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3GPP NTN-R17关于卫星接入 PLMN 选择的研究-1

1、部署场景及 PLMN 选择

1.1 场景 A

场景 A 如图 1.1-1 所示，卫星接入小区位于单个国家（国家 A）的境内。该场景预计会经常部署，例如一个国家的面积足够大，可以将整个卫星波束容纳在其边界之内。小区广播的 PLMN 标识使用国家 A 的移动国家代码 (MCC)。可能存在信号泄漏到邻近国家（国家 B 和国家 C）的情况。

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图 1.1-1 场景 A (需要参考对应示意图)

1.2 场景 B

在图 1.2-1 所示的情景 B 中，卫星接入小区跨越多个国家（国家 A、国家 B 和国家 C）。有可能出现向邻近国家（D 国）无意的跨境泄漏。这种情况预计会经常发生在世界上较小国家相互接壤的地区，如欧洲、中美洲和中东。

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图 1.2-1 场景 B (需要参考对应示意图)

单元格中的 PLMN ID 广播有以下选项：

方案 B1：广播三个 PLMN ID，三个不同的 MCC 分别对应国家 A、国家 B 和国家 C。此方案假定 PLMN 运营商在每个国家都注册并获得 MNC。

情景 B2：广播与一个国家（国家 A）相对应的单一 PLMN ID。PLMN ID 的域外使用以及使用条件在 ITU-T E.212 （见附件 E）中定义。

方案 B3：广播带有全局/共享 PLMN ID（带 MCC 9xx）的 PLMN ID。全局/共享 PLMN ID 的使用及相关条件在 ITU-T E.212 中定义（见附件 A 和 F.6 条）。

1.3 场景 C

在图 1.3-1 所示的情景 C 中，卫星接入小区跨越一个国家（A 国）及其毗邻区域（水域或空域），并泄漏到邻近的国际区域。泄漏到国际区域可能是有意的，也可能是无意的。这种情况预计会部署在能够进入海洋和大洋的较大国家。

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图 1.3-1 场景 C (需要参考对应示意图)

小区广播的 PLMN ID 具有 A 国的 MCC。

1.4 场景 D

在图 1.4-1 所示的情景 D 中，卫星接入单元专门用于覆盖国际地区。可能会泄漏到 A 国或其毗邻地区。

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图 1.4-1 场景 D (需要参考对应示意图)

小区 PLMN ID 广播有以下几种方案：

方案 D1：小区广播的 PLMN ID 是全局/共享 PLMN ID（带 MCC 9xx）

方案 D2：小区广播的 PLMN ID 是 PLMN 运营商的 PLMN ID。MCC 将是 PLMN 所在国的 MCC。

这种情况会带来几个（不完全）挑战：

  1. 国际地区使用的频段：根据国际电联《无线电条例》，分配给海事移动卫星服务的频段相对于其他类型的移动卫星服务较小；

  2. 干扰管理；以及

3）功率效率低，因为要将卫星信号发射到用户密度极低的广大地区。

鉴于上述挑战，需要确定是否应考虑这种部署方案。但应注意的是，第 1)、2)和 3) 项与选择卫星接入的 PLMN 无关。

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2、关键问题

2.1 关键问题 #1: 确定用户设备 (UE) 所在国家/地区

在 [S3i200056 关于 "LS OUT：UE 的位置及相关关键问题 "的 LS 答复] 文档中，SA3-LI 已经确定了如下需求：“任何解决方案都应该支持强制使用用户设备物理位置所在国家的核心网 (Core Network)”。这意味着，如果用户设备能够确定其物理位置所在的国家，它就应该利用这一信息来选择 PLMN。这比 3GPP TS 23.122 [3] 规范中规定的传统 PLMN 选择过程的要求更进一步，后者是通过服务 PLMN 的 MCC 或 MCC 范围来定义国家的 (见 3GPP TS 23.122)。

注意： 如果放松了用户设备选择其物理位置所在国家 PLMN 的监管规定，那么用户设备如何学习这种放松规定以及是否需要这种放松规定也可以成为本次研究的一部分。

基于 MCC 的国家识别方法不适用于卫星接入，原因如下：

  • 一个 3GPP 卫星接入小区可能覆盖多个国家；

  • 存在全球/共享的 PLMN ID，其 MCC 不对应任何国家 (MCC 9xx)；

  • 在国际区域，用户设备无法依赖 MCC。

以下问题预计将在该关键问题中进行研究：

  • 用户设备如何确定其物理位置所在的国家，以及这是否属于 3GPP 的范畴；

  • 关于确定用户设备位置的方法 (例如 GNSS 可用性等) 和用户设备能力，可以/应该做哪些假设；

  • 用户设备如何将其物理地理位置 (例如 经度/纬度) 映射到其所在国家；

  • 如何确定用户设备位于国际区域；

  • 在多大程度上以及在什么条件下，用户设备仍然可以依赖服务 PLMN 的 MCC 来确定其物理位置所在的国家。

2.2 关键问题 #2: 用户设备使用其所在国家核心网

在 [[S3i200056 关于 "LS OUT：UE 的位置及相关关键问题 "的 LS 答复] ] 和 [S3i210129 关于选择 UE 所在国不允许的 PLMN 的回复 LS] 文档中，SA3-LI 已经确定了如下需求：“任何解决方案都应该支持强制用户设备使用其物理位置所在国家的核心网 (Core Network)”。“强制使用”意味着网络会考虑其服务区域的任何法律法规，以确定是否需要强制用户设备使用其物理位置所在国家的核心网。从用户设备的角度来看，这意味着如果用户设备能够确定某个 PLMN 在其所在国家允许使用，那么它就应该选择该 PLMN。

核心网络位置验证可以在注册过程中进行 (由 AS 或 NAS 完成)。然而，从协议效率和资源利用效率的角度来看，CT1 可以研究一些方法，以尽量减少由于选择核心网不在用户设备物理位置所在同一国家的 PLMN 而导致注册被拒绝的可能性。

以下问题预计将在该关键问题中进行研究：

  • 如果确定用户设备不在国际区域，那么它将如何确定在其物理位置所在的国家可以选择哪个 (哪些) PLMN；

  • 用户设备可以利用哪些信息来帮助自己在特定国家选择一个核心网也位于该国的 PLMN：

  • 用户设备预配置的信息；

  • 由 PLMN 提供的信息。

[8] 文档中提到的监管要求不适用于国际区域 (例如 国际水域和领空) 的 PLMN 选择，因为国际区域不属于任何国家的管辖范围 。因此，该关键问题与国际区域无关。

此关键问题与关键问题 #1 相关。

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2.3 关键问题 #3: 国际区域的 PLMN 选择

卫星接入网络预计将覆盖全球大部分地区，这包括国际区域。此外，在 [S3i200056 关于 "LS OUT：UE 的位置及相关关键问题 "的 LS 答复] 文档中，SA3-LI 还针对国际区域提出了特定要求：“任何解决针对域外 (例如 国际海事区域和航空区域) 使用案例的方案都应该提供手段通知归属移动网络 (HPLMN) 用户设备进入和离开这些区域”。

现有的 3GPP TS 23.122 规范中的 PLMN 选择程序并没有针对国际区域 (即不属于任何国家的区域) 进行规定。

以下问题预计将在该关键问题中进行研究：

  • 如果确定用户设备位于国际区域，那么它将如何选择 PLMN；

  • 可以利用哪些信息来帮助用户设备在国际区域选择 PLMN：

  • 用户设备预配置的信息；

  • 由 PLMN 提供的信息。

此关键问题与关键问题 #1 相关。

2.4 关键问题 #4: 共享/全球 PLMN ID 的处理

MCC 为 9xx 的 PLMN ID 是共享/全球 PLMN ID。它们不属于任何国家，由国际电信联盟 (ITU) 分配。预计提供全球覆盖的卫星接入网络将使用这些 PLMN ID。

现有的 PLMN 选择程序并不能完全兼容共享/全球 PLMN ID：

  • 3GPP TS 23.122  中“国家”的定义基于 MCC 或 MCC 范围；

  • 并且根据 3GPP TS 23.122  第 4.4.3.3 款中的当前定义，驻留于访问 PLMN (VPLMN) 的用户设备 (UE) 应将其对相同国家 (如 3GPP TS 23.122 附录 B 所定义) 的更高优先级 PLMN 搜索限制在与服务 VPLMN 相同的国家范围内。因此，由 MCC 不在全球/共享 MCC 范围内的 VPLMN 提供服务的 UE 将无法重新选择使用全球/共享 MCC 的 PLMN，反之亦然。

以下问题预计将在该关键问题中进行研究：

  • PLMN 选择程序需要进行哪些修改才能处理共享/全球 PLMN ID；

  • 这些更改是否也应该适用于传统的 PLMN 选择程序；

  • 可以利用哪些信息来帮助处理共享/全球 PLMN ID：

  • 用户设备预配置的信息；

  • 由 PLMN 提供的信息；

  • 如何在处理共享/全球 PLMN ID 时满足位置信息 (LI) 要求。

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2.5 关键问题 #5: 新卫星无线电接入技术 (RAT) 的处理

SA1 已经规定了一种新的接入技术标识符“卫星 NG-RAN”，用于 USIM 中的运营商控制 PLMN 选择器列表和用户控制 PLMN 选择器列表 (见 3GPP TS 22.011 )。SA2 规定了 PLMN 部署地面和卫星接入（具有重叠覆盖范围）的部署场景 (见 3GPP TR 23.737)。

注意：SA2 同意引入用于卫星接入的新核心网 RAT 类型：NR(LEO)、NR(MEO)、NR(GEO) 和 NR(OTHERSAT)。核心网 RAT 类型预计不会影响 PLMN 选择程序。

需要评估新卫星 RAT 在 USIM 中对 PLMN 选择程序的影响。

以下问题预计将在该关键问题中进行研究：

  • 新 RAT 的优先级是什么，以及如何在 PLMN 选择程序中实现？

  • 用户设备中配置了哪些与 RAT 优先级相关的信息？

2.6 关键问题 #6: 卫星接入的 PLMN 搜索

周期性搜索更高优先级 PLMN 的搜索间隔范围在 TS 23.122 [3] 中指定。目前，存在两个不同的搜索间隔范围：分别适用于非 NB-IoT 用户设备和 NB-IoT 用户设备。用于卫星接入的 PLMN 搜索将使用哪个间隔需要进行研究。

在传统的 PLMN 选择过程中，用户设备仅在与 RPLMN 属于同一国家的 PLMN 中搜索更高优先级的 PLMN。是否需要为卫星接入保留此规则，这还需要进一步研究。

以下问题预计将在该关键问题中进行研究：

  • 卫星接入中可用的 PLMN 是否存在不同的优先级？

  • 卫星接入中是否需要周期性搜索更高优先级的 PLMN？

  • 是否需要为卫星接入中周期性搜索更高优先级 PLMN 的搜索间隔设置单独的值范围？

  • 搜索更高优先级的 PLMN 是否应该限制在 MCC 与 RPLMN 的 MCC 或国家匹配的 PLMN？

2.7 关键问题 #7: 紧急呼叫

卫星接入网络预计将覆盖大面积地理区域，从传统通信系统角度来看，这些区域可能涵盖多个国家和来自多个 PLMN 的网络。采用卫星接入可能会影响用户设备的紧急呼叫服务。因此，在采用卫星接入的情况下，需要研究将紧急呼叫路由到适当的 PSAP (公共安全应急中心)。

以下问题预计将在该关键问题中进行研究：

  • 对于无法从 PLMN 获得正常服务且使用卫星接入的 UE，自动 PLMN 选择模式需要进行哪些修改？

3、解决方案（待续）

posted on 2024-04-11 08:48  通信大视野  阅读(164)  评论(0)    收藏  举报

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