CHINA Shenzhen Olax Technology CO.,Ltd Unternehmensnachrichten

AMF (Access and Mobility Management Function) ist eine Steuerungsebene (CU) Funktionseinheit im 5G-Kernnetz (CN). Funknetzwerkelemente (gNodeBs) müssen sich mit dem AMF verbinden, bevor sie auf einen 5G-Dienst zugreifen können. Die Verbindung zwischen AMF und anderen Einheiten im 5G-System ist in der folgenden Abbildung dargestellt.     *Abbildung 1. Schematische Darstellung der AMF- und 5G-Netzwerkelementverbindung (durchgezogene Linien in der Abbildung stellen physische Verbindungen dar, gestrichelte Linien stellen logische Verbindungen dar)   I. AMF-Schnittstellenfunktionen N1[2]: Das AMF erhält alle verbindungs- und sitzungsbezogenen Informationen vom UE über die N1-Schnittstelle. N2[3]: Die Kommunikation zwischen dem AMF und dem gNodeB in Bezug auf das UE sowie die Kommunikation, die sich nicht auf das UE bezieht, wird über diese Schnittstelle durchgeführt. N8: Alle Benutzer- und spezifischen UE-Richtlinienregeln, sitzungsbezogenen Abonnementdaten, Benutzerdaten und alle anderen Informationen (z. B. Daten, die Drittanbieteranwendungen zugänglich gemacht werden) werden im UDM gespeichert, und das AMF erhält diese Informationen über die N8-Schnittstelle. N11[4]: Die N11-Schnittstelle stellt die Auslöser für das AMF dar, um PDU-Sitzungen auf der Benutzerebene hinzuzufügen, zu ändern oder zu löschen. N12: Das AMF simuliert ein AUSF innerhalb des 5G-Kernnetzes und stellt dem AMF über die AUSF-basierte N12-Schnittstelle Dienste zur Verfügung. Das 5G-Netzwerk stellt eine dienstbasierte Schnittstelle dar, die sich auf das AUSF und das AMF konzentriert. N22: Das AMF wählt die beste Netzwerkfunktion (NF) im Netzwerk mithilfe des NSSF aus. Das NSSF stellt dem AMF über die N22-Schnittstelle Informationen zur Netzwerkfunktionsortung zur Verfügung. SBI[8]: Die dienstbasierte Schnittstelle ist eine API-basierte Kommunikation zwischen Netzwerkfunktionen.   II. AMF-Anwendungsprotokolle NAS[5]: In 5G ist NAS (Non-Access Layer Protocol) das Steuerungsebenenprotokoll auf der Funkschnittstelle (N1-Schnittstelle) zwischen dem UE und dem AMF; es ist für die Verwaltung von Mobilitäts- und sitzungsbezogenem Kontext innerhalb des 5GS (5G-Systems) verantwortlich. NGAP[6]: NGAP (Next Generation Application Protocol) ist ein Steuerungsebenenprotokoll (CP), das für die Signalisierungskommunikation zwischen dem gNB und dem AMF verwendet wird. Es ist für die Abwicklung von Diensten im Zusammenhang mit dem UE und Diensten, die sich nicht auf das UE beziehen, verantwortlich. SCTP[7]: Das Flow Control Transmission Protocol (SCTP) gewährleistet die Übertragung von Signalisierungsnachrichten zwischen dem AMF und dem 5G-AN-Knoten (N2-Schnittstelle). ITTI-Nachrichten[9]: Inter-Task-Schnittstelle zur Übermittlung von Nachrichten zwischen Tasks.   III. Call Flow - UE-Registrierung und Deregistrierung (Schritte) Das AMF muss sich zuerst beim NRF registrieren, um die Netzwerkfunktionsortung zu identifizieren und mit ihr zu kommunizieren. Wenn das UE eingeschaltet wird, durchläuft es einen Registrierungsprozess. Das AMF verarbeitet die Registrierung und empfängt dann die anfängliche NAS-UE-Nachricht und die Registrierungsanforderung. Diese Nachricht wird verwendet, um eine AMF-Identität für das UE zu erstellen. Dann überprüft das AMF, bei welchem AMF sich das UE zuletzt registriert hat. Wenn die alte AMF-Adresse erfolgreich gefunden wird, ruft das neue AMF alle UE-Kontexte ab und initiiert ein Deregistrierungsverfahren für das alte AMF. Das alte AMF fordert die Freigabe des SM-Kontexts vom SMF und des UE-Kontexts vom gNB an.   IV. Terminalauthentifizierung und -autorisierung Wenn das neue AMF keine Spur des alten AMF erkennt, initiiert es den Autorisierungs- und Authentifizierungsprozess mit dem UE. Es verarbeitet den Identitätsüberprüfungsprozess und fordert einen Authentifizierungsvektor vom AMF an. Anschließend sendet es eine Authentifizierungsanforderung an das UE, um einen Sicherheitsschlüssel festzulegen und einen Sicherheitsalgorithmus für den Kanal auszuwählen, wodurch eine sichere Datenübertragung gewährleistet wird. Das AMF steuert alle NAS-Downlink-/Uplink-Übertragungskanäle, die für die Kommunikation verwendet werden.

Da mobile Kommunikationsnetze immer komplexer werden, sind Leistungsoptimierung und Verbesserung der Benutzererfahrung für Betreiber von entscheidender Bedeutung. Zuvor verließen sich Optimierungsingenieure hauptsächlich auf Drive-Tests, um (physikalische) Messungen des Netzwerks durchzuführen, um die Funkversorgung und -leistung zu verstehen und zu kontrollieren. Diese Testmethode ist jedoch kostspielig, zeitaufwändig und nicht immer umfassend.   I. Minimum Drive Testing (MDT)ist eine von 3GPP für mobile Kommunikationsnetze entwickelte Methode zur Messung von Funknetzen. MDT ermöglicht es dem Netzwerk, tatsächliche Leistungsdaten direkt von der User Equipment (UE)-Seite zu sammeln, wodurch der Bedarf an manuellen Drive-Tests reduziert wird. Es wird speziell unterteilt in Logged MDT und Immediate MDT (iMDT).   II. Immediate MDTbezieht sich, wie in 3GPP definiert, auf die Echtzeitberichterstattung von Netzwerkleistungsdaten durch die Endgeräte (UE) während einer Funkverbindungssitzung. Im Gegensatz zu protokolliertem MDT, das Daten auf dem Gerät zur späteren Übertragung speichert, sendet Immediate MDT Messergebnisse an das Netzwerk, wodurch Betreiber in die Lage versetzt werden:   Netzwerkprobleme wie Funkverbindungsfehler (RLFs) in Echtzeit zu identifizieren. Daten an bestimmten Standorten während der Echtzeitsitzung zu sammeln. Die Benutzerleistung in Echtzeit zu verbessern.   III. Kernpunkte von Immediate MDTDer Immediate MDT-Prozess während einer Verbindungssitzung zwischen dem UE und dem Netzwerk umfasst hauptsächlich: MDT-Konfiguration:Das UE erhält die MDT-Konfiguration vom Netzwerk. Diese Konfiguration gibt an, welche Arten von Daten gesammelt werden müssen (z. B. RSRP, RSRQ, SINR oder Anrufereignisse). Messzeitpunkt:In einem verbundenen Zustand führt das UE periodisch Messungen basierend auf festgelegten Bedingungen durch. Messparameter können Signalstärke, Qualitätsmetriken und Standortdaten umfassen. Funklöcher und Funkverbindungsfehler (RLF):Wenn sich das UE in einem Funkloch befindet, kann ein RLF auftreten, wodurch der MDT-Prozess veranlasst wird, Signalstärke und Standort zur weiteren Analyse aufzuzeichnen. Logger und RLF-Indikation:Während eines RLF-Ereignisses protokolliert das UE wichtige Informationen wie Signalstärke und Standortkoordinaten. Nach der Wiederherstellung der RRC-Verbindung wird eine RLF-Protokollindikation erstellt und gesendet. Wiederherstellung und Berichterstattung:Das UE muss die RRC-Verbindung wiederherstellen, um sich wieder zu verbinden. Nach der RRC-Wiederverbindung sendet das UE die RLF-Protokollindikation zusammen mit den aufgezeichneten Informationen. Dies hilft dem Netzwerk, den Standort und die Ursache des RLF zu identifizieren, was für die Netzwerkoptimierung sehr nützlich ist.

I. PDU-Sitzungsressourcenbenachrichtigung (PDU SESSION RESOURCE NOTIFY) ist eine 5G-Systembenachrichtigung an das Kernnetzelement AMF, dass ein QoS-Fluss oder eine PDU-Sitzung, die für ein bestimmtes Endgerät (UE) eingerichtet wurde, freigegeben wurde, nicht mehr ausgeführt wird oder von einem NG-RAN-Knoten, der durch eine Anforderungsbenachrichtigung gesteuert wird, erneut ausgeführt wird. Dieses Verfahren wird auch verwendet, um den NG-RAN-Knoten über QoS-Parameter zu informieren, die während des Pfad-Handover-Anforderungsverfahrens nicht erfolgreich akzeptiert wurden. Das gesamte Verfahren verwendet UE-bezogene Signalisierung.   II. Erfolgsmeldung für PDU-Sitzungsressourcen: Wie in Abbildung 8.2.4.2-1 dargestellt, wird der Vorgang zur erfolgreichen PDU-Sitzungsressource vom GN-RAN-Knoten initiiert.     III. Schlüsselinformationen für die PDU-Sitzungsressourcenbenachrichtigungumfassen:   Der NG-RAN-Knoten initiiert diesen Prozess durch Senden einer PDU-Sitzungsressourcenbenachrichtigungsnachricht. Die Nachricht PDU SESSION RESOURCE NOTIFY sollte Informationen über PDU-Sitzungsressourcen oder QoS-Flüsse enthalten, die freigegeben wurden, nicht mehr ausgeführt werden oder vom NG-RAN-Knoten erneut ausgeführt wurden. Für jede PDU-Sitzung, bei der einige QoS-Flüsse freigegeben wurden, nicht mehr ausgeführt werden oder vom NG-RAN-Knoten erneut ausgeführt wurden, sollte ein PDU-Sitzungsressourcenbenachrichtigungs-Transport-IE enthalten sein, der Folgendes enthält: Eine Liste der vom NG-RAN-Knoten freigegebenen QoS-Flüsse (falls vorhanden) im QoS-Flussfreigabelisten-IE. Wenn nach der Freigabe keine anderen QoS-Flüsse mit dem vorhandenen Träger verknüpft sind (z. B. Aufteilung der PDU-Sitzung), sollten der NG-RAN-Knoten und 5GC davon ausgehen, dass der zugehörige NG-U-Transportträger entfernt wurde und die zugehörigen NG-U-UP-TNL-Informationen wieder verfügbar sind. Eine Liste der GBR-QoS-Flüsse, die der NG-RAN-Knoten nicht mehr ausführt oder vom NG-RAN-Knoten erneut ausgeführt hat (falls vorhanden), im QoS-Flussbenachrichtigungslisten-IE zusammen mit dem Benachrichtigungsgrund-IE. Für QoS-Flüsse, die als nicht mehr erfüllt gekennzeichnet sind, kann der NG-RAN-Knoten auch die alternativen QoS-Parametersätze angeben, die derzeit im Current QoS Parameter Set Index IE erfüllt werden können. Für QoS-Flüsse, die als nicht mehr erfüllt gekennzeichnet sind, kann der NG-RAN-Knoten auch RAN-Feedback im TSC Traffic Characteristics Feedback IE angeben. Eine Liste (falls vorhanden) von QoS-Flüssen, deren QoS-Parameter aktualisiert wurden, aber während einer Pfad-Handover-Anforderung vom NG-RAN-Knoten nicht erfolgreich akzeptiert werden können, sollte im QoS-Fluss-Feedback-Listen-IE enthalten sein, der mit Werten verknüpft sein kann, die bereitgestellt werden können. Für jede vom NG-RAN-Knoten freigegebene PDU-Sitzungsressource sollte eine PDU-Sitzungsressourcenbenachrichtigungsübertragung freigegeben im "PDU Session Resource Notification Released Transmission IE" enthalten sein, und der Freigabegrund sollte im "Reason IE" enthalten sein. Wenn der User Plane Error Indication IE auf "Received GTP-U Error Indication" gesetzt ist, sollte das SMF (falls unterstützt) die PDU-Sitzung als freigegeben betrachten, da es eine GTP-U-Fehleranzeige über den NG-U-Tunnel empfangen hat, wie in TS 23.527 beschrieben. Der NG-RAN-Knoten (falls unterstützt) sollte die UE-Standortinformationen im User Location Information IE in der Nachricht PDU SESSION RESOURCE NOTIFY melden. Beim Empfang einer PDU SESSION RESOURCE NOTIFY-Nachricht sollte das AMF für jede in der PDU Session ID IE angegebene PDU-Sitzung transparent ein PDU Session Resource Notify Transfer IE oder ein PDU Session Resource Notify Released Transfer IE an das mit der relevanten PDU-Sitzung verknüpfte SMF übertragen. Beim Empfang des PDU Session Resource Notify Transfer IE initiiert das SMF typischerweise das entsprechende Freigabe- oder Modifikationsverfahren auf der Kernnetzseite für PDU-Sitzungen oder QoS-Flüsse, die als nicht mehr erfüllend identifiziert werden. Wenn für jede PDU-Sitzung ihr PDU Session Resource Notification Transfer IE oder PDU Session Resource Notification Released Transfer IE ein Secondary RAT Usage Information IE enthält, sollte das SMF diese Informationen gemäß TS 23.502 verarbeiten. Wenn die PDU Session Resource Notification-Nachricht ein User Location Information IE enthält, sollte das AMF diese Informationen gemäß TS 23.501 verarbeiten.

  I. Ein CORESET ist ein Control Resource Set, das in 5G (NR) verwendet wird. Es ist eine Menge physischer Ressourcen innerhalb eines bestimmten Bereichs des Downlink-Resource-Grids, die verwendet werden, um den PDCCH (DCI) zu tragen. In 5G (NR) ist der PDCCH speziell dafür konzipiert, innerhalb eines konfigurierbaren Control Resource Sets (CORESET) übertragen zu werden.   II. PDCCH Position Das CORESET in 5G ähnelt einer Control Region in LTE, da sein Resource Set (RB) und sein OFDM-Symbol-Set konfigurierbar sind und es einen entsprechenden PDCCH-Suchraum hat. Die Flexibilität der NR Control Region-Konfiguration, einschließlich Zeit, Frequenz, Parametersatz und Betriebspunkt, ermöglicht es, eine Vielzahl von Anwendungsszenarien zu erfüllen. Während PDCCHs in LTE Control Regions über die gesamte Systembandbreite verteilt werden, werden NR PDCCHs innerhalb eines speziell entwickelten CORESET-Bereichs übertragen, der sich in einer bestimmten Region der Frequenzdomäne befindet, wie in der folgenden Abbildung gezeigt.   III. 4G PDCCH und 5G PDCCH CORESET Frequenzzuweisung in einer CORESET-Konfiguration kann kontinuierlich oder diskontinuierlich sein. Eine CORESET-Konfiguration erstreckt sich über 1-3 aufeinanderfolgende OFDM-Symbole in der Zeit. REs in einem CORESET sind in REGs (RE-Gruppen) organisiert. Jedes REG besteht aus 12 REs von einem OFDM-Symbol in einem RB. Der PDCCH ist auf ein CORESET beschränkt und wird unter Verwendung seines eigenen Demodulationsreferenzsignals (DMRS) übertragen, um Control Channel Beamforming für das UE zu erreichen. Um unterschiedliche DCI-Payload-Größen oder unterschiedliche Codierungsraten zu berücksichtigen, wird der PDCCH von 1, 2, 4, 8 oder 16 Control Channel Elements (CCEs) getragen. Jedes CCE enthält 6 REGs. Die CCE-zu-REG-Zuordnung eines CORESET kann verschachtelt (für Frequenzdiversität) oder nicht verschachtelt (für lokales Beamforming) sein. IV. CORESET-Mapping Jedes 5G-Terminal (UE) ist so konfiguriert, dass es mehrere PDCCH-Kandidatensignale mit unterschiedlichen DCI-Formaten und Aggregationsleveln blind testet. Blind Decoding erhöht die Komplexität des UE, ist aber notwendig, um verschiedene DCI-Formate flexibel zu planen und mit geringem Overhead zu verarbeiten.   V. CORESET-Eigenschaften Die CORESET Control Resource Set in 5G (NR) ähnelt dem LTE PDCCH Control Area; 5G (NR) CORESETs werden in zwei Typen unterteilt: allgemeine CORESETs und UE-spezifische CORESETs; Jedes aktive Downlink-BWP kann bis zu 3 Core Sets konfigurieren, einschließlich allgemeiner CORESETs und UE-spezifischer CORESETs; Eine Serving Cell kann bis zu 4 BWPs haben, und jedes BWP kann bis zu 3 CORESETs haben, also insgesamt 12 CORESETs; Jedes CORESET kann durch einen Index von 0 bis 11 identifiziert werden, genannt Control Resource Set Id; Die Control Resource Set Id ist innerhalb derselben Serving Cell eindeutig; Wenn ein bestimmtes CORESET definiert ist, ist sein Index CORESET0; dieses CORESET wird mithilfe eines 4-Bit-Informationselements im MIB (Master Information Block) konfiguriert, das mit dem zellendefinierten Synchronisationssignal und dem Physical Broadcast Channel (PBCH)-Block (SSB) verknüpft ist; CORESETs werden nur innerhalb ihrer zugehörigen Bandbreiten-gewichteten (BWP) aktiviert. Die Aktivierung erfolgt nur bei der Aktivierung, außer für CORESET0, das mit dem anfänglichen bandbreiten-gewichteten Paket (dem bandbreiten-gewichteten Paket mit Index 0) verknüpft ist; In der Frequenzdomäne werden CORESETs auf 6 PRB-Frequenzrastern in Einheiten von 6 PRBs konfiguriert; In der Zeitdomäne werden CORESETs als 1, 2 oder 3 aufeinanderfolgende OFDM-Symbole konfiguriert.  

Im Vergleich zu früheren Technologiegenerationen stellt 5G (NR) höhere Anforderungen an die Genauigkeit von Timing und Synchronisation. Dies liegt daran, dass das Netzwerk Synchronisation benötigt, um Funktionen wie Carrier Aggregation, Mass MIMO und TDD (Time Division Duplex) zu erreichen; Schlüsseltechnologien wie erweiterte Boundary Clocks, PTP (Precise Time Protocol) und TSN (Time Sensitive Networking) können seine Genauigkeitsanforderungen erfüllen; bezüglich der Statusberichte für Timing und Synchronisation definiert 3GPP diese in TS38.413 wie folgt:     I. Timing-SynchronisationsstatusberichtDer Zweck des Timing-Synchronisationsstatusberichtsprozesses im 5G-System besteht darin, NG-RAN-Knoten in die Lage zu versetzen, dem AMF Informationen über den RAN-Timing-Synchronisationsstatus gemäß TS 23.501 und TS 23.502 bereitzustellen; der Timing-Synchronisationsstatusberichtsprozess verwendet Signalisierung, die nicht mit dem UE verbunden ist. Der erfolgreiche Berichtsvorgang ist in Abbildung 8.19.2.2-1 dargestellt, wobei:   Der NG-RAN-Knoten initiiert den Prozess, indem er eine TSCTSF-Zeit-Synchronisationsstatusberichtsnachricht, die durch die Routing-ID IE angezeigt wird, an das AMF sendet.   II. Der Zweck des Zeit-Synchronisationsstatusberichtsbesteht darin, dem AMF zu ermöglichen, den NG-RAN-Knoten aufzufordern, mit der Meldung von RAN-Zeit-Synchronisationsstatusinformationen zu beginnen oder diese zu beenden, wie in TS 23.501 und TS 23.502 angegeben. Der erfolgreiche Synchronisationsstatusberichtsvorgang ist in Abbildung 8.19.1.2-1 unten dargestellt. Der Berichtsprozess verwendet nicht-UE-assoziierte Signalisierung; wobei:     AMF initiiert diesen Prozess, indem es eine Zeit-Synchronisationsstatusanforderungsnachricht an den NG-RAN-Knoten sendet. Wenn die im Zeit-Synchronisationsstatusanforderungsnachricht enthaltene RAN-TSS-Anforderungstyp-IE auf "start", gesetzt ist, sollte der NG-RAN-Knoten mit der RAN-TSS-Berichterstattung für das durch die Routing-ID-IE angegebene TSCTSF beginnen. Wenn die RAN-TSS-Anforderungstyp-IE auf "stop", gesetzt ist, sollte der NG-RAN-Knoten die Berichterstattung des durch die Routing-ID-IE angegebenen TSCTSF beenden. III. Der geplante Synchronisationsstatusberichtsvorgang ist fehlgeschlagen, wie in Abbildung 8.19.1.3-1 dargestellt, wobei:     Wenn ein NG-RAN-Knoten nicht in der Lage ist, den Timing-Synchronisationsstatus zu melden, sollte der Prozess als fehlgeschlagen betrachtet und eine Nachricht "Timing Synchronization Status Failed" zurückgegeben werden.  

I. Service-UnterstützungÄhnlich wie bei 2G-, 3G- und 4G-Mobilkommunikationssystemen unterstützen 5G (NR)-Systeme Dienste, die in drei Haupttypen kategorisiert werden:Sprache, Daten, und Video. Ein zellulares Mobilfunksystem besteht aus zwei grundlegenden Teilen: dem Mobilfunkendgerät (UE) und dem Netzwerk (bestehend aus Basisstationen und Backend-Datenverbindungskomponenten wie dem Kernnetzwerk und Glasfaser).   II. Systemmerkmale5G wird gemäß den 3GPP-Standards Release 15 und höher entwickelt und ist abwärtskompatibel mit LTE und LTE-Advanced Pro. Derzeit werden 5G-Systeme in mehreren Frequenzbändern entwickelt, um die Spektrumregulierung weltweit zu unterstützen. Ein 5G-System kann aus drei Teilen bestehen: UE (d.h. das Endgerät - Mobiltelefon) gNB (d.h. die Basisstation) CN (d.h. das Kernnetzwerk)   III. 5G-NetzwerkbereitstellungDie 5G-Bereitstellung ist in Non-Standalone (NSA)- und Standalone (SA)-Architekturen unterteilt. Im Einzelnen:   In NSA arbeitet das UE gleichzeitig auf dem LTE eNB und dem 5G gNB. In diesem Modus verwendet das UE die C-Ebene (Steuerungsebene) des LTE eNB für die erste Synchronisierung und bucht sich dann auf der U-Ebene (Benutzerebene) des 5G gNB für den Datenaustausch ein. In SA arbeitet das UE nur in Anwesenheit einer 5G-Basisstation (gNB). In diesem Modus verwendet das UE die Steuerungsebene der 5G-Basisstation für die erste Synchronisierung und bucht sich dann auch auf der Benutzerebene der 5G-Basisstation für den Datenaustausch ein.   IV. Ablauf eines Dienstanrufs 4.1 Sprachanruf-Ablauf 5G-Sprachanrufe stellen eine Schaltung zwischen dem Anrufer und dem Angerufenen her, um die Sprachübertragung und den -empfang über das 5G-Netzwerk zu ermöglichen. Sprachanrufe gibt es in zwei Arten: Vom Mobiltelefon initiierter Anruf Vom Mobiltelefon beendeter Anruf Reguläre Sprachanrufe können mit 4G/5G-Telefonen ohne Anwendungen getätigt werden. 4.2 Datenanruf-Ablauf 5G-Datenanrufe stellen eine virtuelle Schaltung zwischen dem Anrufer und dem Angerufenen her, um die Datenübertragung und den -empfang über das 5G-Netzwerk zu ermöglichen. Datenanrufe gibt es in zwei Arten: Paketvermittelter Anruf, der vom Mobiltelefon initiiert wurde Paketvermittelter Anruf, der vom Mobiltelefon beendet wurde Zu den spezifischen Diensten gehören normales Surfen im Internet und Hochladen/Herunterladen nach dem Aufbau einer Internetverbindung mit dem 5G-Netzwerk und dem 5G-Telefon (d.h. dem Endgerät).   4.3 Videoanruf-Ablauf 5G-Videoanrufe stellen eine Verbindung zwischen zwei Telefonen (oder Endgeräten) her und verwenden eine paketvermittelte Verbindung für die Videoübertragung und den -empfang; es werden Anwendungen wie WhatsApp, Facebook Messenger und GTalk über die Internetverbindung verwendet.

    Im Vergleich zu 4G-Systemen hat 5G (NR) bahnbrechende Verbesserungen bei den wichtigsten Leistungskennzahlen der Mobilkommunikation erzielt; es unterstützt auch verschiedene neue Anwendungsszenarien. Basierend auf dem Erfolg der 5G (NR)-Systeme wird 6G voraussichtlich gegen Ende 2030 entstehen. Die vielfältigen Studien von 3GPP SA1 zu Rel-19 zeigen nicht nur die zusätzlichen Fähigkeiten, die 5G-Systeme mit sich bringen werden, sondern geben auch Hinweise auf die zukünftigen Fähigkeiten, die für 6G-Systeme erforderlich sind.   I. 3GPP-Standards Die gesamte Entwicklung der Mobilkommunikation von GSM (2G), WCDMA (3G), LTE (4G) bis hin zu NR (5G) hat 3GPP übernommen, den einzigen und weltweit führenden Kommunikationsstandard. In dieser Zeit unterstützten fast alle Mobiltelefone und Geräte, die mit Mobilfunknetzen verbunden waren, mindestens einen dieser Standards. Neben dem Beitrag zum enormen Erfolg der 4G-Systeme (allgemein bekannt als LTE) hat 3GPP auch die Leistung von Mobilkommunikationssystemen in 5G erheblich verbessert.   II. 5G-Standards und -Funktionen Seit der ersten kommerziellen Einführung von 5G-Systemen im Jahr 2018, wie in Abbildung 1 dargestellt, hat 3GPP in nachfolgenden Versionen kontinuierlich neue Funktionen hinzugefügt, darunter:     Rel-15, Rel-16 und Rel-17 sind die ersten drei Versionen, die 5G-Systeme unterstützen und die grundlegenden Funktionen bereitstellen, die 5G von 4G-Systemen unterscheiden. Rel-18, Rel-19 und Rel-20 fügen 5G-Systemen erweiterte Funktionen hinzu und sind auch als 5G-Advanced bekannt. Die zweite und dritte Phase der Arbeitsgruppen in 3GPP entwickelten die Rel-18-Systemarchitektur und -protokolle, während die Arbeitsgruppe der ersten Phase von 3GPP über 6G-Systemarchitekturen jenseits des Rel-19 5G-Systems diskutierte.   III. Gesamtfortschritt von Rel-19 Auf den SA1#97 (Februar 2022) und SA1#98 (Mai 2022) Sitzungen einigte sich die 3GPP SA1-Arbeitsgruppe auf die Rel-19 Research Item Descriptions (SIDs), wie in Tabelle 1 dargestellt. Viele Projekte bewegen sich allmählich in Richtung Anwendung.     Wie der Forschungstitel andeutet, befassen sich die 3GPP-Standards mit den spezifischeren Bedürfnissen von Branchen, die die Verwendung von 3GPP-basierten Kommunikationssystemen in Betracht ziehen. Frühere Versionen der 3GPP-Standards haben die Unterstützung für verschiedene Branchen erweitert, wie z. B. die Machine-to-Machine-Kommunikation. 3GPP hat auch Funktionen wie die Unterstützung für Low-Power-IoT-Kommunikation, Wide-Coverage-IoT-Kommunikation und Vehicle-to-Vehicle-Kommunikation eingeführt.   Die Unterstützung früherer Versionen reicht jedoch für einige andere Branchen nicht aus, und neue Forschung bemüht sich, deren Bedürfnisse zu erfüllen. Beispielsweise wird die Forschung zu Metaverse-Diensten (FS_Metaverse) die Anforderungen von 3GPP-basierten Systemen bei der Übertragung von Datenverkehr für Anwendungen in Metaverse-Szenarien berücksichtigen.   Andererseits entstehen, da Branchen 3GPP-basierte Kommunikationstechnologien einsetzen, ständig neue Szenarien, die von 3GPP weitere Forschung erfordern. Beispielsweise versucht die Forschung zum Satellitenzugang (FS_5GSAT_ph3), die zusätzlichen Bedürfnisse der Satellitenindustrie zu erfüllen, aufbauend auf früheren Forschungen.

In einem 5G-Broadcast-SystemSitzungsmodifikationaktualisiert die PDU-Sitzung (Packet Data Unit); das Update kann durch Ereignisse wie das Endgerät (UE), das Netzwerk oder einen Funkverbindungsfehler ausgelöst werden. Der MBS-Sitzungsaktualisierungsprozess wird speziell vom SMF behandelt, wobei das UPF die User-Plane-Verbindung aktualisiert; dann benachrichtigt das UPF das Zugangsnetz und das AMF, um Sitzungsregeln, QoS (Quality of Service) oder andere Parameter zu ändern.   I. Einleitung der Sitzungsmodifikationin 5G-Systemen kann durch mehrere Netzwerkelemente ausgelöst werden, nämlich: UE-initiiert: Das UE fordert Änderungen an seiner PDU-Sitzung an, z. B. die Änderung von Paketfiltern oder QoS für einen bestimmten Dienst. Netzwerk-initiiert: Das Netzwerk (typischerweise eine Policy Control Function (PCF)) initiiert Modifikationen, wie z. B. die Anwendung neuer Richtlinienregeln oder QoS-Änderungen. Zugangsnetz-initiiert: Ereignisse wie Funkverbindungsfehler, Benutzerinaktivität oder Mobilitätsbeschränkungen können Modifikationen auslösen, wodurch das AN die Sitzung freigibt oder seine Konfiguration ändert. AMF-initiiert: Das AMF kann auch Modifikationen auslösen, z. B. aufgrund nicht spezifizierter Netzwerkfehler.   II. Die erfolgreiche MBS-ModifikationDas Broadcast-Sitzungsmodifikationsverfahren zielt darauf ab, den NG-RAN-Knoten aufzufordern, MBS-Sitzungsressourcen oder -bereiche im Zusammenhang mit zuvor eingerichteten Broadcast-MBS-Sitzungen zu aktualisieren; dieses Verfahren verwendet nicht-UE-assoziierte Signalisierung. Eine erfolgreiche Modifikation ist in Abbildung 8.17.2.2-1 dargestellt, wobei:   MF initiiert diesen Prozess, indem es eine Nachricht "BROADCAST SESSION MODIFICATION REQUEST" an den NG-RAN-Knoten sendet, in der:   Wenn die Nachricht "Broadcast Session Modification Request" ein "MBS Service Area" IE enthält, sollte der NG-RAN-Knoten den MBS-Dienstbereich aktualisieren und eine Nachricht "Broadcast Session Modification Response" senden. Wenn die Nachricht "Broadcast Session Modification Request" ein "MBS Session Modification Request Transmission" IE enthält, sollte der NG-RAN-Knoten die zuvor bereitgestellten Informationen durch die neu empfangenen Informationen ersetzen und die MBS-Sitzungsressourcen und den Bereich gemäß der Anfrage aktualisieren und dann eine Nachricht "Broadcast Session Modification Response" senden. Wenn die Nachricht "Broadcast Session Modification Request" ein "List of Supported User Equipment Types" IE (falls unterstützt) enthält, sollte der NG-RAN-Knoten dies bei der Konfiguration der MBS-Sitzungsressourcen berücksichtigen. Wenn das MBS NG-U-Fehleranzeige-IE in der Broadcast-Sitzungsmodifikationsanforderungsnachricht innerhalb des MBS-Sitzungsaufbaus oder der Modifikationsanforderungsübertragungs-IE enthalten ist und auf "N3mb-Pfadausfall" gesetzt ist, kann der NG-RAN-Knoten neue NG-U-Transportschichtinformationen bereitstellen, um die fehlerhaften Transportschichtinformationen zu ersetzen, oder die Datenübertragung gemäß dem in TS 23.527 angegebenen Wiederherstellungsverfahren für den N3mb-Pfadausfall-Broadcast-MBS-Sitzung auf ein anderes 5GC umschalten.   III. MBS-ModifikationsfehlerIm Live-Netzwerk können NG-RAN-Knoten aus verschiedenen Gründen Broadcast-Sitzungsmodifikationsfehler erleiden; der Modifikationsfehler ist in Abbildung 8.17.2.3-1 dargestellt, wobei:   Wenn ein NG-RAN-Knoten die angeforderten Modifikationen nicht aktualisieren kann, sollte der NG-RAN-Knoten eine Nachricht "Broadcast Session Modification Failure" senden.  

1. Freigabe der Broadcast-Sitzung: In Mobilfunksystemen bezieht sich dies auf den Prozess, bei dem ein User Equipment (UE) den Empfang von Broadcast-Signalen von einem 5G-Netzwerk beendet, ähnlich dem Beenden einer Streaming-Mediensitzung. Dies geschieht, wenn der Benutzer die Sitzung explizit beendet, die Ausstrahlung endet oder sich das Gerät außerhalb der Broadcast-Abdeckung bewegt. Das Netzelement (Broadcast/Multicast Service Center) beendet die Sitzung, um eine effiziente Datenübertragung an mehrere Benutzer gleichzeitig zu gewährleisten. Freigaben umfassen:     Benutzerinitiierte Freigabe:Der Benutzer stoppt die Ausstrahlung manuell, ähnlich dem Schließen einer Streaming-App. Netzwerkinitiierte Freigabe:Die Broadcast-Sitzung endet aufgrund des Abschlusses der Inhaltswiedergabe oder der Beendigung durch den Netzbetreiber. Dies kann auf das Ende eines Live-Events oder einer geplanten Ausstrahlung zurückzuführen sein. Geräteinitiierte Freigabe:Das Gerät bewegt sich aus der Broadcast-Abdeckung, was zu Signalverlust und Sitzungsbeendigung führt. Das Broadcast/Multicast Service Center (BM-SC)verwaltet Broadcast-Sitzungen und kann Freigaben basierend auf Netzwerkrichtlinien oder Benutzeraktionen initiieren.   2. Prozess zur Freigabe der Broadcast-Sitzung:Der Zweck ist die Freigabe von Ressourcen, die mit einer zuvor eingerichteten MBS-Broadcast-Sitzung verbunden sind. Die Freigabe verwendet nicht-UE-assoziierte Signalisierung. Ein erfolgreicher Freigabevorgang ist in Abbildung 8.17.3.2-1 dargestellt, wobei:       Das AMF initiiert dieses Verfahren, indem es eine Broadcast Session Release Request Nachricht an den NG-RAN-Knoten sendet. Nach Erhalt der Broadcast Session Release Request Nachricht muss der NG-RAN-Knoten mit einer Broadcast Session Release Response Nachricht antworten. Der NG-RAN-Knoten muss die Ausstrahlung einstellen und alle MBS-Sitzungsressourcen freigeben, die mit der Broadcast-Sitzung verbunden sind. Nach Erhalt der Broadcast Session Release Response Nachricht muss das AMF die Broadcast Session Release Response Transport IE (falls vorhanden) transparent an das MB-SMF übertragen.

  Die effiziente Spektrumnutzung ist in der Mobilkommunikation entscheidend. Da Betreiber bestrebt sind, schnellere Datenraten und eine bessere Konnektivität bereitzustellen, ist Carrier Aggregation (CA) zu einer der wichtigsten Funktionen geworden, die in 3GPP R10 (LTE-Advanced) eingeführt und in 5G (NR) weiterentwickelt wurden.   1. Carrier Aggregation (CA) erhöht die Bandbreite und den Durchsatz durch die Kombination mehrerer Component Carrier (CCs). Die Bandbreite jedes Component Carriers reicht von 20 MHz in LTE bis zu 100 MHz in 5G (NR). Daher kann die Gesamtbandbreite von LTE-Advanced (5CCs) 100 MHz erreichen, während die Gesamtbandbreite von 5G (NR) (16CCs) 640 MHz erreichen kann. Das Prinzip ist, dass das Netzwerk durch die Kombination von Carriern mehr Daten gleichzeitig senden und empfangen kann, wodurch die Effizienz und das Benutzererlebnis verbessert werden.   2. Aggregationstypen: In 4G und 5G kann Carrier Aggregation danach kategorisiert werden, wie Carrier über oder innerhalb verschiedener Frequenzbänder organisiert sind:   Intra-Band Contiguous | Angrenzende Carrier innerhalb desselben Bands | Band 3: 1800 MHz (10+10 MHz zusammenhängend) Intra-Band Non-Contiguous | Carrier innerhalb desselben Bands, aber mit Frequenzabstand | Band 40: 2300 MHz (20+20 MHz mit einer Lücke) Inter-Band Aggregation | Carrier aus verschiedenen Bändern | Band 3 (1800 MHz) + Band 7 (2600 MHz)   Die obige Abbildung veranschaulicht visuell den Intra-Band-Non-Contiguous-Typ, bei dem beide Carrier zu Band A gehören, aber eine Lücke im Spektrum zwischen ihnen besteht.   3. Intra-Band Contiguous Carrier Aggregation (ICCA) funktioniert durch die Kombination benachbarter Carrier innerhalb desselben Bands.Non-Contiguous Intra-Band Carrier Aggregation (NCCA) geht einen Schritt weiter und ermöglicht die Aggregation nicht benachbarter Carrier innerhalb desselben Bands. Dies ist besonders wichtig für Betreiber, die mit fragmentierten Spektrumzuweisungen umgehen müssen.   4. Intra-Band Non-Contiguous Carrier Aggregation (ICA) ist eine Funktion, die in 4G und 5G aktiviert wurde, um fragmentiertes Spektrum vollständig zu nutzen. Carrier Aggregation (CA) ermöglicht es Betreibern, mehrere Carrier (genannt Component Carrier (CCs)) zu kombinieren, um breitere Bandbreitenkanäle zu erstellen und so den Durchsatz zu verbessern und das Benutzererlebnis zu verbessern.