(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022140999
(43)【公開日】2022-09-29
(54)【発明の名称】無線通信装置、通信制御方法及び通信制御プログラム
(51)【国際特許分類】
H04W 88/02 20090101AFI20220921BHJP
H04W 56/00 20090101ALI20220921BHJP
H04B 17/00 20150101ALI20220921BHJP
H04B 10/2575 20130101ALN20220921BHJP
【FI】
H04W88/02 150
H04W56/00
H04B17/00 Z
H04B10/2575 120
【審査請求】未請求
【請求項の数】13
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021041109
(22)【出願日】2021-03-15
(71)【出願人】
【識別番号】000004237
【氏名又は名称】日本電気株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】000227205
【氏名又は名称】NECプラットフォームズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100103894
【弁理士】
【氏名又は名称】家入 健
(72)【発明者】
【氏名】稲田 孝
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 健矢
【テーマコード(参考)】
5K067
5K102
【Fターム(参考)】
5K067AA21
5K067DD25
5K067EE02
5K067EE10
5K067EE37
5K067LL01
5K102AA45
5K102AB13
5K102RD28
(57)【要約】
【課題】装置間で同期が確立できない場合でも、状態を通知することが可能な無線通信装置、通信制御方法、及び通信制御プログラムを提供する。
【解決手段】無線通信装置1は、通信部2と、フレーム同期信号を他の無線通信装置から受信する通信制御部3と、通信制御部3を監視する監視制御部4と、を備える。通信制御部3及び監視制御部4のいずれか一方は、通信制御部3が他の無線通信装置からフレーム同期信号を受信しない場合、通信部2の光出力を制御することにより無線通信装置1の状態を示す光パルス信号を生成し、光パルス信号を他の無線通信装置に送信する。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
無線通信装置であって、
通信部と、
フレーム同期信号を他の無線通信装置から受信する通信制御部と、
前記通信制御部を監視する監視制御部と、を備え、
前記通信制御部及び前記監視制御部のいずれか一方は、前記通信制御部が前記他の無線通信装置から前記フレーム同期信号を受信しない場合、前記通信部の光出力を制御することにより前記無線通信装置の状態を示す光パルス信号を生成し、前記光パルス信号を前記他の無線通信装置に送信する、無線通信装置。
【請求項2】
前記通信制御部が異常状態に遷移した場合、
前記監視制御部は、前記光パルス信号を前記他の無線通信装置に送信する、請求項1に記載の無線通信装置。
【請求項3】
前記通信制御部及び前記監視制御部のいずれか一方は、前記他の無線通信装置から受信した前記光パルス信号が、前記フレーム同期信号が受信できないことを示す場合、前記通信部及び前記通信制御部を再起動する、請求項1又は2に記載の無線通信装置。
【請求項4】
前記監視制御部及び前記通信制御部のいずか一方は、前記通信部及び前記通信制御部が再起動したことを示す前記光パルス信号を前記他の通信装置から受信した後、前記フレーム同期信号が受信できない場合、前記通信部及び前記通信制御部を再起動する、請求項1又は2に記載の無線通信装置。
【請求項5】
前記通信制御部は、前記通信部及び前記通信制御部が再起動したことを示す前記光パルス信号を前記他の無線通信装置から受信した後、前記フレーム同期信号を受信できない状態が復旧したことを示すデータ信号を前記他の無線通信装置に送信する、請求項4に記載の無線通信装置。
【請求項6】
前記通信制御部及び前記監視制御部のいずれか一方は、前記通信部及び前記通信制御部が再起動した後、前記通信部及び前記通信制御部が再起動したことを示す前記光パルス信号を前記他の無線通信装置に送信する、請求項3~5のいずれか1項に記載の無線通信装置。
【請求項7】
前記監視制御部及び前記通信制御部のいずか一方は、前記無線通信装置が正常であるか否かに応じて前記光出力の制御パターンを変更し、前記無線通信装置が正常であるか否かを示す前記光パルス信号を生成する、請求項1~6のいずれか1項に記載の無線通信装置。
【請求項8】
前記監視制御部及び前記通信制御部のいずか一方は、前記無線通信装置が正常である場合、前記光出力を第1の制御パターンに基づいて制御し、前記無線通信装置が正常であることを示す前記光パルス信号を生成する、請求項7に記載の無線通信装置。
【請求項9】
前記監視制御部及び前記通信制御部のいずか一方は、前記無線通信装置が異常である場合、前記無線通信装置の異常箇所に応じた、前記光出力の制御パターンに基づいて、前記無線通信装置の異常箇所を示す前記光パルス信号を生成する、請求項7又は8に記載の無線通信装置。
【請求項10】
前記監視制御部及び前記通信制御部のいずか一方は、前記無線通信装置と、前記他の無線通信装置との間の通信回線が異常である場合、前記光出力を第2の制御パターンに基づいて制御し、前記通信回線が異常であることを示す前記光パルス信号を生成する、請求項9に記載の無線通信装置。
【請求項11】
前記監視制御部は、前記通信制御部が異常である場合、前記光出力を第3の制御パターンに基づいて制御し、前記通信制御部が異常であることを示す前記光パルス信号を生成する、請求項9又は10に記載の無線通信装置。
【請求項12】
無線通信装置により実行される通信制御方法であって、
他の無線通信装置からフレーム同期信号を受信しない場合、前記無線通信装置の光出力を制御することにより前記無線通信装置の状態を示す光パルス信号を生成し、
前記光パルス信号を前記他の無線通信装置に送信する、通信制御方法。
【請求項13】
無線通信装置に実行させる通信制御プログラムであって、
他の無線通信装置からフレーム同期信号を受信しない場合、前記無線通信装置の光出力を制御することにより前記無線通信装置の状態を示す光パルス信号を生成し、
前記光パルス信号を前記他の無線通信装置に送信する、処理を含む通信制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、無線通信装置、通信制御方法及び通信制御プログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
無線通信システムでは、無線制御装置(REC:Radio Equipment Control)と、無線装置(RE:Radio Equipment)とにより構成される無線基地局が広く用いられている。無線制御装置及び無線装置により構成される無線基地局は、無線基地局において実装される機能を無線制御装置及び無線装置に分離するように構成される。無線制御装置と無線装置との間のインタフェースには、CPRI(Common Public Radio Interface)が採用されている(例えば、特許文献1)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
無線制御装置及び無線装置は、フレーム同期信号を互いに送受信することで装置間の同期を確立する。一方、無線装置が、フレーム同期信号を受信できない場合、無線装置は、フレーム同期信号を無線制御装置に送信しない。そのため、無線装置がフレーム同期信号を受信できない場合、無線制御装置及び無線装置は、同期を確立できず、通信断となってしまう。この場合、無線制御装置及び無線装置は、それぞれ無線制御装置及び無線装置の状態を互いに通知できない。
【0005】
本開示の目的の1つは、上述した課題を鑑み、装置間で同期が確立できない場合でも、状態を通知することが可能な無線通信装置、通信制御方法、及び通信制御プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
第1の態様は、
無線通信装置であって、
通信部と、
フレーム同期信号を他の無線通信装置から受信する通信制御部と、
前記通信制御部を監視する監視制御部と、を備え、
前記通信制御部及び前記監視制御部のいずれか一方は、前記通信制御部が前記他の無線通信装置から前記フレーム同期信号を受信しない場合、前記通信部の光出力を制御することにより前記無線通信装置の状態を示す光パルス信号を生成し、前記光パルス信号を前記他の無線通信装置に送信する、無線通信装置である。
【0007】
第2の態様は、
無線通信装置により実行される通信制御方法であって、
他の無線通信装置からフレーム同期信号を受信しない場合、前記無線通信装置の光出力を制御することにより前記無線通信装置の状態を示す光パルス信号を生成し、
前記光パルス信号を前記他の無線通信装置に送信する、通信制御方法である。
【0008】
第3の態様は、
無線通信装置に実行させる通信制御プログラムであって、
他の無線通信装置からフレーム同期信号を受信しない場合、前記無線通信装置の光出力を制御することにより前記無線通信装置の状態を示す光パルス信号を生成し、
前記光パルス信号を前記他の無線通信装置に送信する、処理を含む通信制御プログラムである。
【発明の効果】
【0009】
本開示によれば、装置間で同期が確立できない場合でも、状態を通知することが可能な無線通信装置、通信制御方法、及び通信制御プログラムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【
図1】実施の形態1にかかる無線通信装置の構成例を示す図である。
【
図2】実施の形態1にかかる無線通信装置の動作例を示すフローチャートである。
【
図3】実施の形態2にかかる無線基地局の構成例を示す図である。
【
図4】ヘルスチェックパターンを示す光パルス信号を説明するための図である。
【
図5】各装置状態と、当該装置状態の場合に送信される信号との関係を説明するための図である。
【
図6】各装置状態において送信される信号を説明するための図である。
【
図7】各装置状態において送信される信号を説明するための図である。
【
図8】各装置状態において送信される信号を説明するための図である。
【
図9】RECとREとの間で同期が確立できない場合の動作例を示す図である。
【
図10】RECとREとの間で同期が確立できない場合の動作例を示す図である。
【
図11】RECとREとの間で同期が確立できない場合の動作例を示す図である。
【
図12】RECとREとの間で同期が確立できない場合の動作例を示す図である。
【
図13】実施の形態2にかかるRECの動作例を示すフローチャートである。
【
図14】実施の形態2にかかるREの動作例を示すフローチャートである。
【
図15】各実施の形態にかかる無線通信装置等のハードウェア構成を例示するブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、図面を参照しつつ、実施形態について説明する。なお、実施形態において、同一の要素には、同一の符号を付し、重複する説明は省略される。
【0012】
(実施の形態1)
図1を用いて、実施の形態1にかかる無線通信装置1について説明する。
図1は、実施の形態1にかかる無線通信装置の構成例を示す図である。無線通信装置1は、無線制御装置(REC)でもよく、無線装置(RE)でもよい。無線通信装置1は、通信部2と、通信制御部3と、監視制御部4とを備える。
【0013】
通信部2は、通信制御部3が生成した信号を、無線通信装置1と対向する他の無線通信装置(不図示)に送信し、他の無線通信装置からの信号を受信し、通信制御部3に送信する。
通信制御部3は、通信部2を介して、他の無線通信装置からフレーム同期信号を受信する。
監視制御部4は、通信制御部3を監視及び制御する。
【0014】
通信制御部3及び監視制御部4のうちいずれか一方は、通信制御部3が、他の無線通信装置からフレーム同期信号を受信しない場合、通信部2の光出力を制御することにより無線通信装置1の状態を示す光パルス信号を生成する。通信制御部3及び監視制御部4のうちいずれか一方は、光パルス信号を他の無線通信装置に送信する。なお、光パルス信号は、光パルス制御信号と称されてもよく、光出力制御信号と称されてもよく、光出力ON・OFF信号と称されてもよく、符号パターンと称されてもよい。
【0015】
次に、
図2を用いて、実施の形態1にかかる無線通信装置1の動作例について説明する。
図2は、実施の形態1にかかる無線通信装置の動作例を示すフローチャートである。
通信制御部3は、他の無線通信装置からフレーム同期信号を受信したか否かを判定する(ステップS1)。通信制御部3は、他の無線通信装置から送信されるフレーム同期信号を待ち受ける。
【0016】
フレーム同期信号が受信された場合(ステップS1のYES)、通信制御部3は、通信部2を介して、データ信号を送受信する(ステップS2)。
一方、フレーム同期信号が受信されない場合(ステップS1のNO)、通信制御部3及び監視制御部4のいずれかは、通信部2の光出力を制御することで無線通信装置1の状態を示す光パルス信号を他の無線通信装置に送信する(ステップS3)。
【0017】
以上のように、通信制御部3及び監視制御部4のうちいずれか一方は、フレーム同期信号を受信しない場合、通信部2の光出力を制御し、無線通信装置1の装置状態を示す光パルス信号を他の無線通信装置に送信する。したがって、実施の形態1にかかる無線通信装置1は、他の無線通信装置からフレーム同期信号を受信せず、同期が確立できない場合でも、無線通信装置1の状態を光パルス信号により他の無線通信装置に通知できる。
【0018】
(実施の形態2)
続いて、実施の形態2について説明する。実施の形態2の詳細を説明する前に、本実施の形態の概要を説明する。
【0019】
<概要>
REC及びREにより構成される無線基地局では、RECとREとの間で同期を取るために、RECが、フレーム同期信号であるKByteをREに送信する。KByteは、データフレームの先頭部分を示すK28.5と称される制御コードである。KByteは、Kコードと称されてもよい。REは、KByteをRECから受信すると、RECに対してKByteを送信する。RECは、REからKByteを受信することで、RECとREとの間で同期を確立できる。
【0020】
ここで、REが、RECから送信されたKByteを受信できない場合、REは、KByteをRECに送信しない。そのため、REがRECにデータ信号を送信する機能部に異常がない場合でも、REからRECにデータ信号を送信できず、RECとREとの間の状態は通信断となり、同期不可(LOF:Loss Of Frame)の状態となる。この場合、REは、RECに対してREの状態を通知できない。また、RECも、REに対してRECの状態を通知できない。そのため、RECは、REとの間で通信断となっていることしか判断できないため、REの通信機能部の異常なのか、ソフトウェア(SW:Software)の異常であるのかを判断できない。したがって、保守者は、REの通信機能部をリセット(再起動)することで状態を復旧できるのか、REの装置リセットで状態を復旧できるのか、電源故障等の運用継続不可状態を示すシステムアラーム状態であるのかを判断できない。また、保守者が、同期不可の状態を復旧するためにREの装置リセットを行うと、REが起動するまでに時間がかかってしまい、システム断状態につながってしまう。さらに、REは、一般的に取り外しが容易ではない場所に設置されるため、保守者は、同期不可の状態を解消するために、REが設置された場所で、REの異常箇所を容易に特定できない。本実施の形態は、同期不可の状態となった場合でも、REC及びREが、それぞれREC及びREの状態を通知できる構成を実現する。
【0021】
<無線通信システムの構成例>
図3を用いて、無線基地局100の構成例について説明する。
図3は、実施の形態2にかかる無線基地局の構成例を示す図である。無線基地局100は、REC10と、RE20と、CPRIリンク30とを備える。なお、
図3では、無線基地局100は、1つのRE20を備える構成としているが、複数のRE20を備える構成でもよい。
【0022】
REC10及びRE20は、実施の形態1にかかる無線通信装置1に対応する。
REC10は、無線基地局100を制御する装置であり、例えば、ベースバンド信号処理を行う。
RE20は、REC10から送信された信号に対してRF(Radio Frequency)信号処理を行い、無線信号を生成する。RE20は、無線信号を、アンテナ(不図示)を介して、ユーザ端末(UE:User Equipment)(不図示)に送信する。RE20は、アンテナを介して、UEから無線信号を受信し、無線信号を変換した信号をREC10に送信する。
【0023】
REC10及びRE20は、CPRIリンク30を介して互いに通信を行う。REC10及びRE20は、無線基地局100の内部インタフェース仕様であるCPRIに準拠したCPRIフレームを用いたCPRI通信を行う。REC10及びRE20は、フレーム同期信号を示すKByte、レイヤ1のメッセージを示すL1メッセージ、及びレイヤ3のメッセージを示すL3メッセージを、CPRIフレームに設定する。REC10及びRE20は、それぞれ、CPRIリンク30を介して、CPPIフレームをRE20及びREC10に送信する。REC10及びRE20は、それぞれ、CPRIリンク30を介して、CPPIフレームをRE20及びREC10から受信する。なお、本実施の形態では、REC10からRE20に向かう方向を下り方向とし、RE20からREC10に向かう方向を上り方向とする。つまり、REC10は、RE20に下り信号を送信し、RE20は、REC10に上り信号を送信する。
【0024】
CPRIリンク30は、例えば、光ケーブルである。CPRIリンク30は、REC10と、RE20との間でCPRI通信を行うための通信回線(伝送路)である。CPRIリンク30は、例えば、REC10からRE20に信号が送信される第1の伝送路と、RE20からREC10に信号が送信される第2の伝送路とを含む通信回線(伝送路)でもよい。もしくは、CPRIリンク30は、REC10からRE20に送信される信号と、RE20からREC10に送信される信号とが1つの伝送路(通信回線)により送受信される構成でもよい。なお、CPRIリンク30は、CPRIケーブルと称されてもよい。
【0025】
<無線制御装置(REC)の構成例>
次に、REC10の構成例について説明する。REC10は、CPU(Central Processing Unit)11と、FPGA(field-programmable gate array)12と、SFP(Small Form Factor Pluggable)13と、PLD(Programmable Logic Device)14とを備える。
【0026】
CPU11は、メモリ(不図示)に格納されたソフトウェア命令を読み出し、データ演算を行う。CPU11は、通信制御部として機能する。CPU11は、FPGA12が生成する信号よりもレイヤが高い通信におけるメッセージであるL3メッセージを処理する。CPU11は、L3メッセージを他の無線基地局(不図示)及びコアネットワーク装置(不図示)から受信し、FPGA12及びSFP13を介して、RE20に送信する。また、CPU11は、L3メッセージをSFP13及びFPGA12を介してRE20から受信する。
【0027】
FPGA12は、実施の形態1における通信制御部3に対応する。FPGA12は、通信制御部として機能する。FPGA12は、第1の通信制御部と称されてもよく、CPU11は、第2の通信制御部と称されてもよい。FPGA12は、RE20との間で送受信されるL1メッセージを処理する。FPGA12は、CPU11からL3メッセージを受信する。FPGA12は、フレーム同期符号であるKByte、L1メッセージ及びL3メッセージを含む、データ信号であるCPRIフレームを生成する。KByteは、CPRIフレームの先頭に設定される。FPGA12は、KByteを含むCPRIフレームを、SFP13を介してRE20に送信する。
【0028】
FPGA12は、SFP13を介して、CPRIフレームの先頭を示すフレーム同期符号であるKByteを待ち受けることで、CPRIフレームを待ち受ける。FPGA12は、SFP13を介して、CPRIフレームをRE20から受信する。FPGA12は、CPRIフレームからL1メッセージ及びL3メッセージを生成する。FPGA12は、L3メッセージをCPU11に送信する。
【0029】
FPGA12は、SFP13の光出力のON及びOFFを制御可能であり、光出力をON及びOFFすることでSFP13の光出力を制御可能に構成される。FPGA12及びPLD14のうちいずれか一方が、運用系の光制御部として機能し、他方が、予備系の光制御部として機能する。運用系の光制御部は、光出力制御を行う。予備系の光制御部は、運用系の光制御部が異常状態となった場合、運用系の光制御部に切り替わり、光出力制御を行う。つまり、光出力制御に関して、FPGA12は、PLD14と冗長構成されている。
【0030】
FPGA12は、SFP13の光出力状態を監視し、RE20から光パルス信号が送信されたことを検出する。FPGA12は、運用系の光制御部として機能する場合、RE20から送信された光パルス信号を受信する。FPGA12は、KByteをRE20から受信しない場合であり、かつ運用系の光制御部として光出力制御を行う場合、SFP13の光出力を制御することによりREC10の状態を示す光パルス信号を生成し、光パルス信号をRE20に送信する。
【0031】
FPGA12は、RE20から受信した光パルス信号が、下り信号が受け取れないエラー状態(ERR状態)であることを示す場合、FPGA12及びSFP13を再起動する。換言すると、FPGA12は、RE20から受信した光パルス信号が、KByteが受信できないことを示す場合、FPGA12及びSFP13を再起動する。なお、以降の説明では、FPGA12及びSFP13を再起動することを、「通信機能部リセット」として記載することがある。
【0032】
FPGA12が、CPU11、FPGA12及びSFP13を再起動する場合、CPU11、FPGA12及びSFP13が起動するまでに数分かかってしまう。一方、FPGA12が、CPU11を再起動せず、FPGA12及びSFP13を再起動する場合、FPGA12及びSFP13は、数秒で起動する。そのため、FPGA12は、RE20から受信した光パルス信号が、KByteが受信できないことを示す場合、CPU11を再起動せず、FPGA12及びSFP13を再起動する。
【0033】
FPGA12は、REC10の通信機能部リセットを行い、FPGA12及びSFP13が再起動した後、REC10の通信機能部リセットを行ったことを示すリセット制御パターンに基づく光パルス信号を生成し、RE20に送信する。換言すると、FPGA12は、FPGA12及びSFP13が再起動した後、FPGA12及びSFP13が再起動したことを示す光パルス信号を、RE20に送信する。FPGA12は、REC10の通信機能部リセットを行ったことを示す光パルス信号を送信すると、光出力制御を終了し、KByteを含むCPRIフレームをRE20に送信する。
【0034】
FPGA12は、運用系の光制御部として光出力制御を行う場合、かつRE20から、RE20の通信機能部リセットを行ったことを示す光パルス信号を受信した場合、光出力制御を終了し、KByteを含むCPRIフレームをRE20に送信する。FPGA12は、下り信号が受け取れないエラー状態が復旧した場合、当該エラー状態が復旧したことを示す情報が、KByteとともに設定されたCPRIフレームを受信する。FPGA12は、エラー状態が復旧した場合、CPRI通信を継続する。
【0035】
また、FPGA12が光出力制御を行う場合、FPGA12は、光出力制御を行い、REC10の状態を通知するヘルスチェックパターンを示す光パルス信号を生成する。FPGA12は、生成した光パルス信号をRE20に送信する。FPGA12は、例えば、通信機能部リセットを行ったことを示す光パルス信号を受信後、再度、下り信号が受け取れないエラー状態であることを示す光パルス信号をRE20から受信した場合、ヘルスチェックパターンを示す光パルス信号を送信する。また、後述するが、RE20も、ヘルスチェックパターンを送信するが、REC10が送信するヘルスチェックパターンと、RE20が送信するヘルスチェックパターンとは、非同期で送信される。なお、FPGA12は、REC10が異常状態に遷移したタイミングでヘルスチェックパターンを送信してもよい。また、REC10が送信するヘルスチェックパターンと、RE20が送信するヘルスチェックパターンとが、同期して送信されてもよい。
【0036】
FPGA12は、PLD14から、REC10が正常であるのか否かを示す情報を受信する。また、FPGA12は、SFP13から、REC10と、RE20との間の通信回線が正常であるのか否かを示す情報を受信する。FPGA12は、PLD14及びSPF13から受信した情報が正常であることを示す場合、REC10が正常であると判定する。FPGA12は、PLD14及びSPF13から受信した情報のいずれかに異常であることを示す情報がある場合、REC10が異常であると判定する。
【0037】
FPGA12は、REC10が正常であるか否かに応じて光出力の制御パターンを変更し、REC10が正常であるか否かを示す光パルス信号を生成する。また、REC10が異常である場合、FPGA12は、PLD14及びSFP13のうち少なくとも1つから、REC10の異常箇所を示す情報を受信する。FPGA12は、REC10の異常箇所に応じた、光出力の制御パターンに基づいて、REC10の異常箇所を示す光パルス信号を生成する。FPGA12は、各制御パターンに基づく光パルス信号をRE20に送信する。
【0038】
FPGA12は、REC10が正常であると判定する場合、REC10が正常であることを示す第1の制御パターンに基づく光パルス信号を生成する。また、FPGA12は、REC10が異常であると判定し、異常箇所が、通信回線である場合、通信回線が異常箇所であることを示す第2の制御パターンに基づく光パルス信号を生成する。
【0039】
なお、FPGA12は、RE20に対してリセットを指示する制御パターンに基づく光パルス信号、及び少なくとも1つの障害内容及びサービス影響度の組み合わせを通知する、少なくとも1つの制御パターンに基づく光パルス信号を生成してもよい。少なくとも1つの障害内容及びサービス影響度の組み合わせを通知する光パルス信号は、サービス影響度が高いことを示すアラーム(ALM)及び障害内容を示すALMコードの組み合わせを示す制御パターンに基づく光パルス信号を含んでもよい。また、少なくとも1つの障害内容及びサービス影響度の組み合わせを通知する光パルス信号は、サービス影響度はALMよりも低いことを示すエラー(ERR)及び障害内容を示すERRコードの組み合わせを示す制御パターンに基づく光パルス信号を含んでもよい。
【0040】
SFP13は、実施の形態1における通信部2に対応する。SFP13は、通信部として機能する。SFP13は、電気信号を光信号に変換する。SFP13は、FPGA12が生成したCPRIフレームを光信号に変換し、光信号をRE20に送信する。SFP13は、RE20から送信されたCPRIフレームを光信号から電気信号に変換し、FPGA12に送信する。SFP13は、REC10とRE20との間の通信回線が異常であることを検出する。SFP13は、当該通信回線が正常であるか否かを示す情報をFPGA12及びPLD14に送信する。なお、SFP13は、通信回線が正常であるか否かを示す情報を、FPGA12及びPLD14のうち、光出力制御を行う機能部に通信回線が異常であることを示す情報を送信してもよい。
【0041】
SFP13は、FPGA12がCPRIフレームの送受信を行う間、光出力のON状態で継続するように構成される。SFP13は、FPGA12がKByteを受信できない場合、FPGA12及びPLD14のいずれか一方の制御に応じて光出力のON又はOFFを切り替える。
【0042】
PLD14は、実施の形態1における監視制御部4に対応する。PLD14は、監視制御部として機能する。PLD14は、第1の通信制御部として機能するFPGA12、及び第2の通信制御部として機能するCPU11の監視制御を行う。PLD14は、CPU11、及びFPGA12のいずれかが異常となったことを検出する。PLD14は、FPGA12が光出力制御を行う場合、FPGA12に対して、REC10が正常であるか否かを示す情報を送信する。また、PLD14は、FPGA12が光出力制御を行う場合、かつREC10が異常である場合、REC10の異常箇所を特定し、異常箇所を示す情報をFPGA12に送信する。PLD14は、SFP13から、REC10と、RE20との間の通信回線が正常であるのか否かを示す情報を受信する。
【0043】
PLD14は、SFP13の光出力のON及びOFFを制御可能であり、光出力をON及びOFFすることでSFP13の光出力を制御可能に構成される。上述したように、FPGA12及びPLD14のうちいずれか一方が、運用系の光制御部として機能し、他方が、予備系の光制御部として機能する。運用系の光制御部は、光出力制御を行う。FPGA12及びPLD14のうち、予備系の光制御部は、運用系の光制御部が異常状態となった場合、光出力制御を行うように構成される。また、PLD14は、FPGA12が異常状態に遷移した場合、運用系の光制御部に遷移し、光出力制御を行い、光パルス信号をRE20に送信する。つまり、光出力制御に関して、PLD14は、FPGA12と冗長構成されている。
【0044】
PLD14は、SFP13の光出力状態を監視し、RE20から光パルス信号が送信されたことを検出する。PLD14は、運用系の光制御部として機能する場合、RE20から送信された光パルス信号を受信する。PLD14は、運用系の光制御部として光出力制御を行う場合、FPGA12と同様の光出力制御を行う。なお、PLD14の光出力制御について、FPGA12が行う光出力制御と共通する記載は適宜割愛する。
【0045】
PLD14は、RE20から受信した光パルス信号が、下り信号が受け取れないエラー状態(ERR状態)であることを示す場合、FPGA12及びSFP13を再起動する。PLD14は、REC10の通信機能部リセットを行い、FPGA12及びSFP13が再起動した後、REC10の通信機能部リセットを行ったことを示すリセット制御パターンに基づく光パルス信号を生成し、SFP13を介して、RE20に送信する。PLD14は、REC10の通信機能部リセットを行ったことを示す光パルス信号を送信すると、光出力制御を終了する。PLD14は、CPRI通信を再開することを示す情報をFPGA12に送信する。
【0046】
PLD14は、運用系の光制御部として光出力制御を行う場合、かつRE20から、RE20の通信機能部リセットを行ったことを示す光パルス信号を受信した場合、光出力制御を終了する。PLD14は、CPRI通信を再開することを示す情報をFPGA12に送信する。
【0047】
PLD14は、運用系の光制御部として光出力制御を行う場合、ヘルスチェックパターンを示す光パルス信号を生成し、当該光パルス信号をRE20に送信する。PLD14は、通信機能部リセットを行ったことを示す光パルス信号を受信後、再度、下り信号が受け取れないエラー状態であることを示す光パルス信号をRE20から受信した場合、ヘルスチェックパターンを示す光パルス信号を送信してもよい。
【0048】
PLD14は、CPU11及びFPGA12が正常であり、SPF13から受信した情報が、通信回線が正常であることを示す場合、REC10が正常であると判断する。PLD14は、CPU11及びFPGA12のいずれかが異常であるか、又はSPF13から受信した情報が異常であることを示す場合、REC10が異常であると判定する。
【0049】
PLD14は、REC10が正常であるか否かに応じて光出力の制御パターンを変更し、REC10が正常であるか否かを示す光パルス信号を生成する。REC10が異常である場合、PLD14は、SFP13から受信した情報が正常ではないことを示す場合、通信回線が異常であることを特定する。また、PLD14は、監視内容に基づいて、異常箇所を特定する。PLD14は、REC10が異常である場合、REC10の異常箇所に応じた、光出力の制御パターンに基づいて、REC10の異常箇所を示す光パルス信号を生成する。
【0050】
PLD14は、第1の制御パターン及び第2の制御パターンに基づく光パルス信号に加えて、FPGA12が異常であることを示す第3の制御パターンに基づく光パルス信号を生成する。PLD14は、各制御パターンに基づく光パルス信号をRE20に送信する。なお、PLD14も、RE20に対してリセットを指示する制御パターンに基づく光パルス信号、及び少なくとも1つの障害内容及びサービス影響度の組み合わせを通知する、少なくとも1つの制御パターンに基づく光パルス信号を生成してもよい。
【0051】
ここで、
図4を用いて、ヘルスチェックパターンを示す光パルス信号について説明する。
図4は、ヘルスチェックパターンを示す光パルス信号を説明するための図である。
図4の左から順に、REC10の装置状態、SFP13の光出力状態、及びRE20に送信される光パルス信号の例を表している。なお、説明を便宜的に行うために、PLD14が光出力制御を行うこととして説明する。
【0052】
図4の一番上に示すように、REC10の装置状態が正常(OK)の場合、PLD14は、第1の制御パターンに基づく光出力制御を行い、第1の制御パターンに基づく光パルス信号を生成する。PLD14は、生成した光パルス信号をRE20に送信する。なお、制御パターンは、符号パターンと称されてもよい。なお、FPGA12も、PLD14と同様に、REC10の装置状態が正常(OK)の場合、第1の制御パターンに基づく光パルス信号を生成する。
【0053】
図4の上から2番目に示すように、通信回線が異常である場合、PLD14は、第2の制御パターンに基づく光出力制御を行い、第2の制御パターンに基づく光パルス信号を生成する。PLD14は、生成した光パルス信号をRE20に送信する。なお、FPGA12も、PLD14と同様に、通信回線が異常である場合、第2の制御パターンに基づく光パルス信号を生成する。
【0054】
図4の上から3番目に示すように、REC10のFPGA12の故障等、FPGA12が異常である場合、PLD14は、第3の制御パターンに基づく光出力制御を行い、第3の制御パターンに基づく光パルス信号を生成する。PLD14は、光パルス信号をRE20に送信する。FPGA12が異常である場合、PLD14は、SFP13が配置された基板上で電源電圧にプルアップすることで、FPGA12が異常であることを示す光パルス信号を生成してもよい。つまり、PLD14は、光出力のON状態が継続する第4の制御パターンに基づく光パルス信号を生成する。なお、FPGA12が異常である場合、PLD14は、第1の制御パターン及び第2の制御パターンと異なる第3の制御パターンに基づく光出力制御を行い、FPGA12が異常であることを示す光パルス信号を生成してもよい。
【0055】
図4の一番下は、RE20がREC10に接続されていない状態を示しており、RE20がREC10に接続されていないため、PLD14は、光出力を停止し、光パルス信号を送信しない。
【0056】
<無線装置(RE)の構成例>
次に、RE20の構成例について説明する。RE20は、CPU21と、FPGA22と、SFP23と、PLD24とを備える。CPU21、FPGA22、SFP23及びPLD24は、それぞれ、CPU21、FPGA22、SFP23及びPLD24と基本的に同様の構成をしているため、共通する記載については適宜割愛する。
【0057】
CPU21は、メモリ(不図示)に格納されたソフトウェア命令を読み出し、データ演算を行う。CPU21は、通信制御部として機能する。CPU21は、L3メッセージを処理する。CPU21は、L3メッセージを、SFP23及びFPGA22を介してREC10から受信し、無線信号を生成し、アンテナ(不図示)を介して無線信号をUE(不図示)に送信する。CPU21は、アンテナを介して無線信号を受信し、無線信号に基づきL3メッセージを生成し、FPGA22及びSFP23を介してL3メッセージをREC10に送信する。
【0058】
FPGA22は、実施の形態1における通信制御部3に対応する。FPGA22は、通信制御部として機能する。FPGA22は、第1の通信制御部と称されてもよく、CPU21は、第2の通信制御部と称されてもよい。FPGA22は、REC10との間で送受信されるL1メッセージを処理する。FPGA22は、CPU21からL3メッセージを受信する。FPGA22は、フレーム同期符号であるKByte、L1メッセージ及びL3メッセージを含む、データ信号であるCPRIフレームを生成する。FPGA22は、KByteを含むCPRIフレームを、SFP23を介してREC10に送信する。
【0059】
FPGA22は、SFP23を介して、CPRIフレームの先頭を示すフレーム同期符号であるKByteを待ち受けることで、CPRIフレームを待ち受ける。FPGA22は、SFP23を介して、CPRIフレームをREC10から受信する。FPGA22は、CPRIフレームからL1メッセージ及びL3メッセージを生成する。FPGA22は、L3メッセージをCPU21に送信する。
【0060】
FPGA22は、SFP23の光出力のON及びOFFを制御可能であり、光出力をON及びOFFすることでSFP23の光出力を制御可能に構成される。FPGA22及びPLD24のうちいずれか一方が、運用系の光制御部として機能し、他方が、予備系の光制御部として機能する。運用系の光制御部は、光出力制御を行う。予備系の光制御部は、運用系の光制御部が異常状態となった場合、運用系の光制御部に切り替わり、光出力制御を行う。つまり、光出力制御に関して、FPGA22は、PLD24と冗長構成されている。
【0061】
FPGA22は、SFP23の光出力状態を監視し、REC10から光パルス信号が送信されたことを検出する。FPGA22は、運用系の光制御部として機能する場合、RE20から送信された光パルス信号を受信する。FPGA22は、KByteをREC10から受信しない場合であり、かつ運用系の光制御部として光出力制御を行う場合、SFP23の光出力を制御することによりRE20の状態を示す光パルス信号を生成し、光パルス信号をREC10に送信する。FPGA22は、KByteをREC10から受信しない場合であり、かつFPGA22が光出力制御を行う場合、下り信号が受け取れないエラー状態(ERR状態)であることを示す光パルス信号を生成する。FPGA22は、同期不可制御パターンに基づく光出力制御を行い、同期不可制御パターンに基づく光パルス信号であって、当該ERR状態であることを示す光パルス信号をREC10に送信する。
【0062】
REC10において、通信機能部リセットが行われた場合、FPGA22は、SFP23を介して、REC10の通信機能部リセットを行ったことを示す光パルス信号を受信する。換言すると、FPGA22は、REC10のSFP13及びFPGA12が再起動したことを示すリセット制御パターンに基づく光パルス信号をREC10から受信する。FPGA22は、リセット制御パターンに基づく光パルス信号を受信すると、光出力制御を終了し、REC10から送信される、KByteを含むCPRIフレームを待ち受ける。
【0063】
FPGA22は、リセット制御パターンに基づく光パルス信号を受信した後、所定時間内に、KByteが受信できない場合、RE20の通信機能部リセットを行う。換言すると、FPGA22は、REC10のSFP13及びFPGA12が再起動したことを示す光パルス信号を受信した後、フレーム同期信号であるKByteを受信しない場合、SFP23及びFPGA22を再起動する。
【0064】
FPGA22は、FPGA22及びSFP23が再起動した後、RE20の通信機能部リセットを行ったことを示すリセット制御パターンに基づく光パルス信号を生成し、REC10に送信する。換言すると、FPGA22は、FPGA22及びSFP23が再起動した後、FPGA22及びSFP23が再起動したことを示す光パルス信号を、REC10に送信する。FPGA22は、RE20の通信機能部リセットを行ったことを示す光パルス信号を送信すると、光出力制御を終了し、REC10から送信される、KByteを含むCPRIフレームを待ち受ける。
【0065】
FPGA22は、REC10の通信機能部リセットを行ったことを示す光パルス信号をREC10から受信した後、KByteを受信した場合、下り信号が受け取れないERR状態が復旧したことを示すERR復旧通知を、CPRIフレームに設定する。FPGA22は、KByteとともに、ERR復旧通知をCPRIフレームに設定する。FPGA22は、当該CPRIフレームをREC10に送信する。換言すると、FPGA22は、SFP23及びFPGA22が再起動したことを示す光パルス信号が受信された後、KByteを受信した場合、KByteを受信できない状態が復旧したことを示すデータ信号であるCPRIフレームをREC10に送信する。
【0066】
また、FPGA22は、運用系の光制御部として光出力制御を行う場合、光出力制御を行い、RE20の状態を通知するヘルスチェックパターンを示す光パルス信号を生成する。FPGA22は、通信機能部リセットを行ったことを示す光パルス信号を送信後、再度、下り信号が受け取れないエラー状態であることを示す光パルス信号をREC10に送信した場合、ヘルスチェックパターンを示す光パルス信号を送信してもよい。
【0067】
FPGA22は、PLD24から、RE20が正常であるのか否かを示す情報を受信する。FPGA22は、SFP23から、REC10と、RE20との間の通信回線が正常であるのか否かを示す情報を受信する。FPGA22は、PLD24及びSPF23から受信した情報が正常であることを示す場合、RE20が正常であると判定する。FPGA22は、PLD24及びSPF23から受信した情報のいずれかに異常であることを示す情報がある場合、RE20が異常であると判定する。
【0068】
FPGA22は、RE20が正常であるか否かに応じて光出力の制御パターンを変更し、RE20が正常であるか否かを示す光パルス信号を生成する。RE20が異常である場合、FPGA22は、PLD24及びSFP23のうち少なくとも1つから、RE20の異常箇所を示す情報を受信し、RE20の異常箇所に応じた、光出力の制御パターンに基づいて、RE20の異常箇所を示す光パルス信号を生成する。
【0069】
FPGA22は、FPGA12と同様のヘルスチェックパターンを生成する。FPGA22は、RE20が正常であると判定する場合、RE20が正常であることを示す第1の制御パターンに基づく光パルス信号を生成する。また、FPGA22は、RE20が異常であると判定し、異常箇所が、通信回線である場合、通信回線が異常箇所であることを示す第2の制御パターンに基づく光パルス信号を生成する。
【0070】
なお、FPGA22は、REC10に対してリセットを指示する制御パターンに基づく光パルス信号、及び少なくとも1つの障害内容及びサービス影響度の組み合わせを通知する、少なくとも1つの制御パターンに基づく光パルス信号を生成してもよい。また、本実施の形態では、便宜的に、FPGA22は、FPGA12と同一の制御パターンに基づく光パルス信号を生成することで説明するが、FPGA22は、FPGA12と異なる制御パターンに基づく光信号を生成してもよい。
【0071】
SFP23は、実施の形態1における通信部2に対応する。SFP23は、通信部として機能する。SFP23は、電気信号を光信号に変換する。SFP23は、FPGA22が生成したCPRIフレームを光信号に変換し、光信号をREC10に送信する。SFP23は、REC10から送信されたCPRIフレームを光信号から電気信号に変換し、FPGA22に送信する。SFP23は、REC10とRE20との間の通信回線が異常であることを検出する。SFP23は、当該通信回線が正常であるか否かを示す情報をFPGA22及びPLD24に送信する。なお、SFP23は、通信回線が正常であるか否かを示す情報を、FPGA22及びPLD24のうち、光出力制御を行う機能部に通信回線が異常であることを示す情報を送信してもよい。
【0072】
SFP23は、FPGA22がCPRIフレームの送受信を行う間、光出力のON状態で継続するように構成される。SFP23は、FPGA22がKByteを受信できない場合、FPGA22及びPLD24のいずれか一方の制御に応じて光出力のON又はOFFを切り替える。
【0073】
PLD24は、実施の形態1における監視制御部4に対応する。PLD24は、監視制御部として機能する。PLD24は、第1の通信制御部として機能するFPGA22、及び第2の通信制御部として機能するCPU21の監視制御を行う。PLD24は、CPU21、及びFPGA22のいずれかが異常となったことを検出する。PLD24は、FPGA22が光出力制御を行う場合、FPGA22に対して、RE20が正常であるか否かを示す情報を送信する。PLD24は、FPGA22が光出力制御を行う場合、かつRE20が異常である場合、RE20の異常箇所を特定し、異常箇所を示す情報をFPGA22に送信する。PLD24は、SFP23から、REC10と、RE20との間の通信回線が正常であるのか否かを示す情報を受信する。
【0074】
PLD24は、SFP23の光出力のON及びOFFを制御可能であり、光出力をON及びOFFすることでSFP23の光出力を制御可能に構成される。光出力制御に関して、PLD24は、FPGA22と冗長構成されている。FPGA22及びPLD24のうちいずれか一方が、運用系の光制御部として機能し、他方が、予備系の光制御部として機能する。運用系の光制御部は、光出力制御を行う。FPGA22及びPLD24のうち、予備系の光制御部は、運用系の光制御部が異常状態となった場合、光出力制御を行うように構成される。PLD24は、FPGA22が異常状態に遷移した場合、運用系の光制御部に遷移し、光出力制御を行い、光パルス信号をREC10に送信する。
【0075】
PLD24は、SFP23の光出力状態を監視し、REC10から光パルス信号が送信されたことを検出する。PLD24は、運用系の光制御部として機能する場合、RE20から送信された光パルス信号を受信する。PLD24は、KByteをREC10から受信しない場合であり、かつ運用系の光制御部として光出力制御を行う場合、SFP23の光出力を制御することによりRE20の状態を示す光パルス信号を生成し、光パルス信号をREC10に送信する。PLD24は、運用系の光制御部として光出力制御を行う場合、FPGA22と同様の光出力制御を行う。なお、PLD24の光出力制御について、FPGA22が行う光出力制御と共通する記載は適宜割愛する。
【0076】
PLD24は、KByteをREC10から受信しない場合であり、かつPLD24が光出力制御を行う場合、下り信号が受け取れないERR状態であることを示す光パルス信号を生成する。PLD24は、同期不可制御パターンに基づく光出力制御を行い、同期不可制御パターンに基づく光パルス信号を生成し、生成した光パルス信号をREC10に送信する。
【0077】
REC10において、通信機能部リセットが行われた場合、PLD24は、SFP23を介して、REC10の通信機能部リセットを行ったことを示す光パルス信号を受信する。PLD24は、リセット制御パターンに基づく光パルス信号を受信すると、光出力制御を終了し、CPRI通信を再開することを示す情報をFPGA22に送信する。
【0078】
FPGA22が、リセット制御パターンに基づく光パルス信号を受信した後、所定時間内に、KByteを受信しない場合、PLD24は、RE20の通信機能部リセットを行う。PLD24は、FPGA22及びSFP23が再起動した後、RE20の通信機能部リセットを行ったことを示すリセット制御パターンに基づく光パルス信号を生成し、SFP23を介して、REC10に送信する。PLD24は、RE20の通信機能部リセットを行ったことを示す光パルス信号を送信すると、光出力制御を終了し、CPRI通信を再開することを示す情報をFPGA22に送信する。
【0079】
PLD24は、運用系の光制御部として光出力制御を行う場合、光出力制御を行い、RE20の状態を通知するヘルスチェックパターンを示す光パルス信号を生成する。PLD24は、通信機能部リセットを行ったことを示す光パルス信号を送信後、再度、下り信号が受け取れないエラー状態であることを示す光パルス信号をREC10に送信した場合、ヘルスチェックパターンを示す光パルス信号を送信してもよい。
【0080】
PLD24は、CPU21及びFPGA22が正常であり、SPF23から受信した情報が、通信回線が正常であることを示す場合、RE20が正常であると判断する。PLD24は、CPU21及びFPGA22のいずれかが異常であるか、又はSPF23から受信した情報が異常であることを示す場合、RE20が異常であると判定する。
【0081】
PLD24は、RE20が正常であるか否かに応じて光出力の制御パターンを変更し、RE20が正常であるか否かを示す光パルス信号を生成する。RE20が異常である場合、PLD24は、SFP23から受信した情報が正常ではないことを示す場合、通信回線が異常であることを特定する。PLD24は、監視内容に基づいて、異常箇所を特定する。PLD24は、RE20が異常である場合、RE20の異常箇所に応じた、光出力の制御パターンに基づいて、RE20の異常箇所を示す光パルス信号を生成する。
【0082】
PLD24は、第1の制御パターン及び第2の制御パターンに基づく光パルス信号に加えて、FPGA22が異常であることを示す第3の制御パターンに基づく光パルス信号を生成する。なお、PLD24も、REC10に対してリセットを指示する制御パターンに基づく光パルス信号、及び少なくとも1つの障害内容及びサービス影響度の組み合わせを通知する、少なくとも1つの制御パターンに基づく光パルス信号を生成してもよい。また、本実施の形態では、PLD24は、PLD14と同一の制御パターンに基づく光パルス信号を生成することで説明するが、PLD24は、PLD14と異なる制御パターンに基づく光信号を生成してもよい。
【0083】
<無線基地局の動作例>
次に、実施の形態1にかかる無線基地局100の動作例について説明する。
図5~
図8を用いて、各装置状態において送信される信号について説明する。
図5~
図8は、各装置状態において送信される信号を説明するための図である。なお、各装置状態において送信される信号は、REC10及びRE20ともに基本的に同様であるため、以下、REC10の装置状態を用いて説明する。また、説明を便宜的に行うため、FPGA12が、運用系の光制御部として機能し、PLD14が、予備系の光制御部として機能することとして説明する。
【0084】
まず、
図5について説明する。
図5は、REC10及びRE20が正常状態であり、REC10から送信されたKByteをRE20が受信し、RE20から送信されたKByteをREC10が受信できる状態において送信される信号を示している。
図5に記載したように、実線の矢印は、L3メッセージを表している。一点鎖線は、L1メッセージを表しており、KByteを含むCPRIフレームを表している。点線の矢印は、光パルス信号を表している。なお、各矢印が示す信号は、
図6~
図8においても同様である。
【0085】
図5に示すように、REC10及びRE20が正常状態である場合、CPU11は、L3メッセージを、FPGA12、SFP13及びCPRIリンク30を介して、RE20に送信する。当該L3メッセージは、SFP23、及びFPGA22を介して、RE20のCPU21に送信される。また、REC10及びRE20が正常状態である場合、FPGA12は、L1メッセージを含む、KByteが設定されたCPRIフレームを、SFP13及びCPRIリンク30を介して、RE20に送信する。当該L1メッセージは、SFP23を介して、FPGA22に送信される。
【0086】
このように、REC10及びRE20が正常状態であり、REC10とRE20との同期が確立できている場合、REC10は、L1メッセージ及びL3メッセージをRE20に送信できる。なお、RE20も、L1メッセージ及びL3メッセージをREC10に送信できるため、正常な通信が確立できる。
【0087】
次に、
図6について説明する。
図6は、REC10から送信されたKByteがRE20において受信されず、REC10とRE20との間で同期が確立されていない状態において送信される信号を示している。
図6に示すように、REC10とRE20との間で同期が確立されていない状態の場合、CPU11は、L3メッセージを、FPGA12に送信するが、REC10及びRE20が同期不可の状態であるため、L3メッセージは、RE20に送信できない。
【0088】
また、REC10とRE20との間で同期が確立されていない状態であるため、FPGA12は、KByteを含むCPRIフレームを送信してもRE20にCPRIフレームを送信できない。FPGA12は、CPRIフレームを送信後、RE20から所定時間内にKByteを受信できないか、又は下り信号を受信できないERR状態であることを示す光パルス信号をRE20から受信する。FPGA12は、SFP13の光出力を制御し、光パルス信号をRE20に送信する。つまり、FPGA12は、光パルス信号をRE20に送信し、SFP23を介して、FPGA22が当該光パルス信号を受信する。
【0089】
このように、REC10とRE20との同期が確立できない状態の場合、REC10は、L3メッセージをRE20に送信できないが、光パルス信号をRE20に送信できる。なお、RE20も、光パルス信号をREC10に送信できるため、L1メッセージに関しては正常な通信が確立できる。
【0090】
次に、
図7について説明する。
図7は、REC10のFPGA12が故障等、異常状態である場合に送信される信号を示している。
図7に示すように、FPGA12が異常状態である場合、CPU11は、L3メッセージをFPGA12に送信するが、FPGA12が異常状態であるため、REC10は、L3メッセージをRE20に送信できない。また、FPGA12が異常状態であるため、FPGA12は、L1メッセージを送信できないため、REC10は、L1メッセージ及びL3メッセージを送信できない。この場合、FPGA12は、光出力制御を行うことができないため、PLD14が、予備系の光制御部から、運用系の光制御部として動作する。PLD14は、SFP13の光出力制御を行うことにより光パルス信号を生成し、光パルス信号をRE20に送信する。当該光パルス信号は、FPGA22により受信される。
【0091】
このように、REC10のFPGA12が異常状態である場合、REC10は、L1メッセージ及びL3メッセージをRE20に送信できないが、光パルス信号をRE20に送信できる。なお、RE20も、光パルス信号をREC10に送信できるため、REC10及びRE20は、それぞれ、REC10及びRE20の状態を互いに送受信できる。そのため、保守者は、REC10及びRE20の状態を把握でき、異常箇所の切り分けが可能となる。
【0092】
次に、
図8について説明する。
図8は、REC10のCPU11が故障等、異常状態である場合に送信される信号を示している。
図8に示すように、CPU11が異常状態である場合、CPU11は、L3メッセージをFPGA12に送信できないため、REC10は、L3メッセージをRE20に送信できない。一方、FPGA12は、正常状態であるため、L1メッセージを含む、KByteが設定されたCPRIフレームを、SFP13及びCPRIリンク30を介して、RE20に送信する。当該L1メッセージは、SFP23を介して、FPGA22に送信される。
【0093】
このように、REC10のCPU11が異常状態の場合、REC10は、L3メッセージをRE20に送信できないが、L1メッセージをRE20に送信できる。RE20も、L1メッセージをREC10に送信できるため、L1メッセージに関しては正常な通信が確立できる。なお、CPU11が異常状態である場合、FPGA12は、FPGA22との間でL1メッセージを送受信してもよいし、光パルス信号を送受信してもよい。
【0094】
続いて、
図9~
図12を用いて、REC10から送信したKByteがRE20において受信できない場合の動作例について説明する。
図9~
図12は、RECとREとの間で同期が確立できない場合の動作例を示す図である。なお、
図9~
図12において、REC10とRE20との間は、CPRIリンク30により接続されているが、CPRIリンク30の図示を省略している。また、FPGA12及びFPGA22が、それぞれ、REC10及びRE20の動作を行う前提で説明する。
【0095】
まず、
図9に示すように、REC10(FPGA12)は、KByteを含むCPRIフレームをRE20に送信する(ステップS1)。
【0096】
RE20(FPGA22)は、KByteを含むCPRIフレームを受信できない場合、同期不可制御パターンに基づく光出力制御を行うことにより、下り信号が受け取れないERR状態であることを示す光パルス信号を送信する(ステップS2)。
【0097】
REC10は、光出力状態を監視し、下り信号が受け取れないERR状態であることを示す光パルス信号を検出し、通信機能部リセットを行う(ステップS3)。FPGA12は、RE20がフレーム同期信号であるKByteを受信しなかったことを示す光パルス信号を受信すると、通信機能部であるFPGA12及びSFP13を再起動する。
【0098】
次に、
図10に示すように、REC10は、リセット制御パターンに基づく光出力制御を行うことにより、通信機能部リセットを行ったことを示す光パルス信号をRE20に送信する(ステップS4)。FPGA12は、当該光パルス信号を送信後、光出力制御を終了し、KByteを含むCPRIフレームを送信する。FPGA22は、光出力状態を監視し、上記光パルス信号を受信する。そして、FPGA22は、光出力制御を終了し、KByteを含むCPRIフレームを待ち受ける。
【0099】
RE20がKByteを含むCPRIフレームを受信できない場合、RE20は、通信機能部リセットを実施し(ステップS5)、通信機能部リセットを行ったことを示す光パルス信号を送信する(ステップS6)。FPGA22は、REC10からフレーム同期信号であるKByteを受信しない場合、通信機能部であるFPGA12及びSFP13を再起動する。FPGA22は、リセット制御パターンに基づく光出力制御を行うことにより、通信機能部リセットを行ったことを示す光パルス信号をREC10に送信する。
【0100】
次に、
図11に示すように、REC10は、通信機能部リセットを行ったことを示す光パルス信号を受信すると、光出力制御を終了し、KByteを含むCPRIフレームをRE20に送信する(ステップS7)。FPGA12は、光出力状態を監視し、通信機能部リセットを行ったことを示す光パルス信号を受信する。FPGA12は、光出力制御を終了し、KByteを含むCPRIフレームをRE20に送信する。
【0101】
RE20は、KByteを含むCPRIフレームをREC10から受信すると、KByte、及び下り信号が受け取れないERR状態が復旧したことを示すERR復旧通知を含むCPRIフレームを送信する(ステップS8)。FPGA22は、光出力制御を終了し、KByteを含むCPRIフレームを待ち受ける。FPGA22は、KByteを含むCPRIフレームを受信した場合、KByte及びERR復旧通知をCPRIフレームに設定し、当該CPRIフレームをREC10に送信する。
【0102】
次に、
図12について説明する。RE20が、ステップS7において送信された、KByteを含むCPRIフレームを受信しない場合、REC10及びRE20は、非同期のヘルスチェックパターンを送信する。なお、
図12で示す動作は、上記したステップS1~S8と並行に実施されてもよい。
【0103】
REC10及びRE20は、
図4に示したヘルスチェックパターンを送信する。REC10及びRE20は、REC10及びRE20の装置状態が正常(OK)の場合、第1の制御パターンに基づく光パルス信号を送信する。REC10及びRE20は、通信回線が異常である場合、第2の制御パターンに基づく光パルス信号を送信する。REC10及びRE20は、それぞれ、FPGA12及びFPGA22が異常である場合、第3の制御パターンに基づく光パルス信号を送信する。
【0104】
なお、REC10及びRE20は、それぞれ、RE20及びREC10に対してリセットを指示する制御パターンに基づく光パルス信号を送信してもよい。また、REC10及びRE20は、ALM及びALMコードの組み合わせに応じた制御パターンに基づく光パルス信号を送信してもよい。さらに、ERR及びERRコードの組み合わせに応じた制御パターンに基づく光パルス信号を送信してもよい。
【0105】
次に、
図13を用いて、REC10の動作例について説明する。
図13は、実施の形態2にかかるRECの動作例を示すフローチャートである。なお、PLD14が、運用系の光制御部として、光出力制御を行うこととして説明する。
【0106】
FPGA12は、KByteを含むCPRIフレームを生成し、RE20に送信する(ステップS10)。ステップS10は、繰り返し実行される。
PLD14は、下り信号が受け取れないERR状態を示す光パルス信号を受信したか判定する(ステップS11)。PLD14は、光出力状態を監視し、下り信号が受け取れないERR状態を示す光パルス信号がRE20から送信されたか否かを判定する。
【0107】
下り信号が受け取れないERR状態を示す光パルス信号を受信した場合(ステップS11のYES)、PLD14は、通信機能部リセットを行う(ステップS12)。PLD14は、下り信号が受け取れないERR状態を示す光パルス信号を受信した場合、FPGA12及びSFP13を再起動する。PLD14は、通信機能部リセットを行ったことを示す光パルス信号を送信する。PLD14は、CPRI通信を再開することを示す情報をFPGA12に送信する。
【0108】
FPGA12は、KByteを含むCPRIフレームを生成し、RE20に送信する(ステップS13)。
FPGA12は、ERR復旧通知及びKByteを含むCPRIフレームを受信したか否かを判定する(ステップS14)。FPGA12は、RE20から送信されるCPRIフレームを待ち受ける。
【0109】
ERR復旧通知及びKByteを含むCPRIフレームが受信されない場合(ステップS14のNO)、PLD14は、ヘルスチェックパターンを送信する(ステップS15)。FPGA12が、CPRIフレームを送信後、所定時間以内に、ERR復旧通知及びKByteを含むCPRIフレームを受信しない場合、PLD14は、ERR復旧通知及びKByteを含むCPRIフレームが受信されないと判定する。また、FPGA12が、CPRIフレームを送信後、PLD14が、下り信号が受け取れないERR状態を示す光パルス信号を受信した場合、PLD14は、ERR復旧通知及びKByteを含むCPRIフレームが受信されないと判定する。PLD14は、光出力制御を行い、ヘルスチェックパターンをRE20に送信する。PLD14は、REC10の装置状態が正常(OK)の場合、第1の制御パターンに基づく光パルス信号を送信する。PLD14は、通信回線が異常である場合、第2の制御パターンに基づく光パルス信号を送信する。PLD14は、FPGA12が異常である場合、第3の制御パターンに基づく光パルス信号を送信する。なお、ステップS15は、ステップS10~S14と並行に実行されてもよい。
【0110】
一方、ERR復旧通知及びKByteを含むCPRIフレームが受信された場合(ステップS14のYES)、FPGA12は、CPRI通信を継続する(ステップS16)。
また、ステップS11において、PLD14が、下り信号が受け取れないERR状態を示す光パルス信号を受信しない場合(ステップS11のNO)、FPGA12は、CPRI通信を継続する(ステップS16)。
【0111】
次に、
図14を用いて、RE20の動作例について説明する。
図14は、実施の形態2にかかるREの動作例を示すフローチャートである。なお、PLD24が、運用系の光制御部として、光出力制御を行うこととして説明する。
【0112】
FPGA22は、KByteを含むCPRIフレームを受信したか否かを判定する(ステップS21)。FPGA22は、REC10から送信されるCPRIフレームを待ち受ける。FPGA22は、例えば、SFP23がCPRIリンク30に接続された場合等、所定のタイミングにおいてCPRI受信待ち受けタイマを発行する。FPGA22は、CPRI受信待ち受けタイマが満了する前にCPRIフレームが受信できたか否かに応じて、KByteを含むCPRIフレームを受信したか否かを判定する。
【0113】
KByteを含むCPRIフレームが受信されない場合(ステップS21のNO)、PLD24は、下り信号が受け取れないERR状態を示す光パルス信号を通知(送信)する(ステップS22)。FPGA22は、例えば、CPRI受信待ち受けタイマが満了し、KByteを含むCPRIフレームを受信しない場合、PLD24は、ERR復旧通知及びKByteを含むCPRIフレームが受信されないと判定する。PLD24は、同期不可制御パターンに基づく光出力制御を行い、下り信号が受け取れないERR状態を示す光パルス信号を送信することで、当該ERR状態をREC10に通知する。
【0114】
一方、KByteを含むCPRIフレームが受信された場合(ステップS21のYES)、FPGA22は、KByteを含むCPRIフレームをREC10に送信し、CPRI通信を継続する(ステップS23)。
【0115】
ステップS24において、FPGA22は、KByteを含むCPRIフレームを受信したか否かを判定する(ステップS24)。FPGA22は、ステップS21と同様にして、CPRIフレームを受信したか否かを判定する。
【0116】
KByteを含むCPRIフレームが受信されない場合(ステップS24のNO)、PLD24は、通信機能部リセットを行う(ステップS25)。FPGA22がCPRIフレームを受信しない場合、PLD24は、FPGA22及びSFP23を再起動する。PLD24は、通信機能部リセットを行ったことを示す光パルス信号を送信する。PLD24は、CPRI通信を再開することを示す情報をFPGA22に送信する。
【0117】
一方、KByteを含むCPRIフレームが受信された場合(ステップS24のYES)、FPGA22は、KByteを含むCPRIフレームをREC10に送信し、CPRI通信を継続する(ステップS23)。
【0118】
ステップS26において、FPGA22は、KByteを含むCPRIフレームを受信したか否かを判定する(ステップS26)。FPGA22は、ステップS21と同様にして、CPRIフレームを受信したか否かを判定する。
【0119】
KByteを含むCPRIフレームが受信された場合(ステップS26のYES)、FPGA22は、ERR復旧通知及びKByteを含むCPRIフレームをREC10に送信し、CPRI通信を継続する(ステップS27)。
【0120】
一方、KByteを含むCPRIフレームが受信されない場合(ステップS26のNO)、PLD24は、ヘルスチェックパターンを送信する(ステップS28)。PLD24は、光出力制御を行い、ヘルスチェックパターンをREC10に送信する。PLD24は、RE20の装置状態が正常(OK)の場合、第1の制御パターンに基づく光パルス信号を送信する。PLD24は、通信回線が異常である場合、第2の制御パターンに基づく光パルス信号を送信する。PLD24は、FPGA22が異常である場合、第3の制御パターンに基づく光パルス信号を送信する。なお、ステップS28は、ステップS21~S27と並行に実行されてもよい。
【0121】
以上説明したように、REC10は、FPGA12及びPLD14のうちいずれか一方が、フレーム同期信号であるKByteを受信しない場合、光出力制御を行うことで、REC10の状態を示す光パルス信号を送信できる。RE20も、FPGA22及びPLD24のうちいずれか一方が、フレーム同期信号であるKByteを受信しない場合、光出力制御を行うことで、RE20の状態を示す光パルス信号を送信できる。したがって、実施の形態2にかかるREC10及びRE20によれば、KByteを受信できず、装置間の同期が確立できない場合でも、光パルス信号によりREC10及びRE20の状態をRE20及びREC10に送信できる。
【0122】
また、REC10は、RE20の状態を受信でき、REC10及びRE20の状態を把握できるため、例えば、通信事業者のオペレーション装置にREC10及びRE20の状態を通知できる。その結果、保守者は、REC10及びRE20の状態を把握できるため、RE20が配置された場所に行くことなく、REC10及びRE20の状態に応じた状態復旧のための対応を行うことができる。したがって、実施の形態2にかかる無線基地局100によれば、REC10及びRE20の間で同期が確立できないことによるサービス断時間の短縮及び保守工数の削減することに寄与できる。
【0123】
さらに、REC10及びRE20は、所定のタイミングで通信機能部リセットを行う。そのため、通信機能部リセットで回復できる異常状態を自律で解消できる。また、CPU11及びCPU21を含めたリセットを行うと、リセットから起動するまでに数分かかってしまうが、通信機能部リセット(FPGA12及びSFP13、並びにFPGA22及びSFP23)では数秒で起動できる。したがって、実施の形態2にかかる無線基地局100によれば、通信機能部リセットで回復できる障害の場合、短時間でREC10及びRE20を短時間で起動でき、自律で当該障害を解消できる。
【0124】
またさらに、REC10及びRE20は、ヘルスチェックパターンを送信することで、異常箇所をRE20及びREC10に送信できる。そのため、保守者は、REC10及びRE20の情報に基づいて、異常箇所を現地に行かなくても特定できるため、RE20が配置されている現地において、異常箇所を特定する時間及び手間を抑制できる。したがって、実施の形態2にかかる無線基地局100によれば、サービス断時間を短くできるとともに、サービス断時間の低減によりサービスを受けているユーザの顧客満足度の向上に寄与できる。
【0125】
また、上記したように、光出力制御に関して、REC10では、FPGA12及びPLD14が冗長構成となっており、RE20でも、FPGA22及びPLD24が冗長構成となっている。したがって、実施の形態2にかかるREC10によれば、FPGA12及びPLD14のうち、いずれかが異常である場合でも、光出力制御を行うことができる。また同様に、実施の形態2にかかるRE20によれば、FPGA22及びPLD24のうち、いずれかが異常である場合でも、光出力制御を行うことができる。さらに、PLDは、FPGAと比較して安価であるため、実施の形態2にかかるREC10及びRE20によれば、光出力制御を容易に実装でき、開発費用が高くなることを抑制できる。
【0126】
(他の実施の形態)
<1>上述した実施の形態2では、REC10及びRE20の間のデータ通信はCPRIフレームを用いたCPRI通信であることとして説明した。しかしながら、本開示は、これに限定されず、REC10及びRE20の間の通信が、シリアル通信であり、下り信号に基づいて上り信号を送信する通信に適用されてよい。
【0127】
<2>実施の形態1において説明した無線通信装置1は、次のようなハードウェア構成を有してもよい。また、実施の形態2では、REC10及びRE20は、FPGA、PLD及びSFP等のハードウェアで構成されることで説明したが、REC10及びRE20が、次のようなハードウェア構成を有してもよい。そして、REC10及びRE20が、次のようなハードウェア構成により、FPGA、PLD及びSFPの処理を行ってもよい。
【0128】
無線通信装置1、REC10及びRE20を無線通信装置1等と称して以下の説明を行う。
図15は、各実施の形態にかかる無線通信装置等のハードウェア構成を例示するブロック図である。
【0129】
図15を参照すると、無線通信装置1等は、ネットワーク・インタフェース1201、プロセッサ1202及びメモリ1203を含む。ネットワーク・インタフェース1201は、通信機能を有する他の通信装置と通信するために使用される。ネットワーク・インタフェース1201は、例えば、IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 series、IEEE 802.3 series等を含む通信方式に準拠したネットワークインターフェースカード(NIC)を含んでもよい。
【0130】
プロセッサ1202は、メモリ1203からソフトウェア(コンピュータプログラム)を読み出して実行することで、上述の実施形態においてフローチャート等を用いて説明された無線通信装置1等の処理を行う。プロセッサ1202は、例えば、マイクロプロセッサ、MPU(Micro Processing Unit)、又はCPU(Central Processing Unit)であってもよい。プロセッサ1202は、複数のプロセッサを含んでもよい。
【0131】
メモリ1203は、揮発性メモリ及び不揮発性メモリの組み合わせによって構成される。メモリ1203は、プロセッサ1202から離れて配置されたストレージを含んでもよい。この場合、プロセッサ1202は、図示されていないI/O(Input/Output)インタフェースを介してメモリ1203にアクセスしてもよい。
【0132】
図15の例では、メモリ1203は、ソフトウェアモジュール群を格納するために使用される。プロセッサ1202は、これらのソフトウェアモジュール群をメモリ1203から読み出して実行することで、上述の実施形態において説明された無線通信装置1等の処理を行うことができる。
【0133】
図15を用いて説明したように、無線通信装置1等が有するプロセッサの各々は、図面を用いて説明されたアルゴリズムをコンピュータに行わせるための命令群を含む1又は複数のプログラムを実行する。
【0134】
上述の例において、プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体(non-transitory computer readable medium)を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体(tangible storage medium)を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体(例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ)、光磁気記録媒体(例えば光磁気ディスク)を含む。さらに、非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、CD-ROM(Read Only Memory)、CD-R、CD-R/W、DVD-ROM(Digital Versatile Disc Read Only Memory)、DVD-R(DVD Recordable)、DVD-R DL(DVD-R Dual Layer)、DVD-RW(DVD ReWritable)、DVD-RAM、DVD+R、DVR+R DL、DVD+RW、BD-R(Blu-ray(登録商標) Disc Recordable)、BD-RE(Blu-ray (登録商標)Disc Rewritable)、BD-ROMを含む。さらに、非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、半導体メモリを含む。半導体メモリは、例えば、マスクROM、PROM(Programmable ROM)、EPROM(Erasable PROM)、フラッシュROM、RAM(Random Access Memory)を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体(transitory computer readable medium)によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
【0135】
なお、本開示は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。また、本開示は、それぞれの実施の形態を適宜組み合わせて実施されてもよい。
【0136】
また、上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
(付記1)
無線通信装置であって、
通信部と、
フレーム同期信号を他の無線通信装置から受信する通信制御部と、
前記通信制御部を監視する監視制御部と、を備え、
前記通信制御部及び前記監視制御部のいずれか一方は、前記通信制御部が前記他の無線通信装置から前記フレーム同期信号を受信しない場合、前記通信部の光出力を制御することにより前記無線通信装置の状態を示す光パルス信号を生成し、前記光パルス信号を前記他の無線通信装置に送信する、無線通信装置。
(付記2)
前記通信制御部が異常状態に遷移した場合、
前記監視制御部は、前記光パルス信号を前記他の無線通信装置に送信する、付記1に記載の無線通信装置。
(付記3)
前記通信制御部及び前記監視制御部のいずれか一方は、前記他の無線通信装置から受信した前記光パルス信号が、前記フレーム同期信号が受信できないことを示す場合、前記通信部及び前記通信制御部を再起動する、付記1又は2に記載の無線通信装置。
(付記4)
前記監視制御部及び前記通信制御部のいずか一方は、前記通信部及び前記通信制御部が再起動したことを示す前記光パルス信号を前記他の通信装置から受信した後、前記フレーム同期信号を受信しない場合、前記通信部及び前記通信制御部を再起動する、付記1又は2に記載の無線通信装置。
(付記5)
前記通信制御部は、前記通信部及び前記通信制御部が再起動したことを示す前記光パルス信号が前記他の無線通信装置から受信された後、前記フレーム同期信号が受信した場合、前記フレーム同期信号を受信できない状態が復旧したことを示すデータ信号を前記他の無線通信装置に送信する、付記4に記載の無線通信装置。
(付記6)
前記通信制御部及び前記監視制御部のいずれか一方は、前記通信部及び前記通信制御部が再起動した後、前記通信部及び前記通信制御部が再起動したことを示す前記光パルス信号を前記他の無線通信装置に送信する、付記3~5のいずれか1項に記載の無線通信装置。
(付記7)
前記監視制御部及び前記通信制御部のいずか一方は、前記無線通信装置が正常であるか否かに応じて前記光出力の制御パターンを変更し、前記無線通信装置が正常であるか否かを示す前記光パルス信号を生成する、付記1~6のいずれか1項に記載の無線通信装置。
(付記8)
前記監視制御部及び前記通信制御部のいずか一方は、前記無線通信装置が正常である場合、前記光出力を第1の制御パターンに基づいて制御し、前記無線通信装置が正常であることを示す前記光パルス信号を生成する、付記7に記載の無線通信装置。
(付記9)
前記監視制御部及び前記通信制御部のいずか一方は、前記無線通信装置が異常である場合、前記無線通信装置の異常箇所に応じた、前記光出力の制御パターンに基づいて、前記無線通信装置の異常箇所を示す前記光パルス信号を生成する、付記7又は8に記載の無線通信装置。
(付記10)
前記監視制御部及び前記通信制御部のいずか一方は、前記無線通信装置と、前記他の無線通信装置との間の通信回線が異常である場合、前記光出力を第2の制御パターンに基づいて制御し、前記通信回線が異常であることを示す前記光パルス信号を生成する、付記9に記載の無線通信装置。
(付記11)
前記監視制御部は、前記通信制御部が異常である場合、前記光出力を第3の制御パターンに基づいて制御し、前記通信制御部が異常であることを示す前記光パルス信号を生成する、付記9又は10に記載の無線通信装置。
(付記12)
無線通信装置により実行される通信制御方法であって、
他の無線通信装置からフレーム同期信号を受信しない場合、前記無線通信装置の光出力を制御することにより前記無線通信装置の状態を示す光パルス信号を生成し、
前記光パルス信号を前記他の無線通信装置に送信する、通信制御方法。
(付記13)
無線通信装置に実行させる通信制御プログラムであって、
他の無線通信装置からフレーム同期信号を受信しない場合、前記無線通信装置の光出力を制御することにより前記無線通信装置の状態を示す光パルス信号を生成し、
前記光パルス信号を前記他の無線通信装置に送信する、処理を含む通信制御プログラム。
【符号の説明】
【0137】
1 無線通信装置
2 通信部
3 通信制御部
4 監視制御部
10 REC
11、21 CPU
12、22 FPGA
13、23 SFP
14、24 PLD
20 RE
100 無線基地局