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JP7617804B2 - Base station function allocation control device, base station function allocation control method, and computer program - Google Patents
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Base station function allocation control device, base station function allocation control method, and computer program Download PDF

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Description

本発明は、基地局機能配置制御装置、基地局機能配置制御方法及びコンピュータプログラムに関する。 The present invention relates to a base station function arrangement control device, a base station function arrangement control method, and a computer program.

第5世代(5G)移動通信システム(以下、5Gシステムと称する)においては、初期のシステムから、例えばスループットや通信遅延や接続数等の性能をさらに向上させるための検討が行われている。また、多種多様なサービスとして例えばロボット制御やコネクティッドカーやAR(Augmented Reality)やVR(Virtual Reality)等のサービスが5Gシステムを利用して提供されるようになってきており、個々のサービスが要求する通信品質を満たすことの重要性が高まっている。 In the fifth generation (5G) mobile communication system (hereinafter referred to as the 5G system), studies are being conducted to further improve performance, such as throughput, communication delay, and number of connections, from the initial system. In addition, a wide variety of services, such as robot control, connected cars, AR (Augmented Reality), and VR (Virtual Reality), are being provided using the 5G system, and it is becoming increasingly important to meet the communication quality required by each service.

そのように多様化するサービスが要求する通信品質を満たすための無線通信技術として、無線アクセスネットワーク(Radio Access Network:RAN)スライシング技術が知られている。RANスライシング技術は、RANを複数の論理ネットワーク(スライス)に分割し、サービスに応じてスライスを柔軟にカスタマイズする技術である(例えば特許文献1参照)。 Radio Access Network (RAN) slicing technology is known as a wireless communication technology that satisfies the communication quality required by such diversifying services. RAN slicing technology divides the RAN into multiple logical networks (slices) and flexibly customizes the slices according to the service (see, for example, Patent Document 1).

RANスライシング技術によれば、例えば、基地局機能であるCU(Central Unit)やDU(Distributed Unit)の配置を変えることによって、通信遅延やセル間の連携性能や必要なネットワークリソース(無線リソースや計算機リソースや伝送路リソース)が変わる。このため、特許文献1に記載される技術では、単一のセルを形成するRU(Radio Unit)に対してvCU(Virtual CU)とvDU(Virtual DU)のセットを複数接続することにより、単一のセルに対して複数の異なる基地局機能配置のスライスを実現している。 According to RAN slicing technology, for example, by changing the arrangement of CU (Central Unit) and DU (Distributed Unit), which are base station functions, communication delay, inter-cell coordination performance, and required network resources (radio resources, computer resources, and transmission path resources) change. For this reason, the technology described in Patent Document 1 realizes slicing of multiple different base station function arrangements for a single cell by connecting multiple sets of vCU (Virtual CU) and vDU (Virtual DU) to an RU (Radio Unit) that forms a single cell.

また、O-RAN((Open Radio Access Network)アライアンス(O-RAN Alliance)によって、5Gシステム等の次世代の無線アクセスネットワークのオープン化及びインテリジェント化が検討されている(例えば非特許文献1参照)。O-RANアライアンスが策定するO-RAN仕様のうち、非特許文献1には、トラヒックの変動に応じて、「Non-RT RIC(Non-Real Time RAN Intelligent Controller、非リアルタイムRANインテリジェントコントローラー)」を用いてNSSI(Network Slice Subnet Instance)を最適化するユースケースが規定されている。 The O-RAN (Open Radio Access Network) Alliance is also considering opening up and making intelligent next-generation radio access networks such as 5G systems (see, for example, Non-Patent Document 1). Among the O-RAN specifications formulated by the O-RAN Alliance, Non-Patent Document 1 specifies a use case in which a "Non-RT RIC (Non-Real Time RAN Intelligent Controller)" is used to optimize a Network Slice Subnet Instance (NSSI) in response to traffic fluctuations.

この非特許文献1のユースケースでは、「Non-RT RIC」がO1インターフェースを介して必要なKPI(Key Performance Indicator、主要性能指標)を各ノードから収集する。O1インターフェースによって収集可能なパラメータは、非特許文献2に規定されるパラメータに対応する。例えば、「DL PRB usage」、「UL PRB usage」、「Average DL UE throughput」、「Average UL UE throughput」、「Number of PDU Sessions requested」等のパラメータである。「Non-RT RIC」が収取した情報を解析し、NSSIに関するリソースの変更を決定する。例えば、「VNF resources」や「slice subnet attributes」を変更する(非特許文献3参照)。「Non-RT RIC」がO1インターフェースを介して各ノードに対してNSSIに関するリソースの設定変更を行う。 In the use case of Non-Patent Document 1, Non-RT RIC collects the required KPIs (Key Performance Indicators) from each node via the O1 interface. The parameters that can be collected via the O1 interface correspond to the parameters defined in Non-Patent Document 2. For example, these parameters include DL PRB usage, UL PRB usage, Average DL UE throughput, Average UL UE throughput, and Number of PDU Sessions requested. Non-RT RIC analyzes the collected information and determines how to change resources related to NSSI. For example, it changes "VNF resources" and "slice subnet attributes" (see Non-Patent Document 3). Non-RT RIC changes the settings of resources related to NSSI for each node via the O1 interface.

また、多様なパラメータを考慮したネットワーク制御を行うために深層強化学習を用いる方法が検討されている。深層強化学習は、制御対象となる環境において試行錯誤を通じて最適な行動(制御)を学習する機械学習方法である。さらに近年は、学習効率を向上させるために、深層強化学習における分散学習(分散強化学習)が注目されている。例えば、分散強化学習の一方法である「Ape-X」では、複数の「Actor」がそれぞれに環境との試行錯誤を通じて経験(学習データ)を収集し、これを「Learner」により学習する。「Actor」の学習モデルは定期的に「Learner」によって更新される。複数の「Actor」で並列処理することにより、多様なデータを効率的に学習することができる。 In addition, methods using deep reinforcement learning are being considered for network control that takes into account various parameters. Deep reinforcement learning is a machine learning method that learns optimal behavior (control) through trial and error in the environment to be controlled. Furthermore, in recent years, distributed learning (distributed reinforcement learning) in deep reinforcement learning has attracted attention in order to improve learning efficiency. For example, in "Ape-X", a method of distributed reinforcement learning, multiple "Actors" each collect experience (learning data) through trial and error with the environment, and this is learned by the "Learner". The learning model of the "Actor" is regularly updated by the "Learner". By processing multiple "Actors" in parallel, it is possible to efficiently learn various data.

非特許文献4には、分散強化学習を用いた無線リソース割当制御技術が記載されている。非特許文献4に記載された無線リソース割当制御技術では、各「Actor」が各スライスの無線リソース割当を最適制御することにより、少ない無線リソースでユーザの要求品質を満足させるようにしている。 Non-Patent Document 4 describes a wireless resource allocation control technology that uses distributed reinforcement learning. In the wireless resource allocation control technology described in Non-Patent Document 4, each "Actor" optimally controls the wireless resource allocation of each slice, thereby satisfying the user's required quality with a small number of wireless resources.

特開2020-136787号公報JP 2020-136787 A

O-RAN WG1、“Slicing architecture”、v03.00、3.2.3 Use Case 3: NSSI Resource Allocation OptimizationO-RAN WG1, “Slicing architecture”, v03.00, 3.2.3 Use Case 3: NSSI Resource Allocation Optimization 3GPP、“TS 28.552”、V17.1.0、2020-123GPP, “TS 28.552”, V17.1.0, 2020-12 3GPP、“TS 28.541”、V15.4.0、2019-093GPP, “TS 28.541”, V15.4.0, 2019-09 Yu Abiko, et al.、“Flexible Resource Block Allocation to Multiple Slices for Radio Access Network Slicing Using Deep Reinforcement Learning”、IEEE Access、vol. 8、pp.68183-68198、Apr. 2020.Yu Abiko, et al., “Flexible Resource Block Allocation to Multiple Slices for Radio Access Network Slicing Using Deep Reinforcement Learning”, IEEE Access, vol. 8, pp. 68183-68198, Apr. 2020.

RANにおいてトラヒック需要は動的に変化するので、各スライスに流れるトラヒックも動的に変化する。またトラヒックの変動によって、伝送路に必要な帯域やアンテナサイトと収容局の計算機リソースが変動する。このため、限られたネットワークリソースで多くのユーザの要求品質を満たすために、トラヒック変動に応じてRANの基地局機能配置を適応的に変更することが好ましい。 Since traffic demand in the RAN changes dynamically, the traffic flowing through each slice also changes dynamically. Fluctuations in traffic also cause fluctuations in the bandwidth required for the transmission path and the computer resources of the antenna site and the accommodating station. For this reason, in order to meet the quality requirements of many users with limited network resources, it is preferable to adaptively change the placement of base station functions in the RAN in response to traffic fluctuations.

ここで、分散強化学習を基地局機能配置に適用する場合、各「Actor」が各セルの基地局機能配置(スライスと基地局機能のマッピング)を制御することが考えられる。基地局機能配置を決める場合、セル間で共有している伝送路及び収容局の計算機リソースやセル間連携の有無などは各セルの基地局機能配置によって異なるので、RAN全体でユーザの要求品質を最大化するように各セルの基地局機能配置を決定することが好ましい。 When applying distributed reinforcement learning to base station function allocation, it is conceivable that each "Actor" controls the base station function allocation (mapping of slices and base station functions) for each cell. When deciding the base station function allocation, the transmission paths shared between cells, the computer resources of the accommodating stations, and the presence or absence of inter-cell cooperation vary depending on the base station function allocation for each cell, so it is preferable to determine the base station function allocation for each cell so as to maximize the quality required by users across the entire RAN.

しかし、分散強化学習において「Actor」は独立して行動するので、複数の「Actor」が互いに他の「Actor」の行動を考慮しないため、従来のように各Actorが同時に行動(基地局機能配置の変更)を実行する場合、RAN全体で基地局機能配置を最適化することが難しい。例えば、伝送路の帯域が空いているからといって全てのセルが伝送路帯域を多く消費するように基地局機能配置を行うと、伝送路が輻輳してしまう。また、トラヒック需要の変動によって輻輳が生じると、次の基地局機能配置の変更タイミングまで輻輳が継続してしまう。このため、基地局機能配置の実行を適切に制御することが課題である。 However, in distributed reinforcement learning, "actors" act independently and do not take into account the actions of other "actors." Therefore, if each actor simultaneously performs an action (change in base station function allocation) as in the past, it is difficult to optimize the base station function allocation across the entire RAN. For example, if base station functions are allocated so that all cells consume a lot of transmission line bandwidth just because the transmission line bandwidth is available, the transmission line will become congested. Furthermore, if congestion occurs due to fluctuations in traffic demand, the congestion will continue until the next time the base station function allocation is changed. For this reason, the challenge is to appropriately control the execution of base station function allocation.

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、O-RAN仕様の無線アクセスネットワークにおいて基地局機能配置の実行を適切に制御することを図ることにある。 The present invention was made in consideration of these circumstances, and its purpose is to appropriately control the execution of base station function placement in an O-RAN-specification radio access network.

(1)本発明の一態様は、O-RAN仕様の無線アクセスネットワークに含まれる複数のセルが属するセルグループを示すセルグループ情報を記憶するセルグループ情報記憶部と、一の前記セルグループに属する各セルに対して基地局機能配置を変更する配置変更タイミングをずらす制御部と、を備え、前記セルグループは、同じ伝送路を共有する複数のセルから構成され、前記伝送路は、収容局とアンテナサイト間の伝送路であり、基地局機能配置によって伝送路の必要帯域が異なり、前記制御部は、同じセルグループに属する複数のセルが共有する伝送路の全体の帯域使用率の観測値に基づいて輻輳を回避するように前記複数のセルで順次に基地局機能配置を変更する、基地局機能配置制御装置である。
)本発明の一態様は、前記セルグループは、所定の電波影響基準を満たす複数のセルから構成される、上記(1)の基地局機能配置制御装置である。
)本発明の一態様は、前記電波影響基準は、セル間隔が所定の距離以内である、上記()の基地局機能配置制御装置である。
)本発明の一態様は、前記電波影響基準は、電波による影響が所定の基準以上である、上記()の基地局機能配置制御装置である。
)本発明の一態様は、前記制御部は、前記無線アクセスネットワークに含まれるセル毎に、分散強化学習によって基地局機能配置を決定する、上記(1)から()のいずれかの基地局機能配置制御装置である。
)本発明の一態様は、前記基地局機能配置制御装置は、「Non-RT RIC(Non-Real Time RAN Intelligent Controller)」を用いて実現される、上記(1)から()のいずれかの基地局機能配置制御装置である。
(1) One aspect of the present invention is a base station function arrangement control device comprising: a cell group information storage unit that stores cell group information indicating a cell group to which a plurality of cells included in an O-RAN radio access network belong; and a control unit that shifts a timing of changing a base station function arrangement for each cell belonging to one of the cell groups, wherein the cell group is composed of a plurality of cells that share the same transmission path, the transmission path being a transmission path between an accommodation station and an antenna site, and a required bandwidth of the transmission path differs depending on the base station function arrangement, and the control unit sequentially changes the base station function arrangement in the plurality of cells so as to avoid congestion based on an observed value of an overall bandwidth utilization rate of the transmission path shared by a plurality of cells belonging to the same cell group.
( 2 ) One aspect of the present invention is the base station function arrangement control device according to (1) above, wherein the cell group is composed of a plurality of cells that satisfy a predetermined radio wave influence standard.
( 3 ) One aspect of the present invention is the base station function arrangement control device according to ( 2 ) above, wherein the radio wave influence criterion is that the cell interval is within a predetermined distance.
( 4 ) One aspect of the present invention is the base station function arrangement control device according to ( 2 ) above, wherein the radio wave influence standard is that the influence of radio waves is equal to or greater than a predetermined standard.
( 5 ) One aspect of the present invention is a base station function arrangement control device of any of (1) to ( 4 ) above, in which the control unit determines base station function arrangement for each cell included in the radio access network by distributed reinforcement learning.
( 6 ) One aspect of the present invention is a base station function arrangement control device according to any one of (1) to ( 5 ) above, which is realized using a “Non-RT RIC (Non-Real Time RAN Intelligent Controller).”

)本発明の一態様は、O-RAN仕様の無線アクセスネットワークにおける基地局機能配置制御方法であって、基地局機能配置制御装置が、O-RAN仕様の無線アクセスネットワークに含まれる複数のセルが属するセルグループを示すセルグループ情報を記憶するセルグループ情報記憶ステップと、前記基地局機能配置制御装置が、一の前記セルグループに属する各セルに対して基地局機能配置を変更する配置変更タイミングをずらす制御ステップと、を含み、前記セルグループは、同じ伝送路を共有する複数のセルから構成され、前記伝送路は、収容局とアンテナサイト間の伝送路であり、基地局機能配置によって伝送路の必要帯域が異なり、前記制御ステップは、同じセルグループに属する複数のセルが共有する伝送路の全体の帯域使用率の観測値に基づいて輻輳を回避するように前記複数のセルで順次に基地局機能配置を変更する、基地局機能配置制御方法である。 ( 7 ) One aspect of the present invention is a base station function arrangement control method in an O-RAN radio access network, comprising: a cell group information storage step in which a base station function arrangement control device stores cell group information indicating a cell group to which a plurality of cells included in the O-RAN radio access network belong; and a control step in which the base station function arrangement control device staggers an arrangement change timing at which the base station function arrangement is changed for each cell belonging to one of the cell groups , wherein the cell group is composed of a plurality of cells sharing the same transmission path, the transmission path being a transmission path between an accommodation station and an antenna site, and a required bandwidth of the transmission path differs depending on the base station function arrangement, and the control step sequentially changes the base station function arrangement in the plurality of cells so as to avoid congestion based on an observed value of an overall bandwidth utilization rate of the transmission path shared by a plurality of cells belonging to the same cell group .

(8)本発明の一態様は、基地局機能配置制御装置のコンピュータに、O-RAN仕様の無線アクセスネットワークに含まれる複数のセルが属するセルグループを示すセルグループ情報を記憶するセルグループ情報記憶ステップと、一の前記セルグループに属する各セルに対して基地局機能配置を変更する配置変更タイミングをずらす制御ステップと、を実行させ、前記セルグループは、同じ伝送路を共有する複数のセルから構成され、前記伝送路は、収容局とアンテナサイト間の伝送路であり、基地局機能配置によって伝送路の必要帯域が異なり、前記制御ステップは、同じセルグループに属する複数のセルが共有する伝送路の全体の帯域使用率の観測値に基づいて輻輳を回避するように前記複数のセルで順次に基地局機能配置を変更する、コンピュータプログラムである。
(8) One aspect of the present invention is a computer program that causes a computer of a base station function layout control device to execute a cell group information storage step of storing cell group information indicating a cell group to which a plurality of cells included in a radio access network of O-RAN specifications belong, and a control step of shifting a layout change timing of changing the base station function layout for each cell belonging to one of the cell groups , wherein the cell group is composed of a plurality of cells that share the same transmission path, the transmission path is a transmission path between an accommodation station and an antenna site, and the required bandwidth of the transmission path differs depending on the base station function layout, and the control step sequentially changes the base station function layout in the plurality of cells so as to avoid congestion based on an observed value of an overall bandwidth utilization rate of the transmission path shared by a plurality of cells belonging to the same cell group.

本発明によれば、O-RAN仕様の無線アクセスネットワークにおいて基地局機能配置の実行を適切に制御することができるという効果が得られる。 The present invention has the advantage of being able to appropriately control the execution of base station function placement in an O-RAN-specification radio access network.

一実施形態に係る無線アクセスネットワークの構成例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of a radio access network according to an embodiment. 一実施形態に係るRANの基地局機能配置の例を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of a base station function arrangement in a RAN according to one embodiment. 一実施形態に係る基地局機能配置制御部の構成例を示すブロック図である。2 is a block diagram showing an example of the configuration of a base station function arrangement control unit according to an embodiment; FIG. 一実施形態に係るセルグループ情報の構成例を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the configuration of cell group information according to an embodiment. 一実施形態に係る配置変更タイミングの説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram of a timing for changing a layout according to an embodiment. 一実施形態に係る制御部の構成例を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing an example of the configuration of a control unit according to an embodiment. 一実施形態に係る基地局機能配置制御方法の概略手順のフローチャートである。1 is a flowchart showing an outline of a base station function arrangement control method according to an embodiment. 一実施形態に係る基地局機能配置制御方法の詳細な手順の例を示すシーケンス図である。1 is a sequence diagram showing an example of a detailed procedure of a base station function arrangement control method according to an embodiment. 一実施形態に係るセルグループ決定方法の例1の説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of an example 1 of a cell group determination method according to an embodiment. 一実施形態に係るセルグループ決定方法の例1の説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of an example 1 of a cell group determination method according to an embodiment. 一実施形態に係るセルグループ決定方法の例2の説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram of an example 2 of a cell group determination method according to an embodiment. 一実施形態に係るセルグループ決定方法の例2の説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram of an example 2 of a cell group determination method according to an embodiment.

以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
図1は、一実施形態に係る無線アクセスネットワークの構成例を示すブロック図である。図1に示される無線アクセスネットワーク(RAN)1は、RANスライシング技術が適用されたRANである。またRAN1においてO-RAN仕様を適用する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
Fig. 1 is a block diagram showing a configuration example of a radio access network according to an embodiment. The radio access network (RAN) 1 shown in Fig. 1 is a RAN to which RAN slicing technology is applied. In addition, the O-RAN specification is applied to the RAN 1.

図2に、RAN1の基地局機能配置の例が示される。図2の例では、単一のセルを形成するRUに対してvCUとvDUのセットが合計5セット接続される。第1の例「O-RAN slice subnet#1」は、C-RAN(Centralized -RAN)配置であって、収容局にvCUとvDUの両方が配置される。C-RAN配置は、セル間連携が可能であるが、伝送路の必要帯域が大きいという特徴を持つ。第2の例「O-RAN slice subnet#2」及び第3の例「O-RAN slice subnet#3」は、S-RAN(Split -RAN)配置であって、アンテナサイトにvDUが配置され且つ収容局にvCUが配置される。S-RAN配置は、セル間連携が不可であるが、伝送路の必要帯域が小さいという特徴を持つ。第4の例「O-RAN slice subnet#4」及び第5の例「O-RAN slice subnet#5」は、D-RAN(Distributed RAN)配置であって、アンテナサイトにvCUとvDUの両方が配置される。D-RAN配置は、セル間連携が不可であるが、通信遅延が小さいという特徴を持つ。 Figure 2 shows an example of the base station function arrangement of RAN1. In the example of Figure 2, a total of five sets of vCU and vDU are connected to the RU that forms a single cell. The first example, "O-RAN slice subnet #1", is a C-RAN (Centralized -RAN) arrangement, in which both the vCU and vDU are arranged in the accommodating station. The C-RAN arrangement is characterized by the fact that inter-cell cooperation is possible, but the required bandwidth of the transmission path is large. The second example, "O-RAN slice subnet #2" and the third example, "O-RAN slice subnet #3", are S-RAN (Split -RAN) arrangements, in which the vDU is arranged in the antenna site and the vCU is arranged in the accommodating station. The S-RAN arrangement is characterized by the fact that inter-cell cooperation is not possible, but the required bandwidth of the transmission path is small. The fourth example, "O-RAN slice subnet #4," and the fifth example, "O-RAN slice subnet #5," are D-RAN (Distributed RAN) deployments in which both a vCU and a vDU are deployed at an antenna site. D-RAN deployments do not allow inter-cell coordination, but have the characteristic of small communication delays.

図2に例示されるように、RAN1において、単一のセルを形成するRUに対してvCUとvDUのセットを複数接続することにより、単一のセルに対して複数の異なる特徴を持つ基地局機能配置のスライスを実現することができる。これにより、RAN1において、単一のセルで複数の異なる特徴を持つ無線通信サービスを提供することが可能になり、多種多様なサービスが要求する様様な通信品質に適応することができる。 As illustrated in FIG. 2, in RAN1, by connecting multiple sets of vCUs and vDUs to an RU forming a single cell, it is possible to realize slices of base station function arrangements with multiple different characteristics for a single cell. This makes it possible to provide wireless communication services with multiple different characteristics in a single cell in RAN1, and to adapt to the various communication qualities required by a wide variety of services.

図1において、RAN1は、SMO(Service and Management Orchestration)機能部(SMO Functions)11と、基地局機能配置制御部20を含む「Non-RT RIC(非リアルタイムRANインテリジェントコントローラー)」12と、基地局機能群2とを備える。基地局機能配置制御部20は、基地局機能配置制御装置に対応する。本実施形態では、基地局機能配置制御部20は、「Non-RT RIC」12を用いて実現される。また、SMO機能部11及び「Non-RT RIC」12は、SMOフレームワーク10を用いて実現される。基地局機能群2は、図2に例示されるように、RU、vCU及びvDUから構成される。 In FIG. 1, RAN 1 includes an SMO (Service and Management Orchestration) function unit (SMO Functions) 11, a "Non-RT RIC (Non-real-time RAN Intelligent Controller)" 12 including a base station function placement control unit 20, and a base station function group 2. The base station function placement control unit 20 corresponds to a base station function placement control device. In this embodiment, the base station function placement control unit 20 is realized using the "Non-RT RIC" 12. Furthermore, the SMO function unit 11 and the "Non-RT RIC" 12 are realized using an SMO framework 10. The base station function group 2 is composed of an RU, a vCU, and a vDU, as illustrated in FIG. 2.

SMOフレームワーク10は、O-RAN仕様で規定されるO1インターフェースを提供する。「Non-RT RIC」12は、O1インターフェースを介してKPI(主要性能指標)を基地局機能群2から取得する。 The SMO framework 10 provides the O1 interface defined in the O-RAN specifications. The "Non-RT RIC" 12 obtains KPIs (key performance indicators) from the base station function group 2 via the O1 interface.

SMO機能部11と「Non-RT RIC」12とは、インターフェース100を介してメッセージを交換する。インターフェース100は、SMO機能部11との間のインターフェースである。 The SMO function unit 11 and the "Non-RT RIC" 12 exchange messages via the interface 100. The interface 100 is an interface between the SMO function unit 11.

図3は、本実施形態に係る基地局機能配置制御部20の構成例を示すブロック図である。図3において、基地局機能配置制御部20は、セルグループ情報記憶部220と、KPI取得部203と、基地局機能配置設定情報送信部204と、制御部205と、を備える。 Figure 3 is a block diagram showing an example of the configuration of the base station function placement control unit 20 according to this embodiment. In Figure 3, the base station function placement control unit 20 includes a cell group information storage unit 220, a KPI acquisition unit 203, a base station function placement setting information transmission unit 204, and a control unit 205.

基地局機能配置制御部20の各部は、各部の機能を実現するためのコンピュータプログラムをCPUが実行することによりその機能が実現される。 The functions of each part of the base station function placement control unit 20 are realized by the CPU executing a computer program for realizing the function of each part.

セルグループ情報記憶部220は、セルグループ情報を記憶する。セルグループ情報は、RAN1に含まれる複数のセルが属するセルグループを示す情報である。 The cell group information storage unit 220 stores cell group information. The cell group information is information indicating the cell group to which multiple cells included in RAN1 belong.

図4に、セルグループ情報記憶部220に記憶されるセルグループ情報の構成例を示す。図4において、セルグループ情報には、セルグループの識別子(グループID)に関連付けて当該グループIDのセルグループに属するセルを識別する識別子(セルID)が格納される。 Figure 4 shows an example of the configuration of cell group information stored in the cell group information storage unit 220. In Figure 4, the cell group information stores an identifier (cell ID) that is associated with a cell group identifier (group ID) and identifies a cell that belongs to the cell group of the group ID.

KPI取得部203は、O1インターフェースを介してKPIを基地局機能群2から取得する。KPI取得部203が基地局機能群2から取得するKPIは、例えば、各サービスのスループット、無線リソースの利用率、計算機リソースの使用率、伝送路帯域の使用率等である。 The KPI acquisition unit 203 acquires KPIs from the base station function group 2 via the O1 interface. The KPIs acquired by the KPI acquisition unit 203 from the base station function group 2 include, for example, the throughput of each service, the utilization rate of wireless resources, the utilization rate of computer resources, the utilization rate of transmission line bandwidth, etc.

基地局機能配置設定情報送信部204は、SMO機能部11との間のインターフェース100を介して基地局機能配置設定情報を送信する。基地局機能配置設定情報は、RAN1における基地局機能配置を変更するための基地局機能配置の変更内容を示す情報である。 The base station function layout setting information transmission unit 204 transmits the base station function layout setting information via the interface 100 between the SMO function unit 11. The base station function layout setting information is information indicating the changes to be made to the base station function layout in order to change the base station function layout in RAN1.

制御部205は、KPI取得部203が取得したKPIに基づいて、セル毎に、次の基地局機能配置を決定する。制御部205は、セルグループ情報記憶部220に記憶されるセルグループ情報に含まれる一のセルグループに属する各セルに対して基地局機能配置を変更するタイミング(配置変更タイミング)をずらす。 The control unit 205 determines the next base station function placement for each cell based on the KPIs acquired by the KPI acquisition unit 203. The control unit 205 shifts the timing for changing the base station function placement (placement change timing) for each cell belonging to a cell group included in the cell group information stored in the cell group information storage unit 220.

図5は、本実施形態に係る配置変更タイミングの説明図である。図5の例では、3個のセル(Cell#1,Cell#2,,Cell#3)から成る一のセルグループに対する配置変更タイミングが示される。図5において、基地局機能配置が実行される周期(配置実行周期)Tが設定されている。制御部205は、配置実行周期Tに基づいて、各セル(Cell#1,Cell#2,,Cell#3)の配置変更タイミングを決定する。具体的には、1番目のセル(Cell#1)に対しては、配置実行周期Tのタイミングが配置変更タイミングである。2番目のセル(Cell#2)に対しては、1番目のセル(Cell#1)の配置変更タイミングからずらし幅ΔTだけ後ろにずらしたタイミングが配置変更タイミングである。3番目のセル(Cell#3)に対しては、2番目のセル(Cell#2)の配置変更タイミングからずらし幅ΔTだけ後ろにずらしたタイミングが配置変更タイミングである。図5の例では、ずらし幅ΔTは、「ΔT=T÷m、mはセルグループ内のセル総数」であって、「ΔT=T÷3」である。つまり、図5の例では、各セルの配置変更タイミングが均等にずらされる。 Figure 5 is an explanatory diagram of the placement change timing according to this embodiment. In the example of Figure 5, the placement change timing for one cell group consisting of three cells (Cell #1, Cell #2, Cell #3) is shown. In Figure 5, a period (placement execution period) T for executing base station function placement is set. The control unit 205 determines the placement change timing for each cell (Cell #1, Cell #2, Cell #3) based on the placement execution period T. Specifically, for the first cell (Cell #1), the timing of the placement execution period T is the placement change timing. For the second cell (Cell #2), the timing shifted backward by the shift width ΔT from the placement change timing of the first cell (Cell #1) is the placement change timing. For the third cell (Cell #3), the timing shifted backward by the shift width ΔT from the placement change timing of the second cell (Cell #2) is the placement change timing. In the example of FIG. 5, the shift width ΔT is "ΔT = T ÷ m, where m is the total number of cells in the cell group," which is "ΔT = T ÷ 3." In other words, in the example of FIG. 5, the timing of the placement change of each cell is shifted evenly.

図5に示されるように、各セルの配置変更タイミングが重ならないようにずらされることによって、一のセルに対する基地局機能配置の変更がもたらすネットワーク状態(例えばKPI)の変化を、次のセルの基地局機能配置の変更に反映させることができる。例えば、1番目のセル(Cell#1)の基地局機能配置が変更されると、当該基地局機能配置の変更によって2番目のセル(Cell#2)におけるKPIが変化する。ここで、2番目のセル(Cell#2)の配置変更タイミングが1番目のセル(Cell#1)の配置変更タイミングからずらし幅ΔTだけ後ろにずらされているので、当該変化後のKPIに基づいて2番目のセル(Cell#2)の次の基地局機能配置が決定される。これにより、2番目のセル(Cell#2)の基地局機能配置の変更は、1番目のセル(Cell#1)の基地局機能配置の変更がもたらすKPIの変化が反映された変更内容にすることができる。 As shown in FIG. 5, by shifting the timing of the relocation of each cell so that they do not overlap, the change in the network state (e.g., KPI) caused by the change in the base station function layout for one cell can be reflected in the change in the base station function layout for the next cell. For example, when the base station function layout for the first cell (Cell #1) is changed, the KPI for the second cell (Cell #2) changes due to the change in the base station function layout. Here, since the timing of the relocation of the second cell (Cell #2) is shifted back by the shift width ΔT from the timing of the relocation of the first cell (Cell #1), the next base station function layout for the second cell (Cell #2) is determined based on the KPI after the change. As a result, the change in the base station function layout for the second cell (Cell #2) can be changed to reflect the change in the KPI caused by the change in the base station function layout for the first cell (Cell #1).

図6は、本実施形態に係る制御部の構成例を示すブロック図である。図6において、制御部205は、RAN1に含まれるセル毎に、分散強化学習によって基地局機能配置を決定する。RAN1は、複数のセル(Cell#1,Cell#2,・・・,Cell#n)を備える。制御部205は、複数のセル(Cell#1,Cell#2,・・・,Cell#n)にそれぞれ対応する複数の「Actor」301(Actor#1,Actor#2,・・・,Actor#n)と、「Repository」302と、「Learner」303とを備える。 Fig. 6 is a block diagram showing an example of the configuration of the control unit according to this embodiment. In Fig. 6, the control unit 205 determines the base station function allocation for each cell included in RAN1 by distributed reinforcement learning. RAN1 includes a plurality of cells (Cell #1, Cell #2, ..., Cell #n). The control unit 205 includes a plurality of "Actors" 301 (Actor #1, Actor #2, ..., Actor #n) respectively corresponding to the plurality of cells (Cell #1, Cell #2, ..., Cell #n), a "Repository" 302, and a "Learner" 303.

各「Actor」301は、自己が担当するセルから取得されたKPIに基づいて当該セル(環境)との試行錯誤を通じて「経験(Experiences)」(学習データ)を収集する。「Repository」302は、各「Actor」301が収集した学習データを格納する。「Learner」303は、「Repository」302に格納された学習データを使用して、基地局機能配置学習モデルを学習する。各「Actor」301の基地局機能配置学習モデルは、定期的に「Learner」303によって更新される。ある「Actor」301は、基地局機能配置学習モデルを用いて、当該「Actor」301が担当するセルにおける基地局機能配置を最適化する。 Each "Actor" 301 collects "Experiences" (learning data) through trial and error with the cell (environment) based on the KPIs obtained from the cell it is responsible for. The "Repository" 302 stores the learning data collected by each "Actor" 301. The "Learner" 303 uses the learning data stored in the "Repository" 302 to learn a base station function placement learning model. The base station function placement learning model of each "Actor" 301 is periodically updated by the "Learner" 303. A certain "Actor" 301 uses the base station function placement learning model to optimize the base station function placement in the cell that the "Actor" 301 is responsible for.

制御部205は、各「Actor」301(Actor#1,Actor#2,・・・,Actor#n)によって各セル(Cell#1,Cell#2,・・・,Cell#n)における基地局機能配置の最適解を求める。このとき、制御部205は、複数のセル(Cell#1,Cell#2,・・・,Cell#n)に対して、セルグループ毎に、どのセルから基地局機能配置の最適解を求めるのかを示す順番(セルの順番)を決定し、当該セルの順番に従って基地局機能配置の最適解を求める。 The control unit 205 uses each "Actor" 301 (Actor #1, Actor #2, ..., Actor #n) to find an optimal solution for the allocation of base station functions in each cell (Cell #1, Cell #2, ..., Cell #n). At this time, the control unit 205 determines an order (cell order) indicating from which cell the optimal solution for the allocation of base station functions is to be found for each cell group for multiple cells (Cell #1, Cell #2, ..., Cell #n), and finds the optimal solution for the allocation of base station functions according to the cell order.

次に図7を参照して本実施形態に係る基地局機能配置制御方法の全体手順を説明する。図7は、本実施形態に係る基地局機能配置制御方法の概略手順のフローチャートである。 Next, the overall procedure of the base station function placement control method according to this embodiment will be described with reference to FIG. 7. FIG. 7 is a flowchart showing the outline of the procedure of the base station function placement control method according to this embodiment.

(ステップS11) 基地局機能配置制御部20(制御部205)は、複数のセル(Cell#1,Cell#2,・・・,Cell#n)に対して、セルグループ情報記憶部220内のセルグループ情報に基づいてセルグループを決定する。 (Step S11) The base station function deployment control unit 20 (control unit 205) determines a cell group for multiple cells (Cell #1, Cell #2, ..., Cell #n) based on the cell group information in the cell group information storage unit 220.

(ステップS12) 基地局機能配置制御部20(制御部205)は、複数のセル(Cell#1,Cell#2,・・・,Cell#n)に対して、セルグループ毎に、セルの順番を決定する。 (Step S12) The base station function deployment control unit 20 (control unit 205) determines the order of cells for each cell group for multiple cells (Cell #1, Cell #2, ..., Cell #n).

次いで、ステップS12で決定された各セルグループにおけるセルの順番で各セル(Cell#1,Cell#2,・・・,Cell#n)の基地局機能配置が実行される。例えば、一つのセルグループずつ順次、同じセルグループ内のセルに対して当該セルグループ内のセルの順番で基地局機能配置が実行されてもよい。例えば、各セルグループにおいて同じセルの順番のセルに対して順次、セルの順番で基地局機能配置が実行されてもよい。図5中には、便宜上、Cell#1,Cell#2,・・・,Cell#nの順番で示されている。 Next, base station function allocation is performed for each cell (Cell #1, Cell #2, ..., Cell #n) in the order of cells in each cell group determined in step S12. For example, base station function allocation may be performed for cells in the same cell group, one cell group at a time, in the order of cells in the cell group. For example, base station function allocation may be performed for cells in the same cell group, in the order of cells, in each cell group. For convenience, the order is shown in Figure 5 as Cell #1, Cell #2, ..., Cell #n.

セルの基地局機能配置の実行ではステップS13,S14が実行される。ここでは、「Cell(セル)#1」を例に挙げて基地局機能配置の実行を説明するが、他のセルも同様である。 Steps S13 and S14 are executed to execute the base station function allocation for the cell. Here, the execution of base station function allocation is explained using "Cell #1" as an example, but the same applies to other cells.

(ステップS13) 基地局機能配置制御部20(KPI取得部203)は、「Cell(セル)#1」からKPIを取得する。 (Step S13) The base station function deployment control unit 20 (KPI acquisition unit 203) acquires KPIs from "Cell #1".

(ステップS14) 基地局機能配置制御部20(制御部205)は、「Cell(セル)#1」から取得されたKPIに基づいて、「Cell(セル)#1」における次の基地局機能配置を決定する。基地局機能配置制御部20(制御部205)は、決定された「Cell(セル)#1」の次の基地局機能配置に関する基地局機能配置設定情報を生成する。当該基地局機能配置設定情報は、「Cell(セル)#1」における基地局機能配置を当該次の基地局機能配置に変更するための基地局機能配置の変更内容を示す情報である。 (Step S14) The base station function placement control unit 20 (control unit 205) determines the next base station function placement in "Cell #1" based on the KPI acquired from "Cell #1". The base station function placement control unit 20 (control unit 205) generates base station function placement setting information regarding the determined next base station function placement in "Cell #1". The base station function placement setting information is information indicating the changes to the base station function placement for changing the base station function placement in "Cell #1" to the next base station function placement.

次いで、基地局機能配置制御部20(基地局機能配置設定情報送信部204)は、制御部205が生成した「Cell(セル)#1」の基地局機能配置設定情報をSMO機能部11へ送信する。次いで、SMO機能部11は、「Cell(セル)#1」の基地局機能配置設定情報に基づいて、基地局機能群2の「Cell(セル)#1」の基地局機能配置を変更する設定を実行する。これにより、基地局機能群2の「Cell(セル)#1」の基地局機能配置が、当該次の基地局機能配置に変更される。 Then, the base station function layout control unit 20 (base station function layout setting information transmission unit 204) transmits the base station function layout setting information for "Cell #1" generated by the control unit 205 to the SMO function unit 11. Next, the SMO function unit 11 executes settings to change the base station function layout of "Cell #1" in base station function group 2 based on the base station function layout setting information for "Cell #1". As a result, the base station function layout of "Cell #1" in base station function group 2 is changed to the next base station function layout.

次に図8を参照して本実施形態に係る基地局機能配置制御方法の詳細な手順を説明する。図8は、本実施形態に係る基地局機能配置制御方法の詳細な手順の例を示すシーケンス図である。 Next, the detailed steps of the base station function placement control method according to this embodiment will be described with reference to FIG. 8. FIG. 8 is a sequence diagram showing an example of the detailed steps of the base station function placement control method according to this embodiment.

(ステップS201) 基地局機能配置制御部20は、セルグループ毎に基地局機能配置の実行順序(セルの順番)を決定する。 (Step S201) The base station function deployment control unit 20 determines the execution order of base station function deployment (cell order) for each cell group.

(ステップS202) 次いで、基地局機能配置制御部20は、O1インターフェースにより基地局機能群2の各ノード(O-CU、O-DU1、O-DUN)から「Performance measurements」メッセージを受信する。基地局機能配置制御部20は、当該「Performance measurements」メッセージからKPIを取得する。 (Step S202) Next, the base station function arrangement control unit 20 receives a "Performance measurements" message from each node (O-CU, O-DU1, O-DUN) of the base station function group 2 via the O1 interface. The base station function arrangement control unit 20 acquires the KPI from the "Performance measurements" message.

(ステップS203) 次いで、基地局機能配置制御部20は、ステップS201で決定されたセルの順番に従ってセル毎に、「Performance measurements」メッセージから取得したKPIに基づいて次の基地局機能配置を決定する。基地局機能配置制御部20は、決定された各セルの次の基地局機能配置に関する基地局機能配置設定情報を生成する。 (Step S203) Next, the base station function placement control unit 20 determines the next base station function placement for each cell according to the cell order determined in step S201, based on the KPIs acquired from the "Performance measurements" message. The base station function placement control unit 20 generates base station function placement setting information regarding the next base station function placement for each determined cell.

次に基地局機能の設定変更シーケンスとしてステップS204からステップS205までが実行される。この基地局機能の設定変更シーケンスは、O-RAN仕様「Reconfiguration of O-RAN Virtual Network Function(s)(O-RAN.WG6.ORCH-USE-CASES-v01.00)」に基づいたものである。 Next, steps S204 to S205 are executed as a sequence for changing the base station function settings. This sequence for changing the base station function settings is based on the O-RAN specification "Reconfiguration of O-RAN Virtual Network Function(s) (O-RAN.WG6.ORCH-USE-CASES-v01.00)."

ステップS204及びステップS205は、セルグループ毎に、セルの順番に従って実行される。ここで、同じセルグループにおいて、一つのセルに対してステップS204及びステップS205が実行された後にステップS202に戻り、次のセルの順番のセルに対して次の基地局機能配置が決定され、当該次のセルに対してステップS204及びステップS205が実行される。このように同じセルグループにおいて、セルの順番に従って順次、各セルに対するステップS202-S205の処理が繰り返される。 Steps S204 and S205 are executed for each cell group in the order of the cells. Here, after steps S204 and S205 are executed for one cell in the same cell group, the process returns to step S202, the next base station function arrangement is determined for the next cell in the order of the cell, and steps S204 and S205 are executed for the next cell. In this way, the process of steps S202-S205 is repeated for each cell in the same cell group in the order of the cells.

(ステップS204) 基地局機能配置制御部20は、ステップS203で生成された基地局機能配置設定情報を含む「Reconfig NF set」メッセージをインターフェース100によりSMO機能部11へ送信する。SMO機能部11は、インターフェース100により受信した「Reconfig NF set」メッセージから基地局機能配置設定情報を取得する。 (Step S204) The base station function layout control unit 20 transmits a "Reconfig NF set" message including the base station function layout setting information generated in step S203 to the SMO function unit 11 via the interface 100. The SMO function unit 11 acquires the base station function layout setting information from the "Reconfig NF set" message received via the interface 100.

(ステップS205) SMO機能部11は、O1インターフェースにより基地局機能群2の各ノード(O-CU、O-DU1、O-DUN)へ「Configure NF」メッセージを送信する。この「Configure NF」メッセージには、ステップS204で取得された基地局機能配置設定情報に示される次の基地局機能配置に変更するための設定情報が含まれる。これにより、基地局機能群2のセルの基地局機能配置が、当該セルの次の基地局機能配置に変更される。 (Step S205) The SMO function unit 11 sends a "Configure NF" message to each node (O-CU, O-DU1, O-DUN) in the base station function group 2 via the O1 interface. This "Configure NF" message contains setting information for changing to the next base station function arrangement indicated in the base station function arrangement setting information acquired in step S204. As a result, the base station function arrangement of the cell in the base station function group 2 is changed to the next base station function arrangement of the cell.

次に本実施形態に係るセルグループ決定方法を説明する。 Next, we will explain the cell group determination method according to this embodiment.

(セルグループ決定方法の例1)
図9は、本実施形態に係るセルグループ決定方法の例1の説明図である。セルグループ決定方法の例1では、セルグループは、同じ伝送路を共有する複数のセルから構成される。当該共有される伝送路は、例えば、収容局とアンテナサイト間の伝送路である。
(Example 1 of cell group determination method)
9 is an explanatory diagram of an example 1 of a cell group determination method according to the present embodiment. In the example 1 of the cell group determination method, a cell group is composed of a plurality of cells sharing the same transmission path. The shared transmission path is, for example, a transmission path between an accommodation station and an antenna site.

基地局機能配置によって、伝送路の必要帯域が異なる。具体的には、C-RAN配置は伝送路の必要帯域が大きく、S-RAN配置は伝送路の必要帯域が中程度に大きく、D-RAN配置は伝送路の必要帯域が小さい。このため、収容局とアンテナサイト間の伝送路が複数のセルで共有されている場合、各セルの基地局機能配置の組合せによって、当該伝送路全体の必要帯域が変わる。このことから、同じ伝送路を共有する複数のセルから一つのセルグループを構成する。 The required bandwidth of the transmission path varies depending on the base station function layout. Specifically, a C-RAN layout requires a large bandwidth of the transmission path, an S-RAN layout requires a medium-large bandwidth of the transmission path, and a D-RAN layout requires a small bandwidth of the transmission path. For this reason, when a transmission path between a accommodating station and an antenna site is shared by multiple cells, the required bandwidth of the entire transmission path changes depending on the combination of base station function layouts of each cell. For this reason, a cell group is formed from multiple cells that share the same transmission path.

図9において、セルグループA(グループID=GID1)に属する3個のセルは、収容局とアンテナサイト間の伝送路401を共有する。また、セルグループB(グループID=GID2)に属する4個のセルは、収容局とアンテナサイト間の伝送路402を共有する。これにより、同じ伝送路401を共有する3個のセルは、セルグループA(グループID=GID1)に決定される。一方、同じ伝送路402を共有する4個のセルは、セルグループB(グループID=GID2)に決定される。 In FIG. 9, three cells belonging to cell group A (group ID = GID1) share a transmission path 401 between the accommodating station and the antenna site. Also, four cells belonging to cell group B (group ID = GID2) share a transmission path 402 between the accommodating station and the antenna site. As a result, the three cells that share the same transmission path 401 are determined to be cell group A (group ID = GID1). On the other hand, the four cells that share the same transmission path 402 are determined to be cell group B (group ID = GID2).

セルグループ決定方法の例1によれば、図10に例示されるように、同じセルグループに属する複数のセル(Cell#1,Cell#2,,Cell#3)が共有する伝送路の全体の帯域使用率の観測値に基づいて輻輳を回避するように当該複数のセル(Cell#1,Cell#2,,Cell#3)で順次に基地局機能配置を変更することによって、帯域使用率を適宜調整し、トラヒックの変動に対してロバスト性を持つことができる。 According to example 1 of the cell group determination method, as illustrated in FIG. 10, the base station function arrangement is changed sequentially in multiple cells (Cell #1, Cell #2, Cell #3) belonging to the same cell group to avoid congestion based on the observed value of the overall bandwidth utilization rate of the transmission path shared by the multiple cells, thereby appropriately adjusting the bandwidth utilization rate and providing robustness against traffic fluctuations.

(セルグループ決定方法の例2)
図11は、本実施形態に係るセルグループ決定方法の例2の説明図である。セルグループ決定方法の例2では、セルグループは、所定の電波影響基準を満たす複数のセルから構成される。例えば、電波影響基準は、セル間隔が所定の距離以内である。電波影響基準は、電波による影響が所定の基準以上であってもよい。例えば、電波影響基準は、受信信号強度(Received Signal Strength Indicator:RSSI)が基準値以上である。
(Example 2 of cell group determination method)
11 is an explanatory diagram of a second example of the cell group determination method according to the present embodiment. In the second example of the cell group determination method, a cell group is composed of a plurality of cells that satisfy a predetermined radio wave influence criterion. For example, the radio wave influence criterion is that the cell interval is within a predetermined distance. The radio wave influence criterion may be that the influence of radio waves is equal to or greater than a predetermined criterion. For example, the radio wave influence criterion is that the received signal strength indicator (RSSI) is equal to or greater than a criterion value.

セル間連携(CoMP)は、複数のアンテナから電波を協調して送信することにより電波干渉が強いセルエッジにおいて無線通信品質を向上させることができる技術である。セル間連携を利用することができるか否かは、基地局機能配置に依存する。具体的には、C-RAN配置はセル間連携を利用可能であるが、S-RAN配置及びD-RAN配置はセル間連携を利用不可である。このため、あるセルがセル間連携を利用可能であっても、当該セルのセルエッジに存在する端末がセル間連携を利用することができるか否かは、当該セルの周辺セルの基地局機能配置によって変わる。このことから、所定の電波影響基準を満たす複数のセルから一つのセルグループを構成する。 CoMP is a technology that can improve wireless communication quality at cell edges where radio interference is strong by transmitting radio waves from multiple antennas in a coordinated manner. Whether or not inter-cell cooperation can be used depends on the base station function arrangement. Specifically, inter-cell cooperation can be used with C-RAN arrangement, but inter-cell cooperation cannot be used with S-RAN arrangement and D-RAN arrangement. Therefore, even if a certain cell can use inter-cell cooperation, whether or not a terminal located at the cell edge of that cell can use inter-cell cooperation depends on the base station function arrangement of the cells surrounding that cell. For this reason, a single cell group is formed from multiple cells that satisfy a specified radio wave influence standard.

図11において、セルグループC(グループID=GID3)に属する4個のセルは、セル間隔が所定の距離以内である。また、セルグループD(グループID=GID4)に属する4個のセルは、セル間隔が所定の距離以内である。これにより、それぞれ4個のセルから成るセルグループC(グループID=GID3)及びセルグループD(グループID=GID4)が決定される。 In FIG. 11, the four cells belonging to cell group C (group ID = GID3) have a cell spacing within a predetermined distance. Also, the four cells belonging to cell group D (group ID = GID4) have a cell spacing within a predetermined distance. This determines cell group C (group ID = GID3) and cell group D (group ID = GID4), each consisting of four cells.

セルグループ決定方法の例2によれば、あるセルは周辺セルのセル間連携の利用可否に基づき、ユーザー(端末)の移動や無線環境を考慮して、セル間連携が効率的に利用可能になるようにセル間で基地局機能配置を変更することができる。例えば、図12において、セル(Cell#11)は、周辺セル(Cell#12)がC-RAN配置であるので、自セルがC-RAN配置に変更すれば端末UE2がセル間連携を利用可能である。一方、セル(Cell#11)は、周辺セル(Cell#14)がS-RAN配置であるので、自セルがC-RAN配置に変更しても端末UE1がセル間連携を利用不可である。 According to Example 2 of the cell group determination method, a certain cell can change the base station function arrangement between cells so that inter-cell cooperation can be efficiently used, taking into account the movement of users (terminals) and the radio environment, based on whether or not inter-cell cooperation is available in surrounding cells. For example, in FIG. 12, since the surrounding cell (Cell #12) of the cell (Cell #11) is in a C-RAN arrangement, if the cell changes to a C-RAN arrangement, terminal UE2 can use inter-cell cooperation. On the other hand, since the surrounding cell (Cell #14) of the cell (Cell #11) is in an S-RAN arrangement, terminal UE1 cannot use inter-cell cooperation even if the cell changes to a C-RAN arrangement.

上述したように本実施形態によれば、O-RAN仕様の無線アクセスネットワーク(RAN1)において基地局機能配置の実行を適切に制御することができるという効果が得られる。 As described above, this embodiment has the advantage of being able to appropriately control the execution of base station function placement in an O-RAN-specification radio access network (RAN1).

本実施形態によれば、RAN1に含まれる複数のセルが属するセルグループ毎に、セルグループに属する各セルに対して基地局機能配置を変更する配置変更タイミングがずらされる。これにより、同じセルグループにおいて、あるセルの基地局機能配置の変更結果を他のセルの基地局機能配置の変更に反映させることができる。 According to this embodiment, for each cell group to which multiple cells included in RAN1 belong, the timing of changing the base station function layout for each cell belonging to the cell group is shifted. This makes it possible to reflect the result of changing the base station function layout of a cell in the same cell group in the change of the base station function layout of other cells.

本実施形態によれば、分散強化学習によって基地局機能配置を決定する際に、「Actor」は他の「Actor」の行動によるネットワーク状態の変化を観測して行動することができる。一方、各セルの配置変更タイミングでは、配置変更タイミングのセルのみが基地局機能配置を変更する。したがって、あるセルの配置変更タイミングにおいてネットワーク状態に影響を及ぼすのは、当該セルに対応する「Actor」の行動のみであり、当該「Actor」自身の行動によってネットワークを制御することができる。 According to this embodiment, when determining the placement of base station functions by distributed reinforcement learning, an "Actor" can observe changes in the network state due to the actions of other "Actors" and act accordingly. Meanwhile, at the timing of re-arrangement of each cell, only the cell at the timing of re-arrangement changes its base station function placement. Therefore, at the timing of re-arrangement of a certain cell, only the action of the "Actor" corresponding to that cell affects the network state, and the network can be controlled by the action of that "Actor" itself.

なお、これにより、例えば無線アクセスネットワークにおける総合的なサービス品質の向上を実現することができることから、国連が主導する持続可能な開発目標(SDGs)の目標9「レジリエントなインフラを整備し、持続可能な産業化を推進するとともに、イノベーションの拡大を図る」に貢献することが可能となる。 As a result, it will be possible to improve the overall service quality in wireless access networks, for example, and contribute to Goal 9 of the United Nations' Sustainable Development Goals (SDGs), which is to "build resilient infrastructure, promote sustainable industrialization and foster innovation."

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。 The above describes an embodiment of the present invention in detail with reference to the drawings, but the specific configuration is not limited to this embodiment and includes design modifications and the like that do not deviate from the gist of the present invention.

また、上述した各装置の機能を実現するためのコンピュータプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行するようにしてもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、DVD(Digital Versatile Disc)等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
In addition, a computer program for implementing the functions of each of the above-mentioned devices may be recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium may be read into a computer system and executed. Note that the term "computer system" may include hardware such as an OS and peripheral devices.
In addition, the term "computer-readable recording medium" refers to a storage device such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, a writable non-volatile memory such as a flash memory, a portable medium such as a DVD (Digital Versatile Disc), or a hard disk built into a computer system.

さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(例えばDRAM(Dynamic Random Access Memory))のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。
Furthermore, the term "computer-readable recording medium" includes devices that retain a program for a certain period of time, such as volatile memory (e.g., DRAM (Dynamic Random Access Memory)) within a computer system that serves as a server or client when a program is transmitted via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line.
The program may be transmitted from a computer system in which the program is stored in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium, or by a transmission wave in the transmission medium. Here, the "transmission medium" that transmits the program refers to a medium that has a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line.
The program may be for implementing some of the functions described above, or may be a so-called differential file (differential program) that can implement the functions described above in combination with a program already recorded in the computer system.

1…無線アクセスネットワーク(RAN)、2…基地局機能群、10…SMOフレームワーク、11…SMO機能部、12…Non-RT RIC、20…基地局機能配置制御部、220…セルグループ情報記憶部、203…KPI取得部、204…基地局機能配置設定情報送信部、205…制御部 1...Radio access network (RAN), 2...Base station function group, 10...SMO framework, 11...SMO function unit, 12...Non-RT RIC, 20...Base station function placement control unit, 220...Cell group information storage unit, 203...KPI acquisition unit, 204...Base station function placement setting information transmission unit, 205...Control unit

Claims (8)

O-RAN仕様の無線アクセスネットワークに含まれる複数のセルが属するセルグループを示すセルグループ情報を記憶するセルグループ情報記憶部と、
一の前記セルグループに属する各セルに対して基地局機能配置を変更する配置変更タイミングをずらす制御部と、
を備え
前記セルグループは、同じ伝送路を共有する複数のセルから構成され、
前記伝送路は、収容局とアンテナサイト間の伝送路であり、
基地局機能配置によって伝送路の必要帯域が異なり、
前記制御部は、同じセルグループに属する複数のセルが共有する伝送路の全体の帯域使用率の観測値に基づいて輻輳を回避するように前記複数のセルで順次に基地局機能配置を変更する、
基地局機能配置制御装置。
a cell group information storage unit configured to store cell group information indicating a cell group to which a plurality of cells included in a radio access network conforming to the O-RAN specification belong;
A control unit that shifts a timing of changing the base station function allocation for each cell belonging to one of the cell groups;
Equipped with
The cell group is composed of a plurality of cells sharing the same transmission path,
the transmission path is a transmission path between an accommodation station and an antenna site,
The required bandwidth of the transmission path varies depending on the base station function layout,
the control unit sequentially changes the base station function allocation in the plurality of cells so as to avoid congestion based on an observed value of an overall bandwidth utilization rate of a transmission path shared by the plurality of cells belonging to the same cell group.
Base station function arrangement control device.
前記セルグループは、所定の電波影響基準を満たす複数のセルから構成される、
請求項1に記載の基地局機能配置制御装置。
The cell group is composed of a plurality of cells that satisfy a predetermined radio wave influence criterion.
The base station function arrangement control device according to claim 1.
前記電波影響基準は、セル間隔が所定の距離以内である、
請求項に記載の基地局機能配置制御装置。
The radio wave influence criterion is that the cell interval is within a predetermined distance.
The base station function arrangement control device according to claim 2 .
前記電波影響基準は、電波による影響が所定の基準以上である、
請求項に記載の基地局機能配置制御装置。
The radio wave influence standard is that the influence of radio waves is equal to or greater than a predetermined standard.
The base station function arrangement control device according to claim 2 .
前記制御部は、前記無線アクセスネットワークに含まれるセル毎に、分散強化学習によって基地局機能配置を決定する、
請求項1からのいずれか1項に記載の基地局機能配置制御装置。
The control unit determines a base station function allocation for each cell included in the radio access network by distributed reinforcement learning.
The base station function arrangement control device according to any one of claims 1 to 4 .
前記基地局機能配置制御装置は、「Non-RT RIC(Non-Real Time RAN Intelligent Controller)」を用いて実現される、
請求項1からのいずれか1項に記載の基地局機能配置制御装置。
The base station function arrangement control device is realized using a "Non-RT RIC (Non-Real Time RAN Intelligent Controller)".
The base station function arrangement control device according to any one of claims 1 to 5 .
O-RAN仕様の無線アクセスネットワークにおける基地局機能配置制御方法であって、
基地局機能配置制御装置が、O-RAN仕様の無線アクセスネットワークに含まれる複数のセルが属するセルグループを示すセルグループ情報を記憶するセルグループ情報記憶ステップと、
前記基地局機能配置制御装置が、一の前記セルグループに属する各セルに対して基地局機能配置を変更する配置変更タイミングをずらす制御ステップと、
を含み、
前記セルグループは、同じ伝送路を共有する複数のセルから構成され、
前記伝送路は、収容局とアンテナサイト間の伝送路であり、
基地局機能配置によって伝送路の必要帯域が異なり、
前記制御ステップは、同じセルグループに属する複数のセルが共有する伝送路の全体の帯域使用率の観測値に基づいて輻輳を回避するように前記複数のセルで順次に基地局機能配置を変更する、
基地局機能配置制御方法。
A base station function arrangement control method in an O-RAN radio access network, comprising:
a cell group information storage step in which the base station function arrangement control device stores cell group information indicating a cell group to which a plurality of cells included in the radio access network of the O-RAN specification belong;
a control step of the base station function arrangement control device shifting a timing of changing the arrangement of base station functions for each cell belonging to one of the cell groups;
Including,
The cell group is composed of a plurality of cells sharing the same transmission path,
the transmission path is a transmission path between an accommodation station and an antenna site,
The required bandwidth of the transmission path varies depending on the base station function layout,
the control step sequentially changes the base station function allocation in the plurality of cells so as to avoid congestion based on an observed value of an overall bandwidth utilization rate of a transmission path shared by the plurality of cells belonging to the same cell group;
A base station function arrangement control method.
基地局機能配置制御装置のコンピュータに、
O-RAN仕様の無線アクセスネットワークに含まれる複数のセルが属するセルグループを示すセルグループ情報を記憶するセルグループ情報記憶ステップと、
一の前記セルグループに属する各セルに対して基地局機能配置を変更する配置変更タイミングをずらす制御ステップと、
を実行させ
前記セルグループは、同じ伝送路を共有する複数のセルから構成され、
前記伝送路は、収容局とアンテナサイト間の伝送路であり、
基地局機能配置によって伝送路の必要帯域が異なり、
前記制御ステップは、同じセルグループに属する複数のセルが共有する伝送路の全体の帯域使用率の観測値に基づいて輻輳を回避するように前記複数のセルで順次に基地局機能配置を変更する、
コンピュータプログラム。
The computer of the base station function arrangement control device
A cell group information storage step of storing cell group information indicating a cell group to which a plurality of cells included in the radio access network of the O-RAN specification belong;
A control step of shifting the timing of changing the base station function allocation for each cell belonging to one of the cell groups;
Run the command ,
The cell group is composed of a plurality of cells sharing the same transmission path,
the transmission path is a transmission path between an accommodation station and an antenna site,
The required bandwidth of the transmission path varies depending on the base station function layout,
the control step sequentially changes the base station function allocation in the plurality of cells so as to avoid congestion based on an observed value of an overall bandwidth utilization rate of a transmission path shared by the plurality of cells belonging to the same cell group;
Computer program.
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