WCDMA and CDMA2000 Protocol - Here is winner's home.winner.ajou.ac.kr/data/pdf/2.pdf · ·...

WCDMA and CDMA2000 ProtocolWCDMA and CDMA2000 Protocol

CDMA CDMA 이동통신실무이동통신실무

2006, 08, 042006, 08, 04

JaeJae--Hyun KimHyun Kim

EE--mail: [email protected], mail: [email protected], Homepage: http://ajou.ac.kr/~jkimHomepage: http://ajou.ac.kr/~jkim

WWireless ireless IInformation anformation aNNd d NNetwork etwork EEngineering ngineering RResearch Lab. esearch Lab. School of Electrical and Computer Engineering School of Electrical and Computer Engineering

Ajou UniversityAjou University

2

목목 차차

3GPP/3GPP2 소개

3GPP W3GPP W--CDMA CDMA 프로토콜프로토콜

3GPP W3GPP W--CDMA CDMA 프로토콜프로토콜 세부세부 기능기능

3GPP W3GPP W--CDMA MACCDMA MAC

3GPP W3GPP W--CDMA RLCCDMA RLC

3GPP W3GPP W--CDMA RRCCDMA RRC

3GPP2 CDMA2000 프로토콜

3GPP2 CDMA2000 프로토콜 세부 기능

3GPP2 CDMA2000 MAC3GPP2 CDMA2000 MAC

3GPP2 CDMA2000 LAC3GPP2 CDMA2000 LAC

MAC 프로토콜 연구 이슈(QoS)

CDMA 시스템 및 네트워크 구조

3GPP W3GPP W--CDMA CDMA 프로토콜프로토콜

--. W. W--CDMA CDMA 프로토콜프로토콜 개요개요

--. W. W--CDMA CDMA 프로토콜프로토콜 구조구조

--. W. W--CDMA CDMA 채널채널

4

WW--CDMA CDMA 프로토콜프로토콜 개요개요

비동기식 IMT-2000 방식 표준화

3GPP(3rd Generation Partnership Project)3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서에서 규격규격 정의정의

유럽의유럽의 표준화표준화 단체인단체인 ETSI (European Telecommunications Standards Institute)ETSI (European Telecommunications Standards Institute)를를중심으로중심으로 표준표준 규격규격 개발개발

유럽유럽, , 일본일본, , 한국한국 등이등이 공동으로공동으로 참여참여

W-CDMA 프로토콜 구분

WW--CDMA CDMA 시스템에서시스템에서 제공하는제공하는 무선무선 베어러베어러 서비스를서비스를 설정설정, , 재구성재구성, , 해제하는해제하는프로토콜프로토콜

계층계층22와와 계층계층3 (3 (물리물리 계층의계층의 상위상위 프로토콜프로토콜) ) 제어제어 측면측면(Control Plane)(Control Plane)과과 사용자사용자 측면측면(User Plane)(User Plane)으로으로 분류분류

제어 측면 (Control Plane)계층 2 – MAC (Medium Access Control) 과 RLC (Radio Link Control) 계층 3 - RRC (Radio Resource Control)

사용자 측면 (User Plane)계층 2 엔티티들로 구성

MAC, RLC, PDCP (Packet Data Convergence Protocol), BMC (Broadcast/Multicast Control Protocol)

5

UMTS Architecture(ReleaseUMTS Architecture(Release--5)5)

RNC

RNC SGSN

Node B

PSTN

SS7

HSSHLR

GGSN

InternetGi(IP)

Iur

Iu

CSCF

R-SGW

PCMGn

Cx

Iub

MGWGi

CSCF

MGCFMg

T-SGW

SS7

McGrMRF

Mr

Gi

RNC : Radio Network ControllerSGSN : Serving GPRS Support NodeGGSN : Gateway GPRS Support NodeCSCF : Call State Control FunctionMGCF : Media Gateway Control FunctionMRF : Multimedia Resource Function

SS7 : Signal System No.7R-SGW : Roaming Signaling GatewayT-SGW : Transport Signaling Gateway

Radio Access Network (RAN)

(UTRAN)

3G Core Network (CN) External Network

6

일반일반

DCNtGC

UTRANUE Core Network

Access Stratum (AS)

Non-Access Stratum (NAS)

Radio(Uu) Iu

DCNtGC

DCNtGC DCNtGC DCNtGC DCNtGC

end AS entity end AS entity

Relay

UuStratum(UuS)

IuStratum

L2/L1

RRC

L2/L1

RRC

그림1-1. 간단한 UMTS 구조

7

WW--CDMA CDMA 프로토콜프로토콜 구조구조

MAC (Medium Access Control) 계층논리채널논리채널(logical channel)(logical channel)을을 통해통해 RLC RLC 계층에계층에 서비스서비스 제공제공

RLC (Radio Link Control) 계층제어제어 측면측면 (Control Plane)(Control Plane)

RRC 계층에서 필요한 SRB (signaling radio bearer)들에 관련된 신호 전송예) 자동 응답 요구 (ARQ)

사용자사용자 측면측면 (User Plane)(User Plane)User-plane radio bearer들을 설정하는데 필요한 신호 전송

예) BMC와 PDCP 또는 음성 코덱들과 연결되어 사용

RRC (Radio Resource Control) 계층

RB (Radio Bearer)RB (Radio Bearer)의의 설정설정, , 재설정재설정 및및 해제와해제와 관련된관련된 기능기능 수행수행

대부분의대부분의 RRC RRC 절차는절차는 단말의단말의 기능을기능을 설정하고설정하고 제어하기제어하기 위한위한 목적으로목적으로 사용사용

8


PDCP (Packet Data Convergence Protocol)패킷패킷 스위칭스위칭 영역영역 서비스만서비스만 존재존재

효율적인효율적인 IP IP 패킷패킷 전송을전송을 위한위한 헤더헤더 압축압축

PDCPPDCP에에 의해의해 제공되는제공되는 서비스를서비스를 Radio bearerRadio bearer라고라고 함함

BMC (Broadcast/Multicast Control Protocol)Cell Broadcast CenterCell Broadcast Center로부터로부터 발생되는발생되는 메시지를메시지를 무선무선 인터페이스를인터페이스를

통해통해 운반하는데운반하는데 이용이용

예) SMS Cell BroadcastFACH (Forward Access Channel) 전송 채널에 매핑되는 CTCH (Common Traffic Channel) 논리채널을 사용하고 UM RLC를 통하여 전송

9


Service Access Points

L 3

cont

rol

cont

rol

cont

rol

cont

rol

L o g ic a lC h a n n e ls

T ra n sp o r tC h a n n e ls

C -p la n e s ig n a llin g U -p la n e in fo rm a tio n

P H Y

L 2 /M A C

L 1

R L C

D CN tG C

L 2 /R L C

M A C

R L CR L C

R L CR L C

R L CR L C

R L C

D u p lic a tio n a v o id a n c e

U u S b o u n d a ry

B M C L 2 /B M C

c o n tro l

P D C PP D C P L 2 /P D C P

D CN tG C

R a d ioB e a re rs

R R C

그림 1-2. 무선 인터페이스 프로토콜 구조

10

RRCRRC와와 하위하위 계층들과의계층들과의 인터페이스인터페이스

R R C R R C

R L C R L C

Radio ResourceAssignment[Code, Frequency,TS, TF Set, Mapping,etc.]

Measurement Report

RLC retransmissioncontrol

L 1 L 1

U T R A N U E

Con

trol

Mea

sure

men

ts

Con

trol

Mea

sure

men

ts

Con

trol

Mea

sure

men

ts

Con

trol

Mea

sure

men

ts

M A C M A C

Con

trol

Con

trol

그림 1-3. RRC와 하위 계층들과의 인터페이스

11

WW--CDMA CDMA 채널채널

논리 채널MAC MAC 계층에계층에 의해의해 제공되는제공되는 다양한다양한 종류의종류의 데이터데이터 전송전송 서비스에서비스에 대하여대하여 정의정의 됨됨

논리논리 채널은채널은 제어제어 채널채널(control channel)(control channel)과과 트래픽트래픽 채널채널(traffic channel)(traffic channel)로로 분류분류

Broadcast Control Channel (BCCH)

Paging Control Channel (PCCH)

Dedicated Control Channel (DCCH)

Common Control Channel (CCCH)

Control Channel

Dedicated Traffic Channel (DTCH) Traffic Channel

Common Traffic Channel (CTCH)

Shared Channel Control Channel (SHCCH)

MBMS point-to-multipoint Control Channel (MCCH)

MBMS point-to-multipoint Traffic Channel (MTCH)

MBMS point-to-multipoint Scheduling Channel (MSCH)

12

WW--CDMA CDMA 채널채널

제어 채널Broadcast Control Channel (BCCH) Broadcast Control Channel (BCCH)

시스템 제어 정보를 브로드캐스팅하기 위한 순방향 링크 채널

Paging Control Channel (PCCH) Paging Control Channel (PCCH) 호출 정보를 전송하는 순방향 링크 채널

Dedicated Control Channel (DCCH)Dedicated Control Channel (DCCH)단말과 네트워크 사이의 지정 제어 정보를 전송하는 점 대 점의 양방향 채널(RRC 접속과정에서 생성)

Common Control Channel (CCCH) Common Control Channel (CCCH) 단말과 네트워크 사이의 제어 정보를 전송하는 위한 양방향 채널

RACH/FACH 전달 채널에 매핑

트래픽 채널Dedicated TrafficDedicated Traffic Channel (DTCH) Channel (DTCH)

한 단말의 사용자 정보의 전송을 담당하는 점 대 점 지정 채널, 양방향 링크 채널

Common Traffic Channel (CTCH) Common Traffic Channel (CTCH) 모든 또는 특정 그룹의 단말들을 위한 지정 사용자 정보의 전송을 제공하는 점대 다중점 양방향 링크 채널

13

논리논리 채널채널 구조의구조의 트랜스포트트랜스포트 채널채널 매핑매핑 관계관계

BCH PCH DSCH (TDD only)

FACHRACH

BCCH-SAP

DCCH-SAP

CCCH-SAP

PCCH- SAP

DCH

DTCH-SAP

Transport Channels

MAC SAPs

USCH (TDD only)

CTCH-SAP

SHCCH- SAP (TDD only)

HS-DSCHE-DCH

MSCH-SAP

MCCH- SAP

MTCH-SAP

그림 1-4. 논리 채널 구조의 트랜스포트 채널 매핑 관계 (단말 측면)

BCH PCH DSCH (TDD only)

FACH RACH

BCCH- SAP

DCCH-SAP

CCCH-SAP

PCCH- SAP

DCH

DTCH-SAP

Transport Channels

MAC SAPs

USCH (TDD

CTCH- SAP

SHCCH- SAP (TDD only)

HS-DSCHE-DCH

MSCH-SAP

MCCH- SAP

MTCH-SAP

그림 1-5. 논리 채널 구조의 트랜스포트 채널 매핑 관계 (UTRAN 측면)

3GPP W3GPP W--CDMA CDMA 프로토콜프로토콜 세부세부 기능기능

--. W. W--CDMA MAC CDMA MAC

--. W. W--CDMA RLC CDMA RLC

--. W. W--CDMA RRCCDMA RRC

3GPP W3GPP W--CDMA MAC CDMA MAC 계층계층

--. W. W--CDMA MAC CDMA MAC 소개소개

--. MAC . MAC 계층의계층의 주요주요 기능기능

--. . 단말에서의단말에서의 MAC MAC 계층의계층의 구조구조

--. UTRAN. UTRAN에서의에서의 MAC MAC 계층의계층의 구조구조

--. MAC . MAC 계층의계층의 인터페이스인터페이스

16

WW--CDMA MAC CDMA MAC 소개소개

MAC 계층무선링크제어무선링크제어 ( RLC) ( RLC) 계층과계층과 물리계층물리계층 사이에사이에 위치위치

전송채널을전송채널을 통한통한 사용자사용자 정보정보 전송전송 및및 데이터데이터 수신수신

무선자원의무선자원의 재할당과재할당과 MAC MAC 파라미터파라미터 변경변경, , 트래픽량트래픽량 측정보고측정보고

데이터를데이터를 각각 논리논리 채널로채널로 보내주는보내주는 역할역할 수행수행

구 분 내 용

MAC-b

시스템 정보가 실리는 전송채널인 BCH 관리 담당

시스템 정보는 Node-B에 위치하여 각 셀마다 독립적으로 방송

단말의 경우에는 이웃한 셀의 시스템 정보도 수신하기 위하여 한대 또는 그 이상의 MAC-b 부계층을 가질 수 있음

BCCH를 통하여 전달된 데이터를 BCH를 통해 물리계층으로 전달하는 역할만을 수행

데이터의 스케쥴링 등 일반적인 MAC 기능을 포함하지 않음

MAC-c/sh

다른 단말들과 공유되는 PCH, FACH, RACH, CPCH, DSCH 등의 공용 전송 채널을 관리

UTRAN의 MAC-c/sh 부계층은 CRNC (Controlling Radio Network Controller) 에 위치

셀 내의 있는 모든 단말이 공유하는 공용전송채널을 관리

각 셀에 대하여 하나씩 존재

각 단말도 한 개씩의 MAC-c/sh 부계층을 가짐

MAC-d특정 단말에 대한 전용전송채널인 DCH 관리

UTRAN의 MAC-d 부계층은 해당 단말의 관리를 담당하는 SRNC (Serving Radio Network Controller) 에 위치

각 단말은 한 개의 MAC-d 부계층을 가짐

17

MACMAC의의 계층계층 주요주요 기능기능

MAC 계층 기능

MAC MAC 계층에서의계층에서의 주요주요 기능들기능들

논리채널과 전송채널의 매핑

순간적인 데이터 속도에 따라 각 전송채널에 대한 적정 전송포멧 선택

하나의 UE에서 데이터 플로우간의 우선순위 핸들링

동적 스케줄링을 위한 UE 들간의 우선순위 제어

DSCH와 FACH에서 여러 사용자 데이터 플로우 사이의 우선순위 제어

공용 전송채널 상에서 UE 들간의 식별

공용 전송채널 상의 상위계층 PDU를 다중화/ 역다중화

트래픽 볼륨 모니터링

할당된 자원의 링크 모니터링

상위계층 시그널링의 라우터링

Peer MAC 엔티티들사이의 MAC 시그널링 연결의 유지

동적 전송채널 타입 스위칭

Transparent RLC 에 대한 암호화

RACH 전송에 대한 액세스 서비스 선택

18

Mobile Station MAC ArchitectureMobile Station MAC Architecture

19

UEUE에서의에서의 MAC MAC 계층의계층의 구조구조

그림 2-1. UE 측의 MAC 구조

20


MAC-d 부계층상향상향 링크링크 DCHDCH를를 통해통해 데이터를데이터를 전송전송

하향링크하향링크 DCHDCH를를 통해통해 수신된수신된 데이터를데이터를 적절한적절한 논리채널을논리채널을 이용이용, RLC , RLC 계층으로계층으로 전달전달

Transport Channel Type SwitchingTransport Channel Type SwitchingDTCH 또는 DCCH를 통해 전달된 MAC SDU이 전송채널로 전송

Transport Channel Type Switching에 의해 논리채널이 전송채널로 전환

논리채널이 전용 전송 채널- MAC-SDU는 MAC-d에서 처리

논리채널이 공용 전송 채널- MAC-SDU는 MAC-c/sh로 전달

C/T MUX C/T MUX C/T 필드는 C/T MUX 엔티티에 의해서 추가

논리채널과 전송채널간의 매핑관계를 나타냄

여러 개의 DTCH가 하나의 SCH (Synchronization channel)로 매핑될 때C/T 필드에 의해 각각의 DTCH를 구별할 수 있음

한 개의 전송 채널에 한 개의 논리 채널만이 매핑되는 경우에는 C/T 필드가 필요 없음

MAC SDU가 MAC-c/sh로 전달될 떄 C/T필드가 추가된 경우를 MAC-c/sh SDU라고 함

21


MAC-d 부계층

Ciphering/Deciphering Ciphering/Deciphering

송신측에서는 데이터를 암호화 후 전송

수신측에서는 데이터를 복구

MAC-d에서만 수행

RLC 계층이 Transparent Mode로 동작하는 경우에만 암호화 수행

TFC (Transport Format Combination) selection TFC (Transport Format Combination) selection

TFC selection 엔티티까지 전송된 데이터들은 각 데이터의 우선 순위에

따라서 RRC 계층으로부터 Radio Bearer의 설정시 전달된 TFCS

(Transport Format Combination Subset)의 범위 내에서 결정

TFC의 선택은 데이터의 전송효율에 관련

22


MAC-c/sh 부계층RACH RACH 또는또는 CPCHCPCH를를 통해통해 상향상향 링크로링크로 전송되는전송되는 데이터데이터 제어제어 담당담당

PCH, FACH (Forward Link Access Channel) , DSCH (Downlink Shared PCH, FACH (Forward Link Access Channel) , DSCH (Downlink Shared Channel )Channel )를를통해통해 하향링크로하향링크로 수신되는수신되는 데이터를데이터를 RLC RLC 계층계층 또는또는 MACMAC--dd로로 전달전달

UEUE--ID ID 추가추가//제거제거

단말의 식별정보인 C-RNTI (Cell-Radio Network Temporary Identity) 또는U(UTRAN)-RNTI 처리와 관련

MAC-d 부계층으로부터 전달된 데이터의 헤더 부분에 UE-ID를 추가

하향링크로 수신된 데이터의 헤더에서 UE-ID를 제거 후 MAC-d 부계층으로 전달

단말은 FACH 또는 DSCH를 통해 수신된 데이터가 자신의 데이터인지를 판별하기위하여 UE-ID를 사용

단말은 수신된 데이터의 UE-ID 정보가 자신의 식별 정보와 동일할 때만상위계층으로 전달

TCTF MUX TCTF MUX 특정 전송 채널과 매핑되는 논리채널의 종류 (BCCH, CCH, CTCH, SCCH, DTCH)를나타냄

상향 링크일 때는 TCTF를 추가

하향 링크일 때는 TCTF를 제거 후 상위계층으로 전달

PCCH는 PCH로만 전송되므로 TCTF가 필요 없음

23


MAC-c/sh 부계층

스케줄링스케줄링

논리채널의 우선 순위를 바탕으로 적절한 Transport Format를 결정하여

데이터 전송

RACH 또는 CPCH로 매핑되는 상향 논리 채널은 1에서 8사이의 고유한

우선 순위값을 가짐

UL TFC (Transport Format) selectionUL TFC (Transport Format) selection

RACH 또는 CPCH의 경우에 하나의 전송채널이 하나의 CCTrCH로

구성되기 때문에 MAC-d 부계층에서처럼 TFC selection엔티티가 아니라

TF selection 엔티티를 사용

ASC (Access Service Class)ASC (Access Service Class)

ASC는 데이터의 전송과 관련된 우선순위를 나타냄

우선순위에 따라 RACH 또는 CPCH를 통해 MAC PDU를 전송하는

경우에 전송 시 사용할 Access Slot을 결정

24

UTRANUTRAN에서의에서의 MAC MAC 계층의계층의 구조구조

그림 2-2. UTARN 측의 MAC 구조

25

UTRANUTRAN에서의에서의 MAC MAC 계층의계층의 구조구조

MAC-d 부계층

단말의단말의 MACMAC--d d 부계층의부계층의 구조는구조는 일부일부 기능기능 ((흐름흐름 제어제어, Priority Setting) , Priority Setting) 을을제외하고는제외하고는 전체적으로전체적으로 유사유사

흐름흐름 제어제어

UTRAN내에서 MAC-d 부계층과 MAC-c/sh 부계층이 서로 다른 RNC에

위치하는 경우에 상호간의 전송 속도 제어 기능수행

Priority Setting Priority Setting

MAC-c/sh 부계층에서 데이터간의 전송 순서 결정을 위한 우선 순위

정보 추가

MAC-c/sh 부계층

단말의단말의 MACMAC--c/shc/sh 부계층의부계층의 구조에서의구조에서의 차이점차이점

DSCH를 전송할 때 코드다중화를 지원하기 위해 매 프레임 단위로

적절한 채널화 코드를 할당하는 기능을 추가

이외에는 전체적으로 유사

26

MAC MAC 계층계층 인터페이스인터페이스

MAC 계층의 프리미티브 (계층간 통신) PHY PHY 프리미티프리미티

계층1과 계층 2간 프리미티브(primitive)CMAC CMAC 프리미티브프리미티브 ((제어제어 SAPSAP에에 의한의한 프리미티브프리미티브))

MAC간 RLC간 프리미티브MAC과 RRC 간 프리미티브

각각 프리미티브프리미티브 크게크게 네네 가지가지 형태로형태로 구분구분REQUEST INDICATION RESPONESE CONFIRM

RRC

RLC

MAC

Physical Layer

Layer 2

Layer 3

Layer 1PHY primitives

CPHY primitives

CMAC primitives

MAC primitives

RLC primitivesCRLC primitives

그림 2-3. 계층간 인터페이스를 위한 프리미티브 정의

27

MAC MAC 계층의계층의 인터페이스인터페이스

MAC 계층의 Protocol Data Unit (장치간 통신)MAC PDUMAC PDU는는 MAC MAC 헤더와헤더와 MAC SDUMAC SDU로로 구성구성

MAC MAC 헤더의헤더의 내용과내용과 크기는크기는 가변적가변적, MAC , MAC 헤더가헤더가 필요하지필요하지 않은않은 경우도경우도 있음있음

MAC SDUMAC SDU크기는크기는 RLC PDU RLC PDU 크기에크기에 따라따라 달라지며달라지며 이는이는 setup setup 과정에서과정에서 결정결정

RLC PDURLC PDU는는 MAC MAC 헤더와헤더와 MAC SDUMAC SDU로로 구성구성

TCTF (TCTF (Target Channel Type FieldTarget Channel Type Field ))2 또는 8 비트 사용

전송채널과 매핑되는 논리채널의 종류 지시

UEUE-- ID TypeID Type2 비트로 구성

UE-ID 필드가 포함할 RNTI (Radio Network Temporary Identity )의 종류 지시

U-RNTI가 포함되는 경우에는 “00”, C-RNTI의 경우에는 “01” 사용

UEUE-- IDID16 또는 32 비트로 구성

UE-ID type 필드에서 지시된 단말의 식별 정보로 U-RNTI는 32비트 또는 C-RNTI는 16 비트를 사용

C/TC/T4 비트로 구성

여러 개의 전용논리채널들이 동일한 전송채널을 이용하는 경우에 각 논리채널들의 식별정보로 사용

TCTF UE-Idtype UE-Id C/T MAC SDU

MAC Header MAC SDU

그림 2-4. MAC Data PDU

28

참고문헌참고문헌

3G TR 25.926, UE Radio Access Capabilities3G TS 25.211, Physical channels and mapping of transport channels onto physical channels (FDD)3G TS 25.214, FDD; physical layer procedures3G TS 25.301, "Radio Interface Protocol Architecture"3G TS 25.302, "Services provided by Physical Layer"3G TS 25.321, "MAC Protocol Specification"3G TS 25.322, "RLC Protocol Specification"3G TS 25.331, "RRC Protocol Specification"3G TS 25.922, Radio Resource Management StrategiesITU-R M.1034, Requirements for the radio interface for IMT-2000, ITU-R용어정리 : http://www.mpirical.com/companion/mpirical_companion.html#http://www.mpirical.com/companion/UMTS/TCTFField.htm

http://www.mpirical.com/companion/mpirical_companion.html#http://www.mpirical.com/companion/UMTS/TCTFField.htm



29

약어약어 정리정리

ASC : Access Service ClassBCCH : Broadcast Control ChannelBCH : Broadcast ChannelCCCH : Common Control ChannelCPCH : Common Packet Channel (UL)CRC : Cyclic Redundancy CheckDCCH : Dedicated Control ChannelDCHD : edicated ChannelDL : DownlinkDSCH : Downlink Shared ChannelDTCH : Dedicated Traffic ChannelFACH : Forward Link Access ChannelFAUSCH : Fast Uplink Signalling ChannelFDD : Frequency Division DuplexMAC : Medium Access ControlNRT : Non Real TimePCCH : Paging Control ChannelPCH : Paging ChannelPDU : Protocol Data UnitPHY : Physical layerRACH :Random Access ChannelRLC : Radio Link Control

RNTI : Radio Network Temporary IdentityRRC : Radio Resource ControlSAP : Service Access PointSDU : Service Data UnitSRNC : Serving Radio Network ControllerTFCI : Transport Format Combination IndicatorUE : User EquipmentUL : UplinkUMTS : Universal Mobile Telecommunications SystemUTRAN : UMTS Terrestrial Radio Access NetworkOCCCH : ODMA Common Control ChannelODCCH : ODMA Dedicated Control ChannelODMA : ODMA Dedicated ChannelSDCCH : Stand-Alone Dedicated Control ChannelUSCH : Uplink Shared Channel

3GPP W3GPP W--CDMA RLCCDMA RLC

--. W. W--CDMA RLC CDMA RLC 소개소개

--. RLC . RLC 계층의계층의 주요기능주요기능

--. RLC . RLC 계층의계층의 구조구조

--. . 상위계층으로상위계층으로 제공하는제공하는 서비스서비스

--. RLC . RLC 인터페이스인터페이스

31

WW--CDMA RLC CDMA RLC 소개소개

RLC가 상위 계층으로 제공하는 서비스

RLC RLC 연결연결 설정설정//해제해제

RLC 연결의 설정/해제를 수행

트랜스트랜스 페어런트페어런트 데이터데이터 전송전송 서비스서비스

분할/재조합 기능 포함

프로토콜 정보의 덧붙임 없이 PDU 들을 상위 계층으로 전송

RLC 모드 구분

TR (Transparent) TR (Transparent) 모드모드, UM (Unacknowledged) , UM (Unacknowledged) 모드모드, AM (Acknowledged) , AM (Acknowledged) 모드모드 서비스서비스

TR (Transparent) 모드와 UM (Unacknowledged) 모드 서비스

하나의 전송단과 수신단

AM (Acknowledged) 모드 서비스

전송단과 수신단 조합 사용

32

일반일반

AM AM 엔티티간의엔티티간의 점선점선

분리된 채널 상에서 RLC PDU 를 전송할 수 있음을 나타냄

Ex.) 한쪽이 제어PDU를 다루고 있다면 다른 쪽은 데이터 PDU를 다룰 수 있음

그림 3-1. RLC 계층 모델

33

RLC RLC 계층의계층의 주요기능주요기능

RLC에 의해 제공되는 기능

분할 및 조합

-. 가변길이의 상위 계층 PDU들을 더 작은 RLC Payload 단위들로 분할하여 하위계층으로 전송

-. 작은 RLC Payload 단위들을 조합하여 상위 계층으로 전송

연접-. RLC SDU의 내용이 RLC PDU를 총 수를 채우지 못한다면 다음 RLC SDU의

첫 번째 세그먼트는 이전 RLC 세그먼트와 연결

패딩-. 연접(Concatenation)이 적용될 수 없고 전송할 남은 데이터가 주어진 크기의

RLC PDU를 채울 수 없다면 데이터 필드의 나머지 부분은 패딩 비트로 채워짐

사용자 데이터의 전송

상위계층 PDU들의순서적인 전달

에러정정

-. Acknowledged, Unacknowledged, Transparent Mode의 데이터 전송을 지원

-. 3가지 모드의 사용여부는 각 서비스의 QoS 만족 여부에 따름

-. RLC에 의해 전송된 상위 계층 PDU들의 순서를 유지하기 위하여 사용

-. UM(unacknowledged mode)의 데이터 전송에 의한 재전송에 의한 에러 검출을제공

34

RLC RLC 계층의계층의 주요기능주요기능

RLC에 의해 제공되는 기능

중복검출 -. RLC에 의해 전송된 상위 계층 PDU들이 오직 한 번만 운반되도록 보장

흐름제어 -. RLC 수신 엔티티가 RLC 송신 엔티티가 보내는 정보의 속도제어

순서번호 검사

(비확인 응답 데이터 전송모드)

-. UM (unacknowledged mode)의 데이터 전송에서 재조립된 PDU의 integrity를보장

-. 잘못 전송된 RLC SDU들을 시퀀스 수를 체크함으로써 탐지 후 버림

프로토콜 에러 검사와 복구 -. RLC 계층에서 프로토콜 동작 오류를 탐지하고 오류 정정

암호화

-. UM (unacknowledged mode) 와 AM (acknowledged mode)에서 실행

-. 동일한 암호 알고리즘이 MAC 계층 암호화에서 사용

-. 암호화에 대한 자세한 사항은 3GPP TS 33.102에 설명

회복 불가능한 오류의 통보 -. RLC 계층에서 프로토콜 동작 오류가 회복 불가능할 경우에 통보

35

서비스서비스 엔티티들엔티티들

TR 모드 엔티티들

T r a n s m . T r - E n t i ty

T r a n s m is s io n b u f f e r

S e g m e n ta t io n

T r - S A P

B C C H /P C C H /D C C H C C C H /D T C H /S H C C H

R e c e iv in gT r - E n t i ty

R e c e iv e r b u f f e r

R e a s s e m b ly

T r - S A P

R a d io I n te r f a c e

B C C H /P C C H /D C C H C C C H /D T C H /S H C C H

그림 3-2. 두 개의 Tr 모드 peer 엔티티들

36


TR 모드 엔티티들전송단전송단 TrTr 엔티티엔티티

Tr-SAP 를 통해서 상위 계층으로부터 SDU를 받음

RLC는 추가되는 오버헤드 없이 적정크기의 RLC PDU들로 분할

분할 방법에 관해서는 서비스가 성립 될 때 결정

RLCRLCRLC PDU들을 BCCH, PCCH, SHCCH, SCCH 또는 DTSH를 통해MAC으로 전송

CCCH는 상향링크에서만 transparent 모드 사용

논리 채널 타임은 상위계층이 제어영역(BCCH, PCCH, CCCH, SHCCH, SCCH(하향링크에서만))에 위치하는지 또는 사용자 영역(DTCH)에위치하는지에 따라 결정

수신단수신단 TrTr 엔티티엔티티

MAC 계층으로부터의 논리채널들로부터 PDU 들을 수신

분할이 수행 되었을 떄 PDU들을 RLC SDU로 조합

조합방법에 관한 것은 서비스 설정 고정에서 결정

RLC는 Tr-SAP를 통해 SDU를 상위계층으로 전달

37


비확인 응답 모드 엔티티

T r a n s m . U M - E n t i t y

T r a n s m i s s i o n b u f f e r

U M - S A P

R e c e i v e r U M - E n t i t y

R e c e i v e r b u f f e r

U M - S A P

R a d i o I n t e r f a c e

S e g m e n t a t i o n & C o n c a t e n a t i o n

C i p h e r i n g

A d d R L C h e a d e r

R e a s s e m b l y

D e c i p h e r i n g

R e m o v e R L C h e a d e r

C C C H / D C C H / D T C H / S H C C HC T C H

C C C H / D C C H / DT C H / S H C C H C T C H

그림 3-3. 두 개의 비확인 응답 모드 엔티티

38


비확인 응답 모드 엔티티

전송단전송단 UM UM 엔티티엔티티

상위계층으로부터 SDU들을 수신

큰 SDU는 적정크기의 RLC PDU로 분할

SDU는 다른 SDU들과 연쇄화 할 수 있으며 RLC는 헤더를 추가한 후에PDU를 전송버퍼에 저장

RLCRLCRLC PDU들을 DCCH, SHCCH(하향링크만) 또는 DTCH를 통해MAC으로 전송

CCCH는 하향링크에서만 비확인 응답 전송모드로 사용

논리채널의 타입을 상위 계층이 제어영역(CCCH, DCCH, SHCCH)에위치하는지 또는 사용자 영역(DTCH)에 위치하는지에 따라서 결정

수신수신 UM UM 엔티티엔티티

MAC 계층으로부터 PDU들을 수신한 후에 헤더정보를 제거, RLC SDU들로 조합

RLC SDU로의 조합이 완료되면 SDU를 상위 계층으로 전달

39


확인 응답 모드 엔티티

T r a n s m i s s i o n b u f f e r

R e t r a n s m i s s i o n b u f f e r &

m a n a g e m e n t

M U X

S e t f i e l d s i n P D U H e a d e r ( e . g . s e t p o l l b i t s ) & p i g g y b a c k e d S T A T U S P D U

R L C C o n t r o l U n i t

Received

acknowledgem

ents A c k n o w l e d g e m e n t s

D C C H /D T C H *

A M - S A P

D C C H / D T C H * *

D C C H / D T C H * *

A M R L C e n t i t y

D e m u x / R o u t i n g

D C C H /D T C H *

D C C H /D T C H * *

D C C H / D T C H * *

R e c e p t i o n b u f f e r & R e t r a n s m i s s i o n

m a n a g e m e n t

R e c e i v i n g s i d e

S e g m e n t a t i o n / C o n c a t e n a t i o n

C i p h e r i n g ( o n l y f o r A M D P D U )

A d d R L C h e a d e r

R e a s s e m b l y

D e c i p h e r i n g

R e m o v e R L C h e a d e r & E x t r a c t P i g g y b a c k e d i n f o r m a t i o n

P i g g y b a c k e d s t a t u s O p t i o n a l

T r a n s m i t t i n g s i d e

U E / U T R A N

그림 3-4. 확인응답 모드 엔티티의 모델

40


확인 응답 모드 엔티티AMAM엔티티의엔티티의 전송전송 측측

상위계층으로부터 SDU들을 수신

SDU들은 고정길이의 PU들로 분할되고 연쇄화

PU길이는 베어러 설정에 의해 결정된 semi-static 값RRC의 베어러 재구성을 통해 변경

RLC RLC 버퍼링과버퍼링과 재전송재전송 제어제어하나의 PU당 하나의 RLC로 매핑되면 동작은 동일

연쇄화화 페딩에 대해 각각의 PU가 SDU의 어디에포함되는지에 대한 길이와 확장에 대한 정보 비트가 마지막PU의 시작부분에 삽입

몇 개의 SDU들이 하나의 PU에 연쇄화되어 채워진다면 적정한길이 식별자가 PU의 시작부분에 추가

PU들은 재전송 버퍼와 전송버퍼에 저장

하나의 RLC PDU에는 하나 또는 몇 개의 PU들이 포함

41


확인 응답 모드 엔티티MUXMUX

MAC으로의 데이터 전송을 결정

RLC 제어 PDU를 하나의 논리 채널로 보내고 RLC 데이터PDU를 다른 논리채널로 보냄

PDU들은 RLC PDU 헤더를 완성하고 페딩을 피기백 상태정보로 대체하는 기능을 통해 전달

Piggybacking Piggybacking 메커니즘메커니즘전송효율 향상과 RLC peer 엔티티간의 빠른 메시지 교환을 위해제어정보를 페딩 부분에 대체 시키기위해 적용

피기백된 제어정보들은 재전송 버퍼에 저장되지 않음

피기백된 제어정보들은AM PDU에 포함 될 것으로 판단되는piggybacked STATUS PDU에 포함

Piggybacked STATUS들은 AM PDU의 남은 부분의 크기에적응하기 위해 가변길이를 가짐

42


확인 응답 모드 엔티티

재전송재전송 버퍼의버퍼의 PUPU는는 수신측으로부터수신측으로부터 확인응답을확인응답을 요구한요구한PUPU에에 대한대한 응답을응답을 수신하면수신하면 삭제삭제

AM AM 엔티티엔티티 수신수신 측측MAC 계층으로부터 논리채널 중 하나로 PDU들을 수신

RLC PDU 들로부터 피기백 정보를 추출

SDU를 완전하게 수신할 때까지 수신 버퍼에 저장

수신 버퍼는 peer 엔티티로 NAK를 전송함으로서 PU들의재전송을 요구

PDU들로부터 헤더가 제거되고 PDU과 SDU로 재조합

이 SDU를 상위계층으로 전달

수신단은 또한 peer 엔티티로부터 Ack를 받음

Ack는 전송단의 재전송 버퍼를 통과

43

상위계층으로상위계층으로 제공하는제공하는 서비스서비스

비확인응답 데이터 전송서비스 확인응답 모드 데이터 전송 서비스

—분할 및 재조립

—연쇄화

—페딩

—사용자 데이터 전송

—암호화

—순서번호 검사

—에러 있는 데이터의 검출

—유일한 전송

—즉각적인 전달

—분할 및 재조합

—연쇄화

—페딩

—사용자 데이터 전송

—오류정정

—상위계층 PDU의 순차적인 전달

—중복 검출

—흐름제어

—프로토콜 오류검출 및 회복

—암호화

44

계층간계층간 통신을통신을 위한위한 요소요소

RLC와 상위 계층과의 프리미티브

Generic Name Parameters

Req. Ind. Resp. Conf.

RLC-AM-DATA Data, CNF, Data, CNF, DiscardReqDiscardReq, MUI, , MUI, UEUE--ID type indicatorID type indicator

Data, Data, DiscardInfoDiscardInfo Not DefinedNot Defined Status, MUIStatus, MUI

RLC-UM-DATA Data, UEData, UE--ID type indicator, ID type indicator, DiscardReqDiscardReq, MUI, MUI

DataData Not DefinedNot Defined MUI MUI

RLC-TM-DATA Data, UEData, UE--ID type indicator, ID type indicator, DiscardReq, MUIDiscardReq, MUI

Data, Error_IndicatorData, Error_Indicator Not DefinedNot Defined MUI MUI

E/R, Stop (UM/AM only), E/R, Stop (UM/AM only), Continue (UM/AM only), Continue (UM/AM only),

Ciphering Elements Ciphering Elements (UM/AM only),(UM/AM only),

CRLC-CONFIG

TM_parametersTM_parameters (TM only), (TM only), UM_parametersUM_parameters (UM (UM

only), only), AM_parametersAM_parameters(AM only)(AM only)

Not DefinedNot Defined Not DefinedNot Defined Not DefinedNot Defined

CRLC-SUSPEND (UM/AM only)

NN Not DefinedNot Defined Not DefinedNot Defined VT(US) (UM only), VT(S) (AM VT(US) (UM only), VT(S) (AM only)only)

CRLC-RESUME (UM/AM only)

No ParameterNo Parameter Not DefinedNot Defined Not DefinedNot Defined Not DefinedNot Defined

CRLC-STATUS Not DefinedNot Defined EVCEVC Not DefinedNot Defined Not DefinedNot Defined

표 3-1. RLC와 상위 계층간의 프리미티브

45


RLC와 상위 계층과의 프리미티브RLCRLC--AMAM--DATADATA--ReqReq

Acknowledged mode로 RLC SDU의 전송을 요구하기 위하여 상위계층에 의해서 사용

RLCRLC--AMAM--DATADATA--IndIndAcknowledged mode로 전송된 RLC SDU를 상위 계층에 전달하도록알려주고 동료 AM RLC 엔티티에 있는 버려진 RLC SDU를 상위계층에게 알려 주기 위하여 AM RLC 엔티티에 의해서 사용

RLCRLC--AMAM--DATADATA-- ConfConf동료 AM RLC 엔티티에 의한 RLC SDU의 수신를 상위 계층에전달하도록 알려주거나 버려진 RLC SDU를 상위 계층에게 알려 주기위하여 AM RLC 엔티티에 의해서 사용

RLCRLC--UMUM--DATADATA--ReqReqUnacknowledged mode로 RLC SDU의 전송을 요구하기 위하여 상위계층에 의해서 사용

RLCRLC--UMUM--DATADATA--IndIndUnacknowledged mode로 전송된 RLC SDU를 상위 계층에 전달하도록알려주기 위하여 UM RLC 엔티티에 의해서 사용

46


RLC와 상위 계층과의 프리미티브RLCRLC--UMUM--DATADATA--ConfConf

전송 도중에 버려진 RLC SDU를 상위 계층에 알려주기 위하여 UM RLC 엔티티에 의해서 사용

RLCRLC--TMTM--DATADATA--ReqReqTransparent mode로 RLC SDU의 전송을 요구하기 위하여 상위 계층에의해서 사용

RLCRLC--TMTM--DATADATA--IndIndTransparent mode로 전송된 RLC SDU를 상위 계층에 전달하도록알려주기 위하여 UM RLC 엔티티에 의해서 사용

RLCRLC--TMTM--DATADATA--ConfConf전송 도중에 버려진 RLC SDU를 상위 계층에 알려주기 위하여 UM RLC 엔티티에 의해서 사용

CRLCCRLC--CONFIGCONFIG--ReqReqRLC를 설정, 재설정, 해제, 정지, 계속, 변경하도록 상위 계층에의해서 사용

Ciphering element들은 UM과 AM 동작을 위하여 포함 가능

47


RLC와 상위 계층과의 프리미티브

CRLCCRLC--SUSPENDSUSPEND--ReqReqUM 또는 AM RLC 엔티티을 일시 정지하기 위하여 상위계층에 의해서 사용

CRLCCRLC--SUSPENDSUSPEND--ConfConf엔티티가 일시 정지되었다는 것을 확인하기 위하여 UM 또는AM RLC entity에 의해서 사용

CRLCCRLC--RESUMERESUME--ReqReqAM RLC 엔티티을 일시 정지된 후에 UM과 AM 엔티티를재개하기 상위 계층에 의해서 사용

CRLCCRLC--STATUSSTATUS--IndInd상위 계층에 상태 정보를 보내기 위하여 RLC 엔티티에 의해서사용

48


3G TR 25.990: "Vocabulary for the UTRAN".3G TS 25.301: "Radio Interface Protocol Architecture".3G TS 25.303: "Interlayer Procedures in Connected Mode".3G TS 25.304: "UE Procedures in Idle Mode and Procedures for Cell Reselection in Connected Mode".3G TS 24.008: "Mobile radio interface layer 3 specification, Core Network Protocols - Stage 3".3G TS 25.103: "RF Parameters in Support of RRM".3G TS 25.215: "Physical layer – Measurements (FDD)".3G TS 25.225: "Physical layer – Measurements (TDD)".3G TS 25.401: "UTRAN overall description".3G TS 25.402: "Synchronisation in UTRAN, stage 2".3G TS 23.003: "Numbering, addressing and identification".ICD-GPS-200: "Navstar GPS Space Segment/Navigation User Interface".RTCM-SC104: "RTCM Recommended Standards for Differential GNSS Service (v.2.2)".3G TR 25.921: "Guidelines and Principles for protocol description and error handling".

49

용어정리용어정리

ARQ Automatic Repeat RequestBCCH Broadcast Control ChannelBCH Broadcast ChannelC- Control-CC Call ControlCCCH Common Control ChannelCCH Control ChannelCCTrCH Coded Composite Transport ChannelCN Core NetworkCRC Cyclic Redundancy CheckDC Dedicated Control (SAP)DCCH Dedicated Control ChannelDCH Dedicated ChannelDL DownlinkDSCH Downlink Shared ChannelDTCH Dedicated Traffic ChannelFACH Forward Link Access ChannelFCS Frame Check SequenceFDD Frequency Division DuplexGC General Control (SAP)HO HandoverITU International Telecommunication Unionkbps kilo-bits per secondL1 Layer 1 (physical layer)L2 Layer 2 (data link layer)L3 Layer 3 (network layer)MAC Medium Access Control

MS Mobile StationMM Mobility ManagementNt Notification (SAP)PCCH Paging Control ChannelPCH Paging ChannelPDU Protocol Data UnitPU Payload Unit.PHY Physical layerPhyCH Physical ChannelsRACH Random Access ChannelRLC Radio Link Control RNTI Radio Network Temporary IdentityRRC Radio Resource ControlSAP Service Access PointSDU Service Data UnitSHCCH Shared Channel Control ChannelTCH Traffic ChannelTDD Time Division DuplexTFI Transport Format IndicatorTFCI Transport Format Combination IndicatorTPC Transmit Power ControlU- User-UE User EquipmentUL UplinkUMTS Universal Mobile Telecommunications SystemURA UTRAN Registration AreaUTRA UMTS Terrestrial Radio AccessUTRAN UMTS Terrestrial Radio Access Network

3GPP W3GPP W--CDMA RRC CDMA RRC

--. W. W--CDMA RRC CDMA RRC 소개소개

--. RRC . RRC 주요주요 기능기능

--. RRC . RRC 계층의계층의 구조구조

51

WW--CDMA RRC CDMA RRC 소개소개

CC/MM과 무선링크제어 계층(이하 RLC로 약칭함)사이에 위치

NAS (non-access stratum)와 관련된 정보방송 및 무선자원 설정, 유지 및

해제를 비롯한 다양한 역할을 수행

단말과 UTRAN 양단에 위치

무선자원관리에 필요한 설정 정보를 교환

RRC 절차는 단말의 기능을 설정하고 제어하기 위한 목적으로 사용

단말과 UTRAN 사이의 제어 정보를 교환하기 위해 RRC 접속 (RRC Connection) 설정

RRC 접속은 일반적으로 단말의 전원이 켜지면서 설정, 단말이 망에

연결되어 있는 동안에는 오직 하나의 RRC 접속만이 존재

RRC 계층에서 정의되는 제어 절차는 40종류 이상

52

단말에서의단말에서의 RRC RRC 모델모델

R L C

B C F E P N F E D C F E

M A CM A C

c tr l

A M S A PT r -S A PR L C -

c t r l

L 1L 1 -c t r l

U M S A P

R F ER F E

N A S

D C -S A PG C -S A P

R R C

N t-S A P

R F E

N A S

. . . . . . . . .

. . . . . . . . .G C -S A P G C -S A P N t-S A P N t-S A P D C -S A P D C -S A P

T M E

A c c e s s S tra tu m

R R C S A P s

S C F E

그림 4-1. 단말에서의 RRC 모델

53

UTRANUTRAN에서의에서의 RRC RRC 모델모델

R L C

B C F E P N F E D C F E

R R C

M A C M A C c trl

A M S A PT r-S A PR L C -

c trl

L 1 L 1 -c tr l

U M S A P

R F ER F ER F E

... ... ...

T M E

A ccess S tra tu m

R R C S A P s

S C F E

그림 4-2. UTRAN에서의 RRC 모델

54

RRC RRC 계층의계층의 66개개 세부세부 기능기능 엔티티엔티티

RFE (Routing Function Entity)RRC RRC 계층간의계층간의 메시지메시지 라우팅라우팅 기능기능

UE UE 측에서는측에서는 RRCRRC와와 NAS(CC/MM)NAS(CC/MM)간의간의 메시지메시지 라우팅라우팅 기능기능

UTARN UTARN 측에서는측에서는 RRCRRC와와 CN CN 도메인도메인(Iu CS, Iu PS)(Iu CS, Iu PS)간간 메시지메시지 라우팅라우팅

기능기능

BFCE (Broadcast Control Function Entity)방송기능을방송기능을 담당하는담당하는 BCFE BCFE 는는 GCGC--SAPSAP을을 통해통해 RRC RRC 서비스를서비스를 제공제공

TrTr--SAPSAP과과 UMUM--SAPSAP을을 통해통해 하위계층서비스하위계층서비스 이용이용

PNFE (Paging and Notification Function Entity)유휴상태에유휴상태에 있는있는 UEUE의의 페이징페이징 기능을기능을 담당하는담당하는 PNFEPNFE는는 NtNt--SAPSAP을을

통해통해 RRC RRC 서비스서비스 제공제공

TrTr--SAPSAP을을 통해통해 하위계층서비스하위계층서비스 이용이용

55

RRC RRC 계층의계층의 66개개 세부세부 기능기능 엔티티엔티티

DCFE (Dedicated Control Function Entity)

특정특정 UEUE에에 관련된관련된 모든모든 기능을기능을 처리하는처리하는 DCFEDCFE는는 DCDC--SAPSAP를를 통해통해

RRC RRC 서비스서비스 제공제공

전송될전송될 메시지와메시지와 UE UE 서비스의서비스의 상태에상태에 따라서따라서 UM/AMUM/AM--SAP SAP 과과 TrTr--

SAPSAP을을 통해통해 하위계층하위계층 서비스서비스 이용이용

TME (Transfer Mode Entity)

RRCRRC와와 RLC RLC 계층간의계층간의 매핑매핑 기능기능

SCFE (Shared Control Function Entity)

TDDTDD시스템의시스템의 경우경우, DCFE, DCFE가가 분리되어분리되어 CRNCCRNC에에 위치위치

PDSCH, PUSCH PDSCH, PUSCH 제어제어 담당담당

56

프로토콜프로토콜 상태상태

Establish RRCConnection

Release RRCConnection

UTRAN Connected Mode UTRAN: Inter-System Handover

GSM: Handover

Establish RRCConnection

Release RRCConnection

URA_PCH CELL_PCH

CELL_DCH CELL_FACH

2세대 GSM

Connected Mode

Establish RR Connection

Release RR Connection

Idle Mode

Camping on a UTRAN cell1 Camping on a GSM / GPRS cell1

2세대 GPRS Packet Idle 1

2세대 GPRS Packet

Transfer

Initiation of temporary block flow

Release of temporary block flow

Cell reselection

그림 4-3. GSM을 포함한 RRC 상태 및 상태 전이도

57


단말의 동작 모드 및 통신상태의 구분을 위해 RRC 상태가

정의

Idle Mode, Connection ModeIdle Mode, Connection Mode

단말과 UTRAN 사이에 RRC 접속이 설정

단말은단말은 Idle ModeIdle Mode에서에서 Connection ModeConnection Mode로로 전이전이

Connection Mode는 있는 단말

사용하는사용하는 물리물리 채널의채널의 종류에종류에 따라따라 CELL_DCH, CELL_FACH, CELL_DCH, CELL_FACH,

CELL_PCH, URA_PCHCELL_PCH, URA_PCH의의 44가지가지 상태를상태를 가짐가짐

58


RRC 상태에서의 동작

Idle Idle 상태상태

단말이 전원을 켜면 단말은 Idle mode단말은 UTRAN과의 RRC 접속이 없으면 망에서는 단말의 식별은NAS상에서 단말의 식별 정보(IMSI, TMSI 등)을 사용

Cell_DCH Cell_DCH 상태상태

단말은 전용으로 할당된 물리채널을 사용하며 고품질의 핸드오버 가능

전송할 데이터의 양에 따라 CELL_DCH에서◊ CEL_FACH로 전이하고오랫동안 데이터 전송이 일어나지 않으면 CELL_PCH 또는 CELL_URA로

전이

Cell_FACH Cell_FACH 상태상태

단말이 전용물리채널이 할당되어 있지 않고 공용전송채널을 사용

단말은 FACH를 관찰하면서 데이터를 수신하고 RACH를 통하여 상향트래픽 전송

Cell Update 절차를 의해 단말의 위치를 UTRAN으로 보고

59


RRC 상태에서의 동작

Cell_PCH Cell_PCH 상태상태

단말이 전용물리채널이 할당되어 있지 않고 전용논리채널도없는 상태

CELL_DCH 또는 CELL_URA에서 오랫동안 데이터 전송이일어나지 않으면 CELL_PCH로 전이

Cell Update 절차를 통해 단말의 위치를 UTRAN으로 보고

단말은 PCH를 통해 호출정보를 수신할 수 있으며 DRX (Discontinuous Reception)에 의해서 전력소모를 감소

단말 위치 정보를 보고 시 CELL_FACH로 전이한 후 Cell Update를 수행하고 다시 Cell_PCH로 전이

URA_PCH URA_PCH 상태상태

CELL_PCH와 유사하지만, 한 개 이상의 셀로 구성된URA(UTRAN Registration Area) 단위로 위치 정보 갱신

60

무선무선 자원제어자원제어 엔티티의엔티티의 주요주요 기능기능

호출

네트워크로부터네트워크로부터 특정특정 셀의셀의 특정특정 UEUE를를 PCCHPCCH상에서상에서 호출호출 정보로정보로 방송방송

코어네트워크상에서코어네트워크상에서 호나호나 세션의세션의 설정설정

순순 방향방향 패킷패킷 동작을동작을 위하여위하여 Cell_PCHCell_PCH또는또는 URA_PCHURA_PCH에서에서

Cell_FACHCell_FACH로로 UE UE 상태를상태를 변경변경

셀셀 내의내의 모든모든 UEUE에게에게 시스템시스템 정보의정보의 변화를변화를 알리는알리는 역할역할

61


시스템 관련된 정보의 방송

시스템시스템 정보는정보는 Idle ModeIdle Mode에에 있는있는 단말이단말이 망에망에 접속하기접속하기 위한위한 시스템시스템 정보와정보와Connection ModeConnection Mode에에 있는있는 단말에단말에 대한대한 이동성이동성 지원과지원과 측정측정 정보정보 등을등을 포함포함

코어네트워크코어네트워크 또는또는 RCNRCN에서에서 생성되는생성되는 시스템시스템 정보는정보는 RNCRNC에에 있는있는 RRC RRC 계층에서계층에서 관리관리

NodeNode--BB에서에서 생성된생성된 정보는정보는 특정특정 셀의셀의 설정과설정과 관련관련

MIB (Master Information Block)MIB (Master Information Block)스케쥴링과 관련된 기본 정보를 포함하고 BCH를 통해 규칙적으로

전송

SB 1 (scheduling Block #1) & SB 2(scheduling Block #2)SB 1 (scheduling Block #1) & SB 2(scheduling Block #2)시스템 정보의 전송 담당

시스템 정보의 종류에 따라 고유한 반복주기를 제공

다양한 반복주기를 갖는 SIB (System Information Block)들의 혼합전송, SIB 위치 정보, SIB들의 전송 간격들을 정의

SIB # 1 SIB # 1 Idle mode 또는 connection Mode에서 사용하게 될 타이머, 카운터를비롯한 NAS 시스템 정보

62


SIB # 2 SIB # 2 URA 식별 정보 포함

SIB # 3SIB # 3Cell Selection/Re-selection과 관련된 파라미터 포함

SIB # 4SIB # 4Connection Mode에서 Cell Selection/Re-selection과 관련된 파라미터 포함

SIB # 5 SIB # 5 셀 내에서 공용물리채널의 설정과 관련된 파라미터 포함

SIB # 6SIB # 6Connection Mode에서 공용물리채널의 설정과 관련된 파라미터 포함

SIB # 7SIB # 7물리 계층 파라미터인 “UL_Interference”와 “Dynamic Persistence Level” 정보포함

SIB # 8SIB # 8셀 내에서 사용될 정적인 CPCH 정보 포함

SIB # 9SIB # 9셀 내에서 사용될 CPCH 정보 포함

SIB # 10 SIB # 10 DRAC (Dynamic Resource Allocation Control) 절차에 의해서 제어되는 DCH를갖는 단말을 위한 정보 포함

63


SIB # 11SIB # 11셀 내에서 사용될 측정제어 정보 포함

SIB # 12SIB # 12Connection Mode에서 사용될 측정 제어 정보 포함

SIB # 13 FamilySIB # 13 FamilyANSI-41 시스템과 관련된 정보 포함

SIB # 14SIB # 14Idle Mode 또는 Connection Mode에서 사용될 공용 또는 전용 물리 채널의 상향Outer Loop Control과 관련된 파라미터 포함

SIB # 15 FamilySIB # 15 Family“UE-baed Positioning Method” 또는 “UE-assisted Positioning Method”에 사용될정보 포함

SIB # 16 SIB # 16 UTRAN으로의 핸드오버 중 단말이 Idle Mode와 Connection Mode에서 사용하게될 Radio Bearer, 전송 채널, 물리채널 파라미터 포함

SIB # 17SIB # 17TDD에서만 정의되며 PUSCH 및 PDSCH 관련 정보 포함

SIB # 18SIB # 18Idle Mode 또는 Connection Mode에서 관찰중인 이웃한 셀의 PLMN 식별 정보포함

64


UE와 UTRAN 간의 RRC 연결 설정, 관리 및 해제

단말이단말이 UTRANUTRAN를를 통해통해 무선무선 서비스를서비스를 제공받기제공받기 위해서는위해서는

기본적으로기본적으로 단말과단말과 UTRAN UTRAN 사이에사이에 RRC RRC 접속접속 설정설정

RRC RRC 접속접속 설정설정//해제해제 과정을과정을 수행하기수행하기 위한위한 메시지들메시지들

RRC Connection RequestRRC Connection SetupRRC Connection Setup CompleteRRC Connection ReleaseRRC Connection Release Complete

무선 베어러(Radio Bearer)의 설정, 재 설정 및 해제

RRC RRC 계층은계층은 상위계층의상위계층의 요구에요구에 의해의해 무선무선 베어러의베어러의 설정설정, , 재재 설정설정

및및 해제해제 기능기능 수행수행

다양한다양한 RRC RRC 메시지들이메시지들이 무선무선 베어러의베어러의 설정과설정과 관련관련

65


RRC 연결을 위한 무선자원의 할당, 재 설정 및 해제

UTRAN RRCUTRAN RRC에서는에서는 단말의단말의 능력능력(Capability)(Capability)을을 고려하여고려하여 적당한적당한

무선무선 베어러의베어러의 동작을동작을 제어제어

Total RLC AM Buffer Size, Transport Channel Capability

RRC 연결 이동성 관리기능

단말이단말이 지속적으로지속적으로 이동하므로이동하므로 무선망은무선망은 단말의단말의 위치를위치를 알고알고

있어야있어야 하고하고 셀의셀의 변경변경 시시 에도에도 접속이접속이 종료되지종료되지 않아야않아야 함함

단말의단말의 이동성을이동성을 보장하기보장하기 위해위해 RNCRNC과과 단말단말 사이에서사이에서 수행되는수행되는

RRC RRC 절차절차

Cell Update

URA Update

핸드오버 절차

66


요구된 QoS 의 제어

RRC RRC 메시지는메시지는 요구된요구된 QoSQoS를를 만족에만족에 관련된관련된 Quality Target (BLER Quality Target (BLER

quality value) quality value) 파라미터를파라미터를 포함포함

순방향순방향 전달전달 채널들을채널들을 재구성재구성 또는또는 추가하는데추가하는데 사용사용

Radio Bearer Setup

Radio Bearer Reconfiguration

Radio Bearer Release

Transport Channel Reconfiguration

외부외부 루프루프 전력전력 제어제어 동작과도동작과도 밀접한밀접한 관련관련

67


UE 측정 보고 및 보고 제어

Measurement IdentityMeasurement Identity측정 절차의 식별 정보로 사용(총 16개의 측정 절차가 존재)

Measurement CommandMeasurement Command측정 절차의 설정, 변경, 해제 여부 지시

Measurement TypeMeasurement Type단말이 측정해야 하는 측정 절차의 종류 지시

동일 주파수 측정

이종 주파수 이종

이종 시스템 이종

트래픽량 측정

품질 측정

단말 내부 측정

단말 위치 측정

68


UE 측정 보고 및 보고 제어

Measurement Object Measurement Object 단말이 측정해야 할 측정대상이나 해당 측정 대상에 정보 지시

Measurement QuantityMeasurement QuantityMeasurement Object를 대상으로 측정할 값 지시

Reporting Quantities Reporting Quantities 측정 결과를 보고할 때 포함될 측정값 지시

Measurement Report Criteria Measurement Report Criteria 측정 결과를 보고하는 기준 (사건유발, 주기적)

Measurement ValidityMeasurement ValidityRRC 상태가 전이되는 경우에 측정 절차의 진행여부를 결정

Cell_DCH, Cell_DCH 이외의 상태, 모든 RRC 상태

Measurement Reporting Mode Measurement Reporting Mode 측정 결과를 보고하는 RLC 모드 (UM-RLC, AM-RLC)

69


외부루프 전력제어

Preamble_Initial_Power Preamble_Initial_Power 또는또는 DPCCH_Initial_PowerDPCCH_Initial_Power를를 정할정할 때때 시그널링시그널링

메시지메시지, , 단말에단말에 의한의한 측정정보측정정보, , 시스템시스템 정보인정보인 SIB # 14SIB # 14에에 정의된정의된 파라미터파라미터

등을등을 이용이용

암호화 제어

RLC RLC 또는또는 MAC MAC 계층에서계층에서 데이터를데이터를 암호화하여암호화하여 전송하는전송하는 방법방법

단말과단말과 SRNCSRNC는는 고유한고유한 암호화암호화 파라미터파라미터 관리관리

유휴상태(Idle Mode)에서의 셀 선택 및 재선택

Idle Mode Idle Mode 측정과측정과 셀셀 선택선택 기준에기준에 의해의해 가장가장 적당한적당한 셀이셀이 선택선택, , 재선택재선택

RRC 메시지의 무결성 (integrity) 보호

송신측에서송신측에서 전송한전송한 중간에중간에 제제33자에자에 의해의해 임의로임의로 변경되지변경되지 않고않고 무사히무사히

수신측까지수신측까지 전송되는전송되는 것을것을 의미의미

RRC RRC 메시지는메시지는 무선접속의무선접속의 관리관리 및및 제어에제어에 있어있어 매우매우 중요한중요한 정보이므로정보이므로

무결성무결성 검사를검사를 위해서위해서 각각 RRCRRC메시지에메시지에 대한대한 인증을인증을 위해위해 사용사용

70

RRC RRC 메시지메시지

RRC에서 사용되는 메시지

유휴유휴 상태에서의상태에서의 메시지메시지

RRC RRC 연결연결 설정을설정을 위한위한 메시지메시지

이동성이동성 관리관리 메시지메시지 및및 기타기타 메시지메시지

71


72


73


74


75


3G TR 25.990: "Vocabulary for the UTRAN".3G TS 25.301: "Radio Interface Protocol Architecture".3G TS 25.303: "Interlayer Procedures in Connected Mode".3G TS 25.304: "UE Procedures in Idle Mode and Procedures for Cell Reselection in Connected Mode".3G TS 24.008: "Mobile radio interface layer 3 specification, Core Network Protocols - Stage 3".3G TS 25.103: "RF Parameters in Support of RRM".3G TS 25.215: "Physical layer – Measurements (FDD)".3G TS 25.225: "Physical layer – Measurements (TDD)".3G TS 25.401: "UTRAN overall description".3G TS 25.402: "Synchronisation in UTRAN, stage 2".3G TS 23.003: "Numbering, addressing and identification".ICD-GPS-200: "Navstar GPS Space Segment/Navigation User Interface".RTCM-SC104: "RTCM Recommended Standards for Differential GNSS Service (v.2.2)".3G TR 25.921: "Guidelines and Principles for protocol description and error handling".

76


ACK AcknowledgementAICH Acquisition Indicator ChannelAM Acknowledged ModeAS Access StratumASN.1 Abstract Syntax Notation.1BCCH Broadcast Control ChannelBCFE Broadcast Control Functional EntityBER Bite Error RateBLER Block Error RateBSS Base Station Sub-systemC ConditionalCCPCH Common Control Physical ChannelCCCH Common Control ChannelCN Core NetworkCM Connection ManagementCPCH Common Packet ChannelC-RNTI Cell RNTIDCA Dynamic Channel AllocationDCCH Dedicated Control ChannelDCFE Dedicated Control Functional EntityDCH Dedicated ChannelDC-SAP Dedicated Control SAPDL DownlinkDRAC Dynamic Resource Allocation ControlDSCH Downlink Shared ChannelDTCH Dedicated Traffic ChannelFACH Forward Access Channel

FAUSCH Fast Uplink Signalling ChannelFDD Frequency Division DuplexFFS For Further StudyGC-SAP General Control SAPID IdentifierIETF Internet Engineering Task ForceIMEI International Mobile Equipment IdentityIMSI International Mobile Subscriber IdentityIE Information elementIP Internet ProtocolISCP Interference on Signal Code PowerLAI Location Area IdentityL1 Layer 1L2 Layer 2L3 Layer 3M MandatoryMAC Media Access ControlMCC Mobile Country CodeMM Mobility ManagementMNC Mobile Network CodeMS Mobile StationNAS Non Access StratumNt-SAP Notification SAPNW NetworkO OptionalODMA Opportunity Driven Multiple AccessPCCH Paging Control Channel

77


PCH Paging ChannelPDCP Packet Data Convergence ProtocolPDSCH Physical Downlink Shared ChannelPDU Protocol Data UnitPLMN Public Land Mobile NetworkPNFE Paging and Notification Control Functional

EntityPRACH Physical Random Access ChannelP-TMSI Packet Temporary Mobile Subscriber IdentityPUSCH Physical Uplink Shared ChannelQoS Quality of ServiceRAB Radio access bearerRB Radio BearerRAI Routing Area IdentityRACH Random Access ChannelRB Radio BearerRFE Routing Functional EntityRL Radio LinkRLC Radio Link ControlRNTI Radio Network Temporary IdentifierRNC Radio Network ControllerRRC Radio Resource ControlRSCP Received Signal Code PowerRSSI Received Signal Strength IndicatorSAP Service Access PointSCFE Shared Control Function Entity

SF Spreading FactorSHCCH Shared Control ChannelSIR Signal to Interference RatioSSDT Site Selection Diversity TransmissionS-RNTI SRNC - RNTItbd to be decidedTDD Time Division DuplexTF Transport FormatTFCS Transport Format Combination SetTFS Transport Format SetTME Transfer Mode EntityTMSI Temporary Mobile Subscriber IdentityTr TransparentTx TransmissionUE User EquipmentUL UplinkUM Unacknowledged ModeUMTS Universal Mobile Telecommunications SystemUNACK UnacknowledgementURA UTRAN Registration AreaU-RNTI UTRAN-RNTIUSCH Uplink Shared ChannelUTRAN UMTS Terrestrial Radio Access Network

WCDMA and CDMA2000 Protocol - Here is winner's home.winner.ajou.ac.kr/data/pdf/2.pdf · ·...

Documents

Transcript of WCDMA and CDMA2000 Protocol - Here is winner's home.winner.ajou.ac.kr/data/pdf/2.pdf · ·...