WO2022149412A1 - 基地局装置、無線通信装置及び通信方法 - Google Patents

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WO2022149412A1
WO2022149412A1 PCT/JP2021/045836 JP2021045836W WO2022149412A1 WO 2022149412 A1 WO2022149412 A1 WO 2022149412A1 JP 2021045836 W JP2021045836 W JP 2021045836W WO 2022149412 A1 WO2022149412 A1 WO 2022149412A1
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WO
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frequency band
radio bearer
base station
data flow
flow
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PCT/JP2021/045836
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信一郎 津田
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ソニーグループ株式会社
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/06Reselecting a communication resource in the serving access point
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00Local resource management
    • H04W72/04Wireless resource allocation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04W72/00Local resource management
    • H04W72/50Allocation or scheduling criteria for wireless resources
    • H04W72/54Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on quality criteria
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W76/00Connection management
    • H04W76/20Manipulation of established connections
    • H04W76/25Maintenance of established connections

Definitions

  • This disclosure relates to a base station device, a wireless communication device, and a communication method.
  • 5G The 5th generation mobile communication system, so-called 5G, which has the features of ultra-high speed, low latency, high reliability, and multiple simultaneous connections, was first standardized as Rel-15 in 2018 and became compatible with 5G in March 2020. The service has also started in Japan. So far, companies in industries that are not very familiar with the cellular industry have begun to participate in standardization work. These new industries are also called vertical sectors and are increasing their presence.
  • Local 5G is an attempt by companies and local governments other than telecommunications carriers to build a 5G communication environment as a self-employed network and utilize the 5G communication environment for IoT (Internet of Things) and smart factories. In Japan, the frequency band for this local 5G was also allocated.
  • Patent Document 1 discloses a mechanism for changing the frequency resource allocated to the traffic based on the characteristics of the traffic and the frequency band. However, Patent Document 1 does not disclose a mechanism for starting operation at a shared frequency as needed, and transmits a synchronization signal even when traffic is not allocated to the shared frequency to wastefully occupy the shared frequency. There was a problem of closing it.
  • the present disclosure provides a base station device, a wireless communication device, and a communication method that efficiently utilize an appropriate frequency band.
  • the base station apparatus of the present disclosure includes a radio bearer management unit that establishes at least one first radio bearer in the first frequency band, and a first data flow and a second data flow in the at least one first radio bearer.
  • the wireless bearer management unit includes a flow control unit that allocates data flows and controls the first data flow and the second data flow, and the radio bearer management unit has the first data flow according to the communication quality of the first data flow.
  • a second radio bearer to which the first data flow or the second data flow is assigned is established in the second frequency band.
  • At least one first radio bearer is established in the first frequency band, and the first data flow and the second data flow are assigned to the at least one first radio bearer.
  • a second radio bearer that controls the first data flow and the second data flow and allocates the first data flow or the second data flow according to the communication quality of the first data flow. Establish in 2 frequency bands.
  • the wireless communication device of the present disclosure is a communication unit that communicates data of a data flow assigned to the wireless bearer by the base station device and a wireless bearer control unit that establishes a wireless bearer with the base station device in the first frequency band.
  • the radio bearer control unit receives information from the base station apparatus instructing the operation frequency band to be changed to the second frequency band, the radio bearer control unit sets the base station in the second frequency band.
  • a second radio bearer is established with the device, and the communication unit communicates data of the data flow whose allocation destination has been changed to the second radio bearer by the base station device.
  • the figure which shows an example of the structure of a wireless communication system The figure which shows an example of the structure of the network architecture of a 5G system. The figure which shows an example of a QoS architecture. The figure which shows an example of the three-layer structure in a common frequency band. The figure which shows an example which identifies a frequency band based on exclusivity. The figure which shows an example of the structure of the base station apparatus of this embodiment. The figure which shows an example of the structure of the wireless communication device of this embodiment. The figure which shows an example of the correspondence relation of the feature of standardized 5QI and QoS. The figure which shows an example of the selection process of the operating frequency band according to QoS. The figure which shows another example of the selection process of the operating frequency band according to QoS.
  • the figure which shows another example of the selection process of the operating frequency band according to QoS The figure which shows another example of the selection process of the operating frequency band according to QoS.
  • the figure which shows another example of the selection process of the operating frequency band according to QoS The figure which shows an example of the process which classifies a GBR QoS flow based on a priority.
  • FIG. 1 is an example of the configuration of the wireless communication system 10.
  • the wireless communication system 10 is composed of a base station device 20, a management device 30, and one or more wireless communication devices 40.
  • the base station device 20 is a node called Node B.
  • the management device 30 is a device that manages the base station device 20 and the wireless communication device 40. Further, the management device 30 is, for example, a device including a function of a core network in a cellular system. It may be described as core network 30 by using the same reference code as that of the management device.
  • the core network 30 is composed of a plurality of network functions (Network Functions). Each network function may be integrated into one physical device or may be distributed to a plurality of physical devices.
  • Network Functions Network Functions
  • the management device 30 may be distributed and arranged in a plurality of devices.
  • the base station device 20 and the management device 30 constitute one network, and provide wireless communication services to the wireless communication device 40.
  • the management device 30 is connected to the Internet 50, and the wireless communication device 40 can use various services provided via the Internet 50 via the base station device 20.
  • the wireless communication system 10 may include a plurality of base station devices 20. Further, each base station device 20 constitutes one or more cells, and the wireless communication system 10 arranges the plurality of cells in two dimensions or three dimensions so that the wireless communication service can be used. To configure. Further, each base station device 20 may be equipped with an antenna array composed of a plurality of antenna elements to provide Advanced Antenna Technology represented by MIMO (Multiple Input Multiple Output) and beamforming.
  • MIMO Multiple Input Multiple Output
  • the wireless communication system 10 may form a network in a form called a local 5G, a non-public network, or a private network. Further, the wireless communication system 10 may be a closed form of a local network without the management device 30 having a connection with the Internet 50.
  • the non-public network is provided, for example, in the form of SNPN (Stand-alone Non-Public Network) or PNI-NPN (Public Network Integrated NPN).
  • the non-public network provided in the form of SNPN is identified by a combination of PLMN (Public Land Mobile Network) ID and NID (Network identifier). This combination of PLMN ID and NID may be an identifier called SPNP ID.
  • the non-public network provided in the form of PNI-NPN is identified by the PLMN ID, and further, the contractor / UE (User Equipment) that can access the CAG cell belonging to the non-public network by the CAG (Closed Access Group) ID. ) Group can be limited.
  • the cell is one or more coverages provided by the base station apparatus 20.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of a 5GS (5G System) network architecture.
  • This network architecture is composed of a UE (User Equipment) 40, a (R) AN (Radio Access Network / Access Network) 20, and a core network 30.
  • the UE 40 corresponds to the wireless communication device 40.
  • (R) AN20 is an NF (Network Function) corresponding to the base station apparatus 20.
  • the core network 30, or any network function included in the core network 30, corresponds to the management device 30.
  • the core network 30 in 5GS is referred to as NGC (Next Generation Core), 5GC (5G Core), or the like.
  • NGC Next Generation Core
  • 5G Core 5G Core
  • the control plane functions are AMF (Access and Mobility Management Function) 301, NEF (Network Exposure Function) 302, NRF (Network Repository Function) 303, NSSF (Network Slice Selection Function) 304, and PCF (Policy). Control Function) 305, SMF (Session Management Function) 306, UDM (Unified Data Management) 307, AF (Application Function) 308, AUSF (Authentication Server Function) 309, and UCMF (UE radio Capability Management Function) 310. It is composed of a plurality of NFs (Network Functions) including.
  • NFs Network Functions
  • UDM307 includes a UDR (Unified Data Library) that retains and manages subscriber information, and an FE (Front End) unit that processes subscriber information.
  • the AMF 301 also manages mobility.
  • the SMF 306 manages the session.
  • the UCMF 310 holds UE radio capability information (UE Radio Capability Information) corresponding to all UE radio capability IDs (UE Radio Capability IDs) in the PLMN (Public Land Mobile Network).
  • the UCMF 310 is responsible for assigning each PLMN-assigned UE Radio Capability ID (PLMN-assigned UE Radio Capability ID).
  • Namf is a service-based interface provided by AMF301
  • Nsmf is a service-based interface provided by SMF306
  • Nnef is a service-based interface provided by NEF302
  • Npcf is a service provided by PCF305.
  • Nudm is a service-based interface provided by UDM307
  • Naf is a service-based interface provided by AF308
  • Nnrf is a service-based interface provided by NRF303
  • Nnssf is a service-based interface provided by NSSF304
  • Nausf is a service-based interface. It is a service-based interface provided by AUSF309.
  • Each NF Network Function exchanges information with other NFs via each service-based interface.
  • the UPF (User Plane Function) 330 has a user plane processing function.
  • the DN (Data Network) 340 has a function of enabling connection to a service unique to the MNO (Mobile Network Operator), the Internet, and a third-party service.
  • (R) AN20 has a function of enabling connection with RAN (RadioAccessNetwork) and connection with AN (AccessNetwork) other than RAN.
  • (R) AN20 includes a base station apparatus 20 called gNB or ng-eNB.
  • RAN may be referred to as NG (Next Generation) -RAN.
  • Information is exchanged between the UE 40 and the AMF 301 via the reference point N1.
  • (R) Information is exchanged between AN20 and AMF301 via the reference point N2.
  • Information is exchanged between SMF306 and UPF330 via the reference point N4.
  • the SMF306 executes QoS control for each service data flow that can be applied to both IP and Ethernet type data flows (service data flows). By controlling the QoS for each service data flow, the SMF 306 provides the authorized QoS for each specific service. Indicators such as QoS subscriber information, along with policy rules such as service-based, subscription-based, or predefined PCF internal policies. You may use it.
  • the SMF306 determines the QoS to authorize to the QoS flow using the PCC (Policy and Charging Control) rules related to the QoS flow (QoS controlled data flow).
  • PCC Policy and Charging Control
  • the SMF 306 can notify the PCF 305 that the QoS flow has been deleted. Further, the SMF 306 can notify the PCF 305 that the GFBR cannot be guaranteed if the guaranteed bit rate of the QoS flow, that is, the GFBR (Guaranteed Flow Bit Rate) cannot be guaranteed.
  • FIG. 3 is an example of the QoS architecture (reprinted from 3GPP TS38.300).
  • GBR Guard flow Bit Rate
  • non-GBR QoS flow are supported.
  • the GBR QoS flow corresponds to the bandwidth-guaranteed QoS flow
  • the non-GBR QoS flow corresponds to the bandwidth-unguaranteed QoS flow.
  • NAS Non-Access Stratum
  • different QoS within a PDU Provided Unit
  • the QoS flow is encapsulated on the NG-U interface.
  • the QoS flow is identified in the PDU session by the QFI (QoS Flow ID) carried as a header.
  • the NG-RAN 20 (eg, base station device 20) can establish at least one radio bearer, the DRB (Data Radio Bearer), along with the PDU session, and can further establish an additional DRB.
  • the DRB is a logical path for transmitting data.
  • the NG-RAN 20 and the core network 30 ensure the quality of service by allocating packets to QoS and DRB suitable for the service. That is, two stages of mapping of IP flow and QoS flow in NAS (Non-Access Stratum) and mapping of QoS flow and DRB in AS (Access Stratum) are performed.
  • the QoS flow consists of a QoS profile provided from the core network 30 to the NG-RAN 20 and a QoS rule (s) provided from the core network 30 to the UE 40. ).
  • the QoS profile is used by the NG-RAN 20 to determine the processing method on the wireless interface.
  • QoS rules are used to instruct the UE 40 to map uplink user plane traffic to QoS.
  • the QoS profile is provided to (R) AN20 by SMF306 via AMF301 and via reference point N2, or is preset to (R) AN20.
  • the SMF 306 can provide one or more QoS rules via the AMF 301 and, optionally, the QoS parameters of the QoS flow level associated with these QoS rules to the UE 40 via the reference point N1. .. In addition to, or instead of this, the UE 40 can apply Reflective QoS control.
  • the QoS flow can be either GBR (bandwidth guaranteed) or non-GBR (bandwidth non-guaranteed) flow type depending on the QoS profile.
  • the QoS profile of the QoS flow includes parameters such as 5QI (5G QoS Identifier) and ARP (Allocation and Retention Priority).
  • ARP contains information on priority level, pre-emption capability, and pre-emption vulnerability.
  • the ARP priority level defines the relative importance of the QoS flow, and is set in the range of 1 to 15 with the highest importance being 1.
  • ARP pre-emption capability is an indicator that defines whether a QoS flow can use resources already allocated to other QoS flows with lower priority.
  • ARP pre-emption vulnerability is an index that defines whether or not the resources allocated to a QoS flow are surrendered to other QoS flows with higher priority. Either "enabled” or “disabled” must be set for the ARP pre-emption capability and the ARP pre-emption vulnerability.
  • the QoS profile is an uplink and downlink GFBR (Guaranteed Flow Bit Rate), an uplink and downlink MFBG (Maximum Flow Bit Rate), and an uplink and downlink maximum packet. Includes loss rate (Maximum Packet Loss Rate), Delay Critical Resource Type, Notification Control, etc.
  • the QoS profile includes RQA (Reflective QoS Attribute), additional QoS flow information (Additional QoS Flow Information), and the like.
  • Notification Control of the QoS parameter indicates whether or not the notification from the RAN is requested when the QoS flow cannot satisfy the GFBR. If the Notification Control is "enable" for a GBR QoS flow and the RAN determines that it cannot meet the GFBR, the RAN 20 must send a notification to the SMF 306. At that time, unless the RAN 20 is in a special state requesting the release of the RAN resource of this GBP QoS flow, for example, a radio link failure or congestion inside the RAN (RAN internal convergence), the RAN 20 performs a QoS flow. Must be maintained. If the RAN 20 determines that the GFBR can be satisfied again, the RAN 20 sends a new notification to that effect to the SMF 306.
  • the AMBR (Aggregate Maximum Bit Rate) is related to the Session-AMBR of each PDU session and the UE-AMBR of each UE.
  • Session-AMBR limits the aggregate bit rate expected to be provided across all non-GBR quality of service flows for a particular PDU session and is managed by UPF (User Plane Function).
  • UPF User Plane Function
  • the UE-AMBR limits the aggregate bit rate expected to be provided across all non-GBR QoS flows for a UE and is managed by the RAN 20.
  • 5QI is related to QoS features and provides guidelines for setting node-specific parameters for each QoS flow.
  • Standardized or preset 5G QoS features can be known from 5QI and are not explicitly signaled.
  • the signaled QoS features can be included as part of the QoS profile.
  • the features of QoS include Priority level, Packet Delay Budget, Packet Error Rate, Averaging window, Maximum Data Burst Volume, etc. Consists of elements.
  • the packet delay allowable time may include the packet delay allowable time in the core network 30.
  • the DRB wireless bearer
  • the NG-RAN 20 allocates (maps) a QoS flow to a DRB based on a quality of service (QFI) and a related QoS profile. Different DRBs can be established for packets that request different packet forwarding processes (see FIG. 3). Alternatively, multiple QoS flows belonging to the same PDU session can be multiplexed into the same DRB (see FIG. 3).
  • QFI quality of service
  • mapping of QoS flows to the DRB is controlled by mapping rules signaled in two different ways.
  • One is a method called Reflective mapping, in which the UE 40 monitors the QFI (s) of the downlink packet for each DRB and applies the same mapping to the uplink.
  • the other method is a method called Explicit Configuration, in which the mapping rule of the QoS flow to the DRB is explicitly signaled by RRC (RadioResourceControl).
  • QFI QoS Flow ID
  • NG-RAN20 Non-Access Stratum
  • Reflective mapping for the QoS flow carried by a certain DRB. If not used, the QoS for that DRB will not be signaled on the Uu interface.
  • the NG-RAN 20 can be configured to signal the UE 40 on the Uu interface.
  • a default DRB (defalt DRB) can be set for each PDU session, and if the uplink packet does not conform to either Explicit Configuration or Reflective mapping, the UE 40 will send the packet to the PDU session. Map to the default DRB.
  • the core network 30 is an arbitrary QoS flow to instruct to increase the frequency of certain traffic compared to other non-GBR QoS flows established on the same PDU session. Additional QoS flow information parameters related to may be transmitted to the NG-RAN 20.
  • the NG-RAN 20 may map the GBR flow and the non-GBR flow to the same DRB, or may map them to different DRBs. Further, the NG-RAN 20 may map a plurality of GBR flows to the same DRB, or may map them to different DRBs.
  • FIG. 4 shows an example of a three-tier configuration in a shared frequency band.
  • the frequency band assigned to the Incumbent 401 can be shared by the PAL (Priority Access Licensees) 402 and the GAA (General Authorized Access) 403, which have different exclusivity from the Inclusive 401.
  • PAL Primary Access Licensees
  • GAA General Authorized Access
  • CBRS Chip Broadband Radio Service
  • the first tier, called the Incumbent is the tier that the federal government (eg, radar system) can access with the highest priority when needed.
  • the second layer called PAL Primary Access Licensees
  • PAL Primary Access Licensees
  • GAA General Authorized Access
  • FIG. 5 is an example of identifying a frequency band based on exclusion.
  • An exclusivity identifier (Exclusivity Identifier), which is an ID for identifying exclusivity, is defined, and each frequency band is classified based on the height of exclusivity.
  • ID 1 is assigned to a licensed frequency band (Licensed band) exclusively assigned to a telecommunications carrier (PLMN) or NPN (nonPublic Network) carrier, and the second layer (PAL) in a shared frequency band having a three-layer structure. Is assigned an ID of 2, and an ID of 3 is assigned to the third layer (GAA).
  • ID 4 is assigned to an unlicensed band such as the 2.4 GHz band IMS band.
  • the exclusivity may be predefined for each band, or may be dynamically set according to the availability of each band.
  • the frequency band assigned to the Incumbent 401 shown in FIG. 4 above corresponds to the licensed frequency band having an ID of 1.
  • the classification shown in FIG. 5 is an example, and may be another classification method based on the priority in exclusivity. For example, an ID (for example, Exclusivity Differentiator) for classifying with finer particle size in the same Exclusivity Identifier is introduced, and each frequency band is set as a priority in exclusivity by using a combination of these two IDs. You may try to classify based on.
  • ID for example, Exclusivity Differentiator
  • exclusive ID-frequency band mapping information Information related to the mapping between the exclusive ID and the frequency band
  • PCF305 manages exclusive ID-frequency band mapping information. Further, when the management device 30 updates the exclusive ID-frequency band mapping information, the management device 30 promptly provides the base station device 20 with the updated exclusive ID-frequency band mapping information to update the information. To instruct.
  • the management device 30 may manage the information related to the exclusivity ID that can be used by each wireless communication device 40 by including it in the contractor information.
  • the management device 30 may set information related to the exclusivity ID that can be used based on the capabilities notified from each wireless communication device 40, for example, UE radiocapability information. ..
  • FIG. 6 is an example of the configuration of the base station device 20 of the present embodiment.
  • the base station device 20 includes a communication unit 21, a storage unit 22, a network communication unit 23, and a control unit 24.
  • the communication unit 21 includes a reception processing unit 211, a transmission processing unit 212, and a plurality of antennas 214.
  • the communication unit 21 may include a plurality of reception processing units 211 and transmission processing units 212, respectively.
  • the number of antennas 214 is 2, but the number of antennas 214 may be 1 or 3 or more.
  • the communication unit 21 is a signal processing unit for wireless communication with another wireless communication device (for example, wireless communication device 40).
  • the communication unit 21 operates according to the control of the control unit 24.
  • the communication unit 21 corresponds to one or a plurality of wireless access methods.
  • the communication unit 21 corresponds to both NR and LTE.
  • the communication unit 21 may support W-CDMA and cdma2000 in addition to NR and LTE. Further, the communication unit 21 may support an automatic retransmission technique such as HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest).
  • HARQ Hybrid Automatic Repeat reQuest
  • the communication unit 21 includes a reception processing unit 211, a transmission processing unit 212, and an antenna 214.
  • the wireless communication unit 21 may include a plurality of reception processing units 211, transmission processing units 212, and antennas 214, respectively.
  • each unit of the communication unit 21 may be individually configured for each wireless access method.
  • the reception processing unit 211 and the transmission processing unit 212 may be individually configured by LTE and NR.
  • the antenna 214 may be composed of a plurality of antenna elements (for example, a plurality of patch antennas).
  • the communication unit 21 may be configured to be beamforming.
  • the wireless communication unit 21 may be configured to be capable of polarization beamforming using vertically polarized waves (V polarization) and horizontally polarized waves (H polarization).
  • the communication unit 21 is a communication interface for performing uplink or downlink communication with the wireless communication device 40.
  • the reception processing unit 211 performs reception processing of the uplink signal received via the antenna 214.
  • the reception processing unit 211 includes a wireless reception unit 211a, a multiple separation unit 211b, a demodulation unit 211c, and a decoding unit 211d.
  • the wireless receiver 211a down-converts the uplink signal, removes unnecessary frequency components, controls the amplification level, quadrature demodulates, converts to a digital signal, removes the guard interval (cyclic prefix), and performs fast Fourier transform.
  • the frequency domain signal is extracted by.
  • the multiplex separation unit 211b separates uplink channels such as PUSCH (Physical Uplink Shared Channel) and PUCCH (Physical Uplink Control Channel) and uplink reference signals from the signal output from the wireless reception unit 211a.
  • PUSCH Physical Uplink Shared Channel
  • PUCCH Physical Uplink Control Channel
  • the demodulation unit 211c demodulates the received signal with respect to the modulation symbol of the uplink channel by using a modulation method such as BPSK (Binary Phase Shift Keying) or QPSK (Quadrature Phase shift Keying).
  • the modulation method used by the demodulation unit 211c may be 16QAM (Quadrature Amplitude Modulation), 64QAM, or 256QAM. In this case, the signal points on the constellation do not necessarily have to be equidistant.
  • the constellation may be a non-uniform constellation (NUC: Non Uniform Constellation).
  • the decoding unit 411d performs decoding processing on the coded bits of the demodulated uplink channel.
  • the decoded uplink data and uplink control information are output to the control unit 24.
  • the transmission processing unit 212 performs transmission processing of downlink control information and downlink data.
  • the transmission processing unit 212 includes a coding unit 212a, a modulation unit 212b, a multiplexing unit 212c, and a wireless transmission unit 212d.
  • the coding unit 212a encodes the downlink control information and the downlink data input from the control unit 24 by using a coding method such as block coding, convolutional coding, or turbo coding.
  • the coding unit 212a may be encoded by a polar code (Polar code) or by an LDPC code (Low Density Parity Check Code).
  • the modulation unit 212b modulates the coding bits output from the coding unit 212a by a predetermined modulation method such as BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM, 256QAM and the like. In this case, the signal points on the constellation do not necessarily have to be equidistant.
  • the constellation may be a non-uniform constellation.
  • the multiplexing unit 212c multiplexes the modulation symbol of each channel and the downlink reference signal and arranges them in a predetermined resource element.
  • the wireless transmission unit 212d performs various signal processing on the signal from the multiplexing unit 212c.
  • the radio transmitter 212d converts to the frequency domain by fast Fourier transform, adds a guard interval (cyclic prefix), generates a baseband digital signal, converts to an analog signal, orthogonal modulation, up-conversion, and extra. Performs processing such as removing frequency components and amplifying power.
  • the signal generated by the transmission processing unit 212 is transmitted from the antenna 214.
  • the storage unit 22 is a storage device that can read and write data such as DRAM, SRAM, flash memory, and a hard disk.
  • the storage unit 22 functions as a storage means for the base station device 20.
  • the storage unit 22 temporarily or permanently stores various programs and various data for the operation of the base station apparatus 20.
  • the storage unit 22 holds, for example, the QoS profile and the exclusive ID-frequency band mapping information described above.
  • the network communication unit 23 is a communication interface for communicating with a node (for example, a management device 30) located at a higher level on the network.
  • the network communication unit 23 is a LAN interface such as a NIC (Network Interface Card).
  • the network communication unit 23 may be a wired interface or a wireless interface.
  • the network communication unit 23 functions as a network communication means of the base station apparatus 20.
  • the control unit 24 is a controller that controls each unit of the base station device 20.
  • the control unit 24 is realized by, for example, a processor (hardware processor) such as a CPU (Central Processing Unit), an MPU (Micro-Processing Unit), and a GPU (Graphics Processing Unit).
  • the control unit 24 is realized by the processor executing various programs stored in the storage device inside the base station device 20 using a RAM (Random Access Memory) or the like as a work area.
  • the control unit 24, the communication unit 21, and the network communication unit 23 may be realized by an integrated circuit such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or an FPGA (Field-Programmable Gate Array).
  • the CPU, MPU, GPU, ASIC, and FPGA can all be regarded as controllers.
  • the control unit 24 includes a transfer unit 241, an operating frequency control unit 242, a wireless bearer management unit 243, and a QoS flow control unit 244.
  • These functional blocks may be software blocks or hardware blocks.
  • each of the above-mentioned functional blocks may be one software module realized by software (including a microprogram), or may be one circuit block on a semiconductor chip (die).
  • each functional block may be one processor or one integrated circuit. The method of configuring the functional block is arbitrary.
  • the transfer unit 241 performs transfer processing by transmitting information received from one device to another device.
  • the transfer unit 241 transfers the NAS (Non-Access Stratum) message received from the wireless communication device 40 to the management device 30, or transfers the NAS message received from the management device 30 to the wireless communication device 40.
  • the management device 30 manages wireless access and mobility. Further, the transfer unit 241 transfers the QoS profile received from the management device 30 and the exclusive ID-frequency band mapping information received from the management device 30 to the storage unit 22.
  • the operating frequency control unit 242 sets and operates an operating frequency band for the communication unit 21 to receive the uplink signal and transmit the downlink signal.
  • the operating frequency control unit 242 sets a frequency band for establishing the DRB, which is a wireless bearer, as the operating frequency band.
  • the operating frequency control unit 242 can set and operate a plurality of operating frequency bands for one wireless communication device 40 at the same time. good.
  • the operating frequency control unit 242 sets, for example, a license frequency band, a shared frequency band, or a frequency band selected from a license-free frequency band as an operating frequency band.
  • the licensed frequency band, the shared frequency band, or the license-free frequency band may each be composed of a plurality of frequency bands.
  • selecting a license frequency band means selecting a frequency to be used as an operating frequency band from a plurality of frequency bands included in the license frequency band.
  • the operating frequency control unit 242 may set and operate the frequency band selected by the radio bearer management unit 243, which will be described later, based on the QoS profile and the exclusive ID-frequency band mapping information. Details of the selection of the operating frequency band will be described later.
  • the wireless bearer management unit 243 establishes at least one wireless bearer (DRB) with the wireless communication device 40 in accordance with the PDU session establishment request from the wireless communication device 40.
  • the wireless bearer management unit 243 selects an operating frequency band from one or more operating frequency bands operated by the operating frequency control unit 242 based on the QoS profile and the exclusive ID-frequency band mapping information.
  • the DRB may be established in the selected operating frequency band (eg, licensed frequency band). Details of the selection of the operating frequency band that establishes the DRB will be described later.
  • the wireless bearer management unit 243 can also establish a plurality of DRBs for the same wireless communication device 40. Further, the wireless bearer management unit 243 establishes at least one DRB for each operating frequency band when a plurality of operating frequency bands are set for the same wireless communication device 40 at the same time, and the DRB of each operating frequency band. It is also possible to communicate with the same wireless communication device 40 at the same time (for example, communication by carrier aggregation or multi-connectivity).
  • the radio bearer management unit 243 changes the radio bearer to which the data flow (QoS flow) assigned to the radio bearer established in a certain frequency band is assigned to the radio bearer in another frequency band
  • the radio bearer management unit 243 changes the radio bearer to which the data flow (QoS flow) is assigned.
  • the frequency band for establishing the wireless bearer to be changed may be determined based on the flow type (GBR or non-GBR, etc.) of the data flow. For example, the exclusivity of the frequency band may be determined based on the flow type, and the frequency band having the determined exclusivity may be selected as the frequency band to be changed.
  • the wireless bearer management unit 243 instructs the operating frequency control unit 242 to add the selected frequency band as the operating frequency band, and the operating frequency control unit 242 sets the instructed frequency band as the operating frequency band and sets the frequency. Start operation of the band.
  • the QoS flow control unit 244 assigns a day flow (QoS flow) to each of one or more DRBs established by the radio bearer management unit 243, and controls the QoS flow in the corresponding DRB based on the QoS profile. ..
  • the QoS flow control unit 244 may assign a plurality of QoS flows to one DRB.
  • the plurality of QoS flows may include a plurality of QoS flows of a plurality of flow types such as GBR and non-GBR, or may include a plurality of QoS flows of the same flow type.
  • the QoS flow control unit 244 has a function of measuring the communication quality of the QoS flow.
  • Examples of communication quality include, but are not limited to, bit rate, packet delay time, packet error rate, and the like.
  • the packet error may include not only the case where an error is detected at the time of decrypting the packet but also the case where the packet cannot be received due to loss.
  • the QoS flow control unit 244 has a function of determining whether or not the QoS flow satisfies the communication quality requirement required for the QoS flow.
  • Communication quality requirements include, for example, at least one of a bit rate requirement, a delay time requirement, and an error rate requirement.
  • the QoS flow control unit 244 responds to the communication quality of the first data flow when, for example, the first data flow and the second data flow belong to a certain frequency band (first frequency band) as a plurality of QoS flows.
  • first frequency band a certain frequency band
  • the radio bearer to which the first data flow or the second data flow is assigned is assigned to another frequency band (second frequency band).
  • second frequency band a frequency band assigned to the radio bearer to which the first data flow or the second data flow is assigned.
  • the allocation of the other QoS flow is changed to the second frequency band, so that the first frequency band can be used. Free up space so that the first data flow meets the communication quality requirements.
  • the first data flow and the second data flow may be a data flow with the same wireless communication device or a data flow with different wireless communication devices.
  • the first data flow and the second data flow are data flows with the same wireless communication device, when the first data row and the second data flow are assigned to the same DRB, and to different DRBs. It can be assigned in any case.
  • the radio bearer management unit 243 allocates the first data flow or the second data flow when it is decided to change the allocation of the first data flow or the second data flow to the second frequency band. Establish a radio bearer in the second frequency band. At this time, the second frequency band may be newly set by the operating frequency control unit 242, or may be already in operation. The exclusivity of the second frequency band (see FIG. 5) may be determined according to the flow type of the data flow for which the allocation destination is changed. After the radio bearer is established in the second frequency band, the QoS flow control unit 244 changes the allocation of the first data flow or the second data flow to the second frequency band.
  • the second frequency band corresponds to a license-free frequency band or GAA in a shared frequency band.
  • a frequency band is selected from the frequency bands, and the allocation destination of the second data flow is changed to the radio bearer established in the selected frequency band. If the selected frequency band is already in operation, it is possible to additionally establish a radio bearer in the operating frequency band. Further, when the selected frequency band is in operation and the DRB is established, the allocation destination of the second data flow may be changed to the DRB. In this case, the process of establishing a new DRB in the selected frequency band may be omitted.
  • the wireless bearer assigned to the second data flow By changing the wireless bearer assigned to the second data flow in this way, the amount of available resources (free capacity) in the first frequency band increases, and the first data flow meets the communication quality requirements. Enables.
  • the radio bearer to which the second data flow belongs may be released from the first frequency band. As a result, the free capacity of the first frequency band can be further increased, and the load on the base station device 20 and the wireless communication device 40 can be reduced.
  • the concept of a base station includes not only a donor base station but also a relay base station (also referred to as a relay station or a relay station). Further, the concept of a base station includes not only a structure having a function of a base station but also a device installed in the structure.
  • the structure is, for example, a high-rise building, a house, a steel tower, a station facility, an airport facility, a port facility, a stadium, or the like.
  • the concept of structure includes not only buildings but also structures such as tunnels, bridges, dams, walls and iron pillars, and equipment such as cranes, gates and windmills.
  • the concept of a structure includes not only a structure on land (above ground in a narrow sense) or in the ground, but also a structure on water such as a pier and a mega float, and an underwater structure such as an ocean observation facility.
  • a base station can be rephrased as an information processing device.
  • the base station device 20 may be a donor station or a relay station (relay station). Further, the base station device 20 may be a fixed station or a mobile station.
  • a mobile station is a wireless communication device (for example, a base station) configured to be mobile.
  • the base station device 20 may be a device installed on the mobile body or may be the mobile body itself.
  • a relay station having mobility can be regarded as a base station device 20 as a mobile station.
  • devices that are originally mobile capable such as vehicles, UAVs (Unmanned Aerial Vehicles) represented by drones, and smartphones, and that are equipped with base station functions (at least part of the base station functions) are also mobile. It corresponds to the base station apparatus 20 as a station.
  • the mobile body may be a mobile terminal such as a smartphone or a mobile phone.
  • the moving body may be a moving body (for example, a vehicle such as a car, a bicycle, a bus, a truck, a motorcycle, a train, a linear motor car, etc.) that moves on land (ground in a narrow sense), or in the ground (for example, a vehicle).
  • a moving body for example, a subway
  • a tunnel for example, a subway
  • the moving body may be a moving body moving on the water (for example, a ship such as a passenger ship, a freight ship, a hovercraft, etc.), or a moving body moving underwater (for example, a submarine, a submarine, an unmanned submarine, etc.). It may be a submarine).
  • the moving body may be a moving body (for example, an aircraft such as an airplane, an airship, or a drone) that moves in the atmosphere.
  • a moving body for example, an aircraft such as an airplane, an airship, or a drone
  • the base station device 20 may be a ground base station (ground station) installed on the ground.
  • the base station device 20 may be a base station arranged in a structure on the ground, or may be a base station installed in a moving body moving on the ground.
  • the base station device 20 may be an antenna installed in a structure such as a building and a signal processing device connected to the antenna.
  • the base station device 20 may be a structure or a mobile body itself. "Ground" is not only land (ground in a narrow sense) but also ground in a broad sense including underground, water, and water.
  • the base station device 20 is not limited to the ground base station.
  • the base station device 20 may be an aircraft station. From the perspective of satellite stations, aircraft stations located on Earth are ground stations.
  • the base station device 20 is not limited to the ground station.
  • the base station device 20 may be a non-ground base station device (non-ground station) capable of floating in the air or in space.
  • the base station device 20 may be an aircraft station or a satellite station.
  • a satellite station is a satellite station that can float outside the atmosphere.
  • the satellite station may be a device mounted on a space moving body such as an artificial satellite, or may be a space moving body itself.
  • Space moving objects are moving objects that move outside the atmosphere. Examples of space moving objects include artificial celestial bodies such as artificial satellites, spacecraft, space stations, and spacecraft.
  • the satellites that serve as satellite stations are low orbit (LEO: Low Earth Orbiting) satellites, medium orbit (MEO: Medium Earth Orbiting) satellites, stationary (GEO: Geostationary Earth Orbiting) satellites, and high elliptical orbit (HEO: Highly Elliptical Orbiting) satellites. ) It may be any of the satellites.
  • the satellite station may be a device mounted on a low earth orbit satellite, a medium earth orbit satellite, a geostationary satellite, or a high elliptical orbit satellite.
  • the Aircraft Bureau is a wireless communication device that can float in the atmosphere, such as aircraft.
  • the aircraft station may be a device mounted on an aircraft or the like, or may be an aircraft itself.
  • the concept of an aircraft includes not only heavy aircraft such as airplanes and gliders, but also light aircraft such as balloons and airships.
  • the concept of an aircraft includes not only heavy aircraft and light aircraft, but also rotary-wing aircraft such as helicopters and autogyros.
  • the aircraft station (or the aircraft on which the aircraft station is mounted) may be an unmanned aerial vehicle such as a drone.
  • unmanned aerial vehicle also includes unmanned aerial vehicles (UAS: Unmanned Aircraft Systems) and tethered unmanned aerial vehicles (tethered UAS).
  • UAS Unmanned Aircraft Systems
  • tethered UAS tethered unmanned aerial vehicles
  • unmanned aerial vehicle includes a light unmanned aerial vehicle system (LTA: Lighter than Air UAS) and a heavy unmanned aerial vehicle system (HTA: Heavier than Air UAS).
  • HAPs High Altitude UAS Platforms.
  • the size of the coverage of the base station apparatus 20 may be as large as that of a macro cell or as small as that of a pico cell. Of course, the size of the coverage of the base station apparatus 20 may be extremely small, such as a femtocell. Further, the base station device 20 may have a beamforming capability. In this case, the base station apparatus 20 may form a cell or a service area for each beam.
  • the concept of a base station may consist of a set of multiple physical or logical devices.
  • the base station may be classified into a plurality of devices such as BBU (Baseband Unit) and RU (Radio Unit).
  • the base station may be interpreted as an aggregate of these plurality of devices.
  • the base station may be either BBU or RU, or both.
  • the BBU and RU may be connected by a predetermined interface (for example, eCPRI (enhanced Common Public Radio Interface)).
  • RU may be paraphrased as RRU (Remote Radio Unit) or RD (Radio DoT).
  • the RU may correspond to gNB-DU (gNB Distributed Unit) described later.
  • the BBU may be compatible with gNB-CU (gNB Central Unit), which will be described later.
  • the RU may be a device integrally formed with the antenna.
  • the antenna of the base station (for example, the antenna integrally formed with the RU) may adopt the Advanced Antenna System and support MIMO (for example, FD-MIMO) or beamforming.
  • the antenna included in the base station may include, for example, 64 transmitting antenna ports and 64 receiving antenna ports.
  • the antenna mounted on the RU may be an antenna panel composed of one or more antenna elements, and the RU may mount one or more antenna panels.
  • the RU has two types of antenna panels, a horizontally polarized antenna panel and a vertically polarized antenna panel, or two types of antenna panels, a right-handed circularly polarized antenna panel and a left-handed circularly polarized antenna panel. It may be installed. Further, the RU may form and control an independent beam for each antenna panel.
  • a plurality of base stations may be connected to each other.
  • One or more base stations may be included in a radio access network (RAN: Radio Access Network).
  • the base station may be simply referred to as a RAN, a RAN node, an AN (Access Network), or an AN node.
  • RAN in LTE may be called EUTRAN (Enhanced Universal Terrestrial RAN).
  • EUTRAN Enhanced Universal Terrestrial RAN
  • RAN in NR is sometimes called NGRAN.
  • RAN in W-CDMA (UMTS) may be referred to as UTRAN.
  • the LTE base station may be referred to as eNodeB (Evolved Node B) or eNB.
  • EUTRAN includes one or more eNodeBs (eNBs).
  • the base station of NR may be referred to as gNodeB or gNB.
  • NGRAN contains one or more gNBs.
  • the EUTRAN may include a gNB (en-gNB) connected to a core network (EPC) in an LTE communication system (EPS).
  • EPC core network
  • EPS LTE communication system
  • the NGRAN may include an ng-eNB connected to the core network 5GC in a 5G communication system (5GS).
  • 5GS 5G communication system
  • the base station When the base station is eNB, gNB, etc., the base station may be referred to as 3GPP access (3GPP Access). Further, when the base station is a wireless access point (Access Point), the base station may be referred to as non-3GPP access (Non-3GPP Access). Further, the base station may be an optical overhanging device called RRH (Remote Radio Head).
  • the base station When the base station is gNB, the base station may be a combination of the above-mentioned gNB-CU and gNB-DU, or may be one of gNB-CU and gNB-DU. You may.
  • the gNB-CU hosts a plurality of higher layers (for example, RRC, SDAP, PDCP) among the access layers (Access Stratum) for communication with the UE.
  • the gNB-DU hosts a plurality of lower layers (for example, RLC, MAC, PHY) in the access layer (Access Stratum). That is, among the messages / information described later, RRC signaling (quasi-static notification) may be generated by gNB-CU, while MAC CE and DCI (dynamic notification) may be generated by gNB-DU. ..
  • RRC configurations quadsi-static notifications
  • IE: cellGroupConfig some of the RRC configurations (quasi-static notifications), such as IE: cellGroupConfig, are generated by gNB-DU, and the remaining configurations are generated by gNB-CU. May be good.
  • These configurations may be transmitted and received by the F1 interface described later.
  • the base station may be configured to be able to communicate with other base stations.
  • the base stations may be connected by an X2 interface.
  • the devices may be connected by an Xn interface.
  • the devices may be connected by the F1 interface described above.
  • the message / information described later may be transmitted between a plurality of base stations via, for example, an X2 interface, an Xn interface, or an F1 interface. ..
  • the cell provided by the base station may be called a serving cell.
  • the concept of serving cell includes PCell (Primary Cell) and SCell (Secondary Cell).
  • PCell Primary Cell
  • SCell Secondary Cell
  • dual connectivity includes EUTRA-EUTRA Dual Connectivity, EUTRA-NR Dual Connectivity (ENDC), EUTRA-NR Dual Connectivity with 5GC, NR-EUTRA Dual Connectivity (NEDC), and NR-NR Dual Connectivity.
  • the serving cell may include a PSCell (Primary Secondary Cell or Primary SCG Cell).
  • PSCell Primary Secondary Cell or Primary SCG Cell
  • the PSCell provided by the SN (Secondary Node) and zero or more SCells may be referred to as SCG (Secondary Cell Group).
  • SCG Secondary Cell Group
  • PUCCH physical uplink control channel
  • the physical uplink control channel (PUCCH) is transmitted by PCell and PSCell, but not by SCell.
  • radio link failure is also detected in PCell and PSCell, but not in SCell (it does not have to be detected).
  • PCell and PSCell have a special role in the serving cell, and therefore are also called SpCell (Special Cell).
  • One downlink component carrier and one uplink component carrier may be associated with each cell.
  • the system bandwidth corresponding to one cell may be divided into a plurality of BWPs (Bandwidth Part).
  • BWPs Bandwidth Part
  • one or a plurality of BWPs may be set in the UE, and one BWP portion may be used in the UE as an active BWP (Active BWP).
  • the radio resources for example, frequency band, numerology (subcarrier spacing), and slot configuration
  • the wireless communication device 40 may differ for each cell, each component carrier, or each BWP.
  • FIG. 7 is an example of the configuration of the wireless communication device 40 of the present embodiment.
  • the wireless communication device 40 includes a communication unit 41, a storage unit 42, and a control unit 43.
  • the communication unit 41 includes a reception processing unit 411, a transmission processing unit 412, and a plurality of antennas 414.
  • the communication unit 41 may include a plurality of reception processing units 411 and transmission processing units 412, respectively. Further, in the illustrated example, the number of antennas 414 is 2, but the number of antennas 414 may be 1 or 3 or more.
  • the communication unit 41 is an interface for performing uplink or downlink communication with the base station device 20.
  • the reception processing unit 411 performs reception processing of the downlink signal received via the antenna 414.
  • the reception processing unit 411 includes a wireless reception unit 411a, a multiple separation unit 411b, a demodulation unit 411c, and a decoding unit 411d.
  • the wireless receiver 411a performs down-conversion, removal of unnecessary frequency components, control of amplification level, orthogonal demodulation, conversion to digital signal, removal of guard interval (cyclic prefix), and fast Fourier transform for the downlink signal.
  • the frequency domain signal is extracted by.
  • the multiplex separation unit 411b separates downlink channels such as PDSCH (Physical Downlink Shared Channel) and PDCCH (Physical Downlink Control Channel) and downlink reference signals from the signal output from the radio reception unit 411a.
  • the demodulation unit 411c demodulates the received signal with respect to the modulation symbol of the downlink channel by using a modulation method such as BPSK (Binary Phase Shift Keying) or QPSK (Quadrature Phase shift Keying).
  • BPSK Binary Phase Shift Keying
  • QPSK Quadrature Phase shift Keying
  • the modulation method used by the demodulation unit 411c may be 16QAM (Quadrature Amplitude Modulation), 64QAM, or 256QAM. In this case, the signal points on the constellation do not necessarily have to be equidistant.
  • the constellation may be a non-uniform constellation (NUC: Non Uniform Constellation).
  • the decoding unit 411d performs decoding processing on the coded bits of the demodulated downlink channel.
  • the decoded downlink data and downlink control information are output to the control unit 43.
  • the transmission processing unit 412 performs uplink control information and uplink data transmission processing.
  • the transmission processing unit 412 includes a coding unit 412a, a modulation unit 412b, a multiplexing unit 412c, and a wireless transmission unit 412d.
  • the coding unit 412a encodes the uplink control information and the uplink data input from the control unit 43 by using a coding method such as block coding, convolutional coding, or turbo coding.
  • the coding unit 412a may be coded by a polar code (Polar code) or coded by an LDPC code (Low Density Parity Check Code).
  • the modulation unit 412b modulates the coding bits output from the coding unit 412a by a predetermined modulation method such as BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM, 256QAM and the like. In this case, the signal points on the constellation do not necessarily have to be equidistant.
  • the constellation may be a non-uniform constellation.
  • the multiplexing unit 412c multiplexes the modulation symbol of each channel and the uplink reference signal and arranges them in a predetermined resource element.
  • the wireless transmission unit 412d performs various signal processing on the signal from the multiplexing unit 412c.
  • the radio transmitter 412d converts to the frequency domain by fast Fourier transform, adds a guard interval (cyclic prefix), generates a baseband digital signal, converts to an analog signal, orthogonal modulation, up-conversion, and extra. Performs processing such as removing frequency components and amplifying power.
  • the signal generated by the transmission processing unit 412 is transmitted from the antenna 414.
  • the storage unit 42 is a storage device that can read and write data such as DRAM, SRAM, flash memory, and a hard disk.
  • the storage unit 42 functions as a storage means for the wireless communication device 40.
  • the storage unit 42 temporarily or permanently stores various programs and various data for the operation of the wireless communication device 40.
  • the control unit 43 controls to store the data acquired via the reception processing unit 411 in the storage unit 42.
  • the acquired data is, for example, information acquired from the base station apparatus 20 via system information or individual signaling (dedicated signaling).
  • the control unit 43 includes an operating frequency setting unit 431 and a wireless bearer control unit 432.
  • These functional blocks may be software blocks or hardware blocks.
  • each of the above-mentioned functional blocks may be one software module realized by software (including a microprogram), or may be one circuit block on a semiconductor chip (die).
  • each functional block may be one processor or one integrated circuit. The method of configuring the functional block is arbitrary.
  • the operating frequency setting unit 431 sets the operating frequency band based on the RRC Reconfiguration message received from the base station device 20.
  • the RRCReconfiguration message may include CellReselectionPriority and CellReselectionSubPriority as information relating to frequency priority for selecting a cell. That is, the operating frequency setting unit 431 sets the frequency having the highest priority as the operating frequency band.
  • the RRCReconfiguration message may include information necessary for handover to different frequency bands (inter-Frequency Handover) provided by the same base station apparatus 20. That is, the operating frequency setting unit 431 sets the change destination frequency (Target Frequency) as the operating frequency band instead of the change source frequency (Source Frequency) in accordance with the instruction of the inter-frequency handover.
  • the RRCReconfiguration message is a message containing information necessary for changing the DRB to which the data flow is allocated from one frequency band (for example, the first frequency band) to another frequency band (for example, the second frequency band) (for example, an upper layer message). ) Corresponds.
  • the radio bearer control unit 432 establishes at least one DRB with the base station device 20 in the frequency band instructed by the base station device 20.
  • the communication unit 41 performs data communication of at least one QoS flow (data flow) via at least one established DRB.
  • the radio bearer control unit 432 is instructed to perform frequency-to-frequency handover from the base station device 20 to the change destination frequency (Target Frequency) for a certain data flow.
  • a new DRB is established with the frequency of the change destination as the operating frequency band, and the DRB to which the data flow is assigned is changed to the new DRB.
  • the communication unit 41 communicates the data of the data flow whose allocation destination has been changed by the base station apparatus 20 via the changed DRB. This makes it possible to increase the free capacity of the frequency band in which the DRB of the change source has been established.
  • the wireless bearer control unit 432 may release the DRB of the change source after changing the DRB to which the data flow is assigned. This can further increase the free space. However, even after the DRB to which the data flow is assigned is changed, if another data flow assigned to the change source DRB exists, the DRB is not released.
  • the data flow whose allocation destination has been changed is processed via the DRB of the frequency band of the change destination after the inter-frequency handover.
  • the data flow allocation may be changed to the DRB. obtain. In this case, the process of establishing a new DRB in the changed frequency band may be omitted.
  • the wireless communication device 40 is, for example, a mobile phone, a smart device (smartphone or tablet), a PDA (Personal Digital Assistant), or a personal computer. Further, the wireless communication device 40 may be a device such as a commercial camera equipped with a communication function, or may be a motorcycle or a mobile relay vehicle equipped with a communication device such as an FPU (Field Pickup Unit). good. Further, the wireless communication device 40 may be an M2M (Machine to Machine) device or an IoT (Internet of Things) device.
  • M2M Machine to Machine
  • IoT Internet of Things
  • the wireless communication device 40 may be capable of NOMA (Non-Orthogonal Multiple Access) communication with the base station device 20.
  • NOMA communication is communication using non-orthogonal resources (transmission, reception, or both).
  • the wireless communication device 40 may be able to use an automatic retransmission technique such as HARQ when communicating with the base station device 20.
  • the wireless communication device 40 may be capable of side-link communication with another wireless communication device 40.
  • the wireless communication device 40 may be able to use an automatic retransmission technique such as HARQ even when performing side link communication.
  • the wireless communication device 40 may also be capable of NOMA communication in communication (side link) with another wireless communication device 40.
  • the wireless communication device 40 may be capable of LPWA communication with other communication devices (for example, the base station device 20 and the other wireless communication device 40). Further, the wireless communication used by the wireless communication device 40 may be wireless communication using millimeter waves. The wireless communication (including side link communication) used by the wireless communication device 40 may be wireless communication using radio waves, or wireless communication using infrared rays or visible light (optical radio). May be good.
  • the wireless communication device 40 may be a mobile device.
  • the mobile device is a mobile wireless communication device.
  • the wireless communication device 40 may be a wireless communication device installed on the mobile body or may be the mobile body itself.
  • the wireless communication device 40 may be a vehicle (Vehicle) moving on the road such as an automobile, a bus, a truck, or a motorcycle, or a wireless communication device mounted on the vehicle.
  • the mobile body may be a mobile terminal, or may be a mobile body that moves on land (ground in a narrow sense), in the ground, on the water, or in the water.
  • the moving body may be a moving body that moves in the atmosphere such as a drone or a helicopter, or may be a moving body that moves outside the atmosphere such as an artificial satellite.
  • the wireless communication device 40 may be connected to a plurality of base stations or a plurality of cells at the same time to perform communication. For example, when one base station supports a communication area via a plurality of cells (for example, pCell, sCell), carrier aggregation (CA: Carrier Aggregation) technology or dual connectivity (DC: Dual Connectivity) technology, By the multi-connectivity (MC) technique, it is possible to bundle the plurality of cells and communicate with the base station device 20 and the wireless communication device 40. Alternatively, the wireless communication device 40 and the plurality of base station devices 20 can communicate with each other via the cells of different base station devices 20 by the coordinated transmission / reception (CoMP: Coordinated Multi-Point Transmission and Reception) technique.
  • CoMP Coordinated Multi-Point Transmission and Reception
  • FIG. 8 is an example of the correspondence between standardized 5QI and QoS features.
  • the standardized QoS is the resource type (ResourceType), default priority (DefaultPriorityLevel), packet delay allowable time (PacketDelayBudget), packet error rate (PacketErrorRate), and default maximum data burst amount (Default).
  • DefaultMaximumDataBurstVolume characterized by the default average window (DefaultAveragingWindow).
  • the Resource Type is for determining whether or not a dedicated resource related to the QoS flow level GFBR (Guaranteed Flow Bit Rate) is continuously allocated, and is used for GBR (Guaranteed flow Bit Rate). And non-GBR.
  • the GBR QoS flow uses either the GBR resource type (GBRResourceType) or the delay-critical GBR resource type (Delay-criticalGBRResourceType).
  • the delay critical GBR resource type defines an upper limit of the delay time as a delay request.
  • the non-GBR QoS flow uses only the Non-GBR Resource Type.
  • GBR, non-GBR and Delay-critical GBR correspond to an example of a flow type of QoS flow.
  • Priority Level is an index showing the priority in scheduling resources in a QoS flow.
  • the standardized 5QI is associated with the default value of priority.
  • the priority may be signaled to the base station apparatus 20 together with the standardized 5QI. When the base station apparatus 20 receives the priority, the base station apparatus 20 must use the received priority instead of the default value.
  • Packet Delay Budget defines the upper limit of the delay between the UE 40 and UPF330 that terminates the N6 interface as the packet delay allowable time.
  • PDB Packet Delay Allowable Time
  • the PDB value is the same for the uplink and downlink.
  • GFBR Guard Flow Bit Rate
  • Packet Error Rate defines the upper limit of the packet loss rate that is not caused by congestion.
  • PER Packet Error Rate
  • MDBV Maximum Data Burst Volume
  • MDBV Maximum Data Burst Volume
  • 5G-AN Access Network
  • the delayed critical GBR resource type GBR QoS flow must be associated with the MDBV.
  • a standardized 5QI for the delayed critical GBR resource type is associated with the default value for MDBV.
  • the MDBV may be signaled to the base station apparatus 20 together with the standardized 5QI. When the base station apparatus 20 receives the MDBV, the base station apparatus 20 must use the received MDBV instead of the default value.
  • the average window shows the period for calculating GFBR (Guaranteed Flow Bit Rate) and MFBR (Maximum Flow Bit Rate).
  • the GBR QoS flow must be associated with the average window.
  • the standardized 5QI for GBR and deferred critical GBR resource types is associated with the default value for the average window.
  • the average window may be signaled to the base station apparatus 20 and UPF 330 together with the standardized 5QI. When the base station apparatus 20 and UPF330 receive the average window, they must use the received average window instead of the default value.
  • FIG. 9 is a flowchart showing a first example of the operation frequency band selection process according to QoS by the base station apparatus 20.
  • the operating frequency control unit 242 operates a frequency band (referred to as frequency band RF1 here) belonging to the licensed frequency band previously assigned to the main body that manages the base station device 20. It is set as a frequency band (step 101).
  • the operating frequency control unit 242 uses this frequency band RF1 to start transmitting a downlink signal and receiving an uplink signal.
  • the wireless bearer management unit 243 establishes at least one DRB with the wireless communication device 40 in accordance with the PDU session establishment request from the wireless communication device 40. This DRB is established on the frequency band RF1.
  • the DRB established in the frequency band RF1 corresponds to the first radio bearer established in the first frequency band as an example.
  • the management device 30 generates a QoS profile from the contract information of the wireless communication device 40 and the policy based on the service used, and provides the QoS profile to the base station device 20.
  • the management device 30 transfers the updated QoS profile to the base station device 20.
  • the policy applied to the wireless communication device 40 is changed according to the change of the setting of the production line due to the difference in the type of work or process in the factory or the change of the medical device due to the difference in the type of surgery in the operating room.
  • the QoS profile is updated.
  • the QoS flow control unit 244 determines the method of the QoS flow transfer processing in the DRB based on the QoS profile (including the case where it is updated) from the management device 30.
  • the QoS flow transfer process includes scheduling radio resources for the QoS flow, and the QoS flow control unit 244 allocates (maps) one or more QoS flows to the DRB.
  • the base station device 20 establishes different DRBs with a plurality of wireless communication devices on the frequency band RF1 and assigns a QoS flow to each.
  • the QoS flow control unit 244 acquires the QoS information regarding the QoS flow assigned to the DRB established between all the wireless communication devices 40 (step 102). Subsequently, the QoS flow control unit 244 determines whether or not there is a QoS flow for which GBR is set (step 103). If there is no QoS flow for which GBR is set, the processing after step 102 is repeated according to a fixed or variable cycle or an event.
  • the event is, for example, a timing at which a new DRB is established, a timing at which an existing DRB is released, a timing at which a QoS profile is updated, and the like.
  • the QoS flow control unit 244 determines whether or not the DRB can satisfy the GFBR (bit rate request) of the QoS flow (step 104).
  • the QoS flow in which the GBR is set corresponds to the first data flow assigned to the DRB as an example, and the GFBR corresponds to the communication quality requirement required for the first data flow as an example.
  • the processing after step 102 is repeated according to a fixed or variable cycle or an event.
  • the operating frequency control unit 242 describes a frequency band different from the frequency band RF1 (here, frequency band RF2) based on the exclusive ID-frequency band mapping information. ) (Step 105).
  • the process of setting the frequency band RF2 includes the process of acquiring the permission for use. For example, the process of setting the frequency band RF2 sends a request including information related to the position of the base station apparatus 20 to an external frequency management database, and in response, the frequency band RF2 permitted to be used and the maximum transmission power are used.
  • the base station apparatus 20 is composed of one gNB-CU and a plurality of gNB-DUs
  • the information relating to the position of the base station apparatus 20 is the information relating to the positions of the plurality of gNB-DUs. May be good.
  • the permission to use this frequency band RF2 is the license in the TV white space database (TV White Space Database), SAS (Spectrum Access System) introduced in CBRS (Citizens Broadband Radio Service), and the 6 GHz band in North America. It may be acquired via an AFC (Automated Frequency Coordination) system introduced for unnecessary use.
  • the operating frequency control unit 242 sets, for example, a GAA frequency band having a lower exclusivity than the shared frequency band PAL, or a license-free frequency band as the frequency band RF2.
  • the operating frequency control unit 242 starts transmission of the downlink signal and reception of the uplink signal using the frequency band RF2 in addition to the frequency band RF1.
  • the wireless bearer management unit 243 transmits an RRC Reconfiguration message to the wireless communication device 40 that terminates the DRB to which the non-GBR QoS flow is assigned in the frequency band RF1. As a result, the wireless communication device 40 is started to perform the processing necessary for establishing a new DRB in the frequency band RF2.
  • the processing required to establish a new DRB includes, for example, a handover process for changing the DRB that allocates the non-GBR QoS flow from the frequency band RF1 to the frequency band RF2.
  • the DRB to which the non-GBR QoS flow is assigned in the frequency band RF1 is the same DRB as the DRB to which the above-mentioned GBR QoS flow is assigned, it may be any of different DRBs.
  • the GBR QoS flow wireless communication device 40 and the non-QoS flow wireless communication device 40 may be the same wireless communication device or different wireless communication devices.
  • the radio bearer management unit 243 establishes a new DRB (second radio bearer) in the frequency band RF2 in accordance with the handover processing, and the QoS flow control unit 244 performs the non-GBR QoS flow in the frequency band RF1. Assign to this newly established DRB (step 106). That is, the non-GBR QoS flow is newly assigned to the DRB in the frequency band RF2. As a result, the non-GBR QoS flow assigned to the DRB in the frequency band RF1 is released.
  • the DRB established in the frequency band RF2 corresponds to the second radio bearer established in the second frequency band as an example.
  • the QoS flow control unit 244 determines whether or not the QoS flow of the GBR can satisfy the GFBR (bit rate requirement) in the frequency band RF1 (step 107). That is, it is determined whether or not the DRB to which the QoS flow of GBR is assigned satisfies the GFBR. If the GFBR of the QoS flow of the GBR cannot be satisfied, the SMF 306 is notified to that effect (step 108). On the other hand, if the GFBR can be satisfied, the process is terminated.
  • the GFBR bit rate requirement
  • step 104 it is determined whether or not the GFBR can be satisfied, but if there is a GBR QoS flow of the delay critical GBR resource type, packet delay tolerance is allowed instead of GFBR or in addition to GFBR. It may be determined whether or not the delay request due to time can be satisfied. Further, instead of GFBR or in addition to GFBR, it may be determined whether or not the packet error rate requirement is satisfied. For example, it may be determined whether or not the value of the packet error rate is equal to or less than the threshold value.
  • the radio bearer management unit 243 may release the change source DRB. ..
  • the radio bearer management unit 243 may release the change source DRB.
  • the frequency band RF1 when the QoS flow of GBR and the QoS flow of non-GBR are assigned to different wireless communication devices, or when they are assigned to different DRBs of the same wireless communication device, such processing is performed. It is possible to do.
  • the DRB to which the non-GBR QoS flow is assigned was changed to the frequency band RF2 in step 106 described above, but instead of the non-GBR QoS flow, the GBR QoS flow determined in step 104 cannot be satisfied.
  • the DRB to which is assigned may be changed.
  • the PAL frequency band may be selected as the frequency band RF2 selected in step 105.
  • the PAL frequency band has higher exclusivity than the unlicensed frequency band or the frequency band corresponding to GAA.
  • FIG. 10 is a flowchart showing a second example of the operation frequency band selection process according to QoS by the base station apparatus 20. Since the processes from step 101 to step 104 are the same as those in FIG. 9, the description is omitted here in order to avoid duplication of the description.
  • the QoS flow control unit 244 sets priorities for a plurality of GBR QoS flows in the frequency band RF1 based on 5QI and ARP (Allocation and Retention Priority) of the QoS profile. Specifically, a plurality of GBR QoS flows are classified into a plurality of groups having priorities based on their respective characteristics (step 201). For classification, for example, delay critical GBR resource type, priority, packet error rate, packet delay permissible time, etc. can be used. The details of the classification process will be described later.
  • the operating frequency control unit 242 sets a frequency band different from the frequency band RF1 (here, referred to as frequency band RF3) based on the exclusivity ID-frequency band mapping information (step 202).
  • the process of setting the frequency band RF3 includes the process of acquiring the permission for use.
  • the process of setting the frequency band RF3 sends a request including information related to the position of the base station apparatus 20 to an external frequency management database, and in response, the frequency band RF3 permitted to be used and the maximum transmission power. Includes processing to receive information including.
  • the operating frequency control unit 242 sets, for example, a frequency band corresponding to the PAL of the shared wavenumber band as the frequency band RF3.
  • the PAL frequency band has higher exclusivity than the frequency band corresponding to GAA of the common wavenumber band and the license-free frequency band.
  • the operating frequency control unit 242 starts transmission of the downlink signal and reception of the uplink signal using the frequency band RF3 in addition to the frequency band RF1.
  • the wireless bearer management unit 243 assigns the GBR QoS flow, which has a lower priority than the GBR QoS flow determined not to satisfy the GFBR in step 104, to the wireless communication device 40 that terminates the DRB in the frequency band RF1. In response, send an RRC Reconfiguration message. As a result, the wireless bearer management unit 243 causes the wireless communication device 40 to activate the processing necessary for establishing a new DRB in the frequency band RF3.
  • the processing required to establish a new DRB includes, for example, a handover process for changing the allocation of a low priority GBR QoS flow from frequency band RF1 to frequency band RF3.
  • the GBR QoS flow with a lower priority may be anything as long as it has a lower priority than the GBR QoS flow determined not to satisfy the GFBR.
  • it may be a GBR QoS flow classified into the lowest priority group, or it may be a QoS flow of a group having a predetermined value (for example, 1) lower than the group to which the GBR QoS flow determined not to satisfy GFBR belongs. good.
  • the radio bearer management unit 243 establishes a new DRB (second radio bearer) in the frequency band RF3 in accordance with the handover processing, and the QoS flow control unit 244 has the above-mentioned low priority in the frequency band RF1. Allocate the GBR QoS flow to this newly established DRB (step 203). That is, the GBR QoS flow having a low priority is newly assigned to the DRB in the frequency band RF3.
  • the DRB established in the frequency band RF3 corresponds to the second radio bearer established in the second frequency band as an example. Subsequently, since the processing after step 107 is the same as that in FIG. 9, the description is omitted here in order to avoid duplication of the description.
  • the radio bearer management unit 243 may release the change source DRB. ..
  • step 203 above the allocation of the lower priority QoS flow is changed to the frequency band RF3, but the allocation of the higher priority QoS flow than the QoS flow determined to be unable to satisfy the GFBR is changed to the frequency band RF3. You may.
  • FIG. 11 is a flowchart showing a third example of the operation frequency band selection process according to QoS by the base station apparatus 20. Since the processes from step 101 to step 104 are the same as those in FIG. 9, the description is omitted here in order to avoid duplication of the description.
  • the QoS flow control unit 244 uses either a non-GBR QoS flow or a low-priority GBR QoS flow as a flow candidate to be offloaded based on the setting information for selecting a candidate flow to be offloaded. Is selected (step 301).
  • the QoS flow control unit 244 determines the priority order based on 5QI and ARP as in step 201 of FIG.
  • the QoS flow control unit 244 determines whether the offloaded flow is a non-GBR QoS flow or a GBR QoS flow with a lower priority (step 302). If the offloaded flow is a non-GBR QoS flow, the processes after step 105 shown in FIG. 9 are executed. On the other hand, if the offloaded flow is a GBR QoS flow with a low priority, the processes after step 202 shown in FIG. 10 are executed.
  • the setting information for selecting a candidate for the flow to be offloaded is, for example, information indicating that the non-GBR QoS flow is preferentially offloaded. Further, the setting information for selecting the candidate flow to be offloaded may indicate the selection method based on the amount of traffic. For example, among non-GBR QoS flows or GBR QoS flows with lower priority, the flow with the largest traffic volume or the flow having a threshold value or more is selected as a candidate for offloading. Further, the setting information for selecting the candidate flow to be offloaded may indicate the selection method based on the availability of the frequency band of the shared frequency band or the license-free frequency band. Frequency band availability is, for example, the bandwidth available, the magnitude of transmit power, or the duration.
  • the GBR having a low priority as a candidate for the offload flow. Priority is given to offloading QoS flows.
  • the usable bandwidth of the GAA of the shared frequency band or the frequency band corresponding to the license-free frequency band is wider than the frequency band corresponding to the PAL of the shared frequency band, the non-GBR QoS flow is prioritized.
  • the setting information for selecting such an offload flow candidate may be set in advance in the base station apparatus 20, or may be dynamically set in the base station apparatus 20 from the management apparatus 30 via NAS signaling. It may be set.
  • FIG. 12 is a flowchart showing a fourth example of the operation frequency band selection process according to QoS by the base station apparatus 20.
  • the base station apparatus 20 has started transmission of the downlink signal and reception of the uplink signal using the frequency band RF1 and the frequency band RF2 (step 401). That is, the BGP QoS flow is communicated in the DRB of the frequency band RF1, and the non-GBR QoS flow is communicated in the DRB of the frequency band RF2.
  • the wireless communication device 40 communicating with the QoS flow of GBR and the wireless communication device 40 communicating with the QoS flow of non-GBR are both different wireless communication devices and the same wireless communication device. could be.
  • the QoS flow control unit 244 acquires the QoS information regarding the QoS flow assigned to the DRB established between all the wireless communication devices 40 (step 402). Subsequently, the QoS flow control unit 244 confirms the amount (capacity) of the radio resource consumed (utilized) by all the DRBs established on the frequency band RF1 (step 403).
  • the amount of radio resources is, for example, the number of resource blocks per unit time.
  • the QoS flow control unit 244 determines whether or not the ratio of the radio resources consumed by all the DRBs established on the frequency band RF1 is equal to or less than the threshold value (step 404).
  • the threshold is 0.6.
  • the ratio of wireless resources consumed may be expressed as a load.
  • this threshold value may be variable according to the 5QI and ARP of the QoS flow of the GBR processed by the DRB of the frequency band RF1. For example, if the guaranteed bit rate is large, a smaller threshold value is set, and if the guaranteed bit rate is small, a larger threshold value is set. Further, when the packet delay allowable time is small, a smaller threshold value is set, and when the packet delay allowable time is large, a larger threshold value is set.
  • the processing after step 402 is performed according to a fixed or variable cycle or an event.
  • the event is, for example, a timing at which a new DRB is established, a timing at which an existing DRB is released, a timing at which a QoS profile is updated, and the like.
  • the QoS flow control unit 244 is assigned the QoS flow of non-GBR in the frequency band RF2.
  • Check the amount of radio resources consumed by the DRB (step 405).
  • the QoS flow control unit 244 determines the frequency based on the amount of radio resources consumed by all DRBs on frequency band RF1 and the amount of radio resources consumed by the above-mentioned DRBs on frequency band RF2. It is determined whether or not it is possible to change the radio bearer to which the QoS flow of the non-GBR of the DRB on the band RF2 is assigned to the frequency band RF1 (step 406).
  • the QoS flow control unit 244 may determine that the QoS flow of non-GBR can be assigned to the frequency band RF1 when the difference between the two (indicating the margin of the resource amount) is a certain value or more.
  • the radio bearer management unit 243 terminates the DRB in the frequency band RF2.
  • An RRC Reconfiguration message is transmitted to the wireless communication device 40.
  • the wireless communication device 40 is activated with the processing necessary for establishing a new DRB (third wireless bearer) in the frequency band RF1.
  • the processing required to establish a new DRB includes, for example, a handover process for allocating the above-mentioned non-GBR QoS flow from the frequency band RF2 to the frequency band RF1.
  • the radio bearer management unit 243 establishes a DRB on the frequency band RF1 for allocating the non-GBR QoS flow assigned to the above-mentioned DRB in the frequency band RF2 in accordance with the handover process.
  • the QoS flow control unit 244 allocates this non-GBR QoS flow to the newly established DRB on the frequency band RF1 (step 407).
  • the radio bearer management unit 243 releases the above-mentioned DRB established on the frequency band RF2. (Step 408). Subsequently, when the radio bearer management unit 243 confirms the release of all the DRBs established in the frequency band RF2, the radio bearer management unit 243 instructs the operating frequency control unit 242 to stop the operation of the frequency band RF2. When the operating frequency control unit 242 has received permission to use the frequency band RF2, the operating frequency control unit 242 returns the permission to use the frequency band RF2 so that another user can use the frequency band RF2 (step 409). If there is another DRB that uses the frequency band RF2, it is not necessary to return the permission to use the frequency band RF2.
  • FIG. 13 is a flowchart showing a fifth example of the operation frequency band selection process according to QoS by the base station apparatus 20.
  • the base station apparatus 20 has started transmission of the downlink signal and reception of the uplink signal using the frequency band RF1 and the frequency band RF3 (step 501). That is, the BGP QoS flow is communicated in the DRB of the frequency band RF1, and the QoS flow of the GBR having a lower priority is communicated in the DRB of the frequency band RF3.
  • the QoS flow control unit 244 acquires the QoS information regarding the QoS flow assigned to the DRB established between all the wireless communication devices 40 (step 502). Subsequently, the QoS flow control unit 244 confirms the amount of radio resources consumed by all the DRBs established on the frequency band RF1 (step 503).
  • the amount of radio resources is, for example, the number of resource blocks per unit time.
  • the QoS flow control unit 244 determines whether or not the ratio of the radio resources consumed by all the DRBs established on the frequency band RF1 is equal to or less than the threshold value (step 504).
  • the threshold is 0.6.
  • the ratio of wireless resources consumed may be expressed as a load.
  • this threshold value may be variable according to the 5QI and ARP of the QoS flow of the GBR processed by the DRB of the frequency band RF1. For example, if the guaranteed bit rate is large, a smaller threshold value is set, and if the guaranteed bit rate is small, a larger threshold value is set. Further, when the packet delay allowable time is small, a smaller threshold value is set, and when the packet delay allowable time is large, a larger threshold value is set.
  • the processing after step 502 may be performed according to a fixed or variable cycle or an event.
  • the event is, for example, a timing at which a new DRB is established, a timing at which an existing DRB is released, a timing at which a QoS profile is updated, and the like.
  • the QoS flow control unit 244 is assigned the above-mentioned low priority QoS flow on frequency band RF3. Check the amount of radio resources consumed by the DRB being used (step 505). Subsequently, the QoS flow control unit is based on the amount of radio resources consumed by all DRBs established on the frequency band RF1 and the amount of radio resources consumed by the DRB in the frequency band RF3. 244 determines whether it is possible to allocate the low priority QoS flow of the DRB established in the frequency band RF3 on the frequency band RF1 (step 506).
  • the QoS flow control unit 244 may determine that it is possible to allocate a QoS flow of a GBR having a lower priority when the difference between the two (indicating a margin of the resource amount) is a certain value or more.
  • the processing after step 502 is repeated according to a fixed or variable period or an event. ..
  • the radio bearer management unit 243 determines the GBR QoS having a low priority of the DRB in the frequency band RF3.
  • a DRB for allocating the flow is established on the frequency band RF1.
  • the QoS flow control unit 244 allocates the low-priority GBR QoS flow assigned to the DRB of the frequency band RF3 to the newly established DRB on the frequency band RF1 (step 507).
  • the radio bearer management unit 243 releases the DRB established on the frequency band RF3. (Release) (step 508).
  • the radio bearer management unit 243 instructs the operating frequency control unit 242 to stop the operation of the frequency band RF3.
  • the operating frequency control unit 242 returns the permission to use the frequency band RF3 so that another user can use the frequency band RF3 (step 509). If there is another DRB that uses the frequency band RF3, it is not necessary to return the permission to use the frequency band RF3.
  • the frequency band corresponding to PAL will be added and the operation will be started, and the low priority GBR QoS flow will be offloaded. Further, in the process of FIG. 11, either a non-GBR QoS flow or a GBR QoS flow having a lower priority is selected as a candidate for the flow to be offloaded. This makes it possible to offload the QoS flow to a frequency band that matches its characteristics according to the load status of the QoS flow, the shared frequency band, and the availability of the license-free frequency band.
  • each step in each process shown in FIGS. 9 to 11 is an example, and can be replaced as appropriate. Needless to say, it is also possible to combine each step of the two processes. For example, after preferentially offloading the non-GBR QoS flow to the GAA of the shared frequency band or the frequency band corresponding to the license-free frequency band, the priority is further lowered according to the load status of the QoS flow. It is also possible to perform a process of offloading the GBR QoS flow to the frequency band corresponding to the PAL of the shared frequency band.
  • a new DRB that allocates the offloaded non-GBR QoS flow is established in the license frequency band based on the load status of the QoS flow processed by the base station apparatus 20, and the shared frequency is established. Stop using GAA, which is a shared frequency band with lower exclusivity than PAL, or a frequency band corresponding to a license-free frequency band. Further, in the process of FIG. 13, a new DRB that allocates the low priority GBR QoS flow that has been offloaded is established in the license frequency band, and has higher exclusivity than the shared frequency band GAA or the license-free frequency band. Stop using the frequency band corresponding to the PAL of the shared frequency band. As a result, it is possible to reduce the risk of occupying shared frequency bands and unlicensed frequency bands by a limited number of users, and to realize appropriate "sharing", which is the original purpose of use of those frequency bands.
  • FIG. 14 is an example of a process of setting a priority for a GBR QoS flow by classifying the GBR QoS flow into groups based on the characteristics of the GBR QoS flow.
  • the QoS flow control unit 244 sets the number of groups to be classified (step 601). For example, three groups of “high”, “medium”, and “low” are set. “High” has the highest priority and “Low” has the lowest priority. Alternatively, five groups of "high”, “slightly high”, “medium”, “slightly low”, and “low” may be set. It may be classified into groups of 4 or 6 or more.
  • step 602 it is determined whether the flow type of the GBR QoS flow is a delay critical GBR resource type or a GBR resource type with a strict delay request (step 602).
  • the GBR QoS flow is a delayed critical GBR resource type, it is classified into a high priority group (step 603).
  • the GBR QoS flow is a GBR resource type, it is classified into a group with a lower priority than the delay critical GBR resource type (step 607). In the following steps, each group is further classified. More details are as follows.
  • the delayed critical GBR resource type GBR QoS flows are further classified according to their priority (step 604). Specifically, the high-priority GBR QoS flow is classified into a higher-priority group. Subsequently, classification is performed according to the packet error rate (step 605). Specifically, the GBR QoS flow with a low packet error rate is classified into a group with a higher priority. Further, it is classified according to the packet delay allowable time (step 606). More specifically, the GBR QoS flow with a small packet delay allowable time is classified into a group with a higher priority.
  • the GBR QoS flow having the lowest packet error rate has the highest priority among these GBR QoS flows.
  • the QoS flow having the smallest allowable packet delay time has the highest priority.
  • the classification is performed in the order of priority, packet error rate, and packet delay allowable time, but the classification may be performed in any other order.
  • the GBR QoS flow of the GBR resource type is also classified in more detail in the same manner as the GBR QoS flow of the delay critical GBR resource type. Specifically, the high-priority GBR QoS flow is classified into a higher-priority group (step 608). Subsequently, classification is performed according to the packet error rate (step 609). Specifically, the GBR QoS flow with a low packet error rate is classified into a group with a higher priority. Further, the packets are classified according to the allowable packet delay time (step 610). More specifically, the GBR QoS flow with a small packet delay allowable time is classified into a group with a higher priority. In steps 608 to 610, the classification is performed in the order of priority, packet error rate, and packet delay allowable time, but the classification may be performed in any other order.
  • FIG. 15 is a sequence diagram showing an example of inter-frequency handover processing associated with QoS control.
  • the base station apparatus 20 starts operation in a frequency band belonging to the licensed frequency band (here, referred to as frequency band RF1) (step 701).
  • a wireless communication device 40 and a DRB (referred to as the first DRB here) are established in the frequency band RF1 and a non-GBR QoS flow is assigned (step 702).
  • user data (non GBR QoS flow) 703 is transferred between the UPF 330 and the base station apparatus 20, and user data (user data (non GBR QoS flow) 703 is transferred between the base station apparatus 20 and the wireless communication apparatus 40 via the first DRB.
  • non GBR QoS flow) 704 is transferred.
  • the base station apparatus 20 establishes another DRB in the same radio communication device 40 or another radio communication device 40 and the frequency band RF1 as described above before or after establishing the first DRB described above.
  • the base station device 20 allocates a GBR QoS flow to another DRB, and performs processing such as transferring user data to and from the same wireless communication device 40 or another wireless communication device 40 as described above.
  • the one or more DRBs established in the frequency band RF1 with the one or more radio communication devices 40 correspond to, for example, one or more first radio bearers established in the first frequency band.
  • the operating frequency control unit 242 sets the frequency band RF2 (step). 706), the operation in the frequency band RF1 and the frequency band RF2 is started (step 707).
  • the base station device 20 selects the wireless communication device 40 that is transferring the non-GBR QoS flow from the wireless communication devices 40 that have established the DRB in the frequency band RF1, and the selected wireless communication device 40 is used.
  • RRC Reconfiguration message 708 is sent.
  • this RRC Reconfiguration message 708 includes information necessary for inter-frequency handover from the frequency band RF1 (Source Frequency) to the frequency band RF2 (Target Frequency).
  • the wireless communication device 40 executes an inter-frequency handover from the frequency band RF1 (Source Frequency) to the frequency band RF2 (Target Frequency) (step 709), and responds to the RRC Reconfiguration Complete message 710 to the base station device 20.
  • RF1 Source Frequency
  • RF2 Target Frequency
  • the base station device 20 establishes a second DRB with the wireless communication device 40 in the frequency band RF2 and allocates a non-GBR QoS flow (step 711).
  • the user data (non GBR QoS flow) 712 is transferred between the UPF 330 and the base station apparatus 20, and the user data (user data (non GBR QoS flow) 712 is transferred between the base station apparatus 20 and the wireless communication apparatus 40 via the second DRB.
  • non GBR QoS flow) 713 is transferred.
  • the DRB established in the frequency band RF2 corresponds to the second radio bearer established in the second frequency band as an example.
  • FIG. 16 is a sequence diagram showing another example of processing of inter-frequency handover associated with QoS control.
  • the base station apparatus 20 starts operation in a frequency band belonging to the licensed frequency band (here, referred to as frequency band RF1) (step 801).
  • a wireless communication device 40 and a DRB (described here as the first DRB) are established in the frequency band RF1, and for example, a low-priority GBR QoS flow is assigned (step 802).
  • user data (low priority GBR QoS flow) 803 is transferred between the UPF 330 and the base station apparatus 20, and between the base station apparatus 20 and the wireless communication apparatus 40 via the first DRB.
  • User data (GBR QoS flow with low priority) 804 is transferred.
  • the base station apparatus 20 establishes another DRB in the same radio communication device 40 or another radio communication device 40 and the frequency band RF1 as described above before or after establishing the first DRB described above.
  • the base station device 20 allocates, for example, a high-priority GBR QoS flow to another DRB, and performs processing such as transferring user data to and from the same wireless communication device 40 or another wireless communication device 40 as described above. ..
  • the one or more DRBs established in the frequency band RF1 with the one or more radio communication devices 40 correspond to, for example, one or more first radio bearers established in the first frequency band.
  • the operating frequency control unit 242 sets the frequency band RF3 (step 806). ), The operation in the frequency band RF1 and the frequency band RF3 is started (step 807).
  • the base station device 20 selects the wireless communication device 40 that transfers the low-priority GBR QoS flow from the wireless communication devices 40 that have established the DRB in the frequency band RF1, and the selected wireless communication device 40.
  • RRC Reconfiguration message 808 is sent to.
  • this RRC Reconfiguration message 808 contains information necessary for inter-frequency handover from the frequency band RF1 (Source Frequency) to the frequency band RF3 (Target Frequency).
  • the wireless communication device 40 executes an inter-frequency handover from the frequency band RF1 (Source Frequency) to the frequency band RF3 (Target Frequency) (step 809), and responds to the RRC Reconfiguration Complete message 810 to the base station device 20.
  • RF1 Source Frequency
  • RF3 Target Frequency
  • the base station device 20 establishes a second DRB with the wireless communication device 40 in the frequency band RF3, and allocates a low priority GBR QoS flow (step 811). That is, the DRB to which the low priority GBR QoS flow is assigned is changed from the first DRB of the frequency band RF1 to the second DRB of the frequency band RF3.
  • user data (low priority GBR QoS flow) 812 is transferred between the UPF 330 and the base station apparatus 20, and between the base station apparatus 20 and the wireless communication apparatus 40 via the second DRB.
  • User data (GBR QoS flow with low priority) 813 is transferred.
  • the second DRB established in the frequency band RF3 corresponds, for example, to the second radio bearer established in the second frequency band.
  • the other QoS flow in the license band is turned off to another frequency band.
  • the GFBR By offloading the low priority GBR QoS flow to the frequency band corresponding to the PAL of the shared frequency band and processing the high priority GBR QoS flow or the Delay-critical GBR QoS flow in the license band, the GFBR or It is possible to meet the delay request.
  • the base station device can be offloaded to maintain the GFBR or the delay request. ..
  • the wireless terminal device (wireless communication device 40 in the embodiment) may be a wireless terminal device that performs wireless communication with a medical device arranged in the space of a medical institution, or may be a medical device. good. Further, the base station device 20 or the wireless communication device 40 may determine the priority of the corresponding QoS flow based on the type of the medical device and the type of the communication content. The above-mentioned configuration may be adopted based on the determined priority. As a result, the base station device 20 and the wireless communication device 40 can contribute to improving the communication quality of the wireless connection of the medical device arranged in the space of the medical institution such as the operating room. Further, the communication control system 10 can improve the communication quality of the wireless connection, such as the connection stability of the wireless connection of a plurality of medical devices in the operating room.
  • the communication control system 10 may control wireless communication of medical devices arranged in the space of a medical institution such as an operating room.
  • a private base station device 20 such as 5G or 4G controls the wireless communication link of the communication control system provided in the operating room.
  • the base station device 20 may be provided at any position as long as it is possible to control the wireless communication of the wireless terminal device 20 in the operating room.
  • the present disclosure may also have the following structure.
  • a radio bearer management unit that establishes at least one first radio bearer in the first frequency band, and a first data flow and a second data flow are assigned to the at least one first radio bearer, and the first data flow is assigned.
  • the flow control unit that controls the data flow of the above and the second data flow, Equipped with The radio bearer management unit establishes a second radio bearer in the second frequency band to which the first data flow or the second data flow is assigned according to the communication quality of the first data flow.
  • Station equipment [Item 2] The base station apparatus according to item 1, wherein the radio bearer management unit establishes the second radio bearer in the second frequency band when the communication quality of the first data flow does not satisfy the communication quality requirement. ..
  • the base station apparatus according to item 2, wherein the communication quality requirement includes at least one of a bit rate requirement, a delay time requirement, and an error rate requirement.
  • the flow control unit changes the radio bearer to which the second data flow is assigned to the second radio bearer after the second radio bearer is established. Base station equipment.
  • the flow control unit allocates the first data flow and the second data flow to the first radio bearers that are different from each other.
  • the radio bearer management unit changes the radio bearer to which the second data flow is assigned to the second radio bearer, and then releases the first radio bearer to which the second data flow is assigned. 4.
  • the base station apparatus according to 4.
  • the base station apparatus according to item 4 or 5, wherein the flow control unit selects a data flow having a lower priority than the first data flow from the plurality of data flows as the second data flow.
  • the characteristics of the plurality of data flows are At least one of the request for the delay time of the plurality of data flows, the priority set for the plurality of data flows, the error rate of the plurality of data flows, and the allowable delay time of the plurality of data flows.
  • the flow control unit allocates a plurality of second data flows to the at least one first radio bearer.
  • the base station apparatus according to item 4 or 5, wherein the flow control unit selects the second data flow for changing the radio bearer to be assigned from the plurality of second data flows based on the setting information.
  • the setting information determines to select the second data flow that changes the radio bearer to be assigned based on the availability of a plurality of frequency bands that can be selected as the second frequency band.
  • Device determines to select the second data flow that changes the radio bearer to be assigned based on the traffic volume of the plurality of second data flows.
  • An operating frequency control unit that determines the exclusivity of the frequency band that establishes the second radio bearer based on the flow type of the second data flow, and sets the frequency band having the determined exclusivity as the second frequency band.
  • the base station apparatus according to any one of items 1 to 12, comprising the above item.
  • the operating frequency control unit may use a license-free frequency band or a shared frequency band that can be used by an unlicensed user.
  • the base station apparatus according to item 13, wherein the second frequency band is defined as above.
  • the operating frequency control unit uses unlicensed in a frequency band having higher exclusivity than the license-free frequency band or a shared frequency band.
  • the base station apparatus according to item 13 or 14, wherein a frequency band having a higher exclusivity than a frequency band that can be used by a person is set as the second frequency band.
  • the flow control unit determines whether the first data flow satisfies the communication quality requirement when the radio bearer to which the second data flow is assigned is changed from the second frequency band to the first frequency band. Judgment, The radio bearer management unit establishes a third radio bearer in the first frequency band when it is determined that the communication quality requirement is satisfied.
  • the base station apparatus according to item 2 or 3, wherein the flow control unit changes the radio bearer to which the second data flow is assigned to the third radio bearer.
  • the radio bearer management unit releases the second radio bearer after changing the radio bearer to which the second data flow is assigned to the third radio bearer.
  • Item 4 Item 4. The base station according to item 4 or 5, further comprising a communication unit for transmitting a message including information necessary for switching the radio bearer to which the second data flow is assigned from the first frequency band to the second frequency band. Device.
  • a radio bearer control unit that establishes a base station device and a radio bearer in the first frequency band, A communication unit that communicates data of the data flow assigned to the wireless bearer by the base station device, and Equipped with When the radio bearer control unit receives information from the base station device instructing the operation frequency band to be changed to the second frequency band, the radio bearer control unit sets the second frequency band to the second frequency band with the base station device.
  • the communication unit is a wireless communication device that communicates data of the data flow whose allocation destination has been changed to the second wireless bearer by the base station device.
  • the radio bearer management unit instructs the start of operation of the second frequency band in accordance with the establishment of the second radio bearer.
  • the base station apparatus according to item 1.
  • the radio bearer management unit instructs to stop the operation of the second frequency band. Item 17. The base station apparatus.
  • Wireless communication system 20 Base station device 21: Communication unit 22: Storage unit 23: Network communication unit 24: Control unit 241: Transfer unit 242: Operating frequency control unit 243: Wireless bearer management unit 244: QoS flow control unit 30 : Management device 40: Wireless communication device 41: Communication unit 42: Storage unit 43: Control unit 431: Operating frequency setting unit 432: Wireless bearer control unit 301: AMF 302: NEF 303: NRF 304: NSSF 305: PCF 306: SMF 307: UDM 308: AF 309: AUSF 310: UCMF 330: UPF 340: DN

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Abstract

[課題]効率的に適切な周波数帯を活用する基地局装置、無線通信装置及び通信方法を提供する。 [解決手段]本開示の基地局装置は、第1の周波数帯に少なくとも1つの第1の無線ベアラを確立する無線ベアラ管理部と、前記少なくとも1つの第1の無線ベアラに第1のデータフロー及び第2のデータフローを割り当て、前記第1のデータフロー及び第2のデータフローを制御するフロー制御部と、を備え、前記無線ベアラ管理部は、前記第1のデータフローの通信品質に応じて、前記第1のデータフロー又は前記第2のデータフローを割り当てる第2の無線ベアラを第2の周波数帯に確立する。

Description

基地局装置、無線通信装置及び通信方法
 本開示は、基地局装置、無線通信装置及び通信方法に関する。
 超高速、低遅延・高信頼、多数同時接続という特徴を有する第5世代移動通信システム、いわゆる5Gは、2018年にRel-15として最初の規格が策定され、2020年3月に5Gに対応したサービスが国内でも開始された。これまで、セルラー業界にあまり馴染みのない業界の企業も標準化作業に参加し始めている。これらの新たな業界は垂直セクター(vertical sector)等とも呼ばれ、存在感を増しつつある。特に、industry 4.0のコンセプトに基づいて工場内の機器の通信を無線化しようというユースケースに対して、FS-CAV(Study on Communication for Automation in Vertical Domains)(S1-171422)というStudy Item(SI)の中でフィジビリティスタディが行われ、技術報告書(Technical Report)(3GPP TR 22.804)として成果がまとめられた。
 また、国内でもローカル5Gと呼ばれる運用方法の議論が活発に行われている。ローカル5Gは、通信事業者以外の企業や自治体が自営網として5G通信環境を構築して、5G通信環境をIoT(Internet of Things)やスマートファクトリーに活用しようというものである。国内では、このローカル5G向けの周波数帯の割り当ても行われた。
 このように、5Gが活用される機会は大幅に増えると予想できるものの、問題となるのは周波数の枯渇問題である。ライセンス周波数帯、共用周波数帯及び免許不要周波数帯等、5Gで使用できる周波数帯の選択肢は増えつつあるが、各自が何の工夫もなく占有し始めると、直ぐにこれらも枯渇してしまうことは想像に難くない。よって近年、周波数資源を有効活用するための技術に関する検討が進められている。
特開2012-138809号公報
 特許文献1にはトラフィックや周波数帯の特質に基づいて、トラフィックに割り当てる周波数資源を変更する仕組みについて開示されている。しかしながら、特許文献1には、必要に応じて共用周波数で動作を開始する仕組みに関する開示はなく、共用周波数にトラフィックを割り当てていない状態でも同期信号を送信して、共用周波数を無駄に占有してしまうという課題があった。
 そこで、本開示は、効率的に適切な周波数帯を活用する基地局装置、無線通信装置及び通信方法を提供する。
 なお、上記課題又は目的は、本明細書に開示される複数の実施形態が解決し得、又は達成し得る複数の課題又は目的の1つに過ぎない。
 本開示の基地局装置は、第1の周波数帯に少なくとも1つの第1の無線ベアラを確立する無線ベアラ管理部と、前記少なくとも1つの第1の無線ベアラに第1のデータフロー及び第2のデータフローを割り当て、前記第1のデータフロー及び第2のデータフローを制御するフロー制御部と、を備え、前記無線ベアラ管理部は、前記第1のデータフローの通信品質に応じて、前記第1のデータフロー又は前記第2のデータフローを割り当てる第2の無線ベアラを第2の周波数帯に確立する。
 本開示の通信方法は、第1の周波数帯に少なくとも1つの第1の無線ベアラを確立し、前記少なくとも1つの第1の無線ベアラに第1のデータフロー及び第2のデータフローを割り当て、前記第1のデータフロー及び第2のデータフローを制御し、前記第1のデータフローの通信品質に応じて、前記第1のデータフロー又は前記第2のデータフローを割り当てる第2の無線ベアラを第2の周波数帯に確立する。
 本開示の無線通信装置は、第1の周波数帯において基地局装置と無線ベアラを確立する無線ベアラ制御部と、前記基地局装置により前記無線ベアラに割り当てられたデータフローのデータを通信する通信部と、を備え、前記無線ベアラ制御部は、前記基地局装置から動作周波数帯を第2の周波数帯に変更することを指示する情報を受信した場合に、前記第2の周波数帯に前記基地局装置との第2の無線ベアラを確立し、前記通信部は、前記基地局装置により前記第2の無線ベアラに割り当て先が変更された前記データフローのデータを通信する。
無線通信システムの構成の一例を示す図。 5Gシステムのネットワークアーキテクチャの構成の一例を示す図。 QoSアーキテクチャの一例を示す図。 共用周波数帯における3階層構成の一例を示す図。 排他性に基づいて周波数帯を識別する一例を示す図。 本実施形態の基地局装置の構成の一例を示す図。 本実施形態の無線通信装置の構成の一例を示す図。 標準化された5QIとQoSの特徴の対応関係の一例を示す図。 QoSに応じた動作周波数帯の選択処理の一例を示す図。 QoSに応じた動作周波数帯の選択処理の別の例を示す図。 QoSに応じた動作周波数帯の選択処理の別の例を示す図。 QoSに応じた動作周波数帯の選択処理の別の例を示す図。 QoSに応じた動作周波数帯の選択処理の別の例を示す図。 GBR QoSフローを優先度に基づいて分類する処理の一例を示す図。 QoS制御に伴う周波数間ハンドオーバーの処理の一例を示す図。 QoS制御に伴う周波数間ハンドオーバーの処理の別の例を示す図。
 以下、図面を参照して、本開示の実施形態について説明する。本開示において示される1以上の実施形態において、各実施形態が含む要素を互いに組み合わせることができ、かつ、当該組み合わせられた結果物も本開示が示す実施形態の一部をなす。
 図1は、無線通信システム10の構成の一例である。無線通信システム10は、基地局装置20、管理装置30、及び1台以上の無線通信装置40から構成される。基地局装置20はNode Bと呼ばれるノードである。管理装置30は、基地局装置20、及び無線通信装置40を管理する装置である。また、管理装置30は、例えば、セルラーシステムにおけるコアネットワークの機能を含む装置である。管理装置と同じ参照符号を用いて、コアネットワーク30と記載する場合もある。コアネットワーク30は、複数のネットワーク機能(Network Function)から構成される。各ネットワーク機能は、1つの物理的な装置に集約されてもよいし、複数の物理的な装置に分散されてもよい。つまり、管理装置30は、複数の装置に分散配置され得る。基地局装置20、及び管理装置30は、1つのネットワークを構成し、無線通信装置40に無線通信サービスを提供する。管理装置30はインターネット50と接続され、無線通信装置40は、基地局装置20を介して、インターネット50を介して提供される各種サービスを利用することができる。
 図1では、1つの基地局装置の例を示しているが、無線通信システム10は、複数の基地局装置20を備えていてもよい。また、各基地局装置20は、1つ以上のセルを構成し、無線通信システム10は、これら複数のセルを2次元、或いは、3次元に配置することで、無線通信サービスが利用可能なカバレージを構成する。また、各基地局装置20は、複数のアンテナ素子から構成されるアンテナアレーを装備して、MIMO(Multiple Input Multiple Output)やビームフォーミングに代表されるAdvanced Antenna Technologyを提供してもよい。
 また、無線通信システム10は、ローカル5G、ノンパブリックネットワーク、或いは、プライベートネットワークと呼ばれる形態のネットワークを構成してもよい。さらに、管理装置30がインターネット50との接続を持たずに、無線通信システム10は、閉じられた形態のローカルネットワークであってもよい。
 ノンパブリックネットワークは、例えば、SNPN(Stand-alone Non-Public Network)、或いは、PNI-NPN(Public Network Integrated NPN)の形態で提供される。SNPNの形態で提供されるノンパブリックネットワークは、PLMN(Public Land Mobile Network) IDとNID(Network identifier)の組み合わせによって識別される。このPLMN IDとNIDの組み合わせは、SPNP IDと呼ばれる識別子であってもよい。PNI-NPNの形態で提供されるノンパブリックネットワークは、PLMN IDによって識別され、さらに、CAG(Closed Access Group) IDによってノンパブリックネットワークに属するCAGセルにアクセスすることができる契約者/UE(User Equipment)のグループを限定することができる。ここで、セルは基地局装置20が提供する1つ以上のカバレージである。
 図2は、5GS(5G System)のネットワークアーキテクチャの構成の一例を示す図である。このネットワークアーキテクチャは、UE(User Equipment)40、(R)AN(Radio Access Network/Access Network)20、コアネットワーク30から構成される。ここで、UE40は無線通信装置40に対応する。(R)AN20は基地局装置20に対応するNF(Network Function)である。コアネットワーク30、若しくは、コアネットワーク30に含まれる任意のネットワーク機能が管理装置30に対応する。5GSにおけるコアネットワーク30は、NGC(Next Generation Core)、或いは、5GC(5G Core)等と呼称される。
 コントロール・プレーンの機能群は、AMF(Access and Mobility Management Function)301と、NEF(Network Exposure Function)302と、NRF(Network Repository Function)303と、NSSF(Network Slice Selection Function)304と、PCF(Policy Control Function)305と、SMF(Session Management Function)306と、UDM(Unified Data Management)307と、AF(Application Function)308と、AUSF(Authentication Server Function)309と、UCMF(UE radio Capability Management Function)310とを含む、複数のNF(Network Function)により構成される。
 UDM307は、加入者情報を保持、管理するUDR(Unified Data Repository)と、加入者情報を処理するFE(Front End)部を含む。また、AMF301は、モビリティ管理を行う。SMF306は、セッション管理を行う。UCMF310は、PLMN(Public Land Mobile Network)における全てのUE無線ケイパビリティID(UE Radio Capability ID)に対応するUE無線ケイパビリティ情報(UE Radio Capability Information)を保持している。UCMF310は、各PLMN-割り当てUE無線ケイパビリティID(PLMN-assigned UE Radio Capability ID)を割り当てる役割を担っている。
 ここで、Namfは、AMF301が提供するサービスベースドインターフェース(Service-based interface)、Nsmfは、SMF306が提供するサービスベースドインターフェース、Nnefは、NEF302が提供するサービスベースドインターフェース、Npcfは、PCF305が提供するサービスベースドインターフェース、Nudmは、UDM307が提供するサービスベースドインターフェース、Nafは、AF308が提供するサービスベースドインターフェース、Nnrfは、NRF303が提供するサービスベースドインターフェース、Nnssfは、NSSF304が提供するサービスベースドインターフェース、Nausfは、AUSF309が提供するサービスベースドインターフェースである。各NF(Network Function)は、各サービスベースドインターフェースを介して他のNFと情報の交換を行う。
 また、UPF(User Plane Function)330は、ユーザ・プレーン処理の機能を有する。DN(Data Network)340は、MNO(Mobile Network Operator)独自のサービス、インターネット、サードパーティーのサービスへの接続を可能にする機能を有する。
 (R)AN20は、RAN(Radio Access Network)との接続、およびRAN以外のAN(Access Network)との接続を可能にする機能を有する。(R)AN20は、gNB、あるいは、ng-eNBと呼ばれる基地局装置20を含む。RANのことをNG(Next Generation)-RANと称する場合もある。
 UE40とAMF301間では、リファレンスポイントN1を介して相互に情報の交換が行われる。(R)AN20とAMF301間では、リファレンスポイントN2を介して相互に情報の交換が行われる。SMF306とUPF330間では、リファレンスポイントN4を介して相互に情報の交換が行われる。
 SMF306では、IP及びEthernetタイプの両方のデータフロー(サービスデーターフロー)に対して適用できるサービスデーターフロー毎のQoS制御を実行する。サービスデーターフロー毎のQoS制御により、SMF306は特定のサービスそれぞれにオーソライズされたQoSを提供する。サービスベース(service-based)、契約ベース(subscription-based)、若しくは、PCF内部であらかじめ定義された(predefined PCF internal)のポリシーのようなポリシールールと合わせて、QoS契約者情報のような指標を利用してもよい。
 SMF306は、QoSフロー(QoS制御されるデータフロー)に関連するPCC(Policy and Charging Control)ルールを使って、QoSフローにオーソライズするQoSを決定する。SMF306は、QoSフローが削除された場合には、QoSフローが削除されたことをPCF305に通知することができる。また、SMF306は、QoSフローの保証されたビットレート、すなわち、GFBR(Guaranteed Flow Bit Rate)を保証できない場合には、GFBRを保証できないことをPCF305に通知することができる。
 QoSフローのQoS予約手順(QoS reservation procedure)として、UE-initiated QoSフローの確立が可能である。若しくは、変更処理の一部として要求するQoSのダウングレード或いはアップグレードが可能である。
 図3は、QoSアーキテクチャ(3GPP TS38.300からの転載)の一例である。5GのQoSモデルでは、GBR(Guaranteed flow Bit Rate) QoSフローと、non―GBR QoSフローがサポートされている。GBR QoSフローは帯域保証型のQoSフロー、non―GBR QoSは、帯域非保証型のQoSフローに対応する。NAS(Non-Access Stratum)レベルでは、QoSフローの粒度で、PDU(Protocol Data Unit)セッション内での異なるQoSを扱うことができる。QoSフローは、NG-Uインターフェース上でカプセル化される。QoSフローは、ヘッダーとして運ばれるQFI(QoS Flow ID)によってPDUセッション内で識別される。
 各UE40に対して、NG-RAN20(例えば、基地局装置20)は、PDUセッションと共に、少なくとも1つの無線ベアラであるDRB(Data Radio Bearer)を確立でき、さらに、追加のDRBを確立することができる。DRBは、データを伝送するための論理的なパスである。NG-RAN20とコアネットワーク30は、パケットを、サービスに適したQoSとDRBとに割り当てることによってサービスの質を担保する。つまり、NAS(Non-Access Stratum)におけるIPフローとQoSフローのマッピングと、AS(Access Stratum)におけるQoSフローとDRBのマッピングとの2段階が行われる。
 NAS(Non-Access Stratum)レベルでは、QoSフローは、コアネットワーク30からNG-RAN20に提供されるQoSプロファイル(QoS profile)と、コアネットワーク30からUE40に提供されるQoSルール(QoS rule(s))によって特徴づけられる。QoSプロファイルは、NG-RAN20が無線インターフェース上の処理方法を決定するために利用される。一方、QoSルールは、アップリンクのユーザープレーン・トラフィックとQoSとのマッピングをUE40に指示するために利用される。
 QoSプロファイルは、SMF306によってAMF301を介してリファレンスポイントN2を介して、(R)AN20に提供される、或いは、あらかじめ(R)AN20に設定される。
 SMF306は、AMF301を介して1つ以上のQoSルールと、必要に応じて、これらのQoSルールに関連するQoSフローレベルのQoSパラメータとを、リファレンスポイントN1を介して、UE40に提供することができる。これに加えて、或いは、この代わりに、UE40は、Reflective QoS制御を適用することができる。
 QoSフローは、QoSプロファイルに応じて、GBR(帯域保証)、若しくは、non-GBR(帯域非保証)のいずれかのフロー種別であり得る。QoSフローのQoSプロファイルは、例えば、5QI(5G QoS Identifier)、ARP(Allocation and Retention Priority)等のパラメータを含む。
 ここで、ARPは、priority level(優先度)、pre-emption capability、pre-emption vulnerabilityに関する情報を含んでいる。ARPのpriority levelは、QoSフローの相対的な重要度を定義するもので、最も高い重要度を1として、1から15の範囲で設定される。ARPのpre-emption capabilityは、QoSフローが他のより低い優先度を持つQoSフローに既に割り当てられているリソースを使用することができるか否かを定義する指標である。ARPのpre-emption vulnerabilityは、他のより高い優先度を持つQoSフローに、QoSフローに割り当てられているリソースを明け渡してしまうか否かを定義する指標である。ARPのpre-emption capabilityとARPのpre-emption vulnerabilityには、“enabled”、若しくは、“disabled”のいずれかを設定しなければならない。
 さらに、GBR QoSフローの場合には、QoSプロファイルは、アップリンク及びダウンリンクのGFBR(Guaranteed Flow Bit Rate)、アップリンク及びダウンリンクのMFBG(Maximum Flow Bit Rate)、アップリンク及びダウンリンクの最大パケット損失率(Maximum Packet Loss Rate)、Delay Critical Resource Type、Notification Control等を含む。また、non-GBR QoSフローの場合には、QoSプロファイルは、RQA(Reflective QoS Attribute)、追加のQoSフロー情報(Additional QoS Flow Information)等を含む。
 QoSパラメータのNotification Controlは、QoSフローに対してGFBRを満たすことができない時のRANからの通知が要求されているか否かを示すものである。あるGBR QoSフローに対して、Notification Controlが“enable”で、かつ、RANがGFBRを満たすことができないと決定した場合には、RAN20は、SMF306に通知を送信しなければならない。その際、RAN20がこのGBR QoSフローのRANリソースの開放を要求する特別な状態、例えば、無線リンク障害(Radio Link Failure)やRAN内部での輻輳(RAN internal congestion)でない限り、RAN20はQoSフローを維持しなければならない。RAN20が再びGFBRを満たすことができると判断した場合には、RAN20は、その旨の新たな通知をSMF306に送信する。
 さらに、AMBR(Aggregate Maximum Bit Rate)は、それぞれのPDUセッションのSession-AMBRとそれぞれのUEのUE-AMBRと関係している。Session-AMBRは、特定のPDUセッションに対する全てのnon-GBR QoSフローに渡って提供されると期待される総ビットレート(aggregate bit rate)を制限し、UPF(User Plane Function)によって管理される。UE-AMBRは、あるUEに対する全てのnon-GBR QoSフローに渡って提供されると期待される総ビットレート(aggregate bit rate)を制限し、RAN20によって管理される。
 5QIは、QoSの特徴に関係し、それぞれのQoSフローに対して、ノード固有のパラメータを設定するための指針を提供する。標準化された、或いは、あらかじめ設定された5G QoSの特徴は、5QIから知ることができ、明示的なシグナリングはされない。シグナリングされるQoSの特徴は、QoSプロファイルの一部として含めることができる。QoSの特徴は、Priority level(優先度)、Packet Delay Budget(パケット遅延許容時間)、Packet Error Rate(パケットエラーレート)、Averaging window(平均ウィンドウ)、Maximum Data Burst Volume(最大データバースト量)等の要素で構成される。パケット遅延許容時間は、コアネットワーク30でのパケット遅延許容時間を含んでもよい。
 AS(Access Stratum)レベルでは、DRB(無線ベアラ)は、無線インターフェース(Uuインターフェース)におけるパケット処理方法を定義する。任意のDRBは、パケットに対して同一のパケット転送処理を提供する。NG-RAN20は、QFI(QoS Flow ID)と関連するQoSプロファイルに基づいて、QoSフローをDRBに割り当てる(マッピングする)。異なるパケット転送処理を要求するパケットに対して、別のDRBを確立することができる(図3参照)。或いは、同一のPDUセッションに属する複数のQoSフローを同じDRBに多重化することができる(図3参照)。
 アップリンクにおいて、QoSフローのDRBへのマッピングは、2つの異なる方法でシグナリングされるマッピングルールによって制御される。1つは、Reflective mappingと呼ばれる方法で、それぞれのDRBに対して、UE40は、ダウンリンク・パケットのQFI(s)をモニターし、アップリンクに同じマッピングを適用する。もう1つの方法は、Explicit Configurationと呼ばれる方法で、QoSフローのDRBへのマッピングルールは、RRC(Radio Resource Control)によって明示的にシグナリングされる。
 ダウンリンクにおいて、QFI(QoS Flow ID)はNG-RAN20によってUuインターフェース上でシグナリングされるが、NG-RAN20もNAS(Non-Access Stratum)も、あるDRBで運ばれるQoSフローのためにReflective mappingを使うのでなければ、そのDRBのためのQFIはUuインターフェース上でシグナリングされない。アップリンクにおいて、NG-RAN20は、UE40にUuインターフェース上でシグナリングすることを設定することができる。
 それぞれのPDUセッションに対して、デフォルトDRB(default DRB)を設定することができ、アップリンク・パケットが、Explicit ConfigurationにもReflective mappingにも適合しない場合には、UE40は、そのパケットをPDUセッションのデフォルトDRBにマッピングする。non-GBR QoSフローに対しては、コアネットワーク30は、同じPDUセッション上で確立されている他のnon-GBR QoSフローに比べてあるトラフィックの頻度を増やすことを指示するために任意のQoSフローに関連する追加のQoSフロー情報パラメータをNG-RAN20に送信してもよい。
 PDUセッション内で、複数のQoSフローを1つのDRBにどのようにしてマッピングするかはNG-RAN20次第である。例えば、NG-RAN20は、GBRフローとnon-GBR flowを同じDRBにマッピングしてもよいし、別々のDRBにマッピングしてもよい。また、NG-RAN20は、複数のGBRフローを同じDRBにマッピングしてもよいし、別々のDRBにマッピングしてもよい。
 図4は、共用周波数帯における3階層(Tier)構成の一例を示す。3階層の構成においては、Incumbent401に割り当てられている周波数帯を、Incumbent401とは異なる排他性を有するPAL(Priority Access Licensees)402とGAA(General Authorized Access)403が共有することができる。例えば、米国のCBRS(Citizens Broadband Radio Service)は、3.55Gから3.70GHzを使った周波数共用方式であり、この3階層の構成が採用されている。Incumbentと呼ばれる第1階層は、連邦政府(例えばレーダーシステム)が必要な際に最優先でアクセスできる階層である。ライセンス利用者に相当するPAL(Priority Access Licensees)と呼ばれる第2階層は、第1階層が使用していないエリア、時間帯に優先して共用できる階層となる。アンライセンス利用者に相当するGAA(General Authorized Access)と呼ばれる第3階層は、第1階層と第2階層のユーザーが使用していない場合に、他のユーザーが使用することができる階層である。
 図5は、排他性(Exclusivity)に基づいて周波数帯を識別する一例である。排他性を識別するIDである排他性ID(Exclusivity Identifier)を定義して、それぞれの周波数帯を排他性の高さに基づいて分類する。例えば、通信事業者(PLMN)やNPN(non Public Network)事業者に専用で割り当てられるライセンス周波数帯(Licensed band)にIDの1を割り当て、3階層構成の共用周波数帯における第2階層(PAL)には、IDの2を割り当て、第3階層(GAA)には、IDの3を割り当てる。さらに、2.4GHz帯のIMSバンドのような免許不要周波数帯(Unlicensed band)には、IDの4を割り当てる。排他性は、バンド毎にあらかじめ定義されていてもよいし、バンド毎の可用性(availability)に応じて動的に設定されるようにしてもよい。前述の図4に示したIncumvent401に割り当てられた周波数帯は、IDが1であるライセンス周波数帯に対応する。なお、図5に示した分類は一例であり、排他性における優先度に基づく他の分類方法であってもよい。例えば、同一のExclusivity Identifierの中でさらに細かい粒度で分類するためのID(例えば、Exclusivity Differentiator)を導入して、これら2つのIDの組み合わせを使って、それぞれの周波数帯を、排他性における優先度に基づいて分類するようにしてもよい。
 なお、排他性IDと周波数帯とのマッピングに係る情報(以下、排他性ID-周波数帯マッピング情報)はあらかじめ基地局装置20に設定されていてもよいし、必要に応じて、管理装置30から基地局装置20に提供するようにしてもよい。例えば、PCF305が排他性ID-周波数帯マッピング情報を管理する。また、管理装置30が排他性ID-周波数帯マッピング情報が更新された場合には、管理装置30は、速やかに基地局装置20にその更新された排他性ID-周波数帯マッピング情報を提供して、更新を指示する。
 また、管理装置30は、各無線通信装置40が使用できる排他性IDに係る情報を契約者情報に含めて管理するようにしてもよい。ここで、管理装置30は、各無線通信装置40から通知されるケイパビリティ、例えば、UE無線ケイパビリティ情報(UE Radio Capability Information)に基づいて、使用できる排他性IDに係る情報を設定するようにしてもよい。
 図6は、本実施形態の基地局装置20の構成の一例である。基地局装置20は、通信部21と、記憶部22と、ネットワーク通信部23と、制御部24とを備える。通信部21は、受信処理部211と、送信処理部212と、複数のアンテナ214と、を備える。通信部21は、受信処理部211、送信処理部212をそれぞれ複数備えていてもよい。図の例では、アンテナ214の本数は2であるが、アンテナ214の本数は1でも、3以上でもよい。
 通信部21は、他の無線通信装置(例えば、無線通信装置40)と無線通信するための信号処理部である。通信部21は、制御部24の制御に従って動作する。通信部21は1又は複数の無線アクセス方式に対応する。例えば、通信部21は、NR及びLTEの双方に対応する。通信部21は、NRやLTEに加えて、W-CDMAやcdma2000に対応していてもよい。また、通信部21は、HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest)等の自動再送技術に対応していてもよい。
 通信部21は、受信処理部211、送信処理部212、アンテナ214を備える。無線通信部21は、受信処理部211、送信処理部212、及びアンテナ214をそれぞれ複数備えていてもよい。なお、通信部21が複数の無線アクセス方式に対応する場合、通信部21の各部は、無線アクセス方式毎に個別に構成されうる。例えば、受信処理部211及び送信処理部212は、LTEとNRとで個別に構成されてもよい。また、アンテナ214は複数のアンテナ素子(例えば、複数のパッチアンテナ)で構成されていてもよい。この場合、通信部21は、ビームフォーミング可能に構成されていてもよい。無線通信部21は、垂直偏波(V偏波)と水平偏波(H偏波)とを使用した偏波ビームフォーミング可能に構成されていてもよい。
 通信部21は、無線通信装置40とアップリンク又はダウンリンクの通信を行うための通信インターフェースである。受信処理部211は、アンテナ214を介して受信された上りリンク信号の受信処理を行う。受信処理部211は、無線受信部211aと、多重分離部211bと、復調部211cと、復号部211dと、を備える。
 無線受信部211aは、上りリンク信号に対して、ダウンコンバート、不要な周波数成分の除去、増幅レベルの制御、直交復調、デジタル信号への変換、ガードインターバル(サイクリックプレフィックス)の除去、高速フーリエ変換による周波数領域信号の抽出等を行う。多重分離部211bは、無線受信部211aから出力された信号から、PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)、PUCCH(Physical Uplink Control Channel)等の上りリンクチャネル及び上りリンク参照信号を分離する。復調部211cは、上りリンクチャネルの変調シンボルに対して、BPSK(Binary Phase Shift Keying)、QPSK(Quadrature Phase shift Keying)等の変調方式を使って受信信号の復調を行う。復調部211cが使用する変調方式は、16QAM(Quadrature Amplitude Modulation)、64QAM、又は256QAMであってもよい。この場合、コンスタレーション上の信号点は必ずしも等距離である必要はない。コンスタレーションは、不均一コンスタレーション(NUC:Non Uniform Constellation)であってもよい。復号部411dは、復調された上りリンクチャネルの符号化ビットに対して、復号処理を行う。復号された上りリンクデータ及び上りリンク制御情報は制御部24へ出力される。
 送信処理部212は、下りリンク制御情報及び下りリンクデータの送信処理を行う。送信処理部212は、符号化部212aと、変調部212bと、多重部212cと、無線送信部212dと、を備える。
 符号化部212aは、制御部24から入力された下りリンク制御情報及び下りリンクデータを、ブロック符号化、畳み込み符号化、ターボ符号化等の符号化方式を用いて符号化を行う。なお、符号化部212aは、ポーラ符号(Polar code)による符号化、LDPC符号(Low Density Parity Check Code)による符号化を行ってもよい。変調部212bは、符号化部212aから出力された符号化ビットをBPSK、QPSK、16QAM、64QAM、256QAM等の所定の変調方式で変調する。この場合、コンスタレーション上の信号点は必ずしも等距離である必要はない。コンスタレーションは、不均一コンスタレーションであってもよい。多重部212cは、各チャネルの変調シンボルと下りリンク参照信号とを多重化し、所定のリソースエレメントに配置する。無線送信部212dは、多重部212cからの信号に対して、各種信号処理を行う。例えば、無線送信部212dは、高速フーリエ変換による周波数領域への変換、ガードインターバル(サイクリックプレフィックス)の付加、ベースバンドのデジタル信号の生成、アナログ信号への変換、直交変調、アップコンバート、余分な周波数成分の除去、電力の増幅等の処理を行う。送信処理部212で生成された信号は、アンテナ214から送信される。
 記憶部22は、DRAM、SRAM、フラッシュメモリ、ハードディスク等のデータ読み書き可能な記憶装置である。記憶部22は、基地局装置20の記憶手段として機能する。記憶部22は、基地局装置20の動作のための各種プログラムおよび様々なデータを一時的に又は恒久的に記憶する。記憶部22は、例えば、先述したQoSプロファイルや排他性ID-周波数帯マッピング情報を保持する。
 ネットワーク通信部23は、ネットワーク上で上位に位置するノード(例えば、管理装置30)と通信するための通信インターフェースである。例えば、ネットワーク通信部23は、NIC(Network Interface Card)等のLANインターフェースである。ネットワーク通信部23は、有線インターフェースであってもよいし、無線インターフェースであってもよい。ネットワーク通信部23は、基地局装置20のネットワーク通信手段として機能する。
 制御部24は、基地局装置20の各部を制御するコントローラである。制御部24は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro-Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)等のプロセッサ(ハードウェアプロセッサ)により実現される。例えば、制御部24は、基地局装置20内部の記憶装置に記憶されている各種プログラムを、プロセッサがRAM(Random Access Memory)等を作業領域として実行することにより実現される。なお、制御部24、通信部21及びネットワーク通信部23は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field-Programmable Gate Array)等の集積回路により実現されてもよい。CPU、MPU、GPU、ASIC、及びFPGAは何れもコントローラとみなすことができる。
 制御部24は、転送部241と、動作周波数制御部242と、無線ベアラ管理部243と、QoSフロー制御部244とを備える。これら機能ブロックはソフトウェアブロックであってもよいし、ハードウェアブロックであってもよい。例えば、上述の機能ブロックが、それぞれ、ソフトウェア(マイクロプログラムを含む。)で実現される1つのソフトウェアモジュールであってもよいし、半導体チップ(ダイ)上の1つの回路ブロックであってもよい。勿論、各機能ブロックがそれぞれ1つのプロセッサ又は1つの集積回路であってもよい。機能ブロックの構成方法は任意である。
 転送部241は、一の装置から受信した情報を他の装置へ送信することにより転送処理を行う。転送部241は、無線通信装置40から受信するNAS(Non-Access Stratum)メッセージを管理装置30に転送、若しくは、管理装置30から受信するNASメッセージを無線通信装置40に転送する。管理装置30は、無線アクセスとモビリティを管理する。また、転送部241は、管理装置30から受信するQoSプロファイルと、管理装置30から受信する排他性ID-周波数帯マッピング情報を記憶部22に転送する。
 動作周波数制御部242は、通信部21が上りリンク信号を受信、及び、下りリンク信号を送信するための動作周波数帯の設定と運用を行う。動作周波数制御部242は、無線ベアラであるDRBを確立するための周波数帯を動作周波数帯として設定する。動作周波数制御部242は、無線通信装置40が複数のRF回路を具備する場合は、1台の無線通信装置40に対して複数の動作周波数帯を同時に設定及び運用することが可能であってもよい。動作周波数制御部242は、例えば、ライセンス周波数帯と、共用周波数帯、或いは、免許不要周波数帯から選択した周波数帯を、動作周波数帯として設定する。ライセンス周波数帯と、共用周波数帯、或いは、免許不要周波数帯はそれぞれ複数の周波数帯から構成されていてもよい。この場合、例えばライセンス周波数帯を選択するとは、ライセンス周波数帯に含まれる複数の周波数帯から動作周波数帯として用いる周波数を選択することを意味する。動作周波数制御部242は、QoSプロファイルと排他性ID-周波数帯マッピング情報とに基づいて後述する無線ベアラ管理部243により選択された周波数帯を設定及び運用してもよい。動作周波数帯の選択の詳細は後述する。
 無線ベアラ管理部243は、無線通信装置40からのPDUセッション確立要求に合わせて、無線通信装置40との間に少なくとも1つの無線ベアラ(DRB)を確立する。ここで、無線ベアラ管理部243は、動作周波数制御部242が運用する1つ以上の動作周波数帯の中から、QoSプロファイルと排他性ID-周波数帯マッピング情報とに基づいて動作周波数帯を選択し、選択された動作周波数帯(例えば、ライセンス周波数帯)にDRBを確立してもよい。DRBを確立する動作周波数帯の選択の詳細は後述する。
 また、無線ベアラ管理部243は、同じ無線通信装置40に対して複数のDRBを確立することも可能である。また、無線ベアラ管理部243は、同じ無線通信装置40に対して複数の動作周波数帯が同時に設定されている場合に、動作周波数帯ごとに少なくとも1つのDRBを確立し、各動作周波数帯のDRBで同時に同じ無線通信装置40と通信(例えばキャリアアグリゲーション、或いはマルチコネクティビティによる通信)することも可能である。
 また、無線ベアラ管理部243は、ある周波数帯に確立されたある無線ベアラに割り当てられているデータフロー(QoSフロー)の割り当て先の無線ベアラを、他の周波数帯の無線ベアラに変更する場合に、データフローのフロー種別(GBR又はnon-GBRなど)に基づいて、変更先の無線ベアラを確立する周波数帯を決定してもよい。例えばフロー種別に基づき周波数帯の排他性を決定し、決定した排他性を有する周波数帯を、変更先の周波数帯として選択してもよい。無線ベアラ管理部243は、選択した周波数帯を動作周波数帯として追加することを動作周波数制御部242に指示し、動作周波数制御部242は指示された周波数帯を動作周波数帯として設定し、当該周波数帯の運用を開始する。
 QoSフロー制御部244は、無線ベアラ管理部243によって確立された1つ以上のDRBのそれぞれにデーフロー(QoSフロー)を割り当て、QoSプロファイルに基づいて、対応するDRB内でのQoSフローの制御を行う。QoSフロー制御部244は、1つのDRBに複数のQoSフローを割り当ててもよい。この際、複数のQoSフローはGBR、non-GBRといった複数のフロー種別のQoSフローを含んでいてもよいし、同じフロー種別の複数のQoSフローを含んでいてもよい。
 また、QoSフロー制御部244はQoSフローの通信品質を測定する機能を有している。通信品質の例としてビットレート、パケットの遅延時間、パケットのエラーレート等があるが、これらに限定されない。パケットのエラーはパケットの復号時に誤りが検出された場合のみならず、消失によりパケットを受信できなかった場合も含んでよい。QoSフロー制御部244は、QoSフローが、QoSフローに要求される通信品質要求を満たしているか否かを判断する機能を備えている。通信品質要求は、例えば、ビットレートの要求、遅延時間の要求、及びエラーレートの要求の少なくとも1つ等を含む。
 QoSフロー制御部244は、ある周波数帯(第1の周波数帯)に複数のQoSフローとして例えば第1のデータフローと第2のデータフローが属する場合に、第1のデータフローの通信品質に応じて(例えば第1のデータフローの通信品質が通信品質要求を満たさない場合に)、第1のデータフロー又は第2のデータフローを割り当てる無線ベアラを、他の周波数帯(第2の周波数帯)に変更することを決定してもよい。例えば第1の周波数帯に複数の無線通信装置40との無線ベアラがそれぞれ1つ以上確立されており、各無線ベアラには1つ以上のQoSフロー(データフロー)が割り当てられているとする。これらのうちの1つのQoSフロー(第1のデータフロー)が、通信品質要求を満たさない場合に、他のQoSフローの割り当てを第2の周波数帯に変更することで、第1の周波数帯の空き容量を増やし、第1のデータフローが通信品質要求を満たすようにする。ここで、第1のデータフローと第2のデータフローは同じ無線通信装置とのデータフローでもよいし、互いに異なる無線通信装置とのデータフローでもよい。第1のデータフローと第2のデータフローが同じ無線通信装置とのデータフローの場合、第1のデータローと第2のデータフローとが同じDRBに割り当てられている場合、及び互いに異なるDRBに割り当てられている場合のいずれもあり得る。
 無線ベアラ管理部243は、第1のデータフロー又は第2のデータフローの割り当てを第2の周波数帯に変更することが決定された場合、第1のデータフロー又は第2のデータフローを割り当てるための無線ベアラを第2の周波数帯に確立する。この際、第2の周波数帯は動作周波数制御部242によって新たに設定されてもよいし、既に運用中のものであってもよい。第2の周波数帯の排他性(図5参照)は、割り当て先を変更するデータフローのフロー種別に応じて決定してもよい。第2の周波数帯に無線ベアラが確立された後、QoSフロー制御部244は、第1のデータフロー又は第2のデータフローの割り当てを第2の周波数帯に変更する。例えば第1のデータフローがGBRのQoSフローであり、第2のデータフローがnon-GBRのQoSフローである場合、第2の周波数帯として免許不要周波数帯、又は共用周波数帯におけるGAAに相当する周波数帯から周波数帯を選択し、選択した周波数帯に確立された無線ベアラに第2のデータフローの割り当て先を変更する。選択された周波数帯がすでに運用中である場合、運用中の周波数帯に無線ベアラを追加で確立することも可能である。また、選択された周波数帯が運用中であり、かつDRBが確立されている場合に、当該DRBに第2のデータフローの割り当て先を変更する場合もあり得る。この場合、選択された周波数帯に新たなDRBを確立する処理を省略してよい。このようにして第2のデータフローの割り当てる無線ベアラを変更することで、第1の周波数帯の利用可能なリソース量(空き容量)が増加し、第1のデータフローが通信品質要求を満たすことを可能にする。第2のデータフローの割り当てを第2の周波数帯に変更した後、第2のデータフローが属していた無線ベアラを第1の周波数帯から解放してもよい。これにより、第1の周波数帯の空き容量をより一層増加させることができるとともに、基地局装置20及び無線通信装置40の負荷を低減させることができる。
 なお、基地局(基地局装置ともいう。)という概念には、ドナー基地局のみならず、リレー基地局(中継局、或いは中継局ともいう。)も含まれる。また、基地局という概念には、基地局の機能を備えた構造物(Structure)のみならず、構造物に設置される装置も含まれる。
 構造物は、例えば、高層ビル、家屋、鉄塔、駅施設、空港施設、港湾施設、スタジアム等の建物である。なお、構造物という概念には、建物のみならず、トンネル、橋梁、ダム、塀、鉄柱等の構築物(Non-building structure)や、クレーン、門、風車等の設備も含まれる。また、構造物という概念には、陸上(狭義の地上)又は地中の構造物のみならず、桟橋、メガフロート等の水上の構造物や、海洋観測設備等の水中の構造物も含まれる。基地局は、情報処理装置と言い換えることができる。
 基地局装置20は、ドナー局であってもよいし、リレー局(中継局)であってもよい。また、基地局装置20は、固定局であってもよいし、移動局であってもよい。移動局は、移動可能に構成された無線通信装置(例えば、基地局)である。このとき、基地局装置20は、移動体に設置される装置であってもよいし、移動体そのものであってもよい。例えば、移動能力(Mobility)をもつリレー局は、移動局としての基地局装置20とみなすことができる。また、車両、ドローンに代表されるUAV(Unmanned Aerial Vehicle)、スマートフォンなど、もともと移動能力がある装置であって、基地局の機能(少なくとも基地局の機能の一部)を搭載した装置も、移動局としての基地局装置20に該当する。
 ここで、移動体は、スマートフォンや携帯電話等のモバイル端末であってもよい。また、移動体は、陸上(狭義の地上)を移動する移動体(例えば、自動車、自転車、バス、トラック、自動二輪車、列車、リニアモーターカー等の車両)であってもよいし、地中(例えば、トンネル内)を移動する移動体(例えば、地下鉄)であってもよい。
 また、移動体は、水上を移動する移動体(例えば、旅客船、貨物船、ホバークラフト等の船舶)であってもよいし、水中を移動する移動体(例えば、潜水艇、潜水艦、無人潜水機等の潜水船)であってもよい。
 なお、移動体は、大気圏内を移動する移動体(例えば、飛行機、飛行船、ドローン等の航空機)であってもよい。
 また、基地局装置20は、地上に設置される地上基地局(地上局)であってもよい。例えば、基地局装置20は、地上の構造物に配置される基地局であってもよいし、地上を移動する移動体に設置される基地局であってもよい。より具体的には、基地局装置20は、ビル等の構造物に設置されたアンテナ及びそのアンテナに接続する信号処理装置であってもよい。勿論、基地局装置20は、構造物や移動体そのものであってもよい。「地上」は、陸上(狭義の地上)のみならず、地中、水上、水中も含む広義の地上である。なお、基地局装置20は、地上基地局に限られない。例えば、無線通信システム10を衛星通信システムとする場合、基地局装置20は、航空機局であってもよい。衛星局から見れば、地球に位置する航空機局は地上局である。
 なお、基地局装置20は、地上局に限られない。基地局装置20は、空中又は宇宙を浮遊可能な非地上基地局装置(非地上局)であってもよい。例えば、基地局装置20は、航空機局や衛星局であってもよい。
 衛星局は、大気圏外を浮遊可能な衛星局である。衛星局は、人工衛星等の宇宙移動体に搭載される装置であってもよいし、宇宙移動体そのものであってもよい。宇宙移動体は、大気圏外を移動する移動体である。宇宙移動体としては、人工衛星、宇宙船、宇宙ステーション、探査機等の人工天体が挙げられる。
 なお、衛星局となる衛星は、低軌道(LEO:Low Earth Orbiting)衛星、中軌道(MEO:Medium Earth Orbiting)衛星、静止(GEO:Geostationary Earth Orbiting)衛星、高楕円軌道(HEO:Highly Elliptical Orbiting)衛星の何れであってもよい。勿論、衛星局は、低軌道衛星、中軌道衛星、静止衛星、又は高楕円軌道衛星に搭載される装置であってもよい。
 航空機局は、航空機等、大気圏内を浮遊可能な無線通信装置である。航空機局は、航空機等に搭載される装置であってもよいし、航空機そのものであってもよい。なお、航空機という概念には、飛行機、グライダー等の重航空機のみならず、気球、飛行船等の軽航空機も含まれる。また、航空機という概念には、重航空機や軽航空機のみならず、ヘリコプターやオートジャイロ等の回転翼機も含まれる。なお、航空機局(又は、航空機局が搭載される航空機)は、ドローン等の無人航空機であってもよい。
 なお、無人航空機という概念には、無人航空システム(UAS:Unmanned Aircraft Systems)、つなぎ無人航空システム(tethered UAS)も含まれる。また、無人航空機という概念には、軽無人航空システム(LTA:Lighter than Air UAS)、重無人航空システム(HTA:Heavier than Air UAS)が含まれる。その他、無人航空機という概念には、高高度無人航空システムプラットフォーム(HAPs:High Altitude UAS Platforms)も含まれる。
 基地局装置20のカバレッジの大きさは、マクロセルのような大きなものから、ピコセルのような小さなものであってもよい。勿論、基地局装置20のカバレッジの大きさは、フェムトセルのような極めて小さなものであってもよい。また、基地局装置20はビームフォーミングの能力を有していてもよい。この場合、基地局装置20はビームごとにセルやサービスエリアが形成されてもよい。
 いくつかの実施形態において、基地局という概念は、複数の物理的又は論理的装置の集合で構成されていてもよい。例えば、本実施形態において基地局は、BBU(Baseband Unit)及びRU(Radio Unit)等の複数の装置に区別されてもよい。そして、基地局は、これら複数の装置の集合体として解釈されてもよい。また、基地局は、BBU及びRUのうちいずれかであってもよいし、両方であってもよい。BBUとRUは、所定のインターフェース(例えば、eCPRI(enhanced Common Public Radio Interface))で接続されていてもよい。なお、RUはRRU(Remote Radio Unit )又はRD(Radio DoT)と言い換えてもよい。また、RUは後述するgNB-DU(gNB Distributed Unit)に対応していてもよい。さらにBBUは、後述するgNB-CU(gNB Central Unit)に対応していてもよい。さらに、RUはアンテナと一体的に形成された装置であってもよい。基地局が有するアンテナ(例えば、RUと一体的に形成されたアンテナ)はAdvanced Antenna Systemを採用し、MIMO(例えば、FD-MIMO)やビームフォーミングをサポートしていてもよい。また、基地局が有するアンテナは、例えば、64個の送信用アンテナポート及び64個の受信用アンテナポートを備えていてもよい。また、RUに搭載されるアンテナは、1つ以上のアンテナ素子から構成されるアンテナパネルであってもよく、RUは、1つ以上のアンテナパネルを搭載してもよい。例えば、RUは、水平偏波のアンテナパネルと垂直偏波のアンテナパネルの2種類のアンテナパネル、或いは、右旋円偏波のアンテナパネルと左旋円偏波のアンテナパネルの2種類のアンテナパネルを搭載してもよい。また、RUは、アンテナパネル毎に独立したビームを形成し、制御してもよい。
 なお、基地局は、複数が互いに接続されていてもよい。1又は複数の基地局は無線アクセスネットワーク(RAN:Radio Access Network)に含まれていてもよい。この場合、基地局は単にRAN、RANノード、AN(Access Network)、ANノードと称されることがある。なお、LTEにおけるRANはEUTRAN(Enhanced Universal Terrestrial RAN)と呼ばれることがある。また、NRにおけるRANはNGRANと呼ばれることがある。また、W-CDMA(UMTS)におけるRANはUTRANと呼ばれることがある。
 なお、LTEの基地局は、eNodeB(Evolved Node B)又はeNBと称されることがある。このとき、EUTRANは1又は複数のeNodeB(eNB)を含む。また、NRの基地局は、gNodeB又はgNBと称されることがある。このとき、NGRANは1又は複数のgNBを含む。EUTRANは、LTEの通信システム(EPS)におけるコアネットワーク(EPC)に接続されたgNB(en-gNB)を含んでいてもよい。同様にNGRANは5G通信システム(5GS)におけるコアネットワーク5GCに接続されたng-eNBを含んでいてもよい。
 なお、基地局がeNB、gNBなどである場合、基地局は、3GPPアクセス(3GPP Access)と称されることがある。また、基地局が無線アクセスポイント(Access Point)である場合、基地局は、非3GPPアクセス(Non-3GPP Access)と称されることがある。さらに、基地局は、RRH(Remote Radio Head)と呼ばれる光張り出し装置であってもよい。また、基地局がgNBである場合、基地局は、前述したgNB-CUとgNB-DUとを組み合わせたものであってもよいし、gNB-CUとgNB-DUとのうちのいずれかであってもよい。
 ここで、gNB-CUは、UEとの通信のために、アクセス層(Access Stratum)のうち、複数の上位レイヤ(例えば、RRC、SDAP、PDCP)をホストする。一方、gNB-DUは、アクセス層(Access Stratum)のうち、複数の下位レイヤ(例えば、RLC、MAC、PHY)をホストする。すなわち、後述されるメッセージ/情報のうち、RRCシグナリング(準静的な通知)はgNB-CUで生成され、一方でMAC CEやDCI(動的な通知)はgNB-DUで生成されてもよい。又は、RRCコンフィギュレーション(準静的な通知)のうち、例えばIE:cellGroupConfigなどの一部のコンフィギュレーション(configuration)についてはgNB-DUで生成され、残りのコンフィギュレーションはgNB-CUで生成されてもよい。これらのコンフィギュレーションは、後述されるF1インターフェースで送受信されてもよい。
 なお、基地局は、他の基地局と通信可能に構成されていてもよい。例えば、複数の基地局装置がeNB同士又はeNBとen-gNBの組み合わせである場合、当該基地局間はX2インターフェースで接続されてもよい。また、複数の基地局がgNB同士又はgn-eNBとgNBの組み合わせである場合、当該装置間はXnインターフェースで接続されてもよい。また、複数の基地局がgNB-CUとgNB-DUの組み合わせである場合、当該装置間は前述したF1インターフェースで接続されてもよい。後述されるメッセージ/情報(例えば、RRCシグナリング、MAC CE(MAC Control Element)、又はDCI)は、複数基地局間で、例えばX2インターフェース、Xnインターフェース、又はF1インターフェースを介して、送信されてもよい。
 基地局により提供されるセルはサービングセル(Serving cell)と呼ばれることがある。サービングセルという概念には、PCell(Primary Cell)及びSCell(Secondary Cell)が含まれる。デュアルコネクティビティがUE(例えば、無線通信装置40)に提供される場合、MN(Master Node)によって提供されるPCell、及びゼロ又は1以上のSCellはマスターセルグループ(Master Cell Group)と呼ばれることがある。デュアルコネクティビティの例として、EUTRA-EUTRA Dual Connectivity、EUTRA-NR Dual Connectivity(ENDC)、EUTRA-NR Dual Connectivity with 5GC、NR-EUTRA Dual Connectivity(NEDC)、NR-NR Dual Connectivityが挙げられる。
 なお、サービングセルはPSCell(Primary Secondary Cell、又は、Primary SCG Cell)を含んでもよい。デュアルコネクティビティがUEに提供される場合、SN(Secondary Node)によって提供されるPSCell、及びゼロ又は1以上のSCellは、SCG(Secondary Cell Group)と呼ばれることがある。特別な設定(例えば、PUCCH on SCell)がされていない限り、物理上りリンク制御チャネル(PUCCH)はPCell及びPSCellで送信されるが、SCellでは送信されない。また、無線リンク障害(Radio Link Failure)もPCell及びPSCellでは検出されるが、SCellでは検出されない(検出しなくてよい)。このようにPCell及びPSCellは、サービングセルの中で特別な役割を持つため、SpCell(Special Cell)とも呼ばれる。
 1つのセルには、1つのダウンリンクコンポーネントキャリアと1つのアップリンクリンクコンポーネントキャリアが対応付けられていてもよい。また、1つのセルに対応するシステム帯域幅は、複数のBWP(Bandwidth Part)に分割されてもよい。この場合、1又は複数のBWPがUEに設定され、1つのBWP分がアクティブBWP(Active BWP)として、UEに使用されてもよい。また、セル毎、コンポーネントキャリア毎又はBWP毎に、無線通信装置40が使用できる無線資源(例えば、周波数帯域、ヌメロロジー(サブキャリアスペーシング)、スロットフォーマット(Slot configuration)が異なっていてもよい。
 図7は、本実施形態の無線通信装置40の構成の一例である。無線通信装置40は、通信部41と、記憶部42と、制御部43とを備える。通信部41は、受信処理部411と、送信処理部412と、複数のアンテナ414と、を備える。通信部41は、受信処理部411及び送信処理部412をそれぞれ複数備えていてもよい。また図示の例では、アンテナ414の本数は2であるが、アンテナ414の本数は1でも、3以上でもよい。
 通信部41は基地局装置20とアップリンク又はダウンリンクの通信を行うためのインターフェースである。受信処理部411は、アンテナ414を介して受信された下りリンク信号の受信処理を行う。受信処理部411は、無線受信部411aと、多重分離部411bと、復調部411cと、復号部411dと、を備える。
 無線受信部411aは、下りリンク信号に対して、ダウンコンバート、不要な周波数成分の除去、増幅レベルの制御、直交復調、デジタル信号への変換、ガードインターバル(サイクリックプレフィックス)の除去、高速フーリエ変換による周波数領域信号の抽出等を行う。多重分離部411bは、無線受信部411aから出力された信号から、PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)、PDCCH(Physical Downlink Control Channel)等の下りリンクチャネル及び下りリンク参照信号を分離する。復調部411cは、下りリンクチャネルの変調シンボルに対して、BPSK(Binary Phase Shift Keying)、QPSK(Quadrature Phase shift Keying)等の変調方式を使って受信信号の復調を行う。復調部411cが使用する変調方式は、16QAM(Quadrature Amplitude Modulation)、64QAM、又は256QAMであってもよい。この場合、コンスタレーション上の信号点は必ずしも等距離である必要はない。コンスタレーションは、不均一コンスタレーション(NUC:Non Uniform Constellation)であってもよい。復号部411dは、復調された下りリンクチャネルの符号化ビットに対して、復号処理を行う。復号された下りリンクデータ及び下りリンク制御情報は制御部43へ出力される。
 送信処理部412は、上りリンク制御情報及び上りリンクデータの送信処理を行う。送信処理部412は、符号化部412aと、変調部412bと、多重部412cと、無線送信部412dと、を備える。
 符号化部412aは、制御部43から入力された上りリンク制御情報及び上りリンクデータを、ブロック符号化、畳み込み符号化、ターボ符号化等の符号化方式を用いて符号化を行う。なお、符号化部412aは、ポーラ符号(Polar code)による符号化、LDPC符号(Low Density Parity Check Code)による符号化を行ってもよい。変調部412bは、符号化部412aから出力された符号化ビットをBPSK、QPSK、16QAM、64QAM、256QAM等の所定の変調方式で変調する。この場合、コンスタレーション上の信号点は必ずしも等距離である必要はない。コンスタレーションは、不均一コンスタレーションであってもよい。多重部412cは、各チャネルの変調シンボルと上りリンク参照信号とを多重化し、所定のリソースエレメントに配置する。無線送信部412dは、多重部412cからの信号に対して、各種信号処理を行う。例えば、無線送信部412dは、高速フーリエ変換による周波数領域への変換、ガードインターバル(サイクリックプレフィックス)の付加、ベースバンドのデジタル信号の生成、アナログ信号への変換、直交変調、アップコンバート、余分な周波数成分の除去、電力の増幅等の処理を行う。送信処理部412で生成された信号は、アンテナ414から送信される。
 記憶部42は、DRAM、SRAM、フラッシュメモリ、ハードディスク等のデータ読み書き可能な記憶装置である。記憶部42は、無線通信装置40の記憶手段として機能する。記憶部42は、無線通信装置40の動作のための各種プログラムおよび様々なデータを一時的に又は恒久的に記憶する。
 制御部43は、受信処理部411を介して取得したデータを記憶部42に記憶するように制御する。ここで、取得したデータは、例えば、基地局装置20からシステム情報や個別シグナリング(dedicated signalling)を介して取得する情報である。
 制御部43は、動作周波数設定部431と、無線ベアラ制御部432とを備える。これら機能ブロックはソフトウェアブロックであってもよいし、ハードウェアブロックであってもよい。例えば、上述の機能ブロックが、それぞれ、ソフトウェア(マイクロプログラムを含む。)で実現される1つのソフトウェアモジュールであってもよいし、半導体チップ(ダイ)上の1つの回路ブロックであってもよい。勿論、各機能ブロックがそれぞれ1つのプロセッサ又は1つの集積回路であってもよい。機能ブロックの構成方法は任意である。
 動作周波数設定部431は、基地局装置20から受信するRRCReconfigurationメッセージに基づいて、動作周波数帯を設定する。例えば、RRCReconfigurationメッセージには、セルを選択するための周波数の優先度に係る情報として、CellReselectionPriority、及び、CellReselectionSubPriorityを含み得る。つまり、動作周波数設定部431は、優先度の最も高い周波数を動作周波数帯として設定する。また、RRCReconfigurationメッセージには、同一の基地局装置20が提供する異なる周波数帯へのハンドオーバー(周波数間ハンドオーバー:Inter-Frequency Handover)に必要な情報を含み得る。つまり、動作周波数設定部431は、周波数間ハンドオーバーの指示に合わせて、変更元の周波数(Source Frequency)に代えて、変更先の周波数(Target Frequency)を動作周波数帯として設定する。RRCReconfigurationメッセージは、データフローを割り当てるDRBをある周波数帯(例えば第1の周波数帯)から別の周波数帯(例えば第2の周波数帯)へ変更するために必要な情報を含むメッセージ(例えば上位層メッセージ)に対応する。
 無線ベアラ制御部432は、基地局装置20から指示される周波数帯で基地局装置20との間に少なくとも1つのDRBを確立する。通信部41は、確立した少なくとも1つのDRBを介して、少なくとも1つのQoSフロー(データフロー)のデータ通信を行う。同時に複数のデータフローのデータ通信が行われている場合に、無線ベアラ制御部432が、基地局装置20からあるデータフローについて変更先の周波数(Target Frequency)への周波数間ハンドオーバーを指示された場合には、変更先の周波数を動作周波数帯として新たなDRBを確立し、当該データフローを割り当てるDRBを新たなDRBに変更する。通信部41は基地局装置20により割り当て先が変更されたデータフローのデータを変更後のDRBを介して通信する。これにより変更元のDRBが確立されていた周波数帯の空き容量を増加させることができる。無線ベアラ制御部432は、データフローを割り当てるDRBの変更後、変更元のDRBを解放してもよい。これにより空き容量をさらに増加させることができる。但し、データフローを割り当てるDRBの変更後においても、変更元のDRBに割り当てられている他のデータフローが存在する場合は、DRBを解放しない。割り当て先を変更したデータフローは、周波数間ハンドオーバー後には、変更先の周波数帯のDRBを介して処理される。なお、基地局装置20からデータフローの割り当て先DRBの変更が指示された時点で、変更先の周波数帯で既にDRBが確立されている場合、当該DRBにデータフローの割り当てを変更する場合もあり得る。この場合、変更先の周波数帯に新たなDRBを確立する処理を省略してよい。
 無線通信装置40は、例えば、携帯電話、スマートデバイス(スマートフォン、又はタブレット)、PDA(Personal Digital Assistant)、パーソナルコンピュータである。また、無線通信装置40は、通信機能が具備された業務用カメラといった機器であってもよいし、FPU(Field Pickup Unit)等の通信機器が搭載されたバイクや移動中継車等であってもよい。また、無線通信装置40は、M2M(Machine to Machine)デバイス、又はIoT(Internet of Things)デバイスであってもよい。
 なお、無線通信装置40は、基地局装置20とNOMA(Non-Orthogonal Multiple Access)通信が可能であってもよい。ここで、NOMA通信は、非直交リソースを使った通信(送信、受信、或いはその双方)のことである。また、無線通信装置40は、基地局装置20と通信する際、HARQ等の自動再送技術を使用可能であってもよい。無線通信装置40は、他の無線通信装置40とサイドリンク通信が可能であってもよい。無線通信装置40は、サイドリンク通信を行う際も、HARQ等の自動再送技術を使用可能であってもよい。なお、無線通信装置40は、他の無線通信装置40との通信(サイドリンク)においてもNOMA通信が可能であってもよい。また、無線通信装置40は、他の通信装置(例えば、基地局装置20、及び他の無線通信装置40)とLPWA通信が可能であってもよい。また、無線通信装置40が使用する無線通信は、ミリ波を使った無線通信であってもよい。なお、無線通信装置40が使用する無線通信(サイドリンク通信を含む。)は、電波を使った無線通信であってもよいし、赤外線や可視光を使った無線通信(光無線)であってもよい。
 また、無線通信装置40は、移動体装置であってもよい。移動体装置は、移動可能な無線通信装置である。このとき、無線通信装置40は、移動体に設置される無線通信装置であってもよいし、移動体そのものであってもよい。例えば、無線通信装置40は、自動車、バス、トラック、自動二輪車等の道路上を移動する車両(Vehicle)、或いは、当該車両に搭載された無線通信装置であってもよい。なお、移動体は、モバイル端末であってもよいし、陸上(狭義の地上)、地中、水上、或いは、水中を移動する移動体であってもよい。また、移動体は、ドローン、ヘリコプター等の大気圏内を移動する移動体であってもよいし、人工衛星等の大気圏外を移動する移動体であってもよい。
 無線通信装置40は、同時に複数の基地局または複数のセルと接続して通信を実施してもよい。例えば、1つの基地局が複数のセル(例えば、pCell、sCell)を介して通信エリアをサポートしている場合に、キャリアアグリゲーション(CA:Carrier Aggregation)技術やデュアルコネクティビティ(DC:Dual Connectivity)技術、マルチコネクティビティ(MC:Multi-Connectivity)技術によって、それら複数のセルを束ねて基地局装置20と無線通信装置40とで通信することが可能である。或いは、異なる基地局装置20のセルを介して、協調送受信(CoMP:Coordinated Multi-Point Transmission and Reception)技術によって、無線通信装置40とそれら複数の基地局装置20が通信することも可能である。
 図8は、標準化された5QIとQoSの特徴の対応関係の一例である。ここで、標準化されたQoSは、リソースタイプ(Resource Type)、デフォルト優先度(Default Priority Level)、パケット遅延許容時間(Packet Delay Budget)、パケットエラーレート(Packet Error Rate)、デフォルト最大データバースト量(Default Maximum Data Burst Volume)、デフォルト平均ウィンドウ(Default Averaging Window)によって特徴付けられる。
 Resource Type(リソースタイプ)は、QoSフローレベルのGFBR(Guaranteed Flow Bit Rate)に関連した専用のリソースが継続して割り当てられるか否かを決定するためのものであり、GBR(Guaranteed flow Bit Rate)とnon-GBRに分類される。GBR QoSフローは、GBRリソースタイプ(GBR Resource Type)、若しくは、遅延クリティカルGBRリソースタイプ(Delay-critical GBR Resource Type)のいずれかを利用する。遅延クリティカルGBRリソースタイプは、遅延時間の上限値を遅延要求として定めている。non-GBR QoSフローは、Non-GBR Resource Typeのみを利用する。GBR,non-GBR及びDelay-critical GBRは、QoSフローのフロー種別の一例に相当する。
 Priority Level(優先度)は、QoSフロー内でのリソースのスケジューリングにおける優先度を示す指標である。標準化された5QIは、優先度のデフォルト値と関連付けられている。優先度は、標準化された5QIと合わせて基地局装置20にシグナリングされてもよい。基地局装置20は、優先度を受信した場合には、デフォルト値の代わりに、受信した優先度を使用しなくてはいけない。
 Packet Delay Budget(PDB:パケット遅延許容時間)は、UE40とN6インターフェースを終端するUPF330間の遅延の上限値をパケット遅延許容時間として定義する。任意の5QIに対して、PDBの値はアップリンクとダウンリンクで同じである。GFBR(Guaranteed Flow Bit Rate)を超えないGBRリソースタイプを使用するGBR QoSフローに対して、パケットの98%は5QIのPDB以内に収まらなくてはいけない。
 Packet Error Rate(PER:パケットエラーレート)は、輻輳に起因しないパケット損失率の上限を定義する。遅延クリティカルGBRリソースタイプを使用するGBR QoSフローに対しては、データバーストがPDBの期間内でMaximum Data Burst Volume(MDBV:最大データバースト量)を超えない限り、或いは、QoSフローがGFBRを超えない限り、PDB以上遅延したパケットは損失としてカウントされ、PERに含められる。
 Maximum Data Burst Volume(MDBV)は、5G-AN(Access Network)がPDBの期間内に処理することを要求されるデータの最大量を表している。遅延クリティカルGBRリソースタイプのGBR QoSフローは、MDBVと関連付けられなければいけない。遅延クリティカルGBRリソースタイプの標準化された5QIは、MDBVのデフォルト値と関連付けられている。MDBVは、標準化された5QIと合わせて基地局装置20にシグナリングされてもよい。基地局装置20は、MDBVを受信した場合には、デフォルト値の代わりに、受信したMDBVを使用しなくてはいけない。
 平均ウィンドウは、GFBR(Guaranteed Flow Bit Rate)とMFBR(Maximum Flow Bit Rate)を計算する期間を表している。GBR QoSフローは、平均ウィンドウと関連付けられなければいけない。GBRと遅延クリティカルGBRリソースタイプの標準化された5QIは、平均ウィンドウのデフォルト値と関連付けられている。平均ウィンドウは、標準化された5QIと合わせて基地局装置20とUPF330にシグナリングされてもよい。基地局装置20とUPF330は、平均ウィンドウを受信した場合には、デフォルト値の代わりに、受信した平均ウィンドウを使用しなくてはいけない。
[1.基地局装置20の動作周波数帯の設定と運用の処理]
 図9は、基地局装置20によるQoSに応じた動作周波数帯の選択処理の第1の例を示すフローチャートである。基地局装置20が運用を開始すると、動作周波数制御部242は、基地局装置20を管理する主体にあらかじめ割り当てられているライセンス周波数帯に属する周波数帯(ここでは周波数帯RF1と記載する)を動作周波数帯として設定する(ステップ101)。動作周波数制御部242は、この周波数帯RF1を使って、ダウンリンク信号の送信とアップリンク信号の受信を開始する。無線ベアラ管理部243は、無線通信装置40からのPDUセッション確立要求に合わせて、無線通信装置40との間に少なくとも1つのDRBを確立する。このDRBは周波数帯RF1上に確立される。周波数帯RF1に確立するDRBは、一例として第1の周波数帯に確立する第1の無線ベアラに対応する。
 管理装置30は、無線通信装置40の契約情報や利用サービスに基づいたポリシーからQoSプロファイルを生成し、基地局装置20に提供する。無線通信装置40の契約情報の変更や利用サービスに基づいたポリシーの変更に起因してQoSプロファイルの更新が生じた際には、管理装置30は、この更新されたQoSプロファイルを基地局装置20に提供する。例えば、工場内での作業や工程の種類の違いによる製造ラインの設定の変更や手術室での手術の種類の違いによる医療機器の変更に伴って、無線通信装置40に適用するポリシーを変更する際に、QoSプロファイルは更新される。
 QoSフロー制御部244は、管理装置30からのQoSプロファイル(更新された場合も含む)に基づいてDRBにおけるQoSフローの転送処理の方法を決定する。ここで、QoSフローの転送処理には、QoSフローのための無線リソースをスケジューリングすることを含んでおり、QoSフロー制御部244は、DRBに1つ又は複数のQoSフローを割り当てる(マッピングする)。ここでは基地局装置20は周波数帯RF1上に複数の無線通信装置との間にそれぞれ異なるDRBを確立し、それぞれQoSフローを割り当てている状況を想定する。
 QoSフロー制御部244は、全ての無線通信装置40との間に確立されているDRBに割り当てられているQoSフローに関するQoS情報を取得する(ステップ102)。続いて、QoSフロー制御部244は、GBRが設定されているQoSフローがあるか否かを判定する(ステップ103)。GBRが設定されているQoSフローがなければ、固定、若しくは、可変の周期、或いは、イベントに応じてステップ102以降の処理が繰り返される。ここで、イベントは、例えば、新たなDRBが確立されるタイミング、既存のDRBが解放されるタイミング、或いは、QoSプロファイルが更新されるタイミング等である。
 GBRが設定されているQoSフローがある場合には、QoSフロー制御部244は、DRBが、QoSフローのGFBR(ビットレートの要求)を満たすことができるか否かを判定する(ステップ104)。GBRが設定されているQoSフローは、一例としてDRBに割り当てられた第1のデータフローに対応し、GFBRは一例として第1のデータフローに要求される通信品質要求に対応する。
 GFBRを満たすことができる場合には、固定、若しくは、可変の周期、或いは、イベントに応じてステップ102以降の処理が繰り返される。あるQoSフローのGFBRを満たすことができない場合には、動作周波数制御部242は、排他性ID-周波数帯マッピング情報に基づいて、周波数帯RF1とは別の周波数帯(ここでは周波数帯RF2と記載する)を設定する(ステップ105)。ここで、周波数帯RF2を利用するための許可が必要な場合には、周波数帯RF2を設定する処理は、その利用許可を取得する処理を含む。例えば、周波数帯RF2を設定する処理は、外部の周波数管理データベースに基地局装置20の位置に係る情報を含むリクエストを送信し、その応答として、使用を許可される周波数帯RF2と最大送信電力とを含む情報を受信する処理を含む。ここで、基地局装置20が1つのgNB-CUと複数のgNB-DUから構成される場合には、基地局装置20の位置に係る情報は複数のgNB-DUの位置に係る情報であってもよい。この周波数帯RF2を利用するための許可は、TVホワイトスペースデータベース(TV White Space Database)、CBRS(Citizens Broadband Radio Service)で導入されているSAS(Spectrum Access System)や、北米の6GHz帯での免許不要の利用のために導入されるAFC(Automated Frequency Coordination)システムを介して取得されてもよい。動作周波数制御部242は、例えば、共用周波数帯のPALよりも排他性の低いGAAの周波数帯、或いは、免許不要周波数帯を周波数帯RF2として設定する。動作周波数制御部242は、周波数帯RF1に加えて、この周波数帯RF2を使ったダウンリンク信号の送信とアップリンク信号の受信を開始する。
 無線ベアラ管理部243は、周波数帯RF1においてnon―GBR QoSフローを割り当てているDRBを終端している無線通信装置40に対して、RRCReconfigurationメッセージを送信する。これにより無線通信装置40に、周波数帯RF2に新たなDRBを確立するために必要な処理を起動させる。新たなDRBを確立するために必要な処理は、例えば、周波数帯RF1から周波数帯RF2へnon―GBR QoSフローを割り当てるDRBを変更するためのハンドオーバーの処理を含む。周波数帯RF1においてnon―GBR QoSフローを割り当てていたDRBは、上述のGBR QoSフローを割り当てていたDRBと同じDRBの場合、別のDRBのいずれの場合もあり得る。GBR QoSフローの無線通信装置40と、non―QoSフローの無線通信装置40は同じ無線通信装置であっても、互いに異なる無線通信装置であってもよい。
 無線ベアラ管理部243は、ハンドオーバーの処理に合わせて、周波数帯RF2に新たなDRB(第2の無線ベアラ)を確立し、QoSフロー制御部244は、周波数帯RF1におけるnon―GBR QoSフローをこの新たに確立したDRBに割り当てる(ステップ106)。すなわち、non―GBR QoSフローを周波数帯RF2におけるDRBに新たに割り当てる。これにより周波数帯RF1のDRBに割り当てられていたnon―GBR QoSフローは解放される。周波数帯RF2に確立するDRBは、一例として第2の周波数帯に確立する第2の無線ベアラに対応する。続いて、QoSフロー制御部244は、周波数帯RF1においてGBRのQoSフローがGFBR(ビットレートの要求)を満たすことができるか否かを判定する(ステップ107)。すなわち、GBRのQoSフローが割り当てられているDRBが、GFBRを満たしているか否かを判断する。GBRのQoSフローのGFBRを満たすことができない場合には、その旨をSMF306に通知する(ステップ108)。一方、GFBRを満たすことができる場合には、処理を終了する。
 上述のステップ104では、GFBRを満たすことができるか否かを判定したが、遅延クリティカルGBRリソースタイプのGBR QoSフローがある場合には、GFBRの代わりに、或いは、GFBRに加えて、パケット遅延許容時間による遅延要求を満たすことができるか否かを判定するようにしてもよい。また、GFBRの代わりに、或いはGFBRに加えて、パケットエラーレートの要求を満たすか否かを判定するようにしてもよい。例えばパケットエラーレートの値が閾値以下か否かを判定するようにしてもよい。
 上述のステップ106でnon-GBRのQoSフローを割り当てるDRBを変更した後、変更元のDRBに他のQoSフローが存在しない場合、無線ベアラ管理部243は、変更元のDRBを解放してもよい。例えば周波数帯RF1においてGBRのQoSフローとnon-GBRのQoSフローが異なる無線通信装置に割り当てられていた場合、或いは同一の無線通信装置の別々のDRBに割り当てられていた場合にこのような処理を行うことが可能である。
 上述のステップ106でnon-GBRのQoSフローを割り当てるDRBを周波数帯RF2に変更したが、non-GBRのQoSフローの代わりに、ステップ104でGFBRを満たすことができないと判断されたGBRのQoSフローを割り当てるDRBを変更してもよい。この場合、ステップ105で選択する周波数帯RF2としてPAL周波数帯を選択してもよい。PAL周波数帯は、免許不要周波数帯又はGAAに相当する周波数帯よりも高い排他性を有する。GBRのQoSフローの割り当てを変更した後、変更元のDRBに他のQoSフローが存在しない場合、変更元のDRBを解放してもよい。
 図10は、基地局装置20によるQoSに応じた動作周波数帯の選択処理の第2の例を示すフローチャートである。ステップ101からステップ104までの処理は図9と同一であるため、ここでは説明の重複を避けるため説明を割愛する。
 QoSフロー制御部244は、周波数帯RF1における複数のGBR QoSフローに対して、QoSプロファイルの5QIとARP(Allocation and Retention Priority)に基づいて、優先順位を設定する。具体的には、複数のGBR QoSフローをそれぞれの特性に基づき、優先順位を有する複数のグループに分類する(ステップ201)。分類を行うために、例えば、遅延クリティカルGBRリソースタイプ、優先度、パケットエラーレート、パケット遅延許容時間等を用いることができる。分類する処理の詳細は後述する。
 動作周波数制御部242は、排他性ID-周波数帯マッピング情報に基づいて、周波数帯RF1とは異なる周波数帯(ここでは周波数帯RF3と記載する)を設定する(ステップ202)。ここで、周波数帯RF3を利用するための許可が必要な場合には、周波数帯RF3を設定する処理は、その利用許可を取得する処理を含む。例えば、周波数帯RF3を設定する処理は、外部の周波数管理データベースに基地局装置20の位置に係る情報を含むリクエストを送信し、その応答として、使用を許可される周波数帯RF3と最大送信電力とを含む情報を受信する処理を含む。動作周波数制御部242は、例えば、共用波数帯のPALに相当する周波数帯を、周波数帯RF3として設定する。PALの周波数帯は、共用波数帯のGAAに相当する周波数帯や免許不要周波数帯よりも高い排他性を有する。動作周波数制御部242は、周波数帯RF1に加えて、この周波数帯RF3を使ったダウンリンク信号の送信とアップリンク信号の受信を開始する。
 無線ベアラ管理部243は、周波数帯RF1において、ステップ104でGFBRを満たさないと判断されたGBR QoSフローよりも優先順位の低いGBR QoSフローを割り当てているDRBを終端している無線通信装置40に対して、RRCReconfigurationメッセージを送信する。これにより、無線ベアラ管理部243は、無線通信装置40に、周波数帯RF3に新たなDRBを確立するために必要な処理を起動させる。新たなDRBを確立するために必要な処理は、例えば、周波数帯RF1から周波数帯RF3へ優先度の低いGBR QoSフローの割り当てを変更するためのハンドオーバーの処理を含む。優先順位の低いGBR QoSフローは、GFBRを満たさないと判断されたGBR QoSフローよりも優先順位が低ければ何でもよい。例えば最も優先順位の低いグループに分類されたGBR QoSフローでもよいし、GFBRを満たさないと判断されたGBR QoSフローが属するグループよりも所定値(例えば1)だけ優先順位が低いグループのQoSフローでもよい。
 無線ベアラ管理部243は、ハンドオーバーの処理に合わせて、周波数帯RF3に新たなDRB(第2の無線ベアラ)を確立し、QoSフロー制御部244は、周波数帯RF1における上述の優先順位の低いGBR QoSフローをこの新たに確立したDRBに割り当てる(ステップ203)。すなわち、優先順位の低いGBR QoSフローを周波数帯RF3におけるDRBに新たに割り当てる。周波数帯RF3に確立するDRBは、一例として第2の周波数帯に確立する第2の無線ベアラに対応する。続いて、ステップ107以降の処理は、図9と同一であるため、ここでは説明の重複を避けるために説明を割愛する。
 上述のステップ203で優先順位の低いQoSフローの割り当てを変更した後、変更元のDRBに他のQoSフローが存在しない場合は、無線ベアラ管理部243は、変更元のDRBを解放してもよい。
 上述のステップ203では優先順位の低いQoSフローの割り当てを周波数帯RF3に変更したが、GFBRを満たすことができないと判断されたQoSフローよりも優先順位の高いQoSフローの割り当てを周波数帯RF3に変更してもよい。
 図11は、基地局装置20によるQoSに応じた動作周波数帯の選択処理の第3の例を示すフローチャートである。ステップ101からステップ104までの処理は図9と同一であるため、ここでは説明の重複を避けるため説明を割愛する。
 QoSフロー制御部244は、オフロードするフローの候補を選択するための設定情報に基づいて、オフロードするフローの候補として、non-GBR QoSフロー、若しくは、優先順位の低いGBR QoSフローのいずれかを選択する(ステップ301)。ここで、QoSフロー制御部244は、図10のステップ201同様、5QIとARPに基づいて優先順位を決定する。
 QoSフロー制御部244は、オフロードするフローを、non-GBR QoSフローにするか、優先順位の低いGBR QoSフローにするかを決定する(ステップ302)。オフロードするフローがnon-GBR QoSフローであれば、図9に示すステップ105以降の処理が実行される。一方、オフロードするフローが優先順位の低いGBR QoSフローであれば、図10に示すステップ202以降の処理が実行される。
 ここで、ステップ301において、オフロードするフローの候補を選択するための設定情報は、例えば、non-GBR QoSフローを優先的にオフロードすることを示す情報である。また、オフロードするフローの候補を選択するための設定情報は、トラフィックの量に基づき選択の方法を示すものであってもよい。例えば、non-GBR QoSフロー、若しくは、優先順位の低いGBR QoSフローのうち、トラフィック量の最も大きい又は閾値以上のフローをオフロードするフローの候補として選択する。また、オフロードするフローの候補を選択するための設定情報は、共用周波数帯や免許不要周波数帯の周波数帯の可用性(availability)に基づき選択の方法を示すものであってもよい。周波数帯の可用性は、例えば、使用することができる帯域幅、送信電力の大きさ、或いは、期間である。例えば、共用周波数帯のPALに相当する周波数帯の使用することができる帯域幅が、共用周波数帯のGAAや免許不要周波数帯よりも広ければ、オフロードするフローの候補として、優先順位の低いGBR QoSフローを優先的にオフロードする。一方、共用周波数帯のGAAや免許不要周波数帯に相当する周波数帯の使用することができる帯域幅が、共用周波数帯のPALに相当する周波数帯よりも広ければ、non-GBR QoSフローを優先的にオフロードする。このようなオフロードするフローの候補を選択するための設定情報は、あらかじめ基地局装置20に設定されていてもよいし、管理装置30からNASシグナリングを介して、基地局装置20に動的に設定されてもよい。
 図12は、基地局装置20によるQoSに応じた動作周波数帯の選択処理の第4の例を示すフローチャートである。図9に示した処理の結果、基地局装置20は、周波数帯RF1と周波数帯RF2を使ったダウンリンク信号の送信とアップリンク信号の受信を開始している(ステップ401)。すなわち周波数帯RF1のDRBにおいてGBRのQoSフローを通信し、周波数帯RF2のDRBにおいてnon-GBRのQoSフローを通信している。GBRのQoSフローを通信している無線通信装置40と、non-GBRのQoSフローを通信している無線通信装置40は互いに異なる無線通信装置である場合、同じ無線通信装置である場合のいずれもあり得る。
 QoSフロー制御部244は、全ての無線通信装置40との間に確立されているDRBに割り当てられているQoSフローに関するQoS情報を取得する(ステップ402)。続いて、QoSフロー制御部244は、周波数帯RF1上に確立されている全てのDRBで消費(利用)されている無線リソースの量(容量)を確認する(ステップ403)。ここで、無線リソースの量は、例えば、単位時間当たりのリソースブロックの数である。
 QoSフロー制御部244は、周波数帯RF1上に確立されている全てのDRBで消費されている無線リソースの割合が閾値以下であるか否かを判定する(ステップ404)。例えば、閾値は0.6である。ここで、消費している無線リソースの割合は負荷と表現されてもよい。なお、この閾値は周波数帯RF1のDRBで処理されているGBRのQoSフローの5QI、ARPに応じて可変であってもよい。例えば、保証するビットレートが大きい場合には、より小さな閾値を設定し、保証するビットレートが小さい場合には、より大きな閾値を設定する。また、パケット遅延許容時間が小さい場合には、より小さな閾値を設定し、パケット遅延許容時間が大きい場合には、より大きな閾値を設定する。
 周波数帯RF1上に確立されている全てのDRBで消費している無線リソースの割合が閾値を超えているならば、固定、若しくは、可変の周期、或いは、イベントに応じてステップ402以降の処理が繰り返される。ここで、イベントは、例えば、新たなDRBが確立されるタイミング、既存のDRBが解放されるタイミング、或いは、QoSプロファイルが更新されるタイミング等である。
 周波数帯RF1上に確立されている全てのDRBで消費している無線リソースの割合が閾値以下であれば、QoSフロー制御部244は、周波数帯RF2におけるnon-GBRのQoSフローが割り当てられているDRBで消費されている無線リソースの量を確認する(ステップ405)。続いて、周波数帯RF1上の全てのDRBで消費されている無線リソースの量と周波数帯RF2における上述のDRBで消費されている無線リソースの量とに基づいて、QoSフロー制御部244は、周波数帯RF2上の当該DRBのnon-GBRのQoSフローを割り当てる無線ベアラを周波数帯RF1上に変更することが可能か否かを判断する(ステップ406)。すなわち、周波数帯RF2上の当該DRBのnon-GBRのQoSフローを周波数帯RF1に割り当てても、周波数帯RF1上のGBRのQoSフローが通信品質要求を維持可能か否かを判断する。具合的な判断の例としては、QoSフロー制御部244は、周波数帯RF1上の利用可能な無線リソース量(リソースの空き容量)が周波数帯RF2上の当該DRBで消費されている無線リソース量以上の場合、non-GBRのQoSフローを周波数帯RF1に割り当て可能と判断する。あるいは、QoSフロー制御部244は、両者の差(リソース量の余裕を示す)が一定値以上の場合に、non-GBRのQoSフローを周波数帯RF1に割り当て可能と判断してもよい。
 周波数帯RF2における上述のDRBのnon-GBRのQoSフローを周波数帯RF1上に割り当てることが可能でないと判断されると、固定、若しくは、可変の周期、或いは、イベントに応じてステップ402以降の処理が繰り返される。一方、周波数帯RF2における上述のDRBのnon-GBRのQoSフローを周波数帯RF1上に割り当てることが可能であると判断されると、無線ベアラ管理部243は、周波数帯RF2における当該DRBを終端している無線通信装置40に対して、RRCReconfigurationメッセージを送信する。これにより、無線通信装置40に、周波数帯RF1において新たなDRB(第3の無線ベアラ)を確立するために必要な処理を起動させる。新たなDRBを確立するために必要な処理は、例えば、周波数帯RF2から周波数帯RF1へ上述のnon-GBR QoSフローを割り当てるためのハンドオーバーの処理を含む。
 無線ベアラ管理部243は、ハンドオーバーの処理に合わせて、周波数帯RF2における上述のDRBに割り当てているnon-GBR QoSフローを割り当てるためのDRBを周波数帯RF1上に確立する。QoSフロー制御部244は、このnon-GBR QoSフローを、周波数帯RF1上に新たに確立したDRBに割り当てる(ステップ407)。
 QoSフロー制御部244が、周波数帯RF1上に新たに確立したDRBへのnon-GBR QoSフローの割り当てを完了すると、無線ベアラ管理部243は、周波数帯RF2に確立していた上述のDRBを解放する(ステップ408)。続いて、無線ベアラ管理部243は、周波数帯RF2に確立されている全てのDRBの解放を確認すると、動作周波数制御部242に周波数帯RF2の動作の停止を指示する。動作周波数制御部242は、周波数帯RF2の利用の許可を受けていた場合には、他のユーザーが周波数帯RF2を使用できるようにその利用許可を返納する(ステップ409)。なお、周波数帯RF2を利用している他のDRBが存在する場合は、周波数帯RF2の利用許可の返納を行わなくてよい。
 図13は、基地局装置20によるQoSに応じた動作周波数帯の選択処理の第5の例を示すフローチャートである。図10に示した処理の結果、基地局装置20は、周波数帯RF1と周波数帯RF3を使ったダウンリンク信号の送信とアップリンク信号の受信を開始している(ステップ501)。すなわち周波数帯RF1のDRBにおいてGBRのQoSフローを通信し、周波数帯RF3のDRBにおいて優先順位の低いGBRのQoSフローを通信している。
 QoSフロー制御部244は、全ての無線通信装置40との間に確立されているDRBに割り当てられているQoSフローに関するQoS情報を取得する(ステップ502)。続いて、QoSフロー制御部244は、周波数帯RF1上に確立されている全てのDRBで消費している無線リソースの量を確認する(ステップ503)。ここで、無線リソースの量は、例えば、単位時間当たりのリソースブロックの数である。
 QoSフロー制御部244は、周波数帯RF1上に確立されている全てのDRBで消費している無線リソースの割合が閾値以下であるか否かを判定する(ステップ504)。例えば、閾値は0.6である。ここで、消費している無線リソースの割合は負荷と表現されてもよい。なお、この閾値は周波数帯RF1のDRBで処理されているGBRのQoSフローの5QI、ARPに応じて可変であってもよい。例えば、保証するビットレートが大きい場合には、より小さな閾値を設定し、保証するビットレートが小さい場合には、より大きな閾値を設定する。また、パケット遅延許容時間が小さい場合には、より小さな閾値を設定し、パケット遅延許容時間が大きい場合には、より大きな閾値を設定する。
 周波数帯RF1上に確立されている全てのDRBで消費している無線リソースの割合が閾値を超えているならば、固定、若しくは、可変の周期、或いは、イベントに応じてステップ502以降の処理が繰り返される。ここで、イベントは、例えば、新たなDRBが確立されるタイミング、既存のDRBが解放されるタイミング、或いは、QoSプロファイルが更新されるタイミング等である。
 周波数帯RF1上に確立されている全てのDRBで消費している無線リソースの割合が閾値以下であれば、QoSフロー制御部244は、周波数帯RF3上で上述の優先順位の低いQoSフローが割り当てられているDRBで消費されている無線リソースの量を確認する(ステップ505)。続いて、周波数帯RF1上に確立されている全てのDRBで消費している無線リソースの量と、周波数帯RF3における当該DRBで消費されている無線リソースの量とに基づいて、QoSフロー制御部244は、周波数帯RF3に確立されている当該DRBの優先順位の低いQoSフローを周波数帯RF1上に割り当てることが可能か否かを判断する(ステップ506)。すなわち、周波数帯RF3上の当該DRBの優先順位の低いQoSフローを周波数帯RF1に割り当てても、周波数帯RF1上のGBRのQoSフローが通信品質要求を維持可能か否か判断する。具体的な判断例として、QoSフロー制御部244は、周波数帯RF1上の利用可能な無線リソース量(リソースの空き容量)が周波数帯RF3上の当該DRBで消費されている無線リソース量以上の場合、優先順位の低いGBRのQoSフローの割り当てが可能と判断する。あるいは、QoSフロー制御部244は、両者の差(リソース量の余裕を示す)が一定値以上の場合に、優先順位の低いGBRのQoSフローの割り当てが可能と判断してもよい。
 周波数帯RF3上の優先順位の低いQoSフローを周波数帯RF1上に割り当てることが可能でないと判断されると、固定、若しくは、可変の周期、或いは、イベントに応じてステップ502以降の処理が繰り返される。一方、周波数帯RF3上の優先順位の低いQoSフローを周波数帯RF1上に割り当てることが可能であると判断されると、無線ベアラ管理部243は、周波数帯RF3のDRBの優先順位の低いGBR QoSフローを割り当てるためのDRBを周波数帯RF1上に確立する。QoSフロー制御部244は、周波数帯RF3のDRBに割り当てている優先順位の低いGBR QoSフローを、周波数帯RF1上に新たに確立したDRBに割り当てる(ステップ507)。
 QoSフロー制御部244が、周波数帯RF1上に新たに確立したDRBへの優先順位の低いGBR QoSフローの割り当てを完了すると、無線ベアラ管理部243は、周波数帯RF3に確立していたDRBを解放(リリース)する(ステップ508)。無線ベアラ管理部243は、周波数帯RF3に確立されている全てのDRBの解放を確認すると、動作周波数制御部242に周波数帯RF3の動作の停止を指示する。続いて、動作周波数制御部242は、周波数帯RF3の利用の許可を受けていた場合には、他のユーザーが周波数帯RF3を使用できるようにその利用許可を返納する(ステップ509)。なお、周波数帯RF3を利用している他のDRBが存在する場合は、周波数帯RF3の利用許可の返納を行わなくてよい。
 このように、図9の処理では、基地局装置20が処理するQoSフローの負荷状況に基づいて、ライセンス周波数帯に加えて、共用周波数帯のPALよりも排他性の低い共用周波数帯のGAA、或いは、免許不要周波数帯に相当する周波数帯を追加して運用を開始し、non―GBR QoSフローをオフロードさせる。また、図10の処理では、基地局装置20が処理するQoSフローの負荷状況に基づいて、ライセンス周波数帯に加えて、共用周波数帯のGAA或いは免許不要周波数帯よりも排他性の高い、共用周波数帯のPALに相当する周波数帯を追加して運用を開始し、優先度の低いGBR QoSフローをオフロードさせる。さらに、図11の処理では、オフロードするフローの候補として、non-GBR QoSフロー、若しくは、優先順位の低いGBR QoSフローのいずれかを選択する。これにより、QoSフローの負荷状況や共用周波数帯、免許不要周波数帯の可用性に応じて、QoSフローをその特質に合わせた周波数帯にオフロードさせることが可能となる。
 図9~図11で示した各処理での各ステップの順序は一例であり、適宜入れ替えることが可能である。また、2つの処理の各ステップを組み合わせることも可能であることは言うまでもない。例えば、優先的にnon-GBR QoSフローを共用周波数帯のGAA、或いは、免許不要周波数帯に相当する周波数帯にオフロードさせた後、さらに、QoSフローの負荷状況に応じて、優先順位の低いGBR QoSフローを共用周波数帯のPALに相当する周波数帯にオフロードさせる処理を行うことも可能である。
 また、図12の処理では、基地局装置20が処理するQoSフローの負荷状況に基づいて、オフロードしていたnon―GBR QoSフローを割り当てる新たなDRBをライセンス周波数帯に確立して、共用周波数帯のPALよりも排他性の低い共用周波数帯のGAA、或いは、免許不要周波数帯に相当する周波数帯の使用を停止する。また、図13の処理では、オフロードしていた優先度の低いGBR QoSフローを割り当てる新たなDRBをライセンス周波数帯に確立して、共用周波数帯のGAA或いは免許不要周波数帯よりも排他性の高い、共用周波数帯のPALに相当する周波数帯の使用を停止する。これにより、共用周波数帯や免許不要周波数帯を限られたユーザーに占有されるリスクを下げ、それらの周波数帯の本来の利用目的である適切な“共有”を実現することができる。
 図12及び図13で示した各処理での各ステップの順序は一例であり、適宜入れ替えることが可能である。また、2つの処理の各ステップを組み合わせることも可能であることは言うまでもない。
[2.GBR QoSフローを分類する処理]
 図14は、GBR QoSフローをGBR QoSフローの特性に基づきグループに分類することで、GBR QoSフローに優先順位を設定する処理の一例である。QoSフロー制御部244は、分類するグループの数を設定する(ステップ601)。例えば、“高”、“中”、“低”の3つのグループを設定する。“高”が最も優先順位が高く、“低”が最も優先順位が低い。或いは、“高”、“やや高”、“中”、“やや低”、“低”の5つのグループを設定してもよい。4、又は、6以上の数のグループに分類してもよい。
 次に、GBR QoSフローのフロー種別が、遅延要求の厳しい遅延クリティカルGBRリソースタイプであるか、GBRリソースタイプであるかを判定する(ステップ602)。
 GBR QoSフローが遅延クリティカルGBRリソースタイプであれば、高い優先順位のグループに分類する(ステップ603)。一方、GBR QoSフローがGBRリソースタイプであれば、遅延クリティカルGBRリソースタイプよりも低い優先順位のグループに分類する(ステップ607)。以降のステップでは、グループごとにさらに細かい分類を行う。より詳細には以下の通りである。
 遅延クリティカルGBRリソースタイプのGBR QoSフローに対しては、さらに、優先度に応じて分類する(ステップ604)。具体的には、優先度の高いGBR QoSフローをより優先順位を高いグループに分類する。続いて、パケットエラーレートに応じて分類する(ステップ605)。具体的には、パケットエラーレートの低いGBR QoSフローをより優先順位の高いグループに分類する。さらに、パケット遅延許容時間に応じて分類する(ステップ606)。より具体的には、パケット遅延許容時間の小さいGBR QoSフローをより優先順位の高いグループに分類する。例えば、優先度が同じ複数のGBR QoSフローが存在する場合、これらのGBR QoSフローの中ではパケットエラーレートが最も低いGBR QoSフローの優先順位が最も高い。優先度が同じで、パケットエラーレートも同じ複数のGBR QoSフローが存在する場合は、パケット遅延許容時間が最も小さいQoSフローの優先順位が最も高い。ステップ604~606では、優先度、パケットエラーレート、パケット遅延許容時間の順に分類を行ったが、分類を行う順序は他の順序でもよい。
 GBRリソースタイプのGBR QoSフローに対しても、遅延クリティカルGBRリソースタイプのGBR QoSフローと同様にしてさらに細かく分類する。具体的には、優先度の高いGBR QoSフローをより優先順位を高いグループに分類する(ステップ608)。続いて、パケットエラーレートに応じて分類する(ステップ609)。具体的には、パケットエラーレートの低いGBR QoSフローをより優先順位の高いグループに分類する。さらに、パケット遅延許容時間に応じて分類する(ステップ610)。より具体的には、パケット遅延許容時間の小さいGBR QoSフローをより優先順位の高いグループに分類する。ステップ608~610では、優先度、パケットエラーレート、パケット遅延許容時間の順に分類を行ったが、分類を行う順序は他の順序でもよい。
[3.無線通信装置40を含めた無線通信システムにおける処理]
 図15は、QoS制御に伴う周波数間ハンドオーバーの処理の一例を示すシーケンス図である。基地局装置20は、ライセンス周波数帯に属する周波数帯(ここでは周波数帯RF1と記載)での動作を開始する(ステップ701)。周波数帯RF1に無線通信装置40とDRB(ここでは第1のDRBと記載)を確立してnon―GBR QoSフローを割り当てる(ステップ702)。この処理の結果、UPF330と基地局装置20の間でユーザデータ(non GBR QoSフロー)703が転送され、基地局装置20と無線通信装置40との間では第1のDRBを介してユーザデータ(non GBR QoSフロー)704が転送される。また基地局装置20は、上述の第1のDRBを確立する前又は確立した後に、上記と同じ無線通信装置40又は別の無線通信装置40と周波数帯RF1において他のDRBを確立する。基地局装置20は、他のDRBにGBR QoSフローを割り当て、上記と同じ無線通信装置40又は別の無線通信装置40との間でユーザデータを転送するなどの処理を行う。1つ以上の無線通信装置40との間で周波数帯RF1に確立する1つ以上のDRBは、一例として第1の周波数帯に確立する1つ以上の第1の無線ベアラに対応する。
 続いて、基地局装置20が、周波数帯RF1においてGFBR(通信品質要求)を満たせないGBR QoSフローが存在すると判断すると(ステップ705)、動作周波数制御部242は、周波数帯RF2を設定し(ステップ706)、周波数帯RF1と周波数帯RF2での動作を開始する(ステップ707)。
 基地局装置20は、周波数帯RF1でDRBを確立している無線通信装置40の中からnon GBR QoSフローを転送している無線通信装置40を選択し、選択された無線通信装置40に対してRRCReconfigurationメッセージ708を送信する。ここで、このRRCReconfigurationメッセージ708は、周波数帯RF1(Source Frequency)から周波数帯RF2(Target Frequency)への周波数間ハンドオーバーに必要な情報が含まれている。
 無線通信装置40は、周波数帯RF1(Source Frequency)から周波数帯RF2(Target Frequency)への周波数間ハンドオーバーを実行し(ステップ709)、RRCReconfigurationCompleteメッセージ710を基地局装置20に応答する。
 基地局装置20は、周波数帯RF2に無線通信装置40との第2のDRBを確立してnon―GBR QoSフローを割り当てる(ステップ711)。この処理の結果、UPF330と基地局装置20の間でユーザデータ(non GBR QoSフロー)712が転送され、基地局装置20と無線通信装置40との間では第2のDRBを介してユーザデータ(non GBR QoSフロー)713が転送される。周波数帯RF2に確立するDRBは、一例として第2の周波数帯に確立する第2の無線ベアラに対応する。
 図16は、QoS制御に伴う周波数間ハンドオーバーの処理の別の例を示すシーケンス図である。基地局装置20は、ライセンス周波数帯に属する周波数帯(ここでは周波数帯RF1と記載)での動作を開始する(ステップ801)。周波数帯RF1に無線通信装置40とDRB(ここでは第1のDRBと記載)を確立して、例えば優先度の低いGBR QoSフローを割り当てる(ステップ802)。この処理の結果、UPF330と基地局装置20の間でユーザデータ(優先度の低いGBR QoSフロー)803が転送され、基地局装置20と無線通信装置40との間では第1のDRBを介してユーザデータ(優先度の低いGBR QoSフロー)804が転送される。また基地局装置20は、上述の第1のDRBを確立する前又は確立した後に、上記と同じ無線通信装置40又は別の無線通信装置40と周波数帯RF1において他のDRBを確立する。基地局装置20は、他のDRBに、例えば優先度の高いGBR QoSフローを割り当て、上記と同じ無線通信装置40又は別の無線通信装置40との間でユーザデータを転送するなどの処理を行う。1つ以上の無線通信装置40との間で周波数帯RF1に確立する1つ以上のDRBは、一例として第1の周波数帯に確立する1つ以上の第1の無線ベアラに対応する。
 続いて、基地局装置20が周波数帯RF1においてGFBRを満たせない、優先度の高いGBR QoSフローが存在すると判断すると(ステップ805)、動作周波数制御部242は、周波数帯RF3を設定し(ステップ806)、周波数帯RF1と周波数帯RF3での動作を開始する(ステップ807)。
 基地局装置20は、周波数帯RF1でDRBを確立している無線通信装置40の中から優先度の低いGBR QoSフローを転送している無線通信装置40を選択し、選択された無線通信装置40に対してRRCReconfigurationメッセージ808を送信する。ここで、このRRCReconfigurationメッセージ808は、周波数帯RF1(Source Frequency)から周波数帯RF3(Target Frequency)への周波数間ハンドオーバーに必要な情報が含まれている。
 無線通信装置40は、周波数帯RF1(Source Frequency)から周波数帯RF3(Target Frequency)への周波数間ハンドオーバーを実行し(ステップ809)、RRCReconfigurationCompleteメッセージ810を基地局装置20に応答する。
 基地局装置20は、周波数帯RF3において無線通信装置40との第2のDRBを確立し、優先度の低いGBR QoSフローを割り当てる(ステップ811)。すなわち優先度の低いGBR QoSフローを割り当てるDRBを周波数帯RF1の第1のDRBから、周波数帯RF3の第2のDRBに変更する。この処理の結果、UPF330と基地局装置20の間でユーザデータ(優先度の低いGBR QoSフロー)812が転送され、基地局装置20と無線通信装置40との間では第2のDRBを介してユーザデータ(優先度の低いGBR QoSフロー)813が転送される。周波数帯RF3に確立する第2のDRBは、一例として第2の周波数帯に確立する第2の無線ベアラに対応する。
 以上、本実施形態によれば、ライセンスバンドのみでGBR QoSフローのGFBR又はDelay-critical GBR QoSフローの遅延要求を満たすことができない場合に、ライセンスバンドにおける他のQoSフローを他の周波数帯にオフロードすることで、GFBRの維持又は遅延要求の維持と、周波数帯の有効活用とを実現することができる。 
 例えば、non―GBR QoSフローを共用周波数帯のGAAに相当する周波数帯又は免許不要周波数帯にオフロードさせて、ライセンスバンドでGBR QoSフロー又はDelay-critical GBR QoSフローを処理することで、GFBR又は遅延要求を満たすことが可能となる。
 また、優先度の低いGBR QoSフローを共用周波数帯のPALに相当する周波数帯にオフロードさせ、ライセンスバンドで優先度の高いGBR QoSフロー又はDelay-critical GBR QoSフローを処理することで、GFBR又は遅延要求を満たすことが可能となる。
 オフロードする対象となるQoSフローを終端する無線通信装置に、そのQoSフローを他の周波数帯にハンドオーバーさせることで、基地局装置がGFBR又は遅延要求を維持するためのオフロードが可能となる。
 なお、上述の実施形態は本開示を具現化するための一例を示したものであり、その他の様々な形態で本開示を実施することが可能である。例えば、本開示の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変形、置換、省略又はこれらの組み合わせが可能である。そのような変形、置換、省略等を行った形態も、本開示の範囲に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
 また、本明細書に記載された本開示の効果は例示に過ぎず、その他の効果があってもよい。
 本開示に係る無線端末装置(実施形態では無線通信装置40)は、医療機関の空間内に配置された医療機器と無線通信を行う無線端末装置であっても良いし、医療機器であっても良い。また、基地局装置20もしくは無線通信装置40は、医療機器の種別や通信内容の種別に基づき該当するQoSフローの優先度を決定しても良い。決定された優先度に基づき上述した構成を取っても良い。これらにより、基地局装置20や無線通信装置40は、手術室といった医療機関の空間内に配置された医療機器の無線接続の通信品質を向上させることに寄与しうる。また、通信制御システム10は、手術室の複数の医療機器の無線接続の接続安定性といった、無線接続の通信品質を向上させうる。
 本開示に係る通信制御システム10は、手術室等の医療機関の空間内に配置された医療機器の無線通信に関する制御を行っても良い。例えば、5Gや4G等のプライベートな基地局装置20が手術室に設けられた通信制御システムの無線通信リンクの制御を実施する。なお、基地局装置20は、手術室内の無線端末装置20の無線通信に関する制御が可能であれば、どのような位置に設けられてもよい。
 なお、本開示は以下のような構成を取ることもできる。
[項目1]
 第1の周波数帯に少なくとも1つの第1の無線ベアラを確立する無線ベアラ管理部と、 前記少なくとも1つの第1の無線ベアラに第1のデータフロー及び第2のデータフローを割り当て、前記第1のデータフロー及び第2のデータフローを制御するフロー制御部と、
 を備え、
 前記無線ベアラ管理部は、前記第1のデータフローの通信品質に応じて、前記第1のデータフロー又は前記第2のデータフローを割り当てる第2の無線ベアラを第2の周波数帯に確立する
 基地局装置。
[項目2]
 前記無線ベアラ管理部は、前記第1のデータフローの通信品質が通信品質要求を満たさない場合に、前記第2の周波数帯に前記第2の無線ベアラを確立する
 項目1に記載の基地局装置。
[項目3]
 前記通信品質要求は、ビットレートの要求、遅延時間の要求、及びエラーレートの要求の少なくとも1つを含む
 項目2に記載の基地局装置。
[項目4]
 前記フロー制御部は、前記第2の無線ベアラが確立された後、前記第2のデータフローを割り当てる無線ベアラを前記第2の無線ベアラに変更する
 項目1~3のいずれか一項に記載の基地局装置。
[項目5]
 前記フロー制御部は、前記第1のデータフロー及び第2のデータフローを、互いに異なる前記第1の無線ベアラに割り当て、
 前記無線ベアラ管理部は、前記第2のデータフローを割り当てる無線ベアラを前記第2の無線ベアラに変更した後、前記第2のデータフローが割り当てられていた前記第1の無線ベアラを解放する
 項目4に記載の基地局装置。
[項目6]
 前記フロー制御部は、前記第2の無線ベアラが確立された後、前記第1のデータフローを割り当てる無線ベアラを前記第2の無線ベアラに変更する
 項目1~5のいずれか一項に記載の基地局装置。
[項目7]
 前記フロー制御部は、前記第1のデータフロー及び第2のデータフローを、互いに異なる前記第1の無線ベアラに割り当て、
 前記無線ベアラ管理部は、前記第1のデータフローを割り当てる無線ベアラを前記第2の無線ベアラに変更した後、前記第1のデータフローが割り当てられていた前記第1の無線ベアラを解放する
 項目6に記載の基地局装置。
[項目8]
 前記フロー制御部は、前記少なくとも1つの第1の無線ベアラに複数のデータフローを割り当て、
 前記フロー制御部は、前記複数のデータフローの特性に基づき、前記複数のデータフローに優先順位を設定し、
 前記フロー制御部は、前記複数のデータフローから前記第1のデータフローよりも優先順位が低いデータフローを前記第2のデータフローとして選択する
 項目4又は5に記載の基地局装置。
[項目9]
 前記複数のデータフローの特性は、
 前記複数のデータフローの遅延時間の要求、前記複数のデータフローに設定された優先度、前記複数のデータフローのエラーレート、及び、前記複数のデータフローの遅延許容時間、のうちの少なくとも1つを含む
 項目8に記載の基地局装置。
[項目10]
 前記フロー制御部は、前記少なくとも1つの第1の無線ベアラに複数の第2のデータフローを割り当て、
 前記フロー制御部は、設定情報に基づき前記複数の第2のデータフローから、割り当てる無線ベアラを変更する前記第2のデータフローを選択する
 項目4又は5に記載の基地局装置。
[項目11]
 前記設定情報は、前記第2の周波数帯として選択可能な複数の周波数帯の可用性に基づいて、割り当てる無線ベアラを変更する前記第2のデータフローを選択することを定める 項目10に記載の基地局装置。
[項目12]
 前記設定情報は、前記複数の第2のデータフローのトラフィック量に基づき、割り当てる無線ベアラを変更する前記第2のデータフローを選択することを定める
 項目10に記載の基地局装置。
[項目13]
 前記第2のデータフローのフロー種別に基づいて、前記第2の無線ベアラを確立する周波数帯の排他性を決定し、決定した排他性を有する周波数帯を前記第2の周波数帯とする動作周波数制御部
 を備えた項目1~12のいずれか一項に記載の基地局装置。
[項目14]
 前記動作周波数制御部は、前記第2のデータフローのフロー種別が、帯域保証を要求しないフロー種別である場合は、免許不要周波数帯、又は共有周波数帯においてアンライセンス利用者が利用可能な周波数帯を前記第2の周波数帯とする
 項目13に記載の基地局装置。
[項目15]
 前記動作周波数制御部は、前記第2のデータフローのフロー種別が、帯域保証を要求するフロー種別である場合は、免許不要周波数帯よりも排他性の高い周波数帯、又は共有周波数帯においてアンライセンス利用者が利用可能な周波数帯よりも排他性の高い周波数帯を前記第2の周波数帯とする
 項目13又は14に記載の基地局装置。
[項目16]
 前記フロー制御部は、前記第2のデータフローを割り当てる無線ベアラを前記第2の周波数帯から前記第1の周波数帯に変更した場合に前記第1のデータフローが前記通信品質要求を満たすかを判断し、
 前記無線ベアラ管理部は、前記通信品質要求が満たされると判断された場合に、前記第1の周波数帯に第3の無線ベアラを確立し、
 前記フロー制御部は、前記第2のデータフローを割り当てる無線ベアラを前記第3の無線ベアラに変更する
 項目2又は3に記載の基地局装置。
[項目17]
 前記無線ベアラ管理部は、前記第2のデータフローを割り当てる無線ベアラを前記第3の無線ベアラに変更した後、前記第2の無線ベアラを解放する
 項目16に記載の基地局装置。
[項目18]
 前記第2のデータフローを割り当てる無線ベアラを前記第1の周波数帯から前記第2の周波数帯へ切り替えるために必要な情報を含むメッセージを送信する通信部を備える
 項目4又は5に記載の基地局装置。
[項目19]
 第1の周波数帯に少なくとも1つの第1の無線ベアラを確立し、
 前記少なくとも1つの第1の無線ベアラに第1のデータフロー及び第2のデータフローを割り当て、前記第1のデータフロー及び第2のデータフローを制御し、
 前記第1のデータフローの通信品質に応じて、前記第1のデータフロー又は前記第2のデータフローを割り当てる第2の無線ベアラを第2の周波数帯に確立する
 通信方法。
[項目20]
 第1の周波数帯において基地局装置と無線ベアラを確立する無線ベアラ制御部と、
 前記基地局装置により前記無線ベアラに割り当てられたデータフローのデータを通信する通信部と、
 を備え、
 前記無線ベアラ制御部は、前記基地局装置から動作周波数帯を第2の周波数帯に変更することを指示する情報を受信した場合に、前記第2の周波数帯に前記基地局装置との第2の無線ベアラを確立し、
 前記通信部は、前記基地局装置により前記第2の無線ベアラに割り当て先が変更された前記データフローのデータを通信する
 無線通信装置。
[項目21]
 前記無線ベアラ管理部は、前記第2の無線ベアラの確立に合わせて前記第2の周波数帯の動作の開始を指示する、
 項目1に記載の基地局装置。
[項目22]
 前記無線ベアラ管理部は、前記第2の周波数帯に確立されていた前記第2の無線ベアラが全て解放されると、前記第2の周波数帯の動作の停止を指示する、
 項目17に記載の基地局装置。
10 :無線通信システム
20 :基地局装置
21 :通信部
22 :記憶部
23 :ネットワーク通信部
24 :制御部
241:転送部
242:動作周波数制御部
243:無線ベアラ管理部
244:QoSフロー制御部
30 :管理装置
40 :無線通信装置
41 :通信部
42 :記憶部
43 :制御部
431:動作周波数設定部
432:無線ベアラ制御部
301:AMF
302:NEF
303:NRF
304:NSSF
305:PCF
306:SMF
307:UDM
308: AF
309: AUSF
310: UCMF
330: UPF
340: DN

Claims (20)

  1.  第1の周波数帯に少なくとも1つの第1の無線ベアラを確立する無線ベアラ管理部と、 前記少なくとも1つの第1の無線ベアラに第1のデータフロー及び第2のデータフローを割り当て、前記第1のデータフロー及び第2のデータフローを制御するフロー制御部と、
     を備え、
     前記無線ベアラ管理部は、前記第1のデータフローの通信品質に応じて、前記第1のデータフロー又は前記第2のデータフローを割り当てる第2の無線ベアラを第2の周波数帯に確立する
     基地局装置。
  2.  前記無線ベアラ管理部は、前記第1のデータフローの通信品質が通信品質要求を満たさない場合に、前記第2の周波数帯に前記第2の無線ベアラを確立する
     請求項1に記載の基地局装置。
  3.  前記通信品質要求は、ビットレートの要求、遅延時間の要求、及びエラーレートの要求の少なくとも1つを含む
     請求項2に記載の基地局装置。
  4.  前記フロー制御部は、前記第2の無線ベアラが確立された後、前記第2のデータフローを割り当てる無線ベアラを前記第2の無線ベアラに変更する
     請求項1に記載の基地局装置。
  5.  前記フロー制御部は、前記第1のデータフロー及び第2のデータフローを、互いに異なる前記第1の無線ベアラに割り当て、
     前記無線ベアラ管理部は、前記第2のデータフローを割り当てる無線ベアラを前記第2の無線ベアラに変更した後、前記第2のデータフローが割り当てられていた前記第1の無線ベアラを解放する
     請求項4に記載の基地局装置。
  6.  前記フロー制御部は、前記第2の無線ベアラが確立された後、前記第1のデータフローを割り当てる無線ベアラを前記第2の無線ベアラに変更する
     請求項1に記載の基地局装置。
  7.  前記フロー制御部は、前記第1のデータフロー及び第2のデータフローを、互いに異なる前記第1の無線ベアラに割り当て、
     前記無線ベアラ管理部は、前記第1のデータフローを割り当てる無線ベアラを前記第2の無線ベアラに変更した後、前記第1のデータフローが割り当てられていた前記第1の無線ベアラを解放する
     請求項6に記載の基地局装置。
  8.  前記フロー制御部は、前記少なくとも1つの第1の無線ベアラに複数のデータフローを割り当て、
     前記フロー制御部は、前記複数のデータフローの特性に基づき、前記複数のデータフローに優先順位を設定し、
     前記フロー制御部は、前記複数のデータフローから前記第1のデータフローよりも優先順位が低いデータフローを前記第2のデータフローとして選択する
     請求項4に記載の基地局装置。
  9.  前記複数のデータフローの特性は、
     前記複数のデータフローの遅延時間の要求、前記複数のデータフローに設定された優先度、前記複数のデータフローのエラーレート、及び、前記複数のデータフローの遅延許容時間、のうちの少なくとも1つを含む
     請求項8に記載の基地局装置。
  10.  前記フロー制御部は、前記少なくとも1つの第1の無線ベアラに複数の第2のデータフローを割り当て、
     前記フロー制御部は、設定情報に基づき前記複数の第2のデータフローから、割り当てる無線ベアラを変更する前記第2のデータフローを選択する
     請求項4に記載の基地局装置。
  11.  前記設定情報は、前記第2の周波数帯として選択可能な複数の周波数帯の可用性に基づいて、割り当てる無線ベアラを変更する前記第2のデータフローを選択することを定める 請求項10に記載の基地局装置。
  12.  前記設定情報は、前記複数の第2のデータフローのトラフィック量に基づき、割り当てる無線ベアラを変更する前記第2のデータフローを選択することを定める
     請求項10に記載の基地局装置。
  13.  前記第2のデータフローのフロー種別に基づいて、前記第2の無線ベアラを確立する周波数帯の排他性を決定し、決定した排他性を有する周波数帯を前記第2の周波数帯とする動作周波数制御部
     を備えた請求項1に記載の基地局装置。
  14.  前記動作周波数制御部は、前記第2のデータフローのフロー種別が、帯域保証を要求しないフロー種別である場合は、免許不要周波数帯、又は共有周波数帯においてアンライセンス利用者が利用可能な周波数帯を前記第2の周波数帯とする
     請求項13に記載の基地局装置。
  15.  前記動作周波数制御部は、前記第2のデータフローのフロー種別が、帯域保証を要求するフロー種別である場合は、免許不要周波数帯よりも排他性の高い周波数帯、又は共有周波数帯においてアンライセンス利用者が利用可能な周波数帯よりも排他性の高い周波数帯を前記第2の周波数帯とする
     請求項13に記載の基地局装置。
  16.  前記フロー制御部は、前記第2のデータフローを割り当てる無線ベアラを前記第2の周波数帯から前記第1の周波数帯に変更した場合に前記第1のデータフローが前記通信品質要求を満たすかを判断し、
     前記無線ベアラ管理部は、前記通信品質要求が満たされると判断された場合に、前記第1の周波数帯に第3の無線ベアラを確立し、
     前記フロー制御部は、前記第2のデータフローを割り当てる無線ベアラを前記第3の無線ベアラに変更する
     請求項2に記載の基地局装置。
  17.  前記無線ベアラ管理部は、前記第2のデータフローを割り当てる無線ベアラを前記第3の無線ベアラに変更した後、前記第2の無線ベアラを解放する
     請求項16に記載の基地局装置。
  18.  前記第2のデータフローを割り当てる無線ベアラを前記第1の周波数帯から前記第2の周波数帯へ切り替えるために必要な情報を含むメッセージを送信する通信部を備える
     請求項4に記載の基地局装置。
  19.  第1の周波数帯に少なくとも1つの第1の無線ベアラを確立し、
     前記少なくとも1つの第1の無線ベアラに第1のデータフロー及び第2のデータフローを割り当て、前記第1のデータフロー及び第2のデータフローを制御し、
     前記第1のデータフローの通信品質に応じて、前記第1のデータフロー又は前記第2のデータフローを割り当てる第2の無線ベアラを第2の周波数帯に確立する
     通信方法。
  20.  第1の周波数帯において基地局装置と無線ベアラを確立する無線ベアラ制御部と、
     前記基地局装置により前記無線ベアラに割り当てられたデータフローのデータを通信する通信部と、
     を備え、
     前記無線ベアラ制御部は、前記基地局装置から動作周波数帯を第2の周波数帯に変更することを指示する情報を受信した場合に、前記第2の周波数帯に前記基地局装置との第2の無線ベアラを確立し、
     前記通信部は、前記基地局装置により前記第2の無線ベアラに割り当て先が変更された前記データフローのデータを通信する
     無線通信装置。
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JP2018507659A (ja) * 2015-03-06 2018-03-15 華為技術有限公司Huawei Technologies Co.,Ltd. 無線インターフェース技術、装置、および通信システムを使用するための方法

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