JP7398359B2 - Base station device and synchronization control method - Google Patents
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Description
本発明は、基地局装置及び同期制御方法に関する。 The present invention relates to a base station device and a synchronization control method.
昨今、地域ニーズ又は個別ニーズに応じて様々な主体が利用可能な第5世代移動通信システムが注目されつつある。このような移動通信システムを、例えば、ローカル5G(5th Generation)と称する場合がある。 In recent years, fifth generation mobile communication systems, which can be used by various entities according to regional or individual needs, have been attracting attention. Such a mobile communication system is sometimes referred to as local 5G (5th Generation), for example.
ローカル5Gでは、携帯通信事業者による全国向けの5Gシステムとは別に、地域企業や自治体等の様々な主体が自ら建物や敷地内でスポット的にネットワークを構築することが可能である。そのため、ローカル5Gは、地域などに密着した様々なニーズに用いられることが期待されている。 With local 5G, apart from nationwide 5G systems provided by mobile carriers, various entities such as local companies and local governments can build networks on their own in spots within their buildings and premises. Therefore, local 5G is expected to be used for a variety of needs closely related to regions.
他方、移動通信システムの仕様の検討及び作成を行う標準化プロジェクトである3GPP(3rd Generation Partnership Project)では、非公衆ネットワーク(NPN: Non-Public Networks)の標準化が進められている。 On the other hand, the 3rd Generation Partnership Project (3GPP), which is a standardization project that examines and creates specifications for mobile communication systems, is progressing with the standardization of non-public networks (NPN).
3GPPでは、非公衆ネットワークとして、5G公衆網とは独立したSNPN(Stand-alone NPN)と、5G公衆網の全部又は一部を共有するPNI NPN(Public Network Integrated NPN)とが規定されている。 In 3GPP, as non-public networks, SNPN (Stand-alone NPN), which is independent from the 5G public network, and PNI NPN (Public Network Integrated NPN), which shares all or part of the 5G public network, are defined.
また、移動通信システムにおいては、従来から、TDD(Time Division Duplex)方式が用いられる場合がある。TDD方式は、例えば、下りリンク方向(基地局から端末へ向けた通信リンク方向)の通信と上りリンク方向(端末から基地局へ向けた通信リンク方向)の通信とが同一の周波数帯域を用いて異なるタイミングで行われる方式である。 Furthermore, in mobile communication systems, a TDD (Time Division Duplex) method has been used in some cases. In the TDD method, for example, communication in the downlink direction (communication link direction from the base station to the terminal) and communication in the uplink direction (communication link direction from the terminal to the base station) use the same frequency band. This method is performed at different timings.
しかしながら、TDD方式では、各基地局間でタイミングがずれた場合、上りリンク方向の時間と下りリンク方向の時間とが同一のタイミングとなる場合がある。かかる場合、基地局において干渉が発生する。干渉の発生により、基地局は安定したサービスを継続して端末へ提供することができなくなってしまう。 However, in the TDD system, when the timings are shifted between base stations, the time in the uplink direction and the time in the downlink direction may become the same timing. In such a case, interference occurs at the base station. Due to the occurrence of interference, the base station cannot continue to provide stable services to the terminals.
そこで、本発明は、安定したサービスを継続して提供できるようにした基地局装置及び同期制御方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a base station apparatus and a synchronization control method that can continuously provide stable services.
第1の態様に係る基地局装置は、非公衆セルラネットワークに含まれ、TDD方式の無線通信を行う。基地局装置は、第1及び第2の無線ユニットと、制御部と、受信部とを備える。第1及び第2の無線ユニットは、所定の周波数帯を利用してユーザ装置と無線通信を行う。制御部は、第1及び第2の無線ユニットを制御する、受信部は、同期信号を受信する。制御部は、受信部において同期信号を正常に受信できない場合、基地局装置を運用する事業者とは異なる他の事業者が運用する他の基地局装置から第1の無線ユニットにおいて受信した第1の時刻情報に基づいて、第1及び第2の無線ユニットを同期させる。 The base station device according to the first aspect is included in a non-public cellular network and performs TDD wireless communication. The base station device includes first and second wireless units, a control section, and a reception section. The first and second wireless units perform wireless communication with a user device using a predetermined frequency band. The control section controls the first and second wireless units, and the reception section receives the synchronization signal. When the receiving unit cannot normally receive the synchronization signal, the control unit is configured to transmit the first synchronization signal received by the first wireless unit from another base station operated by another carrier different from the carrier operating the base station. The first and second wireless units are synchronized based on the time information.
第2の態様に係る同期制御方法は、所定の周波数帯を利用してユーザ装置と無線通信を行う第1及び第2の無線ユニットと、第1及び第2の無線ユニットを制御する制御部と、同期信号を受信する受信部とを有し、非公衆セルラネットワークに含まれ、TDD方式の無線通信を行う基地局装置における同期制御方法である。同期制御方法は、受信部が、同期信号を正常に受信できたか否かを判断するステップを含む。また、同期制御方法は、制御部が、受信部において同期信号を正常に受信できない場合、基地局装置を運用する事業者とは異なる他の事業者が運用する他の基地局装置から第1の無線ユニットにおいて受信した時刻情報に基づいて、第1及び第2の無線ユニットを同期させるステップを含む。 A synchronous control method according to a second aspect includes first and second wireless units that perform wireless communication with a user device using a predetermined frequency band, and a control unit that controls the first and second wireless units. , a receiving unit that receives a synchronization signal, and is included in a non-public cellular network and performs TDD wireless communication. The synchronization control method includes the step of determining whether the receiving unit has successfully received the synchronization signal. In addition, in the synchronization control method, if the control unit cannot normally receive a synchronization signal in the reception unit, the control unit receives the first base station device from another base station device operated by another carrier different from the carrier operating the base station device. The method includes synchronizing the first and second wireless units based on time information received at the wireless units.
本発明の一態様によれば、安定したサービスを継続して提供できるようにした基地局装置及び帯域幅制御方法を提供することができる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to provide a base station apparatus and a bandwidth control method that can continuously provide stable services.
図面を参照して実施形態について説明する。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。 Embodiments will be described with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same or similar parts are designated by the same or similar symbols.
(移動通信システムの構成例)
まず、一実施形態に係る移動通信システム10の構成例について説明する。図1は、一実施形態に係る移動通信システム10の構成例を示す図である。
(Example of configuration of mobile communication system)
First, a configuration example of a
図1に示すように、移動通信システム10は、gNB(next generation Node B)100とUE(User Equipment)(又はユーザ装置。以下、「UE」と称する場合がある。)200-1~200-3を有する。
As shown in FIG. 1, the
一実施形態に係るgNB100は、基地局装置の一例である。gNB100は、3GPPの5Gシステムにおける基地局装置として機能する。gNB100は、UE200-1~200-3と無線通信を行って、UE200-1~200-3に対して、様々なサービスを提供する。 The gNB 100 according to one embodiment is an example of a base station device. gNB 100 functions as a base station device in the 3GPP 5G system. The gNB 100 performs wireless communication with the UEs 200-1 to 200-3 and provides various services to the UEs 200-1 to 200-3.
また、gNB100は、ローカル5Gシステムに含まれる基地局装置である。ローカル5Gシステムは、非公衆セルラネットワークであってもよい。非公衆セルラネットワークは、上述したNPNの一例であってもよい。また、ローカル5Gシステムは、建物内又は土地内において、建物又は土地の所有者等が自ら構築した5Gシステムであってもよい。移動通信システム10は、非公衆セルラネットワークの一例である。
Furthermore, the gNB 100 is a base station device included in the local 5G system. A local 5G system may be a non-public cellular network. The non-public cellular network may be an example of the NPN described above. Further, the local 5G system may be a 5G system built by the owner of the building or land within the building or land.
ローカル5GシステムにおけるgNB100は、所定の周波数帯を用いて無線通信が行われる。所定の周波数帯の例として、例えば、4.5GHz帯がある。本実施形態におけるgNB100は、ローカル5Gシステムの基地局装置が使用する所定の周波数帯であれば、4.5GHz帯以外の周波数帯であってもよい。 The gNB 100 in the local 5G system performs wireless communication using a predetermined frequency band. An example of the predetermined frequency band is, for example, a 4.5 GHz band. The gNB 100 in this embodiment may operate in a frequency band other than the 4.5 GHz band as long as it is a predetermined frequency band used by a base station device of a local 5G system.
UE200-1~200-3は、例えば、スマートフォン、フィーチャーフォン、IoT(Internet of Things)機器、パーソナルコンピュータ、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ある。図1の例では、3台のUE200-1~200-3が示されているが、1~2台でもよいし、4台以上あってもよい。 The UEs 200-1 to 200-3 are, for example, a smartphone, a feature phone, an IoT (Internet of Things) device, a personal computer, a vehicle or a device installed in a vehicle, an aircraft, or a device installed in an airplane. In the example of FIG. 1, three UEs 200-1 to 200-3 are shown, but there may be one or two, or four or more.
なお、図1には、人工衛星300が示されている。gNB100は、人工衛星300から送信された同期信号(Global Navigation Satellite System)信号を受信することが可能である。このような同期信号としては、GNSS(Global Navigation Satellite System)信号がある。GPS(Global Positioning System)信号は、GNSS信号の一例である。
Note that FIG. 1 shows an
(gNB100の構成例)
図1に示すように、gNB100は、CU(Centralized Unit)110と、複数のDU(Distributed Unit)120-1,120-2、及び複数のRU(Radio Unit)130-1~130-4を有する。
(Example of configuration of gNB100)
As shown in FIG. 1, the
CU110は、集約ユニットと称される場合がある。CU110は、各DU120-1,120-2と接続されて、複数のDU120-1,120-2を制御する。CU110は、外部のネットワークと接続されて、外部のネットワークとの間で、データの送受信が行われてもよい。 CU 110 may be referred to as an aggregation unit. The CU 110 is connected to each DU 120-1, 120-2 and controls the plurality of DUs 120-1, 120-2. The CU 110 may be connected to an external network to transmit and receive data to and from the external network.
各DU120-1,120-2は、分散ユニットと称される場合がある。各DU120-1,120-2は、CU110と接続される。また、DU120-1は、RU130-1,130-2と接続され、DU120-2は、RU130-3,130-4と接続される。
Each DU 120-1, 120-2 may be referred to as a distributed unit. Each DU 120-1, 120-2 is connected to the
なお、図1の例では、DU120-2が同期信号を受信することができ、DU120-1は同期信号を受信しないものとして説明する。 In the example of FIG. 1, the description will be made assuming that DU 120-2 can receive the synchronization signal and DU 120-1 does not receive the synchronization signal.
各RU130-1~130-4は、無線ユニットと称される場合がある。RU130-1,130-2は、DU120-1に制御されて、TDD方式による無線通信を行う。また、RU130-3,130-4は、DU120-2に制御されて、TDD方式による無線通信を行う。 Each RU 130-1 to 130-4 may be referred to as a wireless unit. The RUs 130-1 and 130-2 perform wireless communication using the TDD method under the control of the DU 120-1. Further, the RUs 130-3 and 130-4 perform wireless communication using the TDD method under the control of the DU 120-2.
すなわち、各RU130-1~130-4は、gNB100からUE200-1~200-3への下りリンク方向の第1の通信と、UE200-1~200-3からgNB100への上りリンク方向の第2の通信とが、同一の周波数帯域を用いて異なるタイミングで行われる。さらに、各RU130-1~130-4は、同期信号に基づいて、互いに同期して第1の通信と第2の通信を行う。
That is, each RU 130-1 to 130-4 performs the first communication in the downlink direction from the
図9(A)と図9(B)はTDDシステムにおける動作例を表す図である。このうち、図9(A)は、各RU130-1,130-2が同期信号と同期がとれている場合の動作例を表している。なお、図9(A)と図9(B)では、RU130-1~130-4のうち、代表して、RU130-1,130-2の例を示している。 FIG. 9(A) and FIG. 9(B) are diagrams showing an example of operation in the TDD system. Of these, FIG. 9A shows an example of operation when each RU 130-1, 130-2 is synchronized with the synchronization signal. Note that, in FIGS. 9A and 9B, RUs 130-1 and 130-2 are representatively shown among the RUs 130-1 to 130-4.
図9(A)に示すように、RU130-1とRU130-2とは、同じタイミングで、D(Downlink方向)と、S(Special Frame)、及びU(Uplink方向)の通信が行われている。「D」は下りリンク方向の通信が行われるサブフレーム、「U」は上りリンク方向の通信が行われるサブフレームをそれぞれ表す。また、「S」は、スペシャルサブフレームであり、上りリンク期間、下りリンク期間、及びガード区間が含まれる。 As shown in FIG. 9(A), RU 130-1 and RU 130-2 communicate D (Downlink direction), S (Special Frame), and U (Uplink direction) at the same timing. . "D" represents a subframe in which communication in the downlink direction is performed, and "U" represents a subframe in which communication in the uplink direction is performed. Moreover, "S" is a special subframe, and includes an uplink period, a downlink period, and a guard period.
また、図9(A)では、「GPS(Global Positioning System)基準」が示されている。gNB100は、受信した同期信号に基づいて、「GPS基準」のタイミングで、各RU130-1~130-4のタイミング同期を行う。図9(A)の例では、「GPS基準」のタイミングで、各RU130-1,130-2が「D」となるようになされている。
Further, in FIG. 9(A), "GPS (Global Positioning System) standard" is shown. The
図9(A)の例において、例えば、「D」のタイミングでは、RU130-1から無線信号が送信される。その無線信号はRU130-2に届く。しかし、RU130-2は、RU130-1と同じタイミングで無線信号の送信を行う。そのため、RU130-2は、RU130-1から送信された無線信号を受信しない。よって、干渉は発生しない。 In the example of FIG. 9A, for example, at timing "D", a wireless signal is transmitted from the RU 130-1. The radio signal reaches RU130-2. However, the RU 130-2 transmits wireless signals at the same timing as the RU 130-1. Therefore, RU 130-2 does not receive the wireless signal transmitted from RU 130-1. Therefore, no interference occurs.
一方、図9(B)は、干渉が発生する場合の動作例を表している。図9(B)に示すように、「GPS基準」において、GPS信号を正常に受信することができずに、RU130-1,130-2間でタイミングが同期していない状態となっている。 On the other hand, FIG. 9(B) shows an example of operation when interference occurs. As shown in FIG. 9B, in the "GPS standard", the GPS signal cannot be received normally, and the timings between the RUs 130-1 and 130-2 are not synchronized.
すなわち、「D」、「S」、「U」の各タイミングがRU130-1,130-2間で異なる状態となる。例えば、図9(B)の矢印で示されるように、RU130-1が「D」のタイミングで、RU130-2が「U」のタイミングとなっている。この場合、RU130-1は、「D」のタイミングで、UE200-1へ無線信号を送信し、その無線信号は、RU130-2へ届く。RU130-2は、「U」のタイミングのため、RU130-1から送信された無線信号を受信する。従って、RU130-2において干渉が発生する。同様に、RU130-1においても干渉が発生する。 That is, the timings of "D", "S", and "U" are different between the RUs 130-1 and 130-2. For example, as shown by the arrows in FIG. 9(B), the RU 130-1 is at the "D" timing, and the RU 130-2 is at the "U" timing. In this case, the RU 130-1 transmits a wireless signal to the UE 200-1 at timing "D", and the wireless signal reaches the RU 130-2. RU 130-2 receives the wireless signal transmitted from RU 130-1 due to the timing of "U". Therefore, interference occurs in RU 130-2. Similarly, interference also occurs in RU 130-1.
このような干渉の発生に対して、gNB100は、無線電波の送信を停波すると、UE200-1~200-3に対して、継続したサービスを提供できない。また、このような干渉が発生したとしても、gNB100が、そのままサービスの提供を継続すると、UE200-1~200-3では、干渉の影響から、サービスの提供を受けたり受けることができなかったりする。そのため、UE200-1~200-3は、安定したサービスを受けることができない。
If such interference occurs, the
そこで、本実施の形態におけるgNB100は、同期信号を正常に受信できなかった場合、他の事業者の基地局から受信した時刻情報に基づいて、RU130-1~130-4を同期させる。
Therefore, when the
具体的には、非公衆セルラネットワークに含まれ、TDD方式で無線通信を行うgNB100において、CU110の制御部は、DU120-2の受信部において同期信号を正常に受信できない場合、gNB100を運用する事業者とは異なる他の事業者が運用する他の基地局からRU130-1において受信した時刻情報に基づいて、RU130-1~130-4を同期させる。
Specifically, in a
これにより、gNB100では、各RU130-1~130-4を同期させることが可能となる、従って、gNB100では、無線電波の送信を停波させることなく、UE200-1~200-3に対して、継続したサービスを提供できる。また、gNB100は、干渉の発生がなく、UE200-1~200-3に対して、安定したサービスを提供できる。
This makes it possible for the
なお、以下では、とくに断らない限り、DU120-1,120-2を、DU120と称する場合がある。また、RU130-1~130-4をRU130、UE200-1~200-3をUE200とそれぞれ称する場合がある。
Note that hereinafter, unless otherwise specified, the DUs 120-1 and 120-2 may be referred to as
(CU110、DU120、RU130の機能分離について)
本実施の形態におけるgNB100において、DU120とRU130との間は、O-RAN(Open Radio Access Network)フロントホール仕様が採用されている。ただし、DU120とRU130との間は、他の通信プロトコルを使用することもでき、O-RANフロントホール仕様(以下、「O-RAN」と称する場合がある。)の使用には限定されない。従って、O-RANの例は、1つの実施例にすぎない。
(About functional separation of CU110, DU120, RU130)
In
O-RANは、複数の通信事業者を含むO-RAN Allianceによって策定された仕様である。O-RANでは、CU110、DU120、RU130の機能分離について、Split Option 7-2xが採用されている。
O-RAN is a specification developed by the O-RAN Alliance, which includes multiple carriers. In O-RAN, Split Option 7-2x is adopted for functional separation of the
図2は、Split Option 7-2xによるCU110、DU120、RU130の機能分離の例を表す図である。図2に示すように、CU110は、RRC(Radio Resource Control)とSDAP(Service Data Adaptation Protocol)、及びPDCP(Packet Data Convergence Protocol)の各レイヤの機能を実行することが可能である。また、DU120は、RLC(Radio Link Control)、MAC(Media Access Control)、PHY-High(Physical-High)(PHYの一部)の各レイヤの機能を実行することが可能である。さらに、RU130は、PHY-Low(PHYの一部)とRF(Radio Frequency)の各レイヤの機能を実行することが可能である。
FIG. 2 is a diagram showing an example of functional separation of the
O-RANの特徴の一つとして、PHYレイヤの一部をRU130に配置させている。これにより、例えば、DU120における負担軽減を図ることができる。
One of the features of O-RAN is that a part of the PHY layer is located in the
図2に示すように、PHY-HIghレイヤでは、ユーザプレーンの下り方向においては、MACレイヤからのデータに対して、誤り訂正符号化処理、スクランブリング処理、変調処理、レイヤマッピング等の処理が行われる。PHY-HIghレイヤでは、これらの処理により、周波数領域におけるOFDM(Orthogonal Frequency Division)信号のIQ(In-phase and Quadrature)サンプル列を生成する。DU120は、このIQサンプル列を、RU130へ送信する。
As shown in Figure 2, in the PHY-HIgh layer, in the downlink direction of the user plane, processing such as error correction encoding processing, scrambling processing, modulation processing, and layer mapping is performed on data from the MAC layer. be exposed. In the PHY-HIgh layer, through these processes, an IQ (In-phase and Quadrature) sample sequence of an OFDM (Orthogonal Frequency Division) signal in the frequency domain is generated.
RU130では、OFDM信号のIQサンプル列を受信する。PHY-Lowレイヤにおいては、IFFT(Inverse Fast Fourier Transfer)処理とアナログ変換処理が行われる。PHY-Lowレイヤでは、OFDM信号のIQサンプル列を時間領域のアナログ信号に変換する。そして、RU130では、アナログ信号を無線信号へ変換する。
The
また、図2に示すように、ユーザプレーンの上りリンク方向では、基本的には下り方向と逆の処理がPHY-LowレイヤとPHY-Highレイヤにおいて行われる。RU130は、周波数領域のOFDM信号のIQサンプル列を、DU120へ送信する。
Furthermore, as shown in FIG. 2, in the uplink direction of the user plane, processing basically opposite to that in the downlink direction is performed in the PHY-Low layer and the PHY-High layer. The
なお、DU120とRU130との間においても、O-RANが採用されていてもよい。
Note that O-RAN may also be employed between the
(CU110、DU120、RU130の各構成例)
図3(A)はCU110、図3(B)はDU120、図4はRU130の各構成例を表す図である。
(Each configuration example of CU110, DU120, RU130)
FIG. 3A is a diagram showing a configuration example of the
図3(A)に示すように、CU110は、インタフェース部111と制御部112を有する。
As shown in FIG. 3A, the
インタフェース部111は、ネットワーク500から受信した所定フォーマットのパケットデータを制御部112へ出力し、制御部112から出力されたデータ又は制御信号などを、DU120へ送信する。また、インタフェース部111は、DU120から送信されたデータ又は制御信号などを、制御部112へ出力し、制御部112から出力された所定フォーマットのパケットデータをネットワーク500へ送信する。
The
制御部112は、CU110における各種制御を行う。また、制御部112は、RRC、SDAP、PDCPの各機能を実行することで、例えば、パケットデータからデータを抽出したり、制御信号を生成したりする。制御部112は、データ又は制御信号などをインタフェース部111へ出力する。また、制御部112は、RRC、SDAP、PDCPの各機能を実行することで、例えば、データを所定フォーマットのパケットデータに変換する。制御部112は、パケットデータをインタフェース部111へ出力する。
The
図3(B)に示すように、DU120は、インタフェース部121、受信部122、及び制御部123を備える。図3(B)は、DU120-2の構成例である。
As shown in FIG. 3(B), the
インタフェース部121は、CU110から受信したデータ又は制御信号を制御部123へ出力し、制御部123から受け取った所定のメッセージなどをRU130-1,130-2へ送信する。また、インタフェース部121は、RU130-1,130-2から受信した所定のメッセージなどを制御部123へ出力し、制御部123から受け取ったデータ又は制御信号などをCU110へ送信する。
The
受信部122は、人工衛星300から送信された同期信号を受信する。受信部122は、受信した同期信号を制御部123へ出力する。また、受信部122は、同期信号を正常に受信できなかったとき、その旨を表す信号を制御部123へ出力する。
Receiving
ここで、「GPS信号を正常に受信できなかったとき」とは、例えば、GPS信号を受信できなかったとき、或いは、GPS信号を受信できたものの受信電力が閾値よりも低かったときも含まれる。また、「GPS信号を正常に受信できなかったとき」とは、例えば、周期的に受信すべきGPS信号を一回でも受信できなかったとき、周期的に受信すべきGPS信号を連続して複数回受信できなかったとき、などが含まれてもよい。さらに、「GPS信号を受信できなかったとき」とは、例えば、周期的かどうかに拘わらず、GPS信号を一定期間受信できなかったとき、GPS信号を一定期間連続して受信できなかったとき、なども含まれてよい。 Here, "when the GPS signal could not be received normally" includes, for example, when the GPS signal could not be received, or when the GPS signal could be received but the received power was lower than the threshold value. . In addition, "when a GPS signal cannot be received normally" means, for example, when a GPS signal that should be periodically received cannot be received even once, or when multiple GPS signals that should be periodically received are consecutively received. It may also include times when the data could not be received. Furthermore, "when a GPS signal cannot be received" means, for example, when a GPS signal cannot be received for a certain period of time, regardless of whether it is periodic or not, or when a GPS signal cannot be received continuously for a certain period of time. may also be included.
制御部123は、RLC、MAC、PHY-Highの各機能を実行することで、インタフェース部121から出力されたデータ又は制御信号に対して、これらを含む所定のメッセージを生成する。所定のメッセージとしては、O-RANのeCPRメッセージであってもよい。制御部123は、所定のメッセージをインタフェース部121へ出力する。また、制御部123は、これらの各機能を実行することで、インタフェース部121から出力された所定のメッセージからデータ又は制御信号を抽出する。制御部123は、データ又は制御信号を、インタフェース部121へ出力する。
The
また、制御部123は、受信部122から正常に受信した同期信号を受け取ると、同期信号に基づいて、各RU130-1,130-2に対して同期制御を行う。同期制御は、PTP(Precision Time Protocol)が用いられてよい。PTPは、O-RANのS-Plane(Synchronization-Plane)により利用される。
Further, upon receiving the normally received synchronization signal from the
さらに、制御部123は、GPS信号を正常に受信できなかったことを表す信号を受信部122から受け取ったとき、その旨を示すメッセージ(又は制御信号)を生成する。そして、制御部123は、生成したメッセージを、インタフェース部121を経由して、CU110へ送信する。
Furthermore, when the
なお、DU120-1は、受信部122がなく、インタフェース部121と制御部123とを有する構成となる。
Note that the DU 120-1 does not have the receiving
図4に示すように、RU130は、インタフェース部131、無線処理部132、及びアンテナ133を有する。
As shown in FIG. 4, the
インタフェース部131は、DU120から送信された所定の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132へ出力する。また、インタフェース部131は、無線処理部132から出力されたデータ又は制御信号などに対して、データ又は制御信号などを含む所定のメッセージを生成し、DU120へ出力する。
The
無線処理部132は、PHY-Lowレイヤの処理を行い、さらに、データ又は制御信号などに対して無線信号への変換(アップコンバート)処理を行う。無線処理部132は、無線信号をアンテナ133へ出力する。また、無線処理部132は、アンテナ133から受け取った無線信号をベースバンド帯域のデータ又は制御信号への変換(ダウンコンバート)処理を行い、さらにPHY-Lowレイヤの処理を行う。無線処理部132は、処理後のデータ又は制御信号などをインタフェース部131へ出力する。
The
アンテナ133は、無線処理部132から出力された無線信号をUE200へ送信する。また、アンテナ133は、UE200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132へ出力する。
(動作例)
図5は、gNB100において、人工衛星300からの同期信号を正常に受信できなかった場合の動作例を示す図である。
(Operation example)
FIG. 5 is a diagram illustrating an operation example when the
gNB100は、このような場合、同期信号に基づく同期制御を正確に行うことができなくなる。そのため、図5に示すように、各RU130-1~130-4は、「D」、「U」、又は「S」が同じタイミングとならない場合が発生する。この場合、RU130-1~130-4及びUE200において、干渉が発生する。
In such a case, the
図6は、gNB100を含む移動通信システム10と、他の事業者が運用する基地局400-1~400-3との関係例を示す図である。図6の例では、移動通信システム10を運用する事業者とは、異なる第1~3の事業者がそれぞれ運用する基地局400-1~400-3が配置される例を示している。
FIG. 6 is a diagram showing an example of the relationship between the
すなわち、第1の事業者が基地局400-1、第2の事業者が基地局400-2、第3の事業者が基地局400-3を運用し、各々、ローカル5Gシステムを利用している。つまり、基地局400-1~400-3では、gNB100と同じ所定の周波数帯域を同じタイミングで、各々の配下のユーザ装置と無線通信を行っている。
In other words, a first operator operates a base station 400-1, a second operator operates a base station 400-2, and a third operator operates a base station 400-3, each using a local 5G system. There is. That is, the base stations 400-1 to 400-3 perform wireless communication with the user equipments under each of them using the same predetermined frequency band as the
図6では、RU130-1が、各基地局400-1~400-3から送信された無線信号を受信する例を表している。 FIG. 6 shows an example in which RU 130-1 receives wireless signals transmitted from each base station 400-1 to 400-3.
図7は、本実施形態における動作例を示す図である。 FIG. 7 is a diagram showing an example of operation in this embodiment.
図7に示すように、ステップS10において、gNB100は、処理を開始する。
As shown in FIG. 7, in step S10, the
ステップS11において、CU110は、人工衛星300から同期信号を正常に受信できなかったことを検出する。例えば、CU110の制御部112は、DU120の制御部123において生成された、同期信号を正常に受信できなかったことを示すメッセージを、DU120から受信することで、当該検出を行ってもよい。
In step S11, the
ステップS12において、CU110は、特定のRU130に対して、他の事業者の基地局400-1~400-3から送信される送信電波のサーチを指示する。そして、ステップS12において、CU110は、他事業者の基地局400-1~400-3から、基地局ID(Identification)、電波強度、時刻情報を取得する。図6の例では、CU110は、RU130-1に対して、サーチ指示を行う。CU110は、例えば、以下のようにして、情報を取得してもよい。
In step S12, the
(電波強度の取得)
すなわち、CU110の制御部112は、同期信号を正常に受信できなかったことを示すメッセージの受信に応じて、RU130-1に対して、他事業者の基地局400-1~400-3のサーチを行うよう指示する。制御部112は、サーチ指示を示すメッセージを、DU120-1,120-2を介して、RU130-1へ送信してもよい。RU130-1の無線処理部132は、サーチ指示メッセージの受信に応じて、各基地局400-1~400-3から送信される電波をサーチする。無線処理部132は、このサーチにより、各基地局400-1~400-3から送信される電波の電波強度を測定する。無線処理部132は、各基地局400-1~400-3から送信される参照信号(CSI-RS(Channel State Information - Reference Signal):チャネル状態用参照信号など)に基づいて、電波強度を測定してもよい。又は、無線処理部132は、各基地局400-1~400-3から送信される報知情報(SIB(System Information Block))の電波強度を測定してもよい。電波強度自体は、RSSI(Received Signal Strength Indicator)であってもよく、RSRP(Reference Signal Received Power)、RSRQ(Reference Signal Received Quality)などであってもよい。
(Obtaining radio field strength)
That is, in response to receiving the message indicating that the synchronization signal could not be received normally, the
(基地局IDと時刻情報の取得)
また、RU130-1の無線処理部132は、各基地局400-1~400-3から報知される報知情報を受信する。報知情報には、各事業者の基地局IDと時刻情報とが含まれる。RU130-1の無線処理部132は、サーチ指示メッセージの受信に応じて、各基地局400-1~400-3から送信される電波をサーチし、各基地局400-1~400-3から報知される報知情報を受信する。RU130-1の無線処理部132は、受信した報知情報から、基地局IDと時刻情報とを抽出する。RU130-1の無線処理部132は、抽出した基地局IDと時刻情報、さらに、測定した電波強度とを、DU120-1,120-2を経由して、CU110へ送信する。RU130-1のインタフェース部131が、RU130-1の無線処理部132から基地局400-1~400-3毎の基地局ID、時刻情報、電波強度を受け取ると、これらの情報を含むメッセージを生成して、DU120-1,120-2経由で、CU110へ送信してもよい。なお、基地局400-1~400-3を識別する識別情報である基地局IDに代えて、事業者を識別する識別情報である事業者IDでもよい。
(Obtaining base station ID and time information)
Furthermore, the
ステップS13において、CU110は、各事業者の基地局400-1~400-3から取得した情報に基づいて、どの時刻情報を使用するかを決定する。CU110は、以下のようにして、使用する時刻情報を決定してよい。
In step S13, the
すなわち、基地局400-1~400-3から取得した電波強度のうち、最も強い電波強度の基地局400-1~400-3から取得した時刻情報を、使用対象の時刻情報としてもよい。その理由は、例えば、以下である。すなわち、gNB100とすれば、各基地局400-1~400-3から報知される時刻情報を定期的に取得して、gNB100内において安定して時刻同期を行うためには、電波強度の最も高い基地局400-1~400-3から送信された時刻情報を使用するべきだからである。又は、CU110は、基地局400-1~400-3から取得した電波強度と閾値と比較して、閾値を超えた電波強度の中から最も高い電波強度となっている基地局400-1~400-3から送信された時刻情報を用いてもよい。
That is, among the radio field strengths obtained from the base stations 400-1 to 400-3, the time information obtained from the base station 400-1 to 400-3 with the strongest radio field strength may be used as the time information to be used. The reason is, for example, as follows. In other words, in the case of gNB100, in order to periodically acquire time information broadcast from each base station 400-1 to 400-3 and perform stable time synchronization within gNB100, it is necessary to use the highest radio wave intensity. This is because the time information transmitted from the base stations 400-1 to 400-3 should be used. Alternatively, the
ステップS14において、CU110は、決定した時刻情報を用いて、各RU130-1~130-4の運用を開始する。CU110は、例えば、以下のようにして運用を開始してもよい。
In step S14, the
すなわち、CU110は、どの基地局400-1~400-3から送信された時刻情報を用いるかを決定すると、決定した時刻情報を報知する基地局400-1~400-3の基地局IDを、RU130-1へ送信する。例えば、CU110は、基地局400-1の基地局IDを、DU120-1を経由して、RU130-1へ送信する。RU130-1は、基地局IDに対応する基地局400-1から報知される報知情報を定期的に受信する。RU130-1は、受信した報知情報から時刻情報を抽出し、抽出した時刻情報を、PTPを利用して、CU110,DU120-1,120-2,及びRU130-2~130-4へ送信する。
That is, upon determining which base station 400-1 to 400-3 to use the time information transmitted from, the
CU110の制御部112が、当該基地局IDをRU130-1へ送信することで、RU130-1では、基地局400-1から報知される時刻情報を取得し、gNB100の各部へ、時刻情報を送信している。従って、制御部112は、基地局400-1から受信した時刻情報に基づいて、RU130-1~130-4を同期させるように制御している、といえる。
When the
図8は、基地局400-1から取得した時刻情報が、gNB100内の各部へ送信される例を示す図である。図8に示すように、gNB100内の各ブロックは、時刻情報を定期的に取得できる。そのため、RU130-1~130-4は、同期して処理を行うことが可能となる。したがって、各RU130-1~130-4から送信される無線フレームは、同じタイミングで「D」、「U」、「S」となる。よって、移動通信システム10は、干渉の発生を防止できる。
FIG. 8 is a diagram showing an example in which time information acquired from the base station 400-1 is transmitted to each part within the
図7に戻り、ステップS15において、gNB100は、一連の処理を終了する。
Returning to FIG. 7, in step S15, the
(その他の実施形態)
上述した実施形態では、RU130-1が基地局400-1~400-3から報知された時刻情報を取得する例を説明した。例えば、RU130-1~130-4が、基地局400-1~400-3から報知された時刻情報等を取得するようにしてもよい。この場合、例えば、以下のようにして、最良の電波強度の時刻情報を取得するようにしてもよい。
(Other embodiments)
In the embodiment described above, an example has been described in which the RU 130-1 acquires time information broadcast from the base stations 400-1 to 400-3. For example, the RUs 130-1 to 130-4 may acquire time information etc. broadcast from the base stations 400-1 to 400-3. In this case, for example, the time information of the best radio field strength may be acquired as follows.
すなわち、CU110は、DU120-1,120-2を介して、全てのRU130-1~130-4へ、サーチ指示を示すメッセージを送信する。各RU130-1~130-4の無線処理部132は、当該メッセージの受信に応じて、基地局400-1~400-3から送信される電波をサーチする。各RU130-1~130-4の無線処理部132は、上述した実施形態と同様に、各基地局400-1~400-3の電波強度を測定し、基地局400-1~400-3から報知された報知情報を受信する。各RU130-1~130-4の無線処理部132は、測定した電波強度と、報知情報から抽出した基地局IDと時刻情報とを、DU120-1,120-2を介して、CU110へ送信する。CU110は、取得した電波強度の中で最も電波強度の高い時刻情報を決定する。例えば、CU110は、各RU130-1~130-4の中から、RU130-1から取得した基地局400-1からの電波強度が最も高いと判定する。そして、CU110は、基地局400-1から取得した時刻情報を最良の時刻情報と判定する。この場合、CU110は、RU130-1へ、基地局400-1の基地局IDを送信する。RU130-1は、基地局400-1からの時刻情報を定期的に取得する。RU130-1は、PTPを利用して、gNB100の各部へ、時刻情報を送信する。これにより、上述した実施形態と同様に、gNB100は時刻同期を行うことが可能となる。
That is, the
なお、RU130-1~130-4の全てにおいて、基地局400-1~400-3から送信された報知情報を取得できなかった場合、CU110は、全RU130-1~130-4を停波させてもよい。
Note that if all of the RUs 130-1 to 130-4 are unable to obtain broadcast information transmitted from the base stations 400-1 to 400-3, the
また、上述した実施形態では、DU120-2が人工衛星300からの同期信号を検出する例について説明した。例えば、DU120-1,120-2が双方とも同期信号を検出してもよい。この場合、例えば、DU120-2において、同期信号を正常に受信することができないとき、DU120-1において正常に同期信号を受信できていれば、この同期信号を用いて同期制御を行うことも可能である。例えば、以下のようにして同期信号を取得してもよい。
Furthermore, in the embodiment described above, an example has been described in which the DU 120-2 detects a synchronization signal from the
すなわち、DU120-2は、同期信号を正常に受信できなかったことを示すメッセージをCU110へ送信し、CU110は、DU120-1へ、同期信号を正常に受信できたか否かを問い合わせる。問い合わせも、所定のメッセージを用いて行われてもよい。DU120-1は、問い合わせの受信に応じて、同期信号を正常に受信できているか否かを確認する。DU120-1は、当該同期信号を正常に受信できていれば、PTPを利用して、RU130-1~130-4へ、同期信号を送信し、RU130-1~130-4に対する同期制御を行う。
That is, the DU 120-2 sends a message to the
なお、DU120-1も、同期信号を正常に受信できなかった場合、CU110へ、その旨を通知する。当該通知も、その旨を示すメッセージにより行われてもよい。CU110は、その通知の受信に応じて、サーチ指示を、RU130-1へ送信する。以降は、上述した実施形態と同様に実施可能である。
Note that if the DU 120-1 also fails to receive the synchronization signal normally, it notifies the
さらに、上述した実施形態では、DU120が複数の例について説明した。例えば、DU120は、1つでもよい。この場合、DU120は、同期信号を受信するDU120-2となる。
Furthermore, in the embodiment described above, an example in which the
さらに、上述した実施形態では、DU120-2が同期信号を検出する例について説明した。例えば、CU110が、人工衛星300から送信された同期信号を受信してもよい。この場合、同期信号を受信する受信部122が、CU110に配置され、制御部112に接続されてよい。受信部122が同期信号を正常に受信できなかった場合に、CU110の制御部112は、DU120-1を経由して、RU130-1へ、サーチ指示を行えばよい。
Furthermore, in the embodiment described above, an example was described in which the DU 120-2 detects a synchronization signal. For example,
さらに、上述した実施形態では、CU110が使用する時刻情報を決定する(図7のステップS13)例について説明した。例えば、DU120の制御部123が、使用する時刻情報を決定してもよい。この場合、受信部122において正常に同期信号を受信できなかったとき、DU120-2の制御部123が、DU120-1を介してRU130-1へ、サーチ指示を行う。RU130-1は、測定した電波強度と、取得した時刻情報と基地局IDとを、DU120-1を介してDU120-2へ、送信する。そして、DU120-2の制御部123が、取得したこれらの情報に基づいて、使用する時刻情報を決定し、当該基地局IDを、DU120-1を介して、RU130-1へ送信すればよい。
Furthermore, in the embodiment described above, an example was described in which time information to be used by the
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、上述した例は、矛盾しない範囲で組み合わせることも可能である。 Although the embodiments have been described above in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to that described above, and various design changes can be made without departing from the scope of the invention. Further, the above-mentioned examples can be combined as long as they are not contradictory.
10 :移動通信システム
100 :gNB
110 :CU
111 :インタフェース部
112 :制御部
120(120-1,120-2):DU
121 :インタフェース部
122 :受信部
123 :制御部
130(130-1~130-4):RU
131 :インタフェース部
132 :無線処理部
133 :アンテナ
200 :UE
300 :人工衛星
400-1~400-3:基地局
500 :ネットワーク
10: Mobile communication system 100: gNB
110:CU
111: Interface unit 112: Control unit 120 (120-1, 120-2): DU
121: Interface section 122: Receiving section 123: Control section 130 (130-1 to 130-4): RU
131: Interface section 132: Radio processing section 133: Antenna 200: UE
300: Satellite 400-1 to 400-3: Base station 500: Network
Claims (7)
所定の周波数帯を利用してユーザ装置と前記無線通信を行う第1及び第2の無線ユニットと、
前記第1及び第2の無線ユニットを制御する制御部と、
同期信号を受信する受信部と、を備え、
前記制御部は、前記受信部において前記同期信号を正常に受信できない場合、前記基地局装置を運用する事業者とは異なる他の事業者が運用する他の基地局装置から前記第1の無線ユニットにおいて受信した第1の時刻情報に基づいて、前記第1及び第2の無線ユニットを同期させる、基地局装置。 A base station device included in a non-public cellular network and performing TDD wireless communication,
first and second wireless units that perform the wireless communication with a user device using a predetermined frequency band;
a control unit that controls the first and second wireless units;
A receiving unit that receives a synchronization signal,
If the receiving unit cannot normally receive the synchronization signal, the control unit may transmit the first radio unit from another base station operated by another operator different from the operator operating the base station. A base station device that synchronizes the first and second wireless units based on first time information received at the base station device.
前記分散ユニットと接続され、前記分散ユニットを制御する集約ユニットと、を備え、
前記制御部は、前記分散ユニット又は前記集約ユニットに設けられる、請求項1記載の基地局装置。 a distributed unit connected to the first and second wireless units and controlling the first and second wireless units;
an aggregation unit connected to the distribution unit and controlling the distribution unit,
The base station apparatus according to claim 1, wherein the control section is provided in the distribution unit or the aggregation unit.
前記受信部が、前記同期信号を正常に受信できたか否かを判断するステップと、
前記制御部が、前記受信部において前記同期信号を正常に受信できない場合、前記基地局装置を運用する事業者とは異なる他の事業者が運用する他の基地局装置から前記第1の無線ユニットにおいて受信した時刻情報に基づいて、前記第1及び第2の無線ユニットを同期させるステップと、を含む同期制御方法。 A first and second wireless unit that performs wireless communication with a user device using a predetermined frequency band, a control unit that controls the first and second wireless units, and a receiving unit that receives a synchronization signal. 1. A synchronization control method in a base station device that is included in a non-public cellular network and performs TDD wireless communication, the method comprising:
a step of determining whether the receiving unit has successfully received the synchronization signal;
If the control unit is unable to normally receive the synchronization signal in the reception unit, the control unit may receive the first wireless unit from another base station operated by another operator different from the operator operating the base station. synchronizing the first and second wireless units based on time information received in the synchronization control method.
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