JP2023119523A - 基地局、及び接続方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ユーザ装置との無線接続を変更することなく、ユーザ装置へ適切なサービスを提供すること。【解決手段】一態様に係る基地局は、ユーザ装置100と無線通信が可能な基地局200である。基地局200は、ユーザ装置100と無線通信が可能な第1無線ユニット211及び第2無線ユニット221を有する。また、基地局200は、第1サービス向けの第1スケジューラ213を含む第1分散ユニット212を有する。更に、基地局200は、第1サービスとは異なる第2サービス向けの第2スケジューラ223を含む第2分散ユニット222を有する。更に、基地局200は、第1分散ユニットと第2分散ユニットとを制御する制御部250を有する。更に、基地局200は、第1無線ユニット211及び第2無線ユニット221のうちユーザ装置100と無線接続されたいずれかの無線ユニットと、第1分散ユニット212及び第2分散ユニット222のうち制御部250が選択した分散ユニットとを接続する切替部260を有する。【選択図】図1
Description
本発明は、基地局、及び接続方法に関する。
一部の地域では、第5世代移動通信(5G:5th Generation)システム(以下、「5Gシステム」と称する場合がある。)の運用が開始されている。3GPP(3rd Generation Partnership Project)では、5Gシステムに関し、eMBB(enhanced Mobile Broad Band)、URLLC(Ultra-Reliable and Low Latency Communications)、mMTC(massive Machine Type Communications)の3種類の性能要件を規定している。5Gシステムに対してこのような性能要件を課すことで、例えば、様々なユースケース(又はサービス)に対応する5Gシステムを構築させることが可能となる。
5Gシステムにおいては、gNB(next generation Node B)と呼ばれる基地局が存在する。gNBには、1つのgNB-CU(Central Unit)に複数のgNB-DU(Distributed Unit)が接続される構成が許容されている。このような構成により、例えば、gNB-CUとgNB-DUとに対して機能を分離させ、処理遅延などを防ぐことができる。
また、5Gシステムでは、IPフロー単位のQoS(Quality of Service)サービスをユーザ装置(UE:User Equipment)に提供することが可能である。5Gシステムでは、PDU(Protocol Data Unit)セッションの確立(PDU Session Establishment)又は更新(PDU Session Modification)の際に、QoSフローを確立する。QoSフローは、SMF(Session Management Function)の制御の下で、ユーザ装置(UE:User Equipment)と、UPF(User Plane Function)との間で確立される。ユーザ装置は、QoSフロー毎にQoSサービスを受けることが可能となる。
3GPP TS 23.501 V16.11.0 (2021-12)
3GPP TS 23.502 V16.11.0 (2021-12)
3GPP TS 38.300 V16.8.0 (2021-12)
3GPP TS 38.401 V16.8.0 (2021-12)
本発明の一態様は、ユーザ装置との無線接続を変更することなく、ユーザ装置へ適切なサービスを提供できるようにした基地局及び接続方法を提供することにある。
第1の態様に係る基地局は、ユーザ装置と無線通信が可能な基地局である。前記基地局は、ユーザ装置と無線通信が可能な第1無線ユニット及び第2無線ユニットを有する。また、前記基地局は、第1サービス向けの第1スケジューラを含む第1分散ユニットと、第1サービスとは異なる第2サービス向けの第2スケジューラを含む第2分散ユニットとを有する。更に、前記基地局は、第1分散ユニットと第2分散ユニットとを制御する制御部を有する。更に、前記基地局は、第1無線ユニット及び第2無線ユニットのうちユーザ装置と無線接続されたいずれかの無線ユニットと、第1分散ユニット及び第2分散ユニットのうち制御部が選択した分散ユニットとを接続する切替部を有する。
第2の態様に係る基地局は、ユーザ装置と無線通信が可能な基地局である。前記基地局は、ユーザ装置と無線通信が可能な第1無線ユニット及び第2無線ユニットを有する。また、前記基地局は、第1サービス向けの第1スケジューラを含む第1分散ユニットと、第1サービスとは異なる第2サービス向けの第2スケジューラを含む第2分散ユニットとを有する。更に、前記基地局は、第1分散ユニットと第2分散ユニットとを制御する制御部を有する。更に、前記基地局は、第1分散ユニット及び第2分散ユニットのうち少なくともいずれかの分散ユニットと制御部とを接続する切替部を有する。第1分散ユニットは、ユーザ装置が第1無線ユニットに接続され、制御部が第2分散ユニットを選択したとき、第1無線ユニットから受信したデータを、第2分散ユニットへ送信できるように切替部を制御する。
第3の態様に係る接続方法は、ユーザ装置と無線通信が可能な第1無線ユニット及び第2無線ユニットと、第1サービス向けの第1スケジューラを含む第1分散ユニットと、第1サービスとは異なる第2サービス向けの第2スケジューラを含む第2分散ユニットと、第1分散ユニットと第2分散ユニットとを制御する制御部と、切替部と、を有する基地局における接続方法である。前記接続方法は、切替部により、第1無線ユニット及び第2無線ユニットのうちユーザ装置と無線接続されたいずれかの無線ユニットと、第1分散ユニット及び第2分散ユニットのうち制御部が選択した分散ユニットとを接続するステップを有する。
第4の態様に係る接続方法は、ユーザ装置と無線通信が可能な第1無線ユニット及び第2無線ユニットと、第1サービス向けの第1スケジューラを含む第1分散ユニットと、第1サービスとは異なる第2サービス向けの第2スケジューラを含む第2分散ユニットと、第1分散ユニットと第2分散ユニットとを制御する制御部と、第1分散ユニット及び第2分散ユニットのいずれかと制御部とを接続する切替部とを有する基地局における接続方法である。前記接続方法は、第1分散ユニットにより、ユーザ装置が第1無線ユニットに接続され、制御部が第2分散ユニットを選択したとき、第1無線ユニットから受信したデータを、第2分散ユニットへ送信できるように切替部を制御するステップを有する。
一態様によれば、ユーザ装置との無線接続を変更することなく、ユーザ装置へ適切なサービスを提供できる。
[第1実施形態]
上述したように、5Gシステムでは、QoSフローによってQoSサービスの提供が可能となる。また、gNBには、1つのgNB-DUに複数のQoSフローを設定することが可能である。
上述したように、5Gシステムでは、QoSフローによってQoSサービスの提供が可能となる。また、gNBには、1つのgNB-DUに複数のQoSフローを設定することが可能である。
しかし、1つのgNB-DUに、異なる種類のQoSフローが設定されることで、5Gシステム全体のパフォーマンスが低下する場合がある。
例えば、QoSフローには、GBR(Guaranteed Bit Rate)、Non-GBR、及びDelay Critical GBRの3つの種別がある。このうち、Delay Critical GBRが他の種別と比較して、動作条件が最も厳しいものとなっている。1つのgNB-DUに、Delay Critical GBRのQoSフローと、他のQoSフローとが設定された場合、Delay Critical GBRのQoSフローを優先すると、当該QoSフローに対して動作保証が可能となるものの、他のQoSフローがその影響を受け、当該gNB-DUにおいて、スループットが低下する場合がある。また、Delay Critical GBRに対しては、スケジューリング処理が煩雑となりやすく、5Gシステム全体のスループットが低下しやすい状況が発生する場合がある。
また、例えば、URLLC向けのQoSフローと、URLLC以外のQoSフローとが1つのgNB-DUに設定された場合も、URLLC向けのQoSフローを優先すると、当該gNB-DUにおいて、URLLC以外のQoSフローのスループットなどが低下するなど、影響を受ける場合がある。
このようなQoSフローの影響は、当該gNB-DUだけではなく、gNB全体に影響し、更には、5Gシステム全体にも影響する場合がある。
そのため、本実施形態では、gNB-DU毎に異なるサービス向けのスケジューラが設定されている。そして、本実施形態では、QoSフローが確立された場合、当該QoSフローに対して、gNB-CUが、いずれかのgNB-DUを選択するようにしている。
これにより、例えば、確立されたQoSフローについて、いずれか1つの分散ユニット(gNB-DU)において処理を行わせることが可能になる。従って、他の分散ユニットへの影響を抑制させることができ、gNB200におけるパフォーマンス低下を抑制させることができる。
しかしながら、選択された分散ユニット(gNB-DU)と、ユーザ装置が無線接続する無線ユニット(gNB-RU(Radio Unit))とが異なるRANに属する場合がある。
このような場合、基地局は、ユーザ装置を、選択された分散ユニットが属する無線ユニットへ、ハンドオーバさせることも考えられる。
しかし、ユーザ装置にハンドオーバを行わせることは、基地局とユーザ装置との間でハンドオーバに関する所定手順を実行させることになるため、ユーザ装置に対して負荷をかけることになる。一方で、基地局は、ユーザ装置に対して適切なサービスを提供できるようにしたい。
そこで、本実施形態は、ユーザ装置との無線接続を変更することなく、ユーザ装置へ適切なサービスを提供することを目的としている。
以下、図面を参照しながら、実施形態について具体的に説明する。図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。
(移動通信システムの構成例)
図1は、一実施形態に係る移動通信システム10の構成例を表す図である。
図1は、一実施形態に係る移動通信システム10の構成例を表す図である。
図1に示すように、移動通信システム10は、UE100、gNB200、CN(Core Network)300を有する。
UE(又はユーザ装置。以下では、「UE」と称する場合がある。)100は、gNB200と無線通信が可能な無線通信装置である。UE100は、gNB200と無線通信が可能な装置であればどのような装置でもよい。例えば、スマートフォン、フィーチャーフォン、タブレット端末、IoT(Internet of Things)機器、パーソナルコンピュータ、センサ若しくはセンサに設けられる装置、車両若しくは車両に設けられる装置、飛行体若しくは飛行体に設けられる装置でなどである。図1の例では、1台のUE100の例が示されているが、複数台あってもよい。
gNB200は、基地局の一例である。gNB200は、UE100と無線接続可能な無線通信装置である。また、gNB200は、CN300に接続されたノードと通信可能な通信装置でもある。gNB200は、5Gシステムにおける基地局として機能する。gNB200は、UE(又はユーザ装置)100と無線通信を行って、UE100に対して、様々なサービスを提供する。gNBに代えて、en-gNBなどであってもよい。
なお、UE100とgNB200の間のネットワークは、5Gシステムにおいては、NG-RAN(Next Generation-Radio Access Network)又はRANと呼ばれる場合がある。
CN300は、gNB200と、CN300内の機能ユニット(又は機能エンティティ)との間のネットワークである。CN300内の機能ユニットとしては、SMF、AMF(Access and Mobility Management Function)、及びUPFなどがある。CN300内の機能ユニットにより、PDUセッションの確立又は更新などが行われる。また、機能ユニットにより、gNB200を介して、ユーザデータをUE100へ送信したり、UE100から送信されたユーザデータを他のネットワークへ送信したりすることができる。
(gNBの構成例)
次に、gNB200の構成例について説明する。
次に、gNB200の構成例について説明する。
図1は、一実施形態に係るgNB200の構成例を表す図である。
図1に示すように、gNB200は、CU250と、複数のDU212,222,232、切替部(又はSW。以下、「SW」と称する場合がある。)260、及び複数のRU(Radio Unit)211,221,231を有する。
CU250は、例えば、集約ユニットと称される場合がある。CU250は、各DU212,222,232と接続されて、各DU212,222,232を制御する。また、CU250は、複数のDU212,222,232のうち、いずれかを選択して、UE100と通信することが可能である。CU250は、CN300と接続され、CN300との間で、ユーザデータなどの送受信を行う。CU250は、確立されたQoSフローに対して、DU選択(DU selection)により、複数のDU212,222,232のうち、いずれかを選択する。これにより、CU250は、当該QoSフローに対するスケジューリング処理を、いずれかのスケジューラ213,223,233に行わせることが可能となる。
各DU212,222,232は、例えば、分散ユニットと称される場合がある。DU#1(212)は、CU250と接続されるとともに、SW260と接続される。また、DU#2(222)は、CU250と接続されるとともにSW260と接続される。更に、DU#3(232)は、CU250と接続されるとともに、SW260と接続される。
各DU212,222,232には、スケジューラ213,223,233をそれぞれ有する。すなわち、DU#1(212)にはスケジューラ#1(213)を含み、DU#2(222)にはスケジューラ#2(223)を含み、DU#3(232)にはスケジューラ#3(233)を含む。各スケジューラ213,223,233は、UE100と無線通信を行う場合、UE100に対して無線リソースを割り当てるなどのスケジューリング処理を行う。
一実施形態においては、各スケジューラ213,223,233は、それぞれ異なるサービス向けのスケジューラとなっている。
第1に、サービスとして、eMBB、URLLC、及びmMTCのいずれかでもよい。例えば、スケジューラ#1(213)はeMBB向けのスケジューラであり、スケジューラ#2(223)はURLLC向けのスケジューラであり、スケジューラ#3(233)はmMTC向けのスケジューラである。例えば、スケジューラ#1(213)が第1サービス向けの第1スケジューラであってもよいし、スケジューラ#2(223)が、第1サービスとは異なる第2サービス向けの第2スケジューラであってもよい。
eMBB向けのスケジューラでは、例えば、無線状況の良好なUE100に対して多くの無線リソースを割り当てるスケジューリングが行われてもよい。また、URLLC向けのスケジューラでは、URLLC向けとして割り込み可能な無線リソース領域を予め確保しておき、当該無線リソースをUE100に割り当てるスケジューリングが行われてもよい。更に、mMTC向けのスケジューラでは、大量のUE100から同時に無線通信が行われる可能性を考慮して、無線リソース領域を予め確保しておき、当該無線リソースをUE100に割り当てるスケジューリングが行われてもよい。
第2に、サービスとして、GBR、Non-GBR、及びDelay Critical GBRのいずれかでもよい。例えば、スケジューラ#1(213)はGBR向けのスケジューラであり、スケジューラ#2(223)はNon-GBR向けのスケジューラであり、スケジューラ#3(233)はDelay Critical GBR向けのスケジューラである。各スケジューラ213,223,233では、QoSフローの種別(又はリソース種別)に対応するQoS特性が得られるよう予め無線リソース領域を確保しておき、当該無線リソースをUE100に割り当てるスケジューリングが行われてもよい。
ただし、1つのサービスについては、当該サービス向けのスケジューラとして、複数のスケジューラが設定されてもよい。例えば、URLLC向けのスケジューラとして、スケジューラ#1(213)とスケジューラ#2(223)が設定されてもよい。また、例えば、Delay Critical GBR向けのスケジューラとして、スケジューラ#1(213)とスケジューラ#2(223)が設定されてもよい。これらのサービスは、他と比較して他のサービスに影響を与えやすく、複数のスケジューラにより、より多くの無線リソースをUE100に与えることが可能となる。
各RU211,221,231は、例えば、無線ユニットと称される場合がある。RU#1(211)(例えば第1無線ユニット)はSW260と接続される。また、RU#1(211)は、DU#1(212)に制御されて、UE100と無線通信が可能である。また、RU#2(221)(例えば第2無線ユニット)はSW260と接続される。RU#2(221)は、DU#2(222)に制御されて、UE100と無線通信が可能である。更に、RU#3(231)は、SW260と接続される。RU#3(231)は、DU#3(232)に制御されて、UE100と無線通信が可能である。
SW260は、複数のRU211,221,231のうち少なくともいずれかのRUと、複数のDU212,222,232のうち少なくともいずれかのDUとを接続する。具体的には、SW260は、複数のRU211,221,231のうちUE100と無線接続されたいずれかのRUと、複数のDU212,222,232のうちCU250がDU選択(DU selection)により選択したいずれかのDUとを接続する。とくに、SW260は、UE100が無線接続したRU(例えばRU#1(211))と、CU250が選択したDU(例えばDU#2(222))とが異なるRAN(Radio Access Network)に属する場合、当該RUと当該DUとが接続されるようにする。この場合、当該RU(例えばRU#1(211))と同じRANに属するDU(例えばDU#1(212))と、当該RUとが接続されている場合、SW260は、同じRANに属するDU(例えばDU#1(212))からCU250が選択したDU(例えばDU#2(222))へ、その接続を切り替える。
ここで、RANとは、UE100に無線通信を提供する移動通信システム10におけるネットワーク部分である。また、RANは、無線通信に関して同一の機能を提供するネットワーク部分の集合であってもよい。RANは、例えば、RU#1(211)とDU#1(212)とにより1つのRANが構成されてもよく、RU#2(221)とDU#2(222)とにより1つのRANが構成されてもよく、RU#3(231)とDU#3(232)とにより1つのRANが構成されてもよい。このように、1つのgNB200に複数のRAN(図1の例では3つのRAN)が構成されてもよいし、1つのgNB200に1つのRANが構成されてもよい。
なお、以下では、複数のDU212,222,232のうち、DU#1(212)を代表して説明する場合がある。また、複数のRU211,221,231のうち、RU#1(211)を代表して説明する場合がある。更に、複数のスケジューラ213,223,233のうち、スケジューラ#1(213)を代表して説明する場合がある。
(CU、DU、RUの各構成例)
図2(A)は、一実施形態に係るCU250の構成例を表す図である。
図2(A)は、一実施形態に係るCU250の構成例を表す図である。
図2(A)に示すように、CU250は、インタフェース部251と制御部252を有する。
インタフェース部251は、制御部252の制御の下、CN300との間でメッセージなどを送受信したり、複数のDU212,222,232のうちいずれかのDU212,222,232との間でメッセージを送受信したりする。インタフェース部251は、例えば、CN300に対しては、NGインタフェースのメッセージを送受信し、各DU212,222,232に対しては、F1インタフェースのメッセージを送受信する。
制御部252は、CU250における各種制御を行う。制御部252は、確立されたQoSフローに対して、複数のDU212,222,232のうちいずれかのDU212,222,232を選択する。すなわち、制御部252は、DU選択を行う。また、制御部252は、SW260の接続(又は切替)を制御してもよい。そのため、制御部252は、SW260へ接続制御信号を送信することで当該接続を制御してもよい。
なお、制御部120は、少なくとも1つのメモリと、メモリと電気的に接続された少なくとも1つのプロセッサとを有する。メモリは、揮発性メモリ及び不揮発性メモリを含み、プロセッサにおける処理に用いる情報と、プロセッサにより実行されるプログラムとを記憶する。プロセッサは、メモリに記憶されたプログラムを実行することにより各種の処理を行ってもよい。
図2(B)は、一実施形態に係るDU#1(212)の構成例を表す図である。他のDU#2(222)とDU#3(232)もDU#1(212)と同様の構成である。
図2(B)に示すように、DU#1(212)は、インタフェース部2120と制御部2121を有する。
インタフェース部2120は、制御部2121の制御の下、CU250との間でメッセージなどを送受信したり、SW260との間でメッセージを送受信したりする。インタフェース部2120は、例えば、CU250に対してはF1インタフェースのメッセージを送受信し、SW260に対してはO-RAN(Open Radio Access Network)フロントホール仕様のメッセージを送受信する。
制御部2121は、DU#1(212)における各種制御を行う。制御部2121は、SW260における接続を制御してもよい。そのため、制御部2121は、SW260に対して接続制御信号を出力することで当該接続を制御してもよい。制御部2121は、スケジューラ#1(213)を含む。スケジューラ#1(213)は、上述したように、所定のサービスをサポートするスケジューリング機能を有する。
なお、制御部2121は、少なくとも1つのメモリと、メモリと電気的に接続された少なくとも1つのプロセッサとを有する。メモリは、揮発性メモリ及び不揮発性メモリを含み、プロセッサにおける処理に用いる情報と、プロセッサにより実行されるプログラムとを記憶する。プロセッサは、メモリに記憶されたプログラムを実行することにより各種の処理を行ってもよい。
図3は、一実施形態に係るRU#1(211)の構成例を表す図である。RU#2(221)とRU#3(231)も、RU#1(211)と同様の構成である。
図3に示すように、RU#1(211)は、インタフェース部2110と、無線処理部2111と、アンテナ2112とを有する。
インタフェース部2110は、SW260との間でメッセージを送受信したり、無線処理部2111との間でデータなどを送受信したりする。すなわち、インタフェース部2110は、SW260から送信されたメッセージを受信し、当該メッセージからデータ又は制御信号などを抽出し、抽出したデータ又は制御信号などを無線処理部2111へ出力する。また、インタフェース部2110は、無線処理部2111から出力されたデータ又は制御信号などに対して、これらを含む所定フォーマットのメッセージを生成し、当該メッセージをSW260へ送信する。例えば、インタフェース部2210は、SW260との間では、O-RANフロントホール仕様のメッセージを送受信する。
無線処理部2111は、インタフェース部2110から出力されたデータ又は制御信号などを、無線帯域の無線信号に変換(アップコンバート)し、当該無線信号をアンテナ2112へ出力する。また、無線処理部2111は、アンテナ2112から出力された無線信号をベースバンド帯域のデータ又は無線信号などに変換(ダウンコンバード)し、当該データ又は無線信号などをインタフェース部2110へ出力する。
アンテナ2112は、無線処理部2111から出力された無線信号をUE100へ送信する。また、アンテナ2112は、UE100から送信された無線信号を受信し、受信した無線信号を無線処理部2111へ出力する。アンテナ2112は、スケジューラ213,223,223のうち、DU選択により選択されたDUに含まれるスケジューラによって割り当てられた無線リソースを利用して、無線信号を受信したり、無線信号を送信したりする。
(QoSフロー)
ここで、QoSフローについて説明する。
ここで、QoSフローについて説明する。
QoSフローは、PDUセッションにおいてQoSを区別する際の最も細かい粒度である。QoSフローは、CN300のSMFによって制御される。また、QoSフローは、PDUセッション確立手順(PDU Session Establishment procedure)又はPDUセッション更新手順(PDU Session Modification procedure)で確立される。QoSフローは、予め設定(pre-configured)されてもよい。
5Gシステムにおいて、QoSフローを識別するためにQoSフローID(QFI:QoS Flow ID)が用いられる。また、各QoSを識別するためにQoS ID(5QI:5G QoS Identifier)が用いられる。
各QoSフローは、QoSパラメータとQoS特性に関連づけられる。QoSパラメータは、5QI、優先度などの情報を含むARP(Allocation and Retention Priority)などを含む。また、QoS特性には、リソースタイプ、優先レベル、パケットエラーレート、UE100とUPFとの間において許容される遅延時間の最大値(Packet Delay Budget)などが含まれる。このようなQoSパラメータとQoS特性により、QoSフローを特徴付けることができる。
QoSプロファイルは、QoSパラメータを含むものとして規定される。QoSプロファイルは、QFIとともに、SMFからAMFを経由して、RANへ送信される。具体的には、QoSプロファイルとQFIは、PDUセッション確立手順又はPDUセッション更新手順の際に、N2インタフェースを利用して、RANへ送信される。QoS特性も、QoSプロファイルの一部として、RANへ送信される。PDUセッション確立手順又はPDUセッション更新手順によって、UE100とUPFとの間に、1又は複数のQoSフローを含むPDUセッションが確立される。
gNB200(又はRAN)では、QoSプロファイルとQFIとに基づいて、各QoSフローをRANリソース(すなわち、データベアラ)にマッピングする。この際、上述したように、gNB200のCU250は、CU選択により、複数のDU212,222,232のうちいずれかを選択し、確立されたQoSフローに対する処理を、選択したDUに対して行わせる。
(動作例)
次に、動作例について説明する。
次に、動作例について説明する。
例えば、以下のようなケースを考える。すなわち、図1に示すように、UE100がgNB200のRU#1(211)と無線接続したと仮定する。また、CU250がDU選択によりDU#2(222)を選択したと仮定する。このようなケースにおいて、SW260は、RU#1(211)とDU#2(222)とを接続させる。
具体的には、SW260は、第1無線ユニット(例えばRU#1(211))及び第2無線ユニット(例えばRU#2(221))のうちユーザ装置(例えばUE100)と無線接続されたいずれかの無線ユニット(例えばRU#1(211))と、第1分散ユニット(例えばDU#1(212))及び第2分散ユニット(例えばDU#2(222))のうち制御部(例えばSU250)が選択した分散ユニット(例えばDU#2(222))とを接続する。
これにより、例えば、gNB200においては、UE100との無線接続を変更させることなく、UE100へのサービスをサポートするDU#2(222)を介して、UE100に対して適切なサービスを提供することが可能となる。
SW260の接続(又は切替)制御の主体は、DU選択により選択されたDU#2(222)であってもよい。具体的には、第2分散ユニット(例えばDU#2(222))は、ユーザ装置が第1無線ユニット(例えばRU#1(211))に接続され、制御部(例えばCU250)が第2分散ユニットを選択したとき、第2分散ユニットと第1無線ユニットとを接続するように切替部(例えばSW260)を制御する。
これにより、例えば、DU#2(222)は、下りデータを、SW260を介してRU#1(211)へ送信できる。そのため、gNB200は、UE100に対して、無線接続を変更させることなく、適切なサービスを提供することが可能となる。
また、SW260の接続(又は切替)制御の主体は、UE100と無線接続されたRU#1(211)であってもよい。具体的には、第1無線ユニット(例えばRU#1(211))は、ユーザ装置(例えばUE100)が第1無線ユニットに接続され、制御部(例えばCU250)が第2分散ユニット(例えばDU#2(222))を選択したとき、第1無線ユニットと第2分散ユニットとを接続するように切替部(例えばSW260)を制御する。
これにより、例えば、RU#1(211)は、上りデータを、SW260を介してDU#2(222)へ送信できる。そのため、gNB200は、UE100に対して、無線接続を変更させることなく、DU#2(222)を介して適切なサービスを提供することが可能となる。
更に、SW260の接続(又は切替)制御の主体は、CU250であってもよい。具体的には、制御部(例えばCU250)は切替部(例えばSW260)の接続(又は切替)を制御する。
更に、SW260の接続(又は切替)制御の主体は、DU#1(212)であってもよい。具体的には、第1分散ユニット(例えばDU#1(212))は、ユーザ装置(例えばUE100)が第1無線ユニット(例えばRU#1(211))に接続され、制御部(例えばCU250)が第2分散ユニット(例えばDU#2(222))を選択したとき、切替部(例えばSW260)を介して第1無線ユニットから受信したデータを、第2分散ユニットへ送信するように切替部を制御する。
これにより、例えば、gNB200は、UE100に対して、無線接続を変更させることなく、DU#2(222)を介して適切なサービスを提供することが可能となる。また、UE100に対するサービスをDU#1(212)とDU#2(222)の2つのDUにより提供できるため、DUの負荷分散を図ることも可能となる。この場合、DU#1(212)は、自身の負荷量を考慮して、SW260を介して、DU#2(222)への切替を行うことも可能となる。
以下の動作例では、最初にDU選択について説明する。次に、SW260による接続(又は切替)動作について説明する。
(DU選択)
図4は、DU選択の動作例を表す図である。図4では、UE100がPDUセッションを確立する際にDU選択が行われる場合の動作例を表している。
図4は、DU選択の動作例を表す図である。図4では、UE100がPDUセッションを確立する際にDU選択が行われる場合の動作例を表している。
なお、UE100は、RU#1(211)に接続されているものとする。また、DU#1(212)のスケジューラ#1(213)はeMBB向けのスケジューラであり、DU#2(222)のスケジューラ#2(223)はURLLC向けのスケジューラであり、DU#3(232)のスケジューラ#3(233)はmMTC向けのスケジューラであるとする。更に、RU#1(211)とDU#1(212)によりRAN#1が構成され、RU#2(221)とDU#2(222)によりRAN#2が構成され、RU#3(231)とDU#3(232)によりRAN#3が構成されているものとする。
図4に示すように、ステップS10において、UE100は、URLLCに関するアプリケーションを開始させる。
ステップS11からステップS14は、UE100がPDUセッションを確立する際に行われる手順である。すなわち、UE100は、PDUセッション確立要求(PDU Session Establishment request)を、RAN#1とCU250とを介して、CN300へ送信し(ステップS11)、CN300は、N2PDUセッション要求(N2 PDU Session Request)を、CU250へ送信する(ステップS12)。
N2PDUセッション要求には、N2 SM informationなどが含まれる。N2 SM informationには、URLLC向けのQoSフローを確立するための情報が含まれる。具体的にはURLLCに関するQoSプロファイルとQFIとが含まれる。CU250は、N2 SM informationに基づいて、UE100に対するQoSフローの種別(URLLC)と、当該UE100に対してURLLC向けのQoSフローが確立されたことを把握できる。
その後、UE100とCU250は、RAN#1を介して、AN固有リソースのセットアップ(AN-specific resource setup)を実行し(ステップS13)、CU250は、N2PDUセッション応答(N2 PDU Session Response)をCN300へ送信する(ステップS14)。
以上により、UE100とUPFとの間で、URLLC向けのQoSフローを含むPDUセッションが確立される。
ステップS15において、CU250は、DU選択処理を行う。
図5は、一実施形態に係るDU選択処理の例を表すフローチャートである。
図5に示すように、ステップS150において、CU250の制御部252が処理を開始する。
ステップS151において、制御部252は、N2 SM informationを受信する。
ステップS152において、制御部252は、N2 SM informationによって確立されたQoSフローに対して、DU212,222,232のいずれかを選択する。ここでは、制御部252は、URLLCのQoSフローがUE100に対して確立されたことを把握するため、URLLC向けのスケジューラ#2(223)を有するDU#2(222)を選択する。
ステップS153において、制御部252は、CU選択処理を終了する。
図6は、一実施形態に係るDU選択処理の例を表すフローチャートである。図6のDU選択処理は、図5のDU選択処理の他の例であってもよい。
なお、図6の処理が開始される前に、例えば、DU#2(222)のスケジューラ#2(223)はDelay Critical GBR向けのスケジューラとして設定されているものとする。
ステップS150において、制御部252は処理を開始する。
ステップS151は、図5と同様に、制御部252は、N2 SM informationを受信する。
ステップS154において、制御部252は、N2 SM informationに基づいて、Delay Critical GBRが設定されたか否かを判定する。Delay Critical GBRが設定された場合(ステップS154でYES)、処理はステップS155へ移行する。一方、Delay Critical GBRが設定されていない場合(ステップS154でNO)、処理はステップS157へ移行する。例えば、制御部252は、URLLC向けのQoSフローとして、Delay Critical GBRが設定されたか否かを判定してもよい。
ステップS155において、制御部252は、Delay Critical GBR向けのスケジューラ#2(223)を有するDU#2(222)を選択する。そして、SW260は、接続処理を行う。接続処理の詳細は後述する。
そして、ステップS156において、制御部252は一連の処理を終了する。
一方、ステップS157において、制御部252は、GBRの接続本数による振り分けを行う。設定されたQoSフローがDelay Critical GBRではなかったため、1つのDUに帯域が占有されてしまわないように、GBRの接続状況を考慮してGBRの振り分けを行う。図6の例では、ステップS158とステップS159において、制御部252は、GBRの接続本数が均等になるように、Delay Critical GBRが設定されたDU#2(222)以外のDU#1(212)とDU#3(232)に、各GBRを振り分ける。振り分け処理後に、SW260は接続処理を行う。接続処理の詳細は後述する。
そして、ステップS156において、制御部252は、一連の処理を終了する。
(接続動作)
次に、SW260における接続(又は切替)動作について説明する。なお、以下においては、「接続」と「切替」とを区別しないで用いる場合がある。例えば、以下では、SW260において、RU#1(211)とDU#2(222)とを接続するケースについて説明する。このような接続が行われる前に、RU#1(211)とDU#1(212)とが接続されている場合、「切替」により、RU#1(211)とDU#2(222)とを「接続」することになる。このため、「接続」には「切替」の動作が含まれてもよく、従って、「接続」と「切替」とを区別しないで用いる場合がある。
次に、SW260における接続(又は切替)動作について説明する。なお、以下においては、「接続」と「切替」とを区別しないで用いる場合がある。例えば、以下では、SW260において、RU#1(211)とDU#2(222)とを接続するケースについて説明する。このような接続が行われる前に、RU#1(211)とDU#1(212)とが接続されている場合、「切替」により、RU#1(211)とDU#2(222)とを「接続」することになる。このため、「接続」には「切替」の動作が含まれてもよく、従って、「接続」と「切替」とを区別しないで用いる場合がある。
図7は、接続動作の例を表すフローチャートである。図7に示す処理は、例えば、図6のステップS155、ステップS158、又はステップS159のタイミングで行われてもよい。図7に示す処理は、CU250によるDU選択後に行われる。
なお、上述した場合と同様に、UE100はRU#1(211)に接続されているものとする。また、CU250は、DU選択により、DU#2(222)を選択したものとする。
ステップS160において、SW260は、処理を開始する。
ステップS161において、SW260は、RUとDUとを接続する。例えば、SW260は、RU#1(211)とDU#2(222)とを接続する。SW260は、RU#1(211)とDU#1(212)とが接続されていたときは、DU#1(212)からDU#2(222)へその接続を切り替える。
上述したように、SW260における接続制御の主体は、DU#2(222)であってもよい。この場合、例えば、DU#2(222)は、SW260へ接続制御信号を出力することで、SW260において、DU#2(222)とRU#1(211)との接続制御が行われる。これにより、DU#2(222)は、下りデータをRU#1(211)へ送信できる。
また、上述したように、SW260における接続制御の主体は、RU#1(211)であってもよい。この場合、例えば、RU#1(211)は、SW260へ接続制御信号を出力することで、SW260において、例えば、DU#2(222)とRU#1(211)との接続制御が行われる。これにより、RU#1(211)は、上りデータをDU#2(222)へ送信できる。
更に、上述したように、SW260の接続制御の主体は、DU#1(212)であってもよい。この場合、DU#1(212)は、SW260を介してRU#1(211)から上りデータを受信する。そして、DU#1(212)は、SW260へ接続切替信号を出力することで、SW260においてDU#1(212)とDU#2(222)との接続制御が行われる。これにより、DU#1(212)は、上りデータを、DU選択により選択されたDU#2(222)へ送信することが可能となる。
更に、上述したように、SW260の接続制御の主体は、CU250であってもよい。CU250は、UE100が接続されたRU#1(211)を把握している。また、CU250は、DU選択で選択したDU#1(212)についても把握している。従って、CU250は、SW260においてどのような接続を行うべきか把握することが可能であり、SW260に対して適切な接続制御を行うことができる。
そして、ステップS162において、SW260は一連の処理を終了する。
(変形例1)
次に、変形例1について説明する。
次に、変形例1について説明する。
変形例1は、DU選択が行われるタイミングが上述した動作例と異なる場合の例である。
図8は、変形例1の動作例を表す図である。なお、変形例1では、第1実施形態と異なる部分について主に説明することとし、それ以外の部分は第1実施形態と同様であるものとして説明を省略する。
図8の例は、UE100がURLLCサービスを終了する場合をトリガとしてDU選択が行われる場合の動作例を表している。基本的には、第1実施形態の場合(URLLCサービスを開始する場合)と同様である。
すなわち、ステップS30において、UE100は、URLLCサービス用のアプリケーションを終了する。
その後、ステップS31からステップS34において、PDUセッション変更手順が実行される。すなわち、UE100は、PDUセッション更新要求(PDU Session Modification request)を、RAN#2(220)とCU250とを介して、CN300へ送信する(ステップS31)。CN300は、N2セッション要求(N2 Session Request)を、CU250へ送信する(ステップS32)。N2セッション要求には、N2 SM informationなどが含まれる。N2 SM informationには、URLLC向けのQoSフローを更新するための情報が含まれる。CU250は、N2セッション要求を受信することで、URLLC向けのQoSフローが更新されたことを把握できる。CU250は、AN固有リソースのセットアップ(AN-specific resource setup)を実行し(ステップS33)、N2セッション応答(N2 Session Response)をCN300へ送信する(ステップS34)。
その後、ステップS35において、CU250はDU選択処理を行う。更に、gNB200では、DU選択後、SW260における接続制御が行われる。
このようにDU選択は、UE100がサービスを開始(又は選択)した場合(例えば第1実施形態)、UE100がサービスを終了させた場合(変形例1)、更に、UE100がgNB200と初期接続した場合においても行われてよい。
(変形例2)
次に、変形例2について説明する。変形例2についても、第1実施形態と異なる部分について主に説明することとし、それ以外の部分については第1実施形態と同一であるとして説明を省略する。
次に、変形例2について説明する。変形例2についても、第1実施形態と異なる部分について主に説明することとし、それ以外の部分については第1実施形態と同一であるとして説明を省略する。
第1実施形態では、SW260が、RUとDUとの間に設けられている例について説明した(例えば図1)。変形例2では、SW260が、DUとCU250との間に設けられる例について説明する。
図9は、変形例2に係る移動通信システム10の構成例を表す図である。
図9に示すように、SW260は、DUとCU250との間に設けられている。
具体的には、切替部(例えばSW260)は、第1分散ユニット(例えばDU#1(212))及び第2分散ユニット(例えばDU#2(222))のうち少なくともいずれかの分散ユニットと制御部(例えばCU250)とを接続する。そして、第1分散ユニットは、ユーザ装置が第1無線ユニット(例えばRU#1(211))に接続され、制御部が第2分散ユニットを選択したとき、第1無線ユニットから受信したデータを、第2分散ユニットへ送信されるよう切替部を制御する。
これにより、例えば、DU#1(212)は、上りデータを、DU#2(222)へ、SW260を介して送信することができる。従って、UE100のサービスをサポートするDU#2(222)のスケジューラ#2(223)によって、UE100に対して無線接続を変更することなく、適切なサービスを提供できる。
[その他の実施形態]
上述した動作例では、UE100がサポートを受けるサービスの例として、URLLCサービスについて説明した。例えば、UE100が、URLLC以外のサービスとして、eMBBサービス又はmMTCサービスの場合であっても、同様に実施できる。この場合、例えば、CU250は、eMBBサービス向けのQoSフローが確立されると、eMBB向けのスケジューラ#1(213)を有するDU#1(212)を選択すればよい。また、例えば、CU250は、mMTCサービス向けのQoSフローが確立されると、mMTC向けのスケジューラ#3(233)を有するDU#3(232)を選択すればよい。そして、選択したDU#1(212)(又はDU#3(232))と、UE100が無線接続されているRU#1(211)とをSW260において接続させるように制御すればよい。
上述した動作例では、UE100がサポートを受けるサービスの例として、URLLCサービスについて説明した。例えば、UE100が、URLLC以外のサービスとして、eMBBサービス又はmMTCサービスの場合であっても、同様に実施できる。この場合、例えば、CU250は、eMBBサービス向けのQoSフローが確立されると、eMBB向けのスケジューラ#1(213)を有するDU#1(212)を選択すればよい。また、例えば、CU250は、mMTCサービス向けのQoSフローが確立されると、mMTC向けのスケジューラ#3(233)を有するDU#3(232)を選択すればよい。そして、選択したDU#1(212)(又はDU#3(232))と、UE100が無線接続されているRU#1(211)とをSW260において接続させるように制御すればよい。
また、上述した動作例において、例えば、UE100が、GBR、Non-GBR、及びDelay Critical GBRのいずれかを選択した場合(及び、GBR、Non-GBR、及びDelay Critical GBRのいずれかを終了した場合)でも同様に実施できる。この場合、例えば、Non-GBR向けのQoSフローが確立されると、制御部252は、DU選択処理により、Non-GBR向けのスケジューラ#3(233)を有するDU#3(232)を選択すればよい。そして、選択したDU#3(232)と、UE100が無線接続されているRU#1(211)とをSW260において接続させるように制御すればよい。
更に、上述した動作例では、UE100がRU#1(211)と無線接続される例について説明した。UE100は、RU#2(221)又はRU#3(231)と無線接続されてもよい。この場合、SW260は、UE100と無線接続されたRU#2(221)(又はRU#3(231))と、DU#2(222)とを接続すればよい。更に、CU250は、DU#2(222)以外のDU(例えば、DU#1(212)又はDU#3(232))を選択してもよい。この場合も、SW260は、UE100と無線接続されたRU#1(211)と、CU250が選択したDU#1(212)(又はDU#3(232))とを接続すればよい。
上述した実施形態に係る各処理をコンピュータに実行させるプログラムが提供されてもよい。プログラムは、コンピュータ読取り可能媒体に記録されていてもよい。コンピュータ読取り可能媒体を用いれば、コンピュータにプログラムをインストールすることが可能である。ここで、プログラムが記録されたコンピュータ読取り可能媒体は、非一過性の記録媒体であってもよい。非一過性の記録媒体は、特に限定されるものではないが、例えば、CD-ROMやDVD-ROM等の記録媒体であってもよい。このような記録媒体は、CU250の制御部252とDU#1(212)の制御部2121に含まれてもよい。CU250の制御部252と、DU#1(212)の制御部2121は、記録媒体からプログラムを読み出して、実行することで、上述した実施形態で説明した機能を実現してもよい。そのため、制御部252と制御部2121は、CPU(Central Processing Unit)又はDSP(Digital Signal Processor)などのプロセッサ又はコントローラであってもよい。
以上、図面を参照して実施形態について詳しく説明したが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。また、矛盾しない範囲で、各実施形態、各動作例、又は各処理を組み合わせることも可能である。
10 :移動通信システム 100 :UE
200 :基地局(gNB) 210 :RAN#1
211 :RU#1 212 :DU#1
213 :スケジューラ#1 221 :RU#2
222 :DU#2 223 :スケジューラ#2
231 :RU#3 232 :DU#3
233 :スケジューラ#3 250 :CU
252 :制御部 260 :SW
300 :CN
200 :基地局(gNB) 210 :RAN#1
211 :RU#1 212 :DU#1
213 :スケジューラ#1 221 :RU#2
222 :DU#2 223 :スケジューラ#2
231 :RU#3 232 :DU#3
233 :スケジューラ#3 250 :CU
252 :制御部 260 :SW
300 :CN
Claims (11)
- ユーザ装置と無線通信が可能な基地局において、
前記ユーザ装置と無線通信が可能な第1無線ユニット及び第2無線ユニットと、
第1サービス向けの第1スケジューラを含む第1分散ユニットと、
前記第1サービスとは異なる第2サービス向けの第2スケジューラを含む第2分散ユニットと、
前記第1分散ユニットと前記第2分散ユニットとを制御する制御部と、
前記第1無線ユニット及び前記第2無線ユニットのうち前記ユーザ装置と無線接続されたいずれかの無線ユニットと、前記第1分散ユニット及び前記第2分散ユニットのうち前記制御部が選択した分散ユニットとを接続する切替部と、を有する
基地局。 - 前記切替部は、前記ユーザ装置が前記第1無線ユニットに接続され、前記制御部が前記第2分散ユニットを選択したとき、前記第1無線ユニットと前記第2分散ユニットとを接続する、
請求項1記載の基地局。 - 前記第1分散ユニット及び前記第2分散ユニットは、前記切替部の接続を制御する、
請求項1記載の基地局。 - 前記第2分散ユニットは、前記ユーザ装置が前記第1無線ユニットに接続され、前記制御部が前記第2分散ユニットを選択したとき、前記第2分散ユニットと前記第1無線ユニットとを接続するように前記切替部を制御する、
請求項3記載の基地局。 - 前記第1無線ユニット及び前記第2無線ユニットは、前記切替部の接続を制御する、
請求項1記載の基地局。 - 前記第1無線ユニットは、前記ユーザ装置が前記第1無線ユニットに接続され、前記制御部が前記第2分散ユニットを選択したとき、前記第1無線ユニットと前記第2分散ユニットとを接続するように前記切替部を制御する、
請求項5記載の基地局。 - 前記第1分散ユニットは、前記ユーザ装置が前記第1無線ユニットに接続され、前記制御部が前記第2分散ユニットを選択したとき、前記切替部を介して前記第1無線ユニットから受信したデータを、前記第2分散ユニットへ送信するように前記切替部を制御する、
請求項1記載の基地局。 - 前記制御部は、前記切替部の接続を制御する、
請求項1記載の基地局。 - ユーザ装置と無線通信が可能な基地局において、
前記ユーザ装置と無線通信が可能な第1無線ユニット及び第2無線ユニットと、
第1サービス向けの第1スケジューラを含む第1分散ユニットと、
前記第1サービスとは異なる第2サービス向けの第2スケジューラを含む第2分散ユニットと、
前記第1分散ユニットと前記第2分散ユニットとを制御する制御部と、
前記第1分散ユニット及び前記第2分散ユニットのうち少なくともいずれかの分散ユニットと前記制御部とを接続する切替部と、を有し、
前記第1分散ユニットは、前記ユーザ装置が前記第1無線ユニットに接続され、前記制御部が前記第2分散ユニットを選択したとき、前記第1無線ユニットから受信したデータを、前記第2分散ユニットへ送信できるように前記切替部を制御する、
基地局。 - ユーザ装置と無線通信が可能な第1無線ユニット及び第2無線ユニットと、
第1サービス向けの第1スケジューラを含む第1分散ユニットと、
前記第1サービスとは異なる第2サービス向けの第2スケジューラを含む第2分散ユニットと、
前記第1分散ユニットと前記第2分散ユニットとを制御する制御部と、
切替部と、を有する基地局における接続方法であって、
前記切替部により、前記第1無線ユニット及び前記第2無線ユニットのうち前記ユーザ装置と無線接続されたいずれかの無線ユニットと、前記第1分散ユニット及び前記第2分散ユニットのうち前記制御部が選択した分散ユニットとを接続するステップ、を有する
接続方法。 - ユーザ装置と無線通信が可能な第1無線ユニット及び第2無線ユニットと、
第1サービス向けの第1スケジューラを含む第1分散ユニットと、
前記第1サービスとは異なる第2サービス向けの第2スケジューラを含む第2分散ユニットと、
前記第1分散ユニットと前記第2分散ユニットとを制御する制御部と、
前記第1分散ユニット及び前記第2分散ユニットのいずれかと前記制御部とを接続する切替部と、を有する基地局における接続方法であって、
前記第1分散ユニットにより、前記ユーザ装置が前記第1無線ユニットに接続され、前記制御部が前記第2分散ユニットを選択したとき、前記第1無線ユニットから受信したデータを、前記第2分散ユニットへ送信できるように前記切替部を制御するステップ、を有する
接続方法。
Priority Applications (2)
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