JP7440449B2 - Base station function allocation control device, base station function allocation control method, and computer program - Google Patents
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Description
本発明は、基地局機能配置制御装置、基地局機能配置制御方法及びコンピュータプログラムに関する。 The present invention relates to a base station function allocation control device, a base station function allocation control method, and a computer program.
第5世代(5G)移動通信システム(以下、5Gシステムと称する)においては、初期のシステムから、例えばスループットや通信遅延や接続数等の性能をさらに向上させるための検討が行われている。また、多種多様なサービスとして例えばロボット制御やコネクティッドカーやAR(Augmented Reality)やVR(Virtual Reality)等のサービスが5Gシステムを利用して提供されるようになってきており、個々のサービスが要求する通信品質を満たすことの重要性が高まっている。 In the fifth generation (5G) mobile communication system (hereinafter referred to as 5G system), studies are being conducted to further improve the performance of the initial system, such as throughput, communication delay, and number of connections. In addition, a wide variety of services such as robot control, connected cars, AR (Augmented Reality), and VR (Virtual Reality) are being provided using 5G systems, and individual services are The importance of meeting required communication quality is increasing.
そのように多様化するサービスが要求する通信品質を満たすための無線通信技術として、無線アクセスネットワーク(Radio Access Network:RAN)スライシング技術が知られている。RANスライシング技術は、RANを複数の論理ネットワーク(スライス)に分割し、サービスに応じてスライスを柔軟にカスタマイズする技術である(例えば特許文献1参照)。 Radio access network (RAN) slicing technology is known as a wireless communication technology for meeting the communication quality required by such diversifying services. RAN slicing technology is a technology that divides a RAN into a plurality of logical networks (slices) and flexibly customizes the slices according to services (for example, see Patent Document 1).
RANスライシング技術によれば、例えば、基地局機能であるCU(Central Unit)やDU(Distributed Unit)の配置を変えることによって、通信遅延やセル間の連携性能や必要なネットワークリソース(無線リソースや計算機リソースや伝送路リソース)が変わる。このため、特許文献1に記載される技術では、単一のセルを形成するRU(Radio Unit)に対してvCU(virtual CU)とvDU(virtual DU)のセットを複数接続することにより、単一のセルに対して複数の異なる基地局機能配置のスライスを実現している。
According to RAN slicing technology, for example, by changing the arrangement of base station functions such as CU (Central Unit) and DU (Distributed Unit), communication delay, inter-cell cooperation performance, and necessary network resources (such as radio resources and computer resources and transmission path resources) change. Therefore, in the technology described in
また、O-RAN((Open Radio Access Network)アライアンス(O-RAN Alliance)によって、5Gシステム等の次世代の無線アクセスネットワークのオープン化及びインテリジェント化が検討されている(例えば非特許文献1参照)。O-RANアライアンスが策定するO-RAN仕様のうち、非特許文献1には、トラヒックの変動に応じて、「Non-RT RIC(Non-Real Time RAN Intelligent Controller、非リアルタイムRANインテリジェントコントローラー)」を用いてNSSI(Network Slice Subnet Instance)を最適化するユースケースが規定されている。
In addition, the O-RAN (Open Radio Access Network) Alliance is considering making next-generation radio access networks such as 5G systems open and intelligent (for example, see Non-Patent Document 1). Among the O-RAN specifications formulated by the O-RAN Alliance, Non-Patent
この非特許文献1のユースケースでは、「Non-RT RIC」がO1インターフェースを介して必要なKPI(Key Performance Indicator、主要性能指標)を各ノードから収集する。O1インターフェースによって収集可能なパラメータは、非特許文献2に規定されるパラメータに対応する。例えば、「DL PRB usage」、「UL PRB usage」、「Average DL UE throughput」、「Average UL UE throughput」、「Number of PDU Sessions requested」等のパラメータである。「Non-RT RIC」が収取した情報を解析し、NSSIに関するリソースの変更を決定する。例えば、「VNF resources」や「slice subnet attributes」を変更する(非特許文献3参照)。「Non-RT RIC」がO1インターフェースを介して各ノードに対してNSSIに関するリソースの設定変更を行う。
In the use case of this
RANにおいてトラヒック需要は動的に変化するので、各スライスに流れるトラヒックも動的に変化する。またトラヒックの変動によって、伝送路に必要な帯域やアンテナサイトと収容局の計算機リソースが変動する。このため、限られたネットワークリソースで多くのユーザの要求品質を満たすために、トラヒック変動に応じてRANの基地局機能配置を適応的に変更することが好ましい。 Since traffic demand changes dynamically in the RAN, the traffic flowing to each slice also changes dynamically. Furthermore, due to changes in traffic, the bandwidth required for the transmission path and the computer resources at the antenna site and accommodation station change. Therefore, in order to satisfy the quality demands of many users with limited network resources, it is preferable to adaptively change the base station functional arrangement of the RAN in accordance with traffic fluctuations.
しかしながら、上述した非特許文献1のユースケースでは、制御ノード(「Non-RT RIC」)が、基地局機能を実現する各サーバーの計算機リソースを考慮して基地局機能配置を決定することができない。これは、O1インターフェースによって収集可能なパラメータとして非特許文献2に規定されるパラメータには、CUに関する計算機リソースの情報は規定されているが、DUに関する計算機リソースの情報は規定されていないために、「Non-RT RIC」がO1インターフェースを介してDUに関する計算機リソースの情報を取得することができないからである。したがって、制御ノード(「Non-RT RIC」)は、基地局機能を実現する各サーバーの計算機リソースを把握することができないので、基地局機能を実現する各サーバーの計算機リソースを考慮して基地局機能配置を決定することができなかった。
However, in the above-mentioned use case of Non-Patent
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、O-RAN仕様の無線アクセスネットワークにおいて、DUに関する計算機リソースの情報に基づいて基地局機能配置を決定することを図ることにある。 The present invention has been made in consideration of such circumstances, and its purpose is to determine base station functional allocation based on information on computer resources related to DU in an O-RAN specification radio access network. It's about trying.
(1)本発明の一態様は、O-RAN仕様の無線アクセスネットワークの基地局機能配置に含まれるノードのKPI(Key Performance Indicator)として少なくともDU(Distributed Unit)の計算機リソース情報を、O1インターフェースを介して取得するKPI取得部と、少なくともDUの計算機リソース情報に基づいて前記無線アクセスネットワークの基地局機能配置を決定する制御部と、を備える基地局機能配置制御装置である。
(2)本発明の一態様は、前記計算機リソース情報は、DUの機能に割り当てられた仮想計算リソースに対する当該機能のリソース使用率を含む情報である、上記(1)の基地局機能配置制御装置である。
(3)本発明の一態様は、前記計算機リソース情報は、DUの機能が起動されているサーバーが有する計算機リソースに対する当該機能のリソース使用率を含む情報である、上記(1)又は(2)のいずれかの基地局機能配置制御装置である。
(1) One aspect of the present invention provides computer resource information of at least a DU (Distributed Unit) as a KPI (Key Performance Indicator) of a node included in a base station functional arrangement of an O-RAN specification radio access network, and an O1 interface. The present invention is a base station function allocation control device comprising: a KPI acquisition unit that acquires KPI information via the DU; and a control unit that determines base station function allocation of the radio access network based on at least computer resource information of DU.
(2) One aspect of the present invention is the base station function allocation control device according to (1) above, wherein the computer resource information is information including a resource usage rate of the virtual calculation resource allocated to the function of the DU. It is.
(3) One aspect of the present invention is the above (1) or (2), wherein the computer resource information is information including a resource usage rate of the function with respect to computer resources possessed by the server on which the DU function is activated. This is one of the base station function allocation control devices.
(4)本発明の一態様は、基地局機能配置制御装置が、O-RAN仕様の無線アクセスネットワークの基地局機能配置に含まれるノードのKPI(Key Performance Indicator)として少なくともDU(Distributed Unit)の計算機リソース情報を、O1インターフェースを介して取得するKPI取得ステップと、前記基地局機能配置制御装置が、少なくともDUの計算機リソース情報に基づいて前記無線アクセスネットワークの基地局機能配置を決定する制御ステップと、を含む基地局機能配置制御方法である。 (4) One aspect of the present invention is that the base station function allocation control device uses at least a DU (Distributed Unit) as a KPI (Key Performance Indicator) of a node included in the base station function allocation of a radio access network based on O-RAN specifications. a KPI acquisition step of acquiring computer resource information via an O1 interface; and a control step of the base station function allocation control device determining a base station function allocation of the radio access network based on at least the computer resource information of DU. This is a base station function allocation control method including the following.
(5)本発明の一態様は、基地局機能配置制御装置のコンピュータに、O-RAN仕様の無線アクセスネットワークの基地局機能配置に含まれるノードのKPI(Key Performance Indicator)として少なくともDU(Distributed Unit)の計算機リソース情報を、O1インターフェースを介して取得するKPI取得ステップと、少なくともDUの計算機リソース情報に基づいて前記無線アクセスネットワークの基地局機能配置を決定する制御ステップと、を実行させるためのコンピュータプログラムである。 (5) One aspect of the present invention is to provide a computer of a base station function allocation control device with at least a DU (Distributed Unit ) A computer for executing a KPI acquisition step of acquiring computer resource information of DU via an O1 interface, and a control step of determining a base station functional arrangement of the radio access network based on at least the computer resource information of DU. It is a program.
本発明によれば、O-RAN仕様の無線アクセスネットワークにおいて、DUに関する計算機リソースの情報に基づいて基地局機能配置を決定することができるという効果が得られる。 According to the present invention, it is possible to obtain the effect that base station functional arrangement can be determined based on information on computer resources regarding DU in an O-RAN specification radio access network.
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
図1は、一実施形態に係る無線アクセスネットワークの構成例を示すブロック図である。図1に示される無線アクセスネットワーク(RAN)1は、RANスライシング技術が適用されたRANである。またRAN1においてO-RAN仕様を適用する。但し、本実施形態では、RAN1において、O-RAN仕様に規定されていない「DUに関する計算機リソースの情報を取得するための構成」を新たに追加する。また、O-RAN仕様に規定されていない「基地局機能配置を変更するための構成」を新たに追加する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a radio access network according to an embodiment. A radio access network (RAN) 1 shown in FIG. 1 is a RAN to which a RAN slicing technique is applied. Also, O-RAN specifications are applied to RAN1. However, in this embodiment, in the RAN1, a "configuration for acquiring computer resource information related to DU", which is not specified in the O-RAN specifications, is newly added. Additionally, a new "configuration for changing the base station functional arrangement" that is not specified in the O-RAN specifications will be added.
図2に、RAN1の基地局機能配置の例が示される。図2の例では、単一のセルを形成するRUに対してvCUとvDUのセットが合計5セット接続される。第1の例「O-RAN slice subnet#1」は、C-RAN(Centralized -RAN)配置であって、収容局にvCUとvDUの両方が配置される。C-RAN配置は、セル間連携が可能であるが、伝送路の必要帯域が大きいという特徴を持つ。第2の例「O-RAN slice subnet#2」及び第3の例「O-RAN slice subnet#3」は、S-RAN(Split -RAN)配置であって、アンテナサイトにvDUが配置され且つ収容局にvCUが配置される。S-RAN配置は、セル間連携が不可であるが、伝送路の必要帯域が小さいという特徴を持つ。第4の例「O-RAN slice subnet#4」及び第5の例「O-RAN slice subnet#5」は、D-RAN(Distributed RAN)配置であって、アンテナサイトにvCUとvDUの両方が配置される。D-RAN配置は、セル間連携が不可であるが、通信遅延が小さいという特徴を持つ。
FIG. 2 shows an example of the base station functional arrangement of RAN1. In the example of FIG. 2, a total of five sets of vCUs and vDUs are connected to the RUs forming a single cell. The first example “O-RAN
図2に例示されるように、RAN1において、単一のセルを形成するRUに対してvCUとvDUのセットを複数接続することにより、単一のセルに対して複数の異なる特徴を持つ基地局機能配置のスライスを実現することができる。これにより、RAN1において、単一のセルで複数の異なる特徴を持つ無線通信サービスを提供することが可能になり、多種多様なサービスが要求する様様な通信品質に適応することができる。 As illustrated in FIG. 2, in RAN1, by connecting multiple sets of vCUs and vDUs to RUs forming a single cell, a base station with multiple different characteristics for a single cell. It is possible to realize slicing of functional layout. This makes it possible for the RAN 1 to provide wireless communication services with a plurality of different characteristics in a single cell, and to adapt to various communication qualities required by a wide variety of services.
図1において、RAN1は、SMO(Service and Management Orchestration)機能部(SMO Functions)11と、基地局機能配置制御部20を含む「Non-RT RIC(非リアルタイムRANインテリジェントコントローラー)」12と、基地局機能群2とを備える。基地局機能配置制御部20は、基地局機能配置制御装置に対応する。本実施形態では、基地局機能配置制御部20は、「Non-RT RIC」12を用いて実現される。また、SMO機能部11及び「Non-RT RIC」12は、SMOフレームワーク10を用いて実現される。基地局機能群2は、図2に例示されるように、RU、vCU及びvDUから構成される。
In FIG. 1, the RAN 1 includes an SMO (Service and Management Orchestration)
SMOフレームワーク10は、O-RAN仕様で規定されるO1インターフェースを提供する。「Non-RT RIC」12は、O1インターフェースを介してKPI(主要性能指標)を基地局機能群2から取得する。
The
SMO機能部11と「Non-RT RIC」12とは、R1インタフェースを介してメッセージを交換する。
The
本実施形態では、SMO機能部11と「Non-RT RIC」12との間のR1インタフェースに対して、「Non-RT RIC」12がSMO機能部11から基地局機能配置情報を取得するためのメッセージAを新たに追加する。基地局機能配置情報は、RAN1における現在の基地局機能配置を示す情報である。SMO機能部11は、基地局機能配置情報を含むメッセージAをR1インタフェースにより「Non-RT RIC」12へ送信する。基地局機能配置制御部20は、SMO機能部11から送信されたメッセージAから基地局機能配置情報を取得する。
In this embodiment, for the R1 interface between the
また本実施形態では、「Non-RT RIC」12がR1インタフェースによりSMO機能部11へ送信する既存のメッセージBに対して、新たに基地局機能配置設定情報を含める。基地局機能配置設定情報は、RAN1における基地局機能配置を変更するための基地局機能配置の変更内容を示す情報である。基地局機能配置制御部20は、「Non-RT RIC」12から送信されるメッセージBに対して基地局機能配置設定情報を含める。SMO機能部11は、基地局機能配置設定情報を含むメッセージBをR1インタフェースにより受信する。SMO機能部11は、R1インタフェースにより受信したメッセージBから基地局機能配置設定情報を取得する。
Furthermore, in this embodiment, base station function configuration setting information is newly included in the existing message B that the "Non-RT RIC" 12 transmits to the
また本実施形態では、O1インターフェースに対して、DUの計算機リソース情報を取得するための規定を新たに設ける。これにより、「Non-RT RIC」12は、O1インターフェースにより基地局機能群2からDUの計算機リソース情報を取得する。
Further, in this embodiment, a new provision for acquiring computer resource information of DU is provided for the O1 interface. Thereby, the "Non-RT RIC" 12 acquires the computer resource information of the DU from the base
図3は、本実施形態に係る基地局機能配置制御部20の構成例を示すブロック図である。図3において、基地局機能配置制御部20は、基地局機能配置情報取得部201と、基地局機能配置情報記憶部202と、KPI取得部203と、基地局機能配置設定情報送信部204と、制御部205と、を備える。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of the base station function
基地局機能配置情報取得部201は、SMO機能部11との間のインタフェースを介して基地局機能配置情報を取得する。当該インタフェースは、本実施形態の一例として、R1インタフェースである。より具体的には、基地局機能配置情報取得部201は、R1インタフェースによりSMO機能部11から送信されたメッセージAから基地局機能配置情報を取得する。
The base station function allocation
基地局機能配置情報記憶部202は、基地局機能配置情報取得部201が取得した基地局機能配置情報を記憶する。
The base station functional layout
KPI取得部203は、O1インターフェースを介してKPIを基地局機能群2から取得する。KPI取得部203は、基地局機能群2に含まれる各ノードのKPIとして少なくともDUの計算機リソース情報をO1インターフェースを介して取得する。例えば、KPI取得部203は、基地局機能群2に含まれる各ノードのKPIとして、DUの計算機リソース情報とCUの計算機リソース情報とをO1インターフェースを介して取得する。
The
基地局機能配置設定情報送信部204は、SMO機能部11との間のインタフェースを介して基地局機能配置設定情報を送信する。当該インタフェースは、本実施形態の一例として、R1インタフェースである。より具体的には、基地局機能配置設定情報送信部204は、基地局機能配置設定情報を含むメッセージBをR1インタフェースにより送信する。
The base station function allocation setting
制御部205は、KPI取得部203が取得したKPIに基づいて、次の基地局機能配置を決定する。制御部205は、少なくともDUの計算機リソース情報に基づいて、次の基地局機能配置を決定する。例えば、制御部205は、DUの計算機リソース情報とCUの計算機リソース情報とに基づいて、次の基地局機能配置を決定する。
The
基地局機能配置制御部20の各部は、各部の機能を実現するためのコンピュータプログラムをCPUが実行することによりその機能が実現される。
The functions of each part of the base station function
次に図4を参照して本実施形態に係る基地局機能配置制御方法の全体手順を説明する。図4は、本実施形態に係る基地局機能配置制御方法の概略手順のフローチャートである。 Next, the overall procedure of the base station function allocation control method according to this embodiment will be explained with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart of a schematic procedure of the base station function allocation control method according to the present embodiment.
(ステップS1) SMO機能部11は、基地局機能群2の立ち上げ後に、基地局機能群2に対して初期設定を行う。
(Step S1) After starting up the base
(ステップS2) 基地局機能群2の初期設定の完了後、基地局機能配置制御部20(基地局機能配置情報取得部201)は、SMO機能部11から送信されたメッセージAから基地局機能配置情報を取得する。基地局機能配置制御部20(基地局機能配置情報記憶部202)は、当該基地局機能配置情報を記憶する。
(Step S2) After completing the initial settings of the base
(ステップS3) 基地局機能配置制御部20(KPI取得部203)は、O1インターフェースを介してKPIを基地局機能群2から取得する。このとき、KPI取得部203は、基地局機能群2に含まれる各ノードのKPIとして少なくともDUの計算機リソース情報をO1インターフェースを介して取得する。例えば、KPI取得部203は、基地局機能群2に含まれる各ノードのKPIとして、DUの計算機リソース情報とCUの計算機リソース情報とをO1インターフェースを介して取得する。
(Step S3) The base station function allocation control unit 20 (KPI acquisition unit 203) acquires KPI from the base
基地局機能配置制御部20(制御部205)は、KPI取得部203が取得したKPIに基づいて、次の基地局機能配置を決定する。このとき、制御部205は、少なくともDUの計算機リソース情報に基づいて、次の基地局機能配置を決定する。例えば、制御部205は、DUの計算機リソース情報とCUの計算機リソース情報とに基づいて、次の基地局機能配置を決定する。
The base station function allocation control unit 20 (control unit 205) determines the next base station function allocation based on the KPI acquired by the
(ステップS4) 基地局機能配置制御部20(制御部205)は、決定された次の基地局機能配置に関する基地局機能配置設定情報を生成する。当該基地局機能配置設定情報は、RAN1における基地局機能配置を当該次の基地局機能配置に変更するための基地局機能配置の変更内容を示す情報である。 (Step S4) The base station function allocation control unit 20 (control unit 205) generates base station function allocation setting information regarding the determined next base station function allocation. The base station function allocation setting information is information indicating the change content of the base station function allocation for changing the base station function allocation in RAN1 to the next base station function allocation.
(ステップS5) 基地局機能配置制御部20(基地局機能配置設定情報送信部204)は、制御部205が生成した基地局機能配置設定情報を含むメッセージBをSMO機能部11へ送信する。
(Step S5) The base station function allocation control unit 20 (base station function allocation setting information transmission unit 204) transmits message B containing the base station function allocation setting information generated by the
(ステップS6) SMO機能部11は、メッセージBに含まれる基地局機能配置設定情報に基づいて、基地局機能群2の基地局機能配置を変更する設定を実行する。
(Step S6) The
(ステップS7) 基地局機能群2の基地局機能配置の変更の設定の完了後、基地局機能配置制御部20(基地局機能配置情報取得部201)は、SMO機能部11から送信されたメッセージAから基地局機能配置情報を取得する。基地局機能配置制御部20(基地局機能配置情報記憶部202)は、当該基地局機能配置情報を最新の基地局機能配置情報として記憶する。
(Step S7) After completing the settings for changing the base station function layout of the base
次に図5を参照して本実施形態に係る基地局機能配置制御方法の詳細な手順を説明する。図5は、本実施形態に係る基地局機能配置制御方法の詳細な手順の例を示すシーケンス図である。 Next, detailed procedures of the base station function allocation control method according to this embodiment will be explained with reference to FIG. FIG. 5 is a sequence diagram showing an example of a detailed procedure of the base station function allocation control method according to the present embodiment.
まず基地局機能の立ち上げシーケンスとしてステップS101からステップS105までが実行される。この基地局機能の立ち上げシーケンスは、O-RAN仕様「Instantiate Network Function on O-Cloud(O-RAN.WG6.ORCH-USE-CASES-v01.00)」に基づいたものである。 First, steps S101 to S105 are executed as a base station function start-up sequence. This base station function startup sequence is based on the O-RAN specification "Instantiate Network Function on O-Cloud (O-RAN.WG6.ORCH-USE-CASES-v01.00)."
(ステップS101) 「Network Function install project Mgr」は、「Service Request」メッセージを「O-Cloud M&O」へ送信する。 (Step S101) "Network Function install project Mgr" sends a "Service Request" message to "O-Cloud M&O".
(ステップS102) 次いで、「O-Cloud M&O」は、O2インタフェースにより「Create workload」メッセージを「DMS」へ送信する。 (Step S102) Next, "O-Cloud M&O" sends a "Create workload" message to "DMS" via the O2 interface.
(ステップS103) 次いで、「DMS」は、基地局機能群2の各ノード(O-CU、O-DU1、O-DUN)へ「Deploy NF」メッセージを送信する。
(Step S103) Next, the "DMS" transmits a "Deploy NF" message to each node (O-CU, O-DU1, O-DUN) of the base
(ステップS104) 次いで、「DMS」は、O2インタフェースにより「Notify workload created」メッセージを「O-Cloud M&O」へ送信する。 (Step S104) Next, "DMS" sends a "Notify workload created" message to "O-Cloud M&O" via the O2 interface.
(ステップS105) 次いで、SMO機能部11は、O1インタフェースにより基地局機能群2の各ノード(O-CU、O-DU1、O-DUN)へ「Configure NF」メッセージを送信する。
(Step S105) Next, the
以上が基地局機能の立ち上げシーケンスである。 The above is the start-up sequence of the base station function.
(ステップS106) 次いで、SMO機能部11は、R1インタフェースにより基地局機能配置情報を含むメッセージAを「Non-RT RIC」12へ送信する。基地局機能配置制御部20は、当該メッセージAから基地局機能配置情報を取得する。
(Step S106) Next, the
(ステップS107) 次いで、基地局機能配置制御部20は、O1インターフェースにより基地局機能群2の各ノード(O-CU、O-DU1、O-DUN)から「Performance measurements」メッセージを受信する。基地局機能配置制御部20は、当該「Performance measurements」メッセージからKPIを取得する。
このとき、基地局機能群2のノードのうちDU(O-DU1、O-DUN)が送信する「Performance measurements」メッセージは、少なくともDUの計算機リソース情報を含むメッセージである。これにより、基地局機能配置制御部20は、基地局機能群2のノードのうちDU(O-DU1、O-DUN)が送信した「Performance measurements」メッセージから、少なくともDUの計算機リソース情報を取得する。
(Step S107) Next, the base station function
At this time, the "Performance measurements" message transmitted by the DU (O-DU1, O-DUN) among the nodes of the base
また、基地局機能群2のノードのうちCU(O-CU)が送信する「Performance measurements」メッセージは、CUの計算機リソース情報を含むメッセージであってもよい。これにより、基地局機能配置制御部20は、基地局機能群2のノードのうちCU(O-CU)が送信した「Performance measurements」メッセージから、CUの計算機リソース情報を取得してもよい。
Furthermore, the “Performance measurements” message transmitted by the CU (O-CU) among the nodes of the base
例えば、基地局機能配置制御部20は、基地局機能群2のノードのうち、DU(O-DU1、O-DUN)が送信した「Performance measurements」メッセージから少なくともDUの計算機リソース情報を取得し、且つCU(O-CU)が送信した「Performance measurements」メッセージから少なくともCUの計算機リソース情報を取得する。
For example, the base station function
なお、基地局機能配置制御部20が基地局機能群2から取得するKPIは、例えば、各サービスのスループット、無線リソースの利用率、計算機リソースの使用率、伝送路帯域の使用率等を含むものであってもよい。
Note that the KPIs that the base station function
(ステップS108) 次いで、基地局機能配置制御部20は、「Performance measurements」メッセージから取得したKPIに基づいて、次の基地局機能配置を決定する。このとき、基地局機能配置制御部20は、少なくともDUの計算機リソース情報に基づいて、次の基地局機能配置を決定する。例えば、基地局機能配置制御部20は、DUの計算機リソース情報とCUの計算機リソース情報とに基づいて、次の基地局機能配置を決定する。基地局機能配置制御部20は、決定された次の基地局機能配置に関する基地局機能配置設定情報を生成する。
(Step S108) Next, the base station function
次に基地局機能の設定変更シーケンスとしてステップS109からステップS110までが実行される。この基地局機能の設定変更シーケンスは、O-RAN仕様「Reconfiguration of O-RAN Virtual Network Function(s)(O-RAN.WG6.ORCH-USE-CASES-v01.00)」に基づいたものである。 Next, steps S109 to S110 are executed as a base station function setting change sequence. This base station function configuration change sequence is based on the O-RAN specification “Reconfiguration of O-RAN Virtual Network Function(s) (O-RAN.WG6.ORCH-USE-CASES-v01.00)” .
(ステップS109) 基地局機能配置制御部20は、ステップS108で生成された基地局機能配置設定情報を含む「Reconfig NF set」メッセージをR1インタフェースによりSMO機能部11へ送信する。「Reconfig NF set」メッセージは、既存のメッセージBに対応する。SMO機能部11は、R1インタフェースにより受信した「Reconfig NF set」メッセージから基地局機能配置設定情報を取得する。
(Step S109) The base station function
(ステップS110) SMO機能部11は、O1インタフェースにより基地局機能群2の各ノード(O-CU、O-DU1、O-DUN)へ「Configure NF」メッセージを送信する。この「Configure NF」メッセージには、ステップS109で取得された基地局機能配置設定情報に示される次の基地局機能配置に変更するための設定情報が含まれる。これにより、基地局機能群2の基地局機能配置が、当該次の基地局機能配置に変更される。
(Step S110) The
図6は、本実施形態に係るパラメータの規定例を示す図である。図6には、O1インターフェースによって収集可能なパラメータとして非特許文献2に規定されるパラメータに対して追加される新たなパラメータ(図6中の下線部分)301,302,303が示される。新パラメータ301の「GNBDUFunction」は、DUの計算機リソース情報のうち「Mean virtual CPU usage」を取得するためのパラメータである。新パラメータ302「GNBDUFunction」は、DUの計算機リソース情報のうち「Mean virtual memory usage」を取得するためのパラメータである。新パラメータ303「GNBDUFunction」は、DUの計算機リソース情報のうち「Mean virtual disk usage」を取得するためのパラメータである。
FIG. 6 is a diagram showing an example of defining parameters according to this embodiment. FIG. 6 shows new parameters (underlined portions in FIG. 6) 301, 302, and 303 added to the parameters defined in
具体的なDUの計算機リソース情報の例を以下に示す。 A specific example of DU computer resource information is shown below.
(DUの計算機リソース情報の例1)
DUの計算機リソース情報の例1は、DUの機能に割り当てられた仮想計算リソースに対する当該機能のリソース使用率である。具体的には、CPUに関する「Mean usage rate for NF in virtual CPU allocated to NF (Unit:%)」やメモリーに関する「Mean usage rate for NF in virtual memory allocated to NF (Unit:%)」やディスクに関する「Mean usage rate for NF in virtual disk allocated to NF (Unit:%)」などである。
(Example 1 of DU computer resource information)
Example 1 of the computer resource information of the DU is the resource usage rate of the function of the DU with respect to the virtual calculation resources allocated to the function. Specifically, "Mean usage rate for NF in virtual CPU allocated to NF (Unit:%)" regarding the CPU, "Mean usage rate for NF in virtual memory allocated to NF (Unit:%)" regarding the memory, and "Mean usage rate for NF in virtual memory allocated to NF (Unit:%)" regarding the disk. "Mean usage rate for NF in virtual disk allocated to NF (Unit:%)".
(DUの計算機リソース情報の例2)
DUの計算機リソース情報の例2は、DUの機能が起動されているサーバーが有する計算機リソースに対する当該機能のリソース使用率である。具体的には、CPUに関する「Mean usage rate for NF in physical CPU in a server (Unit: %)」やメモリーに関する「Mean usage rate for NF in physical memory in a server (Unit: %)」やディスクに関する「Mean usage rate for NF in physical disk in a server (Unit: %)」などである。
(Example 2 of DU computer resource information)
Example 2 of the DU computer resource information is the resource usage rate of the DU function with respect to the computer resources of the server on which the function is activated. Specifically, "Mean usage rate for NF in physical CPU in a server (Unit: %)" regarding CPU, "Mean usage rate for NF in physical memory in a server (Unit: %)" regarding memory, and "Mean usage rate for NF in physical memory in a server (Unit: %)" regarding disk. "Mean usage rate for NF in physical disk in a server (Unit: %)".
DUの計算機リソース情報の例1,例2のうちいずれか一方が用いられてもよく、又は当該例1,例2の両方が用いられてもよい。なお、DUの計算機リソース情報の例1,例2の両方が用いられる場合、DUに割り当てられた仮想計算リソースを増やせばよいのか、それともサーバー自体の計算機リソースが逼迫しているので基地局機能配置を変更するべきなのかを判断することができる。 Either one of Examples 1 and 2 of the computer resource information of the DU may be used, or both Examples 1 and 2 may be used. In addition, if both examples 1 and 2 of the computer resource information of the DU are used, should we increase the virtual calculation resources allocated to the DU, or should we change the base station function allocation because the computer resources of the server itself are tight? You can decide whether to change it.
(サーバーの計算機リソース使用率の計算方法の例)
サーバーsの計算機リソース使用率usは、次の(1)式で表される。
(Example of how to calculate server computer resource usage rate)
The computer resource usage rate us of the server s is expressed by the following equation (1).
Iは、サーバーsに立ち上げられたDUの機能の集合である。Jは、サーバーsに立ち上げられたCUの機能の集合である。 I is the set of functions of DUs launched on server s. J is a set of functions of CUs launched on server s.
u’DUiは、vDUiの機能が起動されているサーバーsが有する計算機リソースに対する当該機能のリソース使用率(サーバーリソース使用率)である。u’CUjは、vCUjの機能が起動されているサーバーsが有する計算機リソースに対する当該機能のリソース使用率(サーバーリソース使用率)である。 u'DUi is the resource usage rate (server resource usage rate) of the vDUi function with respect to the computer resources of the server s where the function is activated. u'CUj is the resource usage rate (server resource usage rate) of the function vCUj with respect to the computer resources of the server s where the function is activated.
また、uDUiは、vDUiの機能に割り当てられた仮想計算リソースに対する当該機能のリソース使用率(仮想リソース使用率)である。uCUjは、vCUjの機能に割り当てられた仮想計算リソースに対する当該機能のリソース使用率(仮想リソース使用率)である。 Further, uDUi is the resource usage rate (virtual resource usage rate) of the function of vDUi with respect to the virtual computing resources allocated to the function. uCUj is the resource usage rate (virtual resource usage rate) of the function vCUj with respect to the virtual computing resources allocated to the function.
次に図7を参照して本実施形態に係る基地局機能配置決定方法の例を説明する。図7は、本実施形態に係る基地局機能配置決定方法の例の説明図である。ここでは、基地局機能配置決定方法の例として、DUの計算機リソース情報とCUの計算機リソース情報とに基づいて基地局機能配置を決定する方法について説明する。 Next, an example of the base station function allocation determination method according to this embodiment will be explained with reference to FIG. FIG. 7 is an explanatory diagram of an example of the base station function allocation determination method according to the present embodiment. Here, as an example of the method for determining the base station functional layout, a method for determining the base station functional layout based on the computer resource information of the DU and the computer resource information of the CU will be described.
図7には、アンテナサイト(サーバーs_a)の計算機リソース情報(サーバーs_aの計算機リソース使用率us_a)の時系列の例を表すグラフと、収容局(サーバーs_b)の計算機リソース情報(サーバーs_bの計算機リソース使用率us_b)の時系列の例を表すグラフとが示される。アンテナサイトの計算機リソース情報(サーバーs_aの計算機リソース使用率us_a)は、アンテナサイトに配置されたvDU#2とvDU#3とvCU#3とのサーバーリソース使用率から上記(1)式により算出される。収容局の計算機リソース情報(サーバーs_bの計算機リソース使用率us_b)は、収容局に配置されたvDU#1とvCU#1とvCU#2とのサーバーリソース使用率から上記(1)式により算出される。
FIG. 7 shows a graph showing an example of a time series of computer resource information (computer resource usage rate us_a of server s_a) of the antenna site (server s_a) and computer resource information of the accommodation station (server s_b) (computer resource usage rate us_a of server s_b). A graph representing an example of a time series of the resource usage rate us_b) is shown. The computer resource information of the antenna site (computer resource usage rate us_a of server s_a) is calculated from the server resource usage rate of
図7の例では、各サーバーの計算機リソース使用率usが閾値(例えば、0.9)を越えないように制約条件を設定して、基地局機能配置の最適解を求める。 In the example of FIG. 7, a constraint condition is set so that the computer resource usage rate us of each server does not exceed a threshold value (for example, 0.9), and an optimal solution for the base station function arrangement is determined.
例えば、アンテナサイトの計算機リソースが逼迫する一方、収容局の計算機リソースに余裕がある場合、計算機リソース使用率us_a,us_bに基づいて基地局機能配置を変更することによって、アンテナサイトの輻輳を回避することができる。 For example, if the computer resources at the antenna site are tight while the computer resources at the accommodation station are available, congestion at the antenna site can be avoided by changing the base station functional arrangement based on the computer resource usage rates us_a and us_b. be able to.
例えば、vDU及びvCUの仮想リソース使用率の中に逼迫している仮想リソース使用率が存在し且つ各計算機リソース使用率us_a,us_bが閾値以下である場合、当該仮想リソース使用率が逼迫している機能(vDU、vCU)に割り当てる仮想計算リソースを増やすことによって、基地局機能配置を変更しなくても対処することができる。 For example, if there is a tight virtual resource usage rate among the virtual resource usage rates of vDU and vCU, and each computer resource usage rate us_a, us_b is below the threshold, the virtual resource usage rate is tight. By increasing the virtual computing resources allocated to the functions (vDU, vCU), it is possible to cope with this problem without changing the base station functional arrangement.
なお、基地局機能配置の最適解の探索方法として、例えば数理計画法や機械学習等を利用してもよい。 Note that, as a method of searching for an optimal solution for base station function allocation, for example, mathematical programming, machine learning, or the like may be used.
上述したように本実施形態によれば、O-RAN仕様の無線アクセスネットワーク(RAN)において、DUに関する計算機リソースの情報に基づいて基地局機能配置を決定することができるという効果が得られる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to obtain the effect that base station function allocation can be determined based on information on computer resources related to DU in a radio access network (RAN) based on O-RAN specifications.
なお、これにより、例えば無線アクセスネットワークにおける総合的なサービス品質の向上を実現することができることから、国連が主導する持続可能な開発目標(SDGs)の目標9「レジリエントなインフラを整備し、持続可能な産業化を推進するとともに、イノベーションの拡大を図る」に貢献することが可能となる。 Furthermore, as this can improve the overall service quality of radio access networks, for example, goal 9 of the Sustainable Development Goals (SDGs) led by the United Nations, ``Build resilient infrastructure and achieve sustainable It will be possible to contribute to "promoting industrialization and expanding innovation."
以上、本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、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。 Although the embodiment of the present invention has been described above in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment, and design changes and the like may be made without departing from the gist of the present invention.
また、上述した各装置の機能を実現するためのコンピュータプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行するようにしてもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、DVD(Digital Versatile Disc)等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
Further, a computer program for realizing the functions of each device described above may be recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium may be read into a computer system and executed. Note that the "computer system" here may include hardware such as an OS and peripheral devices.
Furthermore, "computer-readable recording media" refers to flexible disks, magneto-optical disks, ROMs, writable non-volatile memories such as flash memory, portable media such as DVDs (Digital Versatile Discs), and media built into computer systems. A storage device such as a hard disk.
さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(例えばDRAM(Dynamic Random Access Memory))のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。
Furthermore, "computer-readable recording medium" refers to volatile memory (for example, DRAM (Dynamic It also includes those that retain programs for a certain period of time, such as Random Access Memory).
Further, the program may be transmitted from a computer system storing the program in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in a transmission medium. Here, the "transmission medium" that transmits the program refers to a medium that has a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line.
Moreover, the above-mentioned program may be for realizing a part of the above-mentioned functions. Furthermore, it may be a so-called difference file (difference program) that can realize the above-described functions in combination with a program already recorded in the computer system.
1…無線アクセスネットワーク(RAN)、2…基地局機能群、10…SMOフレームワーク、11…SMO機能部、12…Non-RT RIC、20…基地局機能配置制御部、201…基地局機能配置情報取得部、202…基地局機能配置情報記憶部、203…KPI取得部、204…基地局機能配置設定情報送信部、205…制御部 1...Radio access network (RAN), 2...Base station function group, 10...SMO framework, 11...SMO function unit, 12...Non-RT RIC, 20...Base station function placement control unit, 201...Base station function placement Information acquisition unit, 202...Base station function allocation information storage unit, 203...KPI acquisition unit, 204...Base station function allocation setting information transmission unit, 205...Control unit
Claims (5)
少なくともDUの計算機リソース情報に基づいて前記無線アクセスネットワークの基地局機能配置を決定する制御部と、
を備える基地局機能配置制御装置。 a KPI acquisition unit that acquires computer resource information of at least a DU (Distributed Unit) as a KPI (Key Performance Indicator) of a node included in a base station functional arrangement of a radio access network with O-RAN specifications, via an O1 interface;
a control unit that determines a base station functional arrangement of the radio access network based on at least computer resource information of DU;
A base station function allocation control device comprising:
請求項1に記載の基地局機能配置制御装置。 The computer resource information is information including a resource usage rate of the function with respect to virtual calculation resources allocated to the function of the DU,
The base station function allocation control device according to claim 1.
請求項1又は2のいずれか1項に記載の基地局機能配置制御装置。 The computer resource information is information including a resource usage rate of the function of the DU with respect to computer resources possessed by the server on which the function is activated.
The base station function allocation control device according to claim 1 or 2.
前記基地局機能配置制御装置が、少なくともDUの計算機リソース情報に基づいて前記無線アクセスネットワークの基地局機能配置を決定する制御ステップと、
を含む基地局機能配置制御方法。 A base station function allocation control device transmits computer resource information of at least a DU (Distributed Unit) as a KPI (Key Performance Indicator) of a node included in a base station function allocation of an O-RAN specification radio access network via an O1 interface. A KPI acquisition step to be acquired;
a control step in which the base station function allocation control device determines a base station function allocation of the radio access network based on at least computer resource information of DU;
A base station function allocation control method including:
O-RAN仕様の無線アクセスネットワークの基地局機能配置に含まれるノードのKPI(Key Performance Indicator)として少なくともDU(Distributed Unit)の計算機リソース情報を、O1インターフェースを介して取得するKPI取得ステップと、
少なくともDUの計算機リソース情報に基づいて前記無線アクセスネットワークの基地局機能配置を決定する制御ステップと、
を実行させるためのコンピュータプログラム。 In the computer of the base station function allocation control device,
a KPI acquisition step of acquiring computer resource information of at least a DU (Distributed Unit) as a KPI (Key Performance Indicator) of a node included in a base station functional arrangement of a radio access network with O-RAN specifications, via an O1 interface;
a control step of determining a base station functional arrangement of the radio access network based on at least computer resource information of DU;
A computer program for running.
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