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JP7156644B2 - Wireless communication control method - Google Patents
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Description

本発明は、無線通信制御方法に関する。 The present invention relates to a radio communication control method.

現在、多様な無線通信システムが広く普及している。例えば、免許帯の無線通信システムであるセルラシステムは、現在第4世代の無線通信規格が商用化されており、径が大小のセルを組み合わせながら、移動無線端末を収容している。また、免許不要帯で普及している無線通信システムとしては、まず無線LANシステムが挙げられ、国内では2.4/5/60GHz帯の無線周波数を利用して数~数十mの径に存在する無線端末に対して広帯域な無線通信が提供されている。また、別の免許不要帯の無線通信システムとして挙げられるLPWA(Low Power Wide Area)は、数~数kmの広大な径に存在する無線端末に対して低消費電力で無線通信を提供できることから、モノのインターネットサービスを収容することに適している。 Various wireless communication systems are currently in widespread use. For example, a cellular system, which is a licensed-band wireless communication system, is currently commercialized according to the fourth-generation wireless communication standard, and accommodates mobile wireless terminals while combining cells with large and small diameters. In addition, wireless LAN systems are the first to be mentioned as wireless communication systems that are widespread in the unlicensed band. Broadband wireless communication is provided to wireless terminals that In addition, LPWA (Low Power Wide Area), which is another unlicensed band wireless communication system, can provide wireless communication with low power consumption to wireless terminals existing in a wide diameter of several to several kilometers. Suitable for housing Internet of Things services.

このように、多様な無線通信システムの中から、無線サービスの要求に応じて適した無線通信システムを選択できる無線通信環境が普及している。また、無線通信システム群のうち、大容量を目的としたものは、エリア容量増大のために無線基地局の高密度化が進んでいる。例えば、無線端末の周りに十分無線通信を実施できるほどの強い受信電力で検出される無線基地局が1台以上存在するような無線環境が増えている。 As described above, a wireless communication environment has become widespread in which a suitable wireless communication system can be selected from among various wireless communication systems according to a request for wireless service. In addition, among wireless communication systems, those aiming at large capacity are increasing the density of wireless base stations in order to increase the area capacity. For example, there is an increasing number of wireless environments in which one or more wireless base stations detected with sufficiently strong received power to carry out wireless communication exist around wireless terminals.

結果として、無線端末が選択できる無線アクセスの自由度は、無線通信システムの種類及び無線基地局台数の両面で、大きくなっている。この自由度を活かして、複数の無線アクセスに同時接続してロードバランシングやフレーム冗長送信を行う無線通信プロトコルが開発されている(例えば非特許文献1参照)。例えば、セルラ回線と無線LAN回線を同時に用いることにより、無線通信環境を安定化させることができる。 As a result, the degree of freedom of radio access that can be selected by a radio terminal has increased both in terms of the types of radio communication systems and the number of radio base stations. Taking advantage of this degree of freedom, wireless communication protocols have been developed that perform load balancing and frame redundancy transmission by simultaneously connecting to a plurality of wireless accesses (see Non-Patent Document 1, for example). For example, by simultaneously using a cellular line and a wireless LAN line, the wireless communication environment can be stabilized.

無線端末主導の自律分散制御によって無線仮想インターフェースの無線基地局帰属先制御を実施する構成は、制御演算処理の簡便さから有力な構成の1つである。しかしながら、この場合、従来技術では段階的に以下の3点の課題が生じる。 A configuration in which wireless virtual interface wireless base station assignment control is performed by wireless terminal-led autonomous decentralized control is one of the leading configurations due to the simplicity of control arithmetic processing. However, in this case, the following three problems arise step by step in the prior art.

1点目の課題は、無線基地局での輻輳が生じやすいという点である。従来の技術では、無線通信伝送レート最大化の観点から、主に無線端末での受信電力が最大の無線基地局へ接続される。しかしながら、大容量を要する無線仮想インターフェースがある無線基地局の周りに集中している場合、該無線基地局の無線通信の最大伝送レートを超えて輻輳し、各無線仮想インターフェースの要求を満足できなくなる。 The first problem is that congestion tends to occur at the radio base station. In the conventional technology, from the viewpoint of maximizing the wireless communication transmission rate, the wireless terminal is mainly connected to the wireless base station with the maximum received power. However, when the radio virtual interfaces that require a large capacity are concentrated around a certain radio base station, the maximum transmission rate of radio communication of the radio base station is exceeded and congestion occurs, making it impossible to satisfy the requirements of each radio virtual interface. .

2点目の課題は、従来技術では、無線通信環境の安定性を考慮した無線通信制御アルゴリズムとはなっていないが、この場合に観測された無線通信環境を入力した時に、無線通信品質が劣化してしまう設定を出力してしまう可能性がある点である。例えば、1点目に挙げた課題を克服し、無線基地局の利用率の情報を収集する手段を具備して、無線端末がある時点についての適切な無線基地局を選択できるとする。しかしながら、観測された無線通信環境が瞬時的なものである場合、例えば、無線仮想インターフェースの出入りが激しい場合などに、該無線基地局は、一時的に当初の無線仮想インターフェースのトラヒックの収容には成功できるが、新たな無線仮想インターフェースが該無線基地局へ帰属してきた場合に、直ちに輻輳が生じる。 The second problem is that the conventional technology does not have a radio communication control algorithm that considers the stability of the radio communication environment. This is because there is a possibility of outputting settings that would otherwise occur. For example, assume that the wireless terminal can select an appropriate wireless base station at a given point in time by overcoming the first problem and having means for collecting information on the utilization rate of the wireless base stations. However, when the observed wireless communication environment is instantaneous, for example, when there is a lot of comings and goings of the wireless virtual interface, the wireless base station is temporarily unable to accommodate the traffic of the initial wireless virtual interface. It can be successful, but immediately causes congestion when a new radio virtual interface is attached to the radio base station.

3点目の課題は、無線端末が収集する情報の状態数が膨大であり、統計的な手法で制御を実施する手法が適用できない点である。2点目の課題を克服するには、強化学習やパターンマッチングなどの統計的な制御手法により、情報収集によって取得された無線通信環境が安定なのか不安定なのか、各場合で各無線仮想インターフェースが帰属すべき無線基地局はいずれなのか、といった判断機能を経験的に取得するアプローチが有効となる。 The third problem is that the number of states of information collected by a wireless terminal is enormous, and a technique that implements control using a statistical technique cannot be applied. In order to overcome the second problem, statistical control methods such as reinforcement learning and pattern matching should be used to determine whether the wireless communication environment acquired by information collection is stable or unstable, and each wireless virtual interface in each case. An effective approach is to empirically acquire a judgment function such as which radio base station should belong to.

しかしながら、上記制御手法では、いずれも無線通信環境を事前に離散化された状態として定義したうえで、現時点で取得された無線通信環境がどの状態に属するかを判定した後に、該状態における無線仮想インターフェースの適切な帰属先無線基地局を決定するという手順を踏む必要がある。一方で、信号の受信強度やトラヒックのデータレートなど、無線通信品質情報のほとんどは、連続値で定義される。よって、各数値の型でそのまま離散状態を定義してしまうと、あまりに膨大な状態数となり、状態の判定処理が収束しなくなるという課題がある。 However, in any of the above control methods, the wireless communication environment is defined as a pre-discretized state, and after determining which state the currently acquired wireless communication environment belongs to, the wireless virtualization in that state is performed. It is necessary to take a step of determining an appropriate home radio base station for the interface. On the other hand, most wireless communication quality information, such as signal reception strength and traffic data rate, are defined as continuous values. Therefore, if the discrete states are defined as they are by the type of each numerical value, the number of states becomes too large, and there is a problem that the state determination processing does not converge.

Atefeh Hajijamali Arani, 外4名, "Distributed Learning for Energy-Efficient Resource Management in Self-Organizing Heterogeneous Networks", IEEE TRANSACTIONS ON VEHICULAR TECHNOLOGY, OCTOBER 2017, VOL. 66, NO. 10, p.9287-9303Atefeh Hajijamali Arani, 4 others, "Distributed Learning for Energy-Efficient Resource Management in Self-Organizing Heterogeneous Networks", IEEE TRANSACTIONS ON VEHICULAR TECHNOLOGY, OCTOBER 2017, VOL. 66, NO. 10, p.9287-9303

本発明は、無線基地局に対する無線端末の配置に偏りが生じても、通信品質の低下を抑えることができる無線通信制御方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a radio communication control method capable of suppressing deterioration in communication quality even if the arrangement of radio terminals with respect to radio base stations is uneven.

本発明の一態様にかかる無線通信制御方法は、複数の無線端末と複数の無線基地局とが行う無線通信を制御する無線通信制御方法であって、無線基地局と当該無線基地局に帰属する無線端末との間の無線通信品質、及び他の無線基地局における帰属する他の無線端末との間の無線通信品質に基づく品質測定情報を無線端末それぞれに通知する通知工程と、通知された品質測定情報に基づいて、無線通信品質を向上可能な無線基地局のいずれかを新たな帰属先として選択する帰属情報を算出する算出工程と、算出した帰属情報に基づいて無線端末の帰属先を更新するように帰属情報を記録する記録工程とを含み、前記算出工程は、無線基地局と無線端末の間の現在の品質測定情報に基づく無線通信品質を離散的に表した状態と、無線基地局それぞれに帰属する無線端末の組合せを表した行動とを用いて、無線通信品質を向上可能な無線基地局のいずれかを新たな帰属先として選択する帰属情報を算出することを特徴とする。 A radio communication control method according to an aspect of the present invention is a radio communication control method for controlling radio communication performed by a plurality of radio terminals and a plurality of radio base stations, wherein the radio base stations belong to the radio base stations. a notification step of notifying each wireless terminal of quality measurement information based on wireless communication quality with wireless terminals and wireless communication quality with other wireless terminals belonging to other wireless base stations; A calculation step of calculating belonging information for selecting any one of the wireless base stations capable of improving wireless communication quality as a new belonging destination based on the measurement information, and updating the belonging destination of the wireless terminal based on the calculated belonging information. and a recording step of recording attribute information so that the attribute information is recorded , and the calculating step includes a state of discretely representing wireless communication quality based on current quality measurement information between the wireless base station and the wireless terminal, and a wireless base station Attribute information for selecting one of the wireless base stations capable of improving the wireless communication quality as a new destination is calculated by using the behavior representing the combination of the wireless terminals belonging to each .

本発明の一態様にかかる無線通信制御方法は、前記算出工程は、前記状態と前記行動との離散的な組合せを示すQテーブルが含む複数の要素から、利得が最大となる要素を選択することにより、無線通信品質を向上可能な無線基地局のいずれかを新たな帰属先として選択する帰属情報を算出することを特徴とする。 In the wireless communication control method according to one aspect of the present invention, the calculating step selects an element that maximizes gain from a plurality of elements included in a Q table indicating discrete combinations of the state and the action. is characterized by calculating belonging information for selecting any one of the wireless base stations capable of improving the wireless communication quality as a new belonging destination.

本発明の一態様にかかる無線通信制御方法は、前記算出工程は、無線基地局と無線端末の間の品質測定情報に基づいて報酬を算出し、算出した報酬を用いて前記Qテーブルが含む複数の要素の利得の更新を繰り返すことを特徴とする。 In the wireless communication control method according to one aspect of the present invention, the calculating step calculates a reward based on quality measurement information between a wireless base station and a wireless terminal, and uses the calculated reward to determine the plurality of values included in the Q table. is characterized by repeatedly updating the gains of the elements of .

本発明の一態様にかかる無線通信制御方法は、前記算出工程は、無線端末がいずれの無線基地局に帰属しているかを示す行列と、利得が所定値以上であるか否かを示す行列との積を前記状態とすることを特徴とする。 In the radio communication control method according to one aspect of the present invention, the calculating step includes a matrix indicating which radio base station the radio terminal belongs to and a matrix indicating whether or not the gain is equal to or greater than a predetermined value. is defined as the above state.

本発明の一態様にかかる無線通信制御方法は、前記算出工程は、無線基地局と無線端末の間の無線通信におけるデータレート、要求データレート、平均パケットサイズ、及び無線基地局の帯域使用率に基づいて利得を算出することを特徴とする。 In the radio communication control method according to one aspect of the present invention, the calculating step includes data rate, requested data rate, average packet size, and band utilization rate of the radio base station in radio communication between the radio base station and the radio terminal. It is characterized in that the gain is calculated based on the

本発明の一態様にかかる無線通信制御方法は、前記算出工程は、帰属情報の算出対象となる1つの無線端末、帰属情報の算出対象となる無線端末の近傍に位置する他の無線端末、及び、特定された1つ以上の無線端末のいずれかに対して、前記状態及び前記報酬を算出することを特徴とする。 In the wireless communication control method according to an aspect of the present invention, the calculating step comprises: one wireless terminal for which belonging information is calculated; another wireless terminal located near the wireless terminal for which belonging information is calculated; , calculating the state and the reward for any of the identified one or more wireless terminals.

本発明によれば、無線基地局に対する無線端末の配置に偏りが生じても、通信品質の低下を抑えることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the present invention, it is possible to suppress the deterioration of communication quality even if the placement of wireless terminals with respect to wireless base stations is uneven.

一実施形態にかかる無線通信システムの構成例を示す図である。1 is a diagram illustrating a configuration example of a wireless communication system according to an embodiment; FIG. 無線基地局が品質測定情報を交換する情報交換経路を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an information exchange path through which radio base stations exchange quality measurement information; 一実施形態にかかる無線基地局の構成例を示す図である。1 is a diagram illustrating a configuration example of a radio base station according to an embodiment; FIG. 一実施形態にかかる無線端末の構成例を示す図である。1 is a diagram illustrating a configuration example of a wireless terminal according to an embodiment; FIG. Qテーブルを用いた制御処理の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline|summary of the control processing using Q table. Qテーブルを用いた学習処理の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline|summary of the learning process using Q table. 一実施形態にかかる無線通信システムの実施例を示す図である。1 illustrates an example of a wireless communication system according to an embodiment; FIG. 無線送信電力、チャネル係数、帰属先無線基地局の集合、無線仮想インターフェースの集合及び無線端末の集合の表記例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing notation examples of radio transmission power, channel coefficients, a set of serving radio base stations, a set of radio virtual interfaces, and a set of radio terminals; 一実施形態にかかる無線通信システムの他の実施例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing another example of a wireless communication system according to one embodiment; 無線通信制御アルゴリズムにおける各無線端末の制御を示すフローチャートである。4 is a flow chart showing control of each wireless terminal in a wireless communication control algorithm;

以下に、図面を用いて無線通信システムの一実施形態を説明する。図1は、一実施形態にかかる無線通信システム10の構成例を示す。図1に示すように、無線通信システム10は、複数の無線基地局20がネットワーク100に対してそれぞれスイッチ102を介して接続されている。ここで、無線基地局20それぞれは、ネットワーク100を介した有線通信経路によって互いに接続されている。また、無線基地局20は、無線通信によって他の無線基地局20との間で通信を行うことも可能にされている。 An embodiment of a wireless communication system will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a configuration example of a wireless communication system 10 according to one embodiment. As shown in FIG. 1, in a radio communication system 10, a plurality of radio base stations 20 are connected to a network 100 via switches 102, respectively. Here, each wireless base station 20 is connected to each other by a wired communication path via network 100 . Also, the radio base station 20 can communicate with other radio base stations 20 by radio communication.

無線基地局20の周囲には、無線基地局20との間で無線通信を行う複数の無線端末30が位置している。無線端末30は、例えばRSSI(Received Signal Strength Indicator)の強度などの物理的な信号によって無線基地局20に対する帰属を決定する1つ以上の無線物理インターフェース、及び、受信信号を演算処理した結果に応じて無線基地局20に対する帰属を決定する1つ以上の無線仮想インターフェースのいずれかによって無線基地局20に接続される。無線仮想インターフェースは、例えば強化学習によって無線基地局20に対する無線端末30の帰属先を制御する。 A plurality of wireless terminals 30 that perform wireless communication with the wireless base station 20 are located around the wireless base station 20 . The radio terminal 30 has one or more radio physical interfaces that determine belonging to the radio base station 20 based on a physical signal such as the strength of a received signal strength indicator (RSSI), and according to the result of arithmetic processing of the received signal. is connected to the radio base station 20 by any of one or more radio virtual interfaces that determine membership to the radio base station 20. The wireless virtual interface controls where the wireless terminal 30 belongs to the wireless base station 20 by, for example, reinforcement learning.

ここで、無線端末30は、無線基地局20から通知される品質測定情報に基づいて、帰属する無線基地局20を選択する自律分散制御を行う。品質測定情報は、無線基地局20が帰属する無線端末30との間の無線通信品質を測定した情報と、他の無線基地局20における無線端末30との間の無線通信品質を測定した情報とを含むものとする(図3等を用いて後述)。なお、無線端末30は、周辺の1つ以上の無線基地局20に対して帰属可能であり、遠方の無線基地局20に対しては帰属外となる。 Here, based on the quality measurement information notified from the radio base station 20, the radio terminal 30 performs autonomous decentralized control to select the radio base station 20 to which it belongs. The quality measurement information includes information obtained by measuring the radio communication quality between the radio base station 20 and the radio terminal 30 to which the radio base station 20 belongs, and information obtained by measuring the radio communication quality between the radio terminals 30 in other radio base stations 20. (described later with reference to FIG. 3, etc.). Note that the wireless terminal 30 can belong to one or more nearby wireless base stations 20 and cannot belong to a remote wireless base station 20 .

図2は、無線通信システム10における無線基地局20が品質測定情報などの情報を互いに交換する情報交換経路を示す。図2において太矢印で示した情報交換経路は、有線区間(有線通信経路)と無線区間(無線通信経路)の2種類に分類される。有線区間では、スイッチ102及びネットワーク100を介して情報が交換される。無線区間には、無線基地局20が他の無線基地局20との間で無線通信を直接行う区間と、無線基地局20が無線端末30を介して他の無線基地局20と無線通信を行う区間とがある。つまり、無線端末30は、無線基地局20と他の無線基地局20との間の通信を中継することも可能にされている。 FIG. 2 shows an information exchange path through which the radio base stations 20 in the radio communication system 10 exchange information such as quality measurement information. Information exchange paths indicated by thick arrows in FIG. 2 are classified into two types: a wired section (wired communication path) and a wireless section (wireless communication path). Information is exchanged via the switch 102 and the network 100 in the wired section. The radio section includes a section in which the radio base station 20 directly communicates with another radio base station 20, and a section in which the radio base station 20 communicates with the other radio base station 20 via a radio terminal 30. There is an interval. In other words, the radio terminal 30 can also relay communication between the radio base station 20 and another radio base station 20 .

例えば、無線端末30が無線基地局20の相互の通信を中継しない場合には、無線基地局20は、自局が測定した品質測定情報を周囲の他の無線基地局20へ送信することにより、それぞれの品質測定情報を交換する。 For example, if the radio terminal 30 does not relay communication between the radio base stations 20, the radio base station 20 transmits the quality measurement information measured by itself to other surrounding radio base stations 20. exchange their respective quality measurement information;

また、無線端末30が無線基地局20の相互の通信を中継する場合には、無線基地局20は、自局が測定した品質測定情報を周囲の無線端末30へ通知する。そして、無線端末30は、通知された品質測定情報を周囲の他の無線基地局20へ通知する。無線端末30は、複数の無線通信アプリケーションを実行し、情報を中継する場合に無線通信規格(無線通信方式)を他の無線通信規格に変換し、他の無線通信規格で無線基地局に通知するように構成されてもよい。また、無線端末30及び無線基地局20は、互いに複数の無線通信規格によって無線通信を行う複数の無線通信アプリケーションを備え、品質測定情報が無線通信アプリケーションそれぞれにおける無線通信品質に基づくようにされてもよい。 Also, when the radio terminal 30 relays communication between the radio base stations 20, the radio base station 20 notifies the surrounding radio terminals 30 of the quality measurement information measured by itself. Then, the radio terminal 30 notifies other surrounding radio base stations 20 of the notified quality measurement information. The wireless terminal 30 executes a plurality of wireless communication applications, converts the wireless communication standard (wireless communication method) to another wireless communication standard when relaying information, and notifies the wireless base station according to the other wireless communication standard. It may be configured as Also, the wireless terminal 30 and the wireless base station 20 may have a plurality of wireless communication applications that perform wireless communication according to a plurality of wireless communication standards, and the quality measurement information may be based on the wireless communication quality of each wireless communication application. good.

図3は、一実施形態にかかる無線基地局20の構成例を示す。図3に示すように、無線基地局20は、アンテナ部21、無線通信部22、通信I/F部23、品質測定部24、情報通知部25、要求情報評価部26、要求応答通知部27及び帰属情報記録部28を有する。 FIG. 3 shows a configuration example of the radio base station 20 according to one embodiment. As shown in FIG. 3, the radio base station 20 includes an antenna section 21, a radio communication section 22, a communication I/F section 23, a quality measurement section 24, an information notification section 25, a request information evaluation section 26, and a request response notification section 27. and an attribute information recording unit 28 .

無線基地局20は、アンテナ部21を介して所定の規格の電波を送受信し、無線通信部22が行う処理により、無線端末30及び他の無線基地局20との間で無線通信を行う。無線通信部22は、高周波(RF:Radio Frequency)の信号を処理するRF部220と、無線通信メディアアクセス制御(MAC)の機能を備えたMAC機能部222とを有する。通信I/F部23は、ネットワーク100(図1)などによって構成される有線区間を介して通信を行うインターフェースである。 The radio base station 20 transmits and receives radio waves conforming to a predetermined standard via the antenna section 21 , and performs radio communication with the radio terminal 30 and other radio base stations 20 through processing performed by the radio communication section 22 . The wireless communication unit 22 has an RF unit 220 that processes radio frequency (RF) signals and a MAC function unit 222 that has a wireless communication medium access control (MAC) function. The communication I/F unit 23 is an interface that performs communication via a wired section configured by the network 100 (FIG. 1) or the like.

品質測定部24は、無線環境測定部240及びトラヒック測定部242を有し、当該無線基地局20(自局)に帰属する無線端末30との間の無線通信品質を測定し、自局の無線通信品質に基づく品質測定情報を品質測定情報算出処理によって算出して取得する。無線環境測定部240は、無線通信の環境の測定を行い無線環境情報を取得する。トラヒック測定部242は、無線通信のトラヒックの測定を行いトラヒック情報を取得する。品質測定情報は、例えば無線環境情報及びトラヒック情報に基づいて算出される。また、品質測定情報は、無線通信における受信電力、要求データレート及び無線基地局の帯域の使用率を含んでもよい。 The quality measurement unit 24 has a radio environment measurement unit 240 and a traffic measurement unit 242, measures the quality of radio communication with the radio terminal 30 belonging to the radio base station 20 (own station), and measures the radio communication quality of the own station. Quality measurement information based on communication quality is calculated and acquired by quality measurement information calculation processing. The radio environment measurement unit 240 measures the radio communication environment and acquires radio environment information. The traffic measuring unit 242 measures wireless communication traffic and acquires traffic information. Quality measurement information is calculated, for example, based on radio environment information and traffic information. The quality measurement information may also include the received power in wireless communication, the requested data rate, and the usage rate of the band of the wireless base station.

無線基地局20は、他の無線基地局20(他局)において帰属する無線端末30との間の無線通信品質を示す品質測定情報に関しては、通信I/F部23を介して有線区間の情報を取得し、無線通信部22を介して無線区間の情報を取得する。そして、品質測定部24は、自局及び他局から取得した品質測定情報を集約させる。 The radio base station 20 receives the information of the wired section via the communication I/F section 23 regarding the quality measurement information indicating the quality of radio communication with the radio terminal 30 belonging to another radio base station 20 (another station). , and acquires information on the wireless section via the wireless communication unit 22 . Then, the quality measurement unit 24 aggregates the quality measurement information acquired from its own station and other stations.

情報通知部25は、品質測定部24が集約させた品質測定情報を無線通信部22を介して無線端末30へ通知する。 The information notification unit 25 notifies the wireless terminal 30 via the wireless communication unit 22 of the quality measurement information aggregated by the quality measurement unit 24 .

要求情報評価部26は、無線通信部22を介して無線端末30から後述する帰属要求を受けると、無線端末30の帰属の可否(帰属先の変更・更新の可否)を判断する。 When the request information evaluation unit 26 receives a later-described affiliation request from the wireless terminal 30 via the wireless communication unit 22, the request information evaluation unit 26 determines whether or not to assign the wireless terminal 30 (whether to change or update the assignment destination).

要求応答通知部27は、要求情報評価部26が無線端末30の帰属先の更新を許可した場合、その旨を要求応答として無線端末30へ無線通信部22を介して通知する。 When the request information evaluation unit 26 permits the updating of the destination of the wireless terminal 30, the request response notification unit 27 notifies the wireless terminal 30 of this as a request response via the wireless communication unit 22. FIG.

帰属情報記録部28は、要求情報評価部26が無線端末30の帰属先の更新を許可した場合、無線端末30の帰属先を管理する管理情報を更新して記録する。 The belonging information recording unit 28 updates and records the management information for managing the belonging destination of the wireless terminal 30 when the request information evaluating unit 26 permits updating of the belonging destination of the wireless terminal 30 .

図4は、無線端末30の構成例を示す。図4に示すように、無線端末30は、アンテナ部31、無線通信部32、制御情報算出部33、帰属先要求部34及び帰属先記録部35を有する。 FIG. 4 shows a configuration example of the wireless terminal 30. As shown in FIG. As shown in FIG. 4 , the wireless terminal 30 has an antenna section 31 , a wireless communication section 32 , a control information calculation section 33 , a destination requesting section 34 and a destination recording section 35 .

無線端末30は、アンテナ部31を介して所定の規格の電波を送受信し、無線通信部32が行う処理により、無線基地局20との間で無線通信を行う。無線通信部32は、高周波の信号を処理するRF部320と、無線通信メディアアクセス制御(MAC)の機能を備えたMAC機能部322とを有する。そして、無線端末30は、無線通信部32を介して無線基地局20が送信する品質測定情報を取得する。 The wireless terminal 30 transmits and receives radio waves conforming to a predetermined standard via the antenna section 31 , and wirelessly communicates with the wireless base station 20 through processing performed by the wireless communication section 32 . The wireless communication unit 32 has an RF unit 320 that processes high-frequency signals and a MAC function unit 322 that has a wireless communication media access control (MAC) function. Then, the wireless terminal 30 acquires quality measurement information transmitted by the wireless base station 20 via the wireless communication unit 32 .

制御情報算出部33は、状態算出部330、報酬算出部332、Qテーブル管理部334及び帰属先算出部336を有し、例えば強化学習を用いた無線仮想インターフェースによって無線基地局20への帰属先を制御する。 The control information calculation unit 33 includes a state calculation unit 330, a reward calculation unit 332, a Q table management unit 334, and a destination calculation unit 336. For example, the home base station 20 is determined by a wireless virtual interface using reinforcement learning. to control.

状態算出部330は、無線通信部32を介して品質測定情報を取得し、品質測定情報を離散的に表す”状態”を算出する。 The state calculator 330 acquires the quality measurement information via the wireless communication unit 32 and calculates a “state” discretely representing the quality measurement information.

報酬算出部332は、品質測定情報に基づく”報酬”を算出する。 The remuneration calculator 332 calculates a "reward" based on the quality measurement information.

Qテーブル管理部334は、離散的な”状態”それぞれにおける”行動”が選択された場合の利得を格納したQテーブルを保持・管理し、報酬算出部332が算出した”報酬”を用いて、利得を補正する。なお、利得は、無線基地局20と無線端末30の間の無線通信におけるデータレート、要求データレート、平均パケットサイズ、及び無線基地局20の帯域使用率等に基づいて算出される。 The Q table management unit 334 holds and manages the Q table that stores the gain when the “action” in each discrete “state” is selected, and uses the “reward” calculated by the reward calculation unit 332, Correct the gain. The gain is calculated based on the data rate in wireless communication between the wireless base station 20 and the wireless terminal 30, the requested data rate, the average packet size, the bandwidth usage rate of the wireless base station 20, and the like.

帰属先算出部336は、Qテーブル管理部334が管理するQテーブルに基づいて帰属先算出処理を行い、無線通信品質を向上可能な無線基地局20のいずれかを新たな帰属先として選択する帰属情報を算出する。例えば、帰属先算出部336は、無線通信品質を高めるために最適な無線基地局20を新たな帰属先として選択する帰属情報を算出する。 The destination calculation unit 336 performs a destination calculation process based on the Q table managed by the Q table management unit 334, and selects one of the radio base stations 20 capable of improving the wireless communication quality as a new destination. Calculate information. For example, the home destination calculation unit 336 calculates home information for selecting the optimum wireless base station 20 as a new home destination in order to improve the wireless communication quality.

帰属先要求部34は、帰属している無線基地局20、又は帰属先算出部336が算出した帰属情報により選択される無線基地局20などに対し、帰属先を変更する許可を求める帰属要求を無線通信部32を介して通知する。 The belonging destination requesting unit 34 sends a belonging request requesting permission to change the belonging destination to the belonging wireless base station 20 or the wireless base station 20 selected according to the belonging information calculated by the belonging destination calculating unit 336. Notification is made via the wireless communication unit 32 .

帰属先記録部35は、無線端末30が帰属先の更新を許可する要求応答を無線基地局20から受信した場合、帰属先算出部336が算出した帰属情報に基づいて帰属先を更新するように帰属情報を記録する。つまり、帰属先記録部35は、帰属先を管理する管理情報を帰属情報によって更新する。 When the wireless terminal 30 receives from the wireless base station 20 a response to a request permitting update of the belonging destination, the belonging destination recording unit 35 updates the belonging destination based on the belonging information calculated by the belonging destination calculating unit 336. Record attribution information. That is, the belonging destination recording unit 35 updates the management information for managing the belonging destination with the belonging information.

次に、無線通信システム10が実行する無線通信制御アルゴリズム(無線通信制御方法)について説明する。 Next, a radio communication control algorithm (radio communication control method) executed by the radio communication system 10 will be described.

まず、無線端末30がある行動によって無線仮想インターフェースを無線基地局20に帰属させると、無線基地局20は、帰属している無線端末30及び周囲の無線端末30の無線仮想インターフェース群の現在の無線通信品質を測定し、自局の無線通信品質に基づく品質測定情報を品質測定情報算出処理によって算出する。 First, when the wireless terminal 30 assigns a wireless virtual interface to the wireless base station 20 by some action, the wireless base station 20 determines the current wireless interface group of the wireless terminal 30 and the surrounding wireless terminals 30. The communication quality is measured, and quality measurement information based on the wireless communication quality of the own station is calculated by quality measurement information calculation processing.

無線基地局20は、必要に応じて他の無線基地局20(他局)おいて帰属する無線端末30との間の無線通信品質を示す品質測定情報を取得するように情報交換を行い、自局及び他局から取得した品質測定情報を集約させる。 The radio base station 20 exchanges information with another radio base station 20 (another station) so as to acquire quality measurement information indicating the quality of radio communication with the radio terminal 30 to which it belongs, if necessary. Aggregate the quality measurement information obtained from the station and other stations.

そして、無線基地局20は、集約させた品質測定情報を無線端末30へ通知する。 The radio base station 20 then notifies the radio terminal 30 of the aggregated quality measurement information.

無線端末30は、通知された品質測定情報に基づいて、現在の状態と他の無線端末30へ与える報酬を算出する。報酬は、Qテーブル管理部334が管理するQテーブルを補正する値であり、図12等を用いて後述する。 The wireless terminal 30 calculates the current state and rewards to be given to other wireless terminals 30 based on the notified quality measurement information. The reward is a value for correcting the Q table managed by the Q table management unit 334, and will be described later using FIG. 12 and the like.

無線端末30は、状態及び報酬を用いて、図5を用いて説明する制御処理、及び図6を用いて説明する学習処理を実施する。 The wireless terminal 30 uses the state and the reward to perform the control processing described using FIG. 5 and the learning processing described using FIG.

図5は、Qテーブルを用いた制御処理の概要を示す。Qテーブルは、離散的な状態と行動の組合せで区画化されており、区画ごとに状態における行動が選択された時の利得が格納されている。状態は、現在の品質測定情報を離散的に表している。行動は、無線通信制御アルゴリズムにおける制御対象パラメータであり、無線仮想インターフェースによる基地局への帰属先の組合せを示している。 FIG. 5 shows an overview of control processing using the Q table. The Q table is partitioned by combinations of discrete states and actions, and the payout when the action in the state is selected is stored for each partition. A state discretely represents the current quality measurement information. An action is a control target parameter in a radio communication control algorithm, and indicates a combination of destinations to be assigned to a base station by a radio virtual interface.

図5に示すように、制御情報算出部33は、例えば状態3を算出し、Qテーブルの中から現在の状態に該当する区画群を抽出し、該区画群の中から利得が最大である1区画を選択することにより、次時点でとるべき行動(例えば行動4)を選択する制御処理を行う。 As shown in FIG. 5, the control information calculation unit 33 calculates, for example, state 3, extracts the block group corresponding to the current state from the Q table, and selects the block group corresponding to the current state from the block group. By selecting a section, a control process for selecting an action to be taken at the next point in time (for example, action 4) is performed.

図6は、Qテーブルを用いた学習処理の概要を示す。無線端末30は、現在の行動(例えば行動2)を帰属先記録部35が記録している。制御情報算出部33は、例えば状態3を算出し、報酬(Qテーブルの利得の補正値:例えばa)を算出して、Qテーブルの中から現在の状態・行動に該当する1区画を選択し、選択した1区画の利得を報酬によって補正する学習処理を行う。 FIG. 6 shows an overview of learning processing using the Q table. In the wireless terminal 30, the current behavior (for example, behavior 2) is recorded in the belonging destination recording unit 35. FIG. The control information calculation unit 33 calculates, for example, state 3, calculates a reward (correction value of Q table gain: for example a), and selects one section corresponding to the current state/behavior from the Q table. , a learning process is performed to correct the gain of one selected section with a reward.

無線端末30は、上述した処理を逐次的に繰り返すことにより、各状態における適切な行動を推定する機能を試行錯誤による統計的なパラメータチューニングによって取得していく。 The radio terminal 30 acquires the function of estimating appropriate behavior in each state through statistical parameter tuning through trial and error by sequentially repeating the above-described processing.

次に、一実施形態にかかる無線通信システムの第1実施例について説明する。 Next, a first example of the wireless communication system according to one embodiment will be described.

図7は、一実施形態にかかる無線通信システムの実施例を示す。無線通信システムの第1実施例では、無線基地局台数B、無線端末台数K、無線仮想インターフェース数Fであるとすると、各無線端末の各無線仮想インターフェースの帰属状況を示す行列Aは、下式(1)によって表される。 FIG. 7 shows an example of a wireless communication system according to one embodiment. In the first embodiment of the wireless communication system, assuming that the number of wireless base stations is B, the number of wireless terminals is K, and the number of wireless virtual interfaces is F, the matrix A showing the attribution status of each wireless virtual interface of each wireless terminal is expressed by the following equation: (1).

Figure 0007156644000001
Figure 0007156644000001

また、帰属関係は、下式(2)によって表される。 Moreover, the belonging relationship is represented by the following formula (2).

Figure 0007156644000002
Figure 0007156644000002

また、無線送信電力、チャネル係数、帰属先無線基地局の集合、無線仮想インターフェースの集合及び無線端末の集合は、図8に示したように記すこととする。 Also, radio transmission power, channel coefficients, a set of destination radio base stations, a set of radio virtual interfaces, and a set of radio terminals are described as shown in FIG.

ここで、無線端末kが達成する無線伝送レートは、下式(3)、(4)によって表される。 Here, the wireless transmission rate achieved by wireless terminal k is represented by the following equations (3) and (4).

Figure 0007156644000003
Figure 0007156644000003

Figure 0007156644000004
Figure 0007156644000004

また、無線基地局bから無線端末kの無線仮想インターフェースfへの要求トラヒックにより生じる時間占有率は、下式(5)によって表される。 Also, the time share caused by the request traffic from the radio base station b to the radio virtual interface f of the radio terminal k is expressed by the following equation (5).

Figure 0007156644000005
Figure 0007156644000005

なお、無線基地局bは、文献(A.H. Arani, M.J. Omidi, A. Mehbodniya and F. Adachi, “A Distributed Learning-based Users Association for Heterogeneous Networks”, Trans. on Emerging Telecommun. Techno., vol.28, no.11, DOI: 10.1002/ett.3192, April 2017)に示されているように、下式(6)の条件を満たす時に輻輳する。 The wireless base station b is described in the literature (A.H. Arani, M.J. Omidi, A. Mehbodniya and F. Adachi, "A Distributed Learning-based Users Association for Heterogeneous Networks", Trans. on Emerging Telecommun. Techno., vol.28, no.11, DOI: 10.1002/ett.3192, April 2017), congestion occurs when the following condition (6) is satisfied.

Figure 0007156644000006
Figure 0007156644000006

また、無線基地局bから無線端末kの無線仮想インターフェースfへのファイルの送信遅延時間は、下式(7)によって表される。 Also, the file transmission delay time from the wireless base station b to the wireless virtual interface f of the wireless terminal k is expressed by the following equation (7).

Figure 0007156644000007
Figure 0007156644000007

なお、無線端末kの無線仮想インターフェースfにおける許容遅延時間Tkfは、別途定められることとする。 Note that the allowable delay time Tkf in the wireless virtual interface f of the wireless terminal k is determined separately.

次に、状態及び報酬の算出に用いる条件式(式(8)~(12))について説明する。 Next, the conditional expressions (expressions (8) to (12)) used for calculating the state and reward will be described.

帰属関係を示す要素は、上式(1)、(2)を用いて説明したように、例えば下式(8)によって表される。 The element indicating the affiliation is represented by, for example, the following formula (8), as explained using the above formulas (1) and (2).

Figure 0007156644000008
Figure 0007156644000008

また、1つの無線仮想インターフェースが1つの無線基地局にしか帰属していないか否かは、下式(9)によって規定される。 Also, whether or not one wireless virtual interface belongs to only one wireless base station is defined by the following equation (9).

Figure 0007156644000009
Figure 0007156644000009

また、無線仮想インターフェースの要求データレート(最小レート制約)が満たされているか否かは、下式(10)に示すように、利得が所定値以上であるか否かによって規定される。 Also, whether or not the requested data rate (minimum rate constraint) of the wireless virtual interface is satisfied is defined by whether or not the gain is equal to or greater than a predetermined value, as shown in Equation (10) below.

Figure 0007156644000010
Figure 0007156644000010

また、無線仮想インターフェースの最大遅延制約が満たされているか否かは、下式(11)に示すように、許容遅延時間以下であるか否かによって規定される。 Also, whether or not the maximum delay constraint of the wireless virtual interface is satisfied is defined by whether or not the delay time is equal to or less than the allowable delay time, as shown in the following equation (11).

Figure 0007156644000011
Figure 0007156644000011

また、無線基地局の利用率が輻輳するもの(オーバーロード)になっているか否かは、下式(12)によって規定される。 Further, whether or not the usage rate of the radio base station is congested (overloaded) is defined by the following formula (12).

Figure 0007156644000012
Figure 0007156644000012

次に、図9等を用いて無線通信制御アルゴリズムで用いる状態・行動・報酬の設計方法について説明する。図9は、一実施形態にかかる無線通信システムの他の実施例を示す。 Next, a method of designing states, actions, and rewards used in the radio communication control algorithm will be described with reference to FIG. 9 and the like. FIG. 9 shows another example of a wireless communication system according to one embodiment.

無線基地局は、上述したように、例えば近傍の帰属している無線端末の無線仮想インターフェースへφ,Rkf,abkf(t),γbkf(t)を通知する。無線端末は、通知された情報に基づいて状態、行動、報酬を算出する。 As described above, the radio base station notifies, for example, φ b , R kf , a bkf (t), and γ bkf (t) to the radio virtual interfaces of nearby radio terminals belonging to it. The wireless terminal calculates states, actions, and rewards based on the notified information.

状態は、下式(13)によって示される。 The state is indicated by the following equation (13).

Figure 0007156644000013
Figure 0007156644000013

ここで、状態空間のサイズは、下式(14)によって表される。 Here, the size of the state space is represented by the following equation (14).

Figure 0007156644000014
また、下式(15)に示すように、各仮想インターフェースは、1つの無線基地局のみを利用可能となっている。
Figure 0007156644000014
Also, as shown in the following formula (15), each virtual interface can use only one radio base station.

Figure 0007156644000015
Figure 0007156644000015

報酬は、下式(16)にも示すように、品質測定情報に基づいて算出されるc1kとc2kをウェイトwで結合して設計される。 The reward is designed by combining c 1k and c 2k calculated based on the quality measurement information with a weight w k , as also shown in the following equation (16).

Figure 0007156644000016
Figure 0007156644000016

下式(17)は、例えば無線基地局bの帰属を示している。 The following equation (17) indicates, for example, the attribution of the radio base station b.

Figure 0007156644000017
Figure 0007156644000017

1k,c2kは、それぞれ下式(18),(19)によって表されるように、任意の範囲の無線端末の帰属先の無線基地局と無線仮想インターフェースとにおける無線通信のデータレート、要求データレート、無線基地局の利用率の情報からなり、該情報が無線基地局から無線端末へ通知される。 C 1k and c 2k are the data rate of wireless communication between the wireless base station to which the wireless terminal belongs and the wireless virtual interface in an arbitrary range, as represented by the following equations (18) and (19), respectively. It consists of information on the data rate and the usage rate of the radio base station, and the information is notified from the radio base station to the radio terminal.

Figure 0007156644000018
Figure 0007156644000018
Figure 0007156644000019
Figure 0007156644000019

なお、無線基地局bのローカルなフィードバックによって報酬を算出する場合には、c2kは、下式(20)によって表される。 In addition, when calculating the reward by the local feedback of the radio base station b, c2k is represented by the following equation (20).

Figure 0007156644000020
Figure 0007156644000020

ここで、負荷正規化係数N(t)は、下式(21)によって表されるとする。 Here, it is assumed that the load normalization coefficient N(t) is represented by the following equation (21).

Figure 0007156644000021
Figure 0007156644000021

また、無線仮想インターフェースの最小レート制約及び最大遅延制約を考慮して報酬を算出する場合には、c2kは、下式(22)によって表される。 Also, when calculating the reward in consideration of the minimum rate constraint and maximum delay constraint of the wireless virtual interface, c2k is expressed by the following equation (22).

Figure 0007156644000022
Figure 0007156644000022

ここで、M(t)は、下式(23)によって表されるとする。 Here, assume that M(t) is represented by the following equation (23).

Figure 0007156644000023
Figure 0007156644000023

無線基地局は、帰属している無線端末が状態及び報酬を算出すると、情報収集対象となる無線端末及び無線仮想インターフェースが自局に帰属していない場合、他の無線基地局との間で情報交換を行って帰属していない無線端末における状態及び報酬を取得する。 When the wireless terminal to which the wireless base station belongs calculates the state and reward, and if the wireless terminal and wireless virtual interface subject to information collection do not belong to the wireless base station, the wireless base station exchanges information with other wireless base stations. Exchanges are made to obtain status and rewards at non-affiliated wireless terminals.

行動は、下式(24)によって表される。 Actions are represented by the following equation (24).

Figure 0007156644000024
Figure 0007156644000024

図10は、無線通信制御アルゴリズムにおける各無線端末の制御を示すフローチャートである。各無線端末kは、初期時点t=0において、Qテーブルを初期化する(S100)。また、無線端末kは、状態については初期時点t=0では算出できないので、ランダムに決定する(S102)。 FIG. 10 is a flow chart showing control of each wireless terminal in the wireless communication control algorithm. Each wireless terminal k initializes the Q table at initial time t=0 (S100). Also, since the state cannot be calculated at the initial time t=0, the wireless terminal k randomly determines the state (S102).

以降、無線端末kは、時点ごと(S104)に以下の逐次処理を繰り返す。グリーディ係数εは、時点ループを更新するたびに1以下の正の実数で定義される減衰率λが乗算され、時間を経るにつれて判断条件を満たさない行動の選択が支配的になるように調整する役割をする。 Thereafter, the wireless terminal k repeats the following sequential processing at each time point (S104). The greedy coefficient ε is multiplied by a decay rate λ defined by a positive real number of 1 or less each time the time loop is updated, and is adjusted so that the selection of actions that do not satisfy the judgment conditions becomes dominant over time. play a role

すなわち、無線端末kは、まず1以下の乱数pを生成し、グリーディ係数ε未満であるか否かを判断する(S106)。無線端末kは、乱数pがグリーディ係数ε未満である場合には、可能な選択肢の中から行動をランダムに選択し、次の行動y(t)とする(S108)。無線端末kは、乱数pがグリーディ係数ε未満でない場合には、Qテーブルを参照し、現在の状態において利得が最大となる行動をy(t)として選択する(S110)。 That is, the wireless terminal k first generates a random number p of 1 or less and determines whether or not it is less than the greedy coefficient ε (S106). If the random number p is less than the greedy coefficient ε, the wireless terminal k randomly selects an action from among the possible options and sets it as the next action y k (t) (S108). If the random number p is not less than the greedy coefficient ε, the wireless terminal k refers to the Q table and selects the action that maximizes the gain in the current state as y k (t) (S110).

各無線基地局bは、それぞれ無線基地局自身がオーバーロードとなっているか否かを判定し、オーバーロードでない場合には帰属先結果を無線端末へフィードバックし、オーバーロードである場合には帰属させる無線端末を選択して他の無線端末をドロップする(S112)。 Each radio base station b determines whether or not the radio base station itself is overloaded, and if not overloaded, feeds back the destination result to the radio terminal, and if it is overloaded, it is assigned. A wireless terminal is selected and other wireless terminals are dropped (S112).

無線端末kは、行動を実施した後に、無線基地局が無線通信品質の測定及び無線基地局間の情報交換を行った後の品質測定情報のフィードバックを取得し、y(t)によって状態S(t+1)及び報酬Γ(t)を算出する(S114)。そして、無線端末kは、報酬Γ(t)を下式(25)に代入し、QテーブルのQ(x(t),y(t))を更新して(S116)、状態の置き換えを行う(S118)。 After performing the action, the wireless terminal k acquires feedback of quality measurement information after the wireless base stations measure the wireless communication quality and exchange information between the wireless base stations, and obtains state S by y k (t). Calculate k (t+1) and reward Γ k (t) (S114). Then, the wireless terminal k substitutes the reward Γ k (t) into the following equation (25), updates Q(x k (t), y k (t)) in the Q table (S116), and Replacement is performed (S118).

Figure 0007156644000025
Figure 0007156644000025

このように、実施形態にかかる無線通信システムは、品質測定情報に基づいて算出された帰属情報によって帰属先を更新するので、無線基地局に対する無線端末の配置に偏りが生じても、通信品質の低下を抑えることができる。 As described above, the wireless communication system according to the embodiment updates the attribute destination based on the attribute information calculated based on the quality measurement information. decline can be suppressed.

また、実施形態にかかる無線通信システムは、周波数利用効率の向上だけでなく、無線基地局での輻輳を可能な限り回避し、かつ、連続的な無線通信品質を離散化された状態に変換し、情報収集によって取得された品質測定情報が安定であるか否か、各場合で各無線仮想インターフェースが帰属すべき無線基地局はいずれなのか、といった判断機能を効果的に実施できる強化学習による制御手法を適用可能にされている。 In addition, the radio communication system according to the embodiment not only improves frequency utilization efficiency, but also avoids congestion at radio base stations as much as possible, and converts continuous radio communication quality into a discrete state. , whether the quality measurement information obtained by information collection is stable, and to which radio base station each radio virtual interface should belong in each case. The method has been made applicable.

また、実施形態にかかる無線通信システムは、運用と並行して各無線端末間で強化学習の学習結果を共有し、その学習結果により、障害発生箇所に応じて、集中制御局による中央集中制御と、無線端末による分散制御とに切り換えることができる。換言すれば、両方の制御方式で、障害発生箇所に応じたそれぞれの切り換え動作に対応して学習結果を用いた最適化が可能である強化学習の方法には何らかの特徴があると考えられる。 In addition, in the wireless communication system according to the embodiment, in parallel with operation, the learning results of reinforcement learning are shared among wireless terminals, and based on the learning results, centralized control by the central control station according to the location of the failure. , distributed control by wireless terminals. In other words, in both control methods, it is considered that there is some feature in the method of reinforcement learning that enables optimization using the learning results corresponding to each switching operation corresponding to the fault occurrence location.

10・・・無線通信システム、20・・・無線基地局、22・・・無線通信部、23・・・通信I/F部、24・・・品質測定部、25・・・情報通知部、26・・・要求情報評価部、27・・・要求応答通知部、28・・・帰属情報記録部、30・・・無線端末、32・・・無線通信部、33・・・制御情報算出部、34・・・帰属先要求部、35・・・帰属先記録部、100・・・ネットワーク、330・・・状態算出部、332・・・報酬算出部、334・・・Qテーブル管理部、336・・・帰属先算出部 10... Radio communication system, 20... Radio base station, 22... Radio communication unit, 23... Communication I/F unit, 24... Quality measurement unit, 25... Information notification unit, 26... Request information evaluation unit, 27... Request response notification unit, 28... Attribution information recording unit, 30... Wireless terminal, 32... Wireless communication unit, 33... Control information calculation unit , 34... Attribution destination request unit, 35... Attribution destination recording unit, 100... Network, 330... State calculation unit, 332... Remuneration calculation unit, 334... Q table management unit, 336 ... belonging destination calculation unit

Claims (6)

複数の無線端末と複数の無線基地局とが行う無線通信を制御する無線通信制御方法であって、
無線基地局と当該無線基地局に帰属する無線端末との間の無線通信品質、及び他の無線基地局における帰属する他の無線端末との間の無線通信品質に基づく品質測定情報を無線端末それぞれに通知する通知工程と、
通知された品質測定情報に基づいて、無線通信品質を向上可能な無線基地局のいずれかを新たな帰属先として選択する帰属情報を算出する算出工程と、
算出した帰属情報に基づいて無線端末の帰属先を更新するように帰属情報を記録する記録工程と
を含み、
前記算出工程は、
無線基地局と無線端末の間の現在の品質測定情報に基づく無線通信品質を離散的に表した状態と、無線基地局それぞれに帰属する無線端末の組合せを表した行動とを用いて、無線通信品質を向上可能な無線基地局のいずれかを新たな帰属先として選択する帰属情報を算出すること
を特徴とする無線通信制御方法。
A radio communication control method for controlling radio communication between a plurality of radio terminals and a plurality of radio base stations,
Quality measurement information based on radio communication quality between a radio base station and radio terminals belonging to the radio base station and radio communication quality between other radio terminals belonging to other radio base stations is provided to each radio terminal. a notification step of notifying the
a calculation step of calculating belonging information for selecting any one of the wireless base stations capable of improving the wireless communication quality as a new belonging destination based on the notified quality measurement information;
a recording step of recording the attribution information so as to update the attribution destination of the wireless terminal based on the calculated attribution information;
including
The calculation step includes:
Radio communication using states discretely representing radio communication quality based on current quality measurement information between a radio base station and a radio terminal and behavior representing a combination of radio terminals belonging to each radio base station Calculating belonging information for selecting any one of the wireless base stations whose quality can be improved as a new belonging destination
A wireless communication control method characterized by:
前記算出工程は、
前記状態と前記行動との離散的な組合せを示すQテーブルが含む複数の要素から、利得が最大となる要素を選択することにより、無線通信品質を向上可能な無線基地局のいずれかを新たな帰属先として選択する帰属情報を算出すること
を特徴とする請求項1に記載の無線通信制御方法。
The calculation step includes:
Any one of the radio base stations capable of improving the radio communication quality is newly selected by selecting the element with the maximum gain from a plurality of elements included in the Q table showing discrete combinations of the states and the actions. The wireless communication control method according to claim 1, further comprising: calculating belonging information to be selected as a belonging destination.
前記算出工程は、
無線基地局と無線端末の間の品質測定情報に基づいて報酬を算出し、算出した報酬を用いて前記Qテーブルが含む複数の要素の利得の更新を繰り返すこと
を特徴とする請求項2に記載の無線通信制御方法。
The calculation step includes:
3. The method according to claim 2, wherein a reward is calculated based on quality measurement information between a radio base station and a radio terminal, and the calculated reward is used to repeatedly update gains of a plurality of elements included in the Q table. wireless communication control method.
前記算出工程は、
無線端末がいずれの無線基地局に帰属しているかを示す行列と、利得が所定値以上であるか否かを示す行列との積を前記状態とすること
を特徴とする請求項3に記載の無線通信制御方法。
The calculation step includes:
4. The state according to claim 3, wherein the state is a product of a matrix indicating which radio base station the radio terminal belongs to and a matrix indicating whether the gain is equal to or greater than a predetermined value. Wireless communication control method.
前記算出工程は、
無線基地局と無線端末の間の無線通信におけるデータレート、要求データレート、平均パケットサイズ、及び無線基地局の帯域使用率に基づいて利得を算出すること
を特徴とする請求項4に記載の無線通信制御方法。
The calculation step includes:
5. The radio according to claim 4, wherein the gain is calculated based on the data rate in radio communication between the radio base station and the radio terminal, the requested data rate, the average packet size, and the band utilization rate of the radio base station. Communication control method.
前記算出工程は、
帰属情報の算出対象となる1つの無線端末、帰属情報の算出対象となる無線端末の近傍に位置する他の無線端末、及び、特定された1つ以上の無線端末のいずれかに対して、前記状態及び前記報酬を算出すること
を特徴とする請求項5に記載の無線通信制御方法。
The calculation step includes:
For any of one wireless terminal for which attribute information is calculated, another wireless terminal located near the wireless terminal for which attribute information is calculated, and one or more specified wireless terminals, the above 6. The wireless communication control method according to claim 5, further comprising: calculating a state and said reward.
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