秀明
3. CU-DU functional split and open interface
4.3 C-plane無線プロトコル
NRのC-planeプロトコルは,LTEと同様のRRCプ ロトコルを採用している.NRのC-planeプロトコル スタックを図6⒝に示す.NR RRCの基本的な機能 は,LTEとほぼ同じであり,端末個別の呼制御や RRC状態管理,端末がセルに接続するための共通 の情報(周波数情報,同周波数および異周波数の周 辺セル情報,アクセス規制情報など)を報知する機 能を備えている.端末個別の呼制御として,例えば,
RRCコネクション確立,Admission Control* 45,
図7 U-planeデータフレーム構成
MAC SDU IP Packet
SDAP SDU H
IP Packet
SDAP SDU H
PDCP SDU H
RLC SDU H
MAC SDU
H H MAC SDU H MAC SDU
RLC SDU H
PDCP SDU
H H PDCP SDU
SDAP SDU H
IP Packet
RLC SDU
H H RLC SDU
H SDAP
PDCP
RLC
MAC
無線ベアラ”#1 無線ベアラ”#2
MAC PDU
n n+1 m
MAC PDU
*39 CC:CAにおいて束ねられるキャリアを表す用語.
*40 CA:1ユーザの信号を複数のキャリアを用いて同時に送受信す ることにより広帯域化を行い,高速伝送を実現する技術.
*41 MC:1つの端末が複数の基地局と同時に通信を行う接続形態.
*42 周波数ダイバーシチ:ダイバーシチの一種で,異なる周波数を 用いることによって受信品質の向上を図る.ダイバーシチは,
複数の経路を用い,受信品質の良い経路を選択するなどして受 信品質の向上を図る方法.
*43 RLC entity:ベアラ単位でRLCレイヤの処理を行う機能部.
*44 論理チャネル:無線インタフェースにおいてどのような情報
(ユーザデータ,制御情報など)を伝送させるかによって分け られるチャネル.
*45 Admission Control:呼受付制御の機能.
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RRMのための機能を備えている.さらに,報知情 報*46のためのリソースを効率化するために,常時 報知が不要なサービス別や契約別の報知情報につい て,端末が必要なときにのみ,On demandで報知 を開始する仕組みが検討されている.
また,RRC状態管理について,IoT(Internet of Things)のシナリオを考慮し,スモールデータ通 信や静止端末における接続遅延やコネクション確立 のための信号数の削減の目的に適したRRC状態で あるRRC̲INACTIVEを,NRを規定する3GPPの最 初のRelease 15仕様から規定する.
つまり,LTEにおけるRRC̲IDLEとRRC̲CONNECTED*47 相当のものに上記を加えて,NRでは3つの端末状態 が規定される.端末のNR RRC状態を図9に示す.
RRC̲INACTIVE状態では,端末と基地局とコア
ネットワークではRRCおよびNAS(Non Access Stra-tum)*48のコンテキストが保持されているが,端末の状 態はほぼRRC̲IDLEと同じであるため,省消費電力 の実現が期待される.また,端末コンテキストを各 ノードで保持することによってRRC̲CONNECTED 状態への復帰のための手順にかかる信号数の削減が 図れる.
また,前述したノンスタンドアローン運用向けの,
DC中のLTE-NR間RRC独立制御やRRC Diversityを サポートするために,RRCプロトコルの機能を拡張 する.
5. あとがき
本稿では,3GPPにおけるSIの結果を基に,仕様
RRC/SDAP
PDCP
RLC RLC
RRC/SDAP
PDCP
RLC
MAC
RLC
MAC MAC
データ複製 データ複製
gNB MgNB
SgNB
CAベースのアーキテクチャ MCベースのアーキテクチャ
CC#1 CC#2 CC#1 CC#2
図8 PDCP重複送信におけるレイヤ2データフロー
*46 報知情報:移動端末における位置登録要否の判断に必要となる 位置登録エリア番号,周辺セル情報とそのセルへ在圏するため の電波品質などの情報,および発信規制制御を行うための情報 などを含み,セルごとに一斉同報される.
*47 RRC̲CONNECTED:端末のRRCレイヤの状態の1つであり,
端末は基地局内のセルレベルで識別でき,基地局において端末 のコンテキストが保持されている.
*48 NAS:アクセス層(AS:Access Stratum)の上位に位置す る,移動端末とコアネットワークとの間の機能レイヤ.
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5G無線アクセスネットワーク標準化動向
NTT DOCOMOテクニカル・ジャーナル Vol. 25 No. 3(Oct. 2017)
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化が予想される5G上位レイヤの主な要素技術を解説 した.3GPPでは継続して,2017年12月のノンス タンドアローン運用向け標準仕様策定完了,および 2018年6月のスタンドアローン運用向け標準仕様策 定完了に向けて作業を進めている.ドコモは,3GPP RAN WG(Working Group)の中で,今後も積極 的に技術提案を行い,標準仕様策定完了に向け貢献 していく.
文 献
[1] 巳之口,ほか:“3GPPにおける5G標準化動向,” 本誌,
Vol.25,No.3,pp.6-12,Oct. 2017.
[2] 内野,ほか:“さらなる高速大容量化を実現するキャリ アアグリゲーション高度化およびDual Connectivity技 術,” 本誌,Vol.23,No.2,pp.35-45,Jul. 2015.
[3] 安部田,ほか:“さらなるLTEの進化,スマートライフ をサポートするLTE-Advancedの開発,” 本誌,Vol.23,
No.2,pp.6-10,Jul. 2015.
Connection
Establishment/Release Connection
Establishment/Inactivation
RRC CONNECTED
RRC INACTIVE
RRC IDLE
図9 NR RRC状態
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特集 2020年を意識した5G標準化動向
5Gコアネットワーク標準化動向
ネットワーク開発部
巳之口
み の く ち
淳
あつし