8. 生成AIで作成する5GシステムのNG-RANと5GCのインタフェース概要

**目次**

1.  [序論](#1-序論)
    1.1. [5Gネットワークアーキテクチャの概要とgNB-5GCインターフェースの重要性](#11-5gネットワークアーキテクチャの概要とgnb-5gcインターフェースの重要性)
    1.2. [レポートの範囲と目的](#12-レポートの範囲と目的)
2.  [5GシステムアーキテクチャとNGインターフェース](#2-5gシステムアーキテクチャとngインターフェース)
    2.1. [5Gネットワークコンポーネントの概要](#21-5gネットワークコンポーネントの概要)
    2.2. [NGインターフェースの紹介](#22-ngインターフェースの紹介)
    2.3. [制御プレーン（NG-C）とユーザープレーン（NG-U）の分離](#23-制御プレーンng-cとユーザープレーンng-uの分離)
3.  [NG-Cインターフェース：制御プレーンの詳細](#3-ng-cインターフェース制御プレーンの詳細)
    3.1. [プロトコルスタック](#31-プロトコルスタック)
    3.2. [主要な機能と手順](#32-主要な機能と手順)
4.  [NG-Uインターフェース：ユーザープレーンの詳細](#4-ng-uインターフェースユーザープレーンの詳細)
    4.1. [プロトコルスタック](#41-プロトコルスタック)
    4.2. [主要な機能](#42-主要な機能)
    4.3. [NG-Uを介したQoS管理](#43-ng-uを介したqos管理)
    4.4. [GTP-Uカプセル化とトンネリング](#44-gtp-uカプセル化とトンネリング)
5.  [高度な5G機能とNGインターフェース](#5-高度な5g機能とngインターフェース)
    5.1. [ネットワークスライシング](#51-ネットワークスライシング)
    5.2. [エッジコンピューティング](#52-エッジコンピューティング)
6.  [大規模キャリア向けの実装上の考慮事項](#6-大規模キャリア向けの実装上の考慮事項)
    6.1. [展開シナリオ](#61-展開シナリオ)
    6.2. [パフォーマンス要件](#62-パフォーマンス要件)
    6.3. [NGインターフェースのセキュリティ](#63-ngインターフェースのセキュリティ)
7.  [結論](#7-結論)
    7.1. [gNB-5GCインターフェースの主要な側面の概要](#71-gnb-5gcインターフェースの主要な側面の概要)
    7.2. [5Gエコシステム全体におけるNGインターフェースの重要性](#72-5gエコシステム全体におけるngインターフェースの重要性)
8.  [主要な表](#8-主要な表)
    8.1. [NGインターフェースプロトコルスタック](#81-ngインターフェースプロトコルスタック)
    8.2. [主要なNG-C手順とその機能](#82-主要なng-c手順とその機能)
    8.3. [NG-Uインターフェースに関連する5G QoSパラメータ](#83-ng-uインターフェースに関連する5g-qosパラメータ)
9.  [関連ドキュメント](#9-関連ドキュメント)
10.  [引用文献](#10-引用文献)
---

## 1. 序論

### 1.1. 5Gネットワークアーキテクチャの概要とgNB-5GCインターフェースの重要性

第5世代移動通信システム（5G）は、3GPPによってRelease 15から定義されたシステムであり、その機能は2018年6月に機能的に凍結され、2019年9月までに完全に仕様化されました [1]。この標準化の取り組みは、無線インターフェースだけでなく、呼制御とセッション制御、モビリティ管理、サービスプロビジョニングなど、モバイルシステム全体を可能にするすべてのプロトコルとネットワークインターフェースを網羅しています [1]。この3GPP仕様への世界的な収束は、市場の驚異的な成長と、ブロードバンドセルラー、そして現在のインターネット・オブ・エブリシングが安定した将来を見据えた標準化プラットフォームに依存できるという保証の高まりを可能にしました [1]。

5Gシステムは、より高いデータレートを提供する **高度化モバイルブロードバンド（eMBB）** 、極めて高い信頼性と低遅延を必要とするアプリケーション向けの **クリティカルコミュニケーション（CC）** および **超高信頼・低遅延通信（URLLC）** 、そして非常に高密度のデバイス接続をサポートする **大規模IoT（mIoT）** を含む、4Gサービスをいくつかの軸に沿って改善しています [1]。さらに、5Gは **ネットワークスライシング** や **ネットワーク機能公開** などの機能を通じて、柔軟なネットワーク運用を提供します [1]。

5Gシステムの全体的なアーキテクチャは、以前の世代と同様に、 **ユーザー機器（UE）** 、 **無線アクセスネットワーク（NG-RAN）** 、および **コアネットワーク（5GC）** で構成されています [1]。UEとNG-RAN間の無線インターフェースは「 **NR-Uu** 」と呼ばれます [1]。

NG-RANは主に **gNB（Next Generation Node B）** で構成されており、ユーザーに5G NRアクセスを提供します [2]。gNBは、 **gNB-CU（中央ユニット）** と1つ以上の **gNB-DU（分散ユニット）** で構成され、 **F1論理インターフェース** を介して接続される場合があります [2]。

5GCアーキテクチャは、ネットワーク要素が「従来の」ネットワークエンティティではなく、「 **ネットワーク機能」（NF）** の観点から定義される **サービスベースアーキテクチャ（SBA）** フレームワークに依存しており、モジュール性と再利用性を提供します [1]。主要な5GCエンティティには、シグナリングとモビリティ管理を行う **アクセスおよびモビリティ管理機能（AMF）** 、およびユーザーデータを処理する **ユーザープレーン機能（UPF）** が含まれます [1]。

NG-RAN（特にgNB）と5GC間のインターフェースは **NGインターフェース** と呼ばれ、5Gシステムの高度な機能と高性能を実現するために不可欠です [2]。

> **洞察:** 以前の世代からの進化は、無線アクセスネットワークとコアネットワークの分離という一貫したアーキテクチャパターンを示していますが、5Gは機能と性能の点で大幅な強化を導入しており、gNB-5GCインターフェースはより複雑で重要になっています。
> **思考の連鎖:** 3GPPは、世代を超えて無線アクセスネットワークとコアネットワークの分離を伴うモバイルシステムを一貫して定義してきました [1]。5Gはこのパターンを踏襲していますが、機能強化（eMBB、URLLC、mMTC）により、より高いデータレート、より低い遅延、および大規模な接続を管理するためにより高度なインターフェースが必要になります。5GCのモジュール式SBA [1] は、以前の世代と比較して、gNBとのより複雑な相互作用も意味します。
```plantuml
@startuml
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title 5G System Overview and gNB-5GC Interface Importance

package "User Equipment (UE)" #lightyellow {
  entity UE
}

package "NG-RAN" #lightblue {
  entity "gNB-CU\n(Central Unit)" as gNBCU
  entity "gNB-DU\n(Distributed Unit)" as gNBDU

  ' Internal NG-RAN connection
  gNBCU --> gNBDU : F1 Interface\n(CU-CP/CU-UP split)\n(Application: F1AP)\nTransport: SCTP/IP\nData Link: Ethernet
}

package "5GC Core Network" #lightgreen {
  entity AMF
  entity UPF

  ' Core internal SBA (for context)
  AMF <--> UPF : Service-Based API\n(HTTP/2 over TLS)\n(Network: IP)\n(Data Link: Ethernet)
}

' UE to NG-RAN
UE --> gNBDU : NR-Uu Interface\n(RRC over PDCP/RLC/MAC/PHY)

' NG-RAN to 5GC
gNBCU -u-> AMF #red: <color #red>NG-C (N2)\n<color #red>(Application: NGAP)\n<color #red>Transport: SCTP/IP\n<color #red>Data Link: Ethernet
gNBDU -u-> UPF #red: <color #red>NG-U (N3)\n<color #red>(Application: GTP-U)\n<color #red>Transport: UDP/IP\n<color #red>Data Link: Ethernet
@enduml

```
### 1.2. レポートの範囲と目的

このレポートは、高性能・高機能な5GシステムにおけるNGインターフェースの詳細な説明と推測を提供することを目的としています。

範囲には、NGインターフェースの包括的な分析が含まれており、その2つの主要なコンポーネントである **NG制御プレーンインターフェース（NG-C）** と **NGユーザープレーンインターフェース（NG-U）** に焦点を当てています。

目的は、NG-CとNG-Uの両方に関連するプロトコルスタック、主要な機能、および手順を説明すること、ならびにネットワークスライシングやエッジコンピューティングなどの高度な5G機能をサポートするNGインターフェースの役割について議論することです。

さらに、このレポートでは、高性能5Gネットワークを展開する大規模モバイルキャリア向けの潜在的な実装戦略と考慮事項についても検討します。

## 2. 5GシステムアーキテクチャとNGインターフェース

### 2.1. 5Gネットワークコンポーネントの概要

*   **ユーザー機器（UE）**: モバイルステーションとUSIMで構成されるUEは、5Gネットワークにアクセスするエンドユーザーデバイスです [1]。
*   **NG-RAN（次世代無線アクセスネットワーク）**:
    *   NG-RANは、5Gネットワークへの無線アクセスを提供する責任があります [2]。これは、NGインターフェースを介して5GCに接続された一連のgNBで構成されています [2]。
    *   **gNB（Next Generation Node B）** は5G基地局であり、ユーザー機器との間で無線データを送受信し、そのカバレッジエリアはセルと呼ばれます [3]。gNBは、ユーザー機器側へのNR制御およびユーザープレーンプロトコル終端を提供します [2]。
    *   NG-RANには、5GCに接続するためにアップグレードされた進化した4G eNodeBである**ng-eNB**も含まれる場合があります [4]。
    *   gNBは、論理的に **gNB-CU（中央ユニット）** と1つ以上の **gNB-DU（分散ユニット）** に分割される場合があります [2]。gNB-CUはRRC、PDCP、およびSDAPプロトコル（またはen-gNBの場合はRRCおよびPDCP）をホストし、gNB-DUはRLC、MAC、およびPHYレイヤーをホストします [2]。これらのユニットは、 **F1論理インターフェース** を介して接続されています [2]。
*   **5GC（5Gコアネットワーク）** :
    *   5GCは5Gシステムのコアネットワークであり、モビリティ管理、セッション管理、認証、ポリシー制御などのさまざまな機能を担当します [2]。
    *   5GC内の主要な **ネットワーク機能（NF）** には、UEアクセスとモビリティを管理する **アクセスおよびモビリティ管理機能（AMF）** 、ユーザーデータルーティングと転送を処理する **ユーザープレーン機能（UPF）** 、PDUセッションを管理する **セッション管理機能（SMF）** 、 **認証サーバー機能（AUSF）** などが含まれます [5]。
    *   5GCアーキテクチャは、ネットワーク機能（NF）が標準化されたインターフェースを通じて他の承認されたNFにサービスを提供し、モジュール性と柔軟性を促進する **サービスベースアーキテクチャ（SBA）** に基づいています [1]。

> **洞察:** gNBアーキテクチャにおけるCUとDUの分割の導入 [2] は、システム全体の複雑さを増し、NGインターフェースがNG-RAN内の異なる終端点を持つ可能性があるため、NGインターフェースに影響を与えます。
> **思考の連鎖:** gNBのCUとDUへの機能分割は、5G RANにおける主要なアーキテクチャ上の革新です [2]。この分割により、より柔軟な展開とリソース管理が可能になり、パフォーマンスとコストの考慮事項に基づいて、機能をエッジまたはより中央に配置できます。NG-RANを5GCに接続するNGインターフェースは、主に上位レイヤーの制御およびユーザープレーン機能を処理するgNB-CUと対話します。この分離により、RANの分散部分と集中部分の独立したスケーリングと進化が可能になります。
```plantuml
@startuml
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title 5G System Architecture and NG Interface

package "User Equipment (UE)" #LightGoldenRodYellow {
  entity UE
}

package "NG-RAN" #LightSkyBlue {
  entity "gNB-CU\n(Central Unit)" as gNBCU
  entity "gNB-DU\n(Distributed Unit)" as gNBDU
  entity "ng-eNB\n(Evolved Node B)" as ng_eNB

  ' Intra NG-RAN connection
  gNBCU --> gNBDU : F1 Interface\n(F1AP over SCTP/IP/Ethernet)
}

package "5GC Core Network (SBA)" #LightGreen {
  entity AMF
  entity SMF
  entity UPF
  entity AUSF

  ' Service-Based Interfaces
  AMF <--> SMF   : SBI (HTTP/2 over TLS)
  SMF <--> UPF  : SBI (HTTP/2 over TLS)
  AMF <--> AUSF : SBI (HTTP/2 over TLS)
}

' Radio Access
UE --> gNBDU : NR-Uu Interface\n(RRC/PDCP/RLC/MAC/PHY)

' NG Interfaces
gNBCU --> AMF  : NG-C (N2)\n(NGAP over SCTP/IP/Ethernet)
gNBDU --> UPF  : NG-U (N3)\n(GTP-U over UDP/IP/Ethernet)
@enduml

```
### 2.2. NGインターフェースの紹介

NGインターフェースは、NG-RANノード（gNBまたはng-eNB）と5GCの間で定義される論理インターフェースです [7]。これは、5Gネットワークのこれら2つの基本的な部分間の制御プレーンとユーザープレーンの両方の通信の主要な接続点として機能します [2]。

NGインターフェースは、4G LTEネットワークでeNBをEPC（Evolved Packet Core）に接続するために使用されるS1インターフェースと概念的に類似しています [7]。ただし、NGインターフェースは、ネットワークスライシングやより柔軟なQoSフレームワークなど、5Gシステムの新しい機能と要件をサポートするために強化されています [9]。

NGインターフェースは **多対多接続** をサポートしており、つまり、5GC内の単一のAMF/UPFを複数のgNBまたはng-eNBに接続でき、逆に、単一のgNBまたはng-eNBを複数のAMF/UPFに接続できます [7]。この柔軟性により、効率的なリソース管理とネットワークトポロジ設計が可能になります。

NGインターフェースの技術的な詳細と仕様は、主に **3GPP TS 38.41xシリーズ** の技術仕様内で定義されています [10]。具体的には、TS 38.410は一般的な側面と原則 [12] を提供し、TS 38.413は制御プレーンシグナリングに使用される **NGアプリケーションプロトコル（NGAP）** の詳細 [15] を記述し、TS 38.414はNGデータ転送メカニズム [23] を指定しています。

> **洞察:** NGインターフェースが「オープン」インターフェースであること [10] は、多くの場合マルチベンダー展開を使用する大規模モバイルキャリアにとって重要な要件である、異なるベンダーの機器間の相互運用性にとって非常に重要です。
> **思考の連鎖:** 3GPPは、競争的なエコシステムを育成し、イノベーションを推進するために、オープンインターフェースの原則を重視しています [1]。NGインターフェース仕様は、異なるメーカーから供給されたAMFとのNG-RANノードの相互接続を明確に促進することを目的としています [10]。これにより、モバイルキャリアはさまざまなベンダーから最高のネットワークコンポーネントを選択でき、ネットワーク展開の柔軟性が向上し、ベンダーロックインシナリオを回避できます。これは、複雑で進化するネットワークインフラストラクチャを持つ大規模オペレーターにとって特に重要です。
```plantuml
@startuml "NG Interface Architecture"

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title NG Interface Architecture in 5G Networks

' Color definitions
!define NGRAN_COLOR pink
!define CORE_COLOR lightgreen
!define INTERFACE_COLOR lightblue
!define SPEC_COLOR lavender


' Main packages
package "NG-RAN" as ngran #NGRAN_COLOR {
  entity "gNB" as gnb {
    + 5G Base Station
  }
  entity "ng-eNB" as ngenb {
    + Enhanced LTE Base Station
  }
  gnb <--> ngenb : "alternative\ndeployment options"
}

package "5G Core Network (5GC)" as core #CORE_COLOR {
  package "Control Plane" as cplane {
    entity "AMF" as amf {
      + Access and Mobility Management Function
      + Session Management
      + Authentication
    }
  }
  
  package "User Plane" as uplane {
    entity "UPF" as upf {
      + User Plane Function
      + Packet Routing & Forwarding
      + QoS Handling
    }
  }
  amf <--> upf : "coordinate for\nsession management"
}

package "NG Interface" as ngif #INTERFACE_COLOR {
  entity "NG-C (Control Plane)" as ngc #yellow {
    + NGAP Protocol
    + Signaling
  }
  
  entity "NG-U (User Plane)" as ngu #yellow {
    + Data Transfer
    + GTP-U Protocol
  }
  ngc <--> ngu : "complementary\nfunctions"
}

package "3GPP Specifications" as specs #SPEC_COLOR {
  entity "TS 38.410" as ts38410 {
    + General Aspects & Principles
  }
  
  entity "TS 38.413" as ts38413 {
    + NGAP Protocol Details
    + Control Plane Signaling
  }
  
  entity "TS 38.414" as ts38414 {
    + NG Data Transfer Mechanisms
    + User Plane Protocols
  }
  ts38410 --> ts38413 : "provides basis for"
  ts38410 --> ts38414 : "provides basis for"

}

' Cross-package relationships
gnb <--> ngc : "connects via"
ngenb <--> ngc : "connects via"
ngc <--> amf : "signaling channel"

gnb <--> ngu : "connects via"
ngenb <--> ngu : "connects via"
ngu <--> upf : "data channel"

ts38413 --> ngc : "defines"
ts38414 --> ngu : "defines"
ts38410 --> ngif : "defines general aspects"

' Key characteristics
note bottom of ngif
  Key Features:
  - Many-to-Many Connectivity
  - Enhanced QoS Framework
  - Network Slicing Support
  - Open Interface 
    (Vendor Interoperability)
  - Similar to S1 Interface 
    in 4G but enhanced
end note

@enduml
```
```plantuml
@startuml
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title NG Interface Communication Flow\n5G Network Architecture

participant "UE\n(User Equipment)" as UE #lightblue
participant "gNB\n(NG-RAN Node)\n(ng-eNB)" as RAN #pink
participant "AMF\n(Access and Mobility\nManagement Function)" as AMF #lightgreen
participant "UPF\n(User Plane Function)" as UPF #lightgreen

note over RAN, AMF : NG Interface - Control Plane (NGAP)\nTS 38.410 General Principles, TS 38.413 NGAP Signaling
note over RAN, UPF : NG Interface - User Plane (NG Data Transfer)\nTS 38.414 GTP-U Data Transfer

== Registration and Initial Setup ==

UE -> RAN : Initial Access Request
activate RAN

RAN -[#red]> AMF : <color #red>NG Setup Request\n<color #red>(Control Plane - NGAP, TS 38.410)
activate AMF
AMF -[#red]> RAN : <color #red>NG Setup Response\n<color #red>(Acknowledgment, TS 38.410)

RAN -[#red]> AMF : <color #red>Initial UE Message\n<color #red>(Registration Request, TS 38.413)
AMF -> AMF : Authentication and\nAuthorization Process

AMF -> UPF : N4 Session Establishment\n(User Plane Setup, TS 38.414)
activate UPF
UPF -> AMF : N4 Session Response

AMF -[#red]> RAN : <color #red>Initial Context Setup Request\n<color #red>(QoS Parameters, Security Context)
RAN -> UE : RRC Connection Setup\n(Radio Resource Control)
activate UE

UE -> RAN : RRC Connection Complete
RAN -[#red]> AMF : <color #red>Initial Context Setup Response

== Data Communication ==

note over UE, UPF : User Data Flow through NG Interface

UE -> RAN : Uplink Data
RAN -[#red]> UPF : <color #red>User Data\n<color #red>(GTP-U, NG User Plane)
UPF -[#red]> RAN : <color #red>Downlink Data\n<color #red>(GTP-U, NG User Plane)
RAN -> UE : Downlink Data

== Network Slicing and QoS Management ==

AMF -[#red]> RAN : <color #red>PDU Session Resource\n<color #red>Setup Request\n<color #red>(Network Slice Selection, TS 23.501)
RAN -[#red]> AMF : <color #red>PDU Session Resource\n<color #red>Setup Response

== Multi-Vendor Interoperability ==

note over RAN, AMF : Open Interface Design\nEnables Multi-Vendor Deployment
note over RAN, UPF : Standardized Protocols\n(3GPP TS 38.41x Series)

== Mobility Management ==

UE -> RAN : Handover Request
RAN -[#red]> AMF : <color #red>Handover Required\n<color #red>(NGAP Signaling, TS 38.413)
AMF -[#red]> RAN : <color #red>Handover Command
RAN -> UE : Handover Command

deactivate UE
deactivate RAN
deactivate AMF
deactivate UPF

note over UE, UPF
Key Features of NG Interface:
• Many-to-Many Connectivity Support  
• Enhanced QoS Framework  
• Network Slicing Capability  
• Open Interface for Multi-Vendor Interoperability  
• Control Plane: NGAP Protocol (TS 38.413)  
• General Principles: TS 38.410  
• User Plane: NG Data Transfer (TS 38.414)
end note

@enduml

```
### 2.3. 制御プレーン（NG-C）とユーザープレーン（NG-U）の分離

NGインターフェースの基本的な側面は、 **制御プレーン** と **ユーザープレーン** のトラフィックの分離です [8]。この分離により、5Gネットワーク内のシグナリングとデータ転送機能の独立した管理とスケーリングが可能になります [36]。

*   **NG-Cインターフェース（NG制御プレーンインターフェース）** : NG-RANノード（分割アーキテクチャでは特にgNB-CU-CP）と5GC内の **AMF（アクセスおよびモビリティ管理機能）** の間で定義されます [8]。その主な目的は、RANとコアネットワーク間の制御および管理機能のための信頼性の高いシグナリング伝送サービスを提供することです [7]。NG-Cは、参照点アーキテクチャでは **N2インターフェース** とも呼ばれます [8]。
*   **NG-Uインターフェース（NGユーザープレーンインターフェース）** : NG-RANノード（分割アーキテクチャでは特にgNB-CU-UP）と5GC内の **UPF（ユーザープレーン機能）** の間で定義されます [8]。これは、RANとコアネットワーク間のアプリケーションデータ（ユーザープレーンPDU）の転送を担当し、非保証データ伝送サービスを提供します [7]。NG-Uは、参照点アーキテクチャでは **N3インターフェース** とも呼ばれます [8]。

> **洞察:** 制御プレーンとユーザープレーンの分離 [10] は5Gにおける基本的なアーキテクチャ原則であり、大規模キャリアの多様なサービス要件を満たすために不可欠な、制御機能とデータ処理機能の独立したスケーリングと最適化を可能にします。
> **思考の連鎖:** 制御プレーンをユーザープレーンから分離することで、大規模モバイルキャリアにはいくつかの利点があります [36]。シグナリングとデータトラフィックの特定の需要に基づいて、ネットワークリソースをそれぞれ独立してスケーリングできます。たとえば、ピーク時には、ユーザープレーンの容量が制御プレーンの容量よりも大幅に高くなる必要があり、この分離により、オペレーターはそれに応じてリソースを割り当てることができます。さらに、制御プレーンとユーザープレーンの機能の独立した進化とアップグレードを促進し、よりアジャイルで効率的なネットワーク管理と、システムの他の部分に影響を与えることなく新しいサービスの導入を可能にします。
```plantuml
@startuml "Control Plane and User Plane Separation in NG Interface"

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title Control Plane (NG-C) and User Plane (NG-U) Separation in 5G Network

' Color definitions
!define NGRAN_COLOR CDFFCD
!define CORE_COLOR FFCDCD
!define INTERFACE_COLOR CDCDFF
!define REFERENCE_COLOR FFFFCD

' Main packages
package "NG-RAN Architecture" as ngran #NGRAN_COLOR {
  package "gNB Split Architecture" as gnbsplit {
    entity "gNB-CU-CP" as gnbcucp {
      + gNB Central Unit - Control Plane
      + RRC/PDCP Processing
      + Control Signaling
    }
    
    entity "gNB-CU-UP" as gnbcuup {
      + gNB Central Unit - User Plane
      + PDCP/RLC Processing
      + Data Forwarding
    }
    
    entity "gNB-DU" as gnbdu {
      + gNB Distributed Unit
      + Radio Functions
      + Physical Layer Processing
    }
    
    gnbcucp -u-> gnbdu : "controls via\nF1-C interface"
    gnbcuup -u-> gnbdu : "data transfer via\nF1-U interface"
    gnbcucp -r-> gnbcuup : "coordinates with\nE1 interface"
  }
  
  entity "ng-eNB" as ngenb {
    + Enhanced LTE Base Station
  }
}

package "5G Core Network (5GC)" as core #CORE_COLOR {
  entity "AMF" as amf {
    + Access and Mobility Management Function
    + Connection & Mobility Management
    + Security Functions
    + NAS Signaling
  }
  
  entity "UPF" as upf {
    + User Plane Function
    + Packet Routing & Forwarding
    + QoS Enforcement
    + Traffic Accounting
  }
}

package "NG Interface" as ngif #INTERFACE_COLOR {
  Interface "NG-C (Control Plane)\nN2 Interface" as ngc #yellow {
    + NGAP Protocol
    + Signaling Transport
    + Connection Management
  }
  
  Interface "NG-U (User Plane)\nN3 Interface" as ngu #yellow {
    + GTP-U Protocol
    + User Data Transport
    + Non-Guaranteed Service
  }
}

' Cross-package relationships
gnbcucp <--> ngc : "connects via"
ngenb <--> ngc : "connects via"
ngc <--> amf : "signaling\ntransport"

gnbcuup <--> ngu : "connects via"
ngenb <--> ngu : "connects via"
ngu <--> upf : "data\ntransport"

' Key benefits note
note bottom of ngif
  Benefits of Control and User Plane Separation:
  - Independent scaling of signaling and data traffic
  - Optimized resource allocation based on specific demands
  - Independent evolution and upgrades of CP and UP functions
  - Agile network management
  - New service introduction without affecting other system parts
end note

@enduml
```
```plantuml
@startuml
skinparam titleFontSize 20
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title NG-C and NG-U Separation Sequence Diagram
participant "gNB-CU-CP\n(NG-RAN Control Plane)" as CP #lightpink
participant "gNB-CU-UP\n(NG-RAN User Plane)" as UP #lightblue
participant "AMF\n(Access and Mobility\nManagement Function)" as AMF #lightgreen
participant "UPF\n(User Plane Function)" as UPF #lightgreen

== Control Plane (NG-C / N2 Interface) ==

CP -> AMF : NG Setup Request\n(NGAP over SCTP/IP)\n[TS 38.410 General Principles, TS 38.413 Signaling]
activate AMF
AMF -> CP : NG Setup Response\n(NGAP over SCTP/IP)
CP -> AMF : Initial UE Context Setup Request\n(NGAP over SCTP/IP)\n(QoS & Security Context)
AMF -> CP : Initial UE Context Setup Response\n(NGAP over SCTP/IP)
deactivate AMF

== User Plane (NG-U / N3 Interface) ==

UP -> UPF : GTP-U Tunnel Establishment\n(GTP-U over UDP/IP)\n[TS 38.414 Data Transfer]
activate UPF
UPF -> UP : GTP-U Echo Response\n(GTP-U over UDP/IP)
deactivate UPF

note over UP, UPF
User Plane PDU Transfer\n(GTP-U over UDP/IP)
end note

@enduml
```
## 3. NG-Cインターフェース：制御プレーンの詳細

### 3.1. プロトコルスタック

NG-Cインターフェース上の制御プレーン通信は、階層化されたプロトコルスタックに依存しています [7]。

*   **アプリケーション層**: **NGアプリケーションプロトコル（NGAP）** が存在します [8]。NGAPは、gNBとAMF間の通信に使用される主要なシグナリングプロトコルです [33]。これは3GPP TS 38.413 [8] で規定されており、UEコンテキスト管理、モビリティ管理、インターフェース管理など、これら2つのネットワーク要素間の手順を管理するために必要なすべてのメカニズムをサポートしています [8]。NGAPは、UEとAMF間の **非アクセス層（NAS）** メッセージの透過的な転送も容易にします [8]。
*   **トランスポート層**: **ストリーム制御伝送プロトコル（SCTP）** を利用します [7]。SCTPは、IP上で信頼性の高いシグナリングメッセージの転送を保証するために使用されます [7]。これは、アプリケーション層メッセージの保証された順序付けられた配信などの機能を提供し、制御プレーンシグナリングにとって非常に重要です [7]。SCTPは、TCPの輻輳制御メカニズムを継承しながら、そのいくつかの弱点に対処することで、TCPの改良版と見なすことができます [7]。
*   **ネットワーク層**: **インターネットプロトコル（IP）** に基づいています [7]。IPは、トランスポートネットワーク層の基本的なパケットルーティング機能を提供します。通常、IP層でポイントツーポイント伝送を使用して、gNBとAMF間でシグナリングPDUを配信します [35]。
*   **データリンク層**: データの物理的な送信を担当します。このレベルでは、上位層の要件を満たす任意のデータリンクプロトコルを使用できます [35]。一般的な例としては、有線接続用のイーサネットがあります。

> **洞察:** NG-CのトランスポートプロトコルとしてSCTPを選択したことは、特に多数のユーザーとサービスを処理する大規模キャリアにとって、5Gネットワークの安定性と正しい動作に不可欠な、制御シグナリングの信頼性の高い配信の必要性を強調しています。
> **思考の連鎖:** 制御プレーンシグナリングには、認証、モビリティ管理、セッション設定などの重要な手順が含まれます。これらのシグナリングメッセージの損失または破損は、サービスの中断につながる可能性があります。SCTPの保証された配信や特定のネットワーク問題に対する耐性などの機能により、これはこの目的のための堅牢な選択肢となります。
```plantuml
@startuml "NG-C Interface Protocol Stack"

skinparam titleFontSize 20
skinparam defaultFontSize 15
skinparam shadowing true
skinparam roundcorner 10

title NG-C Interface Protocol Stack for Control Plane Communications

' Color definitions
!define APP_COLOR CDFFCD
!define TRANSPORT_COLOR FFCDCD
!define NETWORK_COLOR CDCDFF
!define DATALINK_COLOR FFFFCD
!define UE_COLOR FFE6CC
!define NODE_COLOR E6CCFF

' Main node packages
entity "NG-RAN Node (gNB)" as gnb #NODE_COLOR {
}

entity "5GC (AMF)" as amf #NODE_COLOR {
}

' Protocol stack packages
package "Application Layer" as app #APP_COLOR {
  entity "NGAP" as ngap #yellow {
    + NG Application Protocol
    + 3GPP TS 38.413
    + UE Context Management
    + Mobility Management
    + Interface Management
  }
  
  entity "NAS" as nas #yellow {
    + Non-Access Stratum
    + UE-AMF Communication
    + Authentication
    + Security
  }
  ngap <-l-> nas : "transparently transfers"
}

package "Transport Layer" as transport #TRANSPORT_COLOR {
  entity "SCTP" as sctp #yellow {
    + Stream Control Transmission Protocol
    + Reliable Signaling Transport
    + Ordered Message Delivery
    + Congestion Control
    + Improved version of TCP
  }
}

package "Network Layer" as network #NETWORK_COLOR {
  entity "IP" as ip #yellow {
    + Internet Protocol
    + Packet Routing
    + Point-to-Point Transmission
  }
}

package "Data Link Layer" as datalink #DATALINK_COLOR {
  entity "Ethernet" as ethernet #yellow {
    + Physical Data Transmission
    + Wired Connection Protocol
  }
  
  entity "Other Link Protocols" as otherlink #yellow {
    + Any protocol meeting
    + higher layer requirements
  }
  ethernet <-r-> otherlink : "alternative\nprotocols"
}

' Vertical protocol stack relationships
ngap <-down-> sctp : "runs on top of"
sctp <-down-> ip : "runs on top of"
ip <-down-> ethernet : "runs on top of"

' Horizontal relationships between nodes
gnb -right-> amf : "communicates with\nvia NG-C interface"

' UE relationships
ue <-right-> gnb : "connects to"
nas <-up-> ue : "end-to-end\ncommunication with"

' Connect nodes to protocol stack
gnb -down-> ngap : "implements"
amf -down-> ngap : "implements"

' Notes for additional information
note right of sctp
  Key Benefits:
  - Guaranteed message delivery
  - Ordered message delivery
  - Congestion control
  - Enhanced reliability for control signaling
end note

note right of ngap
  NGAP Functions:
  - Manages procedures between gNB and AMF
  - Supports UE context management
  - Handles mobility management
  - Facilitates interface management
end note

note bottom of nas
  NAS messages are transparently
  transferred through gNB between
  UE and AMF using NGAP
end note

@enduml
```
```plantuml
@startuml
skinparam titleFontSize 20
skinparam defaultFontSize 15
skinparam shadowing true
skinparam roundcorner 10

title NG-C Interface Detailed Control Plane Sequence

participant "gNB-CU-CP\n(Control Plane)" as gNB #lightpink
participant "AMF\n(Access and Mobility\nManagement Function)" as AMF #lightgreen

== SCTP Association Establishment ==
gNB -> AMF : SCTP INIT\n(Transport: SCTP over IP over Ethernet)
activate AMF
AMF -> gNB : SCTP INIT ACK\n(Transport: SCTP over IP over Ethernet)
deactivate AMF

== NGAP Signaling (TS 38.413) ==
gNB -> AMF : NG Setup Request\n(Application: NGAP)\nTransport: SCTP\nNetwork: IP\nData Link: Ethernet
activate AMF
AMF -> gNB : NG Setup Response\n(Application: NGAP)\nTransport: SCTP\nNetwork: IP\nData Link: Ethernet
deactivate AMF

== UE Context Management ==
gNB -> AMF : Initial UE Context Setup Request\n(Application: NGAP carrying NAS PDU)\nTransport: SCTP\nNetwork: IP\nData Link: Ethernet
activate AMF
AMF -> gNB : Initial UE Context Setup Response\n(Application: NGAP)\nTransport: SCTP\nNetwork: IP\nData Link: Ethernet
deactivate AMF

@enduml

```
### 3.2. 主要な機能と手順

NG-Cインターフェースは、5Gネットワークとそれに接続されたUEを管理するために不可欠な幅広い機能と手順をサポートしています [7]。これらは、次のように大まかに分類できます。

*   **NGインターフェース管理** : これらの手順は、gNBとAMF間の論理接続を確立および維持する責任があります。
    *   **NGセットアップ** : gNBによって開始されるこの手順は、gNBのID、サポートされるPLMN、およびサポートされるネットワークスライスなどの重要な情報をAMFと交換することにより、NG-Cインターフェースを確立します [7]。AMFは、独自の構成情報で応答します [7]。
    *   **NGリセット** : この手順は、NGインターフェース操作の定義された開始を保証するために使用され、障害または構成の変更の場合に、gNBまたはAMFのいずれかが接続をリセットできるようにします [7]。
    *   **エラー表示**: この手順により、gNBまたはAMFは、NGAPプロトコルまたは基盤となるトランスポート層で検出されたエラーをピアに報告できます [7]。
    *   **RAN構成更新** : この手順により、gNBは、追加または削除されたセルや更新されたサポート機能など、その構成の変更についてAMFに通知できます [7]。
    *   **AMF構成更新** : 同様に、この手順により、AMFは構成の変更についてgNBを更新できます [7]。
```plantuml
@startuml "NG-C Interface: Control Plane Procedures"

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skinparam defaultFontSize 15
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skinparam roundcorner 10

title NG-C Interface: NG Interface Management Procedures

participant "UE" as ue #lightblue
participant "gNB" as gnb #pink
participant "AMF" as amf #lightgreen

' NG Interface Management
group "NG Interface Management"
    gnb -> amf : NG Setup Request
    note left of gnb
      Initiates connection
      Includes: gNB ID, supported PLMNs,
      and network slices
    end note
    
    amf -> gnb : NG Setup Response
    note right of amf
      Responds with AMF configuration
      Establishes NG-C interface
    end note
    
    gnb -> amf : NG Reset
    note left of gnb
      Can be initiated by either side
      Ensures defined restart of interface
      Used after failures or configuration changes
    end note
    
    amf -> gnb : NG Reset Acknowledge
    note right of amf
      Confirms reset procedure
    end note
    
    gnb -> amf : Error Indication
    note left of gnb
      Reports errors detected in
      NGAP protocol or transport layer
    end note
    
    gnb -> amf : RAN Configuration Update
    note left of gnb
      Notifies AMF about configuration changes
      (added/removed cells, updated capabilities)
    end note
    
    amf -> gnb : AMF Configuration Update
    note right of amf
      Updates gNB about AMF configuration changes
    end note
end
@enduml
```
*   **UEコンテキスト管理** : これらの手順は、gNBとAMFの両方における個々のUEのコンテキストおよび状態情報を管理します。
    *   **初期コンテキスト設定** : AMFによって開始されるこの手順は、UE登録時にセキュリティキー、QoSパラメータ、PDUセッション情報などを含む、gNBに初期UEコンテキストを確立するために使用されます [7]。
    *   **UEコンテキスト解放** : AMFまたはgNBのいずれかによって開始されるこの手順は、接続が終了した場合、またはUEがカバレッジ外に移動した場合に、UEコンテキストを解放するために使用されます [7]。
    *   **UEコンテキスト変更** : この手順により、AMFまたはgNBは、QoSフローやセキュリティキーの更新など、既存のUEコンテキストのパラメータを変更できます [7]。
    *   **RRC非アクティブ遷移レポート** : この手順により、gNBはUEがRRC非アクティブ状態に遷移したことをAMFに通知し、AMFがUEの到達可能性を管理できるようにします [7]。
```plantuml
@startuml "NG-C Interface: Control Plane Procedures"

skinparam titleFontSize 20
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skinparam roundcorner 10

title NG-C Interface: UE Context Management Procedures

participant "UE" as ue #lightblue
participant "gNB" as gnb #pink
participant "AMF" as amf #lightgreen

' UE Context Management
group "UE Context Management"
    amf -> gnb : Initial Context Setup Request
    note right of amf
      Establishes initial UE context in gNB
      Includes security keys, QoS parameters,
      PDU session information
    end note
    
    gnb -> amf : Initial Context Setup Response
    note left of gnb
      Confirms context establishment
    end note
    
    gnb -> amf : UE Context Release Request
    note left of gnb
      Initiated when connection terminates
      or UE moves out of coverage
    end note
    
    amf -> gnb : UE Context Release Command
    note right of amf
      Orders the release of UE context
    end note
    
    gnb -> amf : UE Context Release Complete
    note left of gnb
      Confirms context has been released
    end note
    
    amf -> gnb : UE Context Modification Request
    note right of amf
      Modifies parameters of existing UE context
      (QoS flows, security keys updates)
    end note
    
    gnb -> amf : UE Context Modification Response
    note left of gnb
      Confirms modifications
    end note
    
    gnb -> amf : RRC Inactive Transition Report
    note left of gnb
      Notifies AMF that UE has transitioned
      to RRC inactive state
      Enables AMF to manage UE reachability
    end note
end
@enduml
```
*   **UEモビリティ管理** : これらの手順は、5Gネットワーク内および5Gと他の無線アクセス技術間のUEのモビリティをサポートします。
    *   **ハンドオーバー準備** : この手順では、ソースgNBがターゲットgNBにUEのハンドオーバーの準備を要求し、UEコンテキスト情報の転送を含みます [7]。
    *   **ハンドオーバーリソース割り当て** : ターゲットgNBはソースgNBに応答し、ハンドオーバーに対応できるかどうかを示し、必要なリソースを提供します [7]。
    *   **ハンドオーバーコマンド** : ソースgNBはUEにターゲットセルへのハンドオーバーを実行するように指示します [33]。
    *   **ハンドオーバー通知** : ターゲットgNBはUEがハンドオーバーを正常に完了したことをAMFに通知します [7]。
    *   **パススイッチ要求** : ターゲットgNBはAMFにNGインターフェースを介してパススイッチ要求メッセージを送信し、5GCにダウンリンクデータパスをターゲットgNBに切り替え、ターゲットgNBへのNG-Cインターフェースインスタンスを確立するようにトリガーします [7]。
    *   **ハンドオーバーキャンセル** : この手順により、ソースgNBは以前に開始されたハンドオーバーをキャンセルできます [7]。
```plantuml
@startuml "NG-C Interface: Control Plane Procedures"

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skinparam roundcorner 10

title NG-C Interface: UE Mobility Management Procedures

participant "UE" as ue #lightblue
participant "gNB" as gnb #pink
participant "AMF" as amf #lightgreen

' UE Mobility Management
group "UE Mobility Management"
    gnb -> amf : Handover Required
    note left of gnb
      Source gNB requests preparation
      for handover to target gNB
      Includes UE context information
    end note
    
    amf -> gnb : Handover Request
    note right of amf
      AMF forwards request to target gNB
    end note
    
    gnb -> amf : Handover Request Acknowledge
    note left of gnb
      Target gNB responds with resource allocation
      Indicates readiness for handover
    end note
    
    amf -> gnb : Handover Command
    note right of amf
      AMF forwards acknowledgment to source gNB
    end note
    
    gnb -> ue : RRC Reconfiguration
    note left of gnb
      Source gNB instructs UE to perform
      handover to target cell
    end note
    
    gnb -> amf : Handover Notify
    note left of gnb
      Target gNB notifies AMF of
      successful handover completion
    end note
    
    gnb -> amf : Path Switch Request
    note left of gnb
      Target gNB triggers AMF to switch
      downlink data path to target gNB
      Establishes NG-C interface instance
    end note
    
    amf -> gnb : Path Switch Request Acknowledge
    note right of amf
      Confirms path switch completion
    end note
    
    gnb -> amf : Handover Cancel
    note left of gnb
      Source gNB can cancel
      previously initiated handover
    end note
end
@enduml
```
*   **NASメッセージの転送** : これらの手順により、NG-RANを介してUEとコアネットワーク（AMF）間のシグナリングメッセージの透過的な転送が可能になります。
    *   **初期UEメッセージ** : RRC接続確立後にUEから送信される最初のNASメッセージは、このNGAPメッセージにカプセル化され、gNBからAMFに転送されます [7]。
    *   **アップリンクNAS転送** : UEからの後続のNASメッセージは、この手順を使用して転送されます [7]。
    *   **ダウンリンクNAS転送** : AMFからUEへのNASメッセージは、この手順を使用して転送されます [7]。
*   **ページング** : この手順により、AMFはトラッキングエリア内のgNBにページング要求を送信して、アイドル状態のUEを見つけることができます [7]。
```plantuml
@startuml "NG-C Interface: Control Plane Procedures"

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skinparam roundcorner 10

title NG-C Interface: NAS Message Transport Procedures

participant "UE" as ue #lightblue
participant "gNB" as gnb #pink
participant "AMF" as amf #lightgreen

' NAS Message Transport
group "NAS Message Transport"
    ue -> gnb : RRC Connection Establishment
    note right of ue
      UE establishes radio connection
    end note
    
    gnb -> amf : Initial UE Message
    note left of gnb
      First NAS message from UE after RRC connection
      Encapsulated in NGAP message
    end note
    
    ue -> gnb : NAS Message
    gnb -> amf : Uplink NAS Transport
    note left of gnb
      Transports subsequent NAS messages
      from UE to AMF
    end note
    
    amf -> gnb : Downlink NAS Transport
    note right of amf
      Transports NAS messages from AMF to UE
    end note
    
    gnb -> ue : NAS Message
    
    amf -> gnb : Paging
    note right of amf
      AMF sends paging request to find
      idle UE in tracking area
    end note
    
    gnb -> ue : Paging Message
end
@enduml
```
*   **PDUセッション管理（制御プレーンの側面）** : ユーザープレーンの側面はNG-Uによって処理されますが、NG-CはPDUセッションの確立、変更、および解放に関連する制御プレーンシグナリングも伝送します [8]。
*   **構成転送** : この手順により、ベンダー固有の構成情報またはその他の構成情報をgNBとAMFの間で転送できます [35]。
*   **警告メッセージ送信** : この機能は、AMFが警告メッセージ（たとえば、公共安全のため）をgNBに送信してUEにブロードキャストするメカニズムを提供します [7]。
```plantuml
@startuml "NG-C Interface: Control Plane Procedures"

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skinparam roundcorner 10

title NG-C Interface: PDU Session Management Procedures

participant "UE" as ue #lightblue
participant "gNB" as gnb #pink
participant "AMF" as amf #lightgreen

' PDU Session Management
group "PDU Session Management (Control Plane Aspects)"
    amf -> gnb : PDU Session Resource Setup Request
    note right of amf
      Control plane signaling for
      PDU session establishment
    end note
    
    gnb -> amf : PDU Session Resource Setup Response
    note left of gnb
      Confirms PDU session resource setup
    end note
    
    amf -> gnb : PDU Session Resource Modify Request
    note right of amf
      Updates existing PDU session parameters
    end note
    
    gnb -> amf : PDU Session Resource Modify Response
    
    amf -> gnb : PDU Session Resource Release Command
    note right of amf
      Initiates release of PDU session resources
    end note
    
    gnb -> amf : PDU Session Resource Release Response
end
@enduml
```
> **洞察:** NG-Cインターフェース上の広範な手順は、大規模キャリアが運用する高性能5Gネットワークに必要な包括的な制御および管理機能を示しています。これらの手順により、シームレスなモビリティ、効率的なリソース利用、および多数の加入者ベースへの信頼性の高いサービスの提供が保証されます。
> **思考の連鎖:** 大規模モバイルキャリアは、数百万の加入者とその多様なモビリティパターンを持つ広大で動的なネットワークを管理する必要があります。NG-Cインターフェースは、初期接続設定から異なる基地局間のハンドオーバーまで、これらの側面を管理するための必要なシグナリングフレームワークを提供し、サービスの継続性と一貫したユーザーエクスペリエンスを保証します。
```plantuml
@startuml "NG-C Interface: Control Plane Procedures"

skinparam titleFontSize 20
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title NG-C Interface: Additional Functions Procedures

participant "UE" as ue #lightblue
participant "gNB" as gnb #pink
participant "AMF" as amf #lightgreen

' Additional Functions
group "Additional Functions"
    gnb -> amf : Configuration Transfer
    note left of gnb
      Transfers vendor-specific or
      other configuration information
    end note
    
    amf -> gnb : Warning Message Transmission
    note right of amf
      Sends warning messages for public safety
      To be broadcast to UEs
    end note
    
    gnb -> ue : Warning Message Broadcast
end

@enduml
```
## 4. NG-Uインターフェース：ユーザープレーンの詳細

### 4.1. プロトコルスタック

NG-Uインターフェース上のユーザープレーン通信も、階層化されたプロトコルスタックに依存しています [7]。

*   **アプリケーション層**: **GPRSトンネリングプロトコル - ユーザープレーン（GTP-U）** があります [35]。GTP-Uは、NG-RANノード（特にgNB-CU-UP）と5GCのUPFの間でユーザーデータPDUを伝送する責任があるプロトコルです [35]。これは、IPv4やIPv6などのさまざまな形式のユーザーデータをカプセル化します [44]。GTP-UはUDP/IP上で動作し [7]、ユーザープレーンデータの非保証配信を提供します [7]。
*   **トランスポート層**: **ユーザーデータグラムプロトコル（UDP）** を使用します [7]。UDPは、TCPと比較してオーバーヘッドが低いため、ユーザープレーンで予想される高いデータレートに適しています。GTP-Uに使用されるUDPポート番号は、3GPP TS 29.281 [23] で標準化されています。
*   **ネットワーク層**: **インターネットプロトコル（IP）** です [7]。IPv4とIPv6の両方が、GTP-Uでカプセル化されたユーザーデータを伝送するUDPパケットの転送のためにこの層でサポートされています [23]。IP層は、gNBとUPF間のこれらのパケットのルーティングを処理します。
*   **データリンク層**: NG-Cインターフェースと同様に、データの物理的な送信を提供し、特定のプロトコルは基盤となるネットワークインフラストラクチャに依存します [35]。

> **洞察:** NG-UインターフェースでのUDP/IP上のGTP-Uの使用は、以前のモバイル世代で使用されていたアプローチの継続であり [7]、ネットワーク全体でユーザーデータをトンネリングするメカニズムを提供します。UDPはオーバーヘッドが低く、高スループットデータに適していますが、非保証配信の側面は上位層によって管理されます。
> **思考の連鎖:** モバイルネットワークでのユーザーデータ転送には、RANとコアネットワーク間でパケットをルーティングするための効率的なトンネリングが必要です。GTP-Uはこの機能を提供し、ユーザーIPパケットをカプセル化します。UDPを基盤となるトランスポートとして選択することで、より高速な伝送が可能になり、5Gで予想される高いデータレートにとって非常に重要です。ユーザーデータの信頼性は、通常、上位層のプロトコル（Webブラウジング用のTCPなど）によって処理されます。GTP-U自体は、ユーザーデータのトンネルを提供することに焦点を当てており、ネットワークがRANとコアネットワーク間でトラフィックを効率的にルーティングできるようにします。
```plantuml
@startuml
skinparam titleFontSize 20
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title NG-U Interface: User Plane Protocol Stack

' Color definitions
!define APPLICATIONCOLOR A9DCDF
!define TRANSPORTCOLOR FFCBC4
!define NETWORKCOLOR FFE9AD
!define DATALINKCOLOR D8F1D0

' Package for the overall system
package "NG-U Interface Protocol Stack" {
    ' Application Layer
    package "Application Layer" #APPLICATIONCOLOR {
        entity "GTP-U" as gtpu {
            User Plane Data PDU Transport
            Encapsulates IPv4/IPv6 user data
            Non-guaranteed delivery
        }
    }

    ' Transport Layer
    package "Transport Layer" #TRANSPORTCOLOR {
        entity "UDP" as udp {
            Low overhead
            Suitable for high data rates
            Standard port defined in 3GPP TS 29.281
        }
    }

    ' Network Layer
    package "Network Layer" #NETWORKCOLOR {
        entity "IP" as ip {
            IPv4 and IPv6 support
            Packet routing between gNB and UPF
        }
    }

    ' Data Link Layer
    package "Data Link Layer" #DATALINKCOLOR {
        entity "Data Link Protocol" as datalink {
            Physical data transmission
            Dependent on underlying network infrastructure
        }
    }

    ' Relationships within the protocol stack
    gtpu -down-> udp : "runs on top of"
    udp -down-> ip : "encapsulated by"
    ip -down-> datalink : "transported via"
}

' External nodes that use this protocol stack
package "Network Nodes" #LightGray {
    entity "gNB-CU-UP" as gnb {
        NG-RAN Node
        Handles user data
    }
    
    entity "UPF" as upf {
        5G Core Network
        User Plane Function
    }
}

' Connection between nodes using the protocol stack
gnb <--> upf : "Communicate via NG-U Interface"

@enduml
```
### 4.2. 主要な機能

NG-Uインターフェースの主な機能は、NG-RANと5GC間の **ユーザーデータPDU** の転送です [2]。これには、UEによって生成された実際のインターネットトラフィックとアプリケーションデータの伝送が含まれます。

NG-U上の転送は、UDPを基盤となるプロトコルとして使用し、これらのユーザープレーンPDUの **非保証配信** を提供します [7]。上位層プロトコルは、アプリケーションで必要な場合に信頼性を保証する責任があります。
```plantuml
@startuml
skinparam titleFontSize 20
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title NG-U Interface: User Plane Details

' Color definitions
!define CORE_COLOR C8F0FF
!define RAN_COLOR FFF0C8
!define PROTO_COLOR E0FFE0
!define UE_COLOR FFE0E0

' Main packages
package "5G Core (5GC)" as core #CORE_COLOR {
    entity "UPF\n(User Plane Function)" as upf #yellow
}

package "NG-RAN" as ran #RAN_COLOR {
    entity "gNB\n(Next Generation NodeB)" as gnb #yellow
}

package "Protocol Stack" as protocols #PROTO_COLOR {
    entity "UDP" as udp #orange
    entity "Higher Layer Protocols" as higher #orange
    udp --> higher : "Supports"
    higher --> udp : "Uses for transport"
}

package "User Equipment" as ue_package #UE_COLOR {
    entity "UE\n(User Equipment)" as ue #yellow
    entity "Applications" as apps
    ue -l-> apps : "Hosts"
    apps -r-> ue : "Generates Internet\ntraffic and data"
}

' Inter-package relationships
gnb <--> upf : "NG-U Interface:\nUser data PDU transfer"

upf --> udp : "Uses for\nnon-guaranteed delivery"
gnb --> udp : "Uses for\nnon-guaranteed delivery"

higher --> upf : "Ensures reliability\nwhen required"
higher --> gnb : "Ensures reliability\nwhen required"

ue <--> gnb : "Transmits user data"
apps --> higher : "Requires reliability\nguarantees if needed"

@enduml
```
### 4.3. NG-Uを介したQoS管理

5G NRでは、QoSは **QoSフロー** のレベルで適用されます [49]。各QoSフローは、特定のQoS特性（たとえば、優先度、遅延、帯域幅）を持つパケットのストリームを表します。

*   アクセスネットワーク（UEとgNBの間）では、これらのQoSフローは **データ無線ベアラ（DRB）** にマッピングされます [49]。マッピングは、無線プロトコルスタックの **SDAP（サービスデータ適応プロトコル）** サブレイヤーによって容易になります [49]。
*   NG-Uインターフェースでは、ユーザーデータパケットと特定のQoSフローの関連付けは、 **QoSフロー識別子（QFI）** を使用して維持されます [50]。QFIは、GTP-Uプロトコルの拡張ヘッダーとして伝送されます [50]。
*   UPF内では、データネットワークからの着信IPパケットから特定のQoSフローへのマッピングは、 **パケット検出ルール（PDR）** によって決定されます [51]。これらのルールは、パケットヘッダーおよびその他の情報を調べて、トラフィックを適切なQoSフローに分類します。
*   gNBは、必要なQoSに基づいて無線リソースの柔軟な管理を可能にするために、個々のQoSフローを1つ以上のDRBにマッピングできます [50]。PDUセッションには複数のQoSフローが含まれる場合があり、それらはいくつかのDRBにマッピングされる可能性がありますが、通常、NG-Uインターフェース上のN3 GTP-Uトンネルは1つだけです [50]。

> **洞察:** 5GのQoSフレームワークは、多様なサービス要件（eMBB、URLLC、mMTC）をサポートするために大幅に強化されています [1]。NG-Uインターフェースは、RANとコアネットワーク間で必要なQoS情報を伝達し、サービス要件に基づいてトラフィックの差別化された処理を保証する上で重要な役割を果たします。
> **思考の連鎖:** 大規模キャリアは、高帯域幅ビデオストリーミングから低遅延の重要通信まで、さまざまなQoS要件を持つ幅広いアプリケーションをサポートする必要があります。5G QoSアーキテクチャは、QoSフローの概念とそのネットワークセグメント（UE、RAN、コア）全体へのマッピングにより、提供されるサービス品質をきめ細かく制御できます。NG-Uインターフェースは、RANとコアネットワークの間でこれらのQoSフローに関連付けられたユーザーデータを伝送するための主要な経路であり、UPFが必要なQoSポリシーを適用し、各サービスが適切なレベルのネットワークリソースと処理を受けることを保証します。

```plantuml
@startuml "QoS Management through NG-U Interface"

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title QoS Management through NG-U Interface in 5G NR

' Color definitions
!define CORE_COLOR E1F5FE
!define UE_COLOR E8F5E9
!define RAN_COLOR FFF9C4
!define PROTOCOL_COLOR F3E5F5
!define QOS_COLOR FFEBEE

package "UE (User Equipment)" as UE #UE_COLOR {
    entity "Applications" as apps
    entity "QoS Flows" as ueQoSFlows
    entity "Data Radio Bearers (DRBs)" as drbs
    
    apps --> ueQoSFlows : "generates traffic with\nQoS requirements"
    ueQoSFlows --> drbs : "mapped to"
}

package "RAN (Radio Access Network)" as RAN #RAN_COLOR {
    package "gNB" as gNB {
        entity "SDAP Layer" as sdap
        entity "DRBs in gNB" as gNBdrbs
        entity "QoS Flow Management" as gNBQoS
        
        sdap -l-> gNBdrbs : "maps QoS flows \nto DRBs"
        gNBQoS -u-> gNBdrbs : "flexible management\nbased on QoS requirements"
    }
}

package "Core Network" as CORE #CORE_COLOR {
    package "UPF (User Plane Function)" as UPF {
        entity "Packet Detection Rules (PDRs)" as pdrs
        entity "QoS Flow Management" as upfQoS
        entity "N3 GTP-U Tunnel" as n3tunnel {
           Typically one N3 GTP-U tunnel
           per PDU session, carrying
           multiple QoS flows
        }
    }
    
    entity "DN" as dataNetwork
    
    dataNetwork --> UPF : "incoming IP packets"
    pdrs --> upfQoS : "classifies traffic to\nappropriate QoS flows"
}

package "Protocol Stack" as PROTOCOLS #PROTOCOL_COLOR {
    entity "SDAP" as sdapProtocol
    entity "GTP-U Protocol" as gtpu
    entity "QFI" as qfi
}

package "QoS Framework" as QOS #QOS_COLOR {
    entity "QoS Flows" as qosFlows #yellow
    entity "QoS Characteristics" as qosCharacteristics #yellow
    
    qosFlows -r-> qosCharacteristics : "defines"
}

qosCharacteristics : - Priority
qosCharacteristics : - Delay
qosCharacteristics : - Bandwidth

' Inter-package relationships
UPF --> gNB : "transfers user data with\nQoS information via NG-U"
gNB -u-> UE : "wireless transmission\nvia DRBs"

dataNetwork --> pdrs : "packet classification"
pdrs --> qosFlows : "maps packets to\nappropriate QoS flows"
qosFlows -u-> qfi : "identified by"
qfi -u-> gtpu : "carried as \nextended header"

n3tunnel -u-> gtpu : "single tunnel carries\nmultiple QoS flows"
gtpu --> gNB : "transports over \nNG-U interface"

sdapProtocol --> sdap : "implements"
sdap <--> qosFlows : "facilitates mapping \nbetween QoS flows \nand DRBs"

gNBQoS --> qosFlows : "manages based on\nQoS requirements"
upfQoS --> qosFlows : "applies QoS policies"

note right of QOS
  5G QoS framework enhanced to support:
  - eMBB (enhanced Mobile Broadband)
  - URLLC (Ultra-Reliable Low Latency Communications)
  - mMTC (massive Machine Type Communications)
end note

@enduml
```
```plantuml
@startuml
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skinparam roundcorner 10

title QoS Management through NG-U Interface in 5G NR

participant "UE" as UE #pink
participant "gNB" as gNB #lightblue
participant "UPF" as UPF #lightgreen
participant "Data Network" as DN #lavender

note over UE, DN
  5G NR QoS is applied at QoS Flow level
  Each QoS Flow represents a stream of packets with specific QoS characteristics
  (e.g., priority, delay, bandwidth)
end note

== Uplink Data Transmission (UE to Data Network) ==

UE -> gNB: UL Data with QoS requirements
note right of UE
  In the access network, QoS Flows are mapped 
  to Data Radio Bearers (DRBs)
end note

gNB -> gNB: SDAP processing - QoS Flow to DRB mapping
note right of gNB
  SDAP (Service Data Adaptation Protocol) 
  facilitates the mapping of QoS Flows to DRBs
end note

gNB -> UPF: GTP-U packet with QFI in extended header via NG-U
note right of gNB
  QoS Flow Identifier (QFI) is carried as 
  an extended header in GTP-U protocol
  One N3 GTP-U tunnel typically handles multiple QoS Flows
end note

UPF -> UPF: Process QFI information
UPF -> DN: Forward IP packet with appropriate QoS

== Downlink Data Transmission (Data Network to UE) ==

DN -> UPF: IP packet
UPF -> UPF: Apply Packet Detection Rules (PDR)
note right of UPF
  PDRs determine mapping from incoming IP packets 
  to specific QoS Flows by examining packet 
  headers and other information
end note

UPF -> UPF: Associate packet with QFI
UPF -> gNB: GTP-U packet with QFI in extended header via NG-U

gNB -> gNB: SDAP processing - Map QoS Flow to appropriate DRB(s)
note right of gNB
  gNB can map individual QoS Flows to one or more DRBs
  to enable flexible management of radio resources
  based on required QoS
end note

gNB -> UE: DL Data with appropriate QoS handling

note over UE, DN
  The 5G QoS framework is significantly enhanced to support
  diverse service requirements (eMBB, URLLC, mMTC).
  NG-U interface plays a crucial role in conveying necessary QoS
  information between RAN and core network.
end note

@enduml
```
### 4.4. GTP-Uカプセル化とトンネリング

NG-Uインターフェースは、gNBとUPF間のユーザーデータパケットを転送するために **GTP-Uカプセル化** を利用します [44]。gNBがユーザーデータを5GCに送信する場合、元のIPパケットをGTP-UヘッダーとUDP/IPヘッダー内にカプセル化してから、NG-Uインターフェースを介して送信します。コアネットワークのUPFは、パケットをデカプセル化して元のユーザーデータにアクセスし、さらにルーティングします。ダウンリンクのトラフィックでは、プロセスが逆になります。

トンネリングは、GTP-Uヘッダーに含まれる **トンネルエンドポイント識別子（TEID）** を使用して実現されます [4]。TEIDは、gNBとUPF間の特定のユーザープレーンのトンネルの一意の識別子として機能し、同じ物理インターフェース上で異なる接続の多重化を可能にします [4]。gNBとUPFの両方が、TEIDと対応するPDUセッションおよびQoSフロー間のマッピングを維持します。

NG-Uインターフェース上のトランスポートベアラは、GTP-U TEIDとgNBおよびUPFのIPアドレス（送信元と宛先の両方）の組み合わせによって一意に識別されます [23]。これにより、ユーザーデータパケットが意図された宛先に正しくルーティングされることが保証されます。

> **洞察:** NG-Uインターフェース上のGTP-Uトンネリングは、特にユーザーモビリティと複数のPDUセッションを含むシナリオにおいて、ユーザーデータが5GC内の正しい宛先に到達することを保証するために必要な抽象化とルーティング機能を提供します。
> **思考の連鎖:** 大規模モバイルネットワークでは、ユーザーはアクティブなデータセッションを維持しながら、異なるgNBによってサービスされる異なるセル間を移動できます。TEIDベースのトンネリングを備えたGTP-Uは、RAN内のユーザーの現在の場所に関係なく、ユーザーのトラフィックを適切なコアネットワーク機能にルーティングするための安定した一貫した方法を提供します。ユーザーが移動してハンドオーバーが発生すると、ネットワークはGTP-Uトンネルのエンドポイントを更新して、ユーザーのデータセッションのシームレスな継続性を保証し、基盤となる無線アクセスネットワークトポロジの複雑さを抽象化します。
```plantuml
@startuml
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title GTP-U Encapsulation and Tunneling in NG-U Interface

    entity "User Equipment (UE)" as ue #yellow {
        - PDU Sessions
        - QoS Flows
    }

package "Radio Access Network (RAN)" #LightBlue {
    entity "gNB" as gnb #yellow {
        - IP Address
        - TEID Table
    }
    
    ue --> gnb : "Sends user data\nwith QoS requirements"
}

    entity "Data Network (DN)" as dn #yellow {
        - External Services
        - Internet
    }

package "5G Core Network (5GC)" #LightGreen {
    entity "User Plane Function (UPF)" as upf #yellow {
        - IP Address
        - TEID Table
        - Routing Functions
    }
    
    
    upf -u-> dn : "Forwards original\nIP packets"
}

package "GTP-U Tunnel" as GTPUTun #LightYellow {
    entity "GTP-U Header" as gtpu {
        - TEID
        - Sequence Number
        - Extension Headers
    }
    
    entity "UDP/IP Header" as udpip {
        - Source IP &#40;gNB/UPF&#41;
        - Destination IP &#40;UPF/gNB&#41;
        - UDP Ports
    }
    
    entity "User IP Packet" as userip {
        - Original User Data
        - QoS Flow Information
    }
    
    gtpu -down-> udpip : "Encapsulated in"
    udpip -down-> userip : "Contains"
}

package "Tunnel Identification" as TunID #LightPink {
    entity "Tunnel Endpoint Identifier (TEID)" as teid {
        - Unique ID per tunnel
        - PDU Session mapping
        - QoS Flow mapping
    }
    
    entity "Transport Bearer" as bearer {
        - GTP-U TEID
        - Source IP Address
        - Destination IP Address
    }
    
    teid --> bearer : "Uniquely identifies"
}

gnb -down-> gtpu : "Encapsulates user data\nfor uplink transmission"
upf -down-> gtpu : "Encapsulates user data\nfor downlink transmission"

gnb -right-> upf : "Transfers GTP-U packets\nvia NG-U interface"

gnb -down-> teid : "Maintains mapping\nwith PDU sessions"
upf -down-> teid : "Maintains mapping\nwith PDU sessions"

note "GTP-U tunneling provides \nnecessary abstraction\nand routing capabilities \nto ensure user data\nreaches correct destination \nin 5GC" as N1

note "Transport bearers are \nuniquely identified by\nGTP-U TEID and IP addresses \nof gNB and UPF" as N2
TunID .u. N2
GTPUTun .u. N1
@enduml
```
```plantuml
@startuml
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skinparam roundcorner 10

title GTP-U Encapsulation and Tunneling in NG-U Interface

participant "UE" as UE #Yellow
participant "gNB" as gNB #LightBlue
participant "UPF" as UPF #LightGreen
participant "Data Network" as DN #LightPink

== Uplink Data Transmission (UE to Data Network) ==

UE -> gNB: User IP Packet
note right of UE
  UE sends original IP packet 
  with PDU session context
end note

gNB -> gNB: Process PDU session and QoS Flow information
note right of gNB
  gNB identifies the appropriate TEID 
  for this PDU session and QoS Flow
end note

gNB -> gNB: Encapsulate user data
note right of gNB
  1. Add GTP-U header with TEID
  2. Add UDP/IP header with source (gNB) 
     and destination (UPF) IP addresses
end note

gNB -> UPF: GTP-U encapsulated packet via NG-U interface
note right of gNB
  Transport bearer is uniquely identified by:
  - GTP-U TEID
  - Source IP address (gNB)
  - Destination IP address (UPF)
end note

UPF -> UPF: Receive and process GTP-U packet
note right of UPF
  1. Identify tunnel using TEID from GTP-U header
  2. Look up PDU session and QoS Flow mapping
end note

UPF -> UPF: Decapsulate packet
note right of UPF
  1. Remove GTP-U header
  2. Remove UDP/IP transport header
  3. Extract original user IP packet
end note

UPF -> DN: Forward original IP packet
note right of UPF
  UPF routes the original user IP packet
  to the appropriate destination in
  the Data Network
end note

== Downlink Data Transmission (Data Network to UE) ==

DN -> UPF: User IP Packet
note right of DN
  Data Network sends IP packet
  destined for UE
end note

UPF -> UPF: Identify PDU session and QoS Flow
note right of UPF
  UPF determines which PDU session and
  QoS Flow the packet belongs to
end note

UPF -> UPF: Encapsulate user data
note right of UPF
  1. Add GTP-U header with appropriate TEID
  2. Add UDP/IP header with source (UPF)
     and destination (gNB) IP addresses
end note

UPF -> gNB: GTP-U encapsulated packet via NG-U interface
note right of UPF
  Transport bearer is uniquely identified by:
  - GTP-U TEID
  - Source IP address (UPF)
  - Destination IP address (gNB)
end note

gNB -> gNB: Receive and process GTP-U packet
note right of gNB
  1. Identify tunnel using TEID from GTP-U header
  2. Look up PDU session and QoS Flow mapping
end note

gNB -> gNB: Decapsulate packet
note right of gNB
  1. Remove GTP-U header
  2. Remove UDP/IP transport header
  3. Extract original user IP packet
end note

gNB -> UE: Forward original IP packet
note right of gNB
  gNB delivers the original IP packet
  to the UE via the appropriate radio bearer
end note

== Mobility Scenario (Handover between gNBs) ==

note over UE, DN
  During mobility events (e.g., handover),
  GTP-U tunnel endpoints are updated to maintain
  session continuity while UE moves between cells
end note

@enduml
```
## 5. 高度な5G機能とNGインターフェース

### 5.1. ネットワークスライシング

**ネットワークスライシング**は、モバイルオペレーターが同じ共有物理インフラストラクチャ上に複数の仮想化された独立した論理ネットワーク（スライス）を作成できるようにする5Gの主要なアーキテクチャ機能です [1]。各ネットワークスライスは、さまざまなアプリケーション、サービス、または顧客セグメントの特定の要件（帯域幅、遅延、セキュリティなど）を満たすように調整できます [54]。

NGインターフェースは、5Gにおけるネットワークスライシングのサポートに不可欠です [7]。これにより、NG-RANと5GCの間でネットワークスライシング関連の情報を交換できるようになり、RANが異なるスライスに属するトラフィックを正しく処理できるようになります。

*   ネットワークスライスの識別は、主に **単一ネットワークスライス選択支援情報（S-NSSAI）** を使用して行われます [53]。S-NSSAIは、スライス/サービスタイプ（SST）とオプションのスライス識別子（SD）で構成されています [53]。
*   S-NSSAIは、UE登録プロセスおよびPDUセッションの確立中に、UE、NG-RAN、および5GC間で交換されます [53]。UEは要求されたネットワークスライスを示し、ネットワークはサブスクリプションとネットワーク機能に基づいて許可されたスライスを決定します [53]。
*   **NGセットアップ**手順中、gNBとAMFは、サポートするS-NSSAIのリストを交換します [53]。これにより、各ネットワーク要素は、ピアのスライシング機能について認識できます。
*   特定の登録エリアにおけるUEの許可されたNSSAIは、初期UEコンテキストの確立中にNGAP **初期コンテキストセットアップ要求** メッセージを使用して、AMFからgNBに通知されます [53]。これにより、gNBはUEが使用することを許可されているネットワークスライスについて知らされます。

> **洞察:** ネットワークスライシングは5Gの主要な差別化要因であり、大規模キャリアはさまざまな顧客セグメントやアプリケーションに特定のパフォーマンス保証（QoS、遅延など）を備えたカスタマイズされたサービスを提供できます。NGインターフェースは、RANとコアネットワーク間でスライス情報を交換できるようにすることで、これを実現するために不可欠であり、ユーザーのトラフィックが適切なネットワークスライスに正しくルーティングされるようにします。
> **思考の連鎖:** 多様な顧客ベースにサービスを提供する大規模キャリアにとって、ネットワークスライシングは、サービスを差別化し、新しい収益源を生み出すための強力なメカニズムを提供します。たとえば、キャリアは、ゲーム用の低遅延スライス、ビデオストリーミング用の高帯域幅スライス、およびエンタープライズIoTアプリケーション用の専用スライスを提供できます。NGインターフェースは、コアネットワークと交換されたS-NSSAI情報に基づいて、特定のユーザーまたはセッションがどのスライスに属するかをRANが理解できるようにするため、非常に重要です。これにより、トラフィックはそのスライスに定義された特定のQoSおよびその他のパラメータに従って処理されます。
```plantuml
@startuml
left to right direction
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skinparam shadowing true
skinparam roundcorner 10
title Network Slicing via NG Interface in 5G

package "User Equipment" #LightBlue {
  entity UE
}

package "NG‑RAN (gNB)" #LightGreen {
  entity gNB
}

package "5GC Control Plane" #Wheat {
  entity AMF
  entity SMF

  AMF <--> SMF : "N11 Session Authorization"
}

package "Network Slicing Info" #Thistle {
  entity "S‑NSSAI" as SNSSAI{
    SST
    SD <<optional>>
  }
}

' Slice info associations
UE --> SNSSAI : "requests slice"
gNB <--> SNSSAI : "supports list of slices"
AMF --> SNSSAI : "authorizes slice"

' Registration and NG Setup
UE --> gNB : "RRC Registration Request\n(with S‑NSSAI)"
gNB --> AMF : "NG Setup Request\n(exchange supported S‑NSSAI)"
AMF --> gNB : "NG Setup Response\n(with supported S‑NSSAI)"
AMF --> gNB : "Initial Context Setup Request\n(conveys allowed S‑NSSAI)"
gNB -u-> AMF : "Initial Context Setup Response"

' PDU Session Establishment
UE --> AMF : "Registration Complete"
UE --> SMF : "PDU Session Request\n(requests S‑NSSAI)"
SMF --> AMF : "Authorize PDU Session\n(with S‑NSSAI)"

@enduml
```
```plantuml
@startuml
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skinparam roundcorner 10
title NG Interface Network Slicing Sequence

participant UE #lightblue
participant gNB #pink
participant AMF #lightgreen

== NG Setup Procedure ==
gNB -> AMF : NGSetup Request\n(transmit Supported S-NSSAI)\n[TX: include S-NSSAI list]
activate AMF
AMF --> gNB : NGSetup Response\n(receive Supported S-NSSAI)\n[RX: parse and store S-NSSAI list]
deactivate AMF

== UE Registration ==
UE -> gNB : Registration Request\n(transmit Requested S-NSSAI)\n[TX: include Requested S-NSSAI]
activate gNB
gNB -> AMF : Registration Request\n(forward Requested S-NSSAI)\n[TX: carry S-NSSAI]
activate AMF
note right of AMF
  RX: validate UE subscription\n
  RX: authorize requested S-NSSAI
end note
AMF --> gNB : Initial Context Setup Request\n(transmit Allowed NSSAI)\n[TX: include Allowed NSSAI]
activate gNB
note right of gNB
  RX: configure UE context\n
  RX: apply Allowed NSSAI
end note
gNB --> UE : Registration Accept\n(transmit Allowed NSSAI)\n[TX: deliver Allowed NSSAI]
deactivate gNB
deactivate AMF

== PDU Session Establishment ==
UE -> gNB : PDU Session Request\n(transmit S-NSSAI)\n[TX: include S-NSSAI for slice]
activate gNB
note right of gNB
  RX: map to network slice\n
  RX: prepare NGAP PDU Session message
end note
gNB -> AMF : PDU Session Request\n(transmit S-NSSAI)\n[TX: carry slice info]
activate AMF
note right of AMF
  RX: authorize slice\n
  RX: select SMF/UPF
end note
AMF --> gNB : PDU Session Response\n(transmit Session ID)\n[TX: send session parameters]
activate gNB
note right of gNB
  RX: configure RAN resources\n
  RX: associate UE with slice
end note
gNB --> UE : PDU Session Setup Complete\n(transmit session details)\n[TX: confirm slice allocation]
deactivate gNB
deactivate AMF

@enduml

```
### 5.2. エッジコンピューティング

**エッジコンピューティング**は、コンピューティングリソースとデータストレージをネットワークのエッジ、エンドユーザーとそのデバイスの近くに配置することで、遅延を削減し、パフォーマンスを向上させることを目的としたパラダイムです [1]。5Gのコンテキストでは、これは、NG-RANのエッジまたはgNBに近い5GC内にアプリケーションサーバーと処理機能を展開することを意味します [57]。

NGインターフェースは、5Gにおけるエッジコンピューティングのサポートにおいて重要な役割を果たします [1]。ネットワークエッジに配置されることが多いgNBを、UPFなどのエッジコンピューティングを可能にするコアネットワーク機能に接続します。

*   低遅延サービスをサポートするために、 **UPF（ユーザープレーン機能）** はアクセスネットワークの近くに戦略的に展開できます [1]。NG-Uインターフェースは、これらの分散UPFインスタンスとgNB間の接続を提供します。
*   5GCには、エッジアプリケーションがホストされているローカルデータネットワークにユーザーのトラフィックをルーティングするために、PDUセッションのUPFを（再）選択する機能があります [57]。この選択は、 **アプリケーション機能（AF）** が **ポリシー課金機能（PCF）** および **ネットワーク公開機能（NEF）** を通じて影響を与える可能性があります [57]。NG-Cインターフェースは、UPFの選択とPDUセッション管理に関連するシグナリングを伝送します。

> **洞察:** エッジコンピューティングは、5Gにおける超低遅延および高帯域幅アプリケーションを可能にするために不可欠です。NGインターフェースは、地理的に分散したRAN要素を集中化されたコアネットワーク機能に接続することでこれを促進し、エッジデータセンターへのトラフィックのインテリジェントなルーティングと、特定のサービスの遅延を最小限に抑えるための最適化されたUPF選択を可能にします。
> **思考の連鎖:** 自動運転車や産業自動化などのアプリケーションでは、非常に低い遅延が最も重要です。エッジコンピューティングは、処理をユーザーの近くに移動することでこれに対処します。NGインターフェースは、ネットワークエッジのgNBと、これらのエッジコンピューティングリソースへのトラフィックのルーティングを担当するコアネットワーク機能との間の通信パスを提供するため、この点で不可欠です。たとえば、NG-Cインターフェースは、特定の低遅延アプリケーションのトラフィックをエッジサーバーにルーティングするようにUPFに指示するシグナリングを伝送し、NG-Uインターフェースは、最小限の遅延でそのサーバーに実際のユーザーデータを伝送する可能性があります。
```plantuml
@startuml
skinparam titleFontSize 20
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title 5G Edge Computing Architecture and NG Interface Support

package "User Equipment (UE)" #lavender {
    entity "UE" as ue #yellow {
        - Edge-aware Applications
        - Low Latency Requirements
    }
    
    entity "UE Service Request" as ueReq {
        - Service Requirements
        - QoS Needs
        - Latency Requirements
    }
    
    ue -r-> ueReq : "Generates with\nlatency requirements"
}

package "NG-RAN (Next Generation Radio Access Network)" #LightBlue {
    entity "gNB" as gNB #yellow {
        - Proximity to UE
        - Edge Connectivity
    }
    
    entity "Local Processing" as localProc {
        - Pre-processing Functions
        - Data Aggregation
    }
    
    gNB -right-> localProc : "Performs initial\ndata processing"
}

package "Edge Computing Resources" as ECR #LightPink {
    entity "Edge Data Center" as edgeDataCenter {
        - Compute Resources
        - Storage Resources
        - Virtualization Platform
    }
    
    entity "Edge Application Server" as edgeAppServer {
        - Low Latency Applications
        - Content Caching
        - Real-time Analytics
    }
    
    entity "Local Data Network" as localDN #yellow {
        - Edge Services
        - Local Breakout
    }
    
    edgeDataCenter --> edgeAppServer : "Hosts"
    edgeAppServer -right-> localDN : "Connected to"
}

package "5G Core Network (5GC)" #LightGreen {
    entity "Centralized 5GC Functions" as central5GC #yellow {
        - AMF (Access and Mobility Management Function)
        - SMF (Session Management Function)
    }
    
    entity "Edge 5GC Functions" as edge5GC #yellow {
        - Distributed UPF
        - Local SMF (optional)
    }
    
    entity "UPF (User Plane Function)" as upf #yellow {
        - Traffic Routing
        - QoS Enforcement
        - Packet Inspection
    }
    
    central5GC -down-> edge5GC : "Controls and\nconfigures"
    edge5GC -right-> upf : "Includes"
}

package "Service and Policy Functions" #LightCyan {
    entity "PCF (Policy Control Function)" as pcf #yellow {
        - Policy Rules
        - UPF Selection Policies
    }
    
    entity "NEF (Network Exposure Function)" as nef #yellow {
        - API Exposure
        - Edge Service Discovery
    }
    
    entity "AF (Application Function)" as af #yellow {
        - Application Requirements
        - Service Optimization Requests
    }
    
    af -up-> nef : "Interacts via"
    nef -u-> pcf : "Provides inputs to"
}

package "NG Interface Support" as NGIS #cyan {
    entity "NG-C (Control Plane)" as ngc {
        - UPF Selection Signaling
        - PDU Session Management
    }
    
    entity "NG-U (User Plane)" as ngu {
        - User Data Transport
        - Connection to Edge UPF
    }
    
    ngc -right-> ngu : "Coordinates with"
}

' Connections between packages
ue --> gNB : "Connects to"
gNB -down-> ngc : "Uses for signaling\nvia NG-C interface"
gNB -down-> ngu : "Transmits user data\nvia NG-U interface"
ngc --> central5GC : "Carries control\nsignaling"
ngu -right-> upf : "Connects gNB\nto UPF"
central5GC -down-> pcf : "Consults for\npolicy decisions"
upf -right-> localDN : "Routes traffic to\nedge applications"
upf -down-> edgeDataCenter : "Strategically located\nnear edge data center"
pcf -u-> upf : "Influences\nUPF selection"

note "Edge computing places \ncomputing resources \nnear the end user to \nreduce latency \nand improve performance" as N1

note "NG Interfaces play \na crucial role in \nconnecting gNB to\nedge UPF instances and \nenabling traffic routing \nto local data networks \nwith minimal latency" as N2

ECR .u. N1
NGIS .l. N2

@enduml
```
```plantuml
@startuml
skinparam titleFontSize 20
skinparam defaultFontSize 15
skinparam shadowing true
skinparam roundcorner 10

title 5G Edge Computing Process Flow with NG Interface

participant "UE" as UE #yellow
participant "gNB" as gNB #LightBlue
participant "AMF/SMF" as AMF_SMF #LightGreen
participant "PCF" as PCF #LightCyan
participant "NEF" as NEF #LightPink
participant "AF" as AF #Cyan
box 5G Edge Computing
participant "Edge UPF" as EdgeUPF #LightGreen
participant "Local Data Network\n(Edge Applications)" as LocalDN #lavender
end box
== PDU Session Establishment for Edge Computing ==

UE -> gNB: PDU Session Establishment Request \nwith latency requirements
note right of UE
  UE initiates request for a service
  requiring low latency
end note

gNB -> gNB: Process request
note right of gNB
  Identify request for
  low-latency service
end note

gNB -> AMF_SMF: PDU Session Establishment Request \nvia NG-C
note right of gNB
  Forward request with
  service requirements
end note

AMF_SMF -> PCF: Policy Request
note right of AMF_SMF
  Request policy for
  UPF selection based on
  service requirements
end note

AF -> NEF: Edge Service Requirements
note right of AF
  Application Function provides
  requirements for edge service
  (e.g., latency constraints)
end note

NEF -> PCF: Edge Optimization Request
note right of NEF
  Translate application requirements
  into NW policies
end note

PCF -> AMF_SMF: UPF Selection Policy
note right of PCF
  Policy includes selection criteria
  for Edge UPF to minimize latency
end note

AMF_SMF -> AMF_SMF: Select appropriate Edge UPF
note right of AMF_SMF
  Select UPF deployed close to
  the AN (gNB)
  for low latency
end note

AMF_SMF -> EdgeUPF: Session Establishment \nvia N4 interface
note right of AMF_SMF
  Configure Edge UPF for
  the session with appropriate
  routing to Local DN
end note

AMF_SMF -> gNB: PDU Session Establishment Accept \nvia NG-C
note right of AMF_SMF
  Send session parameters
  including QoS information
  and Edge UPF address
end note

gNB -> UE: PDU Session Establishment Accept
note right of gNB
  Communicate successful
  session establishment
end note

== Data Transfer Using Edge Computing ==

UE -> gNB: UL Data \n(low latency application)
note right of UE
  UE sends data requiring
  low-latency processing
end note

gNB -> EdgeUPF: Forward Data \nvia NG-U interface
note right of gNB
  Direct data transfer to
  Edge UPF via NG-U
  with minimal latency
end note

EdgeUPF -> EdgeUPF: Process data
note right of EdgeUPF
  Process packets
  Apply QoS policies
  Determine destination
end note

EdgeUPF -> LocalDN: Forward to \nEdge Application
note right of EdgeUPF
  Deliver data to application
  hosted at the NW edge
  with minimal latency
end note

LocalDN -> LocalDN: Process request locally
note right of LocalDN
  Process data at the edge
  without traversing to
  centralized data centers
end note

LocalDN -> EdgeUPF: DL Data \n(response)
note right of LocalDN
  Send response back to UE
end note

EdgeUPF -> EdgeUPF: Process response
note right of EdgeUPF
  Apply QoS policies
  Prepare for DL transmission
end note

EdgeUPF -> gNB: DL Data via NG-U interface
note right of EdgeUPF
  Send response with
  minimal latency
end note

gNB -> UE: Deliver response to UE
note right of gNB
  Complete the round-trip
  with low end-to-end latency
end note

note over UE, LocalDN
  The entire process demonstrates how Edge Computing in 5G
  reduces latency by placing computing resources close to users
  and utilizing NG interfaces to connect gNB with edge UPF instances.
end note

@enduml
```
## 6. 大規模キャリア向けの実装上の考慮事項

### 6.1. 展開シナリオ

主要なモバイルキャリアは通常、5Gネットワークにさまざまな展開シナリオを採用しており、これらの選択肢はNGインターフェースの利用に大きな影響を与えます [6]。

*   **スタンドアロン（SA）展開**: NGインターフェースを介したgNBと5GC間の直接接続が含まれます [6]。これは、5GCの機能を最大限に活用し、ネットワークスライシングや高度なQoSを含むすべての5Gサービスをサポートするため、5G移行の究極の目標と見なされています [60]。
*   **ノンスタンドアロン（NSA）展開**: 多くの場合キャリアの初期段階であり、5G gNBは既存の4G LTE eNBと連携して動作し、4G EPC（Evolved Packet Core）に接続します [6]。一部のNSAオプションでは、gNBが主に異なるインターフェースを介してEPCと対話する可能性があるため、NGインターフェースは初期段階では直接関与しない場合があります [59]。ただし、NSAシナリオでも、ng-eNB（アップグレードされたeNB）がNGインターフェースを介して5GCに接続するオプションが存在する可能性があります [60]。

> **洞察:** 主要なキャリアは、既存のインフラストラクチャを活用するためにNSAから開始し、その後NGインターフェースの利点を最大限に活用するためにSAに移行するという段階的なアプローチを採用することがよくあります。展開戦略の選択は、NGインターフェースの即時の関連性と利用に影響を与えます。
> **思考の連鎖:** 既存のキャリアは、4G LTEネットワークに多大な投資を行ってきました。NSA展開により、この基盤の上に構築することで、比較的迅速に5Gサービスを導入できます。これには、制御プレーン機能にLTEネットワークを使用しながら、5G NRを高度なデータレートに活用することが含まれる場合があります。ただし、エンドツーエンドのネットワークスライシングやURLLCの可能性を最大限に引き出すなど、5Gの可能性を最大限に引き出すには、gNBがNGインターフェースを介して5GCと直接インターフェースするSA展開への移行が一般的に必要です。この移行戦略により、コストの考慮事項とサービス機能のバランスを取りながら、ネットワークのスムーズな進化が可能になります。

### 6.2. パフォーマンス要件

主要なキャリアが運用する高性能5Gシステムは、さまざまなサービスタイプにわたって厳格なパフォーマンス要件を満たす必要があります [1]。これらには以下が含まれます。

*   **高度化モバイルブロードバンド（eMBB）** : HDビデオストリーミング、VR/AR、および大容量ファイルダウンロードなどのアプリケーションに非常に高いデータレートが必要です [1]。
*   **超高信頼・低遅延通信（URLLC）** : 自動運転、産業オートメーション、遠隔手術などのミッションクリティカルなアプリケーションには、極めて低い遅延と高い信頼性が求められます [1]。
*   **大規模IoT（mMTC）** : IoTシナリオなど、低消費電力でデータレートが低い可能性のある多数の接続されたデバイスをサポートします [1]。

NGインターフェース、特にNG-CとNG-Uの両方のコンポーネントの設計と実装は、これらの多様で要求の厳しいパフォーマンス要件をサポートするように最適化する必要があります [52]。これには、基盤となるトランスポートプロトコル（SCTPおよびUDP）の慎重な選択と構成、シグナリングとユーザーデータの効率的な処理、およびインターフェース上の適切なQoS管理メカニズムが含まれます [39]。

> **洞察:** 5Gサービスの多様なパフォーマンス要件を満たすには、NGインターフェースと基盤となるトランスポートネットワークの慎重なエンジニアリングが必要です。主要なキャリアは、NGインターフェースの実装が、ビデオストリーミングや自動運転車などのアプリケーションの高いスループットと低い遅延の要求を処理できることを保証する必要があります。
> **思考の連鎖:** 5Gの約束は、非常に異なるパフォーマンスニーズを持つ幅広いアプリケーションをサポートできることにあります。NGインターフェースは、RANがコアネットワークに接続するポイントであり、その容量と効率は、これらの約束されたパフォーマンスレベルをエンドユーザーに提供する上で非常に重要です。

### 6.3. NGインターフェースのセキュリティ

セキュリティは主要なモバイルキャリアにとって最も重要な懸念事項であり、NGインターフェースは堅牢なセキュリティ対策を必要とする重要なポイントです [69]。3GPP仕様は、NGインターフェースを介して交換されるシグナリングとユーザーデータを保護するメカニズムを含む、5Gシステムの包括的なセキュリティアーキテクチャを定義しています [38]。

*   **ネットワークドメインセキュリティ（NDS）** メカニズムは、NGインターフェースを含むネットワークノード間の通信リンクを保護するために使用されます。これには、制御プレーンシグナリング（NG-C経由）とユーザープレーンデータ（NG-U経由）の両方を、盗聴、改ざん、およびその他のセキュリティ脅威から保護することが含まれます [70]。
*   5Gシステムは、以前の世代と比較してより柔軟な認証フレームワークを導入しており、従来のSIMカード以外のさまざまな種類の資格情報を使用できるようにすることで、NGインターフェースのセキュリティも強化しています [70]。
*   5GCの新しいサービスベースアーキテクチャを保護するための追加の上位プロトコル層セキュリティメカニズムも整備されており、これは間接的にNGインターフェースの相互作用の全体的なセキュリティに貢献しています [70]。

> **洞察:** セキュリティは主要なモバイルキャリアにとって最も重要な懸念事項です。NGインターフェースは、RANとコアネットワーク間の相互作用の重要なポイントであるため、潜在的な脅威から保護する必要があります。3GPPセキュリティ仕様の遵守と堅牢なセキュリティメカニズムの実装は、通信の完全性と機密性を維持するために不可欠です。
> **思考の連鎖:** モバイルネットワークが生活や産業のさまざまな側面にますます統合されるにつれて、セキュリティはますます重要になっています。NGインターフェースは制御シグナリングとユーザーデータの両方を伝送するため、攻撃の対象となる可能性があります。主要なキャリアは、ネットワークと加入者のデータを保護するために、3GPPによって定義されたセキュリティ機能を実装する必要があります。

## 7. 結論

### 7.1. gNB-5GCインターフェースの主要な側面の概要

*   NGインターフェースは、NG-CとNG-Uで構成され、5G RANと5GC間の重要な接続です。
*   NG-Cは、SCTP/IP上のNGAPを使用して制御プレーンシグナリングを処理し、モビリティ、コンテキスト、およびセッションを管理します。
*   NG-Uは、GTP-UをUDP/IP上で使用してユーザーデータを転送し、高スループットに焦点を当てています。
*   このインターフェースは、ネットワークスライシングやエッジコンピューティングなどの高度な5G機能をサポートする上で重要な役割を果たします。

### 7.2. 5Gエコシステム全体におけるNGインターフェースの重要性

*   高度化モバイルブロードバンド、超高信頼・低遅延通信、および大規模IoT通信の提供を可能にします。
*   5Gネットワークの柔軟性とスケーラビリティを促進します。
*   多様な業界やユーザー向けの革新的なサービスやアプリケーションの展開をサポートします。

## 8. 主要な表

以下に、レポートの内容を要約する上で特に価値のある表を示します。

### 8.1. NGインターフェースプロトコルスタック

*   **参照セクション:** 
   [3. NG-Cインターフェース：制御プレーンの詳細](#3-ng-cインターフェース制御プレーンの詳細) 
   [4. NG-Uインターフェース：ユーザープレーンの詳細](#4-ng-uインターフェースユーザープレーンの詳細)
*   **理由:** この表は、NGインターフェースの制御プレーンとユーザープレーンの両方に関与するプロトコルレイヤーの明確で簡潔な概要を提供します。読者がインターフェースのアーキテクチャコンポーネントと情報の流れを迅速に理解するのに役立ちます。レポートの複数の部分で議論されている情報を統合し、NGインターフェースの基本的な技術的側面を把握しやすくするため、これは価値があります。

| インターフェース | プレーン | アプリケーション層 | トランスポート層 | ネットワーク層 | データリンク層 |
| :------------- | :------- | :--------------- | :------------- | :----------- | :------------- |
| NG-C           | 制御     | NGAP             | SCTP           | IP           | （実装依存）   |
| NG-U           | ユーザー | GTP-U            | UDP            | IP           | （実装依存）   |

### 8.2. 主要なNG-C手順とその機能

*   **参照セクション:** [3. NG-Cインターフェース：制御プレーンの詳細](#3-ng-cインターフェース制御プレーンの詳細)
*   **理由:** この表は、NG-Cインターフェースで発生する主要な制御プレーン手順をまとめたものです。読者は、インターフェース管理、UEコンテキスト管理、モビリティ管理など、このインターフェースがサポートするさまざまな管理および制御機能を迅速に把握できます。これは、RANとコアネットワーク間の動的な相互作用を理解する上で特に役立ちます。

| 手順名                 | 開始要素（複数可） | 機能の簡単な説明                                                                 |
| :--------------------- | :------------- | :------------------------------------------------------------------------------- |
| NGセットアップ         | gNB            | NG-Cインターフェースを確立し、基本的な構成情報を交換します。                         |
| NGリセット             | gNB, AMF       | NG-Cインターフェース接続をリセットします。                                         |
| エラー表示             | gNB, AMF       | NGAPプロトコルまたはトランスポート層で検出されたエラーを報告します。                   |
| RAN構成更新            | gNB            | gNB構成の変更についてAMFに通知します。                                           |
| AMF構成更新            | AMF            | AMF構成の変更についてgNBに通知します。                                           |
| 初期コンテキスト設定     | AMF            | 登録時にgNBに初期UEコンテキストを確立します。                                      |
| UEコンテキスト解放       | AMF, gNB       | gNBおよびAMFでUEコンテキストを解放します。                                         |
| UEコンテキスト変更       | AMF, gNB       | 既存のUEコンテキストのパラメータを変更します。                                     |
| ハンドオーバー準備       | ソースgNB      | ターゲットgNBにUEのハンドオーバーの準備を要求します。                              |
| ハンドオーバーコマンド     | ソースgNB      | UEにハンドオーバーを実行するように指示します。                                     |
| パススイッチ要求       | ターゲットgNB  | ダウンリンクデータパスをソースgNBからターゲットgNBに切り替えるようにAMFに要求します。 |
| アップリンクNAS転送      | gNB            | UEからAMFへのNASメッセージを転送します。                                           |
| ダウンリンクNAS転送      | AMF            | AMFからUEへのNASメッセージを転送します。                                           |
| ページング             | AMF            | UEをページングするようにgNBに要求します。                                          |
| 警告メッセージ送信     | AMF            | ブロードキャストのために警告メッセージをgNBに送信します。                           |

### 8.3. NG-Uインターフェースに関連する5G QoSパラメータ

*   **参照セクション:** [4. NG-Uインターフェース：ユーザープレーンの詳細](#4-ng-uインターフェースユーザープレーンの詳細)
*   **理由:** この表は、NG-Uインターフェースに関連する重要な5G QoSパラメータの概要を示しています。これらのパラメータは、ネットワークがさまざまなサービスやアプリケーションに対して必要なサービス品質を提供するために不可欠です。これらのパラメータがNG-Uインターフェースにどのように関連しているかを理解することは、5GネットワークにおけるQoS管理を把握するために重要です。

| パラメータ名                             | 説明                                                                                             | NG-Uインターフェースとの関連性                                                                                                                               |
| :--------------------------------------- | :----------------------------------------------------------------------------------------------- | :----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- |
| **QoSフローID（QFI）**                   | QoSフローを一意に識別するスカラー                                                                    | NG-Uインターフェース上で、ユーザーデータパケットを対応するQoSフローに関連付けるために使用されます。GTP-Uヘッダーに含められます。                               |
| **5G QoS識別子（5QI）**                  | 特定のQoS特性（優先度、遅延バジェット、信頼性など）を定義する標準化された値                         | 5QIはQoSフローの特性を決定し、UPFとgNBがユーザープレーンデータを適切に処理するために使用されます。                                                               |
| **割り当ておよび保持の優先度（ARP）**    | リソース割り当てとプリエンプションの優先度を定義します                                                 | ARP値はQoSフローに関連付けられており、輻輳時にどのフローを優先するかをネットワークが決定するのに役立ちます。                                                         |
| **許可最大ビットレート（AMBR）**         | 特定のPDUセッションまたはすべての非保証ビットレート（GBR）PDUセッションで許可される最大ビットレート | AMBRは、NG-Uインターフェース上の特定のUEまたはサービスが使用できる帯域幅を制限するのに役立ちます。                                                                 |
| **保証ビットレート（GBR）（該当する場合）** | QoSフローに保証されるビットレート                                                                    | GBR QoSフローの場合、NG-Uインターフェースは、特定のビットレートが維持されるようにユーザープレーンデータを伝送する必要があります。                                   |
| **最大パケット遅延バジェット（PDB）**    | QoSフローの最大許容遅延                                                                            | PDBは、特にURLLCなどの低遅延サービスの場合、NG-Uインターフェースにおけるユーザーデータ転送の遅延要件を定義します。                                                 |
| **最大パケット損失率（PLR）**            | QoSフローの最大許容パケット損失率                                                                    | PLRは、信頼性要件の高いサービスの場合、NG-Uインターフェースにおけるユーザーデータ転送の信頼性要件を定義します。                                                     |

## 9. 関連ドキュメント
[🔗 記事を読む](https://qiita.com/InvisibleSmartphone/items/299e703c949980d660cf)

## 10. 引用文献

1.  [5G System Overview - 3GPP](https://www.3gpp.org/technologies/5g-system-overview) - 2025年5月3日アクセス
2.  [5G NG-RAN Architecture - 5G HUB TECHNOLOGIES, INC](https://5ghub.us/5g-ng-ran-architecture/) - 2025年5月3日アクセス
3.  [5G NR - Wikipedia](https://en.wikipedia.org/wiki/5G_NR) - 2025年5月3日アクセス
4.  [5g ran architecture - Fubeus - Innovations to realizations](https://fubeus.com/blog/5g-ran-architecture) - 2025年5月3日アクセス
5.  [5GS Roaming Guidelines Version 9.0 February 2024 - GSMA Official Document](https://www.gsma.com/newsroom/wp-content/uploads//NG.113-v9.0.pdf) - 2025年5月3日アクセス
6.  [5G-NR Architecture - Techlteworld](https://techlteworld.com/5g-nr-architecture/) - 2025年5月3日アクセス
7.  [[Introduction to 5G] 5G NG Interface Introduction-Huawei Enterprise Support Community](https://forum.huawei.com/enterprise/en/introduction-to-5g-5g-ng-interface-introduction/thread/667270683161411584-667213872962088960) - 2025年5月3日アクセス
8.  [NGAP - NG Application Protocol over N2 Interface - Techplayon](https://www.techplayon.com/ngap-ng-application-protocol-over-n2-interface/) - 2025年5月3日アクセス
9.  [5G NR Interfaces X2/Xn, S1/NG, F1 and E1 Functions - Techplayon](https://www.techplayon.com/5g-nr-interfaces-x2-xn-s1-ng-f1-and-e1-functions/) - 2025年5月3日アクセス
10. [draft_38410-i00_rm_rapp1_v2.docx - 3GPP](ftp://www.3gpp.org/tsg_ran/WG3_Iu/Draft_Specs/TSG-RAN102/Rev_mark_version/draft_38410-i00_rm_rapp1_v2.docx) - 2025年5月3日アクセス
11. [TS 38.410 (2Q24/22 p.) – NG-RAN: NG General Aspects and Principles - Tech-invite](https://www.tech-invite.com/3m38/tinv-3gpp-38-410.html) - 2025年5月3日アクセス
12. [TS 138 410 - V15.0.0 - 5G; NG-RAN - ETSI](https://www.etsi.org/deliver/etsi_ts/138400_138499/138410/15.00.00_60/ts_138410v150000p.pdf) - 2025年5月3日アクセス
13. [3GPP TS 38.410 V16.3.0 (2020-09) - CASTLE](https://panel.castle.cloud/view_spec/38410-g30/pdf/) - 2025年5月3日アクセス
14. [3GPP TS 38.410 V16.0.0 (2019-12) - CASTLE](https://panel.castle.cloud/view_spec/38410-g00/pdf/) - 2025年5月3日アクセス
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