76. RRC Inactive and RNA

요즘 다시 포스팅을 시작하면서 내 블로그의 불씨가 조금씩 커지고 있는 중이다. 거미할아범이 생각나.. 

각설하고 오늘은 RRC Inactive and RNA에 대해서 이야기해보려고 한다. 가보자!

 

1. RRC Inactive

지금까지 말했던 RRC는 Radio Resource Control이라는 뜻으로 UE와 기지국 사이의 통신 상태를 뜻한다. 이러한 RRC에는 여러 state가 있는데 대표적으로 IDLE, CONNECTED가 있고 5G가 생기면서 INACTIVE라는 상태가 새롭게 추가되었다. 

영상 속 RRC State 설명 사진

 

각 상태를 간략하게 설명해보면..

IDLE : UE와 Radio 간 연결 x. UE는 코어망 입장에서도 IDLE(끊어진 상태)
CONNECTED : UE와 Radio 간 통신 활성화. 코어망과도 연결된 상태로 자유롭게 데이터 송수신이 가능함.
INACTIVE : UE와 Radio 간 연결은 끊어졌지만, 코어와는 논리적으로 연결은 되어있음.

 

잘 읽다가 마지막에 흠칫할 것이다. 엥 통신이 끊겼는데 어떻게 코어랑 연결은 되어있는거야? 라고 말이다. INACTIVE 상태는 5G에서 새로 생긴 상태로 마치 "잠들었지만 완전히 끊긴 것도, 완전히 연결된 것도 아닌" 중간 상태를 말한다. 

 

겉으로 보면 정말 쓰잘떼기(?) 없어보이는데 항상 어떤 기술이 생긴다는 건 이유가 있기 마련이다.

이 상태를 5G에서 도입함으로써 IDLE상태에서 ACTIVE(CONNECTED로 생각하자) 상태로 넘어가는 것보다 훨씬 더 적은 energy가 들고 빠른 속도로 넘어갈 수 있게 된다. 아래 그림을 보자

영상 속 Inactive to Active 설명 사진

 

IDLE(모두 연결x)에서 ACTIVE로 넘어가려면 다음과 같은 흐름을 거쳐야 한다. RRC 연결부터 시작해서 RACH, NAS transfer, 인증 및 보안, AS 보안, RRC 구성 등을 거쳐야 한다. (우리가 저번에 배웠던 것들이다!)

하지만 INACTIVE(반 수면모드)에서는 UE가 기지국에게 연결 요청을 하고 응답을 받아 Radio에 연결이 되면 그대로 데이터 송/수신이 가능해진다! 괴에에에에에ㅔ에에에에에엥장히 효율적인 셈이다.

 

그래서 보통 INACTIVE/ACTIVE 상태를 왔다갔다 한다고 한다.

차를 타고 가면서 졸다가 갑자기 카톡을 하고싶다! 하면 이제 반수면 하던 폰이 네트워크 연결이 후다닥 되어서 데이터를 쓸 수 있는 것(?)이라고 생각하면 쉬울 듯 하다.

 

근데 만약 폰을 안손대고 있는데(IDLE한 상태) 누군가 나에게 전화를 걸면 어떻게 될가? UE는 현재 Radio랑 연결도 끊어져있는 상태이고 내가 먼저 RRC Connection Request를 보내지도 못하는데 말이다. 이것과 관련된 것이 바로 RNA이다. 

2. RNA(RAN-based Notification Area)

영상 속 TA 설명 사진

 

위 이야기를 마저하면 우선 잠자던 나를 깨우려고 Core는 통신될 때 UE가 알려준 마지막 위치를 기점으로 Tracking Area (대략 이 근처에 있겠지라고 예상하는 구역)의 모든 기지국에 Paging msg를 뿌린다. Paging msg를 받은 기지국들은 이 신호를 무선으로 또 뿌려서 나를 찾고 잠자던 나는 누가 날 부르는 소리에 "나 찾아?"라고 인식하고 그 다음에 RRC Connection Request를 보내 데이터 통신을 시작한다.  TA는 크기가 큰데 네트워크를 자주 갱신하지 않도록 하기 위해서 범위를 넓~~게 잡고 있기 때문이다. 

 

통상적으론 IDLE일때 위처럼 TA를 참고해서 UE를 찾는데 INACTIVE 상태일땐 다르다. RNA가 등장한다.

영상 속 RNA 설명 사진

 

RNA는 Tracking Area보다 좀 더 작은 단위의 영역으로 UE의 위치를 RAN 단위에서만 관리한다. 즉, UE를 깨우기 위해서 RNA 안의 기지국끼리 Paging msg를 뿌려서 UE를 깨우는 것이다. 이때 Core는 그저 RNA들에게 "UE 어디있는데 깨워줘"라고 부탁만 한다. 약간 TA는 동네 이장님이 "민동이 찾아요~" 해서 동네 주민들이 다 듣고 민동이를 찾는 거고, RNA는 이장님이 특정 동네 주민들한테 "민동이 좀 찾아봐줘유"하는 거라고 생각하면 될 것 같다.

 

쨋든 RNA를 씀으로서, Core가 하는 일은 대폭 줄었고 RAN 단에서만 UE를 담당하면 되니 훨씬 효율적으로 네트워크 연결을 관리할 수 있게 된다!!

 

오늘은 INACTIVE와 RNA에 대해서 알아보았다. 슈뢰딩거의 고양이가 떠오르는 듯한 INACTIVE 상태와 이를 위해 생긴 RNA라.. 참 기술은 신기한 것 같다. 

 

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원작자의 동의를 받고 출처를 밝히며 적습니다.

 

출처

https://www.youtube.com/watch?v=duno94AP-60&list=PLdjcO8otM2M-uJRGgmv3rHRqMInwHRwMd&index=78