XR과 저지연 서비스¶
스펙 · 릴리즈
연구: TR 38.838 (Rel-17, XR 평가), TR 38.835 (Rel-18, XR 향상) · QoS: TS 23.501 §5.7.7 (PDU Set QoS, Rel-18) · 미디어: TS 26.928 (XR over 5G) · RAN 규격: TS 38.321 (지연 상태 보고), 38.331, 38.214 Rel-18 Rel-17 XR 연구 → Rel-18 XR 향상(PDU Set, DRX·CG 개선) → Rel-19 XR 3단계 → 6G 몰입형 통신
한눈에 보기
XR(확장 현실: VR, AR, MR)은 이동통신에 까다로운 트래픽입니다.
- 크고: 영상 프레임 하나가 수십~수백 kB, 수십~수백 Mbps
- 주기적이고: 60·90·120 fps → 16.67 ms, 11.1 ms, 8.33 ms마다 프레임
- 늦으면 쓸모없고: 10–20 ms 안에 도착하지 않으면 그 프레임은 버려짐 (멀미 유발)
- 조각 하나만 빠져도 프레임 전체가 망가짐
5G-Advanced는 망이 "패킷"이 아니라 "프레임(PDU Set)" 단위로 생각하도록 바꾸고, 비정수 주기(16.67 ms)에 맞는 스케줄링과 절전 기능을 추가했습니다.
XR 트래픽 특성 (평가 가정 예)¶
| 항목 | VR / 클라우드 게임 (DL) | AR (UL 영상) | 자세(pose) 정보 (UL) |
|---|---|---|---|
| 속도 | 30 – 60 Mbps (평가값, 고화질은 그 이상) | 10 – 20 Mbps | 수백 kbps |
| 주기 | 60 / 90 / 120 fps | 30 / 60 fps | 4 ms 등 짧은 주기 |
| 패킷 지연 예산 (PDB) | 10 – 15 ms | 30 ms 수준 | 10 ms |
| 성공 기준 | 프레임의 99%가 PDB 안에 도착 | ||
| 지터 | 프레임 도착 시간이 수 ms 흔들림 |
XR 용량은 "만족 사용자 수(90% 이상 단말이 만족)"로 평가합니다. 일반 eMBB보다 셀당 수용 인원이 훨씬 적은 것이 평가 결과의 공통점이었습니다.
Rel-18 주요 기능¶
| 영역 | 기능 | 효과 |
|---|---|---|
| QoS | PDU Set (프레임 단위 묶음), PDU Set 지연 예산·오류율, 중요도(PSI) | 망이 프레임 단위로 판단 |
| PDU Set 기반 폐기 | 이미 늦거나 일부가 빠진 프레임의 나머지 전송을 중단 → 자원 절약 | |
| 절전 | DRX 주기를 비정수(예: 16.67 ms)로 맞춤 | 프레임 도착과 onDuration 정렬 |
| 상향 | CG 한 주기에 여러 PUSCH, 사용하지 않은 CG 기회 알림 | 크기 변하는 프레임 수용 |
| 상향 보고 | 지연 상태 보고(DSR), 세분화된 BSR 표 | 남은 지연 예산을 기지국에 알림 |
| 망 노출 | 혼잡 정보 노출(ECN/L4S) | 응용이 비트레이트를 빠르게 조정 |
sequenceDiagram
participant AS as XR 서버
participant UPF
participant gNB
participant UE
AS->>UPF: 프레임 #n (RTP 패킷 여러 개)
Note over UPF: PDU Set 식별 (시작·끝·크기·중요도)<br/>GTP-U 헤더에 PDU Set 정보 표시
UPF->>gNB: 패킷들 + PDU Set 정보
Note over gNB: PDU Set 지연 예산 안에 다 못 보내면<br/>남은 패킷 폐기 (낮은 중요도 우선)
gNB->>UE: 프레임 #n 전송 (DRX onDuration과 정렬)전문가 노트 — 평가 지표와 미해결 과제
지터와 DRX. 프레임 도착이 ±4 ms 수준으로 흔들리면 C-DRX onDuration을 넉넉하게 잡아야 하고 전력 절감 효과가 줄어듭니다. 비정수 DRX 주기와 도착 시간 정보(TSCAI 유사 정보)를 함께 써서 onDuration을 좁히는 것이 목표입니다.
멀티모달. 같은 XR 세션의 영상·음성·햅틱·자세 정보는 서로 다른 QoS 플로우에 있지만 동기화가 필요합니다. Rel-18 SA는 멀티모달 플로우를 묶어 정책을 주는 기능을 다뤘습니다.
상향 병목. AR 안경처럼 상향으로 고화질 영상을 보내는 경우 TDD UL 비율과 단말 출력이 병목입니다. SBFD(Rel-19), UL 다중 PUSCH CG, 6G 상향 설계가 이 문제를 겨냥합니다.
6G 몰입형 통신. IMT-2030의 첫 번째 사용 시나리오가 "몰입형 통신"입니다. 홀로그램, 촉각 인터넷처럼 더 큰 대역폭과 더 짧은 지연, 센싱 연동이 요구됩니다. → IMT-2030 비전