【5G RRC】NR測定ギャップの紹介

ブロガーは、ブロガーの元の記事を転載することを個人または組織に許可していません。元の記事へのサポートに感謝します!
ブロガーリンク

私は国際的に有名な端末メーカーで働いており、モデム チップの研究開発を担当しています。
5G黎明期には端末データサービス層とコアネットワークの開発を担当し、現在は6Gコンピューティングパワーネットワークの技術標準の研究をリードしている。


ブログの内容は主に
       5G/6G プロトコルの説明
       コンピューティングパワー ネットワークの説明 (クラウドコンピューティング、エッジコンピューティング、エンドコンピューティング)
       高度な C 言語の説明
       Rust 言語の説明

1. NR測定ギャップの導入

       製造コストとフォーム ファクタにより、多くの場合、デバイスには RF モジュールが 1 つしかなく、すべての測定の実行とデータの送受信の両方を担当します。

       モバイルデバイスは、サービングセルとの間でデータを送受信しながら、同じ周波数で隣接セルの信号を簡単に測定できます。異なる周波数および異なるシステムで動作するセルを測定する場合、モバイル デバイスはサービング セル(Tx および Rx を含む) との通信を一時停止する必要があり、RF モジュールを測定する周波数に調整する必要があります (周波数パラメータは構成された測定値から取得されます)。オブジェクト)、一定時間後にサービング セルとの接続を復元します。

       周波数間ネイバーまたはシステム間ネイバーを測定するために、モバイル デバイスがサービング セルとの通信を一時停止する時間は、測定間隔と呼ばれます。（測定ギャップ）。

2.ギャップ構成を測定する

2.1 LTE

       ＬＴＥシステムでは、測定ギャップ長（ＭＧＬ、Ｍｅａｓ Ｇａｐ Ｌｅｎｇｔｈ）が固定であるため、１つのギャップに少なくとも１つの同期信号（ＰＳＳ、ＳＳＳ）が含まれる。LTE 同期信号は 5 ミリ秒の周期で送信されるため、LTE の MGL は 6 ミリ秒であり、測定ギャップの開始時と終了時に無線モジュールが再調整するために 0.5ms を持つことができます。端末は、測定ギャップで同期信号を検出し、物理セル ID (PCI) と受信タイミングを識別し、セル固有の基準信号 (Cell specific Reference Signals、CRS) を測定に使用します。

2.2 NR

• MGL：1.5ms、3ms、3.5ms、4ms、5.5ms、6ms；
• 測定ギャップ繰り返し期間 (MGRP): 20 ミリ秒、40 ミリ秒、80 ミリ秒、160 ミリ秒。

3. さまざまな種類の測定 NR システムのギャップ

       5G NR には、次の 3 つの異なる測定ギャップ構成があります。

3.1 ギャップFR1

これは、この測定ギャップ構成が FR1 にのみ適用できることを意味します。gapFR1 は、gapUE と一緒に構成することはできません。たとえば、UE が RRC 接続状態 (EN-DC 接続) にあり、FR1 周波数を測定する必要がある場合、gNB は gapFR1 または gapUE を設定します。

3.2 ギャップFR2

これは、この測定ギャップ構成が FR2 にのみ適用できることを意味します。gapFR1 と同様に、gapFR2 は gapUE と一緒に構成することはできません。たとえば、UE が RRC 接続状態 (EN-DC 接続) にあり、FR2 周波数を測定する必要がある場合、gNB は gapFR2 または gapUE を構成します。

3.3 ギャップUE

この測定ギャップ構成は、すべての周波数、つまり FR1 と FR2に適用できます。gapUE が構成されている場合、gapFR1 も gapFR2 も構成できません。この測定ギャップ構成を使用して、UE は FR1、FR2、および非 NR システムを測定できます。

4. Measurement Gap パラメータの設定

       LTE と同様に、5G NR では、RRC も測定ギャップ モード設定を UE に提供する役割を果たします。これは、RRC 再構成メッセージによって構成されたMeasConfig IE内のMeasGapConfig IE を使用して行われます。これは 2 つの部分に分かれており、最初の部分は測定ギャップのタイプを定義し、2 番目の部分は対応する測定ギャップ タイプの下でパラメーター構成を定義します。この IE の詳細は次のとおりです。

パラメータの意味は次のとおりです。

• gapOffset : Gap モードのオフセットとして定義できます。約 160 のオフセット値がありますが、すべての期間ですべてを使用できるわけではありません。オフセット値は期間の開始サブフレームを指し、値の範囲は 0 ～ MGRP-1 です。たとえば、期間が 20ms の場合、オフセット範囲は 0 ～ 19 です。
• mgl : 測定ギャップ長は 1.5、3、3.5、4、5.5、6ms です。
• mgrp : Gap を測定するための繰り返し周期 (ミリ秒単位) を定義します。20ms、40ms、80ms、160ms に設定可能。
• mgta (Measurement Gap Timing Advance): このパラメータが設定されている場合、UE は Gap サブフレームが発生する前に測定を開始します。タイミング アドバンスは、0.25 ミリ秒 (FR2) または 0.5 ミリ秒 (FR1) です。

5. 測定ギャップを設定できるのはなぜですか?

       前述のように、5G NR MGL は固定ではなく、構成可能です。測定ギャップが固定されているため、サービング セルのスループットが低下する可能性があります。SMTC ウィンドウとウィンドウ期間は、SSB 転送と対応する MGL に一致するように設定できます。たとえば、SMTC ウィンドウ期間を 2 ミリ秒に設定し、MGL を 6 ミリ秒に設定すると、残りの 4 ミリ秒はサービング セルでのデータ送受信に使用されず、DL/UL スループットが低下します。

       この不必要なスループットの低下を減らすために、NR は従来の 6ms だけでなく、値を 5.5 ms、4 ms、3.5 ms、3 ms、または 1.5 ms に設定できる構成可能な MGL を導入しています。

       次の図の case1 と case2 に見られるように、case1 は 2ms の SMTP ウィンドウと 4ms の MGL を使用し、case2 は 4ms の SMTP ウィンドウと 6ms の MGL を使用します。

6.ギャップのSFNとSFの計算と測定方法

Gap を測定するための開始 SFN と SF は、次の条件を満たしています。

• SFN mod（MGRP/10）= FLOOR（gapOffset/10）；
• SF = ギャップオフセット mod 10;

たとえば、MGRP が 40 ms に設定され、gapOffset が 35 に設定されている場合、ギャップを測定するための SFN と SF は、上記の式に従って計算できます。

• SFN mod （MGRP/10）= FLOOR（gapOffset/10）

  1 mod(40/10)= FLOOR (35/10)	不満
  3 モード 4 = 3	満足
  7 mod 4 =3	満足
  11 mod 4 = 3	満足

• SF = ギャップオフセット mod 10

  SF = 35 mod 10
  SF = 5

したがって、Gap を測定するための SFN は 3、7、11、15、19 などであり、以下に示すように、4ms の MGL の構成でサブフレーム 5 から測定が開始されます。

参考：
3GPP TS38.133 NR、TS38.331、TS38.321

---