민동

3. NTN (Non-Territorial Network)

Min_Dong — Mon, 25 May 2026 14:48:05 +0900

5G 스펙 포스팅을 할 때에 인공위성 위성통신이라는 제목으로 비지상 통신에 대해서 가볍게 언급한 적 있다. 그 당시에는 가볍게 위성통신이 무엇이고 대표 선발 주자인 Starlink의 제품에 대해서 가볍게 설명했었는데, 오늘은 6G의 스펙으로 재탄생(?)한 NTN에 대해서 설명해보려고 한다.

1. NTN(Non-Territorial Network)이란

NTN(비지상망)은 ITU 6G 비전(IMT-2030)의 핵심 기술 스펙으로, 첨부된 6대 시나리오 중 '유비쿼터스 연결(Ubiquitous Connectivity)'을 구현하기 위한 핵심 기능이다. 아래 사진과 같이 6G 시나리오는 기존 5G(IMT-2020)의 3대 시나리오에 3개의 신규 시나리오가 추가되어 총 6개로 확장되었으며, NTN은 이 중 새롭게 추가된 유비쿼터스 연결을 달성하기 위한 필수 규격임을 알 수 있다.

6G (IMT-2030) 스펙 (출처 ITU)

이러한 비지상 네트워크(NTN)은 5G 구조에서 보조적인 'Add-on' 스펙이었던 것과 달리, 6G에서는 아키텍처 자체에 기본 내재화(Native)되어 개발되고 있다.

2. NTN 종류

NTN의 종류는 하드웨어 인프라 관점에서 GEO·MEO·LEO 및 HAPS(고고도 플랫폼)로 구분할 수 있으며, 지원하는 서비스 스펙 관점에서는 NTN-IoT와 NTN-NR의 두 가지 축으로 분류 체계를 정의할 수 있다. 이 포스팅은 Iot와 NR의 관점에서 설명한다.

NTN -IoT : 사물인터넷 기반 비지상망으로 수십 kbps 수준의 저속 데이터용 NB-Iot 및 eMTC기반으로 동작함. 해상 스마트 부표, 우지 기상 관측 등 기존에 수집할 수 없었던 소량 데이터의 광역 수집을 목적으로 함.

NTN-NR : NR : 5G/6G New Radio(NR) 표준 기반으로, UAM 실시간 관제 및 6G 몰입형 통신 등 고속·대용량 데이터 전송을 목적으로 함.

NTN 종류들 (출처 : Anritsu)

3. NTN 개발의 진행 상황

3GPP 5G Release 19가 Freezing 되면서 5G NTN 개발 표준은 최종 확정되었다. 이를 통해서 5G NTN은 글로벌 위성 기업들이 이통사들과 결합하여 실제 매출을 만드는 상용 서비스를 출시 중에 있다.

Release 19 Freezing (출처 : 3GPP)

반면 6G NTN 2030년 상용화를 목표로 현재 기술 스펙을 설계하고 있는 단계이다. 특히 앞서 말했던 Ubiquitous Connectivity 시나리오를 달성하기 위해 Regeneratve Payload, ISL, Sub-THz 대역 매핑과 같은 과제들을 진행 중에 있다.

4. 6G NTN으로 다가올 미래

6G NTN이 완전 상용화가 되면 기존의 지상 네트워크의 한계를 크게 뛰어 넘을 것이다.

기지국 설치가 불가능했던 대양 한복판의 자율주행 선박이나 극지방 연구소, 사막 등 전 세계 음영 지역을 제로화하여 시공간 제약이 없는 완전한 초연결을 달성할 수 있게 될 것이다.

특히 고도 10km 이하의 공중 영역까지 완벽한 커버리지로 전환함으로써, 시속 500~1,000km로 비행하는 UAM(도심항공교통)과 에어택시 내에서도 끊김없는 인터넷을 즐길 수 있는 날이 올 수 있지 않을까 싶다..

Gemini로 만든 6G NTN이 가져올 미래

6G 관련 포스팅을 할 수록 세상이 영화에서 봤던 고첨단 사회로 바뀔 수 있겠구나 하는 생각이 점점 확신으로 바뀐다. 아직까지는 대전환을 목격한 적 없지만, 아마 가능할지도..?

2. AI-RAN(2)

Min_Dong — Sun, 17 May 2026 15:18:38 +0900

지난주에 이어 이번주에도 AI-RAN에 대해서 포스팅해보려고 한다.

저번 포스팅에서는 AI-RAN Alliance라는 협의체가 있고 AI-For/And/On-RAN과 같이 세 파트로 나누어 AI를 무선망에 적용시키는 기술들을 연구한다고 적었다.

이번 시간에는 각 파트가 무슨 일을 하는지 더 자세히 알아보려고 한다.

1. AI for RAN

한글로 번역하면 RAN을 위한 AI? 즉, RAN의 성능을 최적화 및 개선하기 위해 AI를 사용한다는 것이다. 기존의 RAN은 정해놓은 규칙(Rule-Based)로 작동했지만, AI를 RAN에 붙임으로써 실시간 예측과 학습이 가능하게 되었다. 이를 통해 무선 자원 관리, 간섭 제어, 빔포밍 최적화, Power Saving이 좀 더 효율적으로 진행 될 수 있게 되었다.

또한, AI 기반 채널 추정과 네트워크 장애 예방 및 자가 복구와 같은 기능들도 가능하게 되었다.

AI 기반 채널 추정 기술은 전파 왜곡이 심한 환경에서도 신호를 정확하게 전달할 수 있도록 하는 기술이다. 실제로 삼성전자는 MWC 2025에서 엔비디아(NVIDIA), 키사이트(Keysight)와 공동으로 'AI 기반 PUSCH(물리 상향링크 공유 채널) 채널 추정 기술'의 성능 향상 데모를 시연하며 글로벌 통신 시장의 큰 주목을 받았었다.

삼성전자의 MWC 2025 AI RAN 자료

네트워크 장애 예방 및 자가 복구 기능은 AI 에이전트를 통해 네트워크 전체의 의도를 파악하여 스스로 장애 원인을 진단하고 장비세팅을 변경하여 셀 사이트를 정상화 하는 것을 뜻한다. 특히 노키아의 MANTARAY AutoPilot은 AI를 활용한 의도 기반 오케스트레이션 엔진으로 네트워크 운영자가 정의한 목표에 맞추어 네트워크를 관리한다.

MantaRAY AutoPilot 개념도

2. AI and RAN

AI and RAN은 RAN과 AI의 워크로드가 하나의 컴퓨팅 자원을 공유하여 처리될 수 있도록 하는 것을 뜻한다. 즉, GPU와 메모리 자원에 대한 인프라 통합 및 아키텍처를 연구하는 분야이다.

AITRAS 오케스트레이션

공유 컴퓨팅 인프라 디자인, AI-RAN 융합 플랫폼 아키텍처 설계, 자산 효율화, 수익 경로 개척 등이 이들의 목표이며 수익 경로 개척의 경우, 통신사들에게 새로운 비즈니스 모델을 제공할 수 있는 방법을 연구한다.

선두 주자로는 일본의 소프트뱅크가 있다. 소프트뱅크는 자사 기지국에 엔디비아 GPU 기반 인프라를 도입해서 AI원크로드와 RAN 워크로드를 동시에 돌리는 테스트를 진행중이다. AITRAS라는 AI-RAN 오케스트레이터를 바탕으로 레드햇의 llm-d를 결합하여 GPU 자원을 동적으로 쪼개어 워크로드를 처리할 수 있도록 한다.

3. AI on RAN

AI and RAN이 인프라 아키텍처를 다루었다면 AI on RAN은 그 인프라 위에서 돌아가는 실제 AI 서비스와 응용 어플리케이션에 초점을 맞은 파트이다. 쉽게 말하면 RAN에서 AI 응용 서비스를 실행해 기업 또는 개인에게 판매하여 새로운 수익을 창출 할 수 있도록 가이드 라인을 제시해주는 곳이다.

예시로 기지국 엣지 AI 기반 자율주행 로봇 실시간 원격제어 PoC가 있다. 이 PoC의 핵심은 주변 환경 인식용 AI 연산을 통신망 에지에서 할지 로봇 자체에서 할지 ms단위로 정하는 '동적 오프로딩' 기술이다. 소프트뱅크와 에릭슨은 이를 통해 네트워크 상태와 작업 부하에 따라 로봇 내부 AI와 외부 에지 컴퓨팅을 유기적으로 전환하며 쓸 수 있음을 입증하였다.

동적 오프로딩 : https://www.netmanias.com/ko/?m=view&id=oneshot&no=16532

이렇게 총 AI-For/And/On - RAN의 세 파트에 대해서 자세히 알아보았다. 포스팅을 하면서 확실히 통신은 AI와 이제 뗄 수 없는 관계를 넘어서 어떻게 더 잘 활용하는지가 과제라는 것을 느꼈다. AI에 대한 공부를 빼먹지 말자..

1. AI-RAN

Min_Dong — Sat, 9 May 2026 15:16:56 +0900

거의 1년이 넘는 기간 동안 포스팅이 없었다.

졸업 준비, 취업준비 때문에 정신없이 지난 한 해를 보냈던 것 같다. 그리고 아주 운 좋게 취업도 할 수 있게 되었다. ~~소위 칼취업~~ 취업 기간 동안 gemini, chat gpt등 AI의 발전이 미친듯이 진행되었고 특히 CLAUDE의 등장은 거의 AI 툴 업계를 뒤집어놓으실 정도였다.

이런 상황 속에서 통신을 전공한 나는 AI와 통신의 콜라보(?)를 공부할 수 밖에 없었고, 정말 오랜만에 AI-RAN에 대해 포스팅 해보려고 한다.

다시 시작해보자!!

1. AI와 6G의 융합

AI-RAN

지금은 5G를 쓰고 있지만 6G에서는 AI가 필수불가결적인 역할을 하게된다. ITU에서 정의한 IMT-2030(6G)의 주요 활용 사례를 보면 AI and Communication이 있는 것을 확인할 수 있다. 이것은 곧 6G 사용 시 AI가 한 '요소'가 될 수 있다는 것을 의미한다.

오른쪽 사진은 네모 박스가 있는데, 주목할 부분은 최상단의 RIC 부분이다. RIC(RAN Intelligent Controller)는 5G시대에 O-RAN(Open RAN) 개념이 탄생하면서 기지국을 실시간으로 제어하고 지능적으로 최적화하는 개념으로, 6G로 변화하면서 이 부분에 AI를 적용하려는 것 같다.

2. AI-RAN

AI-RAN Alliance

1번에서 AI가 6G에서 뭔가한다는 것은 알았다. 그렇다면 AI-RAN은 도대체 뭘까? 영상 속에서 말하기를 AI-RAN은 실제 기술은 아니고 협의체의 '이름'이라고 말한다. 그래서 생겨난게 AI-RAN Alliance인 것이고..

이 협의체는 총 3가지의 Working Group이 있는데, 사진에서 보는 것과 같이

AI for RAN : AI로 RAN 성능향상 (AI로 최적화)
AI and RAN : 현재 장비로 AI&RAN 구동 (AI for RAN, AI on RAN 같이 AI 활용을 위한 Infra 아키텍쳐 설계)
AI on RAN : 새로운 서비스 (기지국을 하나의 Edge AI기기로 발전)

이 있다. 사이트를 한번 들어가서 각 WG가 무슨 일을 하는지 확인해보는 것도 좋을 것 같다. 살펴보고 느낀점은 'AI로 통신 시스템을 개선하겠다!'가 가장 큰 주제라는 것이었다.

협의체기 때문에 3GPP 같은 공식 기구라고 생각할 수 있지만, 표준 기구는 아니고 스스로 표준에 도움을 주는 기구라고 이야기한다. ~~아마 AI를 이용해서 뭔가 만들고 3GPP에 해줘라고 요청할 생각은 아닌지..~~

더 궁금한 것은 https://ai-ran.org/ 에 들어가서 확인해보는 것을 추천한다.

이 강의를 들으면서 몇가지 궁금증이 생겼는데..

1. 기존의 O-RAN은 어떻게 된것인지? AI-RAN에 밀린 것인지?가 궁금하고

2. AI-RAN을 통해 최종적으로 벤더사들이 어떻게 통신 서비스에서 새로운 수익 창출을 할 수 있을지?에 의문을 가졌다.

그래서 조금 찾아본 결과 스스로 답변을 내린 것은 다음과 같다.

1. O-RAN 발전 속도가 시작 때와 다르게 조금 더뎌지는것 같지만 꾸준히 연구는 하고 있다! (O-RAN map에서는 KT가 24년도에 제주도에 실증 테스트를, LG U+가 25년에 구미 금오공대에 O-RAN 실증 테스트, SKT는 FILM기술 문서 발간 등 표준화 제정을 진행 중)

2. 기지국을 Edge AI로 사용하게 되면 기지국도 서버가 되니까 AIaaS 서비스로 전환되는게 아닐까 라는 생각이 들었다.

여기까지 오랜만에 작성해본 포스팅이었다.

별일 없으면 일주일에 한 개씩 AI, 6G, 5G, 통신 관련 포스팅을 해보려고 한다.

끗!

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원작자의 동의를 받고 출처를 밝히며 적습니다.

출처

https://www.youtube.com/watch?v=4oQmJ2tJBQ4&list=PLdjcO8otM2M_IQatrcQVL-ih5IStcAmvz

79. RRC- RLF(2)

Min_Dong — Sun, 27 Apr 2025 17:01:31 +0900

지난 시간에 이어서 RLF 포스팅을 마무리 지으려고 한다. 오늘은 지난 포스팅에서 설명하지 못했던 Retransmission이 실패할 때 발생하는 RLF와 RRE에 대해서 간단하게 이야기해보겠다.

1. Retransmission에 따른 RLF

영상 속 재전송에 따른 RLF 발생 설명 사진

Retransmission에 따른 RLF 발생 flow는 다음과 같다. 우선 RLC 계층에서 신호를 받았음을 알려주는(ACK) AM 모드에서 이 프로세스가 작동을 한다. 먼저 UE가 데이터를 기지국에게 보낸다. 이때 데이터와 함께 t-pollRetransmit 타이머가 동시에 시작이 된다.

이 타이머는 UE가 polling bit를 세팅한 상태로 보낸 후, polling에 대한 응답을 주지 않으면 작동하는 타이머이다. (쉽게 보낸 패킷에 대해 ACK를 얼마나 기다릴지 설정하는 녀석)

이 후 ACK가 오지 않으면 계속 재전송을 하다가, Max RetxThreshold(최대 재전송횟수)를 넘기면 RLC는 더 이상 재전송을 시도하지 않고 UE는 RLF를 선언하게 되는 것이다.

한 줄 요약 : 데이터에 대한 ACK가 안오자 계속 재전송함 -> 일정 횟수를 넘기면 RLF라고 판단!

이렇게 RLF로 판단이 되면 곧바로 RRE 단계가 진행된다. (연결해야되니까!)

2. RRE (RRC Re-Establishment Request)

RRE는 이 사진 한 장으로 설명이 가능하다.

영상 속 RRE 설명 사진

RLF 이후 RRE 단계가 진행된다. 이것은 네트워크 연결을 위해서 UE가 기지국에게 요청하는 것이다. 이때 자기의 UE는 자신의 C-RNTI와 탐지한 셀의 PCI를 함께 보낸다. 기지국은 이것을 받고 이전에 어떤 UE였는지 확인하고 재연결을 진행해준다. 이때 UE에게 새로운 C-RNTI를 줄 수 도 있고 아닐 수도 있다.(네트워크 정책에 따라 다르다고 한다!)

이전처럼 RRC 연결을 위해서 인증, 보안, NAS 전송, AS 보안 등등을 할 필요 없이 UE가 자기의 정보를 기지국에게 제공하면 재 연결을 해준다니.. 얼마나 편한 기술인가?ㅋㅋㅋ 어쨋든 RRE 단계에서 연결이 완료되면 UE는 이전과 동일하게 데이터를 주고 받을 수 있게 된다.

끝.

이렇게 지금까지 올라온 유튜버 호통사님의 5G study 영상을 모두 리뷰해 보았다. 작년 여름방학에 시작하면서 꼭 방학 안에 끝내야지! 했는데 벌써 4월이다.. 취업 준비를 위해서 공부한 것도 있지만 영상 리뷰를 할 수록 재미가 있기도 하고 그래서 꾸준히 글을 쓸 수 있었던 것 같다.

다시 한번 흔쾌히 영상 리뷰에 대해 허락해주신 호통사님께 감사하다는 말씀을 드리면서 이번 포스팅을 마치겠다.

감사합니다 호통사님!

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출처

https://www.youtube.com/watch?v=eMFtu8zJjWc&list=PLdjcO8otM2M-uJRGgmv3rHRqMInwHRwMd&index=82

78. RRC - RLF(1)

Min_Dong — Sun, 27 Apr 2025 16:37:02 +0900

오늘은 RLF에 대해서 한번 알아보겠다.

1. RLF(Radio Link Failure)

RLF는 기지국과 UE 간의 무선 연결이 끊어지는 상황을 뜻한다. 이렇게 끊어지면 UE는 당연히 네트워크에 연결을 못하는 상태이겠지? 그래서 UE는 다시 RRE(RRC Re-Establishment)라는 절차를 통해서 다시 연결을 시도한다. " 나 연결 끊겼으니까 다시 연결할래"라는 흐름인 것이다!

그렇다면 이 RLF는 언제 발생할까? 영상에서는 다음과 같이 말한다.

영상 속 RLF 발생 설명 사진

크게 세 가지 경우로 나뉜다. 영상에서는 이 중에서 시그널이 안 좋을 때와 Handover가 실패했을 때를 중점적으로 다루고 있다. 추가로 RLF는 UE가 알아낸다고 되어 있다. 나는 이것을 기지국은 무선 네트워크를 제공해주고 UE는 그것을 받아 쓰는 사용자이기 때문에 네트워크 연결이 끊기면 사용자가 그것을 알아내는 것이 당연하다. 라고 이해했다.

1. 시그널이 안 좋을 때 RLF

영상 속 시그널이 안 좋을 때 RLF 발생 설명 사진

신호 품질이 저하되면 UE는 Out of Sync 상태를 detect하고 이를 통해 RLF를 감지한다. 이때 여러가지 판단 기준이 여러 개가 있다. 우선 BLER이다. BLER은 Block Error Rate로 블록 오류율로 전송한 데이터 블록 중 오류가 발생한 블록 비율을 뜻한다.

UE는 BLER을 측정하고 이 값이 BLER Target(기준값)보다 크면 Out of Sync라고 판단한다. 하지만 한 번 가지고 RLF라고 단정짓긴 어려우니 여러번 Out of Sync가 발생하는 것을 기준으로 한다. 이때 이 횟수는 N310이라는 카운트 기준값에 의해 결정된다.

그리고 N310만큼 Out of Sync가 감지되고 나서 T310 타이머를 동작시켜서 제한 시간 내에 In Sync(연결됨)을 N311번 이상 감지하면 타이머를 중지하고 RLF로 판단하지 않는다. 하지만, T310 타이머가 돌 동안 In Sync가 N311의 기준 값에 미치지 못하면 타이머는 만료되고 이 때 RLF를 선언한다.

정리해보면 신호가 나빠서 N310번 이상 Out of Sync가 감지되고, T310이 끝날 때까지 회복이 안되면 RLF 발생이라고 할 수 있다.

2. Handover 실패로 인한 RLF

영상 속 Handover 실패 시 RLF 발생 설명 사진

이 경우는 Handover를 실패하는 경우에 발생하는 것이다. 흐름은 우선 Handover 명령(RRC Reconfiguration with Mobility Contorl Info)를 받은 후, T304 타이머를 시작한다. 이 T304 시간 내에 Handover가 완료되면 RLF가 발생하지 않지만 타이머 만료 후에도 handover를 완료하지 못하면 RLF를 발생시키는 원리이다. 여기서 T304는 handover 완료까지 허용하는 시간을 뜻한다.

RLF가 발생하면 다시 연결을 하는 RRE 절차를 시작하는데 이것은 다음 시간에 알아보도록 하겠다.

이번 시간에는 RLF에 대해서 간략하게 알아보았는데 N310, N311, T304와 같은 신기한 파라미터들이 등장해서 조금 재밌게 포스팅할 수 있었던 것 같다.

이 블로그는 수익형 블로그가 아니며, 개인 공부 기록을 위해 운영되는 블로그입니다.
원작자의 동의를 받고 출처를 밝히며 적습니다.

출처

https://www.youtube.com/watch?v=KkTsPHWR14s&list=PLdjcO8otM2M-uJRGgmv3rHRqMInwHRwMd&index=80

77. RRC - SRB 0, 1, 2, 3

Min_Dong — Sun, 27 Apr 2025 00:05:16 +0900

이 카테고리에서만 벌서 77번째 포스팅이라니 ㄷㄷㄷㄷㄷ... 이제 이 5G Study도 2개밖에 더 남지 않았다. 이 후엔 진짜 SKT 6G 백서 리뷰도 해보고 인공지능도 리뷰해봐야겠다...

쨋든 오늘 주제는 SRB이다. SRB? 어디서 많이 들었는데 RRC with Signal Flow를 포스팅할 때 SRB는 시그널 통로라고 가볍게 말하고 지나갔었다. ~~기억 안 나실걸요? 저도 몰랐거든요 ㅋㅋ~~ 이번엔 그 시그널 통로를 파헤쳐보려고 한다. ㄱㅂㅈ!!!

1. SRB 형제들

SRB는 Signaling Radio Bearer라는 뜻으로 직역하면 신호를 운반하는 경로라는 뜻이다. (여기서 Bearer는 운반자라는 뜻이기도 하다.) 그리고 이 운반자는 0, 1, 2, 3번이 있다. 아래 그림을 보자

영상 속 SRB 신호 설명 사진

영상 속에서는 각 SRB를 이렇게 설명하고 있다. 영어로 마구마구 써져있는데 한번 정리해보면...

우선 SRB를 숫자별로 나누는 이유는 RRC message들을 Group 지어놓기 위함이다. 각각 다른 message들을 전송할 수 있도록(?) 신호 통로를 나눴다고 생각하면 좋을 것 같다.

SRB 0 - RRC 메시지 전송. CCCH(Common Control Channel) 사용. 연결 초기 단계에서 사용. 보안 설정 이전에 사용. 간단한 연결 요청 등

SRB 1 - RRC 및 NAS 메시지 전송. DCCH(Dedicated Control Channel) 사용. NAS 메시지를 전송할 수 있고 보안 설정 이후에 사용함.

SRB 2 - NAS 메시지 전송. DCCH(Dedicated Control Channel) 사용. SRB1보다 낮은 우선순위. NAS 메시지를 주로 전송함. 보안 이후에 네트워크에 의해 설정됨.

SRB 3 - EN-DC 환경에서 RRC 메시지 전송. DCCH(Dedicated Control Channel) 사용. 옵션적으로 사용됨.

위와 같이 정리할 수 있다. 내 딴에 쉽게 생각해보면 SRB 0은 초면인 친구와 만나기 때문에 모두가 다 사용하는 Common Channel을 사용하고 대화도 약간 간단하게만 하는 통로이다. SRB 1부터는 이제 좀 친해져서 말도 좀 주고 받고 둘만 이야기할 수 있는 프라이빗한 대화 통로(?)인 느낌이다.

이러한 SRB들은 어떠한 모드를 쓰느냐에 따라서 좀 달라지는데 SRB 0/ SRB1,2,3 이렇게 나뉜다고 볼 수 있다.

영상 속 SRB 0 설명 사진

SRB 0의 경우를 우선 보자. SRB 0은 TM 모드 Transparent Mode이고 CCCH를 사용한다. 여기서 TM이란? 전송모드의 일종으로 헤더, 오버헤드, 에러정정이 없고 그냥 빠르게 보내는 모드! 라고 생각하면 될 것 같다. 처음으로 네트워크와 UE가 만나는 단계이므로 상대가 안전한 녀석인지, 위험한 녀석인지도 모른다. 따라서 공통 채널에서 빠르고 가볍게 신호를 주고 받는다고 생각하자.

영상 속 SRB 1, 2, 3 설명 사진

SRB 1, 2, 3은 0과 다르게 AM 모드 + DCCH를 사용한다. SRB 1부터는 보안 설정이 된 이후의 UE와 신호를 주고 받기 때문에 AM(Acknowledge Mode)(송 수신 확인 / 메시지 분할/ 정렬/ 재전송 지원 / 신뢰성 보장 필요)을 사용한다. 이때 SRB2가 SRB1보다 우선순위가 낮다고 했는데, SRB1이 주요 RRC 제어 메시지를 운반하고 SRB2는 부가적인 RRC 메시지를 운반하기 때문이다. SRB3은 EN-DC 사용 시에만 등장하며 Optional한 기능이다.

사진의 여러 msg들을 전부 설명할 수는 없고 SRB1이 좀 더 제어적인 측면에서의 msg를 운반한다고 이해하면 좋을 것 같다.

SRB 통로에 대해서 정리하면!

최종 정리

위 사진과 같이 될 수 있겠다고 볼 수 있다.

이 블로그는 수익형 블로그가 아니며, 개인 공부 기록을 위해 운영되는 블로그입니다.
원작자의 동의를 받고 출처를 밝히며 적습니다.

출처

https://www.youtube.com/watch?v=pSJ6Aaq8vv8&list=PLdjcO8otM2M-uJRGgmv3rHRqMInwHRwMd&index=79

76. RRC Inactive and RNA

Min_Dong — Sat, 26 Apr 2025 23:19:17 +0900

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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출처

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

0. 6G!

Min_Dong — Fri, 25 Apr 2025 15:50:30 +0900

이 카테고리에 처음으로 유의미한 포스팅을 하는 것 같은데.. 만들어 놓고 워낙 바빠서인지 ~~게을러거인지~~ 미루고 미루다 이제야 글을 쓰게 된다. 각설하고, 6G에 대해서 아주 간단하게 알아보려고 한다. 이 포스팅 역시 유튜버 호통사님의 5G study 76강. "6G...가오나"를 참고했다.

1. 6G는 올까요?

영상 속 ITU-R 6G 개발 타임라인

6G 개발, 5G 개발 등 통신 규약, 전파 사용 등 통신 시스템 전반의 표준을 정하는 기관은 ITU이다. 이 중에서 ITU-R은 무선/주파수를 담당하는 기구로 전 세계 국가들을 대상으로 주파수 정책을 조율하는 기관이라고 보면 된다. 위 사진이 ITU-R과 무슨 상관이 있느냐? 라고 하면, 저 사진은 ITU-R이 6G 개발을 위해서 내놓은 타임라인이라고 할 수 있겠다. IMT-2030은 6G, 2020은 5G, 2010은 4G라는 것도 알아두자!

어쨋든, 사진을 보면 2021년부터 6G에 대한 조사를 시작해서 2030년에 specifications까지 만들어 2030년부터 최종적으로 사용가능하게 하는 것을 알 수 있다. 보통 이동통신 규격 (4G, 5G 등)이 10년을 주기로 발전이 되는 것을 감안하면 6G가 2030년에 나오는 것 또한 자연스러운 일일 것이다.

영상 속 Docomo 6G Plan 및 3GPP

위 사진을 보면 2018년에 6Genesis launched(Europe)은 유럽 최초의 6G 연구 프로젝트가 시작했음을 할 수 있다. 이 후 2019년에 DOCOMO의 6G 백서 ver1.0을 출간으로 시작하여 ver2.0, 3.0까지 2021년까지 내도록 계획했고, 2028년~2030년 정도에 상용화 6G 서비 출시를 예상한다고 타임라인이 설명하고 있다. 3GPP 또한 5G-> 5G advanced -> 6G의 흐름 순으로 릴리스 개발을 보여주고 있다.

이처럼 10년 주기로 이통통신의 표준이 변하지만, 6G의 상용화 또한 5G처럼 사용 시점이 앞당겨 지지 않을까 생각한다. 5G의 NSA를 생각해보라!

2. 6G의 특징

그렇다면 6G는 5G보다 어떤 장점을 가지고 있을까? 아래 그림을 봐보자.

영상 속 6G 특징 설명

우선 5G의 트징을 보면 eMBB,mMTC, URLLC 등이 있었다.

eMBB = enhanced Mobile Broadband : 고속 데이터 전송

mMTC = massive Machine Type Communications : 다수의 IoT 기기 연결

URLLC = Ultra-Reliable Low Latency Communications : 초고신뢰/초저지연 통신

을 뜻하고 6G에서는 이 기술들을 더 Immersive하고 Massive하고 HRLLC하게 발전시킨다고 한다. ~~체감이 안되는데..~~

그리고 새롭게 유비쿼터스 연결성, AI 통신, 통합 센싱 및 통신과 같은 새로운 분야도 추가가 된다.

영상 속 6G 핵심 기술 키워드

추가로 영상에서는 위 단어들을 6G의 키워드로 정했다. AI 외에도 RIS, O-RAN, Power Saving 등 우리가 5G Study에서 배웠던 것들이 많이 보인다. 궁금하면 내가 써놓은 포스팅을 한번 확인해보면 좋을 것 같다.

개인적으론 이들 중에서 AI&통신이 요즘 각곽 받고있음을 느끼고 있다. 뉴스 기사를 보면 우리나라 이통 3사에서 계속해서 AI 데이터 센터 구축, AI 생태계 구축, 에이전트 개발 등 AI에 많은 투자를 하고 있는 것을 확인할 수 있었는데, 확실히 AI가 새로운 패러다임으로 자리잡히는게 아닌가 싶다.

이번 포스팅을 계기로 SKT 6G 백서를 한번 살펴보고 포스팅 해 보려고 한다. 이동통신에 관심이 있는 만큼, 한번 자세히(?) 길게 포스팅을 해 보겠다. ~~아마도~~

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75. RRC with Signal Flow(2)

Min_Dong — Thu, 24 Apr 2025 20:47:31 +0900

정말 오랜만에 글을 쓰는 것 같다...

마지막 글이 1월 27일이니까 약 3개월이 지난 시점이다. 4학년이 되면 조금은 덜 바쁠 줄 알았는데, 또 바쁘더라 뭐가 이렇게 많은지 참 알다가도 모르는 내 인생이다.

멈춰버린 시간 ICE AGE...

각설하고, 오늘은 이전 포스팅에서 다뤘던 RRC with Signal Flow편을 마무리 하려고 한다.

0. 리뷰

이전에 포스팅한 걸 잠깐 리뷰해 보자면 RRC는 SIB 관리 및 처리, SRB-DRB 관리, Radio Link 관리, Security related, NAS message transfer 등이 있다고 했다. 이 모든 것은 UE가 기지국과 네트워크 연결을 위해서 진행하는 과정에 필요한 것들이다.

영상 속 신호 흐름 설명

단말이 네트워크 연결을 위해 기지국이 뿌리는 MIB, SIB 신호를 잡아서 RACH에 접속을 하고 그 과정에서 수많은 Msg를 주고 받은 후 RRC Setup으로 넘어가게 된다. 그 과정에서 SRB 0~SRB 1 채널등을 통과해서 RRC Setup Complete 메시지와 함께 NAS 메시지를 보내는데, 이때 NAS 메시지는 UE와 Core간의 메시지 내용이기 때문에 기지국은 열람을 하지 못하고 그저 '전달자' 역할만 한다고 말했었다!! 이런 NAS Message Transfer과정이 끝나게 되면 NAS Security 단계가 시작된다. 그리고 이 단계부터가 오늘 이야기 할 부분이다.

1. NAS Security 단계부터~

영상 속 NAS Security 설명

NAS Security 단계는 도대체 무엇일까? ~~나도 모른다~~ 이 단계는 UE가 네트워크에 연결이 되기 전에 이 녀석이 안전한지를 확인하는 일종의 보안 절차이다. 즉, UE의 신원 인증 + 보안 설정을 하는 절차인 것이다.

자세한 RADN, AUTN, RES니 뭐니 등은 생략하고 이 NAS Security 단계를 통해서 UE가 진짜 가입자(정상 USIM을 가진)인지를 우선적으로확인한다. 그 이후, Security Mode Command라는 단계가 진행된다. 이 단계의 경우엔, 코어가 UE에게 "너 진짜 가입자인거 알겠어. 앞으로 내가 주는 보안 알고리즘을 써서 대화하자. 이거 받아" 라고 말해주는 것이다.

즉, 보안된 통신 경로로 UE-코어가 연결될 수있도로 해주는 단계라고 생각하면 된다.

이걸로 끝이면 좋겠지만? 어림도 없다 또 다른 단계가 남아있다. ~~산 넘어 산!~~

바로 기지국과 UE 간의 보안 설정 단계가 우리를 기다리고 있다. 생각해보면 당연한데, 백날 Core랑 UE 사이의 NAS 메시지를 보안유지하면서 보낸다 해도 그 중간자인 기지국이 맛탱이가 가면 그 정보들은 아무짝 쓸모가 없게 되는것이다.

따라서 추가적인 보안단계 AS Security 단계를 거치게 되는 것이다.

영상 속 AS Security 단계 설명

여기서 AS는 Access Stratum 이라는 뜻으로 UE와 기지국 간의 무선 구간을 뜻한다. 이 단계에서는 RRC signaling과 사용자 데이터를 암호화하고 무결성을 보호하는 설정을 진행한다. 흐름만 이해하고 싶으면 NAS 보안 절차에서의 Security Mode Command를
UE와 gNB 사이에서 한 번 더 해주는 것이라고 생각하면 된다.

이렇게 아주 힘들게 NAS Transfer -> Security Mode command -> AS security까지 끝나면 RRC의 몇가지 세팅 후에드디어 UE는 네트워크에 연결되어 데이터를 사용할 수 있게 되는 것이다. (여기서 말하는 RRC의 몇가지 세팅은 DRB 설정 (사용자 데이터 통로), QoS 설정, Measurement 설정 등 최종 세팅을 말한다.)

이렇게 해서 RRC with Signaling Flow를 마무리 지었다. 오랜만에 포스팅이라 시간도 오래걸리고 이해하는 속도도 조금은 느려졌지만 그래도 해보니까 재밌네 ㅋㅋ

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74. RRC with Signal Flow(1)

Min_Dong — Mon, 27 Jan 2025 23:04:39 +0900

연이은 연휴 알바로 인해 상태가 말이 아니다.. 하지만 할건 해야지

지난 RRC State 포스팅을 통해 4G, 5G NAS, SA에서 State의 차이점을 알아보고 inactive 상태가 무엇인지 깊이 들여다보았었다.

영상 속 RRC 역할

이번 편에서는 약 두 편에 걸쳐 사진의 초록색 글씨들의 역할들을 알아볼 것이다.

가보자!

1. Signaling Flow

위 사진에서 보았듯 남은 RRC의 역할은 SIB 관리 및 처리, SRB-DRB관리, Radio Link 관리, Security related, NAS message transfer이다. 우리는 이 역할들을 단말이 초기 네트워크 연결 과정을 통해 알아볼 것이다.

영상 속 신호 흐름 설명 1

폰을 껐다 키면 단말은 네트워크 연결을 위해 BS의 신호를 받는다. 모든 기지국은 주기적으로 MIB와 SIB을 브로드캐스팅하여 네트워크 정보와 기지국 식별 정보를 전달하고, 단말(UE)은 이 정보를 기반으로 접속 가능한 네트워크를 판단한다.

이 후, 단말이 접속 가능한 네트워크를 찾으면 RACH (Random Access Channel) 프로세스를 시작한다. 이 과정에서, 여러 단말이 동일한 RACH 리소스를 사용할 경우 RACH Contention이 발생할 수 있는데, 이 문제는 Contention Resolution 과정을 해결될 수 있다.

RACH 프로세스가 완료되면 본격적인 연결을 위해 RRC Setup 단계로 넘어간다. 단말은 MSG3 (RRC 연결 요청메시지)를 SRB0(일종의 통로)을 통해 전송하여 네트워크 연결을 요청한다. 기지국은 MSG4 (RRC 연결 확립 메시지)를 SRB0을 통해 응답하며, 이때 단말에게 DCCH (Dedicated Control Channel)을 설정해준다.
쉽게 말해서 RACH 과정을 진행할 동안 사용한 공용 채널인 CCCH (Common Control Channel)를 단말 전용 채널인 DCCH로 이동하는 단계인 것이다.

영상 속 신호 흐름 설명 2

DCCH가 설정되면 단말은 RRC Setup Complete 메시지와 함께 NAS 메시지(Non-Access Stratum)를 기지국(BS)에게 보낸다.

(NAS 메시지는 단말과 코어 네트워크끼리 주고받는 신호로, 기지국은 단순히 전달자 역할만 수행한다. 기지국은 NAS 메시지의 내용을 열람할 수 없으며, 이를 그대로 코어 네트워크로 전달한다.)

영상 속 신호 흐름 설명 3

NAS 메시지에는 단말의 간단한 정보와 네트워크 등록 요청 메시지가 포함되어 있는데, 코어는 이 메시지를 받은 후, 추가적으로 Identity Request 메시지를 통해 자세한 정보를 요청한다. 이러한 과정은 NAS Message Transfer로 불린다. 이렇게 NAS 메시지가 몇 차례 오간 후, 암호화 및 인증 절차를 포함한 NAS Security 단계가 시작된다.

NAS Security는 단말이 코어에 연결될 수 있는 '안전한' 상태인지 판단하기 위한 절차이다. 이 과정에서는 암호화 및 복호화 알고리즘과 인증 절차를 통해 보안 연결을 설정하고, 단말이 네트워크에 등록할 자격이 있는지 확인한다.

이 후 절차는 다음 시간에 알아보자!

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https://www.youtube.com/watch?v=4F6hu8ojh3s&list=PLdjcO8otM2M-uJRGgmv3rHRqMInwHRwMd&index=75