JP5926452B2 - ワイヤレス通信ネットワークのネットワーク要素を運用する方法、およびネットワーク要素 - Google Patents

Description

本発明は、複数のベースバンド処理デバイスを含むワイヤレス通信ネットワークを運用するための方法、またはそのワイヤレス通信ネットワークのネットワーク要素に関する。さらに、本発明は、そのようなネットワーク要素、そのような通信ネットワーク、およびネットワーク要素を運用するための方法を実行するためにプログラムされたコンピュータ・プログラム製品に関する。

当技術分野では、セル方式の無線アクセス・ネットワークなど、ワイヤレス通信ネットワークの基地局をベースバンド処理デバイスおよびベースバンド処理デバイスに接続された少なくとも１つのラジオ・ヘッドへと細分化することが知られている。典型的には、基地局は、ベースバンド処理デバイスに接続された複数のラジオ・ヘッドのクラスタを含む。通常、ベースバンド処理デバイスにリモート・ラジオ・ヘッドを接続するために、光リンクが使用される。ベースバンド処理デバイスとラジオ・ヘッドとの間の通信に使用されるインターフェースが指定されている（コモン・パブリック無線インターフェース：ＣＰＲＩ：Ｃｏｍｍｏｎ Ｐｕｂｌｉｃ Ｒａｄｉｏ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）。

ベースバンド処理デバイスおよびリモート・ラジオ・ヘッドを含むこの基地局の構造は、最近、複数のベースバンド処理デバイスの間でベースバンド処理タスクを分散するためのメカニズムを導入することによって拡張された。このメカニズムにより、比較的多数のリモート・ラジオ・ヘッドに対するベースバンド処理タスクを実行するベースバンド処理デバイスのプールを構築することが可能になる。ベースバンド処理デバイスをプールすることにより、ベースバンド処理デバイスの稼働率を高めることが可能になり、したがって、無線アクセス・ネットワークによって処理される特定の量の通信トラフィックを処理するために必要なベースバンド処理デバイスの総数が減る。さらに、ベースバンド処理デバイスの展開は、集中化することができる。結果として、ベースバンド処理デバイスのプールを用いて無線アクセス・ネットワークを設置および運用することは、個々のベースバンド処理デバイスに対してベースバンド処理タスクが固定的に割り当てられた無線アクセス・ネットワークよりコスト効果が高い。

ベースバンド処理デバイスのプールでは、複数のベースバンド処理デバイスが、特定のベースバンド処理タスクを実行するために相互に協働することができる。この協働のために、協働するベースバンド処理デバイス間の通信に追加的な遅延が生じる。しかし、ベースバンド処理タスクは、サービス要件の品質から生じるリアルタイム制約または無線アクセス・ネットワークで使用されるシグナリング手順でのタイミング制約に従わなければならない。

したがって、本発明の目的は、ワイヤレス通信ネットワークを運用するための方法またはそのネットワーク要素を提供すること、およびリアルタイム制約が満たされるように複数のベースバンド処理デバイスを含むプールの複数の協働するベースバンド処理デバイスによって、ベースバンド処理タスクを実行することを可能にするようなネットワーク要素を提供することである。

一実施形態によると、複数のベースバンド処理デバイスを含むワイヤレス通信ネットワークを運用するため、またはそのネットワークのネットワーク要素を運用するための方法が提供され、この方法は、ネットワーク要素と複数のベースバンド処理デバイスの少なくとも１つのベースバンド処理デバイスとの間のネットワーク遅延に依存する遅延測定基準を決定するステップと、遅延測定基準に依存して、リモート処理のために複数のベースバンド処理デバイスの少なくとも１つのベースバンド処理デバイスを選択するステップとを含む。少なくとも１つのベースバンド処理デバイスに対して遅延測定基準を決定し、遅延測定基準に依存してベースバンド処理デバイスを選択することによって、それらのベースバンド処理デバイスのみがリモート処理の対象に考慮され、ネットワーク要素とそれぞれのベースバンド処理デバイスとの間のネットワーク遅延は十分に小さいため、リモート・ベースバンド処理デバイスがネットワーク要素に対してリモート処理を実行する場合、リアルタイム制約を満たすことができる。

一実施形態では、遅延測定基準は、ネットワーク要素と複数のベースバンド処理デバイスの少なくとも１つとのベースバンド処理デバイスの間のラウンド・トリップ時間に依存する。ラウンド・トリップ時間は、リモート・ノードに要求を送信した後に、リモート・ノード（たとえばベースバンド処理デバイス）から即時の応答を受信することを可能にする適切なプロトコルを使用して測定することができる。たとえば、エコー要求およびエコー応答のメッセージを、たとえば、レイヤ２（たとえばイーサネット）またはネットワーク・レイヤ（たとえばインターネット・プロトコル：ＩＰ）で適用することができる。

好ましくは、遅延測定基準は、少なくとも１つのベースバンド処理デバイスの処理リソースの割り当てまたは再割り当てをトリガするイベントが発生する前に（たとえばネットワーク要素の初期化段階の間に）決定することができる。前記イベントは、たとえば、ネットワークで無線ベアラがセットアップされる場合、無線ベアラが修正または解体される場合、またはモバイル端末のハンドオーバがネットワークで実行される場合に発生する場合がある。

一実施形態では、前記選択するステップは、イベントの発生の前に決定された遅延測定基準を第１の遅延しきい値と比較するステップと、前記比較に依存して、候補ベースバンド処理デバイスとして少なくとも１つのベースバンド処理デバイスを選択するステップとを含む。好ましくは、遅延測定基準が第１の遅延しきい値未満である場合、ベースバンド処理デバイスは、候補ベースバンド処理デバイスとして選択される。遅延測定基準および第１の遅延しきい値の両方は、一方向の遅延またはラウンド・トリップ時間に関係する場合がある。

方法を効率的に実装するために、実施形態では、方法は、候補ベースバンド処理デバイスとして選択されたベースバンド処理デバイスを含む候補リストを生成するステップを含む。

さらに、実施形態では、遅延測定基準は、ベースバンド処理リソースの割り当てまたは再割り当てをトリガするイベントの発生時に決定することができ、遅延測定基準は、少なくとも１つの候補ベースバンド処理デバイスに対して決定されるのが好ましい。遅延測定基準は、たとえば、初期化段階など、イベントの発生の前だけでなく、処理リソースの割り当てまたは再割り当てにつながる可能性があるイベントが発生する場合にも決定することができる。イベントが発生したときに遅延測定基準を再び決定することによって、イベントの発生時に計算された遅延測定基準は、ネットワーク要素および複数のベースバンド処理デバイスを相互に連結させる相互接続ネットワークの現在の状態を反映するため、方法の信頼性が向上する。好ましくは、遅延測定基準は、各候補ベースバンド処理デバイスに対するイベントの発生時に再び決定される。ネットワーク要素によって到達可能なすべてのベースバンド処理デバイスではなく、候補ベースバンド処理デバイスについてのみ、遅延測定基準を決定することによって、方法は、効率的に機能して、遅延測定基準の不必要な測定を回避する。

一実施形態では、前記選択するステップは、イベントの発生時に決定された遅延測定基準を第２の遅延しきい値と比較するステップと、前記比較に依存して、リモート処理のために隣接するベースバンド処理デバイスとして候補ベースバンド処理デバイスを選択するステップとを含む。隣接するベースバンド処理デバイスは、上記のリアルタイム制約についてリモート処理のために使用するのに適したベースバンド処理デバイスである。第２の遅延しきい値は、一方向の遅延またはラウンド・トリップ時間に関係する場合がある。

好ましくは、方法は、隣接するベースバンド処理デバイスとして選択された少なくとも１つのベースバンド処理デバイスを含む隣接リストを生成するステップを含むことができる。

一実施形態では、方法は、ネットワーク要素とネットワークの少なくとも１つのリモート・ラジオ・ヘッドとの間のネットワーク遅延に依存するさらなる遅延測定基準を決定するステップと、さらなる遅延測定基準に依存して、第１の遅延しきい値および／または第２の遅延しきい値を決定するステップとを含む。リモート・ラジオ・ヘッドは、モバイル端末に無線信号を送信し、無線端末から無線信号を受信するための無線周波数回路を含む。しかし、リモート・ラジオ・ヘッドは、ネットワークと端末との間の無線伝送に必要な完全な信号処理回路、特にベースバンド・シグナリング処理回路を含んでいない。リモート・ラジオ・ヘッドは、たとえば光リンクを含むことができる通信構成物を使ってネットワーク要素に接続することができる。したがって、さらなる遅延測定基準は、通信構成物によって、特に光リンクによって引き起こされるネットワーク遅延を反映することができる。リモート・ラジオ・ヘッドで実行されない信号処理の部分について、ベースバンド処理デバイスの処理リソースが割り当てられる。一実施形態では、さらなる遅延測定基準は、ネットワーク要素とリモート・ラジオ・ヘッドとの間のネットワーク・ラウンド・トリップ時間の場合がある。

他の実施形態によると、複数のベースバンド処理デバイスを含むワイヤレス通信ネットワークのネットワーク要素が提供され、ネットワーク要素は、ネットワーク要素と複数のベースバンド処理デバイスの少なくとも１つのベースバンド処理デバイスとの間のネットワーク遅延に依存する遅延測定基準を決定し、遅延測定基準に依存して、リモート処理のために複数のベースバンド処理デバイスの少なくとも１つのベースバンド処理デバイスを選択するために配置される。

一実施形態では、ネットワーク要素は、本発明による方法を実行するために動作可能、好ましくはプログラムされており、その方法の実施形態について本明細書に記述している。

一実施形態では、ネットワーク要素は、リモート・ラジオ・ヘッドにベースバンド信号を送信するため、および／またはリモート・ラジオ・ヘッドからベースバンド信号を受信するために配置された、ワイヤレス通信ネットワークに対するベースバンド処理デバイスである。

他の実施形態によると、ネットワーク要素および複数のベースバンド処理デバイスを含むワイヤレス通信ネットワークが提供され、ネットワークおよび／またはネットワークのネットワーク要素は、ネットワーク要素と複数のベースバンド処理デバイスの少なくとも１つのベースバンド処理デバイスとの間のネットワーク遅延に依存する遅延測定基準を決定し、遅延測定基準に依存して、リモート処理のために複数のベースバンド処理デバイスの少なくとも１つのベースバンド処理デバイスを選択するように動作可能である。一実施形態では、ネットワークおよび／またはネットワーク要素は、本発明による方法を実行するために配置され、その実施形態について本明細書に記述している。

さらに他の実施形態によると、ネットワーク要素および複数のベースバンド処理デバイスを含むワイヤレス通信ネットワークが提供され、ネットワーク要素は、本発明によるネットワーク要素である。本発明によるネットワーク要素の実施形態について本明細書に記述している。

さらに他の実施形態によると、複数のベースバンド処理デバイスを含むワイヤレス通信ネットワークのネットワーク要素を運用するためにプログラムされた、コンピュータ・プログラム製品、好ましくはコンピュータ可読記憶媒体であって、前記ネットワーク要素のプロセッサで実行された場合に、ネットワーク要素と複数のベースバンド処理デバイスの少なくとも１つのベースバンド処理デバイスとの間のネットワーク遅延に依存する遅延測定基準を決定し、遅延測定基準に依存して、リモート処理のために複数のベースバンド処理デバイスの少なくとも１つのベースバンド処理デバイスを選択するためにプログラムされる。コンピュータ・プログラム製品は、半導体メモリまたは磁気的もしくは光学的な大容量記憶媒体など任意のタイプのコンピュータ記憶媒体を含むことができる。特に、ネットワーク要素は、ネットワーク要素を運用するときにプロセッサがそのコンピュータ・プログラムを実行するように、本発明による方法を実行するためのコンピュータ・プログラムが格納される記憶要素を含むことができる。

一実施形態では、コンピュータ・プログラム製品は、本発明による方法を実行するためにプログラムされる。本発明による方法の実施形態について、本明細書に記述している。

本発明の代表的な実施形態および他の利点を図に示し、以下に詳細に説明する。

ワイヤレス通信ネットワークを示す図である。 図１に示すネットワークのベースバンド処理デバイスなど、ネットワーク要素を運用する方法を示す流れ図である。 図１に示すネットワークのベースバンド処理デバイスとリモート・ラジオ・ヘッドとの間の遅延を決定するためのテスト・メッセージのメッセージ・シーケンスを示す図である。 図１に示したネットワークのベースバンド処理デバイスと他のベースバンド処理デバイスとの間の遅延を決定するためのテスト・メッセージのメッセージ・シーケンスを示す図である。 ハンドオーバが、ベースバンド処理リソースの再割り当てをトリガするハンドオーバ・シナリオを示す図である。

記述および図面は、単に本発明の原理を示すものである。本明細書に明示的に記述して示していないが、本発明の原理を具体化し、その精神および範囲に含まれるさまざまな配置を当業者であれば考案できることを理解されるだろう。さらに、本明細書に詳述したすべての例は、原則として、読者が本発明の原理、およびその技術を推進する発明者らによって提供された概念を理解するのを支援するために、教育のみを目的とすることを明確に意図するものであり、そのような具体的に詳述された例および条件に限定しないものとして解釈するべきである。さらに、本明細書において、本発明の原理、態様、および実施形態を詳述するすべての記述、およびその特定の例は、その等価物を包含することを意図するものである。

図１は、複数の帯域処理デバイス１３および複数のリモート・ラジオ・ヘッド１５を含むセル方式無線アクセス・ネットワーク１１を示している。単一のラジオ・ヘッド１５または複数のラジオ・ヘッド１５のクラスタが、単一のベースバンド処理デバイス１３に割り当てられる。特定のベースバンド処理デバイス１３に割り当てられたリモート・ラジオ・ヘッド１５は、適切な通信構成物を使って、そのベースバンド処理デバイス１３に接続することができる。図示する実施形態において、通信構成物は、少なくとも１つの光リンク１７を含む。図１の中央に示すように、通信構成物は、リモート・ラジオ・ヘッド１５とベースバンド処理デバイス１３との間に複数のポイント・ツー・ポイント・リンク１７を含むことができ、結果として、通信構成物のツリー・トポロジ１９が得られる。しかし、実施形態では、ポイント・ツー・マルチポイント・トポロジを適用することができる。たとえば、通信構成物は、パッシブ光ネットワーク（ＰＯＮ２１）を含むことができる。さらに、通信構成物は、ベースバンド処理デバイス１３に複数のリモート・ラジオ・ヘッド１５を接続する１つまたは複数の光リング２３を含むことができる。示した例では、図１の右上のベースバンド処理デバイス１３は、２つの光リング２３に接続されている。しかし、単一の光リング２３または２つを超える光リング２３を使用することが可能である。光リンク２５と共に通信構成物を使用する場合、通信構成物の全体的な容量は、波長分割多重（ＷＤＭ）を使用することによって増加することができる。さらに、通信構成物の利用可能度は、冗長なリンク１７を使用することによって向上することができる。

ベースバンド処理デバイス１３は、１つまたは複数の相互接続リンク２５を含む相互接続ネットワークを使って相互連結される。したがって、示した相互接続ネットワークは、ポイント・ツー・ポイント・リンク２５のみを含む。しかし、他の実施形態では、異なるトポロジの相互接続ネットワークを使用することができる。たとえば、相互接続ネットワークは環状ネットワークの場合がある。

相互接続ネットワーク１１の少なくとも１つのベースバンド処理デバイス１３または専用のスイッチ・ノード（図示せず）は、相互接続ネットワークの異なるリンク２５間でデータを転送することができる。言い換えると、相互接続ネットワークは、パケット交換ネットワークの場合があり、スイッチ・ノードおよび／または少なくとも１つの専用のスイッチ・ノード（たとえば、イーサネット・スイッチまたはインターネット・プロトコル・ルータなど）として機能する少なくとも１つのベースバンド処理デバイス１３を含むことができる。スイッチ・ノードは、１つのリンク２５から受信され、他のリンク２５に転送されるパケットを一時的に格納するためのパケット・バッファを持つことができる。パケット・バッファにパケットを一時的に格納すると、１つのベースバンド処理デバイス１３から、相互接続ネットワークを介して、他のベースバンド処理デバイス１３に送信されるパケットの伝達遅延に変化が生じる。一般的に、パケット・バッファの平均占有率は、瞬時負荷と共に増加するため、伝達遅延は、相互接続ネットワークの瞬時負荷に依存する。

ネットワーク１１のセル２７は、少なくとも１つのリモート・ラジオ・ヘッド１５の範囲に含まれている。セル２７に登録された、ユーザ機器（ＵＥ）とも呼ばれるモバイル端末２９は、端末２９と、そのセル２７を担当するリモート・ラジオ・ヘッド１５との間で無線リンク３１を介してネットワーク１１と通信することができる。図示する実施形態において、無線アクセス・ネットワーク１１は、ＧＳＭ、ＵＭＴＳ、および／またはＬＴＥなど複数の無線標準をサポートする。ベースバンド処理デバイス１３は、異なる標準の異なるコア・ネットワーク（図示せず）に無線アクセス・ネットワーク１１を接続するために複数のインターフェースを含むことができる。したがって、そのようなベースバンド処理デバイス１３は、マルチサイド・マルチスタンダード・ベースバンド・ユニット（ＭＳＳ−ＢＢＵ：Ｍｕｌｔｉ−Ｓｉｄｅ Ｍｕｌｔｉ−Ｓｔａｎｄａｒｄ ＢａｓｅＢａｎｄ Ｕｎｉｔｓ）とも呼ぶ。ベースバンド処理デバイス１３、特にＭＳＳ−ＢＢＵは、ベースバンド処理のために動作可能な処理手段、たとえばプロセッサを含む少なくとも１つのベースバンド処理ユニット（図示せず）を含むことができる。

ベースバンド処理デバイス１３は、モバイル端末２９にデータ（たとえばペイロード・データまたはシグナリング・データ）を送信するため、またはリモート・ラジオ・ヘッド１５を介して端末２９からデータを受信するために必要なベースバンド処理タスクを実行するために相互に協働する。ベースバンド処理は、変調、符号化など、ベースバンド信号処理を含むことができる。

ベースバンド処理デバイス１３とリモート・ラジオ・ヘッド１５との間の通信は、コモン・パブリック無線インターフェース（ＣＰＲＩ）規格により実行することができる。しかし、本発明はＣＰＲＩに限定されない。ベースバンド処理デバイス１３とリモート・ラジオ・ヘッド１５との間の通信に、異なるインターフェースおよび／またはプロトコルを使用することができる。

ネットワーク１１を運用する場合、端末２９は、無線リンク３１を介して端末２９によって到達可能なリモート・ラジオ・ヘッド１５と通信することによって、ネットワーク１１に登録することができる。このリモート・ラジオ・ヘッド１５を、サービスを提供するＲＲＨと呼ぶ。すなわち、ネットワーク１１と端末２９との間でペイロード・データを転送するリモート・ラジオ・ヘッド１５は、サービスを提供するＲＲＨである。したがって、サービスを提供するＲＲＨは、端末２９の現在の場所に主に依存している。サービスを提供するＲＲＨに割り当てられるベースバンド処理デバイス１３を特定の端末２９のホーム・ベースバンド処理デバイス１３と呼ぶ。

端末２９とネットワーク１１の間のデータ送信について、無線ベアラＲＢをセットアップすることができる。無線ベアラＲＢをセットアップするときに、この無線ベアラＲＢに関してベースバンド処理に必要なベースバンド処理リソースが割り当てられる。場合によっては、無線ベアラＲＢを処理するために必要なすべてのベースバンド処理リソースが、ホーム・ベースバンド処理デバイス１３に割り当てられる。しかし、他の場合には、たとえば、ホーム・ベースバンド処理デバイス１３が無線ベアラを処理するために十分な利用可能な処理リソースを持っていない場合、無線ネットワーク１１のホーム・ベースバンド処理デバイスは、その無線ベアラＲＢに関係するベースバンド処理のために異なるベースバンド処理デバイス１３の処理リソースを使用することを決定することができる。このため、ホーム・ベースバンド処理デバイスは、リモート処理を他のベースバンド処理デバイス１３に求めることを決定することができる。特定のホーム・ベースバンド処理デバイス１３に対してリモート・ベースバンド処理を実行するベースバンド処理デバイス１３は、また、そのホーム・ベースバンド処理デバイス１３に関してリモート・ベースバンド処理デバイス１３と呼ばれる。特定の端末２９またはリモート・ラジオ・ヘッド１３に対するホーム・ベースバンド処理デバイス１３は、また、少なくとも１つの異なるホーム・ベースバンド処理デバイス１３について、リモート・ベースバンド処理デバイス１３として機能することができる。さらに、ネットワーク１１は、任意のリモート・ラジオ・ヘッド１５に接続されていない１つまたは複数のベースバンド処理デバイス１３を含むことができる。これらのベースバンド処理デバイス１３は、ホーム・ベースバンド処理デバイス１３ではないが、少なくとも１つのホーム・ベースバンド処理デバイス１３について、リモート・ベースバンド処理デバイス１３として機能することができる。

リモート処理を実行する場合、ホーム・ベースバンド処理デバイス１３は、ダウンリンク・データ（たとえばシグナリング・データ）を単独で生成するか、またはダウンリンク・データをたとえば、コア・ネットワークから受信し（たとえばペイロード・データ）、リモート信号処理のためにリモート・ベースバンド処理デバイス１３にダウンリンク・データを転送し、次にリモート・ベースバンド処理デバイス１３から処理されたダウンリンク・データを受信して、サービスを提供するリモート・ラジオ・ヘッド１５に処理されたダウンリンク・データを転送する。端末１３によって送信されたアップリンク・データは、サービスを提供するリモート・ラジオ・ヘッド１５によって受信され、ホーム・ベースバンド処理デバイス１３に転送される。ホーム・ベースバンド処理デバイス１３は、リモート・アップリンク処理のためにリモート・ベースバンド処理デバイス１３にアップリンク・データを送信し、リモート・ベースバンド処理デバイス１３から処理されたアップリンク・データを受信する。ホーム・ベースバンド処理デバイス１３は、アップリンク・データのタイプに依存して、処理されたアップリンク・データ（たとえばシグナリング・データ）を消費するか、または処理されたアップリンク・データ（たとえばペイロード・データ）をたとえばコア・ネットワークに転送する。

少なくとも１つのベースバンド処理デバイス１３、好ましくはすべてのベースバンド処理デバイス１３は、特定の無線ベアラについてリモート・ベースバンド処理を実行するものとするかどうか、およびホーム・ベースバンド処理デバイスとは異なるどのベースバンド処理デバイス１３をリモート・ベースバンド処理のために使用するものとするかを決定する分散化されたクラウド・コントローラ（ＤＣＣ）を含むことができる。このため、ＤＣＣは、リモート・ベースバンド処理に最も適したベースバンド処理デバイス１３を選択する。サービス要件の事前定義された品質を満たし、無線リンク３１で使用される、ハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ：Ｈｙｂｒｉｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ Ｒｅｑｕｅｓｔ）など、シグナリング・プロトコルのタイミング制限を満たすために、ベースバンド処理の間にリアルタイム制約に従う必要があるため、相互接続ネットワークでのリモート・ベースバンド処理のために、ホーム・ベースバンド処理デバイス１３とベースバンド処理デバイス１３との間の送信遅延は、リモート・ベースバンド処理に使用されるベースバンド処理デバイス１３を選択する場合に考慮するべき重要な特性である場合がある。特に、その遅延が大きすぎる場合、リアルタイム制約を満たすことができず、それぞれのベースバンド処理デバイスは、リモート・ベースバンド処理に使用することができない。

図２は、ホーム・ベースバンド処理デバイスと、リモート・ベースバンド処理に使用されるリモート・ベースバンド処理デバイス１３との間の遅延を特徴づける遅延測定基準に依存して、リモート・ベースバンド処理のために少なくとも１つのベースバンド処理デバイス１３を選択する代表的な方法３３の流れ図を示している。方法３３は、ホーム・ベースバンド処理デバイス１３によって、特に、そのベースバンド処理デバイス１３のＤＣＣによって実行することができる。ベースバンド処理デバイス１３、特にそのＤＣＣは、プロセッサおよび記憶要素を含むことができる。コンピュータ・プログラムは、ベースバンド処理デバイス１３を運用する場合、プロセッサによって実行される記憶要素に格納することができる。プロセッサでコンピュータ・プログラムを実行する場合、ベースバンド処理デバイス１３が本明細書に記述された方法３３を実行するように、コンピュータ・プログラムをプログラムすることができる。

一実施形態では、方法は、ホーム・ベースバンド処理デバイス１３とは異なるベースバンド処理デバイス１３など、異なるネットワーク要素によって実行することができる。特に、方法は、ネットワーク１１の任意のベースバンド処理デバイス１３のＤＣＣによって実行することができる。さらに、複数のベースバンド処理デバイス１３など複数のネットワーク要素は、分散された方法で方法３３を実行するために相互に協働することができる。

図２に見られるように、方法３３は、方法３３の開始３７の後に入る初期化段階３５を持つ。初期化段階３５は、ネットワーク１１の始動の間、たとえば、少なくとも１つのベースバンド処理デバイス１３に電源を投入した後に実行することができる。無線ベアラなど特定の通信プロセスへのベースバンド伝送リソースの割り当てまたは再割り当てを必要とするイベントｅがネットワーク１１で発生する前に、初期化段階３５を実行することができる。

初期化段階３５のステップ３９は、方法３３の開始３７の後に実行される。ステップ３９では、少なくとも１つのベースバンド処理デバイス１３と、そのベースバンド処理デバイス１３が割り当てられ、かつ／または接続される少なくとも１つのリモート・ラジオ・ヘッド１５との間のすべての遅延が測定される。この遅延は、ラウンド・トリップ時間ＲＴＴ＿ＲＲＨの場合がある。

図３に示すように、ベースバンド処理デバイス１３は、それに対するラウンド・トリップ時間が測定される各リモート・ラジオ・ヘッド１５に第１のテスト・メッセージ４１を送信することによって、および第１のテスト・メッセージ４１に応じてリモート・ラジオ・ヘッド１５によって送信された第１の応答メッセージ４３を受信することによって、少なくとも１つの接続されたリモート・ラジオ・ヘッド１５、好ましくは各接続されたラジオ・ヘッド１５へのラウンド・トリップ時間ＲＴＴ＿ＲＲＨを測定することができる。ベースバンド処理デバイス１３は、それぞれの第１の応答メッセージ４３の受信時間から第１のテスト・メッセージ４１の送信時間を引くことによって、リモート・ラジオ・ヘッド１５へのラウンド・トリップ時間ＲＴＴ＿ＲＲＨを決定することができる。

ステップ４５は、ベースバンド処理デバイス１３と少なくとも１つの他のベースバンド処理デバイス１３との間のネットワーク遅延を特徴づける遅延測定基準に対して第１の遅延しきい値ＴＨ１を決定するステップ３９の後に実行される。この遅延測定基準は、他のラウンド・トリップ時間ＲＴＴ＿ＢＢＵの場合がある。

第１の遅延しきい値ＴＨ１は、以下の等式により遅延バジェットを考慮することによって計算することができる。
ＴｒａｎｓｐｏｒｔＤｅｌａｙ_ｍａｘ＝Ｔ_ＲＴＴ−ＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＴｉｍｅ_ＢＳ−ＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＴｉｍｅ_ＵＥ−ＲＴＴ＿ＡＩＲ（１）
Ｔ_ＲＴＴは、ＨＡＲＱに関係するタイミング要件である。ロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ）無線方式では、完全なＨＡＲＱプロセスは、８つの送信時間間隔（ＴＴＩ）を取り、各ＴＴＩは、１ｍｓの存続時間を持つ。ＨＡＲＱプロセスの間に、ネットワーク１１は、そのＨＡＲＱプロセスの第１のＴＴＩにデータ・パケットを送信する。端末２９は、データ・パケットを受信し処理するために利用可能な４つのＴＴＩを持つ。５番目のＴＴＩでは、端末は、肯定応答（ＡＣＫ）または否定応答（ＮＡＣＫ）を送信する必要がある。次に、ネットワーク１１は、肯定応答または否定応答を受信するために利用可能な１つのＴＴＩおよび受信された応答を処理するための３つのＴＴＩを持つ。否定応答の場合には、ネットワーク１１は、ＨＡＲＱプロセスの８番目のＴＴＩでデータ・パケットを再送信する必要がある。すなわち、ネットワーク１１は、３つのＴＴＩ、つまりＴ_ＲＴＴ＝３ｍｓの肯定応答に応答するための合計遅延バジェットを持つ。

ＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＴｉｍｅ_ＢＳおよびＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＴｉｍｅ_ＵＥは、基地局（つまり、ベースバンド処理デバイス１３およびリモート・ラジオ・ヘッド１５）で必要な信号処理時間および端末２９で必要な信号処理時間にそれぞれ対応する。ＲＴＴ＿ＡＩＲは、リモート・ラジオ・ヘッド１５と端末２９との間の無線リンク３１の伝播遅延である。実施形態では、無線リンク３１の伝播遅延ＲＴＴ＿ＡＩＲを含む全体的な処理時間は、ＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＴｉｍｅ_Ｂｓ＋ＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＴｉｍｅ_ＵＥ＋ＲＴＴ＿ＡＩＲ＝２．８４３２５ｍｓである。したがって、ＬＴＥに関係するこの実施形態では、最大の伝達遅延は、ＴｒａｎｓｐｏｒｔＤｅｌａｙ_ｍａｘ＝１５６．７５μｓである。異なるリアルタイム制約および／またはＵＭＴＳまたはＧＰＳなど異なる移動体通信標準を考慮する場合、最大の伝達遅延ＴｒａｎｓｐｏｒｔＤｅｌａｙ_ｍａｘの異なる値につながる、最大の伝達遅延ＴｒａｎｓｐｏｒｔＤｅｌａｙ_ｍａｘの同様の計算を実行することができる。

さらに、全体的な伝達遅延に対する以下の等式は有効である。
ＴｒａｎｓｐｏｒｔＤｅｌａｙ_ｍａｘ＝ＲＴＴ＿ＲＲＨ＋ＲＴＴ＿ＢＢＵ （２）
ベースバンド処理デバイス１３と、その接続されているリモート・ラジオ・ヘッド１５との間の遅延は、少なくとも本質的に一定である。しかし、異なるベースバンド処理デバイス１３間の遅延は、一定および動的な部分を持つ。一定の部分は、ベースバンド処理デバイス１３の間の距離に依存する。動的な部分は、上に記述するような相互接続リンク２５に対するリンク負荷条件を変動させることによって決定される。

一実施形態では、第１の遅延しきい値ＴＨ１は、以下のように計算することができる。
ＴＨ１＝（ＴｒａｎｓｐｏｒｔＤｅｌａｙ_ｍａｘ−ｍｉｎ（ＲＴＴ＿ＲＲＨ））／２ （３）
ｍｉｎ（ＲＴＴ＿ＲＲＨ）という項は、ホーム・ベースバンド処理デバイス１３と、そのホーム・ベースバンド処理デバイス１３に接続されたリモート・ラジオ・ヘッド１５との間の最小のすべての測定されたラウンド・トリップ時間値ＲＴＴ＿ＲＲＨを意味する。測定されたラウンド・トリップ時間ＲＴＴ＿ＢＢＵの最小に依存して第１の遅延しきい値ＴＨ１を計算することは、かなり多数の潜在的なリモート・ベースバンド処理デバイス１３が初期化段階３５の間に選択されるという効果がある。

ステップ４５の次には、すべての到達可能なベースバンド処理デバイス１３を検出するステップ４７が続く。次に、たとえば、ステップ４７で検出されたベースバンド処理デバイス１３へのラウンド・トリップ時間ＲＲＴ＿ＢＢＵなど、遅延測定基準を決定するステップ４９が実行される。

図４に示すように、このラウンド・トリップ時間ＲＴＴ＿ＢＢＵは、ステップ４７で検出されたベースバンド処理デバイス１３に第２のテスト・メッセージ５１を送信し、第２のテスト・メッセージに応じて、ベースバンド処理デバイス１３によって送信された第２の応答メッセージ５３を受信することによって測定することができる。一実施形態では、第２のテスト・メッセージ５１および第２の応答メッセージ５３は、相互接続リンク２５で使用されるイーサネット・プロトコルによるループバック・テスト・メッセージ（「イーサネットＰｉｎｇ」）の場合がある。このループバック・テスト・メッセージは、インターネット・コントロール・メッセージ・プロトコル（ＩＣＭＰ）エコー要求メッセージおよびＩＰレイヤのＩＣＭＰエコー応答メッセージに類似しているラウンド・トリップ遅延ＲＴＴ＿ＢＢＵを測定するために使用することができる。図４に示すように、ラウンド・トリップ時間ＲＴＴ＿ＢＢＵは、それぞれの第２の応答メッセージの受信時間から第２のテスト・メッセージ５１の送信時間を引くことによって決定することができる。他の実施形態では、第１および／または第２のテスト・メッセージ４１、５１、ならびに第１および／または第２の応答メッセージ４３、５３は、それぞれＩＣＭＰエコー要求およびＩＣＭＰエコー応答の場合がある。

ステップ５５は、ステップ４９の後に実行される。ステップ５５は、リモート・ベースバンド処理のために、リモート・ベースバンド処理デバイス１３として可能性として使用することができるベースバンド処理デバイス１３の最初の隣接リストＮＬ＿ＩＮＩＴを集計する。このため、ステップ５５は、最初のリストＮＬ＿ＩＮＩＴにそれらのベースバンド処理デバイス１３のみを含み、その１方向の送信遅延は、第１の遅延しきい値ＴＨ１未満である。つまり、それらのベースバンド処理デバイス１３のみが、以下の条件が有効な最初の隣接リストＮＬ＿ＩＮＩＴに含まれる。

最初の隣接リストＮＬ＿ＩＮＩＴは、初期化段階３５の結果である。したがって、示している実施形態では、ステップ５５は、初期化段階３５の最後のステップである。結果的に、方法３３は、初期化段階３５、特に初期化段階３５のステップ５５を完了した後に運用段階５７に入る。

運用段階５７のステップ５９は、ステップ５５の後に実行される。無線ベアラＲＢなど特定の通信プロセスへのベースバンド処理リソースの割り当てまたは再割り当てをトリガするイベントｅが発生するまで、ステップ５９は待つ。そのようなイベントｅは、新しい無線ベアラＲＢがセットアップされた場合、無線ベアラＲＢが修正または非アクティブ化された場合、または異なるサービスを提供するリモート・ラジオ・ヘッド１５への端末２９のハンドオーバが実行された場合に発生する場合がある。

イベントｅが発生した後、運用の段階５７のステップ６１は、遅延測定基準、たとえば、ホーム・ベースバンド処理デバイス１３と、リストＮＬ＿ＩＮＩＴに含まれる潜在的なリモート・ベースバンド処理デバイス１３との間のラウンド・トリップ時間ＲＲＴ＿ＢＢＵを再び測定する。相互接続するネットワーク、特に相互接続リンク２５の瞬間的な負荷状況および／またはバッファ占有率に対応する、このラウンド・トリップ時間ＲＲＴ＿ＢＢＵの最新の値が決定されるため、運用段階５７のラウンド・トリップ時間ＲＲＴ＿ＢＢＵの測定を繰り返すことで、方法３３の信頼性および正確性が高くなる。

ステップ６１の後に、上記の等式（２）、つまり
ＴＨ２＝ＴｒａｎｓｐｏｒｔＤｅｌａｙ_ｎａｘ−ＲＴＴ＿ＲＲＨ （５）
により第２の遅延しきい値ＴＨ２を決定する運用段階５７のステップ６３が続き、ここでＲＴＴ＿ＲＲＨは、ホーム・ベースバンド処理デバイス１３と、リモート・ベースバンド処理デバイス１３が選択されるものとする通信プロセス（たとえば無線ベアラ）に関与するサービスを提供するラジオ・ヘッド１５との間の（たとえば、ステップ３９では測定された）ラウンド・トリップ時間を意味する。

ステップ６３の完了の後に、最初の隣接リストＮＬ＿ＩＮＩＴの各潜在的なベースバンド処理デバイス１３について、測定されたラウンド・トリップ時間ＲＲＴ＿ＢＢＵが第２の遅延しきい値ＴＨ２未満かどうかを検証するステップ６５が実行される。その場合、それぞれのベースバンド処理デバイス１３は、隣接リストＮＬに含まれる。そうでない場合、それぞれのベースバンド処理デバイス１３は、隣接リストＮＬに含まれない。したがって、ステップ６３の結果は、上記のリアルタイム制約についてリモート・ベースバンド処理に使用できるすべてのベースバンド処理デバイス１３を含む隣接リストＮＬである。

一実施形態では、リモート・ベースバンド処理のために隣接リストＮＬに存在するベースバンド処理デバイス１３の中の１つのベースバンド処理デバイスＮを選択するステップ６７を提供することができる。ステップ６７での選択について、本明細書に記述したリアルタイム制約に関係しない可能性がある他の選択基準を適用することができる。たとえば、隣接リストＮＬに存在するベースバンド処理デバイス１３の負荷状況を考慮することができる。たとえば、意図したリモート・ベースバンド処理に利用可能な十分な処理リソースを持つベースバンド処理デバイスＮをステップ６７で選択することができる。ステップ６７を完了した後に、方法３３はステップ５９に戻る。

ステップ６１、６３、および６５で隣接リストＮＬの再計算をトリガするイベントｅは、移動通信システム、特に、典型的にはベースバンド処理リソースの割り当てまたは再割り当てをトリガするモバイル通信システムのアクセス・ネットワーク１１で発生する可能性がある任意のイベントの場合がある。イベントｅは、たとえば無線ベアラの確立、修正、または削除に対する要求の場合がある。さらに、イベントｅは、アクセス・ネットワーク１１の異なるセル２７間のハンドオーバに関係する場合がある。

たとえば、イベントｅは、同じベースバンド処理デバイス１３に接続された異なるセル２７間の端末２９のハンドオーバの場合がある。特に、イベントｅは、そのようなハンドオーバに関係するハンドオーバ・コマンドの発生の場合がある。このタイプのハンドオーバは、リモート・ラジオ・ヘッド１５の変更につながるが、ホーム・ベースバンド処理デバイス１３は同じままである。リモート・ラジオ・ヘッド１５が変更されたため、典型的には、ホーム・ベースバンド処理デバイス１３とサービスを提供するリモート・ラジオ・ヘッド１５との間のラウンド・トリップ時間ＲＴＴ＿ＲＲＨの異なる値を考慮する必要がある。通常、ハンドオーバは、第２の遅延しきい値ＴＨ２の修正につながり、次に、方法３３の運用段階５７が隣接リストＮＬを修正できるという効果がある場合があり、ここで、実際のリモート・ベースバンド処理デバイス１３は隣接リストから消える。つまり、無線ベアラＲＢは、他のリモート・ベースバンド処理デバイス１３によって、またはホーム・ベースバンド処理デバイス１３によってさえ処理する必要がある。

異なるベースバンド処理デバイス１３に接続されたセル２７間でハンドオーバが発生した場合、わずかに異なる状況が発生する。そのようなハンドオーバの結果として、ホーム・ベースバンド処理デバイス１３が変更される。そのようなハンドオーバの代表的なシナリオを図５に示している。ホーム・ベースバンド処理デバイス１３がこのタイプのハンドオーバにより変更されたため、ステップ６１は、新しいホーム・ベースバンド処理デバイス１３に対してラウンド・トリップ時間値ＲＴＴ＿ＢＢＵを計算する。第２の遅延しきい値ＴＨ２および隣接リストＮＬは、それに応じて再計算される。ステップ６７は、リモート・ベースバンド処理のためにベースバンド処理デバイス１３として再計算された隣接リストＮＬの１つの隣接Ｎを選択することができる。

まとめると、本明細書に記述された方法３３およびネットワーク要素、たとえば少なくとも１つのベースバンド処理デバイス１３は、分散されたベースバンド処理のために複数のベースバンド処理デバイス１３のクラスタを構成することを可能にする。分散された基地局の端末２９およびコンポーネント１３、１５の処理時間、ならびにエア・インターフェース伝播遅延をたとえば３ＧＰＰ ＬＴＥおよび高速パケット・アクセス（ＨＳＰＡ）のＨＡＲＱタイミング要件から引いた後に、近隣関係ＮＬは、移送に利用可能な遅延制約を満たす遅延の合計によって決定される。遅延の合計は、ホーム・ベースバンド処理デバイス１３からサービスを提供するリモート・ラジオ・ヘッド１５、およびホーム・ベースバンド処理デバイス１３からリモート・ベースバンド処理デバイス１３までの累積的な遅延全体から構成される。ネットワーク条件の変更（たとえばパケット・バッファ占有率）のために、隣接リストＮＬは、動的な変化の影響を受けやすい。方法３３の運用段階５７は、これらの動的な変化に隣接リストＮＬを適応させ、適用可能な場合はリモート・ベースバンド処理デバイス１３を再選択することを可能にする。

Claims (15)

1. 複数のベースバンド処理デバイス（１３）を含むワイヤレス通信ネットワーク（１１）、または前記ワイヤレス通信ネットワーク（１１）のネットワーク要素（１３）を運用するための方法（３３）であって、
   − 前記ネットワーク要素（１３）と前記複数のベースバンド処理デバイス（１３）の少なくとも１つのベースバンド処理デバイス（１３）との間のネットワーク遅延に依存する遅延測定基準（ＲＴＴ＿ＢＢＵ）を決定（３９）するステップであって、前記少なくとも１つのベースバンド処理デバイス（１３）の処理リソースの割り当てまたは再割り当てをトリガするイベント（ｅ）が発生する前に前記遅延測定基準（ＲＴＴ＿ＢＢＵ）が決定される、ステップと、
   − 前記少なくとも１つのベースバンド処理デバイス（１３）の処理リソースを使用することにより前記ネットワーク要素（１３）に割り当てられたベースバンド処理タスクをリモートで処理するために、前記遅延測定基準（ＲＴＴ＿ＢＢＵ）に依存して、前記複数のベースバンド処理デバイス（１３）の前記少なくとも１つのベースバンド処理デバイス（１３）を選択（５５、６５）するステップと
   を含む方法（３３）。
2. 前記遅延測定基準（ＲＴＴ＿ＢＢＵ）は、前記ネットワーク要素（１３）と前記複数のベースバンド処理デバイス（１３）の前記少なくとも１つのベースバンド処理デバイス（１３）との間のラウンド・トリップ時間に依存する請求項１に記載の方法（３３）。
3. 前記選択するステップは、前記イベント（ｅ）の発生の前に決定された前記遅延測定基準（ＲＴＴ＿ＢＢＵ）を第１の遅延しきい値（ＴＨ１）と比較するステップと、前記比較に依存して、候補ベースバンド処理デバイス（１３）として少なくとも１つのベースバンド処理デバイス（１３）を選択するステップとを含む請求項１または２に記載の方法（３３）。
4. 候補ベースバンド処理デバイス（１３）として選択された前記ベースバンド処理デバイス（１３）を含む候補リスト（ＮＬ＿ＩＮＩＴ）を生成（５５）するステップを含む請求項３に記載の方法（３３）。
5. 前記遅延測定基準（ＲＴＴ＿ＢＢＵ）は、さらに、ベースバンド処理リソースの割り当てまたは再割り当てをトリガする前記イベント（ｅ）の発生時にも決定され、前記遅延測定基準（ＲＴＴ＿ＢＢＵ）は、少なくとも１つの候補ベースバンド処理デバイス（１３）に対して決定される請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法（３３）。
6. 前記選択するステップは、前記イベント（ｅ）の発生時に決定された前記遅延測定基準（ＲＴＴ＿ＢＢＵ）を第２の遅延しきい値（ＴＨ２）と比較するステップと、前記比較に依存して、前記リモートでの処理のために隣接するベースバンド処理デバイス（１３）として候補ベースバンド処理デバイス（１３）を選択するステップとを含む請求項５に記載の方法（３３）。
7. 隣接するベースバンド処理デバイス（１３）として選択された前記少なくとも１つのベースバンド処理デバイス（１３）を含む隣接リスト（ＮＬ）を生成（６５）するステップを含む請求項６に記載の方法（３３）。
8. 前記ネットワーク要素（１３）と少なくとも１つのリモート・ラジオ・ヘッド（１５）との間のネットワーク遅延に依存するさらなる遅延測定基準（ＲＲＴ＿ＲＲＨ）を決定（４９）するステップと、前記さらなる遅延測定基準（ＲＲＴ＿ＲＲＨ）に依存して、前記第１の遅延しきい値（ＴＨ１）を決定するステップとを含む請求項３または４に記載の方法（３３）。
9. 前記ネットワーク要素（１３）と少なくとも１つのリモート・ラジオ・ヘッド（１５）との間のネットワーク遅延に依存するさらなる遅延測定基準（ＲＲＴ＿ＲＲＨ）を決定（４９）するステップと、前記さらなる遅延測定基準（ＲＲＴ＿ＲＲＨ）に依存して、前記第２の遅延しきい値（ＴＨ２）を決定するステップとを含む請求項６または７に記載の方法（３３）。
10. 複数のベースバンド処理デバイス（１３）を含むワイヤレス通信ネットワーク（１１）のためのネットワーク要素（１３）であって、
    − 前記ネットワーク要素（１３）と前記複数のベースバンド処理デバイス（１３）の少なくとも１つのベースバンド処理デバイス（１３）との間のネットワーク遅延に依存する遅延測定基準（ＲＴＴ＿ＢＢＵ）を決定（３９）することであって、前記少なくとも１つのベースバンド処理デバイス（１３）の処理リソースの割り当てまたは再割り当てをトリガするイベント（ｅ）が発生する前に前記遅延測定基準（ＲＴＴ＿ＢＢＵ）が決定される、決定することと、
    − 前記少なくとも１つのベースバンド処理デバイス（１３）の処理リソースを使用することにより前記ネットワーク要素（１３）に割り当てられたベースバンド処理タスクをリモートで処理するために、前記遅延測定基準（ＲＴＴ＿ＢＢＵ）に依存して、前記複数のベースバンド処理デバイス（１３）の前記少なくとも１つのベースバンド処理デバイス（１３）を選択（５５、６５）することと
    を行うように動作可能なネットワーク要素（１３）。
11. 前記ネットワーク要素（１３）は、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の方法（３３）を実行するために動作可能である、請求項１０に記載のネットワーク要素（１３）。
12. 前記ネットワーク要素は、リモート・ラジオ・ヘッド（１５）にベースバンド信号を送信するため、および／または前記リモート・ラジオ・ヘッド（１５）からベースバンド信号を受信するために配置された、ワイヤレス通信ネットワーク（１１）に対するベースバンド処理デバイス（１３）である請求項１０または１１に記載のネットワーク要素（１３）。
13. ネットワーク要素（１３）および複数のベースバンド処理デバイス（１３）を含むワイヤレス通信ネットワーク（１１）であって、ネットワーク（１１）および／またはネットワーク（１１）のネットワーク要素は、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の方法（３３）を実行するために動作可能である、ワイヤレス通信ネットワーク（１１）。
14. 複数のベースバンド処理デバイス（１３）を含むワイヤレス通信ネットワークのネットワーク要素（１３）を運用するためのプログラムを記憶したコンピュータ可読記憶媒体であって、前記プログラムは、前記ネットワーク要素（１３）のプロセッサで実行された場合に、
    − 前記ネットワーク要素（１３）と前記複数のベースバンド処理デバイス（１３）の少なくとも１つのベースバンド処理デバイス（１３）との間のネットワーク遅延に依存する遅延測定基準（ＲＴＴ＿ＢＢＵ）を決定（３９）することであって、前記少なくとも１つのベースバンド処理デバイス（１３）の処理リソースの割り当てまたは再割り当てをトリガするイベント（ｅ）が発生する前に前記遅延測定基準（ＲＴＴ＿ＢＢＵ）が決定される、決定することと、
    − 前記少なくとも１つのベースバンド処理デバイス（１３）の処理リソースを使用することにより前記ネットワーク要素（１３）に割り当てられたベースバンド処理タスクをリモートで処理するために、前記遅延測定基準（ＲＴＴ＿ＢＢＵ）に依存して、前記複数のベースバンド処理デバイス（１３）の前記少なくとも１つのベースバンド処理デバイス（１３）を選択（５５、６５）することと
    を行うように動作可能である、コンピュータ可読記憶媒体。
15. 前記プログラムは、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の方法（３３）を実行するために動作可能である、請求項１４に記載のコンピュータ可読記憶媒体。

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