JP7192418B2

JP7192418B2 - 中継装置、中継方法及び中継プログラム

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Publication number: JP7192418B2
Application number: JP2018209946A
Authority: JP
Inventors: 直剛柴田; 浩文山本; 慶太高橋; 憲行太田; 純寺田
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2018-11-07
Filing date: 2018-11-07
Publication date: 2022-12-20
Anticipated expiration: 2038-11-07
Also published as: US20220006509A1; WO2020095719A1; JP2020077974A; US11923950B2

Description

本発明は、中継装置、中継方法及び中継プログラムに関する。

移動通信システムなどの無線通信システムでは、複数の無線装置を１つのセル（サービスエリア）として１つの無線制御装置により制御する分散アンテナシステムの適用が進められている。例えば図２に示すように、無線制御装置と複数の無線装置の間にＦＨＭ（Fronthaul Multiplexer）と呼ばれる中継装置が設置される（例えば非特許文献１参照）。

図２に示した、中継装置１は、分散アンテナシステムにおいて、端末と無線通信する複数の無線装置（例えば無線装置Ａ及び無線装置Ｂ）と、これらの複数の無線装置を制御する無線制御装置（例えば無線制御装置Ｓ）とを中継する。中継装置１は、信号複製部２及び信号合成部３を有する。信号複製部２は、無線制御装置Ｓから送信された下り信号を複製し、複製した信号を各無線装置へ転送する。信号合成部３は、無線装置から送信された上り信号を合成して無線制御装置へ送信する。

無線制御装置と無線装置の間のリンクでは、ＣＰＲＩ（Common Public Radio Interface）と呼ばれるインタフェースの信号がやり取りされている。中継装置の信号複製部は、ＣＰＲＩの下りリンク信号を無線装置の数だけ複製して各無線装置に分配する。中継装置の信号合成部は、各無線装置から受信したＣＰＲＩの上り信号の合成を行う。このような機能を備えた中継装置が配置されることにより、１つの無線制御装置によって複数の無線装置からなるセルを構築することができる。

分散アンテナシステムには、ＣＰＲＩ信号を分配／合成する中継装置を用いるもののほかに、無線信号の処理を全て終えて生成されたＲＦ（Radio Frequency）信号を分配／合成する中継装置を用いるものもある。

一方、将来の移動通信システムに向けて、無線信号波形のＩＱデータを量子化して伝送するＣＰＲＩ信号による無線制御装置－無線装置間の伝送データ量の増大が課題となっている。そこで、無線制御装置と無線装置の機能分割を再定義することによって伝送データ量を削減することが検討されている（例えば非特許文献２参照）。

機能分割再定義における分割点には、複数の候補が存在する。非特許文献２によれば、例えばＬＬＳ（Lower Layer Split）では、ＰＨＹ（Physical）層の上位までを無線制御装置が保持し、ＰＨＹ層の下位からは無線装置が保持する。また、ＨＬＳ（Higher Layer Split）では、ＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol）層までを無線制御装置が保持し、ＲＬＣ（Radio Link Control）層の下位からは無線装置が保持する。

一方、従来のＣＰＲＩ分割点では、ＰＨＹ層までを無線制御装置が保持し、無線装置はＲＦ機能部のみを保持する。

ＬＬＳに関しては、ｘＲＡＮ（extensible Radio Access Network）において無線制御装置－無線装置間のインタフェースが規定されている。無線制御装置－無線装置間では、制御情報であるＣ－ｐｌａｎｅや、ユーザデータであるＵ－ｐｌａｎｅや、同期用の信号であるＳ－ｐｌａｎｅ等がやり取りされる。またｘＲＡＮでは、監視制御用のＭ－ｐｌａｎｅも規定されており、運用中の状態監視等を実施することができる。

藤井昌宏、外３名、「ＮＴＴＤＯＣＯＭＯテクニカル・ジャーナルＶｏｌ．２４Ｎｏ．２３．５ＧＨｚ帯ＴＤ－ＬＴＥ導入に向けた基地局装置の開発」、一般社団法人電気通信協会、２０１６年７月、ｐ．８－１３ウメシュアニール、外４名、「ＮＴＴＤＯＣＯＭＯテクニカル・ジャーナルＶｏｌ．２５Ｎｏ．３５Ｇ無線アクセスネットワーク標準化動向」、一般社団法人電気通信協会、２０１７年１０月、ｐ．３３－４３

全ての無線装置を個別に監視するためには、Ｍ－ｐｌａｎｅを無線制御装置と各無線装置との間でやり取りする必要がある。一方、例えば下り信号において、全ての無線装置から無線端末へ同じ信号を送信するためには、中継装置がＵ－ｐｌａｎｅを複製して同報配信する必要がある。

しかし、従来の中継装置では、全ての下り信号を複製して分配するため、特定の無線装置に対してのみ必要なＭ－ｐｌａｎｅが、送信される必要のない無線装置にも分配されてしまう。

また、上り信号において、中継装置は、無線端末から全ての無線装置が受信したＵ－ｐｌａｎｅ信号を合成して品質を高め、無線制御装置へ送信する必要がある。

しかし、従来の中継装置では、全ての上り信号を合成するため、合成する必要の無いＭ－ｐｌａｎｅまで合成されてしまい、正しく情報を読取ることができなくなっていた。

本発明は、信号ごとに要否を判断して複製又は合成をすることができる中継装置、中継方法及び中継プログラムを提供することを目的とする。

本発明の一態様にかかる中継装置は、端末と無線通信する複数の無線装置と、前記無線装置を制御する１以上の無線制御装置とを中継する中継装置であって、前記無線制御装置から受信した下り信号の複製要否を判断する複製要否判断部と、前記複製要否判断部が複製必要と判断した下り信号のみを、宛先となる前記無線装置と同じ数だけ複製する信号複製部と、前記複製要否判断部が複製不要と判断した下り信号、及び前記信号複製部が複製した下り信号を、それぞれ対応する前記無線装置へ転送する下り信号振分部と、複数の前記無線装置から受信した上り信号の合成要否を判断する合成要否判断部と、前記合成要否判断部が合成必要と判断した複数の上り信号を、宛先となる前記無線制御装置ごとに合成する信号合成部と、前記合成要否判断部が合成不要と判断した上り信号、及び前記信号合成部が合成した上り信号を、対応する前記無線制御装置へ転送する上り信号振分部とを有することを特徴とする。

また、本発明の一態様にかかる中継装置は、前記複製要否判断部が、下り信号に含まれる送信者情報及び宛先情報の少なくともいずれかに基づいて、下り信号の複製要否を判断し、前記合成要否判断部が、上り信号に含まれる送信者情報及び宛先情報の少なくともいずれかに基づいて、上り信号の合成要否を判断してもよい。

また、本発明の一態様にかかる中継装置は、前記複製要否判断部が、下り信号に含まれる信号種別情報に基づいて、下り信号の複製要否を判断し、前記合成要否判断部が、上り信号に含まれる信号種別情報に基づいて、上り信号の合成要否を判断してもよい。

また、本発明の一態様にかかる中継装置は、前記複製要否判断部が、下り信号のフォーマットに基づいて、下り信号の複製要否を判断し、前記合成要否判断部が、上り信号のフォーマットに基づいて、上り信号の合成要否を判断してもよい。

また、本発明の一態様にかかる中継方法は、端末と無線通信する複数の無線装置と、前記無線装置を制御する１以上の無線制御装置とを中継する中継方法であって、前記無線制御装置から受信した下り信号の複製要否を判断する複製要否判断工程と、前記複製要否判断工程により複製必要と判断した下り信号のみを、宛先となる前記無線装置と同じ数だけ複製する信号複製工程と、前記複製要否判断工程により複製不要と判断した下り信号、及び前記信号複製工程により複製した下り信号を、それぞれ対応する前記無線装置へ転送する下り信号振分工程と、複数の前記無線装置から受信した上り信号の合成要否を判断する合成要否判断工程と、前記合成要否判断工程により合成必要と判断した複数の上り信号を、宛先となる前記無線制御装置ごとに合成する信号合成工程と、前記合成要否判断工程により合成不要と判断した上り信号、及び前記信号合成工程により合成した上り信号を、対応する前記無線制御装置へ転送する上り信号振分工程とを含むことを特徴とする。

また、本発明の一態様にかかる中継プログラムは、上述した中継装置の各部としてコンピュータを機能させる。

本発明は、信号ごとに要否を判断して複製又は合成をすることができる。

一実施形態にかかる中継装置の構成例及びその周辺を示す図である。従来の中継装置の構成例及びその周辺を示す図である。

以下に、図面を用いて中継装置の一実施形態を説明する。図１は、一実施形態にかかる中継装置１０の構成例及びその周辺を示す。図１に示した、中継装置１０は、例えば分散アンテナシステムにおいて、端末と無線通信する複数の無線装置（例えば無線装置Ａ及び無線装置Ｂ等）と、これらの複数の無線装置を制御する１以上の無線制御装置（例えば無線制御装置Ｓ）とを中継する。中継装置１０は、例えば下り信号処理部２０及び上り信号処理部３０を有する。

下り信号処理部２０は、複製要否判断部２２、信号複製部２４及び下り信号振分部２６を有する。

複製要否判断部２２は、無線制御装置Ｓから受信した下り信号の複製要否を判断する。例えば、複製要否判断部２２は、下り信号に含まれる送信者情報及び宛先情報の少なくともいずれかに基づいて、下り信号の複製要否を判断してもよい。

例えば、ｘＲＡＮでは、Ｍ－ｐｌａｎｅとＣ／Ｕ／Ｓ－ｐｌａｎｅとで、それぞれ別のＩＰアドレスを用いることができる。

具体的には、下り通信において、無線制御装置がＣ／Ｕ／Ｓ－ｐｌａｎｅの信号を無線装置に伝送する場合には、送信者情報のＩＰアドレスを１９２．１６８．１．１０とし、無線制御装置がＭ－ｐｌａｎｅの信号を無線装置に伝送する場合には、送信者情報のＩＰアドレスを１９２．１６８．１．２０とすることができる。

このため、複製要否判断部２２は、下り通信の送信者情報を確認すれば、Ｍ－ｐｌａｎｅ又はＣ／Ｕ／Ｓ－ｐｌａｎｅのどちらであるか、つまり信号種別を判断することができる。

同様に、無線制御装置が、Ｍ－ｐｌａｎｅとＣ／Ｕ／Ｓ－ｐｌａｎｅとで、それぞれ別の宛先情報のＩＰアドレスを用い、複製要否判断部２２が、下り通信の宛先情報のＩＰアドレスに基づいて、Ｍ－ｐｌａｎｅ又はＣ／Ｕ／Ｓ－ｐｌａｎｅのどちらであるかを判断してもよい。

また、複製要否判断部２２は、下り信号に含まれる信号種別を示す情報に基づいて、下り信号の複製要否を判断してもよい。例えば、複製要否判断部２２は、ｅＣＰＲＩＴｒａｎｓｐｏｒｔＨｅａｄｅｒに含まれるメッセージ種別を示す情報を用いて下り信号の複製要否を判断してもよい。

また、複製要否判断部２２は、下り信号のフォーマットに基づいて、下り信号の複製要否を判断してもよい。信号のフォーマット、すなわち、ヘッダ等のフレーム構成は、プロトコルごとに異なる。例えば、Ｕ－ｐｌａｎｅではｅＣＰＲＩやＵＤＰ等のプロトコルが用いられ、Ｍ－ｐｌａｎｅではＳＳＨやＮＥＴＣＯＮＦ等のプロトコルが用いられており、それぞれフレーム構成が異なるため、フレーム構成を確認すれば、プロトコルの情報を得ることができる。よって、複製要否判断部２２は、プロトコルの情報に基づいて信号種別を識別し、複製要否を判断してもよい。

信号複製部２４は、複製要否判断部２２が複製必要と判断した下り信号のみを、宛先となる無線装置と同じ数だけ複製する。

下り信号振分部２６は、複製要否判断部２２が複製不要と判断した下り信号、及び信号複製部２４が複製した下り信号を、それぞれ対応する無線装置へ転送する。

上り信号処理部３０は、合成要否判断部３２、信号合成部３４及び上り信号振分部３６を有する。

合成要否判断部３２は、複数の無線装置から受信した上り信号の合成要否を判断する。例えば、合成要否判断部３２は、上り信号に含まれる送信者情報及び宛先情報の少なくともいずれかに基づいて、上り信号の合成要否を判断してもよい。

上述したように、ｘＲＡＮでは、Ｍ－ｐｌａｎｅとＣ／Ｕ／Ｓ－ｐｌａｎｅとで、それぞれ別のＩＰアドレスを用いることができる。

具体的には、上り通信において、無線装置がＣ／Ｕ／Ｓ－ｐｌａｎｅの信号を無線制御装置に伝送する場合には、送信者情報のＩＰアドレスを１９２．１６８．１．１とし、無線装置がＭ－ｐｌａｎｅの信号を無線制御装置に伝送する場合には、送信者情報のＩＰアドレスを１９２．１６８．１．２とすることができる。

このため、合成要否判断部３２は、上り通信の送信者情報を確認すれば、Ｍ－ｐｌａｎｅ又はＣ／Ｕ／Ｓ－ｐｌａｎｅのどちらであるか、つまり信号種別を判断することができる。

同様に、無線装置が、Ｍ－ｐｌａｎｅとＣ／Ｕ／Ｓ－ｐｌａｎｅとで、それぞれ別の宛先情報のＩＰアドレスを用い、合成要否判断部３２が、上り通信の宛先情報のＩＰアドレスに基づいて、Ｍ－ｐｌａｎｅ又はＣ／Ｕ／Ｓ－ｐｌａｎｅのどちらであるかを判断してもよい。

また、合成要否判断部３２は、上り信号に含まれる信号種別を示す情報に基づいて、上り信号の合成要否を判断してもよい。例えば、合成要否判断部３２は、ｅＣＰＲＩＴｒａｎｓｐｏｒｔＨｅａｄｅｒに含まれるメッセージ種別を示す情報を用いて上り信号の合成要否を判断してもよい。

また、合成要否判断部３２は、上り信号のフォーマットに基づいて、上り信号の合成要否を判断してもよい。上述したように、Ｕ－ｐｌａｎｅではｅＣＰＲＩやＵＤＰ等のプロトコルが用いられ、Ｍ－ｐｌａｎｅではＳＳＨやＮＥＴＣＯＮＦ等のプロトコルが用いられており、それぞれフレーム構成が異なるため、フレーム構成を確認すれば、プロトコルの情報を得ることができる。よって、合成要否判断部３２は、プロトコルの情報に基づいて信号種別を識別し、合成要否を判断してもよい。

信号合成部３４は、合成要否判断部３２が合成必要と判断した複数の上り信号を、宛先となる無線制御装置ごとに合成する。

上り信号振分部３６は、合成要否判断部３２が合成不要と判断した上り信号、及び信号合成部３４が合成した上り信号を、対応する無線制御装置へ転送する。

なお、図１においては、中継装置１０に接続されている全ての無線装置が１つの無線制御装置Ｓに帰属している分散アンテナシステムの構成例が示されているが、分散アンテナシステムは、本形態に限られない。例えば、分散アンテナシステムは、複数の無線制御装置（例えば無線制御装置Ｓ１，Ｓ２等）が配置され、中継装置１０に接続されている複数の無線装置（例えば無線装置Ａ，Ｂ，Ｃ等）が複数の無線制御装置のいずれかに帰属する構成であってもよい。この場合、上り信号振分部３６は、無線制御装置ごとに信号を振り分けて送信する。

以上、説明した通り、実施形態にかかる中継装置１０によれば、信号ごとに要否を判断して複製又は合成をすることができる。

なお、中継装置１０が有する下り信号処理部２０及び上り信号処理部３０等の機能は、専用ハードウェアで実装されてもよいし、ＣＰＵを備えたコンピュータとしての機能を有する汎用ハード上にプログラムとして実装されてもよい。すなわち、本発明にかかる中継装置１０は、コンピュータとプログラムによっても実現でき、プログラムを記録媒体に記録することも、ネットワークを通して提供することも可能である。

以上述べた実施形態は、全て本発明の実施形態を例示的に示すものであって、限定的に示すものではなく、本発明は他の種々の変形態様及び変更態様でも実施することができる。

１０・・・中継装置、２０・・・下り信号処理部、２２・・・複製要否判断部、２４・・・信号複製部、２６・・・下り信号振分部、３０・・・上り信号処理部、３２・・・合成要否判断部、３４・・・信号合成部、３６・・・上り信号振分部

Claims

端末と無線通信する複数の無線装置と、前記無線装置を制御する１以上の無線制御装置とを中継する中継装置であって、
前記無線制御装置から受信した下り信号の複製要否を判断する複製要否判断部と、
前記複製要否判断部が複製必要と判断した下り信号のみを、宛先となる前記無線装置と同じ数だけ複製する信号複製部と、
前記複製要否判断部が複製不要と判断した下り信号、及び前記信号複製部が複製した下り信号を、それぞれ対応する前記無線装置へ転送する下り信号振分部と、
複数の前記無線装置から受信した上り信号の合成要否を判断する合成要否判断部と、
前記合成要否判断部が合成必要と判断した複数の上り信号を、宛先となる前記無線制御装置ごとに合成する信号合成部と、
前記合成要否判断部が合成不要と判断した上り信号、及び前記信号合成部が合成した上り信号を、対応する前記無線制御装置へ転送する上り信号振分部と
を有することを特徴とする中継装置。
前記複製要否判断部は、
下り信号に含まれる送信者情報及び宛先情報の少なくともいずれかに基づいて、下り信号の複製要否を判断し、
前記合成要否判断部は、
上り信号に含まれる送信者情報及び宛先情報の少なくともいずれかに基づいて、上り信号の合成要否を判断すること
を特徴とする請求項１に記載の中継装置。
前記複製要否判断部は、
下り信号に含まれる信号種別情報に基づいて、下り信号の複製要否を判断し、
前記合成要否判断部は、
上り信号に含まれる信号種別情報に基づいて、上り信号の合成要否を判断すること
を特徴とする請求項１に記載の中継装置。
前記複製要否判断部は、
下り信号のフォーマットに基づいて、下り信号の複製要否を判断し、
前記合成要否判断部は、
上り信号のフォーマットに基づいて、上り信号の合成要否を判断すること
を特徴とする請求項１に記載の中継装置。
端末と無線通信する複数の無線装置と、前記無線装置を制御する１以上の無線制御装置とを中継する中継方法であって、
前記無線制御装置から受信した下り信号の複製要否を判断する複製要否判断工程と、
前記複製要否判断工程により複製必要と判断した下り信号のみを、宛先となる前記無線装置と同じ数だけ複製する信号複製工程と、
前記複製要否判断工程により複製不要と判断した下り信号、及び前記信号複製工程により複製した下り信号を、それぞれ対応する前記無線装置へ転送する下り信号振分工程と、
複数の前記無線装置から受信した上り信号の合成要否を判断する合成要否判断工程と、
前記合成要否判断工程により合成必要と判断した複数の上り信号を、宛先となる前記無線制御装置ごとに合成する信号合成工程と、
前記合成要否判断工程により合成不要と判断した上り信号、及び前記信号合成工程により合成した上り信号を、対応する前記無線制御装置へ転送する上り信号振分工程と
を含むことを特徴とする中継方法。
前記複製要否判断工程では、
下り信号に含まれる信号種別情報に基づいて、下り信号の複製要否を判断し、
前記合成要否判断工程では、
上り信号に含まれる信号種別情報に基づいて、上り信号の合成要否を判断すること
を特徴とする請求項５に記載の中継方法。
前記複製要否判断工程では、
下り信号のフォーマットに基づいて、下り信号の複製要否を判断し、
前記合成要否判断工程では、
上り信号のフォーマットに基づいて、上り信号の合成要否を判断すること
を特徴とする請求項５に記載の中継方法。
請求項１～４のいずれか１項に記載の中継装置の各部としてコンピュータを機能させるための中継プログラム。