JP5667958B2 - Radio management apparatus and radio access network system - Google Patents
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Description
本発明は、無線管理装置および無線アクセスネットワークシステムに関する。 The present invention relates to a radio management apparatus and a radio access network system.
近年、第3.9世代の移動通信システムとして、3GPP(3rd Generation Partnership Project)で標準化が進められているLTE(Long Term Evolution)システムなどでは、基地局の機能を物理的に無線制御装置とRRH(Remote Radio Head)と呼ばれる無線送受信装置とに分ける形態が主流になりつつある。これにより、基地局を設置する際の自由度が高まる。この従来の構成では、無線制御装置とRRH間は光ファイバーケーブルで固定的に接続される。 In recent years, the LTE (Long Term Evolution) system, which is being standardized by 3GPP (3rd Generation Partnership Project) as a 3.9th generation mobile communication system, the functions of the base station are physically connected to the radio control device and the RRH. A form that is divided into wireless transmission / reception devices called (Remote Radio Head) is becoming mainstream. Thereby, the freedom degree at the time of installing a base station increases. In this conventional configuration, the radio network controller and the RRH are fixedly connected by an optical fiber cable.
また、非特許文献1,2,3には、無線アクセスネットワーク(RAN)アーキテクチャーとして、基地局の機能を無線制御装置とRRHとに分離し、トラヒック状況に応じて無線制御装置とRRHの接続関係を動的に変更する、という概念が提案されている。
In
しかし、上述した従来のRANアーキテクチャーは、トラヒック状況に応じて無線制御装置とRRHとの接続関係を動的に変更するという概念が提案されるのみであり、その具現化が課題である。 However, the conventional RAN architecture described above only proposes the concept of dynamically changing the connection relationship between the radio control apparatus and the RRH according to the traffic situation, and its realization is a problem.
従来のRANシステムでは、セル(RRH群)と無線制御装置の関係は1対1であるため、無線制御装置におけるトラヒックを基に必要な無線制御装置のリソースを推定することができた。これに対して、無線制御装置とRRHの接続関係が変わるRANシステムでは、無線制御装置におけるトラヒックからセルのトラヒックを把握できない。このため、トラヒックに応じて無線制御装置をRRHに割り当てることができず、無線制御装置のリソースを効率的に活用できない、という課題がある。その結果としてコスト低減の妨げになるという問題が懸念されている。 In the conventional RAN system, since the relationship between the cell (RRH group) and the radio control device is one-to-one, the necessary radio control device resources can be estimated based on traffic in the radio control device. On the other hand, in the RAN system in which the connection relationship between the radio network controller and the RRH changes, it is impossible to grasp the cell traffic from the traffic in the radio network controller. For this reason, there is a problem that the radio control apparatus cannot be allocated to the RRH according to traffic, and the resources of the radio control apparatus cannot be used efficiently. As a result, there is a concern that the cost may be hindered.
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、トラヒックに応じて無線制御装置を無線送受信装置に割り当てることで、無線制御装置のリソースを効率的に活用できる、無線管理装置および無線アクセスネットワークシステムを提供することを課題とする。 The present invention has been made in consideration of such circumstances, and a radio management apparatus and a radio that can efficiently utilize the resources of the radio control apparatus by assigning the radio control apparatus to the radio transmission / reception apparatus in accordance with traffic. It is an object to provide an access network system.
(1)上記の課題を解決するために、本発明に係る無線管理装置は、複数の無線送受信装置と前記複数の無線送受信装置を制御するための複数の無線制御装置との間の接続を動的に変更する無線アクセスネットワークシステムにおける無線管理装置において、各前記無線送受信装置のトラヒックプロファイルに基づいて、前記無線送受信装置と前記無線制御装置間の接続の切替プランを作成する切替プラン作成部と、前記複数の無線送受信装置と前記複数の無線制御装置の接続関係を示す情報を保持する記憶部と、前記切替プランに基づいた前記無線送受信装置と前記無線制御装置間の接続の切替の結果に従って、前記記憶部の情報を更新する更新部と、を備えたことを特徴とする。 (1) In order to solve the above problems, a radio management apparatus according to the present invention operates connections between a plurality of radio transmission / reception apparatuses and a plurality of radio control apparatuses for controlling the plurality of radio transmission / reception apparatuses. In the wireless management device in the wireless access network system to be changed, a switching plan creation unit for creating a switching plan for connection between the wireless transmission / reception device and the wireless control device based on the traffic profile of each wireless transmission / reception device; According to the result of switching the connection between the wireless transceiver and the wireless controller based on the switching plan, the storage unit holding information indicating the connection relationship between the plurality of wireless transceivers and the plurality of wireless controllers. And an update unit that updates information in the storage unit.
(2)(1)に係る無線管理装置において、前記切替プラン作成部は、無線送受信装置に対する要求トラヒック量をすべて収容し、且つ、割り当てる無線制御装置の台数を最小にするように、前記切替プランを作成する、ことを特徴とする。 (2) In the radio management apparatus according to (1), the switching plan creation unit accommodates all the requested traffic amount for the radio transmitting / receiving apparatus and minimizes the number of radio control apparatuses to be allocated. It is characterized by creating.
(3)(1)又は(2)に係る無線管理装置において、各無線送受信装置のトラヒックプロファイルを格納するデータベースと、各無線送受信装置のトラヒック量集計データに基づいて、前記データベース内の各無線送受信装置のトラヒックプロファイルを更新するトラヒックプロファイル更新部と、を備えたことを特徴とする。 (3) In the radio management apparatus according to (1) or (2), each radio transmission / reception in the database is based on a database that stores a traffic profile of each radio transmission / reception apparatus and traffic volume total data of each radio transmission / reception apparatus. And a traffic profile update unit that updates the traffic profile of the apparatus.
(4)本発明に係る無線アクセスネットワークシステムは、複数の無線送受信装置と、前記複数の無線送受信装置を制御するための複数の無線制御装置と、前記複数の無線送受信装置と前記複数の無線制御装置間の接続を切り替えるためのスイッチと、(1)から(3)のいずれかに記載の無線管理装置と、を備え、前記無線管理装置が作成した切替プランに基づいて、前記無線送受信装置と前記無線制御装置間の接続の切替を実施する、ことを特徴とする。 (4) A radio access network system according to the present invention includes a plurality of radio transmission / reception devices, a plurality of radio control devices for controlling the plurality of radio transmission / reception devices, the plurality of radio transmission / reception devices, and the plurality of radio controls. A switch for switching a connection between devices; and the wireless management device according to any one of (1) to (3), and based on a switching plan created by the wireless management device, Switching between the wireless control devices is performed.
(5)上記の課題を解決するために、本発明に係る無線管理装置は、複数の無線送受信装置と前記複数の無線送受信装置を制御するための複数の無線制御装置との間の接続を動的に変更する無線アクセスネットワークシステムにおける無線管理装置において、前記複数の無線送受信装置のうち隣接する複数の無線送受信装置は予め同一エリアにグルーピングされてあり、各前記エリアのトラヒックプロファイルに基づいて、前記エリアと当該エリアの無線送受信装置に接続される前記無線制御装置との対応付けの切替プランを作成する切替プラン作成部と、複数の前記エリアと前記複数の無線制御装置の対応付けを示す情報を保持する記憶部と、前記切替プランに基づいた前記エリアと前記無線制御装置の対応付けの切替の結果に従って、前記記憶部の情報を更新する更新部と、を備えたことを特徴とする。 (5) In order to solve the above problems, a radio management apparatus according to the present invention operates connections between a plurality of radio transmission / reception apparatuses and a plurality of radio control apparatuses for controlling the plurality of radio transmission / reception apparatuses. In the radio management apparatus in the radio access network system to be changed automatically, a plurality of adjacent radio transmission / reception apparatuses among the plurality of radio transmission / reception apparatuses are grouped in advance in the same area, and based on the traffic profile of each area, A switching plan creation unit that creates a switching plan for associating an area with the wireless control device connected to the wireless transmission / reception device of the area, and information indicating correspondence between the plurality of areas and the plurality of wireless control devices According to the switching result of the storage unit to be held and the correspondence between the area and the radio network controller based on the switching plan. An update unit for updating the information stored in the storage unit, characterized by comprising a.
(6)(5)に係る無線管理装置において、前記切替プラン作成部は、エリアに対する要求トラヒック量をすべて収容し、且つ、割り当てる無線制御装置の台数を最小にするように、前記切替プランを作成する、ことを特徴とする。 (6) In the radio management apparatus according to (5), the switching plan creation unit creates the switching plan so as to accommodate all the requested traffic volume for the area and minimize the number of radio control apparatuses to be allocated. It is characterized by.
(7)(5)又は(6)に係る無線管理装置において、各エリアのトラヒックプロファイルを格納するデータベースと、各無線送受信装置のトラヒック量集計データに基づいて、前記データベース内の各エリアのトラヒックプロファイルを更新するトラヒックプロファイル更新部と、を備えたことを特徴とする。 (7) In the wireless management device according to (5) or (6), based on the database storing the traffic profile of each area and the traffic amount total data of each wireless transmitting / receiving device, the traffic profile of each area in the database And a traffic profile update unit for updating.
(8)本発明に係る無線アクセスネットワークシステムは、複数の無線送受信装置と、前記複数の無線送受信装置を制御するための複数の無線制御装置と、前記複数の無線送受信装置と前記複数の無線制御装置間の接続を切り替えるためのスイッチと、(5)から(7)のいずれかに記載の無線管理装置と、を備え、前記複数の無線送受信装置のうち隣接する複数の無線送受信装置は予め同一エリアにグルーピングされてあり、前記無線管理装置が作成した切替プランに基づいて、前記エリアと前記無線制御装置の対応付けの切替を実施する、ことを特徴とする。 (8) A radio access network system according to the present invention includes a plurality of radio transmission / reception devices, a plurality of radio control devices for controlling the plurality of radio transmission / reception devices, the plurality of radio transmission / reception devices, and the plurality of radio controls. A switch for switching the connection between the devices, and the wireless management device according to any one of (5) to (7), wherein a plurality of adjacent wireless transmission / reception devices among the plurality of wireless transmission / reception devices are the same in advance Based on the switching plan created by the radio management apparatus, the association between the area and the radio control apparatus is switched.
(9)(8)に係る無線アクセスネットワークシステムにおいて、前記切替プランによって対応するエリアが変更となった無線制御装置は、切替前のエリアで接続している全無線送受信装置を当該切替前のエリアに対応する他の無線制御装置に接続を移し変え、切替先のエリアに対応する他の無線制御装置から当該切替先のエリアの無線送受信装置の接続を受け入れる、ことを特徴とする。 (9) In the radio access network system according to (8), the radio control device whose corresponding area has been changed by the switching plan includes all radio transmitting and receiving devices connected in the area before switching, in the area before switching. The connection is transferred to another radio control apparatus corresponding to the above, and the connection of the radio transmission / reception apparatus in the switch destination area is accepted from another radio control apparatus corresponding to the switch destination area.
本発明によれば、トラヒックに応じて無線制御装置を無線送受信装置に割り当てることで、無線制御装置のリソースを効率的に活用できるという効果が得られる。 According to the present invention, by allocating a radio control apparatus to a radio transmission / reception apparatus according to traffic, an effect that resources of the radio control apparatus can be efficiently used can be obtained.
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る無線アクセスネットワーク(RAN)システムの概略構成図である。図1において、基地局機能は、無線制御装置(Radio Control Unit:RCU)2と無線送受信装置(RRH)5とに分離されている。RCU_2は、RRH_5を制御する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a radio access network (RAN) system according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the base station function is separated into a radio control unit (RCU) 2 and a radio transceiver unit (RRH) 5. RCU_2 controls RRH_5.
無線管理装置(RCU Management Unit:RMU)1は、複数台のRCU_2に接続されている。また、RMU_1は、パケットゲートウェイ(PGW)6に接続されており、パケットゲートウェイ5を介してインターネットなどの外部ネットワーク7に接続する。
A radio management apparatus (RCU Management Unit: RMU) 1 is connected to a plurality of RCU_2. The RMU_1 is connected to a packet gateway (PGW) 6 and is connected to an external network 7 such as the Internet via the
RCU_2は、スイッチ3を介してWDM−PONに接続されており、WDM−PON経由でRRH_5に接続される。WDM−PONは、波長スイッチ4により波長分割多重(WDM)で、RCU_2とRRH_5間を接続する。波長スイッチ4間は光ファイバーケーブルで接続される。1台のRCU_2は、複数台のRRH_5と接続可能である。
The RCU_2 is connected to the WDM-PON via the
RMU_1、RCU_2、スイッチ3、及び、RCU_2側の波長スイッチ4は、同じ局舎8に設置されている。なお、RMU_1を地域毎に複数台設置し、RMU_1毎に異なるRCU_2を管理する構成であってもよい。これは、例えば、同一局舎8に設置するRCU_2と各サイトに設置したRRH_5との接続コスト等を考慮して行うことが挙げられる。
RMU_1, RCU_2,
RMU_1は、自己に接続する複数台のRCU_2と、それら複数台のRCU_2と接続可能な複数台のRRH_5との接続を管理する。 The RMU_1 manages the connection between a plurality of RCU_2 connected to itself and a plurality of RRH_5 connectable to the plurality of RCU_2.
RCU_2は、自己に接続されているRRH_5のトラヒック情報を収集および集計し、その集計データをRMU_1へ定期的に送信する。なお、RCU_2から複数台のRRH_5を介して1台の端末にデータを送信する場合には(例えば、1台のRCU_2に対して複数台のRRH_5が接続されている構成(Distributed Antenna:DAS構成))、当該端末に対して発生したトラヒックを当該RRH_5の台数で除算した結果を各RRH_5のトラヒック情報として集計する。 The RCU_2 collects and aggregates traffic information of the RRH_5 connected to the RCU_2, and periodically transmits the aggregated data to the RMU_1. When data is transmitted from RCU_2 to one terminal via a plurality of RRH_5 (for example, a configuration in which a plurality of RRH_5 is connected to one RCU_2 (Distributed Antenna: DAS configuration)) ), And the result of dividing the traffic generated for the terminal by the number of the RRH_5 is aggregated as the traffic information of each RRH_5.
RMU_1は、RCU_2から受信したトラヒック情報に基づいて、RCU_2とRRH_5間の接続の切替の計画(RCU−RRH切替プラン)を作成する。RMU_1は、その作成したRCU−RRH切替プランをRCU_2に送信する。RCU_2は、RMU_1から受信したRCU−RRH切替プランに従って、RCU_2とRRH_5間の接続の切り替えを実施する。RCU_2とRRH_5間の接続の切り替えは、RCU_2から、接続すべきRRH_5または接続を解除すべきRRH_5の情報をスイッチ3へ通知することにより実現される。
RMU_1 creates a plan for switching the connection between RCU_2 and RRH_5 (RCU-RRH switching plan) based on the traffic information received from RCU_2. RMU_1 transmits the created RCU-RRH switching plan to RCU_2. RCU_2 switches the connection between RCU_2 and RRH_5 according to the RCU-RRH switching plan received from RMU_1. The switching of the connection between the RCU_2 and the RRH_5 is realized by notifying the
以下、本実施形態に係る実施例を説明する。 Hereinafter, examples according to the present embodiment will be described.
図2は本発明に係るRMU_1とRCU_2の実施例1である。なお、図2には、1台のRMU_1と、該RMU_1に接続される複数のRCU_2のうち1台のRCU_2のみを示している。図2において、RMU_1は、トラヒックプロファイル更新部21と、トラヒックプロファイルデータベース(トラヒックプロファイルDB)22と、切替プラン作成部23と、テーブル更新部24と、RCU−RRHテーブル25とを有する。RCU_2は、トラヒック集計部31と、切替プラン実行部32と、切替完了通知部33とを有する。
FIG. 2 is a first embodiment of RMU_1 and RCU_2 according to the present invention. Note that FIG. 2 shows only one RMU_1 and one RCU_2 among a plurality of RCU_2 connected to the RMU_1. In FIG. 2, RMU_1 includes a traffic
RCU_2において、トラヒック集計部31は、自RCU_2と接続しているRRH_5へ送信されるトラヒック量をRRH_5毎に集計する。トラヒック集計部31は、各RRH_5のトラヒック量集計データを定期的にRMU_1へ送信する。
In RCU_2, the
なお、1台のRCU_2に複数台のRRH_5が接続されたDAS構成の場合には、RRH_5毎に送信されるリファレンス情報によってユーザ端末側でRRH_5を識別可能である。ユーザ端末は、RRH_5毎の情報(例えば、無線品質情報)をRCU_2宛てに送信する際に、自己が接続しているRRH_5の情報を付加して送る。これにより、RCU_2は、RRH_5に接続されているユーザ端末を識別できるので、ユーザ端末毎のトラヒック量に基づいてRRH_5毎のトラヒック量を集計することができる。 In the case of a DAS configuration in which a plurality of RRH_5s are connected to one RCU_2, RRH_5 can be identified on the user terminal side by reference information transmitted for each RRH_5. When transmitting information (for example, radio quality information) for each RRH_5 to the RCU_2, the user terminal adds and transmits information on the RRH_5 to which the user terminal is connected. Thereby, since RCU_2 can identify the user terminal connected to RRH_5, the traffic volume for each RRH_5 can be totaled based on the traffic volume for each user terminal.
RMU_1において、トラヒックプロファイル更新部21は、RCU_2から受信した各RRH_5のトラヒック量集計データを、一定時間(例えば一日)単位でRRH_5毎に集計する。トラヒックプロファイル更新部21は、RRH_5毎に、一定時間分の集計データを用いてトラヒックプロファイルを更新する。各RRH_5のトラヒックプロファイルは、トラヒックプロファイルDB_22に格納される。これにより、トラヒックプロファイルDB_22には、各RRH_5のトラヒックプロファイルが一定時間毎に更新されて格納される。
In RMU_1, the traffic
なお、各RRH_5のトラヒックプロファイルは、曜日毎に作成してもよい。この場合、各RRH_5のトラヒックプロファイルを更新する際には、RRH_5毎に、過去の数週間分の同一曜日のトラヒックプロファイルを平均化する。これにより、一定期間のトラヒック変動を考慮できるようにする。また同一曜日のトラヒックプロファイルを平均化する際には、トラヒックの変動を早期に反映できるように、例えば最新のトラヒックプロファイルから順に重みを大きくするなど、運用ポリシーに応じて重みづけ平均を行ってもよい。 The traffic profile of each RRH_5 may be created for each day of the week. In this case, when updating the traffic profile of each RRH_5, the traffic profiles of the same day of the week for the past several weeks are averaged for each RRH_5. This makes it possible to take into account traffic fluctuations for a certain period. Also, when averaging traffic profiles for the same day of the week, even if weighted averaging is performed according to the operation policy, for example, the weights are increased in order from the latest traffic profile so that traffic fluctuations can be reflected early. Good.
また、RCU_2は、自己のリソース使用率を測定し、その測定値をRRH_5毎のトラヒック量集計データと共にRMU_1へ送信してもよい。この場合、RMU_1は、各RRH_5のトラヒックプロファイルを更新する際に、RCU_2のリソース使用率が100%に近いRRH_5のトラヒック量集計データに対して、トラヒック量を一定量上乗せする。 Further, the RCU_2 may measure its own resource usage rate and transmit the measured value to the RMU_1 together with the traffic amount total data for each RRH_5. In this case, when updating the traffic profile of each RRH_5, the RMU_1 adds a certain amount of traffic to the traffic amount aggregated data of RRH_5 in which the resource usage rate of the RCU_2 is close to 100%.
切替プラン作成部23は、一定時間分(例えば1日分)のRCU−RRH切替プランを作成する。切替プラン作成部23は、定期的に、一定時間先のRCU−RRH切替プランを順次作成する。
The switching
ここで、図3を参照して、実施例1に係るRCU−RRH切替プラン作成方法を説明する。図3は、実施例1に係るRCU−RRH切替プラン作成方法を説明するための概念図である。ここでは、毎日、RCU−RRH切替プランを作成する場合を例に挙げる。各RRH_5のトラヒックプロファイルは、曜日毎に作成されて、トラヒックプロファイルDB_22に格納されている。 Here, the RCU-RRH switching plan creation method according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a conceptual diagram for explaining an RCU-RRH switching plan creation method according to the first embodiment. Here, a case where an RCU-RRH switching plan is created every day is taken as an example. The traffic profile of each RRH_5 is created for each day of the week and stored in the traffic profile DB_22.
切替プラン作成部23は、RCU−RRH切替プランを作成する日と同じ曜日の各RRH_5のトラヒックプロファイルを、トラヒックプロファイルDB_22から取得する。次いで、切替プラン作成部23は、取得した各RRH_5のトラヒックプロファイルに基づいて、RCU−RRH切替プランを作成する。
The switching
図3には、RRH_5(#1)とRRH_5(#8)とRRH_5(#15)について、各トラヒックプロファイルが示されている。この例では、RRH_5(#1)とRRH_5(#8)とRRH_5(#15)は、全てピークトラヒックが異なる時間帯にある。そして、RRH_5(#1)とRRH_5(#8)とRRH_5(#15)のトラヒック需要を1台のRCU_2のキャパシティ(最大容量)で賄うことができる。これにより、切替プラン作成部23は、1台のRCU_2(#1)に対して、RRH_5(#1)とRRH_5(#8)とRRH_5(#15)を割り当てる。
FIG. 3 shows traffic profiles for RRH_5 (# 1), RRH_5 (# 8), and RRH_5 (# 15). In this example, RRH_5 (# 1), RRH_5 (# 8), and RRH_5 (# 15) are all in a time zone in which peak traffic is different. The traffic demand of RRH_5 (# 1), RRH_5 (# 8), and RRH_5 (# 15) can be covered by the capacity (maximum capacity) of one RCU_2. Thereby, the switching
RRH_5に対してRCU_2を割り当てる方法としては、以下に示す最適化問題を解くことによって実現する。
目的関数:割り当てるRCU_2の台数を最小にする。
制約条件:
・1台のRCU_2は所定N台のRRH_5と接続可能である。
・1台のRRH_5が接続できるRCU_2は1台のみである。
・必要なRCU_2の台数の合計はRANシステムで利用可能なRCU_2の台数を超えない。
・RRH_5に対する要求トラヒック量をすべて収容する。
・RCU_2とRRH_5の切替回数の所定最大値を超えない。この制約条件は、RCU_2とRRH_5の不必要な切替を防ぐためである。
The method of assigning RCU_2 to RRH_5 is realized by solving the following optimization problem.
Objective function: minimize the number of RCU_2 to be allocated.
Restrictions:
One RCU_2 can be connected to predetermined N RRH_5.
-Only one RCU_2 can be connected to one RRH_5.
-The total number of required RCU_2 does not exceed the number of RCU_2 available in the RAN system.
-All the requested traffic volume for RRH_5 is accommodated.
The predetermined maximum value of the number of times of switching between RCU_2 and RRH_5 is not exceeded. This restriction condition is to prevent unnecessary switching between RCU_2 and RRH_5.
上記の最適化問題は、一般化割当問題として、ヒューリスティックなアプローチを使って解を求めることができる。これにより、切替対象のRRH_5(#1)、RRH_5(#8)及びRRH_5(#15)に対して、切替後のRCU_2(#1)が決定される。切替プラン作成部23は、その結果に基づいて、RCU−RRH切替プランを作成する。RCU−RRH切替プランは、図3に例示されるように、切替対象のRRH_5(#1)、RRH_5(#8)、RRH_5(#15)に対して、切替前のRCU_2(#2)、切替前のRCU_2(#5)、切替前のRCU_2(#8)と、切替後のRCU_2(#1)とを対応付ける。
The above optimization problem can be solved as a generalized assignment problem using a heuristic approach. Thereby, RCU_2 (# 1) after switching is determined for RRH_5 (# 1), RRH_5 (# 8), and RRH_5 (# 15) to be switched. The switching
説明を図2に戻す。
RMU_1の切替プラン作成部23は、RCU−RRH切替プランをRCU_2へ送信する。RCU−RRH切替プランには有効期間を設ける。例えば、ピークトラヒックを迎える前のトラヒックが少ない時間帯に切り替えた方が良いので、有効期間にはトラヒックが少ない時間帯を指定することが挙げられる。
Returning to FIG.
The RMU_1 switching
RCU_2の切替プラン実行部32は、RMU_1から受信したRCU−RRH切替プランに基づいて、切替対象となるRCU_2間(切替前のRCU_2と切替後のRCU_2間)で連携して、RCU−RRH切替プランの有効期間内に、切替対象のRRH_5の切替を実施する。具体的には、切替対象のRRH_5に関して、切替前のRCU_2と切替後のRCU_2は、互いに通信し、所定の切替手順に従って同時にスイッチ3へ切替指示を出す。これにより、スイッチ3は、切替対象のRRH_5に関して、切替前のRCU_2から切替後のRCU_2へ、接続を切り替える。
Based on the RCU-RRH switching plan received from the RMU_1, the switching
切替完了通知部33は、切替プラン実行部32によるRCU_2とRRH_5の切替が成功すると、成功した切替の情報(切替対象のRRH_5及び切替後のRCU_2の情報)を、RCU−RRH切替完了通知としてRMU_1へ送信する。
When the switching
RMU_1のテーブル更新部24は、RCU_2から受信したRCU−RRH切替完了通知に基づいて、RCU−RRHテーブル25を更新する。RCU−RRHテーブル25は、RCU_2とRRH_5の接続関係を示す情報を保持する記憶手段である。RCU−RRHテーブル25を参照することによって、どのRCU_2とどのRRH_5が接続されているかが分かる。
The
図4は本発明に係るRMU_1とRCU_2の実施例2である。なお、図4には、1台のRMU_1と、該RMU_1に接続される複数のRCU_2のうち1台のRCU_2のみを示している。図4において、図2の各部に対応する部分には同一の符号を付している。 FIG. 4 is a second embodiment of RMU_1 and RCU_2 according to the present invention. FIG. 4 shows only one RMU_1 and one RCU_2 among a plurality of RCU_2 connected to the RMU_1. In FIG. 4, parts corresponding to the parts in FIG. 2 are denoted with the same reference numerals.
上述した実施例1では、RRH_5に対してRCU_2を最適に割り当てることができるが、RRH_5の台数増によって最適化問題の規模が大きくなる。そこで、実施例2では、大規模なRANシステムに適した実施例を示す。 In the first embodiment described above, RCU_2 can be optimally allocated to RRH_5, but the scale of the optimization problem increases as the number of RRH_5 increases. Therefore, in the second embodiment, an embodiment suitable for a large-scale RAN system is shown.
実施例2では、あらかじめ、隣接する複数のRRH_5を同一エリアにグルーピングしておく。図4において、RCU_2のトラヒック集計部31は、実施例1と同様に、自RCU_2と接続しているRRH_5へ送信されるトラヒック量をRRH_5毎に集計し、そのRRH_5毎のトラヒック量集計データを定期的にRMU_1へ送信する。
In the second embodiment, a plurality of adjacent RRH_5 are grouped in advance in the same area. In FIG. 4, similarly to the first embodiment, the
RMU_1において、トラヒックプロファイル更新部21は、RCU_2から受信した各RRH_5のトラヒック量集計データに基づいて、エリア毎にトラヒックプロファイルを作成する。トラヒックプロファイルDB_22は、各エリアのトラヒックプロファイルを格納する。切替プラン作成部23は、各エリアのトラヒックプロファイルに基づいて、RCU_2がどのエリアのRRH_5に接続するのかを示すRCU−エリア切替プランを作成する。
In RMU_1, the traffic
RMU_1は、RCU−エリアテーブル40を有する。RCU−エリアテーブル40は、RCU_2とエリアの対応関係を示す情報を保持する記憶手段である。
RCU−エリアテーブル40を参照することによって、どのRCU_2とどのエリアのRRH_5が接続されているかが分かる。
The RMU_1 has an RCU-area table 40. The RCU-area table 40 is a storage unit that holds information indicating the correspondence between the RCU_2 and the area.
By referring to the RCU-area table 40, it can be seen which RCU_2 and which area RRH_5 is connected.
ここで、図5を参照して、実施例2に係るRCU−エリア切替プラン作成方法を説明する。図5は、実施例2に係るRCU−エリア切替プラン作成方法を説明するための概念図である。ここでは、毎日、RCU−エリア切替プランを作成する場合を例に挙げる。各エリアのトラヒックプロファイルは、曜日毎に作成されて、トラヒックプロファイルDB_22に格納されている。 Here, the RCU-area switching plan creation method according to the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a conceptual diagram for explaining an RCU-area switching plan creation method according to the second embodiment. Here, a case where an RCU-area switching plan is created every day is taken as an example. The traffic profile of each area is created for each day of the week and stored in the traffic profile DB_22.
切替プラン作成部23は、RCU−エリア切替プランを作成する日と同じ曜日の各エリアのトラヒックプロファイルを、トラヒックプロファイルDB_22から取得する。次いで、切替プラン作成部23は、取得した各エリアのトラヒックプロファイルに基づいて、RCU−エリア切替プランを作成する。
The switching
図5には、隣接する7台のRRH_5を一エリアにグルーピングした例が示されている。この例では、エリア#1〜#4に関して、各エリアのトラヒックプロファイルに基づいて、割り当て可能なRCU_2の中から、各エリアにRCU_2が割り当てられる。
FIG. 5 shows an example in which seven adjacent RRH_5 are grouped into one area. In this example, for
エリアに対してRCU_2を割り当てる方法としては、上述した実施例1と同様に最適化問題を解くことによって実現する。但し、実施例2では、全てのエリアの要求トラヒック量を収容し、且つ、割り当てるRCU_2の台数を最小にするように、各エリアに割り当てるRCU_2の台数を決定する。 A method of assigning RCU_2 to an area is realized by solving an optimization problem in the same manner as in the first embodiment. However, in the second embodiment, the number of RCU_2 to be allocated to each area is determined so as to accommodate the requested traffic volume of all areas and minimize the number of RCU_2 to be allocated.
切替プラン作成部23は、その最適化問題の解に基づいて、RCU−エリア切替プランを作成する。RCU−エリア切替プランは、RCU_2とエリアの対応関係を示す。図5の例では、RCU−エリア切替プランとして、RCU−エリアテーブルの形式を用いる。図5に例示されるように、RCU−エリア切替プランは、RCU_2とエリアの対応関係を示す。
The switching
説明を図4に戻す。
RMU_1の切替プラン作成部23は、RCU−エリア切替プランをRCU_2へ送信する。RCU−エリア切替プランには有効期間を設ける。
Returning to FIG.
The switching
RCU_2の切替プラン実行部32は、RMU_1から受信したRCU−エリア切替プランに基づいて、RCU_2とエリアの切替を実施する。この切替方法については後述する。
The switching
切替完了通知部33は、切替プラン実行部32によるRCU_2とエリアの切替が成功すると、成功した切替の情報(切替対象のRCU_2及びエリアの情報)を、RCU−エリア切替完了通知としてRMU_1へ送信する。
When the switching
RMU_1のテーブル更新部24は、RCU_2から受信したRCU−エリア切替完了通知に基づいて、RCU−エリアテーブル40を更新する。
The
なお、グルーピングするエリアは、トラヒックのピーク時間が異なるRRH_5を含むように、範囲を決定することが好ましい。また、隣接するRRH_5を同一エリアにグルーピングすることにより、隣接するRRH_5が同一RCU_2に接続される可能性が高くなるので、隣接するRRH_5間の連携が容易となる。 In addition, it is preferable to determine the range so that the area to be grouped includes RRH_5 having different traffic peak times. Further, by grouping adjacent RRH_5 into the same area, there is a high possibility that the adjacent RRH_5 is connected to the same RCU_2, so that cooperation between the adjacent RRH_5 is facilitated.
次に、実施例2に係るRCU_2とエリアの切替方法を説明する。 Next, an RCU_2 and area switching method according to the second embodiment will be described.
[エリア内のRCU_2とRRH_5の切替方法]
まず、エリア内のRCU_2とRRH_5の切替方法を説明する。この切替処理は、RCU−エリア切替プランの有無にかかわらず、エリア内で行われる。一エリア内において、あるRCU_2(第1のRCU_2)のトラヒック負荷が一定期間にわたって下限値を下回り、且つ、この第1のRCU_2に接続されているRRH_5と隣接するRRH_5を接続している他のRCU_2(第2のRCU_2)のトラヒック負荷も同様に、一定期間にわたって下限値を下回る場合には、第1のRCU_2と第2のRCU_2が連携して、第1のRCU_2または第2のRCU_2のいずれかのRCU_2へ、RRH_5の接続を集約するように切替を行う。この結果として、いずれのRRH_5にも割り当てられないRCU_2が発生する。
[Switching method between RCU_2 and RRH_5 in the area]
First, a method for switching between RCU_2 and RRH_5 in the area will be described. This switching process is performed within the area regardless of the presence or absence of the RCU-area switching plan. Within one area, the traffic load of a certain RCU_2 (first RCU_2) has fallen below a lower limit value for a certain period of time, and another RCU_2 connecting RRH_5 adjacent to RRH_5 connected to the first RCU_2 Similarly, when the traffic load of the (second RCU_2) falls below the lower limit value for a certain period, the first RCU_2 and the second RCU_2 cooperate to either the first RCU_2 or the second RCU_2. Switch to RCU_2 to aggregate the connections of RRH_5. As a result, RCU_2 that is not assigned to any RRH_5 occurs.
一方、接続しているRRH_5が複数台あり、且つ、トラヒック負荷が一定期間にわたって上限値を超えたRCU_2(第3のRCU_2)については、この第3のRCU_2と接続しているRRH_5を他のRCU_2(第4のRCU_2)へ接続を切り替えることを試みる。RRH_5を移し替える先の第4のRCU_2の候補は、以下の2つである。
・いずれのRRH_5にも接続されていないRCU_2。
・第3のRCU_2と接続しているRRH_5と隣接するRRH_5に接続されたRCU_2であり、且つ、トラヒック負荷が一定期間にわたって下限値を下回るRCU_2。
上記いずれかに該当するRCU_2がある場合には、第3のRCU_2と接続しているRRH_5を該当する第4のRCU_2へ移すように切替を行う。
On the other hand, for RCU_2 (third RCU_2) in which there are a plurality of connected RRH_5 and the traffic load has exceeded the upper limit over a certain period, RRH_5 connected to the third RCU_2 is connected to another RCU_2. Attempt to switch connection to (fourth RCU_2). The candidates for the fourth RCU_2 to which the RRH_5 is transferred are the following two candidates.
-RCU_2 not connected to any RRH_5.
RCU_2 connected to the RRH_5 adjacent to the RRH_5 connected to the third RCU_2, and the traffic load is lower than the lower limit value over a certain period.
When there is an RCU_2 corresponding to any of the above, switching is performed so that RRH_5 connected to the third RCU_2 is transferred to the corresponding fourth RCU_2.
[RCU−エリア切替プランによる切替方法]
次に、RCU−エリア切替プランによるRCU_2とRRH_5の切替方法を説明する。
RCU−エリア切替プランによって対応するエリアが変更となったRCU_2(第5のRCU_2)は、まず切替前のエリアで接続しているRRH_5を当該切替前のエリアに対応する他のRCU_2(第6のRCU_2)へ接続を切り替える。第5のRCU_2は、切替前のエリアで接続しているRRH_5を切り替える先の第6のRCU_2を見つけるために、当該切替対象のRRH_5に隣接するRRH_5を接続しているRCU_2へ、当該切替対象のRRH_5の切替を通知する。この通知を受けたRCU_2は、当該切替対象のRRH_5を受け入れ可能な場合には、当該切替対象のRRH_5の受け入れ許可を第5のRCU_2へ通知し、第5のRCU_2との間で連携して当該切替対象のRRH_5の切替を行う。なお、切替対象のRRH_5を受け入れ可能なRCU_2とは、切替対象のRRH_5と隣接するRRH_5に接続されたRCU_2であり、且つ、トラヒック負荷が一定期間にわたって下限値を下回るRCU_2である。
[Switching method using RCU-area switching plan]
Next, a method for switching between RCU_2 and RRH_5 according to the RCU-area switching plan will be described.
The RCU_2 (fifth RCU_2) whose corresponding area has been changed by the RCU-area switching plan is such that the RRH_5 connected in the pre-switching area is replaced with another RCU_2 (sixth sixth) corresponding to the pre-switching area. Switch connection to RCU_2). In order to find the sixth RCU_2 to which the RRH_5 connected in the area before the switching is switched, the fifth RCU_2 is connected to the RCU_2 that is connected to the RRH_5 adjacent to the RRH_5 that is the switching target. Notification of switching of RRH_5. If the RCU_2 that has received this notification can accept the RRH_5 to be switched, the RCU_2 notifies the fifth RCU_2 of permission to accept the RRH_5 to be switched, and cooperates with the fifth RCU_2. The RRH_5 to be switched is switched. Note that the RCU_2 that can accept the RRH_5 to be switched is the RCU_2 connected to the RRH_5 adjacent to the RRH_5 to be switched, and the RCU_2 whose traffic load falls below the lower limit value over a certain period.
一方、第5のRCU_2から切替対象のRRH_5の切替を通知されたRCU_2が当該切替対象のRRH_5を受け入れ不可能な場合には、第5のRCU_2は、切替前のエリア内の他のすべてのRCU_2へ、当該切替対象のRRH_5の切替を通知する。この通知を受けたRCU_2のうち、トラヒック負荷が一定期間にわたって下限値を下回るRCU_2、又は、いずれのRRH_5にも接続されていないRCU_2は、当該切替対象のRRH_5の受け入れ許可を第5のRCU_2へ通知する。第5のRCU_2は、当該切替対象のRRH_5を受け入れ許可するRCU_2との間で連携して当該切替対象のRRH_5の接続の切替を行う。第5のRCU_2は、すべてのRRH_5を切り離すまで、上述のRRH_5切替処理を行う。 On the other hand, if the RCU_2 notified of the switching of the RRH_5 to be switched from the fifth RCU_2 cannot accept the RRH_5 to be switched, the fifth RCU_2 will receive all the other RCU_2 in the area before the switching. To switch the RRH_5 to be switched. Among the RCU_2 that has received this notification, the RCU_2 whose traffic load falls below the lower limit value for a certain period, or the RCU_2 that is not connected to any RRH_5 notifies the fifth RCU_2 of permission to accept the RRH_5 to be switched. To do. The fifth RCU_2 switches the connection of the RRH_5 to be switched in cooperation with the RCU_2 that accepts and permits the RRH_5 to be switched. The fifth RCU_2 performs the above-described RRH_5 switching process until all RRH_5 are disconnected.
次いで、第5のRCU_2は、切替先のエリアに対応するRCU_2(第7のRCU_2)から当該切替先のエリアのRRH_5の接続を受け入れる。このRRH_5の接続の受け入れは、第7のRCU_2からRRH受け入れ要求を受信したときに、第5のRCU_2と第7のRCU_2間で連携してRRH_5の接続を切り替えることで行われる。なお、RRH受け入れ要求は、例えば自身のRCU_2のトラヒック負荷が一定期間にわたって上限値を上回る場合に通知される。 Next, the fifth RCU_2 accepts the connection of the RRH_5 in the switching destination area from the RCU_2 (seventh RCU_2) corresponding to the switching destination area. The reception of the RRH_5 connection is performed by switching the connection of the RRH_5 in cooperation between the fifth RCU_2 and the seventh RCU_2 when the RRH acceptance request is received from the seventh RCU_2. The RRH acceptance request is notified, for example, when the traffic load of its own RCU_2 exceeds the upper limit over a certain period.
上述した実施形態によれば、RCU_2が、RMU_1から提供される切替プランに基づいて、RCU_2とRRH_5の接続を切り替える。これにより、トラヒックの変動に応じた柔軟なRANシステム構成を実現できると共に、RCU_2のリソースを有効に活用することができ、RANシステム構築コストの低減に寄与することができる。 According to the embodiment described above, the RCU_2 switches the connection between the RCU_2 and RRH_5 based on the switching plan provided from the RMU_1. As a result, a flexible RAN system configuration corresponding to traffic fluctuations can be realized, the resources of RCU_2 can be effectively used, and the RAN system construction cost can be reduced.
また、切替プランは、割り当てるRCU_2の台数を最小化するように作成されるので、いずれのRRH_5にも割り当てられないRCU_2に関しては、RMU_1との通信機能だけをアクティブな状態にしておけば良いので、省電力化に寄与することができる。 In addition, since the switching plan is created so as to minimize the number of RCU_2 to be assigned, only the communication function with RMU_1 needs to be active for RCU_2 that is not assigned to any RRH_5. This can contribute to power saving.
また、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られる。現在も急速に増加しつつあるモバイルトラヒックを限られた周波数リソースで収容するためには、周波数の繰り返し利用率を向上させRANシステム容量を増大することが必要である。この解決策としての小セル化は、基地局数の増加によるコスト増を招くが、本実施形態によれば、RCU_2のリソースを有効に活用できることから、RANシステム構築コストの低減化を図ることができるという、格別な効果を奏する。 Moreover, according to this embodiment, the effect shown below is acquired. In order to accommodate mobile traffic, which is increasing rapidly at present, with limited frequency resources, it is necessary to improve the frequency reuse factor and increase the RAN system capacity. The reduction in the number of cells as a solution leads to an increase in cost due to an increase in the number of base stations. However, according to the present embodiment, the resources of RCU_2 can be effectively used, so that the RAN system construction cost can be reduced. There is a special effect that you can.
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was explained in full detail with reference to drawings, the specific structure is not restricted to this embodiment, The design change etc. of the range which does not deviate from the summary of this invention are included.
1…無線管理装置(RMU)、2…無線制御装置(RCU)、3…スイッチ、4…波長スイッチ、5…無線送受信装置(RRH)、21…トラヒックプロファイル更新部、22…トラヒックプロファイルデータベース(トラヒックプロファイルDB)、23…切替プラン作成部、24…テーブル更新部、25…RCU−RRHテーブル(記憶部)、31…トラヒック集計部、32…切替プラン実行部、33…切替完了通知部、40…RCU−エリアテーブル(記憶部)
DESCRIPTION OF
Claims (7)
各前記無線送受信装置のトラヒックプロファイルに基づいて、前記無線送受信装置と前記無線制御装置間の接続の切替プランを作成する切替プラン作成部と、
前記複数の無線送受信装置と前記複数の無線制御装置の接続関係を示す情報を保持する記憶部と、
前記切替プランに基づいた前記無線送受信装置と前記無線制御装置間の接続の切替の結果に従って、前記記憶部の情報を更新する更新部と、
を備え、
前記切替プラン作成部は、無線送受信装置に対する要求トラヒック量をすべて収容し、且つ、割り当てる無線制御装置の台数を最小にするように、前記切替プランを作成する、
ことを特徴とする無線管理装置。 In a radio management apparatus in a radio access network system that dynamically changes connections between a plurality of radio transmission / reception apparatuses and a plurality of radio control apparatuses for controlling the plurality of radio transmission / reception apparatuses,
A switching plan creation unit that creates a switching plan for connection between the wireless transmission / reception device and the wireless control device based on a traffic profile of each of the wireless transmission / reception devices;
A storage unit that holds information indicating a connection relationship between the plurality of wireless transmission / reception devices and the plurality of wireless control devices;
An update unit that updates information in the storage unit according to a result of switching of the connection between the wireless transmission / reception device and the wireless control device based on the switching plan;
Equipped with a,
The switching plan creation unit creates the switching plan so as to accommodate all the requested traffic amount for the wireless transmission / reception device and minimize the number of assigned wireless control devices.
A wireless management device.
各無線送受信装置のトラヒック量集計データに基づいて、前記データベース内の各無線送受信装置のトラヒックプロファイルを更新するトラヒックプロファイル更新部と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載の無線管理装置。 A database for storing the traffic profile of each wireless transceiver;
A traffic profile update unit for updating a traffic profile of each wireless transmission / reception device in the database based on traffic volume total data of each wireless transmission / reception device;
The radio management apparatus according to claim 1, further comprising:
前記複数の無線送受信装置を制御するための複数の無線制御装置と、
前記複数の無線送受信装置と前記複数の無線制御装置間の接続を切り替えるためのスイッチと、
請求項1又は2のいずれか1項に記載の無線管理装置と、を備え、
前記無線管理装置が作成した切替プランに基づいて、前記無線送受信装置と前記無線制御装置間の接続の切替を実施する、
ことを特徴とする無線アクセスネットワークシステム。 A plurality of wireless transceivers;
A plurality of radio control devices for controlling the plurality of radio transmission / reception devices;
A switch for switching the connection between the plurality of wireless transmission / reception devices and the plurality of wireless control devices;
A wireless management device according to any one of claims 1 and 2 ,
Based on the switching plan created by the wireless management device, the connection between the wireless transmission and reception device and the wireless control device is switched,
A wireless access network system characterized by the above.
前記複数の無線送受信装置のうち隣接する複数の無線送受信装置は予め同一エリアにグルーピングされてあり、
各前記エリアのトラヒックプロファイルに基づいて、前記エリアと当該エリアの無線送受信装置に接続される前記無線制御装置との対応付けの切替プランを作成する切替プラン作成部と、
複数の前記エリアと前記複数の無線制御装置の対応付けを示す情報を保持する記憶部と、
前記切替プランに基づいた前記エリアと前記無線制御装置の対応付けの切替の結果に従って、前記記憶部の情報を更新する更新部と、
を備え、
前記切替プラン作成部は、エリアに対する要求トラヒック量をすべて収容し、且つ、割り当てる無線制御装置の台数を最小にするように、前記切替プランを作成する、
ことを特徴とする無線管理装置。 In a radio management apparatus in a radio access network system that dynamically changes connections between a plurality of radio transmission / reception apparatuses and a plurality of radio control apparatuses for controlling the plurality of radio transmission / reception apparatuses,
A plurality of adjacent wireless transceivers among the plurality of wireless transceivers are grouped in advance in the same area,
Based on the traffic profile of each area, a switching plan creation unit that creates a switching plan for associating the area with the wireless control device connected to the wireless transmission / reception device of the area;
A storage unit that stores information indicating correspondence between the plurality of areas and the plurality of wireless control devices;
An update unit that updates information in the storage unit according to a result of switching the association between the area and the radio network controller based on the switching plan;
Equipped with a,
The switching plan creation unit creates the switching plan so as to accommodate all the requested traffic volume for the area and minimize the number of radio control devices to be allocated.
A wireless management device.
各無線送受信装置のトラヒック量集計データに基づいて、前記データベース内の各エリアのトラヒックプロファイルを更新するトラヒックプロファイル更新部と、
を備えたことを特徴とする請求項4に記載の無線管理装置。 A database that stores traffic profiles for each area;
A traffic profile update unit that updates the traffic profile of each area in the database, based on the traffic volume total data of each wireless transceiver device;
The radio management apparatus according to claim 4 , further comprising:
前記複数の無線送受信装置を制御するための複数の無線制御装置と、
前記複数の無線送受信装置と前記複数の無線制御装置間の接続を切り替えるためのスイッチと、
請求項4又は5のいずれか1項に記載の無線管理装置と、を備え、
前記複数の無線送受信装置のうち隣接する複数の無線送受信装置は予め同一エリアにグルーピングされてあり、
前記無線管理装置が作成した切替プランに基づいて、前記エリアと前記無線制御装置の対応付けの切替を実施する、
ことを特徴とする無線アクセスネットワークシステム。 A plurality of wireless transceivers;
A plurality of radio control devices for controlling the plurality of radio transmission / reception devices;
A switch for switching the connection between the plurality of wireless transmission / reception devices and the plurality of wireless control devices;
A wireless management device according to any one of claims 4 and 5 ,
A plurality of adjacent wireless transceivers among the plurality of wireless transceivers are grouped in advance in the same area,
Based on the switching plan created by the radio management apparatus, the association between the area and the radio control apparatus is switched.
A wireless access network system characterized by the above.
ことを特徴とする請求項6に記載の無線アクセスネットワークシステム。 The radio control device in which the area corresponding to the switching plan has been changed, changes the connection of all radio transmitting / receiving devices connected in the area before switching to another radio control device corresponding to the area before switching, Accept the connection of the wireless transmission / reception device in the switching destination area from another wireless control device corresponding to the switching destination area.
The radio access network system according to claim 6 .
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