JP6659623B2 - Communications system - Google Patents
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Description
本発明は、レイヤ2ネットワークにおけるトラヒックの制御に関する。
The present invention relates to traffic control in a
スマートフォン等のモバイル端末の普及に伴い増大するモバイルトラヒックを効率的にコアネットワークに収容するため、無線基地局を高密度に配置し、個々の無線基地局を小セル化することで周波数利用効率を改善する検討が進められている。このような小セル化によって周波数利用効率が改善されれば、無線通信システム全体の帯域容量を増大させることができる。 In order to efficiently accommodate mobile traffic that increases with the spread of mobile terminals such as smartphones in the core network, radio base stations are densely arranged and individual radio base stations are reduced in cell size to improve frequency use efficiency. Considerations for improvement are underway. If the frequency utilization efficiency is improved by such a small cell, the bandwidth capacity of the entire wireless communication system can be increased.
その一方で、無線基地局の数の増大に対し、無線基地局の機能をRRH(Remote radio head:遠隔基地局)と、BBU(Baseband unit:集約基地局)とに分離し、両者を光ファイバ等の伝送路で接続するモバイルフロントホールという技術が研究されている。図12は、モバイルフロントホールの一形態であるC−RAN(Centralized radio access network)の構成例を示す図である。図12の例のC−RANにおいて、BBUとRRHとは光ファイバ等の光伝送路を介してポイント・ツー・ポイントで接続される。この光伝送路において、無線信号はCPRI(Common Public Radio Interface)により光信号に変換されて伝送される(例えば、非特許文献1参照)。 On the other hand, in response to the increase in the number of wireless base stations, the functions of the wireless base stations are separated into RRHs (Remote radio heads) and BBUs (Baseband units: aggregation base stations). A technology called a mobile fronthaul that connects via a transmission path such as that described above is being studied. FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration example of a C-RAN (Centralized radio access network) that is one form of a mobile fronthaul. In the C-RAN of FIG. 12, the BBU and the RRH are connected point-to-point via an optical transmission line such as an optical fiber. In this optical transmission line, a wireless signal is converted into an optical signal by a CPRI (Common Public Radio Interface) and transmitted (for example, see Non-Patent Document 1).
また、図13に示すように、モバイルフロントホールをレイヤ2ネットワーク化し、複数のBBH及びRRHで共用する検討がIEEE802.1CMで進められている(例えば、非特許文献2参照)。さらに、モバイル端末の普及に加え、IoT(Internet of things)の一部として代表されるセンサネットワークも普及しつつある。このようなセンサネットワークでは、IoT端末としての各種センサが様々な無線通信規格でネットワークに接続され、センサデータ等の情報がコアネットワークに設置されたサーバに収集される。
As shown in FIG. 13, studies of forming a mobile fronthaul into a
また、さらには、ある程度の遅延が許容されるセンサデータ等のトラヒックと、遅延に対する要求条件が厳しいモバイルトラヒックとを同一のレイヤ2ネットワークに収容するマルチサービス収容型のアクセスネットワークも検討されている(例えば、非特許文献3参照)。
Furthermore, a multi-service accommodating access network that accommodates traffic such as sensor data to which a certain amount of delay is allowed and mobile traffic with strict delay requirements in the
しかしながら、様々なサービスを同一のレイヤ2ネットワークに収容した場合、低遅延性が要求されるモバイルトラヒックの保護や低優先トラヒックの効率的な収容が課題となる。
However, when various services are accommodated in the
上記事情に鑑み、本発明は、レイヤ2ネットワークにおいて、トラヒックの低遅延化ならびにトラヒックの効率的な収容を実現することができる技術を提供することを目的としている。
In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a technology capable of realizing low traffic delay and efficient accommodation of traffic in a
本発明の一態様は、ネットワークコントローラに接続された集約基地局と、遠隔基地局とが複数のスイッチを介して接続され、無線端末が前記集約基地局から通知される伝送帯域及びタイミングで前記遠隔基地局を介してデータを送信する通信システムであって、前記ネットワークコントローラは、前記集約基地局と前記遠隔基地局との間の全ての経路から、経路の距離に基づく第一遅延時間が、許容される時間以下となる経路を前記データの伝送経路として選択する経路選択部と、前記無線端末が送信を要求する前記データ量と、前記経路選択部によって選択された伝送経路における第一遅延時間とに基づいて、前記無線端末に割り当てる伝送帯域及び前記データの送信タイミングを決定する帯域割当部と、前記データ量、前記経路選択部によって選択された前記伝送経路、及び前記帯域割当部によって決定された前記送信タイミングに基づいて、前記データが前記伝送経路上の各スイッチを通過する通過タイミングを推定する推定部と、を備え、前記スイッチは、選択された前記伝送経路に自装置が含まれる場合に、前記通過タイミングにおける自装置の伝送帯域を前記データの伝送用の帯域として予約し、前記集約基地局は、前記ネットワークコントローラによって決定された前記伝送帯域及び前記送信タイミングを前記無線端末に通知する、通信システムである。 One aspect of the present invention is that an aggregation base station connected to a network controller and a remote base station are connected via a plurality of switches, and a wireless terminal communicates with the remote base station in a transmission band and timing notified from the aggregation base station. A communication system for transmitting data via a base station, wherein the network controller accepts a first delay time based on a distance of the path from all paths between the aggregation base station and the remote base station. A path selection unit that selects a path that is shorter than the time to be transmitted as the data transmission path, the data amount that the wireless terminal requests transmission, and a first delay time in the transmission path selected by the path selection unit. A band allocating unit that determines a transmission band to be allocated to the wireless terminal and a transmission timing of the data based on the data amount, the data amount, and the route selecting unit Therefore, the transmission path selected, based on the transmission timing determined by the band allocating unit, based on the transmission unit, the data includes an estimating unit that estimates a passage timing through each switch on the transmission path, When the switch is included in the selected transmission path, the switch reserves the transmission band of the own device at the passage timing as a band for transmitting the data, and the aggregation base station is determined by the network controller. A communication system for notifying the wireless terminal of the transmission band and the transmission timing thus obtained.
本発明の一態様は上記の通信システムであって、前記帯域割当部は、前記無線端末の送信データ量と、前記伝送経路における第一遅延時間と、前記伝送経路上の各装置における処理に基づく第二遅延時間とに基づいて、前記無線端末に割り当てる伝送帯域を決定する。 One embodiment of the present invention is the communication system described above, wherein the band allocating unit is based on a transmission data amount of the wireless terminal, a first delay time on the transmission path, and processing in each device on the transmission path. A transmission band to be allocated to the wireless terminal is determined based on the second delay time.
本発明の一態様は上記の通信システムであって、前記経路選択部は、前記全ての経路のうち、第一遅延時間と、所定期間に取得された前記第二遅延時間の平均的な値を示す統計値との合計値が、許容される時間以下となる一の通信経路を、前記データの伝送経路として選択し、前記帯域割当部は、前記無線端末の送信データ量と、前記経路選択部によって選択された伝送経路における第一遅延時間と前記統計値との合計値と、に基づいて、前記無線端末に割り当てる伝送帯域を決定する。 One aspect of the present invention is the communication system described above, wherein the route selection unit is configured to determine, among all the routes, a first delay time and an average value of the second delay time acquired in a predetermined period. One of the communication paths in which the total value of the statistic values is equal to or less than the allowable time is selected as the data transmission path, and the band allocating unit includes a transmission data amount of the wireless terminal and the path selecting unit. The transmission bandwidth to be allocated to the wireless terminal is determined based on the total value of the first delay time and the statistic value in the transmission path selected by the above.
本発明の一態様は上記の通信システムであって、前記遠隔基地局は、前記無線端末から受信された信号の品質が所定の閾値以下である場合、前記スイッチに対して、予約した前記伝送帯域の解放を指示し、前記ネットワークコントローラの前記帯域割当部は、解放された前記伝送帯域を前記無線端末以外の通信装置の伝送帯域として割り当てる。 One aspect of the present invention is the communication system described above, wherein the remote base station, if the quality of a signal received from the wireless terminal is equal to or less than a predetermined threshold, the transmission band reserved for the switch. And the bandwidth allocating unit of the network controller allocates the released transmission band as a transmission band of a communication device other than the wireless terminal.
本発明により、トラヒックの低遅延化ならびにトラヒックの効率的な収容を実現することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to realize low delay of traffic and efficient accommodation of traffic.
<第1実施形態>
図1は、第1実施形態における通信システム100のシステム構成の具体例を示す図である。通信システム100は、1以上のBBU1(Base Band Unit:集約基地局)と、1以上のRRH2(Remote Radio Head:遠隔基地局)と、複数のレイヤ2スイッチ3(図中のL2SW)によって構成されるレイヤ2スイッチ網30と、ネットワークコントローラ4とを備える。図1は、1以上のBBU1、1以上のRRH2、複数のレイヤ2スイッチ3の一例として、それぞれ、BBU1−1及び1−2、RRH2−1及び2−2、レイヤ2スイッチ3−1〜3−5を示す。BBU1はネットワークコントローラ4に接続され、レイヤ2スイッチ網30はBBU1とRRH2とを接続する。また、各装置は、例えば光ファイバによって接続される。
<First embodiment>
FIG. 1 is a diagram illustrating a specific example of a system configuration of a
このように構成された通信システム100は、RRH2に収容される一以上の無線端末5に対して、コアネットワーク(図示せず)への接続手段を提供するフロントホール回線として機能する。無線端末5は、BBU1から通知される送信開始タイミングにおいてデータの送信を開始し、同じく通知される送信許可時間だけデータを送信することが許可される。ネットワークコントローラ4は、BBU1の問い合わせに応じて、データの送信を要求する無線端末5に割り当てる伝送帯域を決定する。BBU1は、ネットワークコントローラ4によって決定された伝送帯域を要求元の無線端末5に応答する。
The
なお、図1は、1以上の無線端末5の一例として無線端末5−1及び5−2を示す。通信システム100が備えるBBU1、RRH2及びレイヤ2スイッチ3の数は、図1と異なる数であってもよい。
FIG. 1 shows wireless terminals 5-1 and 5-2 as an example of one or more
図2は、第1実施形態におけるBBU1の機能構成の具体例を示すブロック図である。BBU1は、第一通信部11、第二通信部12及び通信制御部13を備える。第一通信部11は、自装置とネットワークコントローラ4とを接続する通信インタフェースである。BBU1は、第一通信部11を介してネットワークコントローラ4と通信する。また、第二通信部12は、自装置をレイヤ2スイッチ網30に接続する通信インタフェースである。BBU1は、第二通信部12を介してレイヤ2スイッチ3−5と通信する。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a specific example of a functional configuration of the
通信制御部13は、無線端末5のデータ送信要求に応じて、そのデータ送信に必要な伝送帯域及び送信タイミングをネットワークコントローラ4に問い合わせる。通信制御部13は、ネットワークコントローラ4から応答される伝送帯域及び送信タイミングを無線端末5に通知する。送信タイミングは、具体的には、無線端末5にデータの送信を開始させるタイミング(以下「送信開始タイミング」という。)及びその送信時間(以下「送信許可時間」という。)である。
In response to a data transmission request from the
具体的には、通信制御部13は、無線端末5のデータ送信要求に基づいて無線端末5が送信を要求するデータ量(以下「送信データ量」という。)を取得し、その送信データ量をネットワークコントローラ4に通知することで無線端末5に対する伝送帯域及び送信タイミングの割り当てを要求する。以下、この要求を帯域割当要求という。通信制御部13は、帯域割当要求に対するネットワークコントローラ4の応答(以下「帯域割当応答」という。)により、無線端末5に対して割り当てるべき伝送帯域を取得する。通信制御部13は、ネットワークコントローラ4から応答される伝送帯域及び送信タイミングを通知することで、無線端末5のデータ送信を制御する。
Specifically, the
また、本実施形態における帯域割当応答では、伝送帯域及び送信タイミングに加えて、送信データの伝送経路、及び送信データが伝送経路上の各レイヤ2スイッチ3を通過するタイミング(以下「通過タイミング」という。)が通知される。通信制御部13は、ネットワークコントローラ4から通知された伝送経路及び通過タイミングを、レイヤ2スイッチ網30を構成する各レイヤ2スイッチ3に通知する。
In addition, in addition to the transmission band and the transmission timing, the transmission path of the transmission data and the timing at which the transmission data passes through each
図3は、第1実施形態におけるレイヤ2スイッチ3の機能構成の具体例を示すブロック図である。レイヤ2スイッチ3は、第一通信部31、第二通信部32及び通信制御部33を備える。第一通信部31は、自装置とBBU1とを接続する通信インタフェースである。レイヤ2スイッチ3は、第一通信部31を介してBBU1と通信する。また、第二通信部32は、自装置とRRH2とを接続する通信インタフェースである。レイヤ2スイッチ3は、第二通信部32を介してRRH2と通信する。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a specific example of the functional configuration of the
通信制御部33は、無線端末5の送信データをBBU1から通知される伝送経路で転送することにより、送信元の無線端末5を収容するRRH2とBBU1との間の通信を中継する。ここで、通信制御部33は、自装置が送信データの伝送経路上にある場合には、BBU1から通知された通過タイミングにおける伝送帯域を、その送信データの伝送用の帯域として予め確保(予約)する。
The
図4は、第1実施形態におけるネットワークコントローラ4の機能構成の具体例を示すブロック図である。ネットワークコントローラ4は、通信部41、遅延情報記憶部42、帯域割当要求処理部43、経路選択部44、帯域割当部45及び通過タイミング推定部46を備える。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a specific example of a functional configuration of the
通信部41は、自装置とBBU1とを接続する通信インタフェースである。ネットワークコントローラ4は、通信部41を介してBBU1と通信する。
The
遅延情報記憶部42は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。遅延情報記憶部42は遅延情報を記憶する。遅延情報は、BBU1とRRH2との間の全ての経路について、各経路における通信の遅延時間を示す情報である。ここでいう通信の遅延時間とは、例えばRTT(Round Trip Time)である。一般に、通信の遅延は、伝送路が信号を伝搬するのに必要な時間に基づく第一遅延時間と、通信経路上の各通信機器における信号処理の時間に基づく第二遅延時間とに分けられる。第一遅延時間は、通信経路を構成する伝送路の距離に基づいて予め推定可能である。また、第二遅延時間は、各通信機器が有する処理性能に基づいて予め推定可能である。遅延情報記憶部42は、少なくとも第一遅延時間及び第二遅延時間を示す遅延情報を予め記憶している。なお、第一遅延時間を示す遅延情報は、各経路の始点から終点までの遅延時間を示すものであってもよいし、各経路上で隣接する通信機器間の遅延時間を示すものであってもよい。また、第二遅延時間を示す遅延情報は、経路上の各通信機器における処理遅延の総和を示すものであってもよいし、通信機器ごとの処理遅延を示すものであってもよい。なお、ネットワークコントローラ4は、各経路における遅延時間を測定する測定部(図示せず)を備えてもよい。この場合、遅延情報記憶部42に記憶された遅延情報は、測定部の測定結果に基づいて随時更新されてもよい。
The delay
帯域割当要求処理部43は、BBU1の帯域割当要求を処理する機能を有する。具体的には、帯域割当要求処理部43は、無線端末5の送信データ量とともに、BBU1の帯域割当要求を受け付け、通知された送信データ量を経路選択部44、帯域割当部45及び通過タイミング推定部46に通知する。帯域割当要求処理部43は、経路選択部44、帯域割当部45及び通過タイミング推定部46によって取得された伝送帯域、送信タイミング、伝送経路及び通過タイミングを帯域割当結果として、要求元のBBU1に応答する。
The bandwidth allocation
経路選択部44は、遅延情報記憶部42に記憶された遅延情報と、帯域割当要求処理部43から通知される無線端末5の送信データ量とに基づいて、BBU1とRRH2との間の全ての経路のうち、無線端末5が送信を要求する送信データの遅延時間が、許容される時間以下となる一つの伝送経路を選択する。この選択により、レイヤ2スイッチ網30における送信データの転送経路が決定される。経路選択部44は、選択した伝送経路を、帯域割当部45、通過タイミング推定部46及び帯域割当要求処理部43に通知する。
The
帯域割当部45は、無線端末5の送信データ量と、経路選択部44によって選択された伝送経路とに基づいて、要求元の無線端末5のデータ送信に割り当てる伝送帯域を決定する。伝送帯域は、他のデータ送信と競合しない周波数帯域を決定するものであればどのような方法で決定されてもよい。帯域割当部45は、決定した伝送帯域を帯域割当要求処理部43に通知する。
The
通過タイミング推定部46は、無線端末5の送信データ量と、経路選択部44によって選択された伝送経路とに基づき、伝送経路上のレイヤ2スイッチ3のそれぞれについて、無線端末5の送信データが各レイヤ2スイッチ3を通過するタイミング(通過タイミング)を推定する。通過タイミング推定部46は、伝送経路上の各レイヤ2スイッチ3について推定した通過タイミングを帯域割当要求処理部43に通知する。
The passage
図5及び図6は、第1実施形態の通信システム100が無線端末5のデータ送信時に実行する処理の流れを示すシーケンス図である。まず、無線端末5が、BBU1に対してデータ送信要求を送信する(ステップS101)。BBU1は、無線端末5のデータ送信要求を受信する(ステップS102)。BBU1の通信制御部13は、受信したデータ送信要求に基づいて無線端末5の送信データ量を識別する。通信制御部13は、識別した送信データ量とともに、ネットワークコントローラ4に対して帯域割当要求を送信する(ステップS103)。
FIG. 5 and FIG. 6 are sequence diagrams illustrating a flow of processing executed by the
ネットワークコントローラ4は、BBU1から送信された帯域割当要求を受信する(ステップS104)。ネットワークコントローラ4の帯域割当要求処理部43は、受信された帯域割当要求を受け付け、帯域割当要求とともに受信された無線端末5の送信データ量を経路選択部44、帯域割当部45及び通過タイミング推定部46に通知する。経路選択部44は、遅延情報記憶部42に記憶された遅延情報と、帯域割当要求処理部43から通知された無線端末5の送信データ量とに基づいて、BBU1とRRH2との間の全ての経路のうち、無線端末5が送信を要求する送信データの遅延時間が、許容される時間以下となる一つの伝送経路を選択する(ステップS105)。経路選択部44は、選択した伝送経路を、帯域割当部45、通過タイミング推定部46及び帯域割当要求処理部43に通知する。
The
帯域割当部45は、無線端末5の送信データ量と、経路選択部44によって選択された伝送経路とに基づいて、要求元の無線端末5のデータ送信に割り当てる伝送帯域を決定する(ステップS106)。帯域割当部45は、決定した伝送帯域を帯域割当要求処理部43に通知する。
The
通過タイミング推定部46は、無線端末5の送信データ量と、経路選択部44によって選択された伝送経路とに基づき、伝送経路上のレイヤ2スイッチ3のそれぞれについて、無線端末5の送信データが各レイヤ2スイッチ3を通過するタイミング(通過タイミング)を推定する(ステップS107)。通過タイミング推定部46は、伝送経路上の各レイヤ2スイッチ3について推定した通過タイミングを帯域割当要求処理部43に通知する。
The passage
帯域割当要求処理部43は、経路選択部44、帯域割当部45及び通過タイミング推定部46によって取得された伝送帯域、送信タイミング、伝送経路及び通過タイミングを示す帯域割当応答を要求元のBBU1に送信する(ステップS108)。
The band allocation
BBU1は、ネットワークコントローラ4から送信された帯域割当応答を受信する(ステップS109)。BBU1の通信制御部13は、受信された帯域割当応答が示す伝送経路及び通過タイミングを各レイヤ2スイッチ3に通知する(ステップS110)。各レイヤ2スイッチ3の通信制御部33は、自装置が通知された伝送経路上にある場合には、同じく通知された通過タイミングにおける伝送帯域を予約する(ステップS111)。また、通信制御部13は、受信された帯域割当応答が示す伝送経路をRRH2に通知する(ステップS112)。
The
また、BBU1の通信制御部13は、受信された帯域割当応答が示す伝送帯域及び送信タイミングを要求元の無線端末5に通知する(ステップS113)。例えば、通信制御部13は、伝送帯域及び送信タイミングを、下り制御情報(DCI:Downlink control information)を用いて要求元の無線端末5に通知する。要求元の無線端末5は、BBU1から通知された伝送帯域及び送信タイミングに基づいてRRH2に対するデータ送信を開始する(ステップS114)。
In addition, the
RRH2は、無線端末5の送信データを受信し、受信した送信データを宛先のBBU1に中継する(ステップS115)。具体的には、RRH2は、無線端末5から受信された無線信号に対して周波数変換や波形整形、A/D変換等の処理を行うことで、送信データを光伝送に対応したフレーム(以下「光伝送フレーム」という。)に変換する。RRH2は、BBU1から通知された伝送経路に基づいて光伝送フレームの宛先情報を設定し、光伝送フレームを伝送路(光ファイバ)に出力する。これにより、送信データは、ネットワークコントローラ4によって決定された伝送経路でBBU1に伝送される。
The
このように構成された第1実施形態の通信システム100によれば、無線端末5のデータ送信要求に応じて、そのデータ送信の遅延時間が予め定められた許容時間を超えないように、伝送経路、伝送帯域及び送信タイミングが決定されるため、トラヒックの低遅延化ならびにトラヒックの効率的な収容を実現することができる。
According to the
さらに、第1実施形態の通信システム100によれば、伝送経路上のレイヤ2スイッチ3において、無線端末5がデータの送信を開始する前に予めそのデータの伝送用の伝送帯域が確保される。そのため、無線端末5は、レイヤ2スイッチ網30におけるキューイングによる遅延の影響を受けずにBBU1でデータを送信することができる。
Furthermore, according to the
<第2実施形態>
第2実施形態の通信システム100は、レイヤ2スイッチ3に代えてレイヤ2スイッチ3aを備える点、ネットワークコントローラ4に代えてネットワークコントローラ4aを備える点で第1実施形態の通信システム100と異なる。
<Second embodiment>
The
図7は、第2実施形態におけるレイヤ2スイッチ3aの機能構成の具体例を示すブロック図である。レイヤ2スイッチ3aは、通信制御部33に代えて通信制御部33aを備える点で第1実施形態におけるレイヤ2スイッチ3と異なる。他の機能部は、第1実施形態と同様のため、図3と同じ符号を付すことにより同様の機能部についての説明を省略する。通信制御部33aは、BBU1から通知される通過タイミングに基づいて伝送帯域を予約する機能に代えて、自装置における第二遅延時間を所定のタイミングで継続的にネットワークコントローラaに通知する機能を有する。
FIG. 7 is a block diagram illustrating a specific example of a functional configuration of the
図8は、第2実施形態におけるネットワークコントローラ4aの機能構成の具体例を示すブロック図である。ネットワークコントローラ4aは、遅延量平均化部47をさらに備える点で第1実施形態におけるネットワークコントローラ4と異なる。遅延量平均化部47は、レイヤ2スイッチ3aから継続的に通知される第二遅延時間に基づいて、所定期間における第二遅延時間の平均値を算出する。遅延量平均化部47は、算出した第二遅延時間の平均値を遅延情報の一部として遅延情報記憶部42に記憶させる。
FIG. 8 is a block diagram illustrating a specific example of a functional configuration of the
この場合、経路選択部44は、第二遅延時間の平均値を含む遅延情報に基づいて伝送経路を選択することにより、各経路の伝送距離及び経路上のレイヤ2スイッチ3aの処理遅延に基づく遅延時間の合計値が、許容される時間以下となる一つの伝送経路を選択する。帯域割当部45及び通過タイミング推定部46は、このように選択された伝送経路に基づいて、伝送帯域、送信タイミング及び通過タイミングを取得する。
In this case, the
このように構成された第2実施形態の通信システム100によれば、各レイヤ2スイッチ3aにおける処理遅延が考慮された伝送経路、伝送帯域、送信タイミング及び通過タイミングが取得される。そのため、レイヤ2スイッチ3aが、無線端末5のデータ送信に先駆けて伝送帯域を予約しなくても、遅延時間をある程度の精度で許容時間内に収めることが可能となる。なお、第2実施形態においても、レイヤ2スイッチ3aは、第1実施形態と同様に、BBU1から通知される通過タイミングに基づいて伝送帯域を予約してもよい。
According to the
なお、上記の実施形態では、第二遅延時間の平均値に基づいて伝送経路、伝送帯域、送信タイミング、通過タイミングが取得される例を示したが、平均値はあくまでも平均的な値を示す統計値の一例であり、これらは必ずしも第二遅延時間の平均値に基づいて取得される必要はない。例えば、第二遅延時間の中央値が用いられてもよいし、最頻値が用いられても良い。 In the above-described embodiment, an example has been described in which the transmission path, the transmission band, the transmission timing, and the passage timing are obtained based on the average value of the second delay time. However, the average value is a statistical value indicating an average value. These are examples of values, and these need not necessarily be obtained based on the average value of the second delay times. For example, the median value of the second delay time may be used, or the mode value may be used.
<第3実施形態>
図9は、第3実施形態における通信システム100bのシステム構成の具体例を示す図である。通信システム100bは、ネットワークコントローラ4がレイヤ2スイッチ網30に接続される点、レイヤ2スイッチ網30にアクセスポイント6を介したIoT(Internet of Things)機器7(無線端末以外の通信装置の一例)のトラヒックが接続される点、RRH2に代えてRRH2bを備える点、レイヤ2スイッチ3に代えてレイヤ2スイッチ3bを備える点で第1実施形態における通信システム100と異なる。その他の構成は、第1実施形態と同様のため、図1と同じ符号を付すことにより同様の構成についての説明を省略する。
<Third embodiment>
FIG. 9 is a diagram illustrating a specific example of a system configuration of a
図10は、第3実施形態におけるRRH2bの機能構成の具体例を示すブロック図である。RRH2bは、第一通信部21、第二通信部22及び通信制御部23を備える。第一通信部21は、自装置と無線端末5とを接続する通信インタフェースである。RRH2bは、第一通信部21を介して無線端末5と通信する。また、第二通信部22は、自装置をレイヤ2スイッチ網30に接続する通信インタフェースである。RRH2bは、第二通信部22を介してレイヤ2スイッチ3−1と通信する。
FIG. 10 is a block diagram illustrating a specific example of a functional configuration of the
通信制御部23は、無線端末5から送信データを受信し、受信した送信データを宛先のBBU1に中継する。通信制御部23は、受信信号のRSSI(Received Signal Strength Indicator)、SNR(Signal-to-Noise Ratio)やSINR(Signal-to-Interference Noise Ratio)等に基づいて無線端末5との間の無線通信品質の指標値を取得する機能を有し、指標値が所定の閾値以下である場合には送信データの中継を中止する。この場合、通信制御部23は、中止したデータ送信に対して既に予約されている伝送帯域の解放をレイヤ2スイッチ3bに指示する。
The communication control unit 23 receives transmission data from the
図11は、第3実施形態におけるレイヤ2スイッチ3bの機能構成の具体例を示すブロック図である。レイヤ2スイッチ3bは、通信制御部33に代えて通信制御部33bを備える点で第1実施形態におけるレイヤ2スイッチ3と異なる。その他の構成は、第1実施形態と同様のため、図3と同じ符号を付すことにより同様の構成についての説明を省略する。通信制御部33bは、通信制御部33が有する機能に加え、RRH2bの指示に応じて、既に予約している伝送帯域を解放する。また、通信制御部33bは、当該伝送帯域を解放した時点で、IoT機器7のデータ送信要求が発生している場合、解放した伝送帯域をIoT機器7のデータ送信に割り当てる。
FIG. 11 is a block diagram illustrating a specific example of a functional configuration of the
このように構成された第3実施形態の通信システム100bによれば、RRH2bを介してデータを送信する無線端末5のトラヒックを優先しつつ、低品質のトラヒックを発生させないようにすることで、無線端末5のトラヒックの品質を向上させることができる。さらに、第3実施形態の通信システム100bによれば、低品質のトラヒックに割り当てられた伝送帯域を、無線端末5のトラヒックよりも優先度の低いトラヒック(例えば、本実施形態におけるIoT機器7)に割り当てることにより、トラヒックの低遅延化ならびにトラヒックの効率的な収容を実現することができる。
According to the
なお、本実施形態では、無線端末5よりも優先度の低いトラヒックを発生する機器の一例としてIoT機器7を示したが、通信システム100bに接続される収容される機器はIoT機器に限定されず、どのような機器が収容されてもよい。例えば、IoTの一部として代表的なセンサネットワークなどが通信システム100bに接続されてもよい。また、本実施形態では、IoT機器7を集約して通信システム100bに接続する機器としてアクセスポイント6を示したが、IoT機器7はFTTH(Fiber To The Home)等のゲートウェイ装置(一般にホームゲートウェイと呼ばれる)を介して通信システム100bに接続されてもよい。
In the present embodiment, the IoT device 7 is described as an example of a device that generates traffic having a lower priority than the
以上、この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、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。 As described above, the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to the embodiments and includes a design and the like within a range not departing from the gist of the present invention.
本発明は、レイヤ2ネットワークを含む通信システムに適用可能である。
The present invention is applicable to a communication system including a
100,100b…通信システム、 1…BBU(Base Band Unit:集約基地局)、 11…第一通信部、 12…第二通信部、 13…通信制御部、 2…RRH(Remote Radio Head:遠隔基地局)、 21…第一通信部、 22…第二通信部、 23…通信制御部、 30…スイッチ網、 3,3−1〜3−5,3a,3b…レイヤ2スイッチ、 31…第一通信部、 32…第二通信部、 33,33a,33b…通信制御部、 4,4a…ネットワークコントローラ、 41…通信部、 42…遅延情報記憶部、 43…帯域割当要求処理部、 44…経路選択部、 45…帯域割当部、 46…通過タイミング推定部、 47…遅延量平均化部、 5,5−1,5−2…無線端末、 6…アクセスポイント、 7…IoT(Internet of Things)機器
100, 100b: communication system, 1: BBU (Base Band Unit: aggregation base station), 11: first communication unit, 12: second communication unit, 13: communication control unit, 2: RRH (Remote Radio Head: remote base) Station), 21: first communication unit, 22: second communication unit, 23: communication control unit, 30: switch network, 3,3-1-3-5, 3a, 3b:
Claims (4)
前記ネットワークコントローラは、
前記集約基地局と前記遠隔基地局との間の全ての経路から、経路の距離に基づく第一遅延時間が、許容される時間以下となる経路を前記データの伝送経路として選択する経路選択部と、
前記無線端末が送信を要求する前記データ量と、前記経路選択部によって選択された伝送経路における第一遅延時間とに基づいて、前記無線端末に割り当てる伝送帯域及び前記データの送信タイミングを決定する帯域割当部と、
前記データ量、前記経路選択部によって選択された前記伝送経路、及び前記帯域割当部によって決定された前記送信タイミングに基づいて、前記データが前記伝送経路上の各スイッチを通過する通過タイミングを推定する推定部と、
を備え、
前記スイッチは、選択された前記伝送経路に自装置が含まれる場合に、前記通過タイミングにおける自装置の伝送帯域を前記データの伝送用の帯域として予約し、
前記集約基地局は、前記ネットワークコントローラによって決定された前記伝送帯域及び前記送信タイミングを前記無線端末に通知する、
通信システム。 An aggregation base station connected to a network controller and a remote base station are connected via a plurality of switches, and a wireless terminal transmits data via the remote base station in a transmission band and timing notified from the aggregation base station. A communication system for transmitting,
The network controller comprises:
A path selection unit that selects, from all paths between the aggregation base station and the remote base station, a path in which a first delay time based on the distance of the path is equal to or less than an allowable time as the data transmission path. ,
A band for determining a transmission band to be assigned to the wireless terminal and a transmission timing of the data based on the data amount requested by the wireless terminal to transmit and a first delay time in a transmission path selected by the path selecting unit; An assignment unit;
Based on the data amount, the transmission path selected by the path selection unit, and the transmission timing determined by the band allocating unit, a pass timing at which the data passes through each switch on the transmission path is estimated. An estimator,
With
When the switch is included in the selected transmission path, the switch reserves a transmission band of the own device at the passage timing as a band for transmitting the data,
The aggregation base station notifies the wireless terminal of the transmission band and the transmission timing determined by the network controller,
Communications system.
請求項1に記載の通信システム。 The band allocating unit allocates the wireless terminal to the wireless terminal based on a transmission data amount of the wireless terminal, a first delay time in the transmission path, and a second delay time based on processing in each device on the transmission path. Determine the transmission band,
The communication system according to claim 1.
前記帯域割当部は、前記無線端末の送信データ量と、前記経路選択部によって選択された伝送経路における第一遅延時間と前記統計値との合計値と、に基づいて、前記無線端末に割り当てる伝送帯域を決定する、
請求項2に記載の通信システム。 The route selection unit, of all the routes, the first delay time, the total value of the statistic indicating the average value of the second delay time acquired in a predetermined period, the allowable time or less Is selected as a transmission path of the data,
The bandwidth allocating unit is configured to transmit to the wireless terminal based on a transmission data amount of the wireless terminal and a total value of the first delay time and the statistic in the transmission path selected by the path selecting unit. Determine the bandwidth,
The communication system according to claim 2.
前記ネットワークコントローラの前記帯域割当部は、解放された前記伝送帯域を前記無線端末以外の通信装置の伝送帯域として割り当てる、
請求項1から3のいずれか一項に記載の通信システム。 When the quality of the signal received from the wireless terminal is equal to or less than a predetermined threshold, the remote base station instructs the switch to release the reserved transmission band,
The band allocating unit of the network controller allocates the released transmission band as a transmission band of a communication device other than the wireless terminal,
The communication system according to claim 1.
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