JP2023081600A - 通信制御システム、通信制御方法及びコンピュータプログラム - Google Patents
通信制御システム、通信制御方法及びコンピュータプログラム Download PDFInfo
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Abstract
【課題】O-RAN仕様の無線アクセスネットワークにおいてユーザ端末毎に適切なアクセスポイント群を構成することを図る。【解決手段】O-RAN仕様の無線アクセスネットワークにおいて、第1制御部は、無線アクセスネットワークにおいて分散配置された複数のアクセスポイントの中からユーザ端末毎に無線信号を送受信するアクセスポイント群を構成する際の方針を示すアクセスポイント群ポリシー情報を第2制御部へ送信し、第2制御部は、第1制御部から送信されたアクセスポイント群ポリシー情報を受信し、受信したアクセスポイント群ポリシー情報に基づいて生成されたユーザ端末毎にアクセスポイント群の構成を示すアクセスポイント群情報をアクセスポイント群に関する信号処理を実行する信号処理部へ送信する。【選択図】図3
Description
本発明は、通信制御システム、通信制御方法及びコンピュータプログラムに関する。
近年、第5世代移動通信システム(5G)より以降の「Beyond 5G」技術として、ユーザセントリックRAN(Radio Access Network、無線アクセスネットワーク)が検討されている。ユーザセントリックRANでは、ユーザ毎に適切な通信品質を確保するために、「Cell-free Massive MIMO(CF-mMIMO)」技術(例えば、非特許文献1参照)が用いられる。CF-mMIMO技術は、分散配置された複数のアクセスポイント(Access Point:AP)を用いてユーザ端末(User Equipment:UE)との間で無線信号を送受信し、それら複数のアクセスポイントを受け持つ信号処理装置(Central processing unit:CPU)が集中的に信号処理を実行する。
また、O-RAN((Open Radio Access Network)アライアンス(O-RAN Alliance)によって、5G等の次世代の無線アクセスネットワークのオープン化及びインテリジェント化が検討されている(例えば、非特許文献2参照)。O-RANアライアンスが策定するO-RAN仕様のうち、非特許文献2には、「Massive MIMO」技術に用いられるパラメータ情報等に関するインターフェースが規定されている。この非特許文献2には、「Non-RT RIC(Non-Real Time RAN Intelligent Controller、非リアルタイムRANインテリジェントコントローラー)」や「Near-RT RIC(Near-Real Time RAN Intelligent Controller、ニアリアルタイムRANインテリジェントコントローラー)」などを用いて「Massive MIMO」のパラメータ情報をO-DU(O-RAN Distributed Unit)へ指示するための制御方法やインターフェースなどが記載されている。「Non-RT RIC」は、1秒以上の周期で制御を行うコントローラーである。「Near-RT RIC」は、10ミリ秒から1秒くらいの周期で制御を行うコントローラーである。
"Scalable Cell-Free Massive MIMO Systems", IEEE Transactions on Communications, Volume 68, Issue 7, July 2020
O-RAN WG1、"Use Cases Detailed Specification"、v06.00.02
O-RAN仕様の無線アクセスネットワーク(O-RAN)において、ユーザセントリックRANを実現する際、様々なKPI(Key Performance Indicator、主要性能指標)を達成することができるようにCF-mMIMO技術を適用するためには、O-RANにおいて分散配置された複数のアクセスポイントの中から、ユーザ端末毎に無線信号を送受信する複数のアクセスポイント(アクセスポイント群)を適切に構成することが求められる。しかしながら、そのようなアクセスポイント群を構成するために必要な情報やその情報を伝達するためのインターフェースなどがO-RAN仕様に規定されていないため、O-RANにおいてユーザ端末毎に適切なアクセスポイント群を構成することが難しい。
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、O-RAN仕様の無線アクセスネットワークにおいてユーザ端末毎に適切なアクセスポイント群を構成することを図ることにある。
(1)本発明の一態様は、O-RAN(Open Radio Access Network)仕様の無線アクセスネットワークにおいて、第1制御部と、第2制御部と、を備え、前記第1制御部は、前記無線アクセスネットワークにおいて分散配置された複数のアクセスポイントの中からユーザ端末毎に無線信号を送受信するアクセスポイント群を構成する際の方針を示すアクセスポイント群ポリシー情報を、前記第2制御部へ送信し、前記第2制御部は、前記第1制御部から送信された前記アクセスポイント群ポリシー情報を受信し、受信した前記アクセスポイント群ポリシー情報に基づいて生成されたユーザ端末毎にアクセスポイント群の構成を示すアクセスポイント群情報を、アクセスポイント群に関する信号処理を実行する信号処理部へ送信する、通信制御システムである。
(2)本発明の一態様は、前記第1制御部は、「Non-RT RIC(Non-Real Time RAN Intelligent Controller)」を用いて実現され、前記第2制御部は、「Near-RT RIC(Near-Real Time RAN Intelligent Controller)」を用いて実現され、「Non-RT RIC」と「Near-RT RIC」との間のインターフェースに対して、アクセスポイント群ポリシー情報およびアクセスポイント群ポリシー情報を伝達するためのメッセージが含められた、上記(1)の通信制御システムである。
(3)本発明の一態様は、O-RAN(Open Radio Access Network)仕様の無線アクセスネットワークにおいて、制御部と、信号処理部と、を備え、前記制御部は、前記無線アクセスネットワークにおいて分散配置された複数のアクセスポイントの中からユーザ端末毎に無線信号を送受信するアクセスポイント群を構成する際の方針を示すアクセスポイント群ポリシー情報を、前記信号処理部へ送信し、前記信号処理部は、前記制御部から送信された前記アクセスポイント群ポリシー情報を受信し、受信した前記アクセスポイント群ポリシー情報に基づいて生成されたユーザ端末毎にアクセスポイント群の構成を示すアクセスポイント群情報に基づいて、アクセスポイント群に関する信号処理を実行する、通信制御システムである。
(4)本発明の一態様は、前記制御部は、「Non-RT RIC(Non-Real Time RAN Intelligent Controller)」を用いて実現され、前記信号処理部は、O-DU(O-RAN Distributed Unit)を用いて実現され、「Non-RT RIC」とO-DUとの間のインターフェースに対して、アクセスポイント群ポリシー情報およびアクセスポイント群ポリシー情報を伝達するためのメッセージが含められた、上記(3)の通信制御システムである。
(5)本発明の一態様は、前記アクセスポイント群ポリシー情報は、一のアクセスポイント群に含まれるアクセスポイントの上限数を含む、上記(1)から(4)のいずれかの通信制御システムである。
(6)本発明の一態様は、前記アクセスポイント群ポリシー情報は、一の信号処理部が信号処理の対象にするアクセスポイント群の上限数を含む、上記(1)から(5)のいずれかの通信制御システムである。
(7)本発明の一態様は、前記アクセスポイント群ポリシー情報は、ユーザ端末と当該ユーザ端末のアクセスポイント群に含まれるアクセスポイントとの間の無線通信品質の下限値を含む、上記(1)から(6)のいずれかの通信制御システムである。
(2)本発明の一態様は、前記第1制御部は、「Non-RT RIC(Non-Real Time RAN Intelligent Controller)」を用いて実現され、前記第2制御部は、「Near-RT RIC(Near-Real Time RAN Intelligent Controller)」を用いて実現され、「Non-RT RIC」と「Near-RT RIC」との間のインターフェースに対して、アクセスポイント群ポリシー情報およびアクセスポイント群ポリシー情報を伝達するためのメッセージが含められた、上記(1)の通信制御システムである。
(3)本発明の一態様は、O-RAN(Open Radio Access Network)仕様の無線アクセスネットワークにおいて、制御部と、信号処理部と、を備え、前記制御部は、前記無線アクセスネットワークにおいて分散配置された複数のアクセスポイントの中からユーザ端末毎に無線信号を送受信するアクセスポイント群を構成する際の方針を示すアクセスポイント群ポリシー情報を、前記信号処理部へ送信し、前記信号処理部は、前記制御部から送信された前記アクセスポイント群ポリシー情報を受信し、受信した前記アクセスポイント群ポリシー情報に基づいて生成されたユーザ端末毎にアクセスポイント群の構成を示すアクセスポイント群情報に基づいて、アクセスポイント群に関する信号処理を実行する、通信制御システムである。
(4)本発明の一態様は、前記制御部は、「Non-RT RIC(Non-Real Time RAN Intelligent Controller)」を用いて実現され、前記信号処理部は、O-DU(O-RAN Distributed Unit)を用いて実現され、「Non-RT RIC」とO-DUとの間のインターフェースに対して、アクセスポイント群ポリシー情報およびアクセスポイント群ポリシー情報を伝達するためのメッセージが含められた、上記(3)の通信制御システムである。
(5)本発明の一態様は、前記アクセスポイント群ポリシー情報は、一のアクセスポイント群に含まれるアクセスポイントの上限数を含む、上記(1)から(4)のいずれかの通信制御システムである。
(6)本発明の一態様は、前記アクセスポイント群ポリシー情報は、一の信号処理部が信号処理の対象にするアクセスポイント群の上限数を含む、上記(1)から(5)のいずれかの通信制御システムである。
(7)本発明の一態様は、前記アクセスポイント群ポリシー情報は、ユーザ端末と当該ユーザ端末のアクセスポイント群に含まれるアクセスポイントとの間の無線通信品質の下限値を含む、上記(1)から(6)のいずれかの通信制御システムである。
(8)本発明の一態様は、O-RAN(Open Radio Access Network)仕様の無線アクセスネットワークにおいて、第1制御部が、前記無線アクセスネットワークにおいて分散配置された複数のアクセスポイントの中からユーザ端末毎に無線信号を送受信するアクセスポイント群を構成する際の方針を示すアクセスポイント群ポリシー情報を、第2制御部へ送信するステップと、前記第2制御部が、前記第1制御部から送信された前記アクセスポイント群ポリシー情報を受信し、受信した前記アクセスポイント群ポリシー情報に基づいて生成されたユーザ端末毎にアクセスポイント群の構成を示すアクセスポイント群情報を、アクセスポイント群に関する信号処理を実行する信号処理部へ送信するステップと、を含む通信制御方法である。
(9)本発明の一態様は、O-RAN(Open Radio Access Network)仕様の無線アクセスネットワークにおいて、制御部が、前記無線アクセスネットワークにおいて分散配置された複数のアクセスポイントの中からユーザ端末毎に無線信号を送受信するアクセスポイント群を構成する際の方針を示すアクセスポイント群ポリシー情報を、信号処理部へ送信するステップと、前記信号処理部が、前記制御部から送信された前記アクセスポイント群ポリシー情報を受信し、受信した前記アクセスポイント群ポリシー情報に基づいて生成されたユーザ端末毎にアクセスポイント群の構成を示すアクセスポイント群情報に基づいて、アクセスポイント群に関する信号処理を実行するステップと、を含む通信制御方法である。
(9)本発明の一態様は、O-RAN(Open Radio Access Network)仕様の無線アクセスネットワークにおいて、制御部が、前記無線アクセスネットワークにおいて分散配置された複数のアクセスポイントの中からユーザ端末毎に無線信号を送受信するアクセスポイント群を構成する際の方針を示すアクセスポイント群ポリシー情報を、信号処理部へ送信するステップと、前記信号処理部が、前記制御部から送信された前記アクセスポイント群ポリシー情報を受信し、受信した前記アクセスポイント群ポリシー情報に基づいて生成されたユーザ端末毎にアクセスポイント群の構成を示すアクセスポイント群情報に基づいて、アクセスポイント群に関する信号処理を実行するステップと、を含む通信制御方法である。
(10)本発明の一態様は、O-RAN(Open Radio Access Network)仕様の無線アクセスネットワークにおいて、第1制御コンピュータに、前記無線アクセスネットワークにおいて分散配置された複数のアクセスポイントの中からユーザ端末毎に無線信号を送受信するアクセスポイント群を構成する際の方針を示すアクセスポイント群ポリシー情報を、第2制御コンピュータへ送信するステップを実行させ、前記第2制御コンピュータに、前記第1制御コンピュータから送信された前記アクセスポイント群ポリシー情報を受信し、受信した前記アクセスポイント群ポリシー情報に基づいて生成されたユーザ端末毎にアクセスポイント群の構成を示すアクセスポイント群情報を、アクセスポイント群に関する信号処理を実行する信号処理部へ送信するステップを実行させる、ためのコンピュータプログラムである。
(11)本発明の一態様は、O-RAN(Open Radio Access Network)仕様の無線アクセスネットワークにおいて、制御コンピュータに、前記無線アクセスネットワークにおいて分散配置された複数のアクセスポイントの中からユーザ端末毎に無線信号を送受信するアクセスポイント群を構成する際の方針を示すアクセスポイント群ポリシー情報を、信号処理コンピュータへ送信するステップを実行させ、前記信号処理コンピュータに、前記制御コンピュータから送信された前記アクセスポイント群ポリシー情報を受信し、受信した前記アクセスポイント群ポリシー情報に基づいて生成されたユーザ端末毎にアクセスポイント群の構成を示すアクセスポイント群情報に基づいて、アクセスポイント群に関する信号処理を実行するステップを実行させる、ためのコンピュータプログラムである。
(11)本発明の一態様は、O-RAN(Open Radio Access Network)仕様の無線アクセスネットワークにおいて、制御コンピュータに、前記無線アクセスネットワークにおいて分散配置された複数のアクセスポイントの中からユーザ端末毎に無線信号を送受信するアクセスポイント群を構成する際の方針を示すアクセスポイント群ポリシー情報を、信号処理コンピュータへ送信するステップを実行させ、前記信号処理コンピュータに、前記制御コンピュータから送信された前記アクセスポイント群ポリシー情報を受信し、受信した前記アクセスポイント群ポリシー情報に基づいて生成されたユーザ端末毎にアクセスポイント群の構成を示すアクセスポイント群情報に基づいて、アクセスポイント群に関する信号処理を実行するステップを実行させる、ためのコンピュータプログラムである。
本発明によれば、O-RAN仕様の無線アクセスネットワークにおいてユーザ端末毎に適切なアクセスポイント群を構成することができるという効果が得られる。
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に示される無線アクセスネットワーク(RAN)1は、O-RAN仕様が適用される。但し、本実施形態では、RAN1において、O-RAN仕様に規定されていない、アクセスポイント群を構成するための情報やその情報を伝達するためのメッセージ等のインターフェース、を新たに追加する。
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に示される無線アクセスネットワーク(RAN)1は、O-RAN仕様が適用される。但し、本実施形態では、RAN1において、O-RAN仕様に規定されていない、アクセスポイント群を構成するための情報やその情報を伝達するためのメッセージ等のインターフェース、を新たに追加する。
RAN1において、複数のアクセスポイント(AP)2(AP#1,AP#2,・・・)が分散配置される。RAN1において分散配置された複数のAP2の中から、ユーザ端末(UE)毎に無線信号を送受信するアクセスポイント群が構成される。図1の例では、例えばUE#1に対して、2台のAP2(AP#1,AP#2)からアクセスポイント群が構成される。例えばUE#2に対して、2台のAP2(AP#2,AP#4)からアクセスポイント群が構成される。例えばUE#3に対して、3台のAP2(AP#4,AP#5,AP#6)からアクセスポイント群が構成される。例えばUE#4に対して、3台のAP2(AP#6,AP#7,AP#8)からアクセスポイント群が構成される。
あるユーザ端末のアクセスポイント群の各AP2は、自己のアンテナ3により、当該ユーザ端末との間で無線信号を送受信する。例えばUE#1のアクセスポイント群の2台のAP2(AP#1,AP#2)が、それぞれのアンテナ3によりUE#1との間で無線信号を送受信する。
各アクセスポイント群は、自己を受け持つO-DU6に通信接続される。O-DU6は、自己が受け持つアクセスポイント群に関する信号処理を実行する。図1の例では、例えばO-DU#1は、UE#3のアクセスポイント群(AP#4,AP#5,AP#6)に関する信号処理を実行する。例えばO-DU#2は、UE#1のアクセスポイント群(AP#1,AP#2)及びUE#2のアクセスポイント群(AP#2,AP#4)に関する信号処理を実行する。例えばO-DU#3は、UE#4のアクセスポイント群(AP#6,AP#7,AP#8)に関する信号処理を実行する。
O-DU6が実行するアクセスポイント群に関する信号処理は、例えばSU-MIMO(Single User MIMO)やMU-MIMO(Multi-User MIMO)等の信号処理である。
O-DU#1は、セントラルサイト(Central site)4に設けられており、コアネットワークCNWに接続される。O-DU#2は、エッジサイト(Edge site)#1_5に設けられており、コアネットワークCNWに接続される。エッジサイト#1_5には、MEC(Multi-access Edge Computing)サーバ7が設けられる。O-DU#3は、エッジサイト#2_5に設けられている。エッジサイト#2_5には、MECサーバ7が設けられる。
通信制御システム10は、各サイト4,5に通信接続する。通信制御システム10は、各O-DU6に対する制御を行う。通信制御システム10は、ユーザ端末に対応するアクセスポイント群を構成するための情報をO-DU6へ提供する。O-DU6は、通信制御システム10から提供された情報に基づいて、自己が受け持つユーザ端末に対応するアクセスポイント群を構成する。
図2は、本実施形態に係る通信制御システムの構成例を示すブロック図である。図2において、通信制御システム10は、「Non-RT RIC(非リアルタイムRANインテリジェントコントローラー)」11と、「Near-RT RIC(ニアリアルタイムRANインテリジェントコントローラー)」12とを備える。「Non-RT RIC」11は、SMO(Service and Management Orchestration)フレームワークを用いて実現される。
「Non-RT RIC」11及び「Near-RT RIC」12は、O1インターフェースを介して、O-DU6から、例えばKPI(主要性能指標)等の情報を収集する。O1インターフェースは、O-RAN仕様で規定される。O1インターフェースによって収集可能なパラメータは、「3GPP、“TS 28.552”」に規定されるパラメータに対応する。例えば、「DL PRB usage」、「UL PRB usage」、「Average DL UE throughput」、「Average UL UE throughput」、「Number of PDU Sessions requested」等のパラメータである。
「Non-RT RIC」11は、O-DU6から収集した情報を解析し、解析結果に基づいて「Near-RT RIC」12に対する設定変更を行う。「Non-RT RIC」11は、A1インターフェースを介して、「Near-RT RIC」12へ設定変更情報を提供する。A1インターフェースは、O-RAN仕様で規定される。
「Near-RT RIC」12は、O-DU6から収集した情報を解析し、解析結果に基づいてO-DU6に対する設定変更を行う。「Near-RT RIC」12は、E2インターフェースを介して、O-DU6へ設定変更情報を提供する。E2インターフェースは、O-RAN仕様で規定される。
通信制御システム10の各機能は、通信制御システム10がCPU及びメモリ等のコンピュータハードウェアを備え、CPUがメモリに格納されたコンピュータプログラムを実行することにより実現される。なお、通信制御システム10として、汎用のコンピュータ装置を使用して構成してもよく、又は、専用のハードウェア装置として構成してもよい。例えば、通信制御システム10は、通信ネットワークに接続されるサーバコンピュータを使用して構成されてもよい。また、通信制御システム10の各機能はクラウドコンピューティングにより実現されてもよい。また、通信制御システム10は、単独のコンピュータにより実現するものであってもよく、又は通信制御システム10の機能を複数のコンピュータに分散させて実現するものであってもよい。
次に本実施形態に係る通信制御方法について説明する。本実施形態に係る通信制御方法は、ユーザ端末毎に適切なアクセスポイント群を構成するための方法である。以下の説明において、アクセスポイント群をAPクラスタと称する場合がある。
[通信制御方法の例1]
図3を参照して本実施形態に係る通信制御方法の例1を説明する。図3は、本実施形態に係る通信制御方法の例1の手順を示すシーケンス図である。
図3を参照して本実施形態に係る通信制御方法の例1を説明する。図3は、本実施形態に係る通信制御方法の例1の手順を示すシーケンス図である。
通信制御方法の例1において、「Non-RT RIC」11は第1制御部に対応し、「Near-RT RIC」12は第2制御部に対応し、O-DU6は信号処理部に対応する。
(ステップS11) 「Non-RT RIC」11は、O1インターフェースを介して、各O-DU6から情報収集(Data collection)を実行する。各O-DU6から収集される情報は、AP2とユーザ端末との間の無線通信品質の情報や、各サイト4,5の計算機リソースの情報や、各サイト4,5とAP2との間の伝送路リソースの情報や、ユーザ端末の空間分布や、ユーザ端末のサービス利用状況などである。
無線通信品質の情報は、例えば、SINR(Signal to Interference Noise power Ratio、信号対干渉雑音電力比)やRSSI(Received Signal Strength Indicator、受信信号強度)などである。計算機リソースの情報は、例えば計算機リソースの使用率(例えばCPU使用率やメモリ使用率など)である。伝送路リソースの情報は、例えば伝送路帯域の使用率である。
ユーザ端末毎にアクセスポイント群が構成されることにより、AP2とユーザ端末との間の無線通信品質が変化したり、各サイト4,5の計算機リソースの消費量が変化したり、各サイト4,5とAP2との間の伝送路リソースの消費量が変化したりする。このため、それらの情報を各O-DU6から収集する。
(ステップS12) 「Non-RT RIC」11は、各O-DU6から収集した情報に基づいて、APクラスタポリシー情報(アクセスポイント群ポリシー情報)を生成する。APクラスタポリシー情報は、APクラスタを構成する際の方針(APクラスタポリシー)を示す情報である。
例えば、「Non-RT RIC」11は、各サイト4,5の計算機リソースの情報や各サイト4,5とAP2との間の伝送路リソースの情報に基づいて、各ユーザ端末のAPクラスタを構成する際の方針(APクラスタポリシー)を決定する。このAPクラスタポリシー決定方法は、予め設定される。
例えば、「Non-RT RIC」11は、各O-DU6から収集した計算機リソース及び伝送路リソースの情報に基づいてRAN1全体の計算機リソース及び伝送路リソースの使用状況を認識し、当該認識の結果に基づいて、所定のAPクラスタポリシー候補の中からAPクラスタポリシーを決定する。また、APクラスタポリシー決定方法として、数理計画法や機械学習などが利用されてもよい。
例えば、「Non-RT RIC」11は、O1インターフェースを介して、各O-DU6からKPIの情報を収集する。「Non-RT RIC」11は、各O-DU6から収集したKPIの情報を用いて、数理計画法又は機械学習により、APクラスタポリシーを決定する。KPIは、例えば、各ユーザ端末のスループットの総量、各ユーザ端末のスループット満足度、各AP2の無線リソース使用率、各サイトの計算機リソースの使用率、各サイトとAP2との間の伝送路帯域の使用率などである。
(ステップS13) 「Non-RT RIC」11は、ステップS12で生成されたAPクラスタポリシー情報を含む「Updated Configuration」メッセージを、A1インターフェースにより「Near-RT RIC」12へ送信する。「Near-RT RIC」12は、「Non-RT RIC」11から送信されたAPクラスタポリシー情報を含む「Updated Configuration」メッセージを、A1インターフェースにより受信する。
(ステップS14) 「Near-RT RIC」12は、A1インターフェースにより受信した「Updated Configuration」メッセージに含まれるAPクラスタポリシー情報(新APクラスタポリシー情報)に基づいて、ユーザ端末毎にAPクラスタ情報(アクセスポイント群情報)を生成する。APクラスタ情報は、APクラスタの構成を示す情報である。
(ステップS15) 「Near-RT RIC」12は、ステップS14で生成されたAPクラスタ情報を含む「Updated Configuration」メッセージを、E2インターフェースにより各O-DU6へ送信する。各O-DU6は、「Near-RT RIC」12から送信されたAPクラスタ情報を含む「Updated Configuration」メッセージを、E2インターフェースにより受信する。
O-DU6は、E2インターフェースにより受信した「Updated Configuration」メッセージに含まれるAPクラスタ情報に基づいて、自己が受け持つ新たなAPクラスタに関する信号処理を実行する。これにより、各ユーザ端末は、新たなAPクラスタによる無線通信を開始する。
なお、どのO-DU6がどのユーザ端末(APクラスタ)を受け持つ(収容する)のかは、次のように決定される。
あるユーザ端末(ここでの例としてUE#1)から送信された参照信号を受信したAP2のうち当該参照信号の受信電力(参照信号受信電力)が最大であるAP2(最大受信電力AP)が接続するサイト(ここでの例としてエッジサイト#1_5)に設けられたO-DU#2に当該UE#1(UE#1のAPクラスタ)が収容される。このユーザ端末(APクラスタ)の収容先の決定処理は、「Non-RT RIC」11が、O-DU6から収集した電力情報(各AP2での参照信号受信電力)に基づいて実行する。そのユーザ端末(APクラスタ)の収容先の決定結果は、O-DU6や「Near-RT RIC」12へ通知される。
また、あるユーザ端末(ここでの例としてUE#1)のAPクラスタは、UE#1の参照信号受信電力について最大受信電力APとの電力差が所定の閾値(例えば20dBや30dB等)以下であるAP2(最大受信電力APを含む)のみから構成される。
なお、どのO-DU6がどのユーザ端末(APクラスタ)を受け持つ(収容する)のかは、次のように決定される。
あるユーザ端末(ここでの例としてUE#1)から送信された参照信号を受信したAP2のうち当該参照信号の受信電力(参照信号受信電力)が最大であるAP2(最大受信電力AP)が接続するサイト(ここでの例としてエッジサイト#1_5)に設けられたO-DU#2に当該UE#1(UE#1のAPクラスタ)が収容される。このユーザ端末(APクラスタ)の収容先の決定処理は、「Non-RT RIC」11が、O-DU6から収集した電力情報(各AP2での参照信号受信電力)に基づいて実行する。そのユーザ端末(APクラスタ)の収容先の決定結果は、O-DU6や「Near-RT RIC」12へ通知される。
また、あるユーザ端末(ここでの例としてUE#1)のAPクラスタは、UE#1の参照信号受信電力について最大受信電力APとの電力差が所定の閾値(例えば20dBや30dB等)以下であるAP2(最大受信電力APを含む)のみから構成される。
通信制御方法の例1において、「Non-RT RIC」11は、O1インターフェースを介して情報を収集する情報収集機能と、APクラスタポリシー情報を生成するAPクラスタポリシー情報生成機能と、A1インターフェースによりAPクラスタポリシー情報を送信する情報送信機能とを有する。また、「Near-RT RIC」12は、A1インターフェースによりAPクラスタポリシー情報を受信する情報受信機能と、APクラスタポリシー情報に基づいてAPクラスタ情報を生成するAPクラスタ情報生成機能と、E2インターフェースによりAPクラスタ情報を送信する情報送信機能とを有する。
上述した通信制御方法の例1では、「Non-RT RIC」11と「Near-RT RIC」12との間のA1インターフェースに対して、APクラスタポリシー情報およびAPクラスタポリシー情報を伝達するためのメッセージが追加される。これにより、A1インターフェースによって、「Non-RT RIC」11から「Near-RT RIC」12へAPクラスタポリシー情報を伝達することができる。したがって、「Non-RT RIC」11によってAPクラスタポリシーが変更された場合には、変更後のAPクラスタポリシーを示す新APクラスタポリシー情報をA1インターフェースによって「Non-RT RIC」11から「Near-RT RIC」12へ伝達することができ、「Near-RT RIC」12は、変更後のAPクラスタポリシーに基づいてユーザ端末毎にAPクラスタ情報を生成することができる。これにより、RAN1の状況に応じてユーザ端末毎に適切なAPクラスタを構成することができるという効果が得られる。
例えば、RAN1全体の計算機リソース及び伝送路リソースの使用状況に応じてAPクラスタポリシーが「Non-RT RIC」11により変更された場合、変更後のAPクラスタポリシーがA1インターフェースにより「Non-RT RIC」11から「Near-RT RIC」12へ伝達される。次いで「Near-RT RIC」12が変更後のAPクラスタポリシーに基づいてユーザ端末毎にAPクラスタ情報を生成して各O-DU6へ提供することによって、RAN1全体の計算機リソース及び伝送路リソースの使用状況が考慮された結果の各ユーザ端末のAPクラスタが構成される。また、RAN1全体の計算機リソース及び伝送路リソースの使用状況が考慮された結果の各ユーザ端末のAPクラスタが構成されることから、各O-DU6が実行するAPクラスタに関する信号処理により消費される計算機リソース及び伝送路リソースの消費量を制御することが可能になる。これにより、計算機リソース及び伝送路リソースの不足を未然に防ぐことができるので、計算機リソースや伝送路リソースの不足によるユーザ端末の通信品質の劣化を防止する効果が得られる。
[通信制御方法の例2]
図4を参照して本実施形態に係る通信制御方法の例2を説明する。図4は、本実施形態に係る通信制御方法の例2の手順を示すシーケンス図である。図4において図3の各ステップに対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。
図4を参照して本実施形態に係る通信制御方法の例2を説明する。図4は、本実施形態に係る通信制御方法の例2の手順を示すシーケンス図である。図4において図3の各ステップに対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。
通信制御方法の例2において、「Non-RT RIC」11は制御部に対応し、O-DU6は信号処理部に対応する。
ステップS11,S12は、上述した図3の通信制御方法の例1と同様である。次いでステップS21が実行される。
(ステップS21) 「Non-RT RIC」11は、ステップS12で生成されたAPクラスタポリシー情報を含む「Updated Configuration」メッセージを、O1インターフェースにより各O-DU6へ送信する。各O-DU6は、「Non-RT RIC」11から送信されたAPクラスタポリシー情報を含む「Updated Configuration」メッセージを、O1インターフェースにより受信する。
(ステップS22) O-DU6は、O1インターフェースにより受信した「Updated Configuration」メッセージに含まれるAPクラスタポリシー情報(新APクラスタポリシー情報)に基づいて、自己が受け持つユーザ端末毎にAPクラスタ情報を生成する。
なお、どのO-DU6がどのユーザ端末(APクラスタ)を受け持つ(収容する)のかは、上述の通信制御方法の例1と同様である。
なお、どのO-DU6がどのユーザ端末(APクラスタ)を受け持つ(収容する)のかは、上述の通信制御方法の例1と同様である。
O-DU6は、自己が生成したAPクラスタ情報に基づいて、自己が受け持つ新たなAPクラスタに関する信号処理を実行する。これにより、各ユーザ端末は、新たなAPクラスタによる無線通信を開始する。
通信制御方法の例2において、「Non-RT RIC」11は、O1インターフェースを介して情報を収集する情報収集機能と、APクラスタポリシー情報を生成するAPクラスタポリシー情報生成機能と、O1インターフェースによりAPクラスタポリシー情報を送信する情報送信機能とを有する。また、O-DU6は、O1インターフェースによりAPクラスタポリシー情報を受信する情報受信機能と、APクラスタポリシー情報に基づいてAPクラスタ情報を生成するAPクラスタ情報生成機能とを有する。
上述した通信制御方法の例2では、「Non-RT RIC」11とO-DU6との間のO1インターフェースに対して、APクラスタポリシー情報およびAPクラスタポリシー情報を伝達するためのメッセージが追加される。これにより、O1インターフェースによって、「Non-RT RIC」11からO-DU6へAPクラスタポリシー情報を伝達することができる。したがって、「Non-RT RIC」11によってAPクラスタポリシーが変更された場合には、変更後のAPクラスタポリシーを示す新APクラスタポリシー情報をO1インターフェースによって「Non-RT RIC」11からO-DU6へ伝達することができ、O-DU6は、変更後のAPクラスタポリシーに基づいてユーザ端末毎にAPクラスタ情報を生成することができる。これにより、RAN1の状況に応じてユーザ端末毎に適切なAPクラスタを構成することができるという効果が得られる。
例えば、RAN1全体の計算機リソース及び伝送路リソースの使用状況に応じてAPクラスタポリシーが「Non-RT RIC」11により変更された場合、変更後のAPクラスタポリシーがO1インターフェースにより「Non-RT RIC」11からO-DU6へ伝達される。次いでO-DU6が変更後のAPクラスタポリシーに基づいてユーザ端末毎にAPクラスタ情報を生成することによって、RAN1全体の計算機リソース及び伝送路リソースの使用状況が考慮された結果の各ユーザ端末のAPクラスタが構成される。また、RAN1全体の計算機リソース及び伝送路リソースの使用状況が考慮された結果の各ユーザ端末のAPクラスタが構成されることから、各O-DU6が実行するAPクラスタに関する信号処理により消費される計算機リソース及び伝送路リソースの消費量を制御することが可能になる。これにより、計算機リソース及び伝送路リソースの不足を未然に防ぐことができるので、計算機リソースや伝送路リソースの不足によるユーザ端末の通信品質の劣化を防止する効果が得られる。
次に本実施形態に係るAPクラスタポリシー情報の例を説明する。
(APクラスタポリシー情報の例1)
図5は、本実施形態に係るAPクラスタポリシー情報の例1の構成例である。APクラスタポリシー情報の例1は、一のAPクラスタに含まれるAP2の上限数である。図5の例では、APクラスタポリシー情報は、O-DU6毎に、O-DU6の識別子(O-DU ID)とAP2の上限数(AP上限数)とを有する。図5の例では、O-DU#1(O-DU ID=1),O-DU#2(O-DU ID=2)及びO-DU#3(O-DU ID=3)の全てに対して、AP上限数「3」が設定されている。したがって、各O-DU#1,#2,#3において、一のAPクラスタに含まれるAP2の上限数が3に制限される。なお、図5に例示されるAP上限数の値は、説明の便宜上の値である。
図5は、本実施形態に係るAPクラスタポリシー情報の例1の構成例である。APクラスタポリシー情報の例1は、一のAPクラスタに含まれるAP2の上限数である。図5の例では、APクラスタポリシー情報は、O-DU6毎に、O-DU6の識別子(O-DU ID)とAP2の上限数(AP上限数)とを有する。図5の例では、O-DU#1(O-DU ID=1),O-DU#2(O-DU ID=2)及びO-DU#3(O-DU ID=3)の全てに対して、AP上限数「3」が設定されている。したがって、各O-DU#1,#2,#3において、一のAPクラスタに含まれるAP2の上限数が3に制限される。なお、図5に例示されるAP上限数の値は、説明の便宜上の値である。
APクラスタポリシー情報の例1によれば、一のAPクラスタに含まれるAP2の上限数を設けることによって、APクラスタに含まれるAP2の総数が増えるほど増大する計算機リソースおよび伝送路リソースの消費量が所定の容量を超過することを防止することができる。
(APクラスタポリシー情報の例2)
図6は、本実施形態に係るAPクラスタポリシー情報の例2の構成例である。APクラスタポリシー情報の例2は、一のO-DU6が信号処理の対象にするAPクラスタの上限数である。図6の例では、APクラスタポリシー情報は、O-DU6毎に、O-DU6の識別子(O-DU ID)とAPクラスタの上限数(APクラスタ上限数)とを有する。図6の例では、O-DU#1(O-DU ID=1)及びO-DU#3(O-DU ID=3)に対してAPクラスタ上限数「1」が設定され、O-DU#2(O-DU ID=2)に対してAPクラスタ上限数「2」が設定されている。なお、図6に例示されるAPクラスタ上限数の値は、説明の便宜上の値である。
図6は、本実施形態に係るAPクラスタポリシー情報の例2の構成例である。APクラスタポリシー情報の例2は、一のO-DU6が信号処理の対象にするAPクラスタの上限数である。図6の例では、APクラスタポリシー情報は、O-DU6毎に、O-DU6の識別子(O-DU ID)とAPクラスタの上限数(APクラスタ上限数)とを有する。図6の例では、O-DU#1(O-DU ID=1)及びO-DU#3(O-DU ID=3)に対してAPクラスタ上限数「1」が設定され、O-DU#2(O-DU ID=2)に対してAPクラスタ上限数「2」が設定されている。なお、図6に例示されるAPクラスタ上限数の値は、説明の便宜上の値である。
APクラスタポリシー情報の例2によれば、一のO-DU6が信号処理の対象にするAPクラスタの上限数を設けることによって、O-DU6が信号処理の対象にするAPクラスタの総数が増えるほど増大する計算機リソースおよび伝送路リソースの消費量が所定の容量を超過することを防止することができる。
(APクラスタポリシー情報の例3)
図7は、本実施形態に係るAPクラスタポリシー情報の例3の構成例である。APクラスタポリシー情報の例3は、ユーザ端末と当該ユーザ端末のAPクラスタに含まれるAP2との間の無線通信品質の下限値である。無線通信品質の下限値は、例えばSINRやRSSIなどの下限値である。図7の例では、APクラスタポリシー情報は、ユーザ端末毎に、ユーザ端末の識別子(UE ID)と無線通信品質の下限値(無線通信品質下限値)とを有する。図7の例では、UE#1(UE ID=1)及びUE#3(UE ID=3)に対して無線通信品質下限値「10dB」が設定され、UE#2(UE ID=2)及びUE#4(UE ID=4)に対して無線通信品質下限値「5dB」が設定されている。なお、図7に例示される無線通信品質下限値の値は、説明の便宜上の値である。
図7は、本実施形態に係るAPクラスタポリシー情報の例3の構成例である。APクラスタポリシー情報の例3は、ユーザ端末と当該ユーザ端末のAPクラスタに含まれるAP2との間の無線通信品質の下限値である。無線通信品質の下限値は、例えばSINRやRSSIなどの下限値である。図7の例では、APクラスタポリシー情報は、ユーザ端末毎に、ユーザ端末の識別子(UE ID)と無線通信品質の下限値(無線通信品質下限値)とを有する。図7の例では、UE#1(UE ID=1)及びUE#3(UE ID=3)に対して無線通信品質下限値「10dB」が設定され、UE#2(UE ID=2)及びUE#4(UE ID=4)に対して無線通信品質下限値「5dB」が設定されている。なお、図7に例示される無線通信品質下限値の値は、説明の便宜上の値である。
APクラスタポリシー情報の例3によれば、ユーザ端末と当該ユーザ端末のAPクラスタに含まれるAP2との間の無線通信品質の下限値を設けることによって、ユーザ端末との間の無線通信品質が下限値を満たさないAP2が当該ユーザ端末のAPクラスタに含まれないようにして、当該ユーザ端末の通信品質の劣化を防ぐと共に、そのようなAP2との接続が排除されることで計算機リソースおよび伝送路リソースの消費量を抑制する効果が得られる。
上述したAPクラスタポリシー情報の例1から例3までは、適宜、組み合わせてもよい。
図8は、本実施形態に係る適用例を示す説明図である。図8の適用例では、昼の時間帯と夜の時間帯とでユーザ端末の位置の分布が変化する。したがって、RAN1の状況が昼の時間帯と夜の時間帯とで変わる。このようなRAN1の状況の変化に応じて、各ユーザ端末のAPクラスタを変更することが好ましい。本実施形態によれば、昼の時間帯と夜の時間帯とでそれぞれのRAN1の状況に応じてAPクラスタポリシーを変更し、変更後のAPクラスタポリシーに基づいた各ユーザ端末のAPクラスタを構成することができる。これにより、RAN1の状況の変化に応じて、ユーザ端末毎に適切なAPクラスタを構成することが可能になる。
上述したように本実施形態によれば、O-RAN仕様の無線アクセスネットワーク(RAN1)においてユーザ端末毎に適切なAPクラスタ(アクセスポイント群)を構成することができるという効果が得られる。
なお、これにより、例えばユーザセントリックRAN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。
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。
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。
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。
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。
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。
1…無線アクセスネットワーク(RAN)、2…アクセスポイント(AP)、3…アンテナ、4…セントラルサイト(Central site)、5…エッジサイト(Edge site)、6…O-DU(O-RAN Distributed Unit)、7…MEC(Multi-access Edge Computing)サーバ、10…通信制御システム、11…Non-RT RIC、12…Near-RT RIC、CNW…コアネットワーク、UE…ユーザ端末
Claims (11)
- O-RAN(Open Radio Access Network)仕様の無線アクセスネットワークにおいて、
第1制御部と、第2制御部と、を備え、
前記第1制御部は、前記無線アクセスネットワークにおいて分散配置された複数のアクセスポイントの中からユーザ端末毎に無線信号を送受信するアクセスポイント群を構成する際の方針を示すアクセスポイント群ポリシー情報を、前記第2制御部へ送信し、
前記第2制御部は、
前記第1制御部から送信された前記アクセスポイント群ポリシー情報を受信し、
受信した前記アクセスポイント群ポリシー情報に基づいて生成されたユーザ端末毎にアクセスポイント群の構成を示すアクセスポイント群情報を、アクセスポイント群に関する信号処理を実行する信号処理部へ送信する、
通信制御システム。 - 前記第1制御部は、「Non-RT RIC(Non-Real Time RAN Intelligent Controller)」を用いて実現され、
前記第2制御部は、「Near-RT RIC(Near-Real Time RAN Intelligent Controller)」を用いて実現され、
「Non-RT RIC」と「Near-RT RIC」との間のインターフェースに対して、アクセスポイント群ポリシー情報およびアクセスポイント群ポリシー情報を伝達するためのメッセージが含められた、
請求項1に記載の通信制御システム。 - O-RAN(Open Radio Access Network)仕様の無線アクセスネットワークにおいて、
制御部と、信号処理部と、を備え、
前記制御部は、前記無線アクセスネットワークにおいて分散配置された複数のアクセスポイントの中からユーザ端末毎に無線信号を送受信するアクセスポイント群を構成する際の方針を示すアクセスポイント群ポリシー情報を、前記信号処理部へ送信し、
前記信号処理部は、
前記制御部から送信された前記アクセスポイント群ポリシー情報を受信し、
受信した前記アクセスポイント群ポリシー情報に基づいて生成されたユーザ端末毎にアクセスポイント群の構成を示すアクセスポイント群情報に基づいて、アクセスポイント群に関する信号処理を実行する、
通信制御システム。 - 前記制御部は、「Non-RT RIC(Non-Real Time RAN Intelligent Controller)」を用いて実現され、
前記信号処理部は、O-DU(O-RAN Distributed Unit)を用いて実現され、
「Non-RT RIC」とO-DUとの間のインターフェースに対して、アクセスポイント群ポリシー情報およびアクセスポイント群ポリシー情報を伝達するためのメッセージが含められた、
請求項3に記載の通信制御システム。 - 前記アクセスポイント群ポリシー情報は、一のアクセスポイント群に含まれるアクセスポイントの上限数を含む、
請求項1から4のいずれか1項に記載の通信制御システム。 - 前記アクセスポイント群ポリシー情報は、一の信号処理部が信号処理の対象にするアクセスポイント群の上限数を含む、
請求項1から5のいずれか1項に記載の通信制御システム。 - 前記アクセスポイント群ポリシー情報は、ユーザ端末と当該ユーザ端末のアクセスポイント群に含まれるアクセスポイントとの間の無線通信品質の下限値を含む、
請求項1から6のいずれか1項に記載の通信制御システム。 - O-RAN(Open Radio Access Network)仕様の無線アクセスネットワークにおいて、
第1制御部が、前記無線アクセスネットワークにおいて分散配置された複数のアクセスポイントの中からユーザ端末毎に無線信号を送受信するアクセスポイント群を構成する際の方針を示すアクセスポイント群ポリシー情報を、第2制御部へ送信するステップと、
前記第2制御部が、前記第1制御部から送信された前記アクセスポイント群ポリシー情報を受信し、受信した前記アクセスポイント群ポリシー情報に基づいて生成されたユーザ端末毎にアクセスポイント群の構成を示すアクセスポイント群情報を、アクセスポイント群に関する信号処理を実行する信号処理部へ送信するステップと、
を含む通信制御方法。 - O-RAN(Open Radio Access Network)仕様の無線アクセスネットワークにおいて、
制御部が、前記無線アクセスネットワークにおいて分散配置された複数のアクセスポイントの中からユーザ端末毎に無線信号を送受信するアクセスポイント群を構成する際の方針を示すアクセスポイント群ポリシー情報を、信号処理部へ送信するステップと、
前記信号処理部が、前記制御部から送信された前記アクセスポイント群ポリシー情報を受信し、受信した前記アクセスポイント群ポリシー情報に基づいて生成されたユーザ端末毎にアクセスポイント群の構成を示すアクセスポイント群情報に基づいて、アクセスポイント群に関する信号処理を実行するステップと、
を含む通信制御方法。 - O-RAN(Open Radio Access Network)仕様の無線アクセスネットワークにおいて、
第1制御コンピュータに、
前記無線アクセスネットワークにおいて分散配置された複数のアクセスポイントの中からユーザ端末毎に無線信号を送受信するアクセスポイント群を構成する際の方針を示すアクセスポイント群ポリシー情報を、第2制御コンピュータへ送信するステップを実行させ、
前記第2制御コンピュータに、
前記第1制御コンピュータから送信された前記アクセスポイント群ポリシー情報を受信し、受信した前記アクセスポイント群ポリシー情報に基づいて生成されたユーザ端末毎にアクセスポイント群の構成を示すアクセスポイント群情報を、アクセスポイント群に関する信号処理を実行する信号処理部へ送信するステップを実行させる、
ためのコンピュータプログラム。 - O-RAN(Open Radio Access Network)仕様の無線アクセスネットワークにおいて、
制御コンピュータに、
前記無線アクセスネットワークにおいて分散配置された複数のアクセスポイントの中からユーザ端末毎に無線信号を送受信するアクセスポイント群を構成する際の方針を示すアクセスポイント群ポリシー情報を、信号処理コンピュータへ送信するステップを実行させ、
前記信号処理コンピュータに、
前記制御コンピュータから送信された前記アクセスポイント群ポリシー情報を受信し、受信した前記アクセスポイント群ポリシー情報に基づいて生成されたユーザ端末毎にアクセスポイント群の構成を示すアクセスポイント群情報に基づいて、アクセスポイント群に関する信号処理を実行するステップを実行させる、
ためのコンピュータプログラム。
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