JP2019525558A - ラウンドトリップタイムスキュー制御の方法および装置 - Google Patents

ラウンドトリップタイムスキュー制御の方法および装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2019525558A
JP2019525558A JP2018568935A JP2018568935A JP2019525558A JP 2019525558 A JP2019525558 A JP 2019525558A JP 2018568935 A JP2018568935 A JP 2018568935A JP 2018568935 A JP2018568935 A JP 2018568935A JP 2019525558 A JP2019525558 A JP 2019525558A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
round trip
wireless transmission
trip time
transmission point
controller node
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
JP2018568935A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6698183B2 (ja
Inventor
トーブジェーン ウィグレン,
トーブジェーン ウィグレン,
カトリーナ ロウ,
カトリーナ ロウ,
リチャード ミドルトン,
リチャード ミドルトン,
プルガル, ラモン アレハンドロ デルガド
プルガル, ラモン アレハンドロ デルガド
Original Assignee
テレフオンアクチーボラゲット エルエム エリクソン(パブル)
テレフオンアクチーボラゲット エルエム エリクソン(パブル)
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 テレフオンアクチーボラゲット エルエム エリクソン(パブル), テレフオンアクチーボラゲット エルエム エリクソン(パブル) filed Critical テレフオンアクチーボラゲット エルエム エリクソン(パブル)
Publication of JP2019525558A publication Critical patent/JP2019525558A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6698183B2 publication Critical patent/JP6698183B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00Traffic control in data switching networks
    • H04L47/10Flow control; Congestion control
    • H04L47/15Flow control; Congestion control in relation to multipoint traffic
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • H04L43/08Monitoring or testing based on specific metrics, e.g. QoS, energy consumption or environmental parameters
    • H04L43/0852Delays
    • H04L43/0864Round trip delays
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/02Traffic management, e.g. flow control or congestion control
    • H04W28/0284Traffic management, e.g. flow control or congestion control detecting congestion or overload during communication
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/02Traffic management, e.g. flow control or congestion control
    • H04W28/10Flow control between communication endpoints

Landscapes

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

Abstract

n+1(n≧1)個のワイヤレス送信ポイントを有するワイヤレス通信システムにおける、マルチポイントデータフロー制御を支援する方法が提供される。方法は、各ワイヤレス送信ポイントに対して、それぞれのワイヤレス送信ポイントを介してユーザ機器へと移動するデータと、戻される確認メッセージとに関して、現在のサンプリング周期のラウンドトリップタイムを取得すること(S1)を含む。ラウンドトリップタイムスキューが、個々のワイヤレス送信ポイントの現在のサンプリング周期に対して計算される(S2)。ラウンドトリップタイムスキューは、それぞれのワイヤレス送信ポイントの取得したラウンドトリップタイムと参照値との差である。参照ラウンドトリップタイム値が、ラウンドトリップタイムスキューに応じて、各ワイヤレス送信ポイントに対して提供される(S4)。速度制御信号が、それぞれの参照ラウンドトリップタイム値に応じて、各ワイヤレス送信ポイントに対して生成される(S5)。対応する装置も開示される。【選択図】図4

Description

提案する技術は、概して、ワイヤレス通信のシステムおよび方法に関し、特に、マルチポイント送信制御の方法および装置に関する。
今日のワイヤレスセルラーシステムは、第4世代(4G)システムにおいて、単一のユーザ機器(UE)とeNBと表される単一の基地局との間で、非常に効率的なデータ転送を扱うように設計されてきた。これらの解決策は、1〜2GHzに近い今日の搬送周波数では十分である。将来の第5世代セルラーシステム(5G)では、より高い搬送周波数へのシフトが不可欠であり、使用可能なスペクトラムを利用できるようになり、それによってより大きい全体容量が達成される。
より高い搬送周波数への移動の結果、電波伝播が「散漫」散乱からビーム状伝播へと変わる。このことにより、回折効果が先鋭になり、障害物後方における電波遮蔽がますます大きくなる。結果として、単一の5G基地局(ロングタームエボリューション(LTE)の場合はeNB、より高い搬送周波数での5Gに関して考察される新しいアクセスの場合はNRと表される)から均一なカバレッジを得ることがより困難になる。つまり、同じ場所に設置されていない複数の送信ポイントからの送信が、単一のセルをカバーすることが必要とされている。かかる大規模マルチポイント送信は、一般に、将来の5G無線アクセスにおける基礎となるものと考えられる。
マルチポイント送信は、現在の4G LTEシステムでも検討されているが、4Gの解決策における必要性ならびに大規模性は、将来の5Gセルラーシステムよりも低いと考えられることに留意すべきである。
5Gワイヤレスシステムにおける進行中の標準化では、いわゆるクリティカルマシンタイプ通信(C−MTC)の使用例が重要な要素である。一般的なかかる使用例としては、レイテンシおよびビット誤り率のような多数の性能指標のうち1つまたは複数に関して非常に高い性能要件を有するシステムおよびプロセスを制御する、5Gワイヤレスを通じた閉ループフィードバック制御が挙げられる。例としては、1kHzを大きく上回るサンプリング速度と1ms未満のループ遅延が必要な、製造プラントの工業用ロボットが挙げられる。かかる性能は、今日の4GセルラーまたはWIFIシステムでは不可能であり、したがって新しいエアインターフェースが必要とされている。別の例は、例えばジョイスティックおよびマニピュレータに対する触覚フィードバックが、例えば遠隔手術を行っている、高度なビデオゲームに参加している、または類似の仮想現実(VR)アプリケーションに参加している遠隔ユーザに返され適用される、いわゆる「触覚ワイヤレスインターネット」である。
現在の技術に関係があるC−MTCの重要な側面は、将来の5Gワイヤレスシステムのより高い搬送周波数において、単一のポイントから複数の送信ポイントを通じてUEへの均一なループ遅延、即ちラウンドトリップレイテンシを保証する能力が望ましいことである。データは分割され、複数の送信ポイントを通じてエンドユーザに送られるので、異なる送信経路のラウンドトリップタイム(RTT)も、全体の制御目標と一致し、均一なサンプリング速度を常に持続するように制御する必要がある。これは、例えば、ワイヤレス送信ノード、例えばeNBにおける待ち行列遅延のばらつき、無線リンク品質のばらつき、ワイヤレス送信ノードのバッファサイズのばらつきまたは再送信の発生によるものであり得る。
ユーザの数、および関連するデータフローの数は、5Gシステムでは、現在の4Gシステムと比較してかなり大幅に増加することが予期される。このことは、コントローラアルゴリズムのインスタンスの数も大幅に増加することを意味する。結果として、選択されたコントローラアルゴリズムに対して、処理要件を少なくする必要がある。
ワイヤレスを通じたロボット制御のような特定のタイプの適用例は、現在の4Gシステムと比較して、必要なレイテンシが大幅に少ないので、従来技術の解決策が使用された場合、高速の送信経路が低速の送信経路を待つことが必要になってくる。このことは、概して、容量、安定性、および性能に関して不利益である。
更に、C−MTCをサポートしている場合、送信コントローラおよびコントローラ部品は明確な安定性を有する必要がある。
1つの目的は、例えば、C−MTC用途または類似の時間制約型用途の安全な運用を可能にする、方法および装置を提供することである。
この目的および他の目的は、提案する技術の実施形態によって達成される。
第1の態様によれば、n+1(n≧1)個のワイヤレス送信ポイントを有するワイヤレス通信システムにおける、マルチポイントデータフロー制御を支援する方法が提供される。方法は、各ワイヤレス送信ポイントに対して、それぞれのワイヤレス送信ポイントを介してユーザ機器へと移動するデータと、それぞれのワイヤレス送信ポイントを介して戻される確認メッセージとに関して、現在のサンプリング周期のラウンドトリップタイムを取得することを含む。個々のワイヤレス送信ポイントの現在のサンプリング周期に対して、ラウンドトリップタイムスキューが計算される。ラウンドトリップタイムスキューは、それぞれのワイヤレス送信ポイントの取得したラウンドトリップタイムと参照値との差である。計算したラウンドトリップタイムスキューに応じて、各ワイヤレス送信ポイントに対して参照ラウンドトリップタイム値が提供される。それぞれの参照ラウンドトリップタイム値に応じて、各ワイヤレス送信ポイントに対して速度制御信号が生成される。
第2の態様によれば、n+1(n≧1)個のワイヤレス送信ポイントを有するワイヤレス通信システムにおける、マルチポイントデータフロー制御の方法が提供される。方法は、第1の態様による方法によって、各ワイヤレス送信ポイントに対して、速度制御信号を取得することを含む。データは、それぞれの速度制御信号に従って、各ワイヤレス送信ポイントに送信される。
第3の態様によれば、ワイヤレス通信システムにおけるマルチポイントデータフロー制御を支援する方法が提供される。方法は、ワイヤレス送信ポイントにおいて、ワイヤレス送信ポイントとユーザ機器との間のワイヤレスインターフェースのエアインターフェース速度を取得することを含む。ワイヤレス送信ポイントにおいて、確認済みデータ項目のシーケンス番号と関連付けられたフィードバック情報が取得される。エアインターフェース速度およびフィードバック情報を表すデータは、コントローラノードに提供される。エアインターフェース速度およびフィードバック情報から推論した速度制御信号に従って、コントローラノードからデータが受信される。エアインターフェース速度に従って、受信データのユーザ機器への送信が実施される。
第4の態様によれば、n+1(n≧1)個のワイヤレス送信ポイントを有するワイヤレス通信システムにおける、マルチポイントデータフロー制御を支援するように設定されるコントローラノードが提供される。コントローラノードは、各ワイヤレス送信ポイントに対して、それぞれのワイヤレス送信ポイントを介してユーザ機器へと移動するデータと、それぞれのワイヤレス送信ポイントを介して戻される確認メッセージとに関する、現在のサンプリング周期のラウンドトリップタイムを取得するように設定される。コントローラノードは、個々のワイヤレス送信ポイントに対して、現在のサンプリング周期のラウンドトリップタイムスキューを計算するように設定される。ラウンドトリップタイムスキューは、それぞれのワイヤレス送信ポイントの取得したラウンドトリップタイムと参照値との差である。コントローラノードは、計算したラウンドトリップタイムスキューに応じて、各ワイヤレス送信ポイントの参照ラウンドトリップタイム値を提供するように設定される。コントローラノードは、それぞれの参照ラウンドトリップタイム値に応じて、各ワイヤレス送信ポイントに対して速度制御信号を生成するように設定される。
第5の態様によれば、ワイヤレス通信システムにおけるワイヤレス送信ポイントが提供される。ワイヤレス送信ポイントは、ワイヤレス送信ポイントとユーザ機器との間のワイヤレスインターフェースのエアインターフェース速度を取得するように設定される。ワイヤレス送信ポイントは、確認済みデータ項目のシーケンス番号と関連付けられたフィードバック情報を取得するように設定される。ワイヤレス送信ポイントは、エアインターフェース速度およびフィードバック情報を表すデータをコントローラノードに提供するように設定される。ワイヤレス送信ポイントは、エアインターフェース速度およびフィードバック情報から推論した速度制御信号に従って、コントローラノードからデータを受信するように設定される。ワイヤレス送信ポイントは、エアインターフェース速度に従って、受信データのユーザ機器への送信を実施するように設定される。
第6の態様によれば、少なくとも1つのプロセッサによって実行されると、プロセッサに、ワイヤレス通信システムにおけるn+1(n≧1)個のワイヤレス送信ポイントそれぞれに対して、それぞれのワイヤレス送信ポイントを介してユーザ機器へと移動するデータと、それぞれのワイヤレス送信ポイントを介して戻される確認メッセージとに関する、現在のサンプリング周期のラウンドトリップタイムを取得させる、命令を含む、コンピュータプログラムが提供される。コンピュータプログラムは、プロセッサによって実行されると、プロセッサに、個々のワイヤレス送信ポイントに対して、現在のサンプリング周期のラウンドトリップタイムスキューを計算させる、命令を更に含む。ラウンドトリップタイムスキューは、それぞれのワイヤレス送信ポイントの取得したラウンドトリップタイムと参照値との差である。コンピュータプログラムは、プロセッサによって実行されると、プロセッサに、計算したラウンドトリップタイムスキューに応じて、各ワイヤレス送信ポイントに対して参照ラウンドトリップタイム値を提供させる、命令を更に含む。コンピュータプログラムは、プロセッサによって実行されると、プロセッサに、それぞれの参照ラウンドトリップタイム値に応じて、各ワイヤレス送信ポイントに対して速度制御信号を生成させる、命令を更に含む。
第7の態様によれば、少なくとも1つのプロセッサによって実行されると、プロセッサに、ワイヤレス送信ポイントとユーザ機器との間のワイヤレスインターフェースのエアインターフェース速度を取得させる、命令を含む、コンピュータプログラムが提供される。コンピュータプログラムは、プロセッサによって実行されると、プロセッサに、確認済みデータ項目のシーケンス番号と関連付けられたフィードバック情報を取得させる、命令を更に含む。コンピュータプログラムは、プロセッサによって実行されると、プロセッサに、エアインターフェース速度およびフィードバック情報を表すデータをコントローラノードに提供させる、命令を更に含む。コンピュータプログラムは、プロセッサによって実行されると、プロセッサに、エアインターフェース速度およびフィードバック情報から推論した速度制御信号に従って、コントローラノードからデータを受信させる、命令を更に含む。コンピュータプログラムは、プロセッサによって実行されると、プロセッサに、エアインターフェース速度に従って、受信データのユーザ機器への送信を実行させる、命令を更に含む。
第8の態様によれば、第6または第7の態様によるコンピュータプログラムが格納されたコンピュータ可読媒体を含む、コンピュータプログラム製品が提供される。
第9の態様によれば、電子信号、光信号、電磁信号、磁気信号、電気信号、無線信号、マイクロ波信号、またはコンピュータ可読記憶媒体のうちの1つである、第6または第7の態様によるコンピュータプログラムを含むキャリアが提供される。
第10の態様によれば、n+1(n≧1)個のワイヤレス送信ポイントを有するワイヤレス通信システムにおける、マルチポイントデータフロー制御を支援するコントローラノードが提供される。コントローラノードは、各ワイヤレス送信ポイントに対して、それぞれのワイヤレス送信ポイントを介してユーザ機器へと移動するデータと、それぞれのワイヤレス送信ポイントを介して戻される確認メッセージとに関する、現在のサンプリング周期のラウンドトリップタイムを取得する、取得モジュールを備える。コントローラノードは、個々のワイヤレス送信ポイントに対して、現在のサンプリング周期のラウンドトリップタイムスキューを計算する、計算モジュールを更に備える。ラウンドトリップタイムスキューは、それぞれのワイヤレス送信ポイントの取得したラウンドトリップタイムと参照値との差である。コントローラノードは、計算したラウンドトリップタイムスキューに応じて、各ワイヤレス送信ポイントの参照ラウンドトリップタイム値を提供する、参照値提供モジュールを更に備える。コントローラノードは、それぞれの参照ラウンドトリップタイム値に応じて、各ワイヤレス送信ポイントに対して速度制御信号を生成する、生成モジュールを更に備える。
第12の態様によれば、ワイヤレス通信システムにおけるワイヤレス送信ポイントが提供される。ワイヤレス送信ポイントは、ワイヤレス送信ポイントとユーザ機器との間のワイヤレスインターフェースのエアインターフェース速度と、確認済みデータ項目のシーケンス番号と関連付けられたフィードバック情報とを取得する、取得モジュールを備える。ワイヤレス送信ポイントは、エアインターフェース速度およびフィードバック情報を表すデータをコントローラノードに提供する、提供モジュールを更に備える。ワイヤレス送信ポイントは、エアインターフェース速度およびフィードバック情報から推論した速度制御信号に従って、コントローラノードからデータを受信する、受信機モジュールを更に備える。ワイヤレス送信ポイントは、エアインターフェース速度に従って、受信データのユーザ機器への送信を実施する、送信機モジュールを更に備える。
提案する技術の利点はレイテンシが保証されることであり、レイテンシ差は、例えばC−MTCの場合、5Gマルチポイント送信が使用されたときに達成することができる。フロー制御は、ウルトラリーン送信の5Gコンセプトと更に一致する。非常に良好な安定性によって、大域的に無条件で安定したウィンドウに基づいた内部ループの片脚制御を適用することが可能になる。
詳細な説明を読むことにより、他の利点が認識されるであろう。
実施形態は、実施形態の更なる目的および利点と併せて、以下の説明を添付図面と共に参照することによって最も良く理解することができる。
マルチポイントフロー制御アーキテクチャを示す図である。 フィードバックの概念を示す図である。 ポポフの基準が有効であるフィードバックのブロック図である。 マルチポイントデータフロー制御を支援する方法の一実施形態におけるステップを示すフロー図である。 マルチポイントデータフロー制御の装置の一実施形態における機能性を示すブロック図である。 参照ラウンドトリップタイム値提供ステップの一実施形態における部分ステップを示す部分フロー図である。 マルチポイントデータフロー制御の装置の別の実施形態における機能性を示すブロック図である。 マルチポイントデータフロー制御の方法の一実施形態におけるステップを示すフロー図である。 マルチポイントデータフロー制御の内部ループの一実施形態における機能性を示すブロック図である。 速度制御信号生成ステップの一実施形態における部分ステップを示す部分フロー図である。 伝送中データ項目数推定ステップの一実施形態における部分ステップを示す部分フロー図である。 マルチポイントデータフロー制御を支援する方法の一実施形態におけるステップを示すフロー図である。 内部ループの大域的安定性に関するポポフのプロットの一例を示す図である。 コントローラノードの一実施形態を示す概略ブロック図である。 コントローラノードの別の実施形態を示す概略ブロック図である。 コントローラノードの更に別の実施形態を示す概略ブロック図である。 コントローラのコンピュータ実装の一実施形態を示す概略図である。 ワイヤレス送信ポイントの一実施形態を示す概略ブロック図である。 ワイヤレス送信ポイントの別の実施形態を示す概略ブロック図である。 ワイヤレス送信ポイントの更に別の実施形態を示す概略ブロック図である。 ワイヤレス送信ポイントのコンピュータ実装の一実施形態を示す概略図である。 ネットワークデバイスの一実施形態を示す概略ブロック図である。 ネットワークデバイスの別の実施形態を示す概略ブロック図である。 コントローラノードの一実施形態を示す概略図である。 ワイヤレス送信ポイントの一実施形態を示す概略図である。 分散型または分割型の機能性の一例を示す概略図である。 1つまたは複数のクラウドベースネットワークデバイスと協働するワイヤレス通信システムを示す概略図である。
図面全体を通して、類似のまたは対応する要素に対しては、同じ参照符号を使用する。
提案する技術をより良く理解するため、マルチ送信システムおよびマルチポイントフロー制御の基礎を簡潔に概観することから始めるのが有用であろう。
データがアップリンクノードから届く大規模マルチポイント送信システムでは、ワイヤレスインターフェースを通じて送信するため、関与する各送信ポイントに、このデータの少なくとも部分へのアクセスを与える必要がある。例えば、C−MTCの適用例では、データは、他の送信ポイントから同時に送信されるデータに密に関係する。
ここで、異なる送信ポイントは、異なるデータ、またはダイバーシティ利得のための同じデータ、またはこれらの代替例の混合を送信してもよいことに留意すべきである。
物理層において複数のフローを介して単一のフローを分割および再結合することを含む、従来技術におけるマルチポイント送信を達成する1つのメカニズムが、図1に示される。同図は、既存の従来技術の3G WCDMAシステムのアーキテクチャを示している。4Gおよび5Gにおける類似のアーキテクチャには、無線アクセスネットワーク(RAN)およびコアネットワーク(CN)の両方からのノードが関与する可能性がある。
インターネット9からのデータ8は、伝送制御プロトコル(TCP)インターフェース2を通じて、無線ネットワークコントローラ(RNC)10のフロースプリッタ12によって受信される。このデータ8は、最良の事例では、UE 30に送信する必要がある順序付きのパケットセットであろう。データ8は、フロースプリッタ12によって多数の個々のパケットフロー7に分割され、複数の送信ノードまたはワイヤレス送信ポイント20に、一般的には無線基地局(RBS)、例えばNodeBに、Iubインターフェース3を通じて提供される。RBS 20は、パケットを、無線信号によってUUインターフェース4を通じてUE 30に送信する。
UE 30では、再結合器32がフロー再結合を実施する。しかしながら、個々のフロー7の遅延は不均一であって変動するので、UE 30が受信するパケットは概して順序が狂う。順序の狂いを引き起こす遅延のばらつきは、次のものの結果であることがある。
RBSにおける待ち行列遅延のばらつき、
例えば通信渋滞による、輸送ネットワーク遅延のばらつき、および/または
RBSバッファサイズのばらつきを引き起こす、無線リンク品質のばらつき。
フロースプリッタ12のパケットスケジューラの第1のタスクは、フロースプリッタ12の各出力において、現在時間に送られるべきである、データ8のパケットキューからのパケット量を判定することである。ここで、いわゆるレート整形が使用されてもよく、つまりパケットは、選択されたビットレートまたはパケット率で指定の時間間隔にわたって送られる。これは、全てのチャネルが誤りなしのデータ転送を可能にする最大速度と関連付けられるというシャノンの有名な結果が証明している、情報理論によって動機付けされる。
パケットスケジューラはまた、特定のタイプもしくはクラスのパケットの優先経路を決定するか、または外部決定を使用してもよい。例えば、高優先パケットを、エンドユーザへのレイテンシが最も低いパケット経路を介して、常にスケジューリングしてもよい。パケットスケジューラはまた、ダイバーシティ送信を決定するか、または決定を使用し、それによってパケットを複製し、複数の異なるフロー7を通じて複数のパケットコピーをスケジューリングしてもよい。これによって、当然ながら、受信端において前記複製されたパッケージの情報が誤りなしで受信される可能性が増加する。ダイバーシティ送信はまた、同じ経路を通じて異なる時間に同じパケットのコピーをスケジューリングすることによって、1つの経路を通じて達成することができる。前記複製されたパケットの少なくとも1つのコピーに対する良好なチャネル条件の可能性が増加し、それによって複製されたパッケージの情報が受信端で適正に受信される蓋然性が増加する。
この特定の例ではRNC 10である、場合によっては仮想である、パケットが常駐するノードからのパケットの送信を担う、フロースプリッタ12のパッケージスケジューラであることを強調しておく。
本開示で使用される自動制御の専門用語集の基本については、付表Aで説明する。この専門用語集は、自動制御の分野における従来技術の一部であることを強調しておく。
既存の解決策を含む問題について説明するため、いわゆる制御目標を、即ちコントローラの目的を満たすために何を制御する必要があるかという問いを、定義する必要がある。ここに提示する技術の焦点は、ラウンドトリップレイテンシとも呼ばれる、最大ループ遅延を保証する自動コントローラアルゴリズムを提供することである。データは分割され、複数の送信ポイントを通じてエンドユーザに送られるので、ラウンドトリップタイム(RTT)の差も、制御目標と一致し、均一なサンプリング速度を常に持続するために、制御する必要がある。この概念は、ここでは、ラウンドトリップタイムスキュー制御と呼ばれる。遅延はばらつきがあるので、ラウンドトリップレイテンシが各経路に対して個々に十分小さい場合であっても、ラウンドトリップタイムスキューが最小限に抑えられることは全く明白ではないことに留意されたい。これは、eNBにおける待ち行列遅延のばらつき、無線リンク品質のばらつき、eNBバッファサイズのばらつきの発生、または再送信の発生によるものであり得る。
一般のマルチポイントデータフロー制御について考察する場合、1つの可能なアイディアは、異なる制御目標、即ちUEの到着時間スキュー制御を使用するものであろう。かかる制御目標は、UEにおける受信モバイル広帯域データの同期化に関する。しかしながら、同期されるデータは必ずしも指定の時間内に提供されないので、かかる制御目標は、例えばレイテンシクリティカルな用途にはあまり適さなくなる。レイテンシクリティカルな問題に取り組むには、UEにおける到着時間の差だけではなく、ラウンドトリップレイテンシ差の方が問題である。
簡潔に上述したように、いずれかのラウンドトリップタイムスキュー制御の解決策によって対処しなければならない1つの側面は、ユーザの数、およびそれによるデータフローの数が、現在の4Gシステムと比較して、5Gシステムではかなり大幅に増加すると予期されることである。このことは、コントローラアルゴリズムのインスタンスの数も大幅に増加することを意味する。結果として、選択されたコントローラアルゴリズムに対して、処理要件を少なくする必要がある。
同じく上述したように、ワイヤレスを通じたロボット制御のような特定のタイプの適用例は、現在の4Gシステムと比較して、必要なレイテンシが大幅に低減される。UEの時間的アライメントが従来技術のアルゴリズムによって達成される場合、結果として、高速の送信経路が低速の送信経路を待つ必要が生じる。これは、最低の接続経路がより良好な接続経路よりも優勢になる可能性があることを意味し、概して、容量、安定性、および性能に関して有利ではない。
更に、C−MTCの適用例は制御システムの安定性に大きく依存する。フィードバック制御システムの安定性は非常に重要な性質である。システムが安定である場合、性能に影響する内部および外部信号は制限されたままであって、持続振動を受けないことを意味し、両方の場合において良く見積もっても性能は乏しく、システムが全く作動しない場合が多い。このように、安定性は理論上の問題ではなく、フィードバック制御システムが特定のやり方において誤動作を起こし得ないことを保証する性質である。
安定性は局所的である可能性があり、つまりフィードバック制御システムは、動作ポイントの周囲において安定している。しかしながら、好ましいのは、フィードバック制御システムが動作ポイントにかかわらず安定していることが保証される、大域的安定性である。
したがって、ラウンドトリップタイムスキューコントローラおよびその部品が明確な安定性を有する、C−MTCに対応したワイヤレスフロー制御が必要とされている。
したがって、本開示は、ワイヤレス送信ポイントノードとは別個であってもよい制御ノードにおいて見られるような、ラウンドトリップタイムスキューを規制する新しい技術について概説する。ラウンドトリップタイムは、ループ遅延とも呼ばれ、目標を定義する。これは、5G C−MTCに対するマルチポイントフローコントローラを設計する際の重要な側面である。異なる実施形態では、コントローラアルゴリズムの選択に必要とされるフィードバック情報のタイプから、全ての側面に影響し得ることが、以下から分かるであろう。
図4は、ワイヤレス通信システムにおけるマルチポイントデータフロー制御を支援する方法の一実施形態のステップを示すフロー図である。ワイヤレス通信システムは、n+1個のワイヤレス送信ポイントを有する。n≧1という数は、ワイヤレス送信ポイントの合計数が少なくとも2であることを意味する。ステップS1で、各ワイヤレス送信ポイントに対して、それぞれのワイヤレス送信ポイントを介してユーザ機器へと移動するデータと、それぞれのワイヤレス送信ポイントを介して戻される確認メッセージとに関する、現在のサンプリング周期のラウンドトリップタイムが取得される。以下で更に、ラウンドトリップタイムの取得の好ましい実施形態について更に詳細に考察する。しかしながら、マルチポイントデータフロー制御を支援する一般方法では、ラウンドトリップタイムがどのように達成されるかの正確な詳細は、主要な制御方法の運用に関して重大ではない。したがって、主要な方法と共に利用することができる、ラウンドトリップタイムを取得する他の多くの可能な手順がある。しかしながら、必須の特徴は、ラウンドトリップタイムが現在のサンプリング周期を表し、それぞれのワイヤレス送信ポイントを介してユーザ機器へと移動するデータと、それぞれのワイヤレス送信ポイントを介して戻される確認メッセージとに関して取得されることのみである。
本明細書に沿って、各ワイヤレス送信ポイントへと移動するデータと、制御ノードに戻される確認メッセージとに関して、別個のラウンドトリップタイムが用いられる。これらのラウンドトリップタイムは各々、一般的に、ダウンリンクバックホールインターフェース遅延と、送信キュードウェル時間遅延と、UE処理遅延と、アップリンクバックホールインターフェース遅延との合計を含んでもよい。この合計の全ての要素が必ずしも特定の実施形態に含まれなくてもよいことに留意されたい。
関与するノードは、同じ物理ノードで実現されてもされなくてもよい、論理ノードとして解釈することができる。データおよび確認メッセージのアップリンクおよびダウンリンクの移動時間は、ほぼ対称的である場合が非常に多い。そのため、UEが経験するタイムスキューは、ラウンドトリップタイムスキューの半分に近くなる。
ステップS2で、ラウンドトリップタイムスキューが計算される。ラウンドトリップタイムスキューは、それぞれのワイヤレス送信ポイントの取得したラウンドトリップタイムと参照値との差として定義される。ラウンドトリップタイムスキューは、個々のワイヤレス送信ポイントの現在のサンプリング周期に対して計算される。
一実施形態では、ラウンドトリップタイムスキューは各ワイヤレス送信ポイントに対して計算される。次に、参照値が、エンドユーザにおいて容認される最大レイテンシよりも小さくなるように選択される。好ましくは、参照値は、予見される最大レイテンシ変動に等しい安全マージンの分、容認される最大レイテンシよりも小さくなるように選択される。この制約手順により、レイテンシが全ての送信ポイントにわたって容認されるレイテンシ規格内に留まることを確保することができる。
しかしながら、著しく高いレイテンシを許容することができる場合、かかる方策は、ラウンドトリップタイムスキューを他のワイヤレス送信ポイントに対して要求される限界内で保ったまま、ラウンドトリップタイムを変動させることができないので、最も効率的ではないことがある。
別の実施形態では、特定のワイヤレス送信ポイントが参照ワイヤレス送信ポイントとして選択される。次に、参照値が、その参照ワイヤレス送信ポイントの取得したラウンドトリップタイムであるように選択される。これは、ラウンドトリップタイムスキューが、それぞれのワイヤレス送信ポイントの取得したラウンドトリップタイムと参照ワイヤレス送信ポイントの取得したラウンドトリップタイムとの差となることを意味する。このように計算されたラウンドトリップタイムスキューは、参照ワイヤレス送信ポイントに対して常にゼロに等しくなるので、そのラウンドトリップタイムスキューは不必要となる。換言すれば、ラウンドトリップタイムスキューは、参照ワイヤレス送信ポイント以外の各ワイヤレス送信ポイントに対して計算される。ワイヤレス送信ポイントの合計数はn+1なので、ラウンドトリップタイムスキューの数はnである。この制御オブジェクトの低減によって、更に後述するように、追加の制御オブジェクトに対する余地ができる。
ステップS4で、いずれかの参照ワイヤレス送信ポイントを含む、各ワイヤレス送信ポイントに対して参照ラウンドトリップタイム値が提供される。この提供は、計算したラウンドトリップタイムスキューに応じて実施される。様々な制御メカニズムを適用することができ、その一部はそれ自体が従来技術において知られている。一般的な実施形態では、参照ラウンドトリップタイム値を提供するステップS4は、各ラウンドトリップタイムスキューをゼロに向かって制御するという制約下で実施される。好ましい実施形態については更に後述する。
ステップS4は、フロー制御経路の間でデカップリングを達成する。ラウンドトリップタイムスキューは、異なるワイヤレス送信ポイントそれぞれの動作間の関係を表す、相互に関係する量である。しかしながら、これらの相互に関係する量がどのように制御することが要求されるかの情報を再結合することによって、デカップリングされたワイヤレス送信ポイントに特異的な量の要求される挙動を得ることができる。その影響で、経路間結合を低減することによって高性能制御が単純化され、それにより、参照ラウンドトリップタイムスキューの追跡とバックホールレイテンシの外乱排除とが可能になる。
ステップS5で、それぞれの参照ラウンドトリップタイム値に応じて、いずれかの参照ワイヤレス送信ポイントを含む、各ワイヤレス送信ポイントに対して速度制御信号が生成される。速度制御信号は、それ自体が従来技術において知られているメカニズムによって生成することができる。好ましい実施形態については更に詳細に後述する。
各ワイヤレス送信ポイントに対する参照ラウンドトリップタイム値は、他の参照ラウンドトリップタイム値とは独立しているので、各ワイヤレス送信ポイントに対して個々に動作を実施することができる。ラウンドトリップタイムスキューコントローラは、好ましくは、各ワイヤレス送信ポイントに対してウィンドウに基づく内部ループコントローラを使用してもよい。これらの内部ループコントローラは、それらが経験するループ遅延にかかわらず、大域的に安定であることが近年証明されており、これについては更に後述する。制御ループは、チューニングにかかわらずアルゴリズム的に誤動作することはあり得ないので、このことは工学面において大きい利点である。
上述した方策で、更に、リアルタイム計算の複雑性が低いラウンドトリップタイムスキューコントローラの実装に対する余地ができる。
一実施形態では、ワイヤレス通信システムのマルチポイントデータフロー制御を支援する方法は、現在のサンプリング周期に対するワイヤレス送信ポイントのラウンドトリップタイムの合計が計算される、ステップS3を含む。これは好ましくは、参照ワイヤレス送信ポイントを使用するラウンドトリップタイムスキュー計算の実施形態と併せて使用される。したがって、参照ラウンドトリップタイム値を提供するステップS4は、かかる実施形態では、好ましくは、ラウンドトリップタイムの計算した合計に更に応じて、参照ラウンドトリップタイム値を提供することを含む。
この参照ラウンドトリップタイム値の提供は、特定の実施形態では、ラウンドトリップタイムの計算した合計に対して参照値を設定することによって実施されてもよい。この参照値は、エンドユーザにおいて容認される最大レイテンシにワイヤレス送信ポイントの数を乗算したものよりも小さくなるように選択される。参照値は、好ましくは、例えば予見される最大レイテンシ変動に応じて、エンドユーザにおいて容認される最大レイテンシにワイヤレス送信ポイントの数を乗算したものに対して、安全マージンを有して選択される。したがって、参照ラウンドトリップタイム値の提供は、ラウンドトリップタイムの合計を参照値に向かって制御する制約下で、それぞれの参照ラウンドトリップタイム値を提供することも含む。
ラウンドトリップタイムスキューの調整によって、ラウンドトリップタイムの差を指定の限界内で保ったまま、制御ノードにおける入りデータフローを、同じノードおよび/または他のノードにおける複数のワイヤレス送信ポイントに分割することが可能になる。
複数の送信ポイント間でバックホール遅延が異なることがあるので、ラウンドトリップタイムスキューコントローラは、制御ノードが経験する送信経路間のタイミングスキューが全て所定の限界内にあることを確保する。インターバル制御が可能になるが、ほとんどの場合、制御されたプロセスに対して1つを超える帯域幅要件がある場合を除いて、スキューは0に向かって操縦される。好ましい実施形態では、調整はベアラごとに実施される。別の実施形態では、ベアラの集合体が使用されてもよい。
本発明の特別な特徴は、任意の数(n+1)の送信ノードまたはワイヤレス送信ポイントに対して展開されることである。送信ノードの数は2ノードのマスタ・スレーブ設定を上回る傾向にあるので、これは5Gセルラーにおいて重要である。
本発明の主要な範囲および使用例であるC−MTCでは、ラウンドトリップタイムスキューは一般的にゼロに向かって操縦される。これは、提供される制御ループの適用例が、通常は周期的サンプリングに基づいており、そのため、例えば異なる送信ノードにわたって送られる制御信号間のゼロタイムスキューが、ゼロラウンドトリップタイムスキューを必要とするためである。かかる実現例では、ラウンドトリップタイムスキューは、指定の間隔内であるように制御され、この場合、ゼロの間隔が好ましい。
しかしながら、固有速度が、即ち帯域幅が異なるプロセスが同じプロセスで制御される他の実施形態もある。かかる例では、プロセスの高速部分の制御が許容できるレイテンシは、一般に、低速部分よりも低く、したがって異なるラウンドトリップターゲットが必要とされることがある。かかる例では、そのため、0とは異なる参照タイムスキュー値を設定する必要がある。
あまりタイムクリティカルではなく、パケット並べ替えバッファをUEに許容してもよい、他の実現例の場合、制約はある程度緩和される。そのため、ラウンドトリップタイムスキューは、並べ替えバッファによって網羅される時間を超えない時間間隔に制約する必要がある。
制御目標、およびゼロまたは他の好ましい値へと向かうラウンドトリップタイムスキューの操縦の重大な帰結として、送信ポイントにわたる遅延が変化する場合を扱うのに、より高い自由度が必要となり得る。これは、他の全ての送信ノードのキュードウェル時間も、ラウンドトリップタイムスキューを調節するために、変化させる必要があり得るためである。これは、ラウンドトリップタイムの合計の制御チャネルを、好ましい解決策に含むことによって可能になる。異なる実現例では、この包含自体が働いてもよい。
しかしながら、例えば、ダウンリンクバックホールインターフェース遅延および/またはアップリンクバックホールインターフェース遅延などに大きいばらつきがある実施形態では、かかるばらつきが、ラウンドトリップタイムの合計の制約による負のラウンドトリップタイムスキューが必要になることがある。かかる実施形態では、ラウンドトリップタイムの合計を制御チャネルとして組み込むだけでは、最適な形で働かないことがある。したがって、かかる例に対する1つの可能な新しいやり方は、ラウンドトリップタイムの合計のこのチャネルに、制御誤差に対するデッドゾーンを使用するというものである。デッドゾーンの幅は、一般的に、予見される最大レイテンシ変動のn倍(nは送信ノードの数)であるように選択される。かかる制約の緩和によって、負のスキュー値のリスクが除去されるか、または少なくとも大幅に低減される。
換言すれば、参照ラウンドトリップタイム値を提供するステップS4は、ラウンドトリップタイムの合計が、ラウンドトリップタイムの計算した合計に対する参照値の既定のデッドゾーン内にある場合に、ラウンドトリップタイムの合計の制御をやめることを更に含む。
代替の解決策も可能であり、それについては更に後述する。
上述した方策の1つの実施形態が図5に示される。n個の送信ポイントを有する例に関して、また1つのベアラに関して、新しいフィードバックループが説明される。1つを超えるベアラの一般化は、後述する機能性の別のインスタンスを設定することによって得られるので、この一般化は自明である。この文脈では、ベアラは、IP接続に属するデータパケットのフローに対応するものと考えることができる。
外部フィードバックループが図5にブロック図として示される。ブロック図は、n+1個のノードの場合におけるループを記載している。
構成要素は次のように説明することができる。
Figure 2019525558
は、一般的には0である、ラウンドトリップタイムスキューに対する参照値のラプラス変換である(i=1,…,n)。
Figure 2019525558
は、ラウンドトリップタイム遅延の合計に対する参照値のラプラス変換である。
RTT,skew,i(s)は、ラウンドトリップタイムスキュー制御チャネルに対するフィードバックコントローラのうち1つの伝達関数である(i=1,…,n)。
RTT,sum(s)は、ラウンドトリップ遅延合計チャネルに対するフィードバックコントローラの伝達関数である。
Figure 2019525558
は、スレーブノードi(i=1,…,n)およびスレーブノードrに対する内部フィードバック制御ループの参照ラウンドトリップタイム値のラプラス変換である。
Figure 2019525558
は、スレーブノードi(i=1,…,n)およびスレーブノードrに対する内部閉ループコントローラダイナミクスのモデリングに使用される伝達関数である。
RTT,i(s)は、内部ループコントローラによって制御されるスレーブノードi(i=1,…,n)、およびスレーブノードrの、キューに対するラウンドトリップ遅延のラプラス変換である。
RTT,skew,i(s)は、経路rを参照したノードi(i=1,…,n)のタイムスキュー信号のラプラス変換である。
RTT,sum(s)は、ダウンリンクタイム遅延の合計を記述する信号のラプラス変換である。
(s)は、コントローラフィルタ(i=1,…,n)の前に、また同様に経路rに対して発生する信号である。
Mは、後述する本発明の重要な態様であるやり方で、入力信号を結合して出力信号とする結合行列である。
図5の右下部分から始まるフローを辿った場合、n+1個のワイヤレス送信ポイントと関連付けられるラウンドトリップタイム、即ち1…nおよびrが利用可能である。ラウンドトリップタイムスキューは、参照ワイヤレス送信ポイントrに関連して、n個のワイヤレス送信ポイントに対して作成される。全てのラウンドトリップタイムの合計も作成される。各ラウンドトリップタイムスキューは参照値と比較されるが、一般的に、各ラウンドトリップタイムスキューの全てに対して同じ値であり、また一般的に0にも等しい。
また、全てのラウンドトリップタイムの合計は、参照合計値またはセットポイントと比較される。この参照合計値によって、経路の絶対レイテンシの調整が可能になる。増加した値を使用して、そのデータが全てのアクティブリンクにわたる送信に利用可能であることを確保することができ、それによって潜在的に、5Gに関して予測されるウルトラリーン送信におけるピギーバック制御情報の場合のドロップリンクが回避される。本実施形態では、合計ポイントの直後に位置するようにデッドゾーンが配置される。この合計チャネルデッドゾーンの適用は、好ましくは、例えばC−MTCの適用例で使用される。
図5に点線で示されるラウンドトリップタイムスキューデッドゾーンは任意であり、ほとんどのC−MTC適用例では不要であることに留意されたい。
ラウンドトリップタイムスキューとラウンドトリップタイムスキューの参照値との差は、一般的に0であり、ラウンドトリップタイムスキュー制御チャネルに対するフィードバックコントローラのそれぞれ1つにおける伝達関数への入力として使用される。フィルタ処理したラウンドトリップタイムスキュー誤差は、後述するように、一般的にこのようにして見出される。同様に、ラウンドトリップタイム合計とラウンドトリップタイム合計の参照値との差は、ラウンドトリップタイム合計制御チャネルに対するフィードバックコントローラの伝達関数への入力として使用される。この合計制御チャネルは、アクティブであることが望ましい全てのリンクにわたる送信に、データが利用可能であることを確保するのに使用されてもよい。これは、ウルトラリーン送信の場合のデータ枯渇に関する潜在的な問題に対処する。フィルタ処理したラウンドトリップタイム合計誤差は、後述するように、一般的にこのようにして見出される。これらのフィルタ処理したスキュー誤差および合計誤差は、結合行列で組み合わされて、n+1個全てのワイヤレス送信ポイントに対する、即ち参照ワイヤレス送信ポイントにも対する、個々の参照ラウンドトリップタイム値となる。
参照ラウンドトリップタイム値は、内部ループの入力パラメータとして使用され、その好ましい実施形態について更に後述する。内部ループはやはり、n+1個のワイヤレス送信ポイントとやはり関連付けられる、ラウンドトリップタイムを提供する。
各ワイヤレス送信ポイントに対して参照ラウンドトリップタイム値を提供する機能については、図6に更に記載される。ここで、図4のステップS4の一実施形態におけるステップについて例証する。ステップS41で、計算したラウンドトリップタイムスキューは、フィルタ処理したラウンドトリップタイムスキュー誤差へと転換される。一般的に、ラウンドトリップタイムスキューは最初に、それぞれのラウンドトリップタイムスキュー参照値から減算されて、制御誤差信号を形成する(付表Aを参照)。それぞれのコントローラフィルタは次に、それぞれの制御誤差をフィルタ処理して、それぞれのフィルタ処理したラウンドトリップタイムスキュー誤差を取得する。ステップS42で、前記ラウンドトリップタイムの計算した合計は、ラウンドトリップタイム誤りのフィルタ処理した合計へと転換される。一般的に、ラウンドトリップタイムの合計は最初に、参照値から減算されて、制御誤差信号を形成する(付表Aを参照)。ラウンドトリップタイム合計コントローラフィルタは次に、制御誤差をフィルタ処理して、ラウンドトリップタイム誤りのフィルタ処理した合計を取得する。
誤り信号は、図5で、x(s),…,x(s),x(s)と表される。
ステップS43で、フィルタ処理したラウンドトリップタイムスキュー誤差、およびラウンドトリップタイム誤りのフィルタ処理した合計は、結合行列によって、組み合わされて参照ラウンドトリップタイム値となる。この結合行列は、それぞれの参照ラウンドトリップタイム値の静的デカップリングを実施する。
図5のブロック図から派生する一般的問題は、各ラウンドトリップスキュー制御ループが他の全てのループのラウンドトリップタイムスキュー値に依存するようになることである。これによってコントローラ設計が複雑になり、調整性能が低減されることがある。この課題は、静的外乱デカップリングを配置することによって対処される。
問題に対する救済策は、結合行列Mによって提供される。行列は、ラウンドトリップタイムスキューとラウンドトリップタイムループの合計との間にデカップリングを提供するように設計される。このデカップリングは、制御ループを記述する追加の行列を使用して、次のように取得される。これらの行列は次の通りである。
F−ラウンドトリップタイム合計とラウンドトリップタイムスキュー信号の計算を説明する行列。
G(s)−ダウンリンク内部ループ伝達関数の対角行列。
C(s)−コントローラフィルタの対角行列。
これらの定義を用いて、x(s),x(s),…,x(s)からTRTT,sum(s),TRTT,skew,1(s),…,TRTT,skew,n(s)までの行列関係は次式になる。
Figure 2019525558
バックホール遅延を無視し、完全な内部ループを、即ちG(s)=I(Iは単位行列を示す)を仮定して、次式が得られる。
Figure 2019525558
これは、静的外乱デカップリングがFM=I、即ちM=F−1を活用すべきであることを意味する。(2)のままである行列のみがコントローラフィルタの対角行列であることにより、このようになる。対角なので、チャネルはデカップリングされる。
ここで、以下の行列Fを図5のブロック図から導き出すことは簡単である。
Figure 2019525558
次に、簡単な反転によって外乱デカップリング結合ネットワークがもたらされる。
Figure 2019525558
行列M自体は、入力変数の整数倍の合計しか含まないので、非常に効率的な計算アルゴリズムに対する余地ができることが分かる。
図7は、外部フィードバックループの別の実施形態のブロック図である。基本の概念は図5と同様である。しかしながら、この実施形態では、ラウンドトリップタイム合計制御チャネルに対するデッドゾーン構成はない。その代わり、結合行列に入力する際にチャネルは修正されない。結合行列からの出力、即ち全てのワイヤレス送信ポイントに対する参照ラウンドトリップタイム値は、特定の状況では負の値を含むことがある。したがって、結合は、ラウンドトリップタイムの負の値がゼロに置き換えられ、正の値は変更されないままにされる機能によって想起される。
換言すれば、フィルタ処理したラウンドトリップタイムスキュー誤差とラウンドトリップタイム誤りのフィルタ処理した合計とを組み合わせて、参照ラウンドトリップタイム値とすることは、結合行列の正の出力値を参照ラウンドトリップタイム値として設定することと、結合行列の負の出力値をゼロの参照ラウンドトリップタイム値に調節することを更に含む。
図4に示される方法の結果、個々のワイヤレス送信ポイントに対する速度制御信号が生成される。ワイヤレス通信システムでは、したがって、次のステップは、これらの速度制御信号を実際の送信の制御に利用する。図8は、ワイヤレス通信システムのマルチポイントデータフロー制御の方法の一実施形態におけるステップのフロー図を示している。ワイヤレス通信システムは、n+1(n≧1)個のワイヤレス送信ポイントを有する。方法は、各ワイヤレス送信ポイントに対する速度制御信号が図4による方法によって取得される、ステップS0を含む。ステップS6で、データは、それぞれの速度制御信号に従って各ワイヤレス送信ポイントに送信される。
一実施形態では、かかるステップは更には、速度制御信号の取得を実施するのと同じノードによって実施されてもよい。
ラウンドトリップタイムスキューフローコントローラは、好ましくは、ワイヤレス送信ポイントおよびUEと協働して実施される部分である。図9は、内部ループコントローラの一実施形態のブロック図である。
構成要素は次のように説明することができる。
Figure 2019525558
は、送信キューノードi(i=1,…,n)および送信キューノードrに対する、バックホールインターフェース、送信キューノード、ワイヤレスインターフェース、UEを通じて戻る、伝送中データ項目の参照数のラプラス変換である。
air,i(s)は、ワイヤレスインターフェースi(i=1,…,n)およびワイヤレスインターフェースrに対する、エアインターフェース速度のラプラス変換である。
(s)は、内部ループコントローラi(i=1,…,n)および内部ループコントローラrに対する、制御誤差のラプラス変換である。
(s)は、内部ループコントローラi(i=1,…,n)および内部ループコントローラrにおける、速度制御信号のラプラス変換である。
Figure 2019525558
は、コントローラノードを離れる前の内部ループコントローラi(i=1,…,n)における、また同様に内部ループコントローラノードrに対する、安定して正である速度制御信号のラプラス変換である。
Figure 2019525558
は、送信キューノードで、即ちワイヤレス送信ポイントで効果を得る際の、内部ループコントローラi(i=1,…,n)における、また同様に内部ループコントローラrに対する、安定して正である速度制御信号のラプラス変換である。
Figure 2019525558
は、送信キューノードi(i=1,…,n)における、また同様に送信キューノードrに対する、キューの最上位の最上位データ項目を表すシーケンス番号のラプラス変換である。
Figure 2019525558
は、送信キューノードi(i=1,…,n)における、また同様に送信キューノードrに対する、UEから受信されるような最新の確認済みデータ項目のシーケンス番号のラプラス変換である。
Figure 2019525558
は、コントローラノードで受信されるような送信キューノードi(i=1,…,n)からの、また同様に送信キューノードrに対する、最新の確認済みデータ項目のシーケンス番号のラプラス変換である。
Figure 2019525558
は、送信キューノードi(i=1,…,n)に対する、また同様に送信キューノードrに対する、推定フィードバック情報の、即ち伝送中データ項目の数のラプラス変換である。
Tminは、内部制御ループのセットポイントの最小値である。
ここで、
Figure 2019525558
は、外部ラウンドトリップタイムスキュー制御ノードからの内部ループの入力インターフェースを規定する信号であり、TRTT,i(s)は、外部ラウンドトリップタイムスキュー制御ノードに向かう内部ループの出力インターフェースを表す。
外部ラウンドトリップタイムスキュー制御からの入力は、最初に、セットポイントの最小値と比較される。内部フィードバック制御ループに対する参照ラウンドトリップタイム値の最大値、およびセットポイントの最小値は、エアインターフェース速度で乗算されて、データ項目の参照数が得られる。このデータ項目の参照数は、したがって、現在のエアインターフェース速度を考慮に入れたときの、バックホールインターフェース、送信キューノード、ワイヤレスインターフェース、UEを通じて戻るループのどこかにおけるデータ項目の目標数である。
伝送中データ項目の参照数は、伝送中データ項目の推定実数と比較されて、内部ループコントローラに対する制御誤差が生成される。この制御誤差は、次いで、制御誤差をコントローラフィルタC(s)でフィルタ処理することによって、速度制御信号を生成するのに使用される。速度制御信号は、必要に応じて正の値を取るように調節され、即ち、データの送信を制御する速度制御信号は、安定して正である速度制御信号であることが確保される。安定して正である速度制御信号によるデータは、ダウンリンクバックホールを通じてワイヤレス送信ポイントに送信され、送信ノードキューに、即ちワイヤレス送信ポイントのキューに加算される。
UEに行って戻るワイヤレス送信によって引き起こされる遅延、およびUE自体における遅延の後、確認信号がワイヤレス送信ポイントで受信される。最新の確認済みデータ項目のシーケンス番号は、アップリンクバックホールを通じて、フィードバック情報としてコントローラノードに返送される。
コントローラノードは、内部ループコントローラの安定して正である速度制御信号をモニタリングすることによって、ワイヤレス送信ポイントに送られたデータの最後のシーケンス番号を追跡する。それにより、上述したように、制御誤差の算出に使用される、伝送中データ項目の推定数を取得することができる。この伝送中データ項目の推定数をエアインターフェース速度で除算することによって、内部ループからの出力を構成する、推定ラウンドトリップタイムを達成することができる。
コントローラノードが各送信済みデータ項目の送信時間を格納する場合、別の実施形態が達成されることが注目される。そのため、データ項目のそれぞれの確認およびシーケンス番号がコントローラノードに戻って受信される場合、各パケットのラウンドトリップタイムが、コントローラノードにおいて容易に利用可能である。
換言すれば、図10のフロー図によって示されるような一実施形態では、各ワイヤレス送信ポイントに対して、速度制御信号を生成するステップS5は、次いで、それぞれのワイヤレス送信ポイントのワイヤレスインターフェースに対するエアインターフェース速度を表すデータを受信すること(S51)を含む。伝送中データ項目の参照数は、参照ラウンドトリップタイム値をエアインターフェース速度で乗算することによって算出される(S52)。フィードバック情報はそれぞれのワイヤレス送信ポイントから受信される(S53)。伝送中データ項目の数はフィードバック情報に応じて推定される(S54)。伝送中データ項目の参照数は伝送中データ項目の推定数と比較される(S55)。それにより、比較に応じて速度制御信号を生成することができる。
図11に示されるような特定の実施形態では、伝送中データ項目の数の推定(S54)は、最新の確認済みデータ項目のシーケンス番号をフィードバック情報から取得すること(S541)を含む。それぞれのワイヤレス送信ポイントに提供される、最新のデータ項目を表すシーケンス番号が取得される(S542)。それぞれのワイヤレス送信ポイントに提供される最新のデータ項目を表すシーケンス番号と、フィードバック情報からの最新の確認済みデータ項目のシーケンス番号との差は、伝送中データ項目の数として計算される(S543)。
特定の実施形態では、内部ループコントローラは純粋な遅延によって、即ち
Figure 2019525558
(i=1,…,n)によって、また同様に内部ループコントローラrに対して表されてもよい。線形のラウンドトリップタイムスキューコントローラの伝達関数も、より高度な非線形のものに置き換えられてもよい。
図5および7に示される本発明の全ての部分はコントローラノード内にあるが、内部ループウィンドウベースのコントローラは、コントローラノード、バックホールインターフェース、ワイヤレス送信ポイント、ワイヤレスインターフェース、およびUEにわたって動作することに留意されたい。内部ループコントローラの原理の一部、即ちウィンドウベースの伝送中パケット制御は、そのため、従来技術において良く知られている。ここで、これらの部分の説明は、権利を付与する実施形態の一例としての役割を果たすに過ぎない。ウィンドウベースの内部ループを使用してラウンドトリップタイムスキュー制御の問題を解決することは、過去には知られていない。更に、図9の左端の乗算および除算によって表される埋込み動作は、過去には示されておらず、内部ループコントローラの好ましい実施形態の一部である。
ワイヤレス送信ポイントの観点から、主要な制御活動はコントローラノードによって扱われる。しかしながら、ワイヤレス送信ポイントは、実際の送信の実行において、またマルチポイントデータフロー制御の基本となる適切なデータのコントローラノードへの提供において、依然として重要な役割を果たしている。
図12では、ワイヤレス通信システムにおけるマルチポイントデータフロー制御を支援する方法の一実施形態のステップのフロー図が示される。この方法は、ワイヤレス送信ポイントで実施されることが意図される。ステップS101で、ワイヤレス送信ポイントとユーザ機器との間のワイヤレスインターフェースに対するエアインターフェース速度が取得される。エアインターフェース速度は、一般的に、スケジューリングされたエアインターフェース速度として選択することができる。例えば、再送信損失後の有効エアインターフェース速度を測定し、この有効エアインターフェース速度をエアインターフェース速度として使用することも可能である。また、エアインターフェース速度の他のタイプの推定、予測、または制御を、この目的に使用することができる。ステップS102で、確認済みデータ項目のシーケンス番号と関連付けられたフィードバック情報が取得される。エアインターフェース速度およびフィードバック情報を表すデータが、ステップS103で、コントローラノードに提供される。ステップS104で、エアインターフェース速度およびフィードバック情報から推論した速度制御信号に従って、コントローラノードからデータが受信される。ステップS105で、エアインターフェース速度に従って、受信データのユーザ機器への送信が実施される。
C−MTCの適用例など、ラウンドトリップタイムレイテンシクリティカルの適用例では、最大容認可能な遅延は、プロセスの最速の一般的な時間定数の次数未満でなければならない。別の表現をすると、制御されたC−MTCプロセスは特定の制御帯域幅を有する。各制御標的の規則的サンプリングが実施されなければならず、制御基準が決定されなければならない。かかるサンプリングは、一般的に、好ましくは100倍程度の高速など、制御時間定数の少なくとも10〜20倍高速でなければならない。プロセスに対して容認可能な遅延は、プロセス制御帯域幅の逆数よりも大幅に小さくなければならない。
マルチポイントデータフロー制御は、好ましくは、かかる要求に従って設定されなければならない。したがって、一実施形態では、参照ラウンドトリップタイム値を取得し、計算し、提供し、速度制御信号を生成し、提供するステップは、一定のサンプリング期間で規則的に実施される。
本明細書に提示される技術の最初の概観を与えるため、n+1個の送信キューノードは、ワイヤレスインターフェース送信を実施し、それらの送信データを、一般的には各「ベアラ」に対して1つのキューである送信キューから得る、ノードであることが注目される。ベアラは、ソースとエンドユーザとの間のIP接続として考えてもよい。送信キューノードがキューを必要とする理由は、無線チャネルが急速なフェーディングを起こすためである。更に、バックホールインターフェースによって提供される、送信キューノードとコントローラノードとの間のインターフェースは、ダウンリンクおよびアップリンクの両方で遅延が起こる。上流に送信するデータがある場合に、送信キューノードがデータを使い果たさないことを確保するため、バッファリングの目的でキューが必要とされる。キューは、一般的に、アップリンク(UL)およびダウンリンク(DL)バックホール遅延の合計程度のパケットドウェル時間を与えるように設計される。
送信キューノードの各キューは、所望の参照値に従うようにデータのラウンドトリップタイムを制御する目的で、いわゆる内部ループコントローラによって制御される。図9では、内部ループコントローラに対する参照値は、
Figure 2019525558
(i=1,…,n)であり、制御された出力はTi,RTT(s)(i=1,…,n)であって、類似の値が内部ループコントローラrに対して定位置にある。結果として得られる内部ループダイナミクスは、伝達関数
Figure 2019525558
(i=1,…,n)によって、また同様に内部ループダイナミクスrに対して表される。それらは、任意の非線形効果を含む、内部ループの全ての特徴の集約された効果を表す。
従来技術では見出すことができない、本明細書に提示する技術の1つの顕著な特徴は、ラウンドトリップタイムスキューが制御目的で使用されることである。特定の実施形態では、ラウンドトリップタイムスキューは、図5および7のラウンドトリップタイムスキューコントローラのそれぞれの場合に対して、参照ノードrの合計ラウンドトリップ遅延に対して測定した、スレーブノード(図5および7ではn個)間の合計ラウンドトリップ遅延の間の差として規定される。これらの量は次式によって与えられる。
RTT,skew,i(s)=TRTT,i(s)−TRTT,r(s),i=1,…,n (5)
式中、rはノードrに対して選択された参照経路を示す。ラウンドトリップタイムは、例えば、サンプリングインスタンスごとの一般的な送信データ項目のタイムタギングによって、また確認(ACK)の返信を受け取ったときの時間を測定することによって、簡単に測定することができる。その際、重要な制限は、ACKが、それが表すデータと同じレッグを移動する必要があることである。
ラウンドトリップタイムの合計に関する関係は次式となる。
RTT,sum(s)=TRTT,1(s)+…+TRTT,n(s)+TRTT,r(s) (6)
したがって、タイムスキューと遅延の合計との測定には、各内部ループコントローラにおいて、ラウンドトリップ遅延を制御し測定すること、ならびにコントローラノードにおいて、各ベアラに対してラウンドトリップタイムスキューとラウンドトリップタイムの合計とを形成することが関与する。
従来技術では見出すことができない、本明細書に提示する技術の特定の実施形態における別の顕著な特徴は、ラウンドトリップタイムスキュー制御コマンドを、上述した内部ループコントローラが必要とするラウンドトリップタイム参照信号へと高度に変換することである。高度な変換は、ラウンドトリップタイムチャネルの合計に対する別個のコントローラを含む。コントローラは伝達関数CRTT,sum(s)によって表される。この信号にコントローラを使用することによって、選択された参照値に向かって信号を正確に調整することが可能になる。そのように作成された制御信号は、結合行列ネットワークMによって、ラウンドトリップタイムスキュー制御信号と組み合わされて、求められる参照値
Figure 2019525558
(i=1,…,n)を作成する。
従来技術では見出すことができない、本明細書に提示する技術の特定の実施形態における別の顕著な特徴は、計数された全ての経路/リンクとして、ラウンドトリップタイム遅延の合計に対して、参照値を設定するのが可能であることを含む。これは、データ枯渇によって経路/リンクがダウンしないことを確保するために非常に有用である。リンクを通じたかかるデータ枯渇は、ウルトラリーンのピギーバック制御チャネルおよびシステム情報データにシグナリングされないであろうことを意味する。したがってこれは、前記経路/リンクがダウンすることにつながり得る、ワイヤレスチャネル状態情報または同期などの重要なリンク情報が失われることを意味する場合がある。これを回避する1つの手法は、アクティブであることが望ましい全ての経路/リンクを何らかのデータが常に行き来していることを確保することである。これは、セットポイント値または参照値
Figure 2019525558
と、関連するコントローラフィルタCRTT,sum(s)とを介して、本発明によって達成される。これは、例えば、ゼロスキュー参照値を有する例を考察することによって理解することができる。その場合、遅延の合計は全ての経路/リンクに沿って分配されることになるので、参照値が十分に大きい場合、全てのリンクのラウンドトリップ遅延は前記リンクのバックホール遅延よりも著しく大きくなる。つまり、送信データキューは、全ての送信キューにおいて非ゼロデータ量を要する、遅延を加算しなければならなくなる。5Gでは、高搬送周波数で起こる非常に急激な電波遮蔽に対して、非常に突然の主リンクダウンが起こることがあるので、複数のリンクをアクティブに保つことがますます重要になるであろうことに留意されたい。例えば、「Multi−rate uplink channel prediction and enhanced link adaptation for VoLTE」,D.Sandberg and T.Wigren,Proc.VTC 2015 Fall,Boston,Ma,Sep.6−9,2015を参照のこと。
このように、ラウンドトリップ遅延制御チャネルの合計はこの話題と関連付けられる。一実施形態では、この制御チャネルの合計ポイントに続くデッドゾーンを用いて、インターバル制御が導入される。これは、例えば図5の例である。これが利点である理由は以下のように説明することができる。本発明のドライバであるC−MTCの適用例は、制御信号およびフィードバック情報の規則的なサンプリングに基づく場合が最も多い。その結果、図5の各データ経路間のラウンドトリップタイムスキューは、一般的に、ゼロ参照値に向かって制御する必要がある。これに当てはまらない場合、異なる送信ノード(経路)を通じて送られたC−MTCの適用例の制御信号は、他の信号よりも早くまたは遅れて到着することがある。この制約により、経路のうち1つのバックホール遅延が変化した場合、他の全ての送信ノードキューのデータ量を調節することによって、他の全ての経路の遅延も変化しなければならないことになる。これには、場合によっては、ラウンドトリップタイムチャネルの合計によって制御される、ラウンドトリップタイムの測定された合計の変化を要することがある。このチャネルの参照値も変更されない限り、結果は、負のキュードウェル時間を有するスキュー制御目標と一致しないことがある。これを回避するため、ラウンドトリップタイムチャネルの合計におけるデッドゾーンによって一致が確保されてもよい。このデッドゾーンの幅は、最悪の場合の経路のラウンドトリップタイムを経路の数で乗算したものに少なくとも等しい必要がある。
一例として、次の2経路の例について検討する。
経路1:
バックホールUL遅延=1ms
バックホールDL遅延=1ms
経路2(参照):
バックホールUL遅延=2ms
バックホールDL遅延=2ms
T_sum_ref=12ms
T_skew_ref=0ms
この場合、コントローラは次のようになるであろう(デッドゾーンなし)。
T_queue_1=4ms
T_queue_2=2ms
レッグ2のDLバックホール遅延が5msに変化した場合、解決策は次のように変化するであろう。
T_queue_1=4ms
T_queue_2=−1ms
これは明らかに実現不可能である。数ミリ秒のマージンを許容するデッドゾーンにより、実現可能な解決策に至ることが可能であろう。
C−MTCの場合のラウンドトリップタイムスキューの制御目標は、ゼロである場合が最も多いので、これらの制御チャネルのデッドゾーンは、図5では任意として記されることに留意されたい。この点で、以前の適用例におけるスキュー制御ループにデッドゾーンを使用することで、かかる調節に対する余地が許容され、それによってダウンリンク遅延ループの合計との一致が保たれることにも留意されたい。
図7の実施形態では、デッドゾーンの問題は、別の方法として、参照ラウンドトリップタイムに対して直接、代わりに結合行列からの出力にインターバル制御を導入することによって対処される。
大域的安定性によって、性能に悪影響を及ぼし得る、コントローラアルゴリズムの時々の誤動作に対抗する保証がもたらされるので、保証された内部ループの安定性は、実践上重要である。図5または7の内部ループフィードバックループの安定性に対処するには、多数の動作が必要である。図9のブロック図は、ポポフの基準が有効である、図3のブロック図に変換する必要がある。
結果として得られる変換済みのブロック図のループ利得
Figure 2019525558
を計算しなければならない。
ポポフの基準を適用しなければならない。ここで、図9のブロック図を調べることによって、単純に、
Figure 2019525558
とu(s)との間の信号から伝達関数を計算することによって、ブロックを変換せずにループ利得を計算できることが示される。簡単な計算によって次式がもたらされる。
Figure 2019525558
ポポフの条件によって表現される安定性条件は、次式の通りになる。
Figure 2019525558
非線形性の最大傾斜が1であるため、このようになる。
定数コントローラフィルタの簡単な計算によって、次式が示される。
Figure 2019525558
これは、ポポフの曲線が常に複素下半平面に拘束されることを意味する。したがって、正の傾斜を有する回転軸−1+j0を通る線を見出すことが常に可能なので、ポポフの曲線は線の右側(および下側)にある。結論として、本発明の内部ループは、それが経験するラウンドトリップタイムにかかわらず、大域的に安定である。図が図13に示される。
上述した時不変の埋込みを達成するため、特定のシグナリングをワイヤレス送信ポイントとコントローラノードとの間で実施しなければならない。ワイヤレス送信ポイントが経験するワイヤレス速度は、問題のノードの識別子と関連付けられる、コントローラノードに提供されなければならない。これは、例えば、スレーブノードの識別子(数)およびベアラの識別子(数)をシグナリングすることによって達成することができる。
現在提示されている技術は、ラウンドトリップタイムスキューフロー制御の使用によって、改善された5Gマルチポイントフロー制御を提供する。かかるラウンドトリップタイムスキューフロー制御によって、例えばC−MTCに関して、5Gマルチポイント送信が使用されるときに、保証されたレイテンシおよびレイテンシ差が可能になる。更に、ウルトラリーン送信の5Gの概念と一致するフロー制御が提供される。現在提示されている技術はまた、ラウンドトリップタイムスキュー制御に焦点を当てることにより、非常に良好な安定性を有して、大域的に無条件で安定したウィンドウに基づいた内部ループの片脚制御を適用できるようにしている。
本明細書で使用するとき、非限定的用語「ユーザ機器(UE)」、「局(STA)」、および「ワイヤレス通信デバイス」は、移動電話、携帯電話、無線通信能力を備えた携帯情報端末(PDA)、スマートフォン、内部もしくは外部モバイルブロードバンドモデムを備えたラップトップまたはパーソナルコンピュータ(PC)、無線通信能力を備えたタブレットPC、ターゲットデバイス、デバイスツーデバイスUE、マシンタイプUEもしくはマシンツーマシン通信が可能なUE、iPAD、顧客構内設備(CPE)、ラップトップ埋込み機器(LEE)、ラップトップ搭載機器(LME)、ユニバーサルシリアルバス(USB)ドングル、ポータブル電子無線通信デバイス、無線通信能力を備えたセンサデバイスなどを指すことがある。特に、用語「UE」、用語「局」、および用語「ワイヤレス通信デバイス」は、ワイヤレス通信システムのネットワークノードと通信する、および/または場合によっては別のワイヤレス通信デバイスと直接通信する、いずれかのタイプのワイヤレスデバイスを含む、非限定的用語として解釈されるべきである。換言すれば、ワイヤレス通信デバイスは、任意の関連する通信規格に従ったワイヤレス通信用の回路類を備えた、いずれかのデバイスであってもよい。
本明細書で使用するとき、非限定的用語「ネットワークノード」は、基地局、アクセスポイント、ネットワークコントローラなどのネットワーク制御ノード、無線ネットワークコントローラ、基地局コントローラ、アクセスコントローラなどを指すことがある。特に、用語「基地局」は、ノードB、または発展型ノードB(eNB)などの標準化された基地局、またマクロ/ミクロ/ピコ無線基地局、フェムト基地局としても知られるホーム基地局、中継ノード、中継器、無線アクセスポイント、無線送受信機基地局(BTS)、また更には1つもしくは複数の遠隔無線装置(RRU)を制御する無線制御ノードなどを含む、様々なタイプの無線基地局を包含することがある。
以下、一般的な非限定的用語「通信装置」は、ネットワークノードおよび/または関連するワイヤレスデバイスを含む。
本明細書で使用するとき、用語「ネットワークデバイス」は、アクセスネットワーク、コアネットワーク、および類似のネットワーク構造のデバイスを含むがそれらに限定されない、通信ネットワークと接続されて位置するいずれかのデバイスを指すことがある。ネットワークデバイスという用語は、クラウドベースのネットワークデバイスを包含することもある。
本明細書に記載する方法およびデバイスは、様々な手法で組み合わせ、再構成できることが認識されるであろう。
例えば、実施形態は、ハードウェア、または適切な処理回路類によって実行されるソフトウェア、またはそれらの組み合わせの形で実装されてもよい。
本明細書に記載するステップ、機能、手順、モジュール、および/またはブロックは、汎用電子回路類および特定用途向け回路類の両方を含む、ディスクリート回路または集積回路技術などの任意の従来技術を使用して、ハードウェアの形で実装されてもよい。
別の方法として、または補足として、本明細書に記載するステップ、機能、手順、モジュール、および/またはブロックの少なくともいくつかは、1つもしくは複数のプロセッサまたは処理装置などの適切な処理回路類によって実行されるコンピュータプログラムなど、ソフトウェアの形で実装されてもよい。
処理回路類の例としては、1つもしくは複数のマイクロプロセッサ、1つもしくは複数のデジタル信号プロセッサ(DSP)、1つもしくは複数の中央処理装置(CPU)、ビデオアクセラレーションハードウェア、ならびに/あるいは1つもしくは複数のフィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、または1つもしくは複数のプログラマブル論理コントローラ(PLC)など、任意の適切なプログラマブル論理回路類が挙げられるが、それらに限定されない。
また、提案する技術が実装されたいずれかの従来デバイスもしくは装置の一般処理能力を再使用することが、可能であってもよいことが理解されるべきである。また、例えば、既存のソフトウェアの再プログラミングによって、または新しいソフトウェアコンポーネントを追加することによって、既存のソフトウェアを再使用することが可能であってもよい。
提案する技術の一態様によれば、ワイヤレス通信システムにおけるマルチポイントデータフロー制御を支援するように設定される、コントローラノードが提供される。ワイヤレス通信システムは、n+1(n≧1)個のワイヤレス送信ポイントを有する。コントローラノードは、各ワイヤレス送信ポイントに対して、それぞれのワイヤレス送信ポイントを介してユーザ機器へと移動するデータと、前記それぞれのワイヤレス送信ポイントを介して戻される確認メッセージとに関する、現在のサンプリング周期のラウンドトリップタイムを取得するように設定される。コントローラノードは、個々のワイヤレス送信ポイントに対して、現在のサンプリング周期のラウンドトリップタイムスキューを計算するように設定される。ラウンドトリップタイムスキューは、それぞれのワイヤレス送信ポイントの取得したラウンドトリップタイムと参照値との差である。コントローラノードは、計算したラウンドトリップタイムスキューに応じて、各ワイヤレス送信ポイントの参照ラウンドトリップタイム値を提供するように設定される。コントローラノードは、それぞれの参照ラウンドトリップタイム値に応じて、各ワイヤレス送信ポイントに対して速度制御信号を生成するように設定される。
一実施形態では、コントローラノードは、ワイヤレス送信ポイントの参照ワイヤレス送信ポイントのラウンドトリップタイムとして、参照値を取得するように設定される。それにより、ラウンドトリップタイムスキューは、それぞれのワイヤレス送信ポイントの取得したラウンドトリップタイムと参照ワイヤレス送信ポイントの取得したラウンドトリップタイムとの差となる。コントローラノードは更に、参照ワイヤレス送信ポイント以外の各ワイヤレス送信ポイントに対して、ラウンドトリップタイムスキューを計算するように設定される。更なる実施形態では、コントローラノードは、各前記ラウンドトリップタイムスキューをゼロに向かって制御するという制約下で、提供を実施するように設定される。
一実施形態では、コントローラノードは、計算において、前記現在のサンプリング周期に対する前記ワイヤレス送信ポイントの前記ラウンドトリップタイムの合計を計算することを更に含むように設定される。それにより、コントローラノードは、ラウンドトリップタイムの計算した合計に更に応じて、参照ラウンドトリップタイム値を提供するように設定される。更なる実施形態では、コントローラノードは、提供において、ラウンドトリップタイムの計算した合計に対する参照値を設定することと、ラウンドトリップタイムの合計を参照値に向かって制御するという制約下で、参照ラウンドトリップタイム値を提供することとを、更に含むように設定される。更なる実施形態では、コントローラノードは、提供において、ラウンドトリップタイムの合計が、ラウンドトリップタイムの計算した合計に対する参照値の既定のデッドゾーン内にある場合に、ラウンドトリップタイムの合計の制御をやめることを更に含むように設定される。
一実施形態では、コントローラノードは、各ワイヤレス送信ポイントに対する参照ラウンドトリップタイム値を提供して、計算したラウンドトリップタイムスキューをフィルタ処理したラウンドトリップタイムスキュー誤差へと変換することにおいて、ラウンドトリップタイムの計算した合計をラウンドトリップタイム誤りのフィルタ処理した合計へと変換し、フィルタ処理したラウンドトリップタイムスキュー誤差とラウンドトリップタイム誤りのフィルタ処理した合計とを組み合わせて、結合行列によって参照ラウンドトリップタイム値とするように設定される。更なる実施形態では、結合行列は、それぞれの参照ラウンドトリップタイム値を静的にデカップリングする行列である。
一実施形態では、コントローラノードは、フィルタ処理したラウンドトリップタイムスキュー誤差とラウンドトリップタイム誤りのフィルタ処理した合計とを組み合わせて、参照ラウンドトリップタイム値とすることにおいて、結合行列の正の出力値を参照ラウンドトリップタイム値として設定し、結合行列の負の出力値をゼロの参照ラウンドトリップタイム値に調節するように設定される。
一実施形態では、コントローラノードは、各ワイヤレス送信ポイントに対する速度制御信号の生成において、それぞれのワイヤレス送信ポイントのワイヤレスインターフェースに対するエアインターフェース速度を表すデータを受信するように設定される。コントローラノードは更に、参照ラウンドトリップタイム値をエアインターフェース速度で乗算することによって、伝送中データ項目の参照数を算出するように設定される。コントローラノードは更に、それぞれのワイヤレス送信ポイントからフィードバック情報を受信し、フィードバック情報に応じて伝送中データ項目の数を推定し、伝送中データ項目の参照数を伝送中データ項目の推定数と比較するように設定される。それにより、比較に応じて速度制御信号が生成される。
一実施形態では、コントローラノードは、最新の確認済みデータ項目のシーケンス番号をフィードバック情報から取得することによって、それぞれのワイヤレス送信ポイントに提供される最新のデータ項目を表すシーケンス番号を取得することによって、また伝送中データ項目の数として、それぞれのワイヤレス送信ポイントに提供される最新のデータ項目を表すシーケンス番号と、フィードバック情報からの最新の確認済みデータ項目のシーケンス番号との差を計算することによって、伝送中データ項目の数の推定を実施するように設定される。
一実施形態では、コントローラノードは、参照ラウンドトリップタイム値の取得、計算、提供、速度制御信号の生成、および提供を、一定のサンプリング期間で規則的に実施するように設定される。
一実施形態では、コントローラノードは更に、それぞれの速度制御信号に従って、各ワイヤレス送信ポイントにデータを送信するように設定される。
図14は、一実施形態によるプロセッサメモリの実装に基づいた、コントローラノード100の一例を示す概略ブロック図である。この特定の例では、コントローラノード100は、プロセッサ110とメモリ120とを備え、メモリ120は、プロセッサ110によって実行可能な命令を含み、それによってプロセッサが、ワイヤレス通信システムのマルチポイントデータフロー制御を支援するように動作する。プロセッサは、ラウンドトリップタイムスキューを計算し、参照ラウンドトリップタイム値を提供し、速度制御信号を生成するように動作する。
コントローラノード100は、通信回路130も含んでもよい。通信回路130は、ネットワーク中の他のデバイスおよび/またはネットワークノードとのワイヤードおよび/またはワイヤレス通信の機能を含んでもよい。特定の例では、通信回路130は、情報の送信および/または受信を含む、1つまたは複数の他のノードと通信するための無線回路類に基づいてもよい。通信回路130は、プロセッサ110および/またはメモリ120に相互接続されてもよい。例として、通信回路130は、受信機、送信機、送受信機、入出力(I/O)回路類、入力ポート、および/または出力ポートのいずれかを含んでもよい。一実施形態では、コントローラノードは、ラウンドトリップタイムを取得するように設定される通信回路類を含む。
図15は、一実施形態によるハードウェア回路類の実現例に基づいた、コントローラノード200の別の例を示す概略ブロック図である。適切なハードウェア(HW)回路類の特定の例としては、1つもしくは複数の適切に設定される、または場合によっては再設定可能な電子回路類、例えば特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、あるいは、適切なレジスタ(REG)および/またはメモリ装置(MEM)と接続された、専門の機能を実施する相互接続された離散的な論理ゲートおよび/またはフリップフロップに基づいた回路など、他のあらゆるハードウェア論理が挙げられる。
図16は、適切なメモリ装置320と接続された、プロセッサ310−1、310−2およびハードウェア回路類330−1、330−2の両方の組み合わせに基づいた、コントローラノード300の更に別の例を示す概略ブロック図である。コントローラノード300は、1つまたは複数のプロセッサ310−1、310−2と、ソフトウェアおよびデータの記憶装置を含むメモリ320と、ASICおよび/またはFPGAなど、ハードウェア回路類330−1、330−2の1つもしくは複数の装置とを含む。したがって、全体の機能性は、1つもしくは複数のプロセッサ310−1、310−2で実行されるようにプログラムされたソフトウェア(SW)と、ASICおよび/またはFPGAなど、1つもしくは複数の予め設定される、または場合によっては再設定可能なハードウェア回路330−1、330−2との間で分割される。実際のハードウェア・ソフトウェア間分割は、処理速度、実装コスト、および他の要件を含む多数の因子に基づいて、システム設計者が決定することができる。
別の方法として、または補足として、本明細書に記載するステップ、機能、手順、モジュール、および/またはブロックの少なくともいくつかは、1つもしくは複数のプロセッサまたは処理装置などの適切な処理回路類によって実行されるコンピュータプログラムなど、ソフトウェアの形で実現されてもよい。
したがって、本明細書に提示するフロー図または図面は、1つまたは複数のプロセッサによって実施されるとき、コンピュータフロー図または図面として見なすことができる。対応する装置は、一群の機能モジュールとして規定されてもよく、プロセッサによって実施される各ステップが1つの機能モジュールに対応する。この場合、機能モジュールは、プロセッサ上で稼動するコンピュータプログラムとして実現される。
処理回路類の例としては、1つもしくは複数のマイクロプロセッサ、1つもしくは複数のデジタル信号プロセッサ(DSP)、1つもしくは複数の中央処理装置(CPU)、ビデオアクセラレーションハードウェア、ならびに/あるいは1つもしくは複数のフィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、または1つもしくは複数のプログラマブル論理コントローラ(PLC)など、任意の適切なプログラマブル論理回路類が挙げられるがそれらに限定されない。
また、提案する技術が実現されたいずれかの従来デバイスもしくは装置の一般処理能力を再使用することが、可能であってもよいことが理解されるべきである。また、例えば、既存のソフトウェアの再プログラミングによって、または新しいソフトウェアコンポーネントを追加することによって、既存のソフトウェアを再使用することが可能であってもよい。
図17は、コントローラノードの一実施形態によるコンピュータ実装400の一例を示す概略図である。この特定の例では、本明細書に記載するステップ、機能、手順、モジュール、および/またはブロックの少なくともいくつかが、1つまたは複数のプロセッサ410を含む処理回路類による実行のためにメモリ420にロードされる、コンピュータプログラム425;435の形で実現される。プロセッサ410およびメモリ420は、互いに相互接続されて、通常のソフトウェア実行ができるようにされる。任意の入出力デバイス440も、プロセッサ410および/またはメモリ420に相互接続されて、入力パラメータおよび/または結果として得られる出力パラメータなど、関連データの入力および/または出力ができるようにされてもよい。
用語「プロセッサ」は、特定の処理、判定、または計算タスクを実施するのに、プログラムコードまたはコンピュータプログラム命令を実行することができる任意のシステムまたはデバイスとして、一般的な意味で解釈されるべきである。
このように、1つまたは複数のプロセッサ410を含む処理回路類は、コンピュータプログラム425を実行したとき、本明細書に記載するものなどの明確な処理タスクを実施するように設定される。
処理回路類は、上述したステップ、機能、手順、および/またはブロックのみを実行する専用のものにする必要はなく、他のタスクも実行してもよい。
特定の実施形態では、コンピュータプログラム425;435は、少なくとも1つのプロセッサ410によって実行されると、プロセッサ410に、ワイヤレス通信システムにおけるn+1(n≧1)個の各ワイヤレス送信ポイントに対して、それぞれのワイヤレス送信ポイントを介してユーザ機器へと移動するデータと、それぞれのワイヤレス送信ポイントを介して戻される確認メッセージとに関する、現在のサンプリング周期のラウンドトリップタイムを取得させて、個々のワイヤレス送信ポイントに対する現在のサンプリング周期のラウンドトリップタイムスキューを計算させる、命令を含む。ラウンドトリップタイムスキューは、それぞれのワイヤレス送信ポイントの取得したラウンドトリップタイムと参照値との差である。コンピュータプログラム425;435は、プロセッサ410によって実行されると、プロセッサ410に、計算したラウンドトリップタイムスキューに応じて、各ワイヤレス送信ポイントに対する参照ラウンドトリップタイム値を提供させ、各ワイヤレス送信ポイントに対して、それぞれの参照ラウンドトリップタイム値に応じて速度制御信号を生成させる、命令を更に含む。
提案する技術の別の態様によれば、ワイヤレス送信ポイントとユーザ機器との間のワイヤレスインターフェースのエアインターフェース速度を取得するように設定される、ワイヤレス通信システムのワイヤレス送信ポイントが提供される。ワイヤレス送信ポイントは、確認済みデータ項目のシーケンス番号と関連付けられたフィードバック情報を取得するように更に設定される。ワイヤレス送信ポイントは、エアインターフェース速度およびフィードバック情報を表すデータをコントローラノードに提供するように設定される。ワイヤレス送信ポイントは、エアインターフェース速度およびフィードバック情報から推論した速度制御信号に従って、コントローラノードからデータを受信するように設定される。ワイヤレス送信ポイントは、エアインターフェース速度に従って、受信データのユーザ機器への送信を実施するように設定される。
図18は、一実施形態によるプロセッサメモリの実装に基づいた、ワイヤレス送信ポイント101の一例を示す概略ブロック図である。この特定の例では、ワイヤレス送信ポイント101は、プロセッサ111とメモリ121とを備え、メモリ121は、プロセッサ111によって実行可能な命令を含み、それによってプロセッサが、エアインターフェース速度を取得し、フィードバック情報を取得するように動作する。
ワイヤレス送信ポイント101は、通信回路131も含んでもよい。通信回路131は、ネットワーク中の他のデバイスおよび/またはネットワークノードとのワイヤードおよび/またはワイヤレス通信の機能を含んでもよい。特定の例では、通信回路131は、情報の送信および/または受信を含む、1つまたは複数の他のノードと通信するための無線回路類に基づいてもよい。通信回路131は、プロセッサ111および/またはメモリ121に相互接続されてもよい。例として、通信回路131は、受信機、送信機、送受信機、入出力(I/O)回路類、入力ポート、および/または出力ポートのいずれかを含んでもよい。一実施形態では、送信ポイントは、エアインターフェース速度およびフィードバック情報を表すデータをコントローラノードに提供し、データをコントローラノードから受信し、エアインターフェース速度に従ってユーザ機器への送信を実施するように設定される、通信回路類131を含む。
図19は、一実施形態によるハードウェア回路類の実装に基づいた、ワイヤレス送信ポイント201の別の一例を示す概略ブロック図である。適切なハードウェア(HW)回路類の特定の例としては、1つもしくは複数の適切に設定される、または場合によっては再設定可能な電子回路類、例えば特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、あるいは、適切なレジスタ(REG)および/またはメモリ装置(MEM)と接続された、専門の機能を実施する相互接続された離散的な論理ゲートおよび/またはフリップフロップに基づいた回路など、他のあらゆるハードウェア論理が挙げられる。
図20は、適切なメモリ装置321と接続された、プロセッサ311−1、311−2およびハードウェア回路類331−1、331−2の両方の組み合わせに基づいた、ワイヤレス送信ポイント301の更に別の例を示す概略ブロック図である。ワイヤレス送信ポイント301は、1つまたは複数のプロセッサ311−1、311−2と、ソフトウェアおよびデータの記憶装置を含むメモリ321と、ASICおよび/またはFPGAなど、ハードウェア回路類331−1、331−2の1つもしくは複数の装置とを含む。したがって、全体の機能性は、1つもしくは複数のプロセッサ311−1、311−2で実行されるようにプログラムされたソフトウェア(SW)と、ASICおよび/またはFPGAなど、1つもしくは複数の予め設定される、または場合によっては再設定可能なハードウェア回路331−1、331−2との間で分割される。実際のハードウェア・ソフトウェア間分割は、処理速度、実装コスト、および他の要件を含む多数の因子に基づいて、システム設計者が決定することができる。
別の方法として、または補足として、本明細書に記載するステップ、機能、手順、モジュール、および/またはブロックの少なくともいくつかは、コントローラノードと類似して、1つもしくは複数のプロセッサまたは処理装置などの適切な処理回路類によって実行されるコンピュータプログラムなど、ソフトウェアの形で実現されてもよい。
図21は、ワイヤレス送信ポイントの一実施形態によるコンピュータ実装401の一例を示す概略図である。この特定の例では、本明細書に記載されるステップ、機能、手順、モジュール、および/またはブロックの少なくともいくつかが、1つまたは複数のプロセッサ411を含む処理回路類によって実行される、メモリ421にロードされるコンピュータプログラム426;436の形で実現される。プロセッサ411およびメモリ421は、互いに相互接続されて、通常のソフトウェア実行ができるようにされる。任意の入出力デバイス441も、プロセッサ411および/またはメモリ421に相互接続されて、入力パラメータおよび/または結果として得られる出力パラメータなど、関連データの入力および/または出力ができるようにされてもよい。
特定の実施形態では、コンピュータプログラムは、少なくとも1つのプロセッサによって実行されると、プロセッサに、ワイヤレス送信ポイントとユーザ機器との間のワイヤレスインターフェースのエアインターフェース速度を取得させ、確認済みデータ項目のシーケンス番号と関連付けられたフィードバック情報を取得させ、エアインターフェース速度およびフィードバック情報を表すデータをコントローラノードに提供させる、命令を含む。コンピュータプログラムは、プロセッサによって実行されると、プロセッサに、エアインターフェース速度およびフィードバック情報から推論した速度制御信号に従って、コントローラノードからデータを受信させ、エアインターフェース速度に従って受信データのユーザ機器への送信を実行させる、命令を更に含む。
提案する技術はまた、本明細書で上述したような、コンピュータプログラムを格納したコンピュータ可読媒体を備えるコンピュータプログラム製品を提供する。
提案する技術はまた、電子信号、光信号、電磁信号、磁気信号、電気信号、無線信号、マイクロ波信号、またはコンピュータ可読記憶媒体のうちの1つである、コンピュータプログラムを含むキャリアを提供する。
例として、図17を参照すると、ソフトウェアまたはコンピュータプログラム425;435は、通常はコンピュータ可読媒体420;430に、特に不揮発性媒体に保持または格納される、コンピュータプログラム製品として実現されてもよい。コンピュータ可読媒体は、読出し専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、コンパクトディスク(CD)、デジタル多目的ディスク(DVD)、ブルーレイディスク、ユニバーサルシリアルバス(USB)メモリ、ハードディスクドライブ(HDD)記憶デバイス、フラッシュメモリ、磁気テープ、または他のいずれかの従来のメモリデバイスを含むがそれらに限定されない、1つもしくは複数の取外し可能または取外し不能のメモリデバイスを含んでもよい。したがって、コンピュータプログラムは、処理回路類によって実行するため、コンピュータまたは等価の処理デバイスの動作中のメモリにロードされてもよい。
同様に、例として、図21を参照すると、ソフトウェアまたはコンピュータプログラム426;436は、通常はコンピュータ可読媒体421;431に、特に不揮発性媒体に保持または格納される、コンピュータプログラム製品として実現されてもよい。コンピュータ可読媒体は、読出し専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、コンパクトディスク(CD)、デジタル多目的ディスク(DVD)、ブルーレイディスク、ユニバーサルシリアルバス(USB)メモリ、ハードディスクドライブ(HDD)記憶デバイス、フラッシュメモリ、磁気テープ、または他のいずれかの従来のメモリデバイスを含むがそれらに限定されない、1つもしくは複数の取外し可能または取外し不能のメモリデバイスを含んでもよい。したがって、コンピュータプログラムは、処理回路類によって実行するため、コンピュータまたは等価の処理デバイスの動作中のメモリにロードされてもよい。
図22は、実施形態のいずれかによる、コントローラノード100;200;300;400を備えるネットワークデバイス99の一例を示す概略ブロック図である。
一態様によれば、本明細書に記載するようなコントローラノード100;200;300;400を備えるネットワークデバイス99が提供される。
ネットワークデバイスは、ワイヤレス通信システムにおけるいずれかの適切なネットワークデバイス、またはワイヤレス通信システムと接続されたネットワークデバイスであってもよい。例として、ネットワークデバイスは、基地局またはアクセスポイントなどの適切なネットワークノードであってもよい。しかしながら、ネットワークデバイスは、あるいはクラウド実装によるネットワークデバイスであってもよい。
図23は、実施形態のいずれかによる、ワイヤレス送信ポイント101;201;301;401を備えるネットワークデバイス99の一例を示す概略ブロック図である。
一態様によれば、本明細書に記載するようなワイヤレス送信ポイント101;201;301;401を備えるネットワークデバイス99が提供される。
ネットワークデバイスは、ワイヤレス通信システムにおけるいずれかの適切なネットワークデバイス、またはワイヤレス通信システムと接続されたネットワークデバイスであってもよい。例として、ネットワークデバイスは、基地局またはアクセスポイントなどの適切なネットワークノードであってもよい。しかしながら、ネットワークデバイスは、あるいはクラウド実装によるネットワークデバイスであってもよい。
本明細書に提示するフロー図または図面は、1つまたは複数のプロセッサによって実施されるとき、コンピュータフロー図または図面として見なすことができる。対応する装置は、一群の機能モジュールとして規定されてもよく、プロセッサによって実施される各ステップが1つの機能モジュールに対応する。この場合、機能モジュールは、プロセッサ上で稼動するコンピュータプログラムとして実現される。
このように、メモリに常駐するコンピュータプログラムは、プロセッサによって実行されたとき、本明細書に記載するステップおよび/またはタスクの少なくとも一部を実施するように設定される、適切な機能モジュールとして組織されてもよい。
図24は、ワイヤレス通信システムにおけるマルチポイントデータフロー制御を支援するコントローラノード500の一例を示す概略図である。ワイヤレス通信システムは、n+1(n≧1)個のワイヤレス送信ポイントを有する。コントローラノードは、各ワイヤレス送信ポイントに対して、それぞれのワイヤレス送信ポイントを介してユーザ機器へと移動するデータと、それぞれのワイヤレス送信ポイントを介して戻される確認メッセージとに関する、現在のサンプリング周期のラウンドトリップタイムを取得する、取得モジュール510を備える。コントローラノードは、個々の前記ワイヤレス送信ポイントに対して、前記現在のサンプリング周期のラウンドトリップタイムスキューを計算する、計算モジュール520を更に備える。ラウンドトリップタイムスキューは、それぞれのワイヤレス送信ポイントの取得したラウンドトリップタイムと参照値との差である。コントローラノードは、計算したラウンドトリップタイムスキューに応じて、各ワイヤレス送信ポイントの参照ラウンドトリップタイム値を提供する、参照値提供モジュール530を更に備える。コントローラノードは、それぞれの参照ラウンドトリップタイム値に応じて、各ワイヤレス送信ポイントに対して速度制御信号を生成する、生成モジュール540を更に備える。
あるいは、図24のモジュールを、主にハードウェアモジュールによって、または別の方法としてハードウェアによって、関連するモジュール間の適切な相互接続と共に実現することが可能である。特定の例としては、1つまたは複数の適切に設定されるデジタル信号プロセッサおよび他の既知の電子回路、例えば、上述したような、専門の機能を実施する相互接続された離散的な論理ゲート、および/または特定用途向け集積回路(ASIC)が挙げられる。有用なハードウェアの他の例としては、入出力(I/O)回路類、ならびに/あるいは信号を受信および/または送信する回路類が挙げられる。ソフトウェア対ハードウェアの範囲は純粋に実装上の選択である。
図25は、ワイヤレス送信ポイント501の一例を示す概略図である。ワイヤレス送信ポイントは、ワイヤレス送信ポイントとユーザ機器との間のワイヤレスインターフェースのエアインターフェース速度と、確認済みデータ項目のシーケンス番号と関連付けられたフィードバック情報とを取得する、取得モジュール511を備える。ワイヤレス送信ポイントは、エアインターフェース速度およびフィードバック情報を表すデータをコントローラノードに提供する、提供モジュール521を更に備える。ワイヤレス送信ポイントは、エアインターフェース速度およびフィードバック情報から推論した速度制御信号に従って、コントローラノードからデータを受信する、受信機モジュール531を更に備える。ワイヤレス送信ポイントは、エアインターフェース速度に従って、受信データのユーザ機器への送信を実施する、送信機モジュール541を更に備える。
あるいは、図25のモジュールを、主にハードウェアモジュールによって、または別の方法としてハードウェアによって、関連するモジュール間の適切な相互接続と共に実現することが可能である。特定の例としては、1つまたは複数の適切に設定されるデジタル信号プロセッサおよび他の既知の電子回路、例えば、上述したような、専門の機能を実施する相互接続された離散的な論理ゲート、および/または特定用途向け集積回路(ASIC)が挙げられる。有用なハードウェアの他の例としては、入出力(I/O)回路類、ならびに/あるいは信号を受信および/または送信する回路類が挙げられる。ソフトウェア対ハードウェアの範囲は純粋に実装上の選択である。
リソースがネットワークを通じて遠隔位置にサービスとして送達される、ネットワークノードおよび/またはサーバなど、コンピューティングサービス(ハードウェアおよび/またはソフトウェア)をネットワークデバイスに提供することは、ますます一般的になってきている。例として、これは、本明細書に記載されるような機能性を、1つもしくは複数の別個の物理的ノードまたはサーバに分配または再配置できることを意味する。機能性は、別個の物理的ノードに、即ちいわゆるクラウドに位置付けることができる、1つもしくは複数の共同で働く物理的および/または仮想マシンに、再配置または分配されてもよい。これは、クラウドコンピューティングとも呼ばれることがあり、ネットワーク、サーバ、記憶装置、アプリケーション、および一般のまたはカスタマイズされたサービスなど、設定可能な計算リソースのプールに対する、ユビキタスオンデマンドネットワークアクセスを可能にするモデルである。
この文脈において有用であり得る仮想化の様々な形態があり、次のもののうち1つまたは複数が含まれる。
ネットワークの機能性を統合化して、カスタマイズされたまたは総括的なハードウェアで稼動する仮想化ソフトウェアとする。これは、ネットワーク機能仮想化と呼ばれる場合がある。
別個のハードウェアで稼動するオペレーティングシステムを含む1つまたは複数のアプリケーションスタックを、単一のハードウェアプラットフォーム上で同じ場所に配置する。これは、システム仮想化またはプラットフォーム仮想化と呼ばれる場合がある。
ハードウェアおよび/またはソフトウェアリソースを、何らかの高度なドメインレベルのスケジューリングおよびコーディネーション技術を使用する目的で同じ場所に配置して、システムリソース利用を増加させる。これは、リソース仮想化、または集中型および協調型のリソースプーリングと呼ばれる場合がある。
機能性をいわゆる総括的なデータセンタに集中させるのが望ましい場合が多いが、他のシナリオでは、実際には、ネットワークの異なる部分にわたって機能性を分配するのが有益なことがある。
図26は、一般例において異なるネットワークデバイス間でどのように機能性を分配または分割することができるかの一例を示す概略図である。この例では、少なくとも2つの個々の、ただし相互接続されたネットワークデバイスND1およびND2があり、参照番号610および620をそれぞれ有し、ネットワークデバイス610および620の間で分割された異なる機能性、または同じ機能性の部分を有してもよい。ND3などの追加のネットワークデバイスがあってもよく、参照番号630を有し、かかる分配された実装の一部である。ネットワークデバイス610〜630は、同じワイヤレス通信システムの一部であってもよく、あるいはネットワークデバイスの1つまたは複数は、ワイヤレス通信システムの外部に位置するいわゆるクラウドベースのネットワークデバイスであってもよい。
図27は、1つまたは複数のクラウドベースのネットワークデバイス740と協働する、アクセスネットワーク710および/またはコアネットワーク720および/または動作およびサポートシステム(OSS)730を含む、ワイヤレス通信システムの一例を示す概略図である。アクセスネットワーク710および/またはコアネットワーク720および/またはOSSシステム730に関連する機能性は、少なくとも部分的に、クラウドベースのネットワークデバイス740で実行するように実現されてもよく、クラウドベースのネットワークデバイスと、アクセスネットワークおよび/またはコアネットワークおよび/またはOSSシステムの関連するネットワークノードならびに/あるいは通信装置との間で情報が適切に転送される。
ネットワークデバイス(ND)は、一般に、ネットワークの他の電子デバイスと通信可能に接続されている電子デバイスとして見られてもよい。
例として、ネットワークデバイスは、ハードウェア、ソフトウェア、またはそれらの組み合わせの形で実装されてもよい。例えば、ネットワークデバイスは、専用ネットワークデバイス、または汎用ネットワークデバイス、またはそれらの混合であってもよい。
専用ネットワークデバイスは、ソフトウェアを実行して、本明細書に開示される特徴または機能の1つもしくは複数を提供するのに、カスタム処理回路および所有オペレーティングシステム(OS)を使用してもよい。
汎用ネットワークデバイスは、本明細書に開示される特徴または機能の1つもしくは複数を提供するように設定されるソフトウェアを実行するのに、市販汎用(COTS)プロセッサおよび標準OSを使用してもよい。
例として、専用ネットワークデバイスは、一般的には一連の1つもしくは複数のプロセッサを含む、処理または計算リソースを備えるハードウェア、ならびに物理ポートと呼ばれる場合がある、物理的ネットワークインターフェース(NI)、ならびにソフトウェアが格納された持続的機械可読記憶媒体を含んでもよい。物理的NIは、ネットワークデバイスのハードウェアとして見られてもよく、そこを通して、例えばワイヤレスネットワークインターフェースコントローラ(WNIC)を通してワイヤレスで、またはネットワークインターフェースコントローラ(NIC)に接続された物理的ポートに対するケーブルのプラグインを通して、ネットワーク接続が行われる。動作中、ソフトウェアは、一連の1つまたは複数のソフトウェアインスタンスのインスタンス作成を行うように、ハードウェアによって実行されてもよい。各ソフトウェアインスタンス、およびそのソフトウェアインスタンスを実行するハードウェアの部分は、別個の仮想ネットワーク要素を形成してもよい。
別の例として、汎用ネットワークデバイスは、例えば、一連の1つもしくは複数のプロセッサ、多くの場合はCOTSプロセッサを備えるハードウェア、ネットワークインターフェースコントローラ(NIC)、ならびにソフトウェアが格納された持続的機械可読記憶媒体を含んでもよい。動作中、プロセッサは、ソフトウェアを実行して、1つまたは複数のアプリケーションの1つもしくは複数の組のインスタンス作成を行う。一実施形態は仮想化を実現しないが、代替実施形態は、例えば、仮想化層およびソフトウェアコンテナによって表される、異なる形態の仮想化を使用してもよい。例えば、1つのかかる代替実施形態は、オペレーティングシステムレベルの仮想化を実現し、その場合、仮想化層は、一連のアプリケーションの1つを実行するのにそれぞれ使用されてもよい複数のソフトウェアコンテナの作成を可能にする、オペレーティングシステムのカーネル(またはベースオペレーティングシステムで実行するシム)を表す。例示的な一実施形態では、各ソフトウェアコンテナ(仮想化エンジン、仮想プライベートサーバ、またはジェイルとも呼ばれる)は、ユーザ空間インスタンス(一般的に、仮想メモリ空間)である。これらのユーザ空間インスタンスは、互いに別個であってもよく、またオペレーティングシステムが実行されるカーネル空間とは別個であってもよく、所与のユーザ空間で稼動している一連のアプリケーションは、明示的に許容されない限り、他のプロセスのメモリにアクセスすることはできない。別のかかる代替実施形態は、完全仮想化を実現し、その場合、1)仮想化層がハイパーバイザ(仮想マシンモニタ(VMM)と呼ばれる場合がある)を表すか、またはハイパーバイザがホストオペレーティングシステムの上層で実行され、2)ソフトウェアコンテナが、ハイパーバイザによって実行され、またゲストオペレーティングシステムを含んでもよい、仮想マシンと呼ばれる厳密に隔離されたソフトウェアコンテナの形態をそれぞれ表す。
ハイパーバイザは、様々な仮想化インスタンスの作成および管理を担うソフトウェア/ハードウェアであり、場合によっては実際の物理的ハードウェアである。ハイパーバイザは、下層のリソースを管理し、それらを仮想化インスタンスとして提示する。ハイパーバイザが単一のプロセッサとして見えるように仮想化するものは、実際は、複数の別個のプロセッサを含んでもよい。オペレーティングシステムの観点から、仮想化インスタンスは、実際のハードウェアコンポーネントとして見える。
仮想マシンは、物理的な仮想化されていないマシンで実行しているかのようにプログラムを稼動させる、物理的マシンのソフトウェア実装であり、アプリケーションは一般に、それらが「ベアメタル」ホスト電子デバイスで稼動するのとは対照的に仮想マシンで稼動していることを知らないが、一部のシステムは準仮想化を提供し、それによってオペレーティングシステムまたはアプリケーションは、最適化目的での仮想化の存在に気づくことが可能になる。
1つもしくは複数のアプリケーションの1つまたは複数の組のインスタンス作成、ならびに実装される場合の仮想化層およびソフトウェアコンテナは、集合的にソフトウェアインスタンスと呼ばれる。アプリケーション、実装される場合の対応するソフトウェアコンテナ、およびそれらを実行するハードウェアの部分(その実行専用のハードウェア、および/またはソフトウェアコンテナが一時的に共有するハードウェアのタイムスライスとする)の各組は、別個の仮想ネットワーク要素を形成する。
仮想ネットワーク要素は、仮想ネットワーク要素(VNE)と同様の機能性を実施してもよい。このハードウェアの仮想化は、ネットワーク機能仮想化(NFV)と呼ばれる場合がある。このように、NFVは、多くのネットワーク機器タイプを、業界標準の大容量サーバハードウェア、物理的スイッチ、およびデータセンタに位置することができる物理的記憶装置、ND、および顧客構内設備(CPE)上へと統合するのに使用されてもよい。しかしながら、異なる実施形態は、ソフトウェアコンテナの1つまたは複数を異なるように実現してもよい。例えば、各ソフトウェアコンテナがVNEに対応する実施形態が示されているが、代替実施形態は、ソフトウェアコンテナとVNEのこの対応またはマッピングを、より微細な粒度のレベルで実現してもよく、VNEに対するソフトウェアコンテナの対応を参照して本明細書に記載する技術は、かかるより微細な粒度のレベルが使用される実施形態にも当てはまることが理解されるべきである。
更に別の実施形態によれば、カスタム処理回路類/所有OSとCOTSプロセッサ/標準OSの両方を、ネットワークデバイスに、例えばネットワークデバイスND内のカードまたは回路基板に含む、混合ネットワークデバイスが提供される。かかる混合ネットワークデバイスの特定の実施形態では、専用ネットワークデバイスの機能性を実装するプラットフォーム仮想マシン(VM)などのVMが、混合ネットワークデバイス内に存在するハードウェアに対して準仮想化を提供することができる。
上述した実施形態は単に例として与えられるものであり、提案する技術はそれらに限定されないことが理解されるべきである。添付の特許請求の範囲によって定義されるような本発明の範囲から逸脱することなく、様々な修正、組み合わせ、および変更が実施形態に対して行われてもよいことが、当業者には理解されるであろう。特に、異なる実施形態における異なる部分的な解決策を、技術的に可能であれば、他の設定で組み合わせることができる。
略語
4G 第4世代
5G 第5世代
ASIC 特定用途向け集積回路
BTS 無線送受信機基地局
CD コンパクトディスク
C−MTC クリティカルマシンタイプ通信
COTS 市販汎用
CPE 顧客構内設備
CPU 中央処理装置
DL ダウンリンク
DSP デジタル信号プロセッサ
DVD デジタル多目的ディスク
eNB 発展型ノードB
FPGA フィールドプログラマブルゲートアレイ
HDD ハードディスクドライブ
HW ハードウェア
I/O 入出力
LEE ラップトップ埋込み機器
LME ラップトップ搭載機器
LTE ロングタームエボリューション
MEM メモリ装置
ND ネットワークデバイス
NFV ネットワーク機能仮想化
NI ネットワークインターフェース
NIC ネットワークインターフェースコントローラ
NR 5Gの基地局
OS オペレーティングシステム
OSS 動作およびサポートシステム
PC パーソナルコンピュータ
PDA 携帯情報端末
PLC プログラマブル論理コントローラ
RAM ランダムアクセスメモリ
REG レジスタ
ROM 読出し専用メモリ
RRU 遠隔無線装置
RTT ラウンドトリップタイム
STA 局
SW ソフトウェア
UE ユーザ機器
UL アップリンク
USB ユニバーサルシリアルバス
VM 仮想マシン
VMM 仮想マシンモニタ
VNE 仮想ネットワーク要素
VR 仮想現実
WNIC ワイヤレスネットワークインターフェースコントローラ
付表A
自動制御の専門用語集
最初に、ダイナミックプロセスの多数の表現について紹介する必要がある。ダイナミックプロセスは、出力が現在の入力信号だけではなく、過去の入力および出力にも依存するものである。言い換えると、ダイナミックプロセスはメモリを有する。最も基本的なダイナミックプロセスは、次の微分方程式によって説明することができる線形プロセスである。
(n)(t)+a(n−1)(t)+…+ay(t)=b(m)(t)+…+bu(t) (A1)
ここで、y(t)は出力信号、u(t)は入力信号、tは時間、a(i=1,…,n)およびb(j=0,…,m)は定数パラメータである。(i)は時間に対するi回の微分を示す。上述の微分方程式は次数nを有する。1つの入力信号と1つの出力信号とを有する。単純にするため、全ての概念はこの文脈で説明されるが、1つを超える入力信号および1つを超える出力信号への一般化が従来技術のテキストにおいて利用可能である。
ラプラス変換を行い、初期値をゼロに設定することによって、微分方程式は伝達関数H(s)によって表されるように変換される。ここで、sは、フーリエ変換で使用される角周波数に密に関連するラプラス変換変数を示す。結果は次式である。
Figure 2019525558
出力信号および入力信号のラプラス変換Y(s)およびU(s)の間の関係は、次式の通りである。
Y(s)=H(s)U(s) (A3)
プロセスの極pi(i=1,…,n)は、式A(s)=0によって与えられる。単純にするため、ここでは、複素左半平面にある全ての極を用いる厳密に安定した(開ループ)プロセスについてのみ検討する。一般に、極は実または複素共役対である。
ダイナミックプロセスの性質は、複素数値度数関数Y(jω)、H(jω)、およびU(jω)の観点で、周波数領域において調べることもできる。ωは、次式を満たす角周波数を示す。
ω=2πf (A4)
式中、fはHz単位の周波数である。以下、周波数は角周波数に使用される。
最後に、フィードバックの概念が図2によって示される。ここで、Fy(s)はフィードバック利得である。その結果、閉ループシステムが次式のように計算される。
Y(s)=W(s)+H(s)F(s)(Yref(s)−Y(s)) (A5)
これによって次式が与えられる。
Figure 2019525558
これにより、参照信号および外乱の出力に対する影響が与えられる。
eは制御誤差を示す。
残りの定義は次の通りである。
制御システムの閉ループ帯域幅ωCLは次式によって与えられる。
Figure 2019525558
制御システムの閉ループ静的誤りは次式によって与えられる。
Figure 2019525558
制御システムの静的外乱除去は静的感度関数によって与えられる。
Figure 2019525558
制御システムの動的外乱除去は感度関数によって決定される。
Figure 2019525558
制御システムの補完的な感度関数T(jω)=1−S(jω)は、モデル化されていないダイナミクスに関する制御システムの頑健性を決定する。
本明細書における技術では、大域的安定性は、いわゆる入出力安定性を、特にいわゆるL安定性を用いて設計されることになる。このタイプの安定性は、Lノルム条件を満たす信号f(t)によって特徴付けられる。
Figure 2019525558
全ての内部信号がこの性質を満たすものと判定することができる場合、それらは有限積を有し、したがってこの意味で有限である。
ループ内に非線形性を有する線形ダイナミックシステムの安定性は、いわゆるポポフの基準によって解析できることが、従来技術において良く知られている。この基準は図3のフィードバックシステムに対して有効である。
図3では、
Figure 2019525558
はループ利得、Φ(・)は静的非線形性、uおよびuはフィードバックシステムに影響する外部信号、eおよびeは内部誤り信号、yおよびyは内部信号を示す。次に、ポポフの基準は以下によって与えられる。
ポポフの基準:u、u、およびdu/dtがLに属し、また
Figure 2019525558
であるものと仮定する。それにより、図2のフィードバックシステムは、q>0が存在する場合にL安定であるので、次式となる。
Figure 2019525558
式中、kは、次式のセクタ条件を満たす、静的非線形性Φ(・)の最大傾斜である。
0≦σΦ(σ)≦kσ (A13)
この結果は、現在の技術のフィードバック制御スキームにおける安定性を設計するのに使用される。
この基準の図式的解釈は、ポポフの曲線
Figure 2019525558
が、正の傾斜を有する回転軸−1/k+j0を通るあらゆる線の右側にある場合、閉ループシステムはL安定であるということである。
参考文献
D.Sandberg and T.Wigren,「Multi−rate uplink channel prediction and enhanced link adaptation for VoLTE」,Proc.VTC 2015 Fall,Boston,Ma,Sep.6−9,2015

Claims (38)

  1. n+1(n≧1)個のワイヤレス送信ポイントを有するワイヤレス通信システムにおけるマルチポイントデータフロー制御を支援する方法であって、
    各前記ワイヤレス送信ポイントに対して、それぞれのワイヤレス送信ポイントを介してユーザ機器へと移動するデータと、前記それぞれのワイヤレス送信ポイントを介して戻される確認メッセージとに関して、現在のサンプリング周期のラウンドトリップタイムを取得するステップ(S1)と、
    個々の前記ワイヤレス送信ポイントに対して、前記現在のサンプリング周期のラウンドトリップタイムスキューを計算するステップ(S2)であって、
    前記ラウンドトリップタイムスキューが、それぞれの前記ワイヤレス送信ポイントの前記取得したラウンドトリップタイムと参照値との差である、ステップと、
    前記計算したラウンドトリップタイムスキューに応じて、各前記ワイヤレス送信ポイントの参照ラウンドトリップタイム値を提供するステップ(S4)と、
    それぞれの前記参照ラウンドトリップタイム値に応じて、各前記ワイヤレス送信ポイントに対して速度制御信号を生成するステップ(S5)とを含む、方法。
  2. 前記参照値が、前記ワイヤレス送信ポイントの参照ワイヤレス送信ポイントの前記取得したラウンドトリップタイムであり、それにより、前記ラウンドトリップタイムスキューが、それぞれの前記ワイヤレス送信ポイントの前記取得したラウンドトリップタイムと前記参照ワイヤレス送信ポイントの前記取得したラウンドトリップタイムとの差となり、前記ラウンドトリップタイムスキューが、前記参照ワイヤレス送信ポイント以外の各ワイヤレス送信ポイントに対して計算されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  3. 前記提供するステップ(S4)が、各前記ラウンドトリップタイムスキューをゼロに向かって制御するという制約下で実施されることを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
  4. 前記現在のサンプリング周期に対する前記ワイヤレス送信ポイントの前記ラウンドトリップタイムの合計を計算するステップ(S3)を更に含み、前記提供するステップ(S4)が、前記ラウンドトリップタイムの前記計算した合計に更に基づいて、前記参照ラウンドトリップタイム値を提供することを含むことを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
  5. 前記提供するステップ(S4)が、前記ラウンドトリップタイムの前記計算した合計に対する参照値を設定することと、前記ラウンドトリップタイムの前記合計を前記参照値に向かって制御するという制約下で、前記参照ラウンドトリップタイム値を提供することとを更に含むことを特徴とする、請求項4に記載の方法。
  6. 前記提供するステップ(S4)が、前記ラウンドトリップタイムの前記合計が、前記ラウンドトリップタイムの前記計算した合計に対する前記参照値の既定のデッドゾーン内にある場合に、前記ラウンドトリップタイムの前記合計の制御をやめることを更に含むことを特徴とする、請求項5に記載の方法。
  7. 各前記ワイヤレス送信ポイントに対する参照ラウンドトリップタイム値を提供する前記ステップ(S4)が、
    前記計算したラウンドトリップタイムスキューをフィルタ処理したラウンドトリップタイムスキュー誤差へと転換すること(S41)と、
    前記ラウンドトリップタイムの前記計算した合計をラウンドトリップタイム誤りのフィルタ処理した合計へと転換すること(S42)と、
    前記フィルタ処理したラウンドトリップタイムスキュー誤差と前記ラウンドトリップタイム誤りのフィルタ処理した合計とを組み合わせて、結合行列によって前記参照ラウンドトリップタイム値とすること(S43)とを含むことを特徴とする、請求項4から6のいずれか一項に記載の方法。
  8. 前記結合行列が、それぞれの参照ラウンドトリップタイム値の静的デカップリングを実施することを特徴とする、請求項7に記載の方法。
  9. 前記フィルタ処理したラウンドトリップタイムスキュー誤差と前記ラウンドトリップタイム誤りのフィルタ処理した合計とを組み合わせて、前記参照ラウンドトリップタイム値とする前記ステップ(S43)が、前記結合行列の正の出力値を前記参照ラウンドトリップタイム値として設定することと、前記結合行列の負の出力値をゼロの参照ラウンドトリップタイム値に調節することとを更に含むことを特徴とする、請求項7または8に記載の方法。
  10. 各前記ワイヤレス送信ポイントに対して速度制御信号を生成する前記ステップ(S5)が、
    それぞれのワイヤレス送信ポイントのワイヤレスインターフェースに対するエアインターフェース速度を表すデータを受信すること(S51)と、
    伝送中データ項目の参照数を、前記参照ラウンドトリップタイム値を前記エアインターフェース速度で乗算することによって算出すること(S52)と、
    フィードバック情報をそれぞれのワイヤレス送信ポイントから受信すること(S53)と、
    前記フィードバック情報に応じて伝送中データ項目の数を推定すること(S54)と、
    伝送中データ項目の前記参照数を伝送中データ項目の前記推定数と比較すること(S55)とを更に含み、
    前記速度制御信号が前記比較に応じて生成されることを特徴とする、請求項4から9のいずれか一項に記載の方法。
  11. 伝送中データ項目の数を推定する前記ステップ(S54)が、
    最新の確認済みデータ項目のシーケンス番号を前記フィードバック情報から取得すること(S541)と、
    前記それぞれのワイヤレス送信ポイントに提供される、前記最新のデータ項目を表すシーケンス番号を取得すること(S542)と、
    前記それぞれのワイヤレス送信ポイントに提供される前記最新のデータ項目を表す前記シーケンス番号と、前記フィードバック情報からの前記最新の確認済みデータ項目の前記シーケンス番号との差を、前記伝送中データ項目の数として計算すること(S543)とを含むことを特徴とする、請求項10に記載の方法。
  12. 参照ラウンドトリップタイム値を取得する前記ステップ(S1)、計算する前記ステップ(S2)、提供する前記ステップ(S3)、および速度制御信号を生成する前記ステップ(S5)が、一定のサンプリング周期で規則的に実施されることを特徴とする、請求項1から11のいずれか一項に記載の方法。
  13. n+1(n≧1)個のワイヤレス送信ポイントを有するワイヤレス通信システムにおけるマルチポイントデータフロー制御の方法であって、
    請求項1から12のいずれか一項に記載の方法によって、各前記ワイヤレス送信ポイントに対して、速度制御信号を取得するステップ(S0)と、
    それぞれの前記速度制御信号に従って、各前記ワイヤレス送信ポイントにデータを送信するステップ(S6)とを含む、方法。
  14. ワイヤレス通信システムにおけるマルチポイントデータフロー制御を支援する方法であって、
    ワイヤレス送信ポイントにおいて、前記ワイヤレス送信ポイントとユーザ機器との間のワイヤレスインターフェースのエアインターフェース速度を取得するステップ(S101)と、
    前記ワイヤレス送信ポイントにおいて、確認済みデータ項目のシーケンス番号と関連付けられたフィードバック情報を取得するステップ(S102)と、
    前記エアインターフェース速度および前記フィードバック情報を表すデータをコントローラノードに提供するステップ(S103)と、
    前記エアインターフェース速度および前記フィードバック情報から推論した速度制御信号に従って、前記コントローラノードからデータを受信するステップ(S104)と、
    前記エアインターフェース速度に従って、前記受信データの前記ユーザ機器への送信を実施するステップ(S105)とを含む、方法。
  15. n+1(n≧1)個のワイヤレス送信ポイント(101;201;301;401;501)を有するワイヤレス通信システムにおけるマルチポイントデータフロー制御を支援するように設定されるコントローラノード(100;200;300;400;500)であって、
    前記コントローラノード(100;200;300;400;500)が、各前記ワイヤレス送信ポイント(101;201;301;401;501)に対して、それぞれのワイヤレス送信ポイント(101;201;301;401;501)を介してユーザ機器へと移動するデータと、前記それぞれのワイヤレス送信ポイント(101;201;301;401;501)を介して戻される確認メッセージとに関する、現在のサンプリング周期のラウンドトリップタイムを取得するように設定され、
    前記コントローラノード(100;200;300;400;500)が、個々の前記ワイヤレス送信ポイント(101;201;301;401;501)の前記現在のサンプリング周期に対してラウンドトリップタイムスキューを計算するように設定され、
    前記ラウンドトリップタイムスキューが、それぞれの前記ワイヤレス送信ポイント(101;201;301;401;501)の前記取得したラウンドトリップタイムと参照値との差であり、
    前記コントローラノード(100;200;300;400;500)が、前記計算したラウンドトリップタイムスキューに応じて、各前記ワイヤレス送信ポイント(101;201;301;401;501)の参照ラウンドトリップタイム値を提供するように設定され、
    前記コントローラノード(100;200;300;400;500)が、それぞれの前記参照ラウンドトリップタイム値に応じて、各前記ワイヤレス送信ポイントに対して速度制御信号を生成するように設定される、コントローラノード。
  16. 前記コントローラノード(100;200;300;400;500)が、前記ワイヤレス送信ポイント(101;201;301;401;501)の参照ワイヤレス送信ポイントの前記ラウンドトリップタイムとして、前記参照値を取得するように設定され、それにより、前記ラウンドトリップタイムスキューが、それぞれの前記ワイヤレス送信ポイント(101;201;301;401;501)の前記取得したラウンドトリップタイムと前記参照ワイヤレス送信ポイントの前記取得したラウンドトリップタイムとの差となり、前記コントローラノード(100;200;300;400;500)が、前記参照ワイヤレス送信ポイント以外の各ワイヤレス送信ポイント(101;201;301;401;501)に対して、前記ラウンドトリップタイムスキューを計算するように設定されることを特徴とする、請求項15に記載のコントローラノード。
  17. 前記コントローラノード(100;200;300;400;500)が、各前記ラウンドトリップタイムスキューをゼロに向かって制御するという制約下で、前記提供を実施するように設定されることを特徴とする、請求項15または16に記載のコントローラノード。
  18. 前記コントローラノード(100;200;300;400;500)が、前記計算において、前記現在のサンプリング周期に対する前記ワイヤレス送信ポイント(101;201;301;401;501)の前記ラウンドトリップタイムの合計を計算することを更に含むように設定され、それにより、前記コントローラノード(100;200;300;400;500)が、前記ラウンドトリップタイムの前記計算した合計に更に応じて、前記参照ラウンドトリップタイム値を提供するように設定されることを特徴とする、請求項15から17のいずれか一項に記載のコントローラノード。
  19. 前記コントローラノード(100;200;300;400;500)が、前記提供において、前記ラウンドトリップタイムの前記計算した合計に対する参照値を設定することと、前記ラウンドトリップタイムの前記合計を前記参照値に向かって制御するという制約下で、前記参照ラウンドトリップタイム値を提供することとを更に含むように設定されることを特徴とする、請求項18に記載のコントローラノード。
  20. 前記コントローラノード(100;200;300;400;500)が、前記提供において、前記ラウンドトリップタイムの前記合計が、前記ラウンドトリップタイムの前記計算した合計に対する前記参照値の既定のデッドゾーン内にある場合に、前記ラウンドトリップタイムの前記合計の制御をやめることを更に含むように設定されることを特徴とする、請求項19に記載のコントローラノード。
  21. 前記コントローラノード(100;200;300;400;500)が、各前記ワイヤレス送信ポイント(101;201;301;401;501)に対する参照ラウンドトリップタイム値の前記提供において、
    前記計算したラウンドトリップタイムスキューをフィルタ処理したラウンドトリップタイムスキュー誤差へと転換することと、
    前記ラウンドトリップタイムの前記計算した合計をラウンドトリップタイム誤りのフィルタ処理した合計へと転換することと、
    前記フィルタ処理したラウンドトリップタイムスキュー誤差と前記ラウンドトリップタイム誤りのフィルタ処理した合計とを組み合わせて、結合行列(M)によって前記参照ラウンドトリップタイム値とすることとを含むように設定されることを特徴とする、請求項18から20のいずれか一項に記載のコントローラノード。
  22. 前記結合行列(M)が、それぞれの参照ラウンドトリップタイム値を静的にデカップリングする行列であることを特徴とする、請求項21に記載のコントローラノード。
  23. 前記コントローラノード(100;200;300;400;500)が、前記フィルタ処理したラウンドトリップタイムスキュー誤差とラウンドトリップタイム誤りの前記フィルタ処理した合計との前記組み合わせによって、前記参照ラウンドトリップタイム値とすることにおいて、前記結合行列(M)の正の出力値を前記参照ラウンドトリップタイム値として設定し、前記結合行列(M)の負の出力値をゼロの参照ラウンドトリップタイム値に調節するように設定されることを特徴とする、請求項21または22に記載のコントローラノード。
  24. 前記コントローラノード(100;200;300;400;500)が、各前記ワイヤレス送信ポイント(101;201;301;401;501)に対する速度制御信号の前記生成において、
    それぞれのワイヤレス送信ポイント(101;201;301;401;501)のワイヤレスインターフェースに対するエアインターフェース速度を表すデータを受信し、
    伝送中データ項目の参照数を、前記参照ラウンドトリップタイム値を前記エアインターフェース速度で乗算することによって算出し、
    フィードバック情報をそれぞれのワイヤレス送信ポイント(101;201;301;401;501)から受信し、
    前記フィードバック情報に応じて伝送中データ項目の数を推定し、
    伝送中データ項目の前記参照数を伝送中データ項目の前記推定数と比較するように設定され、
    前記速度制御信号が前記比較に応じて生成されることを特徴とする、請求項18から23のいずれか一項に記載のコントローラノード。
  25. 前記コントローラノード(100;200;300;400;500)が、
    最新の確認済みデータ項目のシーケンス番号を前記フィードバック情報から取得し、
    前記それぞれのワイヤレス送信ポイント(101;201;301;401;501)に提供される前記最新のデータ項目を表すシーケンス番号を取得し、
    前記それぞれのワイヤレス送信ポイント(101;201;301;401;501)に提供される前記最新のデータ項目を表す前記シーケンス番号と、前記フィードバック情報からの最新の確認済みデータ項目の前記シーケンス番号との差を、前記伝送中データ項目の数として計算することによって、前記伝送中データ項目の数の前記推定を実施するように設定されることを特徴とする、請求項24に記載のコントローラノード。
  26. コントローラノード(100;200;300;400;500)が、参照ラウンドトリップタイム値の前記取得、前記計算、前記提供、速度制御信号の前記生成、および前記提供を、一定のサンプリング期間で規則的に実施するように設定されることを特徴とする、請求項15から25のいずれか一項に記載のコントローラノード。
  27. 前記コントローラノード(100;200;300;400;500)が、それぞれの前記速度制御信号に従って、各前記ワイヤレス送信ポイント(101;201;301;401;501)にデータを送信するように更に設定されることを特徴とする、請求項15から25のいずれか一項に記載のコントローラノード。
  28. 前記コントローラノード(100;200;300;400;500)がプロセッサとメモリとを含み、前記メモリが前記プロセッサによって実行可能な命令を含み、それによって前記プロセッサが、前記ラウンドトリップタイムスキューを計算し、前記参照ラウンドトリップタイム値を提供し、前記速度制御信号を生成するように動作する、請求項15に記載のコントローラノード。
  29. 前記コントローラノード(100;200;300;400;500)が、前記ラウンドトリップタイムを取得するように設定される通信回路類を含む、請求項15または28に記載のコントローラノード。
  30. ワイヤレス送信ポイント(101;201;301;401;501)が、前記ワイヤレス送信ポイント(101;201;301;401;501)とユーザ機器(30)との間のワイヤレスインターフェースのエアインターフェース速度を取得するように設定され、
    前記ワイヤレス送信ポイント(101;201;301;401;501)が、確認済みデータ項目のシーケンス番号と関連付けられたフィードバック情報を取得するように設定され、
    前記ワイヤレス送信ポイント(101;201;301;401;501)が、前記エアインターフェース速度および前記フィードバック情報を表すデータをコントローラノード(100;200;300;400;500)に提供するように設定され、
    前記ワイヤレス送信ポイント(101;201;301;401;501)が、前記エアインターフェース速度および前記フィードバック情報から推論した速度制御信号に従って、前記コントローラノード(100;200;300;400;500)からデータを受信するように設定され、
    前記ワイヤレス送信ポイント(101;201;301;401;501)が、前記エアインターフェース速度に従って、前記受信データの前記ユーザ機器(30)への送信を実施するように設定される、ワイヤレス通信システムのワイヤレス送信ポイント(101;201;301;401;501)。
  31. 前記ワイヤレス送信ポイント(101;201;301;401;501)がプロセッサとメモリとを備え、前記メモリが前記プロセッサによって実行可能な命令を含み、それによって前記プロセッサが、前記エアインターフェース速度を取得し、前記フィードバック情報を取得するように動作する、請求項30に記載のワイヤレス送信ポイント。
  32. 前記ワイヤレス送信ポイント(101;201;301;401;501)が、前記エアインターフェース速度および前記フィードバック情報を表す前記データを、前記コントローラノード(100;200;300;400;500)に提供し、前記データを前記コントローラノード(100;200;300;400;500)から受信し、前記エアインターフェース速度に従った前記ユーザ機器への送信を実施するように設定される、通信回路類を備える、請求項30または31に記載のワイヤレス送信ポイント。
  33. 少なくとも1つのプロセッサ(410)によって実行されると、前記少なくとも1つのプロセッサ(410)に、ワイヤレス通信システムのn+1(n≧1)個の各ワイヤレス送信ポイント(101;201;301;401;501)に対して、それぞれのワイヤレス送信ポイント(101;201;301;401;501)を介してユーザ機器(30)へと移動するデータと、前記それぞれのワイヤレス送信ポイント(101;201;301;401;501)を介して返される確認メッセージとに関する、現在のサンプリング周期のラウンドトリップタイムを取得させ、個々の前記ワイヤレス送信ポイント(101;201;301;401;501)に対する前記現在のサンプリング周期のラウンドトリップタイムスキューを計算させ、それによって前記ラウンドトリップタイムスキューが、それぞれの前記ワイヤレス送信ポイント(101;201;301;401;501)の前記取得したラウンドトリップタイムと参照値との差であり、前記計算したラウンドトリップタイムスキューに応じて、各前記ワイヤレス送信ポイント(101;201;301;401;501)の参照ラウンドトリップタイム値を提供させ、それぞれの前記参照ラウンドトリップタイム値に応じて、各前記ワイヤレス送信ポイント(101;201;301;401;501)に対して速度制御信号を生成させる、命令を含む、コンピュータプログラム(425;435)。
  34. 少なくとも1つのプロセッサ(411)によって実行されると、前記少なくとも1つのプロセッサ(411)に、ワイヤレス送信ポイント(101;201;301;401;501)とユーザ機器(30)との間のワイヤレスインターフェースのエアインターフェース速度を取得させ、確認済みデータ項目のシーケンス番号と関連付けられたフィードバック情報を取得させ、前記エアインターフェース速度および前記フィードバック情報を表すデータをコントローラノード(100;200;300;400;500)に提供させ、前記エアインターフェース速度および前記フィードバック情報から推論した速度制御信号に従って、前記コントローラノード(100;200;300;400;500)からデータを受信させ、前記エアインターフェース速度に従って前記受信データの前記ユーザ機器(30)への送信を実施させる、命令を含む、コンピュータプログラム(426;436)。
  35. 請求項33または34のコンピュータプログラムを格納したコンピュータ可読媒体を含む、コンピュータプログラム製品。
  36. 電子信号、光信号、電磁信号、磁気信号、電気信号、無線信号、マイクロ波信号、またはコンピュータ可読記憶媒体のうちの1つである、請求項33または34のコンピュータプログラムを含むキャリア。
  37. n+1(n≧1)個のワイヤレス送信ポイント(501)を有するワイヤレス通信システムにおけるマルチポイントデータフロー制御を支援するコントローラノード(500)であって、
    各前記ワイヤレス送信ポイント(501)に対して、それぞれのワイヤレス送信ポイント(501)を介してユーザ機器(30)へと移動するデータと、前記それぞれのワイヤレス送信ポイント(501)を介して戻される確認メッセージに関して現在のサンプリング周期のラウンドトリップタイムを取得する、取得モジュール(510)と、
    個々の前記ワイヤレス送信ポイント(501)に対して、前記現在のサンプリング周期のラウンドトリップタイムスキューを計算する、計算モジュール(520)であって、
    前記ラウンドトリップタイムスキューが、それぞれのワイヤレス送信ポイント(501)の前記取得したラウンドトリップタイムと参照値との差である、計算モジュールと、
    前記計算したラウンドトリップタイムスキューに応じて、各前記ワイヤレス送信ポイント(501)の参照ラウンドトリップタイム値を提供する、参照値提供モジュール(530)と、
    前記それぞれの参照ラウンドトリップタイム値に応じて、各前記ワイヤレス送信ポイント(501)に対して速度制御信号を生成する、生成モジュール(540)とを備える、コントローラノード(500)。
  38. ワイヤレス通信システムのワイヤレス送信ポイント(501)であって、
    前記ワイヤレス送信ポイント(501)とユーザ機器(30)との間のワイヤレスインターフェースのエアインターフェース速度と、確認済みデータ項目のシーケンス番号と関連付けられたフィードバック情報とを取得する、取得モジュール(511)と、
    前記エアインターフェース速度および前記フィードバック情報を表すデータをコントローラノード(500)に提供する、提供モジュール(521)と、
    前記エアインターフェース速度および前記フィードバック情報から推論した速度制御信号に従って、前記コントローラノード(500)からデータを受信する、受信機モジュール(531)と、
    前記エアインターフェース速度に従って、前記受信データの前記ユーザ機器(30)への送信を実施する、送信機モジュール(541)とを含む、ワイヤレス送信ポイント(501)。
JP2018568935A 2016-07-01 2016-07-01 ラウンドトリップタイムスキュー制御の方法および装置 Active JP6698183B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/SE2016/050681 WO2018004412A1 (en) 2016-07-01 2016-07-01 Round trip time skew control methods and arrangements

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019525558A true JP2019525558A (ja) 2019-09-05
JP6698183B2 JP6698183B2 (ja) 2020-05-27

Family

ID=56555700

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018568935A Active JP6698183B2 (ja) 2016-07-01 2016-07-01 ラウンドトリップタイムスキュー制御の方法および装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10944678B2 (ja)
EP (1) EP3479527B1 (ja)
JP (1) JP6698183B2 (ja)
CN (1) CN109417493B (ja)
MX (1) MX2018013846A (ja)
WO (1) WO2018004412A1 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10728867B2 (en) * 2016-06-23 2020-07-28 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Interval time control for 5G multi-connectivity
EP3725112A1 (en) * 2017-12-12 2020-10-21 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (PUBL) Flow control in wireless communication systems
CN108446023B (zh) * 2018-03-20 2021-02-02 京东方科技集团股份有限公司 虚拟现实反馈装置及其定位方法、反馈方法和定位系统
US12082141B2 (en) * 2018-08-31 2024-09-03 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Stable multi-point alignment
JP7192608B2 (ja) * 2019-03-26 2022-12-20 オムロン株式会社 ネットワーク管理装置、管理方法、管理プログラムおよび記録媒体

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011093074A1 (ja) * 2010-01-29 2011-08-04 パナソニック株式会社 無線通信装置及び無線通信方法
WO2014069642A1 (ja) * 2012-11-05 2014-05-08 日本電気株式会社 通信装置、送信データ出力制御方法、及びそのプログラム
JP2014229956A (ja) * 2013-05-20 2014-12-08 日本電気株式会社 通信装置、通信方法および通信プログラム
US20150334630A1 (en) * 2014-05-13 2015-11-19 CellXion Ltd Method and apparatus for transmission of data over a plurality of networks
WO2016067437A1 (ja) * 2014-10-31 2016-05-06 株式会社日立製作所 通信システム

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5313454A (en) 1992-04-01 1994-05-17 Stratacom, Inc. Congestion control for cell networks
KR100464375B1 (ko) * 2001-02-21 2005-01-13 삼성전자주식회사 역방향 동기 전송을 위한 부호분할다중접속 통신시스템의 기지국 송신 시간 조정 방법
JP4645281B2 (ja) 2005-04-19 2011-03-09 ソニー株式会社 情報処理装置および方法、プログラム、並びに記録媒体
US20100135178A1 (en) * 2008-11-21 2010-06-03 Qualcomm Incorporated Wireless position determination using adjusted round trip time measurements
EP2537301B1 (en) * 2010-02-19 2014-04-02 Thomson Licensing Control of packet transfer through a multipath session comprising a single congestion window
US20110239226A1 (en) * 2010-03-23 2011-09-29 Cesare Placanica Controlling congestion in message-oriented middleware
JP5598306B2 (ja) * 2010-12-20 2014-10-01 富士通株式会社 中継装置および通信方法
CN102833053A (zh) * 2011-06-13 2012-12-19 华为技术有限公司 CoMP重传方法、装置及系统
EP2745562B1 (en) * 2011-08-17 2017-11-15 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Method and controlling network node in a radio access network
CA2901203C (en) * 2013-02-12 2019-05-21 Altiostar Networks, Inc. Long term evolution radio access network
US9900867B2 (en) * 2013-05-16 2018-02-20 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) User equipment and a method for transmitting sounding reference signals
EP3014824B1 (en) 2013-06-28 2017-08-09 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Methods and apparatuses for a data packet flow control for recovering an excessive radio base station buffer dwell time

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011093074A1 (ja) * 2010-01-29 2011-08-04 パナソニック株式会社 無線通信装置及び無線通信方法
WO2014069642A1 (ja) * 2012-11-05 2014-05-08 日本電気株式会社 通信装置、送信データ出力制御方法、及びそのプログラム
JP2014229956A (ja) * 2013-05-20 2014-12-08 日本電気株式会社 通信装置、通信方法および通信プログラム
US20150334630A1 (en) * 2014-05-13 2015-11-19 CellXion Ltd Method and apparatus for transmission of data over a plurality of networks
WO2016067437A1 (ja) * 2014-10-31 2016-05-06 株式会社日立製作所 通信システム

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DAVID SANDBERG, TORBJORN WIGREN: "Multi-rate Uplink Channel Prediction and Enhanced Link Adaptation for VoLTE", 2015 IEEE 82ND VEHICLER TECHNOLOGY CONFERENCE (VTC2015-FALL) [ONLINE], JPN6019050001, 28 January 2016 (2016-01-28), pages 1 - 5, ISSN: 0004178023 *

Also Published As

Publication number Publication date
MX2018013846A (es) 2019-03-21
JP6698183B2 (ja) 2020-05-27
EP3479527A1 (en) 2019-05-08
WO2018004412A1 (en) 2018-01-04
US20190306066A1 (en) 2019-10-03
US10944678B2 (en) 2021-03-09
CN109417493A (zh) 2019-03-01
CN109417493B (zh) 2023-01-20
EP3479527B1 (en) 2022-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6698183B2 (ja) ラウンドトリップタイムスキュー制御の方法および装置
US11647415B2 (en) Handling delay budget in a wireless communication system
Nikaein et al. Towards a cloud-native radio access network
US11765094B2 (en) Communication system with de-jitter buffer for reducing jitter
US12082141B2 (en) Stable multi-point alignment
US11129055B2 (en) Flow control in wireless communication systems
EP3504851B1 (en) Flow control in wireless communication systems
US20210360475A1 (en) Method and Arrangement for Flow Control in a Split Path Communication System
Ikram et al. Wireless communication in process control loop: Requirements analysis, industry practices and experimental evaluation
EP3466000B1 (en) Wireless-system flow control and packet scheduler interface
US12034644B2 (en) Methods, apparatus and machine-readable media relating to transmission and reconstruction of data streams using data duplication
EP4278674A1 (en) Time-sensitive network (tsn) distribution information during handover
US20210258126A1 (en) Management of acknowledgement signalling in a multi-point communication system
OA18971A (en) Round trip time skew control methods and arrangements
Ikram et al. Wireless Communication in Process Control Loop

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190307

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190307

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20191129

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20191224

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200324

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200407

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200427

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6698183

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250