5G Radio Network Temporary Identifier (RNTI)

DCI를 설명하면서, Radio Network Temporary Identifier (RNTI)라는 용어를 설명했었다. Identifier (ID)는 다른 객체와의 구별을 위한 고유번호라는 뜻이다. 그러면, RNTI는 어떤 객체와 구별을 하기 위해 사용되고, 어떻게 사용되는걸까?

 RNTI는 Cell 안에 있는 UE 간의 구별, Group의 구별, gNB에서 보낸 System Information 등의 구별을 위한 16bit짜리 ID라고 생각하면 된다. 즉, Rx는 Scrambled된 Bit를 De-Scrambling하고 RNTI를 확인하여 자기한테 온 Message인지 확인할 수 있게 된다. 쉽게 말하면, RNTI는 Channel의 특성과 시나리오에 맞게 PHY layer에서 Scrambling되는 값이라고 생각하면 된다. (Scrambling은 PHY Layer에서 간단하게 설명한 바가 있다.) 그러면 정확하게 어떤 방식으로 다른 객체와 구별될 수 있도록 작동하는걸까?

 

RNTI의 종류 및 동작 방법

RNTI는 상당히 많은 종류가 있지만, 가장 중요하다고 생각되는 RNTI를 몇 종류 소개하고자 한다.

• System Information RNTI (SI-RNTI)

SI-RNTI는 Cell의 System 정보를 Broadcasting하기 위해 사용되는 RNTI다. SIB는 PDSCH를 통해 전송되는데, UE는 이 SIB가 어디에 Scheduling되어 있는지를 알아야한다. Scheduling 정보는 Downlink Control Information (DCI)에 들어있는데, DCI의 Cyclic Redundancy Check (CRC)는 SI-RNTI와 Scrambling된다. Rx는 SI-RNTI로 De-Scrambling이 되면 SIB Scheduling 정보가 들어있는 DCI라는 것을 알 수 있다.

• Paging RNTI (P-RNTI)

P-RNTI는 특정 UE를 위한 것이 아닌, Paging Message를 담은 DCI라는 것을 알기 위해 CRC와 Scrambling되는 RNTI다.

• Random Access RNTI (RA-RNTI)

Random Access를 설명할 때, UE는 gNB에게 할 얘기가 있다고 손을 들기 위해 preamble이라는 message를 보낸다고 말했다. 그리고 gNB의 MAC Layer는 그 대답으로 Random Access Response (RAR)을 보내야 한다. 이 때, RAR은 PDSCH를 통해서 전송되는데, UE는 RA-RNTI를 이용해 De-scrambling하여서 RAR을 담은 PDSCH임을 알 수 있게 된다.

 

이처럼, MAC Layer에서 상황에 맞춰서 어떤 RNTI를 사용하라고 PHY Layer에 명령한다. 예를 들어서, SIB를 보내는 Sub-frame에서는 SI-RNTI를 사용하라고 PHY layer에 명령하는 방식이다. 그러면 PHY layer는 해당 TS 38.321의 Table 7.1에 있는 RNTI Value를 사용해서 Scrambling하여 데이터를 전송하게 된다. 여기서, RNTI를 위한 별도의 field가 있는 것이 아니라, RNTI와 보내려는 Bit가 하나로 Scrambling되어서 새로운 Bit열로 전환되게 된다. 아래 표는 RNTI가 가지고 있는 16 Bit짜리 고유값을 나타내기 떄문에, 자신이 필요한 RNTI가 있으면 해당 표를 참고해서 Scrambling에 이용하면 된다.

TS 38.321 Table 7.1

 

Reference

[1] "NR; Medium Access Control (MAC) protocol specification", 3GPP TS 38.321, Release 15.