ユーザープレーン【user plane】U-Plane

概要

ユーザープレーンとは、移動体通信ネットワークにおいて利用者のデータ通信を実際に運ぶ経路や機能の領域。音声通話やインターネット通信など、利用者が送受信するデータそのものを扱う通信部分である。
ユーザープレーンのイメージ画像

携帯電話および移動対データ通信システムでは、ネットワークの機能を役割ごとに分けて考えることが多い。その代表的な区分が「ユーザープレーン」（U-Plane）と「コントロールプレーン」（C-Plane）である。コントロールプレーンは端末の接続管理、認証、通信の開始や終了といった制御情報を扱うのに対し、ユーザープレーンは実際の通信内容を運ぶ経路を担当する。例えばスマートフォンでWebページを閲覧したり、動画を視聴したりする際に流れるデータはユーザープレーンを通って伝送される。

ユーザープレーンの一般的な機能は、通信データの転送、パケットのカプセル化やヘッダ処理、品質制御などを含む。モバイル通信では利用者が移動するため、基地局の切り替えや通信経路の変更が頻繁に発生するが、その際にもデータやセッションが途切れないように転送経路が維持される仕組みが用意されている。また、通信品質を確保するために、帯域制御や優先度制御などの処理がユーザープレーンで行われる場合もある。

4G/5Gにおけるユーザープレーン

第4世代携帯電話（4G/LTE）では、「EPC」（Evolved Packet Core）アーキテクチャが導入され、ユーザープレーンの処理を担う「S-GW」（Serving Gateway）および「P-GW」（PDN Gateway）がコアネットワーク内に配置された。前者は基地局側、後者は外部ネットワーク側の出入り口の役割を果たし、端末が音声通話したりインターネット接続する際の通信制御を行う。

第5世代（5G）のコアネットワーク「5GC」（5G Core）ではユーザープレーンとコントロールプレーンを分離する「C/U分離」がさらに徹底されており、「UPF」（User Plane Function）がユーザープレーン処理を専任する独立したネットワーク機能として定義されている。UPFはパケットのルーティング、転送、QoS（Quality of Service）の適用、トラフィックの計測、課金処理などを担う。

この記事の著者 ： (株)インセプト IT用語辞典 e-Words 編集部
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