JP2022174621A - Control device, resource allocation control method, and computer program - Google Patents
Control device, resource allocation control method, and computer program Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022174621A JP2022174621A JP2021080541A JP2021080541A JP2022174621A JP 2022174621 A JP2022174621 A JP 2022174621A JP 2021080541 A JP2021080541 A JP 2021080541A JP 2021080541 A JP2021080541 A JP 2021080541A JP 2022174621 A JP2022174621 A JP 2022174621A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- service
- communication quality
- quality deterioration
- delay
- degree
- 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.)
- Pending
Links
- 238000013468 resource allocation Methods 0.000 title claims abstract description 53
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 19
- 238000004590 computer program Methods 0.000 title claims description 6
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 claims abstract description 156
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 137
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 40
- 230000001934 delay Effects 0.000 claims description 4
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 34
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 25
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 6
- 230000006870 function Effects 0.000 description 6
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 4
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L47/00—Traffic control in data switching networks
- H04L47/70—Admission control; Resource allocation
- H04L47/80—Actions related to the user profile or the type of traffic
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
- H04W16/02—Resource partitioning among network components, e.g. reuse partitioning
- H04W16/04—Traffic adaptive resource partitioning
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
- H04W24/08—Testing, supervising or monitoring using real traffic
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
- H04W28/16—Central resource management; Negotiation of resources or communication parameters, e.g. negotiating bandwidth or QoS [Quality of Service]
- H04W28/24—Negotiating SLA [Service Level Agreement]; Negotiating QoS [Quality of Service]
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
- H04W88/08—Access point devices
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
- H04W88/18—Service support devices; Network management devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
Abstract
Description
本発明は、制御装置、リソース割当制御方法及びコンピュータプログラムに関する。 The present invention relates to a control device, resource allocation control method, and computer program.
第5世代(5G)移動通信システム(以下、5Gシステムと称する)等の無線アクセスネットワーク(Radio Access Network:RAN)において多様なサービスが収容される場合、同じリソース(無線リソース、計算機リソース、伝送路リソースなど)は複数のサービスで同時に使用することができない。このため、サービスの通信品質が保証されるためには、各サービスが必要とするリソースが確保される必要がある。ここでサービスとは、例えば5QI(5G QoS Indicator)やS-NSSAI(Sub Network Slice Selection Assist Information、RANスライスの識別子)等の単位で束ねられるものである。 When various services are accommodated in a radio access network (RAN) such as a fifth generation (5G) mobile communication system (hereinafter referred to as a 5G system), the same resources (radio resources, computer resources, transmission paths resources) cannot be used simultaneously by multiple services. Therefore, in order to guarantee the communication quality of services, it is necessary to secure the resources required by each service. Here, the service is bundled in units such as 5QI (5G QoS Indicator) and S-NSSAI (Sub Network Slice Selection Assist Information, RAN slice identifier).
各サービスにおいて、サービスに割り当てられたリソースが各UE(User Equipment、ユーザ端末)に割り当てられるが、サービスに割り当てられたリソースが十分であれば各UEに対してサービスの通信品質の要求を満たせるが、不足すればサービスの通信品質の要求を満たすことができない。各サービスが必要とするリソース量は、各サービスを利用するUEの無線品質やトラヒックに応じて変動する。このため、サービスの通信品質を保証するためには、各サービスが必要とするリソース量を定期的に見積り、各サービスに対するリソースの割当を変更する制御が行われる。 In each service, a resource assigned to the service is assigned to each UE (User Equipment, user terminal). If the resources assigned to the service are sufficient, the communication quality requirements of the service can be satisfied for each UE. , if there is a shortage, the communication quality requirements of the service cannot be met. The amount of resources required by each service varies according to the radio quality and traffic of UEs using each service. Therefore, in order to guarantee the communication quality of services, the amount of resources required by each service is estimated periodically, and control is performed to change the allocation of resources to each service.
サービスの通信品質を保証するための技術として、例えば非特許文献1に記載される技術が知られている。非特許文献1に記載される技術では、各サービスにリソースを割り当てる際に、無線品質情報と要求トラヒック情報とを用いてサービスに対する無線リソースの割当を制御している。
As a technique for guaranteeing the communication quality of service, for example, the technique described in Non-Patent
また非特許文献2には、5Gシステムにおいて取集可能なパラメータが規定されている。
Non-Patent
しかし、上述した非特許文献1に記載される技術では、サービスに割り当てたリソース量と実際にサービスが要求するリソース量との間に誤差が生じ、効率的なリソース割当を行うことができなかった。例えば、あるサービスにおいてリソースが瞬時的に不足することにより通信品質の劣化が発生する一方、他のサービスでは割り当てられたリソースが全ては使われず余りが生じる場合があった。
However, with the technology described in Non-Patent
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、無線アクセスネットワークに収容されるサービス毎に当該無線アクセスネットワークのリソースの割当を制御する際に、通信品質の劣化を抑えつつ、効率的なリソース割当を図ることにある。 The present invention has been made in consideration of such circumstances, and its object is to prevent deterioration of communication quality when controlling the resource allocation of the radio access network for each service accommodated in the radio access network. To achieve efficient resource allocation while suppressing
本発明の一態様は、無線アクセスネットワークに収容されるサービス毎に前記無線アクセスネットワークのリソースの割当を制御する制御装置において、サービス毎にリソース使用率を取得するリソース使用率取得部と、サービス毎のパケットの遅延量を基準に集計されたパケット数の情報を、基地局との間のインターフェースを介して取得するパケット数情報取得部と、サービス毎に、前記パケット数の情報に基づいたサービスの遅延の劣化度を示す通信品質劣化度を算出する通信品質劣化度算出部と、サービス毎に、過去のリソース使用率及び通信品質劣化度に基づいて要求リソース量に対するマージンを制御する制御部と、を備える制御装置である。
本発明の一態様は、上記の制御装置において、前記通信品質劣化度算出部は、サービス毎に、要求遅延以内に端末へ送信されたパケット数と要求遅延超過で端末へ送信されたパケット数とに基づいてサービスの遅延の劣化度を示す通信品質劣化度を算出する、制御装置である。
本発明の一態様は、上記の制御装置において、前記通信品質劣化度算出部は、サービス毎に、要求遅延以内に端末へ送信されたパケット数と全パケット数とに基づいてサービスの遅延の劣化度を示す通信品質劣化度を算出する、制御装置である。
本発明の一態様は、上記の制御装置において、前記通信品質劣化度算出部は、サービス毎に、要求遅延超過で端末へ送信されたパケット数と全パケット数とに基づいてサービスの遅延の劣化度を示す通信品質劣化度を算出する、制御装置である。
本発明の一態様は、上記の制御装置において、前記通信品質劣化度算出部は、サービス毎に、パケットの遅延の度数分布の情報に基づいてサービスの遅延の劣化度を示す通信品質劣化度を算出する、制御装置である。
本発明の一態様は、上記の制御装置において、前記制御部は、過去のリソース使用率が低いサービスに関するマージンを小さくし、過去の通信品質劣化度が大きいサービスに関するマージンを大きくするように、サービス毎に要求リソース量に対するマージンを制御する、制御装置である。
One aspect of the present invention is a control device that controls allocation of resources in the radio access network for each service accommodated in the radio access network, comprising: a resource usage rate acquisition unit that acquires a resource usage rate for each service; a packet number information acquisition unit that acquires information on the number of packets aggregated based on the amount of delay of the packets through an interface with the base station; A communication quality deterioration degree calculation unit that calculates a communication quality deterioration degree that indicates the degree of delay deterioration, a control unit that controls a margin for the requested resource amount based on the past resource usage rate and the communication quality deterioration degree for each service, It is a control device comprising
In one aspect of the present invention, in the control device described above, the communication quality deterioration degree calculation unit calculates, for each service, the number of packets transmitted to the terminal within the required delay and the number of packets transmitted to the terminal exceeding the required delay. is a control device that calculates a communication quality deterioration degree indicating a deterioration degree of service delay based on
In one aspect of the present invention, in the control device described above, the communication quality deterioration degree calculation unit calculates, for each service, the number of packets transmitted to the terminal within the required delay and the total number of packets. It is a control device that calculates a communication quality deterioration degree indicating a degree of communication quality deterioration.
In one aspect of the present invention, in the control device described above, the communication quality deterioration degree calculation unit calculates, for each service, the deterioration of service delay based on the number of packets transmitted to the terminal with an excess of the required delay and the total number of packets. It is a control device that calculates a communication quality deterioration degree indicating a degree of communication quality deterioration.
In one aspect of the present invention, in the control device described above, the communication quality deterioration degree calculation unit calculates a communication quality deterioration degree indicating the degree of delay deterioration of the service based on information on the frequency distribution of packet delays for each service. It is a controller that calculates.
In one aspect of the present invention, in the control device described above, the control unit reduces a margin for a service with a past low resource usage rate and increases a margin for a service with a large past communication quality deterioration degree. It is a control device that controls the margin for the requested resource amount for each.
本発明の一態様は、無線アクセスネットワークに収容されるサービス毎に前記無線アクセスネットワークのリソースの割当を制御する制御装置が実行するリソース割当制御方法であって、前記制御装置が、サービス毎にリソース使用率を取得するリソース使用率取得ステップと、前記制御装置が、サービス毎のパケットの遅延量を基準に集計されたパケット数の情報を、基地局との間のインターフェースを介して取得するパケット数情報取得ステップと、前記制御装置が、サービス毎に、前記パケット数の情報に基づいたサービスの遅延の劣化度を示す通信品質劣化度を算出する通信品質劣化度算出ステップと、前記制御装置が、サービス毎に、過去のリソース使用率及び通信品質劣化度に基づいて要求リソース量に対するマージンを制御する制御ステップと、を含むリソース割当制御方法である。 One aspect of the present invention is a resource allocation control method executed by a control device that controls allocation of resources in the radio access network for each service accommodated in the radio access network, wherein the control device controls resource allocation for each service. a resource usage rate acquisition step of acquiring a usage rate; and the number of packets for which the control device acquires information on the number of packets aggregated based on the delay amount of packets for each service via an interface with a base station. an information acquisition step; a communication quality deterioration degree calculation step in which the control device calculates, for each service, a communication quality deterioration degree indicating the degree of delay deterioration of the service based on the information on the number of packets; A resource allocation control method including a control step of controlling a margin for a requested resource amount based on a past resource usage rate and communication quality deterioration degree for each service.
本発明の一態様は、無線アクセスネットワークに収容されるサービス毎に前記無線アクセスネットワークのリソースの割当を制御する制御装置のコンピュータに、サービス毎にリソース使用率を取得するリソース使用率取得ステップと、サービス毎のパケットの遅延量を基準に集計されたパケット数の情報を、基地局との間のインターフェースを介して取得するパケット数情報取得ステップと、サービス毎に、前記パケット数の情報に基づいたサービスの遅延の劣化度を示す通信品質劣化度を算出する通信品質劣化度算出ステップと、サービス毎に、過去のリソース使用率及び通信品質劣化度に基づいて要求リソース量に対するマージンを制御する制御ステップと、を実行させるためのコンピュータプログラムである。 According to one aspect of the present invention, a resource usage rate acquisition step of acquiring a resource usage rate for each service in a computer of a control device that controls resource allocation of the radio access network for each service accommodated in the radio access network; a packet number information obtaining step of obtaining, through an interface with a base station, information on the number of packets aggregated based on a packet delay amount for each service; A communication quality deterioration degree calculation step of calculating a communication quality deterioration degree indicating the degree of delay deterioration of a service, and a control step of controlling a margin for the requested resource amount based on the past resource usage rate and the communication quality deterioration degree for each service. and a computer program for executing
本発明によれば、無線アクセスネットワークに収容されるサービス毎に当該無線アクセスネットワークのリソースの割当を制御する際に、通信品質の劣化を抑えつつ、効率的なリソース割当を図ることができるという効果が得られる。 Advantageous Effects of Invention According to the present invention, it is possible to efficiently allocate resources while suppressing degradation of communication quality when controlling allocation of resources in a radio access network for each service accommodated in the radio access network. is obtained.
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
図1は、一実施形態に係る無線アクセスネットワークの構成例を示すブロック図である。図1において、無線アクセスネットワーク(RAN)1は、無線装置RUと基地局BSと制御ノード2とを備える。基地局BSは、RAN1に収容される複数のサービスのうち、一又は複数のサービス(図1の例では、サービス#1,サービス#2,サービス#3)を収容する。サービスとしては、例えば、4K映像の配信サービスやコネクテッドカーの通信サービス等が挙げられる。制御ノード2は、一又は複数の基地局BSを制御する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a radio access network according to one embodiment. In FIG. 1 a radio access network (RAN) 1 comprises a radio unit RU, a base station BS and a
制御ノード2は、RAN1に収容されるサービス毎にRAN1のリソースの割当を制御する。制御ノード2は、基地局BSとの間のインターフェース100を介して基地局BSから各種の情報110を取得する。制御ノード2は、基地局BSから取得した情報110に基づいて、基地局BSに収容される各サービス(サービス#1,サービス#2,サービス#3)に対するリソースの割当制御を行う。サービスに割り当てられるリソースは、RAN1の無線リソースや計算機リソースや伝送路リソース等である。
The
制御ノード2は、各サービス(サービス#1,サービス#2,サービス#3)に対するリソースの割当結果を示すリソース割当結果情報120を、インターフェース100を介して基地局BSへ通知する。これにより、基地局BSにおいて、各サービス(サービス#1,サービス#2,サービス#3)に対して、各リソース(サービス#1に対してリソースRS#1、サービス#2に対してリソースRS#2、サービス#3に対してリソースRS#3)の割当が行われる。
The
基地局BSは、無線装置RUを介して、各サービス(サービス#1,サービス#2,サービス#3)を利用するUE(UE#1,UE#2,UE#3:ユーザ端末)と通信する。UE#1はサービス#1を利用するUEである。UE#2はサービス#2を利用するUEである。UE#3はサービス#3を利用するUEである。
The base station BS communicates with UEs (UE#1, UE#2, UE#3: user terminals) using each service (
各サービス(サービス#1,サービス#2,サービス#3)に割り当てられた各リソース(リソースRS#1、リソースRS#2、リソースRS#3)は、各UE(UE#1,UE#2,UE#3)に割り当てられる。リソースRS#1はサービス#1に割り当てられたリソースである。リソースRS#2はサービス#2に割り当てられたリソースである。リソースRS#3はサービス#3に割り当てられたリソースである。
Each resource (resource RS#1, resource RS#2, resource RS#3) allocated to each service (
各UE(UE#1,UE#2,UE#3)は、自己に割り当てられたリソースによって、各サービス(サービス#1,サービス#2,サービス#3)を利用する。
Each UE (UE#1, UE#2, UE#3) uses each service (
なお、RAN1は、RANスライシング技術が適用されたRANであってもよい。例えば、RAN1は、5Gシステムであってもよい。また、本実施形態に係るサービスは、例えば5QIやS-NSSAI等の単位で束ねられるものであってもよい。 RAN1 may be a RAN to which RAN slicing technology is applied. For example, RAN1 may be a 5G system. Also, the services according to this embodiment may be bundled in units such as 5QI and S-NSSAI.
図2は、本実施形態に係る制御ノードの構成例を示すブロック図である。図2において、制御ノード2(制御装置)は、リソース使用率取得部21と、パケット数情報取得部26と、通信品質劣化度算出部24と、制御部25とを備える。本実施形態において制御ノード2は制御装置に対応する。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of a control node according to this embodiment. In FIG. 2 , the control node 2 (control device) includes a resource usage
制御ノード2の各部は、各部の機能を実現するためのコンピュータプログラムをCPU(Central Processing Unit:中央演算処理装置)が実行することによりその機能が実現される。
Each part of the
リソース使用率取得部21は、サービス毎にリソース使用率を取得する。リソース使用率取得部21は、基地局BSから各サービス(サービス#1,サービス#2,サービス#3)のリソース使用率を、インターフェース100を介して取得する。例えば、サービス#1のリソース使用率は、サービス#1に割り当てられたリソースに対するサービス#1で使用されたリソースの割合である。リソース使用率として、例えば、DU(Distributed Unit)毎のPRB(Physical Resource Block)使用率を用いてもよい。DU毎のPRB使用率は、基地局BSとの間のインターフェース100に関して、非特許文献2に規定されている。
The resource usage
パケット数情報取得部26は、サービス毎のパケットの遅延量を基準に集計されたパケット数の情報(集計パケット数情報)を、基地局BSとの間のインターフェース100を介して取得する。パケット数情報取得部26は、基地局BSから各サービス(サービス#1,サービス#2,サービス#3)の集計パケット数情報を、インターフェース100を介して取得する。例えば、サービス#1の集計パケット数情報は、サービス#1を利用する全UE#1を集計対象にして、サービス#1のパケットの遅延量を基準に集計されたパケット数の情報である。例えば、サービス#1の集計パケット数情報は、サービス#1が要求する遅延時間(要求遅延)以内に基地局BSからUE#1へ送信されたパケット数や、当該要求遅延を超過して基地局BSからUE#1へ送信されたパケット数である。例えば、サービス#1の集計パケット数情報は、基地局BSにおけるサービス#1のパケットの遅延の度数分布を示す情報(パケット遅延度数分布情報)である。
The packet number
通信品質劣化度算出部24は、サービス毎に通信品質劣化度を算出する。本実施形態において、通信品質劣化度は、サービスの遅延の劣化度を示す情報である。通信品質劣化度算出部24は、サービス毎に、集計パケット数情報に基づいたサービスの遅延の劣化度を示す通信品質劣化度を算出する。通信品質劣化度算出部24は、基地局BSに収容される各サービス(サービス#1,サービス#2,サービス#3)の集計パケット数情報を使用して、各サービス(サービス#1,サービス#2,サービス#3)の遅延の劣化度を示す通信品質劣化度を算出する。
The communication quality
ここで、通信品質劣化度算出方法のいくつかの例を説明する。 Here, several examples of the communication quality deterioration degree calculation method will be described.
(通信品質劣化度算出方法の例1)
通信品質劣化度算出部24は、サービス毎に、要求遅延以内にUEへ送信されたパケット数と要求遅延超過でUEへ送信されたパケット数とに基づいてサービスの遅延の劣化度を示す通信品質劣化度を算出する。例えば、通信品質劣化度算出部24は、サービス#1について、サービス#1の要求遅延以内に基地局BSからUE#1へ送信されたパケット数と、当該要求遅延を超過して基地局BSからUE#1へ送信されたパケット数とに基づいてサービス#1の遅延の劣化度を示す通信品質劣化度を算出する。サービス#1の遅延の劣化度は、例えば、サービス#1の要求遅延以内に基地局BSからUE#1へ送信されたパケット数と、当該要求遅延を超過して基地局BSからUE#1へ送信されたパケット数との比率に基づいた値である。
(Example 1 of communication quality deterioration degree calculation method)
The communication quality deterioration
(通信品質劣化度算出方法の例2)
通信品質劣化度算出部24は、サービス毎に、要求遅延以内にUEへ送信されたパケット数と全パケット数とに基づいてサービスの遅延の劣化度を示す通信品質劣化度を算出する。例えば、通信品質劣化度算出部24は、サービス#1について、サービス#1の要求遅延以内に基地局BSからUE#1へ送信されたパケット数と、基地局BSから全UE#1へ送信された総パケット数とに基づいてサービス#1の遅延の劣化度を示す通信品質劣化度を算出する。サービス#1の総パケット数は、サービス#1の要求遅延以内に基地局BSからUE#1へ送信されたパケット数と、当該要求遅延を超過して基地局BSからUE#1へ送信されたパケット数との合計数である。サービス#1の遅延の劣化度は、例えば、サービス#1の総パケット数に対するサービス#1の要求遅延以内に基地局BSからUE#1へ送信されたパケット数の割合に基づいた値である。
(Example 2 of communication quality deterioration degree calculation method)
The communication quality deterioration
(通信品質劣化度算出方法の例3)
通信品質劣化度算出部24は、サービス毎に、要求遅延超過でUEへ送信されたパケット数と全パケット数とに基づいてサービスの遅延の劣化度を示す通信品質劣化度を算出する。例えば、通信品質劣化度算出部24は、サービス#1について、サービス#1の要求遅延を超過して基地局BSからUE#1へ送信されたパケット数と、基地局BSから全UE#1へ送信された総パケット数とに基づいてサービス#1の遅延の劣化度を示す通信品質劣化度を算出する。サービス#1の総パケット数は、サービス#1の要求遅延以内に基地局BSからUE#1へ送信されたパケット数と、当該要求遅延を超過して基地局BSからUE#1へ送信されたパケット数との合計数である。サービス#1の遅延の劣化度は、例えば、サービス#1の総パケット数に対するサービス#1の要求遅延を超過して基地局BSからUE#1へ送信されたパケット数の割合に基づいた値である。
(Example 3 of communication quality deterioration degree calculation method)
The communication quality deterioration
(通信品質劣化度算出方法の例4)
通信品質劣化度算出部24は、サービス毎に、パケットの遅延の度数分布の情報(パケット遅延度数分布情報)に基づいてサービスの遅延の劣化度を示す通信品質劣化度を算出する。例えば、通信品質劣化度算出部24は、サービス#1について、サービス#1のパケット遅延度数分布情報に基づいてサービス#1の遅延の劣化度を示す通信品質劣化度を算出する。
(Example 4 of communication quality deterioration degree calculation method)
The communication quality deterioration
上記した通信品質劣化度算出方法の例1,例2,例3,例4のうちいずれの方法が用いられてもよい。 Any one of Examples 1, 2, 3, and 4 of the communication quality deterioration degree calculation method described above may be used.
説明を図2に戻す。
制御部25は、サービス毎にRAN1のリソースの割当を制御する。サービス毎にRAN1のリソースの割当を制御する際に、制御部25は、サービス毎に、過去のリソース使用率及び通信品質劣化度に基づいて要求リソース量に対するマージンを制御する。
Returning to FIG.
The
次に本実施形態に係るリソース割当制御方法を説明する。 Next, a resource allocation control method according to this embodiment will be described.
図3を参照して本実施形態に係るリソース割当制御方法の全体手順を説明する。図3は、本実施形態に係るリソース割当制御方法の全体手順を示すフロー図である。 The overall procedure of the resource allocation control method according to this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a flowchart showing the overall procedure of the resource allocation control method according to this embodiment.
本実施形態のリソース割当制御方法に係るパラメータが次の(1)式に示される。なお、以下では、下付き文字及び上付き文字の例えば「a」を「_a」と表記する場合がある。 Parameters related to the resource allocation control method of this embodiment are shown in the following equation (1). In the following, subscripts and superscripts such as "a" may be written as "_a".
kはリソース割当制御が実行されるタイムステップを識別するタイムステップ番号である。
sはサービスを識別するサービス番号である。
Ω_^_k,sはタイムステップkにおけるサービスsのリソース割当量である。
ω_k,sはタイムステップkにおけるサービスsの要求リソース量である。要求リソース量ω_k,sは、タイムステップ(k-1)におけるサービスsの無線品質C_k-1,sとトラヒック量V_k-1,sから見積られた値である。
ε_k,sはタイムステップkにおけるサービスsの要求リソース量ω_k,sに対するマージン補正係数である。
k is a time step number that identifies a time step at which resource allocation control is executed.
s is a service number that identifies a service.
Ω_^_k,s is the resource budget of service s at timestep k.
ω_k,s is the requested resource amount of service s at timestep k. The requested resource amount ω_k,s is a value estimated from the radio quality C_k−1,s and the traffic amount V_k−1,s of the service s at the time step (k−1).
ε_k,s is a margin correction factor for the requested resource amount ω_k,s of service s at time step k.
d_k,sはタイムステップkにおけるサービスsの通信品質劣化度である。
u_k,sはタイムステップkにおけるサービスsのリソース使用率である。
u_^_kはタイムステップkにおける全サービスのリソース使用率u_k,sの平均値である。
d_^_kはタイムステップkにおける全サービスの通信品質劣化度d_k,sの平均値である。
d_k,s is the communication quality deterioration degree of service s at time step k.
u_k,s is the resource utilization of service s at timestep k.
u_^_k is the average value of resource utilization rates u_k,s of all services at timestep k.
d_^_k is the average value of the communication quality deterioration degrees d_k,s of all services at time step k.
図3において、タイムステップkにおけるサービスsのリソース割当量Ω_^_k,sは、タイムステップkにおけるサービスsのマージン補正係数ε_k,sを使用して算出される。そのタイムステップkにおけるサービスsのマージン補正係数ε_k,sは、タイムステップk以前の過去のタイムステップ(k-1,k-2,・・・)におけるサービスsの通信品質劣化度(「d_k-1,s」,「d_k-2,s」,・・・)及びリソース使用率(「u_k-1,s」,「u_k-2,s」,・・・)を使用して算出される。これにより、サービスsのリソース割当量Ω_^_k,sは、サービスsの過去のリソース割当結果によるサービスsの通信品質劣化度及びリソース使用率に基づいてフィードバック制御される。 In FIG. 3, the resource allocation Ω_̂_k,s of service s at timestep k is calculated using the margin correction factor ε_k,s of service s at timestep k. The margin correction coefficient ε_k,s of the service s at the time step k is the degree of communication quality deterioration (“d_k- 1,s","d_k-2,s",...) and resource utilization ("u_k-1,s","u_k-2,s",...). As a result, the resource allocation amount Ω_̂_k,s of service s is feedback-controlled based on the degree of communication quality deterioration and resource usage rate of service s based on past resource allocation results of service s.
(ステップS1) 制御部25は、各サービスsのリソース割当モデルを使用して、サービスs毎に各タイムステップkにおけるリソース割当量Ω_^_k,sを算出する。サービスsのリソース割当モデルは、次の(2)式に示される。
(Step S1) The
タイムステップkにおけるサービスsのリソース割当量Ω_^_k,sは、タイムステップkにおけるサービスsの要求リソース量ω_k,sとタイムステップkにおけるサービスsのマージン補正係数ε_k,sとの乗算により算出される。 The resource allocation amount Ω_^_k,s of service s at time step k is calculated by multiplying the requested resource amount ω_k,s of service s at time step k by the margin correction coefficient ε_k,s of service s at time step k. be.
(ステップS2) ステップS1で算出された各サービスsのリソース割当量Ω_^_k,sがリソース割当結果情報120により制御ノード2から基地局BSへ通知され、各サービスsのリソース割当が更新される。この結果として観測された各サービスsの通信品質劣化度d_k,s及びリソース使用率u_k,sが取得される。ここでは、説明の便宜上、図3に示されるように、観測値は、タイムステップ(k-1)におけるリソース割当の更新の結果として観測された通信品質劣化度d_k-1,s及びリソース使用率u_k-1,sとする。
(Step S2) The resource allocation amount Ω_̂_k,s of each service s calculated in step S1 is notified from the
(ステップS3) 制御部25は、タイムステップ(k-1)における通信品質劣化度d_k-1,s及びリソース使用率u_k-1,sを使用して、次のタイムステップkにおけるサービスsのマージン補正係数ε_k,sを算出する。マージン補正係数ε_k,sは、次の(3)式で表される。
(Step S3) The
ステップS3で算出されたタイムステップkにおけるサービスsのマージン補正係数ε_k,sは、タイムステップkにおけるサービスsのリソース割当量Ω_^_k,sの算出に使用される(ステップS1、上記(2)式)。 The margin correction coefficient ε_k,s of the service s at the time step k calculated in step S3 is used to calculate the resource allocation amount Ω__k,s of the service s at the time step k (step S1, above (2) formula).
上記したステップS1-S3が繰り返し実行される。 The above steps S1-S3 are repeatedly executed.
本実施形態に係るリソース割当制御方法では、空きリソースの量と通信品質の劣化とがトレードオフであることに着目し、その両方の情報を用いて、各サービスに適切なマージンを含めたリソースを割り当てるためのフィードバック制御を行う。また、サービス毎に要求遅延が異なり、適切なマージンも異なることに着目し、各サービスに適応するマージンを設ける。 The resource allocation control method according to the present embodiment focuses on the trade-off between the amount of available resources and the deterioration of communication quality, and uses both information to determine resources including an appropriate margin for each service. Perform feedback control for allocation. In addition, considering that the required delay is different for each service and the appropriate margin is also different, a margin adapted to each service is provided.
(マージン補正係数の算出方法)
マージン補正係数ε_k,sの算出方法を説明する。マージン補正係数ε_k,sは、次の(4)式、(5)式、(6)式、及び(7)式により表される。
(Calculation method of margin correction coefficient)
A method of calculating the margin correction coefficient ε_k,s will be described. The margin correction coefficient ε_k,s is represented by the following equations (4), (5), (6) and (7).
(4)式、(5)式、及び(6)式において、E_k,sは、(7)式に示されるように、過去のn個のタイムステップ「(k-n)から(k-1)まで」におけるマージン補正係数ε_k,sの移動平均値である。nは予め設定される。 In equations (4), (5), and (6), E_k,s is the past n time steps "(k−n) to (k−1 )” is the moving average value of the margin correction coefficients ε_k,s. n is preset.
(4)式は、全てのサービスsで通信品質劣化度d_k-1,sが閾値d_th,sよりも小さい場合である。この場合、(4)式により、リソース使用率u_k-1,sとリソース使用率の平均値u_^_k-1との差に応じてマージン補正係数ε_k,sを調節する。これにより、サービス間のリソース使用率の差が小さくなるようにする。 Expression (4) is for the case where the communication quality deterioration degree d_k−1,s is smaller than the threshold d_th,s for all services s. In this case, the margin correction coefficient ε_k,s is adjusted according to the difference between the resource usage rate u_k−1,s and the resource usage average value u_̂_k−1 using equation (4). This reduces the difference in resource usage between services.
(5)式は、一部のサービスsで通信品質劣化度d_k-1,sが閾値d_th,sよりも小さい場合である。この場合、(5)式により、それぞれの場合(5a,5b、5c)に分けてマージン補正係数ε_k,sの調節を行う。
「リソース使用率u_k-1,sが閾値u_th,sより高く且つ通信品質劣化度d_k-1,sが閾値d_th,sよりも小さい」ときは、(5a)式により、前回のマージン補正係数ε_k-1,sをそのままマージン補正係数ε_k,sにする。これは、要求リソース量ω_k-1,sに対して適切なマージンが確保されていると判断することができるからである。
「リソース使用率u_k-1,sが閾値u_th,sより高く且つ通信品質劣化度d_k-1,sが閾値d_th,sよりも大きい」ときは、(5b)式により、通信品質劣化度d_k-1,sに応じてマージン補正係数ε_k,sを調節する。これにより、通信品質劣化度d_k-1,sが大きいサービスsに対して要求リソース量ω_k,sに対するマージンを増やすようにする。
「リソース使用率u_k-1,sが閾値u_th,sより低い」ときは、(5c)式により、リソース使用率u_k-1,sに応じてマージン補正係数ε_k,sを調節する。これにより、リソース使用率u_k-1,sが低いサービスsに対して要求リソース量ω_k,sに対するマージンを減らすようにする。
Expression (5) is for a case where the degree of communication quality deterioration d_k−1,s is smaller than the threshold d_th,s for some services s. In this case, the margin correction coefficients ε_k, s are adjusted for each case (5a, 5b, 5c) according to equation (5).
When “the resource usage rate u_k−1,s is higher than the threshold u_th,s and the communication quality deterioration degree d_k−1,s is smaller than the threshold d_th,s”, the previous margin correction coefficient ε_k −1,s is used as the margin correction coefficient ε_k,s. This is because it can be determined that an appropriate margin is secured for the requested resource amount ω_k−1,s.
When "the resource usage rate u_k-1,s is higher than the threshold u_th,s and the communication quality deterioration degree d_k-1,s is higher than the threshold d_th,s", the communication quality deterioration degree d_k- 1, s, the margin correction coefficient ε_k, s is adjusted. As a result, the margin for the requested resource amount ω_k,s is increased for the service s with a large communication quality deterioration degree d_k−1,s.
When "the resource usage rate u_k-1,s is lower than the threshold value u_th,s", the margin correction coefficient ε_k,s is adjusted according to the resource usage rate u_k-1,s by equation (5c). As a result, the margin for the requested resource amount ω_k,s is reduced for service s with a low resource usage rate u_k−1,s.
(6)式は、全てのサービスsで通信品質劣化度d_k-1,sが閾値d_th,sよりも大きい場合である。この場合、(6)式により、通信品質劣化度d_k-1,sと通信品質劣化度の平均値d_^_k-1との差に応じてマージン補正係数ε_k,sを調節する。これにより、サービス間の通信品質劣化度の差が小さくなるようにする。 Expression (6) is for the case where the degree of communication quality deterioration d_k−1,s is greater than the threshold d_th,s for all services s. In this case, the margin correction coefficient ε_k,s is adjusted according to the difference between the degree of deterioration of communication quality d_k−1,s and the average value d_̂_k−1 of the degree of deterioration of communication quality using equation (6). This reduces the difference in the degree of communication quality deterioration between services.
本実施形態に係るリソース割当制御方法によれば、過去のリソース使用率が低いサービスに対しては要求リソース量に対するマージンが小さくなるように、また過去の通信品質劣化度が大きいサービスに対しては要求リソース量に対するマージンが大きくなるように制御することができる。これにより、あるサービスで余りとなっていたリソースを他のサービスで有効に利用することができると共に、通信品質の劣化を抑制することができる。 According to the resource allocation control method according to the present embodiment, the margin for the requested resource amount is reduced for services with low past resource usage rates, and for services with large past communication quality deterioration, It can be controlled so that the margin for the requested resource amount is large. As a result, it is possible to effectively use resources left over from a certain service in another service, and to suppress deterioration in communication quality.
(通信品質劣化度の算出方法)
本実施形態では、通信品質劣化度として、サービスの遅延の劣化度を算出する。上記した通信品質劣化度算出方法の例1,例2,例3,例4に示されるように、サービスの遅延の劣化度は、集計パケット数情報に基づいた値として算出される。したがって、サービスの遅延の劣化度の算出には、各サービスの集計パケット数情報が使用される。通信品質劣化度算出方法の例1,例2,例3では、集計パケット数情報として、サービス毎に、要求遅延以内にUEへ送信されたパケット数と要求遅延超過でUEへ送信されたパケット数とが使用される。通信品質劣化度算出方法の例4では、集計パケット数情報として、サービス毎に、パケットの遅延の度数分布の情報(パケット遅延度数分布情報)が使用される。
(Calculation method of communication quality deterioration degree)
In this embodiment, the degree of service delay deterioration is calculated as the communication quality deterioration degree. As shown in Examples 1, 2, 3, and 4 of the communication quality deterioration degree calculation method described above, the service delay deterioration degree is calculated as a value based on the total number of packets information. Therefore, the total number of packets information of each service is used to calculate the degree of service delay deterioration. In examples 1, 2, and 3 of the communication quality deterioration degree calculation method, the number of packets transmitted to the UE within the required delay and the number of packets transmitted to the UE with the excess of the required delay for each service are used as total packet number information. and are used. In example 4 of the communication quality deterioration degree calculation method, information on the frequency distribution of packet delays (packet delay frequency distribution information) is used for each service as the total number of packets information.
このため、基地局BSとの間のインターフェース100に関し、非特許文献2に規定される既存のインターフェースに対して、サービス毎のパケットの遅延量を基準に集計されたパケット数の規定を追加する。例えば、サービス識別子(5QI、QCI、S-NSSAI)毎にパケットの遅延量を基準に集計されたパケット数の規定を追加する。これにより、本実施形態に係る集計パケット数情報として、サービス毎に、要求遅延以内にUEへ送信されたパケット数や、要求遅延超過でUEへ送信されたパケット数や、パケットの遅延の度数分布の情報(パケット遅延度数分布情報)などを、基地局BSとの間のインターフェース100を介して取得することができる。
For this reason, regarding the
図4,図5は、本実施形態に係るパラメータの規定例を示す図である。図4には、非特許文献2の規定に対する追加部分(図4中の下線部分)211,212が示される。図5には、非特許文献2の規定に対する追加部分(図5中の下線部分)221,222が示される。具体的には、指定したタイムウィンドウにおけるサービス識別子(5QI、QCI、S-NSSAI)毎のパケット遅延度数分布情報を追加する。この規定の追加によって、制御ノード2は、インターフェース100を介して、各サービスのパケット遅延度数分布情報を取得することができる。
4 and 5 are diagrams showing examples of defining parameters according to the present embodiment. FIG. 4 shows additional portions (underlined portions in FIG. 4) 211 and 212 with respect to the provisions of
タイムステップ(k-1)におけるサービスの遅延の劣化度を示す通信品質劣化度d_k-1,sは、通信品質劣化度の算出対象のサービスs(対象サービス)のタイムステップ(k-1)における集計パケット数情報を使用して、例えば次の(8)式で算出される。(8)式は、上記した通信品質劣化度算出方法の例2に対応する算出式である。 The communication quality deterioration degree d_k-1,s indicating the degree of delay deterioration of the service at time step (k-1) is the service s for which the communication quality deterioration degree is to be calculated (target service) at time step (k-1). It is calculated by the following equation (8), for example, using the total number of packets information. Formula (8) is a calculation formula corresponding to example 2 of the communication quality deterioration degree calculation method described above.
図6には、本実施形態に係るパケット遅延度数分布情報の例が示される。上記した通信品質劣化度算出方法の例4では、図6に例示されるタイムステップ(k-1)におけるパケット遅延度数分布情報を使用して、サービスの要求遅延が例えば50ミリ秒(ms)である場合に次の(9)式により、50ms以下の度数の割合から、タイムステップ(k-1)におけるサービスの遅延の劣化度を示す通信品質劣化度d_k-1,sが算出される。 FIG. 6 shows an example of packet delay frequency distribution information according to this embodiment. In example 4 of the communication quality deterioration degree calculation method described above, using the packet delay frequency distribution information at the time step (k-1) illustrated in FIG. In some cases, the communication quality deterioration degree d_k−1,s indicating the deterioration degree of service delay at time step (k−1) is calculated from the frequency ratio of 50 ms or less by the following equation (9).
次に図7、図8、図9を参照して本実施形態に係るリソース割当制御の具体例を説明する。図7、図8、図9は、本実施形態に係るリソース割当制御の具体例の説明図である。なお、ここでは、説明の便宜上、通信品質劣化度の閾値d_th,s及びリソース使用率の閾値u_th,sは、全てのサービスsで同じにしている。また各サービスs(s=1,2,3)のマージン補正係数ε_k,sの移動平均値E_k,sは、全て「1.0」にしている。 Next, specific examples of resource allocation control according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 7, 8, and 9. FIG. 7, 8, and 9 are explanatory diagrams of specific examples of resource allocation control according to this embodiment. Here, for convenience of explanation, the threshold d_th,s for the degree of communication quality deterioration and the threshold u_th,s for the resource usage rate are the same for all services s. Moving average values E_k,s of margin correction coefficients ε_k,s for each service s (s=1, 2, 3) are all set to "1.0".
(リソース割当制御の具体例1)
図7には、全てのサービスsで通信品質劣化度d_k-1,sが閾値d_th,sよりも小さい場合のリソース割当制御の具体例1が示される。図7の説明図301において、3つのサービスs(s=1,2,3)は、いずれも、通信品質劣化度d_k-1,sが閾値d_th,sよりも小さい。このため、上記(4)式により、リソース使用率u_k-1,sとリソース使用率の平均値u_^_k-1との差に応じてマージン補正係数ε_k,sを調節する。具体的には、上記(4)式により、各サービスs(s=1,2,3)のマージン補正係数ε_k,sは、「ε_k,1=1.015」、「ε_k,2=0.98」、「ε_k,3=1.005」になる。
(Specific example 1 of resource allocation control)
FIG. 7 shows a specific example 1 of resource allocation control when the communication quality deterioration degree d_k−1,s is smaller than the threshold value d_th,s for all services s. In the explanatory diagram 301 of FIG. 7, the degree of communication quality deterioration d_k−1,s for all three services s (s=1, 2, 3) is smaller than the threshold d_th,s. For this reason, the margin correction coefficient ε_k,s is adjusted according to the difference between the resource usage rate u_k−1,s and the resource usage average value u_̂_k−1 by the above equation (4). Specifically, according to Equation (4) above, the margin correction coefficients ε_k,s for each service s (s=1, 2, 3) are "ε_k,1=1.015", "ε_k,2=0. 98" and "ε_k, 3=1.005".
これにより、図7に示されるように、2つのサービスs(s=1,3)に対しては、リソース使用率u_k,sがリソース使用率の平均値u_^_k-1よりも高いので(説明図302参照)、マージン補正係数ε_k,sを上げることにより、要求リソース量ω_k,sに対するマージンを増やすように制御され、この制御の結果、1タイムステップ後のタイムステップkにおけるリソース使用率u_k,sが下がる(説明図303参照)。一方、1つのサービスs(s=2)に対しては、リソース使用率u_k,sがリソース使用率の平均値u_^_k-1よりも低いので(説明図302参照)、マージン補正係数ε_k,sを下げることにより、要求リソース量ω_k,sに対するマージンを減らすように制御され、この制御の結果、1タイムステップ後のタイムステップkにおけるリソース使用率u_k,sが上がる(説明図303参照)。 As a result, as shown in FIG. 7, for two services s (s=1, 3), the resource usage rate u_k, s is higher than the average resource usage rate u_^_k−1 ( (See explanatory diagram 302), by increasing the margin correction coefficient ε_k,s, control is performed so as to increase the margin for the required resource amount ω_k,s, and as a result of this control, the resource utilization rate u_k , s decrease (see explanatory diagram 303). On the other hand, for one service s (s=2), since the resource usage rate u_k,s is lower than the average resource usage rate u_^_k-1 (see explanatory diagram 302), the margin correction coefficient ε_k, By lowering s, control is performed so as to reduce the margin for the required resource amount ω_k,s, and as a result of this control, the resource usage rate u_k,s at time step k one time step later increases (see explanatory diagram 303).
これら制御により、図7の説明図302,303に示されるように、1タイムステップ後のタイムステップkでは、サービス間でのリソース使用率の差が小さくなる。また、全てのサービスs(s=1,2,3)に対してリソースのマージンが分け与えられるので、全てのサービスs(s=1,2,3)で通信品質の劣化を抑制することができる。 By these controls, as shown in explanatory diagrams 302 and 303 of FIG. 7, at time step k after one time step, the difference in resource usage rate between services becomes smaller. In addition, since resource margins are given to all services s (s=1, 2, 3), deterioration of communication quality can be suppressed for all services s (s=1, 2, 3). .
(リソース割当制御の具体例2)
図8には、一部のサービスsで通信品質劣化度d_k-1,sが閾値d_th,sよりも小さい場合のリソース割当制御の具体例2が示される。
(Specific example 2 of resource allocation control)
FIG. 8 shows a specific example 2 of resource allocation control when the communication quality deterioration degree d_k−1,s is smaller than the threshold d_th,s for some services s.
図8の説明図311,312において、1つのサービスs(s=1)は、リソース使用率u_k-1,sが閾値u_th,sより高く且つ通信品質劣化度d_k-1,sが閾値d_th,sよりも小さい。このため、サービスs(s=1)に対しては、要求リソース量ω_k-1,sに対して適切なマージンが確保されているので、上記(5a)式により、前回のマージン補正係数「ε_k-1,1=1.0」をそのままマージン補正係数ε_k,1にする。 In explanatory diagrams 311 and 312 of FIG. 8, one service s (s=1) has a resource usage rate u_k−1,s higher than a threshold u_th,s and a communication quality deterioration degree d_k−1,s exceeding a threshold d_th,s. smaller than s. Therefore, for the service s (s=1), an appropriate margin is secured for the required resource amount ω_k−1,s. −1,1=1.0” is used as the margin correction coefficient ε_k,1.
図8の説明図311,312において、1つのサービスs(s=2)は、リソース使用率u_k-1,sが閾値u_th,sより高く且つ通信品質劣化度d_k-1,sが閾値d_th,sよりも大きい。このため、サービスs(s=2)に対しては、要求リソース量に対するマージンが不足しているので、上記(5b)式により、通信品質劣化度d_k-1,sに応じてマージン補正係数ε_k,sを上げる(「ε_k,2=1.02」)。 In explanatory diagrams 311 and 312 of FIG. 8, one service s (s=2) has a resource usage rate u_k-1,s higher than a threshold u_th,s and a communication quality deterioration degree d_k-1,s higher than a threshold d_th,s. greater than s. Therefore, since the margin for the requested resource amount is insufficient for the service s (s=2), the margin correction coefficient ε_k , s (“ε_k, 2=1.02”).
図8の説明図311,312において、1つのサービスs(s=3)は、リソース使用率u_k-1,sが閾値u_th,sより低い。このため、サービスs(s=3)に対しては、余分にマージンが確保されているので、上記(5c)式により、「1-u_k-1,s」に応じてマージン補正係数ε_k,sを下げる(「ε_k,3=0.85」)。 In explanatory diagrams 311 and 312 of FIG. 8, one service s (s=3) has a resource usage rate u_k−1,s lower than the threshold u_th,s. Therefore, since an extra margin is secured for the service s (s=3), the margin correction coefficient ε_k,s (“ε_k, 3=0.85”).
これら制御により、図8の説明図313,314に示されるように、1タイムステップ後のタイムステップkでは、通信品質劣化度d_k-1,sが大きいサービスs(s=2)に対して、リソース使用率u_k-1,sが低いサービスs(s=3)の空きリソースが融通されることになり、通信品質の劣化を抑制することができる。 With these controls, as shown in explanatory diagrams 313 and 314 in FIG. Free resources for service s (s=3) with a low resource usage rate u_k−1,s are accommodated, and deterioration in communication quality can be suppressed.
(リソース割当制御の具体例3)
図9には、全てのサービスsで通信品質劣化度d_k-1,sが閾値d_th,sよりも大きい場合のリソース割当制御の具体例3が示される。図9の説明図321において、3つのサービスs(s=1,2,3)は、いずれも、通信品質劣化度d_k-1,sが閾値d_th,sよりも大きい。このため、上記(6)式により、通信品質劣化度d_k-1,sと通信品質劣化度の平均値d_^_k-1との差に応じてマージン補正係数ε_k,sを調節する。具体的には、上記(6)式により、各サービスs(s=1,2,3)のマージン補正係数ε_k,sは、「ε_k,1=0.988」、「ε_k,2=1.026」、「ε_k,3=0.986」になる。
(Specific example 3 of resource allocation control)
FIG. 9 shows a specific example 3 of resource allocation control when the communication quality deterioration degree d_k−1,s is larger than the threshold d_th,s for all services s. In the explanatory diagram 321 of FIG. 9, all three services s (s=1, 2, 3) have a communication quality deterioration degree d_k−1,s larger than the threshold d_th,s. Therefore, the margin correction coefficient ε_k,s is adjusted according to the difference between the communication quality deterioration degree d_k−1,s and the communication quality deterioration degree average value d_̂_k−1 using the above equation (6). Specifically, according to the equation (6), the margin correction coefficients ε_k,s of each service s (s=1, 2, 3) are "ε_k,1=0.988", "ε_k,2=1. 026" and "ε_k, 3=0.986".
これにより、図9に示されるように、1つのサービスs(s=2)に対しては、通信品質劣化度d_k-1,sが通信品質劣化度の平均値d_^_k-1よりも大きいので(説明図321参照)、マージン補正係数ε_k,sを上げることにより、要求リソース量ω_k,sに対するマージンを増やすように制御され、この制御の結果、1タイムステップ後のタイムステップkにおける通信品質劣化度d_k,sが下がる(説明図323参照)。一方、2つのサービスs(s=1,3)に対しては、通信品質劣化度d_k-1,sが通信品質劣化度の平均値d_^_k-1よりも小さいので(説明図321参照)、マージン補正係数ε_k,sを下げることにより、要求リソース量ω_k,sに対するマージンを減らすように制御され、この制御の結果、1タイムステップ後のタイムステップkにおける通信品質劣化度d_k,sが上がる(説明図323参照)。 As a result, as shown in FIG. 9, for one service s (s=2), the degree of communication quality deterioration d_k−1,s is greater than the average value d_̂_k−1 of the degree of communication quality deterioration. Therefore, by increasing the margin correction coefficient ε_k,s, the margin for the required resource amount ω_k,s is increased. As a result of this control, the communication quality at time step k after one time step is The degree of deterioration d_k,s decreases (see explanatory diagram 323). On the other hand, for two services s (s=1, 3), since the communication quality deterioration degree d_k-1,s is smaller than the communication quality deterioration degree average value d_^_k-1 (see explanatory diagram 321) , the margin correction coefficient ε_k,s is lowered to control the margin for the required resource amount ω_k,s. (See explanatory diagram 323).
これら制御により、図9の説明図321,322,323,324に示されるように、1タイムステップ後のタイムステップkでは、通信品質劣化度d_k-1,sが大きいサービスs(s=2)に対して、通信品質劣化度d_k-1,sが小さいサービスs(s=1,3)からリソースが融通されることになり、通信品質劣化度d_k-1,sが大きいサービスs(s=2)の通信品質の劣化を抑制することができる。 With these controls, as shown in explanatory diagrams 321, 322, 323, and 324 in FIG. , resources are accommodated from the service s (s=1, 3) with the lowest communication quality deterioration degree d_k−1,s, and the service s (s= 2) deterioration of communication quality can be suppressed.
図10は、本実施形態に係るマージン補正係数の時間変化の例を示すグラフ図である。本実施形態に係るフィードバック制御が連続して実行されることにより、図10に例示されるように、通信品質劣化度d_k,sが閾値d_th,sに近づくように、またリソース使用率u_k,sが閾値u_th,sに近づくように、マージン補正係数ε_k,sが自動的に調節される。 FIG. 10 is a graph showing an example of temporal changes in margin correction coefficients according to the present embodiment. By continuously executing the feedback control according to the present embodiment, as illustrated in FIG. The margin correction factor ε_k,s is automatically adjusted so that the approaches the threshold u_th,s.
一般に、各サービスsによって要求遅延が違うので、瞬時的なリソースの不足による通信品質の劣化の起こりやすさはサービス毎に異なる。このため、各サービスsに適切なマージンも異なるが、本実施形態によれば、各サービスsに適切なマージンが確保されるように、各サービスsのマージン補正係数ε_k,sが自動的に調節される。これにより、各サービスsが要求する通信品質によらずに通信品質の劣化を抑制することができる。 In general, each service s has a different required delay, so the susceptibility to deterioration in communication quality due to a momentary shortage of resources differs from service to service. Therefore, the appropriate margin for each service s is also different, but according to this embodiment, the margin correction coefficients ε_k, s of each service s are automatically adjusted so that an appropriate margin is secured for each service s. be done. As a result, deterioration of communication quality can be suppressed regardless of the communication quality required by each service s.
上述したように本実施形態によれば、無線アクセスネットワーク(RAN1)に収容されるサービス毎に当該無線アクセスネットワークのリソースの割当を制御する際に、効率的なリソース割当を図ることができるという効果が得られる。 As described above, according to the present embodiment, when controlling resource allocation of the radio access network (RAN1) for each service accommodated in the radio access network, efficient resource allocation can be achieved. is obtained.
なお、これにより、例えば無線アクセスネットワークにおける総合的なサービス品質の向上を実現することができることから、国連が主導する持続可能な開発目標(SDGs)の目標9「レジリエントなインフラを整備し、持続可能な産業化を推進するとともに、イノベーションの拡大を図る」に貢献することが可能となる。 As a result, it will be possible to improve overall service quality in radio access networks, for example. It will be possible to contribute to the promotion of industrialization and the expansion of innovation.
以上、本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、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to these embodiments, and design changes and the like are also included within the scope of the present invention.
また、上述した各装置の機能を実現するためのコンピュータプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行するようにしてもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、DVD(Digital Versatile Disc)等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
Alternatively, a computer program for realizing the functions of the devices described above may be recorded in a computer-readable recording medium, and the program recorded in the recording medium may be read and executed by the computer system. Note that the “computer system” referred to here may include hardware such as an OS and peripheral devices.
In addition, "computer-readable recording medium" includes writable nonvolatile memories such as flexible discs, magneto-optical discs, ROMs and flash memories, portable media such as DVDs (Digital Versatile Discs), and computer system built-in media. A storage device such as a hard disk that
さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(例えばDRAM(Dynamic Random Access Memory))のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。
Furthermore, "computer-readable recording medium" means a volatile memory (e.g., DRAM (Dynamic Random Access Memory)), which holds the program for a certain period of time, is also included.
Further, the above program may be transmitted from a computer system storing this program in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in a transmission medium. Here, the "transmission medium" for transmitting the program refers to a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line.
Further, the program may be for realizing part of the functions described above. Further, it may be a so-called difference file (difference program) that can realize the above-described functions in combination with a program already recorded in the computer system.
1…無線アクセスネットワーク(RAN)、2…制御ノード(制御装置)、BS…基地局、RU…無線装置、UE…ユーザ端末、21…リソース使用率取得部、26…パケット数情報取得部、24…通信品質劣化度算出部、25…制御部、100…インターフェース
DESCRIPTION OF
Claims (8)
サービス毎にリソース使用率を取得するリソース使用率取得部と、
サービス毎のパケットの遅延量を基準に集計されたパケット数の情報を、基地局との間のインターフェースを介して取得するパケット数情報取得部と、
サービス毎に、前記パケット数の情報に基づいたサービスの遅延の劣化度を示す通信品質劣化度を算出する通信品質劣化度算出部と、
サービス毎に、過去のリソース使用率及び通信品質劣化度に基づいて要求リソース量に対するマージンを制御する制御部と、
を備える制御装置。 In a control device that controls resource allocation of the radio access network for each service accommodated in the radio access network,
a resource usage acquisition unit that acquires resource usage for each service;
a packet number information acquisition unit that acquires information on the number of packets aggregated based on the amount of packet delay for each service via an interface with a base station;
a communication quality deterioration degree calculation unit that calculates, for each service, a communication quality deterioration degree indicating the degree of delay deterioration of the service based on the information on the number of packets;
A control unit that controls the margin for the requested resource amount based on the past resource usage rate and communication quality deterioration degree for each service;
A control device comprising:
請求項1に記載の制御装置。 The communication quality deterioration degree calculation unit calculates, for each service, the communication quality indicating the degree of delay deterioration of the service based on the number of packets transmitted to the terminal within the required delay and the number of packets transmitted to the terminal exceeding the required delay. Calculate the degree of deterioration,
A control device according to claim 1 .
請求項1に記載の制御装置。 The communication quality deterioration degree calculation unit calculates, for each service, a communication quality deterioration degree indicating the degree of delay deterioration of the service based on the number of packets transmitted to the terminal within the required delay and the total number of packets.
A control device according to claim 1 .
請求項1に記載の制御装置。 The communication quality deterioration degree calculation unit calculates a communication quality deterioration degree indicating the degree of delay deterioration of the service based on the number of packets transmitted to the terminal with a delay exceeding the required delay and the total number of packets for each service.
A control device according to claim 1 .
請求項1に記載の制御装置。 The communication quality deterioration degree calculation unit calculates, for each service, a communication quality deterioration degree indicating the degree of delay deterioration of the service based on information on the frequency distribution of packet delays.
A control device according to claim 1 .
請求項1から5のいずれか1項に記載の制御装置。 The control unit controls the margin for the requested resource amount for each service so as to reduce the margin for services with low past resource usage rates and increase the margin for services with large past communication quality deterioration.
A control device according to any one of claims 1 to 5.
前記制御装置が、サービス毎にリソース使用率を取得するリソース使用率取得ステップと、
前記制御装置が、サービス毎のパケットの遅延量を基準に集計されたパケット数の情報を、基地局との間のインターフェースを介して取得するパケット数情報取得ステップと、
前記制御装置が、サービス毎に、前記パケット数の情報に基づいたサービスの遅延の劣化度を示す通信品質劣化度を算出する通信品質劣化度算出ステップと、
前記制御装置が、サービス毎に、過去のリソース使用率及び通信品質劣化度に基づいて要求リソース量に対するマージンを制御する制御ステップと、
を含むリソース割当制御方法。 A resource allocation control method executed by a control device that controls allocation of resources in the radio access network for each service accommodated in the radio access network,
a resource usage rate acquisition step in which the control device acquires a resource usage rate for each service;
A packet number information acquisition step in which the control device acquires information on the number of packets aggregated based on the packet delay amount for each service via an interface with a base station;
a communication quality deterioration degree calculation step in which the control device calculates, for each service, a communication quality deterioration degree indicating the degree of delay deterioration of the service based on the information on the number of packets;
A control step in which the control device controls the margin for the requested resource amount based on the past resource usage rate and communication quality deterioration degree for each service;
resource allocation control method, including
サービス毎にリソース使用率を取得するリソース使用率取得ステップと、
サービス毎のパケットの遅延量を基準に集計されたパケット数の情報を、基地局との間のインターフェースを介して取得するパケット数情報取得ステップと、
サービス毎に、前記パケット数の情報に基づいたサービスの遅延の劣化度を示す通信品質劣化度を算出する通信品質劣化度算出ステップと、
サービス毎に、過去のリソース使用率及び通信品質劣化度に基づいて要求リソース量に対するマージンを制御する制御ステップと、
を実行させるためのコンピュータプログラム。 A computer of a control device that controls resource allocation of the radio access network for each service accommodated in the radio access network,
a resource usage acquisition step for acquiring resource usage for each service;
a packet number information obtaining step of obtaining, through an interface with a base station, information on the number of packets aggregated based on the amount of packet delay for each service;
a communication quality deterioration degree calculating step of calculating, for each service, a communication quality deterioration degree indicating the degree of delay deterioration of the service based on the information on the number of packets;
a control step of controlling the margin for the requested resource amount based on the past resource usage rate and communication quality deterioration degree for each service;
A computer program for executing
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021080541A JP2022174621A (en) | 2021-05-11 | 2021-05-11 | Control device, resource allocation control method, and computer program |
PCT/JP2022/003893 WO2022239321A1 (en) | 2021-05-11 | 2022-02-01 | Control device, resource allocation control method, and computer program |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021080541A JP2022174621A (en) | 2021-05-11 | 2021-05-11 | Control device, resource allocation control method, and computer program |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022174621A true JP2022174621A (en) | 2022-11-24 |
Family
ID=84029044
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021080541A Pending JP2022174621A (en) | 2021-05-11 | 2021-05-11 | Control device, resource allocation control method, and computer program |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2022174621A (en) |
WO (1) | WO2022239321A1 (en) |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2553077B (en) * | 2016-04-27 | 2019-07-24 | Toshiba Kk | Radio resource slicing in a radio access network |
CN112737823A (en) * | 2020-12-22 | 2021-04-30 | 国网北京市电力公司 | Resource slice allocation method and device and computer equipment |
-
2021
- 2021-05-11 JP JP2021080541A patent/JP2022174621A/en active Pending
-
2022
- 2022-02-01 WO PCT/JP2022/003893 patent/WO2022239321A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2022239321A1 (en) | 2022-11-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9986580B2 (en) | Dynamic frequency and power resource allocation with granular policy management | |
TWI437866B (en) | Methods and systems for resizing multimedia content based on quality and rate information | |
US8761108B2 (en) | Table based link adaption for wireless communication transmissions with one codeword | |
CN107079179B (en) | For handling the network node and method that control the process of data transmission relevant to the video data of video streaming services | |
US20160135076A1 (en) | System and method for determining cell congestion level | |
US20150124601A1 (en) | Method and apparatus for network traffic offloading | |
US10511979B1 (en) | Systems and methods for coverage and capacity optimizing nodes | |
JP2009525704A (en) | Method and system for resizing multimedia content based on quality and rate information | |
Hong et al. | QoE-aware computation offloading to capture energy-latency-pricing tradeoff in mobile clouds | |
US9474064B2 (en) | System and method for controlling an operation of an application by forecasting a smoothed transport block size | |
US8923156B1 (en) | Quality of service aware channel quality indicator | |
Abdelhadi et al. | Optimal resource allocation for cellular networks with MATLAB instructions | |
Khatibi et al. | Modelling of virtual radio resource management for cellular heterogeneous access networks | |
Atawia et al. | Chance-constrained QoS satisfaction for predictive video streaming | |
US20130157678A1 (en) | Scheduling in consideration of terminal groups in a mobile communication system | |
WO2022239321A1 (en) | Control device, resource allocation control method, and computer program | |
US20180176817A1 (en) | Data throughput control in a mobile wireless communication environment | |
KR20190086192A (en) | Apparatus and method for scheudling in wireless communication system | |
WO2022239320A1 (en) | Control device, resource allocation control method and computer program | |
US10827400B2 (en) | Allocating radio resources in a cellular network | |
JP6276206B2 (en) | Bandwidth allocation control device and bandwidth allocation control method | |
JP5506696B2 (en) | Method for prioritizing user throughput and user throughput limits for best effort applications in a cdma20001xEV-DO wireless communication system | |
KR101937558B1 (en) | Method for optimizing memory size and backhaul acllocation for cache-enbled base station and base station | |
Atawia et al. | Energy-efficient predictive video streaming under demand uncertainties | |
US20230038198A1 (en) | Dynamic wireless network throughput adjustment |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230718 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240430 |