LTE Cat.M1 개통 및 망 등록 과정 기초

시작하기 전에

대상 장치 

- 우리넷, AM 텔레콤, 앰투앰넷, 텔릿 등 SKT Cat M1 모듈

소개 Overview

오늘은 Cat M1 모듈의 부팅과 개통 과정 후 LTE 망 등록 과정에 대한 흐름도를 분석하여 정리해 보고자 합니다. 

현재 SK Telecom에서 서비스하고 있는 Cat M1 모듈은 대부분 Qualcomm 칩을 사용하고 있다. 따라서 HW적인 스펙과 특징은 대동소이하다고 볼 수 있습니다.

SK Telecom의 망인증이 완료된 Cat M1 모듈들의 실제 AT Command 예시로 셜명을 할 예정입니다.

대부분의 Cat M1 모듈들은 AT Command 형태의 차이가 있을 뿐, 기본적으로 3GPP AT Command를 지원하고 있기 때문에, 동작 이해에 큰 어려움은 없을 것으로 생각합니다.

Cat.M1 개통 및 망 등록 과정

1. 전원 인가

대표적인 Cat M1 칩인 Qualcomm MDM9206은 Power 핀에 신호를 인가하면 부팅을 진행합니다.

그렇기 때문에, MDM9206을 사용하고 있는 대부분의 모듈들은 Power 핀에 신호하면, 약 6~8초 후에 부팅이 완료되고, AT Command를 처리할 수 있는 준비가 됩니다.

2. 모듈 부팅 확인

부팅이 완료 되면, MCU(또는 PC)에서 AT*==<Carriage return>==*을 입력하면, OK라는 응답을 받습니다.

OK 응답을 받았다면, Cat M1 모듈의 전원이 정상적으로 연결이 되어 부팅이 되었고, MCU(또는 PC)와의 시리얼(UART)연결도 정상적이라는 것으로 생각하면 됩니다.

반대로, 10초 이상의 시간이 지나서도 시리얼에 응답이 없다면, 아래 항목들을 확인할 필요가 있습니다.

 - 전원 공급은 제대로 되었는가

 - Power 핀에 신호가 정상적으로 인가 되었는가

 - MCU(또는 PC)와의 시리얼 연결은 정상적으로 되었는가

3. 유심 확인

이 과정은 유심 상태 확인 AT Command를 통해서, 유심이 정상적으로 장착되었는지과 개통 상태 유무를 확인하는 과정입니다.

어플리케이션에 따라서 이 과정을 생략될 수도 있습니다.

아래 명령어를 통해서 유심 상태 확인을 할 수 있는데, READY 상태는 정상 개통 상태 뿐 아니라 개통 이력도 포함되고, 이는 단말단에서는 구분이 불가능하다는 점은 주의해야 합니다.

4. 개통 진행 확인

이 과정은 개통 진행 단계를 확인하는 과정입니다만, 마찬가지로 어플리케이션에 따라 생략될 수도 있을 것 같습니다.

기존의 LTE 망은 수동 개통 모드로 진입하여 개통 진행 상황을 파악할 수 있지만, SK Telecom Cat M1망은 자동 개통으로 진행되기 때문에, 개통 진행 상황을 정확하게 파악하는 것이 조금 불편할 수도 있습니다.

5. LTE 망 등록 확인

PLMN(Public Land Mobile Network)란 전세계적으로 통신 사업자를 구분할 수 있는 사업자의 네트워크 식별번호를 말합니다.

SKT PLMN은 기존의 LTE 망(450-05)과 Cat M1망(450-12)등으로 구성되어 있습니다.

아래 링크를 보시면, 한국 통신사들의 PLMN 번호를 확인하실 수 있습니다.

https://www.imei.info/carriers/south-korea/

Cat M1 모듈은 각각의 PLMN 시스템에 접속을 시도하고 서로 다른 Reject Cause를 받을 수 있으니, 주의하셔야 합니다. 즉, Cat M1 모듈이 LTE 망 등록할 때 오류가 발생하여, Reject Cause를 확인할 때에는 Cat.M1 망(45012)에서 받은 Reject Cause인지 확인해야 합니다.

6. TCP/IP 체크

그럼 이제, TCP/IP 통신 상태를 확인해 보도록 하겠습니다.

아래 명령어는 Cat M1 모듈에서 IP를 확인하고, 구글 DNS 서버에 Ping 테스트를 하는 과정입니다.

참고로, 현재 SK Telecom Cat M1망에서는 IPv6로 구성되어 있다는 점도 유의하시기 바랍니다.

AT 명령어

3GPP 관련 공통 명령어 

AT+CPIN? (보통 유심의 상태를 확인하기 위해서 사용)
READY : MT is not pending for any password (정상 연결된 유심)
SIM PIN : MT is waiting SIM PIN to be given
SIM PUK : MT is waiting SIM PUK to be given 
............................................

AT+CEREG? (Cat M1 망 등록 확인)
0 not registered, MT is not currently searching an operator to register to
1 registered, home network (망 등록 됨)
2 not registered, but MT is currently trying to attach or searching an operator to register to (망 등록 진행 중)
3 registration denied 
............................................

우리넷 관련 명령어 

AT$$STAT? (유심 상태 확인)
AT$$STATE=4 (개통 진행 확인)
0 : NONE 아직 개통이 시작되지 않음. 1~2분 대기
1 : OTA 시작. 개통 진행 중. 대기
2 : DONE. 개통 완료
3 : FAIL. 개통 실패. 
개통이 완료되면, 시리얼로 *OTADONE이 출력됨
AT$$DBS (모듈 상태 정보 확인)


AM 텔레콤 관련 명령어

AT@NULLSIM? (개통 유무 확인)
0 : 개통 상태
1 : 미개통 상태
AT@DBG (모듈 및 네트워크에 대한 대부분의 정보 조회)


앰투앰넷 관련 명령어 및 로그

+CFUN: 1
+CPIN: READY
+QUSIM: 1
+QIND: SMS DONE
+SKTOTA: 0
+SKTOTA: 2
+CPIN: READY
+QUSIM: 1
+QIND: SMS DONE
+QCDS: "SRV", "CAT-M", 45012, 2500, ..............................

AT+QCDS (개통 상태 확인) 


텔릿 모듈 명령어
AT#QSS? (유심 상태 확인)

마지막으로 위에 설명 드린 과정은 Cat M1 단말의 개통 과정과 망 등록(Attach) 과정을 확인하는 하나의 예시 입니다. 실제로 개발하시는 어플리케이션에 따라서, 불필요한 과정도 있고 추가 되는 과정도 있다는 점을 유의하시기 바랍니다.