[LTE] Protocol(3) - RRC

• System Info Aquisition
• Paging Reception
• Connected Mode Mobility
• RRC Connection
• RB Management
• Cell Selection
• Masurement Reporting

 

RRC State

RRC-Idle (EMM-registered)

RRC-Connected (EMM-registered)

 

EMM(EPS Mobiility Management), ECM(EPS Connection Management) 및 RRC 상태는 EMM 절차에 따라 변화하며 이러한 변화 과정을 상태 천이(state transition)라 한다.

 

EMM-Deregistered State

A 상태에서는 provisioning 정보를 제외하면 UE에 대해 아무런 정보를 갖고 있지 않으나

B 상태에서는 UE가 직전에 망에 접속되었을 때 갖고 있던 GUTI와 NAS Security Context 정보가 유효한 경우 이를 갖고 있는다. B 상태에서 망은 사용자가 다시 attach 할 것에 대비하여 가입자 인증과 security setup에 필요한 사용자 정보(GUTI, NAS Security Context)를 유지하다가 일정 시간이 경과하면 이들 정보를 삭제하고 A 상태로 천이한다. (B 상태에서 A 상태로 천이할 때까지의 시간이나 정보의 삭제여부는 벤더 구현에 따라 다를 수 있다.)

따라서 UE가 망에 접속할 때 A 상태에서 접속하는가 B 상태에서 접속하는가에 따라 초기 접속 절차가 달라질 수 있다.

EMM-Deregistered 상태에서 UE는 PLMN(Public Land Mobile Network) 선택 및 셀 선택을 수행하면서 어느 통신망 어느 셀과 통신 가능한지를 파악한다. UE가 서비스를 이용하기 위하여 망에 접속을 요청하면 접속 요청(Attach Request) 절차가 수행되면서 UE는 C 상태(EMM-Registered, ECM-Connected, RRC-Connected)로 천이한다.

EMM-Registered State

UE가 망에 attach되어 있는 경우이다. UE의 활성화(activity) 여부에 따라 ECM과 RRC는 ECM-Connected/RRC-Connected 상태(C)와 ECM-Idle/RRC-Idle 상태(D)를 가질 수 있다. EMM-Deregistered 상태에서 성공적으로 망에 접속(C상태)이 된 후, UE가 서비스를 이용 중일 때는 C 상태에 있고 이용하고 있지 않을 때는 D 상태에 있게 된다.

 

EMM-Registered 상태에서 망에서 detach되어 EMM-Deregistered인 B 상태로 천이하는 경우는 전원이 꺼지거나 무선 링크 실패인 경우(무선 링크 상에서 패킷 에러율이 기준치를 넘은 경우)이다. 이 경우 외에는 C 상태에서 LTE가 아닌 다른 망으로 핸드오버가 발생하거나, UE가 망 접속 절차를 수행 중 망으로부터 접속을 거절 당하거나(Attach Reject) 또는 TA 갱신을 요청하였는데 거절 당할 때(TAU Reject).

 

C 상태에서는 제어 평면의 시그널링 연결들과 사용자 평면의 EPS 베어러들에 무선 및 망 자원이 할당되어 있고, UE는 통신 중에 무선신호 품질이 더 좋은 셀로 핸드오버(Handover)를 수행할 수 있다. 

D 상태는 UE가 비활성화되어 ECM/RRC 연결이 해제된 상태로, 제어 평면(MME)에서는 ECM 연결에 자원이 할당되어 있지 않고 사용자 평면에서도 EPS 베어러 중 S5 베어러를 제외한 DRB와 S1 베어러에 자원이 할당되어 있지 않다. 이 상태에서는 상향/하향으로 사용자 트래픽이 발생하였을 때 UE가/망이 이를 전송할 수 없다. D 상태에서 사용자 트래픽을 전송하기 위해서는 ECM 연결을 설정하여 C 상태로 천이한 후 새로 DRB와 S1 베어러를 설정하여 EPS 베어러를 활성화시켜야 전송할 수 있게 된다. D 상태에서 UE는 serving 셀과 이웃 셀들의 무선신호 세기를 측정하여 셀 재선택(cell reselection) 판단 기준에 따라 머무를 셀을 선택한다.

D 상태에서 C 상태로의 천이는 첫째, 상향 및 하향으로 새로운 트래픽이 발생한 경우에 둘째, Idle 상태에 있던 UE가 TA가 바뀌거나 TAU timer가 경과하여 TAU 요청을 수행하는 경우에 발생한다. 

C 상태에서 D 상태로의 천이는 첫째, UE 비활성화(inactivity)가 검출된 경우(일정시간 동안 UE의 상하향 트래픽이 없는 경우)에 둘째, D 상태에 있던 UE가 TAU timer가 경과하여 TAU 요청을 수행하고(C 상태) 이후 바로 자원을 해제하고 다시 D 상태로 가는 경우에 발생한다.

+) 이 두 상태(RRC connected, ECM connected)를 call flow에서 구별할 줄 알아야함. 

리소스 관리를 하기 위해서 강제 release하고 제대로 release에 따라서 다르기 때문에 그에 따라 다양한 상태가 나올 수 있다.

 

 

 

 

참조/출처

https://www.netmanias.com/ko/?m=view&id=techdocs&no=10555