JP7020691B2 - 通信処理システム、通信処理方法、基地局およびその制御プログラム - Google Patents
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Description
通信端末と、
基地局と、
前記通信端末と前記基地局との通信を中継する複数の中継局と、
前記通信端末において、前記複数の中継局から受信した信号の強度を受信信号強度として測定する測定手段と、
前記基地局における中継局の選択において、前記受信信号強度が閾値を超えていて前記基地局と前記通信端末とを中継する候補になる中継局候補が複数ある場合に、それぞれの中継局候補の中継能力の余裕と他の中継局候補の前記中継能力の余裕とを比較して、前記中継能力の余裕がより大きい中継局候補を、前記基地局と前記通信端末とを中継する中継局として選択する選択する選択手段と、
を備える。
通信端末と、基地局と、前記通信端末と前記基地局との通信を中継する複数の中継局と、を有する通信処理システムの通信処理方法であって、
前記通信端末において、前記複数の中継局から受信した信号の強度を受信信号強度として測定する測定ステップと、
前記基地局における中継局の選択において、前記受信信号強度が閾値を超えていて前記基地局と前記通信端末とを中継する候補になる中継局候補が複数ある場合に、それぞれの中継局候補の中継能力の余裕と他の中継局候補の前記中継能力の余裕とを比較して、前記中継能力の余裕がより大きい中継局候補を、前記基地局と前記通信端末とを中継する中継局として選択する選択する選択ステップと、
を含む。
通信端末と基地局との通信を中継する複数の中継局から前記通信端末が受信した信号の強度を、前記複数の中継局のそれぞれに対応付いた受信信号強度として受信する受信手段と、
前記複数の中継局のそれぞれから中継能力の余裕を示す情報を受信して、各中継局に対応付けて記憶する記憶手段と、
前記受信信号強度が閾値を超えていて前記基地局と前記通信端末とを中継する候補になる中継局候補が複数ある場合に、前記複数の中継局候補に対応付けて記憶されている、それぞれの中継局候補の前記中継能力の余裕と他の中継局候補の前記中継能力の余裕とを比較して、前記中継能力の余裕がより大きい中継局候補を、前記基地局と前記通信端末とを中継する中継局として選択する選択手段と、
を備える。
通信端末と基地局との通信を中継する複数の中継局から前記通信端末が受信した信号の強度を、前記複数の中継局のそれぞれに対応付いた受信信号強度として受信する受信ステップと、
前記複数の中継局のそれぞれから中継能力の余裕を示す情報を受信して、各中継局に対応付けて記憶手段に記憶する記憶ステップと、
前記受信信号強度が閾値を超えていて前記基地局と前記通信端末とを中継する候補になる中継局候補が複数ある場合に、前記複数の中継局候補に対応付けて記憶されている、それぞれの中継局候補の前記中継能力の余裕と他の中継局候補の前記中継能力の余裕とを比較して、前記中継能力の余裕がより大きい中継局候補を、前記基地局と前記通信端末とを中継する中継局として選択する選択ステップと、
をコンピュータに実行させる。
本発明の第1実施形態として通信処理システム100について、図1を用いて説明する。通信処理システム100は、中継局を有するシステムである。
次に、本発明の第2実施形態に係る通信処理システムについて説明する。本実施形態に係る通信処理システムにおいては、通信端末が測定する中継局からの受信信号強度が閾値を超える中継局の内、中継局の能力情報として通信端末の接続可能数や伝送帯域幅を考慮して、通信端末と基地局とを中継する中継局を選択する。
図2は、本実施形態に係る通信処理システム200の構成を示す図である。図2は、基地局220が管理するセル内における、中継局231~233を中継する通信端末210と基地局220との通信経路の確定について示す。
図3Aおよび図3Bに従って、本実施形態の技術範囲における受信信号強度測定に関連する前提技術について説明する。
ここで、図3BのステップS300において、リモートUEは、リレーUEの選択または再選択の必要性が発生した場合、複数のリレーUE候補から送られてくるディスカバリ・アナウンスメント・メッセージの受信信号強度を測定し、最もリンク品質がよいリレーUE候補を自身のリレーUEとして選択する。しかし、リモートUEとリレーUE間のリンク品質がよいということは、一部の例外(干渉や建物による反射、遮蔽など)を除き、その距離も近い場合が多いと考えられる。しかしながら、中継局の選択をリモートUEによる受信信号強度の測定に委ねるため、リレーUEの能力などの条件が考慮されず、アクセスノード(基地局)が管理するセル内におけるリソースを、安定して効率よく使用することができなかった。つまり、リモートUEで受信信号強度が一番高いリレーUE候補を自身のリレーUEとして選択した場合、リモートUEの送信電力は抑えられるが、能力の余裕がないリレーUEが選択されるということが起こり得る。このように、基地局が管理するセルでのトータルのリソース使用は最適化されていない。
本実施形態は、上記の課題を解決または緩和するため、基地局が、リモートUEが測定した受信信号強度と、複数のリレーUE候補についての能力情報を取得し、この情報をもとにリモートUEに対し最適なリレーUEを選択させるものである。なお、本実施形態のリモートUEは、IoT(Internet of Things)デバイス、MTC(Machine Type Communication)デバイスおよびM2M(Machine to Machine)デバイスなどを含む。
図4は、本発明の第2実施形態に係る通信処理システム200の動作を示すシーケンス図である。図4は、図3BのステップS300において、本実施形態に係る新たな条件に基づいて中継局を選択するシーケンスである。
図5は、本実施形態に係る通信処理装置220(基地局:eNB)の機能構成を示すブロック図である。なお、図5には、本実施形態に関連する機能構成部を示し、通信処理装置220が有する他の機能については図示を省略している。
図6は、本実施形態に係る基地局データベース502の構成を示す図である。基地局データベース502は、本実施形態の通信処理装置220の動作に必要なデータを格納する。
図7は、本実施形態に係る通信経路設定部505の機能構成を示すブロック図である。
図8Aは、本実施形態に係る中継局230(リレーUE)の機能構成を示すブロック図である。なお、図8Aには、本実施形態に関連する機能構成部を示し、中継局230が有する他の機能については図示を省略している。
図8Bは、本実施形態に係る中継局データベース802の構成を示す図である。中継局データベース802は、本実施形態の中継局230の動作に必要なデータを格納する。
図9は、本実施形態に係る通信端末210(リモートUE)の機能構成を示すブロック図である。なお、図9には、本実施形態に関連する機能構成部を示し、通信端末210が有する他の機能については図示を省略している。
図10は、本実施形態に係る通信処理装置220(基地局:eNB)のハードウェア構成を示すブロック図である。
図11は、本実施形態に係る通信処理装置220(基地局:eNB)の処理手順を示すフローチャートである。このフローチャートは、図10のCPU1010がRAM1040を用いて実行し、図5の機能構成部を実現する。
次に、本発明の第3実施形態に係る通信処理システムについて説明する。本実施形態に係る通信処理システムは、上記第2実施形態と比べると、中継局の能力情報として、現在接続されている通信端末の接続数や中継局の負荷量によって中継局を選択する点で異なる。その他の構成および動作は、第2実施形態と同様であるため、同じ構成および動作については同じ符号を付してその詳しい説明を省略する。
図12は、本実施形態に係る通信処理システム1200の構成を示す図である。なお、図12において、図2と同様の構成要素には同じ参照番号を付して、重複する説明を省略する。
図13は、本実施形態に係る基地局データベース1202の構成を示す図である。基地局データベース1202は、本実施形態の通信処理装置1220の動作に必要なデータを格納する。なお、図13において、図6と同様の構成要素には同じ参照番号を付して、重複する説明は省略する。
図14は、本実施形態に係る通信処理装置1220(基地局:eNB)の処理手順を示すフローチャートである。なお、図14において、図11と同様のステップには同じステップ番号を付して、重複する説明は省略する。
次に、本発明の第3実施形態に係る通信処理システムについて説明する。本実施形態に係る通信処理システムは、上記第2実施形態および第3実施形態と比べると、中継局の能力情報として、中継局のバッテリ残量によって中継局を選択する点で異なる。その他の構成および動作は、第2実施形態と同様であるため、同じ構成および動作については同じ符号を付してその詳しい説明を省略する。
図15は、本実施形態に係る通信処理システム1500の構成を示す図である。なお、図15において、図2と同様の構成要素には同じ参照番号を付して、重複する説明を省略する。
図16は、本実施形態に係る基地局データベース1502の構成を示す図である。基地局データベース1502は、本実施形態の通信処理装置1520の動作に必要なデータを格納する。なお、図15において、図6と同様の構成要素には同じ参照番号を付して、重複する説明は省略する。
図17は、本実施形態に係る通信処理装置1520(基地局:eNB)の処理手順を示すフローチャートである。なお、図17において、図11と同様のステップには同じステップ番号を付して、重複する説明は省略する。
次に、本発明の第3実施形態に係る通信処理システムについて説明する。本実施形態に係る通信処理システムは、上記第2実施形態乃至第4実施形態と比べると、中継局の種々の能力情報を組み合わせて中継局を選択する点で異なる。その他の構成および動作は、第2実施形態と同様であるため、同じ構成および動作については同じ符号を付してその詳しい説明を省略する。
図18は、本実施形態に係る基地局データベース1802の構成を示す図である。基地局データベース1802は、本実施形態の通信処理装置1820の動作に必要なデータを格納する。なお、図18において、図6と同様の構成要素には同じ参照番号を付して、重複する説明は省略する。
図19は、本実施形態に係る通信処理装置1820(基地局:eNB)の処理手順を示すフローチャートである。なお、図19において、図11、図14または図17と同様のステップには同じステップ番号を付して、重複する説明は省略する。
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。また、それぞれの実施形態に含まれる別々の特徴を如何様に組み合わせたシステムまたは装置も、本発明の範疇に含まれる。
上記の実施形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
(付記1)
通信端末と、
基地局と、
前記通信端末と前記基地局との通信を中継する複数の中継局と、
前記通信端末において、前記複数の中継局からの受信信号強度を測定する測定手段と、
前記基地局において、前記受信信号強度が閾値を超えている中継局が複数ある場合にそれぞれの中継局の能力のうち少なくとも1つの能力の比較結果に基づいて、前記基地局と前記通信端末とを接続する中継局を選択する選択手段と、
を備える通信処理システム。
(付記2)
前記選択手段は、前記複数の中継局から前記少なくとも1つの能力を取得して各中継局に対応付けて記憶する記憶手段を有する、付記1に記載の通信処理システム。
(付記3)
前記少なくとも1つの能力は、当該中継局に接続可能な通信端末の数、あるいは、当該中継局の伝送帯域幅を含む、付記1または2に記載の通信処理システム。
(付記4)
前記少なくとも1つの能力は、当該中継局に現在接続されている通信端末の数、あるいは、当該中継局への負荷量を含む、付記1乃至3のいずれか1項に記載の通信処理システム。
(付記5)
前記少なくとも1つの能力は、当該中継局のバッテリ残量を含む、付記1乃至4のいずれか1項に記載の通信処理システム。
(付記6)
前記選択手段は、前記少なくとも1つの能力に対して重み付けをして、前記能力を組み合わせることで、前記基地局と前記通信端末とを接続する中継局を選択する、付記1乃至5のいずれか1項に記載の通信処理システム。
(付記7)
前記通信端末は3GPP TS 23.303 V14.1.0におけるRemote UE(リモートUE)であり、前記基地局はeNBであり、前記中継局はProSe UE-to-NW Relay(リレーUE)であり、前記測定手段による受信信号強度の測定はDiscovery Procedure(ディスカバリ・プロシダー)に含まれる、付記1乃至6のいずれか1項に記載の通信処理システム。
(付記8)
前記通信端末は、IoTデバイス、MTCデバイスおよびM2Mデバイスを含む、付記1乃至7のいずれか1項に記載の通信処理システム。
(付記9)
通信端末と、基地局と、前記通信端末と前記基地局との通信を中継する複数の中継局と、を有する通信処理システムの通信処理方法であって、
前記通信端末において、前記複数の中継局からの受信信号強度を測定する測定ステップと、
前記基地局において、前記受信信号強度が閾値を超えている中継局が複数ある場合にそれぞれの中継局の能力のうち少なくとも1つの能力の比較結果に基づいて、前記基地局と前記通信端末とを接続する中継局を選択する選択ステップと、
を含む通信処理方法。
(付記10)
通信端末において測定された、前記通信端末と基地局との通信を中継する複数の中継局からの受信信号強度を受信する受信手段と、
前記複数の中継局のそれぞれから能力を受信して、各中継局に対応付けて記憶する記憶手段と、
前記受信信号強度が閾値を超えている中継局が複数ある場合にそれぞれの中継局の前記能力のうち少なくとも1つの能力の比較結果に基づいて、前記基地局と前記通信端末とを接続する中継局を選択する選択手段と、
を備える基地局。
(付記11)
通信端末において測定された、前記通信端末と基地局との通信を中継する複数の中継局からの受信信号強度を受信する受信ステップと、
前記複数の中継局のそれぞれから能力を受信して、各中継局に対応付けて記憶手段に記憶する記憶ステップと、
前記受信信号強度が閾値を超えている中継局が複数ある場合にそれぞれの中継局の前記能力のうち少なくとも1つの能力の比較結果に基づいて、前記基地局と前記通信端末とを接続する中継局を選択する選択ステップと、
を含む基地局の制御方法。
(付記12)
通信端末において測定された、前記通信端末と基地局との通信を中継する複数の中継局からの受信信号強度を受信する受信ステップと、
前記複数の中継局のそれぞれから能力を受信して、各中継局に対応付けて記憶手段に記憶する記憶ステップと、
前記受信信号強度が閾値を超えている中継局が複数ある場合にそれぞれの中継局の前記能力のうち少なくとも1つの能力の比較結果に基づいて、前記基地局と前記通信端末とを接続する中継局を選択する選択ステップと、
をコンピュータに実行させる基地局の制御プログラム。
Claims (7)
- 通信端末と基地局との通信を中継する複数の中継局から前記通信端末が受信した信号の強度を、前記複数の中継局のそれぞれに対応付いた受信信号強度として受信する受信手段と、
前記複数の中継局のそれぞれから中継能力の余裕を示す情報を受信して、各中継局に対応付けて記憶する記憶手段と、
前記受信信号強度が閾値を超えていて前記基地局と前記通信端末とを中継する候補になる中継局候補が複数ある場合に、前記複数の中継局候補に対応付けて記憶されている、それぞれの中継局候補の前記中継能力の余裕と他の中継局候補の前記中継能力の余裕とを比較して、前記中継能力の余裕がより大きい中継局候補を、前記基地局と前記通信端末とを中継する中継局として選択する選択手段と、
を備える基地局。 - 前記中継能力の余裕を示す情報は、当該中継局のバッテリ残量であり、
前記選択手段は、前記バッテリ残量が多い中継局候補を、前記基地局と前記通信端末とを中継する中継局として選択する請求項1に記載の基地局。 - 前記選択手段は、複数の前記中継能力の余裕を示す情報に対して重み付けをして、複数の前記中継能力の余裕を組み合わせることで、前記基地局と前記通信端末とを中継する中継局を選択する、請求項1に記載の基地局。
- 前記通信端末は3GPP TS 23.303 V14.1.0におけるRemote UE(リモートUE)であって、IoTデバイス、MTCデバイスおよびM2Mデバイスを含み、前記基地局はeNBであり、前記中継局はProSe UE-to-NW Relay(リレーUE)であり、前記通信端末による受信信号強度の測定はDiscovery Procedure(ディスカバリ・プロシジャー)に含まれる、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の基地局。
- 通信端末と基地局との通信を中継する複数の中継局から前記通信端末が受信した信号の強度を、前記複数の中継局のそれぞれに対応付いた受信信号強度として受信する受信ステップと、
前記複数の中継局のそれぞれから中継能力の余裕を示す情報を受信して、各中継局に対応付けて記憶手段に記憶する記憶ステップと、
前記受信信号強度が閾値を超えていて前記基地局と前記通信端末とを中継する候補になる中継局候補が複数ある場合に、前記複数の中継局候補に対応付けて記憶されている、それぞれの中継局候補の前記中継能力の余裕と他の中継局候補の前記中継能力の余裕とを比較して、前記中継能力の余裕がより大きい中継局候補を、前記基地局と前記通信端末とを中継する中継局として選択する選択ステップと、
をコンピュータに実行させる基地局の制御プログラム。 - 通信端末と、
基地局と、
前記通信端末と前記基地局との通信を中継する複数の中継局と、
前記通信端末において、前記複数の中継局から受信した信号の強度を受信信号強度として測定する測定手段と、
前記基地局における中継局の選択において、前記受信信号強度が閾値を超えていて前記基地局と前記通信端末とを中継する候補になる中継局候補が複数ある場合に、それぞれの中継局候補の中継能力の余裕と他の中継局候補の前記中継能力の余裕とを比較して、前記中継能力の余裕がより大きい中継局候補を、前記基地局と前記通信端末とを中継する中継局として選択する選択する選択手段と、
を備える通信処理システム。 - 通信端末と、基地局と、前記通信端末と前記基地局との通信を中継する複数の中継局と、を有する通信処理システムの通信処理方法であって、
前記通信端末において、前記複数の中継局から受信した信号の強度を受信信号強度として測定する測定ステップと、
前記基地局における中継局の選択において、前記受信信号強度が閾値を超えていて前記基地局と前記通信端末とを中継する候補になる中継局候補が複数ある場合に、それぞれの中継局候補の中継能力の余裕と他の中継局候補の前記中継能力の余裕とを比較して、前記中継能力の余裕がより大きい中継局候補を、前記基地局と前記通信端末とを中継する中継局として選択する選択する選択ステップと、
を含む通信処理方法。
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