1. LTE 및 5G NR의 RRC 상태 기반 이동성 절차
ㅇ 무선단말(UE)은, 트래픽 활동,네트워크 연결 정도에 따라, 여러 다른 RRC 상태들이 가능
- 이들 RRC 상태는,
. 단말의 이동성 관리 방식(셀 재선택,핸드오버 등), 전력 소모, 시그널링 절차 등에
직접적인 영향을 미침
- 따라서, LTE와 5G NR에서는,
. 각 상태에 맞추어 이동성 절차를 다르게 설계함
2. 4G LTE의 RRC 상태와 이동성
ㅇ RRC_IDLE : (대기 모드)
- 무선자원제어(RRC)과의 연결이 안된 상태로써,
. 무선단말 기반으로, 이동성을 수행함
- 무선단말이 특정 셀에 연결이 안된(소속이 안된) 상태
. 쉽게, 잠자고(sleep) 있을 때
- 이 모드 하에서는, 무선단말 스스로 셀 재선택에 의해, 자율적 핸드오버를 수행함
. 무선단말은, 수신 신호를 감지하기 위해 페이징 채널을 모니터링 하고,
. 이로부터 셀 시스템 정보를 얻으며,
. 이웃 셀 측정 및 셀 선택을 스스로 수행 함
ㅇ RRC_CONNECTED : (연결 모드)
- 무선자원제어(RRC)과의 연결이 된 상태로써,
. 네트워크 기반으로, 이동성을 수행함
- 무선단말이 특정 셀에 연결된(소속된) 상태
. 시그널링 전송용으로 특정 무선단말 식별을 위해,
. C-RNTI(Cell Radio Network Temporary Identifier)가 부여됨
- 이 모드 하에서는, 네트워크 측이 주도적으로 핸드오버를 수행
. 무선단말은 네트워크와 데이터를 송수신 함
. 무선단말은 제어 채널을 모니터링 하게 됨
. 무선단말의 측정 결과 보고에 기반하여 네트워크 측이 핸드오버 수행
3. 5G NR의 RRC 상태와 이동성
ㅇ RRC_IDLE
- LTE와 유사하게, RRC 연결이 해제된 대기 상태
- 무선단말(UE)은,
. 대부분 시간 동안 idle state로써 배터리 소모를 줄임
. 셀 재선택(cell reselection)을 통해 자율적으로 이동성 수행
. 페이징 채널 수신 및 시스템 정보 모니터링 수행
ㅇ RRC_INACTIVE : (5G NR에서 새로이 도입)
- 5G NR에서 새로 도입된 중간 상태
- 도입 목적 : 빈번한 RRC 연결/해제 절차에 따른 시그널링 오버헤드 감소
. RRC 연결 설정 정보 일부를 유지한 채 비활성화 상태로 진입
- 특징
. UE는 네트워크와 `부분적 연결` 상태 유지
. Paging 수신 가능
. 이동성은 주로 UE 주도형으로 수행하지만,
필요 시 재활성화(RRC Resume) 절차를 통해 빠르게 Connected 상태 복귀 가능
. 기지국(gNB) 은 UE의 위치를 Tracking Area 단위로 파악
- 활용 例)
. 주기적으로 소량의 데이터를 송수신하는 IoT 단말, 혹은 간헐적인 트래픽을 가진 단말
ㅇ RRC_CONNECTED
- LTE의 RRC_CONNECTED와 유사
- gNB와의 완전한 RRC 연결 상태
- 네트워크가 핸드오버를 주도, UE는 측정 보고 수행
- 지속적인 데이터 송수신 가능
4. [요약 비교]
※ (범례 : ① LTE RRC_IDLE, ② LTE RRC_CONNECTED,
③ 5G RRC_IDLE, ④ 5G RRC_INACTIVE, ⑤ 5G RRC_CONNECTED)
ㅇ RRC 연결 여부 (데이터 전송)
- ① 연결 안됨 (전송 불가), ② 연결됨 (전송 가능),
- ③ 연결 안됨 (전송 불가), ④ 부분 유지 (전송 불가), ⑤ 연결됨 (전송 가능)
ㅇ 이동성 주체
- ① UE, ② 네트워크(eNB),
- ③ UE, ④ UE, ⑤ 네트워크(gNB)
ㅇ 주요 수행 동작
- ① 셀 재선택에 의한 자율적 핸드오버, ② 네트워크 측에 의한 주도적 핸드오버,
- ③ 셀 재선택에 의한 자율적 핸드오버, ④ 셀 재선택 + 빠른 재활성화,
⑤ 네트워크 측에 의한 주도적 핸드오버
ㅇ 전형적 사용 상황
- ① 대기, 슬립 모드, ② 통화/데이터 통신,
- ③ 대기 상태, ④ IoT/비연속 트래픽, ⑤ 활성 데이터 통신