3GPP Release 18標準化活動（1）
3GPP Release 18におけるモバイルブロードバンド向け高度化技術

①　理想バックホール環境向けのシングルDCI（Downlink Control Information）^*38機能

理想バックホール環境の場合，2つのTRPは協調してUEのPUSCHまたはPUCCHをスケジュールできる．そこで，図3に示すように，1つのTRPが送信する1つのDCIを用いて，2つのTRPに向けたPUSCHまたはPUCCHをスケジュールする．

PUSCHについては，SDMとSFN（Single Frequency Network）^*39の2つの機能が規定された（図4(a)）．SDM PUSCH機能では，異なるMIMOレイヤのPUSCHをそれぞれ異なる送信ビームを用いて送信する．これにより，異なるTRPに向けてPUSCHを送信するので，相関の低い無線伝搬経路数を増加させ，より高次ランクのMIMO送信を適用でき，実行スループットを向上できる．また，SFN PUSCH機能では，同一MIMOレイヤのPUSCHを異なる送信ビームを用いて同時に送信する．これにより，いずれか片方のTRPまでの伝搬経路が遮断された場合でも，もう片方の伝搬経路を用いて適切にPUSCHを受信できるので，信頼性が向上する．

PUCCHについては，SFNの機能が規定された（図4(b)）．SFN PUCCH機能では1レイヤのみサポートするが，SFN PUSCH機能と同様に，同一レイヤのPUCCHを異なる送信ビームを用いて同時に送信することで，信頼性が向上する．

②　非理想バックホール環境向けのマルチDCI機能

非理想バックホール環境の場合，バックホールの遅延のため2つのTRPは協調してUEのPUSCHをスケジュールできない．そこで，図5左に示すように，各TRPがそれぞれ送信するDCIを用いて，独立してPUSCHをスケジュールする．各TRPが協調せずにPUSCHをスケジュールするため，あるUEに各TRPがPUSCHを異なる送信ビームで同時にスケジュールすることがある．その場合に，UEが異なる送信ビームを用いて同時に2つのPUSCHを送信する機能が仕様化された．

ここで，PUSCHの最大MIMOレイヤ数は4のため，各TRPがスケジュールできるPUSCHのMIMOレイヤ数は2に制限されている．2つのTRPが独立してスケジュールする2つのPUSCHの時間領域^*40のリソースは，完全オーバーラップおよび部分的オーバーラップの2通りがサポートされている（図5右）．また，2つのTRPが独立してスケジュールする2つのPUSCHの周波数領域のリソースは，完全オーバーラップ，部分的オーバーラップ，および非オーバーラップの3通りがサポートされている．

(a)4種類のコードブックタイプの規定

コードブック^*41適用による8レイヤPUSCH送信においては，合計4種類のコードブックタイプ（Codebook1/2/3/4）が規定されている．そのうちCodebook1/2/3に対して想定されたアンテナポートの配置を図6に示す．

Codebook1は送信時に用いる8アンテナポートがすべてコヒーレント^*42である実装を想定したコードブックとなっており，図6左のアンテナポート配置を想定したDFT（Discrete Fourier Transform）^*43ベクトルをプリコーダ^*44として採用している．これはRel-15のDL向けチャネル状態情報（CSI：Channel State Information）^*45コードブックのうちType-Iとして規定されたものを踏襲している．Codebook2およびCodebook3は，送信時に用いる8アンテナポートをそれぞれ4×2，2×4（アンテナポート×グループ）に分けて定義し，同一グループ内のアンテナポートはコヒーレントだが，異なるグループ間のアンテナポート同士はコヒーレントではない実装を想定している．これらのタイプについては，Rel-15のUL向けコードブックとして規定されている，それぞれ4および2アンテナポートのコヒーレントプリコーダを採用している．

Codebook4は上記3コードブックタイプと異なり，8アンテナポートのいずれもコヒーレントではない実装を想定したコードブックであり，プリコーダとしてはRel-15の4レイヤPUSCH送信向けの非コヒーレントプリコーダと同様に，単に送信ポートを選択するものとなっている．各コードブックタイプにおけるプリコーダのデザインを表1に示す．

(b)Full power mode 0/1/2の拡張

特にCodebook2/3/4適用時の送信電力を最大化する目的で，Rel-16のPUSCH送信向けに仕様化されていたFull power mode 0/1/2についてもそれぞれ最大8レイヤPUSCH送信向けに拡張されている．Rel-16においては，最大4レイヤのPUSCH送信向けに，Mode0は任意のアンテナポートに対して単独で最大送信電力を達成するPA（Power Amplifier）^*46を実装している想定，Mode 1はコヒーレントプリコーダをコヒーレントポートと非コヒーレントポートに適用することで最大送信電力を達成する想定，Mode 2は一部のアンテナポートに対して単独で最大送信電力を達成するPAを実装している想定となっており，この想定のまま最大8のPUSCH送信レイヤ数を可能とする拡張を仕様化している．

(c) PUSCH最大レイヤ数拡大を実現するその他の機能拡張

PUSCH最大レイヤ数を4から8に拡張するための機能として，下りPDSCHのレイヤ数が5以上である場合の処理とおおむね同様の機能が仕様化されている．例えば，5レイヤ以上のPUSCH送信にて多重するコードワード^*47数は，5レイヤ以上のPDSCH送信時と同じく2となっており，コードワード - レイヤ間のマッピングもPDSCH向けのルールをそのまま適用している．また，多重時に送信される2つ目のコードワード向けのMCS（Modulation and Coding Scheme）^*48/NDI（New Data Indicator）^*49/RV（Redundancy Version）^*50の通知についても，DLと同様に仕様化されている．

一方，PUSCH特有の機能である上り制御信号（UCI：Uplink Control Information）^*51の多重については，5レイヤ以上のPUSCH送信の際は，2つのコードワードのうち通知されたMCSインデックスが大きいコードワードに対して多重することが仕様化された．これは，多重するUCIの復号成功率をできるだけ高める意図に基づいている．

(d)SRS最大ポート数拡大

PUSCHレイヤ数が8まで拡張されたことに合わせて，PUSCH送信時に必要なSRS（Sounding Reference Signal）^*52についても最大8ポートまで拡張された．従来のSRSは設定されたSRSポートすべてを常に1OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）シンボル^*53にて送信するが，8ポートを1OFDMシンボルにて送信する場合1SRSポート当りの送信電力が小さくなる課題があった．これに対し，図7のとおり，従来から仕様化されているSRS繰返し送信を設定する方法に加え，1OFDMシンボル当りの送信SRSポート数を最大4に制限し，8SRSポートの送信に2OFDMシンボルを消費する方法を仕様化した（TDM（Time Division Multiplexing）^*54有りのSRS）．

非コードブック適用によるPUSCH送信においては，UEが自律的に決定したプリコーダに基づく最大8レイヤ分の上りチャネルのCSIを基地局にて測定できるよう，1SRSリソースセットにおいて設定できるSRSリソース数が4から8へ拡張されている．

（1）L2（Layer 2）^*59セル・ビーム指示を用いたハンドオーバ

Rel-15では，L3^*60において，基地局は，UEからのDL参照信号の測定・報告に基づくハンドオーバ先のセル指示がサポートされていた．Rel-16では，ハンドオーバ先のセルへの接続が完了するまで，サービングセル^*61とハンドオーバ先のセルの両方から同時に信号を受信できるように仕様化された．これにより，ハンドオーバを行う際に発生する通信中断期間^*62を限りなく0に改善することができる．しかしながら，UEへの負荷が大きいことや適用できるシナリオおよび周波数帯が限定的という課題があった．

Rel-17では，L1^*63/L2を用いたビーム制御を拡張し，サービングセルと接続した状態のまま，別セルの信号を受信できるように仕様化した．これにより，セル端付近のUEに対して，一時的に別セルの受信電力がサービングセルの受信電力より大きい場合はハンドオーバを行わずに，別セルの信号の送受信が可能になるため，通信中断期間が発生せず，送受信信号の受信電力およびユーザスループットを改善できる．

Rel-18では，Rel-17の機能を拡張し，UEによるL1を用いたビーム測定・報告に基づき基地局が事前に設定したハンドオーバの候補セルの中からの，L2を用いたセル・ビーム指示による，最適なセルへのハンドオーバを仕様化した．

基地局は，L3において，事前に最大8個の候補セルの設定をUEに与える．UEは，その設定を用いることで，ハンドオーバ指示の前に候補セルとのUL/DLの時間同期，およびL1を用いたビーム測定・報告を実施することができる．

ULの同期においては，サービングセルとの通信中断を避けるために，下りリンク制御チャネル（PDCCH：Physical Downlink Control CHannel）^*64で候補セルに対するランダムアクセスチャネル（PRACH）送信を指示し，算出したTA（Timing Advance）^*65を基地局で管理する方法（図9）や，UEが自らTAを算出する方法を仕様化した．

L1を用いたビーム測定・報告においては，サービングセルと異なる周波数のセルへのハンドオーバをサポートするために，UEは候補セルのSSB（Synchronization Signals/Physical Broadcast CHannel Block）^*66も測定できるように拡張した．

L2セル・ビーム指示の仕組みに従い，基地局はハンドオーバ先のセル・ビームおよび拡張した手法で取得したTAをUEに指示すると，UEはサービングセルとの信号の送受信を停止し，指示されたセルのビームで信号の送受信を行う．候補セルの設定は，ハンドオーバ実行後も保持されるため，ハンドオーバ後にも連続的に設定を使用することが可能である．

この機能では，ハンドオーバ指示の前にUL／DLの同期およびL1を用いたビーム測定・報告を実施するため，通信中断期間で実施するランダムアクセス（RA：Random Access）^*67手順を省略することができる（図10）．加えて，UEが同じDU（Distributed Unit）^*68内でハンドオーバを実施する際には，Rel-15～17のすべてのハンドオーバ機能で実施する必要があったPDCP（Packet Data Convergence Protocol）^*69・RLC（Radio Link Control）^*70のリセットも省略可能となった．これにより，通信中断期間を大幅に削減できる．また，ハンドオーバ指示にはビーム指示が含まれており，ハンドオーバ実施後にすぐにビームを使用できるため，スループットを維持しながらハンドオーバを実行できる．

（2）Subsequent CPAC（Conditional PSCell Addition or Change）^*71

Rel-17では，PSCell（Primary Secondary Cell）^*72の追加・変更の信頼性・堅牢性を向上させることを目的として，CPACが規定された．しかし，Rel-17のCPACでは，PSCellの追加や変更を行うたびに，RRCの再設定が必要であった．そのため，特にFR2を使用して通信を行っている場合など，最適なSCG（Secondary Cell Group）^*73が頻繁に変わるような状況下では，RRCの再設定が頻繁に発生してしまうという課題があった．そこで，Rel-18では，Rel-17のCPACの機能を拡張し，RRCの再設定を行わずに連続でPSCellの追加・変更を行うことができる，Subsequent CPACが仕様化された．

基地局は，候補となるPSCellの設定と，設定したPSCellの追加・変更を行う条件を，あらかじめUEに設定しておく．この条件は，在圏セルや候補PSCellに対するUEの測定結果に基づき定義される．例えば，候補セルの品質が在圏セルの品質をしきい値以上上回る，候補セルの品質がしきい値を上回る，などである．またこの条件は，UEがPSCellの追加・変更を行うたびに更新される必要がある．

例えば，候補PSCell 1，2，3があり，PSCell 1が在圏セルである時，UEはPSCell 2，3に対する条件を評価する．PSCell 2の条件が満たされると，UEはPSCell 2に接続する．同時に条件の更新を行い，PSCell 1，3に対する新たな条件の評価を開始する．

候補PSCellに対するすべての組合せの条件が事前にUEへ設定され，候補PSCellの設定とともに保持されることで，RRCの再設定無しで連続的なPSCellの追加・変更が可能となる．これによって，頻繁なPSCellの追加・変更による，シグナリング^*74を大幅に減らすことができる．

（3）複数の候補SCGを伴うCHO（Conditional HandOver）^*75

Rel-16では，ハンドオーバの信頼性・堅牢性を向上させることを目的として，複数の候補セルから最適なターゲットセルを選択する，CHOが規定された．各候補セルに条件が設定され，条件を満たしたセルにUEが自律的にセル切替えを行う．しかし，候補セルとしてPCell（Primary Cell）^*76のみ設定可能であり，DC（Dual Connectivity）^*77状態のUEがCHOを実行する場合，SCGを解放する必要があった．Rel-17では，Rel-16のCHOの機能拡張が行われ，各候補PCellに紐づくSCGを1つだけ設定することが可能となった．しかし，セル切替えを行う実行条件はPCellに対してのみ設定可能であり，PSCellに対しては設定できなかった．そのため，セル切替えの際に最適でないSCGが選択されてしまう可能性があった．

そこでRel-18では，MCG（Master Cell Group）^*78とSCGの両方で最適なターゲットセル選択を可能とする機能拡張が行われた．UEに対し，これまでのPCellの条件が満たされた場合に行われるハンドオーバの設定（すなわち，CHOの設定）と，PSCellの条件が満たされた場合に行われるハンドオーバの設定（すなわち，CPACの設定）に加え，PCellとPSCell両方の条件が満たされた場合にのみ実行されるハンドオーバの設定を新たに仕様化した．

（1）XR Awareness

XRユースケースでは，映像情報を伝送するための高いデータレートと，ユーザが行った動作を身体的負担無く視覚情報に反映させるための低遅延性との両方が求められる．そのため，5GC（5G Core network）^*83およびUEからgNB（gNodeB）^*84に対しXR通信特有の補助情報を提供し，より効果的なスケジューリングを行うことで，少ない遅延で大容量のユーザデータを伝送することを目的とした機能の拡張が規定された．これらのうち，5GCから報告する補助情報についてはPDU Setの情報やトラフィックの情報が導入された．UEから報告する補助情報については，Rel-18では主に3つ導入され，いずれもULデータ送信の改善を目的としている．

• BSR（Buffer Status Report）^*85の報告を行うためのbuffer size tableを新たに1つ導入し，ULデータのバッファサイズを報告する粒度を高めた．これにより，UEが不必要なリソースの割当てを要求することを減らす効果が期待される．
• UEがgNBに対してBSRを報告するのと同時に，滞留しているULパケットの要求遅延情報を報告することができるコマンド（Delay status report）を新たに導入した．これによりgNBが，低遅延の伝送が求められるパケットを優先的に送信できるようにリソース割当てを行うことができる．
• UEからgNBに対し，QoS（Quality of Service）フロー^*86ごとにUAI（UE Assistance Information）^*87による補助情報を報告できるよう規定された．XRにおける伝送情報は，映像フレームや加速度情報など，性質の異なる複数の情報種別を含んでいる．そのため，本規定によって，QoSフローごとに異なる情報種別を割り当てた上で，別々にXR Awarenessを実現することが期待される．

（2）UE低消費電力化

XR端末は，ウェアラブルに代表されるように小型かつ軽量であると想定されており，搭載可能なバッテリの容量は限られている．しかしXR端末は，gNBとの通信だけでなく，映像情報の処理やディスプレイへの投影なども限られた電力リソースの中で行う必要がある．そこでRel-18では，XRユースケースでのUEバッテリの省電力化に寄与する技術が2つ規定された．

• DRX（Discontinuous Reception）^*88の受信周期を映像フレームのタイミング，例えば30fpsや60fpsに合わせるため，非整数のDRX cycleを新たに導入した．
• gNBがUEにConfigured Grant^*89を設定する際に，UEが当該Configured Grantによって送信したUL信号に対するUL再送信を行わないよう指示できるようになった．

（3）XRキャパシティ向上

XRユースケースでは，1つのセルが複数のUEに対して映像伝送などの高いスループットを要するサービスを提供する．そのため，リソースの枯渇がUE数のボトルネックになることが考えられる．そこで，Rel-18ではより多くのUEを同時接続できるようにすることを目的とした下記2つのリソース最適化機能が規定された．

• 1つのConfigured Grant周期に対し，複数のPUSCH送信機会を設定することができるよう規定された．
• 設定されたConfigured Grantのうち，実際にUL送信に使われていないリソースをUEがgNBに報告することで，gNBがリソースを再利用できるよう規定された．

また，XRサービスで伝送される映像データの特性に基づいて，混雑時などにおけるユーザ体感の向上を目的とした下記2つの機能が規定された．

• PDU（Protocol Data Unit）^*90 Setと呼ばれるPDCP PDUの集合を新たに定義した（図11）．PDU Setは，映像の1フレームを構成する画像データのように，パケットを1つでも送受に失敗するとその他のパケットもデコード^*91できなくなるようなデータの集合であると想定されている．その想定に沿って，PDU Set内に欠損パケットがあれば，PDU Set単位でパケットの破棄を行う機能も規定された．
• gNBはPDU Set単位で優先度を設定できるよう規定された．混雑時，低優先度のPDU Setは，高優先度のPDU Setよりも早く破棄するようUEに指示することができる．

（1）Single DCIを使った複数セルのPDSCH/PUSCHスケジューリング

図12に示すように，Rel-18では1つのセルのDCIが複数のセルに対してスケジューリングする機能が導入された．新たに規定されたDCI format 0_3およびDCI format 1_3は，最大4セルのPUSCHやPDSCHを同時にスケジューリングすることができる．DCI format 0_3は複数セルのPUSCHをスケジューリングするために用いられる．DCI format 1_3は複数セルのPDSCHをスケジューリングするために用いられる．スケジューリング対象となるセル群はintra-bandとinter-bandのどちらでもよいが，すべて同じサブキャリア間隔^*92およびキャリアタイプ（licensed bandのFR1またはFR2-1/FR2-2，unlicensed bandのFR1またはFR2-1/FR2-2）である必要がある．なお，スケジューリングを行うセルは，スケジューリング対象セル群の中に含まれていても（図12(a)），含まれていなくてもよい（図12(b)）．複数セルの制御情報を1つのDCIに集約するため，制御のためのオーバヘッドを減らして周波数利用効率^*93を改善する効果が期待される．

（2）UL Tx switchingのさらなる拡張

図13(a)に示すようにRel-16では，2ポートでのUL送信において，片側のポートを2バンド構成とし，その間で送信バンドを動的に切り替えるUL Tx switchingという機能が規定された．また図13(b)に示すようにRel-17では，2ポート両方を2バンド構成として切替え可能にすることで，より多くのswitching patternをサポートする機能の拡張が規定された．そしてRel-18では，図13(c)に示すようにこれらをさらに拡張し，最大4バンドの中から動的に切替え可能とすることで，さらに多くのswitching patternをサポートする機能が規定された．

なお，動的切替えを行う直前または直後には，switching periodと呼ばれる非送信期間を設けることになっている．Rel-16およびRel-17では2バンドの間のswitchingであったため，1つのswitching periodを設定していた．一方でRel-18では，3または4バンドがswitchingにかかわるため，switching periodをバンドペアごとに設定し，switching patternごとに適用されるswitching periodの長さおよび挿入位置を明確化する規定が行われた．Rel-18 UL Tx switchingの導入により，より柔軟なUL送信のスケジューリングが可能になり，スループットおよびキャパシティの改善につながることが期待される．

（1）UEの送信系統数の拡張によるULユーザスループットの向上

ULスループットのさらなる向上のため，Handheld UE^*94と比較して実装制約の少ない，FWA（Fixed Wireless Access）^*95やCPE（Customer Premises Equipment）^*96，車載向けUE，産業向けUEを対象にUE無線アナログ回路部における送信系統数の拡張が行われた．シングルキャリア送信およびNR CA（Carrier Aggregation）^*97/EN-DC（Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network New Radio Dual Connectivity）^*98による送信それぞれにおいて，拡張された送信系統数を表2に示す．

（2）端末の受信系統数の拡張によるDL（Downlink）ユーザスループットの向上

DLスループットのさらなる向上のため，UE無線アナログ回路部における受信系統数の拡張が行われた．対象となるUE種別および周波数において，拡張された受信系統数を表3に示す．

（3）UE内自送信信号の回り込み^*106による受信感度劣化量報告によるシステム容量改善

NR CA/EN-DCにおいて同時送受信を行う際の，UE内で自送信信号の回り込みによる受信感度劣化の低減措置についてUE capability^*107と組み合わせた手法が仕様化された．本機能により，ネットワーク側で実装性能の良いUEとそうでないUEを区別することが可能となり，より適切なスケジューリング制御が期待される．

NR CA/EN-DCを構成する周波数バンドの組合せごとに，かつ高調波^*108や相互変調といったUE内干渉の発生要因ごとに，UEの感度劣化量をUE capabilityで通知できる仕組みが導入された．また，シグナリングサイズを低減するために，複数のUE内干渉の発生要因に対して，一律で同一の感度劣化量を通知できるシグナリングの枠組みも導入された．

（4）非隣接基地局アンテナ環境でのCA/DC規定導入によるシステム容量改善

過去リリースにおいて，LTEのBand 42（3.4～3.6GHz）およびNRのBand n77（3.3～4.2GHz）/n78（3.3～3.8GHz）は，周波数規定上ではintra-band NR CA/EN-DC^*109として扱われ，標準仕様のUE性能規定としては，基地局アンテナが物理的に隣接して設置される前提となっていた．そのため，これらのバンドのNR CA/EN-DCにおけるバンド間の受信信号電力差や信号送受信時間差は伝搬経路の差が考慮されないものとなっていた．しかし，実際には各周波数の置局時期の違いや置局場所が有限であることに起因して，これらのバンドの基地局アンテナが物理的に離れた場所に設置されることがあり，その場合にUEは性能規定を満たせず，これらのバンドを組み合わせたNR CA/EN-DCの運用が困難となる課題があった．

この課題に対し，送受信機能部をバンドごとに分離して2つもつUE構成を前提に置くことで，バンド間での受信信号電力差や信号送受信時間差の許容範囲をinter-band NR CA/EN-DCと同一とする検討を実施してきた（図14）．Rel-16およびRel-17ではEN-DCにおいて各バンド2レイヤ，合計で4レイヤまでに限定して規定の拡張を実施し，Rel-18においてはこの規定のNR-CAへの拡張を実施した．結果として受信信号電力差は6dBまでとなっていたものが25dBまでの差分が許容可能となり，信号送受信時間差は従来に比べて30μs長い時間差まで許容可能となった．この拡張により，柔軟な置局やバンド組合せの運用が可能となることが期待される．

（1）変調方式の拡張によるULユーザスループットの向上

FR2における変調方式として，DLはRel-16から256QAM（Quadrature Amplitude Modulation）^*110が，ULはRel-15から64QAMが使用可能であった．これに対してRel-18では，ULスループットのさらなる向上，およびそれに伴う通信の大容量化を目的として，ULで256QAMが導入された．1シンボル当り8ビット送信を行う256QAMは，6ビット送信を行う64QAMと比較して8/6倍の情報量を一度に送信可能である．そのため，パスロス^*111の小さい環境などにおいて，Gbps越えの大容量通信を行うユースケースでの活躍が期待される．ただし，現状では，24.25～43.5GHzの範囲で定義されたバンドを対象に，Handheld UEと比較して実装制約の少ないFWAや車載UEを想定した機能としている．これは，基地局の受信SNR（Signal to Noise Ratio）^*112を担保する必要があることや，UE内の消費電力や発熱の課題などが考慮されたためである．また，FR2向けUL用256QAMの導入に際して，UEにおいて担保すべきEVM（Error Vector Magnitude）^*113や，許容される送信電力バックオフ^*114が仕様化された．

（2）UEの送信ビーム制御機能の拡張による接続性の向上

高い直進性や大気中の吸収などにより，遠くまで電波を飛ばすことが難しい伝搬特性をもつFR2において，適切にビームを制御することは非常に重要とされている．そこでRel-15において，受信ビームを用いたDL測定に基づいてULの送信ビームを決定するUE側のビーム制御機能である，Beam correspondenceがFR2向けに導入された．その後もBeam correspondenceの拡張は議論されてきたが，Rel-17までに性能規定が定義されているのはRRC_CONNECTED^*115状態のみとなっている．これに対してRel-18では，RRC_IDLE^*116状態の初期アクセスおよびRRC_INACTIVE^*117状態に対しても，性能規定を定義した．

意図した方向および範囲に正しくビームを向けられることを担保するための，RRC_CONNECTED状態におけるUEの送信spherical coverage規定^*118がすでに仕様化されていたが，Rel-18では，初期アクセスおよびRRC_INACTIVE状態の性能規定として，RRC_CONNECTED状態よりも2dB低いSpherical coverageが仕様化された．規定導入により高品質なUL送信ビームが担保されるため，ULのカバレッジ性能や接続性の向上が期待される．また，RRC_INACTIVE状態およびRel-17で導入されたSDT（Small Date Transmission）^*119において期待される省電力や遅延削減などの効果も担保する．

（3）異なる方向から到来するデータの同時受信によるDLユーザスループットの向上

FR2において，Rel-15では形成した指向性^*120パターンから選択された単一の受信ビームを使用する，すなわち同時に複数の受信ビームを使用しないことを前提として，UEの受信性能規定が策定されている（図15(a)）．FR2におけるDL MIMOの規定では1つのビーム当り最大2レイヤとなっているため，FR1において一般的に用いられている4レイヤでの受信は単一の受信ビームでは実現できない．そこでRel-16およびRel-17では，FR2 NR CA向けの受信性能規定が策定された．これは信号処理機能部を2つ具備するUEを前提としており，CAを構成する異なるキャリアから各データが同時に到来するシナリオにおいて，各キャリアに対して独立した受信ビームを形成することでDL同時受信を実現する．各キャリアにおいては最大2レイヤであるが，複数のキャリアを束ねて通信することで4レイヤ相当の同時受信を可能とする．

これに対してRel-18では，図15(b)に示すように，異なる方向から到来するシングルキャリア上の各データを，2つの受信ビームを使用してDL同時受信するシナリオを想定し，性能規定が策定された．シングルキャリアにおいて4レイヤでの同時受信が実現可能となるため，DLスループットおよび周波数利用効率の向上が期待される．仕様においては，UEの受信spherical coverage規定が，複数方向から同時にデータが到来するシナリオ向けに拡張された．現状では，FR2のうちの24.25～43.5GHzの範囲で定義されたバンドを対象とした機能であり，UEの実装に適したAoA（Angle of Arrival）separation^*121条件下において要件を満たす必要がある．

また，このRF機能拡張に伴い無線リソース制御（RRM：Radio Resource Management）^*122観点でも，複数ビームを活用することで機能の拡張が図られた．FR2では信号送受信だけでなく無線品質測定の際にもUEが受信ビームを形成する前提となっており，特定のビームは特定の方向の無線品質しか計測することができないため，周辺環境をあまねく測定するためにUEのビームスイーピング^*123が必要となっている．この動作により，同じ無線品質測定でもFR2ではFR1に比べて長い時間を要する．さらに，品質測定用の参照信号とPDSCHが周波数多重されている場合において，UEはビームスイーピングを実施しているためPDSCHの受信が制限される，すなわち下りデータの受信ができないという制約もあった．これらに対し，複数の受信機能部を具備し，それぞれが独立して同時にビームスイーピングを行うことで無線品質測定時間が短縮可能となり，また無線品質測定中のデータ受信が不可となる制約についても，品質測定用の参照信号がCSI-RSである場合のデータとの同時受信が可能となることで，DLスループットの向上が期待される．

(1)∆P_PowerClassの拡張

Rel-15 NRにおいて，HPUE（High Power UE）^*128対応UEにおいて，人体防護指針の観点などからUE Capabilityで指定される，ある評価時間期間内（UL/DL/Gap期間）におけるUL比率を超える場合に，最大送信電力の低減が許容される枠組みがある（∆P_PowerClass）．しかしながら，ネットワークからはUE送信電力の低下の要因が，∆P_PowerClassの適用によるものか，あるいはその他の要因によるものかが不明という課題があった．Rel-18では，UEのサポートするUL比率の超過による送信電力の低下および元の送信電力上限に戻る動作について，UEからネットワークに通知できるようになった．この拡張により，UEの達成可能な出力電力を考慮し，ネットワークのリソーススケジューリングが最適化できるようになる．

(2)Power boosting機能の導入

上りカバレッジの拡大を目的に，π/2 BPSK（Binary Phase Shift Keying）^*129およびQPSK（Quadrature Phase Shift Keying）^*130の変調方式に対して，PC（Power Class）3^*131およびPC2で従来のUEの最大送信電力出力上限から，最大1dBを引き上げることを可能とするPower boosting機能が導入された．Power boostingについて，適用するRB範囲と，spectrum flatness^*132の緩和有無に応じて，異なる2つの方式が導入された．

• 1つ目の方式は，Inner RB allocation^*133において，一部のRB配置のみPower boostingが対象だが，既存のspectrum flatnessの緩和を必要としない．
• 2つ目の方式は，Inner RB allocationに該当するすべてのRB配置でPower boosting可能だが，既存のspectrum flatnessの規定値が一部緩和される．

2つの方式のUEサポート状況は，異なるUE capabilityでそれぞれネットワークに通知することができる．