WO2023189515A1 - 通信装置、及び通信方法 - Google Patents

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WO2023189515A1
WO2023189515A1 PCT/JP2023/009747 JP2023009747W WO2023189515A1 WO 2023189515 A1 WO2023189515 A1 WO 2023189515A1 JP 2023009747 W JP2023009747 W JP 2023009747W WO 2023189515 A1 WO2023189515 A1 WO 2023189515A1
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cell
communication
delay time
layer
communication device
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PCT/JP2023/009747
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修之 豊田
正彦 池田
卓馬 高田
洋次郎 清水
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ソニーグループ株式会社
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    • H04W16/24Cell structures
    • H04W16/32Hierarchical cell structures
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
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    • H04W40/02Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing
    • H04W40/12Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing based on transmission quality or channel quality
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04W72/1263Mapping of traffic onto schedule, e.g. scheduled allocation or multiplexing of flows
    • H04W72/1268Mapping of traffic onto schedule, e.g. scheduled allocation or multiplexing of flows of uplink data flows
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    • H04W88/00Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/02Terminal devices
    • H04W88/06Terminal devices adapted for operation in multiple networks or having at least two operational modes, e.g. multi-mode terminals

Definitions

  • the present disclosure relates to a communication device and a communication method.
  • radio waves from multiple cells are bundled, high-speed communication is achieved, but low latency is not necessarily achieved.
  • a cell with a small amount of delay e.g., a 5G NR cell
  • a cell with a large amount of delay e.g., an LTE cell
  • packets may wait in the cell with a large amount of delay. It may occur frequently. In this case, the amount of delay increases. Furthermore, the amount of delay may increase depending on the radio wave conditions between terminal cells and the usage conditions of communication equipment.
  • the present disclosure proposes a communication device and a communication method that can realize low delay.
  • the communication device of the present embodiment is a communication device configured to aggregate a plurality of cells, and acquires information regarding the delay time of uplink transmission by the communication device for each cell.
  • an acquisition unit and a communication control unit that starts the uplink transmission from a cell selected from the plurality of cells based on information regarding the delay time, the acquisition unit configured to control the delay time between application layers of the uplink transmission.
  • Information regarding time is acquired as information regarding the delay time.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of dual connectivity.
  • FIG. 3 is a diagram showing how order control is performed at a base station.
  • FIG. 3 is a diagram showing the result of packet transmission control using the communication method of the present embodiment.
  • 1 is a diagram illustrating a configuration example of a communication system according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example configuration of a server according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a management device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example configuration of a base station according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a terminal device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a use case of the technology of this embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating another example of a use case of the technology of this embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating another example of a use case of the technology of this embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating another example of a use case of the technology of this embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating another example of a use case of the technology of this embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the communication system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a sequence diagram illustrating an example of processing executed by a communication device. It is a flowchart which shows an example of transmission control processing of PDCP PDU.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining an RTT measurement method according to the present embodiment. It is a sequence diagram which shows RTT measurement processing of this embodiment. It is a sequence diagram which shows RTT measurement processing of this embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of the communication system according to the second embodiment.
  • FIG. 2 is a sequence diagram illustrating an example of processing executed by a communication device.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of the communication system according to the third embodiment.
  • a plurality of components having substantially the same functional configuration may be distinguished by attaching different numbers after the same reference numeral.
  • a plurality of configurations having substantially the same functional configuration are distinguished as terminal devices 40 1 , 40 2 , and 40 3 as necessary.
  • terminal devices 40 1 , 40 2 , and 40 3 are distinguished as terminal devices 40 1 , 40 2 , and 40 3 as necessary.
  • terminal devices 40 1 , 40 2 , and 40 3 are simply be referred to as terminal devices 40 .
  • One or more embodiments (including examples and modifications) described below can each be implemented independently. On the other hand, at least a portion of the plurality of embodiments described below may be implemented in combination with at least a portion of other embodiments as appropriate. These multiple embodiments may include novel features that are different from each other. Therefore, these multiple embodiments may contribute to solving mutually different objectives or problems, and may produce mutually different effects.
  • Radio access technologies such as LTE (Long Term Evolution) and 5G NR (5G New Radio) are being considered by the 3GPP (3rd Generation Partnership Project).
  • LTE and NR are types of cellular communication technologies, and enable mobile communication of terminal devices by arranging a plurality of areas covered by base stations in the form of cells. At this time, a single base station may manage multiple cells.
  • LTE includes LTE-A (LTE-Advanced), LTE-A Pro (LTE-Advanced Pro), and E-UTRA (Evolved Universal Terrestrial Radio Access).
  • NR 5G NR
  • NRAT New Radio Access Technology
  • FE-UTRA FE-UTRA
  • NR is a radio access technology (RAT) of the next generation (fifth generation) of LTE.
  • NR is a radio access technology that can accommodate various use cases including eMBB (Enhanced Mobile Broadband), mmTC (Massive Machine Type Communications), and URLLC (Ultra-Reliable and Low Latency Communications).
  • eMBB Enhanced Mobile Broadband
  • mmTC Massive Machine Type Communications
  • URLLC Ultra-Reliable and Low Latency Communications
  • radio waves from multiple cells are bundled, higher capacity and higher speed communication can be achieved, but it does not necessarily result in lower latency.
  • a cell with a low amount of delay e.g., 5G cell
  • a cell with a large amount of delay e.g., an LTE cell
  • packets may often wait in the cell with a large amount of delay. There is. In this case, the amount of delay increases.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of dual connectivity.
  • Figure 1 shows how a UE (User Equipment) performs uplink communication via EN-DC (E-UTRAN New Radio-Dual Connectivity) using a 5G cell (also called NR cell) and an LTE cell. There is.
  • EN-DC E-UTRAN New Radio-Dual Connectivity
  • data may be transmitted not only to 5G cells but also to LTE cells. flows.
  • data received at an LTE base station is transferred to a 5G base station.
  • the 5G base station performs order control of data received at the 5G base station and data received at the LTE base station.
  • FIG. 2 is a diagram showing how order control is performed at a base station.
  • LTE has larger transmission delays. Therefore, when data is transferred from an LTE base station to a 5G base station, data already received by the 5G base station may wait for transmission until data from the LTE side is transferred.
  • packets #1, #2, and #4 are directly transmitted from the UE to the 5G base station, and packet #3 is transmitted from the UE to the 5G base station via the LTE base station.
  • packet #4 waits for transmission until packet #3 is transferred from the LTE base station. This is where the delay occurs.
  • the average delay time will always increase. If the frequency of streaming in LTE is high, this will appear as jitter, as shown in FIG.
  • the communication device of this embodiment (for example, the UE shown in FIG. 1) is configured to aggregate a plurality of cells. For example, as shown in FIG. 1, the communication device of this embodiment performs uplink communication using dual connectivity using a cell with a small amount of delay (e.g., a 5G cell) and a cell with a large amount of delay (e.g., an LTE cell). It is configured like this.
  • a cell with a small amount of delay e.g., a 5G cell
  • a cell with a large amount of delay e.g., an LTE cell
  • the communication device of this embodiment acquires information regarding the delay time of uplink transmission for each cell. For example, the communication device acquires information calculated based on the delay time between application layers of uplink transmission as information regarding the delay time. For example, the communication device obtains an evaluation value that is calculated based on information about a transmission delay time of a transmission packet between a higher-level application installed in a transmitter and a higher-level application installed in a receiver. At this time, information regarding the delay time may be transmitted from the application layer to the PDCP layer of the communication device. Then, the communication device starts uplink transmission from a cell selected from among the plurality of cells based on information regarding delay time. For example, the PDCP layer of the communication device starts uplink transmission from a cell that is evaluated to have a small uplink transmission delay time based on information regarding delay time.
  • the communication device of this embodiment can achieve low delay even when performing communication by bundling radio waves of multiple cells.
  • FIG. 3 is a diagram showing the result of packet transmission control using the communication method of this embodiment.
  • the communication device UE first transmits packets #1, #2, #3, and #4 in a cell with a small amount of delay (5G cell), After that, packet #5 is transmitted in a cell with a large amount of delay (5G cell). Therefore, in the example of FIG. 3, the delay is lower than that of the example of FIG. 2 at least until the transfer of packet #4. In the example of FIG. 3, packet #5 is the only packet that is delayed.
  • the average amount of delay is lower than that of the conventional method.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of the communication system 1 according to the embodiment of the present disclosure.
  • the communication system 1 includes a server 10, a management device 20, a base station 30, and a terminal device 40.
  • the communication system 1 provides users with a wireless network that allows mobile communication by each device that makes up the communication system 1 working together.
  • the wireless network according to the present embodiment includes, for example, a wireless access network and a core network.
  • the wireless communication device refers to a device that has a wireless communication function, and in the example of FIG. 4, it corresponds to the base station 30 and the terminal device 40.
  • the communication system 1 may include a plurality of servers 10, a plurality of management devices 20, a plurality of base stations 30, and a plurality of terminal devices 40.
  • the communication system 1 includes servers 10 1 , 10 2 , etc. as the server 10 , management devices 20 1 , 20 2 , etc. as the management device 20 , and a base station 30 as the base station 30 . 1 , 30, 2, etc.
  • the communication system 1 also includes terminal devices 40 1 , 40 2 , 40 3 , etc. as the terminal devices 40 .
  • the photographic data transmitted to the management device 20 is transmitted to the server 10 via the network N.
  • the network N is a communication network such as a LAN (Local Area Network), a WAN (Wide Area Network), a telephone network (mobile phone network, fixed telephone network, etc.), a local IP (Internet Protocol) network, the Internet, or the like.
  • the network N may include a wired network or a wireless network. Further, the network N may include a core network.
  • the data network may be a carrier's service network, for example an IMS (IP Multimedia Subsystem) network. Further, the data network may be a private network such as an in-house network.
  • IMS IP Multimedia Subsystem
  • the device in the figure may be considered a device in a logical sense.
  • a part of the device shown in the figure may be realized by a virtual machine (VM), a container, or the like, and these may be implemented on the same physical hardware.
  • VM virtual machine
  • the communication system 1 may be compatible with radio access technology (RAT) such as LTE (Long Term Evolution) and NR (New Radio).
  • RAT radio access technology
  • LTE and NR are types of cellular communication technologies, and enable mobile communication of terminal devices by arranging a plurality of areas covered by base stations in the form of cells.
  • One base station may manage multiple cells.
  • the communication system 1 may be a broadband mobile radio access system (BWA) or a digital cordless telephone system.
  • BWA broadband mobile radio access system
  • BWA digital cordless telephone system
  • LTE includes LTE-A (LTE-Advanced), LTE-A Pro (LTE-Advanced Pro), and E-UTRA (Evolved Universal Terrestrial Radio Access).
  • NR includes NRAT (New Radio Access Technology) and FE-UTRA (Further E-UTRA).
  • LTE and NR include radio access technologies that have been established as standards by the WiMAX forum or the XGP forum, using these as reference standards.
  • a cell compatible with LTE will be referred to as an LTE cell
  • a cell compatible with NR will be referred to as an NR cell.
  • NR is a radio access technology (RAT) of the next generation (fifth generation) of LTE.
  • RAT radio access technology
  • NR is a radio access technology that can accommodate various use cases including eMBB (Enhanced Mobile Broadband), mmTC (Massive Machine Type Communications), and URLLC (Ultra-Reliable and Low Latency Communications).
  • eMBB Enhanced Mobile Broadband
  • mmTC Massive Machine Type Communications
  • URLLC Ultra-Reliable and Low Latency Communications
  • the wireless access method used by the communication system 1 is not limited to LTE or NR, but also includes wireless access technologies established by 3GPP standards such as W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access), and 3GPP2 standards such as cdma2000 (Code Division Multiple Access 2000). It is also possible to use other wireless access methods using standardized wireless access technology or wireless access technology established by WiMAX forum, XGP forum, IEEE 802.16 committee, or the like. Further, the communication system 1 may support LPWA (Low Power Wide Area) communication.
  • 3GPP standards such as W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access), and 3GPP2 standards such as cdma2000 (Code Division Multiple Access 2000). It is also possible to use other wireless access methods using standardized wireless access technology or wireless access technology established by WiMAX forum, XGP forum, IEEE 802.16 committee, or the like.
  • the communication system 1 may support LPWA (Low Power Wide Area) communication.
  • LPWA communication refers to wireless communication that enables wide-range communication with low power.
  • LPWA wireless refers to IoT (Internet of Things) wireless communication using specified low power wireless (for example, 920 MHz band) or ISM (Industry-Science-Medical) band.
  • IoT Internet of Things
  • ISM Industry-Science-Medical
  • the LPWA communication used by the communication system 1 may be based on the LPWA standard. Examples of the LPWA standard include ELTRES, ZETA, SIGFOX, LoRaWAN, and NB-Iot.
  • the LPWA standard is not limited to these, and other LPWA standards may be used.
  • the base stations configuring the communication system 1 may be ground stations or non-ground stations.
  • the non-ground station may be a satellite station or an aircraft station. If the non-ground station is a satellite station, the communication system 1 may be a Bent-pipe (transparent) type mobile satellite communication system.
  • a ground station also referred to as a ground base station refers to a base station (including a relay station) installed on the ground.
  • above ground is in a broad sense, including not only land, but also underground, above water, and underwater.
  • the description of "ground station” may be replaced with “gateway”.
  • an LTE base station is sometimes referred to as an eNodeB (Evolved Node B) or eNB.
  • an NR base station is sometimes referred to as a gNodeB or gNB.
  • a terminal device also referred to as a mobile station or terminal
  • UE User Equipment
  • the terminal device is a type of communication device, and is also referred to as a mobile station or a terminal.
  • the concept of a communication device includes not only a portable mobile device (terminal device) such as a mobile terminal, but also a device installed in a structure or a mobile object.
  • a structure or a moving object itself may be regarded as a communication device.
  • the concept of a communication device includes not only a terminal device but also a base station and a relay station.
  • a communication device is a type of processing device and information processing device.
  • the communication device can be referred to as a transmitting device or a receiving device.
  • each device that makes up the communication system 1 will be specifically explained.
  • the configuration of each device shown below is just an example.
  • the configuration of each device may be different from the configuration shown below.
  • the server 10 is an information processing device (computer) that executes various processes based on requests from communication devices such as the terminal device 40.
  • the server 10 may be a PC server, a midrange server, or a mainframe server.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of the server 10 according to the embodiment of the present disclosure.
  • the server 10 includes a communication section 11, a storage section 12, and a control section 13. Note that the configuration shown in FIG. 5 is a functional configuration, and the hardware configuration may be different from this. Further, the functions of the server 10 may be distributed and implemented in a plurality of physically separated configurations. For example, the server 10 may be composed of a plurality of server devices.
  • the communication unit 11 is a communication interface for communicating with other devices.
  • the communication unit 11 may be a network interface or a device connection interface.
  • the communication unit 11 may be a LAN (Local Area Network) interface such as a NIC (Network Interface Card), or a USB (Universal Serial Bus) interface configured by a USB host controller, a USB port, etc. Good too.
  • the communication unit 11 may be a wired interface or a wireless interface.
  • the communication unit 11 functions as a communication means for the server 10.
  • the communication unit 11 communicates with the terminal device 40 under the control of the control unit 13 .
  • the storage unit 12 is a data readable/writable storage device such as a DRAM (Dynamic Random Access Memory), an SRAM (Static Random Access Memory), a flash memory, or a hard disk.
  • the storage unit 12 functions as a storage means of the server 10.
  • the storage unit 12 stores, for example, photographic data (eg, image data and metadata) transmitted from the terminal device 40 via the base station 30.
  • the control unit 13 is a controller that controls each part of the server 10.
  • the control unit 13 is realized by, for example, a processor such as a CPU (Central Processing Unit) or an MPU (Micro Processing Unit).
  • the control unit 13 is realized by a processor executing various programs stored in a storage device inside the server 10 using a RAM (Random Access Memory) or the like as a work area.
  • the control unit 13 may be realized by an integrated circuit such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or an FPGA (Field Programmable Gate Array).
  • CPUs, MPUs, ASICs, and FPGAs can all be considered controllers.
  • the management device 20 is a device that manages a wireless network.
  • the management device 20 is a device that manages communications of the base station 30.
  • the management device 20 may be, for example, a device having a function as an MME (Mobility Management Entity).
  • the management device 20 may be a device having a function as an AMF (Access and Mobility Management Function) and/or an SMF (Session Management Function).
  • AMF Access and Mobility Management Function
  • SMF Session Management Function
  • the functions that the management device 20 has are not limited to MME, AMF, and SMF.
  • the management device 20 may be a device having functions as a PCF (Policy Control Function) and an HSS (Home Subscriber Server).
  • the management device 20 may be a device having functions as NSSF (Network Slice Selection Function), AUSF (Authentication Server Function), and UDM (Unified Data Management).
  • NSSF Network Slice Selection Function
  • AUSF Authentication Server Function
  • UDM Unified Data Management
  • the management device 20 may have a gateway function.
  • the management device 20 may have a function as an S-GW (Serving Gateway) or a P-GW (Packet Data Network Gateway).
  • the management device 20 may have a function as a UPF (User Plane Function).
  • the core network is composed of multiple network functions, and each network function may be aggregated into one physical device or distributed among multiple physical devices.
  • the management device 20 can be distributed among multiple devices. Furthermore, this distributed arrangement may be controlled to be performed dynamically.
  • the base station 30 and the management device 20 constitute one network and provide a wireless communication service to the terminal device 40.
  • the management device 20 is connected to the Internet, and the terminal device 40 can use various services provided via the Internet via the base station 30.
  • the management device 20 does not necessarily have to be a device that constitutes a core network.
  • the core network is a W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access) or cdma2000 (Code Division Multiple Access 2000) core network.
  • the management device 20 may be a device that functions as an RNC (Radio Network Controller).
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of the management device 20 according to the embodiment of the present disclosure.
  • the management device 20 includes a communication section 21, a storage section 22, and a control section 23. Note that the configuration shown in FIG. 6 is a functional configuration, and the hardware configuration may be different from this. Further, the functions of the management device 20 may be statically or dynamically distributed and implemented in a plurality of physically separated configurations. For example, the management device 20 may be configured with a plurality of server devices.
  • the communication unit 21 is a communication interface for communicating with other devices.
  • the communication unit 21 may be a network interface or a device connection interface.
  • the communication unit 21 may be a LAN (Local Area Network) interface such as a NIC (Network Interface Card), or a USB (Universal Serial Bus) interface configured by a USB host controller, a USB port, etc. Good too.
  • the communication unit 21 may be a wired interface or a wireless interface.
  • the communication unit 21 functions as a communication means for the management device 20.
  • the communication unit 21 communicates with the base station 30 and the like under the control of the control unit 23.
  • the storage unit 22 is a data readable/writable storage device such as a DRAM (Dynamic Random Access Memory), an SRAM (Static Random Access Memory), a flash memory, or a hard disk.
  • the storage unit 22 functions as a storage means of the management device 20.
  • the storage unit 22 stores, for example, the connection state of the terminal device 40.
  • the storage unit 22 stores the state of RRC (Radio Resource Control), ECM (EPS Connection Management), or 5G System CM (Connection Management) state of the terminal device 40.
  • the storage unit 22 may function as a home memory that stores location information of the terminal device 40.
  • the control unit 23 is a controller that controls each part of the management device 20.
  • the control unit 23 is realized by, for example, a processor such as a CPU (Central Processing Unit), an MPU (Micro Processing Unit), or a GPU (Graphics Processing Unit).
  • the control unit 23 is realized by a processor executing various programs stored in a storage device inside the management device 20 using a RAM (Random Access Memory) or the like as a work area.
  • the control unit 23 may be realized by an integrated circuit such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or an FPGA (Field Programmable Gate Array).
  • CPUs, MPUs, GPUs, ASICs, and FPGAs can all be considered controllers.
  • the base station 30 is a wireless communication device that wirelessly communicates with the terminal device 40.
  • the base station 30 may be configured to wirelessly communicate with the terminal device 40 via another terminal device 40, or may be configured to wirelessly communicate directly with the terminal device 40.
  • the base station 30 is a type of communication device. More specifically, the base station 30 is a device corresponding to a wireless base station (Base Station, Node B, eNB, gNB, etc.) or a wireless access point. Base station 30 may be a wireless relay station. Furthermore, the base station 30 may be one or more (or all) extension devices of a distributed radio base station called RRH (Remote Radio Head) or RU (Radio Unit). Such an overhang device may or may not be integrated with the antenna, such as an antenna-integrated radio equipment, or may be an antenna-integrated radio equipment with Massive MIMO (Multi Input Multi Output) radio communication technology. A portion of a distributed wireless base station is sometimes referred to as a node in a distributed antenna system (DAS).
  • DAS distributed antenna system
  • the base station 30 may be a receiving station such as an FPU (Field Pickup Unit). Furthermore, the base station 30 is an IAB (Integrated Access and Backhaul) donor node or an IAB relay node that provides a radio access line and a radio backhaul line by time division multiplexing, frequency division multiplexing, or space division multiplexing. Good too.
  • IAB Integrated Access and Backhaul
  • the base station 30 may be capable of NOMA (Non-Orthogonal Multiple Access) communication with the terminal device 40.
  • NOMA communication refers to communication (transmission, reception, or both) using non-orthogonal resources.
  • the base station 30 may be capable of NOMA communication with other base stations 30.
  • the base stations 30 may be able to communicate with each other via a base station-core network interface (for example, NG Interface, S1 Interface, etc.). This interface may be either wired or wireless. Furthermore, the base stations may be able to communicate with each other via an inter-base station interface (eg, Xn Interface, X2 Interface, S1 Interface, F1 Interface, etc.). This interface may be either wired or wireless.
  • a base station-core network interface for example, NG Interface, S1 Interface, etc.
  • This interface may be either wired or wireless.
  • an inter-base station interface eg, Xn Interface, X2 Interface, S1 Interface, F1 Interface, etc.
  • This interface may be either wired or wireless.
  • base station includes not only donor base stations but also relay base stations (also referred to as relay stations).
  • the relay base station may be any one of an RF Repeater, a Smart Repeater, and an Intelligent Surface.
  • concept of a base station includes not only a structure that has the function of a base station, but also devices installed in the structure.
  • Structures include, for example, buildings such as high-rise buildings, houses, steel towers, station facilities, airport facilities, port facilities, office buildings, school buildings, hospitals, factories, commercial facilities, and stadiums.
  • the concept of a structure includes not only buildings but also non-building structures such as tunnels, bridges, dams, walls, and steel columns, as well as equipment such as cranes, gates, and windmills.
  • the concept of a structure includes not only structures on land (above ground in a narrow sense) or underground, but also structures on water such as piers and mega-floats, and underwater structures such as ocean observation equipment.
  • a base station can be referred to as an information processing device.
  • the base station 30 may be a donor station or a relay station. Further, the base station 30 may be a fixed station or a mobile station.
  • a mobile station is a wireless communication device (eg, a base station) configured to be mobile.
  • the base station 30 may be a device installed in a mobile body, or may be the mobile body itself.
  • a relay station with mobility can be considered as the base station 30 as a mobile station.
  • devices that are inherently mobile such as vehicles, UAVs (Unmanned Aerial Vehicles) represented by drones, and smartphones, and that are equipped with base station functions (at least some of the base station functions) are also mobile. This corresponds to the base station 30 as a station.
  • the mobile object may be a mobile terminal such as a smartphone or a mobile phone.
  • the moving object may be a moving object that moves on land (ground in a narrow sense) (for example, a vehicle such as a car, bicycle, bus, truck, motorcycle, train, linear motor car, etc.) or underground (for example, it may be a moving body (for example, a subway) that moves in a tunnel (for example, inside a tunnel).
  • the moving object may be a moving object that moves on water (for example, a ship such as a passenger ship, a cargo ship, or a hovercraft), or a moving object that moves underwater (for example, a submersible, a submarine, an unmanned underwater vehicle, etc.). submersibles).
  • the moving object may be a moving object (for example, an aircraft such as an airplane, an airship, or a drone) that moves within the atmosphere.
  • the base station 30 may be a ground base station (ground station) installed on the ground.
  • the base station 30 may be a base station placed in a structure on the ground, or may be a base station installed in a mobile body moving on the ground.
  • the base station 30 may be an antenna installed in a structure such as a building and a signal processing device connected to the antenna.
  • the base station 30 may be a structure or a mobile object itself.
  • “Above ground” means not only land (above ground in a narrow sense), but also ground in a broad sense, including underground, above water, and underwater.
  • the base station 30 is not limited to a terrestrial base station.
  • the base station 30 may be an aircraft station. From the perspective of a satellite station, an aircraft station located on the earth is a ground station.
  • the base station 30 is not limited to a ground station.
  • the base station 30 may be a non-terrestrial base station (non-terrestrial station) that can float in the air or in space.
  • base station 30 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 vehicle such as an artificial satellite, or may be the space vehicle itself.
  • a space vehicle is a vehicle that moves outside the atmosphere. Examples of space mobile objects include artificial celestial bodies such as artificial satellites, spacecraft, space stations, and probes.
  • the satellites that serve as satellite stations include low earth orbit (LEO) satellites, medium earth orbit (MEO) satellites, geostationary earth orbit (GEO) satellites, and high elliptical orbit (HEO) satellites.
  • LEO low earth orbit
  • MEO medium earth orbit
  • GEO geostationary earth orbit
  • HEO high elliptical orbit
  • the satellite station may be a device mounted on a low orbit satellite, medium orbit satellite, geostationary satellite, or high elliptical orbit satellite.
  • An aircraft station is a wireless communication device such as an aircraft that can float in the atmosphere.
  • the aircraft station may be a device mounted on an aircraft or the like, or may be the aircraft itself.
  • the concept of aircraft includes not only heavy aircraft such as airplanes and gliders, but also light aircraft such as balloons and airships.
  • the concept of 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 aircraft such as a drone.
  • unmanned aircraft also includes unmanned aerial systems (UAS) and tethered unmanned aerial systems (UAS). Additionally, the concept of unmanned aircraft includes light unmanned aerial systems (LTA: Lighter than Air UAS) and heavy unmanned aerial systems (HTA: Heavier than Air UAS). The concept of unmanned aircraft also includes High Altitude UAS Platforms (HAPs).
  • UAS unmanned aerial systems
  • UAS tethered unmanned aerial systems
  • HTA Light unmanned aerial systems
  • HTA Heavier than Air UAS
  • HAPs High Altitude UAS Platforms
  • the coverage size of the base station 30 may be large such as a macro cell or small such as a pico cell. Of course, the coverage of the base station 30 may be extremely small, such as a femtocell. Furthermore, the base station 30 may have beamforming capability. In this case, the base station 30 may have cells or service areas formed for each beam.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of the base station 30 according to the embodiment of the present disclosure.
  • the base station 30 includes a wireless communication section 31, a storage section 32, and a control section 33. Note that the configuration shown in FIG. 7 is a functional configuration, and the hardware configuration may be different from this. Further, the functions of the base station 30 may be distributed and implemented in a plurality of physically separated configurations.
  • the wireless communication unit 31 is a signal processing unit for wirelessly communicating with another wireless communication device (for example, the terminal device 40).
  • the wireless communication unit 31 operates under the control of the control unit 33.
  • the wireless communication unit 31 supports one or more wireless access methods.
  • the wireless communication unit 31 supports both NR and LTE.
  • the wireless communication unit 31 may be compatible with W-CDMA and cdma2000 in addition to NR and LTE.
  • the wireless communication unit 31 may be compatible with automatic retransmission technology such as HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest).
  • HARQ Hybrid Automatic Repeat reQuest
  • the wireless communication unit 31 may support not only a cellular wireless communication function but also a wireless LAN wireless communication function such as Wi-Fi.
  • the communication function of the wireless LAN method may be compatible with the current Wi-Fi6 (IEEE802.11ax), or the traditional Wi-Fi5 or earlier methods (IEEE802.11a, IEEE802.11b, IEEE802.11g, IEEE802.11n). , IEEE802.11ac, etc.). Further, the wireless LAN method may be a wireless LAN method that will be standardized/standardized in the future by the Wi-Fi Alliance or the IEEE 802.11 committee.
  • the wireless communication section 31 includes a transmission processing section 311, a reception processing section 312, and an antenna 313.
  • the wireless communication unit 31 may include a plurality of transmission processing units 311, a plurality of reception processing units 312, and a plurality of antennas 313. Note that when the wireless communication section 31 supports multiple wireless access methods, each section of the wireless communication section 31 can be configured individually for each wireless access method.
  • the transmission processing unit 311 and the reception processing unit 312 may be configured separately for LTE and NR.
  • the antenna 313 may be composed of a plurality of antenna elements (for example, a plurality of patch antennas).
  • the wireless communication unit 31 may be configured to be capable of beam forming.
  • the wireless communication unit 31 may be configured to be capable of polarized beam forming using vertically polarized waves (V polarized waves) and horizontally polarized waves (H polarized waves).
  • the transmission processing unit 311 performs transmission processing of downlink control information and downlink data.
  • the transmission processing unit 311 encodes the downlink control information and downlink data input from the control unit 33 using an encoding method such as block encoding, convolutional encoding, turbo encoding, or the like.
  • the encoding may be performed using a polar code or an LDPC code (low density parity check code).
  • the transmission processing unit 311 modulates the encoded bits using a predetermined modulation method such as BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM, or 256QAM.
  • the signal points on the constellation do not necessarily have to be equidistant.
  • the constellation may be a non-uniform constellation (NUC).
  • the transmission processing unit 311 multiplexes the modulation symbol of each channel and the downlink reference signal, and arranges it in a predetermined resource element.
  • the transmission processing unit 311 then performs various signal processing on the multiplexed signal. For example, the transmission processing unit 311 performs conversion into the frequency domain using fast Fourier transform, addition of a guard interval (cyclic prefix), generation of a baseband digital signal, conversion to an analog signal, orthogonal modulation, upconversion, and redundant processing. Performs processing such as removing frequency components and amplifying power.
  • the signal generated by the transmission processing section 311 is transmitted from the antenna 313.
  • the reception processing unit 312 processes uplink signals received via the antenna 313. For example, the reception processing unit 312 performs down-conversion, removal of unnecessary frequency components, control of amplification level, orthogonal demodulation, conversion to a digital signal, removal of guard intervals (cyclic prefix), high-speed Performs extraction of frequency domain signals by Fourier transform, etc. Then, the reception processing unit 312 separates uplink channels such as PUSCH (Physical Uplink Shared Channel) and PUCCH (Physical Uplink Control Channel) and uplink reference signals from the signals subjected to these processes.
  • PUSCH Physical Uplink Shared Channel
  • PUCCH Physical Uplink Control Channel
  • the reception processing unit 312 demodulates the received signal using a modulation scheme such as BPSK (Binary Phase Shift Keying) or QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) for the modulation symbol of the uplink channel.
  • the modulation method used for demodulation may be 16QAM (Quadrature Amplitude Modulation), 64QAM, or 256QAM.
  • the signal points on the constellation do not necessarily have to be equidistant.
  • the constellation may be a non-uniform constellation (NUC).
  • the reception processing unit 312 then 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 33.
  • the antenna 313 is an antenna device (antenna section) that mutually converts current and radio waves.
  • the antenna 313 may be composed of one antenna element (eg, one patch antenna) or may be composed of multiple antenna elements (eg, multiple patch antennas).
  • the wireless communication unit 31 may be configured to be capable of beam forming.
  • the wireless communication unit 31 may be configured to generate a directional beam by controlling the directivity of a wireless signal using a plurality of antenna elements.
  • the antenna 313 may be a dual polarization antenna.
  • the wireless communication unit 31 may use vertically polarized waves (V polarized waves) and horizontally polarized waves (H polarized waves) when transmitting wireless signals.
  • the wireless communication unit 31 may control the directivity of the wireless signal transmitted using vertically polarized waves and horizontally polarized waves.
  • the wireless communication unit 31 may transmit and receive spatially multiplexed signals via a plurality of layers made up of a plurality of antenna elements.
  • the storage unit 32 is a data readable/writable storage device such as DRAM, SRAM, flash memory, or hard disk.
  • the storage unit 32 functions as a storage means of the base station 30.
  • the control unit 33 is a controller that controls each part of the base station 30.
  • the control unit 33 is realized by, for example, a processor such as a CPU (Central Processing Unit) or an MPU (Micro Processing Unit).
  • the control unit 33 is realized by a processor executing various programs stored in a storage device inside the base station 30 using a RAM (Random Access Memory) or the like as a work area.
  • the control unit 33 may be realized by an integrated circuit such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or an FPGA (Field Programmable Gate Array).
  • CPUs, MPUs, ASICs, and FPGAs can all be considered controllers.
  • the control unit 33 may be realized by a GPU (Graphics Processing Unit) in addition to or instead of the CPU.
  • the concept of a base station may consist of a collection of multiple physical or logical devices.
  • the base station may be classified into a plurality of devices such as a BBU (Baseband Unit) and an RU (Radio Unit).
  • a base station may also be interpreted as a collection of these multiple devices.
  • the base station may be either BBU or RU, or both.
  • the BBU and RU may be connected through a predetermined interface (for example, eCPRI (enhanced Common Public Radio Interface)).
  • RU may be referred to as RRU (Remote Radio Unit) or RD (Radio DoT).
  • the RU may correspond to gNB-DU (gNB Distributed Unit), which will be described later.
  • the BBU may correspond to gNB-CU (gNB Central Unit), which will be described later.
  • the RU may be a wireless device connected to a gNB-DU described below.
  • the gNB-CU, the gNB-DU, and the RU connected to the gNB-DU may be configured to comply with O-RAN (Open Radio Access Network).
  • the RU may be a device integrally formed with the antenna.
  • the antenna possessed by the base station (for example, an antenna formed integrally with the RU) may employ an 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 be mounted with one or more antenna panels.
  • an RU may have two types of antenna panels: a horizontally polarized antenna panel and a vertically polarized antenna panel, or 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 independent beams 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).
  • the base station may be simply referred to as RAN, RAN node, AN (Access Network), or AN node.
  • EUTRAN Enhanced Universal Terrestrial RAN
  • RAN in NR is sometimes called NGRAN.
  • RAN in W-CDMA (UMTS) is sometimes called UTRAN.
  • an LTE base station is sometimes referred to as an eNodeB (Evolved Node B) or eNB.
  • EUTRAN includes one or more eNodeBs (eNBs).
  • an NR base station is sometimes referred to as a gNodeB or gNB.
  • NGRAN includes one or more gNBs.
  • the EUTRAN may include a gNB (en-gNB) connected to a core network (EPC) in an LTE communication system (EPS).
  • NGRAN may include an ng-eNB connected to a core network 5GC in a 5G communication system (5GS).
  • the base station when the base station is an eNB, gNB, etc., the base station is sometimes referred to as 3GPP Access. Further, when the base station is a wireless access point (Access Point), the base station is sometimes referred to as non-3GPP access (Non-3GPP Access). Furthermore, the base station may be an optical equipment called RRH (Remote Radio Head) or RU (Radio Unit). Furthermore, when the base station is a gNB, the base station may be a combination of the above-mentioned gNB-CU and gNB-DU, or either gNB-CU or gNB-DU. It's okay.
  • RRH Remote Radio Head
  • RU Radio Unit
  • the gNB-CU uses multiple upper layers (for example, RRC (Radio Resource Control), SDAP (Service Data Adaptation Protocol), PDCP (Packet On the other hand, gNB-DU hosts multiple lower layers (e.g. RLC (Radio Link Control), MAC (Medium Access Control), PHY (Physical layer)) in the access stratum. ).
  • RRC signaling (semi-static notification) is generated in the gNB-CU, while MAC CE and DCI (dynamic notification) are generated in the gNB-DU.
  • some configurations such as IE: cellGroupConfig may be generated by the gNB-DU, and the remaining configurations may be generated by the gNB-DU. - may be generated in the CU. These configurations may be sent and received via the F1 interface, which will be 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 through an Xn interface.
  • the devices may be connected through the F1 interface described above.
  • Messages/information described below may be transmitted between multiple base stations, e.g., via an X2 interface, an Xn interface, or an F1 interface. .
  • a cell provided by a base station is sometimes 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 When dual connectivity is configured in the UE (for example, the terminal device 40), the PCell and zero or more SCells provided by the MN (Master Node) may be referred to as a master cell group.
  • dual connectivity include EUTRA-EUTRA Dual Connectivity, EUTRA-NR Dual Connectivity (ENDC), and 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
  • a PSCell and zero or more SCells provided by an SN may be referred to as an SCG (Secondary Cell Group).
  • SCG Secondary Cell Group
  • PUCCH Physical Uplink Control Channel
  • the Physical Uplink Control Channel is transmitted on the PCell and PSCell, but not on the SCell.
  • radio link failure is detected in PCell and PSCell, it is not detected in SCell (it does not need to be detected). In this way, PCell and PSCell have special roles within the serving cell, and are therefore also called SpCell (Special Cell).
  • One downlink component carrier and one uplink component carrier may be associated with one cell. Further, the system bandwidth corresponding to one cell may be divided into a plurality of BWPs (Bandwidth Parts). In this case, one or more BWPs may be configured in the UE, and one BWP may be used by the UE as an active BWP. Furthermore, the radio resources (for example, frequency band, numerology (subcarrier spacing), and slot configuration) that can be used by the terminal device 40 may differ for each cell, each component carrier, or each BWP.
  • the radio resources for example, frequency band, numerology (subcarrier spacing), and slot configuration
  • the terminal device 40 is a wireless communication device that wirelessly communicates with other communication devices (for example, the base station 30 and other terminal devices 40).
  • the terminal device 40 is, for example, a mobile phone, a smart device (smartphone or tablet), a PDA (Personal Digital Assistant), or a personal computer.
  • the terminal device 40 may be a device such as a professional camera equipped with a communication function, or may be a motorcycle, a mobile broadcasting van, etc. equipped with a communication device such as an FPU (Field Pickup Unit).
  • the terminal device 40 may be a relay station that relays communication between the base station 30 and an external device (for example, another terminal device 40) such as customer premises equipment (CPE).
  • the terminal device 40 may be an M2M (Machine to Machine) device, a D2D (Device to Device) device, or an IoT (Internet of Things) device.
  • M2M Machine to Machine
  • D2D Device to Device
  • IoT Internet of Things
  • the terminal device 40 may be capable of NOMA communication with other communication devices (for example, the base station 30 and other terminal devices 40). Furthermore, when communicating with the base station 30, the terminal device 40 may be able to use automatic retransmission technology such as HARQ.
  • the terminal device 40 may be capable of side link communication with other terminal devices 40.
  • the terminal device 40 may also be able to use automatic retransmission technology such as HARQ when performing sidelink communication.
  • the terminal device 40 may also be capable of NOMA communication in communication (side link) with other terminal devices 40.
  • the terminal device 40 may be capable of LPWA communication with other communication devices (for example, the base station 30 and other terminal devices 40).
  • the wireless communication used by the terminal device 40 may be wireless communication using millimeter waves. Note that the wireless communication (including side link communication) used by the terminal device 40 may be wireless communication using radio waves, or wireless communication using infrared rays or visible light (optical wireless). good.
  • the terminal device 40 may be a mobile device.
  • a mobile device is a mobile wireless communication device.
  • the terminal device 40 may be a wireless communication device installed in a mobile body, or may be the mobile body itself.
  • the terminal device 40 may be a vehicle that moves on a road such as a car, a bus, a truck, or a motorcycle, a vehicle that moves on rails installed on a track such as a train, or a vehicle that is mounted on the vehicle. It may also be a wireless communication device.
  • the mobile object may be a mobile terminal, or a mobile object that moves on land (ground in a narrow sense), underground, on water, or underwater.
  • the moving object may be a moving object that moves within the atmosphere such as a drone, a helicopter, or an aircraft, or a moving object that moves outside the atmosphere such as an artificial satellite, or an object that is stationary or quasi-stationary flying in outer space. It may be.
  • the terminal device 40 may connect to and communicate with multiple base stations or multiple cells at the same time.
  • multiple cells e.g. pCell, sCell
  • CA carrier aggregation
  • DC dual connectivity
  • MC Multi-Connectivity
  • the terminal device 40 and the plurality of base stations 30 may communicate via cells of different base stations 30 using Coordinated Multi-Point Transmission and Reception (CoMP) technology.
  • CoMP Coordinated Multi-Point Transmission and Reception
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration example of the terminal device 40 according to the embodiment of the present disclosure.
  • the terminal device 40 includes a wireless communication section 41, a storage section 42, a control section 43, and an external communication section 44. Note that the configuration shown in FIG. 8 is a functional configuration, and the hardware configuration may be different from this. Further, the functions of the terminal device 40 may be distributed and implemented in a plurality of physically separated configurations.
  • the wireless communication unit 41 is a signal processing unit for wirelessly communicating with other wireless communication devices (for example, the base station 30 and other terminal devices 40).
  • the wireless communication section 41 operates under the control of the control section 43.
  • the wireless communication unit 41 includes a transmission processing unit 411, a reception processing unit 412, and an antenna 413.
  • the configurations of the wireless communication unit 41, transmission processing unit 411, reception processing unit 412, and antenna 413 may be the same as those of the wireless communication unit 31, transmission processing unit 311, reception processing unit 312, and antenna 313 of the base station 30. .
  • the wireless communication unit 41 may be configured to be capable of beam forming.
  • the wireless communication unit 41 may be configured to be able to transmit and receive spatially multiplexed signals.
  • the storage unit 42 is a data readable/writable storage device such as DRAM, SRAM, flash memory, hard disk, etc.
  • the storage unit 42 functions as a storage means of the terminal device 40.
  • the control unit 43 is a controller that controls each part of the terminal device 40.
  • the control unit 43 is realized by, for example, a processor such as a CPU or an MPU.
  • the control unit 43 is realized by a processor executing various programs stored in a storage device inside the terminal device 40 using a RAM or the like as a work area.
  • the control unit 43 may be realized by an integrated circuit such as ASIC or FPGA.
  • CPUs, MPUs, ASICs, and FPGAs can all be considered controllers.
  • the control unit 43 may be realized by a GPU in addition to or instead of the CPU.
  • the control unit 43 includes an acquisition unit 431 and a communication control unit 432.
  • Each block (obtaining unit 431 to communication control unit 432) constituting the control unit 43 is a functional block indicating a function of the control unit 34.
  • These functional blocks may be software blocks or hardware blocks.
  • each of the above functional blocks may be one software module realized by software (including a microprogram), or one circuit block on a semiconductor chip (die).
  • each functional block may be one processor or one integrated circuit.
  • the functional blocks can be configured in any way.
  • the control unit 43 may be configured in a functional unit different from the above-mentioned functional blocks.
  • the external communication unit 44 is a communication interface for communicating with an external device (for example, another terminal device 40).
  • the external communication unit 44 may be a network interface or a device connection interface.
  • the external communication unit 44 may be a LAN interface such as a NIC, or may be a USB interface configured by a USB (Universal Serial Bus) host controller, a USB port, or the like.
  • the external communication unit 44 may be a wired interface or a wireless interface.
  • the communication device of this embodiment is, for example, a UE configured with an aggregate of multiple cells, as shown in FIG.
  • the communication device (for example, the terminal device 40) of this embodiment acquires information calculated based on information on delay time between application layers in uplink transmission.
  • the communication device can communicate between a higher-level application installed on a transmitting device (e.g., terminal device 40 or an external device connected to terminal device 40) and a higher-level application installed on a receiving device (for example, server 10).
  • An evaluation value is calculated for each cell based on the transmission delay time information.
  • information on the delay time may be transmitted from the application layer (upper application) to the PDCP layer of the communication device.
  • the communication device e.g., PDCP layer
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a use case of the technology of this embodiment.
  • both the communication device and the transmission device are the same terminal device 40 (for example, a smartphone).
  • the delay time between the application layer of the terminal device 40 and the application layer of the server 10 is detected in the application layer of the terminal device 40.
  • Information on the detected delay time is transmitted from the application layer of the terminal device 40 to the PDCP layer of the terminal device 40.
  • the PDCP layer of the terminal device 40 calculates an evaluation value for each cell based on the delay time information, and starts uplink transmission from a cell that is evaluated as having a small uplink transmission delay time.
  • FIG. 10 is a diagram showing another example of a use case of the technology of this embodiment.
  • the communication device is a terminal device 40 (for example, a smartphone), and the transmitting device is an external device (for example, another terminal device 40 such as a personal computer or a video device such as a camera).
  • the terminal device 40 and the external device are connected by wire.
  • the delay time between the application layer of the external device and the application layer of the server 10 is detected in the application layer of the external device.
  • Information on the detected delay time is transmitted from the application layer of the external device to the PDCP layer of the terminal device 40.
  • the PDCP layer of the terminal device 40 calculates an evaluation value for each cell based on the delay time information, and starts uplink transmission from a cell that is evaluated as having a small uplink transmission delay time.
  • FIG. 11 is a diagram showing another example of a use case of the technology of this embodiment.
  • the communication device is a terminal device 40 (for example, a smartphone), and the transmitting device is an external device (for example, another terminal device 40 such as a personal computer or a video device such as a camera).
  • the terminal device 40 and the external device are wirelessly connected.
  • the delay time between the application layer of the external device and the application layer of the server 10 is detected in the application layer of the external device.
  • Information on the detected delay time is transmitted from the application layer of the external device to the PDCP layer of the terminal device 40.
  • the PDCP layer of the terminal device 40 calculates an evaluation value for each cell based on the delay time information, and starts uplink transmission from a cell that is evaluated as having a small uplink transmission delay time.
  • FIG. 12 is a diagram showing another example of a use case of the technology of this embodiment.
  • the communication device is a terminal device 40 (for example, a router or CPE), and the transmitting device is an external device (for example, another terminal device 40 such as a personal computer or a video device such as a camera).
  • the terminal device 40 and the external device are connected by wire.
  • the delay time between the application layer of the external device and the application layer of the server 10 is detected in the application layer of the external device.
  • Information on the detected delay time is transmitted from the application layer of the external device to the PDCP layer of the terminal device 40.
  • the PDCP layer of the terminal device 40 calculates an evaluation value for each cell based on the delay time information, and starts uplink transmission from a cell that is evaluated as having a small uplink transmission delay time.
  • FIG. 13 is a diagram showing another example of a use case of the technology of this embodiment.
  • the communication device is a terminal device 40 (for example, a communication module), and the transmitting device is an external device (for example, another terminal device 40 such as a personal computer or a video device such as a camera).
  • the terminal device 40 and external equipment are connected by an internal bus or an external bus.
  • the delay time between the application layer of the external device and the application layer of the server 10 is detected in the application layer of the external device.
  • Information on the detected delay time is transmitted from the application layer of the external device to the PDCP layer of the terminal device 40.
  • the PDCP layer of the terminal device 40 calculates an evaluation value for each cell based on the delay time information, and starts uplink transmission from a cell that is evaluated as having a small uplink transmission delay time.
  • FIG. 14 is a diagram for explaining the operation of the communication system 1 of the first embodiment.
  • the communication system 1 includes the terminal device 40 configured to aggregate a plurality of cells.
  • a plurality of cells are bundled by, for example, dual connectivity or carrier aggregation.
  • a plurality of cells are formed by one or more base stations 30.
  • one base station 30 forms one cell, for example.
  • the plurality of cells include at least a primary cell managed by the first base station 30 and a secondary cell managed by the second base station 30.
  • the first base station 30 is, for example, a 5G base station
  • the second base station 30 is, for example, an LTE base station.
  • the first base station and the second base station are not limited to this example.
  • both the first base station 30 and the second base station 30 may be 5G base stations.
  • a PDCP Packet Data Convergence Protocol
  • an RLC Radio Link Control
  • a MAC Medium Access Control
  • an L1/PHY layer is arranged in the terminal device 40.
  • one PDCD layer is arranged in the terminal device 40, and a plurality of RLC layers, MAC layers, and L1 (Layer 1)/PHY (Physical) layers are arranged in the terminal device 40.
  • the terminal device 40 of this embodiment is capable of communicating by bundling radio waves from multiple cells.
  • the terminal device 40 is able to collectively communicate with a primary cell, a secondary cell (1), . . . , a secondary cell (N).
  • N is an arbitrary integer.
  • the RLC layer, MAC layer, and L1/PHY layer are associated with each cell, as shown in FIG. 14.
  • the application layer may be placed on the terminal device 40 or may be placed on an external device (for example, another terminal device 40) connected to the terminal device 40.
  • the terminal device 40 (or external device) executes the following process.
  • the terminal device 40 (or external device) monitors the communication status of uplink communication in each layer (application layer, RLC layer, MAC layer, and L1/PHY layer). At this time, the terminal device 40 (or external device) may monitor the communication status by focusing on a KPI (Key Performance Indicator) related to delay time.
  • KPI Key Performance Indicator
  • the acquisition unit 431 of the terminal device 40 acquires the monitoring results (hereinafter also referred to as information regarding delay time) of each layer (application layer, RLC layer, MAC layer, and L1/PHY layer).
  • the terminal device 40 may aggregate the monitoring results of each layer into the PDCP layer, as shown in FIG. 14.
  • the monitoring result is also referred to as information regarding delay time.
  • the communication control unit 432 of the terminal device 40 evaluates the uplink communication delay for each cell based on the monitoring result (information regarding the delay time). Then, the communication control unit 432 of the terminal device 40 transfers data in order from the cell expected to have the least delay. This process of the communication control unit 432 is executed in the PDCP layer.
  • the terminal device 40 (or external device) monitors the communication status of uplink communication in each layer.
  • the information monitored in each layer is as follows.
  • Each PHY layer monitors the following parameters for a certain period of time in its own cell.
  • the parameter to be monitored is, for example, at least one of the block error ratio (BLER) for each modulation scheme or coding rate, the number of resource blocks, and the total amount of transmitted data.
  • BLER block error ratio
  • parameters related to uplink transmission delay time (information related to delay time) measured in the PHY layer may be referred to as PHY parameters.
  • Each MAC layer monitors the following parameters for a certain period of time in its own cell.
  • the parameters to be monitored are, for example, at least one of the allocation interval of new uplink resources (transmission slots, RBs, MCS, etc.), buffer residence time, and allocated TBS (Transport Block Size).
  • TBS Transport Block Size
  • parameters related to uplink transmission delay time (information related to delay time) measured in the MAC layer may be referred to as MAC parameters.
  • RLC layer Each RLC layer monitors the following parameters for a certain period of time in its own cell.
  • the monitored parameter is, for example, the ACK response time.
  • the ACK response time is the time between the reception timing of the ACK and the most recent RLC PDU transmission timing corresponding to the ACK.
  • RLC-UM/TM RLC - Unacknowledged Mode/Transparent Mode
  • the RLC layer does not need to monitor the communication status.
  • RLC parameters related to uplink transmission delay time (information related to delay time) measured in the MRLC layer may be referred to as RLC parameters.
  • the application layer monitors the following parameters for a certain period of time.
  • the parameter to be monitored is, for example, E2E (End to End) delay information.
  • the E2E delay information is, for example, information on the delay time between the higher-level application installed on the terminal device 40 or the external device and the higher-level application installed on the server 10.
  • the E2E delay information may be a round trip time (RTT) between application layers.
  • RTT round trip time
  • parameters related to uplink transmission delay time (information related to delay time) measured in the application layer may be referred to as APP parameters.
  • the acquisition unit 431 of the terminal device 40 aggregates the monitoring results (information regarding delay time) of each layer into the PDCP layer.
  • each layer may directly notify the parameters to the PDCP layer, as shown in FIG. 14, for example.
  • each layer once aggregates the parameters in the RLC layer of the secondary cell, and notifies the aggregated parameters from the RLC layer to the PDCP of the primary cell, as shown in FIG. 14, for example. You may.
  • the terminal device 40 may aggregate parameters for each cell group. In other words, when multiple cells are associated with one RLC layer and one MAC layer in carrier aggregation, the terminal device 40 regards the cell group formed by the multiple cells as one cell, and Information may also be obtained.
  • the terminal device 40 evaluates the uplink communication delay for each cell based on the monitoring results. For example, the terminal device 40 ranks cells that are expected to have the least delay based on the notified monitoring results (KPI), and calculates the transmission capacity of each of the plurality of cells.
  • the transmission capacity is the maximum amount of data that can be transmitted at layer 1 (PHY layer).
  • the terminal device 40 transfers data in order from the cell expected to have the least delay. For example, if cells are ranked based on the monitoring results, the terminal device 40 first transfers the PDCP PDU to the cell with the best rank. At this time, the terminal device 40 transfers PDCP PDUs within a range in which the total transfer amount does not exceed the transmission capacity of the corresponding cell.
  • the terminal device 40 may be able to reduce the total delay time by waiting for the cell currently in use to become available for transfer, or by using a cell of the next rank. Determine whether the total delay time is shortened. At this time, the terminal device 40 estimates the total delay time in consideration of the data length (PDU size) and data type. In other words, the terminal device 40 estimates the delay time "based on the cell congestion" specific to wireless communication.
  • the terminal device 40 waits until the cell currently in use becomes transferable, without using the cell of the next rank. On the other hand, if it is determined that it is better to transfer to the next rank cell, the terminal device 40 transfers the PDCP PDU to the cell. The terminal device 40 transfers the maximum amount of PDCP PDUs within a range where the total amount of transfer does not reach the transmission capacity of the corresponding cell.
  • the terminal device 40 stops the process until there are cells that can be transferred.
  • the terminal device 40 stores the total amount of data transferred from the PDCP layer to each RLC layer. Then, the terminal device 40 completes the transmission by confirming the RLC Status PDU (ACK) in the case of RLC-AM, and by confirming the HARQ ACK in the case of RLC-UM/TM. Then, the terminal device 40 subtracts the transmission amount from the data capacity.
  • ACK RLC Status PDU
  • the terminal device 40 when multiple cells are associated with one RLC layer and MAC layer by carrier aggregation, the terminal device 40 ranks the cell group by regarding it as one cell. That is, the terminal device 40 ranks each cell group. At this time, the transfer destination of the PDCP PDU is the cell group.
  • FIG. 15 is a sequence diagram illustrating an example of processing executed by the communication device.
  • the primary cell and the secondary cells (1, 2, ..., N) indicate a plurality of cells that are bundled.
  • the upper level application indicates an application installed in the communication device (the terminal device 40 or an external device connected to the terminal device 40).
  • the upper level application is an application on a smartphone.
  • the higher-level application may be an electronic device connected to a smartphone.
  • the terminal device 40 sets a cycle timer (hereinafter referred to as a measurement cycle timer) used to measure information regarding the delay time of uplink transmission.
  • the measurement cycle timer may be the same for multiple layers, or may be different for multiple layers.
  • the measurement cycle timer may be configured to start or restart when a layer is set, changed, or deleted.
  • Each layer (application layer, RLC layer, MAC layer, and L1/PHY layer) associated with each cell (primary cell, secondary cell (1), ..., secondary cell (N)) , measures information regarding uplink transmission delay time. Each layer accumulates measurement results as parameters. Then, when the measurement cycle timer expires, each layer aggregates the parameters accumulated from the start of the measurement cycle timer until the measurement cycle timer expires in the PDCD layer of the primary cell.
  • the RLC layer associated with the primary cell transmits the RLC parameters accumulated from activation to expiration of the measurement cycle timer to the PDCD layer associated with the primary cell (step S11).
  • the RLC parameter is, for example, the ACK response time if the RLC mode is AM (Acknowledged Mode).
  • the RLC parameters may be information on average values calculated based on accumulated information.
  • the ACK response time used as the RLC parameter may be the average ACK response time from activation to expiration of the measurement cycle timer.
  • the MAC layer associated with the primary cell transmits the MAC parameters accumulated from the start of the measurement cycle timer until the measurement cycle timer expires to the PDCD layer associated with the primary cell (step S12 ).
  • the MAC parameters are, for example, a new uplink allocation interval, buffer residence time, and allocated TBS (Transport Block Size).
  • the MAC parameter may be information on an average value calculated based on accumulated information.
  • the new uplink allocation interval used as the MAC parameter may be the average new uplink allocation interval from activation to expiration of the measurement period timer.
  • the buffer residence time used as the MAC parameter may be the average buffer residence time from activation to expiration of the measurement cycle timer.
  • the allocated TBS used as the MAC parameter may be the average allocated TBS from the start of the measurement cycle timer until its expiration.
  • the L1/PHY layer associated with the primary cell transmits the PHY parameters accumulated from the start of the measurement cycle timer until the measurement cycle timer expires to the PDCD layer associated with the primary cell ( Step S13).
  • the PHY parameters are, for example, BLER (BLock Error Ratio) for each modulation method or coding rate, and the total amount of transmitted data.
  • the PHY parameter may be information on an average value calculated based on accumulated information.
  • the BLER for each modulation method or each coding rate used as a PHY parameter may be the average BLER for each modulation method or each coding rate.
  • the MAC layer associated with the secondary cell transmits the MAC parameters accumulated from the start of the measurement cycle timer until the measurement cycle timer expires to the RLC layer associated with the secondary cell (step S14).
  • the MAC parameters are, for example, a new uplink allocation interval, buffer residence time, and allocated TBS (Transport Block Size).
  • the MAC parameter may be information on an average value calculated based on accumulated information.
  • the new uplink allocation interval used as the MAC parameter may be the average new uplink allocation interval from activation to expiration of the measurement period timer.
  • the buffer residence time used as the MAC parameter may be the average buffer residence time from activation to expiration of the measurement cycle timer.
  • the allocated TBS used as the MAC parameter may be the average allocated TBS from the start of the measurement cycle timer until its expiration.
  • the L1/PHY layer associated with the secondary cell transmits the PHY parameters accumulated from the start of the measurement cycle timer until the measurement cycle timer expires to the RLC associated with the secondary cell (step S15).
  • the PHY parameters are, for example, BLER (BLock Error Ratio) for each modulation method or coding rate, and the total amount of transmitted data.
  • the PHY parameter may be information on an average value calculated based on accumulated information.
  • the BLER for each modulation method or each coding rate used as a PHY parameter may be the average BLER for each modulation method or each coding rate.
  • the RLC layer associated with the secondary cell associates the MAC parameters and PHY parameters acquired in steps S14 and S15 with the RLC parameters accumulated between the activation and expiration of the measurement cycle timer with the primary cell. is transmitted to the assigned PDCD layer (step S16).
  • the RLC parameter is, for example, the ACK response time if the RLC mode is AM (Acknowledged Mode).
  • the RLC parameters may be information on average values calculated based on accumulated information.
  • the ACK response time used as the RLC parameter may be the average ACK response time from activation to expiration of the measurement cycle timer.
  • the application layer transmits the APP parameters accumulated from the activation of the measurement cycle timer to the expiration to the PDCD layer associated with the primary cell (step S17).
  • the APP parameter is, for example, E2E delay information.
  • the E2E delay information may be RTT (Round Trip Time) between application layers.
  • the APP parameter may be information on an average value calculated based on accumulated information.
  • the RTT used as the APP parameter may be the average RTT from activation to expiration of the measurement cycle timer.
  • the PDCD layer associated with the primary cell starts a PDCP PDU transmission control process based on the aggregated parameters (step S18).
  • the PDCP PDU transmission control process will be described later.
  • the terminal device 40 (or external device) restarts the measurement cycle timer and resumes accumulation of parameters.
  • FIG. 16 is a flowchart illustrating an example of a PDCP PDU transmission control process.
  • the transmission control process is executed, for example, in the PDCD layer associated with the primary cell (for example, the communication control unit 432 of the terminal device 40).
  • the PDCD layer associated with the primary cell is simply referred to as a PDCD layer.
  • the PDCD layer determines whether conditions for starting transmission using multiple cells (hereinafter referred to as transmission conditions) are satisfied (step S101). At this time, the transmission condition may be a condition given from an upper layer. If the transmission conditions are not met (step S101: No), the transmission control process ends.
  • the PDCD layer ranks the cells (step S102).
  • the PDCD layer calculates a cell rank coefficient for each cell based on the latest information notified from each layer (MAC layer, RLC layer, and application layer).
  • the cell rank coefficient R is a value indicating the degree of cell congestion (buffer turnover rate) and the communication path condition, and is, for example, a value calculated by the following equation (1).
  • the cell rank coefficient the smaller the value, the higher the rank.
  • T buff is the buffer residence time (average buffer residence time) in the MAC layer.
  • T MAC is a new uplink allocation interval (average new uplink allocation interval) in the MAC layer.
  • T buff /T MAC indicates the rotation rate of data in the MAC buffer.
  • TRLC is the ACK response time (average ACK response time) in the MAC layer.
  • T APP is RTT (average RTT) in the application layer.
  • k 1 , k 2 [1/sec], and k 3 [1/sec] are weighting coefficients. These weighting coefficients may be determined separately based on priority items considered by the operator.
  • the PDCD layer selects a cell to be used for transmission (step S103).
  • the PDCD layer compares the data size being transmitted and the transmission capacity of the cell, and selects the cell with the highest rank that can afford it.
  • "comparing the data size during transmission and the transmission capacity, and there is a margin” may be a case where the following formula (2) is satisfied.
  • DS is the data size during transmission
  • PS is the size of the PDCP PDU to be transmitted.
  • the PDCD layer calculates the transmission capacity of the cell from layer 1 information (PHY parameters) for each cell. At this time, the PDCD layer calculates the transmission capacity based on the latest information notified from each layer.
  • the transmission capacity of a cell is, for example, a value obtained by multiplying the smaller of (A) and (B) below by both (1-BLER) and a capacity margin coefficient k 4 ( ⁇ 1.0).
  • A Total TBS (Transport Block Size) determined from the total number of RBs (Resource Blocks) and average MCS (Modulation and Coding Scheme)
  • B Total TBS actually transmitted
  • the PDCD layer transmits the PDCP PDU to the cell selected in step S103 (step S104).
  • the PDCD layer updates the data size during transmission of the cell selected in step S103 (step S105). For example, in the first process after initialization, the PDCD layer updates the data size during transmission as shown in equation (3) below. On the other hand, the PDCD layer is updated as shown in equation (4) below during the second and subsequent processing after initialization.
  • DS is the data size during transmission
  • TC is the transmission capacity
  • PS is the PDCP PDU size to be transmitted.
  • the initialization timing may be the timing at which the application layer/PDCP layer/RLC layer/MAC layer/PHY layer is set, changed, or deleted.
  • the PDCD layer determines whether a cell with transmission margin exists (step S106). If a cell with transmission margin exists (step S106: Yes), the PDCD layer returns the process to step S103. If there is no cell with transmission margin (step S106: No), the PDCD layer ends the transmission control process.
  • the application layer obtains RTT (Round Trip Time) as a parameter (APP parameter) indicating the communication environment of each cell.
  • RTT Red Trip Time
  • APP parameter a parameter indicating the communication environment of each cell.
  • FIG. 17 is a diagram for explaining the RTT measurement method of this embodiment.
  • RTT measurement generally requires linking a transmission packet with a response packet (eg, Echo/ACK, etc.).
  • a sequence number is used to associate a transmitted packet with a response packet.
  • the sequence number may be recorded in the header of the packet, for example. Note that the linking information is not limited to sequence numbers.
  • FIG. 18 and 19 are sequence diagrams showing the RTT measurement process of this embodiment.
  • FIG. 18 is a sequence diagram showing packet transmission processing
  • FIG. 19 is a sequence diagram showing response packet reception processing.
  • the transmitting device (device that transmits a transmission packet) is, for example, the terminal device 40
  • the receiving device (device that transmits a response packet) is, for example, the server 10.
  • the processes shown in FIGS. 18 and 19 are executed by the terminal device 40, for example. If the external device connected to the terminal device 40 functions as a higher-level application, the application layer processing may be executed by the external device. Note that the following processing is also applicable when the transmitting device is the server 10 and the receiving device is the terminal device 40.
  • the application layer starts processing related to services provided to the user by the higher-level application (step S201). Then, the application layer notifies the sequence number insertion position and size information so that the PDCP layer can acquire the sequence number of each packet (transmission packet and response packet) (step S202). At this time, the application layer notifies information about the sequence number insertion position and size for both the transmission packet and the response packet.
  • the application layer starts transmitting data to the PDCP layer (step S203).
  • the PDCP layer Upon receiving data from the application layer, the PDCP layer executes packet transfer processing (steps S204 to S206). At this time, the PDCP layer may execute the transmission control process shown in FIG. 16. For example, the PDCP layer selects a cell to be used for data transmission (steps S102 to S103 shown in FIG. 16), and transfers data (packets) to the selected cell (step S104 shown in FIG. 16). At this time, the PDCP layer notifies the application layer of information indicating which packet has been transferred to which cell (hereinafter referred to as transfer cell information). Transfer cell information is, for example, information in which a sequence number of a transfer packet is associated with information for identifying a cell used for transfer. Note that the PDCP layer may notify the application layer of the transfer cell information in a plurality of packets, or may notify the transfer cell information in batches at regular time intervals. The application layer records the transfer cell information notified from the PDCP layer in the storage unit.
  • the PDCP layer and application layer of the transmitting device execute Echo reception processing (steps S301 to S302). For example, upon receiving a response packet, the PDCP layer adds information indicating from which cell the response packet was received (hereinafter referred to as received cell information) to the response packet. The PDCP layer transfers the response packet with received cell information added to the application layer. The application layer calculates the RTT by comparing the sequence numbers of the transmitted packet and the response packet. The application layer then totals the RTT for each passing cell.
  • received cell information information indicating from which cell the response packet was received
  • the application layer may determine passing cells as follows.
  • the application layer When the transmission packet and the response packet pass through the same cell, the application layer considers the cell as a passing cell.
  • the application layer determines the passing cell using one of the following methods.
  • Methodhod 1 Since the response packet is small in size and has little effect on RTT, the cell used at the time of transmission is regarded as a passing cell.
  • Methodhod 2 Passing cells are not determined. That is, if the transmitted packet and the response packet pass through different cells, the application layer does not aggregate the RTT.
  • Methodhod 3 A passing cell is determined by comparison with other RTTs having the same combination of transmitting cells and receiving cells.
  • the terminal device 40 selects the cell with the lowest delay and transmits data based on the monitoring result regarding the uplink transmission delay, so even if the communication is made by bundling radio waves from multiple cells, , low-latency communication can be achieved. Also, even if the terminal device 40 is transmitting an amount of data that exceeds the transmission capacity of the selected cell, is it better to wait until the selected cell becomes transferable? Since data is sent taking into consideration whether it is better to use it, the frequency of waiting for order on the receiving side can be reduced.
  • Embodiment 2 the terminal device 40 configured to aggregate a plurality of cells performs cell selection and the like. However, the processing of the first embodiment is also applicable to the MAC scheduler of the base station 30. Generally, the information that can be used in the base station 30 is limited to that within the RAN (Radio Access Network), but the E2E RTT of the application layer is based on the NEF (Network Exposure Function) or SCEF of the core network (for example, the management device 20). (Service Capability Exposure Function), notification can be made from a computer (server or client) outside the mobile network. In the second embodiment, the base station 30 controls data transmission to the terminal device 40 configured to aggregate a plurality of cells based on E2E RTT from a computer outside the mobile network.
  • NEF Network Exposure Function
  • SCEF Service Capability Exposure Function
  • the computer outside the mobile network is assumed to be the server 10 as an example, but the computer outside the mobile network is not limited to this and may be a client terminal. At this time, the configuration of the client terminal may be the same as that of the terminal device 40. Furthermore, in the following description, it is assumed that the management device 20 has the functions of the core network.
  • FIG. 20 is a diagram for explaining the operation of the communication system 1 of the second embodiment.
  • the communication system 1 includes the terminal device 40 configured to aggregate a plurality of cells.
  • a plurality of cells are bundled by dual connectivity.
  • a plurality of cells are formed by one or more base stations 30.
  • one base station 30 forms one cell, for example.
  • a primary cell and a secondary cell are formed by a plurality of base stations 30. Note that in the example of FIG. 20, only one secondary cell is shown, but there may be a plurality of secondary cells.
  • the base station 30 forming the primary cell is connected to the base station 30 forming the secondary cell, as shown in FIG. 1, for example.
  • the base station 30 forming the primary cell can directly transfer data to the terminal device 40, or can transfer data via the base station 30 forming the secondary cell.
  • Each of the plurality of base stations 30 has a PDCP layer, an RLC layer, a MAC layer, and an L1/PHY layer. Furthermore, an RRC (Radio Resource Control) layer is arranged in the base station 30 forming the primary cell.
  • the core network (for example, the management device 20) also has AMF (Access and Mobility Management Function), MME (Mobility Management Entity), NEF (Network Exposure Function), and SCEF (Service Capability Exposure Function) as control plane functions. have. Note that in the example of FIG. 20, the application layer is located in the server 10.
  • the server 10 and base station 30 monitor the communication status at each layer (application layer, RLC layer, MAC layer, and L1/PHY layer).
  • the information to be monitored may be the same as in the first embodiment.
  • the application layer of the server 10 may acquire E2E RTT with the application layer of the terminal device 40.
  • the base station 30 forming the primary cell monitors each layer (application layer, RLC layer, MAC layer, and L1/PHY layer) (hereinafter also referred to as measurement information or information regarding delay time). ) to obtain. At this time, the base station 30 aggregates the monitoring results of each layer into the PDCP layer of the base station 30 forming the primary cell, as shown in FIG.
  • each layer once aggregates the parameters in the RLC layer of the primary cell, as shown in FIG. 20, for example.
  • the RLC layer sends the aggregated parameters to the PDCP layer.
  • each layer may transmit parameters directly to the PDCP layer without going through the RLC layer, as in the first embodiment.
  • each layer once aggregates the parameters in the RLC layer of the secondary cell, as shown in FIG. 20, for example.
  • the RLC layer sends the aggregated parameters to the PDCP layer.
  • the PDCP layer sends parameters to the primary cell's PDCP layer using the X2 interface.
  • the server 10 of the second embodiment is located outside the mobile network. Therefore, the application layer of the server 10 notifies the PDCP layer of the primary cell of measurement information (for example, E2E RTT) via the Exposure Function defined in the mobile network. For example, the application layer of the server 10 transmits measurement information to the NEF/SCEF of the core network (management device 20) via the N33/T8 interface. The AMF/MME of the core network (management device 20) transmits the measurement information transmitted to the NEF/SCEF to the RRC layer of the primary cell. The RRC layer of the primary cell transmits the acquired measurement information to the PDCP layer.
  • E2E RTT Exposure Function defined in the mobile network.
  • the application layer of the server 10 transmits measurement information to the NEF/SCEF of the core network (management device 20) via the N33/T8 interface.
  • the AMF/MME of the core network (management device 20) transmits the measurement information transmitted to the NEF/SCEF to the RRC layer of the primary cell.
  • the base station 30 may aggregate parameters for each cell group. In other words, when multiple cells are associated with one RLC layer and one MAC layer in carrier aggregation, the base station 30 regards the cell group formed by the multiple cells as one cell and Information may also be obtained.
  • the PDCP layer of the primary cell performs an evaluation regarding communication delay for each cell based on the monitoring results (information regarding delay time). Then, the PDCP layer of the primary cell transfers data in order from the cell expected to have the least delay.
  • the base station 30 forming the primary cell can directly transfer data to the terminal device 40, or can transfer data via the base station 30 forming the secondary cell. It is.
  • the PDCP layer of the primary cell transfers data from the base station 30 constituting the primary cell to the terminal device 40 if the delay of the primary cell is evaluated to be the smallest. If the delay of the secondary cell is evaluated to be the smallest, the PDCP layer of the primary cell transfers data to the terminal device 40 via the base station 30 that constitutes the secondary cell.
  • FIG. 21 is a sequence diagram illustrating an example of a process executed by a communication device.
  • the primary cell and the secondary cell indicate a plurality of cells bundled together. There may be a plurality of secondary cells.
  • one base station 30 forms one cell.
  • the core network is the management device 20.
  • the upper level application is an application installed on the communication device (for example, the server 10). Note that the higher-level application may be an application on a smartphone. Further, the higher-level application may be an electronic device connected to a smartphone.
  • each communication device sets a cycle timer (hereinafter referred to as a measurement cycle timer) used to measure information regarding the delay time of uplink transmission.
  • the measurement cycle timer may be the same for multiple layers, or may be different for multiple layers.
  • the measurement cycle timer may be configured to start or restart when a layer is set, changed, or deleted.
  • each layer (application layer, RLC layer, MAC layer, and L1/PHY layer) measures information regarding the communication delay time between the server 10 and the terminal device 40. Each layer accumulates measurement results as parameters. Then, when the measurement cycle timer expires, each layer aggregates the parameters accumulated from the start of the measurement cycle timer until the measurement cycle timer expires in the PDCD layer of the primary cell.
  • the RLC layer of the primary cell transmits the RLC parameters accumulated from activation to expiration of the measurement cycle timer to the PDCD layer of the primary cell (step S21).
  • the RLC parameter is, for example, the ACK response time if the RLC mode is AM (Acknowledged Mode).
  • the RLC parameters may be information on average values calculated based on accumulated information.
  • the ACK response time used as the RLC parameter may be the average ACK response time from activation to expiration of the measurement cycle timer.
  • the MAC layer of the primary cell transmits the MAC parameters accumulated from the start of the measurement cycle timer until the measurement cycle timer expires to the PDCD layer of the primary cell (step S22).
  • the MAC parameters are, for example, a new uplink allocation interval, buffer residence time, and allocated TBS (Transport Block Size).
  • the MAC parameter may be information on an average value calculated based on accumulated information.
  • the new uplink allocation interval used as the MAC parameter may be the average new uplink allocation interval from activation to expiration of the measurement period timer.
  • the buffer residence time used as the MAC parameter may be the average buffer residence time from activation to expiration of the measurement cycle timer.
  • the allocated TBS used as the MAC parameter may be the average allocated TBS from the start of the measurement cycle timer until its expiration.
  • the L1/PHY layer of the primary cell transmits the PHY parameters accumulated from the start of the measurement cycle timer until the measurement cycle timer expires to the PDCD layer of the primary cell (step S23).
  • the PHY parameters are, for example, BLER (BLock Error Ratio) for each modulation method or coding rate, and the total amount of transmitted data.
  • the PHY parameter may be information on an average value calculated based on accumulated information.
  • the BLER for each modulation method or each coding rate used as a PHY parameter may be the average BLER for each modulation method or each coding rate.
  • the MAC layer of the secondary cell transmits the MAC parameters accumulated from the start of the measurement cycle timer until the measurement cycle timer expires to the RLC layer of the secondary cell.
  • the L1/PHY layer of the secondary cell transmits the PHY parameters accumulated from the start of the measurement period timer until the measurement period timer expires to the RLC of the secondary cell.
  • the RLC layer of the secondary cell transmits the MAC parameter, the PHY parameter, and the RLC parameters accumulated from activation to expiration of the measurement cycle timer to the PDCD layer of the primary cell (step S24).
  • the application layer transmits the APP parameters accumulated from the activation of the measurement cycle timer to the expiration to the NEF/SCEF of the core network (step S25).
  • the APP parameter is, for example, the E2E RTT.
  • the APP parameter may be information on an average value calculated based on accumulated information.
  • the RTT used as the APP parameter may be the average RTT from activation to expiration of the measurement cycle timer.
  • the NEF/SCEF of the core network transmits the APP parameters to the AMF/MME (step S26). After that, the AMF/MME of the core network transmits the APP parameters to the RRC layer of the primary cell (step S27). After that, the RRC layer of the primary cell transmits the APP parameters to the PDCP layer of the primary cell (step S28).
  • the PDCD layer of the primary cell starts the PDCP PDU transmission control process based on the aggregated parameters (step S29).
  • the PDCP PDU transmission control process may be similar to the process shown in FIG. 16.
  • each communication device (server 10 and base station 30) restarts the measurement cycle timer and resumes accumulation of parameters.
  • the base station 30 selects the cell with the lowest delay based on the monitoring result regarding transmission delay and transmits data to the terminal device 40, so that communication is performed by bundling radio waves from multiple cells.
  • low-latency communication can be achieved.
  • the processing of the second embodiment is also applicable to a case where a plurality of cells are bundled by carrier aggregation. Therefore, in the third embodiment, the processing of the second embodiment is applied to carrier aggregation processing. Note that in the third embodiment, since the carrier aggregation process is performed, measurement information is aggregated in the MAC layer instead of the PDCP layer.
  • FIG. 22 is a diagram for explaining the operation of the communication system 1 of the third embodiment.
  • the communication system 1 includes the terminal device 40 configured to aggregate a plurality of cells.
  • a plurality of cells are bundled by carrier aggregation.
  • a plurality of cells are formed by one or more base stations 30.
  • one base station 30 forms one cell, for example.
  • a primary cell and a secondary cell are formed by a plurality of base stations 30. Note that in the example of FIG. 22, only one secondary cell is shown, but there may be a plurality of secondary cells.
  • the base station 30 forming the primary cell is connected to the base station 30 forming the secondary cell, as shown in FIG. 1, for example.
  • the base station 30 forming the primary cell can directly transfer data to the terminal device 40, or can transfer data via the base station 30 forming the secondary cell.
  • Each of the plurality of base stations 30 has a PDCP layer, an RLC layer, a MAC layer, and an L1/PHY layer. Furthermore, an RRC layer is arranged in the base station 30 forming the primary cell. Further, the core network (for example, the management device 20) has AMF, MME, NEF, and SCEF as control plane functions. Note that in the example of FIG. 22, the application layer is located in the server 10.
  • the server 10 and base station 30 monitor the communication status at each layer (application layer, RLC layer, MAC layer, and L1/PHY layer).
  • the information to be monitored may be the same as in the first embodiment.
  • the application layer of the server 10 may acquire E2E RTT with the application layer of the terminal device 40.
  • the base station 30 forming the primary cell monitors each layer (application layer, RLC layer, MAC layer, and L1/PHY layer) (hereinafter also referred to as measurement information or information regarding delay time). ) to obtain. At this time, the base station 30 aggregates the monitoring results of each layer into the MAC layer of the base station 30 forming the primary cell, as shown in FIG.
  • each layer aggregates the parameters in the MAC layer of the primary cell, as shown in FIG. 20, for example.
  • each layer once aggregates the parameters in the MAC layer of the secondary cell, as shown in FIG. 20, for example.
  • the MAC layer sends the aggregated parameters to the PDCP layer.
  • the PDCP layer sends parameters to the primary cell's PDCP layer using the X2 interface.
  • the PDCP ray of the primary cell transmits measurement information from the secondary cell to the MAC layer.
  • the server 10 of the second embodiment is located outside the mobile network. Therefore, the application layer of the server 10 notifies the PDCP layer of the primary cell of measurement information (for example, E2E RTT) via the Exposure Function defined in the mobile network.
  • the application layer of the server 10 transmits measurement information to the NEF/SCEF of the core network (management device 20) via the N33/T8 interface.
  • the AMF/MME of the core network (management device 20) transmits the measurement information transmitted to the NEF/SCEF to the RRC layer of the primary cell.
  • the RRC layer of the primary cell transmits the acquired measurement information to the PDCP layer.
  • the PDCP layer of the primary cell transmits the acquired measurement information to the MAC layer.
  • the base station 30 may aggregate parameters for each cell group. In other words, when multiple cells are associated with one RLC layer and one MAC layer in carrier aggregation, the base station 30 regards the cell group formed by the multiple cells as one cell and Information may also be obtained.
  • the MAC layer of the primary cell performs an evaluation regarding communication delay for each cell based on the monitoring result (information regarding delay time). Then, the MAC layer of the primary cell transfers data in order from the cell expected to have the least delay.
  • the base station 30 can realize low-delay communication even when radio waves from a plurality of cells are bundled by carrier aggregation.
  • control device that controls the server 10, management device 20, base station 30, and terminal device 40 of this embodiment may be realized by a dedicated computer system, or may be realized by a general-purpose computer system. good.
  • a communication program for executing the above operations is stored and distributed in a computer-readable recording medium such as an optical disk, semiconductor memory, magnetic tape, or flexible disk. Then, for example, the program is installed on a computer and the control device is configured by executing the above-described processing.
  • the control device may be a device (for example, a personal computer) external to the server 10, the management device 20, the base station 30, and the terminal device 40. Further, the control device may be a device inside the server 10, the management device 20, the base station 30, and the terminal device 40 (for example, the control unit 13, the control unit 23, the control unit 33, and the control unit 43).
  • the communication program may be stored in a disk device included in a server device on a network such as the Internet, so that it can be downloaded to a computer.
  • the above-mentioned functions may be realized through cooperation between an OS (Operating System) and application software.
  • the parts other than the OS may be stored on a medium and distributed, or the parts other than the OS may be stored in a server device so that they can be downloaded to a computer.
  • each component of each device shown in the drawings is functionally conceptual, and does not necessarily need to be physically configured as shown in the drawings.
  • the specific form of distributing and integrating each device is not limited to what is shown in the diagram, and all or part of the devices can be functionally or physically distributed or integrated in arbitrary units depending on various loads and usage conditions. Can be integrated and configured. Note that this distribution/integration configuration may be performed dynamically.
  • the present embodiment can be applied to any configuration constituting a device or a system, such as a processor as a system LSI (Large Scale Integration), a module using a plurality of processors, a unit using a plurality of modules, etc. Furthermore, it can also be implemented as a set (that is, a partial configuration of the device) with additional functions.
  • a processor as a system LSI (Large Scale Integration)
  • a module using a plurality of processors a unit using a plurality of modules, etc.
  • it can also be implemented as a set (that is, a partial configuration of the device) with additional functions.
  • a system means a collection of multiple components (devices, modules (components), etc.), and it does not matter whether all the components are in the same housing or not. Therefore, multiple devices housed in separate casings and connected via a network, and a single device with multiple modules housed in one casing are both systems. .
  • the present embodiment can take a cloud computing configuration in which one function is shared and jointly processed by a plurality of devices via a network.
  • the communication system 1 includes the terminal device 40 in which an aggregate of a plurality of cells is set.
  • the terminal device 40 acquires information regarding transmission delay time for each cell. For example, the terminal device 40 acquires E2E RTT calculated based on the delay time between application layers of uplink transmission as information regarding the delay time. Then, the terminal device 40 starts uplink transmission from a cell selected from among the plurality of cells based on the information regarding the delay time. For example, the PDCP layer of the terminal device 40 starts uplink transmission from a cell that is evaluated to have a short uplink transmission delay time based on the E2E RTT information.
  • the terminal device 40 of this embodiment can achieve low delay even when performing communication by bundling radio waves of multiple cells.
  • a communication device configured to aggregate multiple cells, an acquisition unit that acquires information regarding a delay time of uplink transmission by the communication device for each cell; a communication control unit that starts the uplink transmission from a cell selected from the plurality of cells based on information regarding the delay time, The acquisition unit acquires information regarding a delay time between application layers of the uplink transmission as information regarding the delay time. Communication device.
  • the communication control unit starts the uplink transmission from a cell that is evaluated to have a short delay time for the uplink transmission based on the information regarding the delay time.
  • the communication device according to (1) above.
  • the aggregation of the plurality of cells includes at least one of dual connectivity and carrier aggregation by the plurality of cells.
  • the communication device includes a first cell managed by a first base station and a second cell managed by a second base station.
  • the aggregation of the plurality of cells includes the dual connectivity and the carrier aggregation, When a plurality of cells are associated with one RLC layer and one MAC layer in the carrier aggregation, the acquisition unit regards a cell group formed by the plurality of cells as one cell and obtains information regarding the delay time. obtain information, The communication device according to any one of (3) to (4) above. (6)
  • the information regarding the delay time between the application layers is a round trip time between the application layers.
  • the communication device according to any one of (1) to (5) above.
  • the acquisition unit records the round trip time as a delay time between the application layers in the cell when both data for transmission and response pass through the same cell.
  • the acquisition unit records the round trip time as a delay time between the application layers in the cell used for the transmission when the data passes through different cells in transmission and response.
  • the communication device according to (7) above. (9) The acquisition unit does not record the round trip time as a delay time between the application layers in the cell used for the transmission if the data passes through different cells in transmission and response.
  • the acquisition unit acquires the round trip time and at least one parameter among a PHY parameter, a MAC parameter, and an RLC parameter
  • the communication control unit selects a cell to be used for the uplink transmission based on rank information for each cell calculated based on the acquired information.
  • the communication device according to any one of (6) to (9) above.
  • the PHY parameters include at least one of a block error rate for each modulation method or coding rate, and a total amount of transmitted data.
  • the MAC parameters include at least one of a new uplink allocation interval and a buffer residence time.
  • the RLC parameters include information on ACK response time in the case of AM (Acknowledged Mode).
  • the communication device according to any one of (10) to (12) above.
  • the rank information is calculated based on the round trip time, buffer residence time, new uplink allocation interval, RLC parameters, and ACK response time in the MAC layer, and is based on cell congestion and communication channel conditions. is information indicating that The communication device according to any one of (10) to (13) above.
  • the acquisition unit acquires information regarding the transmission capacity of each cell in addition to the information regarding the delay time, The communication control unit executes the uplink transmission within a range that does not exceed the transmission capacity of the selected cell based on the information regarding the delay time.
  • the communication device according to any one of (1) to (14) above.
  • the communication control unit includes: If the amount of data for uplink transmission exceeds the transmission capacity of the selected cell, the total delay time will be shorter if the selected cell becomes available for transfer, or the next delay time will be shorter. Determine whether the total delay time will be shorter by using a cell evaluated as If it is determined that it is better to wait, continue the uplink transmission using the selected cell after waiting for the selected cell to become transferable;
  • the communication device is a terminal device;
  • the application layer which is the starting point of the uplink transmission, is an application layer of an external device connected to the terminal device.
  • a communication method executed by a communication device configured to aggregate a plurality of cells comprising: an acquisition step of acquiring information regarding delay time of uplink transmission by the communication device for each cell; a transmission control step of starting the uplink transmission from a cell selected from among the plurality of cells based on information regarding the delay time, In the acquisition step, information regarding the delay time between application layers of the uplink transmission is acquired as information regarding the delay time. Communication method.
  • communication system 10 server 20 management device 30 base station 40 terminal device 11, 21 communication section 31, 41 wireless communication section 12, 22, 32, 42 storage section 13, 23, 33, 43 control section 44 external communication section 311, 411 Transmission processing section 312, 412 Reception processing section 313, 413 Antenna 431 Acquisition section 432 Communication control section

Landscapes

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Abstract

通信装置は、複数のセルのアグリゲートが設定された通信装置であって、前記通信装置による上り送信の遅延時間に関する情報をセル毎に取得する取得部と、前記複数のセルのうち前記遅延時間に関する情報に基づき選択されるセルから前記上り送信を開始する通信制御部と、を備え、前記取得部は、前記上り送信のアプリケーションレイヤ間の遅延時間に関する情報を前記遅延時間に関する情報として取得する。

Description

通信装置、及び通信方法
 本開示は、通信装置、及び通信方法に関する。
 LTEや5G NR等のセルラー方式の無線通信技術の開発が活発になされている。例えば、近年では、通信の高速化のため、複数の無線リンクを束ねて利用する技術の開発も活発になされている。複数の無線リンクを束ねて利用する技術の一例として、複数のセルの電波を束ねるデュアルコネクティビティと呼ばれる技術が知られている。
特許第6540828号公報
 複数のセルの電波を束ねた場合、通信の高速化は実現するものの、必ずしも低遅延が実現するとは限らない。例えば、遅延量の少ないセル(例えば、5G NRのセル)と遅延量の多いセル(例えば、LTEのセル)におけるデュアルコネクティビティでは、順序制御を行う際に、遅延量の多いセルでパケットの待ちが多発することがある。この場合、遅延量は多くなる。また、端末セルの間の電波状況や通信設備の利用状況によっても、遅延量が大きくなることがある。
 そこで、本開示では、低遅延を実現しうる通信装置、及び通信方法を提案する。
 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。
 上記の課題を解決するために、本実施形態の通信装置は、複数のセルのアグリゲートが設定された通信装置であって、前記通信装置による上り送信の遅延時間に関する情報をセル毎に取得する取得部と、前記複数のセルのうち前記遅延時間に関する情報に基づき選択されるセルから前記上り送信を開始する通信制御部と、を備え、前記取得部は、前記上り送信のアプリケーションレイヤ間の遅延時間に関する情報を前記遅延時間に関する情報として取得する。
デュアルコネクティビティの一例を示す図である。 基地局で順序制御が行われる様子を示す図である。 本実施形態の通信方法を使ってパケットが送信制御された結果を示す図である。 本開示の実施形態に係る通信システムの構成例を示す図である。 本開示の実施形態に係るサーバの構成例を示す図である。 本開示の実施形態に係る管理装置の構成例を示す図である。 本開示の実施形態に係る基地局の構成例を示す図である。 本開示の実施形態に係る端末装置の構成例を示す図である。 本実施形態の技術のユースケースの一例を示す図である。 本実施形態の技術のユースケースの他の例を示す図である。 本実施形態の技術のユースケースの他の例を示す図である。 本実施形態の技術のユースケースの他の例を示す図である。 本実施形態の技術のユースケースの他の例を示す図である。 実施形態1の通信システムの動作を説明するための図である。 通信装置が実行する処理の一例を示すシーケンス図である。 PDCP PDUの送信制御処理の一例を示すフローチャートである。 本実施形態のRTTの測定方法を説明するための図である。 本実施形態のRTT測定処理を示すシーケンス図である。 本実施形態のRTT測定処理を示すシーケンス図である。 実施形態2の通信システムの動作を説明するための図である。 通信装置が実行する処理の一例を示すシーケンス図である。 実施形態3の通信システムの動作を説明するための図である。
 以下に、本開示の実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の各実施形態において、同一の部位には同一の符号を付することにより重複する説明を省略する。
 また、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素を、同一の符号の後に異なる数字を付して区別する場合もある。例えば、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成を、必要に応じて端末装置40、40、及び40のように区別する。ただし、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素の各々を特に区別する必要がない場合、同一符号のみを付する。例えば、端末装置40、40、及び40を特に区別する必要が無い場合には、単に端末装置40と称する。
 以下に説明される1又は複数の実施形態(実施例、変形例を含む)は、各々が独立に実施されることが可能である。一方で、以下に説明される複数の実施形態は少なくとも一部が他の実施形態の少なくとも一部と適宜組み合わせて実施されてもよい。これら複数の実施形態は、互いに異なる新規な特徴を含み得る。したがって、これら複数の実施形態は、互いに異なる目的又は課題を解決することに寄与し得、互いに異なる効果を奏し得る。
<<1.概要>>
 LTE(Long Term Evolution)、5G NR(5G New Radio)等の無線アクセス技術(RAT:Radio Access Technology)が3GPP(3rd Generation Partnership Project)で検討されている。LTE及びNRは、セルラー通信技術の一種であり、基地局がカバーするエリアをセル状に複数配置することで端末装置の移動通信を可能にする。このとき、単一の基地局は複数のセルを管理してもよい。
 なお、以下の説明では、LTEには、LTE-A(LTE-Advanced)、LTE-A Pro(LTE-Advanced Pro)、及びE-UTRA(Evolved Universal Terrestrial Radio Access)が含まれるものとする。また、NR(5G NR)には、NRAT(New Radio Access Technology)、及びFE-UTRA(Further E-UTRA)が含まれるものとする。以下の説明において、LTEに対応するセルはLTEセルと呼称され、NRに対応するセルはNRセルと呼称される。
 NR(5G NR)は、LTEの次の世代(第5世代)の無線アクセス技術(RAT)である。NRは、eMBB(Enhanced Mobile Broadband)、mMTC(Massive Machine Type Communications)及びURLLC(Ultra-Reliable and Low Latency Communications)を含む様々なユースケースに対応できる無線アクセス技術である。NRは、これらのユースケースにおける利用シナリオ、要求条件、及び配置シナリオなどに対応する技術フレームワークを目指して様々な技術が導入されている。例えば、NRでは、通信サービスの多様化に対応するため、BWP(Band Width Part)やネットワークスライス等の新たな技術が導入されている。なお、以下の説明では、NR(5G NR)のことを5Gということがある。
<1-1.課題の概要>
 複数の無線リンクを束ねて利用する技術が知られている。例えば、複数の無線リンクを束ねて利用する技術の一例として、複数のセルの電波を束ねるデュアルコネクティビティと呼ばれる技術が知られている。
 複数のセルの電波を束ねた場合、通信の大容量化・高速化は実現するものの、必ずしも低遅延が実現するとは限らない。例えば、遅延量の少ないセル(例えば、5Gセル)と遅延量の多いセル(例えば、LTEセル)におけるデュアルコネクティビティでは、順序制御を行う際に、遅延量の多いセルでパケットの待ちが多発することがある。この場合、遅延量は多くなる。
 これを図を使って説明する。図1は、デュアルコネクティビティの一例を示す図である。図1には、UE(User Equipment)が、5Gセル(NRセルともいう。)とLTEセルを使ったEN-DC(E-UTRAN New Radio - Dual Connectivity)により上り通信をする様子が示されている。
 例えば、放送向けユースケースにおいて、EN-DCでUL(Up Link)のリアルタイムビデオストリーミングが行われる場合、EN-DCのコンフィギュレーション(Configuration)によっては、5Gセルだけでなく、LTEセルにもデータが流れる。図1の例では、LTE基地局で受信したデータが、5G基地局に転送されている。5G基地局では、5G基地局で受信したデータとLTE基地局で受信したデータの順序制御が行われる。
 図2は、基地局で順序制御が行われる様子を示す図である。5Gと比べ、LTEは送信遅延が大きい。そのため、データがLTE基地局から5G基地局に転送される場合、既に5G基地局で受信したデータが、LTE側のデータが転送されて来るまで送信待ちとなることがある。図2の例では、#1、#2、#4のパケットが、UEから5G基地局に直接送信され、#3のパケットがUEからLTE基地局を介して5G基地局に送信されている。このとき、5G基地局は、パケット#4を受信したときは、パケット#3を未受信である。そのため、パケット#4は、パケット#3がLTE基地局から転送されて来るまで送信待ちとなる。ここで遅延が発生する。常に、5GとLTEでストリーミングが行われる場合、平均的に遅延時間が増加することになる。LTEでストリーミングが行われる頻度が大きい場合には、図2に示すように、ジッタとして見えることになる。
<1-2.解決手段の概要>
 そこで、本実施形態では、以下のようにこの課題を解決する。
 本実施形態の通信装置(例えば、図1に示すUE)は、複数のセルのアグリゲートが設定されている。例えば、本実施形態の通信装置は、例えば図1に示すように、遅延量の少ないセル(例えば、5Gセル)と遅延量の多いセル(例えば、LTEセル)を使ったデュアルコネクティビティにより上り通信するよう構成されている。
 本実施形態の通信装置は、上り送信の遅延時間に関する情報をセル毎に取得する。例えば、通信装置は、上り送信のアプリケーションレイヤ間の遅延時間に基づき算出される情報を遅延時間に関する情報として取得する。例えば、通信装置は、送信装置にインストールされた上位アプリと受信装置にインストールされた上位アプリとの間の送信パケットの送信遅延時間の情報に基づき算出される評価値を取得する。このとき、遅延時間に関する情報はアプリケーションレイヤから通信装置のPDCPレイヤに送信されてもよい。そして、通信装置は、複数のセルのうち、遅延時間に関する情報に基づき選択されるセルから上り送信を開始する。例えば、通信装置のPDCPレイヤは、遅延時間に関する情報に基づき上り送信の遅延時間が小さいと評価されるセルから上り送信を開始する。
 これにより、本実施形態の通信装置は、複数のセルの電波を束ねて通信を行う場合であっても、低遅延を実現することができる。
 図3は、本実施形態の通信方法を使ってパケットが送信制御された結果を示す図である。図3の例では、図2の例とは異なり、通信装置(UE)は、まず、#1、#2、#3、#4のパケットを遅延量の少ないセル(5Gセル)で送信し、その後、#5のパケットを遅延量の多いセル(5Gセル)で送信する。そのため、図3の例では、少なくともパケット#4の転送までは、図2の例よりも低遅延である。図3の例では、遅延が発生するパケットはパケット#5だけとなる。本実施形態の通信方法を使って送信制御を繰り返すことにより、例えば平均的な遅延量において、従来の方法よりも低遅延となる。
 以上、本実施形態の概要を述べたが、以下、本実施形態に係る通信システムを詳細に説明する。
<<2.通信システムの構成>>
 以下、図面を参照しながら通信システム1の構成を具体的に説明する。
<2-1.通信システムの構成例>
 図4は、本開示の実施形態に係る通信システム1の構成例を示す図である。通信システム1は、サーバ10と、管理装置20と、基地局30と、端末装置40と、を備える。通信システム1は、通信システム1を構成する各装置が連携して動作することで、ユーザに対し、移動通信が可能な無線ネットワークを提供する。本実施形態の無線ネットワークは、例えば、無線アクセスネットワークとコアネットワークとで構成される。なお、本実施形態において、無線通信装置は、無線通信の機能を有する装置のことであり、図4の例では、基地局30、及び端末装置40が該当する。
 通信システム1は、サーバ10、管理装置20、基地局30、及び端末装置40をそれぞれ複数備えていてもよい。図4の例では、通信システム1は、サーバ10としてサーバ10、10等を備えており、管理装置20として管理装置20、20等を備えており、基地局30として基地局30、30等を備えている。また、通信システム1は、端末装置40として端末装置40、40、40等を備えている。
 管理装置20に伝送された撮影データは、ネットワークNを介してサーバ10に伝送される。ネットワークNは、LAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)、電話網(携帯電話網、固定電話網等)、地域IP(Internet Protocol)網、インターネット等の通信ネットワークである。ネットワークNには、有線ネットワークが含まれていてもよいし、無線ネットワークが含まれていてもよい。また、ネットワークNには、コアネットワークが含まれていてもよい。
 なお、図4の例では、ネットワークNが1つしか示されていないが、コアネットワークごとに異なるデータネットワークが存在していてもよい。データネットワークは、通信事業者のサービスネットワーク、例えば、IMS(IP Multimedia Subsystem)ネットワークであってもよい。また、データネットワークは、企業内ネットワーク等、プライベートなネットワークであってもよい。
 なお、図中の装置は、論理的な意味での装置と考えてもよい。つまり、同図の装置の一部が仮想マシン(VM:Virtual Machine)、コンテナ(Container)などで実現され、それらが物理的に同一のハードウェア上で実装されてもよい。
 なお、通信システム1は、LTE(Long Term Evolution)、NR(New Radio)等の無線アクセス技術(RAT:Radio Access Technology)に対応していてもよい。LTE及びNRは、セルラー通信技術の一種であり、基地局がカバーするエリアをセル状に複数配置することで端末装置の移動通信を可能にする。一の基地局は複数のセルを管理してもよい。また、通信システム1は、広帯域移動無線アクセスシステム(BWA)やデジタルコードレス電話システムであってもよい。
 なお、以下の説明では、「LTE」には、LTE-A(LTE-Advanced)、LTE-A Pro(LTE-Advanced Pro)、及びE-UTRA(Evolved Universal Terrestrial Radio Access)が含まれるものとする。また、「NR」には、NRAT(New Radio Access Technology)、及びFE-UTRA(Further E-UTRA)が含まれるものとする。また、「LTE」と「NR」には、これらを参照規格として、WiMAXフォーラムまたはXGPフォーラムで規格制定した無線アクセス技術が含まれるものとする。以下の説明において、LTEに対応するセルはLTEセルと呼称され、NRに対応するセルはNRセルと呼称される。
 NRは、LTEの次の世代(第5世代)の無線アクセス技術(RAT)である。NRは、eMBB(Enhanced Mobile Broadband)、mMTC(Massive Machine Type Communications)及びURLLC(Ultra-Reliable and Low Latency Communications)を含む様々なユースケースに対応できる無線アクセス技術である。NRは、これらのユースケースにおける利用シナリオ、要求条件、及び配置シナリオなどに対応する技術フレームワークを目指して検討されている。
 通信システム1が使用する無線アクセス方式は、LTE、NRに限定されず、W-CDMA(Wideband Code Division Multiple Access)等3GPPで規格制定した無線アクセス技術、cdma2000(Code Division Multiple Access 2000)等3GPP2で規格制定した無線アクセス技術、WiMAXフォーラムやXGPフォーラムまたはIEEE802.16委員会などで規格制定した無線アクセス技術を用いた他の無線アクセス方式であってもよい。また、通信システム1は、LPWA(Low Power Wide Area)通信に対応していてもよい。
 ここで、LPWA通信とは、小電力の広範囲通信を可能とする無線通信のことである。例えば、LPWA無線とは、特定小電力無線(例えば、920MHz帯)やISM(Industry-Science-Medical)バンドを使用したIoT(Internet of Things)無線通信のことである。なお、通信システム1が使用するLPWA通信はLPWA規格に準拠したものであってもよい。LPWA規格としては、例えば、ELTRES、ZETA、SIGFOX、LoRaWAN、NB-Iot等が挙げられる。勿論、LPWA規格はこれらに限定されず、他のLPWA規格であってもよい。
 また、通信システム1を構成する基地局は、地上局であってもよいし、非地上局であってもよい。非地上局は、衛星局であってもよいし、航空機局であってもよい。非地上局が衛星局なのであれば、通信システム1は、Bent-pipe(Transparent)型の移動衛星通信システムであってもよい。
 なお、本実施形態において、地上局(地上基地局ともいう。)とは、地上に設置される基地局(中継局を含む。)のことをいう。ここで、「地上」は、陸上のみならず、地中、水上、水中も含む広義の地上である。なお、以下の説明において、「地上局」の記載は、「ゲートウェイ」に置き換えてもよい。
 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。また、NRの基地局は、gNodeB又はgNBと称されることがある。また、LTE及びNRでは、端末装置(移動局、又は端末ともいう。)はUE(User Equipment)と称されることがある。なお、端末装置は、通信装置の一種であり、移動局、又は端末とも称される。
 本実施形態において、通信装置という概念には、携帯端末等の持ち運び可能な移動体装置(端末装置)のみならず、構造物や移動体に設置される装置も含まれる。構造物や移動体そのものを通信装置とみなしてもよい。また、通信装置という概念には、端末装置のみならず、基地局及び中継局も含まれる。通信装置は、処理装置及び情報処理装置の一種である。また、通信装置は、送信装置又は受信装置と言い換えることが可能である。
 以下、通信システム1を構成する各装置の構成を具体的に説明する。なお、以下に示す各装置の構成はあくまで一例である。各装置の構成は、以下に示す構成とは異なっていてもよい。
<2-2.サーバの構成例>
 最初に、サーバ10の構成を説明する。
 サーバ10は、端末装置40等の通信装置からの要求に基づいて各種処理を実行する情報処理装置(コンピュータ)である。サーバ10は、PCサーバであってもよいし、ミッドレンジサーバであってもよいし、メインフレームサーバであってもよい。
 図5は、本開示の実施形態に係るサーバ10の構成例を示す図である。サーバ10は、通信部11と、記憶部12と、制御部13と、を備える。なお、図5に示した構成は機能的な構成であり、ハードウェア構成はこれとは異なっていてもよい。また、サーバ10の機能は、複数の物理的に分離された構成に分散して実装されてもよい。例えば、サーバ10は、複数のサーバ装置により構成されていてもよい。
 通信部11は、他の装置と通信するための通信インタフェースである。通信部11は、ネットワークインタフェースであってもよいし、機器接続インタフェースであってもよい。例えば、通信部11は、NIC(Network Interface Card)等のLAN(Local Area Network)インタフェースであってもよいし、USB(Universal Serial Bus)ホストコントローラ、USBポート等により構成されるUSBインタフェースであってもよい。また、通信部11は、有線インタフェースであってもよいし、無線インタフェースであってもよい。通信部11は、サーバ10の通信手段として機能する。通信部11は、制御部13の制御に従って端末装置40と通信する。
 記憶部12は、DRAM(Dynamic Random Access Memory)、SRAM(Static Random Access Memory)、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12は、サーバ10の記憶手段として機能する。記憶部12は、例えば、端末装置40から基地局30を介して伝送された撮影データ(例えば、画像データやメタデータ)を記憶する。
 制御部13は、サーバ10の各部を制御するコントローラ(controller)である。制御部13は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro Processing Unit)等のプロセッサにより実現される。例えば、制御部13は、サーバ10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13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、ASIC、及びFPGAは何れもコントローラとみなすことができる。
<2-3.管理装置の構成例>
 次に、管理装置20の構成を説明する。
 管理装置20は、無線ネットワークを管理する装置である。例えば、管理装置20は基地局30の通信を管理する装置である。管理装置20は、例えば、MME(Mobility Management Entity)としての機能を有する装置であっても良い。管理装置20は、AMF(Access and Mobility Management Function)及び/又はSMF(Session Management Function)としての機能を有する装置であっても良い。勿論、管理装置20が有する機能は、MME、AMF、及びSMFに限られない。管理装置20は、PCF(Policy Control Function)、HSS(Home Subscriber Server)としての機能を有する装置であってもよい。また、管理装置20は、NSSF(Network Slice Selection Function)、AUSF(Authentication Server Function)、UDM(Unified Data Management)としての機能を有する装置であってもよい。
 なお、管理装置20はゲートウェイの機能を有していてもよい。例えば、管理装置20は、S-GW(Serving Gateway)やP-GW(Packet Data Network Gateway)としての機能を有していてもよい。また、管理装置20は、UPF(User Plane Function)としての機能を有していてもよい。
 コアネットワークは、複数のネットワーク機能(Network Function)から構成され、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20は、複数の装置に分散配置され得る。さらに、この分散配置は動的に実行されるように制御されてもよい。基地局30、及び管理装置20は、1つネットワークを構成し、端末装置40に無線通信サービスを提供する。管理装置20はインターネットと接続され、端末装置40は、基地局30を介して、インターネット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。
 なお、管理装置20は必ずしもコアネットワークを構成する装置でなくてもよい。例えば、コアネットワークがW-CDMA(Wideband Code Division Multiple Access)やcdma2000(Code Division Multiple Access 2000)のコアネットワークであるとする。このとき、管理装置20はRNC(Radio Network Controller)として機能する装置であってもよい。
 図6は、本開示の実施形態に係る管理装置20の構成例を示す図である。管理装置20は、通信部21と、記憶部22と、制御部23と、を備える。なお、図6に示した構成は機能的な構成であり、ハードウェア構成はこれとは異なっていてもよい。また、管理装置20の機能は、複数の物理的に分離された構成に静的、或いは、動的に分散して実装されてもよい。例えば、管理装置20は、複数のサーバ装置により構成されていてもよい。
 通信部21は、他の装置と通信するための通信インタフェースである。通信部21は、ネットワークインタフェースであってもよいし、機器接続インタフェースであってもよい。例えば、通信部21は、NIC(Network Interface Card)等のLAN(Local Area Network)インタフェースであってもよいし、USB(Universal Serial Bus)ホストコントローラ、USBポート等により構成されるUSBインタフェースであってもよい。また、通信部21は、有線インタフェースであってもよいし、無線インタフェースであってもよい。通信部21は、管理装置20の通信手段として機能する。通信部21は、制御部23の制御に従って基地局30等と通信する。
 記憶部22は、DRAM(Dynamic Random Access Memory)、SRAM(Static Random Access Memory)、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、管理装置20の記憶手段として機能する。記憶部22は、例えば、端末装置40の接続状態を記憶する。例えば、記憶部22は、端末装置40のRRC(Radio Resource Control)の状態やECM(EPS Connection Management)、或いは、5G System CM(Connection Management)の状態を記憶する。記憶部22は、端末装置40の位置情報を記憶するホームメモリとして機能してもよい。
 制御部23は、管理装置20の各部を制御するコントローラ(controller)である。制御部23は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)等のプロセッサにより実現される。例えば、制御部23は、管理装置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。
<2-4.基地局の構成例>
 次に、基地局30の構成を説明する。
 基地局30は、端末装置40と無線通信する無線通信装置である。基地局30は、他の端末装置40を介して、当該端末装置40と無線通信するよう構成されていてもよいし、当該端末装置40と、直接、無線通信するよう構成されていてもよい。
 基地局30は通信装置の一種である。より具体的には、基地局30は、無線基地局(Base Station、Node B、eNB、gNB、など)或いは無線アクセスポイント(Access Point)に相当する装置である。基地局30は、無線リレー局であってもよい。また、基地局30は、RRH(Remote Radio Head)、或いはRU(Radio Unit)と呼ばれる分散型無線基地局の1つ又は複数の(又は全ての)張り出し装置であってもよい。そのような張り出し装置は、アンテナ統合無線設備のようにアンテナと統合されても統合されなくてもよく、Massive MIMO(Multi Input Multi Output)無線通信技術を有するアンテナ統合無線設備でもよい。分散型無線基地局の部分は、分散型アンテナシステム(DAS:Distributed Antenna System)内のノードと呼ばれることもある。また、基地局30は、FPU(Field Pickup Unit)等の受信局であってもよい。また、基地局30は、無線アクセス回線と無線バックホール回線を時分割多重、周波数分割多重、或いは、空間分割多重で提供するIAB(Integrated Access and Backhaul)ドナーノード、或いは、IABリレーノードであってもよい。
 なお、基地局30が使用する無線アクセス技術は、セルラー通信技術であってもよいし、無線LAN技術であってもよい。勿論、基地局30が使用する無線アクセス技術は、これらに限定されず、他の無線アクセス技術であってもよい。例えば、基地局30が使用する無線アクセス技術は、LPWA(Low Power Wide Area)通信技術であってもよい。勿論、基地局30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。また、基地局30が使用する無線通信は、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。
 基地局30は、端末装置40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。なお、基地局30は、他の基地局30とNOMA通信可能であってもよい。
 なお、基地局30は、基地局-コアネットワーク間インタフェース(例えば、NG Interface、S1 Interface等)を介してお互いに通信可能であってもよい。このインタフェースは、有線及び無線のいずれであってもよい。また、基地局は、基地局間インタフェース(例えば、Xn Interface、X2 Interface、S1 Interface、F1 Interface等)を介して互いに通信可能であってもよい。このインタフェースは、有線及び無線のいずれであってもよい。
 なお、基地局という概念には、ドナー基地局のみならず、リレー基地局(中継局ともいう。)も含まれる。例えば、リレー基地局は、RF Repeater、Smart Repeater、Intelligent Surfaceのうち、いずれか1つであってもよい。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、オフィスビル、校舎、病院、工場、商業施設、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30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30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30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30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30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。また、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30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30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30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30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30は、地上基地局に限られない。例えば、通信システム1を衛星通信システムとする場合、基地局30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30は、地上局に限られない。基地局30は、空中又は宇宙を浮遊可能な非地上基地局(非地上局)であってもよい。例えば、基地局30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30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30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30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30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。
 図7は、本開示の実施形態に係る基地局30の構成例を示す図である。基地局30は、無線通信部31と、記憶部32と、制御部33と、を備える。なお、図7に示した構成は機能的な構成であり、ハードウェア構成はこれとは異なっていてもよい。また、基地局30の機能は、複数の物理的に分離された構成に分散して実装されてもよい。
 無線通信部31は、他の無線通信装置(例えば、端末装置40)と無線通信するための信号処理部である。無線通信部31は、制御部33の制御に従って動作する。無線通信部31は1又は複数の無線アクセス方式に対応する。例えば、無線通信部31は、NR及びLTEの双方に対応する。無線通信部31は、NRやLTEに加えて、W-CDMAやcdma2000に対応していてもよい。また、無線通信部31は、HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest)等の自動再送技術に対応していてもよい。また、無線通信部31はセルラー方式の無線通信機能のほかWi-Fi 等の無線LAN方式の無線通信機能に対応していてもよい。無線LAN方式の通信機能としては現行のWi-Fi6(IEEE802.11ax)に対応してもよいし、旧来のWi-Fi5以前の方式(IEEE802.11a、IEEE802.11b、IEEE802.11g、IEEE802.11n、IEEE802.11ac等)での対応でもよい。また、無線LAN方式は、Wi-FiアライアンスやIEEE802.11委員会において、将来的に標準化/規格化が行われる無線LAN方式でもよい。
 無線通信部31は、送信処理部311、受信処理部312、アンテナ313を備える。無線通信部31は、送信処理部311、受信処理部312、及びアンテナ313をそれぞれ複数備えていてもよい。なお、無線通信部31が複数の無線アクセス方式に対応する場合、無線通信部31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、送信処理部311及び受信処理部312は、LTEとNRとで個別に構成されてもよい。また、アンテナ313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、無線通信部31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31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。
 送信処理部311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。例えば、送信処理部311は、制御部33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。ここで、符号化は、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。そして、送信処理部311は、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、コンステ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。コンステレーションは、不均一コンステレーション(NUC:Non Uniform Constellation)であってもよい。そして、送信処理部311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。そして、送信処理部311は、多重化した信号に対して、各種信号処理を行う。例えば、送信処理部311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311で生成された信号は、アンテナ313から送信される。
 受信処理部312は、アンテナ313を介して受信された上りリンク信号の処理を行う。例えば、受信処理部312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。そして、受信処理部312は、これらの処理が行われた信号から、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。また、受信処理部312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。復調に使用される変調方式は、16QAM(Quadrature Amplitude Modulation)、64QAM、又は256QAMであってもよい。この場合、コンステ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。コンステレーションは、不均一コンステレーション(NUC)であってもよい。そして、受信処理部312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33へ出力される。
 アンテナ313は、電流と電波を相互に変換するアンテナ装置(アンテナ部)である。アンテナ313は、1つのアンテナ素子(例えば、1つのパッチアンテナ)で構成されていてもよいし、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。アンテナ313が複数のアンテナ素子で構成される場合、無線通信部31は、ビームフォーミング可能に構成されていてもよい。例えば、無線通信部31は、複数のアンテナ素子を使って無線信号の指向性を制御することで、指向性ビームを生成するよう構成されていてもよい。なお、アンテナ313は、デュアル偏波アンテナであってもよい。アンテナ313がデュアル偏波アンテナの場合、無線通信部31は、無線信号の送信にあたり、垂直偏波(V偏波)と水平偏波(H偏波)とを使用してもよい。そして、無線通信部31は、垂直偏波と水平偏波とを使って送信される無線信号の指向性を制御してもよい。また、無線通信部31は、複数のアンテナ素子で構成される複数のレイヤを介して空間多重された信号を送受信してもよい。
 記憶部32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32は、基地局30の記憶手段として機能する。
 制御部33は、基地局30の各部を制御するコントローラ(controller)である。制御部33は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro Processing Unit)等のプロセッサにより実現される。例えば、制御部33は、基地局30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33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、ASIC、及びFPGAは何れもコントローラとみなすことができる。また、制御部33は、CPUに加えて、或いは代えて、GPU(Graphics Processing Unit)により実現されてもよい。
 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。またはこれに代えて、RUは、後述するgNB-DUに接続された無線装置であってもよい。gNB-CU、gNB-DU、及びgNB-DUに接続されたRUはO-RAN(Open Radio Access Network)に準拠するよう構成されていてもよい。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)、或いはRU(Radio Unit)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(Radio Resource Control)、SDAP(Service Data Adaptation Protocol)、PDCP(Packet Data Convergence Protocol)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(Radio Link Control)、MAC(Medium Access Control)、PHY(Physical layer))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インタフェース、Xnインタフェース、又はF1インタフェースを介して、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、端末装置40)に設定される場合、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に設定される場合、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、端末装置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。
<2-5.端末装置の構成例>
 次に、端末装置40の構成を説明する。
 端末装置40は、他の通信装置(例えば、基地局30、及び他の端末装置40)と無線通信する無線通信装置である。端末装置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、端末装置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、端末装置40は、顧客構内設備(CPE:Customer Premises Equipment)等、外部装置(例えば、他の端末装置40)と基地局30との通信を中継する中継局であってもよい。また、端末装置40は、M2M(Machine to Machine)デバイス、D2D(Device to Device)デバイス、又はIoT(Internet of Things)デバイスであってもよい。
 なお、端末装置40は、他の通信装置(例えば、基地局30、及び他の端末装置40)とNOMA通信が可能であってもよい。また、端末装置40は、基地局30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。端末装置40は、他の端末装置40とサイドリンク通信が可能であってもよい。端末装置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、端末装置40は、他の端末装置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、端末装置40は、他の通信装置(例えば、基地局30、及び他の端末装置40)とLPWA通信が可能であってもよい。また、端末装置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、端末装置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、端末装置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、端末装置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、端末装置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)、列車等の軌道に設置されたレール上を移動する車両、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、航空機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や宇宙空間を飛行、静止、準静止する物体であってもよい。
 端末装置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、それら複数のセルの電波を束ねて基地局30と端末装置40とで通信することが可能である。或いは、異なる基地局30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、端末装置40とそれら複数の基地局30が通信することも可能である。
 図8は、本開示の実施形態に係る端末装置40の構成例を示す図である。端末装置40は、無線通信部41と、記憶部42と、制御部43と、外部通信部44と、を備える。なお、図8に示した構成は機能的な構成であり、ハードウェア構成はこれとは異なっていてもよい。また、端末装置40の機能は、複数の物理的に分離された構成に分散して実装されてもよい。
 無線通信部41は、他の無線通信装置(例えば、基地局30、及び他の端末装置40)と無線通信するための信号処理部である。無線通信部41は、制御部43の制御に従って動作する。無線通信部41は、送信処理部411と、受信処理部412と、アンテナ413とを備える。無線通信部41、送信処理部411、受信処理部412、及びアンテナ413の構成は、基地局30の無線通信部31、送信処理部311、受信処理部312及びアンテナ313と同様であってもよい。また、無線通信部41は、無線通信部31と同様に、ビームフォーミング可能に構成されていてもよい。さらに、無線通信部41は、無線通信部31と同様に、空間多重された信号を送受信可能に構成されていてもよい。
 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、端末装置40の記憶手段として機能する。
 制御部43は、端末装置40の各部を制御するコントローラである。制御部43は、例えば、CPU、MPU等のプロセッサにより実現される。例えば、制御部43は、端末装置40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43は、ASICやFPGA等の集積回路により実現されてもよい。CPU、MPU、ASIC、及びFPGAは何れもコントローラとみなすことができる。また、制御部43は、CPUに加えて、或いは代えて、GPUにより実現されてもよい。
 制御部43は、図8に示すように、取得部431と、通信制御部432と、を備える。制御部43を構成する各ブロック(取得部431~通信制御部432)はそれぞれ制御部34の機能を示す機能ブロックである。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。なお、制御部43は上述の機能ブロックとは異なる機能単位で構成されていてもよい。
 外部通信部44は、外部装置(例えば、他の端末装置40)と通信するための通信インタフェースである。外部通信部44は、ネットワークインタフェースであってもよいし、機器接続インタフェースであってもよい。例えば、外部通信部44は、NIC等のLANインタフェースであってもよし、USB(Universal Serial Bus)ホストコントローラ、USBポート等により構成されるUSBインタフェースであってもよい。また、外部通信部44は、有線インタフェースであってもよいし、無線インタフェースであってもよい。
<<3.ユースケース>>
 以上、通信システム1の構成について説明したが、次に、本実施形態のユースケースについて説明する。
 上述したように、本実施形態の通信装置は、例えば図1に示すように、複数のセルのアグリゲートが設定されたUEである。本実施形態の通信装置(例えば、端末装置40)は、上り送信のアプリケーションレイヤ間の遅延時間の情報に基づき算出される情報を取得する。例えば、通信装置は、送信装置(例えば、端末装置40、又は端末装置40に接続された外部装置)にインストールされた上位アプリと受信装置(例えば、サーバ10)にインストールされた上位アプリとの間の送信遅延時間の情報に基づいてセル毎に評価値を算出する。このとき、遅延時間の情報はアプリケーションレイヤ(上位アプリ)から通信装置のPDCPレイヤに送信されてもよい。そして、通信装置(例えば、PDCPレイヤ)は、複数のセルのうち、当該情報(例えば、評価値)に基づき上り送信の遅延時間が小さいと評価されるセルから上り送信を開始する。
 (1)ユースケース1
 図9は、本実施形態の技術のユースケースの一例を示す図である。図9の例では、通信装置及び送信装置は、いずれも、同一の端末装置40(例えば、スマートフォン)である。図9の例では、端末装置40のアプリケーションレイヤとサーバ10のアプリケーションレイヤとの間の遅延時間が端末装置40のアプリケーションレイヤで検出される。検出された遅延時間の情報は、端末装置40のアプリケーションレイヤから端末装置40のPDCPレイヤに送信される。端末装置40のPDCPレイヤは、遅延時間の情報に基づきセル毎に評価値を算出し、上り送信の遅延時間が小さいと評価されるセルから上り送信を開始する。
 (2)ユースケース2
 図10は、本実施形態の技術のユースケースの他の例を示す図である。図10の例では、通信装置は端末装置40(例えば、スマートフォン)であり、送信装置は外部機器(例えば、パーソナルコンピュータ等やカメラなどの映像装置等の他の端末装置40)である。図10の例では、端末装置40と外部機器は有線接続されている。図10の例では、外部装置のアプリケーションレイヤとサーバ10のアプリケーションレイヤとの間の遅延時間が外部装置のアプリケーションレイヤで検出される。検出された遅延時間の情報は、外部装置のアプリケーションレイヤから端末装置40のPDCPレイヤに送信される。端末装置40のPDCPレイヤは、遅延時間の情報に基づきセル毎に評価値を算出し、上り送信の遅延時間が小さいと評価されるセルから上り送信を開始する。
 (3)ユースケース3
 図11は、本実施形態の技術のユースケースの他の例を示す図である。図11の例では、通信装置は端末装置40(例えば、スマートフォン)であり、送信装置は外部機器(例えば、パーソナルコンピュータ等やカメラなどの映像装置等の他の端末装置40)である。図11の例では、端末装置40と外部機器は無線接続されている。図11の例では、外部装置のアプリケーションレイヤとサーバ10のアプリケーションレイヤとの間の遅延時間が外部装置のアプリケーションレイヤで検出される。検出された遅延時間の情報は、外部装置のアプリケーションレイヤから端末装置40のPDCPレイヤに送信される。端末装置40のPDCPレイヤは、遅延時間の情報に基づきセル毎に評価値を算出し、上り送信の遅延時間が小さいと評価されるセルから上り送信を開始する。
 (4)ユースケース4
 図12は、本実施形態の技術のユースケースの他の例を示す図である。図12の例では、通信装置は端末装置40(例えば、ルータ又はCPE)であり、送信装置は外部機器(例えば、パーソナルコンピュータ等やカメラなどの映像装置等の他の端末装置40)である。図12の例では、端末装置40と外部機器は有線接続されている。図12の例では、外部装置のアプリケーションレイヤとサーバ10のアプリケーションレイヤとの間の遅延時間が外部装置のアプリケーションレイヤで検出される。検出された遅延時間の情報は、外部装置のアプリケーションレイヤから端末装置40のPDCPレイヤに送信される。端末装置40のPDCPレイヤは、遅延時間の情報に基づきセル毎に評価値を算出し、上り送信の遅延時間が小さいと評価されるセルから上り送信を開始する。
 (5)ユースケース5
 図13は、本実施形態の技術のユースケースの他の例を示す図である。図13の例では、通信装置は端末装置40(例えば、通信モジュール)であり、送信装置は外部機器(例えば、パーソナルコンピュータ等やカメラなどの映像装置等の他の端末装置40)である。図13の例では、端末装置40と外部機器は内部バス又は外部バスで接続されている。図13の例では、外部装置のアプリケーションレイヤとサーバ10のアプリケーションレイヤとの間の遅延時間が外部装置のアプリケーションレイヤで検出される。検出された遅延時間の情報は、外部装置のアプリケーションレイヤから端末装置40のPDCPレイヤに送信される。端末装置40のPDCPレイヤは、遅延時間の情報に基づきセル毎に評価値を算出し、上り送信の遅延時間が小さいと評価されるセルから上り送信を開始する。
 以上、本実施形態のユースケースを説明したが、次に、通信システム1の動作を説明する。
<<4.実施形態1>>
 図14は、実施形態1の通信システム1の動作を説明するための図である。上述したように、通信システム1は、複数のセルのアグリゲートが設定された端末装置40を備える。複数のセルは、例えば、デュアルコネクティビティ又はキャリアアグリゲーションにより束ねられている。
 複数のセルは、1又は複数の基地局30により形成されている。実施形態1では、一例として1つの基地局30が1つのセルを形成する。複数のセルには、少なくとも、第1の基地局30によって管理されるプライマリセルと、第2の基地局30によって管理されるセカンダリセルと、が含まれる。第1の基地局30は、例えば、5Gの基地局であり、第2の基地局30は、例えば、LTEの基地局である。勿論、第1の基地局及び第2の基地局はこの例に限られない。例えば、第1の基地局30と第2の基地局30の双方が5Gの基地局であってもよい。
 端末装置40には、PDCP(Packet Data Convergence Protocol)レイヤと、RLC(Radio Link Control)レイヤと、MAC(Medium Access Control)レイヤと、L1/PHYレイヤと、が配置されている。図14の例では、PDCDレイヤは端末装置40に1つ配置されており、RLCレイヤ、MACレイヤ、及びL1(Layer 1)/PHY(Physical)レイヤは、端末装置40に複数配置されている。
 本実施形態の端末装置40は、複数のセルの電波を束ねて通信することが可能である。図14の例では、端末装置40は、プライマリセルと、セカンダリセル(1)と、…、セカンダリセル(N)と、を束ねて通信することが可能である。ここで、Nは任意の整数である。RLCレイヤ、MACレイヤ、及びL1/PHYレイヤは、図14に示すように、セル1つにつき1つずつ関連付けられている。なお、アプリケーションレイヤは、端末装置40に配置されていてもよいし、端末装置40に接続された外部装置(例えば、他の端末装置40)に配置されていてもてよい。
<4-1.通信装置が実行する処理>
 本実施形態では、端末装置40(或いは外部装置)は以下の処理を実行する。
 (S1)まず、端末装置40(或いは外部装置)は、各レイヤ(アプリケーションレイヤ、RLCレイヤ、MACレイヤ、及びL1/PHYレイヤ)で、上り通信の通信状況をモニターする。このとき、端末装置40(或いは外部装置)は、遅延時間に関するKPI(Key Performance Indicator)にフォーカスして通信状況をモニターするようにしてもよい。
 (S2)その後、端末装置40の取得部431は、各レイヤ(アプリケーションレイヤ、RLCレイヤ、MACレイヤ、及びL1/PHYレイヤ)のモニター結果(以下、遅延時間に関する情報ともいう。)を取得する。このとき、端末装置40は、図14に示すように、各レイヤのモニター結果をPDCPレイヤに集約するようにしてもよい。以下の説明では、モニター結果のことを、遅延時間に関する情報ともいう。
 (S3)その後、端末装置40の通信制御部432は、モニターの結果(遅延時間に関する情報)に基づいてセル毎に上り通信の遅延に関する評価を行う。そして、端末装置40の通信制御部432は、最も遅延が少ないと想定されるセルから順にデータの転送を行う。この通信制御部432の処理は、PDCPレイヤで実行される。
 (S1:KPIのモニターについて)
 上述したように、端末装置40(或いは外部装置)は、各レイヤで上り通信の通信状況をモニターする。各レイヤでモニターされる情報は以下の通りである。
 (1)レイヤ1(PHYレイヤ)
 各PHYレイヤは、自身のセルにおいて、一定時間、次に示すパラメータをモニターする。モニターするパラメータは、例えば、変調方式毎又は符号化率毎のブロック誤り率(BLER:BLock Error Ratio)、リソースブロック数(Resource Block数)及び総送信データ量のうちの少なくとも1つである。以下の説明では、PHYレイヤで測定される、上り送信の遅延時間に関するパラメータ(遅延時間に関する情報)のことをPHYパラメータということがある。
 (2)レイヤ2(MACレイヤ)
 各MACレイヤは、自身のセルにおいて、一定時間、次に示すパラメータをモニターする。モニターするパラメータは、例えば、新規アップリンクリソース(送信スロット、RB、MCSなど)の割り当て間隔、バッファ滞留時間、及び割り当てTBS(Transport Block Size)のうちの少なくとも1つである。以下の説明では、MACレイヤで測定される、上り送信の遅延時間に関するパラメータ(遅延時間に関する情報)のことをMACパラメータということがある。
 (3)レイヤ2(RLCレイヤ)
 各RLCレイヤは、自身のセルにおいて、一定時間、次に示すパラメータをモニターする。RLC-AM(RLC - Acknowledged Mode)の場合、モニターするパラメータは、例えば、ACK応答時間である。ここで、ACK応答時間は、ACKの受信タイミングと、当該ACKに対応する最も直近のRLC PDU送信タイミングと、の間の時間である。なお、RLC-UM/TM(RLC - Unacknowledged Mode / Transparent Mode)の場合は、RLCレイヤは、通信状況をモニターしなくてもよい。以下の説明では、MRLCレイヤで測定される、上り送信の遅延時間に関するパラメータ(遅延時間に関する情報)のことをRLCパラメータということがある。
 (4)アプリケーションレイヤ
 アプリケーションレイヤは、一定時間、次に示すパラメータをモニターする。モニターするパラメータは、例えば、E2E(End to End)の遅延情報である。ここで、E2Eの遅延情報は、例えば、端末装置40又は外部装置にインストールされた上位アプリと、サーバ10にインストールされた上位アプリと、の間の遅延時間の情報である。なお、E2Eの遅延情報は、アプリケーションレイヤ間のラウンドトリップタイム(RTT:Round Trip Time)であってもよい。以下の説明では、アプリケーションレイヤで測定される、上り送信の遅延時間に関するパラメータ(遅延時間に関する情報)のことをAPPパラメータということがある。
 (S2:モニター結果の集約について)
 上述したように、端末装置40の取得部431は、各レイヤのモニター結果(遅延時間に関する情報)をPDCPレイヤに集約する。
 プライマリセルのパラメータ(KPI)については、各レイヤは、例えば図14に示すように、直接PDCPレイヤにパラメータを通知してもよい。
 また、セカンダリセルのパラメータ(KPI)については、各レイヤは、例えば図14に示すように、当該セカンダリセルのRLCレイヤにパラメータを一旦集約し、集約したパラメータをRLCレイヤからプライマリセルのPDCPに通知してもよい。
 なお、キャリアアグリゲーションにより一つのRLCレイヤ及びMACレイヤに複数のセルが関連付けられている場合、端末装置40は、セルグループごとにパラメータを集計してもよい。つまり、キャリアアグリゲーションで1つのRLCレイヤ及びMACレイヤに複数のセルが関連付けられている場合には、端末装置40は、当該複数のセルで形成されるセルグループを1つのセルとみなして遅延時間に関する情報を取得してもよい。
 (S3:データの転送について)
 上述したように、端末装置40は、モニター結果に基づいてセル毎に上り通信の遅延に関する評価を行う。例えば、端末装置40は、通知されたモニター結果(KPI)を基に遅延が最も少ないと想定されるセルのランク付けを実行するとともに、複数のセルそれぞれの送信容量を算出する。送信容量は、レイヤ1(PHYレイヤ)で送信可能な最大データ量である。
 そして、端末装置40は、最も遅延が少ないと想定されるセルから順にデータの転送を行う。例えば、モニター結果に基づきセルのランク付けを実行したのであれば、端末装置40は、まず、ランクの最も良いセルにPDCP PDUを転送する。このとき、端末装置40は、その転送総量が該当のセルの送信容量を超えない範囲でPDCP PDUを転送する。
 送信データ量がセルの送信容量を超える場合、端末装置40は、現在使用しているセルが転送可能になるのを待った方が総遅延時間が短くなるか、次ランクのセルを使った方が総遅延時間が短くなるか、を判別する。この際、端末装置40は、データ長(PDUサイズ)及びデータ種別を考慮して総遅延時間を推定する。つまり、端末装置40は、無線通信固有の“セルの混み具合をベース”に遅延時間を推定する。
 待った方が良いと判別した場合、端末装置40は、次ランクのセルは使用せずに、現在使用しているセルが転送可能になるのを待つ。一方、次ランクのセルに転送した方がよいと判別した場合、端末装置40は、当該セルにPDCP PDUを転送する。端末装置40は、その転送総量が該当のセルの送信容量に到達しない範囲で、最大量のPDCP PDUを転送する。
 当該処理を繰り返して転送対象のセルがなくなった場合、端末装置40は、転送可能なセルが出るまで処理を停止する。
 なお、端末装置40は、PDCPレイヤから各RLCレイヤに転送されたデータの総量を記憶しておく。そして、端末装置40は、RLC-AMの場合はRLC Status PDU(ACK)の確認、RLC-UM/TMの場合はHARQ ACKの確認を以て送信完了とする。そして、端末装置40は、当該データ容量から送信分を減算する。
 なお、キャリアアグリゲーションにより一つのRLCレイヤ及びMACレイヤに複数のセルが関連付けられている場合、端末装置40は、セルグループを1つのセルとみなしてランク付けを行う。つまり、端末装置40は、セルグループごとにランク付けを行う。この際、PDCP PDUの転送先は、セルグループとなる。
<4-2.シーケンス例>
 次に、通信装置(端末装置40或いは外部装置)が実行する処理をシーケンス図を使って説明する。図15は、通信装置が実行する処理の一例を示すシーケンス図である。
 図15の例において、プライマリセル、及びセカンダリセル(1、2、…、N)は、束ねられた複数のセルを示す。また、上位アプリは、通信装置(端末装置40、或いは端末装置40に接続された外部装置)にインストールされたアプリケーションを示す。例えば、上位アプリは、スマートフォン上のアプリケーションである。なお、上位アプリは、スマートフォンに接続された電子機器であってもよい。
 まず、端末装置40(或いは外部装置)は、上り送信の遅延時間に関する情報の測定に使用する周期タイマ(以下、測定周期タイマという。)をセットする。測定周期タイマは、複数のレイヤで同じものであってもよいし、複数のレイヤでそれぞれ異なるものであってもよい。このとき、測定周期タイマは、レイヤが設定、変更及び、削除される場合に、起動または、再起動を行うよう構成されていてもよい。
 各セル(プライマリセル、セカンダリセル(1)、…、セカンダリセル(N))に関連付けられた各レイヤ(アプリケーションレイヤ、RLCレイヤ、MACレイヤ、及びL1/PHYレイヤ)は、測定周期タイマが起動したら、上り送信の遅延時間に関する情報の測定を行う。各レイヤは、測定結果をパラメータとして蓄積する。そして、各レイヤは、測定周期タイマが満了したら、測定周期タイマが起動してから測定周期タイマが満了するまでの間に蓄積されたパラメータをプライマリセルのPDCDレイヤに集約する。
 例えば、プライマリセルに関連付けられたRLCレイヤは、測定周期タイマの起動から満了までの間に蓄積されたRLCパラメータをプライマリセルに関連付けられたPDCDレイヤに送信する(ステップS11)。ここで、RLCパラメータは、RLCのモードがAM(Acknowledged Mode)なのであれば、例えば、ACK応答時間である。なお、RLCパラメータは、蓄積された情報を基に算出された平均値の情報であってもよい。例えば、RLCパラメータとするACK応答時間は、測定周期タイマの起動から満了までの平均ACK応答時間であってもよい。
 また、プライマリセルに関連付けられたMACレイヤは、測定周期タイマが起動してから測定周期タイマが満了するまでの間に蓄積されたMACパラメータをプライマリセルに関連付けられたPDCDレイヤに送信する(ステップS12)。ここで、MACパラメータは、例えば、新規アップリンク割り当て間隔、バッファ滞留時間、及び割り当てTBS(Transport Block Size)である。なお、MACパラメータは、蓄積された情報を基に算出された平均値の情報であってもよい。例えば、MACパラメータとする新規アップリンク割り当て間隔は、測定周期タイマの起動から満了までの平均新規アップリンク割り当て間隔であってもよい。また、MACパラメータとするバッファ滞留時間は、測定周期タイマの起動から満了までの平均バッファ滞留時間であってもよい。また、MACパラメータとする割り当てTBSは、測定周期タイマの起動から満了までの平均割り当てTBSであってもよい。
 また、プライマリセルに関連付けられたL1/PHYレイヤは、測定周期タイマが起動してから測定周期タイマが満了するまでの間に蓄積されたPHYパラメータをプライマリセルに関連付けられたPDCDレイヤに送信する(ステップS13)。ここで、PHYパラメータは、例えば、変調方式毎又は符号化率毎のBLER(BLock Error Ratio)、及び総送信データ量である。なお、PHYパラメータは、蓄積された情報を基に算出された平均値の情報であってもよい。例えば、PHYパラメータとする変調方式毎又は符号化率毎のBLERは、変調方式毎又は符号化率毎の平均BLERであってもよい。
 また、セカンダリセルに関連付けられたMACレイヤは、測定周期タイマが起動してから測定周期タイマが満了するまでの間に蓄積されたMACパラメータをセカンダリセルに関連付けられたRLCレイヤに送信する(ステップS14)。ここで、MACパラメータは、例えば、新規アップリンク割り当て間隔、バッファ滞留時間、及び割り当てTBS(Transport Block Size)である。なお、MACパラメータは、蓄積された情報を基に算出された平均値の情報であってもよい。例えば、MACパラメータとする新規アップリンク割り当て間隔は、測定周期タイマの起動から満了までの平均新規アップリンク割り当て間隔であってもよい。また、MACパラメータとするバッファ滞留時間は、測定周期タイマの起動から満了までの平均バッファ滞留時間であってもよい。また、MACパラメータとする割り当てTBSは、測定周期タイマの起動から満了までの平均割り当てTBSであってもよい。
 また、セカンダリセルに関連付けられたL1/PHYレイヤは、測定周期タイマが起動してから測定周期タイマが満了するまでの間に蓄積されたPHYパラメータをセカンダリセルに関連付けられたRLCに送信する(ステップS15)。ここで、PHYパラメータは、例えば、変調方式毎又は符号化率毎のBLER(BLock Error Ratio)、及び総送信データ量である。なお、PHYパラメータは、蓄積された情報を基に算出された平均値の情報であってもよい。例えば、PHYパラメータとする変調方式毎又は符号化率毎のBLERは、変調方式毎又は符号化率毎の平均BLERであってもよい。
 また、セカンダリセルに関連付けられたRLCレイヤは、ステップS14及びステップS15で取得したMACパラメータ及びPHYパラメータと、測定周期タイマの起動から満了までの間に蓄積されたRLCパラメータとを、プライマリセルに関連付けられたPDCDレイヤに送信する(ステップS16)。ここで、RLCパラメータは、RLCのモードがAM(Acknowledged Mode)なのであれば、例えば、ACK応答時間である。なお、RLCパラメータは、蓄積された情報を基に算出された平均値の情報であってもよい。例えば、RLCパラメータとするACK応答時間は、測定周期タイマの起動から満了までの平均ACK応答時間であってもよい。
 また、アプリケーションレイヤは、測定周期タイマの起動から満了までの間に蓄積されたAPPパラメータをプライマリセルに関連付けられたPDCDレイヤに送信する(ステップS17)。ここで、APPパラメータは、例えば、E2Eの遅延情報である。ここで、E2Eの遅延情報は、アプリケーションレイヤ間のRTT(Round Trip Time)であってもよい。なお、APPパラメータは、蓄積された情報を基に算出された平均値の情報であってもよい。例えば、APPパラメータとするRTTは、測定周期タイマの起動から満了までの平均RTTであってもよい。
 プライマリセルに関連付けられたPDCDレイヤは、集約されたパラメータに基づいてPDCP PDUの送信制御処理を開始する(ステップS18)。PDCP PDUの送信制御処理については後述する。
 その後、端末装置40(或いは外部装置)は、測定周期タイマを再起動するとともに、パラメータの蓄積を再開する。
<4-3.PDCP PDUの送信制御処理>
 次に、PDCP PDUの送信制御処理について説明する。図16は、PDCP PDUの送信制御処理の一例を示すフローチャートである。送信制御処理は、例えば、プライマリセルに関連付けられたPDCDレイヤ(例えば、端末装置40の通信制御部432)で実行される。以下の説明では、プライマリセルに関連付けられたPDCDレイヤのことを単にPDCDレイヤという。
 まず、PDCDレイヤは、複数のセルを使用した送信の開始条件(以下、送信条件という。)を満たしているか判別する(ステップS101)。このとき、送信条件は、上位レイヤから与えられた条件であってもよい。送信条件を満たしていない場合(ステップS101:No)、送信制御処理を終了する。
 送信条件を満たしている場合(ステップS101:Yes)、PDCDレイヤは、セルのランク付けを実行する(ステップS102)。PDCDレイヤは、セル毎に、各レイヤ(MACレイヤ、RLCレイヤ、及びアプリケーションレイヤ)から通知された最新の情報に基づき、セルランク係数を算出する。ここで、セルランク係数Rは、セルの混み具合(バッファの回転率)と通信路状況とを示す値であり、例えば、以下の式(1)により算出される値である。ここで、セルランク係数は、値が小さい方がランクが高い。
  R=k×Tbuff/TMAC+k×TRLC+k×TAPP   …(1)
 ここで、Tbuffは、MACレイヤにおけるバッファ滞留時間(平均バッファ滞留時間)である。また、TMACは、MACレイヤにおける新規アップリンク割り当て間隔(平均新規アップリンク割り当て間隔)である。ここで、Tbuff/TMACはMACバッファ内のデータの回転率を示す。また、TRLCは、MACレイヤにおけるACK応答時間(平均ACK応答時間)である。また、TAPPは、アプリケーションレイヤにおけるRTT(平均RTT)である。なお、k、k[1/sec]、k[1/sec] は重みづけ係数である。これら重みづけ係数は、別途、オペレータが考慮する優先項目を元に決定されてもよい。
 次に、PDCDレイヤは、送信に使用するセルを選択する(ステップS103)。このとき、PDCDレイヤは、送信中データサイズとセルの送信容量とを比較し、余裕がある最高ランクのセルを選択する。ここで、「送信中データサイズと送信容量を比較し、余裕がある」とは、以下の式(2)満たす場合であってもよい。
  DS>PS   …(2)
 ここで、DSは、送信中データサイズであり、PSは、送信するPDCP PDUサイズである。
 なお、PDCDレイヤは、セル毎にレイヤ1情報(PHYパラメータ)からセルの送信容量を算出する。このとき、PDCDレイヤは、各レイヤから通知された最新の情報の基づき送信容量を算出する。セルの送信容量は、例えば、以下の(A)及び(B)の小さい方に、(1-BLER)及び、容量余裕度合係数k(≦1.0)の両方を乗じた値である。
 (A)総RB(Resource Brock)数、及び平均MCS(Modulation and Coding Scheme)より求められる総TBS(Transport Block Size)
 (B)実際に送信した総TBS
 次に、PDCDレイヤは、ステップS103で選択したセルにPDCP PDUを送信する(ステップS104)。
 その後、PDCDレイヤは、ステップS103で選択したセルの送信中データサイズを更新する(ステップS105)。例えば、PDCDレイヤは、初期化後、最初の処理のときは、送信中データサイズを以下の式(3)のように更新する。一方、PDCDレイヤは、初期化後、2回目以降の処理のときは、以下の式(4)のように更新する。
 DS=TC-PS   …(3)
 DS=DS-PS   …(4)
 ここで、DSは、送信中データサイズであり、TCは送信容量であり、PSは、送信するPDCP PDUサイズである。なお、初期化のタイミングは、アプリケーションレイヤ/PDCPレイヤ/RLCレイヤ/MACレイヤ/PHYレイヤの設定・変更・削除が行われるタイミングであってもよい。
 次に、PDCDレイヤは、送信余裕のあるセルが存在するか判別する(ステップS106)。送信余裕のあるセルが存在する場合(ステップS106:Yes)、PDCDレイヤは、ステップS103に処理を戻す。送信余裕のあるセルが存在しなし場合(ステップS106:No)、PDCDレイヤは、送信制御処理を終了する。
<4-4.通過セルを考慮したRTT測定方法>
 上述の実施形態では、アプリケーションレイヤは、各セルの通信環境を示すパラメータ(APPパラメータ)として、RTT(Round Trip Time)を取得した。PDCP PDUの送信制御にRTTを使用するためには、アプリケーションレイヤより送信されたデータ(パケット)がどのセルを通過したかを考慮しながらRTTを測定する必要がある。しかしながら、アプリケーションレイヤより送信されたデータ(パケット)は、PDCDレイヤにて各セルに振り分けられるため、アプリケーションレイヤで、通過セルを考慮したRTT測定を実行するのは困難である。そこで、以下、通過セルを考慮したRTT測定方法について一例を説明する。
 図17は、本実施形態のRTTの測定方法を説明するための図である。RTT測定には、一般に、送信パケットと、応答パケット(例えば、Echo/ACKなど)と紐づける必要がある。本実施形態では、シーケンス番号を使って送信パケットと、応答パケットと紐づける。シーケンス番号は、例えば、パケットのヘッダに記録してもよい。なお、紐づけ情報はシーケンス番号に限られない。
 図18及び図19は、本実施形態のRTT測定処理を示すシーケンス図である。図18は、パケット送信処理を示すシーケンス図であり、図19は、応答パケットの受信処理を示すシーケンス図である。
 図18及び図19に示す例では、送信装置(送信パケットを送信する装置)は例えば端末装置40であり、受信装置(応答パケットを送信する装置)は例えばサーバ10である。図18及び図19に示す処理は、例えば、端末装置40で実行される。端末装置40に接続された外部装置が上位アプリとして機能しているのであれば、アプリケーションレイヤの処理は、外部装置で実行されてもよい。なお、以下の処理は、送信装置がサーバ10で受信装置が端末装置40の場合にも適用可能である。
 まず、図18を参照しながらパケット送信処理を説明する。
 まず、アプリケーションレイヤは、上位アプリによるユーザへのサービスに係る処理を開始する(ステップS201)。そして、アプリケーションレイヤは、PDCPレイヤで各パケット(送信パケットと応答パケット)のシーケンス番号を取得できるようにするために、シーケンス番号の挿入位置とサイズの情報を通知する(ステップS202)。このとき、アプリケーションレイヤは、送信パケットと応答パケットの双方について、シーケンス番号の挿入位置とサイズの情報を通知する。
 上位アプリでデータの送信需要が発生したら、アプリケーションレイヤは、PDCPレイヤへのデータ送信を開始する(ステップS203)。
 アプリケーションレイヤからデータを受信したら、PDCPレイヤは、パケット転送処理を実行する(ステップS204~ステップS206)。このとき、PDCPレイヤは、図16に示す送信制御処理を実行してもよい。例えば、PDCPレイヤは、データ送信に使用するセルを選択し(図16に示すステップS102~ステップS103)、選択したセルにデータ(パケット)を転送する(図16に示すステップS104)。このとき、PDCPレイヤは、どのパケットがどのセルに転送されたかを示す情報(以下、転送セル情報という。)をアプリケーションレイヤに通知する。転送セル情報は、例えば、転送パケットのシーケンス番号と、転送に使用されたセルを特定するための情報と、を関連付けた情報である。なお、PDCPレイヤは、アプリケーションレイへの転送セル情報の通知を、複数のパケットでまとめて行ってもよいし、一定時間毎にまとめて行ってもよい。アプリケーションレイヤは、PDCPレイヤから通知された転送セル情報を記憶部に記録する。
 次に、図19を参照しながら応答パケットの受信処理を説明する。
 まず、受信装置から応答パケットを受信したら、送信装置のPDCPレイヤ及びアプリケーションレイヤは、Echo受信処理を実行する(ステップS301~ステップS302)。例えば、PDCPレイヤは、応答パケットを受信したら、どのセルから応答パケットを受信したかを示す情報(以下、受信セル情報という。)を、当該応答パケットに追加する。PDCPレイヤは、受信セル情報を付加した応答パケットをアプリケーションレイヤに転送する。アプリケーションレイヤは、送信パケットと応答パケットのシーケンス番号を照合して、RTTを算出する。そして、アプリケーションレイヤは、通過セルごとにRTTを集計する。
 なお、アプリケーションレイヤは通過セルを以下の通り判別してもよい。
 (1)送信パケット及び応答パケットが同じセルを通過した場合、アプリケーションレイヤは、当該セルを通過セルとする。
 (2)送信パケット及び応答パケットが異なるセルを通過した場合、アプリケーションレイヤは以下のいずれかの方法で通過セルを判別する。
 (方法1)応答パケットはサイズが小さくRTTに与える影響は小さいので、送信時に使用したセルを通過セルとみなす。
 (方法2)通過セルの判別は行わない。つまり、送信パケット及び応答パケットが異なるセルを通過した場合は、アプリケーションレイヤはRTTを集計しない。
 (方法3)送信時のセルと受信時のセルの組み合わせが同じ他のRTTとの比較により通過セルを判別する。
<4-5.効果>
 本実施形態によれば、端末装置40は、上り送信の遅延に関するモニター結果に基づいて最も低遅延のセルを選択してデータを送信するので、複数のセルの電波を束ねた通信であっても、低遅延の通信を実現できる。また、端末装置40は、選択したセルの送信容量を超える量のデータを送信する場合であっても、選択したセルが転送可能になるのを待った方がよいのか、次に低遅延のセルを使用した方がよいのか、を考慮してデータを送信するので、受信側での順序待ちの発生頻度を軽減できる。
<<5.実施形態2>>
 実施形態1では、複数のセルのアグリゲートが設定された端末装置40がセルの選択等を行った。しかし、実施形態1の処理は、基地局30のMACスケジューラにも適用可能である。一般に、基地局30で利用できる情報は、RAN(Radio Access Network)内のものに限られるが、アプリケーションレイヤのE2E RTTは、コアネットワーク(例えば、管理装置20)のNEF(Network Exposure Function)又はSCEF(Service Capability Exposure Function)を通じて、モバイルネットワーク外のコンピュータ(サーバまたは、クライアント)から通知することができる。実施形態2では、モバイルネットワーク外のコンピュータからのE2E RTTに基づいて、基地局30が、複数のセルのアグリゲートが設定された端末装置40へのデータ送信の制御を行う。
 なお、以下の説明では、モバイルネットワーク外のコンピュータは一例としてサーバ10であるものとするが、モバイルネットワーク外のコンピュータはこれに限られずクライアント端末であってもよい。このとき、クライアント端末の構成は端末装置40と同様であってもよい。また、以下の説明では、コアネットワークの機能を管理装置20が備えるものとする。
 図20は、実施形態2の通信システム1の動作を説明するための図である。上述したように、通信システム1は、複数のセルのアグリゲートが設定された端末装置40を備える。実施形態2では、複数のセルは、デュアルコネクティビティにより束ねられている。複数のセルは、1又は複数の基地局30により形成されている。実施形態2では、一例として1つの基地局30が1つのセルを形成する。図20の例では、プライマリセルとセカンダリセルが複数の基地局30により形成されている。なお、図20の例では、セカンダリセルは1つしか示されていないが、セカンダリセルは複数あってもよい。
 プライマリセルを形成する基地局30は、例えば図1に示すように、セカンダリセルを形成する基地局30と接続されている。プライマリセルを形成する基地局30は、端末装置40に、直接、データ転送することも可能であるし、セカンダリセルを形成する基地局30を介してデータ転送することも可能である。
 複数の基地局30は、それぞれ、PDCPレイヤと、RLCレイヤと、MACレイヤと、L1/PHYレイヤと、を有している。また、プライマリセルを形成する基地局30には、RRC(Radio Resource Control)レイヤが配置されている。また、コアネットワーク(例えば、管理装置20)は、コントロールプレーン機能として、AMF(Access and Mobility Management Function)、MME(Mobility Management Entity)、NEF(Network Exposure Function)、及びSCEF(Service Capability Exposure Function)を有している。なお、図20の例では、アプリケーションレイヤはサーバ10に配置されている。
<5-1.通信装置が実行する処理>
 本実施形態では、サーバ10、管理装置20、及び基地局30は以下の処理を実行する。
 (S1)まず、サーバ10及び基地局30は、各レイヤ(アプリケーションレイヤ、RLCレイヤ、MACレイヤ、及びL1/PHYレイヤ)で、通信状況をモニターする。モニターする情報は、実施形態1と同様であってもよい。例えば、サーバ10のアプリケーションレイヤは、端末装置40のアプリケーションレイヤとの間のE2E RTTを取得してもよい。
 (S2)その後、プライマリセルを形成する基地局30は、各レイヤ(アプリケーションレイヤ、RLCレイヤ、MACレイヤ、及びL1/PHYレイヤ)のモニター結果(以下、測定情報、或いは遅延時間に関する情報ともいう。)を取得する。このとき、基地局30は、図20に示すように、各レイヤのモニター結果を、プライマリセルを形成する基地局30のPDCPレイヤに集約する。
 例えば、プライマリセルの測定情報(パラメータ)については、各レイヤは、例えば図20に示すように、当該プライマリセルのRLCレイヤにパラメータを一旦集約する。RLCレイヤは、集約したパラメータをPDCPレイヤに送信する。なお、各レイヤは、実施形態1と同様に、パラメータをRLCレイヤを介さずに直接PDCPレイヤに送信するようにしてもよい。
 また、セカンダリセルの測定情報(パラメータ)については、各レイヤは、例えば図20に示すように、当該セカンダリセルのRLCレイヤにパラメータを一旦集約する。RLCレイヤは、集約したパラメータをPDCPレイヤに送信する。PDCPレイヤは、X2インタフェースを使ってパラメータをプライマリセルのPDCPレイヤに送信する。
 なお、実施形態2のサーバ10は、モバイルネットワークの外に位置する。そのため、サーバ10のアプリケーションレイヤは、モバイルネットワークに定義されているExposure Functionを介して、プライマリセルのPDCPレイヤに測定情報(例えば、E2E RTT)を通知する。例えば、サーバ10のアプリケーションレイヤは、N33/T8インタフェースを介して、測定情報をコアネットワーク(管理装置20)のNEF/SCEFに送信する。コアネットワーク(管理装置20)のAMF/MMEは、NEF/SCEFに送信された測定情報を、プライマリセルのRRCレイヤに送信する。プライマリセルのRRCレイヤは、取得した測定情報を、PDCPレイヤに送信する。
 なお、キャリアアグリゲーションにより一つのRLCレイヤ及びMACレイヤに複数のセルが関連付けられている場合、基地局30は、セルグループごとにパラメータを集計してもよい。つまり、キャリアアグリゲーションで1つのRLCレイヤ及びMACレイヤに複数のセルが関連付けられている場合には、基地局30は、当該複数のセルで形成されるセルグループを1つのセルとみなして遅延時間に関する情報を取得してもよい。
 (S3)その後、プライマリセルのPDCPレイヤは、モニターの結果(遅延時間に関する情報)に基づいてセル毎に通信遅延に関する評価を行う。そして、プライマリセルのPDCPレイヤは、最も遅延が少ないと想定されるセルから順にデータの転送を行う。
 上述したように、プライマリセルを形成する基地局30は、端末装置40に、直接、データ転送することも可能であるし、セカンダリセルを形成する基地局30を介してデータを転送することも可能である。プライマリセルのPDCPレイヤは、プライマリセルの遅延が最も少ないと評価されるのであれば、プライマリセルを構成する基地局30から端末装置40にデータを転送する。セカンダリセルの遅延が最も少ないと評価されるのであれば、プライマリセルのPDCPレイヤは、セカンダリセルを構成する基地局30を介して端末装置40にデータを転送する。
<5-2.シーケンス例>
 次に、通信装置(サーバ10、管理装置20、及び基地局30)が実行する処理をシーケンス図を使って説明する。図21は、通信装置が実行する処理の一例を示すシーケンス図である。
 図21の例において、プライマリセル、及びセカンダリセルは、束ねられた複数のセルを示す。セカンダリセルは複数あってもよい。本実施形態では、1つの基地局30が1つのセルを形成している。また、本実施形態では、コアネットワークは、管理装置20である。また、上位アプリは、通信装置(例えば、サーバ10)にインストールされたアプリケーションである。なお、上位アプリは、スマートフォン上のアプリケーションであってもよい。また、上位アプリは、スマートフォンに接続された電子機器であってもよい。
 まず、各通信装置(サーバ10、及び基地局30)は、上り送信の遅延時間に関する情報の測定に使用する周期タイマ(以下、測定周期タイマという。)をセットする。測定周期タイマは、複数のレイヤで同じものであってもよいし、複数のレイヤでそれぞれ異なるものであってもよい。このとき、測定周期タイマは、レイヤが設定、変更及び、削除される場合に、起動または、再起動を行うよう構成されていてもよい。
 各レイヤ(アプリケーションレイヤ、RLCレイヤ、MACレイヤ、及びL1/PHYレイヤ)は、測定周期タイマが起動したら、サーバ10と端末装置40との間の通信の遅延時間に関する情報の測定を行う。各レイヤは、測定結果をパラメータとして蓄積する。そして、各レイヤは、測定周期タイマが満了したら、測定周期タイマが起動してから測定周期タイマが満了するまでの間に蓄積されたパラメータをプライマリセルのPDCDレイヤに集約する。
 例えば、プライマリセルのRLCレイヤは、測定周期タイマの起動から満了までの間に蓄積されたRLCパラメータをプライマリセルのPDCDレイヤに送信する(ステップS21)。ここで、RLCパラメータは、RLCのモードがAM(Acknowledged Mode)なのであれば、例えば、ACK応答時間である。なお、RLCパラメータは、蓄積された情報を基に算出された平均値の情報であってもよい。例えば、RLCパラメータとするACK応答時間は、測定周期タイマの起動から満了までの平均ACK応答時間であってもよい。
 また、プライマリセルのMACレイヤは、測定周期タイマが起動してから測定周期タイマが満了するまでの間に蓄積されたMACパラメータをプライマリセルのPDCDレイヤに送信する(ステップS22)。ここで、MACパラメータは、例えば、新規アップリンク割り当て間隔、バッファ滞留時間、及び割り当てTBS(Transport Block Size)である。なお、MACパラメータは、蓄積された情報を基に算出された平均値の情報であってもよい。例えば、MACパラメータとする新規アップリンク割り当て間隔は、測定周期タイマの起動から満了までの平均新規アップリンク割り当て間隔であってもよい。また、MACパラメータとするバッファ滞留時間は、測定周期タイマの起動から満了までの平均バッファ滞留時間であってもよい。また、MACパラメータとする割り当てTBSは、測定周期タイマの起動から満了までの平均割り当てTBSであってもよい。
 また、プライマリセルのL1/PHYレイヤは、測定周期タイマが起動してから測定周期タイマが満了するまでの間に蓄積されたPHYパラメータをプライマリセルのPDCDレイヤに送信する(ステップS23)。ここで、PHYパラメータは、例えば、変調方式毎又は符号化率毎のBLER(BLock Error Ratio)、及び総送信データ量である。なお、PHYパラメータは、蓄積された情報を基に算出された平均値の情報であってもよい。例えば、PHYパラメータとする変調方式毎又は符号化率毎のBLERは、変調方式毎又は符号化率毎の平均BLERであってもよい。
 また、セカンダリセルのMACレイヤは、測定周期タイマが起動してから測定周期タイマが満了するまでの間に蓄積されたMACパラメータをセカンダリセルのRLCレイヤに送信する。また、セカンダリセルのL1/PHYレイヤは、測定周期タイマが起動してから測定周期タイマが満了するまでの間に蓄積されたPHYパラメータをセカンダリセルのRLCに送信する。また、セカンダリセルのRLCレイヤは、MACパラメータ及びPHYパラメータと、測定周期タイマの起動から満了までの間に蓄積されたRLCパラメータとを、プライマリセルのPDCDレイヤに送信する(ステップS24)。
 また、アプリケーションレイヤは、測定周期タイマの起動から満了までの間に蓄積されたAPPパラメータをコアネットワークのNEF/SCEFに送信する(ステップS25)。ここで、APPパラメータは、例えば、E2EのRTTである。なお、APPパラメータは、蓄積された情報を基に算出された平均値の情報であってもよい。例えば、APPパラメータとするRTTは、測定周期タイマの起動から満了までの平均RTTであってもよい。
 コアネットワークのNEF/SCEFは、APPパラメータをAMF/MMEに送信する(ステップS26)。その後、コアネットワークのAMF/MMEは、APPパラメータを、プライマリセルのRRCレイヤに送信する(ステップS27)。その後、プライマリセルのRRCレイヤは、APPパラメータを、プライマリセルのPDCPレイヤに送信する(ステップS28)。
 プライマリセルのPDCDレイヤは、集約されたパラメータに基づいてPDCP PDUの送信制御処理を開始する(ステップS29)。PDCP PDUの送信制御処理は、図16に示した処理と同様であってもよい。
 その後、各通信装置(サーバ10、及び基地局30)は、測定周期タイマを再起動するとともに、パラメータの蓄積を再開する。
<5-3.効果>
 本実施形態によれば、基地局30は、送信遅延に関するモニター結果に基づいて最も低遅延のセルを選択して端末装置40にデータを送信するので、複数のセルの電波を束ねた通信であっても、低遅延の通信を実現できる。
<<6.実施形態3>>
 実施形態2では、複数のセルは、デュアルコネクティビティにより束ねられていたが、実施形態2の処理は、複数のセルがキャリアアグリゲーションで束ねられている場合にも適用可能である。そこで、実施形態3では、実施形態2の処理は、キャリアアグリゲーションの処理に適用する。なお、実施形態3では、キャリアアグリゲーション処理であるため、PDCPレイヤではなくMACレイヤに測定情報を集約する。
 図22は、実施形態3の通信システム1の動作を説明するための図である。上述したように、通信システム1は、複数のセルのアグリゲートが設定された端末装置40を備える。実施形態3では、複数のセルは、キャリアアグリゲーションにより束ねられている。複数のセルは、1又は複数の基地局30により形成されている。実施形態2では、一例として1つの基地局30が1つのセルを形成する。図22の例では、プライマリセルとセカンダリセルが複数の基地局30により形成されている。なお、図22の例では、セカンダリセルは1つしか示されていないが、セカンダリセルは複数あってもよい。
 プライマリセルを形成する基地局30は、例えば図1に示すように、セカンダリセルを形成する基地局30と接続されている。プライマリセルを形成する基地局30は、端末装置40に、直接、データ転送することも可能であるし、セカンダリセルを形成する基地局30を介してデータ転送することも可能である。
 複数の基地局30は、それぞれ、PDCPレイヤと、RLCレイヤと、MACレイヤと、L1/PHYレイヤと、を有している。また、プライマリセルを形成する基地局30には、RRCレイヤが配置されている。また、コアネットワーク(例えば、管理装置20)は、コントロールプレーン機能として、AMF、MME、NEF、及びSCEFを有している。なお、図22の例では、アプリケーションレイヤはサーバ10に配置されている。
<6-1.通信装置が実行する処理>
 本実施形態では、サーバ10、管理装置20、及び基地局30は以下の処理を実行する。
 (S1)まず、サーバ10及び基地局30は、各レイヤ(アプリケーションレイヤ、RLCレイヤ、MACレイヤ、及びL1/PHYレイヤ)で、通信状況をモニターする。モニターする情報は、実施形態1と同様であってもよい。例えば、サーバ10のアプリケーションレイヤは、端末装置40のアプリケーションレイヤとの間のE2E RTTを取得してもよい。
 (S2)その後、プライマリセルを形成する基地局30は、各レイヤ(アプリケーションレイヤ、RLCレイヤ、MACレイヤ、及びL1/PHYレイヤ)のモニター結果(以下、測定情報、或いは遅延時間に関する情報ともいう。)を取得する。このとき、基地局30は、図22に示すように、各レイヤのモニター結果を、プライマリセルを形成する基地局30のMACレイヤに集約する。
 例えば、プライマリセルの測定情報(パラメータ)については、各レイヤは、例えば図20に示すように、当該プライマリセルのMACレイヤにパラメータを集約する。
 また、セカンダリセルの測定情報(パラメータ)については、各レイヤは、例えば図20に示すように、当該セカンダリセルのMACレイヤにパラメータを一旦集約する。MACレイヤは、集約したパラメータをPDCPレイヤに送信する。PDCPレイヤは、X2インタフェースを使ってパラメータをプライマリセルのPDCPレイヤに送信する。プライマリセルのPDCPレイは、セカンダリセルからの測定情報をMACレイヤに送信する。
 なお、実施形態2のサーバ10は、モバイルネットワークの外に位置する。そのため、サーバ10のアプリケーションレイヤは、モバイルネットワークに定義されているExposure Functionを介して、プライマリセルのPDCPレイヤに測定情報(例えば、E2E RTT)を通知する。例えば、サーバ10のアプリケーションレイヤは、N33/T8インタフェースを介して、測定情報をコアネットワーク(管理装置20)のNEF/SCEFに送信する。コアネットワーク(管理装置20)のAMF/MMEは、NEF/SCEFに送信された測定情報を、プライマリセルのRRCレイヤに送信する。プライマリセルのRRCレイヤは、取得した測定情報を、PDCPレイヤに送信する。その後、プライマリセルのPDCPレイヤは、取得した測定情報を、MACレイヤに送信する。
 なお、キャリアアグリゲーションにより一つのRLCレイヤ及びMACレイヤに複数のセルが関連付けられている場合、基地局30は、セルグループごとにパラメータを集計してもよい。つまり、キャリアアグリゲーションで1つのRLCレイヤ及びMACレイヤに複数のセルが関連付けられている場合には、基地局30は、当該複数のセルで形成されるセルグループを1つのセルとみなして遅延時間に関する情報を取得してもよい。
 (S3)その後、プライマリセルのMACレイヤは、モニターの結果(遅延時間に関する情報)に基づいてセル毎に通信遅延に関する評価を行う。そして、プライマリセルのMACレイヤは、最も遅延が少ないと想定されるセルから順にデータの転送を行う。
<6-2.効果>
 本実施形態によれば、基地局30は、キャリアアグリゲーションにより複数のセルの電波を束ねた場合であっても、低遅延の通信を実現できる。
<<7.変形例>>
 上述の実施形態は一例を示したものであり、種々の変更及び応用が可能である。
 例えば、本実施形態のサーバ10、管理装置20、基地局30、及び端末装置40、を制御する制御装置は、専用のコンピュータシステムにより実現してもよいし、汎用のコンピュータシステムによって実現してもよい。
 例えば、上述の動作を実行するための通信プログラムを、光ディスク、半導体メモリ、磁気テープ、フレキシブルディスク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布する。そして、例えば、該プログラムをコンピュータにインストールし、上述の処理を実行することによって制御装置を構成する。このとき、制御装置は、サーバ10、管理装置20、基地局30、及び端末装置40の外部の装置(例えば、パーソナルコンピュータ)であってもよい。また、制御装置は、サーバ10、管理装置20、基地局30、及び端末装置40の内部の装置(例えば、制御部13、制御部23、制御部33、制御部43)であってもよい。
 また、上記通信プログラムをインターネット等のネットワーク上のサーバ装置が備えるディスク装置に格納しておき、コンピュータにダウンロード等できるようにしてもよい。また、上述の機能を、OS(Operating System)とアプリケーションソフトとの協働により実現してもよい。この場合には、OS以外の部分を媒体に格納して配布してもよいし、OS以外の部分をサーバ装置に格納しておき、コンピュータにダウンロード等できるようにしてもよい。
 また、上記実施形態において説明した各処理のうち、自動的に行われるものとして説明した処理の全部又は一部を手動的に行うこともでき、あるいは、手動的に行われるものとして説明した処理の全部又は一部を公知の方法で自動的に行うこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。例えば、各図に示した各種情報は、図示した情報に限られない。
 また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。なお、この分散・統合による構成は動的に行われてもよい。
 また、上述の実施形態は、処理内容を矛盾させない領域で適宜組み合わせることが可能である。また、上述の実施形態のフローチャートに示された各ステップは、適宜順序を変更することが可能である。
 また、例えば、本実施形態は、装置またはシステムを構成するあらゆる構成、例えば、システムLSI(Large Scale Integration)等としてのプロセッサ、複数のプロセッサ等を用いるモジュール、複数のモジュール等を用いるユニット、ユニットにさらにその他の機能を付加したセット等(すなわち、装置の一部の構成)として実施することもできる。
 なお、本実施形態において、システムとは、複数の構成要素(装置、モジュール(部品)等)の集合を意味し、全ての構成要素が同一筐体中にあるか否かは問わない。従って、別個の筐体に収納され、ネットワークを介して接続されている複数の装置、及び、1つの筐体の中に複数のモジュールが収納されている1つの装置は、いずれも、システムである。
 また、例えば、本実施形態は、1つの機能を、ネットワークを介して複数の装置で分担、共同して処理するクラウドコンピューティングの構成をとることができる。
<<8.むすび>>
 以上説明したように、本実施形態によれば、通信システム1は、複数のセルのアグリゲートが設定された端末装置40を備える。端末装置40は、送信の遅延時間に関する情報をセル毎に取得する。例えば、端末装置40は、上り送信のアプリケーションレイヤ間の遅延時間に基づき算出されるE2E RTTを遅延時間に関する情報として取得する。そして、端末装置40は、は、複数のセルのうち、遅延時間に関する情報に基づき選択されるセルから上り送信を開始する。例えば、端末装置40のPDCPレイヤは、E2E RTTの情報に基づき上り送信の遅延時間が小さいと評価されるセルから上り送信を開始する。
 これにより、本実施形態の端末装置40は、複数のセルの電波を束ねて通信を行う場合であっても、低遅延を実現することができる。
 以上、本開示の各実施形態について説明したが、本開示の技術的範囲は、上述の各実施形態そのままに限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。また、異なる実施形態及び変形例にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
 また、本明細書に記載された各実施形態における効果はあくまで例示であって限定されるものでは無く、他の効果があってもよい。
 なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
(1)
 複数のセルのアグリゲートが設定された通信装置であって、
 前記通信装置による上り送信の遅延時間に関する情報をセル毎に取得する取得部と、
 前記複数のセルのうち前記遅延時間に関する情報に基づき選択されるセルから前記上り送信を開始する通信制御部と、を備え、
 前記取得部は、前記上り送信のアプリケーションレイヤ間の遅延時間に関する情報を前記遅延時間に関する情報として取得する、
 通信装置。
(2)
 前記通信制御部は、前記遅延時間に関する情報に基づき前記上り送信の遅延時間が少ないと評価されるセルから前記上り送信を開始する、
 前記(1)に記載の通信装置。
(3)
 前記複数のセルのアグリゲートには、デュアルコネクティビティ、及び前記複数のセルによるキャリアアグリゲーション、の少なくとも一方が含まれる、
 前記(1)又は(2)に記載の通信装置。
(4)
 前記複数のセルには、第1の基地局によって管理される第1のセルと、第2の基地局によって管理される第2のセルと、が含まれる、
 前記(3)に記載の通信装置。
(5)
 前記複数のセルのアグリゲートには、前記デュアルコネクティビティ、及び前記キャリアアグリゲーションが含まれ、
 前記取得部は、前記キャリアアグリゲーションで1つのRLCレイヤ及びMACレイヤに複数のセルが関連付けられている場合には、該複数のセルで形成されるセルグループを1つのセルとみなして前記遅延時間に関する情報を取得する、
 前記(3)~(4)のいずれかに記載の通信装置。
(6)
 前記アプリケーションレイヤ間の遅延時間に関する情報は、前記アプリケーションレイヤ間のラウンドトリップタイムである、
 前記(1)~(5)のいずれかに記載の通信装置。
(7)
 前記取得部は、送信及び応答でデータがともに同じセルを通過した場合には、前記ラウンドトリップタイムを、該セルにおける前記アプリケーションレイヤ間の遅延時間として記録する、
 前記(6)に記載の通信装置。
(8)
 前記取得部は、送信及び応答でデータが異なるセルを通過した場合には、前記ラウンドトリップタイムを、前記送信に使用されたセルにおける前記アプリケーションレイヤ間の遅延時間として記録する、
 前記(7)に記載の通信装置。
(9)
 前記取得部は、送信及び応答でデータが異なるセルを通過した場合には、前記ラウンドトリップタイムを、前記送信に使用されたセルにおける前記アプリケーションレイヤ間の遅延時間として記録しない、
 前記(7)に記載の通信装置。
(10)
 前記取得部は、前記ラウンドトリップタイムと、PHYパラメータ、MACパラメータ、及びRLCパラメータのうちの少なくとも1つのパラメータと、を取得し、
 前記通信制御部は、前記取得した情報に基づき算出されるセル毎のランク情報に基づいて、前記上り送信に使用するセルを選択する、
 前記(6)~(9)のいずれかに記載の通信装置。
(11)
 前記PHYパラメータには、変調方式毎又は符号化率毎のブロック誤り率、及び総送信データ量のうちの少なくとも1つが含まれる、
 前記(10)に記載の通信装置。
(12)
 前記MACパラメータには、新規アップリンク割り当て間隔、バッファ滞留時間のうちの少なくとも1つが含まれる、
 前記(10)又は(11)に記載の通信装置。
(13)
 前記RLCパラメータには、AM(Acknowledged Mode)の場合におけるACK応答時間の情報が含まれる、
 前記(10)~(12)のいずれかに記載の通信装置。
(14)
 前記ランク情報は、前記ラウンドトリップタイムと、バッファ滞留時間と、新規アップリンク割り当て間隔と、及びRLCパラメータと、MACレイヤにおけるACK応答時間、に基づき算出される、セルの混み具合と通信路状況とを示す情報である、
 前記(10)~(13)のいずれかに記載の通信装置。
(15)
 前記取得部は、前記遅延時間に関する情報に加えて、前記セル毎の送信容量に関する情報を取得し、
 前記通信制御部は、前記遅延時間に関する情報に基づき選択されたセルの送信容量を超えない範囲で前記上り送信を実行する、
 前記(1)~(14)のいずれかに記載の通信装置。
(16)
 前記通信制御部は、
 前記上り送信のデータ量が前記選択されたセルの送信容量を超える場合には、前記選択されたセルが転送可能になるのを待った方が総遅延時間が短くなるか、次に遅延時間が少ないと評価されるセルを使った方が総遅延時間が短くなるか、を判別し、
 待った方が良いと判別した場合には、前記選択されたセルが転送可能になるのを待った後、前記選択されたセルを使って前記上り送信を継続する、
 前記(15)に記載の通信装置。
(17)
 前記通信装置は、端末装置である、
 前記(1)~(16)のいずれかに記載の通信装置。
(18)
 前記上り送信の起点となる前記アプリケーションレイヤは、前記端末装置に接続された外部装置のアプリケーションレイヤである、
 前記(17)に記載の通信装置。
(19)
 複数のセルのアグリゲートが設定された通信装置により実行される通信方法であって、
 前記通信装置による上り送信の遅延時間に関する情報をセル毎に取得する取得ステップと、
 前記複数のセルのうち前記遅延時間に関する情報に基づき選択されるセルから前記上り送信を開始する送信制御ステップと、を有し、
 前記取得ステップでは、前記上り送信のアプリケーションレイヤ間の遅延時間に関する情報を前記遅延時間に関する情報として取得する、
 通信方法。
 1 通信システム
 10 サーバ
 20 管理装置
 30 基地局
 40 端末装置
 11、21 通信部
 31、41 無線通信部
 12、22、32、42 記憶部
 13、23、33、43 制御部
 44 外部通信部
 311、411 送信処理部
 312、412 受信処理部
 313、413 アンテナ
 431 取得部
 432 通信制御部

Claims (19)

  1.  複数のセルのアグリゲートが設定された通信装置であって、
     前記通信装置による上り送信の遅延時間に関する情報をセル毎に取得する取得部と、
     前記複数のセルのうち前記遅延時間に関する情報に基づき選択されるセルから前記上り送信を開始する通信制御部と、を備え、
     前記取得部は、前記上り送信のアプリケーションレイヤ間の遅延時間に関する情報を前記遅延時間に関する情報として取得する、
     通信装置。
  2.  前記通信制御部は、前記遅延時間に関する情報に基づき前記上り送信の遅延時間が少ないと評価されるセルから前記上り送信を開始する、
     請求項1に記載の通信装置。
  3.  前記複数のセルのアグリゲートには、デュアルコネクティビティ、及び前記複数のセルによるキャリアアグリゲーション、の少なくとも一方が含まれる、
     請求項1に記載の通信装置。
  4.  前記複数のセルには、第1の基地局によって管理される第1のセルと、第2の基地局によって管理される第2のセルと、が含まれる、
     請求項3に記載の通信装置。
  5.  前記複数のセルのアグリゲートには、前記デュアルコネクティビティ、及び前記キャリアアグリゲーションが含まれ、
     前記取得部は、前記キャリアアグリゲーションで1つのRLCレイヤ及びMACレイヤに複数のセルが関連付けられている場合には、該複数のセルで形成されるセルグループを1つのセルとみなして前記遅延時間に関する情報を取得する、
     請求項3に記載の通信装置。
  6.  前記アプリケーションレイヤ間の遅延時間に関する情報は、前記アプリケーションレイヤ間のラウンドトリップタイムである、
     請求項1に記載の通信装置。
  7.  前記取得部は、送信及び応答でデータがともに同じセルを通過した場合には、前記ラウンドトリップタイムを、該セルにおける前記アプリケーションレイヤ間の遅延時間として記録する、
     請求項6に記載の通信装置。
  8.  前記取得部は、送信及び応答でデータが異なるセルを通過した場合には、前記ラウンドトリップタイムを、前記送信に使用されたセルにおける前記アプリケーションレイヤ間の遅延時間として記録する、
     請求項7に記載の通信装置。
  9.  前記取得部は、送信及び応答でデータが異なるセルを通過した場合には、前記ラウンドトリップタイムを、前記送信に使用されたセルにおける前記アプリケーションレイヤ間の遅延時間として記録しない、
     請求項7に記載の通信装置。
  10.  前記取得部は、前記ラウンドトリップタイムと、PHYパラメータ、MACパラメータ、及びRLCパラメータのうちの少なくとも1つのパラメータと、を取得し、
     前記通信制御部は、前記取得した情報に基づき算出されるセル毎のランク情報に基づいて、前記上り送信に使用するセルを選択する、
     請求項6に記載の通信装置。
  11.  前記PHYパラメータには、変調方式毎又は符号化率毎のブロック誤り率、及び総送信データ量のうちの少なくとも1つが含まれる、
     請求項10に記載の通信装置。
  12.  前記MACパラメータには、新規アップリンク割り当て間隔、バッファ滞留時間のうちの少なくとも1つが含まれる、
     請求項10に記載の通信装置。
  13.  前記RLCパラメータには、AM(Acknowledged Mode)の場合におけるACK応答時間の情報が含まれる、
     請求項10に記載の通信装置。
  14.  前記ランク情報は、前記ラウンドトリップタイムと、バッファ滞留時間と、新規アップリンク割り当て間隔と、及びRLCパラメータと、MACレイヤにおけるACK応答時間、に基づき算出される、セルの混み具合と通信路状況とを示す情報である、
     請求項10に記載の通信装置。
  15.  前記取得部は、前記遅延時間に関する情報に加えて、前記セル毎の送信容量に関する情報を取得し、
     前記通信制御部は、前記遅延時間に関する情報に基づき選択されたセルの送信容量を超えない範囲で前記上り送信を実行する、
     請求項1に記載の通信装置。
  16.  前記通信制御部は、
     前記上り送信のデータ量が前記選択されたセルの送信容量を超える場合には、前記選択されたセルが転送可能になるのを待った方が総遅延時間が短くなるか、次に遅延時間が少ないと評価されるセルを使った方が総遅延時間が短くなるか、を判別し、
     待った方が良いと判別した場合には、前記選択されたセルが転送可能になるのを待った後、前記選択されたセルを使って前記上り送信を継続する、
     請求項15に記載の通信装置。
  17.  前記通信装置は、端末装置である、
     請求項1に記載の通信装置。
  18.  前記上り送信の起点となる前記アプリケーションレイヤは、前記端末装置に接続された外部装置のアプリケーションレイヤである、
     請求項17に記載の通信装置。
  19.  複数のセルのアグリゲートが設定された通信装置により実行される通信方法であって、
     前記通信装置による上り送信の遅延時間に関する情報をセル毎に取得する取得ステップと、
     前記複数のセルのうち前記遅延時間に関する情報に基づき選択されるセルから前記上り送信を開始する送信制御ステップと、を有し、
     前記取得ステップでは、前記上り送信のアプリケーションレイヤ間の遅延時間に関する情報を前記遅延時間に関する情報として取得する、
     通信方法。
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