5G Layer 3 - Overview

마지막으로 다뤄볼, Layer 3는 RRC와 NAS라는 Sub-Layer로 구성되어 있다. Layer 3는 Data를 실제로 주고받기 위한 U-Plane에 대한 Protocol이 아니라, Control Signal을 주고받는 C-Plane으로 구성되어있다. RRC Layer에서는 UE-gNB간의 하위 Layer Interface에 필요한 Radio Resource Control을 담당하고, NAS Layer에서는 UE-Core Network간의 Signaling을 담당하게 된다. 각 Sub-layer의 역할로 한 단계 더 들어가보자.

 

RRC Layer

RRC Layer는 아래쪽 2계층, 1계층의 Resource Allocation을 담당하는 역할을 한다. UE가 gNB와 통신하기 위해서는 그 전에 서로 약속되어 있는 정보들을 주고 받아야 추후의 통신에서 서로 스무스하게 데이터를 주고 받을 수 있다. 싸구려 장비는 그냥 처음에 Setting한 내용 그대로 처음에만 알려주면 되지만 Vehicle처럼 High end고 시스템이 복잡해질 수록 Setting 내용이 계속 바뀌기 때문에, Channel과 UE의 상태를 gNB에서 알고 있어야 안정적인 서비스를 제공할 수 있다.

 Channel과 Connection 상태를 기준으로 주고 받는 Control Signal 및 Parameter들을 RRC Layer에서 컨트롤 한다. 정리하자면, RRC Layer에서는 Cell information을 UE들에게 Broadcasting 및 Radio access 연결 유지, 관리하는 역할을 한다.

이런 RRC system에는 3가지 State가 있다. LTE와는 다르게 RRC_INACTIVE State가 추가 되었는데, 이 부분에 대해서도 언급할 예정이다.

• RRC_CONNECTED : 단말과 셀이 연결
• RRC_IDLE : 단말과 셀이 연결안됨.
• RRC_INACTIVE : NR에서 추가되어, RRC connection이 완전히 끊어지지 않고, 빠르게 switch back할 수 있는 state라고 나와 있는데, 이게 IDLE이랑 어떻게 다른건지 조금 더 자세히 다뤄볼 필요가 있을 것 같다.

RRC Layer에서는 TS 38.331에 나와 있는 여러 parameter들을 RRC reconfiguration이라는 message를 통해 Radio Bearer를 Setting하고, Cell group과의 Connection을 담당한다. Radio Bearer라 함은, QoS나 prioirty 등을 고려한 Parameter를 Setting한, data가 왔다갔다 하는 통로라고 생각하면 된다. Radio Bearer를 제외하고도, Core까지 연결된 Bearer를 포함하여, 다양한 Bearer가 있는데 우리는 Radio Bearer 위주로 논의한다.

정리하면, RRC는 UE와 gNB의 Connection 상태 (Connected / IDLE / Inactive)를 Control하고, Connection의 여러 상태에 대해 RRC Configuration 값을 조절함으로써, Radio Resource Control을 하는 Layer다.

 

NAS Layer

 NAS Layer는 UE와 gNB간의 Signaling이 아닌, UE와 Core Network (CN)간의 Signaling을 위한 Layer다. 여기서 말하는 CN은 주로, Access and Mobility management Function (AMF)와 Session Management Function (SMF)다. AMF와의 Signaling을 통해, Mobility를 Management하고, SMF와의 Signaling으로 U-Plane의 Control Signaling을 통해 Session을 유지하는 역할을 한다.

 

Conclusion

이 글에서는 Layer 3를 구성하는 Sub-layer인 RRC와 NAS에 대해서 알아보았다. 각 Sub-layer들이 맡은 역할들을 어떻게 진행하는지 별도의 페이지에서 다룰 예정이다.

 

Reference

[1] www.sharetechnote.com/

ShareTechnote

[2] "NR; Radio Resource Control (RRC)", 3GPP TS 38.331, Release 15.