[NR] 초기 접속(initial access)

*개요: 3GPP는 대개 LTE 기지국은 eNB, NR 기지국은 gNB로 지칭하며, 통칭하여 NG-RAN 노드로 명명한다. 이하는 gNB의 접속 절차를 의미하여, eNB는 (1)단계의 SS/PBCH block 대신 PSS/SSS와 PBCH가 독립적이다.

 

(1) 1단계: UE는 SS block을 수신한다

　1) SS 블록은 SS/PBCH block[동기 신호(synchornization signal, SS)+PBCH(physical broadcast channel)]이다.

　2) SS는 PSS(primary synchronization signal) 와 SSS(secondary synchronization signal)를 의미한다.

　3) PSS, SSS는 각각 셀 그룹 내 ID, 셀 그룹 ID를 가리킨다.

　4) SS/PBCH 블록은 half-frame 내에서 전송된다(5ms)

　5) SS/PBCH 블록들은 서로 다른 방향들로 전송될 수 있다(may). 즉, gNB 구현은 빔 스위핑(beam sweeping)을 제공할 수있다. SS/PBCH 각 블록은 아날로그 빔에 대응할 수 있으며, 3GPP 규격은 아날로그 빔을 공간 도메인 전송 필터(spatial domain transmissino filter)로 표현한다.

　6) UE는 동기 신호로부터 시간 동기 및 주파수 동기를 얻을 수 있다.

　7) PBCH는 RRC 계층의 MIB의 전달을 위한 물리 계층을 의미한다.

각 채널 별에 대한 설명은 ▶https://autopatent.tistory.com/66

 

(2) 2단계: UE는 MIB(master inforamtion block)를 획득한다.

　1) PBCH는 RRC 계층의 MIB의 전달을 위한 물리 계층을 의미한다. PBCH ⇒ BCH ⇒ MIB 순서

　2) MIB는 셀에 대한 필수적인(essential) 정보를 포함한다. 

　3) MIB는 3GPP 규격 상의 'pdcch-ConfigSIB1' IE(information element)를 포함한다. 

　4) 'pdcch-ConfigSIB1' IE는 SIB 1을 수신하기 위한 제어 채널(CORESET, PDCCH) 정보를 의미한다.

　5) MIB와 SIB 1은 MSI(minimum system information)으로 지칭된다.

MSI에 대한 설명은 ▶[NR] Minimum System Information (tistory.com)

 

(3) 3단계: UE는 SIB 1(system information block type 1)를 획득한다.

　1) SIB 1은 RMSI(remaining system information)로 지칭된다.

　2) SIB 1은 랜덤 액세스 관련 파라미터들(예: RACH configuration)을 포함한다.

　3) SIB 1은 서빙 셀 설정을 포함한다.

 

(4) 4단계: UE는 랜덤 액세스 절차(random acess procedure)를 수행한다.

　1) Msg 1: UE는 gNB(혹은 eNB, 이하 gNB만 기술)에게 RAP(random access procedure)를 전송한다.

　2) Msg 2: UE는 gNB로부터 RAR(random acces response)를 수신한다. 

　　RAR은 MAC 정보로써, PDSCH 상에 전송되며, ①TC-RNTI ②UL grant ③TA(timing advance)를 포함한다. 

　3) Msg 3: UE는 gNB에게 PUSCH를 전송한다. PUSCH는 RAR의 UL grant에 의해 스케줄링된다.

　　3GPP 규격 상 RRC Setup Request 혹은 RRC Resume Request 메시지에 대응하며,

　4) Msg 4: UE는 gNB로부터 UE 경쟁 해소 메시지를 수신한다.

　　3GPP 규격 상 RRC Setup 혹은 RRC Resume 메시지에 대응하며, UE contention resolution identity를 포함한다.

 

(5) 5단계: UE는 RRC 연결(RRC IDLE ▶ RRC CONNECTED) 상태로 천이한다.

　1) UE state: RRC IDLE ⇒ RRC CONNECTED (RRCSetup)

　2) UE state: RRC INACTIVE ⇒ RRC CONNECTED (RRCResume)