ΚΙΝΑ Shenzhen Olax Technology CO.,Ltd Εταιρικές ειδήσεις

AMF (Λειτουργία Διαχείρισης Πρόσβασης και Κινητικότητας) είναι μια λειτουργική μονάδα επιπέδου ελέγχου (CU) στο δίκτυο πυρήνα 5G (CN). Τα στοιχεία του ραδιοφωνικού δικτύου (gNodeBs) πρέπει να συνδεθούν με το AMF πριν μπορέσουν να έχουν πρόσβαση σε οποιαδήποτε υπηρεσία 5G. Η σύνδεση μεταξύ του AMF και άλλων μονάδων στο σύστημα 5G φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.     *Εικόνα 1. Σχηματικό διάγραμμα της σύνδεσης AMF και στοιχείου δικτύου 5G (οι συνεχείς γραμμές στο σχήμα αντιπροσωπεύουν φυσικές συνδέσεις και οι διακεκομμένες γραμμές αντιπροσωπεύουν λογικές συνδέσεις)   I. Λειτουργίες Διεπαφής AMF N1[2]: Το AMF λαμβάνει όλες τις πληροφορίες που σχετίζονται με τη σύνδεση και τη συνεδρία από το UE μέσω της διεπαφής N1. N2[3]: Η επικοινωνία μεταξύ του AMF και του gNodeB που σχετίζεται με το UE, καθώς και η επικοινωνία που δεν σχετίζεται με το UE, διεξάγεται μέσω αυτής της διεπαφής. N8: Όλοι οι κανόνες πολιτικής χρήστη και συγκεκριμένου UE, τα δεδομένα συνδρομής που σχετίζονται με τη συνεδρία, τα δεδομένα χρήστη και οποιαδήποτε άλλη πληροφορία (όπως δεδομένα που εκτίθενται σε εφαρμογές τρίτων) αποθηκεύονται στο UDM και το AMF λαμβάνει αυτές τις πληροφορίες μέσω της διεπαφής N8. N11[4]: Η διεπαφή N11 αντιπροσωπεύει τα ερεθίσματα για το AMF για την προσθήκη, τροποποίηση ή διαγραφή συνεδριών PDU στο επίπεδο χρήστη. N12: Το AMF προσομοιώνει ένα AUSF εντός του δικτύου πυρήνα 5G και παρέχει υπηρεσίες στο AMF μέσω της διεπαφής N12 που βασίζεται στο AUSF. Το δίκτυο 5G αντιπροσωπεύει μια διεπαφή που βασίζεται σε υπηρεσίες, εστιάζοντας στο AUSF και το AMF. N22: Το AMF επιλέγει την καλύτερη λειτουργία δικτύου (NF) στο δίκτυο χρησιμοποιώντας το NSSF. Το NSSF παρέχει πληροφορίες τοποθεσίας λειτουργίας δικτύου στο AMF μέσω της διεπαφής N22. SBI[8]: Η διεπαφή που βασίζεται σε υπηρεσίες είναι επικοινωνία που βασίζεται σε API μεταξύ λειτουργιών δικτύου.   II. Πρωτόκολλα Εφαρμογών AMF NAS[5]: Στο 5G, το NAS (Non-Access Layer Protocol) είναι το πρωτόκολλο επιπέδου ελέγχου στη διεπαφή ραδιοφώνου (διεπαφή N1) μεταξύ του UE και του AMF. είναι υπεύθυνο για τη διαχείριση της κινητικότητας και του περιβάλλοντος που σχετίζεται με τη συνεδρία εντός του 5GS (σύστημα 5G). NGAP[6]: Το NGAP (Next Generation Application Protocol) είναι ένα πρωτόκολλο επιπέδου ελέγχου (CP) που χρησιμοποιείται για σηματοδοτική επικοινωνία μεταξύ του gNB και του AMF. Είναι υπεύθυνο για το χειρισμό υπηρεσιών που σχετίζονται με το UE και υπηρεσιών που δεν σχετίζονται με το UE. SCTP[7]: Το Flow Control Transmission Protocol (SCTP) διασφαλίζει τη μετάδοση σηματοδοτικών μηνυμάτων μεταξύ του AMF και του κόμβου 5G-AN (διεπαφή N2). Μηνύματα ITTI[9]: Διεπαφή μεταξύ εργασιών που χρησιμοποιείται για την αποστολή μηνυμάτων μεταξύ εργασιών.   III. Ροή κλήσεων - Εγγραφή και Διαγραφή UE (Βήματα) Το AMF πρέπει πρώτα να εγγραφεί στο NRF για να αναγνωρίσει και να επικοινωνήσει με την Τοποθεσία Λειτουργίας Δικτύου. Όταν το UE ενεργοποιείται, περνά από μια διαδικασία εγγραφής. Το AMF επεξεργάζεται την εγγραφή και στη συνέχεια λαμβάνει το αρχικό μήνυμα NAS UE και το αίτημα εγγραφής. Αυτό το μήνυμα χρησιμοποιείται για τη δημιουργία μιας ταυτότητας AMF για το UE. Στη συνέχεια, το AMF ελέγχει το AMF με το οποίο το UE εγγράφηκε τελευταία φορά. Εάν βρεθεί με επιτυχία η παλιά διεύθυνση AMF, το νέο AMF θα ανακτήσει όλα τα περιβάλλοντα UE και θα ξεκινήσει μια διαδικασία διαγραφής για το παλιό AMF. Το παλιό AMF ζητά να απελευθερώσει το περιβάλλον SM από το SMF και το περιβάλλον UE από το gNB.   IV. Έλεγχος ταυτότητας και εξουσιοδότηση τερματικού Εάν το νέο AMF δεν εντοπίσει κανένα ίχνος του παλιού AMF, ξεκινά τη διαδικασία εξουσιοδότησης και ελέγχου ταυτότητας με το UE. Χειρίζεται τη διαδικασία επαλήθευσης ταυτότητας και ζητά ένα διάνυσμα ελέγχου ταυτότητας από το AMF. Στη συνέχεια, στέλνει ένα αίτημα ελέγχου ταυτότητας στο UE για να ορίσει ένα κλειδί ασφαλείας και να επιλέξει έναν αλγόριθμο ασφαλείας για το κανάλι, διασφαλίζοντας έτσι την ασφαλή μετάδοση δεδομένων. Το AMF ελέγχει όλα τα κανάλια μετάδοσης NAS downlink/uplink που χρησιμοποιούνται για επικοινωνία.

Καθώς τα δίκτυα κινητών επικοινωνιών γίνονται όλο και πιο πολύπλοκα, η βελτιστοποίηση της απόδοσης και η βελτίωση της εμπειρίας των χρηστών είναι ζωτικής σημασίας για τους παρόχους. Προηγουμένως, οι μηχανικοί βελτιστοποίησης βασίζονταν κυρίως σε δοκιμές οδήγησης για να πραγματοποιούν (φυσικές) μετρήσεις του δικτύου, προκειμένου να κατανοήσουν και να ελέγξουν την ασύρματη κάλυψη και απόδοση. Ωστόσο, αυτή η μέθοδος δοκιμών είναι δαπανηρή, χρονοβόρα και όχι πάντα περιεκτική.   I. Ελάχιστη Δοκιμή Οδήγησης (MDT)είναι μια μέθοδος μέτρησης ασύρματου δικτύου που σχεδιάστηκε από την 3GPP για δίκτυα κινητών επικοινωνιών. Το MDT επιτρέπει στο δίκτυο να συλλέγει πραγματικά δεδομένα απόδοσης απευθείας από την πλευρά του Εξοπλισμού Χρήστη (UE), μειώνοντας έτσι την ανάγκη για χειροκίνητες δοκιμές οδήγησης. Διακρίνεται ειδικότερα σε Καταγεγραμμένο MDT και Άμεσο MDT (iMDT).   II. Άμεσο MDT, όπως ορίζεται στην 3GPP, αναφέρεται στην αναφορά σε πραγματικό χρόνο δεδομένων απόδοσης δικτύου από τον τερματικό εξοπλισμό (UE) κατά τη διάρκεια μιας περιόδου ραδιοσύνδεσης. Σε αντίθεση με το καταγεγραμμένο MDT, το οποίο αποθηκεύει δεδομένα στη συσκευή για μεταγενέστερη μεταφόρτωση, το άμεσο MDT στέλνει αποτελέσματα μέτρησης στο δίκτυο, επιτρέποντας στους παρόχους να:   Εντοπίζουν προβλήματα δικτύου, όπως αστοχίες ραδιοσύνδεσης (RLF) σε πραγματικό χρόνο. Συλλέγουν δεδομένα σε συγκεκριμένες τοποθεσίες κατά τη διάρκεια της περιόδου σε πραγματικό χρόνο. Βελτιώνουν την απόδοση των χρηστών σε πραγματικό χρόνο.   III. Βασικά Σημεία του Άμεσου MDT Η διαδικασία Άμεσου MDT κατά τη διάρκεια μιας περιόδου σύνδεσης μεταξύ του UE και του δικτύου περιλαμβάνει κυρίως: Διαμόρφωση MDT: Το UE λαμβάνει τη διαμόρφωση MDT από το δίκτυο. Αυτή η διαμόρφωση καθορίζει ποιοι τύποι δεδομένων πρέπει να συλλεχθούν (π.χ., RSRP, RSRQ, SINR ή συμβάντα κλήσεων). Χρονισμός Μέτρησης: Σε συνδεδεμένη κατάσταση, το UE εκτελεί περιοδικά μετρήσεις με βάση καθορισμένες συνθήκες. Οι παράμετροι μέτρησης μπορεί να περιλαμβάνουν την ισχύ σήματος, μετρικές ποιότητας και δεδομένα τοποθεσίας. Νεκρές Ζώνες Κάλυψης και Αστοχίες Ραδιοσύνδεσης (RLF): Εάν το UE βρεθεί σε μια νεκρή ζώνη κάλυψης, μπορεί να συμβεί ένα RLF, προτρέποντας τη διαδικασία MDT να καταγράψει την ισχύ σήματος και την τοποθεσία για περαιτέρω ανάλυση. Καταγραφέας και Ένδειξη RLF: Κατά τη διάρκεια ενός συμβάντος RLF, το UE καταγράφει βασικές πληροφορίες όπως η ισχύς σήματος και οι συντεταγμένες τοποθεσίας. Μετά την επαναδημιουργία της σύνδεσης RRC, δημιουργείται μια ένδειξη καταγραφής RLF και αποστέλλεται. Επαναδημιουργία και Αναφορά: Το UE πρέπει να επαναδημιουργήσει τη σύνδεση RRC για να επανασυνδεθεί. Μετά την επανασύνδεση RRC, το UE στέλνει την ένδειξη καταγραφής RLF μαζί με τις καταγεγραμμένες πληροφορίες. Αυτό βοηθά το δίκτυο να εντοπίσει την τοποθεσία και την αιτία του RLF, κάτι που είναι πολύ χρήσιμο για τη βελτιστοποίηση του δικτύου.

I. Ειδοποίηση Πόρων Συνόδου PDU (PDU SESSION RESOURCE NOTIFY) είναι μια ειδοποίηση συστήματος 5G προς το στοιχείο του κεντρικού δικτύου AMF ότι μια ροή QoS ή μια σύνοδος PDU που δημιουργήθηκε για ένα συγκεκριμένο τερματικό (UE) έχει αποδεσμευτεί, δεν εκτελείται πλέον ή επανεκτελείται από έναν κόμβο NG-RAN που ελέγχεται από μια ειδοποίηση αιτήματος. Αυτή η διαδικασία χρησιμοποιείται επίσης για να ειδοποιήσει τον κόμβο NG-RAN για παραμέτρους QoS που δεν έγιναν δεκτές με επιτυχία κατά τη διάρκεια της διαδικασίας αιτήματος μεταβίβασης διαδρομής. Ολόκληρη η διαδικασία χρησιμοποιεί σηματοδοσία που σχετίζεται με το UE.   II. Ειδοποίηση Επιτυχίας Πόρων Συνόδου PDU: Όπως φαίνεται στο Σχήμα 8.2.4.2-1, η λειτουργία επιτυχίας πόρων συνόδου PDU ξεκινά από τον κόμβο GN-RAN.     III. Βασικές πληροφορίες για την ειδοποίηση πόρων συνόδου PDUπεριλαμβάνουν:   Ο κόμβος NG-RAN ξεκινά αυτή τη διαδικασία στέλνοντας ένα μήνυμα ειδοποίησης πόρων συνόδου PDU. Το μήνυμα PDU SESSION RESOURCE NOTIFY θα πρέπει να περιέχει πληροφορίες σχετικά με τους πόρους συνόδου PDU ή τις ροές QoS που έχουν αποδεσμευτεί, δεν εκτελούνται πλέον ή έχουν επανεκτελεστεί από τον κόμβο NG-RAN. Για κάθε σύνοδο PDU όπου ορισμένες ροές QoS έχουν αποδεσμευτεί, δεν εκτελούνται πλέον ή έχουν επανεκτελεστεί από τον κόμβο NG-RAN, θα πρέπει να συμπεριληφθεί ένα IE μεταφοράς ειδοποίησης πόρων συνόδου PDU, που περιέχει: Μια λίστα ροών QoS που αποδεσμεύτηκαν από τον κόμβο NG-RAN (εάν υπάρχουν) στο IE λίστας αποδέσμευσης ροής QoS. Εάν δεν υπάρχουν άλλες ροές QoS που σχετίζονται με τον υπάρχοντα φορέα μετά την αποδέσμευση (π.χ., διαχωρισμός της συνόδου PDU), ο κόμβος NG-RAN και το 5GC θα πρέπει να θεωρήσουν ότι ο σχετιζόμενος φορέας μεταφοράς NG-U έχει αφαιρεθεί και οι σχετικές πληροφορίες NG-U UP TNL είναι ξανά διαθέσιμες. Μια λίστα ροών QoS GBR που ο κόμβος NG-RAN δεν εκτελεί πλέον ή έχει επανεκτελέσει από τον κόμβο NG-RAN (εάν υπάρχουν) στο IE λίστας ειδοποίησης ροής QoS, μαζί με το IE λόγου ειδοποίησης. Για τις ροές QoS που υποδεικνύονται ότι δεν ικανοποιούνται πλέον, ο κόμβος NG-RAN μπορεί επίσης να υποδείξει τα εναλλακτικά σύνολα παραμέτρων QoS που μπορούν να ικανοποιηθούν επί του παρόντος στο IE Δείκτη Τρέχοντος Συνόλου Παραμέτρων QoS. Για τις ροές QoS που υποδεικνύονται ότι δεν ικανοποιούνται πλέον, ο κόμβος NG-RAN μπορεί επίσης να υποδείξει σχόλια RAN στο IE TSC Traffic Characteristics Feedback. Μια λίστα (εάν υπάρχει) ροών QoS των οποίων οι παράμετροι QoS έχουν ενημερωθεί αλλά δεν μπορούν να γίνουν δεκτές με επιτυχία από τον κόμβο NG-RAN κατά τη διάρκεια ενός αιτήματος μεταβίβασης διαδρομής θα πρέπει να συμπεριληφθεί στο IE Λίστας Σχολίων Ροής QoS, το οποίο μπορεί να συσχετιστεί με τιμές που μπορούν να παρασχεθούν. Για κάθε πόρο συνόδου PDU που αποδεσμεύεται από τον κόμβο NG-RAN, θα πρέπει να συμπεριληφθεί μια μετάδοση ειδοποίησης πόρων συνόδου PDU που αποδεσμεύτηκε στο "PDU Session Resource Notification Released Transmission IE" και ο λόγος αποδέσμευσης θα πρέπει να συμπεριληφθεί στο "Reason IE". Εάν το User Plane Error Indication IE έχει οριστεί σε "Received GTP-U Error Indication", το SMF (εάν υποστηρίζεται) θα πρέπει να θεωρήσει ότι η σύνοδος PDU αποδεσμεύτηκε λόγω λήψης μιας ένδειξης σφάλματος GTP-U μέσω της σήραγγας NG-U, όπως περιγράφεται στο TS 23.527. Ο κόμβος NG-RAN (εάν υποστηρίζεται) θα πρέπει να αναφέρει τις πληροφορίες τοποθεσίας UE στο User Location Information IE στο μήνυμα PDU SESSION RESOURCE NOTIFY. Μετά τη λήψη ενός μηνύματος PDU SESSION RESOURCE NOTIFY, το AMF θα πρέπει να μεταδώσει διαφανώς ένα PDU Session Resource Notify Transfer IE ή ένα PDU Session Resource Notify Released Transfer IE στο SMF που σχετίζεται με τη σχετική σύνοδο PDU για κάθε σύνοδο PDU που υποδεικνύεται στο PDU Session ID IE. Μετά τη λήψη του PDU Session Resource Notify Transfer IE, το SMF συνήθως ξεκινά την αντίστοιχη διαδικασία αποδέσμευσης ή τροποποίησης στην πλευρά του κεντρικού δικτύου για συνόδους PDU ή ροές QoS που προσδιορίζονται ότι δεν ικανοποιούνται πλέον. Για κάθε σύνοδο PDU, εάν το PDU Session Resource Notification Transfer IE ή το PDU Session Resource Notification Released Transfer IE περιέχει ένα Secondary RAT Usage Information IE, το SMF θα πρέπει να επεξεργαστεί αυτές τις πληροφορίες σύμφωνα με το TS 23.502. Εάν το μήνυμα PDU Session Resource Notification περιέχει ένα User Location Information IE, το AMF θα πρέπει να επεξεργαστεί αυτές τις πληροφορίες σύμφωνα με το TS 23.501.

  I. Ένα CORESET είναι ένα σύνολο πόρων ελέγχου που χρησιμοποιείται στο 5G (NR). Είναι ένα σύνολο φυσικών πόρων σε μια συγκεκριμένη περιοχή του Downlink Resource Grid που χρησιμοποιείται για τη μεταφορά του PDCCH (DCI). Στο 5G (NR), το PDCCH έχει σχεδιαστεί ειδικά για να μεταδίδεται εντός ενός διαμορφώσιμου Control Resource Set (CORESET).   II. PDCCH Τοποθεσία Το CORESET στο 5G είναι παρόμοιο με μια περιοχή ελέγχου στο LTE, επειδή το Resource Set (RB) και το σύνολο συμβόλων OFDM είναι διαμορφώσιμα και έχει έναν αντίστοιχο χώρο αναζήτησης PDCCH. Η ευελιξία της διαμόρφωσης της περιοχής ελέγχου NR, συμπεριλαμβανομένου του χρόνου, της συχνότητας, του συνόλου παραμέτρων και του σημείου λειτουργίας, του επιτρέπει να ανταποκρίνεται σε ένα ευρύ φάσμα σεναρίων εφαρμογής. Ενώ τα PDCCH στις περιοχές ελέγχου LTE κατανέμονται σε όλο το εύρος ζώνης του συστήματος, τα NR PDCCH μεταδίδονται εντός μιας ειδικά σχεδιασμένης περιοχής CORESET, που βρίσκεται σε μια συγκεκριμένη περιοχή του τομέα συχνοτήτων, όπως φαίνεται στο παρακάτω διάγραμμα.   III. 4G PDCCH και 5G PDCCH CORESET Η κατανομή συχνοτήτων σε μια διαμόρφωση CORESET μπορεί να είναι συνεχής ή ασυνεχής. Μια διαμόρφωση CORESET εκτείνεται σε 1-3 συνεχόμενα σύμβολα OFDM στο χρόνο. Τα RE σε ένα CORESET οργανώνονται σε REG (ομάδες RE). Κάθε REG αποτελείται από 12 RE από ένα σύμβολο OFDM σε ένα RB. Το PDCCH περιορίζεται σε ένα CORESET και μεταδίδεται χρησιμοποιώντας το δικό του σήμα αναφοράς αποδιαμόρφωσης (DMRS) για την επίτευξη διαμόρφωσης δέσμης καναλιού ελέγχου για το UE. Για να φιλοξενήσει διαφορετικά μεγέθη ωφέλιμου φορτίου DCI ή διαφορετικούς ρυθμούς κωδικοποίησης, το PDCCH μεταφέρεται από 1, 2, 4, 8 ή 16 Control Channel Elements (CCEs). Κάθε CCE περιέχει 6 REGs. Η αντιστοίχιση CCE-σε-REG ενός CORESET μπορεί να είναι διαπλεκόμενη (για ποικιλομορφία συχνότητας) ή μη διαπλεκόμενη (για τοπική διαμόρφωση δέσμης). IV. Αντιστοίχιση CORESET Κάθε τερματικό 5G (UE) είναι διαμορφωμένο για να ελέγχει τυφλά πολλαπλά σήματα υποψηφίων PDCCH με διαφορετικές μορφές DCI και επίπεδα συγκέντρωσης. Η τυφλή αποκωδικοποίηση αυξάνει την πολυπλοκότητα του UE, αλλά είναι απαραίτητη για την ευέλικτη προγραμματισμό και επεξεργασία διαφορετικών μορφών DCI με χαμηλό κόστος.   V. Χαρακτηριστικά CORESET Το CORESET σύνολο πόρων ελέγχου στο 5G (NR) είναι παρόμοιο με την περιοχή ελέγχου LTE PDCCH; Τα CORESET 5G (NR) χωρίζονται σε δύο τύπους: γενικά CORESETs και UE-specific CORESETs; Κάθε ενεργό downlink BWP μπορεί να διαμορφώσει έως και 3 σύνολα πυρήνων, συμπεριλαμβανομένων των γενικών CORESETs και UE-specific CORESETs; Ένα κελί εξυπηρέτησης μπορεί να έχει έως και 4 BWPs και κάθε BWP μπορεί να έχει έως και 3 CORESETs, για συνολικά 12 CORESETs; Κάθε CORESET μπορεί να αναγνωριστεί από έναν δείκτη που κυμαίνεται από 0 έως 11, που ονομάζεται Control Resource Set Id; Το Control Resource Set Id είναι μοναδικό εντός του ίδιου κελιού εξυπηρέτησης; Όταν ορίζεται ένα συγκεκριμένο CORESET, ο δείκτης του είναι διαμορφώνονται μόνο εντός του συσχετισμένου Bandwidth Weighted (BWP) Η ενεργοποίηση συμβαίνει μόνο κατά την ενεργοποίηση, εκτός από το ; αυτό το CORESET διαμορφώνεται χρησιμοποιώντας ένα στοιχείο πληροφοριών 4 bit στο MIB (Master Information Block), το οποίο σχετίζεται με το σήμα συγχρονισμού που ορίζεται από το κελί και το μπλοκ Physical Broadcast Channel (PBCH) (SSB); Τα CORESETs διαμορφώνονται μόνο εντός του συσχετισμένου Bandwidth Weighted (BWP) Η ενεργοποίηση συμβαίνει μόνο κατά την ενεργοποίηση, εκτός από το CORESET0 , το οποίο σχετίζεται με το αρχικό πακέτο με βάρος εύρους ζώνης (το πακέτο με βάρος εύρους ζώνης με δείκτη 0); Στο πεδίο συχνοτήτων, τα CORESETs διαμορφώνονται σε πλέγματα συχνοτήτων 6 PRB σε μονάδες 6 PRBs;Στο πεδίο χρόνου, τα CORESETs  

Σε σύγκριση με τις προηγούμενες γενιές τεχνολογίας, το 5G (NR) έχει υψηλότερες απαιτήσεις για την ακρίβεια χρονισμού και συγχρονισμού. Αυτό συμβαίνει επειδή το δίκτυο χρειάζεται συγχρονισμό για να επιτύχει λειτουργίες όπως η συγκέντρωση φορέων, το Mass MIMO και το TDD (Time Division Duplex). Βασικές τεχνολογίες όπως βελτιωμένα ρολόγια ορίων, PTP (Precise Time Protocol) και TSN (Time Sensitive Networking) μπορούν να καλύψουν τις απαιτήσεις ακρίβειάς του. Όσον αφορά τις αναφορές κατάστασης χρονισμού και συγχρονισμού, η 3GPP τις ορίζει στο TS38.413 ως εξής:     I. Αναφορά Κατάστασης Συγχρονισμού ΧρονισμούΣκοπός της διαδικασίας αναφοράς κατάστασης συγχρονισμού χρονισμού στο σύστημα 5G είναι να επιτρέψει στους κόμβους NG-RAN να παρέχουν πληροφορίες κατάστασης συγχρονισμού χρονισμού RAN στο AMF σύμφωνα με τα TS 23.501 και TS 23.502. Η διαδικασία αναφοράς κατάστασης συγχρονισμού χρονισμού χρησιμοποιεί σηματοδοσία που δεν σχετίζεται με το UE. Η επιτυχής διαδικασία λειτουργίας αναφοράς φαίνεται στο Σχήμα 8.19.2.2-1, όπου:   Ο κόμβος NG-RAN ξεκινά τη διαδικασία στέλνοντας ένα μήνυμα αναφοράς κατάστασης συγχρονισμού χρονισμού TSCTSF, που υποδεικνύεται από το IE αναγνωριστικού δρομολόγησης, στο AMF.   II. Σκοπός της αναφοράς κατάστασης συγχρονισμού χρονισμούείναι να επιτρέψει στο AMF να ζητήσει από τον κόμβο NG-RAN να ξεκινήσει ή να σταματήσει την αναφορά πληροφοριών κατάστασης συγχρονισμού χρονισμού RAN όπως ορίζεται στα TS 23.501 και TS 23.502. Η επιτυχής διαδικασία λειτουργίας αναφοράς κατάστασης συγχρονισμού φαίνεται στο Σχήμα 8.19.1.2-1 παρακάτω. Η διαδικασία αναφοράς χρησιμοποιεί σηματοδοσία που δεν σχετίζεται με το UE, όπου:     Το AMF ξεκινά αυτή τη διαδικασία στέλνοντας ένα μήνυμα αίτησης κατάστασης συγχρονισμού χρονισμού στον κόμβο NG-RAN. Εάν ο τύπος αιτήματος RAN TSS IE που περιέχεται στο μήνυμα αίτησης κατάστασης συγχρονισμού χρονισμού έχει οριστεί σε "start", ο κόμβος NG-RAN θα πρέπει να ξεκινήσει την αναφορά RAN TSS για το TSCTSF που υποδεικνύεται από το IE αναγνωριστικού δρομολόγησης. Εάν το IE τύπου αιτήματος RAN TSS έχει οριστεί σε "stop", ο κόμβος NG-RAN θα πρέπει να σταματήσει την αναφορά του TSCTSF που υποδεικνύεται από το IE αναγνωριστικού δρομολόγησης. III. Η προγραμματισμένη λειτουργία αναφοράς κατάστασης συγχρονισμού απέτυχε, όπως φαίνεται στο Σχήμα 8.19.1.3-1, όπου:     Εάν ένας κόμβος NG-RAN δεν μπορεί να αναφέρει την κατάσταση συγχρονισμού χρονισμού, η διαδικασία θα πρέπει να θεωρηθεί αποτυχία και θα πρέπει να επιστραφεί ένα μήνυμα "Αποτυχία Κατάστασης Συγχρονισμού Χρονισμού".  

I. Υποστήριξη ΥπηρεσιώνΠαρόμοια με τα συστήματα κινητής επικοινωνίας 2G, 3G και 4G, τα συστήματα 5G (NR) υποστηρίζουν υπηρεσίες που κατηγοριοποιούνται σε τρεις κύριους τύπους: φωνή, δεδομένα, και βίντεο. Ένα κυψελοειδές κινητό σύστημα αποτελείται από δύο βασικά μέρη: το τερματικό κινητής τηλεφωνίας (UE) και το δίκτυο (που αποτελείται από σταθμούς βάσης και εξαρτήματα σύνδεσης δεδομένων backend, όπως το βασικό δίκτυο και οπτικές ίνες).   II. Χαρακτηριστικά Συστήματος Το 5G αναπτύσσεται σύμφωνα με τα πρότυπα 3GPP Release 15 και νεότερα, και είναι συμβατό με τα LTE και LTE-Advanced Pro. Επί του παρόντος, τα συστήματα 5G αναπτύσσονται σε πολλαπλές ζώνες συχνοτήτων για την υποστήριξη της ρύθμισης φάσματος παγκοσμίως. Ένα σύστημα 5G μπορεί να αποτελείται από τρία μέρη: UE (δηλαδή, το τερματικό - κινητό τηλέφωνο) gNB (δηλαδή, ο σταθμός βάσης) CN (δηλαδή, το βασικό δίκτυο)   III. Ανάπτυξη Δικτύου 5G Η ανάπτυξη 5G χωρίζεται σε αρχιτεκτονικές Non-Standalone (NSA) και Standalone (SA). Συγκεκριμένα:   Στο NSA, το UE λειτουργεί ταυτόχρονα τόσο στο LTE eNB όσο και στο 5G gNB. Σε αυτή τη λειτουργία, το UE χρησιμοποιεί το C-plane (επίπεδο ελέγχου) του LTE eNB για αρχικό συγχρονισμό και στη συνέχεια συνδέεται στο U-plane (επίπεδο χρήστη) του 5G gNB για ανταλλαγή κίνησης. Στο SA, το UE λειτουργεί μόνο παρουσία ενός σταθμού βάσης 5G (gNB). Σε αυτή τη λειτουργία, το UE χρησιμοποιεί το επίπεδο ελέγχου του σταθμού βάσης 5G για αρχικό συγχρονισμό και στη συνέχεια συνδέεται επίσης στο επίπεδο χρήστη του σταθμού βάσης 5G για ανταλλαγή κίνησης.   IV. Ροή Κλήσεων Υπηρεσιών 4.1 Ροή Φωνητικής Κλήσης Οι φωνητικές κλήσεις 5G δημιουργούν ένα κύκλωμα μεταξύ του καλούντος και του καλούμενου μέρους για να επιτρέψουν τη μετάδοση και λήψη φωνής μέσω του δικτύου 5G. Οι φωνητικές κλήσεις είναι δύο τύπων: Κλήση που ξεκινά από το κινητό Κλήση που τερματίζεται στο κινητό Κανονικές φωνητικές κλήσεις μπορούν να πραγματοποιηθούν χρησιμοποιώντας τηλέφωνα 4G/5G χωρίς καμία εφαρμογή. 4.2 Ροή Κλήσεων Δεδομένων Οι κλήσεις δεδομένων 5G δημιουργούν ένα εικονικό κύκλωμα μεταξύ του καλούντος και του καλούμενου μέρους για να επιτρέψουν τη μετάδοση και λήψη δεδομένων μέσω του δικτύου 5G. Οι κλήσεις δεδομένων είναι δύο τύπων: Κλήση πακέτων που ξεκινά από το κινητό Κλήση πακέτων που τερματίζεται στο κινητό Ειδικές υπηρεσίες περιλαμβάνουν την κανονική περιήγηση στο διαδίκτυο και τη μεταφόρτωση/λήψη μετά την εγκατάσταση μιας σύνδεσης στο διαδίκτυο με το δίκτυο 5G και το τηλέφωνο 5G (δηλαδή, το τερματικό).   4.3 Ροή Κλήσεων Βίντεο Οι βιντεοκλήσεις 5G δημιουργούν μια σύνδεση μεταξύ δύο τηλεφώνων (ή τερματικών) και χρησιμοποιούν μια σύνδεση με μεταγωγή πακέτων για μετάδοση και λήψη βίντεο. χρησιμοποιεί εφαρμογές όπως WhatsApp, Facebook Messenger και GTalk μέσω της σύνδεσης στο διαδίκτυο.

    Σε σύγκριση με τα συστήματα 4G, το 5G (NR) έχει επιτύχει σημαντικές βελτιώσεις σε βασικούς δείκτες απόδοσης της κινητής επικοινωνίας. Υποστηρίζει επίσης διάφορα αναδυόμενα σενάρια εφαρμογών. Βασισμένο στην επιτυχία των συστημάτων 5G (NR), το 6G αναμένεται να εμφανιστεί γύρω στο τέλος του 2030. Πολλαπλές μελέτες της 3GPP SA1 για το Rel-19 όχι μόνο καταδεικνύουν τις πρόσθετες δυνατότητες που θα φέρουν τα συστήματα 5G, αλλά παρέχουν και καθοδήγηση για τις μελλοντικές δυνατότητες που απαιτούνται για τα συστήματα 6G.   I. Πρότυπα 3GPP Η συνολική ανάπτυξη της κινητής επικοινωνίας από GSM (2G), WCDMA (3G), LTE (4G) σε NR (5G) έχει υιοθετήσει την 3GPP, το μοναδικό και παγκοσμίως κορυφαίο πρότυπο επικοινωνίας. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, σχεδόν όλα τα κινητά τηλέφωνα και οι συσκευές που συνδέονται σε δίκτυα κινητής τηλεφωνίας υποστήριζαν τουλάχιστον ένα από αυτά τα πρότυπα. Εκτός από τη συμβολή στην τεράστια επιτυχία των συστημάτων 4G (κοινώς γνωστά ως LTE), η 3GPP έχει επίσης βελτιώσει σημαντικά την απόδοση των συστημάτων κυψελοειδούς επικοινωνίας στο 5G.   II. Πρότυπα και Λειτουργίες 5G Από την πρώτη εμπορική ανάπτυξη των συστημάτων 5G το 2018, όπως φαίνεται στο Σχήμα 1, η 3GPP έχει προσθέσει συνεχώς νέες λειτουργίες σε μεταγενέστερες εκδόσεις, συμπεριλαμβανομένων:     Rel-15, Rel-16 και Rel-17 είναι οι τρεις πρώτες εκδόσεις που υποστηρίζουν συστήματα 5G, παρέχοντας τις βασικές λειτουργίες που διακρίνουν το 5G από τα συστήματα 4G. Rel-18, Rel-19 και Rel-20 προσθέτουν προηγμένες λειτουργίες στα συστήματα 5G και είναι επίσης γνωστές ως 5G-Advanced. Οι δεύτερες και τρίτες φάσεις των ομάδων εργασίας στην 3GPP ανέπτυξαν την αρχιτεκτονική και τα πρωτόκολλα του συστήματος Rel-18, ενώ η πρώτη φάση της ομάδας εργασίας της 3GPP συζήτησε αρχιτεκτονικές συστημάτων 6G πέρα από το σύστημα 5G Rel-19.   III. Συνολική Πρόοδος του Rel-19 Στις συνεδριάσεις SA1#97 (Φεβρουάριος 2022) και SA1#98 (Μάιος 2022), η ομάδα εργασίας 3GPP SA1 κατέληξε σε συμφωνία για τις Rel-19 Περιγραφές Ερευνητικών Στοιχείων (SIDs), όπως φαίνεται στον Πίνακα 1. Πολλά έργα κινούνται σταδιακά προς την εφαρμογή.     Όπως υποδηλώνει ο τίτλος της έρευνας, τα πρότυπα 3GPP αντιμετωπίζουν τις πιο συγκεκριμένες ανάγκες των βιομηχανιών που εξετάζουν το ενδεχόμενο χρήσης συστημάτων επικοινωνίας που βασίζονται στην 3GPP. Προηγούμενες εκδόσεις των προτύπων 3GPP έχουν προσθέσει υποστήριξη για διάφορες βιομηχανίες, όπως η επικοινωνία μηχανής-μηχανής. Η 3GPP έχει επίσης εισαγάγει χαρακτηριστικά όπως η υποστήριξη για επικοινωνία IoT χαμηλής ισχύος, επικοινωνία IoT ευρείας κάλυψης και επικοινωνία οχήματος-οχήματος.   Ωστόσο, η υποστήριξη προηγούμενων εκδόσεων είναι ανεπαρκής για ορισμένες άλλες βιομηχανίες και νέα έρευνα προσπαθεί να καλύψει τις ανάγκες τους. Για παράδειγμα, η έρευνα για τις υπηρεσίες Metaverse (FS_Metaverse) θα αντιμετωπίσει τις απαιτήσεις των συστημάτων που βασίζονται στην 3GPP στη μεταφορά κίνησης για εφαρμογές σε σενάρια metaverse.   Από την άλλη πλευρά, καθώς οι βιομηχανίες υιοθετούν τεχνολογίες επικοινωνίας που βασίζονται στην 3GPP, νέα σενάρια εμφανίζονται συνεχώς, απαιτώντας από την 3GPP να διεξάγει περαιτέρω έρευνα. Για παράδειγμα, η έρευνα για την πρόσβαση μέσω δορυφόρου (FS_5GSAT_ph3) προσπαθεί να καλύψει τις πρόσθετες ανάγκες της δορυφορικής βιομηχανίας, βασιζόμενη σε προηγούμενη έρευνα.

Σε ένα σύστημα εκπομπής 5G, η τροποποίηση συνεδρίας θα ενημερώσει τη συνεδρία PDU (Packet Data Unit). Η ενημέρωση μπορεί να ενεργοποιηθεί από συμβάντα όπως η συσκευή τερματικού (UE), το δίκτυο ή μια αποτυχία ραδιοσύνδεσης. Η διαδικασία ενημέρωσης συνεδρίας MBS χειρίζεται ειδικά από το SMF, περιλαμβάνοντας το UPF που ενημερώνει τη σύνδεση του επιπέδου χρήστη. Στη συνέχεια, το UPF ειδοποιεί το δίκτυο πρόσβασης και το AMF για να τροποποιήσουν τους κανόνες συνεδρίας, την QoS (Quality of Service) ή άλλες παραμέτρους.   I. Έναρξη Τροποποίησης Συνεδρίας στα Συστήματα 5G μπορεί να ενεργοποιηθεί από πολλαπλά στοιχεία δικτύου, δηλαδή: Εκκίνηση από UE: Το UE ζητά αλλαγές στη συνεδρία PDU του, όπως τροποποίηση φίλτρων πακέτων ή QoS για μια συγκεκριμένη υπηρεσία. Εκκίνηση από το Δίκτυο: Το δίκτυο (τυπικά μια Λειτουργία Ελέγχου Πολιτικής (PCF)) ξεκινά τροποποιήσεις, όπως εφαρμογή νέων κανόνων πολιτικής ή αλλαγές QoS. Εκκίνηση από το Δίκτυο Πρόσβασης: Συμβάντα όπως αποτυχίες ραδιοσύνδεσης, αδράνεια χρήστη ή περιορισμοί κινητικότητας μπορεί να ενεργοποιήσουν τροποποιήσεις, προκαλώντας στο AN να απελευθερώσει τη συνεδρία ή να τροποποιήσει τη διαμόρφωσή της. Εκκίνηση από AMF: Το AMF μπορεί επίσης να ενεργοποιήσει τροποποιήσεις, όπως λόγω μη καθορισμένων αποτυχιών δικτύου.   II. Η επιτυχής τροποποίηση MBS η διαδικασία τροποποίησης συνεδρίας εκπομπής στοχεύει να ζητήσει από τον κόμβο NG-RAN να ενημερώσει τους πόρους ή τις περιοχές συνεδρίας MBS που σχετίζονται με προηγουμένως καθιερωμένες συνεδρίες MBS εκπομπής. Αυτή η διαδικασία χρησιμοποιεί μη συνδεδεμένη με UE σηματοδοσία. Μια επιτυχής τροποποίηση φαίνεται στο Σχήμα 8.17.2.2-1, όπου:   Το MF ξεκινά αυτή τη διαδικασία στέλνοντας ένα μήνυμα "BROADCAST SESSION MODIFICATION REQUEST" στον κόμβο NG-RAN, στο οποίο:   Εάν το μήνυμα "Broadcast Session Modification Request" περιέχει ένα IE "MBS Service Area", ο κόμβος NG-RAN θα πρέπει να ενημερώσει την περιοχή υπηρεσίας MBS και να στείλει ένα μήνυμα "Broadcast Session Modification Response". Εάν το μήνυμα "Broadcast Session Modification Request" περιέχει ένα IE "MBS Session Modification Request Transmission", ο κόμβος NG-RAN θα πρέπει να αντικαταστήσει τις προηγουμένως παρεχόμενες πληροφορίες με τις νεοεισερχόμενες πληροφορίες και να ενημερώσει τους πόρους και την περιοχή συνεδρίας MBS σύμφωνα με το αίτημα και στη συνέχεια να στείλει ένα μήνυμα "Broadcast Session Modification Response". Εάν το μήνυμα "Broadcast Session Modification Request" περιλαμβάνει ένα IE "List of Supported User Equipment Types" (εάν υποστηρίζεται), ο κόμβος NG-RAN θα πρέπει να το λάβει υπόψη στη διαμόρφωση πόρων συνεδρίας MBS. Εάν το IE ένδειξης βλάβης MBS NG-U περιλαμβάνεται στο μήνυμα αίτησης τροποποίησης συνεδρίας εκπομπής εντός του IE ρύθμισης ή τροποποίησης συνεδρίας MBS και έχει οριστεί σε "N3mb path failure", ο κόμβος NG-RAN μπορεί να παρέχει νέες πληροφορίες επιπέδου μεταφοράς NG-U για να αντικαταστήσει τις πληροφορίες επιπέδου μεταφοράς που απέτυχαν ή να μεταβιβάσει τη μετάδοση δεδομένων σε άλλο 5GC σύμφωνα με τη διαδικασία αποκατάστασης συνεδρίας MBS εκπομπής αποτυχίας διαδρομής N3mb που καθορίζεται στο TS 23.527.   III. Αποτυχία Τροποποίησης MBS Στο ζωντανό δίκτυο, οι κόμβοι NG-RAN ενδέχεται να αντιμετωπίσουν αποτυχίες τροποποίησης συνεδρίας εκπομπής για διάφορους λόγους. Η αποτυχία τροποποίησης φαίνεται στο Σχήμα 8.17.2.3-1, όπου:   Εάν ένας κόμβος NG-RAN αποτύχει να ενημερώσει τυχόν ζητούμενες τροποποιήσεις, ο κόμβος NG-RAN θα πρέπει να στείλει ένα μήνυμα "Broadcast Session Modification Failure".  

1. Απελευθέρωση Συνόδου Εκπομπής:Στα συστήματα κινητών επικοινωνιών, αυτό αναφέρεται στη διαδικασία με την οποία ένας εξοπλισμός χρήστη (UE) τερματίζει τη λήψη σημάτων εκπομπής από ένα δίκτυο 5G, παρόμοια με τον τερματισμό μιας συνεδρίας ροής πολυμέσων. Αυτό συμβαίνει όταν ο χρήστης τερματίζει ρητά τη συνεδρία, η εκπομπή τελειώνει ή η συσκευή μετακινείται εκτός της κάλυψης εκπομπής. Το στοιχείο δικτύου (Κέντρο Υπηρεσιών Εκπομπής/Πολυεκπομπής) θα διακόψει τη συνεδρία για να διασφαλίσει την αποτελεσματική μετάδοση δεδομένων σε πολλούς χρήστες ταυτόχρονα. Οι απελευθερώσεις περιλαμβάνουν:     Απελευθέρωση που ξεκινά ο χρήστης: Ο χρήστης σταματά χειροκίνητα την εκπομπή, παρόμοια με το κλείσιμο μιας εφαρμογής ροής. Απελευθέρωση που ξεκινά το δίκτυο:Η συνεδρία εκπομπής λήγει λόγω της ολοκλήρωσης της αναπαραγωγής περιεχομένου ή του τερματισμού από τον χειριστή του δικτύου. Αυτό μπορεί να οφείλεται στο τέλος ενός ζωντανού γεγονότος ή μιας προγραμματισμένης εκπομπής. Απελευθέρωση που ξεκινά η συσκευή:Η συσκευή μετακινείται εκτός της κάλυψης εκπομπής, με αποτέλεσμα την απώλεια σήματος και τον τερματισμό της συνεδρίας. Το Κέντρο Υπηρεσιών Εκπομπής/Πολυεκπομπής (BM-SC)διαχειρίζεται τις συνεδρίες εκπομπής και μπορεί να ξεκινήσει απελευθερώσεις βάσει πολιτικών δικτύου ή ενεργειών χρήστη.   2. Διαδικασία Απελευθέρωσης Συνόδου Εκπομπής: Ο σκοπός είναι η απελευθέρωση πόρων που σχετίζονται με μια προηγουμένως καθιερωμένη συνεδρία εκπομπής MBS. Η απελευθέρωση χρησιμοποιεί σηματοδότηση που δεν σχετίζεται με το UE. Μια επιτυχημένη λειτουργία απελευθέρωσης εμφανίζεται στο Σχήμα 8.17.3.2-1, όπου:       Το AMF ξεκινά αυτή τη διαδικασία στέλνοντας ένα μήνυμα Broadcast Session Release Request στον κόμβο NG-RAN. Μετά την παραλαβή του μηνύματος Broadcast Session Release Request, ο κόμβος NG-RAN θα πρέπει να απαντήσει με ένα μήνυμα Broadcast Session Release Response. Ο κόμβος NG-RAN θα πρέπει να σταματήσει την εκπομπή και να απελευθερώσει όλους τους πόρους συνεδρίας MBS που σχετίζονται με τη συνεδρία εκπομπής. Μετά την παραλαβή του μηνύματος Broadcast Session Release Response, το AMF θα πρέπει να μεταδώσει διαφανώς το Broadcast Session Release Response Transport IE (εάν υπάρχει) στο MB-SMF.

  Η αποτελεσματική χρήση του φάσματος είναι ζωτικής σημασίας στις κινητές επικοινωνίες. Καθώς οι φορείς εκμετάλλευσης προσπαθούν να παρέχουν ταχύτερους ρυθμούς δεδομένων και καλύτερη συνδεσιμότητα, η συγκέντρωση φορέων (CA) έχει γίνει ένα από τα σημαντικότερα χαρακτηριστικά που εισήχθησαν στο 3GPP R10 (LTE-Advanced) και αναπτύχθηκε περαιτέρω στο 5G (NR).   1. Συγκέντρωση Φορέων(CA) αυξάνει το εύρος ζώνης και τη διακίνηση συνδυάζοντας πολλαπλούς φορείς συνιστωσών (CCs). Το εύρος ζώνης κάθε φορέα συνιστώσας κυμαίνεται από 20 MHz στο LTE έως 100 MHz στο 5G (NR). Επομένως, το συνολικό εύρος ζώνης του LTE-Advanced (5CCs) μπορεί να φτάσει τα 100 MHz, ενώ το συνολικό εύρος ζώνης του 5G (NR) (16CCs) μπορεί να φτάσει τα 640 MHz. Η αρχή είναι ότι συνδυάζοντας φορείς, το δίκτυο μπορεί να στείλει και να λάβει περισσότερα δεδομένα ταυτόχρονα, βελτιώνοντας έτσι την απόδοση και την εμπειρία του χρήστη.   2. Τύποι Συγκέντρωσης:Στα 4G και 5G, η συγκέντρωση φορέων μπορεί να κατηγοριοποιηθεί με βάση τον τρόπο οργάνωσης των φορέων σε ή εντός διαφορετικών ζωνών συχνοτήτων:   Συνεχής ενδοζωνική | Γειτονικοί φορείς εντός της ίδιας ζώνης | Ζώνη 3: 1800 MHz (10+10 MHz συνεχόμενα) Μη συνεχής ενδοζωνική | Φορείς εντός της ίδιας ζώνης αλλά με διαχωρισμό συχνοτήτων | Ζώνη 40: 2300 MHz (20+20 MHz με κενό) Διαζωνική συγκέντρωση | Φορείς από διαφορετικές ζώνες | Ζώνη 3 (1800 MHz) + Ζώνη 7 (2600 MHz)   Το παραπάνω σχήμα απεικονίζει οπτικά τον μη συνεχόμενο ενδοζωνικό τύπο, όπου και οι δύο φορείς ανήκουν στη Ζώνη Α, αλλά υπάρχει ένα κενό στο φάσμα μεταξύ τους.   3. Συνεχής ενδοζωνική συγκέντρωση φορέων (ICCA) λειτουργεί συνδυάζοντας γειτονικούς φορείς εντός της ίδιας ζώνης.Μη συνεχής ενδοζωνική συγκέντρωση φορέων (NCCA) προχωρά ένα βήμα παραπέρα και επιτρέπει τη συγκέντρωση μη γειτονικών φορέων εντός της ίδιας ζώνης. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό για τους φορείς εκμετάλλευσης που ασχολούνται με κατακερματισμένες κατανομές φάσματος.   4. Μη συνεχής ενδοζωνική συγκέντρωση φορέων(ICA) είναι ένα χαρακτηριστικό που ενεργοποιείται στα 4G και 5G για την πλήρη αξιοποίηση του κατακερματισμένου φάσματος. Η συγκέντρωση φορέων (CA) επιτρέπει στους φορείς εκμετάλλευσης να συνδυάζουν πολλαπλούς φορείς (που ονομάζονται φορείς συνιστωσών (CCs)) για να δημιουργήσουν κανάλια ευρύτερου εύρους ζώνης, βελτιώνοντας έτσι τη διακίνηση και ενισχύοντας την εμπειρία του χρήστη.