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3GPP TR38.801-e00まとめ
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- 2. 2 /177 5Gのアーキテクチャ、インターフェースに関するTR38.801をま とめた資料。 3GPP TR38.801 V14.0.0 (2017-03) 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Study on new radio access technology: Radio access architecture and interfaces (Release 14)
- 3. 3 /177 3. 定義と略語 4.目的と要求 5. 展開シナリオ 6. New RANアーキテクチャ 7. RANアーキテクチャとインターフェース 8. Network Slicingの実現 9. QoS 10. プロシージャー 11. NRのためのRAN論理アーキテクチャ 12. SON 13. Relay 14. マイグレーション 15. インターワーキング
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- 5. 5 /177 定義 意味 eLTEeNB EPCとNGCへの接続をサポートするeNB。 gNB NRとNGCへの接続をサポートするノード。 (注)gNB、eLTE eNBの定義は改訂される可能性がある。 New RAN NR and/or E-UTRAをサポートし、NGCとのインター フェースをもつ無線アクセスネットワーク。 New Radio 新しい無線アクセス技術。 Network Slice エンドツーエンドの特定の市場要求に対するソリューショ ンを提供するネットワーク。 Network Function ネットワークインフラストラクチャ内の論理ノードであり、 明確に規定された外部インターフェースと機能的動作を 備えている。 NG-C New RAN-NGC間のNG2リファレンスポイントで使用さ れる制御プレーンインターフェース。 NG-U New RAN-NGC間のNG3リファレンスポイントで使用さ れるユーザープレーンインターフェース。
- 6. 6 /177 定義 意味 Non-standaloneNR gNBがEPC、NGCへのC-Plane接続のアンカーとして LTE eNBを必要とする構成。 Non-standalone E-UTRA eLTE eNBがNGCへのC-Plane接続のアンカーとして gNBを必要とする構成。 User Plane Gateway NG-Uインターフェースの終端ポイント。
- 7. 7 /177 略語 意味 CCNFCommon Control Network Function 複数のスライスで共通なC-Plane機能。 Access and mobility Management Function(AMF) とNetwork Slice Selection Function(NSSF)が含まれ る。 NF Network Function NGC Next Generation Core NG-C NG Control Plane Interface NG-U NG User Plane Interface NR New Radio UPGW User Plane Gateway TRP Transmission Reception Point
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- 9. 9 /177 高信頼性（低いパケット誤り）と低遅延への要求。 ◦High Reliability（高信頼性） 限られた時間内にエラーの無いパケットを配信できること。 ◦ High Availability（高可用性） 無線、トランスポート、HW/SWの冗長コンポーネント等の高可用 性。 ◦ Low Latency（低遅延） URLLCでは0.5ms UL/DLのサポート（TR38.913）。
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- 11. 11 /177 全てのプロトコルスタックがgNBでサポートされる。 マクロまたは屋内ホットスポットのシナリオ。 gNBは任意のトランスポートに接続できる。 gNBはRANインターフェースを介してgNBまたは(e)LTE eNBに接続でき る。 RAN-CN Interface RAN-CN Interface RAN-CN Interface (e)LTE eNB gNBgNB Inter-BS Interface Core
- 12. 12 /177 NRの機能が同じ基地局の一部としてE-UTRAの機能を共存する。 両方のRATに割り当てられた全ての無線リソースをロードバランス、接続 性（エッジ上のユーザーに低周波数を使用する等）に使用し、有効活用 することが望ましい。 Core Site A Site B E-UTRA NR NRE-UTRA
- 13. 13 /177 NRはNRradioスタックの上位レイヤの集中化をサポートする。 Central UnitとgNBでは異なるプロトコル分割オプションを選択できる可 能性がある。 大容量通信、CoMP、スケジューリングの最適化を可能とする。 Core Central Unit/Upper layer of gNB Lower layers of gNB Lower layers of gNB Lower layers of gNB CU/DU構成
- 14. 14 /177 複数のコアオペレーターとの接続をサポートする。 Shared RANのカバレッジは国内、地域のようなマクロエリアでもよく、 もっと狭い領域でもよい。 非Shared RANと効率的に相互運用可能であること。 非Shared RANとShared RANとの間の移動性は最低でもLTEと同程度 の要件を満たすこと。 Core Operator B Operator B RAN Shared RAN Operator C RAN Core Operator C 狭いエリアのRAN Shari ペイメント的なのが今後で LTEのRAN sharingと変わ そんなに難しくはない
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- 17. 17 /177 E-UTRANと同様の機能（TS36.401） ◦ユーザーデータの転送 ◦ 無線チャネルの暗号化と復号 ◦ 完全性保護 ◦ ヘッダー圧縮 ◦ モビリティ ◦ ハンドオーバー ◦ ICIC（Inter-cell interference coordination） ◦ 接続の確立と開放 ◦ ロードバランス ◦ NASメッセージの転送 ◦ NASノード選択 ◦ 同期 ◦ RAN Sharing ◦ ページング ◦ ポジショニング
- 18. 18 /177 NewRANの機能 ◦ Network Slice New RANはnetwork slicingをサポートする。 ◦ E-UTRAとの接続性 NRとE-UTRAのデータフローアグリゲーション。Dual Connectivityを含む。 ◦ New RAN InterfaceによるE-UTRA-NRハンドオーバー eLTE eNBとgNBにおける直接インターフェースによるハンドオーバー。 ◦ CN経由のE-UTRA-NRハンドオーバー CN経由のE-UTRA-NRハンドオーバー。Intra-system、inter-system。 ◦ セッション管理 NGCがUEの特定のPDUセッションに関連するNew RANのコンテキスト、リソースお よびNew RANとUPGWとの間のトンネルを確立/変更/開放する。 ◦ Inactive modeでのUEとの接続 Inactive modeではUEコンテキストはRANに記憶され、U-PlaneデータはRANに バッファリングされる。（※）検討中。 CONNECTEDとIDLEの中間state。 要検討のポイントがまだ残っている。
- 19. 19 /177 検討中のNewRANの機能 ◦ ダイレクトサービス（D2D関連） UE同士が直接通信する。 ◦ 非3GPPシステムとの接続 NRと非3GPP RAT（例：WLAN）との接続。
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- 21. 21 /177 NewRANは下記の論理ノードで構成される。 ◦ gNB UEとNR U-Plane、C-Planeを終端する。 ◦ eLTE eNB UEとE-UTRA U-Plane、C-Planeを終端する。 New RANの論理ノードは、Xnインターフェースで相互に接続する。 New RANの論理ノードは、NGインターフェースでNGCに接続する。 NGインターフェースにはNG-CP/NG-UPGWがあり、New RANの論理 ノードと多対多の接続をサポートする。 NG-CP/UPGW NG-CP/UPGW NG Xn NGC New RAN gNB eLTE eNB gNB eLTE eNB XnXn 多 多
- 22. 22 /177 RAN-CNインターフェースおよびE-UTRAとNRRATとの間のインター フェースのオプション。 オプション2 ◦ ｇNBがNGCに接続する。 NGC gNB NG-UNG-C 5Gの最終型はオプション2だが、 既存CN、eNBを一気に置き換えるのは 難しいため、いくつかのマイグレーショ ンパターン/オプションがある。
- 23. 23 /177 オプション3、オプション3a ◦LTE eNBが非スタンドアローンNRとEPCに接続する。 ◦ EPCへのNR U-Plane接続はLTE eNB（オプション3）または直接（オプション3a）がある。 オプション4、オプション4a ◦ gNBは非スタンドアローンE-UTRAを使用してNGCに接続する。 ◦ NGCへのE-UTRA U-Plane接続はgNB（オプション4）または直接（オプション4a）がある。 EPC LTE eNB gNB S1-C S1-U EPC LTE eNB gNB S1-C S1-US1-U NGC eLTE eNB gNB NG-UNG-C NGC eLTE eNB gNB NG-UNG-U NG-C
- 24. 24 /177 オプション5 ◦eLTE eNBがNGCに接続する。 オプション7、オプション7a ◦ eLTE eNBが非スタンドアローンNRとNGCに接続する。 ◦ NGCへのNR U-Plane接続はeLTE eNB（オプション7）または直接（オプション7a）がある。 NGC eLTE eNB NG-UNG-C NGC eLTE eNB gNB NG-UNG-C NGC eLTE eNB gNB NG-UNG-UNG-C オペレーターの方針によってどのオプション 順序でマイグレしていくかが変わる。 既存EPCを残すとしばらく3/3Aでいくことに なる。
- 25. 25 /177 オプション3/3aをサポートするインターフェース オプション2、オプション4/4a、オプション5、オプション7/7aをサポートする インターフェース EPC LTE eNB NGC gNB CP and UP UP CP and UP EPC eLTE eNB NGC gNB CP and UP CP and UP CP and UP
- 26. 26 /177 NGインターフェースはオープンである。 NGインターフェースはNew RANとNGCのシグナリング情報の送受信をサ ポートする。 NGインターフェースはC-PlaneとU-Planeの分離をサポートする。 NGインターフェースは無線ネットワークレイヤとトランスポートネットワーク レイヤの分離すること。 NGアプリケーションプロトコルは、モジュラープロシージャ設計をサポートし、 符号化/復号を効率的に行える構文を使用する。 ASN.1踏襲だと思う。
- 27. 27 /177 インターフェース管理 ◦NG-Cインターフェースを管理する機能。 UEコンテキスト管理 ◦ New RANとCNの間のUEコンテキストを管理する機能。UEコンテキスト情報にはローミン グ、アクセス制限、セキュリティ情報、Network slicing情報が含まれる。 UEモビリティ管理 ◦ New RANとCNとの間のconnected mode UEの移動を管理する機能。 NASメッセージの転送 ◦ CNとUEとの間でNASメッセージを転送する機能。 ページング ◦ CNがPagingメッセージを生成/送信し、New RANがRRC_IDLE UEにPagingする機能。 PDUセッション管理 ◦ U-Planeトラフィックを送信するPDUセッションの確立/管理/削除する機能 コンフィグレーション転送 ◦ NGCを経由して2つのNew RANノード間で新しいRANコンフィグレーション情報（例：Xnイ ンターフェース確立のためのトランスポートアドレス）を転送する機能。
- 28. 28 /177 インターフェース管理 ◦NG Setup New RANノードとNGCノードとの間にNGインターフェースを確立する。 ◦ Configuration UPdate New RANまたはNGCからコンフィグレーションの更新をする。 ◦ NG Reset NGインターフェースをリセットする。 ◦ Error indication 受信メッセージで検出されたエラーを通知する。 UEコンテキスト管理 ◦ Initial Context Setup New RANおよびNGCでInitial UEコンテキストを確立する。 ◦ UE Context Release UEコンテキストを削除する。 ◦ UE Context Modification 既に確立されたUEコンテキストを変更する。
- 29. 29 /177 UEモビリティ管理 ◦Handover Preparation Handoverのためにsource RANからNGCへのリソース割り当てをする。 ◦ Handover Resource Allocation HandoverをするUEのためにtarget RANでadmission制御、リソース予約 を実行する。 ◦ Path Switch Request NGCがU-Plane接続を別のNew RANノードへ切り替える。 ◦ Handover Cancel 実行中または完了したHandover Preparationを取り消す。 ◦ Handover Notification Handoverが正常に完了したことをNGCに通知する。
- 30. 30 /177 NASメッセージの転送 ◦Initial UE Message UEとNGCへのUEシグナリング接続が確立していない場合に、最初のNAS PDUを転送 する。 (※)Initial UE MessageとUL NAS Transportが統一できるかの議論が必要。 ◦ DL NAS Transport DLでNAS PDUを転送する。 ◦ UL NAS Transport ULでNAS PDUを転送する。 ◦ Non Delivery NAS Indication New RANノードがNAS PDUをUEに転送しなかったことを示す。 ◦ NAS Rerouting NAS requestを別のCNノードにルーティングする。 ページング ◦ Paging NGCからNew RANにページング送信を要求する。
- 31. 31 /177 PDUセッション管理 ◦PDU Session Setup PDUセッションを確立する。セッション内で構成されたフローに割り当てられたQoS、設 定パラメーターに従ってPDUセッションにリソースを割り当てる。 ◦ PDU Session Modify 確立済みのPDUセッション、QoSフロー、New RANリソースを変更する。 ◦ PDU Session Release 確立済みのPDUセッションおよび関連するNew RANリソースを開放する。 ◦ PDU Session Modification Indication データパスを切り替える。 コンフィグレーション転送 ◦ RAN Configuration Transfer NGCを経由してNew RANのコンフィグレーションを要求 and/or 転送する。 ◦ NGC Configuration Transfer New RANのコンフィグレーションをNew RANに要求 and/or 転送する。
- 32. 32 /177 NGSetupプロシージャー ◦ NGインターフェースを確立するために使用される。New RANとNGCとの間で設定パラ メーターの交換を可能とする。 NG Resetプロシージャー ◦ NGCの障害時にエンティティの全体/一部をリセットするために使用される。 gNB NG SETUP REQUEST NGC NG SETUP RESPONSE gNB NG RESET NGC NG RESET ACKNOWLEDGE gNB NG RESET NGC NG RESET ACKNOWLEDGE 以下、LTEのS1と同じ。 Slice等の追加によりIEは変わ るが、S1をベースにしている。
- 33. 33 /177 ErrorIndicationプロシージャー ◦ 受信メッセージ内で検出されたエラーを通知する。 gNB ERROR INDICATION NGC gNB ERROR INDICATION NGC
- 34. 34 /177 InitialContext Setupプロシージャー ◦ New RANでコンテキストを確立し、指定のUEに関するPDUセッションをNew RANとNGC との間に確立する。NGCが保持するUEコンテキスト関連情報、PDUセッション情報がNew RANに通知される。 UE Context Release Requestプロシージャー ◦ 確立済みのUEコンテキストと関連するPDUセッションを削除する。 INITIAL CONTEXT SETUP RESPONSE INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST gNB NGC UE CONTEXT RELEASE REQUEST gNB NGC UE CONTEXT RELEASE COMPLETE UE CONTEXT RELEASE COMMAND gNB NGC
- 35. 35 /177 ULNAS/DL NAS Transportプロシージャー ◦ New RANとNGCとの間でNAS PDUを転送する。 UPLINK NAS TRANSPORT gNB NGC DOWNLINK NAS TRANSPORT gNB NGC
- 36. 36 /177 HandoverPreparationプロシージャー ◦ Handoverを開始する。Source RANはUEを指定のtarget RANにHandoverすることを NGCに通知する。Source RANはtarget RANに透過的に送信する情報を通知する。 ◦ Source RANはハンドオーバー可能なりソースに関する情報をNGCから受信し、target RANに渡すことができないリソースを開放する。Source RANはtarget RANから送信され た情報を透過的に受信する。 source gNB HANDOVER REQUIRED NGC HANDOVER COMMAND
- 37. 37 /177 HandoverResource Allocationプロシージャー ◦ Target RANはadmission制御を実行し、リソースを割り当てるか決定し、target RANで UEコンテキストを作成する。NGCはUEコンテキストに関連する情報をtarget RANに送信 する。 ◦ Target RANは割り当てしたリソース/割り当てしなかったリソース情報をNGCに通知する。 ◦ Target RANはsource RANに透過的に送信されるNGC情報を送信する。 target gNB HANDOVER REQUEST NGC HANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGE
- 38. 38 /177 PathSwitch Requestプロシージャー ◦ 新しいGTPトンネルエンドポイントのためのダウンリンクGTPトンネルの切り替えを要求する。 Handover Cancelプロシージャー ◦ Source RANノードが実行中/完了済みのHandover Preparationをキャンセルする。 gNB PATH SWITCH REQUEST NGC PATH SWITCH REQUEST ACKNOWLEDGE source gNB HANDOVER CANCEL NGC HANDOVER CANCEL ACKNOWLEDGE
- 39. 39 /177 HandoverNotificationプロシージャー ◦ Target RANがNGCに完了したHandoverを通知する。 target gNB NGC HANDOVER NOTIFY
- 40. 40 /177 Pagingプロシージャー ◦NGCが特定のgNB内のUEを呼び出す。PAGINGメッセージを受信すると、gNBはUEの pagingを行う。 NGCが複数トラッキングエリアをページングする場合にIPマルチキャスト送 信をサポートする。1つの実現方法は下記。 ◦ 各トラッキングエリアにIPマルチキャストアドレスが設定されている。 ◦ トラッキングエリアの全てのgNBがIPマルチキャストグループに参加している。 ◦ トラッキングエリアへのページングは、UDPプロトコルを使用するIPマルチキャスト によってNGCによってgNBに送信される。 PAGING gNB NGC UDP？C-PlaneはSCTPだが。 OAMのイメージか？
- 41. 41 /177 NG-CはNBgNB/eLTE eNBとNGCとの間で定義される。 高信頼性のためにSCTP/IPを適用する。 アプリケーションシグナリングプロトコルはNG-AP（NG Application Protocol）。 SCTPレイヤはNG-AP送信を保証する。 IPレイヤはポイントツーポイント通信が使われる。 SCTP/IPはNG-Cで合意されたプロトコルである。 SCTP IP Data link layer NG-AP Physical layer
- 42. 42 /177 Availability（可用性） gNB/CCNF（AMF、NSSF）が1つのSCTP終端ポイントしか持たない場合、 SCTP終端ポイントが単一障害点（SPOF）になる。 Scalability（スケーラビリティ） CCNFのスケーラビリティのために、サービスを継続しながらSCTP終端ポイント を追加、削除できる必要がある。
- 43. 43 /177 NG-UはNBgNB/eLTE eNBとUPGWとの間で定義される。信頼性のない データ送信を提供する。 NG-UはPDUセッションのトンネリングをサポートする。 WIで異なるタイプのトンネリング（例：ノード毎のトンネリング）が検討される。 現状、NG-UはGTP-Uだが、代替、エンハンスの可能性がある。 GTP-U UDP IP Data link layer User plane PDUs Physical layer
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- 45. 45 /177 下記を接続するインターフェース。 ◦gNB-gNB ◦ gNB-eLTE eNB ◦ eLTE eNB-eLTE eNB
- 46. 46 /177 Xnインターフェースはオープンである。 Xnインターフェースはエンドポイント間のシグナリング情報の 送受信をサポートする。 XnインターフェースはC-PlaneとU-Planeの分離をサポート する。 Xnインターフェースは無線ネットワークレイヤとトランスポー トネットワークレイヤの分離すること。 Xnインターフェースは新しいサービス、新しい要件に対して 拡張性があること。
- 47. 47 /177 Xn-Cインターフェース管理、エラー処理機能 ◦Error indication ◦ Setting up the Xn ◦ Resetting Xn ◦ Updating the Xn configuration data ◦ Xn removal UE（Connected mode）のモビリティ管理 ◦ Handover preparation ◦ Handover cancellation UEコンテキスト検索機能 ◦ New RAN内の他のノードからUEコンテキストを検索する機能。 Dual connectivity ◦ New RAN内の第二のノードを追加のリソースとして使用することを可能とする機能。 Interference coordination（干渉制御） ◦ セル間干渉を管理する機能。 Self-optimization ◦ 自律的に無線パラメーターを調整する機能。
- 48. 48 /177 データフォワーディング フローコントロール
- 49. 49 /177 Xn-Cインターフェース管理、エラー処理機能プロシージャー ◦Xn Setup New RANノード間にXnインターフェースを確立する。 ◦ Xn Reset Xnインターフェースをリセットする。 ◦ Error Indication 受信メッセージで検出されたエラーを報告する。 ◦ New RAN Configuration Update XnインターフェースにおけるNew RANノードの設定を変更する。 ◦ Xn Removal 2つのNew RANノード間のコネクションを削除する。
- 50. 50 /177 UE（Connectedmode）のモビリティ管理プロシージャー ◦ Handover preparation 受信したハンドオーバーのために必要なNew RANのリソースを確立する。 ◦ Handover cancellation 実行中または完了したHandover Preparationを取り消す。 ◦ UE Context Release Source New RANに関連するUEコンテキストの無線/C-Planeリソースが解放されることを示す。 Dual connectivityプロシージャー ◦ Secondary Node Addition ◦ Secondary Node Modification（マスターノード主導） ◦ Secondary Node Modification（セカンダリノード主導） ◦ Secondary Node Release（マスターノード主導） ◦ Secondary Node Release（セカンダリノード主導） Interference coordination（干渉制御）プロシージャー UEコンテキスト検索機能、SONは現時点で TBD？ SONはX2と同様でload indication系があ ると思う。
- 51. 51 /177 Xn-Cは2つのNewRANをの間で定義される。 SCTP/IPを適用する。 アプリケーションシグナリングプロトコルはXn-AP（Xn Application Protocol）。 SCTP IP Data link layer Xn-AP Physical layer
- 52. 52 /177 現状、Xn-UはGTP-Uだが、代替、エンハンスの可能性がある。 GTP-U UDP IP Datalink layer User plane PDUs Physical layer
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- 54. 54 /177 NWSlicingは様々な顧客要求に応じるための新しいコンセプトである。 Sliceにより、MNOは顧客のSLAに適したSlice Typeを選択できる。 NSSAI（NW Slice Selection Assistance Information）はS-NSSAI （Single NSSAI）の集合である。 各NW SliceはS-NSSAIで一意に識別される。 UEはPLMN毎にConfigure/AcceptされたNSSAIを保持する。 NSSAIは標準の値またはPLMN固有の値を設定することができる。 RANとCNとのシグナリングでは、スライスIDはNSSAIまたはS-NSSAIで 表される。 NW SliceのTR見ないと結構厳しい。
- 55. 55 /177 RANによるスライスの認識 ◦RANは異なるNW Slice毎にトラフィックを分割する処理をサポートする。 ◦ RAN機能によりどのようにSliceを実現するかは実装依存。 NW SliceのRAN部分の選択 ◦ RANはPLMN内のUEまたはCNによって選択されるSlice ID(s)によって選択される。 ◦ NSSAIはNW Slice選択の後、CNによってUE、RANに送信される。 Slice間のリソース管理 ◦ 1つのRANノードが複数のSliceがサポート可能である。 ◦ RANはSlice毎にSLAに最適なRRMポリシーを適用する。 QoSのサポート ◦ RANはSlice毎のQoS制御をサポートする。 CNによるRAN選択 ◦ アタッチ時、UEは1つ以上のSlice IDを通知してよい。RANは最初のNASをNGC CPに 送信するためにSlice IDを使用する。UEがSlice IDを通知しない場合、RANはNASをデ フォルトのNGC CPに送信する。 ◦ 以降のアクセスでは、UEはNGCによって割り当てられたTemp IDを提供し、RANは NASメッセージを適切なNGC CPにルーティングする。 RRC Connection Reqで送 S-TMSIにSlice ID入れたよう
- 56. 56 /177 Slice間のリソース分離 ◦RANはSlice間のリソース分離をサポートする。 ◦ あるSliceのリソースの不足が他のSliceへ影響を与えないこと。 ◦ 実現方法は実装依存。 Sliceの可用性 ◦ 一部のSliceはネットワーク内の一部でのみ使用可能である。 ◦ 隣接gNBでサポートされているSliceを認識することは、handoverに有益である可能性 がある。 ◦ UEの登録エリア内ではSliceの設定は変化しないと想定する。 ◦ RAN、CNは利用可能でなくてSliceに対する要求を処理できること。 ◦ Sliceへのアクセス許可/拒否は、Sliceのサポート、リソースの状況等によって異なる。 移動時のSlice引き継 紐付けの検討が必
- 57. 57 /177 MobilityにおけるSliceの情報処理の例 ◦隣接ノードがXn-C等でスライス情報を交換する。 ◦ CNはRANにmobility restriction listを提供する。UEのSliceをサポート/未サポート のTAを示すlist。 ◦ SourceノードでサポートされているSliceは可能であればtargetノードの他のSliceに マップできる。検討中のマッピングメカニズムの例。 CNによるマッピング。パフォーマンスに影響がない場合。 RANによるマッピング。UE接続時にCNと事前にネゴシエーションをする。 自律的なRANによるマッピング。マッピングポリシーがRANに設定されている場合。 複数のNW Sliceに関連するUEのサポート ◦ UEが同時に複数のSliceに関連付けられている場合、1つのシグナリング接続のみが維 持される。 HO restriction listと同 SIBのブラックリストでもよい 複数SliceあってもRRCのコネクションは1 ということ？ PDUセッション、DRBはslice毎に分かれる 向。
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- 59. 59 /177 UE gNB RRC connRequest (PLMN, no or invalid Temp ID) Default CCNF NAS DL message (Temp ID, MDD*)) RRC Conn Response () serving CCNFNG DL message (MDD*)) NAS UL message () CN selection default/load balancing NG UL message (PLMN) SliceとCNエンティティはMulti-Dimensional Descriptor（MDD）で選択され る。 Case 1：MDD無し、Temp ID無し ◦ RRC conn ReqにTemp IDが無い場合、gNBはデフォルトとして設定されたCCNF にルーティングする。 ◦ 認証後、デフォルトCCNFはUE capability、加入者情報に基づき、serving CCNFを 選択する。 ◦ Serving CCNFに対応するTemp IDがUEにNASで送信される。 ◦ MMDがある場合、Temp IDと一緒に送信される。MMDはgNBにも送信される。
- 60. 60 /177 Case2：MDD無し、Temp ID有り ◦ RRC conn ReqにTemp IDが有る場合、gNBはTemp IDに基づいてserving CCNFにルーティングする。 ◦ MMDがある場合、NASでUEに、gNBにNG DL messageで送信される。 UE gNB RRC conn Request (PLMN, valid Temp ID) Serving CCNF NAS DL message (Temp ID, MDD*)) RRC Conn Response () NG DL message (MDD*)) NAS UL message () CN selection based on Temp ID NG UL message (PLMN)
- 61. 61 /177 Case3：MDD有り、Temp ID無し ◦ RRC conn ReqにMMDが有る場合、gNBはMMDに基づいてserving CCNFに ルーティングする。 ◦ 該当MMDのCCNFが選択可能な場合、load balance設定に従う。 ◦ 認証後、Serving CCNFに対応するTemp ID、MMDがUEにNASで送信される。 ◦ MMDはgNBにも送信される。 UE gNB RRC conn Request (PLMN, MDD, no or invalid Temp ID) Serving CCNF NAS DL message (Temp ID, MDD*)) RRC Conn Response () NG DL message (MDD*)) NAS UL message () CN selection based on MDD + load balance NG UL message (PLMN) relative MME
- 62. 62 /177 Case4：MDD有り、Temp ID有り ◦ RRC conn ReqにMMD、Temp IDが有る場合、gNBはMMDは無視し、Temp ID でserving CCNFにルーティングする。 ◦ 認証後、Serving CCNFに対応するTemp ID、MMDがUEにNASで送信される。 ◦ MMDはgNBにも送信される。 UE gNB RRC conn Request (PLMN, MDD, valid temp ID) Serving CCNF NAS DL message (MDD*)) RRC Conn Response () NG DL message (MDD*)) NAS UL message (MDD) CN selection based on Temp ID NG UL message (MDD*))
- 63. 63 /177 Case5：MDD変更、Temp ID有り ◦ RRC conn ReqにMMD、Temp IDが有る場合、gNBはMMDは無視し、Temp ID でserving CCNFにルーティングする。 ◦ 認証後、Serving CCNF2に対応するTemp ID、MMDがUEにNASで送信される。 ◦ MMDはgNBにも送信される。 UE gNB RRC conn Request (PLMN, MDD, valid Temp ID) Current Serving CCNF 1 for MDD NAS DL message (Temp ID*, MDD*)) RRC Conn Response () New Serving CCNF2 for MDD* NG DL message (MDD*)) NAS UL message () CN selection based on Temp ID NG UL message (PLMN)
- 64. 64 /177 Sliceの選択方法は2つある。 ◦①UEにアクセス可能なSlice IDのリストを設定する。 ◦ ②CNがUEにアクセス可能なSlice IDを通知させる。
- 65. 65 /177 gNB CNNode1 CN Node2UE RRC Connection Setup Selected Slice ID = x NG Setup Request NG Setup Response (List of supported Slice IDs) NG Setup Request NG Setup Response (List of supported Slice IDs) Identify Slice policies Identify CN Node supporting Slice ID Initial UE Message (Slice ID x) Identify Slice policies Identify CN Node supporting Slice ID ①UEにアクセス可能なSlice IDのリストを設定する RANがRAN-CNインターフェース でCNがサポートするSlice IDを取 得する。 UEにSlice IDが設定される。 1. UEはRANにアクセスする契機 でSlice IDを通知する。 2. Slice IDを受信したRANは、 Sliceに適用するポリシーに従 い、RANリソースを割り当て、適 切なCNにルーティングする。
- 66. 66 /177 gNB DefaultCN Node CN Node1UE RRC Connection Setup Selected Slice ID = x NG Setup Request NG Setup Response (List of supported Slice IDs) NG Setup Request NG Setup Response (List of supported Slice IDs) Identify Slice policies Initial UE Message Retrieve UE subscriber information, Assign Slice ID, Configure UE with Slice ID info at NAS level Initial UE Message Retrieve UE subscriber information assign CN Node to serve the UE Reroute NAS Request (CN Node ID) For following accesss the UE provides a Slice ID over RRC signalling . . . Message carrying DL NAS (Slice ID x, NAS PDU) Forward NAS PDU Identify Slice policies Identify CN Node supporting Slice ID ②CNがUEにアクセス可能なSlice IDを通知させる。 1. Serving RANはデ フォルトCNにルーティ ングする。 2. デフォルトCNは加入 者情報を取得し、 Serving CNに再ルー ティングする。 3. Serving CNはSlice IDをUE、RANに送信 する。 以降、UEはSlice IDを接続 時に通知する。
- 67. 67 /177 Case1： Initial Signaling Routing ◦ UEはNSSAIを含むNAS：Attach RequestをRAN、CNに送信する。 ◦ CNはsliceを選択し、適切なCCNF、NeS-IDを選択する。 ◦ CCNFはTemp IDを割り当てる。 ◦ CNはNeS-ID、Temp IDを含むNAS：Attach ResponseをUEに送信する。 RRC message (Attach Request including NSSAI) NAS DL message RRC message (Attach Response including NeS-ID, UE Temporary ID) NG DL message (Attach Response including NeS-ID, UE Temporary ID) NAS UL message NG UL message (Attach Request Including NSSAI) U E R A N C N NeS-ID：network slice タイプを識別する。 Temp ID：CCNFがUE毎に gNBもルーティングに使う
- 68. 68 /177 Case2： Subsequent Signaling Routing ◦ UEはNeS-ID、Temp IDを含むNAS：Attach RequestをRAN、CNに送信する。 ◦ RANはTemp IDに基づき、NASメッセージをCCNFに送信する。 ◦ Temp IDが有効でない場合、RANはNeS-IDに基づきCCNFを選択する。CCNFはNeS-ID（オプション）、 Temp IDを含むNASメッセージをUEに送信する。 RRC message (NAS Message, NeS-ID, UE Temporary ID) NAS DL message RRC message (NAS Message optionally including NeS-ID*, UE Temporary ID*) NG DL message (NAS Message optionally including NeS-ID* and UE Temporary ID*) NAS UL message NG UL message (NAS Message) U E R A N C N
- 69. 69 /177 RANはTempIDとslice ID(s)に基いてCCNFを選択する。 Temp IDとSlice ID(s)の組み合わせとCCNF選択の関係を 示す。 Temp IDの方がslice IDより優先度が高い。 RANは、 CNがsliceを決定する前に、 RANのslice選択の ために、RRCのslice ID(s)を使用してもよい。 Temp ID Slice ID(s) CCNF selection by RAN 無し or 無効 無し デフォルトCCNFを選択 無し or 無効 有り UEのSlice IDのCCNFを選択 有効 無し or 有り UEのTemp IDのCCNFを選択
- 70. 70 /177 各sliceが影響しないようにslice間のリソースは分離 される。 ハード、ソフトの分離は実装依存。 無線リソースは各sliceで個別/共通にするかはRRM の実装、SLA依存。 個別の無線リソースの場合、下記の方法がある。 ◦ 時間、周波数、コード ◦ アクセスチャネル ◦ Access control、Load control、QoS RANは共通リソースの場合でもslice毎にトラフィック を分けられること。
- 71. 71 /177 異なるSLAのsliceを処理するために ◦RANはslice毎に異なるconfigurationをもつ。 ◦ 各sliceのトラフィックに適切なconfigurationを設定するた めに、RANはSlice IDを受信する。
- 72. 72 /177 SliceIDはモビリティ時に転送されるPDUセッション情 報の一部として扱われる。 Sliceの識別と輻輳制御が可能となる。
- 73. 73 /177 UEの全てのslice のPDUセッション リソースをtarget gNBに移動する。 NGCを含むHO の場合、Target AMFはNASレベ ルでUEとNWの ネゴシエーション をする。 gNB1 in Registration Area 1 AMFUE Handover Required UE in active mode with n slices configured at NAS-level and with m PDU Sessions active at AS level gNB2 in Registration Area 2 Handover preparation from gNB1 to gNB2 triggered Handover Command Handover Request (PDU Session+Slice ID List) Handover Request Ack (list of accepted and failed PDU Session+Slice ID) Tracking Area Update (alignment of slices supported in the new RA between UE and network) Handover Execution
- 74. 74 /177 UEが該当のsliceにアクセスできるかの検証はCNが 行う。 Initial Context Setup Request受信前にRANはUE のsliceに基づき、configurationを適用してもよい。 Initial Context Setup中に必要なsliceが全てRAN に通知される。
- 75. 75 /177 RANはPDUセッション毎にsliceIDをもつ。 つまり、 ◦ PDUセッション内の全てのQoSフローは同一のsliceである。 ◦ Slice内ではQoSによる差別化が行われる。 ◦ 1UEは複数のPDUセッションを確立できるため、UEは複数の sliceに接続できる。 ◦ 異なるsliceは異なるNG-Uトンネルを使用する。 ◦ Slice IDをPDUセッション情報に追加することで、モビリティも sliceに対応できる。
- 76.
- 77. 77 /177 gNB CNNode1 CN Node2UE NG Initial Cxt Setup Response NG Initial Cxt Setup Request (Slice ID per PDU session) Preconditions: RRC Connection Establishment CN Instance Selection Provisional policies may be applied UE slice access confirmed, policies updated if necessary Initial access、RRC確立、CN選択の次にCNはNG- CでgNBにInitial Context Setup Requestを送信し てUEコンテキストを確立する。
- 78. 78 /177 gNB CNNode1 CN Node2UE PDU Session Setup/Modify/Release Response PDU Session Setup/Modify/Release Request (Slice ID per PDU session) Precondition: UE Context is established in RAN RAN verifies PDU session can be established for given NW Slice (in case of establishmnet/modify 新しいPDUセッションを確立する場合、既存PDUセッションの 変更/解放をする場合、CNはNG-CでPDU Session Setup/Modify/ReleaseプロシージャーでRANに要求する。
- 79.
- 80. 80 /177 PDUセッション、QoSフロー関連のコンテキストデータ、NewRANのリ ソースを処理するkey principlesを示す。 ◦ New RANはNG-C PDU Session controlシグナリングによってQoS関連情 報を受信する。 ◦ PDU Sessionコンテキストは、PDU SessionのデフォルトQoSプロファイルを 含む。PDU Session毎にQoSプロファイルを含むことができる。 ◦ PDU Sessionが存在する間、PDU Session毎にQoSプロファイルが変更、追 加、削除されてもよい。 ◦ GBR QoSフロー管理にはNG-Cによるシグナリングが必要である。 ◦ New RANはパケットフィルタリングをサポートしない。 ◦ QoSプロファイルは標準化されたQoSを示す「A-type QoSプロファイル」（EPS のQCIと同様）、NG-Cで動的にシグナリングされる「B-type QoSプロファイ ル」で定義される。 ◦ QoSプロファイルは、A-type、B-typeのQoSプロファイルディスクリプターに よって、インデックス付きリストとして表される。 A-typeは R3-170 A QoS p indicatio a “B-typ signalle
- 81. 81 /177 NG-UのQoS機能を処理するためのkeyprinciplesを示す。 ◦ QoSのためのU-Planeマーキングは、NG-Uのカプセル化ヘッダ内に設定さ れる。QoSマークは、RANがQoSフローを識別する情報を提供する。 ◦ NG-Uに新しいnon-GBR QoSフローを検出すると、New RANノードは、無線 リソースへのマッピングを行う。つまり、新しい無線リソースを作成するか、既 存の無線リソースへマッピングする。 GTPヘッダに付与される。
- 82. 82 /177 PDUSessionおよびQoSフロー関連のデータを含むUE Context descriptorの例。 NG-Uカプセル化ヘッダの例。 UE context PDU Session x Session ID DL/UL TNL info default QoS profile 1..m indexed QoS profiles 0..k GBR QoS flows ... UE rate limit in UL/DL 1.. n PDU Sessions GBR QoS mark GBR QoS profile (indexed, implicit or explicit) QoS profile x QoS mark Choice implicit, standardised (A-type) explicit, dynamic (B-type) NG-U encapsualation header User Data - QoS Mark
- 83. 83 /177 UEとNewRAN、NGCのフローは下記のように表される。 ◦ NGCはUEにQoS rules（NASレベルのQoSプロファイル（A-type or B-type）、パケットフィ ルタ、優先度）を提供する。 ◦ RANはコアネットワークから受信した情報に基いてQoSプロファイルを適用する。RANは NG-C PDU Session controlシグナリングを使用してQoSプロファイルを受信する。 ◦ QoSのためのU-Planeマーキングは、NG-Uのカプセル化ヘッダで示される。 ◦ アップリンクの場合、RANはQoSマークを決定し、NG-Uカプセル化ヘッダにQoSマークを設 定してCNへ送信する。 ◦ ダウンリンクの場合、DLパケットに対応するPDUセッションも考慮して、NG-Uマーキング、 NG-Cトラフィックによって設定されるQoS設定に基いて対応するDRBで送信する。 UE CP functions UP functionsNew RAN RRC Userplane NG-U UP header with QoS marking QoS signalling Per-packet marking
- 84. 84 /177 NewRANはCNが課金できるようにNG-U QoSマークを設定する。 ◦ DRBに1つのUL QoSフローがマッピングされている場合、ULパケットを受信したDRBに対応 するNG-U QoSマークを決定する。 ◦ DRBに複数のUL QoSフローがマッピングされている場合、無線で受信したFlowマーキング 値からNG-U QoSマークを決定する。 9.3 QoS impact on handover procedure ハンドオーバー中、データフォワーディングはPDUレベル、RBレベル、QoSフローレ ベルで実行してよい。
- 85.
- 86. 86 /177 オプション3/3a/3x、4/4a、7/7a/7xの展開シナリオはNRとE-UTRA のインターワーキングと見なせる。 オプション3/3aはDual Connectivity(DC)がベースラインとして使用さ れるべきである。そのため、LTE eNBとgNBのXxインターフェースはDC と同様である。オプション3xはLTEベースのDCからエンハンスが必要で ある。 オプション4/4aではNon-standalone E-UTRAがgNBを使用してNGC に接続する、DCを実現する。gNBはMeNB、eNBはSeNBの役割である。 NGCへのE-UTRA U-PlaneはgNB（オプション4）または直接（オプショ ン4a）で送信される。 LTE eNB MME gNB S1-MME Xx-C LTE eNB S-GW gNB S1-U Xx-U S1-U gNB NGC CP Node eLTE eNB gNB NGC GW eLTE eNB オプション 3/3a/3x オプション 4/4a 3a 3 4a 4
- 87. 87 /177 オプション7/7a/7xではNon-standalonegNBがeLTE eNBを使用し てNGCに接続する、DCを実現する。eLTE eNBはMeNB、gNBはSeNB の役割である。NGCへのNR U-PlaneはeLTE eNB（オプション7）または 直接（オプション7a）で送信される。 オプション4/4aとオプション7/7aのgNBとeNBの間のインターフェース Xnのプロシージャーとプロトコルは同じであること。 eLTE eNB NGC CP Node gNB eLTE eNB NGC GW gNB オプション 7/7a/7x 7a 7
- 88. 88 /177 XxインターフェースはgNBとLTEeNBを接続する。 ◦ Xxインターフェースはオープンである。 ◦ Xxインターフェースは ◦ XxインターフェースではC-PlaneとU-Planeを分離する。 ◦ Xxインターフェースは無線レイヤとトランスポートレイヤを分 離する。 ◦ XxインターフェースはLTE eNBがMeNBであるLTEベースの dual connectivityをサポートする。 ◦ Xxインターフェースはフロー制御をサポートする。 ◦ Xxインターフェースはhandover preparationをサポートし ない。 X2に類似しているが、ハンドオーバーは無し。
- 89. 89 /177 DCがベースラインとして適用される。 オプション3はSplitベアラ。オプション3aはSCGベアラ。 オプション3xのSCG splitベアラは後述。 LTE eNB PDCP RLC NR RLCRLC MAC PDCP gNB NR PDCP NR RLC NR MAC S1S1 MCG bearer Split bearer SCG bearer XxLTE eNB MME gNB S1-MME Xx-C LTE eNB S-GW gNB S1-U Xx-U S1-U 3 3a
- 90. 90 /177 DCのプロシージャーがベースになる。LTEeNBがMeNB、 gNBがSeNBの役割をする。 Xx-UはLTE DCのX2-Uの全ての機能をもつ。S1への影 響は無い。 ◦ SeNB Addition ◦ SeNB Modification (MeNB主導のSeNBのModification) ◦ SeNB Modification (SeNB主導のMeNBのModification) ◦ Intra-MeNB handover involving SCG change ◦ SeNB Release (MeNB主導のSeNBの解放) ◦ SeNB Release (SeNB主導のMeNBの解放) ◦ Change of SeNB ◦ MeNB to eNB Change ◦ Inter-MeNB handover (SeNBのChange無し) ※SeNBとしてのhybrid HeNBは未サポート。 HybridだとCSGとか考慮する必要があるから？ CloseはOK？
- 91. 91 /177 SeNBAddition ◦ MeNBはUE capabilityの調整のため、SENB ADDITIONAL REQUESTメッセージでNR UE capabilityを通知する。 ◦ SeNBはSENB ADDITONAL REQUEST ACKNOWLEDGEで NR configurationを通知する。 既存の手順にNR用の情報を追加する。 SeNB Modification (MeNB主導のSeNBのModification) ◦ SENB MODIFICATION REQUEST、SENB MODIFICATION REQUEST ACKNOWLEDGE、SENB MODIFICATION REQUIRED、SENB MODIFICATION CONFIRMを使用する。 既存の手順にNR用の情報を追加する。 サービスレベルのModificationがNRに追加される
- 92. 92 /177 Intra-MeNBhandover involving SCG change Inter-MeNB handover (SeNBのChange無し) ◦ NRの変更が伴わない、intra-/inter-MeNB handover。 SeNB Addition、SeNB Modification、Change of SeNB、 SCG changeと同様の変更。 既存のプロシージャーが流用される。 MeNB/SeNB主導の SeNB Release ◦ MeNBまたはSeNBによるeNBとgNBとの間のコネクションの解 放をサポートする。 既存のプロシージャーが変更無しに、流用される。
- 93. 93 /177 Changeof SeNB ◦ SeNB Release + SeNB Addictionと同様。 MeNB to eNB Change、eNB to MeNB Change ◦ MeNBとeNBとの間でSeNB Addition、SeNB Releaseを含む handover。 既存のプロシージャーが変更無しに、流用される。 SCG Change 既存のプロシージャーが変更無しに、流用される。
- 94. 94 /177 SCGsplit bearerをサポートするためにはオプション3x のサポートが必要である。 LTE eNBとgNBとの間の実線は、eNBで終端するU- Planeデータに使用される。EPCからのS1-Uデータは gNBで分割される。S1-MMEはLTE eNBで終端する。 EPC LTE eNB gNB S1-C S1-US1-U LTE eNB PDCP RLC NR RLCRLC MAC gNB NR PDCP NR RLC NR MAC S1S1 MCG bearer SCG split bearer Xx NR PDCP
- 95. 95 /177 SCGsplit bearerの評価。 ◦ MeNBとSeNBとの間のシグナリング ◦ Xxインターフェースのバックホール XxインターフェースはLTEのレートもカバーする必要がある。 ◦ SeNB内のモビリティによるCNへのシグナリング MeNBとSeNBとの間のシグナリング ◦ 下記の機能をサポートする必要がある。 MeNBがSeNBからDLデータを受信するために、SENB ADDITONAL REQUESTまたはSENB MODIFICATION REQUESTでトンネルエンドポイ ント情報を提供する。 SeNBがMeNBからULデータを受信するために、SENB ADDITIONAL REQUEST ACKNOWLEDGEまたはSENB MODIFICATION REQUEST ACKNOWLEDGEにトンネルエンドポイント情報を提供する。 フロー制御プロシージャーでは、MeNBはDL DATA DELIVERY STATUS をSeNBに送信し、SeNBはDL USER DATAをMeNBに送信する。
- 96. 96 /177 LTEQoSのフレームワークが適用される。 ◦ E-RABはオプション3a/3xではEPCとgNBとの間に確立される。 ◦ オプション3/3xではLTE eNBとgNBとの間にXx-Uが確立され る。 ◦ オプション3/3a/3xではgNBとUEとの間にDRBが確立される。 オプション3：Splitベアラ オプション3a：SCGベアラ オプション3x：SCG splitベアラ EPC LTE eNB gNB S1-C S1-US1-U EPC LTE eNB gNB S1-C S1-U EPC LTE eNB gNB S1-C S1-US1-U 3 3a 3x
- 97. 97 /177 X2-C、X2-UをXxインターフェースのベースラインと する。 Global eNB IDをgNBに流用するか、変換するかは 検討中。 NR用のパラメーター追加があるくらいだと思
- 98. 98 /177 Xxインターフェース設定用のTNLaddress discoveryは検討中。 IPだけではなくて、細かい経路情報、経路品 きるようになると思う。
- 99. 99 /177 gNB NR PDCP NRRLC RLCNR RLC NR MAC NR PDCP eLTE eNB PDCP RLC MAC NGNG MCG bearer type Split bearer type SCG bearer type Xn gNB NGC CP Node eLTE eNB gNB NGC GW eLTE eNB U-Planeアーキテクチャとインターフェースを示す。
- 100. 100 /177 DCのプロシージャーがMeNB（gNB）、SeNB（eLTE eNB）のベースラインとなる。 NRのQoSモデルがXnベースのプロシージャーに適 用される。
- 101. 101 /177 U-Planeアーキテクチャとインターフェースを示す。 eLTEeNB PDCP RLC NR RLCRLC MAC PDCP gNB NR PDCP NR RLC NR MAC NGNG MCG bearer type Split bearer type SCG bearer type Xn eLTE eNB NGC CP Node gNB eLTE eNB NGC GW gNB
- 102. 102 /177 DCのプロシージャーがMeNB（eLTEeNB）、SeNB （gNB）のベースラインとなる。 NRのQoSモデルがXnベースのプロシージャーに適 用される。
- 103. 103 /177 SCGsplit bearerをサポートするためにはオプション 7xのサポートが必要である。 eLTE eNBとgNBとの間の実線は、gNBで終端する U-Planeデータに使用される。NGCからのNG-Uデー タはgNBで分割される。NGC C-PlaneはeLTE eNB で終端する。 NGC eLTE eNB gNB NG-UNG-C NG-U eLTE eNB PDCP RLC NR RLCRLC MAC gNB NR PDCP NR RLC NR MAC NGNG MCG bearer type SCG split bearer type Xn NR PDCP
- 104.
- 105. 105 /177 Intra-MME/S-GWHOがintra-systemモビリティ のベースラインとなる。 ◦ Intra RAT（gNBとgNB、eLTE eNBとeLTE eNB）とinter- RAT（eLTE eNBとgNB） LTE S1ハンドオーバー(TS23.401)をベースラインと する、NGベースのハンドオーバーをサポートする。
- 106. 106 /177 Intra-systemIntra-RAT mobility Intra 5G intra-RATハンドオーバーは、Xnベースの ハンドオーバーだけでなく、NGベースのハンドオー バーを使用してもよい。 Core gNB1 gNB2 Inter gNB mobility NG NG Xn
- 107. 107 /177 レイテンシ削減のためのLTEX2ハンドオーバーの変 化形。 2つのPDUセッションが異なるUPGWに同時に確立さ れる。
- 108. 108 /177 Step 1:Handover Execution UE gNB1 NG CP Data flow Step 1: Handover Preparation UPGW1gNB2 Step 2: UL Data flow (TNL ID, UPGW @) Step 4: gNB Change Request (gNB2, TNL ID) Data forwarding Step 3: DL end marker (TNL ID, gNB1 @) UPGW2 gNB Change Ackknwledge (gNB2, TNL ID) ・TNL ID NG-Uのトンネルヘッダ内にあるUEのPDUセッションに関するパケットの識別子。 UPGWはPDUセッション作成時に割り当てられたUPGWのIPアドレスで識別される。 ・Step1 gNB2はUEコンテキスト情報とPDUセッ ション情報を受信する。 ・Step2 gNBはTNL IDを含む特別パケットを NG-UでUPGWに通知する。UPGWはこ のパケットを受信すると、該当のUEの PDUセッションを識別し、gNB2とUPGW 間のDLパスを切り替える。 ・Step3 UPGWはエンドマーカーパケットをgNB1 に送信する。gNB1は受信後、UPGWと の該当のトンネルを解放する。 ・Step4 gNBはNG CPに新しいgNB IDを通知す るためgNB Change Requestを送信す る。本プロシージャーはeLTE eNBにも適用される。
- 109. 109 /177 Intra5G inter-RATハンドオーバーは、Xnベースの ハンドオーバーだけでなく、NGベースのハンドオー バーを使用してもよい。 Core gNB eLTE ENB Intra 5G inter-RAT handover NG NG Xn
- 110. 110 /177 CellReselection、Release、Redirectionは検討中。
- 111.
- 112. 112 /177 EPCとNGC間のNGxインターフェースが使用される。 EPCNGC LTE eNB gNB S1 NG Inter-system inter-RAT handover based on CN interface NGｘ
- 113. 113 /177 NG UENGCgNB Step 2: Handover execution Step 1: Handover preparation Step 3: Handover completion DL data eNB EPS DL data ・Step1 gNBはHO decisionをして、NGCと EPCを経由してE-UTRANへHO preparationプロシージャーを実施 する。 ・Step2 gNBはEPCとNGCからtarget E- UTRANのOK応答を受信した後、UE にE-UTRANへのハンドオーバーを 指示する。 ・Step3 E-UTRANはUEがE-UTRANにハン ドオーバーしたことをMMEに通知す る。通知はNGCを経由してgNBにも 送信され、リソース解放のトリガとな る。
- 114. 114 /177 EPCとNGCの両方に接続されたeLTEeNBのシナリオ がある。検討中。 EPC NGC eLTE eNB NG CN relocation within eLTE eNB S1
- 115.
- 116. 116 /177 gNB UPGWNGCP user data Step 2: Establishment of PDU session, providing TNL Address(es) allocated at gNB to NGC Step 1: TNL Address Allocation for PDU session Step 3: Communication of gNB TNL address(es) to UPGW ・Step1 PDU Sessionの要求後、NG CPは 該当UEとPDUセッションに対応する UPGWアドレスとTNLアドレスを決定 する。 ・Step2 NG CPはUPGWアドレス、TNLアドレ ス、その他のコンテキスト情報（例： QoS）を提供し、PDUセッションを確 立する。 ・Step3 Step2で受信したgNBのTNLアドレ スがUPGWに送信される。 UEからのPDU Session要求後に、NG CPによってNG-Cで開始する。 PDU SessionのコンテキストとgNBの関連するリソースを作成する。
- 117. 117 /177 NGCPにより開始する。PDUセッションとgNBのPDUセッションのコンテ キストを変更する。 gNB UPGWNG CP UL data Step 2: Modification of gNB context Step 1: PDU session modification request (e.g. QoS parameter) Step 3: PDU Session Modification Response ・Step1 NG CPは変更するセッションの識別 子とパラメーター（例：QoS）を含む、 PDU Session Modificationプロ シージャーを開始する。 ・Step2 gNBはコンテキストを変更する。 ・Step3 gNBはNG CPにPDU Session Modificationの完了を通知する。
- 118. 118 /177 NGCPにより開始する。PDUセッションとgNBのPDUセッションのコンテ キストを解放する。 gNB主導の解放があってもよ 特定のPDUセッションの維持 gNB UPGWNG CP UL data Step 2: Release of gNB context Step 1: PDU session Release Request Step 3: PDU Session Release Complete ・Step1 NG CPは解放するセッションの識別 子を含む、PDU Session Releaseプ ロシージャーを開始する。 ・Step2 gNBはコンテキストを解放する。UE にReconfigurationを送信する。 ・Step3 gNBはNG CPにPDU Session Releaseの完了を通知する。
- 119. 119 /177 UEの接続要求後、NewRANが開始する。 gNBはINITIAL UE MESSAGE送信後にNGCからメッセージ（例：UE Context Setup）を受信することで接続の確立を完了する。 New RAN NGC 1. CN entity selection 2. INITIAL UE MESSAGE 3. UE associated signaling and connection setup ・Step1 NGCに送信される最初のUL NAS メッセージを受信した後、CNエンティ ティの選択を行う。 ・Step2 New RANはINITIAL UE MESSAGE でStep 1選択したCNエンティティに NAS PDUを送信する。 ・Step3 NGCはUE関連のシグナリング確立 を完了する。 DCN INITIAL UE MESSAGEが使用されるかは検討中。
- 120. 120 /177 Intra-NRDCはlegacy LTE DCを継承する方向性。 検討中。
- 121.
- 122.
- 123. 123 /177 CUとDUにおけるfunctionsplitをサポートする。 NRのプロトコルスタックは検討中であるため、E- UTRAプロトコルスタックをベースに検討する。
- 124. 124 /177 Option1：1A-like split Option 2：3C-like split Option 3：intra RLC split Option 4：RLC-MAC split Option 5：intra MAC split Option 6：MAC-PHY split Option 7：intra PHY split Option 8：PHY-RF split サポートオプションの1つはoption 2で合意。 もう一つは検討中。Option 6 or Option 7。 Option 8はCPRIなので無し。 PDCP Low- RLC High- MAC Low- MAC High- PHY Low-PHY PDCP Low- RLC High- MAC Low- MAC High- PHY Low-PHY Option 5Option 4 Option 6 Option 7Option 2Option 1 RRC RRC RF RF Option 8 Data Data High- RLC High- RLC Option 3
- 125. 125 /177 Flexiblefunctional split ◦ CU/DUのNR機能を柔軟にsplit/移動可能な柔軟性のあるアーキテクチャ スケーラビリティとコスト効率のよいソリューションが可能 ロードバランス、リアルタイム最適化等が可能になり、NFV/SDNが実現可能 様々なユースケースに対応可能 NRの設計では、上記を実現するためCU/DUとの間でRAN機能を 移動する柔軟性をサポートすること。 異なるsplit optionのサポートも除外しない。例えば、1つの中間 CUにDUとDU/CUが接続する。
- 126. 126 /177 U-Planeの観点ではX2をベースにしてもよいが、 C-Planeの観点では異なる可能性がある。 Option 2-1：Split U-Plane only、3C like split ◦ RRC、PDCPがCUにある。RLC、MAC、PHY、RFがDUに ある。 ◦ NR、E-UTRAのトラフィックの集約が可能。 ◦ PDCP-RLC splitはLTE DC（3C）で標準化済みのためイ ンパクトが小さい。
- 127. 127 /177 Option2-2：Split U-Plane only、3C like split ◦ RRC、PDCPがCUにある。RLC、MAC、PHY、RFがDUに ある。 ◦ C-PlaneのRRC、PDCP、U-PlaneのPDCPを異なるCUに 分離できる。 ◦ NR、E-UTRAのトラフィックの集約が可能。 ◦ RRC/RRMを集中管理しながら、複数のU-Planeを使用で きる。 ◦ Option 2-2では異なるPDCPインスタンス間のセキュリ ティ設定を保証する必要がある。
- 128. 128 /177 RF、PHY、Low-MACがDU、High-MAC、RLC、PDCP、RRCがCUにあ る。 MACを2つに分割することにより、MACの機能はCU/DUに分割される。 両方に含まれていてもよい。 High-MAC ◦ 複数のLow-MACの制御をする。集中型スケジューリング。 ◦ JP/ CS CoMPのようなICICを行う。 Low-MAC ◦ 厳しい遅延要件のあるHARQ、PHYによる測定、random access controlが 含まれる。 HARQ、セル毎のMAC機能がDUで実行される場合、フロントホー ルの遅延要件が軽減される。 複数セルにおける効率的な干渉制御、CoMP、CAが可能。 CU/DUインターフェースが複雑化する。 使用可能なCoMPの制限。（例：UL JR） MACの一部がDUにあるため、UL Joi receptionができない
- 129. 129 /177 MACと上位レイヤはCU、PHY、RFはDUにある。 CU-DU間インターフェースでは、データ、 configuration、スケジューリング情報（例：MCS、 Layer Mapping、Beamforming、Antenna config、RB割り当て）と測定情報を送受信する。 MACがCUにあるため、Joint Transmissionが可 能。 集中型スケジューリングが可能。 フロントホールの遅延がHARQのタイミング、スケ ジューリングに影響する可能性がある。
- 130. 130 /177 ULとDLで異なるsplitが可能。（例：ULではoption7-1、DLで はoption 7-2） データ圧縮により、DUとCU間の帯域幅を低減できる。 ULではFFT、CP removalがDUに存在する。DLではiFFTとCP additionがDUに存在する。 集中型スケジューリングが可能。 MACがCUにあるため、UL/DL CoMPが可能。 CUのPHYとDUのPHYにサブフレームレベルのタイミング調整 が必要になる。
- 131. 131 /177 Option7-1 ◦ UL：FFT、CP removal、PRACH filteringがDU、その他のPHYがCUに 存在する。 ◦ DL：iFFT、CP additionalがDU、その他のPHYがCUに存在する。 ◦ 高度なレシーバの実装が可能。 Option 7-2 ◦ UL：FFT、CP removal、resource de-mapping、pre-filteringがDU、 その他のPHYがCUに存在する。 ◦ DL：iFFT、CP additional、resource mapping、precodingがDU、そ の他のPHYがCUに存在する。 ◦ 高度なレシーバの実装が可能。 Option 7-3（DL only） ◦ エンコーダーのみがCUにあり、その他のPHYがCUに存在する。 ◦ ペイロードがエンコードされているため、ベースバンドのスループットがよく なる。
- 132. 132 /177 Opt 2Opt 5 Opt 6 Opt 7-3 Opt 7-2 Opt 7-1 流用性 LTE DC No トラフィック集約 Yes ARQの位置 DU CU CUのリソース RRC+L2の一部 RRC+L2 RRC+L2+PHYの一部 トランスポート の遅延要件 低い 検討中 高い トランスポート のピーク帯域 幅要件 低い 高い 複数セル、周 波数の協調 DU毎の 分散スケ ジューリ ング CUによる集中型スケジューリング
- 133.
- 134. 134 /177 様々な遅延のトランスポートNWがある。 遅延が大きい場合、高レイヤでのsplitが適用可能。 遅延が小さい場合、低レイヤでのsplit、集中型スケ ジューリング等の新規機能が適用可能。 低レイヤのsplitでは、トランスポートNWの帯域幅削 減と効率的なスケジューリング、高度な受信機等の要 求もある。 Option 8は3GPP以外で既に標準化されているため 3GPPでは対象外。
- 135. 135 /177 LTEとNRのinterworkingはDCをベースにしている。 SplitベアラではPDCP機能の集約が可能となる。 gNB NR PDCP NR RLC RLCNR RLC NR MAC NR PDCP eLTE eNB PDCP RLC MAC NGNG MCG bearer type Split bearer type SCG bearer type Xn
- 136. 136 /177 CU/DUsplitには異なる粒度がある。 ◦ CU単位：各CUに固定のsplitがあり、それに合うようにDUはconfigさ れる。 ◦ DU単位：各DUがバックホール、トポロジ等により異なるsplitでconfig される。 上記はCU/DUの機能でネゴシエーションしたりできる可能性がある。 ◦ UE単位：サービスレベル、端末カテゴリ毎に最適なsplitを選択する。 低レートIoTにはRFに近いoption等。 ◦ ベアラ単位：ベアラのQoS要件毎に割り当てる。QCI=1には低遅延等。 ◦ スライス単位：ベアラと同様。 CU単位/DU単位がベースラインである。その他は必要要否の検討中。 DU単位では、CUは複数のsplit、インターフェースをサポートする必要 がある。
- 137. 137 /177 CU/DUのプロトコル、インターフェースは動的に reconfigurationできる可能性がある。 CU-DUのセットアップのときのみに発生する場合、 splitは運用中には変更されないため、インターフェー ス設計に大きな影響がない。 運用中に発生する場合、インターフェース設計が複雑 になる可能性がある。
- 138. 138 /177 複数DUを制御するためにCUのRRM機能（例： AdmissionControl、Load balancing）が使用でき る。 RRM機能により、干渉制御、負荷分散、Admission control、セル間協調等が可能となる。 RAN3で検討中。
- 139. 139 /177 Splitoption 5～8はCUによるスケジューリングが可 能である。 集中型スケジューリングにより、複数セルにおける干 渉制御、ICICが可能である。 ただし、他の集中型RRM機能よりもDUの無線状態を 詳細に知る必要がある。 遅延、ジッタ、タイミング調整にも厳しい要件がある。 RANの集中化は、コスト削減、スケーラビリティ、干渉 制御の効率化、モビリティの向上等のメリットがある。
- 140. 140 /177 RRC機能は全optionでCUに配置される。 gNB-UE間のRRCメッセージは、セキュリ ティと遅延の観点から、データとは異なる 転送を必要とする可能性がある。 gNB CU DU UE RRC CU-DU Interface RRC message
- 141. 141 /177 Fsインターフェース上でFs-C がC-Plane、Fs-UがU-Plane を転送する。 Central Unit（CU） ◦ DUに排他的に割り当てられた機 能以外のgNB機能をもつ論理ノー ド。CUはDUの制御をする。 Distributed Unit（DU） ◦ gNB機能のサブセットを含む論理 ノード。CUによって制御される。 CU Fs-C DU DU Fs-U Fs-C Fs-U gNB
- 142. 142 /177 異なるsplitoption毎のトランスポートNW要件を示 す。
- 143. 143 /177 NRは最大1GHzの帯域幅、最大256アンテナをサポートする（TR38.913）。 ベースバンド部と無線部との間の伝送が、1アンテナポート、帯域幅10.4MHzのと き614.4MbpsのトランスポートNWが必要という試算がある。 # of Antenna ports 帯域幅 10 MHz 20 MHz 200 MHz 1 GHz 2 1 Gbps 2 Gbps 20 Gbps 100 Gbps 8 4 Gbps 8 Gbps 80 Gbps 400 Gbps 64 32 Gbps 64 Gbps 640 Gbps 3200 Gbps 256 128 Gbps 256 Gbps 2560 Gbps 12800 Gbps ビットレート = アンテナ数 * サンプリング周波数（帯域幅に比例） * ビット幅 + オーバーヘッド 20MHz毎に30.72M Sample/s、30ビット幅を用いた。
- 144. 144 /177 HigherLayer Split ◦ RAN3ではoption 2を推奨する。 ◦ 合意できない場合、投票により2017年4月までにoption 2またはoption 3-1 が選択される。 Lower Layer Split ◦ 合意は延期中。 ◦ Option 6とOption 7を支持する。 サポートオプションの1つはoption 2で合意。 もう一つは検討中。Option 6 or Option 7。 Option 8はCPRIなので無し。
- 145.
- 146. 146 /177 異なるノードにCP、UPを割り当てることのメリット。 ◦CPの集中化は無線性能を向上させる可能性がある。 ◦ ネットワークの運用管理、リソース管理、サービス要求への柔軟化 ◦ CP/UP、ネットワーク抽象化、機能分割によるSDNとの整合性 ◦ CP/UPの独立したスケジューリング ◦ マルチベンダーの相互運用 gNBを2つのノードに分割するときの考慮ポイント ◦ CP：RANプロトコル splitとの関連 ◦ UP：NR/LTEの相互運用との関連
- 147. 147 /177 RRCは全ての無線リソースを制御するC-Plane。 RRCより上のブロックはC-Plane機能。 ユーザーデータ転送はU-Plane機能。 internet eNB RB Control Connection Mobility Cont. eNB Measurement Configuration & Provision Dynamic Resource Allocation (Scheduler) PDCP PHY MME S-GW S1 MAC Inter Cell RRM Radio Admission Control RLC E-UTRAN EPC RRC Mobility Anchoring EPS Bearer Control Idle State Mobility Handling NAS Security P-GW UE IP address allocation Packet Filtering
- 148. 148 /177 Option2でRel. 12 DC流用の場合のシナリオである。 ◦ RRMをマスターgNBに配置しながら、PDCPをCUに移動する。 ◦ RRMをCUに移動する。CP/UPの独立とスケーラビリティが可能になる。 ◦ Local breakout用に基地局近くにRRMを配置する。
- 149. 149 /177 Rel.12のDCをベースにしたCP/UP分離の利点が検 討された。
- 150. 150 /177 NRはNetworkFunction Virtualization（NFV）に よるCU導入を可能とすること。
- 151.
- 152. 152 /177 最適化、ロードバランス、RACH最適化、省電力などのSelf- organizingnetwork（SON）がLTEで導入された。 NRの新しいユースケース、複雑なマルチRAT、マルチバンド、 マルチベンダーでの運用を考慮して新しいSON機能を検討す る。
- 153.
- 154. 154 /177 5Gでは異なる無線リソース管理プロシージャーをサ ポートするエンティティ間で実施できる。 リソース、識別子の調整、モビリティ、負荷、トラフィッ クを共有が可能。 そのようなneighbor relationの例は、Xn接続された gNBとeLTE eNBで実施される。
- 155.
- 156. 156 /177 NewRANでは以下のwireless relayのシナリオを検 討する必要がある。 Single-hop stationary relay ◦ リレーノードはネットワークカバレッジを拡大するために無線 バックホールによりドナーノードに接続する。 ◦ リレーノードは、NWの高密度化とカバレッジ拡張に使用でき る。配置コスト、配置の柔軟性、容量の損失、ドナーのレイテ ンシにトレードオフがある。
- 157. 157 /177 Multiple-hoprelay ◦ リレーノードのカバレッジが不足しているとき、ネットワークカ バレッジを拡大するために複数ホップのリレーをサポートする。 トラフィックは、1つ以上の中間リレーノードで送信される。都 市キャニオン（street canyon）等に適用される。 Multiple donor relay ◦ 帯域幅を改善するために、リレーノードは複数のドナーノード に接続する。このシナリオでは、small cellのdual connectivityのユースケースを分析する必要がある。
- 158. 158 /177 Mobilerelay ◦ リレーノードは車両に設置され、車両内のエンドユーザーに モビリティサービスを提供する。リレーノードのドナーノードは 変わってもよい。
- 159.
- 160.
- 161. 161 /177 LTEより高い周波数（6GHz）、狭いカバレッジにNRを 配置する。 ◦トラフィック負荷の高い、あまり移動しない端末にeMBBを提 供する。 オプション 3/3a/3x。 ◦ eNBはMeNB、gNBはSeNBとして機能する。 ◦ LTE eNBは既にEPCに接続されているため、EPCを流用する ことで早期のeMBB NRサービスを提供可能。
- 162. 162 /177 NGCの導入 ◦NGCにはEPCがスライスとして含まれる。 ◦ NGCはEPCを置き換える。 NGCには2つの可能性がある。 ◦ EPCと後方互換がある。EPCと同じサービスを提供。 ◦ EPCと後方互換がない。EPCができない新サービスを提供。 どちらになるかはRAN-CNインターフェースの標準化で検討中。
- 163. 163 /177 E-UTRANからNewRANへのマイグレーション。 ◦ Step1：オプション3による5G導入。 ◦ Step2：オプション7への移行＋オプション3の同時サポート。 ◦ Step3：オプション4 or オプション2への移行＋Step2の同時 サポート オプション3は3a/3x、オプション4は4a、オプション7は7aを含 む。 LTE eNB MME gNB S1-MME Xx-C gNB NGC CP Node eLTE eNB eLTE eNB NGC CP Node gNB オプション3 オプション7 オプション4
- 164.
- 165. 165 /177 NGC eLTE eNBgNB NG-UNG-C NGC eLTE eNB gNB NG-UNG-UNG-C NW ◦ Step1：NGC導入後、オプション2、5、オプション7/7aの導入。 ◦ Step2：オプション4/4aの導入。 ◦ Step3：オプション2のみ。 UE ◦ Step1：NR NAS/LTE NASのdual mode。 ◦ Step2：NR NASのみ。 ◦ Step3：NR UE。 NGC gNB NG-UNG-C NGC eLTE eNB NG-UNG-C NGC eLTE eNB gNB NG-UNG-C NGC eLTE eNB gNB NG-UNG-U NG-C NGC gNB NG-UNG-C 2 5 4 2 7
- 166. 166 /177 NW ◦Step1：NGC導入後、オプション2、5、オプション7/7aの導入。 ◦ Step2：オプション2のみ。 UE ◦ Step1：NR NAS/LTE NASのdual mode。 ◦ Step2：NR UE。 NGC eLTE eNB gNB NG-UNG-C NGC eLTE eNB gNB NG-UNG-UNG-C NGC gNB NG-UNG-C NGC eLTE eNB NG-UNG-C NGC eLTE eNB gNB NG-UNG-C NGC eLTE eNB gNB NG-UNG-U NG-C NGC gNB NG-UNG-C 2 5 4 2 7
- 167. 167 /177 EPC LTE eNBgNB S1-C S1-U EPC LTE eNB gNB S1-C S1-US1-U NW ◦ Step1：non-standalone NRの導入。オプション3の導入。 ◦ Step2：NGCとstandalone NRの導入。オプション4の導入。 ◦ Step3：オプションのみ2。 UE ◦ Step1：LTE NAS。 ◦ Step2：NR NAS。 ◦ Step3：NR UE。 NGC eLTE eNB gNB NG-UNG-C NGC eLTE eNB gNB NG-UNG-U NG-C NGC gNB NG-UNG-C 4 2 3
- 168. 168 /177 NW ◦Step1：オプション7/7aの導入。 ◦ Step2：オプションのみ2。 UE ◦ Step1：NR NAS。 ◦ Step2：NR UE。 NGC eLTE eNB gNB NG-UNG-C NGC eLTE eNB gNB NG-UNG-UNG-C NGC gNB NG-UNG-C 2 7
- 169. 169 /177 NW ◦Step1：non-standalone NRの導入。オプション3の導入。 ◦ Step2：NGCとstandalone NRの導入。 ◦ Step3：NGCのみ。 UE ◦ Step1：LTE NAS。 ◦ Step2：NR NAS/LTE NASのdual mode。 ◦ Step3：NR UE。 EPC LTE eNB gNB S1-C S1-U EPC LTE eNB gNB S1-C S1-US1-U NGC gNB NG-UNG-C 2 3
- 170. 170 /177 NewRAN導入の初期段階からNGCを導入する。 ◦ ①Non-standalone gNBの導入。NGインターフェースをサポートす るeLTE eNBの導入。New RAN対応のUEはNGCと接続する。 ◦ ②EPCからNGCへの移行。Standalone NRの導入。 ◦ ③LTE eNBからeLTE eNBへの移行。EPCもlegacy UEのために維持。
- 171. 171 /177 Step1：オプション5、7の導入。 Step2：オプション2の導入。 NGC eLTE eNB gNB NG-UNG-C NGC eLTE eNB gNB NG-UNG-UNG-C NGC eLTE eNB NG-UNG-C NGC gNB NG-UNG-C 5 2 7
- 172.
- 173. 173 /177 NW ◦Step1：NGCとstandalone NRの導入。 ◦ Step2：オプションのみ2。 UE ◦ Step1：NR NAS/LTE NASのdual mode。 ◦ Step2：NR UE。
- 174. 174 /177 NW ◦Step1：NGCとstandalone NRの導入。 ◦ Step2：オプション4の導入。 ◦ Step3：オプションのみ2。 UE ◦ Step1：NR NAS/LTE NASのdual mode。 ◦ Step2：NR NAS。 ◦ Step3：NR UE。
- 175. 175 /177 RAN3観点でのmigrationpath。 E-UTRANからNew RANへの移行をサポートするために ◦ Rel-15の必須機能にフォーカスする。 Xxインターフェース、NGインターフェース、Xnインターフェースの必須機能（例：Interface management、UE connected mode mobility management） ◦ オプションであるXnインターフェース機能は他グループからのインプットが必要。
- 176.
- 177. 177 /177 LTEとWLANとの間にインターフェースが存在する。 gNBとWLANとの間にインターフェースが存在する。 EPC NGC LTE eNB WLAN RAN-CN Interface CP, UP CP, UP EPC NGC WLAN gNB RAN-CN Interface CP, UP CP, UP