알기쉬운 이동통신기술

GPRS Network 접속 Procedure

석사만세 2023. 2. 9. 12:53

이동 단말이 자체적으로 전원이 켜지던지, 브라우저가 동작하면 바로 이동 단말의 GPRS 기능이 활성화된다. 이동 단말 내에서 GPRS 기능이 활성화되면 이동 단말은 GPRS 네트워크에 접속하고 GPRS 네트워크는 이동 단말이 패킷 통화가 가능하다는 것을 인지한다. GPRS 기능이 사용되는 동안 이동 단말은 유휴 상태(idle state, GPRS 네트워크로 연결이 안된 상태)에서 준비 상태(ready state, GPRS 네트워크로 접속되어 PDP 컨텍스트를 초기화하는 상태)로 이동한다. 준비 상태 동안에 이동 단말은 패킷을 주고 받으며 준비 상태가 지나면 대기 상태(standby state)로 전환된다. 예를 들어 이동 단말이 GPRS 네트워크로 접속하였으나 새로운 세션을 시작하지 않으면 네트워크와 계속 접속을 하고 있다가 일정 시간이 지나면 대기 상태로 이동한다.

 

아래 그림은 GPRS 접속을 수행하는 간단한 예를 보여 준다. GPRS 접속은 GSM에서의 위치 갱신과 기능 면에서 유사하다. GPRS 접속 과정은 이동 단말이 패킷 채널 요청을 함으로써 시작된다. 이 요청에는 이동 단말의 호출 응답, MM 절차, 혹은 two - phase access 등과 같이 요청의 목적이 명시된다. 네트워크는 특정 타임슬롯을 할당하기 위해 패킷 업링크 할당(packet uplink assignment) 메시지로 응답한다. 단말기에 의해 사용될 TFI와 동적 할당의 경우 타임슬롯의 할당에 쓰이는 USF, 그리고 이동 단말에 부여되는 RLC 블록의 개수의 표시 등이 이 메시지에 포함된다.

 

이동 단말은 하나 혹은 그 이상의 무선 블록 내의 접속 요청(attach request)을 네트워크로 보낸다. 만약 이동 단말이 패킷 데이터를 보내고자 하다가 실패할 경우에는 이동 단말이 패킷 자원 요청(packet resource request) 메시지를 통해서 추가적인 자원을 요청할 수 있다. BSS가 접속 요청(attach request)을 받으면 BSS는 이에 대한 수신을 확인 통지하기 위해 PACCH를 사용한다. 이동 단말은 패킷 제어 확인 통지(packet control acknowledgement) 메시지를 네트워크로 보낸 다음 할당된 자원을 해제시킨다.

 

 

그 동안 BSS는 접속 요청을 SGSN으로 전송한다. GPRS에서는 이동 단말과 SGSN간의 모든 링크가 암호화된다.(GSM에서는 무선 인터페이스만 암호화된다.) BSS는 패킷 다운링크 할당(packet downlink assignment) 메시지를 이동 단말에게 보낸다. 이 메시지는 PCCCH나 PACCH를 통해 보내지는데 어느 것을 선택할 것인가는 현재 이동 단말이 PDTCH에 업링크되어 있는지의 여부에 달려 있다.(PDTCH가 업링크되어 있을 경우 PACCH가 사용된다.) 패킷 다운링크 할당 메시지는 이동 단말이 다운링크에서 특정 자원을 사용하도록 지시한다. 그런 다음에 BSS는 SGSN으로부터 받은 인증과 암호화 요청 메시지를 전송한다.

 

이 요청을 받으면 이동 단말은 다운링크 메시지를 확인하고 업링크 자원을 할당하도록 요청한다. 그러므로 이동 단말은 최초에 보낸 메시지와 비슷한 또 다른 패킷 채널 요청 메시지를 보낸다. 그리고 다시 한번 네트워크는 자원을 이동 단말에 할당하는데, 이는 이동 단말이 네트워크에 인증과 암호화 응답을 위해 사용된다. 이 응답은 BSS로부터 SGSN으로 전송되고 BSS는 확인 통지를 이동 단말로 보내며 이동 단말은 확인 통지를 받았음을 확인한다.

일단 이동 단말이 SGSN에 의해 인증이 되면 SGSN은 GPRS 위치 갱신 메시지를 HLR로 보낸다. 이는 사용자 정보를 HLR로부터 SGSN으로 다운로드 받는 것까지 포함해서 GSM의 위치 갱신과 비슷하다. 일단 위치 갱신이 HLR에 의해 받아들여지면 SGSN은 접속 수락(attach accept) 메시지를 이동 단말로 보낸다. 한편 BSS는 이동 단말이 메시지를 받을 수 있도록 자원을 할당한다. 이동 단말이 메시지를 받으면 업링크에서 자원을 요청하고 접속 완료(attach complete) 메시지로 응답한다. BSS는 접속 완료 메시지를 포함하는 RLC 데이터의 수신을 확인하고 이 메시지를 SGSN으로 보낸다. 이동 단말은 이 통지를 확인한다.

 

위에서 설명된 과정들을 통하여 이동 단말은 네트워크로 전송되는 각각의 메시지에 대해서 자원의 접속을 요청한다. 이는 GPRS가 자원을 관리하는 전형적인 방법이며, GPRS가 여러 사용자들이 제한된 자원을 공유할 수 있게 해주는 중요한 이유이다. 물론 위의 예에서 시그널링은 매우 적은 양의 RF 용량을 소비하는 경우에서 발생하고 있다. 패킷 데이터 전송의 경우 특정 TBF에서 더 많은 양의 데이터 블록이 전송될 수 있지만, 모든 블록들이 확인 통지를 필요로 하는 것은 아니다. 확인 통지의 경우 확인 통지 메시지가 주기적으로 보내지며 각각의 확인 통지 메시지는 수신된 RLC 블록이 지정된 블록 번호를 정확하게 부여받았는지를 알려 준다.