LTE 무선 프로토콜 아키텍처 (LTE Radio Protocol Architecture)

LTE 용 무선 프로토콜 아키텍처는 아래와 같이 Control Plane 아키텍처와 User Plane 아키텍처로 구분할 수 있습니다.

User Plane 측에서, 애플리케이션은 TCP, UDP 및 IP와 같은 프로토콜에 의해 처리되는 데이터 패킷을 생성하고, Control Plane에서, RRC (Radio Resource Control) 프로토콜은 기지국과 기지국 사이에서 교환되는 시그널링 메시지를 담당합니다. 두 경우 모두 정보는 전송을 위해 물리 계층에 전달되기 전에 패킷 데이터 컨버전스 프로토콜 (PDCP), 무선 링크 제어 (RLC) 프로토콜 및 매체 액세스 제어 (MAC) 프로토콜에 의해 처리됩니다.

User Plane

e-Node B와 UE 사이의 User Plane 프로토콜 스택은 다음의 하위 계층들로 구성됩니다 :

● PDCP (Packet Data Convergence Protocol)

● RLC (radio Link Control)

● Medium Access Control (MAC)

User Plane에서, 코어 네트워크 (EPC)의 패킷은 특정 EPC 프로토콜로 캡슐화되고 P-GW와 eNodeB간에 터널링됩니다. 인터페이스에 따라 다른 터널링 프로토콜이 사용됩니다. GPRS 터널링 프로토콜 (GTP)은 eNodeB와 S-GW 간의 S1 인터페이스와 S-GW와 P-GW 간의 S5/S8 인터페이스에서 사용됩니다.

수신 패킷은 서비스 데이터 유닛 (Service Data Unit, SDU)라고 불리는 반면, 출력 패킷은 프로토콜 데이터 유닛 (Protocol Data Unit, PDU)에 의해 참조되고 IP 패킷은 User Plane에서 위에서 아래로 이동합니다.

Control Plane

Control Plane은 하위 계층을 구성하는 역할을 하는 무선 자원 제어 계층 (RRC)을 추가적으로 포함합니다.

Control Plane은 유휴 상태 (Idle Mode) 또는 연결 상태 (Connected Mode)의 두 가지 상태를 포함하는 사용자 장비의 상태에 의존하는 무선 특정 기능을 처리합니다.

● Idle Mode : 사용자 장치는 무선 링크 품질, 셀 상태 및 무선 액세스 기술과 같은 요소가 고려되는 Cell Selection 또는 Cell Reselection 프로세스 후에 셀에 Camp On합니다. UE는 또한 페이징 채널을 모니터링하여 착신 호출을 검출하고 시스템 정보를 획득합니다. 이 모드에서 Control Plane 프로토콜에는 Cell Selection 및 Cell Reselection 절차가 포함됩니다.

● Connected Mode : 

UE는 E-UTRAN에 다운 링크 채널 품질 및 인접 셀 정보를 제공하여 E-UTRAN이 UE에 가장 적합한 셀을 선택할 수 있게 합니다. 이 경우, Control Plane 프로토콜은 무선 링크 제어 (RRC) 프로토콜을 포함합니다.

UE와 MME 사이의 Control Plane에 대한 프로토콜 스택은 아래와 같습니다. 스택의 회색 영역은 액세스 계층 (Access Stratum, AS) 프로토콜을 나타냅니다. 하위 계층은 Control Plane에 대한 헤더 압축 기능이 없다는 점을 제외하고는 User Plane과 동일한 기능을 수행합니다.