JP2019009557A

JP2019009557A - Network system

Info

Publication number: JP2019009557A
Application number: JP2017122263A
Authority: JP
Inventors: 清水　達也; Tatsuya Shimizu; 達也清水; 尊広久保; Sonhiro Kubo; 悠中山; Yu Nakayama; 大介久野; Daisuke Hisano; 寺田　純; Jun Terada; 純寺田
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2017-06-22
Filing date: 2017-06-22
Publication date: 2019-01-17
Anticipated expiration: 2037-06-22
Also published as: JP6663391B2

Abstract

To reduce communication band oppression caused by traffic including an error.SOLUTION: An RRH (Remote Radio Head) 3 converts a radio signal received from a terminal 5 to an optical transmission frame addressed to a BBU (Baseband Unit) 4 and transmits the optical transmission frame to a L2SW 2-1. Each of L2SW 2-1 to 2-3 on a route to the BBU 4 transfers the optical transmission frame transmitted from the RRH 3, using a band reserved for the terminal 5. The RRH3 stops the conversion to the optical transmission frame and the transfer of the optical transmission frame with respect to the radio signal received from the terminal 5 when determining that reception quality of the radio signal is equal to or lower than a specified value. The RRH 3 transmits a release notification for instructing release of the band reserved for the terminal 5 to each of the L2SW 2-1 to 2-3 on the route to the BBU 4. Each of the L2SW 2-1 to 2-3 having received release notification releases data transit start and termination time reserved for the signal from the terminal 5 and allocates the band to sensor data from an IoT apparatus 7 or the like.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ネットワークシステムに関する。 The present invention relates to a network system.

スマートフォンの普及に伴い増大するモバイルトラヒックを効率的にコアネットワークに収容するため、無線基地局を高密度に配置して小セル化し、周波数利用効率を改善して無線システムの全体容量を増大する検討が進められている。基地局数の増大に対し、アンテナやＲＦ（Radio Frequency：無線周波数）部など無線基地局の一部の機能から構成される遠隔基地局（ＲＲＨ：Remote radio head）をセルに配置し、光ファイバなどの伝送路で集約基地局（ＢＢＵ：Baseband unit）と接続するＣ−ＲＡＮ（Centralized radio access network）と呼ばれる構成が検討されている（例えば、非特許文献１参照）。 In order to efficiently accommodate mobile traffic, which increases with the spread of smartphones, in the core network, wireless base stations are arranged at high density to reduce the size of cells, improving frequency utilization efficiency and increasing the overall capacity of the wireless system Is underway. In response to an increase in the number of base stations, a remote base station (RRH: Remote radio head) composed of a part of functions of a radio base station such as an antenna and an RF (Radio Frequency) unit is arranged in a cell, and an optical fiber A configuration called a C-RAN (Centralized Radio Access Network) connected to an aggregated base station (BBU: Baseband unit) via a transmission path such as the above has been studied (for example, see Non-Patent Document 1).

図４は、従来のＣ−ＲＡＮ構成を示す図である。ＢＢＵとＲＲＨは光ファイバ伝送路などによりポイント・ツー・ポイントで接続される。この光伝送路はモバイルフロントホールと呼ばれており、無線信号はＣＰＲＩ（Common Public Radio Interface）により光信号に変換されて伝送される。 FIG. 4 is a diagram showing a conventional C-RAN configuration. BBU and RRH are connected point-to-point by an optical fiber transmission line or the like. This optical transmission line is called a mobile fronthaul, and a radio signal is converted into an optical signal by CPRI (Common Public Radio Interface) and transmitted.

図５は、モバイルフロントホールをレイヤ２ネットワーク化したＣ−ＲＡＮ構成を示す図である。同図で示されるように、モバイルフロントホールをレイヤ２ネットワーク化し、複数のＢＢＨならびにＲＲＨで共用する検討が、IEEE802.1CMで進められている（例えば、非特許文献２参照）。 FIG. 5 is a diagram illustrating a C-RAN configuration in which the mobile fronthaul is configured as a layer 2 network. As shown in the figure, a study of making a mobile fronthaul into a layer 2 network and sharing it with a plurality of BBHs and RRHs is underway in IEEE802.1CM (for example, see Non-Patent Document 2).

一方で、モバイルシステムの普及に加え、ＩｏＴ（Internet of things）の一部として代表されるセンサネットワークが普及している。この普及により、ＩｏＴ端末が様々な無線規格でネットワークに接続され、コアネットワークに設置されたサーバにセンサーデータなどが収集される。さらには、遅延要求が厳しいモバイルトラヒックとセンサーデータなどの遅延許容トラヒックを同一のレイヤ２ネットワークに収容するマルチサービス収容アクセスネットワークの検討なども報告されている（例えば、非特許文献３参照）。 On the other hand, in addition to the spread of mobile systems, sensor networks represented as a part of IoT (Internet of things) have spread. With this spread, IoT terminals are connected to a network according to various wireless standards, and sensor data and the like are collected in a server installed in the core network. Furthermore, studies have been made on a multi-service accommodation access network that accommodates mobile traffic and delay-acceptable traffic such as sensor data, which have severe delay requirements, in the same layer 2 network (see, for example, Non-Patent Document 3).

"ドコモ5Gホワイトペーパー"，［online］，2014年9月，株式会社ＮＴＴドコモ，［平成29年6月12日検索］，インターネット〈URL：https://www.nttdocomo.co.jp/corporate/technology/whitepaper_5g〉"Docomo 5G White Paper", [online], September 2014, NTT DoCoMo, Inc. [searched on June 12, 2017], Internet <URL: https://www.nttdocomo.co.jp/corporate/ technology / whitepaper_5g> "802.1CM, Draft 0.6"，［online］，2017年2月，IEEE，［平成29年6月12日検索］，インターネット〈URL：http://www.ieee802.org/1/pages/802.1cm.html〉"802.1CM, Draft 0.6", [online], February 2017, IEEE, [Search June 12, 2017], Internet <URL: http://www.ieee802.org/1/pages/802.1cm .html> 久保尊広，外６名，"マルチサービスを収容したL2ネットワークにおける遅延の評価"，2016電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集，B-8-25，2016年Takahiro Kubo, 6 others, "Evaluation of delay in L2 network accommodating multi-service", 2016 IEICE Society Conference Proceedings, B-8-25, 2016

様々なサービスを同一のレイヤ２ネットワークに収容した場合、低遅延性が要求されるモバイルトラヒックの保護や低優先トラヒックの効率的な収容が課題となる。そこで、従来技術では、レイヤ２スイッチを利用してモバイルトラヒックの低遅延を図る方法が提案されているが、モバイルトラヒックに誤りが含まれている場合には、無駄なトラヒックが発生してしまう。この無駄なトラヒックは、レイヤ２ネットワークにおけるモバイルサービス以外の他のサービスのトラヒックが利用する帯域を圧迫し、遅延を生じさせてしまうこともある。 When various services are accommodated in the same layer 2 network, protection of mobile traffic requiring low latency and efficient accommodation of low priority traffic become problems. Therefore, in the prior art, a method for reducing the delay of mobile traffic using a layer 2 switch has been proposed. However, if the mobile traffic includes an error, useless traffic occurs. This wasted traffic may squeeze the bandwidth used by traffic of services other than the mobile service in the layer 2 network, causing a delay.

上記事情に鑑み、本発明は、誤りが含まれたトラヒックによる通信帯域の圧迫を低減することができるネットワークシステムを提供することを目的としている。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a network system capable of reducing compression of a communication band due to traffic including errors.

本発明の一態様は、転送装置を接続して構成されるネットワークと、前記ネットワークに接続される複数の通信装置とを有し、前記ネットワークにより前記通信装置が送受信する信号を転送するネットワークシステムであって、複数の前記通信装置のいずれかである第一通信装置は、端末からの受信信号を前記ネットワークにおいて伝送可能な信号形式に変換し、他の前記通信装置である第二通信装置を宛先として前記転送装置へ出力する信号処理部と、前記受信信号の品質を判定する品質判定部と、前記品質判定部により判定された品質が規定以下である場合に当該第一通信装置から前記第二通信装置への信号の転送経路に含まれる前記転送装置に帯域の解除を指示するための解除通知を送信する通知部と、を備え、前記転送装置は、受信した信号を当該信号の宛先に応じた出力先に転送する転送部と、前記端末からの受信信号を転送するトラヒックに対して予約された帯域を用いて、前記第一通信装置が前記第二通信装置を宛先として出力した前記受信信号を転送するよう前記転送部を制御し、前記解除通知を受信した場合には予約された前記帯域を他のトラヒックに割当てる転送制御部と、を備える。 One embodiment of the present invention is a network system that includes a network configured by connecting transfer devices and a plurality of communication devices connected to the network, and transfers signals transmitted and received by the communication devices via the network. The first communication device, which is one of the plurality of communication devices, converts the received signal from the terminal into a signal format that can be transmitted in the network, and sends the second communication device that is the other communication device to the destination A signal processing unit that outputs to the transfer device, a quality determination unit that determines the quality of the received signal, and the quality determined by the quality determination unit from the first communication device to the second A notification unit that transmits a release notification for instructing the transfer device included in the signal transfer path to the communication device to release the band, and the transfer device receives The first communication device uses the bandwidth reserved for the traffic to transfer the received signal from the terminal and the transfer unit that transfers the received signal to the output destination according to the destination of the signal, and the second communication A transfer control unit that controls the transfer unit to transfer the received signal output with the device as a destination, and allocates the reserved band to other traffic when the release notification is received.

また、本発明の一態様は、上述のネットワークシステムであって、前記第一通信装置は、前記品質判定部により判定された品質が規定以下である場合に、前記端末からの受信信号を前記転送装置へ送信する処理を中止するよう前記信号処理部を制御する送信制御部をさらに備える。 One aspect of the present invention is the network system described above, wherein the first communication device transfers the received signal from the terminal when the quality determined by the quality determination unit is below a specified level. A transmission control unit is further provided for controlling the signal processing unit so as to stop the process of transmitting to the apparatus.

また、本発明の一態様は、上述のネットワークシステムであって、前記信号処理部は、無線により前記受信信号を受信する。 One embodiment of the present invention is the network system described above, wherein the signal processing unit receives the reception signal wirelessly.

本発明により、ネットワークシステムにおいて、誤りが含まれたトラヒックによる通信帯域の圧迫を低減することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to reduce the compression of the communication band due to traffic including errors in a network system.

本発明の第１の実施形態によるネットワークシステムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the network system by the 1st Embodiment of this invention. 同実施形態によるＲＲＨの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of RRH by the same embodiment. 第２の実施形態によるネットワークシステムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the network system by 2nd Embodiment. 従来技術によるＣ−ＲＡＮ構成を示す図である。It is a figure which shows the C-RAN structure by a prior art. 従来技術によるモバイルフロントホールをレイヤ２ネットワーク化したＣ−ＲＡＮ構成を示す図である。It is a figure which shows the C-RAN structure which made the layer 2 network the mobile fronthaul by a prior art.

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下では、宛先に応じて信号を転送する転送装置がレイヤ２スイッチである場合を例に説明するが、レイヤ３スイッチなどであってもよい。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following, a case where a transfer device that transfers a signal according to a destination is a layer 2 switch will be described as an example, but it may be a layer 3 switch or the like.

＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態によるネットワークシステム１の構成を示す図である。ネットワークシステム１は、例えば、マルチサービス収容アクセスネットワークである。同図に示すネットワークシステム１は、Ｌ２ＳＷ（レイヤ２スイッチ）２により構成されるレイヤ２ネットワーク２０と、Ｃ−ＲＡＮ構成の基地局を構成するＲＲＨ（Remote radio head：遠隔基地局）３及びＢＢＵ（Baseband unit：集約基地局）４と、アクセスポイント（ＡＰ）６と、ネットワーク制御装置８とを備える。同図では、レイヤ２ネットワーク２０は、光伝送路により接続される５台のＬ２ＳＷ２により構成されている。以下では、５台のＬ２ＳＷ２をそれぞれ、Ｌ２ＳＷ２−１〜Ｌ２ＳＷ２−５と記載する。 <First Embodiment>
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a network system 1 according to the first embodiment of the present invention. The network system 1 is, for example, a multi-service accommodation access network. A network system 1 shown in FIG. 1 includes a layer 2 network 20 configured by an L2SW (layer 2 switch) 2, an RRH (Remote radio head) 3 and a BBU (base station) configured as a base station having a C-RAN configuration. Baseband unit (aggregate base station) 4, access point (AP) 6, and network control device 8. In the figure, the layer 2 network 20 is composed of five L2SWs 2 connected by an optical transmission line. Below, five L2SW2 are described as L2SW2-1 to L2SW2-5, respectively.

Ｌ２ＳＷ２は、転送部２１及び帯域制御部２２を備える。転送部２１は、受信した信号を、その信号の宛先に応じた出力先に転送する。帯域制御部２２は、転送部２１に対してキューイング制御などを行うことにより、予約された帯域に応じた信号の転送を制御する。また、帯域制御部２２は、帯域の再割り当てを行う。 The L2SW 2 includes a transfer unit 21 and a bandwidth control unit 22. The transfer unit 21 transfers the received signal to an output destination corresponding to the destination of the signal. The band control unit 22 controls the transfer of signals according to the reserved band by performing queuing control or the like on the transfer unit 21. In addition, the bandwidth control unit 22 performs bandwidth reassignment.

ＲＲＨ３及びＢＢＵ４は、レイヤ２ネットワーク２０をモバイルフロントホールとして用いる。同図では、ＲＲＨ３はＬ２ＳＷ２−１に、ＢＢＵ４はＬ２ＳＷ２−３に接続されている。同図では、ＲＲＨ３を１台のみ示しているが、複数台を備え得る。ＲＲＨ３は、通信セル内の１台以上の端末５と無線通信する。 RRH 3 and BBU 4 use the layer 2 network 20 as a mobile fronthaul. In the figure, RRH3 is connected to L2SW2-1, and BBU4 is connected to L2SW2-3. Although only one RRH 3 is shown in the figure, a plurality of RRHs may be provided. The RRH 3 wirelessly communicates with one or more terminals 5 in the communication cell.

ＡＰ６は、Ｌ２ＳＷ２−２と接続される。ＡＰ６は、ＩｏＴ機器７から無線によりデータを収集し、レイヤ２ネットワーク２０を介して接続される図示しないデータ収集サーバに転送する。同図では、ＡＰ６及びＩｏＴ機器７を１台ずつ示しているが、それぞれ複数台を備え得る。同図は、Ｌ２ＳＷ２にＡＰ６が接続される場合を示しているが、ＩｏＴ機器７から受信したデータをネットワーク上のサーバに収集するためのＦＴＴＨ（Fiber to the home）のホームＧＷ（ゲートウェイ）などが接続されてもよい。 AP6 is connected to L2SW2-2. The AP 6 collects data from the IoT device 7 by radio and transfers it to a data collection server (not shown) connected via the layer 2 network 20. In the figure, one AP 6 and one IoT device 7 are shown, but a plurality of APs and IoT devices 7 may be provided. This figure shows a case where the AP 6 is connected to the L2SW 2, but there is a FTTH (Fiber to the home) home GW (gateway) for collecting data received from the IoT device 7 on a server on the network. It may be connected.

このように、ネットワークシステム１では、モバイルサービスのトラヒックであるモバイルトラヒックと、ＩｏＴサービスのトラヒックであるＩｏＴトラヒックが、レイヤ２ネットワーク２０により構成されたモバイルフロントホールを共有している。モバイルトラヒックは低遅延が求められ、転送の優先度が高い。一方、ＩｏＴトラヒックは遅延が許容され、転送の優先度は低い。 As described above, in the network system 1, the mobile traffic that is the traffic of the mobile service and the IoT traffic that is the traffic of the IoT service share the mobile fronthaul configured by the layer 2 network 20. Mobile traffic is required to have low delay, and transfer priority is high. On the other hand, the IoT traffic is allowed to be delayed and the transfer priority is low.

ネットワーク制御装置８は、レイヤ２ネットワーク２０を介してＬ２ＳＷ２及びＢＢＵ４と通信する。同図では、ネットワーク制御装置８は、通信ネットワーク９を介して、レイヤ２ネットワーク２０を構成するＬ２ＳＷ２−３と接続されている。ネットワーク制御装置８は、経路算出部８１及びリソース管理部８２を備える。経路算出部８１は、ＲＲＨ３とＢＢＵ４の間のトラヒックが転送される経路を算出する。リソース管理部８２は、経路算出部８１が算出した経路と端末５が要求する通信データ量とに基づいて、端末５に対して、ＲＲＨ３の無線リソースや、信号転送のためのＬ２ＳＷ２の帯域などのリソースの割当てを行う。 The network control device 8 communicates with the L2SW 2 and the BBU 4 via the layer 2 network 20. In the figure, the network control device 8 is connected to the L2SW 2-3 constituting the layer 2 network 20 via the communication network 9. The network control device 8 includes a route calculation unit 81 and a resource management unit 82. The route calculation unit 81 calculates a route through which traffic between the RRH 3 and the BBU 4 is transferred. Based on the route calculated by the route calculation unit 81 and the amount of communication data requested by the terminal 5, the resource management unit 82 provides the terminal 5 with information such as the RRH3 radio resource and the bandwidth of the L2SW2 for signal transfer. Allocate resources.

図２は、ＲＲＨ３の構成を示すブロック図である。同図に示すように、ＲＲＨ３は、無線通信部３１と、信号変換部３２と、ネットワーク通信部３３と、リソース制御部３５と、品質判定部３４と、通知部３６とを備える。 FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of RRH3. As shown in the figure, the RRH 3 includes a radio communication unit 31, a signal conversion unit 32, a network communication unit 33, a resource control unit 35, a quality determination unit 34, and a notification unit 36.

無線通信部３１は、無線信号の送信処理及び受信処理を行う。信号変換部３２は、無線通信部３１において送受信する信号と、ネットワーク通信部３３において送受信する信号との変換を行う。ネットワーク通信部３３は、Ｌ２ＳＷ２との間の信号の送信処理及び受信処理を行う。 The wireless communication unit 31 performs wireless signal transmission processing and reception processing. The signal conversion unit 32 converts a signal transmitted / received by the wireless communication unit 31 and a signal transmitted / received by the network communication unit 33. The network communication unit 33 performs transmission processing and reception processing of signals with the L2SW2.

品質判定部３４は、無線通信部３１が端末５から受信した無線信号の受信品質を判別する。リソース制御部３５は、品質判定部３４において判定された受信品質が規定値以下の端末５については、受信した無線信号を光伝送フレームに変換しないよう信号変換部３２を制御し、さらに、その端末５からの受信信号をＢＢＵ４宛てに伝送しないようネットワーク通信部３３を制御する。これにより、リソース制御部３５は、レイヤ２ネットワーク２０へ送信する信号の帯域制御を行う。通知部３６は、受信品質が規定値以下の端末５について予約していた帯域の解除を、ＢＢＵ４までの経路上のＬ２ＳＷ２に対して指示する。 The quality determination unit 34 determines the reception quality of the wireless signal received from the terminal 5 by the wireless communication unit 31. The resource control unit 35 controls the signal conversion unit 32 so as not to convert the received radio signal into an optical transmission frame for the terminal 5 whose reception quality determined by the quality determination unit 34 is equal to or less than a specified value. The network communication unit 33 is controlled so as not to transmit the received signal from 5 to the BBU 4. Thereby, the resource control unit 35 performs band control of a signal to be transmitted to the layer 2 network 20. The notification unit 36 instructs the L2SW 2 on the route to the BBU 4 to cancel the bandwidth reserved for the terminal 5 whose reception quality is equal to or less than the specified value.

ネットワークシステム１の動作例を説明する。
ネットワーク制御装置８の経路算出部８１は、レイヤ２ネットワーク２０におけるＲＲＨ３及びＢＢＵ４間の信号の経路を、任意の経路探索方法により算出する。例えば、図１に示すネットワークシステム１の場合、ＲＲＨ３からＢＢＵ４への信号の経路は、ＲＲＨ３、Ｌ２ＳＷ２−１、Ｌ２ＳＷ２−２、Ｌ２ＳＷ２−３、ＢＢＵ４である。 An operation example of the network system 1 will be described.
The route calculation unit 81 of the network control device 8 calculates a signal route between the RRH 3 and the BBU 4 in the layer 2 network 20 by an arbitrary route search method. For example, in the case of the network system 1 shown in FIG. 1, the signal path from RRH3 to BBU4 is RRH3, L2SW2-1, L2SW2-2, L2SW2-3, and BBU4.

一方、ＲＲＨ３は端末５から上り通信の要求データ量を受信してＢＢＵ４に通知し、ＢＢＵ４は、端末５の上り通信の要求データ量と、端末５を収容しているＲＲＨ３の情報をネットワーク制御装置８に通知する。リソース管理部８２は、端末５の要求データ量、経路算出部８１が選択した経路、及び、その経路上のノード（Ｌ２ＳＷ２、ＲＲＨ３、ＢＢＵ４など）における遅延時間等に基づいて、端末５の無線伝送帯域及び送信時間と、その端末５がその送信時間に送信したデータ信号が経路上の各Ｌ２ＳＷ２を通過する時間を算出する。 On the other hand, the RRH 3 receives the requested data amount of the uplink communication from the terminal 5 and notifies the BBU 4, and the BBU 4 sends the requested data amount of the uplink communication of the terminal 5 and the information of the RRH 3 accommodating the terminal 5 to the network control device. 8 is notified. The resource management unit 82 performs wireless transmission of the terminal 5 based on the requested data amount of the terminal 5, the route selected by the route calculation unit 81, the delay time in the nodes (L2SW2, RRH3, BBU4, etc.) on the route, and the like. The bandwidth and transmission time and the time for the data signal transmitted by the terminal 5 during the transmission time to pass through each L2SW 2 on the path are calculated.

リソース管理部８２は、経路の情報と、端末５の無線伝送帯域及び送信時間とを、ＢＢＵ４に通知する。ＢＢＵ４は、端末５の無線伝送帯域及び送信時間を、端末５宛ての制御信号に設定してＲＲＨ３に送信し、経路の情報をＲＲＨ３宛ての制御信号に設定して送信する。さらに、リソース管理部８２は、各Ｌ２ＳＷ２に、端末５を特定する情報と、端末５からのデータ信号が設定される信号の識別情報と、当該Ｌ２ＳＷ２におけるその信号の通過時間とを通知する。信号の識別情報は、その信号に設定されているデータ信号の送信元が端末５であることを識別する情報でもよく、端末５を収容しているＲＲＨ３からＢＢＵ４宛ての信号であることを識別する情報であってもよい。ＲＲＨ３からＢＢＵ４宛ての信号であることを識別する情報は、例えば、ＶＬＡＮ（Virtual Local Area Network) ＩＤや、送信元及び宛先のアドレスなどを用いることができる。 The resource management unit 82 notifies the BBU 4 of the route information, the wireless transmission band and the transmission time of the terminal 5. The BBU 4 sets the radio transmission band and transmission time of the terminal 5 to the control signal addressed to the terminal 5 and transmits it to the RRH 3, and sets the path information to the control signal addressed to the RRH 3 and transmits it. Furthermore, the resource management unit 82 notifies each L2SW 2 of information specifying the terminal 5, identification information of a signal in which the data signal from the terminal 5 is set, and a passing time of the signal in the L2SW 2. The signal identification information may be information identifying that the transmission source of the data signal set in the signal is the terminal 5, and identifying that the signal is addressed from the RRH 3 accommodating the terminal 5 to the BBU 4. It may be information. For example, a VLAN (Virtual Local Area Network) ID, a source and destination address, and the like can be used as information for identifying a signal addressed from the RRH 3 to the BBU 4.

ＲＲＨ３のネットワーク通信部３３は、端末５宛ての制御信号を信号変換部３２に出力する。端末５宛ての制御信号は、信号変換部３２により信号形式が変換され、無線通信部３１により無線信号としてアンテナから送信される。また、ネットワーク通信部３３は、ＲＲＨ３宛ての制御信号を通知部３６に出力する。通知部３６は、制御信号により受信した経路の情報を記憶する。一方、Ｌ２ＳＷ２の帯域制御部２２は、ネットワーク制御装置８から通知された通過時間に基づいて、端末５からのデータ信号を転送するトラヒックの帯域を予約する。 The network communication unit 33 of the RRH 3 outputs a control signal addressed to the terminal 5 to the signal conversion unit 32. The control signal addressed to the terminal 5 is converted in signal format by the signal converter 32 and transmitted from the antenna as a radio signal by the radio communication unit 31. In addition, the network communication unit 33 outputs a control signal addressed to the RRH 3 to the notification unit 36. The notification unit 36 stores the route information received by the control signal. On the other hand, the bandwidth control unit 22 of the L2SW 2 reserves a traffic bandwidth for transferring the data signal from the terminal 5 based on the transit time notified from the network control device 8.

端末５は、制御信号により受信した無線伝送帯域及び送信時間に従って、上りのデータ信号を無線送信する。ＲＲＨ３の無線通信部３１は、端末５から受信した無線信号の周波数変換、波形整形やＡ／Ｄ（アナログデジタル）変換、復調、復号などの受信処理を行う。信号変換部３２は、無線通信部３１が受信処理した端末５からの受信信号を、ＢＢＵ４宛ての光伝送フレームへ変換する。ネットワーク通信部３３は、信号変換部３２において変換されたＢＢＵ４宛ての光伝送フレームをＬ２ＳＷ２へ送信する。 The terminal 5 wirelessly transmits an uplink data signal according to the wireless transmission band and transmission time received by the control signal. The radio communication unit 31 of the RRH 3 performs reception processing such as frequency conversion, waveform shaping, A / D (analog / digital) conversion, demodulation, and decoding of a radio signal received from the terminal 5. The signal conversion unit 32 converts the reception signal from the terminal 5 received by the wireless communication unit 31 into an optical transmission frame addressed to the BBU 4. The network communication unit 33 transmits the optical transmission frame addressed to the BBU 4 converted by the signal conversion unit 32 to the L2SW 2.

ＲＲＨ３からＢＢＵ４までの経路上のＬ２ＳＷ２（例えば、Ｌ２ＳＷ２−１〜２−３）の転送部２１は、帯域制御部２２による制御により、端末５からのデータ信号を転送するトラヒックについて予約していた帯域を用いて、ＲＲＨ３からＢＢＵ４宛てに送信された光伝送フレームを転送する。Ｌ２ＳＷ２の転送部２１は、モバイルトラヒック、すなわち、端末５からのデータ信号が設定された、ＲＲＨ３からＢＢＵ４宛ての光伝送フレームの転送のために予約帯域が使用されている間は、ＩｏＴトラヒック、すなわち、ＡＰ６がＩｏＴ機器７から受信したセンサーデータを設定した低優先度の光伝送フレームをキューイングしておく。転送部２１は、モバイルトラヒックのために予約された帯域を除いた残りの帯域を利用して、キューイングしていたＩｏＴトラヒックの信号を転送する。 The transfer unit 21 of the L2SW 2 (for example, L2SWs 2-1 to 2-3) on the route from the RRH 3 to the BBU 4 reserves the bandwidth reserved for the traffic for transferring the data signal from the terminal 5 under the control of the band control unit 22 Is used to transfer the optical transmission frame transmitted from the RRH 3 to the BBU 4. The transfer unit 21 of the L2SW 2 performs the IoT traffic, that is, while the reserved bandwidth is used for the transfer of the optical transmission frame addressed to the BBU 4 from the RRH 3 in which the data signal from the terminal 5 is set. The AP 6 queues the low-priority optical transmission frame in which the sensor data received from the IoT device 7 is set. The transfer unit 21 transfers the queued IoT traffic signal using the remaining bandwidth excluding the bandwidth reserved for mobile traffic.

ＲＲＨ３の品質判定部３４は、無線通信部３１が端末５から受信した無線信号の受信品質を判別する。信号品質として、例えば、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator：受信強度）、ＳＮＲ（Signal to Noise ratio：信号対雑音比）、ＳＩＮＲ（Signal to Interference and Noise Ratio：信号対干渉雑音比）などを用いることができる。 The quality determination unit 34 of the RRH 3 determines the reception quality of the radio signal received from the terminal 5 by the radio communication unit 31. As signal quality, for example, RSSI (Received Signal Strength Indicator), SNR (Signal to Noise ratio), SINR (Signal to Interference and Noise Ratio), etc. are used. it can.

リソース制御部３５は、品質判定部３４において判定された無線信号の受信品質が規定値以下である場合、その無線信号の送信元の端末５を特定する。リソース制御部３５は、特定した端末５から受信した無線信号については光伝送フレームに変換しないよう信号変換部３２を制御し、さらに、特定した端末５から受信した無線信号が設定された光伝送フレームをＢＢＵ４宛てに伝送しないようネットワーク通信部３３を制御する。 If the reception quality of the radio signal determined by the quality determination unit 34 is equal to or lower than the specified value, the resource control unit 35 specifies the terminal 5 that is the transmission source of the radio signal. The resource control unit 35 controls the signal conversion unit 32 so as not to convert the radio signal received from the identified terminal 5 into an optical transmission frame, and further, the optical transmission frame in which the radio signal received from the identified terminal 5 is set. The network communication unit 33 is controlled so as not to be transmitted to the BBU 4.

通知部３６は、ネットワーク制御装置８が決定したＲＲＨ３からＢＢＵ４までの経路上の各Ｌ２ＳＷ２（例えば、Ｌ２ＳＷ２−１〜２−３）に対して、リソース制御部３５が特定した端末５について予約していた帯域の解除を指示する解除通知を送信する。解除通知には、帯域を解除する対象の端末５を特定する情報が設定される。Ｌ２ＳＷ２の帯域制御部２２は、ＲＲＨ３から受信した解除通知に設定された識別情報により端末５を特定し、特定された端末５のデータ信号の転送のために予約していたデータ通過開始及び完了時刻を解除する。帯域制御部２２は、この解除により割当て解除された帯域を、ＡＰ６を経由して伝送されるＩｏＴ機器７のセンサーデータなどに再割り当てする。これにより、ＩｏＴ機器７から送信されるデータに過度な遅延を与えず、効率的に伝送できる。 The notification unit 36 reserves the terminal 5 specified by the resource control unit 35 for each L2SW2 (for example, L2SW2-1 to 2-3) on the route from the RRH3 to the BBU4 determined by the network control device 8. Release notification instructing the release of the reserved bandwidth. In the cancellation notification, information for specifying the terminal 5 that is the target of band cancellation is set. The bandwidth control unit 22 of the L2SW 2 identifies the terminal 5 based on the identification information set in the release notification received from the RRH 3, and the data passage start and completion times reserved for transferring the data signal of the identified terminal 5 Is released. The bandwidth control unit 22 reassigns the bandwidth that has been deallocated by this deallocation to the sensor data of the IoT device 7 transmitted via the AP 6. Thereby, the data transmitted from the IoT device 7 can be efficiently transmitted without giving an excessive delay.

レイヤ２ネットワークおいて、モバイルトラヒックはＩｏＴトラヒックよりも優先され、予め予約された帯域などを利用して低遅延で伝送される。そのため、端末５からの無線信号の伝送品質が低下し、レイヤ２ネットワークにおいて誤りが含まれるモバイルトラヒックが増加してしまうと、ＩｏＴトラヒックの伝送に利用可能な帯域を圧迫してしまう。本実施形態では、上記のように、ＲＲＨ３においてモバイルトラヒックの伝送品質を判別し、劣化が生じている場合には、Ｌ２ＳＷ２においてモバイルトラヒックに対する帯域予約を解除し、予約を解除した帯域を他のトラヒックに割当てて伝送する。これにより、誤りが含まれるトラヒックによる帯域の圧迫を低減し、他のトラヒックが利用できる帯域を増加させ、ネットワークの効率化を図ることができる。よって、複数のサービスを収容するネットワークシステムの低遅延化及び効率的なトラヒック収容が可能となる。 In the layer 2 network, mobile traffic is prioritized over IoT traffic, and is transmitted with low delay using a band reserved in advance. For this reason, when the transmission quality of the radio signal from the terminal 5 decreases and the mobile traffic including errors in the layer 2 network increases, the band that can be used for the transmission of IoT traffic is compressed. In the present embodiment, as described above, the transmission quality of mobile traffic is determined in RRH3, and when degradation occurs, band reservation for mobile traffic is canceled in L2SW2, and the band whose reservation is canceled is transferred to other traffic. Assigned to and transmitted. As a result, it is possible to reduce the compression of the bandwidth due to traffic including errors, increase the bandwidth that can be used by other traffic, and improve the efficiency of the network. Therefore, it is possible to reduce the delay of the network system that accommodates a plurality of services and efficiently accommodate traffic.

＜第２の実施形態＞
図３は、本発明の第２の実施形態によるネットワークシステム１ａの構成を示す図である。同図において、図１に示す第１の実施形態によるネットワークシステム１と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。同図に示すネットワークシステム１ａが、第１の実施形態のネットワークシステムと異なる点は、Ｎ組（Ｎは２以上の整数）のＲＲＨ３及びＢＢＵ４の組が、レイヤ２ネットワーク２０で構成される同一のモバイルフロントホールを共用して接続される点である。同図では、Ｎ＝２の場合を例に示している。その他の構成は、第１の実施形態と同じである。ｎ番目の組（ｎは１以上Ｎ以下の整数）のＲＲＨ３、ＢＢＵ４をそれぞれＲＲＨ３−ｎ、ＢＢＵ４−ｎと記載し、ＲＲＨ３−ｎが無線通信する端末５を、端末５−ｎと記載する。ＢＢＵ４−ｎは、１台以上のＲＲＨ３−ｎと接続され、ＲＲＨ３−ｎは１台以上の端末５−ｎと無線通信する。 <Second Embodiment>
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a network system 1a according to the second embodiment of the present invention. In this figure, the same parts as those in the network system 1 according to the first embodiment shown in FIG. The network system 1a shown in the figure is different from the network system of the first embodiment in that the N groups (N is an integer of 2 or more) RRH3 and BBU4 are composed of the layer 2 network 20. The mobile fronthaul is shared and connected. In the figure, a case where N = 2 is shown as an example. Other configurations are the same as those of the first embodiment. The RRH3 and BBU4 of the n-th set (n is an integer of 1 to N) are described as RRH3-n and BBU4-n, respectively, and the terminal 5 with which the RRH3-n performs radio communication is described as a terminal 5-n. The BBU 4-n is connected to one or more RRHs 3-n, and the RRH 3-n communicates wirelessly with one or more terminals 5-n.

ネットワークシステム１ａは、ＲＲＨ３−ｎ及びＢＢＵ４−ｎの組ごとに、第１の実施形態と同様の処理を行う。これにより、第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様の仕組みにより、Ｌ２ＳＷ２においてモバイルトラヒックに対する予約を解除し、他のトラヒックを伝送することでネットワークの効率化を図ることを可能とする。 The network system 1a performs the same processing as in the first embodiment for each set of RRH3-n and BBU4-n. As a result, in the second embodiment, it is possible to increase the efficiency of the network by releasing the reservation for mobile traffic in L2SW2 and transmitting other traffic by the same mechanism as in the first embodiment. To do.

具体的には、ネットワーク制御装置８の経路算出部８１は、ｉ＝１〜Ｎのそれぞれにつて、レイヤ２ネットワーク２０におけるＲＲＨ３−ｉ及びＢＢＵ４−ｉ間の信号の経路を選択する。リソース管理部８２は、ＲＲＨ３−ｉ及びＢＢＵ４−ｉ間の経路の情報と、端末５−ｉの無線伝送帯域及び送信時間とをＢＢＵ４−ｉに通知し、各Ｌ２ＳＷ２に、端末５−１〜５−Ｎのそれぞれについて、端末５を特定する情報と、端末５からのデータ信号が設定される信号の識別情報と、当該Ｌ２ＳＷ２におけるその信号の通過時間とを通知する。ＲＲＨ３−ｉは、ＢＢＵ４−ｉから端末５−ｉの無線伝送帯域及び送信時間が設定された制御信号を受信し、端末５−ｉに無線送信する。さらに、ＲＲＨ３−ｉは、ＢＢＵ４−ｉから経路の情報を受信し、記憶する。 Specifically, the route calculation unit 81 of the network control device 8 selects a signal route between the RRH 3-i and the BBU 4-i in the layer 2 network 20 for each of i = 1 to N. The resource management unit 82 notifies the BBU 4-i of the information on the route between the RRH 3-i and the BBU 4-i, the radio transmission band and the transmission time of the terminal 5-i, and sends the L 2 SW 2 to the terminals 5-1 to 5-5. For each of -N, information identifying the terminal 5, the identification information of the signal in which the data signal from the terminal 5 is set, and the transit time of the signal in the L2SW2 are notified. The RRH 3-i receives a control signal in which the wireless transmission band and transmission time of the terminal 5-i are set from the BBU 4-i and wirelessly transmits it to the terminal 5-i. Further, the RRH 3-i receives the route information from the BBU 4-i and stores it.

ＲＲＨ３−ｉは、端末５−ｉから受信した無線信号をＢＢＵ４−ｉ宛ての光伝送フレームへ変換し、Ｌ２ＳＷ２へ送信する。Ｌ２ＳＷ２は、端末５−ｉからのデータ信号を転送するトラヒックについて予約していた帯域を用いて、ＲＲＨ３−ｉから送信された光伝送フレームを転送する。ＲＲＨ３−ｉは、端末５−ｉからの無線信号の受信品質が規定値以下であると判断した場合、端末５−ｉから受信した無線信号については、光伝送フレームへの変換及び光伝送フレームの伝送を中止する。ＲＲＨ３−ｉは、ＲＲＨ３−ｉからＢＢＵ４−ｉまでの経路上の各Ｌ２ＳＷ２に対して、端末５−ｉについて予約していた帯域の解除を指示する解除通知を送信する。Ｌ２ＳＷ２は、ＲＲＨ３−ｉから受信した解除通知に基づいて、端末５−ｉからのデータ信号を転送するトラヒックについて予約していたデータ通過開始及び完了時刻を解除し、ＩｏＴ機器７からのセンサーデータを転送するトラヒックに解除した帯域を再割り当てする。 The RRH 3-i converts the radio signal received from the terminal 5-i into an optical transmission frame addressed to the BBU 4-i and transmits it to the L2SW 2. The L2SW 2 transfers the optical transmission frame transmitted from the RRH 3-i using the band reserved for the traffic for transferring the data signal from the terminal 5-i. When the RRH 3-i determines that the reception quality of the radio signal from the terminal 5-i is not more than the specified value, the radio signal received from the terminal 5-i is converted into an optical transmission frame and the optical transmission frame Stop transmission. The RRH 3-i transmits a release notification instructing the release of the bandwidth reserved for the terminal 5-i to each L2SW 2 on the route from the RRH 3-i to the BBU 4-i. Based on the cancellation notification received from the RRH 3-i, the L2SW 2 cancels the data passage start and completion times reserved for the traffic to which the data signal from the terminal 5-i is transferred, and receives the sensor data from the IoT device 7. Reallocate the released bandwidth to the traffic to be transferred.

なお、上記においては、モバイルトラヒックとＩｏＴトラヒックがレイヤ２ネットワークを流れる場合を例に説明したが、任意のサービスのトラヒックとしてもよい。また、上記においては、Ｌ２ＳＷと接続される通信装置が、端末と無線通信するＲＲＨである場合を例に説明したが、端末と有線通信を行う通信装置であってもよい。また、上記においてはネットワーク制御装置が、端末が要求するデータ量などに基づいて必要帯域を算出してＬ２ＳＷに割当ているが、各トラヒックに割当てるＬ２ＳＷの帯域は任意に算出してもよく、例えば、予めスケジュールされた帯域を割当ててもよい。 In the above description, the case where mobile traffic and IoT traffic flow through the layer 2 network has been described as an example, but traffic of an arbitrary service may be used. In the above description, the case where the communication device connected to the L2SW is the RRH that performs wireless communication with the terminal has been described as an example. However, the communication device may perform wired communication with the terminal. In the above, the network control device calculates the necessary bandwidth based on the amount of data requested by the terminal and assigns it to the L2SW, but the bandwidth of the L2SW assigned to each traffic may be arbitrarily calculated. A pre-scheduled bandwidth may be allocated.

以上説明した実施形態によれば、ネットワークシステムは、転送装置を接続して構成されるネットワークと、当該ネットワークに接続される複数の通信装置とを有し、当該ネットワークにより通信装置が送受信する信号を転送する。例えば、ネットワークシステムはネットワークシステム１、１ａであり、転送装置はＬ２ＳＷ２であり、複数の通信装置はＲＲＨ３、ＢＢＵ４、ＡＰ６である。 According to the embodiment described above, the network system includes a network configured by connecting transfer devices and a plurality of communication devices connected to the network, and signals transmitted and received by the communication devices via the network. Forward. For example, the network system is the network systems 1 and 1a, the transfer device is L2SW2, and the plurality of communication devices are RRH3, BBU4, and AP6.

複数の通信装置のいずれかである第一通信装置は、信号処理部と、品質判定部と、通知部とを有する。例えば、第一通信装置はＲＲＨ３であり、信号処理部は無線通信部３１、信号変換部３２及びネットワーク通信部３３である。信号処理部は、端末からの受信信号をネットワークにおいて伝送可能な信号形式に変換し、他の通信装置である第二通信装置を宛先として転送装置へ出力する。例えば、端末は端末５であり、第二通信装置はＢＢＵ４である。品質判定部は、受信信号の品質を判定する。通知部は、品質判定部により判定された品質が規定以下である場合に当該第一通信装置から第二通信装置への信号の転送経路に含まれる転送装置に帯域の解除を指示するための解除通知を送信する。 The first communication device, which is one of the plurality of communication devices, includes a signal processing unit, a quality determination unit, and a notification unit. For example, the first communication device is RRH 3, and the signal processing unit is a wireless communication unit 31, a signal conversion unit 32, and a network communication unit 33. The signal processing unit converts the received signal from the terminal into a signal format that can be transmitted over the network, and outputs the second communication device, which is another communication device, to the transfer device as a destination. For example, the terminal is the terminal 5 and the second communication device is BBU4. The quality determination unit determines the quality of the received signal. The notification unit is a release unit for instructing the transfer device included in the signal transfer path from the first communication device to the second communication device to release the band when the quality determined by the quality determination unit is below the standard. Send a notification.

転送装置は、転送部と、転送制御部とを備える。転送部は、受信した信号を当該信号の宛先に応じた出力先に転送する。転送制御部は、端末からの受信信号を転送するトラヒックに対して予約された帯域を用いて、第一通信装置が第二通信装置を宛先として出力した端末からの受信信号を転送するよう転送部を制御する。転送制御部は、第一通信装置から解除通知を受信した場合には、予約された帯域を他のトラヒックに割当てる。これにより、帯域を予約した優先トラヒックに誤りが含まれることによる非優先トラヒックの通信帯域の圧迫を低減することができる。 The transfer device includes a transfer unit and a transfer control unit. The transfer unit transfers the received signal to an output destination corresponding to the destination of the signal. The transfer control unit transfers the received signal from the terminal output by the first communication device with the second communication device as a destination, using a band reserved for traffic for transferring the received signal from the terminal. To control. When the transfer control unit receives the release notification from the first communication device, the transfer control unit allocates the reserved bandwidth to other traffic. As a result, it is possible to reduce pressure on the communication band of non-priority traffic due to an error included in the priority traffic that reserved the band.

なお、第一通信装置は、品質判定部により判定された品質が規定以下である場合に、端末からの受信信号を転送装置へ送信する処理を中止するよう信号処理部を制御する送信制御部をさらに備えてもよい。例えば、送信制御部は、リソース制御部３５である。これにより、第一通信装置と接続される転送装置において、予約帯域が開放されたトラヒックを受信することによる処理の負荷を低減することができる。 The first communication device includes a transmission control unit that controls the signal processing unit so as to stop the process of transmitting the reception signal from the terminal to the transfer device when the quality determined by the quality determination unit is not more than the standard. Further, it may be provided. For example, the transmission control unit is the resource control unit 35. Thereby, in the transfer device connected to the first communication device, it is possible to reduce the processing load caused by receiving the traffic whose reserved bandwidth is released.

また、第一通信装置の信号処理部は、無線により受信信号を受信してもよい。無線通信の場合、端末の移動により受信品質の変化が起こりやすいが、本実施形態によれば、受信品質が低下した場合、転送装置において速やかに帯域再割当を行い、他トラヒックの伝送帯域を増加させることができる。 Further, the signal processing unit of the first communication device may receive the reception signal wirelessly. In the case of wireless communication, the reception quality is likely to change due to the movement of the terminal. However, according to the present embodiment, when the reception quality is lowered, the transfer device quickly reallocates the bandwidth and increases the transmission bandwidth of other traffic. Can be made.

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。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes designs and the like that do not depart from the gist of the present invention.

複数サービスを収容するネットワークに利用可能である。 It can be used for networks that accommodate multiple services.

１、１ａ…ネットワークシステム
２−１〜２−５…レイヤ２スイッチ
３、３−１、３−２…ＲＲＨ
４、４−１、４−２…ＢＢＵ
５、５−１、５−２…端末
６…アクセスポイント
７…ＩｏＴ機器
８…ネットワーク制御装置
９…通信ネットワーク
２０…レイヤ２ネットワーク
２１…転送部
２２…帯域制御部
３１…無線通信部
３２…信号変換部
３３…ネットワーク通信部
３４…品質判定部
３５…リソース制御部
３６…通知部
８１…経路算出部
８２…リソース管理部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1a ... Network system 2-1-2-5 ... Layer 2 switch 3, 3-1, 3-2 ... RRH
4, 4-1, 4-2 ... BBU
5, 5-1, 5-2 ... terminal 6 ... access point 7 ... IoT device 8 ... network control device 9 ... communication network 20 ... layer 2 network 21 ... transfer unit 22 ... bandwidth control unit 31 ... wireless communication unit 32 ... signal Conversion unit 33 ... network communication unit 34 ... quality determination unit 35 ... resource control unit 36 ... notification unit 81 ... route calculation unit 82 ... resource management unit

Claims

A network system including a network configured by connecting transfer devices, and a plurality of communication devices connected to the network, wherein the network device transfers signals transmitted and received by the communication devices via the network,
The first communication device, which is one of the plurality of communication devices,
A signal processing unit that converts a received signal from a terminal into a signal format that can be transmitted in the network, and outputs the second communication device as another destination to the transfer device;
A quality determination unit for determining the quality of the received signal;
Release notification for instructing the transfer device included in the signal transfer path from the first communication device to the second communication device to release the bandwidth when the quality determined by the quality determination unit is below a specified level A notification part for sending
With
The transfer device is
A transfer unit that transfers the received signal to an output destination corresponding to the destination of the signal;
The first communication device controls the transfer unit to transfer the received signal output with the second communication device as a destination, using a band reserved for traffic for transferring the received signal from the terminal. A transfer control unit that allocates the reserved bandwidth to other traffic when the release notification is received;
Comprising
Network system.

The first communication device is
A transmission control unit for controlling the signal processing unit to stop the process of transmitting a reception signal from the terminal to the transfer device when the quality determined by the quality determination unit is below a regulation;
The network system according to claim 1.

The signal processing unit receives the reception signal wirelessly,
The network system according to claim 1 or 2.