WO2023062705A1 - 通信システムおよび通信制御方法 - Google Patents

通信システムおよび通信制御方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2023062705A1
WO2023062705A1 PCT/JP2021/037644 JP2021037644W WO2023062705A1 WO 2023062705 A1 WO2023062705 A1 WO 2023062705A1 JP 2021037644 W JP2021037644 W JP 2021037644W WO 2023062705 A1 WO2023062705 A1 WO 2023062705A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
shaping
quality
rate
radio
information
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/037644
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
健司 宮本
慈仁 酒井
達也 島田
Original Assignee
日本電信電話株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本電信電話株式会社 filed Critical 日本電信電話株式会社
Priority to PCT/JP2021/037644 priority Critical patent/WO2023062705A1/ja
Priority to JP2023553781A priority patent/JPWO2023062705A1/ja
Publication of WO2023062705A1 publication Critical patent/WO2023062705A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/02—Traffic management, e.g. flow control or congestion control
    • H04W28/10—Flow control between communication endpoints

Definitions

  • the present invention relates to technology of a communication system and a communication control method accommodating wireless terminals.
  • a bandwidth-guaranteed service that controls bandwidth by applying traffic shaping in a preset bandwidth for each QoS (Quality of Service) class, or a best-effort type that does not guarantee bandwidth services are provided.
  • QoS Quality of Service
  • Non-Patent Document 1 allocates empty bandwidth to other QoS classes as needed when bandwidth increases in a specific QoS class. This makes it possible to temporarily communicate in a band equal to or higher than the shaping rate.
  • FIG. 8 is a diagram showing a configuration example of a mobile communication system 90a according to conventional technology.
  • the mobile communication system 90a includes, for example, a server 91a, one or more forwarding devices 92a, a forwarding device controller 93a, and a base station 94a.
  • the server 91a is a device that communicates with each of the one or more wireless terminals 95a.
  • One or more transfer devices 92a constitute a transfer device network 96a and transfer signals exchanged between the server 91a and the wireless terminal 95a.
  • the transfer device controller 93a is a device that controls one or more transfer devices 92a by transmitting control signals.
  • the base station 94a communicates with each of the one or more wireless terminals 95a, transmits signals transferred from the transfer device 92a to each of the one or more wireless terminals 95a, and receives signals from each of the one or more wireless terminals 95a. to the transfer device 92a.
  • Server 91a and wireless terminal 95a have one or more traffic flows.
  • the present invention aims to provide technology capable of suppressing the occurrence of packet loss.
  • One aspect of the present invention includes: one or more base stations that accommodate wireless terminals; one or more transfer devices that transfer uplink communication of the wireless terminals received via the base stations to an upper side; a transfer device controller that controls the transfer device of the service, an information acquisition unit that acquires information on wireless communication for each service quality class between the base station and the wireless terminal; a rate determining unit for determining a shaping rate for traffic shaping for each service quality class so as not to cause packet loss due to congestion, based on information on wireless communication for each quality class; and the shaping rate determined by the rate determining unit. and a communication control unit that executes traffic shaping for each of the quality of service classes on the upper side of the base station based on.
  • One aspect of the present invention includes: one or more base stations that accommodate wireless terminals; one or more transfer devices that transfer uplink communication of the wireless terminals received via the base stations to an upper side; an information acquiring step of acquiring information on wireless communication for each quality of service class between the base station and the wireless terminal; and a rate determining step for determining a shaping rate for traffic shaping for each quality of service class so as not to cause packet loss due to congestion, based on information on wireless communication for each; and based on the shaping rate determined in the rate determining step. and a communication control step of executing traffic shaping for each of the quality of service classes on the upper side of the base station.
  • FIG. 1 is a diagram showing a system configuration example of a mobile communication system according to a first embodiment; FIG. It is a figure which shows the specific example of a functional structure of the mobile communication system of 1st Embodiment.
  • FIG. 5 is an image diagram showing that the shaping of the transfer device in the mobile communication system according to the first embodiment has the effect of suppressing the occurrence of packet loss. It is a figure which shows the modification of the mobile communication system of 1st Embodiment. It is a figure which shows the system configuration example of the mobile communication system of 2nd Embodiment. It is a figure which shows the system configuration example of the mobile communication system of 3rd Embodiment. It is a figure which shows the system configuration example of the mobile communication system of 4th Embodiment.
  • 1 is a diagram showing a configuration example of a mobile communication system according to conventional technology; FIG.
  • FIG. 1 is a diagram showing a system configuration example of a mobile communication system 1A according to the first embodiment.
  • the mobile communication system 1A includes, for example, one or more transfer devices 10, a transfer device controller 20, and one or more base stations 30.
  • FIG. The server SV is a device that communicates with each of the one or more wireless terminals CL.
  • One or more transfer devices 10 constitute a transfer device network TN, and transfer signals exchanged between the server SV and one or more wireless terminals CL.
  • the transfer device controller 20 is a device that controls one or more transfer devices 10 by transmitting control signals.
  • the base station 30 is a device that communicates with each of one or more wireless terminals CL, transmits signals transferred from the transfer device 10 to the wireless terminals CL, and transfers signals received from the wireless terminals CL to the transfer device 10. .
  • Each of the server SV and one or more wireless terminals CL has one or more traffic flows.
  • the transfer device controller 20 is communicably connected to each of the one or more transfer devices 10 and the base station 30 .
  • the one or more transfer devices 10, the transfer device controller 20, and the base station 30 included in the mobile communication system 1A are configured using, for example, a processor such as a CPU (Central Processing Unit), a memory, and a communication interface.
  • a processor such as a CPU (Central Processing Unit)
  • a memory such as a RAM (Central Processing Unit)
  • a communication interface such as a Wi-Fi connection.
  • Each of the one or more transfer devices 10, the transfer device controller 20, and the base station 30 functions as a communication device having a control unit as a result of the processor executing a program.
  • the control unit provides each function for causing the communication device to function as the transfer device 10, the transfer device controller 20, or the base station 30. All or part of each function of the control unit may be realized using hardware such as ASIC (Application Specific Integrated Circuit), PLD (Programmable Logic Device), FPGA (Field Programmable Gate Array), and the like.
  • Computer-readable recording media include portable media such as flexible disks, magneto-optical disks, ROMs, CD-ROMs, semiconductor storage devices (such as SSD: Solid State Drives), hard disks and semiconductor storage built into computer systems. It is a storage device such as a device.
  • the above program may be transmitted via telecommunication lines.
  • FIG. 2 is a diagram showing a specific example of the functional configuration of the mobile communication system 1A of the first embodiment.
  • the mobile communication system 1A includes, for example, one or more information acquisition units 101A, a rate determination unit 102A, and one or more communication control units 103.
  • FIG. 1A includes, for example, one or more information acquisition units 101A, a rate determination unit 102A, and one or more communication control units 103.
  • the information acquisition unit 101A acquires information on wireless communication between the base station 30 and the wireless terminal CL (hereinafter referred to as "wireless communication information").
  • the rate determining unit 102A collects the wireless communication information acquired by each of the one or more information acquiring units 101A, and based on the collected wireless communication information, determines whether packet loss due to congestion in the transfer device network TN does not occur. , determine the shaping rate for traffic shaping for each QoS class (Quality of Service class).
  • the communication control unit 103 executes traffic shaping on the upper side of the base station 30 based on the shaping rate determined by the rate determining unit 102A.
  • the information acquisition unit 101A is provided in the control unit of the base station 30, the rate determination unit 102A is provided in the control unit of the transfer device controller 20, and the communication control unit 103 is provided in the control unit of the transfer device 10 .
  • one or more information acquisition units 101A acquire information including control information regarding the quality of wireless communication between the base station 30 and the wireless terminal CL (hereinafter referred to as "wireless quality information") as wireless communication information. and transmits the acquired radio quality information to the transfer device controller 20 .
  • the radio quality information includes information indicating the number of traffic flows for each QoS class and traffic volume in radio communication between the base station 30 and the radio terminal CL.
  • the radio quality information may include information on communication quality for each traffic flow and information indicating priority for each traffic flow.
  • the rate determination unit 102A collects the radio quality information acquired by each of the one or more information acquisition units 101A, and determines the shaping rate for each QoS class based on the collected radio quality information.
  • the rate determination unit 102A considers the priority of the traffic flow and the amount of traffic within a range that satisfies a predetermined delay requirement, and performs traffic shaping so as not to cause packet loss due to congestion in the transfer device network TN. Determine the shaping rate for each QoS class.
  • the rate determination unit 102A notifies the communication control unit 103 of the transfer device 10 of the determined shaping rate.
  • the communication control unit 103 in one or more transfer devices 10 executes the traffic shaping of its own device based on the shaping rate notified from the rate determination unit 102A of the transfer device controller 20.
  • the radio quality information acquired as radio communication information is, for example, 5QI (5G QoS Indicator) attached to the header of the N3 interface signal in 5G (5th Generation) mobile communication (see, for example, Non-Patent Document 2) , PDCP SDU Data Volume for every 5 QIs, or Number of QoS flow successfully established for every 5 QIs (see, for example, Non-Patent Document 3).
  • 5QI 5G QoS Indicator
  • the rate determination unit 102A of the transfer device controller 20 stores in advance a correspondence table (correspondence information) in which appropriate shaping rate candidates determined in advance according to the value of the 5QI are associated with the value of the 5QI.
  • the shaping rate associated with the 5QI value (radio quality information) acquired from the base station 30 is determined as the shaping rate to be applied to the transfer device 10 in this correspondence table.
  • An appropriate shaping rate is a communication rate that is low enough to narrow the communication band so as not to cause packet loss due to congestion in the transfer device network TN while maintaining at least the minimum required communication rate.
  • the buffer status report (Scheduling Request), Uplink Grant, and Buffer Status Report received by the base station 30 from the radio terminal CL )
  • the buffer status report (Scheduling Request), Uplink Grant, and Buffer Status Report received by the base station 30 from the radio terminal CL )
  • radio frame numbers, subframe numbers, and slot numbers in which the base station received these scheduling requests, uplink grants, and buffer status reports (see, for example, Non-Patent Document 5).
  • a scheduling request is information that a wireless terminal transmits to a base station to notify that it will start uplink communication.
  • An uplink grant is information transmitted by a base station in downlink communication in order to notify a wireless terminal of the radio communication method and frequency resource allocation permitted for uplink communication. is shown in
  • a buffer status report is information transmitted by a wireless terminal to notify the base station of how much data is held in the buffer.
  • a radio frame number, a subframe number, and a slot number are three-stage data unit numbers transmitted by radio communication.
  • a radio frame is 10 [ms]
  • a subframe is 1 [ms]
  • a slot is, for example, 1 [ms]. , 0.5 [ms], etc., and the transmission/reception timing of wireless communication can be obtained from these numbers.
  • Scheduling requests, uplink grants, and buffer status reports are linked to the radio frame number, subframe number, and slot number that indicate the transmission timing of uplink communication and are transmitted.
  • the rate determination unit 102A collects radio quality information acquired by each of the one or more information acquisition units 101A, and determines an appropriate shaping rate by calculation for each QoS class based on the collected radio quality information. do.
  • the rate determining unit 102A recognizes the amount of data buffered in the wireless terminal CL (hereinafter referred to as "buffer data") based on the buffer status report received from the wireless terminal CL.
  • the rate determination unit 102A can narrow the communication band so as not to cause packet loss due to congestion in the transfer device network TN, while maintaining at least the minimum communication rate required for transmitting the recognized amount of buffered data.
  • a moderately low communication rate is calculated as an appropriate shaping rate.
  • the shaping rate is initialized, and the radio frame number, subframe number, and slot number associated with the acquired scheduling request are retained. Thereafter, the shaping rate is updated each time the rate determination unit 102A acquires a buffer status report from the information acquisition unit 101A.
  • the shaping rate is updated, for example, between the radio frame number, subframe number, and slot number associated with the scheduling request and the radio frame number, subframe number, and slot number associated with the buffer status report.
  • 101A is calculated from one or more uplink grants, and the amount of data held by the wireless terminal notified by the buffer status report is added to obtain a radio frame associated with the scheduling request.
  • the shaping rate is determined by dividing by the time interval calculated from the number, subframe number, slot number, and the radio frame number, subframe number, and slot number associated with the buffer status report.
  • the rate determination unit 102A collects information about the state of the transfer device network TN (hereinafter referred to as "state information") from the transfer device 10, and combines this state information with the radio quality information acquired from the base station 30.
  • state information information about the state of the transfer device network TN
  • the shaping rate to be applied to the transfer device 10 may be calculated based on this.
  • the rate determining unit 102A may calculate the shaping rate taking into consideration the congestion state of the transfer device network TN recognized based on the state information.
  • data is transferred at a shaping rate determined for each QoS class based on radio quality information regarding radio communication between the radio terminal CL and the base station 30.
  • FIG. 3 is an image diagram showing that the shaping of the transfer device 10 in the mobile communication system 1A of the first embodiment is effective in suppressing the occurrence of packet loss.
  • the upper diagram shows a situation in which packet loss occurs in the conventional technology
  • the lower diagram shows a situation in which the occurrence of packet loss is suppressed by the mobile communication system 1A of this embodiment.
  • a first traffic flow (hereinafter referred to as "traffic flow 1") with a bandwidth limit of 100 [Mbps] and a bandwidth limit of 300 [Mbps]
  • a second traffic flow (hereinafter referred to as “traffic flow 2") with a certain traffic flow (hereinafter referred to as “traffic flow 2”) and a third traffic flow (hereinafter referred to as "traffic flow 3") that provides the remaining 600 [Mbps] bandwidth on a best-effort basis. is set. Then, consider a case where the state of traffic flow 2 changes to a traffic state that may require a bandwidth of 400 [Mbps] against the bandwidth limit of 300 [Mbps] due to an increase in bandwidth.
  • steps S1 to S2 the flow (steps S1 to S2) from the initial state until the state of traffic flow 2 changes due to an increase in bandwidth is the same between the conventional technology and the present embodiment.
  • steps S1 to S2 which are the same in the conventional technique and the present embodiment, will be described below.
  • step S1 represents an initial state, representing a situation in which packet loss due to congestion cannot occur.
  • the bandwidth required for traffic flow 1 is within the bandwidth limit (100 [Mbps]) preset for traffic flow 1
  • the bandwidth required for traffic flow 2 is within the bandwidth limit (300 [Mbps]) preset for traffic flow 2
  • the bandwidth required for traffic flow 3 is within the remaining bandwidth (600 [Mbps]).
  • step S2 represents a situation where the traffic state of traffic flow 2 changes and packet loss may occur due to congestion. Specifically, in step S2, the bandwidth required for traffic flow 2 increases to 400 [Mbps], exceeding the range of the preset bandwidth limit (300 [Mbps]) for traffic flow 2. is in a state to
  • packet loss occurs when the buffer cannot withstand the change in traffic conditions that occurs in traffic flow 2, where the required bandwidth exceeds the bandwidth limit. Specifically, when a bandwidth of 400 [Mbps] is actually required in traffic flow 2, a packet loss of 100 [Mbps] occurs (step S31).
  • the mobile communication system 1A of this embodiment changes the shaping rate in advance based on the radio quality information previously obtained by the information obtaining unit 101A. Specifically, for example, as shown in FIG. 3, the mobile communication system 1A of the present embodiment detects that the bandwidth of 100 [Mbps] is insufficient in traffic flow 2 by calculation based on radio quality information obtained in advance. Predictably, the bandwidth limit for traffic flow 3 is increased (extended) from 300 [Mbps] to 400 [Mbps] (step S32). That is, in the mobile communication system 1A of the present embodiment, before the traffic actually reaches the transfer device network TN, the rate determination unit 102A acquires the radio quality information from the information acquisition unit 101A and sets the shaping rate to QoS in advance. It is a configuration that is appropriately set for each class. At this time, the bandwidth of best-effort traffic flow 3 is naturally reduced from 600 [Mbps] to 500 [Mbps].
  • the QoS class is determined for each QoS class based on radio quality information regarding radio communication between one or more radio terminals CL and one or more base stations 30.
  • the transfer device 10 performs shaping for each QoS class according to the determined shaping rate.
  • the mobile communication system 1A of the first embodiment can increase (expand) the shaping rate in advance before packet loss can occur due to congestion in the transfer device network TN in a specific traffic flow. Thereby, the mobile communication system 1A of the first embodiment can suppress the occurrence of packet loss due to congestion that may occur in the transfer device network TN.
  • the mobile communication system 1A of the present embodiment temporarily shifts part of the band of the best-effort traffic flow 3 to the traffic flow 2, thereby This configuration prevents loss from occurring.
  • this configuration it is not limited to this configuration.
  • a configuration may be adopted in which part of the bandwidth of a traffic flow having bandwidth limitations such as traffic flow 1 shown in FIG. 3 is temporarily shifted to another traffic flow as needed.
  • the configuration in which the transfer device controller 20 determines the shaping rate of the transfer device 10 for each QoS class based on the radio quality information is also applicable to communication systems other than the mobile communication system. It is possible. For example, if the base station 30 is replaced with a wireless LAN (Local Area Network) access point (hereinafter referred to as "wireless AP"), wireless quality information about wireless communication between the wireless AP and the wireless terminal CL connected to the wireless AP can be obtained. By acquiring this, it is possible to suppress the occurrence of packet loss due to congestion in the wireless LAN system.
  • wireless LAN Local Area Network
  • FIG. 4 is a diagram showing a modification of the mobile communication system 1A of the first embodiment.
  • the base station 30 directly supplies the wireless quality information to the transfer device controller 20.
  • the transfer device controller 20 may be supplied to the transfer device controller 20 via the device of
  • the radio controller 40 controls the radio communication from the plurality of base stations 30. It may be configured to collect quality information and provide the collected radio quality information of the plurality of base stations 30 to the transfer equipment controller 20 .
  • the example of FIG. 4 represents a case where the wireless terminal CL before movement is accommodated in a different base station 30 after movement than before movement.
  • the radio terminal CL is accommodated in the base station 30-1 before movement, and is accommodated in the base station 30-2 after movement.
  • the transfer device controller 20 provides wireless terminal It instructs the switching of paths accompanying the movement of the CL.
  • the wireless terminal CL can continue communication with the server SV even if the base station 30 accommodating itself is changed.
  • radio controller 40 collects radio quality information from base stations 30-1 and 30-2, respectively, and transfers the collected radio quality information to the transfer device. supplied to the controller 20;
  • the transfer device controller 20 sets the shaping rate to be applied to the transfer devices 10 (for example, the transfer devices 10-1 and 10-3) on the communication path before the wireless terminal CL moves from the base station 30-1.
  • the base station 30-2 determines a shaping rate based on the acquired radio quality information and applies it to the transfer device 10 (for example, the transfer devices 10-2 and 10-3) on the communication path after the radio terminal CL moves. is determined for each QoS class based on the radio quality information obtained from .
  • the mobile communication system 1A' adjusts the shaping rate appropriately for each QoS class for a plurality of transfer devices 10 forming the transfer device network TN adaptively with respect to the movement of the radio terminal CL. can be updated.
  • the configuration in which the transfer device controller 20 determines the shaping rate of the transfer device 10 for each QoS class based on the radio quality information is also applicable to communication systems other than the mobile communication system. It is possible. For example, if the base station 30 is replaced with a wireless AP, packet loss due to congestion occurs in the wireless LAN system by acquiring wireless quality information about wireless communication between the wireless AP and the wireless terminal CL connected to the wireless AP. can be suppressed.
  • FIG. 5 is a diagram showing a system configuration example of the mobile communication system 1B of the second embodiment.
  • a base station 30 includes one or more distributed stations 31A and a central station 32, and one or more transfer devices 10 transfer communications between one or more distributed stations 31A and the central station 32. It is different from the mobile communication system 1A of the first embodiment in that respect.
  • Other configurations of the mobile communication system 1B are the same as those of the mobile communication system 1A of the first embodiment. Therefore, here, the same reference numerals as in FIG. 2 are assigned to the same configurations as those of the mobile communication system 1A of the first embodiment, and the description thereof is omitted.
  • the one or more distributed stations 31A and the central station 32 are configured using, for example, processors such as CPUs, memories, and communication interfaces, similar to one or more transfer devices 10 and transfer device controllers 20 provided in the mobile communication system 1B. be.
  • processors such as CPUs, memories, and communication interfaces, similar to one or more transfer devices 10 and transfer device controllers 20 provided in the mobile communication system 1B.
  • Each device of the one or more distributed stations 31A and the central station 32 functions as a communication device having a control unit by executing a program by a processor.
  • the control unit provides each function for making the communication device function as the distributed station 31A or the central station 32. All or part of each function of the control unit may be realized using hardware such as ASIC, PLD, FPGA, or the like.
  • the above program may be recorded on a computer-readable recording medium.
  • Computer-readable recording media include portable media such as flexible disks, magneto-optical disks, ROMs, CD-ROMs, semiconductor storage devices (such as SSD), and storage devices such as hard disks and semiconductor storage devices built into computer systems. It is a device.
  • the above program may be transmitted via telecommunication lines.
  • one or more distributed stations 31 and central station 32 in the second embodiment are one or more DU (Distributed Unit) and CU (Central Unit) in the mobile communication system.
  • the section between CU and DU where transfer device 10 is installed is called MMH (Mobile Midhaul).
  • one or more distributed stations 31 and central station 32 in the second embodiment may be one or more RUs (Radio Units) and DUs in a mobile communication system.
  • the section between DU and RU where the transfer device 10 is installed is called MFH (mobile fronthaul).
  • the information acquisition unit 101A is provided in the control unit of the distributed station 31A
  • the rate decision unit 102A is provided in the control unit of the transfer device controller 20
  • the communication control unit 103 is provided in the control unit of the transfer device 10 .
  • the information acquisition unit 101A acquires wireless quality information regarding wireless communication between one or more distributed stations 31A and one or more wireless terminals CL as wireless communication information, and sends the acquired wireless quality information to the transfer device controller 20.
  • Send to The radio quality information includes information indicating the number of traffic flows for each QoS class and the traffic volume for each QoS class in radio communication between the base station 30 and the radio terminal CL.
  • the rate determination unit 102A collects the radio quality information acquired by one or more information acquisition units 101A, and determines the shaping rate for each QoS class based on the collected radio quality information.
  • the rate determination unit 102A determines the shaping rate for each QoS class so as not to cause packet loss due to congestion, considering the priority of the traffic flow and the amount of traffic within a range that satisfies a predetermined delay requirement. .
  • the rate determination unit 102A notifies the communication control unit 103 of the transfer device 10 of the determined shaping rate.
  • the communication control unit 103 in one or more transfer devices 10 executes the traffic shaping of its own device based on the shaping rate notified from the rate determination unit 102A of the transfer device controller 20.
  • the QoS class is determined based on radio quality information regarding radio communication between one or more radio terminals CL and one or more distributed stations 31A.
  • the transfer device 10 performs shaping for each QoS class according to the determined shaping rate.
  • the mobile communication system 1B of the second embodiment can increase the shaping rate in advance before packet loss can occur due to congestion in the transfer device network TN in a specific traffic flow. Thereby, the mobile communication system 1B of the second embodiment can suppress the occurrence of packet loss due to congestion that may occur in the transfer device network TN.
  • the base station 30 directly supplies the wireless quality information to the transfer device controller 20, but the wireless quality information is supplied via another device other than the base station 30. It may be supplied to the transfer device controller 20 .
  • the radio controller collects radio quality information from the plurality of base stations 30, It may be configured to supply the collected radio quality information of the plurality of base stations 30 to the transfer device controller 20 .
  • the configuration in which the transfer device controller 20 determines the shaping rate of the transfer device 10 for each QoS class based on the radio quality information is also applicable to communication systems other than the mobile communication system. It is possible. For example, if one or more distributed stations 31A and central station 32 in the second embodiment are replaced with a wireless AP and a wireless LAN controller in a wireless LAN system, wireless communication between a wireless AP and a wireless terminal CL connected to the wireless AP By acquiring the wireless quality information for , it is possible to suppress the occurrence of packet loss due to congestion in the wireless LAN system.
  • FIG. 6 is a diagram showing a system configuration example of the mobile communication system 1C of the third embodiment.
  • a base station 30 includes one or more distributed stations 31 and a central station 32A, and one or more transfer devices 10 transfer communication between one or more distributed stations 31 and the central station 32A. It is different from the mobile communication system 1A of the first embodiment in that respect.
  • the mobile communication system 1C differs from the mobile communication system 1B of the second embodiment in that the central station 32A has an information acquisition unit 101B and the distributed station 31 does not have an information acquisition unit.
  • Other configurations of the mobile communication system 1C are the same as those of the mobile communication system 1A of the first embodiment. Therefore, here, the same reference numerals as in FIG. 2 are assigned to the same configurations as those of the mobile communication system 1A of the first embodiment, and the description thereof is omitted.
  • the one or more distributed stations 31 and the central station 32A are configured using, for example, processors such as CPUs, memories, and communication interfaces, similar to one or more transfer devices 10 and transfer device controllers 20 included in the mobile communication system 1C. be.
  • processors such as CPUs, memories, and communication interfaces, similar to one or more transfer devices 10 and transfer device controllers 20 included in the mobile communication system 1C.
  • Each device of the one or more distributed stations 31 and the central station 32A functions as a communication device having a control unit by executing a program by a processor.
  • the control unit provides each function for making the communication device function as the distributed station 31 or the central station 32A. All or part of each function of the control unit may be realized using hardware such as ASIC, PLD, FPGA, or the like.
  • the above program may be recorded on a computer-readable recording medium.
  • Computer-readable recording media include portable media such as flexible disks, magneto-optical disks, ROMs, CD-ROMs, semiconductor storage devices (such as SSD), and storage devices such as hard disks and semiconductor storage devices built into computer systems. It is a device.
  • the above program may be transmitted via telecommunication lines.
  • one or more distributed stations 31 and central station 32A in the third embodiment are one or more DUs and CUs in a mobile communication system.
  • the section between CU and DU where the transfer device 10 is installed is called MMH.
  • one or more distributed stations 31 and central station 32A in the second embodiment may be one or more RUs and DUs in a mobile communication system.
  • the section between DU and RU where the transfer device 10 is installed is called MFH (mobile fronthaul).
  • the information acquisition unit 101B is provided in the control unit of the central office 32A
  • the rate determination unit 102B is provided in the control unit of the transfer device controller 20
  • the communication control unit 103 is provided in the control unit of the transfer device 10 .
  • the information acquisition unit 101B acquires wireless quality information regarding wireless communication between one or more distributed stations 31 and one or more wireless terminals CL as wireless communication information, and transmits the acquired wireless quality information to the transfer device controller 20.
  • Send to The radio quality information includes information indicating the number of traffic flows for each QoS class and the traffic volume for each QoS class in radio communication between the base station 30 and the radio terminal CL.
  • the rate determination unit 102B determines the shaping rate for each QoS class based on the radio quality information acquired by the information acquisition unit 101B.
  • the rate determining unit 102B determines the shaping rate for each QoS class so as not to cause packet loss due to congestion, considering the priority of the traffic flow and the amount of traffic within a range that satisfies a predetermined delay requirement. .
  • the rate determination unit 102B notifies the communication control unit 103 of the transfer device 10 of the determined shaping rate.
  • the communication control unit 103 executes traffic shaping of its own device based on the shaping rate notified from the rate determination unit 102B of the transfer device controller 20.
  • QoS is determined for each QoS class based on radio quality information regarding radio communication between one or more radio terminals CL and one or more distributed stations 31.
  • the transfer device 10 performs shaping for each QoS class according to the determined shaping rate.
  • the mobile communication system 1C of the third embodiment can increase the shaping rate in advance before packet loss due to congestion in the transfer device network TN occurs in a specific traffic flow. Thereby, the mobile communication system 1C of the third embodiment can suppress the occurrence of packet loss due to congestion that may occur in the transfer device network TN.
  • the base station 30 directly supplies the wireless quality information to the transfer device controller 20, but the wireless quality information is supplied via another device other than the base station 30. It may be supplied to the transfer device controller 20 .
  • the radio controller collects radio quality information from the plurality of base stations 30, It may be configured to supply the collected radio quality information of the plurality of base stations 30 to the transfer device controller 20 .
  • the configuration in which the transfer device controller 20 determines the shaping rate of the transfer device 10 for each QoS class based on the radio quality information is also applicable to communication systems other than the mobile communication system. It is possible. For example, if one or more distributed stations 31 and central station 32A in the third embodiment are replaced with a wireless AP and a wireless LAN controller in a wireless LAN system, wireless communication between a wireless AP and a wireless terminal CL connected to the wireless AP By acquiring the wireless quality information for , it is possible to suppress the occurrence of packet loss due to congestion in the wireless LAN system.
  • FIG. 7 is a diagram showing a system configuration example of the mobile communication system 1D of the fourth embodiment.
  • a base station 30 includes one or more distributed stations 31A and a central station 32A, and one or more transfer devices 10 transfer communications between one or more distributed stations 31A and the central station 32A. It is different from the mobile communication system 1A of the first embodiment in that respect.
  • the mobile communication system 1D differs from the mobile communication system 1B of the second embodiment in that not only the distributed station 31A has an information acquisition unit 101A, but also the central station 32A has an information acquisition unit 101B.
  • Other configurations of the mobile communication system 1D are the same as those of the mobile communication system 1A of the first embodiment. Therefore, here, the same reference numerals as in FIG. 2 are assigned to the same configurations as those of the mobile communication system 1A of the first embodiment, and the description thereof is omitted.
  • One or more distributed stations 31A and one or more central stations 32A are configured using, for example, a processor such as a CPU, a memory, and a communication interface, similar to one or more transfer devices 10 and transfer device controllers 20 provided in the mobile communication system 1D. be.
  • a processor such as a CPU, a memory, and a communication interface, similar to one or more transfer devices 10 and transfer device controllers 20 provided in the mobile communication system 1D.
  • Each device of one or more distributed stations 31A and central station 32A functions as a communication device having a control unit by executing a program by a processor.
  • the control unit provides each function for making the communication device function as the distributed station 31A or the central station 32A. All or part of each function of the control unit may be realized using hardware such as ASIC, PLD, FPGA, or the like.
  • the above program may be recorded on a computer-readable recording medium.
  • Computer-readable recording media include portable media such as flexible disks, magneto-optical disks, ROMs, CD-ROMs, semiconductor storage devices (such as SSD), and storage devices such as hard disks and semiconductor storage devices built into computer systems. It is a device.
  • the above program may be transmitted via telecommunication lines.
  • one or more distributed stations 31A and central station 32A in the fourth embodiment are one or more DUs and CUs in a mobile communication system.
  • the section between CU and DU where the transfer device 10 is installed is called MMH.
  • one or more distributed stations 31A and central station 32A in the fourth embodiment may be one or more RUs and DUs in a mobile communication system.
  • the section between DU and RU where the transfer device 10 is installed is called MFH (mobile fronthaul).
  • the information acquisition section 101A is provided in the control section of the distributed station 31A
  • the information acquisition section 101B is provided in the control section of the central station 32A
  • the rate determination section 102C is provided.
  • the communication control unit 103 is provided in the control unit of the transfer device 10 .
  • the information acquisition unit 101A and the information acquisition unit 101B acquire, as wireless communication information, wireless quality information related to wireless communication between one or more distributed stations 31 and one or more wireless terminals CL, and acquire the acquired wireless quality information. to the transfer device controller 20 .
  • the radio quality information includes information indicating the number of traffic flows for each QoS class and the traffic volume for each QoS class in radio communication between the base station 30 and the radio terminal CL.
  • the rate determination unit 102C collects radio quality information acquired by one or more information acquisition units 101A and 101B, and determines a shaping rate for each QoS class based on the collected radio quality information.
  • the rate determination unit 102C determines the shaping rate for each QoS class so as not to cause packet loss due to congestion, considering the priority of the traffic flow and the amount of traffic within a range that satisfies a predetermined delay requirement. .
  • the rate determination unit 102C notifies the communication control unit 103 of the transfer device 10 of the determined shaping rate.
  • the communication control unit 103 in one or more transfer devices 10 executes the traffic shaping of its own device based on the shaping rate notified from the rate determination unit 102C of the transfer device controller 20.
  • QoS is determined for each QoS class based on radio quality information regarding radio communication between one or more radio terminals CL and one or more distributed stations 31A.
  • the transfer device 10 performs shaping for each QoS class according to the determined shaping rate.
  • the mobile communication system 1D according to the fourth embodiment can increase the shaping rate in advance before packet loss due to congestion in the transfer device network TN occurs in a specific traffic flow. Thereby, the mobile communication system 1D of the fourth embodiment can suppress the occurrence of packet loss due to congestion that may occur in the transfer device network TN.
  • the base station 30 directly supplies the wireless quality information to the transfer device controller 20, but the wireless quality information is supplied via another device other than the base station 30. It may be supplied to the transfer device controller 20 .
  • the radio controller collects radio quality information from the plurality of base stations 30, It may be configured to supply the collected radio quality information of the plurality of base stations 30 to the transfer device controller 20 .
  • the configuration in which the transfer device controller 20 determines the shaping rate of the transfer device 10 for each QoS class based on the radio quality information is also applicable to communication systems other than the mobile communication system. It is possible. For example, if one or more distributed stations 31A and central station 32A in the fourth embodiment are replaced with a wireless AP and a wireless LAN controller in a wireless LAN system, wireless communication between a wireless AP and a wireless terminal CL connected to the wireless AP By acquiring the wireless quality information for , it is possible to suppress the occurrence of packet loss due to congestion in the wireless LAN system.
  • the communication system includes one or more base stations that accommodate wireless terminals, one or more transfer devices that transfer uplink communication of the wireless terminals received via the base stations to a higher-level side, a transfer device controller that controls the one or more transfer devices.
  • the communication systems are the mobile communication systems 1A, 1A', 1B, 1C, and 1D in the embodiment
  • the radio terminal is the radio terminal CL in the embodiment
  • the base stations are the base stations 30 and 30 in the embodiment. -1, 30-2, and the transfer device controller is the transfer device controller 20 in the embodiment.
  • the above communication system includes an information acquisition section, a rate determination section, and a communication control section.
  • the information acquisition units are the information acquisition units 101A and 101B in the embodiment
  • the rate determination units are the rate determination units 102A and 102B in the embodiment
  • the communication control unit is the communication control unit 103 in the embodiment. .
  • the information acquisition unit acquires information on wireless communication for each service quality class.
  • the rate determining unit determines a shaping rate for traffic shaping for each quality of service class based on information on wireless communication for each quality of service class so as not to cause packet loss due to congestion.
  • the communication control unit performs traffic shaping on the upper side of the base station for each service quality class based on the shaping rate determined by the rate determination unit.
  • the service quality class is the QoS class in the embodiment
  • the information regarding wireless communication is the wireless quality information and the wireless communication information in the embodiment.
  • the information acquisition unit acquires radio quality information regarding radio communication between the base station and the radio terminal for each service quality class, and the rate determination unit obtains correspondence information indicating the correspondence between the radio quality information and the shaping rate. Based on the radio quality information obtained from the base station, the shaping rate to be applied to one or more transfer devices is determined for each service quality class, and the communication control unit causes the rate determination unit to determine the service in the one or more transfer devices. Traffic shaping may be performed at a shaping rate determined for each quality class.
  • the base station has a distributed station and a central station, the information acquisition unit acquires radio quality information regarding radio communication between the distributed station and the wireless terminal for each service quality class, and the rate determination unit determining a shaping rate to be applied to one or more transfer devices for each service quality class based on correspondence information indicating correspondence between radio quality information and shaping rates and radio quality information obtained from distributed stations; may perform traffic shaping at the shaping rate determined for each quality of service class by the rate determination unit in one or more transfer devices.
  • the distributed stations are the distributed stations 31 and 31A in the embodiment
  • the central stations are the central stations 32 and 32A in the embodiment
  • the correspondence information is an appropriate 10 is a correspondence table in which candidates for shaping rates are associated with the values of the 5QI.
  • the base station has a distributed station and a central station, the information acquisition unit acquires radio quality information regarding radio communication between the distributed station and the wireless terminal for each service quality class, and the rate determination unit determining a shaping rate to be applied to one or more transfer devices for each service quality class based on correspondence information indicating correspondence between radio quality information and shaping rates and radio quality information obtained from a central station; may perform traffic shaping at a shaping rate determined for each quality of service class by a rate determination unit in one or more transfer devices.
  • the base station has a distributed station and a central station
  • the information acquisition unit acquires radio quality information regarding radio communication between the distributed station and the wireless terminal for each service quality class
  • the rate determination unit A shaping rate to be applied to one or more transfer devices is determined for each service quality class based on correspondence information indicating correspondence between radio quality information and shaping rates and radio quality information obtained from the distributed station and the central station.
  • the communication control unit may execute traffic shaping at the shaping rate determined for each quality of service class by the rate determination unit in one or more transfer devices.
  • the radio quality information includes at least one of information indicating the number of traffic flows for each quality of service class and the amount of traffic for each quality of service class, and the rate determining unit determines the shaping rate based on the number of traffic flows and the traffic amount. It may be determined for each service quality class.
  • the present invention is applicable to communication systems and communication control methods that accommodate wireless terminals.
  • 1A, 1A', 1B, 1C, 1D... mobile communication system 10, 10-1, 10-2, 10-3... transfer device, 20... transfer device controller, 30, 30-1, 30-2... base station , 31, 31A distributed station 32, 32A central office 40 radio controller 90, 90a mobile communication system 91, 91a server 92, 92a transfer device 93, 93a transfer device controller 94 , 94a... base station, 95, 95a... wireless terminal, 96, 96a... transfer device network, 101A, 101B... information acquisition unit, 102A, 102B... rate determination unit, 103... communication control unit

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

無線端末を収容する１以上の基地局と、基地局を介して受信される無線端末の上り通信を上位側に転送する１以上の転送装置と、１以上の転送装置を制御する転送装置コントローラとを備える通信システムは、基地局と無線端末との間の、サービス品質クラスごとの無線通信に関する情報を取得する情報取得部と、サービス品質クラスごとの無線通信に関する情報に基づいて、輻輳によるパケットロスが生じないようにトラフィックシェーピングのシェーピングレートを前記サービス品質クラスごとに決定するレート決定部と、レート決定部が決定したシェーピングレートに基づいて前記基地局の上位側でトラフィックシェーピングをサービス品質クラスごとに実行する通信制御部とを備える。

Description

通信システムおよび通信制御方法
　本発明は、無線端末を収容する通信システムおよび通信制御方法の技術に関する。
　転送装置ネットワークに複数の基地局が接続されている場合、１つの基地局に複数の無線端末が接続されている場合、あるいは、１つの無線端末が複数のトラフィックフローを有する場合等には、複数のトラフィックフローのデータが共に転送装置ネットワークに入ってくることがある。このような場合、一般的に、ＱｏＳ（Quality of Service）クラスごとに予め設定された帯域でトラフィックシェーピングをかける帯域制御を行う帯域保証型のサービス提供、あるいは、帯域保証を行わないベストエフォート型でのサービス提供が行われる。
　例えば、非特許文献１に記載のＣＢＱ（Class Based Queueing）による帯域制御は、特定のＱｏＳクラスで帯域増が生じた際に、必要に応じて空き帯域を他のＱｏＳクラスに割り当てる。これにより、一時的にシェーピングレート以上の帯域で通信することが可能になる。
"IEICE「知識ベース」", 5群4編, IECE, 2010. "3GPP TS 23.501 V17.0.0", 3GPP, 2021. "3GPP TS 28.552 V17.3.1", 3GPP, 2021. "3GPP TS 38.321 V16.4.0", 3GPP, 2021. "3GPP TS 38.211 V16.5.0", 3GPP, 2021.
　図８は、従来技術に係る移動通信システム９０ａの構成例を示す図である。移動通信システム９０ａは、例えば、サーバ９１ａと、１以上の転送装置９２ａと、転送装置コントローラ９３ａと、基地局９４ａとを備える。サーバ９１ａは、１以上の無線端末９５ａの各々と通信する装置である。１以上の転送装置９２ａは、転送装置ネットワーク９６ａを構成し、サーバ９１ａと無線端末９５ａの各々がやり取りする信号を転送する装置である。転送装置コントローラ９３ａは、制御信号を送信することにより１以上の転送装置９２ａを制御する装置である。基地局９４ａは、１以上の無線端末９５ａの各々と通信し、転送装置９２ａから転送された信号を１以上の無線端末９５ａの各々に送信し、１以上の無線端末９５ａの各々から受信した信号を転送装置９２ａに転送する装置である。サーバ９１ａ及び無線端末９５ａは、１以上のトラフィックフローを有している。
　上記の従来技術のように、１つの転送装置９２ａに複数の基地局９４ａが接続されている場合、１つの基地局９４ａに複数の無線端末９５ａが接続されている場合、あるいは、１つの無線端末９５ａが複数のトラフィックフローを有する場合には、これら種別の異なるトラフィックフローが共に転送装置ネットワーク９６ａへ入ってくることがある。そして、特定のＱｏＳクラスでシェーピングレート以上の帯域増が生じた場合、空き帯域があるならば、例えば上記の従来技術のＣＢＱのように、必要に応じて空き帯域を他のＱｏＳクラスに割り当てればよい。
　しかしながら、特定のＱｏＳクラスでシェーピングレート以上の帯域増が生じた場合、空き帯域が無いならば、空き帯域を他のＱｏＳクラスに割り当てることができない。この場合、転送装置ネットワーク９６ａにおいて当該ＱｏＳクラスのトラフィックフローにパケットロスが生じてしまうことがあるという課題があった。
　上記事情に鑑み、本発明は、パケットロスの発生を抑制することができる技術の提供を目的としている。
　本発明の一態様は、無線端末を収容する１以上の基地局と、前記基地局を介して受信される前記無線端末の上り通信を上位側に転送する１以上の転送装置と、前記１以上の転送装置を制御する転送装置コントローラと、を備える通信システムであって、前記基地局と前記無線端末との間の、サービス品質クラスごとの無線通信に関する情報を取得する情報取得部と、前記サービス品質クラスごとの無線通信に関する情報に基づいて、輻輳によるパケットロスが生じないようにトラフィックシェーピングのシェーピングレートを前記サービス品質クラスごとに決定するレート決定部と、前記レート決定部が決定した前記シェーピングレートに基づいて前記基地局の上位側でトラフィックシェーピングを前記サービス品質クラスごとに実行する通信制御部と、を備える通信システムである。
　本発明の一態様は、無線端末を収容する１以上の基地局と、前記基地局を介して受信される前記無線端末の上り通信を上位側に転送する１以上の転送装置と、前記１以上の転送装置を制御する転送装置コントローラと、を備える通信システムにおいて、前記基地局と前記無線端末との間の、サービス品質クラスごとの無線通信に関する情報を取得する情報取得ステップと、前記サービス品質クラスごとの無線通信に関する情報に基づいて、輻輳によるパケットロスが生じないようにトラフィックシェーピングのシェーピングレートをサービス品質クラスごとに決定するレート決定ステップと、前記レート決定ステップにおいて決定された前記シェーピングレートに基づいて前記基地局の上位側でトラフィックシェーピングを前記サービス品質クラスごとに実行する通信制御ステップと、を有する通信制御方法である。
　本発明により、パケットロスの発生を抑制することが可能となる。
第１実施形態の移動通信システムのシステム構成例を示す図である。 第１実施形態の移動通信システムの機能構成の具体例を示す図である。 第１実施形態の移動通信システムにおいて転送装置のシェーピングによりパケットロスの発生が抑制される効果が得られることを示すイメージ図である。 第１実施形態の移動通信システムの変形例を示す図である。 第２実施形態の移動通信システムのシステム構成例を示す図である。 第３実施形態の移動通信システムのシステム構成例を示す図である。 第４実施形態の移動通信システムのシステム構成例を示す図である。 従来技術に係る移動通信システムの構成例を示す図である。
　本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
［移動通信システムのシステム構成］
　図１は、第１実施形態の移動通信システム１Ａのシステム構成例を示す図である。移動通信システム１Ａは、例えば、１以上の転送装置１０と、転送装置コントローラ２０と、１以上の基地局３０とを備える。サーバＳＶは、１以上の無線端末ＣＬの各々と通信する装置である。
　１以上の転送装置１０は、転送装置ネットワークＴＮを構成し、サーバＳＶと１以上の無線端末ＣＬの各々がやり取りする信号を転送する装置である。転送装置コントローラ２０は、制御信号を送信することにより１以上の転送装置１０を制御する装置である。基地局３０は、１以上の無線端末ＣＬの各々と通信し、転送装置１０から転送された信号を無線端末ＣＬに送信し、無線端末ＣＬから受信した信号を転送装置１０に転送する装置である。サーバＳＶ及び１以上の無線端末ＣＬの各々は、１以上のトラフィックフローを有している。転送装置コントローラ２０は、１以上の転送装置１０の各々および基地局３０と通信可能に接続される。
　移動通信システム１Ａが備える１以上の転送装置１０と、転送装置コントローラ２０と、基地局３０とは、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサーとメモリーと通信インタフェースとを用いて構成される。１以上の転送装置１０、転送装置コントローラ２０および基地局３０の各装置は、プロセッサーがプログラムを実行することによって、制御部を備える通信装置として機能する。
　制御部は、通信装置を、転送装置１０、転送装置コントローラ２０、または基地局３０として機能させるための各機能を提供する。なお、制御部の各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されても良い。
　上記のプログラムは、コンピューター読み取り可能な記録媒体に記録されても良い。コンピューター読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ、半導体記憶装置（例えばＳＳＤ：Solid State Drive）等の可搬媒体、コンピューターシステムに内蔵されるハードディスクや半導体記憶装置等の記憶装置である。上記のプログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。
［移動通信システムの機能構成の具体例］
　図２は、第１実施形態の移動通信システム１Ａの機能構成の具体例を示す図である。移動通信システム１Ａは、例えば、１以上の情報取得部１０１Ａと、レート決定部１０２Ａと、１以上の通信制御部１０３とを備える。
　情報取得部１０１Ａは、基地局３０と無線端末ＣＬとの間の無線通信に関する情報（以下、「無線通信情報」という。）を取得する。レート決定部１０２Ａは、１以上の情報取得部１０１Ａの各々によって取得された無線通信情報を収集し、収集された無線通信情報に基づいて、転送装置ネットワークＴＮにおける輻輳によるパケットロスが生じないように、トラフィックシェーピングのシェーピングレートをＱｏＳクラス（サービス品質クラス）ごとに決定する。通信制御部１０３は、レート決定部１０２Ａが決定したシェーピングレートに基づいて基地局３０の上位側でトラフィックシェーピングを実行する。
　具体的には、第１実施形態の移動通信システム１Ａでは、情報取得部１０１Ａは基地局３０の制御部に備えられ、レート決定部１０２Ａは転送装置コントローラ２０の制御部に備えられ、通信制御部１０３は転送装置１０の制御部に備えられる。
　この場合、１以上の情報取得部１０１Ａは、基地局３０と無線端末ＣＬとの間の無線通信の品質に関する制御情報を含む情報（以下、「無線品質情報」という。）を無線通信情報として取得し、取得した無線品質情報を転送装置コントローラ２０に送信する。無線品質情報には、基地局３０と無線端末ＣＬとの間の無線通信における、ＱｏＳクラスごとのトラフィックフロー数、およびトラフィック量を示す情報が含まれる。なお、無線品質情報には、トラフィックフローごとの通信品質に関する情報、およびトラフィックフローごとの優先度を示す情報が含まれていてもよい。
　レート決定部１０２Ａは、１以上の情報取得部１０１Ａの各々によって取得された無線品質情報を収集し、収集された無線品質情報に基づいてシェーピングレートをＱｏＳクラスごとに決定する。ここで、レート決定部１０２Ａは、所定の遅延要件を満たす範囲で、トラフィックフローの優先度及びトラフィック量を考慮した上で、転送装置ネットワークＴＮにおける輻輳によるパケットロスが生じないように、トラフィックシェーピングのシェーピングレートをＱｏＳクラスごとに決定する。レート決定部１０２Ａは、決定されたシェーピングレートを転送装置１０の通信制御部１０３に通知する。
　そして、１以上の転送装置１０において通信制御部１０３が、転送装置コントローラ２０のレート決定部１０２Ａから通知されたシェーピングレートに基づいて自装置のトラフィックシェーピングを実行する。
　ここで、無線通信情報として取得される無線品質情報は、例えば、５Ｇ（5th Generation）移動通信におけるＮ３インタフェース信号のヘッダに付与されている５ＱＩ（5G QoS Indicator）（例えば、非特許文献２参照）、５ＱＩごとのＰＤＣＰ　ＳＤＵ　Ｄａｔａ　Ｖｏｌｕｍｅ、または５ＱＩごとのＮｕｍｂｅｒ　ｏｆ　ＱｏＳ　ｆｌｏｗ　ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙ　ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ（例えば、非特許文献３参照）である。
　例えば、転送装置コントローラ２０のレート決定部１０２Ａは、予め５ＱＩの値に応じて定められた適切なシェーピングレートの候補を当該５ＱＩの値に対応づけた対応テーブル（対応情報）を予め記憶しておき、この対応テーブルにおいて、基地局３０から取得された５ＱＩの値（無線品質情報）に対応づけられたシェーピングレートを転送装置１０に適用するシェーピングレートとして決定する。なお、適切なシェーピングレートとは、少なくとも最低限必要な通信レートを維持しつつ、転送装置ネットワークＴＮにおける輻輳によるパケットロスが生じないように通信帯域を狭めることができる程度に低い通信レートである。
　または、無線通信情報として取得される無線品質情報として、例えば、基地局３０が無線端末ＣＬから受信する、スケジューリングリクエスト（Scheduling Request）、アップリンクグラント（Uplink Grant）、のバッファステータスレポート（Buffer Status Report）（例えば、非特許文献４参照）、さらにはこれらのスケジューリングリクエスト、アップリンクグラント、バッファステータスレポートを基地局が受信した無線フレーム番号、サブフレーム番号、スロット番号（例えば、非特許文献５参照）が挙げられる。
　一般に、スケジューリングリクエストとは、無線端末が、基地局に対して上り通信を始めることを通知するために送信する情報である。また、アップリンクグラントとは、基地局が無線端末に対して上り通信を許可する無線通信方式や周波数リソース割当を通知するために下り通信で送信する情報であり、上り通信のデータ量を間接的に示すものである。また、バッファステータスレポートとは、無線端末が、基地局に対してどれだけのデータをバッファに保持しているかを通知するために送信する情報である。
　無線フレーム番号、サブフレーム番号、スロット番号は無線通信で送信される３段階のデータ単位の番号であり、無線フレームは１０［ｍｓ］、サブフレームは１［ｍｓ］、スロットは例えば１［ｍｓ］、０．５［ｍｓ］など複数の値から選択される長さとして規定されており、これらの番号から無線通信の送受信タイミングを求めることができる。
　スケジューリングリクエスト、アップリンクグラント、バッファステータスレポートは上り通信の送信タイミングを示す無線フレーム番号、サブフレーム番号、スロット番号に紐付けられて送信される。この場合、レート決定部１０２Ａは、１以上の情報取得部１０１Ａの各々によって取得された無線品質情報を収集し、収集された無線品質情報に基づいて適切なシェーピングレートをＱｏＳクラスごとに計算によって決定する。
　具体的には、レート決定部１０２Ａは、無線端末ＣＬから受信されたバッファステータスレポートによって無線端末ＣＬにバッファされているデータ（以下「バッファデータ」という。）の量を認識する。レート決定部１０２Ａは、認識されたデータ量のバッファデータの送信に最低限必要な通信レートを少なくとも維持しつつ、転送装置ネットワークＴＮにおける輻輳によるパケットロスが生じないように通信帯域を狭めることができる程度に低い通信レートを、適切なシェーピングレートとして計算する。
　より具体的には、例えばスケジューリングリクエストをレート決定部１０２Ａが情報取得部１０１Ａから取得した時にシェーピングレートを初期化し、取得したスケジューリングリクエストに紐づく無線フレーム番号、サブフレーム番号、スロット番号を保持する。その後、バッファステータスレポートをレート決定部１０２Ａが情報取得部１０１Ａから取得するたびにシェーピングレートを更新する。
　シェーピングレートの更新は、例えばスケジューリングリクエストに紐づく無線フレーム番号、サブフレーム番号、スロット番号とバッファステータスレポートに紐づく無線フレーム番号、サブフレーム番号、スロット番号の間でレート決定部１０２Ａが情報取得部１０１Ａから取得した１以上のアップリンクグラントから計算される上り通信のデータ量の累積値と、当該バッファステータスレポートで通知された無線端末の保持するデータ量を加算し、スケジューリングリクエストに紐づく無線フレーム番号、サブフレーム番号、スロット番号とバッファステータスレポートに紐づく無線フレーム番号、サブフレーム番号、スロット番号から算出される時間間隔で除算することによりシェーピングレートを決定する。
　なお、レート決定部１０２Ａは、転送装置ネットワークＴＮの状態に関する情報（以下「状態情報」という。）を転送装置１０から収集し、この状態情報と、基地局３０から取得された無線品質情報とに基づいて転送装置１０に適用するシェーピングレートを計算するように構成されてもよい。例えば、レート決定部１０２Ａは、状態情報に基づいて認識される転送装置ネットワークＴＮの輻輳状態などを加味してシェーピングレートを計算してもよい。
　このように構成された第１実施形態の移動通信システム１Ａによれば、無線端末ＣＬと基地局３０との間における無線通信に関する無線品質情報に基づいてＱｏＳクラスごとに決定されたシェーピングレートにより転送装置１０がシェーピングを実施することによって、転送装置ネットワークＴＮにおいて生じ得た輻輳によるパケットロスの発生を抑制することができる。
［パケットロスの発生の抑制効果］
　図３は、第１実施形態の移動通信システム１Ａにおいて転送装置１０のシェーピングによりパケットロスの発生が抑制される効果が得られることを示すイメージ図である。図３において上側の図は従来技術によりパケットロスが発生する状況を示し、下側の図は本実施形態の移動通信システム１Ａによってパケットロスの発生が抑制される状況を示す。
　ここでは、一例として、合計１［Ｇｂｐｓ］の帯域に対し、１００［Ｍｂｐｓ］の帯域制限がある第１のトラフィックフロー（以下、「トラフィックフロー１」という。）と、３００［Ｍｂｐｓ］の帯域制限がある第２のトラフィックフロー（以下、「トラフィックフロー２」という。）と、残り６００［Ｍｂｐｓ］の帯域をベストエフォート型で提供する第３のトラフィックフロー（以下、「トラフィックフロー３」という。）が設定されていることとする。そして、トラフィックフロー２の状態が、帯域増が生じることによって、３００［Ｍｂｐｓ］の帯域制限に対して４００［Ｍｂｐｓ］の帯域が必要となりうるトラフィック状態に変化した場合について考える。
　なお、初期状態から、帯域増によってトラフィックフロー２の状態が変化するまでの流れ（ステップＳ１～Ｓ２）は、従来技術と本実施形態とで同じである。以下、従来技術と本実施形態とで同じであるステップＳ１～Ｓ２までの流れについてまず説明する。
　まず、図３において、ステップＳ１は初期状態を表しており、輻輳によるパケットロスは生じ得ない状況を表している。具体的には、ステップＳ１では、トラフィックフロー１において必要とされる帯域が、当該トラフィックフロー１に対して予め設定された帯域制限（１００［Ｍｂｐｓ］）の範囲内となっている状態であり、トラフィックフロー２において必要とされる帯域が、当該トラフィックフロー２に対して予め設定された帯域制限（３００［Ｍｂｐｓ］）の範囲内となっている状態であり、トラフィックフロー３において必要とされる帯域が、残りの帯域（６００［Ｍｂｐｓ］）の範囲内となっている状態である。
　次に、図３において、ステップＳ２はトラフィックフロー２のトラフィック状態が変化し、輻輳によるパケットロスが生じ得る状況を表している。具体的には、ステップＳ２では、トラフィックフロー２において必要とされる帯域が４００［Ｍｂｐｓ］に増加し、当該トラフィックフロー２に対して予め設定された帯域制限（３００［Ｍｂｐｓ］）の範囲を超過する状態である。
　この後、従来技術の通信システムでは、トラフィックフロー２において発生した、必要とされる帯域が帯域制限の範囲を超過するトラフィック状態の変化にバッファが耐えられなかった場合、パケットロスが発生する。具体的には、トラフィックフロー２において実際に４００［Ｍｂｐｓ］の帯域が必要な状態となった際に、１００［Ｍｂｐｓ］分のパケットロスが発生する（ステップＳ３１）。
　上記のような従来技術に対し、本実施形態の移動通信システム１Ａは、予め情報取得部１０１Ａが取得した無線品質情報に基づいて、予めシェーピングレートを変更しておく。具体的には、例えば図３に示されるように、本実施形態の移動通信システム１Ａは、予め取得した無線品質情報に基づく計算によってトラフィックフロー２において１００［Ｍｂｐｓ］分の帯域が不足することを予測して、トラフィックフロー３の帯域制限を３００［Ｍｂｐｓ］から４００［Ｍｂｐｓ］に予め増加（拡張）させておく（ステップＳ３２）。すなわち、本実施形態の移動通信システム１Ａでは、実際にトラフィックが転送装置ネットワークＴＮに届く前に、レート決定部１０２Ａが、情報取得部１０１Ａから無線品質情報を取得して、事前にシェーピングレートをＱｏＳクラスごとに適切に設定しておく構成である。この時、ベストエフォート型のトラフィックフロー３の帯域は６００［Ｍｂｐｓ］から５００［Ｍｂｐｓ］に自ずと削減されることになる。
　このように構成された第１実施形態の移動通信システム１Ａによれば、１以上の無線端末ＣＬと１以上の基地局３０との間における無線通信に関する無線品質情報に基づいてＱｏＳクラスごとに決定されたシェーピングレートにより、転送装置１０がＱｏＳクラスごとにシェーピングを実施する。第１実施形態の移動通信システム１Ａは、特定のトラフィックフローにおいて転送装置ネットワークＴＮにおける輻輳によるパケットロスが発生し得る状態となる前に、シェーピングレートを予め増加（拡張）させておくことができる。これにより、第１実施形態の移動通信システム１Ａは、転送装置ネットワークＴＮにおいて生じ得た輻輳によるパケットロスの発生を抑制することができる。
　なお、以上説明したように、図３の例においては、本実施形態の移動通信システム１Ａは、ベストエフォート型のトラフィックフロー３の帯域の一部をトラフィックフロー２に一時的に移行することによってパケットロスの発生を防ぐ構成である。但し、この構成に限られるものではない。例えば、図３に示されるトラフィックフロー１のような帯域制限を有するトラフィックフローの帯域の一部が、必要に応じて他のトラフィックフローへ一時的に移行されるような構成であってもよい。
　なお、第１実施形態の移動通信システム１Ａにおいて、転送装置コントローラ２０が無線品質情報に基づいて転送装置１０のシェーピングレートをＱｏＳクラスごとに決定する構成は、移動通信システム以外の通信システムにも適用可能である。例えば、基地局３０を無線ＬＡＮ（Local Area Network）アクセスポイント（以下「無線ＡＰ」という。）に置き換えれば、無線ＡＰと無線ＡＰに接続する無線端末ＣＬとの間の無線通信について無線品質情報を取得することにより、無線ＬＡＮシステムにおける、輻輳によるパケットロスの発生を抑制することができる。
（変形例）
　図４は、第１実施形態の移動通信システム１Ａの変形例を示す図である。第１実施形態では、基地局３０が転送装置コントローラ２０に対して無線品質情報を直接的に供給する場合について説明したが、無線品質情報は、図４に示すように、基地局３０以外の他の装置を経由して転送装置コントローラ２０に供給されてもよい。
　例えば、変形例の移動通信システム１Ａ’において、複数の基地局３０が存在し、複数の基地局３０を制御する無線コントローラ４０がさらに存在する場合、無線コントローラ４０が、複数の基地局３０から無線品質情報を収集し、収集した複数の基地局３０の無線品質情報を転送装置コントローラ２０に供給するように構成されてもよい。
　図４の例は、移動前の無線端末ＣＬが移動後に、移動前と異なる基地局３０に収容される場合を表している。具体的には、図４の例では、無線端末ＣＬは移動前の位置では基地局３０－１に収容され、移動後の位置において基地局３０－２に収容される。この場合、転送装置コントローラ２０は、基地局３０－１および３０－２を収容する転送装置１０－１および１０－２と、それらの上位に位置する転送装置１０－３とに対して、無線端末ＣＬの移動に伴うパスの切り替えを指示する。これにより、無線端末ＣＬは、自身を収容する基地局３０が変更されてもサーバＳＶとの通信を継続することができる。
　この場合、無線コントローラ４０は、基地局３０－１および３０－２の制御に加えて、基地局３０－１および３０－２からそれぞれ無線品質情報を収集し、収取した無線品質情報を転送装置コントローラ２０に供給する。この場合、例えば、転送装置コントローラ２０は、無線端末ＣＬが移動する前の通信経路の転送装置１０（例えば、転送装置１０－１および１０－３）に適用するシェーピングレートを基地局３０－１から取得された無線品質情報に基づいて決定し、無線端末ＣＬが移動した後の通信経路の転送装置１０（例えば、転送装置１０－２および１０－３）に適用するシェーピングレートを基地局３０－２から取得された無線品質情報に基づいてＱｏＳクラスごとに決定する。このような構成により、本変形例の移動通信システム１Ａ’は、無線端末ＣＬの移動に対して適応的に転送装置ネットワークＴＮを構成する複数の転送装置１０についてシェーピングレートをＱｏＳクラスごとに適切に更新することができる。
　なお、本変形例の移動通信システム１Ａ’において、転送装置コントローラ２０が無線品質情報に基づいて転送装置１０のシェーピングレートをＱｏＳクラスごとに決定する構成は、移動通信システム以外の通信システムにも適用可能である。例えば、基地局３０を無線ＡＰに置き換えれば、無線ＡＰと無線ＡＰに接続する無線端末ＣＬとの間の無線通信について無線品質情報を取得することにより、無線ＬＡＮシステムにおける、輻輳によるパケットロスの発生を抑制することができる。
＜第２実施形態＞
　図５は、第２実施形態の移動通信システム１Ｂのシステム構成例を示す図である。移動通信システム１Ｂは、基地局３０が、１以上の分散局３１Ａと中央局３２とを備え、１以上の転送装置１０が１以上の分散局３１Ａと中央局３２との間で通信を転送する点において第１実施形態の移動通信システム１Ａと異なる。その他の移動通信システム１Ｂの構成は、第１実施形態の移動通信システム１Ａと同様である。そのため、ここでは、第１実施形態の移動通信システム１Ａと同様の構成については図２と同じ符号を付すことにより説明を省略する。
　１以上の分散局３１Ａおよび中央局３２は、移動通信システム１Ｂが備える１以上の転送装置１０および転送装置コントローラ２０と同様に、例えば、ＣＰＵ等のプロセッサーとメモリーと通信インタフェースとを用いて構成される。１以上の分散局３１Ａおよび中央局３２の各装置は、プロセッサーがプログラムを実行することによって、制御部を備える通信装置として機能する。
　制御部は、通信装置を、分散局３１Ａまたは中央局３２として機能させるための各機能を提供する。なお、制御部の各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣやＰＬＤやＦＰＧＡ等のハードウェアを用いて実現されても良い。上記のプログラムは、コンピューター読み取り可能な記録媒体に記録されても良い。コンピューター読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ、半導体記憶装置（例えばＳＳＤ）等の可搬媒体、コンピューターシステムに内蔵されるハードディスクや半導体記憶装置等の記憶装置である。上記のプログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。
　例えば、第２実施形態における１以上の分散局３１および中央局３２は、移動通信システムにおける１以上のＤＵ（Distributed Unit）およびＣＵ（Central Unit）である。この場合、転送装置１０が設置されるＣＵ－ＤＵ間の区間は、ＭＭＨ（Mobile Midhaul）と呼ばれる。また、例えば、第２実施形態における１以上の分散局３１および中央局３２は、移動通信システムにおける１以上のＲＵ（Radio Unit）およびＤＵであってもよい。この場合、転送装置１０が設置されるＤＵ－ＲＵ間の区間は、ＭＦＨ（モバイルフロントホール）と呼ばれる。
　具体的には、第２実施形態の移動通信システム１Ｂでは、情報取得部１０１Ａは分散局３１Ａの制御部に備えられ、レート決定部１０２Ａは転送装置コントローラ２０の制御部に備えられ、通信制御部１０３は転送装置１０の制御部に備えられる。
　この場合、情報取得部１０１Ａは、１以上の分散局３１Ａと１以上の無線端末ＣＬとの間の無線通信に関する無線品質情報を無線通信情報として取得し、取得した無線品質情報を転送装置コントローラ２０に送信する。無線品質情報には、基地局３０と無線端末ＣＬとの間の無線通信における、ＱｏＳクラスごとのトラフィックフロー数、およびＱｏＳクラスごとのトラフィック量を示す情報が含まれる。
　レート決定部１０２Ａは、１以上の情報取得部１０１Ａによって取得された無線品質情報を収集し、収集された無線品質情報に基づいてシェーピングレートをＱｏＳクラスごとに決定する。ここで、レート決定部１０２Ａは、所定の遅延要件を満たす範囲で、トラフィックフローの優先度及びトラフィック量を考慮した上で、輻輳によるパケットロスが生じないようにシェーピングレートをＱｏＳクラスごとに決定する。レート決定部１０２Ａは、決定されたシェーピングレートを転送装置１０の通信制御部１０３に通知する。
　そして、１以上の転送装置１０において通信制御部１０３が、転送装置コントローラ２０のレート決定部１０２Ａから通知されたシェーピングレートに基づいて自装置のトラフィックシェーピングを実行する。
　このように構成された第２実施形態の移動通信システム１Ｂによれば、１以上の無線端末ＣＬと１以上の分散局３１Ａとの間における無線通信に関する無線品質情報に基づいてＱｏＳクラスごとに決定されたシェーピングレートにより、転送装置１０がＱｏＳクラスごとにシェーピングを実施する。第２実施形態の移動通信システム１Ｂは、特定のトラフィックフローにおいて転送装置ネットワークＴＮにおける輻輳によるパケットロスが発生し得る状態となる前に、シェーピングレートを予め増加させておくことができる。これにより、第２実施形態の移動通信システム１Ｂは、転送装置ネットワークＴＮにおいて生じ得た輻輳によるパケットロスの発生を抑制することができる。
　なお、上記の実施形態では、基地局３０が転送装置コントローラ２０に対して無線品質情報を直接的に供給する場合について説明したが、無線品質情報は基地局３０以外の他の装置を経由して転送装置コントローラ２０に供給されてもよい。例えば、移動通信システム１Ｂにおいて、複数の基地局３０が存在し、複数の基地局３０を制御する無線コントローラがさらに存在する場合、無線コントローラが、複数の基地局３０から無線品質情報を収集し、収集した複数の基地局３０の無線品質情報を転送装置コントローラ２０に供給するように構成されてもよい。
　なお、第２実施形態の移動通信システム１Ｂにおいて、転送装置コントローラ２０が無線品質情報に基づいて転送装置１０のシェーピングレートをＱｏＳクラスごとに決定する構成は、移動通信システム以外の通信システムにも適用可能である。例えば、第２実施形態における１以上の分散局３１Ａおよび中央局３２を、無線ＬＡＮシステムにおける無線ＡＰおよび無線ＬＡＮコントローラに置き換えれば、無線ＡＰと無線ＡＰに接続する無線端末ＣＬとの間の無線通信について無線品質情報を取得することにより、無線ＬＡＮシステムにおける、輻輳によるパケットロスの発生を抑制することができる。
＜第３実施形態＞
　図６は、第３実施形態の移動通信システム１Ｃのシステム構成例を示す図である。移動通信システム１Ｃは、基地局３０が、１以上の分散局３１と中央局３２Ａとを備え、１以上の転送装置１０が１以上の分散局３１と中央局３２Ａとの間で通信を転送する点において第１実施形態の移動通信システム１Ａと異なる。また、移動通信システム１Ｃは、中央局３２Ａが情報取得部１０１Ｂを備えており、分散局３１が情報取得部を備えていない点において第２実施形態の移動通信システム１Ｂと異なる。その他の移動通信システム１Ｃの構成は、第１実施形態の移動通信システム１Ａと同様である。そのため、ここでは、第１実施形態の移動通信システム１Ａと同様の構成については図２と同じ符号を付すことにより説明を省略する。
　１以上の分散局３１および中央局３２Ａは、移動通信システム１Ｃが備える１以上の転送装置１０および転送装置コントローラ２０と同様に、例えば、ＣＰＵ等のプロセッサーとメモリーと通信インタフェースとを用いて構成される。１以上の分散局３１および中央局３２Ａの各装置は、プロセッサーがプログラムを実行することによって、制御部を備える通信装置として機能する。
　制御部は、通信装置を、分散局３１または中央局３２Ａとして機能させるための各機能を提供する。なお、制御部の各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣやＰＬＤやＦＰＧＡ等のハードウェアを用いて実現されても良い。上記のプログラムは、コンピューター読み取り可能な記録媒体に記録されても良い。コンピューター読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ、半導体記憶装置（例えばＳＳＤ）等の可搬媒体、コンピューターシステムに内蔵されるハードディスクや半導体記憶装置等の記憶装置である。上記のプログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。
　例えば、第３実施形態における１以上の分散局３１および中央局３２Ａは、移動通信システムにおける１以上のＤＵおよびＣＵである。この場合、転送装置１０が設置されるＣＵ－ＤＵ間の区間は、ＭＭＨと呼ばれる。また、例えば、第２実施形態における１以上の分散局３１および中央局３２Ａは、移動通信システムにおける１以上のＲＵおよびＤＵであってもよい。この場合、転送装置１０が設置されるＤＵ－ＲＵ間の区間は、ＭＦＨ（モバイルフロントホール）と呼ばれる。
　具体的には、第３実施形態の移動通信システム１Ｃでは、情報取得部１０１Ｂは中央局３２Ａの制御部に備えられ、レート決定部１０２Ｂは転送装置コントローラ２０の制御部に備えられ、通信制御部１０３は転送装置１０の制御部に備えられる。
　この場合、情報取得部１０１Ｂは、１以上の分散局３１と１以上の無線端末ＣＬとの間の無線通信に関する無線品質情報を無線通信情報として取得し、取得した無線品質情報を転送装置コントローラ２０に送信する。無線品質情報には、基地局３０と無線端末ＣＬとの間の無線通信における、ＱｏＳクラスごとのトラフィックフロー数、及びＱｏＳクラスごとのトラフィック量を示す情報が含まれる。
　レート決定部１０２Ｂは、情報取得部１０１Ｂによって取得された無線品質情報に基づいてシェーピングレートをＱｏＳクラスごとに決定する。ここで、レート決定部１０２Ｂは、所定の遅延要件を満たす範囲で、トラフィックフローの優先度及びトラフィック量を考慮した上で、輻輳によるパケットロスが生じないようにシェーピングレートをＱｏＳクラスごとに決定する。レート決定部１０２Ｂは、決定したシェーピングレートを転送装置１０の通信制御部１０３に通知する。
　そして、１以上の転送装置１０において通信制御部１０３が、転送装置コントローラ２０のレート決定部１０２Ｂから通知されたシェーピングレートに基づいて自装置のトラフィックシェーピングを実行する。
　このように構成された第３実施形態の移動通信システム１Ｃによれば、１以上の無線端末ＣＬと１以上の分散局３１との間における無線通信に関する無線品質情報に基づいてＱｏＳクラスごとに決定されたシェーピングレートにより、転送装置１０がＱｏＳクラスごとにシェーピングを実施する。第３実施形態の移動通信システム１Ｃは、特定のトラフィックフローにおいて転送装置ネットワークＴＮにおける輻輳によるパケットロスが発生し得る状態となる前に、シェーピングレートを予め増加させておくことができる。これにより、第３実施形態の移動通信システム１Ｃは、転送装置ネットワークＴＮにおいて生じ得た輻輳によるパケットロスの発生を抑制することができる。
　なお、上記の実施形態では、基地局３０が転送装置コントローラ２０に対して無線品質情報を直接的に供給する場合について説明したが、無線品質情報は基地局３０以外の他の装置を経由して転送装置コントローラ２０に供給されてもよい。例えば、移動通信システム１Ｃにおいて、複数の基地局３０が存在し、複数の基地局３０を制御する無線コントローラがさらに存在する場合、無線コントローラが、複数の基地局３０から無線品質情報を収集し、収集した複数の基地局３０の無線品質情報を転送装置コントローラ２０に供給するように構成されてもよい。
　なお、第３実施形態の移動通信システム１Ｃにおいて、転送装置コントローラ２０が無線品質情報に基づいて転送装置１０のシェーピングレートをＱｏＳクラスごとに決定する構成は、移動通信システム以外の通信システムにも適用可能である。例えば、第３実施形態における１以上の分散局３１および中央局３２Ａを、無線ＬＡＮシステムにおける無線ＡＰおよび無線ＬＡＮコントローラに置き換えれば、無線ＡＰと無線ＡＰに接続する無線端末ＣＬとの間の無線通信について無線品質情報を取得することにより、無線ＬＡＮシステムにおける、輻輳によるパケットロスの発生を抑制することができる。
＜第４実施形態＞
　図７は、第４実施形態の移動通信システム１Ｄのシステム構成例を示す図である。移動通信システム１Ｄは、基地局３０が、１以上の分散局３１Ａと中央局３２Ａとを備え、１以上の転送装置１０が１以上の分散局３１Ａと中央局３２Ａとの間で通信を転送する点において第１実施形態の移動通信システム１Ａと異なる。また、移動通信システム１Ｄは、分散局３１Ａが情報取得部１０１Ａを備えているだけでなく、中央局３２Ａが情報取得部１０１Ｂを備えている点において第２実施形態の移動通信システム１Ｂと異なる。その他の移動通信システム１Ｄの構成は、第１実施形態の移動通信システム１Ａと同様である。そのため、ここでは、第１実施形態の移動通信システム１Ａと同様の構成については図２と同じ符号を付すことにより説明を省略する。
　１以上の分散局３１Ａおよび中央局３２Ａは、移動通信システム１Ｄが備える１以上の転送装置１０および転送装置コントローラ２０と同様に、例えば、ＣＰＵ等のプロセッサーとメモリーと通信インタフェースとを用いて構成される。１以上の分散局３１Ａおよび中央局３２Ａの各装置は、プロセッサーがプログラムを実行することによって、制御部を備える通信装置として機能する。
　制御部は、通信装置を、分散局３１Ａまたは中央局３２Ａとして機能させるための各機能を提供する。なお、制御部の各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣやＰＬＤやＦＰＧＡ等のハードウェアを用いて実現されても良い。上記のプログラムは、コンピューター読み取り可能な記録媒体に記録されても良い。コンピューター読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ、半導体記憶装置（例えばＳＳＤ）等の可搬媒体、コンピューターシステムに内蔵されるハードディスクや半導体記憶装置等の記憶装置である。上記のプログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。
　例えば、第４実施形態における１以上の分散局３１Ａおよび中央局３２Ａは、移動通信システムにおける１以上のＤＵおよびＣＵである。この場合、転送装置１０が設置されるＣＵ－ＤＵ間の区間は、ＭＭＨと呼ばれる。また、例えば、第４実施形態における１以上の分散局３１Ａおよび中央局３２Ａは、移動通信システムにおける１以上のＲＵおよびＤＵであってもよい。この場合、転送装置１０が設置されるＤＵ－ＲＵ間の区間は、ＭＦＨ（モバイルフロントホール）と呼ばれる。
　具体的には、第４実施形態の移動通信システム１Ｄでは、情報取得部１０１Ａは分散局３１Ａの制御部に備えられ、情報取得部１０１Ｂは中央局３２Ａの制御部に備えられ、レート決定部１０２Ｃは転送装置コントローラ２０の制御部に備えられ、通信制御部１０３は転送装置１０の制御部に備えられる。
　この場合、情報取得部１０１Ａ及び情報取得部１０１Ｂは、１以上の分散局３１と１以上の無線端末ＣＬとの間の無線通信に関する無線品質情報を無線通信情報として取得し、取得した無線品質情報を転送装置コントローラ２０に送信する。無線品質情報には、基地局３０と無線端末ＣＬとの間の無線通信における、ＱｏＳクラスごとのトラフィックフロー数、およびＱｏＳクラスごとのトラフィック量を示す情報が含まれる。
　レート決定部１０２Ｃは、１以上の情報取得部１０１Ａおよび情報取得部１０１Ｂによって取得された無線品質情報を収集し、収集された無線品質情報に基づいてシェーピングレートをＱｏＳクラスごとに決定する。ここで、レート決定部１０２Ｃは、所定の遅延要件を満たす範囲で、トラフィックフローの優先度及びトラフィック量を考慮した上で、輻輳によるパケットロスが生じないようにシェーピングレートをＱｏＳクラスごとに決定する。レート決定部１０２Ｃは、決定したシェーピングレートを転送装置１０の通信制御部１０３に通知する。
　そして、１以上の転送装置１０において通信制御部１０３が、転送装置コントローラ２０のレート決定部１０２Ｃから通知されたシェーピングレートに基づいて自装置のトラフィックシェーピングを実行する。
　このように構成された第４実施形態の移動通信システム１Ｄによれば、１以上の無線端末ＣＬと１以上の分散局３１Ａとの間における無線通信に関する無線品質情報に基づいてＱｏＳクラスごとに決定されたシェーピングレートにより、転送装置１０がＱｏＳクラスごとにシェーピングを実施する。第４実施形態の移動通信システム１Ｄは、特定のトラフィックフローにおいて転送装置ネットワークＴＮにおける輻輳によるパケットロスが発生し得る状態となる前に、シェーピングレートを予め増加させておくことができる。これにより、第４実施形態の移動通信システム１Ｄは、転送装置ネットワークＴＮにおいて生じ得た輻輳によるパケットロスの発生を抑制することができる。
　なお、上記の実施形態では、基地局３０が転送装置コントローラ２０に対して無線品質情報を直接的に供給する場合について説明したが、無線品質情報は基地局３０以外の他の装置を経由して転送装置コントローラ２０に供給されてもよい。例えば、移動通信システム１Ｄにおいて、複数の基地局３０が存在し、複数の基地局３０を制御する無線コントローラがさらに存在する場合、無線コントローラが、複数の基地局３０から無線品質情報を収集し、収集した複数の基地局３０の無線品質情報を転送装置コントローラ２０に供給するように構成されてもよい。
　なお、第４実施形態の移動通信システム１Ｄにおいて、転送装置コントローラ２０が無線品質情報に基づいて転送装置１０のシェーピングレートをＱｏＳクラスごとに決定する構成は、移動通信システム以外の通信システムにも適用可能である。例えば、第４実施形態における１以上の分散局３１Ａおよび中央局３２Ａを、無線ＬＡＮシステムにおける無線ＡＰおよび無線ＬＡＮコントローラに置き換えれば、無線ＡＰと無線ＡＰに接続する無線端末ＣＬとの間の無線通信について無線品質情報を取得することにより、無線ＬＡＮシステムにおける、輻輳によるパケットロスの発生を抑制することができる。
　上述した実施形態によれば、通信システムは、無線端末を収容する１以上の基地局と、基地局を介して受信される無線端末の上り通信を上位側に転送する１以上の転送装置と、１以上の転送装置を制御する転送装置コントローラとを備える。例えば、通信システムは、実施形態における移動通信システム１Ａ、１Ａ’、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄであり、無線端末は、実施形態における無線端末ＣＬであり、基地局は、実施形態における基地局３０、３０－１、３０－２であり、転送装置コントローラは、実施形態における転送装置コントローラ２０である。
　上記の通信システムは、情報取得部と、レート決定部と、通信制御部とを備える。例えば、情報取得部は、実施形態における情報取得部１０１Ａ、１０１Ｂであり、レート決定部は、実施形態におけるレート決定部１０２Ａ、１０２Ｂであり、通信制御部は、実施形態における通信制御部１０３である。
　情報取得部は、サービス品質クラスごとの無線通信に関する情報を取得する。レート決定部は、サービス品質クラスごとの無線通信に関する情報に基づいて、輻輳によるパケットロスが生じないようにトラフィックシェーピングのシェーピングレートをサービス品質クラスごとに決定する。通信制御部は、レート決定部が決定したシェーピングレートに基づいて基地局の上位側でトラフィックシェーピングをサービス品質クラスごとに実行する。例えば、サービス品質クラスは、実施形態におけるＱｏＳクラスであり、無線通信に関する情報は、実施形態における無線品質情報及び無線通信情報である。
　なお、情報取得部は、基地局と無線端末との間の無線通信に関する無線品質情報をサービス品質クラスごとに取得し、レート決定部は、無線品質情報とシェーピングレートとの対応を示す対応情報と基地局から取得された無線品質情報とに基づいて、１以上の転送装置に適用するシェーピングレートをサービス品質クラスごとに決定し、通信制御部は、１以上の転送装置において、レート決定部によりサービス品質クラスごとに決定されたシェーピングレートでトラフィックシェーピングを実行するようにしてもよい。
　なお、基地局は、分散局と中央局とを有し、情報取得部は、分散局と無線端末との間の無線通信に関する無線品質情報をサービス品質クラスごとに取得し、レート決定部は、無線品質情報とシェーピングレートとの対応を示す対応情報と分散局から取得された無線品質情報とに基づいて、１以上の転送装置に適用するシェーピングレートをサービス品質クラスごとに決定し、通信制御部は、１以上の転送装置において、レート決定部によりサービス品質クラスごとに決定されたシェーピングレートでトラフィックシェーピングを実行するようにしてもよい。例えば、分散局は、実施形態における分散局３１、３１Ａであり、中央局は、実施形態における中央局３２、３２Ａであり、対応情報は、実施形態における予め５ＱＩの値に応じて定められた適切なシェーピングレートの候補を当該５ＱＩの値に対応づけた対応テーブルである。
　なお、基地局は、分散局と中央局とを有し、情報取得部は、分散局と無線端末との間の無線通信に関する無線品質情報をサービス品質クラスごとに取得し、レート決定部は、無線品質情報とシェーピングレートとの対応を示す対応情報と中央局から取得された無線品質情報とに基づいて、１以上の転送装置に適用するシェーピングレートをサービス品質クラスごとに決定し、通信制御部は、１以上の転送装置において、レート決定部により前記サービス品質クラスごとに決定されたシェーピングレートでトラフィックシェーピングを実行するようにしてもよい。
　なお、基地局は、分散局と中央局とを有し、情報取得部は、分散局と無線端末との間の無線通信に関する無線品質情報をサービス品質クラスごとに取得し、レート決定部は、無線品質情報とシェーピングレートとの対応を示す対応情報と分散局及と中央局とから取得された無線品質情報とに基づいて、１以上の転送装置に適用するシェーピングレートをサービス品質クラスごとに決定し、通信制御部は、１以上の転送装置において、レート決定部によりサービス品質クラスごと決定されたシェーピングレートでトラフィックシェーピングを実行するようにしてもよい。
　なお、無線品質情報は、サービス品質クラスごとのトラフィックフロー数及びサービス品質クラスごとのトラフィック量を示す情報のうち少なくとも一方を含み、レート決定部は、トラフィックフロー数及びトラフィック量に基づいてシェーピングレートをサービス品質クラスごとに決定するようにしてもよい。
　以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
　本発明は、無線端末を収容する通信システムおよび通信制御方法に適用可能である。
１Ａ、１Ａ’、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ…移動通信システム、１０、１０－１、１０－２、１０－３…転送装置、２０…転送装置コントローラ、３０、３０－１、３０－２…基地局、３１、３１Ａ…分散局、３２、３２Ａ…中央局、４０…無線コントローラ、９０、９０ａ…移動通信システム、９１、９１ａ…サーバ、９２、９２ａ…転送装置、９３、９３ａ…転送装置コントローラ、９４、９４ａ…基地局、９５、９５ａ…無線端末、９６、９６ａ…転送装置ネットワーク、１０１Ａ、１０１Ｂ…情報取得部、１０２Ａ、１０２Ｂ…レート決定部、１０３…通信制御部

Claims (7)

  1. 　無線端末を収容する１以上の基地局と、
    　前記基地局を介して受信される前記無線端末の上り通信を上位側に転送する１以上の転送装置と、
    　前記１以上の転送装置を制御する転送装置コントローラと、
    　を備える通信システムであって、
    　前記基地局と前記無線端末との間の、サービス品質クラスごとの無線通信に関する情報を取得する情報取得部と、
    　前記サービス品質クラスごとの無線通信に関する情報に基づいて、輻輳によるパケットロスが生じないようにトラフィックシェーピングのシェーピングレートを前記サービス品質クラスごとに決定するレート決定部と、
    　前記レート決定部が決定した前記シェーピングレートに基づいて前記基地局の上位側でトラフィックシェーピングを前記サービス品質クラスごとに実行する通信制御部と、
    　を備える通信システム。
  2. 　前記情報取得部は、前記基地局と前記無線端末との間の無線通信に関する無線品質情報を前記サービス品質クラスごとに取得し、
    　前記レート決定部は、無線品質情報とシェーピングレートとの対応を示す対応情報と前記基地局から取得された無線品質情報とに基づいて、前記１以上の転送装置に適用するシェーピングレートを前記サービス品質クラスごとに決定し、
    　前記通信制御部は、前記１以上の転送装置において、前記レート決定部により前記サービス品質クラスごとに決定されたシェーピングレートでトラフィックシェーピングを実行する、
    　請求項１に記載の通信システム。
  3. 　前記基地局は、分散局と中央局とを有し、
    　前記情報取得部は、前記分散局と前記無線端末との間の無線通信に関する無線品質情報を前記サービス品質クラスごとに取得し、
    　前記レート決定部は、無線品質情報とシェーピングレートとの対応を示す対応情報と前記分散局から取得された無線品質情報とに基づいて、前記１以上の転送装置に適用するシェーピングレートを前記サービス品質クラスごとに決定し、
    　前記通信制御部は、前記１以上の転送装置において、前記レート決定部により前記サービス品質クラスごとに決定されたシェーピングレートでトラフィックシェーピングを実行する、
    　請求項１に記載の通信システム。
  4. 　前記基地局は、分散局と中央局とを有し、
    　前記情報取得部は、前記分散局と前記無線端末との間の無線通信に関する無線品質情報を前記サービス品質クラスごとに取得し、
    　前記レート決定部は、無線品質情報とシェーピングレートとの対応を示す対応情報と前記中央局から取得された無線品質情報とに基づいて、前記１以上の転送装置に適用するシェーピングレートを前記サービス品質クラスごとに決定し、
    　前記通信制御部は、前記１以上の転送装置において、前記レート決定部により前記サービス品質クラスごとに決定されたシェーピングレートでトラフィックシェーピングを実行する、
    　請求項１に記載の通信システム。
  5. 　前記基地局は、分散局と中央局とを有し、
    　前記情報取得部は、前記分散局と前記無線端末との間の無線通信に関する無線品質情報を前記サービス品質クラスごとに取得し、
    　前記レート決定部は、無線品質情報とシェーピングレートとの対応を示す対応情報と前記分散局及び前記中央局から取得された無線品質情報とに基づいて、前記１以上の転送装置に適用するシェーピングレートを前記サービス品質クラスごとに決定し、
    　前記通信制御部は、前記１以上の転送装置において、前記レート決定部により前記サービス品質クラスごとに決定されたシェーピングレートでトラフィックシェーピングを実行する、
    　請求項１に記載の通信システム。
  6. 　前記無線品質情報は、前記サービス品質クラスごとのトラフィックフロー数及び前記サービス品質クラスごとのトラフィック量を示す情報のうち少なくとも一方を含み、
    　前記レート決定部は、前記トラフィックフロー数及び前記トラフィック量に基づいて前記シェーピングレートを前記サービス品質クラスごとに決定する、
    　請求項２から５のうちいずれか一項に記載の通信システム。
  7. 　無線端末を収容する１以上の基地局と、
    　前記基地局を介して受信される前記無線端末の上り通信を上位側に転送する１以上の転送装置と、
    　前記１以上の転送装置を制御する転送装置コントローラと、
    　を備える通信システムにおいて、
    　前記基地局と前記無線端末との間の、サービス品質クラスごとの無線通信に関する情報を取得する情報取得ステップと、
    　前記サービス品質クラスごとの無線通信に関する情報に基づいて、輻輳によるパケットロスが生じないようにトラフィックシェーピングのシェーピングレートをサービス品質クラスごとに決定するレート決定ステップと、
    　前記レート決定ステップにおいて決定された前記シェーピングレートに基づいて前記基地局の上位側でトラフィックシェーピングを前記サービス品質クラスごとに実行する通信制御ステップと、
    　を有する通信制御方法。
PCT/JP2021/037644 2021-10-12 2021-10-12 通信システムおよび通信制御方法 WO2023062705A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2021/037644 WO2023062705A1 (ja) 2021-10-12 2021-10-12 通信システムおよび通信制御方法
JP2023553781A JPWO2023062705A1 (ja) 2021-10-12 2021-10-12

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2021/037644 WO2023062705A1 (ja) 2021-10-12 2021-10-12 通信システムおよび通信制御方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023062705A1 true WO2023062705A1 (ja) 2023-04-20

Family

ID=85988477

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/037644 WO2023062705A1 (ja) 2021-10-12 2021-10-12 通信システムおよび通信制御方法

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPWO2023062705A1 (ja)
WO (1) WO2023062705A1 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007502584A (ja) * 2003-08-14 2007-02-08 テルコーディア テクノロジーズ インコーポレイテッド 移動体通信システムでの自動ｉｐトラフィック最適化
WO2010070699A1 (ja) * 2008-12-15 2010-06-24 富士通株式会社 データ送信方法
WO2019220606A1 (ja) * 2018-05-17 2019-11-21 株式会社Ｎｔｔドコモ ネットワークノード

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007502584A (ja) * 2003-08-14 2007-02-08 テルコーディア テクノロジーズ インコーポレイテッド 移動体通信システムでの自動ｉｐトラフィック最適化
WO2010070699A1 (ja) * 2008-12-15 2010-06-24 富士通株式会社 データ送信方法
WO2019220606A1 (ja) * 2018-05-17 2019-11-21 株式会社Ｎｔｔドコモ ネットワークノード

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2023062705A1 (ja) 2023-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3554125B1 (en) Data processing method, apparatus and system
JP4624816B2 (ja) ワイヤレスネットワークにおいてリソースを動的に割り振る方法および装置
KR100505969B1 (ko) 이동통신 시스템의 패킷 스케줄링 시스템 및 방법
JP4271659B2 (ja) Ｍａｃ層によるモバイルネットワークにおけるデータ送信スケジューリング
EP2027681B1 (en) Mapping services to radio bearers and allocating bandwidth to the radio bearers according to weight values
JP4005361B2 (ja) 通信網におけるデータ伝送
JP4450832B2 (ja) 時分割型通信システムにおける無線リソースを管理する方法およびシステム
US7873050B2 (en) Apparatus and method for downlink packet scheduling in base station of a portable internet system
EP1795037B1 (en) Resource allocation in a communication system
US20020004379A1 (en) Quality of service control in a mobile telecommunications network
US20060019671A1 (en) QoS differentiation for WCDMA services mapped onto an E-DCH channel
KR20050066632A (ko) 이동통신망에서의 자원 할당 시스템 및 그 방법
US7940734B2 (en) Mobile communication system having radio access network and method controlling call processing load thereof
KR101666388B1 (ko) Ｕｅ에서 데이터 사이즈 적응 시스템 및 방법
US7746806B2 (en) Dimensioning methods for HSDPA traffic
JP4633713B2 (ja) 通信システムにおけるデータ送信方法及びシステム
Gusak et al. Performance evaluation of the 802.16 medium access control layer
WO2023062705A1 (ja) 通信システムおよび通信制御方法
JP4877740B2 (ja) 通信装置およびコネクション選択方法
Chaudhry et al. Adaptive connection admission control and packet scheduling for QoS provisioning in mobile WiMAX
KR100523996B1 (ko) 이동통신 시스템의 패킷 스케줄링 시스템 및 방법
WO2023013089A1 (ja) 通信システムおよび通信制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21960564

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2023553781

Country of ref document: JP