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JP7520260B2 - COMMUNICATION SYSTEM, BASE STATION, MOBILE STATION, AND COMMUNICATION METHOD - Google Patents
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COMMUNICATION SYSTEM, BASE STATION, MOBILE STATION, AND COMMUNICATION METHOD Download PDF

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Description

本開示は、時刻同期型通信を行う通信システム、基地局、移動局、制御回路、記憶媒体および通信方法に関する。 The present disclosure relates to a communication system, a base station, a mobile station, a control circuit, a storage medium, and a communication method that perform time-synchronized communication.

近年、複数の産業機器をネットワークで接続し、連係動作させるシステムが開発されている。このようなシステムで使用されるアプリケーションは多岐に渡る。例えば、工場の生産ラインにおいて、複数のロボットアームが、ネットワークで接続され、特定の制御装置からの指令に基づいて時刻同期して連携したモノづくりを行うシステムが実用化されている。このようなネットワークも多くの選択肢があり、フィールドバス、産業用イーサネット(登録商標)といった名称で複数の規格が提供されている。複数の機器がネットワークで連携されることによって、緊急時の対応、センサ情報の共有なども可能となり、安全で効率的なシステムの構築が可能となっている。フィールドバス、産業用イーサネットなどについては、機器間で厳密な時刻同期が必要となるため、信号伝送における遅延を極力短くするような設計がなされるとともに、時刻同期を行うTSN(Time Sensitive Networking)と呼ばれる規格が広く用いられている。In recent years, systems have been developed that connect multiple industrial devices to a network and operate them in cooperation. Such systems are used in a wide range of applications. For example, a system has been put into practical use in which multiple robot arms are connected to a network in a factory production line, and they perform manufacturing in cooperation with time synchronization based on commands from a specific control device. There are many options for such networks, and multiple standards are provided under names such as fieldbus and industrial Ethernet (registered trademark). By connecting multiple devices to a network, it is possible to respond to emergencies and share sensor information, making it possible to build a safe and efficient system. Fieldbuses and industrial Ethernets require strict time synchronization between devices, so they are designed to minimize delays in signal transmission, and a standard called TSN (Time Sensitive Networking) that performs time synchronization is widely used.

一方で、少量多品種生産への対応、また、生産ラインのみならず無人搬送車であるAGV(Automatic Guided Vehicle)などの移動体もネットワークに組み込むための対応として、無線通信技術を活用した時刻同期型通信、いわゆるTSC(Time Sensitive Communication)の開発が始まっている。1つの例として、移動体通信システムの標準化を行っている3GPP(Third Generation Partnership Project)で検討が進められている5GS(Fifth Generation System)が挙げられる。Meanwhile, development of time-synchronized communication using wireless communication technology, known as Time Sensitive Communication (TSC), has begun to accommodate small-lot, high-mix production and to incorporate not only production lines but also mobile objects such as AGVs (Automatic Guided Vehicles) into networks. One example is the Fifth Generation System (5GS), which is being considered by the Third Generation Partnership Project (3GPP), which is standardizing mobile communication systems.

例えば、特許文献1には、コア装置、無線アクセス装置である基地局、端末装置である移動局、TSNトランスレータなどから構成されるTSC用ネットワークの技術が開示されている。特許文献1の図2では、コア装置の外側のTSN working domain上にあるネットワーク構成機器であるEnd Stationと、端末装置に接続されたEnd Stationとが5GSを介して接続され、両機器間で時刻同期型通信を行う構成が示されている。For example, Patent Document 1 discloses technology for a TSC network consisting of a core device, a base station which is a wireless access device, a mobile station which is a terminal device, a TSN translator, etc. Figure 2 of Patent Document 1 shows a configuration in which an end station which is a network component device on a TSN working domain outside the core device and an end station connected to a terminal device are connected via 5GS, and time-synchronized communication is performed between the two devices.

国際公開第2021/059538号International Publication No. 2021/059538

同期動作するEnd Station間を5GSおよび他の有線ネットワークなどで接続する場合、時刻同期サービスを提供する5GSは、End Stationから見ると仮想的なTSNブリッジとして動作している。5GSが担う仮想的なTSNブリッジは、TSNトランスレータなどがデータ信号を滞留可能なバッファを備えることで、遅延時間が一定となるよう期待される。 When connecting synchronously operating end stations using 5GS and other wired networks, 5GS, which provides time synchronization services, operates as a virtual TSN bridge from the end station's perspective. The virtual TSN bridge provided by 5GS is expected to keep delay times constant by providing a buffer in which a TSN translator can store data signals.

ここで、End Stationが接続される端末装置は、端末装置間の直接通信機能を活用して局所的なTSC網を構築することができる。このような、端末装置間の直接通信機能は、3GPPにおいてSL(Side Link)と呼ばれる機能に相当する。SLにおけるリソース割り当ては必ずしも基地局のスケジューラから指示されるものではなく、各端末装置が、周辺の端末装置のリソース利用状況を見ながら自律分散的にリソースを選択する。そのため、周辺の端末装置の通信状況によっては遅延時間が大きく変化する可能性がある。また、3GPPの規格では、SLで用いるリソースは一定の時間で再選択を行うことが義務付けられているため、遅延時間が定期的に変化する可能性がある。SLの遅延時間の最悪値を計算してTSNトランスレータがデータ信号を長時間滞留可能なバッファを備えることも可能であるが、SLの遅延時間の変動量が基地局と端末装置との間の通信と比較して増大するため、ネットワークの効率を大幅に劣化させてしまう、という問題があった。Here, the terminal device to which the end station is connected can construct a local TSC network by utilizing the direct communication function between the terminal devices. Such a direct communication function between the terminal devices corresponds to a function called SL (Side Link) in 3GPP. Resource allocation in SL is not necessarily instructed by the scheduler of the base station, and each terminal device selects resources autonomously and decentrally while watching the resource usage status of the surrounding terminal devices. Therefore, the delay time may change significantly depending on the communication status of the surrounding terminal devices. In addition, the 3GPP standard requires that the resources used in SL be reselected at regular intervals, so the delay time may change periodically. It is also possible to calculate the worst value of the delay time of SL and provide a buffer in which the TSN translator can hold the data signal for a long time, but there is a problem that the fluctuation amount of the delay time of SL increases compared to the communication between the base station and the terminal device, which significantly deteriorates the efficiency of the network.

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、移動通信システムでの遅延時間が変動した場合でも効率良く時刻同期型通信を行うことが可能な通信システムを得ることを目的とする。 The present disclosure has been made in consideration of the above, and aims to obtain a communication system capable of performing efficient time-synchronized communication even when the delay time in the mobile communication system fluctuates.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示は、時刻同期ネットワークの一部を構成する通信システムである。通信システムは、時刻同期ネットワークを統括するネットワーク制御装置と、移動通信システムのネットワーク機能を提供するコア装置と、直接的に通信が可能なリレー移動局とコア装置との間の通信を制御する基地局と、基地局と直接的に通信が可能な移動局であるリレー移動局と、リレー移動局を介して基地局と間接的に通信が可能な移動局であるリモート移動局と、を備える。基地局はリレー移動局との通信においてリソースの割り当てを行った場合、割り当てたリソースのうち時間についての情報を遅延時間の情報としてネットワーク制御装置に通知し、リレー移動局は、リモート移動局との通信においてリソースの割り当てを行った場合、割り当てたリソースのうち時間についての情報を遅延時間の情報としてネットワーク制御装置に通知し、リモート移動局は、リレー移動局との通信においてリソースの割り当てを行った場合、割り当てたリソースのうち時間についての情報を遅延時間の情報としてネットワーク制御装置に通知することを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the present disclosure provides a communication system constituting a part of a time-synchronized network. The communication system includes a network control device that manages the time-synchronized network, a core device that provides a network function of a mobile communication system, a relay mobile station that can communicate directly , a base station that controls communication between the core device, a relay mobile station that is a mobile station that can communicate directly with the base station, and a remote mobile station that is a mobile station that can communicate indirectly with the base station via the relay mobile station . When the base station allocates resources in communication with the relay mobile station , the base station notifies the network control device of information on time of the allocated resources as delay time information, when the relay mobile station allocates resources in communication with the remote mobile station, the base station notifies the network control device of information on time of the allocated resources as delay time information, and when the remote mobile station allocates resources in communication with the relay mobile station, the remote mobile station notifies the network control device of information on time of the allocated resources as delay time information .

本開示に係る通信システムは、移動通信システムでの遅延時間が変動した場合でも効率良く時刻同期型通信を行うことができる、という効果を奏する。The communication system disclosed herein has the advantage of being able to perform time-synchronized communication efficiently even when the delay time in the mobile communication system fluctuates.

実施の形態1に係る通信システムの構成例を示す図FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a communication system according to a first embodiment; 5GSを活用した時刻同期型通信を行う通信システムの例を示す図A diagram showing an example of a communication system that performs time-synchronized communication using 5GS. 図2の通信システムにおける5GSの機能ブロックの構成例を示す図FIG. 3 is a diagram showing an example of a configuration of 5GS functional blocks in the communication system of FIG. 2. 5GSでやりとりされる制御情報の例を示す図FIG. 1 shows an example of control information exchanged in 5GS. 図2および図3に示す各装置を、端末装置間通信を想定した時刻同期ネットワークに適用した構成例を示す図FIG. 4 is a diagram showing a configuration example in which the devices shown in FIGS. 2 and 3 are applied to a time synchronization network assuming communication between terminal devices. 5GSで端末装置である移動局間の直接通信機能を利用する際のフレームフォーマットの例を示す図FIG. 1 shows an example of a frame format when using a direct communication function between mobile stations that are terminal devices in 5GS. リレー機能を使用した場合のリソース割り当て例を示す図A diagram showing an example of resource allocation when using the relay function 実施の形態1に係る通信システムにおけるSLの送信タイミングの変化の例を示す第1の図FIG. 1 is a first diagram showing an example of a change in transmission timing of an SL in a communication system according to a first embodiment; 実施の形態1に係る通信システムにおけるSLの送信タイミングの変化の例を示す第2の図FIG. 2 is a second diagram showing an example of a change in transmission timing of SL in the communication system according to the first embodiment; 実施の形態1に係るリレー移動局が遅延時間の情報を通知する動作を示すフローチャートA flowchart showing an operation of a relay mobile station according to the first embodiment for notifying information on a delay time 実施の形態1に係る通信システムを実現する処理回路をプロセッサおよびメモリで実現する場合の処理回路の構成例を示す図FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a processing circuit that realizes a communication system according to a first embodiment when the processing circuit is realized by a processor and a memory; 実施の形態1に係る通信システムを実現する処理回路を専用のハードウェアで構成する場合の処理回路の例を示す図FIG. 1 is a diagram showing an example of a processing circuit for implementing a communication system according to a first embodiment, the processing circuit being configured with dedicated hardware; 実施の形態2に係る通信システムが適用される様子を示す図FIG. 1 shows a state in which a communication system according to a second embodiment is applied. 図5に示すネットワークのうち実施の形態2に係る通信システムに相当する部分を示す図FIG. 6 is a diagram showing a portion of the network shown in FIG. 5 that corresponds to a communication system according to a second embodiment. 実施の形態2に係る通信システムのうちマスタ移動局とリモート移動局との間の情報伝送タイミングの例を示す図FIG. 11 is a diagram showing an example of information transmission timing between a master mobile station and a remote mobile station in a communication system according to a second embodiment. 実施の形態2に係る通信システムの構成例を示す図FIG. 1 shows a configuration example of a communication system according to a second embodiment. 実施の形態3に係る通信システムのユースケースを説明する図FIG. 13 is a diagram for explaining a use case of a communication system according to a third embodiment.

以下に、本開示の実施の形態に係る通信システム、基地局、移動局、制御回路、記憶媒体および通信方法を図面に基づいて詳細に説明する。 Below, the communication system, base station, mobile station, control circuit, storage medium and communication method relating to the embodiments of the present disclosure are described in detail with reference to the drawings.

実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係る通信システム20の構成例を示す図である。通信システム20は、ネットワーク制御装置10と、コア装置11と、基地局12と、リレー移動局13と、リモート移動局14と、を備える。
Embodiment 1.
1 is a diagram showing an example of a configuration of a communication system 20 according to embodiment 1. The communication system 20 includes a network control device 10, a core device 11, a base station 12, a relay mobile station 13, and a remote mobile station 14.

ネットワーク制御装置10は、TSCネットワーク、TSNネットワークなどの時刻同期ネットワークを統括する。ネットワーク制御装置10は、一般的には時刻同期ネットワーク上のサーバーとして存在するが、必ずしも基地局12側の有線TSC網に存在する必要はなく、特定の移動局の配下の有線TSC網にあっても構わない。ネットワーク制御装置10は、CNC(Centralized Network Controller)と呼ばれることもある。コア装置11は、移動通信システムのネットワーク機能を提供する装置である。移動通信システムとは、例えば、5GSであるがこれに限定されない。移動通信システムは、既存のシステムでもよいし、既存のシステムでなくてもよい。以降では、移動通信システムが5GSの場合を例にして説明する。基地局12は、直接的に通信が可能なリレー移動局13とコア装置11との通信を制御する。なお、図1の例ではリレー移動局13が1つのみであるが、通信システム20は複数のリレー移動局13を備えることができ、基地局12は複数のリレー移動局13と通信を行うことができる。リレー移動局13は、基地局12と直接通信を行う移動局である。リモート移動局14は、リレー移動局13を介して基地局12と通信を行う移動局である。The network control device 10 manages time synchronization networks such as the TSC network and the TSN network. The network control device 10 generally exists as a server on the time synchronization network, but does not necessarily have to exist in the wired TSC network on the base station 12 side, and may be in the wired TSC network under a specific mobile station. The network control device 10 is sometimes called a CNC (Centralized Network Controller). The core device 11 is a device that provides the network function of the mobile communication system. The mobile communication system is, for example, 5GS, but is not limited to this. The mobile communication system may be an existing system or may not be an existing system. In the following, an example will be described in which the mobile communication system is 5GS. The base station 12 controls communication between the core device 11 and a relay mobile station 13 with which direct communication is possible. Note that in the example of FIG. 1, there is only one relay mobile station 13, but the communication system 20 can be equipped with multiple relay mobile stations 13, and the base station 12 can communicate with multiple relay mobile stations 13. The relay mobile station 13 is a mobile station that communicates directly with the base station 12. The remote mobile station 14 is a mobile station that communicates with the base station 12 via the relay mobile station 13.

通信システム20において、リレー移動局13およびリモート移動局14は、基地局12との位置関係などによって役割が異なるが、装置としては同一の構成であってもよい。以降の説明において、リレー移動局13およびリモート移動局14を区別しない場合は単に移動局と称することがある。すなわち、通信システム20は、基地局12と直接的または間接的に通信が可能な2以上の移動局を備える。移動局のうち、基地局12と直接通信が可能なものをリレー移動局13とし、基地局12とリレー移動局13を介して通信が可能なものをリモート移動局14とする。In the communication system 20, the relay mobile station 13 and the remote mobile station 14 have different roles depending on factors such as their positional relationship with the base station 12, but may have the same configuration as devices. In the following description, when there is no need to distinguish between the relay mobile station 13 and the remote mobile station 14, they may simply be referred to as mobile stations. That is, the communication system 20 includes two or more mobile stations that can communicate directly or indirectly with the base station 12. Among the mobile stations, those that can communicate directly with the base station 12 are referred to as relay mobile stations 13, and those that can communicate with the base station 12 via the relay mobile station 13 are referred to as remote mobile stations 14.

ここで、各部の構成を説明する前に、時刻同期型通信を行う通信システムの一般的な構成および動作について説明する。図2は、5GSを活用した時刻同期型通信を行う通信システムの例を示す図である。図3は、図2の通信システムにおける5GSの機能ブロックの構成例を示す図である。図2は3GPP TS23.501 V17.2.0(2021-09)のFigure5.27.1-1に示す図である。図3は3GPP TS23.501 V17.2.0(2021-09)のFigure4.4.8.2-1に示す図に、図1のネットワーク制御装置10に相当するネットワーク制御装置を追加したものである。 Before explaining the configuration of each part, we will explain the general configuration and operation of a communication system that performs time-synchronized communication. Figure 2 is a diagram showing an example of a communication system that performs time-synchronized communication using 5GS. Figure 3 is a diagram showing an example of the configuration of 5GS functional blocks in the communication system of Figure 2. Figure 2 is the diagram shown in Figure 5.27.1-1 of 3GPP TS 23.501 V17.2.0 (2021-09). Figure 3 is the diagram shown in Figure 4.4.8.2-1 of 3GPP TS 23.501 V17.2.0 (2021-09) with the addition of a network control device equivalent to the network control device 10 in Figure 1.

図2において、5GSは、同期動作するEnd Station間を有線ネットワークであるExternal networkとともに接続し、時刻同期サービスを提供している。End Stationから見た場合、5GSはTSNブリッジとして動作しており、時刻同期プロトコルに対応した機能を提供する。時刻同期プロトコルとは、例えば、IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)1588、IEEE802.1ASなどに代表されるPTP(Precision Time Protocol)である。NW-TT(NetWork side Tsn Translator)およびDS-TT(Device Side Tsn Translator)は、5GSの出入り口に配置され、タイムスタンプの処理などPTPに対応する機能を担う。図2に示す構成では、External networkおよび5GSはそれぞれ固有のマスタークロックに基づいて動作するため、両者のクロックずれに対する補正なども行われる。In FIG. 2, 5GS provides time synchronization services by connecting synchronously operating end stations together with the external network, which is a wired network. From the end station's perspective, 5GS operates as a TSN bridge and provides functions corresponding to the time synchronization protocol. The time synchronization protocol is, for example, PTP (Precision Time Protocol), represented by IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) 1588 and IEEE 802.1AS. NW-TT (Network side Tsn Translator) and DS-TT (Device side Tsn Translator) are placed at the entrance and exit of 5GS and perform functions corresponding to PTP, such as time stamp processing. In the configuration shown in FIG. 2, the external network and 5GS each operate based on their own master clock, so corrections are also made to the clock discrepancy between the two.

図3において、U-plane上のユーザデータは、コア装置内のUPF(User Plane Function)を経由して基地局に相当する(R)AN((Radio) Access Network)に送られ、無線回線を経由して端末装置であるUE(User Equipment)に伝送される。なお、UPFには、NW-TTが含まれる。また、(R)ANは、図2ではgNBに相当する。U-planeは、UEに接続されたDS-TTで同期関係の処理が行われた後、UE側のTSN End Stationに送信される。時刻同期型通信の実現には、遅延時間の一定化、周期性の担保、伝送容量の確保など複雑な制御が必要となる。なお、遅延時間には、5GSまたは個々の装置での滞留時間も含まれるものとする。以降についても同様とする。External networkには時刻同期型通信を制御するネットワーク制御装置が設けられ、ネットワーク制御装置は、5GSの制御層であるC-planeとの間で各種制御情報のやり取りを実施する。各種制御情報の中には、ネットワーク制御装置が統括する範囲に属する各End Stationからの、情報パケット送信周期、容量、5GSへの到着タイミング、トラフィックパターンなどの情報が含まれる。なお、ネットワーク制御装置が統括する範囲は、ドメインとも呼ばれる。In FIG. 3, user data on the U-plane is sent to the (R)AN (Radio) Access Network (R-AN), which corresponds to a base station, via the UPF (User Plane Function) in the core device, and is then transmitted to the UE (User Equipment), which is a terminal device, via a wireless line. The UPF includes the NW-TT. The (R)AN corresponds to the gNB in FIG. 2. The U-plane is transmitted to the TSN End Station on the UE side after the synchronization process is performed by the DS-TT connected to the UE. To achieve time-synchronized communication, complex control is required, such as stabilizing the delay time, ensuring periodicity, and securing transmission capacity. The delay time also includes the residence time in the 5GS or individual devices. The same applies hereafter. The external network is provided with a network control device that controls the time-synchronized communication, and the network control device exchanges various control information with the C-plane, which is the control layer of the 5GS. The various types of control information include information such as an information packet transmission period, capacity, arrival timing to 5GS, and traffic pattern from each end station belonging to the range controlled by the network control device. The range controlled by the network control device is also called a domain.

図3に示すTSN-AF(Time Sensitive Network-Application Function)またはNEF(Network Exposure Function)は、ネットワーク制御装置とのインタフェースを担い、必要な情報を蓄積し、5GSの各機能へ通知する。SMF(Session Management Function)およびPCF(Policy Control Function)は、External networkと5GSとのクロックオフセットを監視して、そのずれを補正するような処理を行う。3GPP TS23.501 V17.2.0(2021-09)のFigure5.27.2-1では、TSCのパケットを制御するための情報として図4に示すTSCAI(Time Sensitive Communication Assistance Information)が規定されている。図4は、5GSでやりとりされる制御情報の例を示す図である。制御情報には、UEとUPFとの間の情報伝送を行うパスである各セッションの伝送方向、伝送周期、パケットの到着タイミング、End stationで制御が停止するまでの余裕時間に相当する情報であるSurvival Timeなどが含まれる。TSCAIの一部の情報は、AMF(Access and Mobility Management Function)から(R)ANおよびUEに渡され、無線伝送のスケジューリングに用いられる。TSCAIの情報を(R)ANのスケジューリングに利用する例は、前述の特許文献1の段落0058にも開示されている。 The TSN-AF (Time Sensitive Network-Application Function) or NEF (Network Exposure Function) shown in Figure 3 interfaces with the network control device, accumulates necessary information, and notifies each 5GS function. The SMF (Session Management Function) and PCF (Policy Control Function) monitor the clock offset between the external network and 5GS and perform processing to correct the deviation. Figure 5.27.2-1 of 3GPP TS23.501 V17.2.0 (2021-09) specifies TSCAI (Time Sensitive Communication Assistance Information) shown in Figure 4 as information for controlling TSC packets. Figure 4 is a diagram showing an example of control information exchanged in 5GS. The control information includes the transmission direction of each session, which is a path for transmitting information between the UE and the UPF, the transmission period, the arrival timing of the packet, and the survival time, which is information corresponding to the margin time until the control is stopped at the end station. A part of the information of the TSCAI is passed from the AMF (Access and Mobility Management Function) to the (R)AN and the UE, and is used for scheduling of wireless transmission. An example of using the information of the TSCAI for scheduling of the (R)AN is also disclosed in paragraph 0058 of the above-mentioned Patent Document 1.

このような構成において、External networkのネットワーク制御装置は、End station間の時刻同期型通信を実現するため、各部の遅延時間を把握しておく必要がある。5GSが担う仮想TSNブリッジも、遅延時間が一定となるよう期待される。しかしながら、5GSは複数のUEを収容し、多様なQoS(Quality of Service)の通信サービスを提供している。このため、TSCAIで提供される時刻関連情報があったとしても、スケジューリングの関係上、必ずしも一定の遅延時間で情報伝送を実現することはできない。一例としては、NW-TTおよびDS-TTが出力バッファを実装し、(R)ANとUEとの間の遅延揺らぎを出力バッファで吸収することが可能である。前述のように、TSCAIの事前情報によって(R)ANはトラフィックパターンを把握して、遅延揺らぎが小さくなるようスケジューリングができるため、若干の遅延時間マージンを確保すれば、出力バッファで5GSの滞留時間、すなわち遅延時間を一定化することが可能となる。In such a configuration, the network control device of the external network needs to know the delay time of each part in order to realize time-synchronized communication between end stations. The virtual TSN bridge supported by 5GS is also expected to have a constant delay time. However, 5GS accommodates multiple UEs and provides communication services with various QoS (Quality of Service). For this reason, even if there is time-related information provided by TSCAI, information transmission cannot necessarily be realized with a constant delay time due to scheduling. As an example, the NW-TT and DS-TT can implement output buffers and absorb delay fluctuations between the (R)AN and the UE with the output buffer. As mentioned above, the (R)AN can know the traffic pattern based on the advance information of TSCAI and schedule to reduce delay fluctuations, so if a small delay time margin is secured, it is possible to constant the residence time of 5GS, i.e., the delay time, in the output buffer.

図2および図3は(R)ANとUEとの間の無線通信を活用してTSCサービスを実現する例であったが、無線通信技術の高度化に伴って、様々なネットワーク構成が構築できるようになってきている。図5は、図2および図3に示す各装置を、端末装置間通信を想定した時刻同期ネットワークに適用した構成例を示す図である。図5では、5GSのコア装置、gNBまたは(R)ANである基地局、およびNW-TTを1つの構成としてコア装置/基地局/NW-TTと表記し、図2および図3のUEである移動局およびDS-TTを1つの構成として移動局/DS-TTと表記している。また、図2に示すEnd stationをESと略して表記している。図5に示すネットワークにおいて、端末装置間通信とは、移動局間の通信である。図5に示すネットワークでは、基地局に直接接続される移動局によって移動局間無線TSC網が構築され、基地局に接続されるネットワーク側有線TSC網が構築され、移動局、リレー移動局、またはリモート移動局に接続されるESによって移動局側有線TSC網が構築されている。 Figures 2 and 3 show examples of implementing TSC services by utilizing wireless communication between (R)AN and UE, but with the advancement of wireless communication technology, various network configurations can now be constructed. Figure 5 shows an example of a configuration in which the devices shown in Figures 2 and 3 are applied to a time synchronization network assuming communication between terminal devices. In Figure 5, the 5GS core device, the base station which is a gNB or (R)AN, and the NW-TT are expressed as a single configuration as core device/base station/NW-TT, and the mobile station which is a UE in Figures 2 and 3 and the DS-TT are expressed as a single configuration as mobile station/DS-TT. In addition, the End station shown in Figure 2 is abbreviated as ES. In the network shown in Figure 5, communication between terminal devices is communication between mobile stations. In the network shown in FIG. 5, a wireless TSC network between mobile stations is established by mobile stations directly connected to a base station, a wired TSC network on the network side is established connected to the base station, and a wired TSC network on the mobile station side is established by ESs connected to mobile stations, relay mobile stations, or remote mobile stations.

図2および図3の例では、基地局および移動局の無線インタフェースを用いてTSC網が構築されていた。基地局の配下に直接接続している移動局については、基地局が送信タイミングのスケジューリングを行うため、ある程度遅延時間の一定化が期待できる。一方、図5の右下の部分に示すように、移動局間の直接通信機能を活用して局所的な移動局間の無線TSC網を構築することができる。このような局所的なネットワークを構成する移動局については、基地局とユーザデータの伝送が可能な移動局、制御チャネルだけがつながっている移動局、金属箱の中などにあって完全に基地局のカバレッジから外れた移動局など様々な状況の移動局が考えられる。このようなケースにおいて、基地局との間でユーザデータの伝送が不可能なリモート移動局は、基地局の配下のネットワーク側有線TSC網と連携を行う場合、基地局とユーザデータの伝送が可能な移動局をリレー移動局として、TSC網間の時刻同期型通信を実現する。 In the examples of Figures 2 and 3, the TSC network was constructed using the wireless interfaces of the base station and the mobile station. For mobile stations directly connected to the base station, the base station schedules the transmission timing, so a certain degree of consistency in delay time can be expected. On the other hand, as shown in the lower right part of Figure 5, a local wireless TSC network between mobile stations can be constructed by utilizing the direct communication function between mobile stations. For the mobile stations that make up such a local network, there are various mobile stations in various situations, such as a mobile station that can transmit user data to the base station, a mobile station that is connected only to the control channel, and a mobile station that is completely outside the coverage of the base station inside a metal box. In such a case, when a remote mobile station that cannot transmit user data to the base station cooperates with a network-side wired TSC network under the base station, a mobile station that can transmit user data to the base station is used as a relay mobile station to realize time-synchronized communication between the TSC networks.

前述のように、UEすなわち移動局間の直接通信機能は3GPPにおいてSLと呼ばれる機能に相当する。図6は、5GSで端末装置である移動局間の直接通信機能を利用する際のフレームフォーマットの例を示す図である。基地局-移動局間通信と併用する場合、SLにはUL(UpLink)リソースの一部が割り当てられる。SLに割り当て可能なリソースは、SL Resource Poolと呼ばれる時間および周波数範囲で指定される領域である。この領域は、時間的に見て相当に離散的に配置される可能性がある。As mentioned above, the direct communication function between UEs, i.e. mobile stations, corresponds to the function called SL in 3GPP. Figure 6 is a diagram showing an example of a frame format when using the direct communication function between mobile stations, which are terminal devices, in 5GS. When used in conjunction with base station-mobile station communication, a portion of the UL (UpLink) resources is allocated to the SL. The resources that can be allocated to the SL are an area specified by a time and frequency range called the SL Resource Pool. This area can be arranged quite discretely in terms of time.

SLにおけるリソース割り当ては、必ずしも基地局のスケジューラから指示されるものではなく、各移動局が周辺移動局のリソース利用状況を見ながら自律分散的にリソースを選択する。図7は、リレー機能を使用した場合のリソース割り当て例を示す図である。図7では、1フレームのフレーム長を10msとし、スロット長を0.5msとした例を示している。基地局とリレー移動局との間のDL(DownLink)に割り当てるリソースを丸、リレー移動局とリモート移動局との間のSLに割り当てるリソースを四角で示している。前述のように、DLリソースについては、基地局のスケジューラがTSCAIに基づいて遅延揺らぎが小さくなるように割り当てを行う。一方、SLで用いられるリソースについては、移動局が自律的に選択を行うため、周辺の移動局の通信状況によっては大きく遅延量が変化する可能性がある。 The resource allocation in SL is not necessarily instructed by the scheduler of the base station, but each mobile station selects resources in an autonomous and distributed manner while observing the resource usage status of surrounding mobile stations. Figure 7 is a diagram showing an example of resource allocation when the relay function is used. In Figure 7, an example is shown in which the frame length of one frame is 10 ms and the slot length is 0.5 ms. The resources allocated to DL (DownLink) between the base station and the relay mobile station are shown as circles, and the resources allocated to SL between the relay mobile station and the remote mobile station are shown as squares. As mentioned above, the scheduler of the base station allocates DL resources based on TSCAI so that the delay fluctuation is small. On the other hand, the resources used in SL are selected autonomously by the mobile station, so the delay amount may change significantly depending on the communication status of the surrounding mobile stations.

また、3GPPの規格では、SLで用いられるリソースは、一定の時間で再選択を行うことが義務付けられている。図7は、あるパケットの伝送に遅延時間Tdの時間を要しているとして、リソース再選択に伴ってSLの割り当て位置が変化し、次のパケットの伝送では遅延時間Tdに短縮した例を示している。これは、ネットワーク全体から見ると、5GSでの遅延時間、すなわちTSN仮想ブリッジでの遅延時間が離散的に変化したことになって、時刻同期型通信サービスに大きな影響を与える。遅延時間の最悪値を計算してTSNトランスレータがデータ信号を長時間滞留することが可能なバッファを備えることも可能であるが、遅延時間の変動量が基地局-移動局間通信と比較して増大するため、ネットワークの効率を大幅に劣化させることになる。 In addition, the 3GPP standard requires that resources used in SL be reselected at a fixed time. Figure 7 shows an example in which a delay time Td 1 is required for the transmission of a certain packet, and the allocation position of SL changes with resource reselection, shortening the delay time to Td 2 for the transmission of the next packet. From the perspective of the entire network, this results in a discrete change in the delay time in 5GS, i.e., the delay time in the TSN virtual bridge, which has a significant impact on time-synchronized communication services. It is possible to calculate the worst value of the delay time and provide a buffer that allows the TSN translator to hold a data signal for a long time, but the amount of variation in the delay time increases compared to communication between a base station and a mobile station, which significantly deteriorates the efficiency of the network.

そのため、本実施の形態では、SLの通信を行うことで5GSでの遅延時間が変動した場合でも、効率良く時刻同期型通信を行う通信システム20について説明する。 Therefore, in this embodiment, we describe a communication system 20 that efficiently performs time-synchronized communication even when the delay time in 5GS varies due to SL communication.

図1に示す個々の装置の説明に戻る。なお、図1に示すリレー移動局13は図5に示すリレー移動局に相当し、図1に示すリモート移動局14は図5に示すリモート移動局に相当するものである。図1に示す通信システム20は、図5に示す時刻同期ネットワークの一部を構成する通信システムである。Returning to the explanation of the individual devices shown in Figure 1, the relay mobile station 13 shown in Figure 1 corresponds to the relay mobile station shown in Figure 5, and the remote mobile station 14 shown in Figure 1 corresponds to the remote mobile station shown in Figure 5. The communication system 20 shown in Figure 1 is a communication system that constitutes part of the time synchronization network shown in Figure 5.

コア装置11は、時刻同期部111と、ネットワーク機能部112と、を備える。時刻同期部111は、コア装置11において、5GSのTSCサービスを提供するTSC-AF、TSN-AFなどであり、時刻同期サービスを行う。ネットワーク機能部112は、コア装置11において、ネットワーク機能を提供する5GS外とのインタフェースを提供するNEF(Network Exposure Function)、TSCTSF(Time Sensitive Communication and Time Synchronization Function)などを含む。The core device 11 comprises a time synchronization unit 111 and a network function unit 112. The time synchronization unit 111 is a TSC-AF, TSN-AF, etc. that provides 5GS TSC services in the core device 11, and performs time synchronization services. The network function unit 112 includes a NEF (Network Exposure Function), TSCTSF (Time Sensitive Communication and Time Synchronization Function), etc. that provide an interface with outside 5GS that provides network functions in the core device 11.

基地局12は、基地局制御部121と、基地局無線部122と、を備える。基地局制御部121は、基地局12において、MAC(Media Access Control)、スケジューラ機能などを提供する。基地局制御部121は、直接的に通信が可能な移動局であるリレー移動局13との通信においてリソースの割り当てを行い、割り当てたリソースのうち時間についての情報を遅延時間の情報としてネットワーク制御装置10に通知する。基地局無線部122は、基地局12において、アナログ部などの高周波素子、無線信号処理部などが含まれ、無線通信機能を提供する。基地局無線部122は、直接的に通信が可能な移動局であるリレー移動局13との間で通信を行う。 The base station 12 includes a base station control unit 121 and a base station radio unit 122. The base station control unit 121 provides functions such as MAC (Media Access Control) and scheduler functions in the base station 12. The base station control unit 121 allocates resources for communication with the relay mobile station 13, which is a mobile station with which direct communication is possible, and notifies the network control device 10 of time information of the allocated resources as delay time information. The base station radio unit 122 includes high-frequency elements such as analog units and radio signal processing units in the base station 12, and provides wireless communication functions. The base station radio unit 122 communicates with the relay mobile station 13, which is a mobile station with which direct communication is possible.

リレー移動局13は、時刻同期部131と、移動局制御部132と、移動局無線部133と、を備える。時刻同期部131は、リレー移動局13において、5GSのTSCサービスを提供するTSC-AF、TSN-AFなどであり、時刻同期サービスを行う。移動局制御部132は、リレー移動局13において、リソース確保、MAC機能などを提供する。移動局制御部132は、他の移動局であるリモート移動局14との間のSLの通信用のリソースの割り当てを行い、割り当てたリソースのうち時間についての情報を遅延時間の情報としてネットワーク制御装置10に通知する。移動局無線部133は、リレー移動局13において、アナログ部などの高周波素子、無線信号処理部などが含まれ、無線通信機能を提供する。移動局無線部133は、他の移動局であるリモート移動局14との間で通信を行い、直接通信が可能な基地局12との間で通信を行う。The relay mobile station 13 includes a time synchronization unit 131, a mobile station control unit 132, and a mobile station radio unit 133. The time synchronization unit 131 is a TSC-AF, TSN-AF, etc. that provides 5GS TSC services in the relay mobile station 13, and performs time synchronization services. The mobile station control unit 132 provides resource reservation, MAC functions, etc. in the relay mobile station 13. The mobile station control unit 132 allocates resources for SL communication with the remote mobile station 14, which is another mobile station, and notifies the network control device 10 of time information of the allocated resources as delay time information. The mobile station radio unit 133 includes high-frequency elements such as analog units, radio signal processing units, etc. in the relay mobile station 13, and provides wireless communication functions. The mobile station radio unit 133 communicates with the remote mobile station 14, which is another mobile station, and communicates with the base station 12 with which direct communication is possible.

リモート移動局14は、時刻同期部141と、移動局制御部142と、移動局無線部143と、を備える。時刻同期部141は、リモート移動局14において、5GSのTSCサービスを提供するTSC-AF、TSN-AFなどであり、時刻同期サービスを行う。移動局制御部142は、リモート移動局14において、リソース確保、MAC機能などを提供する。移動局制御部142は、他の移動局であるリレー移動局13との間のSLの通信用のリソースの割り当てを行い、割り当てたリソースのうち時間についての情報を遅延時間の情報としてネットワーク制御装置10に通知する。移動局無線部143は、リモート移動局14において、アナログ部などの高周波素子、無線信号処理部などが含まれ、無線通信機能を提供する。移動局無線部143は、他の移動局であるリレー移動局13との間で通信を行う。The remote mobile station 14 includes a time synchronization unit 141, a mobile station control unit 142, and a mobile station radio unit 143. The time synchronization unit 141 is a TSC-AF, TSN-AF, etc. that provides 5GS TSC services in the remote mobile station 14, and performs time synchronization services. The mobile station control unit 142 provides resource reservation, MAC functions, etc. in the remote mobile station 14. The mobile station control unit 142 allocates resources for SL communication with the relay mobile station 13, which is another mobile station, and notifies the network control device 10 of time information among the allocated resources as delay time information. The mobile station radio unit 143 includes high-frequency elements such as analog units, radio signal processing units, etc. in the remote mobile station 14, and provides wireless communication functions. The mobile station radio unit 143 communicates with the relay mobile station 13, which is another mobile station.

通信システム20の動作について説明する。実施の形態1では、通信システム20が、図5に示すリレー移動局に相当するリレー移動局13を介して、図5に示すリモート移動局に相当するリモート移動局14をドメインに含む構成を想定する。ネットワーク制御装置10は、5GSが担う仮想TSNブリッジを含む時刻同期ネットワークの各部の特性を把握し、各部の遅延時間、伝送容量などの設定を行うとともに、配下のドメインに属するEnd stationに対して帯域割り当て、送信タイミング指示などを行う。すなわち、ネットワーク制御装置10は、リソースの割り当てを行って遅延時間の情報を通知した装置以外の装置に対して送信タイミングを指示する。遅延時間の情報を通知した装置以外の装置については、図1に示す基地局12、リレー移動局13、リモート移動局14などの他、図5に示すNW-TT、DS-TT、ESなどを含めてもよい。このように、ネットワーク制御装置10は、基地局12などから通知された遅延時間の情報を用いて、時刻同期ネットワークを統括する。The operation of the communication system 20 will be described. In the first embodiment, the communication system 20 is assumed to have a configuration in which the remote mobile station 14 corresponding to the remote mobile station shown in FIG. 5 is included in the domain via the relay mobile station 13 corresponding to the relay mobile station shown in FIG. 5. The network control device 10 grasps the characteristics of each part of the time synchronization network including the virtual TSN bridge carried by 5GS, sets the delay time and transmission capacity of each part, and performs band allocation and transmission timing instructions for the end stations belonging to the domain under control. That is, the network control device 10 performs resource allocation and instructs transmission timing to devices other than the device that notified the delay time information. Devices other than the device that notified the delay time information may include the base station 12, relay mobile station 13, remote mobile station 14, etc. shown in FIG. 1, as well as the NW-TT, DS-TT, ES, etc. shown in FIG. 5. In this way, the network control device 10 uses the delay time information notified from the base station 12, etc. to manage the time synchronization network.

コア装置11の時刻同期部111は、5GSをTSNブリッジとして動作させるための各種設定、情報収集などを行う。時刻同期部111は、ネットワーク制御装置10にTSNブリッジとしての各種パラメータを提供するとともに、ネットワーク制御装置10から設定パラメータ、時刻同期トラフィックの情報を受け取り、ネットワーク機能部112を介してNW-TT、DS-TTなどを含めた5GSの設定を行う。なお、各種パラメータには、例えば、予想される遅延時間、伝送容量、QoSなどが含まれ、時刻同期トラフィックの情報には、例えば、到着タイミング、伝送周期、QoSなどが含まれる。コア装置11のネットワーク機能部112は、時刻同期部111からの情報に基づいて、5GS内の各種設定、通知、セッション管理、TSCのストリーム管理などを行うとともに、5GS内の情報を収集して時刻同期部111、ネットワーク制御装置10などに開示する。なお、ネットワーク制御装置10およびコア装置11における各種の設定、管理などの範囲は多岐に渡るため、ここでは規定しない。詳細については、前述の3GPP TS23.501 V17.2.0(2021-09)の他、3GPP TS23.502 V17.2.1(2021-09)、3GPP TS23.503 V17.2.0(2021-09)などに記載されている。The time synchronization unit 111 of the core device 11 performs various settings and information collection for operating the 5GS as a TSN bridge. The time synchronization unit 111 provides various parameters as a TSN bridge to the network control device 10, receives setting parameters and time synchronization traffic information from the network control device 10, and performs 5GS settings including NW-TT, DS-TT, etc. via the network function unit 112. The various parameters include, for example, expected delay time, transmission capacity, QoS, etc., and the time synchronization traffic information includes, for example, arrival timing, transmission period, QoS, etc. The network function unit 112 of the core device 11 performs various settings, notifications, session management, TSC stream management, etc. within the 5GS based on the information from the time synchronization unit 111, and collects information within the 5GS and discloses it to the time synchronization unit 111, the network control device 10, etc. Note that the range of various settings and management in the network control device 10 and the core device 11 is wide, so they are not specified here. For details, see the aforementioned 3GPP TS23.501 V17.2.0 (2021-09), as well as 3GPP TS23.502 V17.2.1 (2021-09), 3GPP TS23.503 V17.2.0 (2021-09), etc.

基地局12において、基地局制御部121および基地局無線部122は、コア装置11からの指示に基づいて、スケジューリング、リソース割り当てなどを行うとともに、リレー移動局13との情報伝送を行う。In the base station 12, the base station control unit 121 and the base station radio unit 122 perform scheduling, resource allocation, etc. based on instructions from the core device 11, and transmit information with the relay mobile station 13.

リレー移動局13の時刻同期部131は、コア装置11の時刻同期部111と連携して5GS内の時刻同期型通信サービスを実現する。また、時刻同期部131は、移動局制御部132に対して各種の情報を提供し、設定パラメータの決定、情報収集などを実施する。移動局制御部132は、基地局12とリレー移動局13との間のDLおよびULにおける情報伝送を制御するとともに、SL用のリソース確保、伝送制御などを行う。移動局無線部133は、移動局制御部132からの指示に基づいて、無線伝送を行う。The time synchronization unit 131 of the relay mobile station 13 cooperates with the time synchronization unit 111 of the core device 11 to realize a time-synchronized communication service within 5GS. The time synchronization unit 131 also provides various information to the mobile station control unit 132, and determines setting parameters and collects information. The mobile station control unit 132 controls information transmission in DL and UL between the base station 12 and the relay mobile station 13, and also secures resources for SL and controls transmission. The mobile station radio unit 133 performs radio transmission based on instructions from the mobile station control unit 132.

リモート移動局14の時刻同期部141は、コア装置11の時刻同期部111と連携して5GS内の時刻同期型通信サービスを実現する。また、時刻同期部141は、移動局制御部142に対して各種の情報を提供し、設定パラメータの決定、情報収集などを実施する。移動局制御部142は、リレー移動局13とリモート移動局14との間のSLにおける情報伝送を制御するとともに、SL用のリソース確保、伝送制御などを行う。移動局無線部143は、移動局制御部142からの指示に基づいて、無線伝送を行う。The time synchronization unit 141 of the remote mobile station 14 cooperates with the time synchronization unit 111 of the core device 11 to realize a time-synchronized communication service within 5GS. The time synchronization unit 141 also provides various information to the mobile station control unit 142, and performs operations such as determining setting parameters and collecting information. The mobile station control unit 142 controls information transmission in the SL between the relay mobile station 13 and the remote mobile station 14, and also secures resources for the SL and performs transmission control. The mobile station radio unit 143 performs radio transmission based on instructions from the mobile station control unit 142.

時刻同期型通信は、一般的に周期的な制御に用いられるため、例えば、10ms毎に情報を送るといったトラフィックパターンとなる。これに対応し、5GSでは、周期的に送信リソースを確保するSPS(Semi Persistent Scheduling)と呼ばれる機能が実装されている。これは、例えば、図7で示したようにフレーム内で定常的に送信リソースを確保するものである。これにより、5GSは、遅延時間がある程度一定化し、安定した時刻同期型通信を実現できる。ここで、基地局12からリモート移動局14方向のダウンリンク方向の情報伝送において、分散型のリソース割り当てでは、リレー移動局13の移動局制御部132がSLリソース割り当てを担う。分散型のリソース割り当ては、例えば、3GPP TR37.985 V16.0.0(2020-06)の6.3.2章記載のリソース割り当てMode2などである。周辺電波環境の変動など様々な理由によって、移動局制御部132において、SLリソースの時間軸での割り当て位置が変更される場合がある。このとき、移動局制御部132は、ネットワーク制御装置10に対して、5GSの遅延時間の変更、または5GS内の滞留時間の変更を通知する。移動局制御部132からネットワーク制御装置10への通知方法については、以下のような様々な手法が考えられる。 Time-synchronized communication is generally used for periodic control, so for example, the traffic pattern is such that information is sent every 10 ms. In response to this, 5GS implements a function called SPS (Semi Persistent Scheduling) that periodically secures transmission resources. This is, for example, as shown in FIG. 7, to constantly secure transmission resources within a frame. As a result, 5GS can achieve stable time-synchronized communication with a certain degree of stability in delay time. Here, in the case of information transmission in the downlink direction from the base station 12 to the remote mobile station 14, in distributed resource allocation, the mobile station control unit 132 of the relay mobile station 13 is responsible for SL resource allocation. Distributed resource allocation is, for example, resource allocation Mode 2 described in Chapter 6.3.2 of 3GPP TR37.985 V16.0.0 (2020-06). For various reasons such as fluctuations in the surrounding radio wave environment, the allocation position of the SL resource on the time axis may be changed in the mobile station control unit 132. At this time, the mobile station control unit 132 notifies the network control device 10 of the change in the 5GS delay time or the change in the residence time in the 5GS. As a method of notifying the network control device 10 from the mobile station control unit 132, various methods such as the following can be considered.

1.移動局制御部132は、従来の時間軸上のSLリソース割り当て位置に対する相対的な時間差を通知する。相対的な時間差とは、例えば、時間、またはスロット数などである。具体的には、5GSの遅延時間がXXミリ秒増加、または減少するというものであり、図7のTd-Tdに相当する。
2.移動局制御部132は、新たに確保したリソースのスロット番号を通知する。移動局制御部132は、例えば、絶対的な番号、またはフレーム先頭からの相対的なスロット位置を通知する。
3.移動局制御部132は、リソースプール内のスロット位置情報を通知する。
1. The mobile station control unit 132 notifies the relative time difference with respect to the SL resource allocation position on the conventional time axis. The relative time difference is, for example, time or the number of slots. Specifically, the 5GS delay time increases or decreases by XX milliseconds, which corresponds to Td 1 -Td 2 in FIG. 7.
2. The mobile station control unit 132 notifies the slot number of the newly secured resource. For example, the mobile station control unit 132 notifies an absolute number or a relative slot position from the beginning of the frame.
3. The mobile station control unit 132 reports slot position information within the resource pool.

また、最終的にはネットワーク制御装置10へ遅延時間の変更が通知されることになるが、一般的には、コア装置11のネットワーク機能部112を介して伝達されることが多い。すなわち、リレー移動局13の移動局制御部132から基地局12を介してコア装置11のネットワーク機能部112に遅延時間の変更の情報が伝達され、ネットワーク機能部112から、外部ネットワーク上のネットワーク制御装置10に遅延時間の変更の情報が通知される。ネットワーク制御装置10は、遅延時間の変更の情報に基づいて、対応するTSNブリッジの遅延時間情報を更新し、時刻同期ネットワークの再構成、パラメータ調整などを行う。 Finally, the change in delay time is notified to the network control device 10, but generally, this is transmitted via the network function unit 112 of the core device 11. That is, information on the change in delay time is transmitted from the mobile station control unit 132 of the relay mobile station 13 to the network function unit 112 of the core device 11 via the base station 12, and the network function unit 112 notifies the network control device 10 on the external network of the change in delay time. Based on the information on the change in delay time, the network control device 10 updates the delay time information of the corresponding TSN bridge, and performs reconfiguration of the time synchronization network, parameter adjustment, etc.

具体的な遅延時間の変動の通知例を示す。図8は、実施の形態1に係る通信システム20におけるSLの送信タイミングの変化の例を示す第1の図である。SPSでは、SLのリソースの割り当て周期Resource Reservation Periodである送信周期Prsvpが規定されている。移動局制御部132は、一度SLのリソースを割り当てると一定期間は送信周期Prsvp毎にSLのリソースを確保する。リソース再選択を行う場合、移動局制御部132は、できるだけ遅延時間の変動の少ないリソースを探索するが、特にトラフィック量が多い場合には希望のリソースが得られない可能性が生じる。図8の例では、リソース再選択時にΔTだけ後ろのリソースが選択された例を示している。この後は次のリソース再選択まで、移動局制御部132は、Prsvp周期でリソースを割り当てる。これにより、時刻Tのときの5GS内遅延時間と比較して、リソース再選択後の5GS内遅延時間はΔTだけ長くなる。移動局制御部132は、5GS内遅延時間の離散的な変化量ΔTに相当する情報をネットワーク制御装置10、コア装置11のネットワーク機能部112などに通知する。変化量ΔTに相当する情報の単位は、スロット数、ミリ秒など時間を表すものであれば、特に限定されない。 A specific example of notification of delay time fluctuation is shown. FIG. 8 is a first diagram showing an example of change in SL transmission timing in the communication system 20 according to the first embodiment. In SPS, a transmission period P rsvp , which is a resource allocation period for SL, is specified. Once the mobile station control unit 132 allocates SL resources, the mobile station control unit 132 secures SL resources for a certain period of time at each transmission period P rsvp . When performing resource reselection, the mobile station control unit 132 searches for resources with as little delay time fluctuation as possible, but there is a possibility that the desired resource cannot be obtained, especially when the traffic volume is high. In the example of FIG. 8, an example is shown in which a resource that is ΔT 1 behind is selected at the time of resource reselection. After this, the mobile station control unit 132 allocates resources at a P rsvp period until the next resource reselection. As a result, the 5GS delay time after resource reselection is longer by ΔT 1 than the 5GS delay time at time T 0 . The mobile station control unit 132 notifies the network control device 10, the network function unit 112 of the core device 11, and the like of information corresponding to the discrete amount of change ΔT1 in the intra-5GS delay time. The unit of the information corresponding to the amount of change ΔT1 is not particularly limited as long as it represents time, such as the number of slots or milliseconds.

図9は、実施の形態1に係る通信システム20におけるSLの送信タイミングの変化の例を示す第2の図である。図9は、リソース割り当ての変化を図8とは異なる視点で示したものである。全ての基地局12は、GPS(Global Positioning System)の時刻に同期しており、共通のフレーム先頭タイミングを持っている。3GPPでは、フレーム長を10msと規定している。一方で、スロット長はサブキャリア幅により変動する。図9はスロット長=0.5msの例を示したものであり、この場合、1フレームは20スロットで構成される。図9の黒四角で示したSLリソースの位置は、フレーム先頭からのスロット番号で表すこともできる。特に、SPSの送信周期Prsvpがフレーム長の整数倍またはフレーム長の整数分の1の場合、SLのスロットとして同じスロット番号が割り当てられる。リソース再選択時にそれまでのスロット番号とは異なるタイミングのスロットを割り当てた場合、移動局制御部132は、遅延差分ΔTに相当する時間情報を通知する。時間情報の単位は、スロット数、時間など、特に限定されない。図9のケースでは、移動局制御部132は、差分情報を通知するのではなく、割り当てたスロットのスロット番号を通知することも可能である。 FIG. 9 is a second diagram showing an example of a change in the transmission timing of the SL in the communication system 20 according to the first embodiment. FIG. 9 shows the change in resource allocation from a different perspective than FIG. 8. All base stations 12 are synchronized with the time of the Global Positioning System (GPS) and have a common frame start timing. In 3GPP, the frame length is specified as 10 ms. On the other hand, the slot length varies depending on the subcarrier width. FIG. 9 shows an example of a slot length = 0.5 ms, in which case, one frame is composed of 20 slots. The position of the SL resource shown by the black square in FIG. 9 can also be expressed by the slot number from the frame start. In particular, when the transmission period Prsvp of the SPS is an integer multiple of the frame length or an integer fraction of the frame length, the same slot number is assigned as the slot of the SL. When a slot with a timing different from that of the previous slot number is assigned at the time of resource reselection, the mobile station control unit 132 notifies time information corresponding to the delay difference ΔT2 . The unit of the time information is not particularly limited to the number of slots, time, etc. In the case of FIG. 9, the mobile station control unit 132 can also notify the slot number of the allocated slot instead of notifying the difference information.

なお、ここではリレー移動局13の移動局制御部132によるSLリソースの割り当てについて説明したが、基地局12の基地局制御部121がDLおよびULにおいてSPSとして割り当てるDLおよびULのリソースについても同様の事象が生じることになる。Note that, although we have explained here the allocation of SL resources by the mobile station control unit 132 of the relay mobile station 13, a similar phenomenon will occur with respect to the DL and UL resources that the base station control unit 121 of the base station 12 allocates as SPS in the DL and UL.

リモート移動局14から基地局12へのアップリンク方向への時刻同期型通信では、SLリソースの割り当てはリモート移動局14の移動局制御部142が担う。ダウンリンク方向の場合と同様、アップリンク方向でもSLリソースの割り当て位置が変更になる場合、5GSの遅延時間が離散的に変化する。この場合、リモート移動局14の移動局制御部142が、5GSの遅延時間の変更などの同様の情報を、ネットワーク制御装置10、またはコア装置11のネットワーク機能部112に通知する。これらの遅延時間の情報は、リモート移動局14の移動局制御部142から、リモート移動局14の時刻同期部141、リレー移動局13の時刻同期部131などを経由して通知されても構わない。In time-synchronized communication in the uplink direction from the remote mobile station 14 to the base station 12, the allocation of SL resources is handled by the mobile station control unit 142 of the remote mobile station 14. As in the case of the downlink direction, when the allocation position of the SL resources is changed in the uplink direction, the 5GS delay time changes discretely. In this case, the mobile station control unit 142 of the remote mobile station 14 notifies the network control device 10 or the network function unit 112 of the core device 11 of similar information such as the change in the 5GS delay time. The delay time information may be notified from the mobile station control unit 142 of the remote mobile station 14 via the time synchronization unit 141 of the remote mobile station 14, the time synchronization unit 131 of the relay mobile station 13, etc.

また、図5に示す構成において全ての移動局、すなわち本実施の形態における全ての移動局が基地局12と通信可能であって基地局12と移動局との間で制御チャネルが直接確立している場合、SLのリソース割り当てを基地局12が行う、3GPP TR37.985 V16.0.0(2020-06)の6.3.2章記載のリソース割り当てMode1が利用可能である。この場合、基地局12の基地局制御部121が、基地局12とリレー移動局13との間のDLおよびULのリソース割り当てに加え、リレー移動局13とリモート移動局14との間のSLのリソース割り当ても実施する。この場合、DLおよびULのリソース割り当ての変更に伴う遅延時間の変更、SLのリソース割り当ての変更に伴う遅延時間の変更などの情報について、基地局12の基地局制御部121が、Mode1の場合と同様の情報をネットワーク制御装置10、またはコア装置11のネットワーク機能部112に通知する。 In addition, in the configuration shown in FIG. 5, when all mobile stations, that is, all mobile stations in this embodiment, can communicate with the base station 12 and a control channel is directly established between the base station 12 and the mobile stations, the resource allocation Mode 1 described in Chapter 6.3.2 of 3GPP TR37.985 V16.0.0 (2020-06) in which the base station 12 allocates SL resources can be used. In this case, the base station control unit 121 of the base station 12 allocates SL resources between the relay mobile station 13 and the remote mobile station 14 in addition to the DL and UL resource allocation between the base station 12 and the relay mobile station 13. In this case, the base station control unit 121 of the base station 12 notifies the network control device 10 or the network function unit 112 of the core device 11 of information similar to that in the case of Mode 1, such as changes in delay time associated with changes in DL and UL resource allocation, and changes in delay time associated with changes in SL resource allocation.

実施の形態1における基地局12、リレー移動局13、およびリモート移動局14が遅延時間の情報を通知する動作を、フローチャートを用いて説明する。ここではリレー移動局13を例にして説明するが、基地局12およびリモート移動局14も同様の動作となる。図10は、実施の形態1に係るリレー移動局13が遅延時間の情報を通知する動作を示すフローチャートである。リレー移動局13において、移動局制御部132は、基地局12またはリモート移動局14との通信のためにリソース割り当てを実施、またはリソースの再割り当てを実施した場合(ステップS1:Yes)、ネットワーク制御装置10に対して遅延時間の情報を通知する(ステップS2)。移動局制御部132からネットワーク制御装置10への具体的な通知方法は前述の通りである。移動局制御部132は、基地局12またはリモート移動局14との通信のためにリソース割り当てを実施せず、リソースの再割り当ても実施していない場合(ステップS1:No)、図10に示すフローチャートの動作を終了する。なお、移動局制御部132は、定期的に図10に示すフローチャートの動作を行うものとする。 The operation of the base station 12, the relay mobile station 13, and the remote mobile station 14 in the first embodiment to notify the delay time information will be described using a flowchart. Here, the relay mobile station 13 will be described as an example, but the base station 12 and the remote mobile station 14 operate in the same manner. FIG. 10 is a flowchart showing the operation of the relay mobile station 13 in the first embodiment to notify the delay time information. In the relay mobile station 13, when the mobile station control unit 132 performs resource allocation or resource reallocation for communication with the base station 12 or the remote mobile station 14 (step S1: Yes), the mobile station control unit 132 notifies the network control device 10 of the delay time information (step S2). The specific notification method from the mobile station control unit 132 to the network control device 10 is as described above. When the mobile station control unit 132 does not perform resource allocation or resource reallocation for communication with the base station 12 or the remote mobile station 14 (step S1: No), the mobile station control unit 132 ends the operation of the flowchart shown in FIG. 10. Note that the mobile station control unit 132 periodically performs the operation of the flowchart shown in FIG. 10.

このように、基地局12の基地局制御部121、リレー移動局13の移動局制御部132、およびリモート移動局14の移動局制御部142は、他の装置との通信においてリソースの割り当てを行った場合、割り当てたリソースのうち時間についての情報を遅延時間の情報としてネットワーク制御装置10に通知する。また、リレー移動局13の移動局制御部132は、リモート移動局14との間のSLの通信用のリソースの再選択を行った場合、遅延時間の情報として、フレーム先頭位置からの時間またはスロットを示す情報、または前回のリソース位置からの差分となる時間またはスロットの情報をネットワーク制御装置10に通知する。また、リモート移動局14の移動局制御部142は、リレー移動局13との間のSLの通信用のリソースの再選択を行った場合、遅延時間の情報として、フレーム先頭位置からの時間またはスロットを示す情報、または前回のリソース位置からの差分となる時間またはスロットの情報をネットワーク制御装置10に通知する。なお、リレー移動局13の移動局制御部132は、遅延時間の情報を、時刻同期部131を経由してネットワーク制御装置10に通知してもよい。また、リモート移動局14の移動局制御部142は、遅延時間の情報を、時刻同期部141を経由してネットワーク制御装置10に通知してもよい。In this way, when the base station control unit 121 of the base station 12, the mobile station control unit 132 of the relay mobile station 13, and the mobile station control unit 142 of the remote mobile station 14 allocate resources in communication with other devices, they notify the network control device 10 of the information on the time of the allocated resources as delay time information. Also, when the mobile station control unit 132 of the relay mobile station 13 reselects resources for SL communication with the remote mobile station 14, it notifies the network control device 10 of information indicating the time or slot from the frame start position, or information on the time or slot that is the difference from the previous resource position, as delay time information. Also, when the mobile station control unit 142 of the remote mobile station 14 reselects resources for SL communication with the relay mobile station 13, it notifies the network control device 10 of information indicating the time or slot from the frame start position, or information on the time or slot that is the difference from the previous resource position, as delay time information. Note that the mobile station control unit 132 of the relay mobile station 13 may notify the network control device 10 of the delay time information via the time synchronization unit 131. Furthermore, the mobile station control unit 142 of the remote mobile station 14 may notify the network control device 10 of information on the delay time via the time synchronization unit 141 .

また、移動局が複数あって全ての移動局が基地局12と直接通信が可能な場合、基地局12の基地局制御部121は、移動局同士のSLの通信用に割り当てたリソース、および再選択を行ったリソースについて、遅延時間の情報として、フレーム先頭位置からの時間またはスロットを示す情報、または前回のリソース位置からの差分となる時間またはスロットの情報をネットワーク制御装置10に通知する。また、基地局12の基地局制御部121は、移動局との間のDLおよびULの通信用に割り当てたリソース、および再選択を行ったリソースについて、遅延時間の情報として、フレーム先頭位置からの時間またはスロットを示す情報、または前回のリソース位置からの差分となる時間またはスロットの情報をネットワーク制御装置10に通知する。In addition, when there are multiple mobile stations and all of the mobile stations can communicate directly with the base station 12, the base station control unit 121 of the base station 12 notifies the network control device 10 of information indicating the time or slot from the frame start position, or information on the time or slot that is the difference from the previous resource position, as delay time information for resources allocated for SL communication between the mobile stations and for reselected resources. In addition, the base station control unit 121 of the base station 12 notifies the network control device 10 of information indicating the time or slot from the frame start position, or information on the time or slot that is the difference from the previous resource position, as delay time information for resources allocated for DL and UL communication with the mobile stations and for reselected resources.

なお、基地局12の基地局制御部121、リレー移動局13の移動局制御部132、およびリモート移動局14の移動局制御部142は、遅延時間の情報を、コア装置11が有するネットワーク機能であるネットワーク機能部112を経由してネットワーク制御装置10に通知してもよいし、コア装置11が有する時刻同期サービスを提供するアプリケーションである時刻同期部111を経由してネットワーク制御装置10に通知してもよい。In addition, the base station control unit 121 of the base station 12, the mobile station control unit 132 of the relay mobile station 13, and the mobile station control unit 142 of the remote mobile station 14 may notify the network control device 10 of the delay time information via the network function unit 112, which is a network function possessed by the core device 11, or may notify the network control device 10 via the time synchronization unit 111, which is an application that provides a time synchronization service possessed by the core device 11.

つづいて、通信システム20の各装置のハードウェア構成について説明する。基地局12において、基地局無線部122は、リレー移動局13などと無線通信が可能な無線インタフェースである。基地局制御部121は、処理回路により実現される。リレー移動局13において、移動局無線部133は、基地局12、リモート移動局14などと無線通信が可能な無線インタフェースである。時刻同期部131および移動局制御部132は、処理回路により実現される。リモート移動局14において、移動局無線部143は、リレー移動局13などと無線通信が可能な無線インタフェースである。時刻同期部141および移動局制御部142は、処理回路により実現される。コア装置11において、時刻同期部111およびネットワーク機能部112は、処理回路により実現される。処理回路は、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサおよびメモリであってもよいし、専用のハードウェアであってもよい。処理回路は制御回路とも呼ばれる。Next, the hardware configuration of each device of the communication system 20 will be described. In the base station 12, the base station radio unit 122 is a radio interface capable of radio communication with the relay mobile station 13 and the like. The base station control unit 121 is realized by a processing circuit. In the relay mobile station 13, the mobile station radio unit 133 is a radio interface capable of radio communication with the base station 12, the remote mobile station 14 and the like. The time synchronization unit 131 and the mobile station control unit 132 are realized by a processing circuit. In the remote mobile station 14, the mobile station radio unit 143 is a radio interface capable of radio communication with the relay mobile station 13 and the like. The time synchronization unit 141 and the mobile station control unit 142 are realized by a processing circuit. In the core device 11, the time synchronization unit 111 and the network function unit 112 are realized by a processing circuit. The processing circuit may be a processor and memory that executes a program stored in a memory, or may be dedicated hardware. The processing circuit is also called a control circuit.

図11は、実施の形態1に係る通信システム20を実現する処理回路をプロセッサ91およびメモリ92で実現する場合の処理回路90の構成例を示す図である。図11に示す処理回路90は制御回路であり、プロセッサ91およびメモリ92を備える。処理回路90がプロセッサ91およびメモリ92で構成される場合、処理回路90の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアまたはファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ92に格納される。処理回路90では、メモリ92に記憶されたプログラムをプロセッサ91が読み出して実行することにより、各機能を実現する。すなわち、処理回路90は、通信システム20の処理が結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ92を備える。このプログラムは、処理回路90により実現される各機能を通信システム20に実行させるためのプログラムであるともいえる。このプログラムは、プログラムが記憶された記憶媒体により提供されてもよいし、通信媒体など他の手段により提供されてもよい。11 is a diagram showing an example of the configuration of a processing circuit 90 in the case where the processing circuit for realizing the communication system 20 according to the first embodiment is realized by a processor 91 and a memory 92. The processing circuit 90 shown in FIG. 11 is a control circuit and includes a processor 91 and a memory 92. When the processing circuit 90 is configured with the processor 91 and the memory 92, each function of the processing circuit 90 is realized by software, firmware, or a combination of software and firmware. The software or firmware is described as a program and stored in the memory 92. In the processing circuit 90, each function is realized by the processor 91 reading and executing the program stored in the memory 92. That is, the processing circuit 90 includes a memory 92 for storing a program that will result in the processing of the communication system 20 being executed. This program can also be said to be a program for causing the communication system 20 to execute each function realized by the processing circuit 90. This program may be provided by a storage medium in which the program is stored, or may be provided by other means such as a communication medium.

上記プログラムは、直接的に通信が可能な移動局であるリレー移動局13と移動通信システムのネットワーク機能を提供するコア装置11との間の通信を制御する基地局12、または基地局12と直接的または間接的に通信が可能な2以上の移動局が、他の装置との通信においてリソースの割り当てを行った場合、割り当てたリソースのうち時間についての情報を遅延時間の情報として、ネットワーク制御装置10に通知する第1のステップと、ネットワーク制御装置10が、遅延時間の情報を用いて、時刻同期ネットワークを統括する第2のステップと、を通信システム20に実行さるプログラムであるとも言える。The above program can also be said to be a program executed by the communication system 20 to perform the following steps when a base station 12 that controls communication between a relay mobile station 13, which is a mobile station with which direct communication is possible, and a core device 11 that provides a network function of the mobile communication system, or two or more mobile stations that are capable of communicating directly or indirectly with the base station 12, allocate resources in communication with other devices: a first step of notifying the network control device 10 of time information of the allocated resources as delay time information; and a second step in which the network control device 10 uses the delay time information to control the time synchronization network.

ここで、プロセッサ91は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、またはDSP(Digital Signal Processor)などである。また、メモリ92は、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable Programmable ROM)、EEPROM(登録商標)(Electrically EPROM)などの、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、またはDVD(Digital Versatile Disc)などが該当する。Here, the processor 91 is, for example, a CPU (Central Processing Unit), a processing device, an arithmetic device, a microprocessor, a microcomputer, or a DSP (Digital Signal Processor). The memory 92 is, for example, a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), a flash memory, an EPROM (Erasable Programmable ROM), an EEPROM (Electrically EPROM), or other non-volatile or volatile semiconductor memory, a magnetic disk, a flexible disk, an optical disk, a compact disk, a mini disk, or a DVD (Digital Versatile Disc).

図12は、実施の形態1に係る通信システム20を実現する処理回路を専用のハードウェアで構成する場合の処理回路93の例を示す図である。図12に示す処理回路93は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、またはこれらを組み合わせたものが該当する。処理回路については、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。このように、処理回路は、専用のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。 Figure 12 is a diagram showing an example of a processing circuit 93 in the case where the processing circuit for realizing the communication system 20 according to the first embodiment is configured with dedicated hardware. The processing circuit 93 shown in Figure 12 corresponds to, for example, a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), an FPGA (Field Programmable Gate Array), or a combination of these. The processing circuit may be partially realized with dedicated hardware and partially realized with software or firmware. In this way, the processing circuit can realize each of the above-mentioned functions by dedicated hardware, software, firmware, or a combination of these.

以上説明したように、本実施の形態によれば、通信システム20において、リレー移動局13の移動局制御部132、リモート移動局14の移動局制御部142、基地局12の基地局制御部121などは、リソースの割り当てまたは再割り当てを行った場合はリソースの情報をネットワーク制御装置10に通知する。時刻同期ネットワークを統括するネットワーク制御装置10は、リレー移動局13の移動局制御部132、リモート移動局14の移動局制御部142、基地局12の基地局制御部121などからの通知によって、5GSの離散的な遅延時間の変動を迅速に把握することができる。これにより、通信システム20は、移動通信システムである5GSでの遅延時間が変動した場合でも効率良く時刻同期型通信を行うことができる。また、通信システム20は、時刻同期ネットワークの構成変更を機動的に実施できるため、TSNトランスレータが備えるバッファ量を削減でき、実質的な遅延時間の削減を実現できる。As described above, according to this embodiment, in the communication system 20, the mobile station control unit 132 of the relay mobile station 13, the mobile station control unit 142 of the remote mobile station 14, the base station control unit 121 of the base station 12, and the like notify the network control device 10 of resource information when they allocate or reallocate resources. The network control device 10, which manages the time synchronization network, can quickly grasp the fluctuations in the discrete delay time of 5GS by notifications from the mobile station control unit 132 of the relay mobile station 13, the mobile station control unit 142 of the remote mobile station 14, the base station control unit 121 of the base station 12, and the like. This allows the communication system 20 to efficiently perform time-synchronized communication even when the delay time in the 5GS mobile communication system fluctuates. In addition, since the communication system 20 can flexibly change the configuration of the time synchronization network, it is possible to reduce the amount of buffering provided by the TSN translator, and to achieve a substantial reduction in delay time.

実施の形態2.
実施の形態2では、基地局12のカバレッジが無い状況でも局所的な時刻同期ネットワークが求められる場合について説明する。
Embodiment 2.
In the second embodiment, a case will be described in which a local time synchronization network is required even in a situation where the coverage of the base station 12 is not available.

図13は、実施の形態2に係る通信システム20aが適用される様子を示す図である。図13は、実施の形態2に係るアプリケーション例を示すものであり、基地局12のカバレッジが無い状況でも局所的な時刻同期ネットワークが求められる例である。例えば、1つの荷物を複数のAGVが連携して運ぶような用途が考えられる。このユースケースでは、AGV間で速度、方向、加減速などの情報をリアルタイムで共有する必要があり、局所的なネットワークが利用される。各AGVが有する有線TSC網が移動局およびDS-TTを介して接続される構成である。局所的なネットワークでは、移動局の1つがマスタ局となって、ネットワークを統括することになる。図14は、図5に示すネットワークのうち実施の形態2に係る通信システム20aに相当する部分を示す図である。このように、実施の形態2に係る通信システム20aは、局所的な時刻同期ネットワークに対応するものである。 Figure 13 is a diagram showing how the communication system 20a according to the second embodiment is applied. Figure 13 shows an example of an application according to the second embodiment, which is an example in which a local time synchronization network is required even in a situation where there is no coverage of the base station 12. For example, an application in which multiple AGVs work together to carry one piece of luggage is considered. In this use case, information such as speed, direction, acceleration and deceleration needs to be shared in real time between the AGVs, and a local network is used. The wired TSC network of each AGV is connected via a mobile station and a DS-TT. In the local network, one of the mobile stations becomes a master station and manages the network. Figure 14 is a diagram showing a part of the network shown in Figure 5 that corresponds to the communication system 20a according to the second embodiment. In this way, the communication system 20a according to the second embodiment corresponds to a local time synchronization network.

図15は、実施の形態2に係る通信システム20aのうちマスタ移動局16とリモート移動局14-1との間の情報伝送タイミングの例を示す図である。マスタ移動局16からみた周期基準に対して、リモート移動局14-1のリソース割り当て位置が変動することで、リモート移動局14-1からマスタ移動局16への上り方向の5GS遅延時間が離散的に変動する。 Figure 15 is a diagram showing an example of information transmission timing between the master mobile station 16 and the remote mobile station 14-1 in the communication system 20a according to embodiment 2. The resource allocation position of the remote mobile station 14-1 varies with respect to the periodic reference seen from the master mobile station 16, so that the 5GS delay time in the uplink direction from the remote mobile station 14-1 to the master mobile station 16 varies discretely.

図16は、実施の形態2に係る通信システム20aの構成例を示す図である。通信システム20aは、ネットワーク制御装置15と、マスタ移動局16と、リモート移動局14と、を備える。なお、図16ではリモート移動局14が1つであるが、実際には、通信システム20aは、図13に示すように複数のリモート移動局14を備えることが可能である。図13に示すリモート移動局14-1~14-3は、図16に示すリモート移動局14と同様の構成である。図16に示す通信システム20aは、実施の形態1の通信システム20と同様、時刻同期ネットワークの一部を構成する通信システムである。 Figure 16 is a diagram showing an example of the configuration of a communication system 20a relating to embodiment 2. The communication system 20a includes a network control device 15, a master mobile station 16, and a remote mobile station 14. Note that while there is one remote mobile station 14 in Figure 16, in reality, the communication system 20a can include multiple remote mobile stations 14 as shown in Figure 13. The remote mobile stations 14-1 to 14-3 shown in Figure 13 have the same configuration as the remote mobile station 14 shown in Figure 16. The communication system 20a shown in Figure 16 is a communication system that constitutes part of a time synchronization network, similar to the communication system 20 of embodiment 1.

ネットワーク制御装置15は、TSCネットワーク、TSNネットワークなどの時刻同期ネットワークを統括するとともに、局所的な時刻同期ネットワークを統括する。ネットワーク制御装置15は、通常、マスタ移動局16、リモート移動局14などの移動局の外部にあると考えられるが、マスタ移動局16、リモート移動局14などの移動局の内部に設置されていても構わない。ネットワーク制御装置15は、実施の形態1のネットワーク制御装置10と同様、リソースの割り当てを行って遅延時間の情報を通知した装置以外の装置に対して送信タイミングを指示してもよい。The network control device 15 manages time synchronization networks such as the TSC network and the TSN network, as well as local time synchronization networks. The network control device 15 is usually considered to be outside the mobile stations such as the master mobile station 16 and the remote mobile station 14, but may be installed inside the mobile stations such as the master mobile station 16 and the remote mobile station 14. As with the network control device 10 of embodiment 1, the network control device 15 may assign resources and instruct transmission timing to devices other than the device that notified the delay time information.

マスタ移動局16は、時刻同期部161と、移動局制御部162と、移動局無線部163と、を備える。時刻同期部161は、マスタ移動局16において、5GSのTSCサービスを提供するTSC-AF、TSN-AFなどであり、時刻同期サービスを行う。時刻同期部161は、リモート移動局14の時刻同期部141と協調して、5GSのSLを用いた時刻同期型通信サービスを提供する。移動局制御部162は、マスタ移動局16において、リソース確保、MAC機能などを提供する。移動局制御部162は、他の移動局であるリモート移動局14との間のSLの通信用のリソースの割り当てを行い、割り当てたリソースのうち時間についての情報を遅延時間の情報としてネットワーク制御装置15に通知する。移動局無線部163は、マスタ移動局16において、アナログ部などの高周波素子、無線信号処理部などが含まれ、無線通信機能を提供する。移動局無線部163は、他の移動局であるリモート移動局14との間で通信を行う。The master mobile station 16 includes a time synchronization unit 161, a mobile station control unit 162, and a mobile station radio unit 163. The time synchronization unit 161 is a TSC-AF, TSN-AF, etc. that provides 5GS TSC services in the master mobile station 16, and performs time synchronization services. The time synchronization unit 161 cooperates with the time synchronization unit 141 of the remote mobile station 14 to provide a time-synchronized communication service using 5GS SL. The mobile station control unit 162 provides resource reservation, MAC functions, etc. in the master mobile station 16. The mobile station control unit 162 allocates resources for SL communication with the remote mobile station 14, which is another mobile station, and notifies the network control device 15 of information about the time of the allocated resources as delay time information. The mobile station radio unit 163 includes high-frequency elements such as analog units, radio signal processing units, etc. in the master mobile station 16, and provides wireless communication functions. The mobile station radio unit 163 communicates with a remote mobile station 14 which is another mobile station.

リモート移動局14において、時刻同期部141は、マスタ移動局16の時刻同期部161と協調して、5GSのSLを用いた時刻同期型通信サービスを提供する。In the remote mobile station 14, the time synchronization unit 141 cooperates with the time synchronization unit 161 of the master mobile station 16 to provide a time-synchronized communication service using 5GS SL.

以降の説明において、マスタ移動局16およびリモート移動局14を区別しない場合は単に移動局と称することがある。すなわち、通信システム20aは、他の移動局と連携して動作を行うことが可能な2以上の移動局を備える。In the following description, when there is no need to distinguish between the master mobile station 16 and the remote mobile station 14, they may simply be referred to as mobile stations. In other words, the communication system 20a includes two or more mobile stations capable of operating in cooperation with other mobile stations.

マスタ移動局16からリモート移動局14へのSLによる通信、リモート移動局14からマスタ移動局16へのSLによる通信、および、あるリモート移動局14から他のリモート移動局14へのSLによる通信のいずれにおいても、送信側の移動局制御部142または移動局制御部162が、SLリソース割り当てを実施する。SLのリソース再割り当てにおいて5GSの遅延時間の変動を生じるリソース選択を行った場合、移動局制御部142または移動局制御部162は、ネットワーク制御装置15に対して、実施の形態1と同様の遅延時間の変更の通知を行う。この場合、移動局制御部162は、直接ネットワーク制御装置15に通知してもよいし、時刻同期部161を介してネットワーク制御装置15に通知してもよい。移動局制御部142は、直接ネットワーク制御装置15に通知してもよいし、時刻同期部141および時刻同期部161を介してネットワーク制御装置15に通知してもよい。In all of the SL communication from the master mobile station 16 to the remote mobile station 14, the SL communication from the remote mobile station 14 to the master mobile station 16, and the SL communication from a remote mobile station 14 to another remote mobile station 14, the mobile station control unit 142 or the mobile station control unit 162 on the transmitting side performs SL resource allocation. When a resource selection that causes a fluctuation in the 5GS delay time is performed in the SL resource reallocation, the mobile station control unit 142 or the mobile station control unit 162 notifies the network control device 15 of the change in delay time similar to that in the first embodiment. In this case, the mobile station control unit 162 may notify the network control device 15 directly, or may notify the network control device 15 via the time synchronization unit 161. The mobile station control unit 142 may notify the network control device 15 directly, or may notify the network control device 15 via the time synchronization unit 141 and the time synchronization unit 161.

このように、マスタ移動局16の移動局制御部162およびリモート移動局14の移動局制御部142は、他の移動局との間のSLの通信用のリソースの割り当てを行った場合、割り当てたリソースのうち時間についての情報を遅延時間の情報としてネットワーク制御装置15に通知する。また、マスタ移動局16の移動局制御部162およびリモート移動局14の移動局制御部142は、SLの通信用のリソースの再選択を行った場合、遅延時間の情報として、フレーム先頭位置からの時間またはスロットを示す情報、または前回のリソース位置からの差分となる時間またはスロットの情報をネットワーク制御装置15に通知する。なお、マスタ移動局16の移動局制御部162は、遅延時間の情報を、時刻同期部161を経由してネットワーク制御装置15に通知してもよい。また、リモート移動局14の移動局制御部142は、遅延時間の情報を、時刻同期部141を経由してネットワーク制御装置15に通知してもよい。In this way, when the mobile station control unit 162 of the master mobile station 16 and the mobile station control unit 142 of the remote mobile station 14 allocate resources for SL communication with other mobile stations, they notify the network control device 15 of the information on the time of the allocated resources as delay time information. Also, when the mobile station control unit 162 of the master mobile station 16 and the mobile station control unit 142 of the remote mobile station 14 reselect resources for SL communication, they notify the network control device 15 of information indicating the time or slot from the frame start position, or information on the time or slot that is the difference from the previous resource position, as delay time information. Note that the mobile station control unit 162 of the master mobile station 16 may notify the network control device 15 of the delay time information via the time synchronization unit 161. Also, the mobile station control unit 142 of the remote mobile station 14 may notify the network control device 15 of the delay time information via the time synchronization unit 141.

以上説明したように、本実施の形態によれば、通信システム20aにおいて、マスタ移動局16の移動局制御部162、リモート移動局14の移動局制御部142などは、リソースの割り当てまたは再割り当てを行った場合はリソースの情報をネットワーク制御装置15に通知する。時刻同期ネットワークを統括するネットワーク制御装置15は、マスタ移動局16の移動局制御部162、リモート移動局14の移動局制御部142などからの通知によって、5GSの離散的な遅延時間の変動を迅速に把握することができる。これにより、通信システム20aは、移動通信システムである5GSでの遅延時間が変動した場合でも効率良く時刻同期型通信を行うことができる。また、通信システム20aは、時刻同期ネットワークの構成変更を機動的に実施できるため、TSNトランスレータが備えるバッファ量を削減でき、実質的な遅延時間の削減を実現できる。As described above, according to this embodiment, in the communication system 20a, the mobile station control unit 162 of the master mobile station 16, the mobile station control unit 142 of the remote mobile station 14, and the like notify the network control device 15 of resource information when they allocate or reallocate resources. The network control device 15, which manages the time synchronization network, can quickly grasp the discrete delay time fluctuations of 5GS by notifications from the mobile station control unit 162 of the master mobile station 16, the mobile station control unit 142 of the remote mobile station 14, and the like. This allows the communication system 20a to efficiently perform time-synchronized communication even when the delay time in the 5GS mobile communication system fluctuates. In addition, since the communication system 20a can flexibly change the configuration of the time synchronization network, it is possible to reduce the amount of buffering provided by the TSN translator, and to achieve a substantial reduction in delay time.

実施の形態3.
実施の形態3では、通信システム20において、リレー移動局13およびリモート移動局14が移動し、リレー移動局13がハンドオーバーして接続する基地局12を変更する場合について説明する。
Embodiment 3.
In the third embodiment, a case will be described in which in the communication system 20, the relay mobile station 13 and the remote mobile station 14 move and the relay mobile station 13 performs handover to change the base station 12 to which it is connected.

図17は、実施の形態3に係る通信システム20のユースケースを説明する図である。図17において、基地局12-1,12-2は図1に示す基地局12であり、リモート移動局14-1~14-3は図1に示すリモート移動局14である。基地局12-1の配下で図5に相当する階層的な時刻同期ネットワークが運用されていた場合、例えば、実施の形態2で説明した連携AGVアプリケーションのような局所的な時刻同期ネットワークが移動すると、リレー移動局13の移動局無線部133は、ハンドオーバーして基地局12-2の配下で同様の時刻同期ネットワークの運用を継続する。SLで利用できるリソースプールは、図6で説明したようにULリソースの中に設定されるが、この時間および周波数上の位置は基地局12によって異なる可能性がある。また、リソースプールの設定は同じであっても、基地局12周辺の通信状況は大きく変わることも予想され、SLの割り当てリソースの時間軸上の位置が変動することが想定される。基地局12-1,12-2はGPSを基準にすることなどによって同期されているため、ハンドオーバーがあったとしてもフレーム先頭位置は不変である。基地局12-2の基地局制御部121は、TSCAIの情報から、できるだけ遅延時間変動が少なくなるDLおよびULのリソースをSPSとして確保するものの、DLおよびULのリソースについても遅延時間の変動が生じる可能性は高い。 Figure 17 is a diagram for explaining a use case of the communication system 20 according to the third embodiment. In Figure 17, the base stations 12-1 and 12-2 are the base stations 12 shown in Figure 1, and the remote mobile stations 14-1 to 14-3 are the remote mobile stations 14 shown in Figure 1. When a hierarchical time synchronization network corresponding to Figure 5 is operated under the base station 12-1, for example, when a local time synchronization network such as the linked AGV application described in the second embodiment moves, the mobile station radio unit 133 of the relay mobile station 13 continues the operation of a similar time synchronization network under the base station 12-2 by handing over. The resource pool available in SL is set in the UL resource as described in Figure 6, but the position on the time and frequency may differ depending on the base station 12. In addition, even if the resource pool setting is the same, it is expected that the communication situation around the base station 12 will change significantly, and it is assumed that the position on the time axis of the SL allocation resource will fluctuate. Since the base stations 12-1 and 12-2 are synchronized by using GPS as a reference, the frame start position is unchanged even if a handover occurs. Although the base station control unit 121 of the base station 12-2 secures DL and UL resources that have as little delay time fluctuation as possible as SPS based on the TSCAI information, there is a high possibility that delay time fluctuation will occur in the DL and UL resources as well.

そのため、本実施の形態では、ハンドオーバーを契機として、基地局制御部121、または移動局制御部132,142が、遅延時間の変動の情報をネットワーク制御装置10に対して通知する。基地局制御部121は、遅延時間の変動の情報について、直接ネットワーク制御装置10に通知してもよいし、コア装置11のネットワーク機能部112を介して、ネットワーク制御装置10に通知してもよい。また、移動局制御部132は、遅延時間の変動の情報について、直接ネットワーク制御装置10に通知してもよいし、コア装置11のネットワーク機能部112を介して、ネットワーク制御装置10に通知してもよい。Therefore, in this embodiment, when a handover occurs, the base station control unit 121 or the mobile station control units 132 and 142 notify the network control device 10 of information on the variation in delay time. The base station control unit 121 may notify the network control device 10 of the information on the variation in delay time directly, or may notify the network control device 10 via the network function unit 112 of the core device 11. The mobile station control unit 132 may notify the network control device 10 of the information on the variation in delay time directly, or may notify the network control device 10 via the network function unit 112 of the core device 11.

このように、基地局12が複数あり、少なくとも1つの移動局がハンドオーバーによって接続する基地局12を変更した場合、基地局12の基地局制御部121、リレー移動局13の移動局制御部132、およびリモート移動局14の移動局制御部142は、遅延時間の情報をネットワーク制御装置10に通知する。 In this way, when there are multiple base stations 12 and at least one mobile station changes the base station 12 to which it is connected by handover, the base station control unit 121 of the base station 12, the mobile station control unit 132 of the relay mobile station 13, and the mobile station control unit 142 of the remote mobile station 14 notify the network control device 10 of delay time information.

以上説明したように、本実施の形態によれば、通信システム20において、リレー移動局13の移動局制御部132、リモート移動局14の移動局制御部142、基地局12の基地局制御部121などは、リソースの割り当てまたは再割り当てを行った場合はリソースの情報をネットワーク制御装置10に通知する。時刻同期ネットワークを統括するネットワーク制御装置10は、リレー移動局13の移動局制御部132、リモート移動局14の移動局制御部142、基地局12の基地局制御部121などからの通知によって、5GSの離散的な遅延時間の変動を迅速に把握することができる。これにより、通信システム20は、リレー移動局13およびリモート移動局14の移動などによってハンドオーバーが発生し、移動通信システムである5GSでの遅延時間が変動した場合でも効率良く時刻同期型通信を行うことができる。また、通信システム20は、時刻同期ネットワークの構成変更を機動的に実施できるため、TSNトランスレータが備えるバッファ量を削減でき、実質的な遅延時間の削減を実現できる。As described above, according to this embodiment, in the communication system 20, the mobile station control unit 132 of the relay mobile station 13, the mobile station control unit 142 of the remote mobile station 14, the base station control unit 121 of the base station 12, and the like notify the network control device 10 of resource information when they allocate or reallocate resources. The network control device 10, which manages the time synchronization network, can quickly grasp the fluctuation of the discrete delay time of 5GS by notifications from the mobile station control unit 132 of the relay mobile station 13, the mobile station control unit 142 of the remote mobile station 14, the base station control unit 121 of the base station 12, and the like. As a result, the communication system 20 can efficiently perform time-synchronized communication even if a handover occurs due to the movement of the relay mobile station 13 and the remote mobile station 14, and the delay time in the 5GS mobile communication system fluctuates. In addition, since the communication system 20 can flexibly change the configuration of the time synchronization network, the amount of buffer provided in the TSN translator can be reduced, and a substantial reduction in delay time can be achieved.

以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態同士を組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。 The configurations shown in the above embodiments are merely examples, and may be combined with other known technologies, or the embodiments may be combined with each other. Also, parts of the configurations may be omitted or modified without departing from the spirit of the invention.

10,15 ネットワーク制御装置、11 コア装置、12,12-1,12-2 基地局、13 リレー移動局、14,14-1~14-3 リモート移動局、16 マスタ移動局、20,20a 通信システム、111,131,141,161 時刻同期部、112 ネットワーク機能部、121 基地局制御部、122 基地局無線部、132,142,162 移動局制御部、133,143,163 移動局無線部。 10, 15 Network control device, 11 Core device, 12, 12-1, 12-2 Base station, 13 Relay mobile station, 14, 14-1 to 14-3 Remote mobile station, 16 Master mobile station, 20, 20a Communication system, 111, 131, 141, 161 Time synchronization unit, 112 Network function unit, 121 Base station control unit, 122 Base station radio unit, 132, 142, 162 Mobile station control unit, 133, 143, 163 Mobile station radio unit.

Claims (27)

時刻同期ネットワークの一部を構成する通信システムであって、
前記時刻同期ネットワークを統括するネットワーク制御装置と、
移動通信システムのネットワーク機能を提供するコア装置と、
直接的に通信が可能なリレー移動局と前記コア装置との間の通信を制御する基地局と、
前記基地局と直接的に通信が可能な移動局である前記リレー移動局と、
前記リレー移動局を介して前記基地局と間接的に通信が可能な移動局であるリモート移動局と、
を備え、
前記基地局は前記リレー移動局との通信においてリソースの割り当てを行った場合、割り当てた前記リソースのうち時間についての情報を遅延時間の情報として前記ネットワーク制御装置に通知
前記リレー移動局は、前記リモート移動局との通信においてリソースの割り当てを行った場合、割り当てた前記リソースのうち時間についての情報を遅延時間の情報として前記ネットワーク制御装置に通知し、
前記リモート移動局は、前記リレー移動局との通信においてリソースの割り当てを行った場合、割り当てた前記リソースのうち時間についての情報を遅延時間の情報として前記ネットワーク制御装置に通知する、
ことを特徴とする通信システム。
A communication system constituting a part of a time synchronization network,
A network control device that controls the time synchronization network;
A core device that provides a network function of a mobile communication system;
A base station that controls communication between a relay mobile station that can directly communicate with the core device and the relay mobile station;
the relay mobile station being a mobile station capable of directly communicating with the base station;
a remote mobile station that is a mobile station capable of indirectly communicating with the base station via the relay mobile station;
Equipped with
when the base station allocates resources in communication with the relay mobile station , notifies the network control device of information on time of the allocated resources as information on a delay time;
when the relay mobile station allocates resources in communication with the remote mobile station, notifies the network control device of information on time of the allocated resources as information on a delay time;
When the remote mobile station allocates resources in communication with the relay mobile station, the remote mobile station notifies the network control device of information on time of the allocated resources as information on a delay time.
A communication system comprising:
前記ネットワーク制御装置は、
前記基地局が前記リソースの割り当てを行って前記基地局から前記遅延時間の情報通知を受けたときは前記リレー移動局および前記リモート移動局に対して送信タイミングを指示
前記リレー移動局が前記リソースの割り当てを行って前記リレー移動局から前記遅延時間の情報の通知を受けたときは前記基地局および前記リモート移動局に対して送信タイミングを指示し、
前記リモート移動局が前記リソースの割り当てを行って前記リモート移動局から前記遅延時間の情報の通知を受けたときは前記基地局および前記リレー移動局に対して送信タイミングを指示する、
ことを特徴とする請求項1に記載の通信システム。
The network control device includes:
when the base station allocates the resources and receives a notification of the delay time from the base station, instructs the relay mobile station and the remote mobile station on transmission timing ;
when the relay mobile station has performed the resource allocation and has received a notification of the delay time from the relay mobile station, instructing the base station and the remote mobile station on a transmission timing;
when the remote mobile station performs the resource allocation and receives a notification of the delay time from the remote mobile station, instructs the base station and the relay mobile station of a transmission timing.
2. The communication system according to claim 1 .
記リレー移動局は、前記リモート移動局との間のサイドリンクの通信用の前記リソースの再選択を行った場合、前記遅延時間の情報として、フレーム先頭位置からの時間またはスロットを示す情報、または前回のリソース位置からの差分となる時間またはスロットの情報を通知する、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の通信システム。
When the relay mobile station reselects the resource for side link communication with the remote mobile station, the relay mobile station notifies, as the information on the delay time, information indicating a time or slot from a frame start position, or information on a time or slot that is a difference from a previous resource position.
3. The communication system according to claim 1 or 2.
記リモート移動局は、前記リレー移動局との間のサイドリンクの通信用の前記リソースの再選択を行った場合、前記遅延時間の情報として、フレーム先頭位置からの時間またはスロットを示す情報、または前回のリソース位置からの差分となる時間またはスロットの情報を通知する、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の通信システム。
When the remote mobile station reselects the resource for side link communication with the relay mobile station, the remote mobile station notifies, as the information on the delay time, information indicating a time or slot from a frame start position, or information on a time or slot that is a difference from a previous resource position.
3. The communication system according to claim 1 or 2.
前記基地局は、前記移動局との間のダウンリンクおよびアップリンクの通信用に割り当てた前記リソース、および再選択を行ったリソースについて、前記遅延時間の情報として、フレーム先頭位置からの時間またはスロットを示す情報、または前回のリソース位置からの差分となる時間またはスロットの情報を通知する、
ことを特徴とする請求項1からのいずれか1つに記載の通信システム。
the base station notifies, as the delay time information for the resources allocated for downlink and uplink communication with the mobile station and for the reselected resources, information indicating a time or slot from a frame start position, or information on a time or slot that is a difference from a previous resource position;
5. A communication system according to claim 1, wherein the communication system comprises:
前記基地局および前記移動局は、前記遅延時間の情報を、前記コア装置が有するネットワーク機能を経由して前記ネットワーク制御装置に通知する、
ことを特徴とする請求項1からのいずれか1つに記載の通信システム。
The base station and the mobile station notify the network control device of the information on the delay time via a network function of the core device.
6. A communication system according to claim 1 , wherein the communication system comprises:
前記基地局および前記移動局は、前記遅延時間の情報を、前記コア装置が有する時刻同期サービスを提供するアプリケーションを経由して前記ネットワーク制御装置に通知する、
ことを特徴とする請求項1からのいずれか1つに記載の通信システム。
The base station and the mobile station notify the network control device of the information on the delay time via an application that provides a time synchronization service included in the core device.
6. A communication system according to claim 1 , wherein the communication system comprises:
前記基地局が複数あり、少なくとも1つの前記移動局がハンドオーバーによって接続する前記基地局を変更した場合、
前記基地局および前記移動局は、前記遅延時間の情報を前記ネットワーク制御装置に通知する、
ことを特徴とする請求項1からのいずれか1つに記載の通信システム。
When there are a plurality of base stations and at least one of the mobile stations changes the base station to which it is connected by handover,
The base station and the mobile station notify the network control device of information on the delay time.
8. A communication system according to claim 1, wherein the communication system comprises:
時刻同期ネットワークの一部を構成する通信システムであって、
前記時刻同期ネットワークを統括するネットワーク制御装置と、
他の移動局と連携して動作を行うことが可能な2以上の移動局と、
を備え、
前記2以上の移動局のうち、1つの移動局がマスタ移動局となり、残りの移動局がリモート移動局となり、
前記マスタ移動局は、前記リモート移動局との間のサイドリンクの通信用のリソースの割り当てを行った場合、割り当てた前記リソースのうち時間についての情報を遅延時間の情報として前記ネットワーク制御装置に直接通知
前記リモート移動局は、前記マスタ移動局または他のリモート移動局との間のサイドリンクの通信用のリソースの割り当てを行った場合、割り当てた前記リソースのうち時間についての情報を遅延時間の情報として前記ネットワーク制御装置に直接または前記マスタ移動局を介して通知する、
ことを特徴とする通信システム。
A communication system constituting a part of a time synchronization network,
A network control device that controls the time synchronization network;
Two or more mobile stations capable of operating in cooperation with other mobile stations;
Equipped with
Among the two or more mobile stations, one mobile station becomes a master mobile station and the remaining mobile stations become remote mobile stations;
when the master mobile station allocates resources for communication of a side link with the remote mobile station, the master mobile station directly notifies the network control device of information on time of the allocated resources as information on a delay time;
When the remote mobile station allocates resources for side link communication between the master mobile station or another remote mobile station, the remote mobile station notifies the network control device directly or via the master mobile station of information about the time of the allocated resources as delay time information.
A communication system comprising:
前記ネットワーク制御装置は、前記リソースの割り当てを行って前記遅延時間の情報を前記ネットワーク制御装置に通知した移動局以外の移動局に対して送信タイミングを指示する、
ことを特徴とする請求項に記載の通信システム。
the network control device assigns the resources and instructs a transmission timing to a mobile station other than the mobile station that has notified the network control device of the information on the delay time.
10. The communication system according to claim 9 .
前記移動局は、前記サイドリンクの通信用の前記リソースの再選択を行った場合、前記遅延時間の情報として、フレーム先頭位置からの時間またはスロットを示す情報、または前回のリソース位置からの差分となる時間またはスロットの情報を通知する、
ことを特徴とする請求項または10に記載の通信システム。
When the mobile station reselects the resource for the side link communication, the mobile station notifies, as the information on the delay time, information indicating a time or slot from a frame start position, or information on a time or slot that is a difference from a previous resource position.
11. The communication system according to claim 9 or 10 .
前記移動局は、
時刻同期サービスを行う時刻同期部と、
前記遅延時間の情報を、前記時刻同期部を経由して前記ネットワーク制御装置に通知する移動局制御部と、
を備えることを特徴とする請求項から11のいずれか1つに記載の通信システム。
The mobile station,
a time synchronization unit that performs a time synchronization service;
a mobile station control unit that notifies the network control device of information about the delay time via the time synchronization unit;
12. A communication system according to claim 9 , further comprising:
時刻同期ネットワークの一部を構成する通信システムに含まれる基地局であって、
前記通信システムは、前記時刻同期ネットワークを統括するネットワーク制御装置と、移動通信システムのネットワーク機能を提供するコア装置と、前記基地局と直接的または間接的に通信が可能な2以上の移動局と、を含み、
前記基地局は、
直接的に通信が可能な前記移動局との間で通信を行う基地局無線部と、
直接的に通信が可能な前記移動局との通信においてリソースの割り当てを行い、割り当てた前記リソースのうち時間についての情報を遅延時間の情報として前記ネットワーク制御装置に通知する基地局制御部と、
を備えることを特徴とする基地局。
A base station included in a communication system constituting a part of a time synchronization network,
The communication system includes a network control device that controls the time synchronization network, a core device that provides a network function of a mobile communication system, and two or more mobile stations that can directly or indirectly communicate with the base station;
The base station,
a base station radio unit for communicating with the mobile station with which direct communication is possible;
a base station control unit that allocates resources in communication with the mobile station that can directly communicate with the base station and notifies the network control device of information regarding time of the allocated resources as information on a delay time;
A base station comprising:
前記移動局が複数あって全ての前記移動局が前記基地局と直接通信が可能とし、
前記基地局制御部は、前記移動局同士のサイドリンクの通信用に割り当てた前記リソース、および再選択を行ったリソースについて、前記遅延時間の情報として、フレーム先頭位置からの時間またはスロットを示す情報、または前回のリソース位置からの差分となる時間またはスロットの情報を通知する、
ことを特徴とする請求項13に記載の基地局。
There are a plurality of mobile stations, and all of the mobile stations can directly communicate with the base station;
The base station control unit notifies, as the information on the delay time, information indicating a time or slot from a frame start position, or information on a time or slot that is a difference from a previous resource position, for the resources allocated for side link communication between the mobile stations and the reselected resources.
14. The base station according to claim 13 .
前記基地局制御部は、前記移動局との間のダウンリンクおよびアップリンクの通信用に割り当てた前記リソース、および再選択を行ったリソースについて、前記遅延時間の情報として、フレーム先頭位置からの時間またはスロットを示す情報、または前回のリソース位置からの差分となる時間またはスロットの情報を通知する、
ことを特徴とする請求項13または14に記載の基地局。
the base station control unit notifies, as the delay time information, information indicating a time or slot from a frame start position, or information of a time or slot that is a difference from a previous resource position, for the resources allocated for downlink and uplink communication with the mobile station and the reselected resources;
15. A base station according to claim 13 or 14 .
前記基地局制御部は、前記遅延時間の情報を、前記コア装置が有するネットワーク機能を経由して前記ネットワーク制御装置に通知する、
ことを特徴とする請求項13から15のいずれか1つに記載の基地局。
The base station control unit notifies the network control device of the delay time information via a network function of the core device.
16. A base station according to any one of claims 13 to 15 .
前記基地局制御部は、前記遅延時間の情報を、前記コア装置が有する時刻同期サービスを提供するアプリケーションを経由して前記ネットワーク制御装置に通知する、
ことを特徴とする請求項13から15のいずれか1つに記載の基地局。
The base station control unit notifies the network control device of the delay time information via an application that provides a time synchronization service included in the core device.
16. A base station according to any one of claims 13 to 15 .
前記基地局が複数あり、少なくとも1つの前記移動局がハンドオーバーによって接続する前記基地局を変更した場合、
前記基地局制御部は、前記遅延時間の情報を前記ネットワーク制御装置に通知する、
ことを特徴とする請求項13から17のいずれか1つに記載の基地局。
When there are a plurality of base stations and at least one of the mobile stations changes the base station to which it is connected by handover,
The base station control unit notifies the network control device of information about the delay time.
18. A base station according to any one of claims 13 to 17 .
時刻同期ネットワークの一部を構成する通信システムに2以上含まれる移動局であって、
前記通信システムは、
前記時刻同期ネットワークを統括するネットワーク制御装置と、
移動通信システムのネットワーク機能を提供するコア装置と、
前記移動局のうち直接的に通信が可能なリレー移動局と前記コア装置との間の通信を制御する基地局と、
を含み、
前記移動局のうち、前記基地局と直接通信が可能なものを前記リレー移動局とし、前記基地局と前記リレー移動局を介して通信が可能なものをリモート移動局とし、
リレー移動局は、
時刻同期型通信サービスを行う時刻同期部と、
リモート移動局との間で通信を行い、前基地局との間で通信を行う移動局無線部と、
リモート移動局との間のサイドリンクの通信用のリソースの割り当てを行い、割り当てた前記リソースのうち時間についての情報を遅延時間の情報として前記コア装置を経由して前記ネットワーク制御装置に通知する移動局制御部と、
を備え、
前記リモート移動局は、
時刻同期型通信サービスを行う時刻同期部と、
前記リレー移動局との間で通信を行う移動局無線部と、
前記リレー移動局との間のサイドリンクの通信用のリソースの割り当てを行い、割り当てた前記リソースのうち時間についての情報を遅延時間の情報として前記コア装置を経由して前記ネットワーク制御装置に通知する移動局制御部と、
を備えることを特徴とする移動局。
Two or more mobile stations are included in a communication system that constitutes a part of a time synchronization network,
The communication system includes:
A network control device that controls the time synchronization network;
A core device that provides a network function of a mobile communication system;
A base station that controls communication between a relay mobile station that can directly communicate with the mobile stations and the core device;
Including,
Among the mobile stations, a mobile station capable of communicating directly with the base station is defined as a relay mobile station, and a mobile station capable of communicating with the base station via the relay mobile station is defined as a remote mobile station;
The relay mobile station,
a time synchronization unit for performing a time-synchronized communication service;
a mobile station radio unit that communicates with the remote mobile station and communicates with the base station ;
a mobile station control unit that allocates resources for communication of a side link with the remote mobile station and notifies the network control device via the core device of information about time of the allocated resources as delay time information;
Equipped with
The remote mobile station:
a time synchronization unit for performing a time-synchronized communication service;
a mobile station radio unit for communicating with the relay mobile station;
a mobile station control unit that allocates resources for communication of a side link with the relay mobile station and notifies the network control device via the core device of information about time of the allocated resources as delay time information;
A mobile station comprising:
記リレー移動局において、前記移動局制御部は、前記リモート移動局との間のサイドリンクの通信用の前記リソースの再選択を行った場合、前記遅延時間の情報として、フレーム先頭位置からの時間またはスロットを示す情報、または前回のリソース位置からの差分となる時間またはスロットの情報を通知する、
ことを特徴とする請求項19に記載の移動局。
In the relay mobile station, when the mobile station control unit reselects the resource for the side link communication with the remote mobile station, the mobile station control unit notifies, as the information of the delay time, information indicating a time or slot from a frame start position, or information of a time or slot that is a difference from a previous resource position.
20. A mobile station according to claim 19 .
記リモート移動局において、前記移動局制御部は、前記リレー移動局との間のサイドリンクの通信用の前記リソースの再選択を行った場合、前記遅延時間の情報として、フレーム先頭位置からの時間またはスロットを示す情報、または前回のリソース位置からの差分となる時間またはスロットの情報を通知する、
ことを特徴とする請求項19に記載の移動局。
In the remote mobile station, when the mobile station control unit reselects the resource for side link communication with the relay mobile station, the mobile station control unit notifies, as the information on the delay time, information indicating a time or slot from a frame start position, or information on a time or slot that is a difference from a previous resource position.
20. A mobile station according to claim 19 .
前記リレー移動局の前記移動局制御部および前記リモート移動局の前記移動局制御部は、前記遅延時間の情報を、前記コア装置が有するネットワーク機能を経由して前記ネットワーク制御装置に通知する、
ことを特徴とする請求項19から21のいずれか1つに記載の移動局。
the mobile station control unit of the relay mobile station and the mobile station control unit of the remote mobile station notify the network control device of information on the delay time via a network function of the core device;
A mobile station according to any one of claims 19 to 21 .
前記リレー移動局の前記移動局制御部および前記リモート移動局の前記移動局制御部は、前記遅延時間の情報を、前記コア装置が有する時刻同期サービスを提供するアプリケーションを経由して前記ネットワーク制御装置に通知する、
ことを特徴とする請求項19から21のいずれか1つに記載の移動局。
the mobile station control unit of the relay mobile station and the mobile station control unit of the remote mobile station notify the network control device of information about the delay time via an application that provides a time synchronization service and that is included in the core device;
A mobile station according to any one of claims 19 to 21 .
前記基地局が複数あり、少なくとも1つの前記移動局がハンドオーバーによって接続する前記基地局を変更した場合、
前記移動局制御部は、前記遅延時間の情報を前記ネットワーク制御装置に通知する、
ことを特徴とする請求項19から23のいずれか1つに記載の移動局。
When there are a plurality of base stations and at least one of the mobile stations changes the base station to which it is connected by handover,
The mobile station control unit notifies the network control device of information about the delay time.
A mobile station according to any one of claims 19 to 23 .
時刻同期ネットワークの一部を構成する通信システムに2以上含まれる移動局であって、
前記通信システムは、前記時刻同期ネットワークを統括するネットワーク制御装置を含み、
2以上の前記移動局のうち、1つの移動局がマスタ移動局となり、残りの移動局がリモート移動局となり、
マスタ移動局は、
時刻同期型通信サービスを行う時刻同期部と、
リモート移動局との間で通信を行う移動局無線部と、
リモート移動局との間のサイドリンクの通信用のリソースの割り当てを行い、割り当てた前記リソースのうち時間についての情報を遅延時間の情報として前記ネットワーク制御装置に直接または前記時刻同期部を介して通知する移動局制御部と、
を備え、
前記リモート移動局は、
時刻同期型通信サービスを行う時刻同期部と、
前記マスタ移動局または他のリモート移動局との間で通信を行う移動局無線部と、
前記マスタ移動局または前記他のリモート移動局との間のサイドリンクの通信用のリソースの割り当てを行い、割り当てた前記リソースのうち時間についての情報を遅延時間の情報として前記ネットワーク制御装置に直接または前記リモート移動局の時刻同期部および前記マスタ移動局の時刻同期部を介して通知する移動局制御部と、
を備えることを特徴とする移動局。
Two or more mobile stations are included in a communication system that constitutes a part of a time synchronization network,
The communication system includes a network control device that controls the time synchronization network,
Among the two or more mobile stations, one mobile station becomes a master mobile station and the remaining mobile stations become remote mobile stations;
The master mobile station,
a time synchronization unit for performing a time-synchronized communication service;
a mobile station radio unit for communicating with the remote mobile station;
a mobile station control unit that allocates resources for communication of a side link with the remote mobile station and notifies the network control device of information regarding time of the allocated resources as delay time information directly or via the time synchronization unit ;
Equipped with
The remote mobile station:
a time synchronization unit for performing a time-synchronized communication service;
a mobile station radio unit for communicating with the master mobile station or other remote mobile stations;
a mobile station control unit that allocates resources for side link communication between the master mobile station or the other remote mobile station, and notifies the network control device of information on time of the allocated resources as delay time information directly or via a time synchronization unit of the remote mobile station and a time synchronization unit of the master mobile station;
A mobile station comprising:
前記マスタ移動局の移動局制御部および前記リモート移動局の移動局制御部は、前記サイドリンクの通信用の前記リソースの再選択を行った場合、前記遅延時間の情報として、フレーム先頭位置からの時間またはスロットを示す情報、または前回のリソース位置からの差分となる時間またはスロットの情報を通知する、
ことを特徴とする請求項25に記載の移動局。
When reselecting the resource for the side link communication, the mobile station control unit of the master mobile station and the mobile station control unit of the remote mobile station notify, as the information on the delay time, information indicating a time or slot from a frame start position, or information on a time or slot that is a difference from a previous resource position.
26. A mobile station according to claim 25 .
時刻同期ネットワークの一部を構成する通信システムの通信方法であって、
前記通信システムは、
前記時刻同期ネットワークを統括するネットワーク制御装置と、
移動通信システムのネットワーク機能を提供するコア装置と、
直接的に通信が可能なリレー移動局と、前記コア装置との間の通信を制御する基地局と、
前記基地局と直接的に通信が可能な移動局である前記リレー移動局と、
前記リレー移動局を介して前記基地局と間接的に通信が可能な移動局であるリモート移動局と、
を備えており、
前記基地局が、前記リレー移動局との通信においてリソースの割り当てを行った場合、割り当てた前記リソースのうち時間についての情報を遅延時間の情報として前記コア装置を経由して前記ネットワーク制御装置に通知し、
前記リレー移動局が、前記リモート移動局との通信においてリソースの割り当てを行った場合、割り当てた前記リソースのうち時間についての情報を遅延時間の情報として前記コア装置を経由して前記ネットワーク制御装置に通知し、
前記リモート移動局が、前記リモート移動局との通信においてリソースの割り当てを行った場合、割り当てた前記リソースのうち時間についての情報を遅延時間の情報として前記コア装置を経由して前記ネットワーク制御装置に通知する第1のステップと、
前記ネットワーク制御装置が、前記遅延時間の情報を用いて、前記時刻同期ネットワークを統括する第2のステップと、
を含むことを特徴とする通信方法。
A communication method for a communication system constituting a part of a time synchronization network, comprising:
The communication system includes:
A network control device that controls the time synchronization network;
A core device that provides a network function of a mobile communication system;
A base station that controls communication between a relay mobile station that can directly communicate with the core device and the relay mobile station;
the relay mobile station being a mobile station capable of directly communicating with the base station;
a remote mobile station that is a mobile station capable of indirectly communicating with the base station via the relay mobile station;
Equipped with
When the base station allocates resources in communication with the relay mobile station, the base station notifies the network control device via the core device of information about time of the allocated resources as delay time information;
When the relay mobile station allocates resources in communication with the remote mobile station , the relay mobile station notifies the network control device via the core device of information about time of the allocated resources as information about a delay time;
a first step of notifying the network control device via the core device of information on time of the allocated resources as information on delay time when the remote mobile station allocates resources in communication with the remote mobile station;
a second step of the network control device controlling the time synchronization network using information on the delay time;
A communication method comprising:
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NTTDOCOMO, INC.,Propagation Delay Compensation for TSN time synchronization[online],3GPP TSG RAN WG3 #115-e R3-221951,Internet<URL:https://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG3_Iu/TSGR3_115-e/Docs/R3-221951.zip>,2022年02月11日
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