3GPP TR 38.913 V14.1.0 (2016-12) のSection 6(9ページ目から)に記載されているデプロイシナリオを簡易的な日本語訳にしたものです。

3. 用語の定義

用語の定義は3GPP TR 21.905 に記載されている定義に従う。

英語 英語解説 日本語解説
Transmission Reception Point (TRxP) Antenna array with one or more antenna elements available to the network located at a specific geographical location for a specific area. 送受信ポイント : 1つ以上のアンテナで構成されたアンテナアレーで、特定エリアように特定の地理的ロケーションに配置されたネットワークを利用できる。
t_gen The time during which data or access request is generated データもしくはアクセスリクエストを生成するまでの時間
t_sendrx The time during which data or access request is sent or received データもしくはアクセスリクエストを送信または受信し終わるまでの時間

3.3 略語

略語 英語の正式表記 日本語の説明
ARPU Average Revenue Per User 1契約当たりの月間平均売上高。
BBU Baseband Unit ベースバンド装置
BS Base Station 無線基地局
CAPEX Capital Expenditure 設備投資コスト
CDF Cumulative Distribution Function 累積分布関数
CN Core Network コアネットワーク
D2D Device to Device デバイス間通信
DL Downlink ダウンリンク
DRX Discontinuous Reception 間欠受信(連続しない受信)
EE Energy Efficiency エネルギー効率
eMBB enhanced Mobile BroadBand 高度化モバイルブロードバンド(高速大容量通信の5G)
EMF Electric and Magnetic Fields 電磁場
eNB evolved Node B LTE方式に対応した無線基地局
eV2X enhanced Vehicle to Everything 高度化したV2X通信
FDD Frequency Division Duplex 周波数分割複信
GCSE_LTE Group Communication System Enablers for LTE LTEでのグループ通信機能を規定する、3GPPでの規格
GEO Geostationary orbit 静止軌道
GNSS Global Navigation Satellite System 全球測位衛星システム
HEO High Earth Orbit 高軌道
IMT International Mobile Telecommunicationss 国際モバイル電話通信
InH Indoor Hotspot 屋内ホットスポット
ISD Inter-Site Distance サイト間距離
ITU International Telecommunication Union 国際電気通信連合(ITU)
ITU-R International Telecommunication Union Radiocommunication Sector 国際電気通信連合 無線通信部門
KPI Key Performance Indicator 主要性能指標
LEO Low Earth Orbit 低軌道
MEO Medium Earth Orbit 中軌道
MBB Mobile BroadBand モバイルブロードバンド
MaxCL Maximum Coupling Loss 最大所要減衰量
MCPTT Mission-Critical Push-To-Talk LTEでの緊急通話を定める3GPPでの規格
mMTC massive Machine Type Communications 大容量マシンタイプ通信
NR New Radio 5Gでの無線インターフェースの名称(4GのLTEに相当するもの)
OPEX Operational Expenditure 運用コスト
ProSe Proximity Services 近接サービス
QoS Quality of Service サービス品質
RAN Radio Access Network 無線アクセスネットワーク
RAT Radio Access Technology 無線アクセス技術
RF Radio Frequency 無線周波数、高周波
RMa Rural Macro マクロでとらえたルーラル環境
RRH Remote Radio Head 無線信号の送受信装置
RSU Roadside Unit 路側無線装置
RTT Round Trip Time 往復遅延時間(ラウンドトリップタイム)
SA Service and System Aspect TSG SA(サービス・システムに関する技術規格分科会)
SC-PTM Single-Cell Point-to-Multipoint transmission

MCPTT向け1セル内マルチキャスト

SDU Service Data Unit 下位のPDU(プロトコルデータユニッ)を作成するためのサービスを提供するユニット
SFN Single Frequency Network 単一周波数ネットワーク
SINR Signal-to-Interference-plus-Noise Ratio 受信SINR
SON Self Organized Network 自律的に最適化していくネットワーク(システム)
TDD Time Division Duplex 時分割複信
TR Technical Report 技術報告書
TRxP Transmission Reception Point 送受信ポイント
UE User Equipment ユーザが利用する端末
UL Uplink アップリンク
UMa Urban Macro マクロでとらえた都市部環境
UMi Urban Micro

ミクロでとらえた都市部環境

URLLC Ultra-Reliable and Low Latency Communications 超高信頼且つ低遅延な無線通信
V2X Vehicle to Everything V2X通信
WG Working Group 分科会
WLAN Wireless Local Area Network 無線LAN
WRC World Radiocommunication Conference 国際無線通信会議

6.1 導入シナリオ

3GPP TR 38.913 V14.1.0 (2016-12)の6章ではeMBB(enhanced Mobile BroadBand), mMTC(massive Machine Type Communications) , URLL(Ultra-Reliable and Low Latency Communications) および eV2X (enhanced Vehicle to Everything) に関する導入シナリオを記述している。

要求事項と導入シナリオのマッピングは7章のKPI に記載されている。

細かく記述しているのは、carrier frequency, aggregated system bandwidth, network layout / ISD, BS / UE antenna elements, UE distribution / speed and service profile である。

より詳細な属性やシミュレーションパラメータ(例えば、the channel model, BS / UE Tx power, number of antenna ports)はRATの新たな議題として定義されるべきであり、GPP TR 38.913 V14.1.0 (2016-12)では細かく取り上げていない。

6.1.1 屋内のホットスポット(Indoor Hotspot)

インドアホットスポットの導入シナリオでは site/TRxP (transmission and reception point) 送受信ポイントごとのサイトに対する小規模の適用範囲(Coverage)および屋内でのスループット(またはユーザ密度)に焦点を当てている。

この導入シナリオでの主要な特徴は高い許容性(capacity)、高いユーザ密度(user density)および安定した(首尾一貫した)屋内でのユーザエクスペリエンスである。

シナリオの主要な属性は下記の表に示す。

属性 値および仮定
キャリア周波数(Carrier Frequency)※1 30ギガヘルツ近辺、70ギガヘルツ近辺、4ギガヘルツ帯
システムの総帯域(Aggregated system bandwidth)※2 30ギガヘルツ帯または70ギガヘルツ帯では上り下り合わせて最大1ギガヘルツまで ※3

 

4ギガヘルツ帯では上り下り合わせて最大200メガヘルツまで

レイアウト(Layout) 1階層(Single layer):
– 屋内(Indoor floor)
(遮蔽物のないオフィス(Open office))
サイト間距離(ISD) 20m
(12TRxPs per 120m x 50m と同値)
基地局側のアンテナ(BS antenna elements)※4 30ギガヘルツ帯または70ギガヘルツ帯では最大256本の送受信アンテナ

 

4ギガヘルツ帯では最大256本の送受信アンテナ ※4

ユーザ側デバイスのアンテナ(UE antenna elements) 30ギガヘルツ帯または70ギガヘルツ帯では最大32本の送受信アンテナ

 

4ギガヘルツ帯では最大8本の送受信アンテナ

ユーザの分布とユーザ側のデバイスの移動スピード(User distribution and UE speed) 100% Indoor, 3km/h, 10 users per TRxP
サービスプロファイル(Service profile) フルバッファトラフィックを使うかノンフルバッファトラフィックを使うかは各種主要評価指標(KPI)に適用する評価手法に依存する。特定の主要評価指標では、IMT-Advanced values と比較可能になるので、フルバッファトラフィックを使うのが望ましい。

※1:The options noted here are for evaluation purpose, and do not mandate the deployment of these options or preclude the study of other spectrum options. A range of bands from 24.25 GHz – 52.6 GHz identified for WRC-19 are currently being considered and around 30 GHz is chosen as a proxy for this range. A range of bands from 66 GHz – 86 GHz identified for WRC-19 are currently being considered and around 70 GHz is chosen as a proxy for this range. A range of bands from 3300 – 4990MHz identified for WRC-15 are currently being considered and around 4GHz is chosen as a proxy for this range.

※2:The aggregated system bandwidth is the total bandwidth typically assumed to derive the values for some KPIs such as area traffic capacity and user experienced data rate. It is allowed to simulate a smaller bandwidth than the aggregated system bandwidth and transform the results to a larger bandwidth. The transformation method should then be described, including the modelling of power limitations.

※3:”DL + UL” refers to either of the following two cases:

1.    FDD with symmetric bandwidth allocations between DL and UL.
2.    TDD with the aggregated system bandwidth used for either DL or UL via switching in time-domain.

※4:The maximum number of antenna elements is a working assumption. 3GPP needs to strive to meet the target with typical antenna configurations.

6.1.2 ユーザ密度の高い市街地(Dense Urban)

ユーザ密度の高い市街地でのマイクロセルラーの導入シナリオでは次のことに焦点を当てている;1) 都市の中心部およびユーザ密度の高い市街地である、2)マクロ送受信ポイントのみを導入する、3)または、マクロ送受信ポイントとミクロ送受信ポイントを組み合わせて導入する、4)ユーザ密度とトラフィックロードが高い状況。

この導入シナリオの主要な特徴は、高いトラフィックロードと屋外、屋外から屋内へのカバレッジである。

このシナリオは interference-limited で実行される。その際、マクロ送受信ポイントを必ず用い、ミクロ送受信ポイントを組み合わせる場合と組み合わせない場合で実行される。

※注釈 http://sce.uhcl.edu/goodwin/Ceng5332/downLoads/Chapter_3.pdf の
タイトルに記載されている定義

interference-limited - probablistic based (fading, signal distribution, multipath), 
                       increasing transmit power doesn't improve BER very much 
                       since BER decreases linearly with SNR

noise-limited - range is signal power limited, BER decreases exponentially with SNR
属性 値および仮定
キャリア周波数(Carrier Frequency) ※1 4ギガヘルツ帯および30ギガヘルツ帯の2層構造(Around 4GHz + Around 30GHz (two layers))
システムの総帯域(Aggregated system bandwidth)※2 30ギガヘルツ帯では上り下り合わせて最大1ギガヘルツ

 

4ギガヘルツ帯では上り下り合わせて200メガヘルツ

レイアウト(Layout) 2層構造 :
マクロ層:六角形またはグリッド
ミクロ層:ランダム配置
Step1 :マクロ層は4ギガヘルツ帯
Step2:4ギガヘルツ帯および30ギガヘルツ帯はマクロ層、ミクロ層両方で利用可能(マクロ層1つ、マクロセルのみも含む)※3
サイト間距離(ISD) マクロ層: 200m
ミクロ層 : 3micro TRxPs per macro TRxP ※4
micro TRxPs はすべて屋外にある
基地局側のアンテナ(BS antenna elements)※5 30ギガヘルツ帯:最大256本の送受信アンテナ
4ギガヘルツ帯:最大256本の送受信アンテナ
ユーザ側デバイスのアンテナ※5 30ギガヘルツ帯:最大32本の送受信アンテナ
4ギガヘルツ帯:32本の送受信アンテナ
ユーザの分布とユーザ側デバイスの移動スピード Step1 ※3: マクロ層の送受信ポイントでは一様分布で送受信ポイントごとに10ユーザ(Uniform/macro TRxP, 10 users per TRxP) ※6, ※7
Step2 ※3: マクロ層の送受信ポイントでは一様分布、ミクロ層の送受信ポイントではクラスタ分布(Uniform/macro TRxP + Clustered/micro TRxP), 送受信ポイントごとに10ユーザ(10 users per TRxP) ※6
80% 屋内 (3km/h), 20% 屋外 (30km/h)
サービスプロファイル(Service profile) フルバッファトラフィックを使うかノンフルバッファトラフィックを使うかは各種主要評価指標(KPI)に適用する評価手法に依存する。特定の主要評価指標では、IMT-Advanced values と比較可能になるので、フルバッファトラフィックを使うのが望ましい。

※1: The options noted here are for evaluation purpose, and do not mandate the deployment of these options or preclude the study of other spectrum options. A range of bands from 24.25 GHz – 52.6 GHz identified for WRC-19 are currently being considered and around 30 GHz is chosen as a proxy for this range. A range of bands from 3300 – 4990MHz identified for WRC-15 are currently being considered and around 4GHz is chosen as a proxy for this range.

※2: The aggregated system bandwidth is the total bandwidth typically assumed to derive the values for some KPIs such as area traffic capacity and user experienced data rate. It is allowed to simulate a smaller bandwidth than the aggregated system bandwidth and transform the results to a larger bandwidth. The transformation method should then be described, including the modelling of power limitations.

※3: Step 1 shall be used for the evaluation of spectral efficiency KPIs. Step2 shall be used for the evaluation of the other deployment scenario dependant KPIs.

※4: This value is the baseline and other number of micro TRxPs per macro TRxP (e.g., 6 or 10) is not precluded.

※5: The maximum number of antenna elements is a working assumption. 3GPP needs to strive to meet the target with typical antenna configurations.

※6: 10 users per TRxP is the baseline with full buffer traffic. 20 users per macro TRxP with full buffer traffic is not precluded.

6.1.3 ルーラル環境(Rural)

ルーラル環境(田舎)での導入シナリオでは大きく継続的なカバレッジに対して焦点を当てている。

このシナリオの主要な特徴は、車での高速移動をサポートする継続的で広範なエリアカバレッジである。

このシナリオは noise-limited のみ、noise-limited と interference-limited の組み合わせ、またはinterference-limited のみで行われ、マクロ送受信ポイントを用いる。

属性 値および仮定
キャリア周波数(Carrier Frequency) ※1 700メガヘルツ帯または4ギガヘルツ帯(ISD 1用)
700メガヘルツ帯および2ギガヘルツ帯の組み合わせ(ISD 2 用)
システムの総帯域(Aggregated system bandwidth)※2 700メガヘルツ帯:上り下り合わせて最大20メガヘルツ※3
4ギガヘルツ帯:上り下り合わせて最大200メガヘルツ
レイアウト(Layout) 一層構造:六角形またはグリッド
サイト間距離(ISD) ISD 1: 1732m
ISD 2: 5000m
基地局側アンテナ(BS antenna elements)※4 4ギガヘルツ帯:最大256本の送受信アンテナ
700メガヘルツ帯:最大64本の送受信アンテナ
ユーザ側デバイスのアンテナ(UE antenna elements)※4 4ギガヘルツ帯:最大8本の送受信アンテナ
700メガヘルツ帯:最大4本の送受信アンテナ
ユーザ分布とユーザ側デバイスの移動速度(User distribution and UE speed) 50% outdoor vehicles (120km/h) and 50% indoor (3km/h), 10 users per TRxP
サービスプロファイル(Service profile) フルバッファトラフィックを使うかノンフルバッファトラフィックを使うかは各種主要評価指標(KPI)に適用する評価手法に依存する。特定の主要評価指標では、IMT-Advanced values と比較可能になるので、フルバッファトラフィックを使うのが望ましい。

※1: The options noted here are for evaluation purpose, and do not mandate the deployment of these options or preclude the study of other spectrum options. A range of bands from 450MHz – 960MHz identified for WRC-15 are currently being considered and around 700MHz is chosen as a proxy for this range. A range of bands from 1427 – 2690MHz identified for WRC-15 are currently being considered and around 2GHz is chosen as a proxy for this range. A range of bands from 3300 – 4990MHz identified for WRC-15 are currently being considered and around 4GHz is chosen as a proxy for this range.

※2: The aggregated system bandwidth is the total bandwidth typically assumed to derive the values for some KPIs such as area traffic capacity and user experienced data rate. It is allowed to simulate a smaller bandwidth than the aggregated system bandwidth and transform the results to a larger bandwidth. The transformation method should then be described, including the modelling of power limitations.

※3: Consider larger aggregated system bandwidth if 20MHz cannot meet requirement.

※4: The maximum number of antenna elements is a working assumption. 3GPP needs to strive to meet the target with typical antenna configurations.

6.1.4. 市街地での大規模セルとカバレッジ(Urban Macro)

市街地での大規模セルとカバレッジ(アーバンマクロ)導入シナリオでは大きなセルと継続的なカバレッジに焦点を当てている。

このシナリオの主要な特徴は市街地での継続的でユビキタスなカバレッジにある。

このシナリオは interference-limited で行われ、マクロ送受信ポイント(言い換えると、屋根のてっぺんのレベルよりも高い位置にある無線アクセスポイント)を用いる。

属性 値および仮定
キャリア周波数(Carrier Frequency) ※1 2ギガヘルツ帯または4ギガヘルツ帯または30ギガヘルツ帯
システムの総帯域(Aggregated system bandwidth)※2 4ギガヘルツ帯:上り下り合わせて最大20メガヘルツ※3
30ギガヘルツ帯:上り下り合わせて最大1ギガヘルツ
レイアウト(Layout) 一層構造:六角形またはグリッド
サイト間距離(ISD) 500m
基地局側アンテナ(BS antenna elements)※3 30ギガヘルツ帯:最大256本の送受信アンテナ
4ギガヘルツ帯または2ギガヘルツ帯:最大256本の送受信アンテナ
ユーザ側デバイスのアンテナ(UE antenna elements)※3 30ギガヘルツ帯:最大32本の送受信アンテナ
4ギガヘルツ帯:最大8本の送受信アンテナ
ユーザ分布とユーザ側デバイスの移動速度(User distribution and UE speed) 20% Outdoor in cars: 30km/h,80% Indoor in houses: 3km/h, 10 users per TRxP ※4
サービスプロファイル(Service profile) フルバッファトラフィックを使うかノンフルバッファトラフィックを使うかは各種主要評価指標(KPI)に適用する評価手法に依存する。特定の主要評価指標では、IMT-Advanced values と比較可能になるので、フルバッファトラフィックを使うのが望ましい。

※1: The options noted here are for evaluation purpose, and do not mandate the deployment of these options or preclude the study of other spectrum options. A range of bands from 24.25 GHz – 52.6 GHz identified for WRC-19 are currently being considered and around 30 GHz is chosen as a proxy for this range. A range of bands from 1427 – 2690MHz identified for WRC-15 are currently being considered and around 2GHz is chosen as a proxy for this range. A range of bands from 3300 – 4990MHz identified for WRC-15 are currently being considered and around 4GHz is chosen as a proxy for this range.

※2: The aggregated system bandwidth is the total bandwidth typically assumed to derive the values for some KPIs such as area traffic capacity and user experienced data rate. It is allowed to simulate a smaller bandwidth than the aggregated system bandwidth and transform the results to a larger bandwidth. The transformation method should then be described, including the modelling of power limitations.

※3: The maximum number of antenna elements is a working assumption. 3GPP needs to strive to meet the target with typical antenna configurations.

※4: 10 users per TRxP is the baseline with full buffer traffic. 20 users per TRxP with full buffer traffic is not precluded.

6.1.5. 鉄道での高速移動(High Speed)

高速移動シナリオでは高速鉄道での線路沿いでの継続的なカバレッジに焦点を当てている。

このシナリオの特徴は一貫した(安定した)旅客のユーザエクスペリエンスと高いモビリティとともに提供されるクリティカルな鉄道通信の確実性

この導入シナリオでは、線路に沿った線形の導入が行われ、3GPP TR 36.878で述べられているSFN(Single Frequency Network)シナリオを含んだ導入が考えられる。そして、旅客のユーザデバイスは旅客車 (train carriages)に配置される。

どれか一つの旅客車の屋根にeNB-to-Relay 用のリレーノードのアンテナが搭載されている場合、Relay-to-UE用のリレーノードのアンテナはすべての旅客車に配置することができる。

属性 値および仮定
キャリア周波数(Carrier Frequency) ※1 マクロ層のみ:4ギガヘルツ帯
マクロ層及びリレーノード:
1)基地局からリレーノードまで:4ギガヘルツ帯、リレーノードからユーザ側デバイスまで:30ギガヘルツ帯、70ギガヘルツ帯、または4ギガヘルツ帯
2)基地局からリレーノードまで:30ギガヘルツ帯、リレーノードからユーザ側デバイスまで:30ギガヘルツ帯、70ギガヘルツ帯、または4ギガヘルツ帯 ※2
システムの総帯域(Aggregated system bandwidth)※3 4ギガヘルツ帯:上り下り合わせて最大200メガヘルツ※3
30ギガヘルツ帯または70ギガヘルツ帯:上り下り合わせて最大1ギガヘルツ
レイアウト(Layout) マクロ層のみ:4ギガヘルツ帯、図x のように線路に沿って配置、RRH site to railway track distance: 100m
マクロ層とリレーノード:図x のように線路に沿って配置、RRH site to railway track distance: 100m
図y のように線路に沿って配置、RRH site to railway track distance: 5m
サイト間距離(ISD) 4ギガヘルツ帯:SD 1732m between RRH sites, two TRxPs per RRH site.(図x 参照)
30ギガヘルツ帯:732m between BBU sites, 3 RRH sites connected to 1 BBU, one TRxP per RRH site, inter RRH site distance (580m, 580m, 572m).
Small cell within carriages: ISD = 25m
基地局側アンテナ(BS antenna elements)※4 30ギガヘルツ帯:最大256本の送受信アンテナ
4ギガヘルツ帯または2ギガヘルツ帯:最大256本の送受信アンテナ
ユーザ側デバイスのアンテナ(UE antenna elements)※4 リレーノードの送信側:最大256本のアンテナ
リレーノードの受信側:最大256本のアンテナ
30ギガヘルツ帯:最大32本の送受信アンテナ
4ギガヘルツ帯:最大8本の送受信アンテナ
ユーザ分布とユーザ側デバイスの移動速度(User distribution and UE speed) 100% of users in train
For non-full buffer, 300 UEs per macro cell (assuming 1000 passengers per high-speed train and at least 10% activity ratio)
Maximum mobility speed: 500km/h
サービスプロファイル(Service profile) フルバッファトラフィックを使うかノンフルバッファトラフィックを使うかは各種主要評価指標(KPI)に適用する評価手法に依存する。特定の主要評価指標では、IMT-Advanced values と比較可能になるので、フルバッファトラフィックを使うのが望ましい。

※1: The options noted here are for evaluation purpose, and do not mandate the deployment of these options or preclude the study of other spectrum options. A range of bands from 24.25 GHz – 52.6 GHz identified for WRC-19 are currently being considered and around 30 GHz is chosen as a proxy for this range. A range of bands from 66 GHz – 86 GHz identified for WRC-19 are currently being considered and around 70 GHz is chosen as a proxy for this range. A range of bands from 3300 – 4990MHz identified for WRC-15 are currently being considered and around 4GHz is chosen as a proxy for this range.

※2: For Macro, it is assumed RRH sharing the same cell ID or having different cell ID.

※3: The aggregated system bandwidth is the total bandwidth typically assumed to derive the values for some KPIs such as area traffic capacity and user experienced data rate. It is allowed to simulate a smaller bandwidth than the aggregated system bandwidth and transform the results to a larger bandwidth. The transformation method should then be described, including the modelling of power limitations.

※4: The maximum number of antenna elements is a working assumption. 3GPP needs to strive to meet the target with typical antenna configurations.

6.1.6. ユーザ密度の低い地域での極端な長距離カバレッジ(Extreme long distance coverage in low density areas)

極端な長距離への導入シナリオではユーザ密度が低い、とても広い範囲へサービスのプロビジョニングを行えるようにするために定義されている。(例: ARPU(ユーザー1人あたりの平均売上金額)が低い地域、荒野、高速道路のみが設置されている地域など)。
この場合、ユーザは人間または機械である。

このシナリオの主要な特徴は、基本データ速度と音声サービスをサポートする、広範なエリアカバレッジを伴い、且つ、ユーザスループットは低く節制され、ユーザ密度も低い状況にあるマクロセルにある。

属性 値と仮定
キャリア周波数(Carrier Frequency) 3ギガヘルツ以下(Below 3 GHz)
プロパティを伴った1ギガ以下の周波数帯(With a priority on bands below 1GHz)
700メガヘルツ帯(Around 700 MHz)
システムの帯域(System Bandwidth) 上り下り合わせて40 MHz
レイアウト(Layout) 1層構造:
孤立した(複数の)マクロセル(Isolated Macro cells)
セルの範囲(Cell range) システムレベルのシミュレーションでは孤立したセルごとに100 km 範囲
リンクレベルでの評価を行う場合はより広い範囲を用いるとfeasibleである。(例えば、150-300kmが必要になる場合もある。)
ユーザ密度とユーザ側デバイスの移動速度(User density and UE speed) ユーザ密度: セルの端にいるユーザが目標としているユーザ体感データレートで送受信できる、セルごとの収容可能ユーザ数を評価すること
移動速度:最大 160 km/h
トラフィックモデル(Traffic model) ユーザ毎に忙しい時間帯での平均スループット(Average data throughput at busy hours/user): 30 kbps
ユーザ側で認識されるデータレート(User experienced data rate): 静止している場合に下り側で最大2Mbps, 移動している場合に最大384 kbps (2M bps up to 2 Mbps DL while stationary and 384 kbps DL while moving) ※2(上り側は下り側の3分の1のデータレートが望ましい)

※1: Evaluate how many users can be served per cell site when the range edge users are serviced with the target user experience data rate. A range of bands from 450MHz -960MHz identified for WRC-15 are currently being considered and around 700MHz is chosen as a proxy for this range. A range of bands from 1427 – 2690MHz identified for WRC-15 are currently being considered and around 2GHz is chosen as a proxy for this range. A range of bands from 3300 – 4990MHz identified for WRC-15 are currently being considered and around 4GHz is chosen as a proxy for this range.

※2: Target values for UL are lower than DL, 1/3 of DL is desirable.

6.1.7. 大規模なコネクション数に対応するための都市部でのカバレッジ(Urban coverage for massive connection)

このシナリオでは、mMTC (massive Machine Type Communications) を提供するための広範なセルと継続的なカバレッジに焦点を当てている。

このシナリオの主要な特徴は、mMTCデバイスによる非常に高い接続密度を伴った、市街地における継続的でユビキタスなカバレッジである。

この導入シナリオは接続密度に関する主要性能指標(KPI)に対する評価のためにある。

属性 値と仮定
キャリア周波数(Carrier Frequency) 700MHz, 2100 MHz as an option
ISD(Inter Site Distance)を含んだネットワーク設営(Network deployment including ISD ) Macro only, ISD = 1732m, 500m
デバイス側の設営(Device deployment) 屋内と屋外の車載デバイス(Indoor, and outdoor in-car devices)
最大移動速度(Maximum mobility speed) ユーザの20%は屋外の社内(100km/h)または屋外で徒歩(3km/h)(20% of users are outdoor in cars (100km/h) or 20% of users are outdoors (3km/h))
ユーザの80%は屋内で徒歩(3km/h)(80% of users are indoor (3km/h))
セル全体に一様分布でユーザを配置する(Users dropped uniformly in entire cell)
サービスプロファイル(Service profile) ノン・フルバッファの小さなパケットを使う(Non-full buffer with small packets)
基地局側のアンテナ(BS antenna elements) 2ポートまたは4ポートの受信ポート(8ポートはオプショナル)
ユーザ側デバイスのアンテナ(UE antenna elements) 送信ポート1つ

6.1.8. 高速道路(Highway Scenario)

高速道路への導入シナリオでは高速移動する高速道路上の車のシナリオに焦点を当てている。

主要な評価指標は高速移動・モビリティの状況下での確実性と可用性(および頻繁なハンドオーバー操作)になる。

属性 値と仮定
キャリア周波数(Carrier Frequency) ※1 マクロ層のみ: 6ギガヘルツ以下 (6ギガヘルツ帯)
マクロ層と路側ユニット(RSUs) ※2:
1) 基地局から路側ユニットまで:6ギガヘルツ以下 (6ギガヘルツ帯) ※3
2) 路側ユニット(RSU)から車前、または車間: 6ギガヘルツ以下
システムの総帯域(Aggregated system bandwidth) ※4 上限上り下り合わせて 200メガヘルツ
上限 100メガヘルツ (sidelinkの場合)
レイアウト(Layout) オプション 1: マクロ層のみ
オプション 2: マクロ層と 複数の路側ユニット(RSU)※2
サイト間距離(ISD) マクロセル: ISD = 1732m, 500m (オプション)
路側ユニット間の距離 = 50m or 100m
基地局側のアンテナ(BS antenna elements) 送信側: 上限 256本の送信アンテナ
受信側: 上限 256本の受信アンテナ
ユーザ側デバイスのアンテナ(UE antenna elements) 路側ユニットの送信側 : 上限 8 送信アンテナ
路側ユニット(RSU)の受信側: 上限 8本の受信アンテナ
車載の送信側 : 上限8本の送信アンテナ
車載受信側: 上限 8本の受信アンテナ
ユーザ分布とユーザ側デバイスの移動速度(User distribution and UE speed) ※5 車内に100%
同一レーン内の平均車間距離 (2車間で車の中心部からの距離) は 0.5秒 or 1秒 * 車の平均速度(平均スピード: 100-300km/h)
トラフィックモデル(Traffic model) ※5 秒間50メッセージ(※6)を次の絶対平均速度で送受信する:100-250 km/h (相対速度は200-500km/h), または 30km/h

※1: The options noted here are for evaluation purpose, and do not mandate the deployment of these options or preclude the study of other spectrum options. A range of bands from 24.25 GHz – 52.6 GHz identified for WRC-19 are currently being considered and around 30 GHz is chosen as a proxy for this range. A range of bands from 66 GHz – 86 GHz identified for WRC-19 are currently being considered and around 70 GHz is chosen as a proxy for this range.

※2: SA1 defines RSU as a logical entity that combines V2X application logic with the functionality of an eNB (referred to as eNB-type RSU) or UE (referred to as UE-type RSU). Therefore a RSU can communicate with vehicles via D2D link or cellular DL/UL

※3: This frequency may or may not be evaluated depending on communication type between eNB and RSU.

※4: The aggregated system bandwidth is the total bandwidth typically assumed to derive the values for some KPIs such as area traffic capacity and user experienced data rate. It is allowed to simulate a smaller bandwidth than the aggregated system bandwidth and transform the results to a larger bandwidth. The transformation method should then be described, including the modelling of power limitations.

※5: The traffic models and UE distributions and speeds are tentative and could be modified after SA1 input.

※6: The message size needs further clarification for eMBB and other types of services (e.g. safety).

6.1.9. コネクテッド・カーに対応するための都市部でのグリッド(Urban Grid for Connected Car)

このシナリオは市街地で車が密集した状態のシナリオに焦点を当てている。
このシナリオはフリーウエイ(自動車専用道路)が都市部の格子路をけん引しているシナリオにも適用可能である。

主な評価指標は、高いネットワーク負荷と高いユーザデバイスの密度が与えられたシナリオ下での確実性、可用性、レイテンシになる。

属性 値と仮定
キャリア周波数(Carrier Frequency) ※1 マクロ層のみ: 6ギガヘルツ以下 (6ギガヘルツ帯)
マクロ層と路側ユニット ※2:
1) 基地局から路側ユニットまで: 6ギガヘルツ以下 (6ギガヘルツ帯) ※3
2) 路側ユニットから車まで、車間 / 歩行者間: 6ギガヘルツ以下
システムの総帯域(Aggregated system bandwidth) ※4 上り下り合わせて上限200メガヘルツ
上限100メガヘルツ(sidelinkの場合)
レイアウト(Layout) オプション 1: マクロ層のみ
オプション 2: マクロ層と路側ユニット ※2
サイト間距離(ISD) マクロセル: ISD = 500m
オプション2用の各交叉点にある路側ユニット向けに設定する. ほかの値(50m と 100m) もオプション2用として考慮すべきである。
基地局側のアンテナ(BS antenna elements) 送信側: 上限256本の送信アンテナ
受信側: 上限256本の受信アンテナ
ユーザ側デバイスのアンテナ(UE antenna elements) 路側ユニットの送信側: 上限8本の送信アンテナ
路側ユニットの受信側: 上限8本の受信アンテナ
車載送信側: 上限8本の送信アンテナ
車載受信側: 上限8本の受信アンテナ
歩行者・自転車の送信側: 上限8本の送信アンテナ
歩行者・自転車の受信側: 上限8本の樹脂なんてな
ユーザ分布とユーザ側デバイスの移動速度(User distribution and UE speed) ※5 アーバングリッドモデル (車用レーンと歩行者・自転車用の側道がブロックごとに設置されている。各方向に2車線の合計4車線で、側道は1つ、1ブロックのサイズは433m x 250m)
同一車線の平均車間距離は 1秒 * 車の平均速度 (平均速度は 15 – 120km/h)
歩行者/自転車の配置: ユーザデバイス間の平均距離を 20mで配置
トラフィックモデル(Traffic model) ※5 60km/hの場合は毎秒50メッセージ、15km/h の場合は毎秒10メッセージ ※6

※1: The options noted here are for evaluation purpose, and do not mandate the deployment of these options or preclude the study of other spectrum options. A range of bands from 24.25 GHz – 52.6 GHz identified for WRC-19 are currently being considered and around 30 GHz is chosen as a proxy for this range. A range of bands from 66 GHz – 86 GHz identified for WRC-19 are currently being considered and around 70 GHz is chosen as a proxy for this range

※2: SA1 defines RSU as a logical entity that combines V2X application logic with the functionality of an eNB (referred to as eNB-type RSU) or UE (referred to as UE-type RSU). Therefore a RSU can communicate with vehicles via D2D link or cellular DL/UL

※3: This frequency may or may not be evaluated depending on communication type between eNB and RSU.

※4: The aggregated system bandwidth is the total bandwidth typically assumed to derive the values for some KPIs such as area traffic capacity and user experienced data rate. It is allowed to simulate a smaller bandwidth than the aggregated system bandwidth and transform the results to a larger bandwidth. The transformation method should then be described, including the modelling of power limitations.

※5: The traffic models and UE distributions and speeds are tentative and could be modified after SA1 input.

※6: The message size needs further clarification for eMBB and other types of services (e.g. safety).

6.1.10. 商用旅客機からの利用(Commercial Air to Ground scenario)

このシナリオでは、商用旅客機上の人と機械からモバイルサービスの開始と受信を行えるようにするためのサービスプロビジョニングを行うために定義されている。
また、基地局をもとにした空中での無線ネットワーク構築は範囲外である。

このシナリオの特徴は、基本的なデータサービスと音声サービスをサポートするための非常に広範囲のカバレッジを伴った、上方向きのマクロセルにある。また、このマクロセルでは高速移動する非常に高い高度に位置するユーザに最適化されているため、ユーザのスループットは節制されている。

民間航空会社の旅客機では集約ポイント(つまりリレーポイント)を備えているような形になる。

属性 値と仮定
キャリア周波数(Carrier Frequency) ※1 マクロ層とリレー: 基地局からリレー: 4ギガヘルツ以下
システムの帯域(system bandwidth) ※4 上り下り合わせて40メガヘルツ
レイアウト(Layout) マクロ層とリレーノード ※1
セルレンジ(Cell range) マクロセル: システムレベルシミュレーションでは 100 km のレンジで設定して評価する. 現実での実行可能性はリンクレベルシミュレーションでより高いレンジにより評価されるべきである(feasibility).
リレー: 上限80 m
ユーザ分布とユーザ側デバイスの移動速度(User distribution and UE speed) マクロ層ごとのエンドユーザの密度: ※2
ユーザデバイスの速度: 上限 1000 km/h
高度: 上限 15 km
トラフィックモデル(traffic model) エンドユーザの体感データレート: 下り 384kbps. ※3

※1: BS to relay link should be the priority for study compared to relay to UE link.

※2: Evaluate how many users can be served per cell site when the range edge users are serviced with the target user experience data rate.

※3: Target values for UL are lower than DL, 1/3 of DL is desirable.

6.1.11. 小型飛行機からの利用(Light aircraft scenario)

このシナリオでは、ヘリコプターや小型飛行機上の人や機械がモバイルサービスを開始し、受信できるようにする、一般的な航空機に対してサービスプロビジョニングをおこなうために定義されたシナリオである。
また、基地局をもとにした空中での無線ネットワーク構築は範囲外である。

このシナリオの特徴は、基本的なデータサービスと音声サービスをサポートするための非常に広範囲のカバレッジを伴った、上方向きのマクロセルにある。また、このマクロセルではスループットは節制され、ユーザ密度は低く抑えられている。また、高速移動しているかもしれないが制限された高度に位置するユーザに最適化されている。

一般的な地域向けの航空会社の旅客機で集約ポイント(つまりリレーポイント)を備えていないような形になる。

属性 値と仮定
キャリア周波数(Carrier Frequency) マクロ層のみで: 4ギガヘルツ以下
システムの帯域(system bandwidth) 上り下り合わせて40 メガヘルツ
レイアウト(Layout) 1層構造: マクロセル
セルレンジ(Cell range) システムレベルシミュレーションでは100 km レンジで評価する。実現可能性はリンクレベルの評価でより高いレンジで評価する。
ユーザ分布とユーザ側デバイスの移動速度(User distribution and UE speed 旅客機事のエンドユーザ密度: 上限6ユーザ
ユーザデバイスの速度: 上限370km/h
高度: 上限 3km
トラフィックモデル(traffic model) エンドユーザの体感データレート: 下り384kbps . ※1

※1 Target values for UL are lower than DL, 1/3 of DL is desirable.

6.1.12. 地上波サービスの衛星通信拡張(Satellite extension to Terrestrial)

この導入シナリオでは、地上波サービスが受けれない地域や放送サービスなどの衛星システムを使うことでより効果的になるサービスに関するサービスプロビジョニングを行うために定義されている。

衛星は地上波サービスが受信できない道路上や田舎のエリアを満たすために動作する。
衛星システムごしのサポートはデータ通信や音声通信だけでなく、machine type communication や放送、その他の遅延耐性サービスなどもサポートできる。

属性 導入1 導入2 導入3
キャリア周波数(Carrier Frequency) 上り・下りともに1.5ギガヘルツ帯 または 2 ギガヘルツ帯 下り20ギガヘルツ帯
上り30ギガヘルツ帯
40ギガヘルツ帯または50ギガヘルツ帯
二重化(Duplexing) FDD FDD FDD
衛星のアーキテクチャ(Satellite architecture) ベント・パイプ ※2 ベント・パイプ,
オンボード処理
ベント・パイプ、オンボード処理
5Gアーキテクチャでの典型的な衛星システムの配置 アクセスネットワーク バックホールネットワークネットワーク バックホールネットワーク
システム帯域
(DL + UL)
上限 2*10 メガヘルツ 上限 2*250 メガヘルツ 上限 2 * 1000 メガヘルツ
衛星軌道(Satellite Orbit) 対地同期軌道(GEO), 低軌道(LEO) 低軌道(LEO), 中軌道(MEO), 対地同期軌道(GEO) 低軌道(LEO), 中軌道(MEO), 対地同期軌道(GEO)
ユーザデバイスの分布(UE Distribution) 100% 屋外 100% 屋外 100% 屋外
ユーザデバイスのモビリティ(UE Mobility) 固定, ポータブル, モバイル ※3 固定, ポータブル, モバイル 固定, ポータブル, モバイル

※1: The carrier frequencies noted here are for evaluation purpose only, satellites are deployed in wide range of frequency bands including L band (1-2GHz), S band (2-4GHz), C band (3.4-6.725 GHz), Ku band (10.7-14.8 GHz), Ka band (17.3-21.2 GHz, 27.0-31.0 GHz) and Q/V bands (37.5-43.5 GHz, 47.2-50.2 GHz and 50.4-51.4 GHz) and more. Here the around xGHz is used to denote the carrier frequency close to xGHz rather than used as band proxy to denote a band range.

※2: Bent pipe refers to the architecure where the satellite transponders are transparent—only amplify and change frequency but preserve the waveform. On Board Processing satellite transponders incorperate regeneration — including modulating and coding the waveform.

※3: Mobile consitutes of both hand-helds and other moving platform receivers such as automobiles, ships, planes etc. Currently the hand-helds are limited to L and S bands but the research is ongoing to support higher bands.

7. 重要な性能指標(Key Performance Indicators)

7.1 データレートのピーク値(Peak Data Rate)

データレートのピーク値とはデータレートの最高理論値である。データレートの理論値は、単一のモバイルステーションに対してエラーフリーなコンディションが割り当て可能な状況を想定して受信されたデータビットであり、その状況下では該当するリンク方向への割り当て可能な無線リソースすべてが利用できる状況である。(捕捉すると、物理層の同期、基準信号、パイロット信号、ガードバンド、ガードタイムに用いられる無線リソースは除外されている。)

データレートの目標ピーク値は下りで20 Gbps、上りで 10G bps に設定すべきである。

評価手法として解析的評価を用いる。

7.2 スペクトル効率のピーク値(Peak Spectral Efficiency)

スペクトル効率のピーク値は(帯域幅で正規化された)データレートの最高理論値である。データレートの理論値は、単一のモバイルステーションに対してエラーフリーなコンディションが割り当て可能な状況を想定して受信されたデータビットであり、その状況下では該当するリンク方向への割り当て可能な無線リソースすべてが利用できる状況である。(捕捉すると、物理層の同期、基準信号、パイロット信号、ガードバンド、ガードタイムに用いられる無線リソースは除外されている。)

スペクトル効率のピーク値の目標値は 下りで 30bps/Hz、上りで 15 bps/Hz に設定すべきである。

高周波数帯ではより高い帯域幅を持つことができるが、低いスペクトル効率になる、一方、低周波数帯では低い帯域幅だが高いスペクトル効率になる。従って、 データレートのピーク値はスペクトル効率のピーク値と帯域幅の乗算から直接導き出すことはできない。

評価手法として解析的評価を用いる。

7.3 帯域幅(Bandwidth)

帯域幅は集約された総システム帯域幅の最大値を意味する。この帯域幅は単一また複数のRF搬送波(RF carriers)から提供される。この帯域幅は定量的な性能指標(KPI)である。

※1: Target value for this KPI is not defined here: it may be derived by IMT-2020 requirements, or based on outcomes from RAN1/RAN4 study/design.

http://www.itu.int/en/ITU-T/focusgroups/imt-2020/Pages/default.aspx

7.4 コントロールプレーンのレイテンシ(Control Plane Latency)

コントロールプレーンのレイテンシはバッテリー効率の高い状態(つまりIDLE状態)から連続的なデータ転送の開始(つまりACTIVE状態)に切り替わる際にかかる時間のことである。

コントロールプレーンのレイテンシの目標値は 10 ms に設定すべきである。

評価手法として解析的評価を用いる。

※1: For satellite communications link, the control plane should be able to support RTT of up to 600ms in the case of GEO and HEO, up to 180ms in the case of MEO, and up to 50ms in the case of LEO satellite systems.

7.5 ユーザプレーンのレイテンシ(User Plane Latency)

(ユーザプレーンのレイテンシは)あるアプリケーション層のパケット/メッセージを無線プロトコルのレイヤ 2/3 SDU(Service Data Unit) のイングレスポイントから無線プロトコルのレイヤ 2/3 SDUのエグレスポイントまで上り方向・下り方向の両方の無線インターフェース経由で伝達が成功するまでにかかる時間を指す。この場合、デバイスだけでなく基地局での受信もDRX(Discontinuous Reception、不連続受信)による制限を受けない。

URLLC(Ultra-Reliable and Low Latency Communications)ではユーザプレーンレイテンシの目標値は 上り側で0.5 ms 、下り側で0.5 ms に設定すべきである。
さらに言えば、次世代アクセスアーキテクチャ内で利用される無線転送技術としての次世代アクセス技術での利用を十分サポートできるようにレイテンシは低い値にすべきである。

※1: The reliability KPI also provides a latency value with an associated reliability requirement. The value above should be considered an average value and does not have an associated high reliability requirement.
For eMBB, the target for user plane latency should be 4ms for UL, and 4ms for DL.

※2: For eMBB value, the evaluation needs to consider all typical delays associated with the transfer of the data packets in an efficient way (e.g. applicable procedural delay when resources are not preallocated, averaged HARQ retransmission delay, impacts of network architecture).
When a satellite link is involved in the communication with a user equipment, the target for user plane RTT can be as high as 600ms for GEO satellite systems, up to 180ms for MEO satellite systems, and up to 50ms for LEO satellite systems.

※3: For the satellite case, the evaluation needs to consider the max RTT that is associated with the GEO satellite systems.
Analytical evaluation is used as the evaluation methodology.

7.6. 頻繁に発生しない小さなパケットのレイテンシ(Latency for Infrequent small packets)

頻繁に発生しないアプリケーション層の小さなパケット・メッセージの転送に関して、レイテンシはアプリケーション層のパケット/メッセージがモバイルデバイスの無線プロトコルのレイヤ 2/3 SDU(Service Data Unit) のイングレスポイントから無線アクセスネットワーク(RAN)の無線プロトコルのレイヤ 2/3 SDUのエグレスポイントまで伝達するのに要する時間である。また、データ転送の際、モバイルデバイスは最もバッテリ効率の良い状態からスタートする。

上記の定義に対し、レイテンシは、所要最大減衰量(Maximum Coupling Loss MaxCL)が164dBの状況下で測定した際に、20バイトのアプリケーション層のパケット(非圧縮IPヘッダを含めて物理層で105バイト)をアップリック側で10秒以上かからないようにすべきである。

解析的評価はベースラインの評価方法であり、必要に応じてシステムレベル評価を考慮することができる。

7.7. 移動による中断時間(Mobility Interruption Time)

移動による中断時間とは、移動によりユーザターミナルからどの基地局に対してもユーザプレーンのパケットを交換できなくなる期間である。

移動による中断時間の目標値は 0 ms にすべきである。(つまり移動により通信が中断してはいけない。)

この性能指標(KPI)はintra-NR (new radio) モビリティを実現するため周波数内モビリティおよび周波数間モビリティ両方に用いる。

モビリティサポートは ARPUが非常に低いエリアでの最小サービスプロビジョニングするための極端な田舎のシナリオの場合は、無線アクセス技術(RAT)間モビリティを削除した形式に緩めることができる。

単一無線アクセス技術内のモビリティはインフラやデバイスのコストの削減の手助けになるので張れば単純化することができる。基本のIDLEモードモビリティは最低限サポートすべきである。

解析的評価を評価手法として用いる。

7.8. システム間モビリティ(Inter-system mobility)

システム間モビリティはIMT-2020システムと少なくとも一つのIMTシステムとの間のモビリティをサポートする能力を指す。

評価方法はこの性能指標用に検査することを基本とする。

7.9. 確実性(Reliability)

確実性は Xバイトの転送を特定の遅延で配送する成功確率により評価できる。ここでの遅延は、特定のチャネル品質(例えばカバレッジのエッジ)において、小さなデータパケットを無線プロトコルのレイヤ 2/3 SDU(Service Data Unit) のイングレスポイントから無線プロトコルのレイヤ 2/3 SDUのエグレスポイントまで伝送するのに費やす時間を指す。

一般的なURLLCでの単一パケットの一回の転送において確実性への要求事項は、 ユーザプレーンレイテンシが 1ms の状況で 32バイトに対して 1-10-5 である。

eV2Xでは、300バイトサイズのパケットの伝送における通信の可用性と回復力とユーザレイテンシを満たすため、要求事項は次のようになる:

  • 確実性 = 1-10^{-5}, ユーザプレーンレイテンシ = 3-10 msec、通信レンジ内(2,3 m での)サイドリンク経由のダイレクト通信の場合。
  • 確実性 = 1-10^{-5}, ユーザプレーンレイテンシ = 3-10 msec、基地局経由のリレーの場合

目標とする通信レンジと確実性への要求事項は導入と制御シナリオに依存する(例えば、平均車車間速度など)

導入シナリオに特化した制御ポイントに対するリンクレベルでの評価とシステムレベルでのシミュレーションは、屋内ホットスポット、アーバンマクロ、高速道路、コネクテッドカー向けのアーバングリッドに評価方法として利用できる。

※1: Other reliability requirements may be added, if needed, e.g. for critical communications relating to high-speed train, and more detailed requirements for eV2X should refer to the SA1 requirements in 3GPP TS 22.886 [18].

7.10. 範囲(Coverage)

デバイスと基地局間での上りおよび下りの所要最大減衰量(Maximum Coupling Loss MaxCL)は 160 bps のデータレートになるべきで、その場合、アップリンク・ダウンリンクそれぞれの無線プロトコルスタックの入り口と出口で観測されるデータレートの所要最大減衰量になる。

カバレッジの目標値は 164dBに設定すべきである。

リンクバジェット、または、リンクレベルの解析(または両方)を評価手法として使う。

7.11. 極限範囲(Extreme Coverage)

所要減衰量(coupling loss)はユーザ側設備のアンテナポートと eNode Bアンテナポートとの間のリンク上のロングタームチャネルロスの総量と定義され、実践では、アンテナの利得、パスの減衰、シャドウイング、ボディロスなどを含む。

MaxCL(最大所要減衰量)はサービスを伝送できる所要減衰量の限界値であり、そのため、サービスのカバレッジと定義できる。MaxCL(最大所要減衰量)はキャリア周波数とは独立している。上りと下りそれぞれでMaxCL(最大所要減衰量)は次のように定義される:

上り側のMaxCL(最大所要減衰量) = 上り側の最大送信出力 – eNB の受信感度

下り側のMaxCL(最大所要減衰量)= 下り側の最大送信出力 – ユーザ側デバイスの受信感度

MaxCL(最大所要減衰量)は(リンクレベルシミュレーションの補助の付いた)リンクバジェット分析で評価される。

MaxCL(最大所要減衰量)の計算のテンプレートは下記の表に掲載する。

移動していないユーザに対して下りのデータレートが 2Mbps、上りのデータレートが 60 kbpsである基本的なMBBサービスでは、目標MaxCL(最大所要減衰量)は 140dBである。モバイルユーザに対しては下りのデータレートが384kbpsでも許容可能である。

移動していないユーザに対して下りのデータレート 1 Mbps、上りのデータレートが 30 kbpsの基本的なMBBサービスでは、目標MaxL(最大所要減衰量)は143dBである。この所要減衰量では関連する上り・下りのコントロールチャネルは適切に動作していることが望ましい。

MaxCL Calculation Template

item value
Transmitter  
(1) Tx power (dBm)  
Receiver  
(2) Thermal noise density (dBm/Hz)  
(3) Receiver noise figure (dB)  
(4) Interference margin (dB)  
(5) Occupied channel bandwidth (Hz)  
(6) Effective noise power= (2) + (3) + (4) + 10 log(5) (dBm)  
(7) Required SINR (dB)  
(8) Receiver sensitivity = (6) + (7) (dBm)  
(9) MaxCL = (1) – (8) (dB)  
 

MaxCL calculation Assumption

   
UE Tx power 23dBm
DL Tx power 46dBm
eNB receiver noise figure 5dB
UE receiver noise figure 9dB
Interference margin 0dB

7.12. ユーザ側デバイスのバッテリライフ(UE battery life)

ユーザ側デバイス(User Equipment)のバッテリライフはリチャージなしのユーザ側デバイスのバッテリライフで評価できる。 mMTCでのバッテリライフの極限カバレッジは、蓄えられたエネルギー容量を5Whとし、毎日 20バイトのダウンリンクでの転送に続く200バイトのアップリンクへの転送を164DBのMaxCLから実施するデータ転送を基準にする。

mMTCでの目標値は 10年以上であり、15年が望ましい。

解析的評価を評価手法として使う。

7.13. ユーザ側デバイスのエネルギー効率(UE energy efficiency)

ユーザ側デバイスのエネルギー効率はユーザデバイスのモデムでの電力消費量を最小化しながらより良いモバイルブロードバンドデータレートをを維持する許容量を意味する。

この性能指標は定量的なKPIである。評価手法は検査をもとにすべきである。より詳細な定量的検査を実施することもできる。

7.14. セル・送信ポイント・送受信ポイントでのスペクトル効率(Cell/Transmission Point/TRxP spectral efficiency)

送受信ポイント間のスペクトル効率 ※ 1 は、送受信ポイントごとに分割されたチャネル帯域幅により分割された全ユーザの集約されたスループットを指す。3 sector のサイトは 3つの送受信ポイントで構成される。多重不連続キャリアの場合、この性能指標はキャリアごとに計算すべきである。この場合、特定キャリア上の集約スループット、チャネル帯域幅、送受信ポイントの個数を用いる。

この性能指標は定量的な性能指標である。

結合システムレベルの評価は屋内ホットスポット、市街地、田舎、アーバンマクロの評価に用いる。

※1: 3GPP should strive to meet the target with typical antenna configuration
※2: Target for 3x the cell spectral efficiency of IMT-Advanced targets for Indoor Hotspot, Dense Urban (step 1), Rural and Urban Macro for full buffer.

Spectrum efficiency Indoor Hotspot Dense Urban Rural Urban Macro High Speed
eMBB 3x IMT-A InH 3x IMT-A UMi 3x IMT-A RMa 3x IMT-A UMa N/A
mMTC N/A N/A N/A N/A N/A
URLLC N/A N/A N/A N/A N/A

7.15. エリアトラフィックキャパシティ(Area traffic capacity)

エリアトラフィックキャパシティは地理的なエリアごとの総トラフィックスループットw指す。( Mbit/s/m^{2}) このメトリックは2つの異なるトラフィックモデル(フルバッファモデルとノン・フルバッファモデル)により評価できる。

  • フルバッファモデル:総トラフィックスループット(Mbit/s/m^{2}). フルバッファトラフィックを基準に計算する。
  • ノン・フルバッファモデル:総トラフィックスループット(Mbit/s/m^{2}). ノン・フルバッファトラフィックを基準に計算する。

エリアトラフィックキャパシティはユニットエリアごとにネットワークが伝送できるトラフィック量の測定値である。このメトリックはサイト密度、帯域幅、スペクトル効率に依存する。

シングルバンドシステムのフルバッファモデルでのエリアキャパシティは

エリアキャパシティ (bps/m^{2}) = サイト密度 (site/m^{2}) × 帯域幅 (Hz) × スペクトル効率 (bps/Hz/site)

と表記できる。

最低でも 1Gbps の集約帯域幅をサポートすべきである。

※2: Site here refers to single transmission and reception point (TRxP).
It is proposed to perform full buffer evaluation, using the spectrum efficiency results together with assumptions on available bandwidth and site density in order to derive a quantitative area traffic capacity KPI for information.

7.16. ユーザ体感データレート(User experienced data rate)

ユーザ体感データレートはノン・フルバッファトラフィックおよびフルバッファトラフィックにより評価できる。(ノン・フルバッファシミュレーションのほうが好ましい)

ノン・フルバッファトラフィックでは、ユーザ体感データレートはユーザスループットの5パーセント点になる。ユーザスループットはバーストのサイズをバーストの最初のパケットが到達してから最後のパケットを受信するまでの時間で割ったものに当たる。

フルバッファトラフィックでは、ユーザ体感レートは次のように計算する:

ユーザ体感データレート = (5%ユーザスペクトル効率) x (帯域幅)

5%ユーザスペクトル効率はチャネルを共有してるアクティブユーザ数に依存する。(ITUの評価では10を推定値として使う)固定の送信出力の場合、5%ユーザスペクトル効率は帯域幅により変化する。少数のユーザでチャネルを共有しながら高い5%ユーザスペクトル効率を維持するには、密度の高いネットワーク(dense network)が効率が良い、つまり、5%ユーザスペクトル効率はサイト密度により変化する場合がある。

フルバッファトラフィックでのユーザ体感レートは、数値的な要求事項が定めらていない情報のために評価する。

ノン・フルバッファトラフィックでのユーザ体感レートは、結合システムレベルの評価で用い、屋内ホットスポット、市街地、田舎、アーバンマクロの評価で使う。

ノン・フルバッファトラフィックでのユーザ体感レートは、特定エリアトラフィックレベルまでは許容できる。

7.16. ユーザ側のスペクトル効率の5パーセント点(5th percentile user spectrum efficiency)

ユーザスペクトル効率の5パーセント点は正規化されたユーザスループットのCDF(累積分布関数)での5%のポイントを意味する。

(正規化された)ユーザスループットは平均ユーザスループットでチャネル帯域幅ごとに分割され、bit/s/Hz で計測される。

ここでのチャネル帯域幅は有効な帯域幅 x 周波数再利用率である。有効な帯域幅は、アップリンク/ダウンリンクの比率を考慮しながら適切に正規化された、運用している帯域幅である。多重不連続キャリアの場合、この性能指標はキャリアごとに計算すべきであり、ユーザスループットおよびチャネル帯域幅はキャリアごとのものを用いる。

※1: Target for 3x the cell edge spectral efficiency of IMT-Advanced targets for Indoor Hotspot, Dense Urban (step 1), Rural and Urban Macro for full buffer.

5th percentile user spectrum efficiency Indoor Hotspot Dense Urban Rural Urban Macro High Speed
eMBB 3x IMT-A InH 3x IMT-A UMi 3x IMT-A RMa 3x IMT-A UMa N/A
mMTC N/A N/A N/A N/A N/A
URLLC N/A N/A N/A N/A N/A

7.17. 接続密度(Connection density)

接続密度は、単一エリア(平方キロメートルごと)の目標QoSを埋め尽くす総デバイス数を示す。ここで、目標QoSはパケットの党略率をl、パケットサイズをSとしたときのシステムのパケット破棄率が1%以下であることを保証することを指す。

パケット破棄率 = (破棄されたパケット数)/(生成されたパケット数)

であり、packet dropping timer を超えて受信側で受信に成功した場合も破棄に換算する。

目標値は都市部において 1,000,000 デバイス/平方キロメートルである。

都市部での大規模コネクションへのカバレッジを評価するうえで、解析的評価とリンクレベル評価、システムレベル評価を行う。

7.18. モビリティ(Mobility)

モビリティは定義されたQoSを達成できるユーザの最大速度(km/h)

目標値は500km/h にすること。

導入シナリオに特化した操作ポイントに対するリンクレベルの評価を評価手法として用いること。

7.19. ネットワークのエネルギー効率(Network energy efficiency)

ネットワークのエネルギー効率はより良いエリアトラフィックキャパシティを提供しながらRANのエネルギー使用量を最小化する許容量である。

定性的指標と定量的指標の両方が提案されている。

ネットワークのエネルギー効率はNRのデザインでの基本指針として考慮すべきである。

目標はデザインとして:

  • データを効率よく転送できる能力
  • 転送するデータがなく、ネットワークの可用性が維持されている状態で十分なgranular network discontinuous transmission を提供できる能力
  • ロードやサービス、エリアに依存した基地局の休眠間隔(sleep durations)を適用するフレキシビリティをオペレータに提供できる能力

定量的性能指標の場合、次の指標を用いるべきである

a) 異なるエネルギー効率に直接関係するソリューションやメカニズムを比較する場合で、定性評価指標では明確な違いが出ない場合

b) 最終的なNRシステムをLTEと比較する場合で、ネットワークのエネルギー効率にもたらされる全体的な改善を評価する場合

定義:

 \tex expression
 EE_{global} = \sigma_{scenario K}b_{k}EE_{scenario K}

b_{k}はエネルギー効率が評価されているすべての導入シナリオの重み

 \tex expression
 EE_{Scenario} =  \sigma_{load level 1} a_{1}frac{V_{1}}{EC_{1}}

V{1} : 基地局から提供される秒間のトラフィック量 (bits/s)
EC
{1} : V{1}を提供するために基地局により消費されるパワー (in Watt = Joule/s).
a
{1} : トラフィックロードレベルに対する重み