JP2023534993A - 無線通信システムにおけるリアルタイム処理 - Google Patents
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Abstract
無線通信システムにおけるリアルタイム処理のための方法、装置、およびコンピュータプログラム製品が開示される。1または複数の無線通信コンポーネントにおける1つまたは複数の第1のシンボルパケットの処理の中断が検出される。1または複数の第2シンボルパケットの処理の遅延のための所定期間が決定される。1または複数の第2シンボルパケットの処理は、所定期間が経過するまで遅延される。その後、1つまたは複数の第2シンボルパケットの処理が実行される。【選択図】 図8
Description
いくつかの実装において、本開示の主題は、電気通信システムに関し、特に、例えば、5G New Radio(「NR」)などの無線通信システムにおけるリアルタイム処理に関するものである。
今日の世界において、セルラーネットワークは、個人や企業に対してオンデマンドの通信機能を提供している。典型的に、セルラーネットワークは、セルと呼ばれる陸域に亘り分散して配置可能な無線ネットワークである。各セルは、セルサイトまたは基地局と呼ばれる少なくとも1つの固定位置の送受信機によってサービス提供される。各セルは、干渉を回避し、各セル内のサービスを向上させるために、近隣のセルとは異なる周波数セットを使用することができる。セルが結合されると、広範な地理的範囲に亘って無線カバレッジが提供され、これにより、多数の携帯電話や他の無線機器、携帯型送受信機が互いに、またネットワーク内のどこでも固定送受信機や固定電話と通信できるようになる。このような通信は、基地局を介して行われ、モバイル送受信機が送受信中に複数のセル間を移動する場合でも達成される。主要な無線通信プロバイダは、そうしたセルサイトを世界中に配備し、これにより携帯電話やモバイルコンピューティングデバイスを公衆交換電話網や公衆インターネットに通信接続できるようにしている。
携帯電話は、携帯電話との間で信号を伝達するために電波を使用することにより、セルサイトまたは送信塔を介して通話およびデータ呼を受信および/または発信することが可能な携帯型の電話である。多数の携帯電話ユーザの視点からすると、現在のモバイル電話ネットワークは、限られたかつ共有のリソースを提供するものに過ぎない。この点について、セルサイトと携帯電話(ハンドセット)は、周波数を変更し、低電力送信機を使用することで、干渉を少なくしつつ多くの発信者が同時にネットワークを使用できるようにすることが可能である。セルサイトによるカバレッジは、特定の地理的位置および/またはネットワークを潜在的に使用可能なユーザの数に依存し得る。例えば、都市部では、セルサイトの範囲は約半マイルまでであり、地方部では、範囲は5マイルまでであり、一部の地域では、ユーザは25マイル離れたセルサイトからの信号を受信することができる。
通信事業者が使用するデジタルセルラー技術の一部は次に例示される:Global System for Mobile Communications(以下「GSM」)、General Packet Radio Service(以下「GPRS」)、cdmaOne、CDMA2000、Evolution-Data Optimized(以下「EV-DO」)、 Enhanced Data Rates for GSM Evolution(以下「EDGE」)、 Universal Mobile Telecommunications System(以下「UMTS」)、 Digital Enhanced Cordless Telecommunications (「DECT」)、デジタルAMPS(「IS-136/TDMA」)および Integrated Digital Enhanced Network (「iDEN」)。 Long Term Evolution、すなわち4G LTEは、標準化団体であるThird Generation Partnership Project(以下「3GPP(登録商標)」)が開発した、携帯電話やデータ端末向けの高速データ無線通信のための規格である。現在、5G LTEの規格が開発および展開されている。LTEは、GSM/EDGEおよびUMTS/HSPAのデジタルセルラー技術をベースとしており、コアネットワークを改善するとともに、異なる無線インタフェースを使用することで容量と速度を増加させることができる。
無線通信システムにおいて、複数のリアルタイムワークロードを単一の非均一メモリアクセスノード上の仮想化/コンテナ化環境で展開することは、当該ワークロードがそのリアルタイム要件を満たし得るようにしなければならないという課題を持つ。基礎となるプロセッサ(CPU)の共有リソースは、Last Level Cache(LLC)とメモリ帯域幅の消費に伴うリソース競合を引き起こし、ここでは、1つのワークロードが必要量以上のリソースを占有しかねない。その結果、複数のワークロードのうち1つがリアルタイム要件を満たせなくなり、製品/アプリケーションのパフォーマンスに悪影響を与え、アプリケーションの再起動や関連サービスのダウンタイムを発生させる。典型的には、こうした問題群は「ノイジーネイバー(noisy neighbor)」問題として分類される。これらの問題は、無線通信システムにおける複数のリアルタイムワークロードのサービス全体の可用性と信頼性を低下させる。
いくつかの実施形態において、本開示の主題は、無線通信システムにおけるリアルタイム処理のためのコンピュータ実装方法に関する。この方法は、1つ以上の無線通信コンポーネントにおける1つ以上の第1のシンボルパケットの処理の中断を検出し、1つ以上の第2のシンボルパケットの処理の遅延のための所定期間を決定し、この所定期間が満了するまで1つ以上の第2のシンボルパケットの処理を遅延させ、および、1つ以上の第2のシンボルパケットの処理を実行することを含んでよい。
いくつかの実施形態において、本開示の主題は、以下の任意の特徴のうちの1つ以上を含んでよい。いくつかの実施形態では、検出すること、決定すること、遅延させること、および再開すること、のうちの少なくとも1つは、基地局によって実行されてよい。基地局は、1つ以上のリモート無線ユニット、1つ以上の無線インタフェースユニット、および1つ以上の分散ユニットのうちの少なくとも1つの通信コンポーネントを含んでよい。分散ユニットは、第1および第2のシンボルパケットの処理のために無線インタフェースユニットとインタフェースするよう構成されてよい。
いくつかの実施形態において、分散ユニットは、1つ以上の仮想化分散ユニットであってよい。仮想化分散ユニットは、ホストオペレーティングシステム上で実行される1つ以上の仮想マシンに対応してよい。
いくつかの実施形態において、第1の仮想マシンは、同じホストオペレーティングシステム上の第2の仮想マシンの再起動時に、中断を検出するように構成されてよい。
いくつかの実施形態において、所定期間は、仮想化分散ユニットと無線インタフェースユニットとの間でシンボルパケットを送信するための時間に対応する送信時間間隔の倍数に基づいて決定されてよい。例えば、所定期間は、2ミリ秒であってよい。代替的に、所定期間は、5ミリ秒であってよい。いくつかの実施形態において、所定の期間は、Nミリ秒(その間に、サービスの中断を伴わない監視、検出および修正が実行され得る)であってよく、ここでNは、エンドユーザ機器がサービス低下および/またはサービス中断を通知し始めてからの時間量に対応してよい。いくつかの例示的かつ非限定的な実施形態において、Nは、数百ミリ秒まで高く設定されてよい。
いくつかの実施形態において、遅延させることは、処理キューから第1のシンボルパケットをデキューすることを含んでよい。第1のシンボルパケットは、第1のシンボルパケットを受信する無線通信デバイスのレイヤ1およびレイヤ2の少なくとも1つによって、デキューされ、破棄されてよい。
非一過性コンピュータプログラム製品(すなわち、物理的に具現化されたコンピュータプログラム製品)は、1つ以上のコンピューティングシステムの1つ以上のデータプロセッサによって実行されると、少なくとも1つのデータプロセッサに本明細書に開示される動作を実行させる命令を格納するものとして開示される。同様に、1つ以上のデータプロセッサと、1つ以上のデータプロセッサに結合されたメモリとを含み得るコンピュータシステムも開示される。メモリは、少なくとも1つのプロセッサに本明細書に開示される動作の1つ以上を実行させる命令を一時的または恒久的に格納してよい。さらに、本方法は、単一のコンピューティングシステム内または2つ以上のコンピューティングシステム間に分散された1つ以上のデータプロセッサによって実行され得る。そのようなコンピューティングシステムは、ネットワーク(例えば、インターネット、無線広域ネットワーク、ローカルエリアネットワーク、広域ネットワーク、有線ネットワーク等)を介した接続、複数のコンピューティングシステムのうちの1つ以上間の直接接続などを含むがこれらに限定されない1つ以上の接続を介して接続され、データおよび/またはコマンドまたは他の命令等を交換し得る。
本明細書に開示される主題の1つまたは複数の変形例の詳細は、添付の図面および以下の説明に開示される。本明細書に開示された主題の他の特徴および利点は、以下の説明および図面、ならびに特許請求の範囲から明らかになるであろう。
本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成する添付の図面は、本明細書に開示された主題の特定の側面を示し、以下の説明と合わせて、開示された実施形態に関連する原理の一部を説明するのに役立つ。
本開示の主題は、無線通信システムのための下位レイヤ分割アーキテクチャに実装可能なシステムおよび方法を提供し得る。そうしたシステムは、5G New Radio通信システム、ロングタームエボリューション(LTE)通信システムなどを含む、多様な無線通信システムを含み得る。
本開示の主題の1つ以上の態様は、そうした通信システムにおける基地局(例えば、gNodeB、eNodeB等)の送信機および/または受信機コンポーネントに組み込まれ得る。以下は、ロングタームエボリューション通信システムおよび5G New Radio通信システムに関する一般的な議論である。
I.ロングタームエボリューション通信システム
I.ロングタームエボリューション通信システム
図1A~図1Cおよび図2は、例示的な従来のロングタームエボリューション(「LTE」)通信システム100を、その多様なコンポーネントと共に示す。LTEシステムまたは4G LTEは、商業的に公知であるように、携帯電話およびデータ端末のための高速データの無線通信のための規格に準拠している。この規格は、GSM/EDGE(「Global System for Mobile Communications」/「Enhanced Data rates for GSM Evolution」)およびUMTS/HSPA(「Universal Mobile Telecommunications System」/「High Speed Packet Access」)ネットワーク技術に基づく。この規格は、3GPP(3rd Generation Partnership Project)によって開発された。
図1Aに示すように、システム100は、進化型ユニバーサル地上無線アクセスネットワーク(「EUTRAN」)102、進化型パケットコア(「EPC」)108、およびパケットデータネットワーク(「PDN」)101を含んでよく、EUTRAN102およびEPC108は、ユーザ機器104およびPDN101の間の通信を提供する。EUTRAN102は、複数のユーザ機器104(a、b、c)に通信機能を提供する複数の進化型ノードB(「eNodeB」または「ENODEB」または「enodeb」または「eNB」)または基地局106(a、b、c)(図1B参照)を含み得る。ユーザ機器104は、携帯電話、スマートフォン、タブレット、パーソナルコンピュータ、パーソナルデジタルアシスタント(「PDA」)、サーバ、データ端末、および/または任意の他のタイプのユーザ機器、および/またはそれらの任意の組み合わせであり得る。ユーザ機器104は、任意のeNodeB106を介して、EPC108に、ひいてはPDN101に接続することができる。典型的には、ユーザ機器104は、距離の点で最も近いeNodeB106に接続可能である。LTEシステム100では、EUTRAN102およびEPC108が協働して、ユーザ機器104に接続性、モビリティおよびサービスを提供する。
図1Bは、図1Aに示すネットワーク100のさらなる詳細を示す。上述のように、EUTRAN102は、セルサイトとも呼ばれる複数のeNodeB106を含む。eNodeB106は、無線機能を提供し、エアリンクリソースのスケジューリングまたは無線リソース管理、アクティブモードモビリティまたはハンドオーバ、およびサービスのアドミッション制御を含む主要な制御機能を実行する。eNodeB106は、どのモビリティ管理エンティティ(MME、図1C参照)がユーザ機器104にサービス提供するかを選択し、ヘッダ圧縮や暗号化などのプロトコル機能を担う。EUTRAN102を構成する複数のeNodeB106は、無線リソース管理およびハンドオーバのために互いに協働する。
ユーザ機器104とeNodeB106との間の通信は、エアインタフェース122(「LTE-Uu」インタフェースとも呼ばれる)を介して行われる。図1Bに示すように、エアインタフェース122は、ユーザ機器104bとeNodeB106aとの間の通信を提供する。エアインタフェース122は、ダウンリンクおよびアップリンクのそれぞれにおいて、直交周波数分割多重アクセス(「OFDMA」)およびOFDMAの変形である単一搬送周波数分割多重アクセス(「SC-FDMA」)を用いる。OFDMAは、多重入力多重出力(「MIMO」)などの複数の既知のアンテナ技術を使用することを可能にする。
エアインタフェース122は、多様なプロトコルを使用し、それらのプロトコルは、ユーザ機器104とeNodeB106との間のシグナリングのための無線リソース制御(「RRC」)と、ユーザ機器104とMME(図1C参照)との間の信号処理のための非アクセス層(「NAS」)とがある。信号処理に加えて、ユーザ機器104とeNodeB106との間でユーザトラフィックが転送される。システム100における信号処理(シグナリング)とトラフィックの双方は、物理層(「PHY」)チャネルによって搬送される。
複数のeNodeB106は、X2インタフェース130(a、b、c)を使用して互いに相互接続され得る。図1Aに示すように、X2インタフェース130aは、eNodeB106aとeNodeB106bとの間の相互接続を提供し、X2インタフェース130bは、eNodeB106aとeNodeB106cとの間の相互接続を提供し、X2インタフェース130cは、eNodeB106bとeNodeB106cの間の相互接続を提供している。X2インタフェースは、信号の交換を提供するために、2つのeNodeB間で確立され得、この信号は、ハンドオーバ関連情報だけでなく、負荷または干渉関連情報を含み得る。eNodeB106は、S1インタフェース124(a、b、c)を介して進化型パケットコア108と通信する。S1インタフェース124は、2つのインタフェース、すなわち、制御プレーン用のインタフェース(図1Cの制御プレーンインタフェース(S1-MMEインタフェース)128として示される)と、ユーザプレーン用のインタフェース(図1Cのユーザプレーンインタフェース(S1-Uインタフェース)125として示される)とに分割することができる。
EPC108は、ユーザサービスに対するサービス品質(「QoS」)を確立し、かつ実施し、ユーザ機器104が移動する間に、一貫したインターネットプロトコル(「IP」)アドレスを維持することを可能にする。ネットワーク100の各ノードは、それ自身のIPアドレスを有することに留意されたい。EPC108は、レガシーな無線ネットワークと相互連携するように設計されている。また、EPC108は、コアネットワークアーキテクチャにおいて、制御プレーン(すなわち、シグナリング)とユーザプレーン(すなわち、トラフィック)とを分離するように設計されており、これにより、実装における柔軟性を高め、制御機能およびユーザデータ機能の独立したスケーラビリティを可能にする。
EPC108のアーキテクチャは、パケットデータ専用であり、図1Cに詳細に示されている。EPC108は、サービングゲートウェイ(S-GW)110、PDNゲートウェイ(P-GW)112、モビリティ管理エンティティ(「MME」)114、ホーム加入者サーバ(「HSS」)116(EPC108の加入者データベース)、およびポリシー制御および課金ルール機能(「PCRF」)118を含む。これら(S-GW、P-GW、MME、HSSなど)のいくつかは、製造者の実装に従ってノードにまとめられることが多い。
S-GW110は、IPパケットデータのルータとして機能し、EPC108におけるユーザ機器のベアラパスアンカーである。したがって、モビリティ動作中にユーザ機器があるeNodeB106から別のeNodeB106に移動すると、S-GW110は変わらず、EUTRAN102に向かうベアラパスは、ユーザ機器104にサービスを提供する新しいeNodeB106と通信するように切り替えられる。ユーザ機器104が別のS-GW110のドメインに移動する場合、MME114は、ユーザ機器のベアラパスを全て新たなS-GWに転送する。S-GW110は、ユーザ機器のベアラパスを1つ以上のP-GW112に対して確立する。アイドル状態のユーザ機器についてダウンストリームデータを受信した場合、S-GW110はダウンストリームパケットをバッファリングし、MME114にEUTRAN102との間のベアラパスを検索して再確立するよう要求する。
P-GW112は、EPC108(およびユーザ機器104とEUTRAN102)とPDN101(図1A参照)との間のゲートウェイである。P-GW112は、ユーザトラフィックのルータとして機能するだけでなく、ユーザ機器に代わって機能を実行する。これらには、ユーザ機器に対するIPアドレスの割り当て、適切なベアラパスに配置されるようにするためのダウンストリームユーザトラフィックのパケットフィルタリング、データレートを含むダウンストリームQoSの実施などが含まれる。加入者が使用しているサービスに応じて、ユーザ機器104とP-GW112との間にユーザデータの複数のベアラパスが存在する場合がある。加入者は、異なるP-GWによって提供されるPDN上のサービスを使用することができ、その場合、ユーザ機器は、各P-GW112に対して確立された少なくとも1つのベアラパスを有する。ユーザ機器をあるeNodeBから別のeNodeBにハンドオーバする際に、S-GW110も変更される場合、P-GW112からのベアラパスは新しいS-GWに切り替えられる。
MME114は、EPC108内のユーザ機器104を管理し、この管理は、加入者認証の管理、認証されたユーザ機器104のコンテキストの維持、ユーザトラフィックのためのネットワーク内のデータベアラパスの確立、およびネットワークから切り離されていないアイドル状態のモバイル機器の位置の追跡を含む。ダウンストリームデータを受信するためにアクセスネットワークに再接続する必要があるアイドル状態のユーザ機器104については、MME114が、ページングを開始してユーザ機器の位置を特定し、EUTRAN102との間のベアラパスを再確立する。特定のユーザ機器104のためのMME114が、ユーザ機器104がシステムアクセスを開始するeNodeB106によって選択される。MMEは、典型的には、負荷共有および冗長性の目的のために、EPC108内のMMEの集合の一部である。ユーザデータのベアラパスの確立において、MME114は、EPC108を通るデータパスの終端を構成するP-GW112およびS-GW110を選択する機能を担う。
PCRF118は、ポリシー制御の意思決定、およびP-GW110に存在するポリシー制御実行機能(「PCEF」)におけるフローベースの課金機能の制御を担う。PCRF118は、PCEFにおいて特定のデータフローがどのように扱われるかを決定するQoS認証(QoSクラス識別子(「QCI」)およびビットレート)を提供し、これがユーザの加入プロファイルに従うことを保証する。
上述したように、IPサービス119は、PDN101により提供される(図1A参照)。
図1Dは、eNodeB106の例示的な構成を示す。eNodeB106は、少なくとも1つのリモート無線ヘッド(「RRH」)132(典型的には、3つのRRH132が存在し得る)およびベースバンドユニット(「BBU」)134を含み得る。RRH132は、アンテナ136に接続され得る。RRH132とBBU134は、共通公衆無線インタフェース(「CPRI」)142標準仕様に準拠する光インタフェースを用いて接続され得る。eNodeB106の動作は、以下の標準パラメータ(および仕様)を用いて特徴付けられ得る:無線周波数帯(Band4、Band9、Band17)、帯域幅(5、10、15、20MHz)、アクセス方式(ダウンリンク:OFDMA;アップリンク:SC-OFDMA)、アンテナ技術(ダウンリンク:2x2 MIMO、アップリンク:1x2 単一入力多重出力(「SIMO」))、セクタ数(最大6)、最大送信電力(60W)、最大伝送速度(ダウンリンク:150Mb/s、アップリンク:50Mb/s)、S1/X2インタフェース(1000Base-SX、1000Base-T)、モバイル環境(最大350km/h)。BBU134は、デジタルベースバンド信号処理、S1回線の終端処理、X2回線の終端処理、呼処理、監視制御処理等を担ってよい。EPC108(図1Dでは不図示)から受信されるIPパケットは、デジタルベースバンド信号に変調してRRH132に送信され得る。逆に、RRH132から受信されたデジタルベースバンド信号は、IPパケットに復調して、EPC108に送信され得る。
RRH132は、アンテナ136を使用して無線信号を送受信し得る。RRH132は、BBU134からのデジタルベースバンド信号を無線周波数(「RF」)信号に変換し(コンバータ(「CONV」)140を用いて)、ユーザ機器104(図1Dでは不図示)への送信のために電力増幅する(アンプ(「AMP」)138を用いて)ことができる。逆に、ユーザ機器104から受信されるRF信号は、BBU134への送信のために(AMP138を用いて)増幅され、デジタルベースバンド信号に(CONV140を用いて)変換される。
図2は、例示的なeNodeB106の追加的な詳細を示す。eNodeB106は、複数のレイヤを含む:LTEレイヤ1 202、LTEレイヤ2 204、およびLTEレイヤ3 206である。LTEレイヤ1は、物理レイヤ(「PHY」)を含む。LTEレイヤ2は、媒体アクセス制御(「MAC」)、無線リンク制御(「RLC」)、パケットデータコンバージェンスプロトコル(「PDCP」)を含む。LTEレイヤ3は、無線リソース制御(「RRC」)、動的リソース割り当て、eNodeB測定設定およびプロビジョニング、無線アドミッション制御、接続モビリティ制御、無線リソース管理(「RRM」)等の多様な機能およびプロトコルを含む。RLCプロトコルは、セルラーエアインタフェース上で使用される自動リピート要求(「ARQ」)フラグメンテーションプロトコルである。RRCプロトコルは、ユーザ機器とEUTRAN間のLTEレイヤ3の制御プレーンの信号処理(シグナリング)を取り扱う。RRCには、接続の確立と解放、システム情報のブロードキャスト、無線ベアラの確立/再構成と解放、RRC接続のモビリティ手順、ページングの通知と解放、およびアウターループ電力制御の機能が含まれる。PDCPは、IPヘッダの圧縮・伸張、ユーザデータの転送、無線ベアラのシーケンス番号の保持を実行する。図1Dに示すBBU134は、LTEレイヤL1~L3を含み得る。
eNodeB106の主要な機能の1つは無線リソース管理であり、これにはユーザ機器104のためのアップリンクおよびダウンリンク双方のエアインタフェースリソースのスケジューリング、ベアラリソースの制御、およびアドミッション制御が含まれる。eNodeB106は、EPC108のエージェントとして、モバイル機器がアイドル状態のときに当該モバイルの位置を特定するために使用されるページングメッセージの転送を担う。また、eNodeB106は、地上での共通制御チャネル情報の通信、ヘッダ圧縮、地上で送信されるユーザデータの暗号化および復号化、並びにハンドオーバ報告およびトリガ基準の確立を実行する。上述のように、eNodeB106は、ハンドオーバおよび干渉管理の目的で、X2インタフェースを介して他のeNodeB106と協働し得る。eNodeB106は、S1-MMEインタフェースを介してEPCのMMEと通信し、S1-Uインタフェースを用いてS-GWと通信する。さらに、eNodeB106は、S1-Uインタフェースを介して、S-GWとユーザデータを交換する。eNodeB106とEPC108は、MMEとS-GWの間の負荷分散と冗長性をサポートするために、多対多の関係を有する。eNodeB106は、MMEのグループからMMEを選択するので、複数のMMEによって負荷が共有され、輻輳を回避することができる。
II.5G NR無線通信ネットワーク
II.5G NR無線通信ネットワーク
いくつかの実施形態において、本開示の主題は、5G New Radio(「NR」)通信システムに関する。5G NRは、4G/IMT-Advanced規格を超える次の電気通信規格である。5Gネットワークは、現在の4Gよりも大容量で提供し、面積単位当たりより多くのモバイルブロードバンドユーザを可能にし、月およびユーザあたりギガバイト単位のより高いおよび/または無制限のデータ量を消費することを可能にする。これにより、ユーザはWi-Fiネットワークがない場所でも、モバイル機器を使用して1日に何時間も高解像度のメディアをストリーミングすることができる。5Gネットワークは、デバイス間通信のサポートが向上し、4G機器よりも低コスト、低遅延、低バッテリ消費等の特徴を持つ。このようなネットワークは、多数のユーザに対して数十メガビット/秒のデータレート、大都市圏では100Mb/秒のデータレート、密閉エリア(例えば、オフィスフロア)内のユーザに対して同時に1Gb/秒、無線センサネットワークの多数の同時接続、スペクトル効率の向上、カバー範囲の向上、信号処理効率の向上、1~10ミリ秒の遅延、既存のシステムよりも低遅延を実現する。
図3は、例示的な仮想無線アクセスネットワーク300を示す。ネットワーク300は、基地局(例えば、eNodeB、gNodeB)301、無線設備307、集中ユニット302、デジタルユニット304、および無線デバイス306を含む、多様なコンポーネント間の通信を提供し得る。システム300内のコンポーネントは、バックホールリンク305を使用してコアに通信可能に結合され得る。集中ユニット(「CU」)302は、ミッドホール接続308を使用して分散ユニット(「DU」)304に通信可能に結合され得る。無線周波数(「RU」)コンポーネント306は、フロントホール接続310を使用してDU304に通信可能に結合され得る。
いくつかの実施形態では、CU302は、1つ以上のDUユニット304にインテリジェント通信機能を提供し得る。ユニット302、304は、1つ以上の基地局、マクロ基地局、マイクロ基地局、リモート無線ヘッド等および/またはそれらの任意の組合せを含み得る。
下位レイヤ分割アーキテクチャ環境では、NRのCPRI帯域幅の要件は、数百Gb/sになり得る。CPRI圧縮は、DUとRUで実装し得る(図3参照)。5G通信システムにおいて、イーサネットフレーム上の圧縮CPRIはeCPRIと呼ばれ、推奨されるフロントホールのインタフェースである。このアーキテクチャは、フロントホール/ミドルホールの標準化を可能にし、これは、上位レイヤ分割(例えば、オプション2またはオプション3-1(上位/下位RLC分割アーキテクチャ))およびL1-分割アーキテクチャを有するフロントホール(オプション7)を含み得る。
いくつかの実施形態において、下位レイヤ分割アーキテクチャ(例えば、オプション7)は、アップリンクにおける受信機、DL/ULの双方に対する複数の送信ポイント(TP)にわたる共同処理、および展開を容易化するためのトランスポート帯域幅および遅延の要件を含み得る。さらに、本開示の主題の下位レイヤ分割アーキテクチャは、セルレベル処理とユーザレベル処理の間の分割を含むことができ、これは、遠隔ユニット(「RU」)におけるセルレベル処理とDUにおけるユーザレベル処理とを含み得る。さらに、本開示の主題の下位レイヤ分割アーキテクチャを使用して、周波数ドメインサンプルを、イーサネット・フロントホールを介して伝送することが可能であり、ここで、周波数ドメインサンプルは、フロントホール帯域幅を低減するために圧縮され得る。
図4は、5G技術を実装することができ、そのユーザにより高い周波数帯域(例えば、10GHzより大きい)の使用を提供することが可能な、例示的な通信システム400を示す。システム400は、マクロセル402と、スモールセル404および406とを含み得る。
モバイル機器408は、スモールセル404、406のうちの1つ以上と通信するように構成され得る。システム400は、マクロセル402とスモールセル404、406との間で制御プレーン(Cプレーン)およびユーザプレーン(Uプレーン)の分割を可能にし、ここで、CプレーンおよびUプレーンは異なる周波数帯域を使用している。特に、スモールセル402、404は、モバイル機器408と通信するときに、より高い周波数帯域を利用するように構成され得る。マクロセル402は、Cプレーン通信のために既存のセルラー帯域を利用し得る。モバイル機器408は、Uプレーン412を介して通信可能に結合され得、ここで、スモールセル(例えば、スモールセル406)は、より高いデータレート、およびより柔軟/コスト/エネルギー効率の高い動作を提供し得る。マクロセル402は、Cプレーン410を介して、良好な接続性およびモビリティを維持し得る。さらに、場合によっては、LTE PUCCHおよびNR PUCCHは、同じ周波数で送信することができる。
図5は、本開示の主題のいくつかの実施形態に係る例示的な5G無線通信システム500を示す。システム500は、オプション7-2に従った下位レイヤ分割アーキテクチャを備えて構成され得る。システム500は、コアネットワーク502(たとえば、5Gコア)および1つ以上のgNodeB(またはgNB)を含んでよく、ここで、gNBは、集中ユニットgNB-CUを有し得る。gNB-CUは、制御プレーン部分、gNB-CU-CP、504と、1つ以上のユーザプレーン部分、gNB-CU-UP、506とに論理的に分割することができる。制御プレーン部分504およびユーザプレーン部分506は、E1通信インタフェース514(3GPP規格に規定される)を使用して通信可能に結合されるよう構成され得る。制御プレーン部分504は、無線スタックのRRCおよびPDCPプロトコルの実行を担うよう構成され得る。
gNBの集中ユニットの制御プレーンおよびユーザプレーン部分504、506は、下位レイヤ分割アーキテクチャに従って、1つ以上の分散ユニット(DU)508、510に通信可能に結合されるよう構成され得る。分散ユニット508、510は、無線スタックのRLC、MACおよびPHY層プロトコルの上部を実行するよう構成され得る。制御プレーン部分504は、F1-C通信インタフェース516を使用して分散ユニット508、510に通信可能に結合されるよう構成され得、ユーザプレーン部分506は、F1-U通信インタフェース518を使用して分散ユニット508、510に通信可能に結合されるよう構成され得る。分散ユニット508、510は、フロントホールインタフェース520を介して1つ以上のリモート無線ユニット(RU)512に結合され得、このリモート無線ユニットは、1つ以上のユーザ機器(図5では不図示)と通信する。リモート無線ユニット512は、PHY層プロトコルの下位部分を実行するとともに、ユーザ機器との通信のためにリモートユニットにアンテナ機能を提供するように構成され得る(図1A~図2に関連した上述の説明と同様)。
図6は、本開示の主題のいくつかの実施形態に係る5G無線通信システム600を示す。システム600は、図5に示すシステム500の一部であり得る。システム600は、1つ以上の集中ユニット(CU)602、1つ以上の分散ユニット(DU)604(a、b)、1つ以上の無線ユニット(RU)606(a、b、c)、および1つ以上のリモート無線ヘッド(RRH)608(a、b、c、d、e、f)を含むよう構成され得る。ユニット602~608は、上述した1つ以上のインタフェースを用いて通信可能に結合され得る。
いくつかの実施形態では、CU602は、DU604aおよびDU604bに通信可能に結合され得る。順に、分散ユニット604aは、リモートユニット606aおよび606bに通信可能に結合され得、それによって、ユニット606aは、2つのリモート無線ヘッド608aおよび608bに結合され得、ユニット606bは、1つのリモート無線ヘッド608cに結合され得る。分散ユニット604bは、リモートユニット606cに結合され得、このユニットは、順に、3つのリモート無線ヘッド608d、608e、および608eに結合され得る。図6に示すシステム600は、仮想化され分解された無線アクセスネットワーク(RAN)アーキテクチャとして構成され得、それによって、レイヤL1、L2、L3および無線処理は、集中ユニット(複数可)、分散ユニット(複数可)および無線ユニット(複数可)において仮想化されて分解され得る。
図7A~図7Bは、5G無線通信システムにおける例示的なプロトコルスタックのさらなる詳細を示す。特に、図7Aはユーザプレーンのプロトコルスタック700を例示し、図7Bは制御プレーンのプロトコルスタック710を例示する。プロトコルスタックの一部は、例示的なユーザ機器702および基地局(またはその一部)、たとえばgNodeBまたはgNB、704の双方について例示される。ユーザプレーンのプロトコルスタック700は、PHY、MAC、RLCおよびPDCP層を含み得る。制御プレーンのプロトコルスタック710は、PHY、MAC、RLC、PDCP、RRC、並びにNAS(非アクセス層、その一部は図7Bに示すように5Gコア制御ネットワーク706に組み込まれ得る)を含み得る。
プロトコルスタックは、レイヤ1、レイヤ2、およびレイヤ3を含み得る。レイヤ1は物理(PHY)層である。レイヤ2は、MAC、RLCおよびPDCPを含み得る。レイヤ3は、図7A~図7Bに示すように、RRCレイヤである。
5G通信網におけるPHY層の機能は、トランスポートチャネルのエラー検出と上位レイヤへの指示、トランスポートチャネルのFEC符号化/復号化、ハイブリッドARQソフトコンバイニング、符号化トランスポートチャネルの物理チャネルへのレートマッチング、符号化トランスポートチャネルの物理チャネルへのマッピング、物理チャネルの電力重み付け、物理チャネルの変調/復調、周波数/時間同期、無線特性計測と上位レイヤへの指示、MIMOアンテナ処理、デジタル/アナログビームフォーミング、RF処理、その他の機能等を含み得る。
レイヤ2のMACサブレイヤは、ビーム管理、ランダムアクセス手順、論理チャネルとトランスポートチャネル間のマッピング、1つの論理チャネルに属する複数のMAC サービスデータユニット(SDU)のトランスポートブロック(TB)への連結、物理層からトランスポートチャネルに配信されるTBとの論理チャネルに属するSDUの多重化/多重解除、スケジューリング情報の報告、HARQによるエラー訂正、1つの UEの論理チャネル間の優先処理、動的スケジューリングを用いたUE間の優先処理、トランスポート形式選択、その他の処理等を実行し得る。RLCサブレイヤの機能は、上位レイヤのパケットデータユニット(PDU)の転送、ARQによるエラー訂正、データPDUの並び替え、重複やプロトコルエラーの検出、再確立等を含み得る。PDCPサブレイヤは、ユーザデータの転送、再確立手順中の各種機能、SDUの再送、アップリンクでのSDU破棄、制御プレーンデータの転送等を担い得る。
レイヤ3のRRCサブレイヤは、NASおよびASに対するシステム情報のブロードキャスト、RRC接続の確立、維持および解放、セキュリティ、ポイント-ポイント無線ベアラの確立、設定、維持及び解放、モビリティ機能、報告等の機能を実行し得る。
III.無線通信システムにおけるリアルタイム処理
III.無線通信システムにおけるリアルタイム処理
いくつかの実施形態において、本開示の主題は、LTE、5G NR、および/または任意の他の無線通信環境等の無線通信システムにおいてデータのリアルタイム処理を実行するよう構成され得る。図8は、本開示の主題のいくつかの実施形態に係るデータ(例えば、データパケット)のリアルタイム処理を実行するための例示的なシステム800を示す。システム800は、図1A~図7Bに関連して上述した1つ以上のシステムに組み込まれ得る。
システム800は、1つ以上のユーザ機器(図8では不図示)と1つ以上の分散ユニット(DU)804との間のインタフェースを提供することが可能な1つ以上の無線インタフェースユニット802(a、b)を含み得る。分散ユニット804は、(上述したように)仮想化分散ユニット(vDU)とすることができ、ホストオペレーティングシステム(OS)上で、リアルタイムで実行可能な仮想マシン(VM)および/またはコンテナ化マイクロサービスとして動作することができる。例えば図8に示すように、vDU仮想マシン804は、2つの無線インタフェースユニット802(a、b)とインタフェースするよう構成され得る。各無線インタフェースユニット802は、3つのそれぞれのアンテナまたはセクタ806(a、b、c、d、e、f)を動作させるよう構成され得る。したがって、図8に示す例では、vDU仮想マシン804は、6つのセクタを動作させるよう構成され得る。理解できるように、vDU仮想マシン804およびその動作能力の他の構成が可能である。
いくつかの実施形態において、vDU804と無線インタフェースユニット802との間のインタフェースは、各セル808(図8に示すように、それぞれ4つの送受信機を備え24本のAxCアンテナに対応する6つのセル808がある)のアンテナキャリア(AxC)ごとに1つ以上のデータシンボル810を送信/受信するために構成され得るイーサネットインタフェースを含み得る。1ミリ秒のサブフレーム構造を有する各セルにおける各送信のために、各時間送信間隔(TTI)814内で送信され得る14個のシンボルパケット(パケット群)812が存在し得る。各TTI814において、シンボルパケット812は、72マイクロ秒間隔で配置され得る。シンボル間のこうした近接する間隔の結果として、信号は、低遅延で送信/受信され得る。低遅延が維持されることを保証するために、vDU804は、リアルタイムまたは実質的にリアルタイムでデータパケット処理を実行するように構成され得る。
上述のように、vDU804は、物理的なホストオペレーティングシステム上で実行可能であり、ホストオペレーティングシステムの処理コンポーネントは、vDU804によって実行される各アプリケーションに対して低遅延が維持されるよう調整され得る。しかしながら、ホストオペレーティングシステムはカーネル(すなわち、システム内のすべてを完全に制御するホストオペレーティングシステムの中核のコンピュータプログラム)を含むため、周期的に、ホストは、対称型マルチプロセッシング(SMP)システムによって典型的に必要とされる同時実行制御および/または他のシステム管理モード(SMP)動作を提供するためにカーネルで用いられるロックであるビッグロック(大域ロック)またはカーネルロックを実行するように構成され得る。カーネルビッグロックが実行されるか、またはSMMを必要とする条件が発生した場合、vDU仮想マシン804は、終了して実行を停止する(すなわち、データを送信/受信しない)ように構成され得る。ホストオペレーティングシステムは、短時間または延長された長時間の間、システムの制御を行うことができる。後者の場合、vDU仮想マシン804が動作を再開すると、シンボル/スロット間の時間における「ストレッチ」またはギャップを観察することができる。こうした「ストレッチ」は、vDU仮想マシン804がシステム時間の最後のスナップショットを取って動作を停止した第1の時点(「その時点」)と、vDU仮想マシン804が動作を再開した第2の時点(「今」)との間に経過した時間量を意味し得る。第1の時点と第2の時点との間の経過時間が所定時間(例えば、数百マイクロ秒など)より大きい場合、vDU仮想マシン804は、データパケットのリアルタイム処理にもはや追従できなくなったとして、再起動しなければならない可能性がある。
1つ以上のvDU仮想マシン804は、同一のホストオペレーティングシステムに関連付けられ得るので、1つのvDU仮想マシンによって実行される動作(例えば、リブート、再始動など)は、他のvDU仮想マシンの動作に影響を与える(例えば、リブート、再起動、動作停止などを引き起こす)場合がある。また、これにより、仮想マシンに「ストレッチ」が発生することがある。このシナリオは、「ノイジーネイバー」シナリオと呼ばれることがある。さらに、ストレッチは、仮想マシンの再マッピングエラー、展開上の問題、仮想マシンのインスタンス化の問題、ホストオペレーティングシステムで実行されるテストプロトコル、および他の問題を含む、多様なエラーによって引き起こされ得る。
いくつかの例示的な「ストレッチ」条件は、基地局内のマルチホールポートのポート冗長性のテストを含み得るが、これらに限定されない。そうしたテストは、ある非均一メモリアクセスノード上または非均一メモリアクセスノード間に亘るアクティブなvDU仮想マシンのリアルタイム処理における遅延を生成し得る。これにより、vDU仮想マシンは、LTE処理のための1msの遅延を超え、その結果、不安定に遭遇し、それによって「ストレッチ」条件を引き起こす。
他の例示的な「ストレッチ」条件は、同一の非均一メモリアクセスノード上、またはSMPモードの動作で同一のホストOSにより稼働する同一のサーバの隣接する非均一メモリアクセスノード上の近接する仮想マシン上で仮想化信号処理ユニットを再起動することを含み得る。再起動すると、再初期化されているvDU仮想マシンに関連する仮想機能ポートがまだリセット状態であることを示すエラーがカーネルログに生成される。これにより、動作可能であった隣接する仮想マシンが不安定になる。
「ストレッチ」の追加の例は、近接するvDU仮想マシンのリブート(例えば、オペレーティングシステムレベルのリブート)を含み得る。これは、同一の非均一メモリアクセスノード上の他のvDU仮想マシンに影響を与える。その理由は、同一のサーバ上の非均一メモリアクセスノード(すなわち、ソケット)間で同一のオペレーティングシステムが共有されるからであり、このタイプのvDU仮想マシンのリブートは、ノード(複数可)上の全てのvDU仮想マシンに問題を引き起こしかねない。
さらに、「ストレッチ」条件は、カーネルログに見られるように、ホストオペレーティングシステムによって生成されたダイレクトメモリアクセス(DMA)の再マッピングエラーによって引き起こされ得る。これが発生すると、そのサーバ上のすべてのvDU仮想マシンが不安定な状態になり得る。
さらに、vDU仮想マシンのインスタンス化は、基礎となるホストオペレーティングシステムだけでなく、他のコンポーネントもサーバ全体で同一であるため、他の動作中のvDU仮想マシンでもノイジーネイバー問題を引き起こし得る。理解できるように、他の条件も、1つ以上のvDU仮想マシンにおける動作の中断を引き起こし得る。
図9は、シンボルの処理を示す例示的なプロット900を示す。図9に示すように、各送信間隔902の間に処理されている14個のシンボル(例えば、図8に示す14個のシンボルに対応する)が存在する。シンボルの処理は、時点904で割り込みまたはストレッチが検出されるまで、滑らかに見える。その時点で、処理はもはや滑らかでなくなる(例えば、プロット上のギザギザのエッジによって示されるように)。
いくつかの実施形態において、本開示の主題は、第1の時点(例えば、「その時点」またはイベント検出前)と第2の時点(例えば、「今」またはイベント検出後)の間の「ストレッチ」による遅延を検出するメカニズムを提供することができる。このメカニズムは、例えば、そのソフトウエアレイヤの一部としてvDUに実装可能であり、(例えば、vDU804とRIU802との間のインタフェースを使用するフロントホールパケットのストリームに対して)中断することなく、vDU仮想マシンによるリアルタイムまたは実質的にリアルタイムの処理を維持しながら、そうしたストレッチに対処する方法を提供可能である。
いくつかの実施形態において、RIU804は、特定のセクタの特定のアンテナキャリア(AxC)のシンボルパケットを受信できなかったときに、ダミーシンボルパケットを生成するように構成され得る、レジリエンシメカニズムを含み得る。そのようなダミーパケットは、リモート無線ユニット(RRU)に向かうCPRIインタフェースを同期させ続けるように構成され得る。これにより、無線インタフェースユニット802が無線CPRIインタフェースに対して常に同期していることを保証し得る。
いくつかの実施形態において、「ストレッチ」の条件(例えば、他のvDU仮想マシンのリブート等)を検出すると、vDU804は、1つ以上の送信時間間隔(TTI)の間に通常生成されるであろう1つ以上のシンボルの処理をスキップするように構成され得る。スキップした後、vDU804は、無線インタフェースユニット802との再同期を試みるよう構成され得る。再同期の試みは、スキップされたTTIの数に相当するであろう所定の期間の後に実行され得る。たとえば、vDU804は、「ストレッチ」条件(たとえば、「その時点」である時点に対応する)の検出時に、2個の送信時間間隔の間のシンボルの処理をスキップするように構成され得る。これは、vDU804が約2ミリ秒の間シンボルの処理をスキップし、約2ミリ秒後にTIU802との再同期を試みることを意味する。いくつかの例示的かつ非限定的な実施形態において、vDU804は、5ミリ秒間隔の間にシンボルの処理をスキップし、5ミリ秒後にRIU802と再同期を試みるように構成され得る。理解できるように、シンボルの処理のスキップおよび再同期の試みの目的のために、任意の他の期間(2ミリ秒または5ミリ秒より小さいか大きい)を使用し得る。
こうしたスキップは、検出された「ストレッチ」による所定の期間の後に、特定のセクタが動作可能な状態を維持できることを保証し得る。これは非侵入的な手順であり、特定のセクタ(複数可)内のUEのRRC接続状態に影響を与えない。これは、当該セクタが動作を維持することができ、ユーザ機器が当該セクタ内で接続を維持することができることを意味する。
図10は、本開示の主題のいくつかの実施形態に係る、基地局の仮想化分散ユニットのホストオペレーティングシステム上で実行される1つ以上の仮想マシンによって検出された条件に対処するための例示的プロセス1000を示す。プロセス1000は、レイヤ1 1002およびレイヤ2 1004のコンポーネントの間で実行され得る。レイヤ1および2は、例えば最大1ミリ秒であり得る各送信時間間隔(TTI)内でスケジューリングのためのデータを準備することを担い得る。上述のように、各TTIの間に外部エンティティから受信することができ、レイヤ1のキューで受信することができるシンボルパケットは、所定の数だけ存在する。
通常の動作中、パケットがレイヤ1 1002に到達して処理されると、パケットはレイヤ1のキューからデキューされ得る。レイヤ1は、次に、レイヤ2が適切な処理を実行できるように、TTIの識別(例えば、TTI_Indication('N')、ここでNは特定のTTIに対応し得る)をレイヤ2 1004に伝送し得る。
1006において、レイヤ1 1002は、例えば上述のような、1つ以上の中断シナリオを検出し得る。これは、レイヤ1/レイヤ2におけるリアルタイムアプリケーションにCPUの枯渇をもたらしかねず、それにより、実際の経過時間はTTI時間よりも大きくなり得る。この発生時に、レイヤ1 1002は、時点N+1において、多数のバックログ(例えば、未処理/デキュー化されていない)シンボルパケットをキュー内に検出し得る。レイヤ1は、1008において、次に、スキップ/再同期TTIモードに入り、レイヤ2もこのモードに入ることができるように、レイヤ2に適切な識別(例えば、TTI_Indication('N+1')[SkipResynchTTIMode='Enable'])を送信し得る。
1010において、レイヤ1は、レジリエンシモード(例えば、特定のセクタの特定のAxCのシンボルパケットを受信できなかったときのダミーシンボルパケットの生成について上述したように)を開始し、シンボルのTTIの処理をスキップし得るが、一方、シンボルパケットのデキュー化を継続し得る。レイヤ1は、依然として必須タスクの処理を継続することができる。レイヤ2は同一のタスクを実行できる。さらに、レイヤ1および2は、次の所定数のTTI(例えば図10に示すように、5つのスキップ可能なTTI)のために同じことを継続し得る。それぞれの、次のTTIのスキップにおいて、レイヤ1は、TTI処理のスキップが実行されることを知らせるための適切な通知をレイヤ2に送信し得る(例えば、TTI_Indication('N+2')、TTI_Indication('N+3')、TTI_Indication('N+4')、TTI_Indication('N+5'))。
1012で、レイヤ1は、スキップ/再同期TTIモードを終了し、シンボルパケットをデキューし、レイヤ2がこのモードを終了することができるように、レイヤ1がこのモードを終了することをレイヤ2に通知してよい(例えば、TTI_Indication('N+6')[SkipResynchTTIMode]=['Disable'])。この時点で、レイヤ1とレイヤ2は、通常のシンボル処理に復帰し得る。
図11は、本開示の主題のいくつかの実施形態に係る、無線通信システムにおけるシンボルのリアルタイム(または実質的にリアルタイム)処理を維持するための例示的なプロセス1100を示す図である。プロセス1100は、分散ユニットおよび/または仮想化分散ユニットの1つ以上のコンポーネントによって実行され得る。いくつかの例示的な実施形態において、プロセス1100は、1つ以上の仮想マシンをホストするように構成され得る分散ユニットのホストオペレーティングシステムによって実行され得る。1102において、1つ以上のvDU仮想マシンは、1つ以上の送信時間間隔(たとえば、図9に示すように)の間のシンボルの処理における中断の発生を検出するよう構成され得る。中断は、上述の1つ以上のシナリオからの結果であり得る。
1104において、中断が発生しているvDU仮想マシンは、所定の期間、シンボルの処理をスキップするよう構成され得る。所定の期間は、シンボルの処理が発生する間の1つ以上の送信時間間隔(TTI)に対応し得る。スキップの間、レイヤ1の1つ以上のコンポーネントは、任意のシンボルパケットをデキューするが、(図10に関して上述したように)必須タスクの処理を継続するよう構成され得る。
1106において、所定の期間の経過後、vDU仮想マシンは、シンボルパケットの通常の処理に復帰し得る。
いくつかの実施形態において、本開示の主題は、図12に示されるように、システム1200に実装されるよう構成され得る。システム1200は、1つ以上のプロセッサ1210、メモリ1220、記憶装置1230、および入出力装置1240を含み得る。コンポーネント1210、1220、1230および1240のそれぞれは、システムバス1250を使用して相互接続され得る。プロセッサ1210は、システム600内での実行のため命令を処理するよう構成され得る。いくつかの実施形態において、プロセッサ1210は、シングルスレッドプロセッサであり得る。他の実施形態において、プロセッサ1210は、マルチスレッドプロセッサであり得る。プロセッサ1210は、入出力装置1240を介して情報を受信または送信することを含む、メモリ1220または記憶デバイス1230に記憶された命令を処理するようにさらに構成され得る。メモリ1220は、システム1200内の情報を記憶し得る。いくつかの実施形態において、メモリ1220は、コンピュータ可読媒体であり得る。代替的な実施形態において、メモリ1220は、揮発性メモリユニットであってよい。さらにいくつかの実施形態において、メモリ1220は、不揮発性メモリユニットであってよい。記憶装置1230は、システム1200のための大容量記憶装置を提供することが可能であり得る。いくつかの実施形態において、記憶装置1230は、コンピュータ可読媒体であってよい。代替的な実施形態において、記憶装置1230は、フロッピーディスク装置、ハードディスク装置、光ディスク装置、テープ装置、不揮発性固体メモリ、または任意の他のタイプの記憶装置であり得る。入出力装置1240は、システム1200のための入力/出力操作を提供するように構成され得る。いくつかの実施形態において、入出力装置1240は、キーボードおよび/またはポインティングデバイスを含むことができる。代替的な実施形態において、入出力装置1240は、グラフィカルユーザインタフェースを表示するための表示装置を含み得る。
図13は、本開示の主題のいくつかの実施態様に係る、例示的な方法1300を示す。プロセス1300は、図8に示されるシステム800によって実行され得る。1302において、1つ以上の無線通信コンポーネントにおける1つ以上の第1のシンボルパケットの処理の中断を検出し得る。この中断は、「ノイジーネイバー」(例えば、ホストオペレーティングシステム上で再起動する1つの仮想マシンが、他の仮想マシンが再起動することを引き起こす)によって引き起こされ得る。通信コンポーネントは、仮想化分散ユニットを含み得る。1304において、1つ以上の第2のシンボルパケットの処理における遅延のための所定の期間(たとえば、2TTI、5TTI等)を決定し得る。第2のシンボルパケットは、第1のシンボルのためのパケットがデキュー/破棄された後に、処理され得る。1306において、第2のシンボルパケットの処理は、所定の期間が経過するまで遅延され得る。1308において、第2のシンボルパケットの処理が再開され得る。
いくつかの実施形態において、本開示の主題は、以下の任意の特徴のうちの1つ以上を含み得る。いくつかの実施形態において、検出すること、決定すること、遅延させること、および再開すること、のうちの少なくとも1つは、基地局によって実行され得る。基地局は、1つ以上のリモート無線ユニット、1つ以上の無線インタフェースユニット、および1つ以上の分散ユニットのうちの少なくとも1つの通信コンポーネントを含み得る。分散ユニットは、第1および第2のシンボルパケットの処理のために、無線インタフェースユニットとインタフェースするよう構成され得る。
いくつかの実施形態において、分散ユニットは、1つ以上の仮想化分散ユニットであり得る。仮想化分散ユニットは、ホストオペレーティングシステム上で実行される1つ以上の仮想マシンに対応し得る。
いくつかの実施形態において、第1の仮想マシンは、同一のホストオペレーティングシステム上の第2の仮想マシンの再起動時に、中断を検出するように構成され得る。
いくつかの実施形態において、所定の期間は、仮想化分散ユニットと無線インタフェースユニットとの間でシンボルパケットを送信するための時間に対応する送信時間間隔の倍数に基づいて決定され得る。例えば、所定の期間は、2ミリ秒であってよい。あるいは、所定の期間は、5ミリ秒であってよい。いくつかの実施形態において、所定の期間は、Nミリ秒(その間に、サービスの中断を伴わない監視、検出および修正が実行され得る)であってよく、ここで、Nは、エンドユーザ機器がサービス低下および/またはサービス中断を通知し始めることが可能になって以降の時間量に対応し得る。いくつかの例示的かつ非限定的な実施形態において、Nは、数百ミリ秒まで高くし得る。
いくつかの実施形態において、遅延させることは、処理キューから第1のシンボルパケットをデキューすることを含み得る。第1のシンボルパケットは、第1のシンボルパケットを受信する無線通信デバイスのレイヤ1およびレイヤ2の少なくとも1つによって、デキューされ、破棄され得る。
本明細書に開示されたシステムおよび方法は、例えば、データベースも含むコンピュータ等のデータ処理装置、デジタル電子回路、ファームウエア、ソフトウエア、またはそれらの組み合わせを含む様々な形態で具現化することが可能である。さらに、本開示で開示されている実施態様の上述の特徴および他の側面および原理は、様々な環境で実施することが可能である。そのような環境および関連アプリケーションは、開示された実施態様による様々なプロセスおよび操作を実行するために特別に構築することができ、またはそれらは、必要な機能を提供するためにコードによって選択的に起動または再構成された汎用コンピュータまたはコンピューティングプラットフォームを含むことができる。本明細書に開示されたプロセスは、特定のコンピュータ、ネットワーク、アーキテクチャ、環境、または他の装置に本質的に関連しておらず、ハードウエア、ソフトウエア、および/またはファームウエアの適切な組み合わせによって実装することができる。例えば、開示された実施態様の教示に従って記述されたプログラムと共に様々な汎用機を使用することができ、あるいは、必要な方法および技術を実行するために特殊な装置またはシステムを構築することがより便利であり得る。
本明細書に開示されたシステムおよび方法は、コンピュータプログラム製品、すなわち、データ処理装置、例えばプログラマブルプロセッサ、コンピュータ、または複数のコンピュータによって実行するため、またはその動作を制御するために、情報キャリア、例えば機械可読記憶装置内または伝播信号、に具現化されたコンピュータプログラムとして実施することができる。コンピュータプログラムは、コンパイル言語またはインタプリタ言語を含む任意の形式のプログラミング言語で記述することができ、スタンドアロン・プログラムとして、またはモジュール、コンポーネント、サブルーチン、またはコンピュータ環境での使用に適した他のユニットとして、任意の形式で配置することができる。コンピュータプログラムは、1つのコンピュータ上で実行されるか、1つのサイトの複数のコンピュータ上で実行されるか、複数のサイトに分散して通信ネットワークによって相互接続されるように展開され得る。
本明細書で使用する場合、「ユーザ」という用語は、人またはコンピュータを含む任意のエンティティを指すことができる。
第1や第2等の序数は、状況によっては順序に関係し得るが、本開示で使用する序数は、必ずしも順序を意味するものではない。例えば、序数は単に1つの項目を他の項目と区別するために使用することができる。例えば、第1の事象と第2の事象を区別するためであるが、必ずしも時系列的な順序や固定した参照システムを意味するものではない(本明細書のあるパラグラフにおける第1の事象は、本明細書の別のパラグラフにおける第1の事象と異なることがあるように)。
上述の説明は、本発明の範囲を説明することを意図しているが、これを限定するものではなく、添付の請求項の範囲によって画定されるものである。他の実施態様は、以下の特許請求の範囲の範囲に含まれる。
これらのコンピュータプログラムは、プログラム、ソフトウエア、ソフトウエアアプリケーション、アプリケーション、コンポーネント、またはコードとも呼ばれ、プログラマブルプロセッサ用の機械命令を含み、高レベルの手続き型および/またはオブジェクト指向プログラミング言語、および/またはアセンブリ/機械言語で実装することが可能である。本明細書で使用する場合、用語「機械可読媒体」は、機械可読信号として機械命令を受信する機械可読媒体を含む、機械命令および/またはデータをプログラマブルプロセッサに提供するために使用される、例えば磁気ディスク、光ディスク、メモリ、プログラマブルロジックデバイス(PLD)などの任意のコンピュータプログラム製品、装置および/またはデバイスのことを指す。「機械可読信号」という用語は、機械命令および/またはデータをプログラマブルプロセッサに提供するために使用される任意の信号を指す。機械可読媒体は、例えば、非一過性のソリッドステートメモリまたは磁気ハードドライブまたは任意の同等の記憶媒体のように、そのような機械命令を非一過性に格納することができる。機械可読媒体は、代替的または追加的に、例えば、1つ以上の物理的プロセッサコアに関連するプロセッサキャッシュまたは他のランダムアクセスメモリのように、一過性の方法で当該機械命令を格納することができる。
ユーザとの対話を提供するために、本明細書に開示される主題は、ユーザに情報を表示するための例えば陰極線管(CRT)または液晶ディスプレイ(LCD)モニタなどの表示装置と、ユーザがコンピュータに入力を提供できる例えばマウスまたはトラックボールなどのキーボードおよびポインティング装置を有するコンピュータ上で実施することができる。他の種類のデバイスも、ユーザとのインタラクションを提供するために使用することができる。例えば、ユーザに提供されるフィードバックは、例えば視覚的フィードバック、聴覚的フィードバック、または触覚的フィードバックなどの任意の形態の感覚的フィードバックとすることができ、ユーザからの入力は、音響、音声、または触覚入力を含むがこれらに限定されない任意の形態で受信することができる。
本明細書に開示される主題は、例えば1つ以上のデータサーバなどのバックエンドコンポーネントを含むコンピューティングシステム、または例えば1つ以上のアプリケーションサーバなどのミドルウェアコンポーネントを含むコンピューティングシステム、または例えば、ユーザが本明細書に開示の主題の実施形態と対話可能なグラフィカルユーザインタフェースまたはWebブラウザを有する1つ以上のクライアントコンピュータなどのフロントエンドコンポーネント、またはそのようなバックエンド、ミドルウェア、またはフロントエンドコンポーネントを任意の組み合わせにおいて実装することができる。システムのコンポーネントは、例えば通信ネットワークなどのデジタルデータ通信の任意の形態または媒体によって相互接続することができる。通信ネットワークの例としては、ローカルエリアネットワーク(「LAN」)、ワイドエリアネットワーク(「WAN」)、およびインターネットが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
コンピューティングシステムは、クライアントとサーバを含むことができる。クライアントとサーバは、一般的に、それのみではないが、互いに遠隔にあり、典型的には、通信ネットワークを通じて相互作用する。クライアントとサーバとの関係は、それぞれのコンピュータ上で実行されるコンピュータプログラムによって生じ、互いにクライアント-サーバの関係を有する。
上述の説明に開示された実施態様は、本明細書に開示された主題と一致するすべての実施態様を表すものではない。むしろ、それらは、開示された主題に関連する側面と一致するいくつかの例に過ぎない。いくつかの変形例が上記で詳細に説明されたが、他の修正または追加が可能である。特に、本明細書に開示されたものに加えて、さらなる特徴および/またはバリエーションを提供することができる。例えば、上述した実装は、開示された特徴の様々な組み合わせおよびサブ組み合わせ、ならびに/または上述したいくつかのさらなる特徴の組み合わせおよびサブコンビネーションに向けることができる。さらに、添付の図に描かれた、および/または本明細書に記載された論理フローは、望ましい結果を達成するために、必ずしも示された特定の順序、または順次順序を必要としない。他の実施態様は、以下の特許請求の範囲の範囲内とすることができる。
Claims (33)
- コンピュータに実装される方法であって、
1つ以上の無線通信コンポーネントにおける1つ以上の第1のシンボルパケットの処理の中断を検出し、
1つ以上の第2のシンボルパケットの処理における遅延のための所定期間を決定し、
前記所定期間が経過するまで、前記1つ以上の第2のシンボルパケットの処理を遅延させ、および
前記1つ以上の第2のシンボルパケットの処理を実行する、
ことを含むことを特徴とする方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
前記検出すること、前記決定すること、前記遅延させること、および前記再開することのうち、少なくとも1つは、基地局によって実行される、
ことを特徴とする方法。 - 請求項2に記載の方法であって、
前記基地局は、1つ以上のリモート無線ユニット、1つ以上の無線インタフェースユニット、および1つ以上の分散ユニット、のうち、少なくとも1つの通信コンポーネントを含む、
ことを特徴とする方法。 - 請求項3に記載の方法であって、
前記1つ以上の分散ユニットは、前記1つ以上の第1および第2のシンボルパケットの処理のために、前記1つ以上の無線インタフェースユニットとインタフェースするよう構成される、
ことを特徴とする方法。 - 請求項3に記載の方法であって、
前記1つ以上の分散ユニットは、1つ以上の仮想化分散ユニットであり、前記1つ以上の仮想化分散ユニットは、ホストオペレーティングシステム上で実行される1つ以上の仮想マシンに対応する、
ことを特徴とする方法。 - 請求項5に記載の方法であって、
前記1つ以上の仮想マシンにおける第1の仮想マシンは、前記1つ以上の仮想マシンにおける第2の仮想マシンの再起動時に、前記中断を検出するように構成される、
ことを特徴とする方法。 - 請求項5に記載の方法であって、
前記所定期間は、前記1つ以上の仮想化分散ユニットと前記1つ以上の無線インタフェースユニットとの間でシンボルパケットを送信する時間に対応する送信時間間隔の倍数に基づいて決定される、
ことを特徴とする方法。 - 請求項7に記載の方法であって、
前記所定期間は2ミリ秒である、
ことを特徴とする方法。 - 請求項7に記載の方法であって、
前記所定期間は、前記基地局と通信するユーザ機器によってサービスの劣化およびサービスの中断の少なくとも一方が検出されてからの期間に対応する、
ことを特徴とする方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
前記遅延させることは、処理キューから1つ以上の第1のシンボルパケットをデキューすることを含む、
ことを特徴とする方法。 - 請求項10に記載の方法であって、
前記1つ以上の第1のシンボルパケットは、前記1つ以上の第1のシンボルパケットを受信する無線通信デバイスのレイヤ1およびレイヤ2の少なくとも1つによってデキューされ、破棄される、
ことを特徴とする方法。 - 少なくとも1つのプログラマブルプロセッサと、および
前記少なくとも1つのプログラマブルプロセッサによって実行されると、前記少なくとも1つのプログラマブルプロセッサに動作を実行させる命令を記憶する非一時的機械可読媒体と、を備える装置であって、
実行される前記動作は、
1つ以上の無線通信コンポーネントにおける1つ以上の第1のシンボルパケットの処理の中断を検出し、
1つ以上の第2のシンボルパケットの処理における遅延のための所定期間を決定し、
前記所定期間が経過するまで、前記1つ以上の第2のシンボルパケットの処理を遅延させ、および
前記1つ以上の第2のシンボルパケットの処理を実行する、ことを含む、
ことを特徴とする装置。 - 請求項12に記載の装置であって、
前記検出すること、前記決定すること、前記遅延させること、および前記再開すること、のうちの少なくとも1つは、基地局によって実行される、
ことを特徴とする装置。 - 請求項13に記載の装置であって、
前記基地局は、1つ以上のリモート無線ユニット、1つ以上の無線インタフェースユニット、および1つ以上の分散ユニット、のうち、少なくとも1つの通信コンポーネントを含む、
ことを特徴とする装置。 - 請求項14に記載の装置であって、
前記1つ以上の分散ユニットは、前記1つ以上の第1および第2のシンボルパケットの処理のために、前記1つ以上の無線インタフェースユニットとインタフェースするよう構成される、
ことを特徴とする装置。 - 請求項14に記載の装置であって、
前記1つ以上の分散ユニットは、1つ以上の仮想化分散ユニットであり、前記1つ以上の仮想化分散ユニットは、ホストオペレーティングシステム上で実行される1つ以上の仮想マシンに対応する、
ことを特徴とする装置。 - 請求項16に記載の装置であって、
前記1つ以上の仮想マシンにおける第1の仮想マシンは、前記1つ以上の仮想マシンにおける第2の仮想マシンの再起動時に、前記中断を検出するように構成される、
ことを特徴とする装置。 - 請求項16に記載の装置であって、
前記所定期間は、前記1つ以上の仮想化分散ユニットと前記1つ以上の無線インタフェースユニットとの間でシンボルパケットを送信する時間に対応する送信時間間隔の倍数に基づいて決定される、
ことを特徴とする装置。 - 請求項18に記載の装置であって、
前記所定期間は2ミリ秒である、
ことを特徴とする装置。 - 請求項18に記載の装置であって、
前記所定期間は、前記基地局と通信するユーザ機器によってサービスの劣化およびサービスの中断の少なくとも一方が検出されてからの期間に対応する、
ことを特徴とする装置。 - 請求項12に記載の装置であって、
前記遅延させることは、処理キューから1つ以上の第1のシンボルパケットをデキューすることを含む、
ことを特徴とする装置。 - 請求項21に記載の装置であって、
前記1つ以上の第1のシンボルパケットは、前記1つ以上の第1のシンボルパケットを受信する無線通信デバイスのレイヤ1およびレイヤ2の少なくとも1つによってデキューされ、破棄される、
ことを特徴とする装置。 - 少なくとも1つのプログラマブルプロセッサによって実行されると、前記少なくとも1つのプログラマブルプロセッサに動作を実行させる命令を記憶する非一時的機械可読媒体を備えるコンピュータプログラム製品であって、
実行される前記動作は、
1つ以上の無線通信コンポーネントにおける1つ以上の第1のシンボルパケットの処理の中断を検出し、
1つ以上の第2のシンボルパケットの処理における遅延のための所定期間を決定し、
前記所定期間が経過するまで、前記1つ以上の第2のシンボルパケットの処理を遅延させ、および
前記1つ以上の第2のシンボルパケットの処理を実行する、ことを含む、
ことを特徴とするコンピュータプログラム製品。 - 請求項23に記載のコンピュータプログラム製品であって、
前記検出すること、前記決定すること、前記遅延させること、および前記再開すること、のうちの少なくとも1つは、基地局によって実行される、
ことを特徴とするコンピュータプログラム製品。 - 請求項24に記載のコンピュータプログラム製品であって、
前記基地局は、1つ以上のリモート無線ユニット、1つ以上の無線インタフェースユニット、および1つ以上の分散ユニット、のうち、少なくとも1つの通信コンポーネントを含む、
ことを特徴とするコンピュータプログラム製品。 - 請求項25に記載のコンピュータプログラム製品であって、
前記1つ以上の分散ユニットは、前記1つ以上の第1および第2のシンボルパケットの処理のために、前記1つ以上の無線インタフェースユニットとインタフェースするよう構成される、
ことを特徴とするコンピュータプログラム製品。 - 請求項25に記載のコンピュータプログラム製品であって、
前記1つ以上の分散ユニットは、1つ以上の仮想化分散ユニットであり、前記1つ以上の仮想化分散ユニットは、ホストオペレーティングシステム上で実行される1つ以上の仮想マシンに対応する、
ことを特徴とするコンピュータプログラム製品。 - 請求項27に記載のコンピュータプログラム製品であって、
前記1つ以上の仮想マシンにおける第1の仮想マシンは、前記1つ以上の仮想マシンにおける第2の仮想マシンの再起動時に、前記中断を検出するように構成される、
ことを特徴とするコンピュータプログラム製品。 - 請求項27に記載のコンピュータプログラム製品であって、
前記所定期間は、前記1つ以上の仮想化分散ユニットと前記1つ以上の無線インタフェースユニットとの間でシンボルパケットを送信する時間に対応する送信時間間隔の倍数に基づいて決定される、
ことを特徴とするコンピュータプログラム製品。 - 請求項29に記載のコンピュータプログラム製品であって、
前記所定期間は2ミリ秒である、
ことを特徴とするコンピュータプログラム製品。 - 請求項29に記載のコンピュータプログラム製品であって、
前記所定期間は、前記基地局と通信するユーザ機器によってサービスの劣化およびサービスの中断の少なくとも一方が検出されてからの期間に対応する、
ことを特徴とするコンピュータプログラム製品。 - 請求項23に記載のコンピュータプログラム製品であって、
前記遅延させることは、処理キューから1つ以上の第1のシンボルパケットをデキューすることを含む、
ことを特徴とするコンピュータプログラム製品。 - 請求項32に記載のコンピュータプログラム製品であって、
前記1つ以上の第1のシンボルパケットは、前記1つ以上の第1のシンボルパケットを受信する無線通信デバイスのレイヤ1およびレイヤ2の少なくとも1つによってデキューされ、破棄される、
ことを特徴とするコンピュータプログラム製品。
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