JP2022168737A - 通信装置、通信装置の制御方法、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ノードによりサポート可能なネットワークスライスの情報を適切に決定して伝達する。【解決手段】通信ネットワークにおいて基地局として機能する通信装置は、該通信装置とユーザ装置の間の通信を中継するノードから、該ノードと該通信装置との間の経路に関する第１の情報と、該ノードにおけるステータスに関する第２の情報を受信し、該第１の情報と該第２の情報に基づいて、該ノードによりサポートされるネットワークスライスの種別を決定し、該決定されたネットワークスライスの種別を該ノードに通知する。【選択図】図４

Description

本発明は、無線通信技術に関する。

３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）において、バックホール用の通信技術としてＩＡＢ（Integrated Access and Backhaul）の規格化が進んでいる。ＩＡＢ技術は、基地局とユーザ装置（User Equipment（ＵＥ））との間のアクセス通信に用いられる２８ＧＨｚ帯等のミリ波無線通信を、バックホール通信として同時に利用する技術である（特許文献１）。ＩＡＢ技術を適用することで、従来の光ファイバーなどによる有線通信と比較し、低コストでエリアのカバレッジを広げることが出来るため、次世代の公衆網の構築に有効な技術として期待されている。

ＩＡＢ技術を用いたバックホール通信においては、ＩＡＢノードと呼ばれる中継機器が従来の基地局に相当するＩＡＢドナーからの通信をミリ波通信により中継する。さらにＩＡＢノードは、他の複数のＩＡＢノードとの間でベアラを形成し、ＩＡＢドナーを始点としたネットワークツリー（ＩＡＢネットワーク）を形成することで、エリアを拡大することが可能である。ＩＡＢドナーのエリア拡大のための延長手段としてのＩＡＢノードは、ＩＡＢ用のルーティングプロトコルであるＢＡＰ（Backhaul Adaptation Protocol）を介して制御されうる。

一方、次世代の公衆網において、複数の異なるサービスの要求条件に対応するネットワークスライスを共通ネットワーク上に仮想的に提供するネットワークスライシングという概念の導入検討が進んでいる。ネットワークスライスの種別としては、高速大容量通信であるｅＭＢＢ（enhanced Mobile Broadband）、低遅延通信であるＵＲＬＬＣ（Ultra-Reliable and Low Latency Communications）、同時多重接続であるＭＩｏｔ（Massive Internet of Things）が既に規定されている。

例えば特許文献２では、ＵＥがネットワークスライスの要求を基地局へ送信し、基地局がサポートしているか否かを応答することで、ＵＥが所望のサービスを受けることが可能となる方法が開示されている。このように、基地局の提供するネットワークスライスをＵＥが目的に応じて選択し、利用可能にする仕組みの検討が進められている。

特表２０１９－５３４６２５号公報 特表２０２０－５１１８６３号公報

ＢＡＰ（Backhaul Adaptation Protocol）では、ＩＡＢネットワークといった通信ネットワークにおけるネットワークスライスの運用について明確に規定されていない。よって、ＩＡＢネットワークの場合、ＩＡＢノードは、接続されるＩＡＢドナーから受信したＮＳＳＡＩ（Network Slice Selection Assistance Information（ネットワークスライス選択支援情報））を、そのまま下位のＩＡＢノードやＵＥへ報知することになる。なお、ＮＳＳＡＩは、サポート可能なネットワークスライスの種別を示すＳＳＴ（Slice/Service type（スライス／サービス種別））がリスト形式で示される情報である。

このような運用下では、例えば、ＩＡＢドナーから遠く離れたＩＡＢノードは、該ＩＡＢドナーによりサポートされるネットワークスライスをサポートする構成を有さない場合であっても、ＩＡＢドナーと同一のＮＳＳＡＩを報知することしかできない。その結果、報知されるＮＳＳＡＩを受信するＵＥは、利用したいネットワークスライスを選択、要求しても所望の品質が提供されない可能性があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、ノードによりサポート可能なネットワークスライスの情報を適切に決定して伝達することを目的とする。

上記目的を達成するための一手段として、本発明の通信装置は以下の構成を有する。すなわち、通信ネットワークにおいて基地局として機能する通信装置であって、前記通信装置とユーザ装置の間の通信を中継するノードから、前記ノードと前記通信装置との間の経路に関する第１の情報と、前記ノードにおけるステータスに関する第２の情報を受信する受信手段と、前記第１の情報と前記第２の情報に基づいて、前記ノードによりサポートされるネットワークスライスの種別を決定する決定手段と、前記決定されたネットワークスライスの種別を前記ノードに通知する通知手段と、を有する。

本発明によれば、ノードによりサポート可能なネットワークスライスの情報を適切に決定して伝達することが可能となる。

バックホール通信システムの一例を示す図である。 ＩＡＢドナーのハードウェア構成例を示すブロック図である。 ＩＡＢドナーのソフトウェア機能構成例を示すブロック図である。 一実施形態によるＩＡＢノードのスライス種別を決定するための処理を示すフローチャートである。 ＮＳＳＡＩの情報要素の概念図の一例を示す。 一実施形態による通信システムにおける通信シーケンスを示す図である。 一実施形態によるスライス種別決定後のネットワークトポロジを示す図である。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

［実施形態１］
（通信システムの構成）
図１は、実施形態１によるバックホール通信システム（以下、通信システム）の一例を示す図である。当該バックホール通信による通信ネットワークは、ＮＲ(New Radio)バックホールリンクおよびＮＲアクセスリンクを含みうる。通信システム１００において、コアネットワーク（Core Network（ＣＮ））１３０への接続を提供するＩＡＢ（Integrated Access and Backhaul）ドナー１０１が存在する。ＩＡＢドナー１０１は、ＩＡＢドナー１０１とＩＡＢノード１０２～１０５からなるＩＡＢネットワーク（通信ネットワーク）を形成している。各ＩＡＢドナーは、通信ネットワークにおける無線基地局装置として機能することができる。また、各ＩＡＢノードも無線基地局装置として機能しうる。

ＩＡＢドナー１０１は、各ＩＡＢノード１０２～１０５を統括的に制御し、ＩＡＢドナー１０１自身のカバーするエリアを形成する。ＵＥ１１０～１１９は、所望のアプリケーションに応じた通信を行うために、ＩＡＢドナーまたはＩＡＢノードに接続する。初期状態において、図１に示すように、ＵＥ１１０～１１９は、それぞれに対して最も電波強度の高い、ＩＡＢドナー１０１もしくは、ＩＡＢノード１０２～１０５に接続している状態とする。なお、電波強度の一例としては、ＲＳＲＰ（Reference Signal Received Power（基準信号受信パワー））値、ＲＳＣＰ（Received Signal Code Power（受信信号コード電力））値等である。

ＩＡＢネットワーク構築初期の時点では、ＩＡＢノード１０２～１０５の各々においてサポート可能なネットワークスライスの種別（ＳＳＴ（スライス／サービス種別）。以降、単にスライス種別と称する）は、まだ決定されていない状態である。ＩＡＢノード１０２～１０５においてサポート可能なスライス種別は、通信システム１００を統括するＩＡＢドナー１０１により決定され、各ＩＡＢノード１０２～１０５へ通知される。

ＩＡＢドナー１０１および各ＩＡＢノード１０２～１０５は、当該決定されたスライス種別を、ＩＡＢドナー１０１／各ＩＡＢノード１０２～１０５に対応するセルＩＤ（識別子）と共に、ＵＥ１１０～１１９に報知する。なお、スライス種別と共に報知される情報は、セルＩＤに限らず、スライス種別の通知元であるＩＡＢドナー１０１／各ＩＡＢノード１０２～１０５を特定可能（識別可能）な情報であればよい。

各ＵＥ１１０～１１９は、受信したスライス種別／セルＩＤに基づいて、実行するアプリケーションに応じて利用したいスライス種別がＩＡＢドナー１０１もしくはＩＡＢノード１０２～１０５によりサポートされるかどうかを判断して、接続もしくは接続変更を行うことができる。あるいは、各ＵＥ１１０～１１９は、利用したいスライス種別をＩＡＢドナー１０１およびＩＡＢノード１０２～１０５へ要求し、当該要求に対する応答に基づいて、接続もしくは接続変更を行ってもよい。

（ＩＡＢドナー／ＩＡＢノードの構成）
次に、ＩＡＢドナー１０１およびＩＡＢノード１０２～１０５の構成について説明する。図２は、ＩＡＢドナー１０１のハードウェア構成例を示すブロック図である。ここでは、ＩＡＢドナー１０１を想定したハードウェア構成の説明を行うが、ＩＡＢノード１０２～１０５も図２と同様のハードウェア構成を備えることができる。

ＩＡＢドナー１０１は、ハードウェア構成の一例として、制御部２０１、記憶部２０２、無線通信部２０３、アンテナ制御部２０４、およびアンテナ２０５を有する。制御部２０１は、記憶部２０２に記憶される制御プログラムを実行することにより装置全体を制御する。制御部２０１は、例えば、１つ以上のＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）で構成される。

記憶部２０２は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等で構成される。記憶部２０２は、制御部２０１が実行する制御プログラムと、セルＩＤや接続されるＵＥ情報、配下のＩＡＢノード（図１ではＩＡＢノード１０２～１０５）の経路情報等の各種情報を記憶する。また、記憶部２０２は、ＩＡＢドナー１０１によりサポートされるネットワークスライス（スライス種別）の情報を記憶しうる。後述する各種動作は、記憶部２０２に記憶された制御プログラムを制御部２０１が実行することにより行われうる。

無線通信部２０３は、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）規格に準拠するＬＴＥ（Long Term Evolution）、５Ｇ（5th Generation）等のセルラー網通信を行うための無線通信部である。アンテナ制御部２０４では、無線通信部２０３において実行される無線通信に使用するアンテナ２０５を制御する。アンテナ２０５は複数で構成されてもよい。

図３は、本実施形態によるＩＡＢドナー１０１のソフトウェア機能構成例を示すブロック図である。ＩＡＢドナー１０１は、ソフトウェア機能構成の一例として、信号送信部３０１、信号受信部３０２、記憶制御部３０３、接続制御部３０４、スライス種別決定部３０５、信号生成部３０６を有する。ここでは、ＩＡＢドナー１０１を想定したソフトウェア機能構成の説明を行い、ＩＡＢノード１０２～１０５については後述する。

信号送信部３０１および信号受信部３０２は、制御部２０１を介して無線通信部２０３やアンテナ制御部２０４を制御し、他の通信装置（ＩＡＢノードやＵＥ）との間で３ＧＰＰ規格に準拠したＬＴＥ、５Ｇ等のセルラー網通信（それぞれ送信および受信）を実行する。記憶制御部３０３は、記憶部２０２に格納されている各種データの制御（格納／読み出し等）、管理を行う。接続制御部３０４は、例えば信号送信部３０１および信号受信部３０２を介した通信により、他の通信装置との接続を制御する。

スライス種別決定部３０５は、ＩＡＢノード１０２～１０５から信号受信部３０２を介して受信（取得）された経路情報およびステータス情報に基づいて、ＩＡＢノード１０２～１０５のスライス種別を決定する。本実施形態では、スライス種別決定部３０５は、ＩＡＢノード１０２～１０５それぞれから、経路情報およびステータス情報を取得し、ＩＡＢノード１０２～１０５それぞれのスライス種別を決定する。本実施形態において、経路情報は、ＩＡＢドナー１０１からＩＡＢノード１０２～１０５それぞれまでのホップ数や、ＩＡＢノード１０２～１０５におけるルーティングに関する情報を指す（含む）ことができる）。また、ステータス情報は、ＩＡＢノード１０２～１０５それぞれにおける、受信信号品質としてのＳＮＲ（Signal to Noise Ratio（信号対雑音比））の値、接続ＵＥ数、スペック情報（ＴＳＮ（Time-Sensitive Networking）をサポートしているか否か）等を指す（含む）ことができる。ＴＳＮとは、標準イーサネットを拡張する産業用ネットワークとＩＴネットワークの相互運用の実現を可能とするネットワーク技術である。なお、本実施形態ではＳＮＲを用いるが、ＳＮＲに代えて他の受信信号品質を示す情報を用いてもよい。

信号生成部３０６は、ＩＡＢノード１０２～１０５、ＵＥ１１０～１１９に各種情報を通知／報知するためのパケット（信号）を生成する。ＩＡＢドナー１０１における信号生成部３０６は２種類のパケットを生成する。

１つ目の種類のパケットとして、信号生成部３０６は、スライス種別決定部３０５において決定したスライス種別をＩＡＢノード１０２～１０５へ通知するための制御パケットを生成する。本実施形態では、スライス種別は、ＢＡＰ（Backhaul Adaptation Protocol）による制御パケットにより通知するものとする。しかし、この限りではなく、他の制御パケットが使用されてもよい。例えば、ＩＡＢノード１０２～１０５がＲＲＣ（Radio Resource Control（無線リソース制御））プロトコルを解釈可能な場合は、ＲＲＣプロトコル、もしくは、プロトコル階層においてＲＲＣレイヤ以上の通信レイヤのプロトコルによる制御パケットにより通知してもよい。

２つ目の種類のパケットとして、信号生成部３０６は、スライス種別決定部３０５により決定されたスライス種別と共に、ＩＡＢドナー１０１を識別可能なセルＩＤをＵＥ１１０～１１９に向けて報知するための報知パケットを生成する。

次に、本実施形態によるＩＡＢノード１０２～１０５のソフトウェア機能構成について説明する。ＩＡＢノード１０２～１０５のソフトウェア機能構成は、図３を参照して説明したＩＡＢドナー１０１のソフトウェア構成と同様であってもよい。ただし、図３に関する上記説明において、他の通信装置（ＩＡＢノードやＵＥ）は、他の装置（ＩＡＢドナーやＵＥ）と読み替える。また、ＩＡＢノード１０２～１０５は、スライス種別決定部３０５を有さず、信号生成部３０６は、上記１つ目の種類のパケットを生成しない。信号生成部３０６は、ＩＡＢドナー１０１から通知されたスライス種別と共に、各ＩＡＢノード１０２～１０５を識別可能なセルＩＤをＵＥ１１０～１１９に報知するための報知パケットを生成する。接続制御部３０４は、ＵＥとのリンク接続／解放のための制御を行うことができる。

（ＩＡＢドナーによるスライス種別決定手順）
図４は、本実施形態によるＩＡＢによるＩＡＢノードのスライス種別を決定するための処理を示すフローチャートである。なお、ＩＡＢドナー１０１は、高速大容量（ｅＭＢＢ（enhanced Mobile Broadband））、低遅延（ＵＲＬＬＣ（Ultra-Reliable and Low Latency Communications））、同時多重接続（ＭＩｏｔ（Massive Internet of Things））の全てのスライス種別をサポートしているものとする。当該サポートされているスライス種別の情報は、記憶部２０２に格納することができる。また、本実施形態では、ＩＡＢノード１０２～１０５は、ＭＩｏｔをサポートできるものとする。

Ｓ４００～Ｓ４１１間の処理は、ＩＡＢドナー１０１をルートとする全てのＩＡＢノード１０２～１０５についてスライス種別を決定するために繰り返される。本実施形態では、非限定的な例として、ＩＡＢドナーは、ＩＡＢドナー１０１からのホップ数が小さい順に、スライス種別を決定するものとする。なお、ＩＡＢドナー１０１からＩＡＢノード１０２、１０３までのホップ数は同じであるが、本実施形態では、ＩＡＢドナー１０１は、ＩＡＢノード１０２、１０３、１０４、１０５の順で、スライス種別を決定するものとする。以下、Ｓ４００～Ｓ４１１間の１回のループでスライス種別を決定する対象のＩＡＢノードを、対象ＩＡＢノードと称する。

接続制御部３０４が対象ＩＡＢノードとの接続を確立した後、Ｓ４０１では、スライス種別決定部３０５は、対象ＩＡＢノードの経路情報およびステータス情報を取得する。なお、スライス種別決定部３０５は、Ｓ４００～Ｓ４１１のループ外で予め、全てのＩＡＢノード１０２～１０５の情報を収集しておいてもよい。

Ｓ４０２～Ｓ４０５は、対象ＩＡＢノードがスライス種別としての高速大容量通信（本実施形態ではｅＭＢＢ）をサポートするかを判定するための処理である。Ｓ４０２では、スライス種別決定部３０５は、対象ＩＡＢノードから取得したステータス情報に含まれるＳＮＲの値が第１の規定値以上かどうかを判定する。当該ＳＮＲは、対象ＩＡＢノードに上位（上り）接続されるノード（親ノード）との間のＳＮＲでありうる。ここで第１の規定値は、ｅＭＢＢ通信が可能な通信速度（データレート）を満足するように予め設定された値である。ＳＮＲの値が第１の規定値以上の場合は（Ｓ４０２でＹｅｓ）、処理はＳ４０３へ進み、そうでない場合は（Ｓ４０２でＮｏ）、処理はＳ４０６へ進む。

Ｓ４０３では、スライス種別決定部３０５は、ＩＡＢドナー１０１と対象ＩＡＢノードとの間で接続されているＵＥの総数（ＩＡＢドナー１０１と対象ＩＡＢノードにおける総接続ＵＥ数）が、第２の規定値以下かどうかを判定する。図１に示す通信システム１００の場合、対象ＩＡＢノードがＩＡＢノード１０２の場合は、総接続ＵＥ数は３となり、対象ＩＡＢノードがＩＡＢノード１０４の場合は、総接続ＵＥ数は５となる。本実施形態では、第２の規定値は４とするが、他の値であってもよい。総接続ＵＥ数が第２の規定値以下である場合は（Ｓ４０３でＹｅｓ）、処理はＳ４０４へ進み、そうでない場合は（Ｓ４０３でＮｏ）、処理はＳ４０６へ進む。

Ｓ４０４では、スライス種別決定部３０５は、対象ＩＡＢノードに上位（上り）接続されるノード（親ノード）がｅＭＢＢをサポートしているかどうかを、取得したステータス情報や記憶部２０２に記憶される情報に基づいて判定する。対象ＩＡＢノードがＩＡＢノード１０２の場合は、親ノードはＩＡＢドナー１０１となり、対象ＩＡＢノードがＩＡＢノード１０４の場合は、親ノードはＩＡＢノード１０２となる。すなわち、親ノードは、対象ＩＡＢノードとＩＡＢドナー１０１との間で対象ＩＡＢノードに直接接続される、ＩＡＢドナー１０１または対象ＩＡＢノードと異なる他のＩＡＢノードでありうる。親ノードがｅＭＢＢをサポートする場合は（Ｓ４０４でＹｅｓ）、処理はＳ４０５へ進み、そうでない場合は（Ｓ４０４でＮｏ）、処理はＳ４０６へ進む。

Ｓ４０５では、信号生成部３０６は、ｅＭＢＢをＮＳＳＡＩ（Network Slice Selection Assistance Information（ネットワークスライス選択支援情報））に追加する。上述したように、ＮＳＳＡＩは、サポート可能なスライス種別（ＳＳＴ（Slice Service Type））がリスト形式で示される情報である。具体的には、信号生成部３０６は、ｅＭＢＢに対応するＳＳＴ値を、ＮＳＳＡＩの情報要素（Information Element）に設定する。

Ｓ４０６～Ｓ４０９は、対象ＩＡＢノードがスライス種別としての低遅延通信（本実施形態ではＵＲＬＬＣ）をサポートするかを判定するための処理である。Ｓ４０６では、スライス種別決定部３０５は、対象ＩＡＢノードから取得したステータス情報に基づいて、対象ＩＡＢノードがＴＳＮ（Time-Sensitive Networking）をサポートするかどうかを判定する。ＴＳＮをサポートする場合は（Ｓ４０６でＹｅｓ）、処理はＳ４０７へ進み、そうでない場合は（Ｓ４０６でＮｏ）、処理はＳ４１０へ進む。

Ｓ４０７では、スライス種別決定部３０５は、対象ＩＡＢノードから取得した経路情報に基づいて、ＩＡＢドナー１０１から対象ＩＡＢノードまでホップ数が第３の規定値以下かどうかを判定する。対象ＩＡＢノードがＩＡＢノード１０２の場合は、ホップ数は１となる。本実施形態では、第３の規定値は２として以降説明を行う。ホップ数が第３の規定値以下の場合は（Ｓ４０７でＹｅｓ）、処理はＳ４０８へ進み、そうでない場合は（Ｓ４０７でＮｏ）、処理はＳ４１０へ進む。Ｓ４０８では、スライス種別決定部３０５は、親ノードがＵＲＬＬＣをサポートしているかどうかを、取得したステータス情報や記憶部２０２に記憶される情報に基づいて判定する。Ｓ４０８は、サポートを判定する対象は異なるが、Ｓ４０４と同様の処理である。親ノードがＵＲＬＬＣをサポートする場合は（Ｓ４０８でＹｅｓ）、処理はＳ４０９へ進み、そうでない場合は（Ｓ４０８でＮｏ）、処理はＳ４１０へ進む。Ｓ４０９では、信号生成部３０６は、ＵＲＬＬＣをＮＳＳＡＩに追加する。具体的には、信号生成部３０６は、ＵＲＬＬＣに対応するＳＳＴ値を、ＮＳＳＡＩの情報要素に設定する。続くＳ４１０では、信号生成部３０６は、ＭＩｏｔに対応するＳＳＴ値を、ＮＳＳＡＩの情報要素に設定する。

Ｓ４００～Ｓ４１１の処理が、ＩＡＢノード１０２～１０５の順で全ての対象ＩＡＢノードに対して行われた後、信号生成部３０６は、設定（生成）したＮＳＳＡＩの情報要素を含めたＢＡＰ制御パケットを各ＩＡＢノード１０２～１０５に対して生成する。そして、Ｓ４１２では、信号送信部３０１は、各ＩＡＢノード１０２～１０５に対して生成したＢＡＰ制御パケットを各ＩＡＢノード１０２～１０５に対して送信することにより、ＮＳＳＡＩ（スライス種別のリスト）を通知する。

以上のようにして、ＩＡＢドナー１０１は、経路情報とステータス情報を考慮して、ＩＡＢノード１０２～１０５それぞれについて、スライス種別を決定することができる。即ち、ＩＡＢドナー１０１は、通信状況やトポロジに応じて、各ＩＡＢノードに対して、スライス種別を割り当てることが可能となる。

図５に、図４の処理により決定された各ＩＡＢノード１０２～１０５のスライス種別を示すＮＳＳＡＩの情報要素の概念図の一例を示す。ＮＳＳＡＩ５０１～５０４はそれぞれ、ＩＡＢドナー１０１により決定されたＩＡＢノード１０２～１０５に対するＮＳＳＡＩの情報要素の概念図を表す。図５の例では、ｅＭＢＢに対応するＳＳＴ値を“１”、ＵＲＬＬＣに対応するＳＳＴ値を“２”、ＭＩｏｔに対応するＳＳＴ値を“３”とする。図５から、ＩＡＢノード１０２、１０３はｅＭＢＢ、ＵＲＬＬＣ、ＭＩｏｔをサポートし、ＩＡＢノード１０４はＵＲＬＬＣ、ＭＩｏｔをサポートし、ＩＡＢノード１０５はＭＩｏｔのみをサポートすることがわかる。なお、図５では、３種のスライス種別に対応するＳＳＴ値を設定可能な例を示したが、他のＳＳＴ／ＳＳＴ値を追加することにより、他のサービスや目的に応じたスライス種別を定義し提供可能である。

（通信システムにおける動作）
図６は、本実施形態による通信システム１００における通信シーケンスを示す図である。ここでは、ＩＡＢドナー１０１がＩＡＢノード１０３、１０５によりサポート可能なスライス種別を決定してＵＥ１１８、１１９に通知し、ＵＥ１１８、１１９が所望のスライス種別をサポートするＩＡＢノードへ接続するまでの動作を説明する。なお、他のＩＡＢノード１０２、１０４、および、ＵＥ１１０～１１７についても同様の処理が行われるが、ここでは説明の簡略化のため上記の通信装置に絞り、説明を行う。

図１において説明を行った通信システム１００の初期状態として、Ｆ６００、Ｆ６０１では、各ＵＥ１１８、１１９は、電波強度の最も高いＩＡＢノード１０５に接続要求を行う。Ｆ６０２では、ＩＡＢノード１０５は、ＵＥ１１８、１１９からの接続要求を許可し、ＩＡＢノードと各ＵＥ１１８、１１９間で接続処理が行われる。ＵＥ１１９は、実行するアプリケーションに応じて、ｅＭＢＢのサービス提供を受けることを希望しているものとする。

Ｆ６０３～Ｆ６０５では、ＩＡＢドナー１０１は、ＩＡＢノード１０３、１０５に対して経路情報およびステータス情報の送信を要求し、ＩＡＢノード１０３、１０５は当該要求を受信する。Ｆ６０６では、ＩＡＢノード１０５は、ＩＡＢノード１０５自身における経路情報およびステータス情報をＩＡＢドナー１０１へ送信する。同様に、Ｆ６０７では、ＩＡＢノード１０３は、ＩＡＢノード１０３自身における経路情報およびステータス情報をＩＡＢドナー１０１へ送信する。Ｆ６０８では、ＩＡＢドナー１０１は、ＩＡＢノード１０３、１０５からの経路情報およびステータス情報を受信する。ここで、ＩＡＢドナー１０１は、ＩＡＢノード１０３、１０５の経路情報およびステータス情報の収集（受信）を、所定の定期的なタイミングで行ってもよいし、ＩＡＢノード１０３、１０５が通信状況に変化があった場合に自発的にＩＡＢドナー１０１へ該情報を送信してもよい。

Ｆ６０９では、ＩＡＢドナー１０１は、図４に示すフローチャートの処理を行い、各ＩＡＢノード１０３、１０５によりサポートされるスライス種別を決定する。決定されたスライス種別は図５に示すものであり、ＩＡＢノード１０３は全て（ｅＭＢＢ、ＵＲＬＬＣ、ＭＩｏｔ）のスライス種別をサポートし、ＩＡＢノード１０５はＭＩｏｔのみをサポートする。

Ｆ６１０、Ｆ６１１では、ＩＡＢドナー１０１は、ＩＡＢノード１０３に対して決定したスライス種別を示すＮＳＳＡＩをＩＡＢノード１０３へ通知し、ＩＡＢノード１０３はこれを受信する。同様に、Ｆ６１０、Ｆ６１２では、ＩＡＢドナー１０１は、ＩＡＢノード１０５に対して決定したスライス種別を示すＮＳＳＡＩをＩＡＢノード１０５へ通知し、ＩＡＢノード１０５はこれを受信する。

Ｆ６１３～Ｆ６１５では、ＩＡＢノード１０３は、Ｆ６１１で通知されたＮＳＳＡＩを、ＩＡＢノード１０３を識別可能なセルＩＤと共に、ＵＥ１１８、１１９へ報知し、ＵＥ１１８、１１９はこれを受信する。同様に、Ｆ６１６～Ｆ６１８では、ＩＡＢノード１０５は、Ｆ６１２で通知されたＮＳＳＡＩを、ＩＡＢノード１０５を識別可能なセルＩＤと共に、ＵＥ１１８、１１９へ報知し、ＵＥ１１８、１１９はこれを受信する。

上記のように、ＵＥ１１９は、ｅＭＢＢのサービス提供を受けることを希望している。そこで、Ｆ６１９、Ｆ６２０では、ＵＥ１１９は、ｅＭＢＢをサポートするＩＡＢノード１０３へ接続要求を行い、ＩＡＢノード１０３は、接続の許可応答を返すことで、ＵＥ１１９とＩＡＢノード１０３間で接続が行われる。ここで、ＩＡＢノード１０３にＵＥ１１９が接続した場合に、ＩＡＢノード１０３における総接続ＵＥ数が３から４へ変更となる。上記のように、本実施形態では、ＩＡＢノードがｅＭＢＢをサポートするかを判定するために使用される第２の規定値（図４のＳ４０３）は４であるため、ＩＡＢノード１０３はｅＭＢＢを維持可能と判断でき、許可応答をＵＥ１１９へ返信する。また、ＩＡＢノード１０３は、ＩＡＢノード１０３における総接続ＵＥ数が増加する場合に、再度ＮＳＳＡＩの再割り当てをＩＡＢドナー１０１に問い合わせ、ＮＳＳＡＩを更新した上でＵＥ１１９が接続可能かどうかの判断を行ってもよい。

Ｆ６２２～Ｆ６２３では、ＵＥ１１９は、切断要求をＩＡＢノード１０５へ送信し、ＩＡＢノード１０５は、切断の許可応答を返信した後、ＵＥ１１９とのリンクを開放する。

図７は、本実施形態による通信システム１００においてＩＡＢドナー１０１によるスライス種別決定後のネットワークトポロジを示す図である。通信システム１００において、図６のシーケンスが実行された後にＩＡＢノード１０５に通信リンク７００を介して接続していたＵＥ１１９は、ＩＡＢノード１０３と新たなリンク７０１を形成し、接続する。通信リンク７００は切断、解放され、ＵＥ１１９はｅＭＢＢのスライス種別で通信可能となる。

以上のように、本実施形態によれば、ＩＡＢドナー１０１が各ＩＡＢノード１０２～１０５に対してスライス種別を決定して（割り当てて）ＮＳＳＡＩを通知することで、ＵＥ１１０～１１９に適切なスライス種別の情報を提供することが可能となる。

なお、上述したように、スライス種別は３種（ｅＭＢＢ、ＵＲＬＬＣ、ＭＩｏｔ）に限定されず、新たなスライス種別であるＳＳＴを追加した場合にも、所定の条件を用いることにより、上述のようなスライス種別決定方法を適用することができる。また更に、ＳＳＴのオプションであるＳＤ（Slice Differentiator）を用いる場合についても、上述のようなスライス種別決定方法を適用することが可能である。

[実施形態２]
実施形態１では、通信システム１００が運用され始めた初期の状態もしくは、静的な通信状況下でのＩＡＢドナー１０１による各ＩＡＢノード１０２～１０５へのＮＳＳＡＩの割り当て方法について説明を行った。実施形態２として、通信システム１００内における通信環境が変化（例えば、ＳＮＲが変化、総接続ＵＥ数が変化等）する場合について説明する。なお、実施形態１と共通の説明については、説明を省略する。

本実施形態では、通信環境が変化した場合として、通信システム１００においてＩＡＢドナー１０１とＩＡＢノード１０３間における通信状況（通信品質）が悪化（例えば、ＳＮＲが低下）した場合を想定する。この場合、ＩＡＢノード１０３は、ＩＡＢドナー１０１にＮＳＳＡＩの再割り当てを要求する。もしくは、ＩＡＢノード１０３は、受信したＮＳＳＡＩによりＩＡＢノード１０３に割り当てられたネットワークスライスの維持が困難（不可）であると判断し、ＩＡＢドナー１０１へＳＳＴ維持不可（ネットワークスライス維持が不可であることを示す情報）を示す通知をＩＡＢドナー１０１へ送信してもよい。ＩＡＢドナー１０１は、このような要求／通知を受けたことに応じて、ＩＡＢノード１０３によりサポートされるスライスを更新して決定し、それに応じて生成したＮＳＳＡＩをＩＡＢノード１０３に通知することができる。

また、上記のように通信環境が変化した場合に、ＩＡＢノード１０３は、ＵＥ１１３～１１５、１１９に対してｅＭＢＢを実施するための通信状態の劣化を報知してもよい。この場合はさらに、ＵＥ１１３～１１５、１１９は、接続可能かつｅＭＢＢをサポートする他のＩＡＢノード１０２、１０４～１０５を探索し、条件が良ければ接続要求を行ってもよい。

以上のように、本実施形態によれば、通信環境の変化に応じて、ＩＡＢドナー１０１は、ＩＡＢノードによりサポート可能なネットワークスライスの種別を更新し決定して（割り当てて）ＮＳＳＡＩを該ＩＡＢノードに通知する。あるいは、通信環境の変化に応じて、所定のネットワークスライスを実施するための通信状態の劣化をＵＥ１１０～１１９に対して報知する。これにより、ＩＡＢノードは、ＵＥ１１０～１１９に適切なスライス種別に関する情報を提供することが可能となる。

［その他の実施形態］
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は 記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。

１００ 通信システム、１０１ ＩＡＢドナー、１０２～１０５ ＩＡＢノード、１１０～１１９ ＵＥ

Claims (18)

1. 通信ネットワークにおいて基地局として機能する通信装置であって、
   前記通信装置とユーザ装置の間の通信を中継するノードから、前記ノードと前記通信装置との間の経路に関する第１の情報と、前記ノードにおけるステータスに関する第２の情報を受信する受信手段と、
   前記第１の情報と前記第２の情報に基づいて、前記ノードによりサポートされるネットワークスライスの種別を決定する決定手段と、
   前記決定されたネットワークスライスの種別を前記ノードに通知する通知手段と、
   を有することを特徴とする通信装置。
2. 前記通信装置は、ＩＡＢ（Integrated Access and Backhaul）ネットワークにおいてＩＡＢドナーとして機能する通信装置であることを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
3. 前記通信ネットワークは、ＮＲ(New Radio)バックホールリンクおよびＮＲアクセスリンクを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の通信装置。
4. 前記通知手段は、前記決定された１つ以上のネットワークスライスの種別を、ＢＡＰ（Backhaul Adaptation Protocol）、または、ＲＲＣ（Radio Resource Control）プロトコルによるパケットを用いて、前記ノードに通知することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の通信装置。
5. 前記ノードと前記通信装置との間で前記ノードに直接接続される、前記通信装置または他のノードによりサポートされるネットワークスライスの種別を判定する判定手段を更に有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の通信装置。
6. 前記第２の情報は、前記ノードにおける受信信号品質を示す値と、前記ノードと前記通信装置との間で接続されているユーザ装置の総数とを含み、
   前記判定手段により、前記通信装置または前記他のノードにより、前記ネットワークスライスの種別として高速大容量通信がサポートされると判定され、かつ、前記受信信号品質を示す値が第１の規定値以上であり、前記ユーザ装置の総数が第２の規定値以下である場合に、前記決定手段は、前記ノードにより前記高速大容量通信がサポートされることを決定することを特徴とする請求項５に記載の通信装置。
7. 前記第１の情報は、前記通信装置から前記ノードまでのホップ数を含み、前記第２の情報は、前記ノードがＴＳＮ（Time-Sensitive Networking）をサポートするか否かを示す情報を含み、
   前記判定手段により、前記通信装置または前記他のノードにより、前記ネットワークスライスの種別として低遅延通信がサポートされると判定され、かつ、前記ノードが前記ＴＳＮをサポートし、前記ホップ数が第３の規定値以上である場合に、前記決定手段は、前記ノードにより前記低遅延通信がサポートされることを決定することを特徴とする請求項５または６に記載の通信装置。
8. 前記決定手段は、前記ノードにより、前記ネットワークスライスの種別として同時多重接続がサポートされることを決定することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の通信装置。
9. 前記受信手段は、前記第１の情報と前記第２の情報を、所定の定期的なタイミングで受信することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の通信装置。
10. 前記第１の情報と前記第２の情報の送信を前記ノードに要求する要求手段を更に有し、
    前記受信手段は、前記要求手段による要求に応じて、前記第１の情報と前記第２の情報を受信することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の通信装置。
11. 前記通知手段により前記決定されたネットワークスライスの種別が前記ノードに通知された後に、前記受信手段により、前記決定されたネットワークスライスのサポートの維持が不可であることを示す情報が前記ノードから受信された場合に、前記決定手段は、前記ノードによりサポートされるネットワークスライスの種別を更新して決定することを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の通信装置。
12. 通信ネットワークにおいて基地局とユーザ装置の間の通信を中継するノードとして機能する通信装置であって、
    前記通信装置と前記基地局との間の経路に関する第１の情報と、前記通信装置におけるステータスに関する第２の情報を前記基地局に送信する送信手段と、
    前記第１の情報と前記第２の情報に基づいて前記基地局により決定された、前記ノードによりサポートされるネットワークスライスの種別の情報を受信する受信手段と、
    前記ネットワークスライスの種別の情報と共に、前記通信装置を識別可能な情報を前記ユーザ装置に報知する報知手段と、
    を有することを特徴とする通信装置。
13. 前記基地局は、ＩＡＢ（Integrated Access and Backhaul）ネットワークにおいてＩＡＢドナーとして機能する基地局であることを特徴とする請求項１２に記載の通信装置。
14. 前記通信ネットワークは、ＮＲ(New Radio)バックホールリンクおよびＮＲアクセスリンクを含むことを特徴とする請求項１２または１３に記載の通信装置。
15. 通信環境の変化に応じて、前記受信手段により受信された前記情報により割り当てられたネットワークスライスの維持が不可であるかを判定する判定手段を更に有し、
    前記判定手段により前記ネットワークスライスの維持が不可であると判定された場合に、前記ネットワークスライスのサポートの維持が不可であることを示す情報を前記基地局に送信することを特徴とする請求項１２から１４のいずれか１項に記載の通信装置。
16. 通信ネットワークにおいて基地局として機能する通信装置の制御方法であって、
    前記通信装置とユーザ装置の間の通信を中継するノードから、前記ノードと前記通信装置との間の経路に関する第１の情報と、前記ノードにおけるステータスに関する第２の情報を受信する受信工程と、
    前記第１の情報と前記第２の情報に基づいて、前記ノードによりサポートされるネットワークスライスの種別を決定する決定工程と、
    前記決定されたネットワークスライスの種別を前記ノードに通知する通知工程と、
    を有することを特徴とする制御方法。
17. 通信ネットワークにおいて基地局とユーザ装置の間の通信を中継するノードとして機能する通信装置の制御方法であって、
    前記通信装置と前記基地局との間の経路に関する第１の情報と、前記通信装置におけるステータスに関する第２の情報を前記基地局に送信する送信工程と、
    前記第１の情報と前記第２の情報に基づいて前記基地局により決定された、前記ノードによりサポートされるネットワークスライスの種別を含む情報を受信する受信工程と、
    前記ネットワークスライスの種別と共に、前記通信装置を識別可能な情報を前記ユーザ装置に報知する報知工程と、
    を有することを特徴とする制御方法。
18. コンピュータを、請求項１から１５のいずれか１項に記載の通信装置として機能させるためのプログラム。

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