特許 7315402 制御装置、制御方法及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-07-18

(45)【発行日】2023-07-26

(54)【発明の名称】制御装置、制御方法及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   H04W 72/0457 20230101AFI20230719BHJP

   H04W 16/04 20090101ALI20230719BHJP

   H04W 28/084 20230101ALI20230719BHJP

   H04W 88/08 20090101ALI20230719BHJP

【ＦＩ】

H04W72/0457

H04W16/04

H04W28/084

H04W88/08

【請求項の数】 31

(21)【出願番号】P 2019138893

(22)【出願日】2019-07-29

(65)【公開番号】P2021022858

(43)【公開日】2021-02-18

【審査請求日】2021-12-22

(73)【特許権者】

【識別番号】000208891

【氏名又は名称】ＫＤＤＩ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003281

【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100076428

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 康徳

(74)【代理人】

【識別番号】100115071

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 康弘

(74)【代理人】

【識別番号】100112508

【弁理士】

【氏名又は名称】高柳 司郎

(74)【代理人】

【識別番号】100116894

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 秀二

(74)【代理人】

【識別番号】100130409

【弁理士】

【氏名又は名称】下山 治

(74)【代理人】

【識別番号】100134175

【弁理士】

【氏名又は名称】永川 行光

(74)【代理人】

【識別番号】100131886

【弁理士】

【氏名又は名称】坂本 隆志

(74)【代理人】

【識別番号】100170667

【弁理士】

【氏名又は名称】前田 浩次

(74)【代理人】

【識別番号】100166660

【弁理士】

【氏名又は名称】吉田 晴人

(72)【発明者】

【氏名】寺部 滋郎

(72)【発明者】

【氏名】山本 俊明

(72)【発明者】

【氏名】福田 隼斗

(72)【発明者】

【氏名】塚本 優

(72)【発明者】

【氏名】平山 晴久

(72)【発明者】

【氏名】難波 忍

【審査官】田畑 利幸

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－２００１７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／００８５４９３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特表２０１８－５１８１０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１７／１６８１１２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】Samsung，"Slicing: Requirements for RAN"，3GPP TSG-RAN WG2 NR_AH_2017_01 R2-1700380，[online]，2017年01月06日，pages 1-4，[retrieved on 2023-02-02], <URL: https://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG2_RL2/TSGR2_AHs/2017_01_NR/Docs/R2-1700380.zip>

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｗ ４／００－９９／００

３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１－４

ＳＡ ＷＧ１－４

ＣＴ ＷＧ１，４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

無線端末に対して無線リソースを割り当てるためのスケジューリングを行うスケジューラによって使用される無線リソースを制御する制御装置であって、
それぞれ個別のＤＵ（Distributed unit）に含まれる複数のスケジューラのそれぞれについて、１つのＲＵ（無線ユニット）によって形成される同一のセル内の無線端末による無線通信のデータ量及び通信品質に基づいて、所定期間において各スケジューラに必要な無線リソースの量を特定する特定手段であって、前記複数のスケジューラのそれぞれが、１つ以上のスライスに対応しており、かつ、前記１つのＲＵによって形成される前記同一のセル内で、対応するスライスを使用する無線端末に対して無線リソースのスケジューリングを行うように構成される、前記特定手段と、
前記複数のスケジューラのそれぞれに対して、前記特定手段によって特定された量の無線リソースと、前記スケジューリングに使用可能な無線リソースのマージンとを割り当てる割当手段と、
を備えることを特徴とする制御装置。

【請求項2】

前記特定手段は、
前記セル内の各無線端末による無線通信のデータ量及び通信品質に基づいて、無線端末ごとに、前記所定期間において必要な無線リソースの量を求め、
スケジューラごとに、対応するスライスを使用する１つ以上の無線端末に必要な無線リソースの合計量を、前記所定期間において当該スケジューラに必要な無線リソースの量として求める
ことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。

【請求項3】

前記割当手段によって前記複数のスケジューラのそれぞれに割り当てられた無線リソースは、各スケジューラによって、対応するスライスを使用する無線端末に対する前記スケジューリングに使用される
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の制御装置。

【請求項4】

前記複数のスケジューラのそれぞれによる前記スケジューリングは、前記割り当てられた無線リソースに、前記割り当てられたマージンを加えた範囲内の無線リソースを用いて行われる
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の制御装置。

【請求項5】

前記複数のスケジューラのそれぞれに対して前記割当手段により割り当てる前記マージンを決定する決定手段を更に備え、
前記決定手段は、前記所定期間における、前記割当手段により割り当て可能な無線リソースの総量から、前記特定手段によって特定された、各スケジューラに必要な無線リソースの量を差し引いた量の、残りの無線リソースを、前記複数のスケジューラに対して前記マージンとして配分する
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の制御装置。

【請求項6】

前記決定手段は、前記セル内の無線端末がそれぞれ使用するスライスと、スライスごとに予め定められたマージン情報とに基づいて、前記残りの無線リソースの配分を行う
ことを特徴とする請求項５に記載の制御装置。

【請求項7】

前記決定手段は、前記セル内の無線端末がそれぞれ使用するスライスと、スライスごとに予め定められたマージン情報とに基づいて、前記複数のスケジューラのそれぞれについての必要マージンを求め、求めた前記必要マージンに応じて前記残りの無線リソースの配分を行う
ことを特徴とする請求項５又は６に記載の制御装置。

【請求項8】

前記決定手段は、前記複数のスケジューラの前記必要マージンの比率に基づいて、前記残りの無線リソースの配分を行う
ことを特徴とする請求項７に記載の制御装置。

【請求項9】

前記必要マージンは、前記セル内において対応するスライスを使用する１つ以上の無線端末についての必要マージンの総和によって求められる
ことを特徴とする請求項７又は８に記載の制御装置。

【請求項10】

前記マージン情報は、対応するスライスを無線端末が使用するための無線端末ごとの必要マージンを示す
ことを特徴とする請求項７から９のいずれか１項に記載の制御装置。

【請求項11】

前記マージン情報は、対応するスライスを無線端末が使用するための無線端末ごとの必要マージンの算出に用いられる係数値であって、前記所定期間における無線端末ごとの必要な無線リソースの量に対して乗算される係数値を示す
ことを特徴とする請求項７から９のいずれか１項に記載の制御装置。

【請求項12】

無線端末ごとの前記必要マージンは、当該無線端末が使用するスライスに対して定められた優先度に基づいて求められる
ことを特徴とする請求項９から１１のいずれか１項に記載の制御装置。

【請求項13】

無線端末ごとの前記必要マージンは、当該無線端末が使用するスライスに対して定められた許容遅延に基づいて求められる
ことを特徴とする請求項９から１２のいずれか１項に記載の制御装置。

【請求項14】

無線端末ごとの前記必要マージンは、当該無線端末に対して前記スケジューリングを行うスケジューラを提供している事業者に対して定められた優先度に基づいて求められる
ことを特徴とする請求項９から１３のいずれか１項に記載の制御装置。

【請求項15】

前記決定手段は、前記複数のスケジューラに割り当てられる前記マージンの総量が前記残りの無線リソースの量を上回るように、前記残りの無線リソースの一部を、スケジューラ間で重複して割り当てる重複マージンとして決定する
ことを特徴とする請求項５から１４のいずれか１項に記載の制御装置。

【請求項16】

前記重複マージンに対応する無線リソースについてスケジューラ間で重複して前記スケジューリングが行われた過去の実績を示す実績情報を蓄積する蓄積手段を更に備え、
前記決定手段は、前記蓄積手段により蓄積されている前記実績情報に応じて、前記重複マージンを決定する
ことを特徴とする請求項１５に記載の制御装置。

【請求項17】

前記蓄積手段は、前記複数のスケジューラのそれぞれから前記スケジューリングの結果を取得し、前記複数のスケジューラによる前記スケジューリングの結果に基づいて前記実績情報を蓄積する
ことを特徴とする請求項１６に記載の制御装置。

【請求項18】

前記決定手段は、前記蓄積手段により蓄積されている前記実績情報が示す、過去にスケジューラ間で重複して前記スケジューリングが行われた無線リソースの量に応じて、以後に割り当てる前記重複マージンの量を制御する
ことを特徴とする請求項１６又は１７に記載の制御装置。

【請求項19】

前記決定手段は、前記複数のスケジューラのうちのスケジューラの組み合わせごとに、スケジューラ間の前記重複マージンを決定する
ことを特徴とする請求項１６から１８のいずれか１項に記載の制御装置。

【請求項20】

前記複数のスケジューラは、第１、第２及び第３スケジューラを含み、
前記決定手段は、前記第１及び第２スケジューラの組み合わせに対する前記重複マージンの量を、前記第１及び第３スケジューラの組み合わせに対する前記重複マージンの量より多くする
ことを特徴とする請求項１９に記載の制御装置。

【請求項21】

前記決定手段は、前記セル内の無線端末が使用する、各スケジューラに対応するスライスに対して定められた優先度に応じて、スケジューラの組み合わせごとの前記重複マージンの量を制御する
ことを特徴とする請求項１９又は２０に記載の制御装置。

【請求項22】

前記割当手段によって割り当てられた前記マージンの使用のルールであって、前記重複マージンとして割り当てられた無線リソースがスケジューラ間で同時に使用されないようにするためのルールを、前記ＲＵに対して設定する設定手段を更に備える
ことを特徴とする請求項１５から２１のいずれか１項に記載の制御装置。

【請求項23】

前記設定手段は、前記セル内の無線端末が使用する、各スケジューラに対応するスライスに対して定められた優先度に応じて、優先度が高いスライスに対応するスケジューラによる、前記重複マージンに対応する無線リソースの割り当てが、優先度が低いスライスに対応するスケジューラによる、前記重複マージンに対応する無線リソースの割り当てより優先して行われるように、前記ルールを設定する
ことを特徴とする請求項２２に記載の制御装置。

【請求項24】

前記設定手段は、前記複数のスケジューラのそれぞれに対応するスライスに対して定められた優先度を、前記ＲＵに対して通知し、
前記重複マージンに対応する無線リソースについて２つ以上のスケジューラ間で重複して前記スケジューリングが行われた場合、当該２つ以上のスケジューラのうちでいずれのスケジューラによる無線リソースの割り当てを優先するかが、前記通知された優先度に応じて前記ＲＵによって決定される
ことを特徴とする請求項２２又は２３に記載の制御装置。

【請求項25】

前記特定手段は、前記所定期間ごとの、及び前記セル内の無線端末に対してスライスを設定する際の、少なくともいずれかのタイミングに、現時点からの前記所定期間において各スケジューラに必要な無線リソースの量を特定する
ことを特徴とする請求項１から２４のいずれか１項に記載の制御装置。

【請求項26】

前記所定期間は、前記セル内の無線端末による無線通信のデータ量及び無線品質の変動量が所定量以下となる期間である
ことを特徴とする請求項１から２５のいずれか１項に記載の制御装置。

【請求項27】

前記特定手段は、
前記セル内の各無線端末から送信される上りリンクのデータ量を、各無線端末からの通知によって取得し、
前記セル内で各無線端末へ送信される下りリンクのデータ量を、前記複数のスケジューラからの通知によって取得する
ことを特徴とする請求項１から２６のいずれか１項に記載の制御装置。

【請求項28】

前記特定手段は、
前記セル内の無線端末ごとの上りリンクの通信品質として、前記ＲＵによる通信品質の測定結果を取得し、
前記セル内の無線端末ごとの下りリンクの通信品質として、各無線端末による通信品質の測定結果を取得する
ことを特徴とする請求項１から２７のいずれか１項に記載の制御装置。

【請求項29】

前記ＲＵ及び前記ＤＵは、基地局システムを構成し、
前記ＲＵは、前記基地局システムのアンテナサイトに配置され、
前記制御装置は、前記基地局システムと通信可能に接続される
ことを特徴とする請求項１から２８のいずれか１項に記載の制御装置。

【請求項30】

無線端末に対して無線リソースを割り当てるためのスケジューリングを行うスケジューラによって使用される無線リソースを制御する制御装置によって実行される制御方法であって、
それぞれ個別のＤＵ（Distributed unit）に含まれる複数のスケジューラのそれぞれについて、１つのＲＵ（無線ユニット）によって形成される同一のセル内の無線端末による無線通信のデータ量及び通信品質に基づいて、所定期間において各スケジューラに必要な無線リソースの量を特定する特定工程であって、前記複数のスケジューラのそれぞれが、１つ以上のスライスに対応しており、かつ、前記１つのＲＵによって形成される前記同一のセル内で、対応するスライスを使用する無線端末に対して無線リソースのスケジューリングを行うように構成される、前記特定工程と、
前記複数のスケジューラのそれぞれに対して、前記特定工程で特定された量の無線リソースと、前記スケジューリングに使用可能な無線リソースのマージンとを割り当てる割当工程と、
を含むことを特徴とする制御方法。

【請求項31】

制御装置が備えるコンピュータに、請求項３０に記載の制御方法を実行させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ネットワークスライシングを適用した基地局システムのための制御装置及び制御方法、並びに当該制御装置用のプログラムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

第５世代（５Ｇ）移動通信システムでは、サービスタイプが大容量（ｅＭＢＢ：enhanced Mobile BroadBand）、超低遅延（ＵＲＬＬＣ：Ultra-Reliable and Low Latency Communications）、及び多接続（ｍＭＴＣ：massive Machine Type Communications）の三つに大別されており、それぞれのサービス要求が異なる。このように要件が異なるサービスを経済的かつ柔軟に提供するために、ネットワークスライシングが検討されている。

【0003】

また、３ＧＰＰ Ｒｅｌｅａｓｅ１５として初版仕様が策定された５Ｇでは、ＤＵ（Distributed Unit）と称される論理ノードとＣＵ（Central Unit）と称される論理ノードとで基地局を構成し、ＤＵとＣＵとの間で基地局の機能分割を行うことが採用されている。ＤＵには、基地局機能（下位レイヤから順にＲＦ（Radio Frequency layer），ＰＨＹ（Physical layer），ＭＡＣ（Media Access Control layer），ＲＬＣ（Radio Link Control layer），ＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol layer））のうち、下位レイヤの機能が配置され、ＣＵには、その他の上位レイヤの機能が配置される。

【0004】

このようにＤＵ及びＣＵに機能分割が行われた基地局システムに対して上述のネットワークスライシングが適用された場合、それぞれ１つ以上のスライスに対応する複数のスケジューラが、異なるＤＵにそれぞれ配置される。各スケジューラは、対応する１つ以上のスライス内の無線端末に対する無線リソースのスケジューリングを行う。ＲＦ及びＰＨＹ等の機能を有する１つの無線ユニット（ＲＵ：Radio Unit）を複数のＤＵが共有する構成では、複数のスケジューラは、同じ基地局セル内で共通の無線リソースを用いてスケジューリングを行うことになる。このため、使用する無線リソースの競合がスケジューラ間（スライス間）で生じないように、無線リソースのアイソレーションを実現する必要がある。非特許文献１では、ネットワークスライシングを適用した場合に、スライス間のアイソレーションを確保するように、予め定められた配分率に基づいて、スケジューリング用の無線リソースを各スライスに配分する技術が提案されている。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0005】

【文献】A. Ksentini and N. Nikaein "Toward Enforcing Network Slicing on RAN:Flexibility and Resources Abstraction," IEEE Communications Magazine, Jun. 2017, vol. 55, issue 6, pp. 102-108.

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述のような基地局システムでは、各スライスが提供するサービスの品質を維持しつつ、無線リソースを無駄なく無線端末に対するスケジューリングに使用できるように、スケジューリング用の無線リソースを各スケジューラに配分する必要がある。しかし、複数のスケジューラがそれぞれ必要とする無線リソースの量は、スケジューリング対象の無線端末の通信データ量及び無線通信品質に依存して変化する。このため、例えば各スケジューラに無線リソースを固定的に配分した場合、いずれかのスケジューラにおいて無線リソースが不足する又は余り過ぎる状況が生じる可能性がある。

【0007】

また、いずれかのスケジューラにおいてスケジューリングに必要な無線リソースを確保できなければ、サービス自体を無線端末に提供できない状況が生じる可能性がある。例えば、ミッションクリティカルのサービスを提供するスライスにアクセスする無線端末に対しては、スケジューラが適切に無線リソースを割り当てられる必要がある。

【0008】

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものである。本発明は、複数のスケジューラに対して、所定期間内の無線リソースのスケジューリングに適した量の無線リソースを割り当てるとともに、各スケジューラがより適切に無線リソースを確保できるようにする技術を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の一態様の係る制御装置は、無線端末に対して無線リソースを割り当てるためのスケジューリングを行うスケジューラによって使用される無線リソースを制御する制御装置であって、それぞれ個別のＤＵ（Distributed unit）に含まれる複数のスケジューラのそれぞれについて、１つのＲＵ（無線ユニット）によって形成される同一のセル内の無線端末による無線通信のデータ量及び通信品質に基づいて、所定期間において各スケジューラに必要な無線リソースの量を特定する特定手段であって、前記複数のスケジューラのそれぞれが、１つ以上のスライスに対応しており、かつ、前記１つのＲＵによって形成される前記同一のセル内で、対応するスライスを使用する無線端末に対して無線リソースのスケジューリングを行うように構成される、前記特定手段と、前記複数のスケジューラのそれぞれに対して、前記特定手段によって特定された量の無線リソースと、前記スケジューリングに使用可能な無線リソースのマージンとを割り当てる割当手段と、を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、複数のスケジューラに対して、所定期間内の無線リソースのスケジューリングに適した量の無線リソースを割り当てるとともに、各スケジューラがより適切に無線リソースを確保できるようにすることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】基地局システムにおけるＣＵ、ＤＵ及びＲＵの機能構成例を示す図。

【図2】基地局システムの構成例を示す図。

【図3】ＲＡＮコントローラのハードウェア構成例を示すブロック図。

【図4】ＲＡＮコントローラの機能構成例を示すブロック図。

【図5】ＲＡＮコントローラにより実行される処理の手順を示すフローチャート。

【図6】基地局システムにおけるＣＵ、ＤＵ及びＲＵの配置の例を示す図。

【図7】ＲＡＮコントローラにより使用されるＵＥ情報及びマージン情報の例を示す図。

【図8】各ＤＵ（各スケジューラ）に対する無線リソース及びマージンの割り当ての例を示す図。

【図9】基地局システムにおけるＣＵ、ＤＵ及びＲＵの配置の他の例を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、実施形態の説明に必要ではない構成要素については図から省略する。

【0013】

［第１実施形態］
＜基地局の機能分割＞
基地局（基地局システム）は、一般に、下位レイヤの機能から上位レイヤの機能まで複数の機能（ＲＦ，...，ＰＤＣＰ）を有し、これらの機能はＤＵ及びＣＵに分割して配置される。

【0014】

図１は、基地局のそれぞれ異なるレイヤの複数の機能を、ＣＵ、ＤＵ及びＲＵに分割した構成の一例を示す図である。図１に示すように、本実施形態では、ＣＵ及びＤＵに加えて、ＲＦ及びＰＨＹ等の機能を有するＲＵを設ける。図１の基地局（基地局システム）は、ＣＵ１０、ＤＵ２０、及びＲＵ３０で構成され、ＣＵ１０は、コアネットワーク（５ＧＣ（5G Core）、ＥＰＣ（Evolved Packet Core）等）に接続され、ＤＵ２０は、ＣＵ１０とＲＵ３０との間に接続される。

【0015】

ＤＵ２０は、基地局の機能のうちの、無線端末に無線リソースを割り当てるためのスケジューリングを行うスケジューリング機能を少なくとも有する。ＣＵ１０は、基地局の機能のうち、接続されたＤＵ２０が有する機能よりも上位レイヤの機能を有する。また、ＲＵ３０は、基地局の機能のうちの、電波の送受信機能に相当するＲＦの機能を少なくとも有する。

【0016】

図１の構成例では、ＤＵ２０は、スケジューリング機能に相当するＨｉｇｈ ＭＡＣの機能だけでなく、ＲＬＣ及びＬｏｗ ＭＡＣの機能も有しており、ＣＵ１０は、ＤＵ２０が有する機能より上位レイヤの機能である、ＳＤＡＰ（Service Data Adaptation Protocol layer）／ＲＲＣ（Radio Resource Control layer）及びＰＤＣＰの機能を有している。また、ＲＵ３０は、電波の送受信機能に相当するＲＦの機能だけでなく、ＰＨＹの機能も有している。なお、ＰＨＹの一部の機能のみをＲＵ３０に実装し、ＰＨＹの残りの機能をＤＵ２０に実装してもよい。

【0017】

以下では、図１に示される機能構成を一例として用いて、本実施形態に係る基地局システムの構成及び動作、並びに当該基地局システムの制御について具体的に説明する。

【0018】

＜基地局システムの構成＞
図２は、サービスタイプとしてｍＭＴＣ、ＵＲＬＬＣ及びｅＭＢＢに対応するスライス１～３が生成された、基地局システムの基本的な構成例を示す図である。なお、ＣＵ１０及びＤＵ２０は、ＲＡＮ（無線アクセスネットワーク）コントローラ４０によって制御及び管理がなされ、各スライスは、ＲＡＮコントローラ４０によって生成される。

【0019】

基地局システムは、１つ又は複数のＣＵ１０（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ）、１つ又は複数のＤＵ２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）、及び１つのＲＵ３０で構成されている。ＣＵ１０ａ及びＤＵ２０ａはスライス１に、ＣＵ１０ｂ及びＤＵ２０ｂはスライス２に、ＣＵ１０ｃ及びＤＵ２０ｃはスライス３に対応している。このように、複数のＣＵ１０は、それぞれ異なるスライスに対応しており、当該複数のＣＵ１０に対応する複数のＤＵ２０も同様である。なお、複数のＣＵ１０は、それぞれ１つ以上のスライスに対応していてもよい。また、複数のＤＵ２０は、それぞれ１つ以上のスライスに対応していてもよい。

【0020】

ＤＵ２０は、基地局の機能のうちの無線リソースのスケジューリング機能（例えば、Ｈｉｇｈ ＭＡＣの機能）を少なくとも有する。ＤＵ２０は、それぞれ、アンテナサイトに配置されるか、又はアンテナサイトとデータセンタとの間（の地方収容局）に配置される。

【0021】

ＣＵ１０は、それぞれが、ＤＵ２０のうちの異なる１つのＤＵとコアネットワークとの間に配置され、基地局の機能のうち、接続された当該１つのＤＵが有する機能よりも上位レイヤの機能（例えば、ＳＤＡＰ／ＲＲＣ及びＰＤＣＰの機能）を有する。図２の例では、ＣＵ１０ａ，１０ｂ，１０ｃは、それぞれ、異なる１つのＤＵ２０ａ，２０ｂ，２０ｃと接続される。

【0022】

単一のＲＵ３０は、基地局の機能のうちの電波の送受信機能（例えば、ＲＦの機能）を少なくとも有する。ＲＵ３０は、アンテナサイトに配置され、複数のＤＵ２０と接続される。これにより、複数のＤＵ２０を介して提供される複数のスライス１～３が、当該ＲＵ３０によって形成される同一のセル内で提供される。

【0023】

このように、本実施形態の基地局システムは、スライス１～３のそれぞれに対応するＣＵ１０及びＤＵ２０と、複数のＤＵ２０と接続され、かつ、アンテナサイトに配置された単一のＲＵ３０とで構成されている。即ち、基地局システムは、スライスごとにＲＵを設けずに、複数のＤＵ及びＣＵを単一のＲＵに対して接続する（即ち、複数のＤＵ及びＣＵに対してＲＵを共通化する）構成を有している。これにより、単一のＲＵで複数のサービス（スライス）を収容可能にしている。

【0024】

本実施形態では、コアネットワーク又はＲＡＮに、ＲＡＮの機能を制御する制御装置であるＲＡＮコントローラ４０が設けられる。ＲＡＮコントローラ４０は、ＲＡＮ上の基地局システムと通信可能に接続される。ＲＡＮコントローラ４０は、ＲＡＮ上の１つ又は複数のＣＵ１０（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ）及び１つ又は複数のＤＵ２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）に対して、サービス要件に対応したスライス１～３を設定（生成）する。なお、本実施形態においてＲＡＮコントローラ４０は、無線端末に対して無線リソースを割り当てるためのスケジューリングを行うスケジューラによって使用される無線リソースを制御する制御装置の一例として機能する。

【0025】

図２の構成例では、一例として５Ｇのネットワーク構成を想定しており、５ＧＣ ＣＰＦ（5GC Control Plane Function）６０は、５Ｇコアネットワークの制御処理機能群である。５ＧＣ ＵＰＦ（5G Core User Plane Function）５０（５０ａ，５０ｂ，５０ｃ）は、５Ｇコアネットワークのデータ処理機能群であり、スライスごとに設けられる。５ＧＣ ＵＰＦ５０ａはスライス１に、５ＧＣ ＵＰＦ５０ｂはスライス２に、５ＧＣ ＵＰＦ５０ｃはスライス３に対応している。

【0026】

図２の構成例では、スライス（サービス）に応じて、対応するＣＵ１０及びＤＵ２０の配置が異なっている。ＣＵ１０及びＤＵ２０の配置に依存して、基地局間連携（セル間協調）の性能、アプリケーションに与える遅延量、及びネットワークの利用効率等が異なる。このため、図２の構成例では、スライス（サービス）ごとに適したＣＵ１０及びＤＵ２０の配置がなされている。

【0027】

スライス１（ｍＭＴＣスライス）については、ＣＵ１０ａは、コアネットワークが配置されているデータセンタに配置され、ＤＵ２０ａは、アンテナサイトに配置される。これは、統計多重効果によりデータセンタのコンピューティングリソースを効率的に利用可能にするためである。

【0028】

スライス２（ＵＲＬＬＣスライス）については、ＣＵ１０ｂは、地方収容局に配置され、ＤＵ２０ｂは、アンテナサイトに配置される。これにより、ＭＥＣ（Multi-Access Edge Computing）を導入可能にし、低遅延化が実現される。本実施形態では、ＣＵ１０ｂは、エッジサイトに配置された、低遅延サービスを提供するためのアプリケーションを有するエッジサーバであるＥｄｇｅ Ａｐｐ（Edge Application Server）７０と接続されている。なお、Ｅｄｇｅ Ａｐｐ７０が配置されるエッジサイトは、ＣＵ１０ｂが配置される地方収容局であってもよい。

【0029】

スライス３（ｅＭＢＢスライス）については、ＣＵ１０ｃ及びＤＵ２０ｃのいずれも、地方収容局に配置される。これにより、ＤＵ２０ｃを、それぞれ異なるアンテナサイトに配置される複数のＲＵ３０と接続可能にしている。図２の構成例では、ＤＵ２０ｃが、それぞれ異なるセルを形成する複数のＲＵ３０と接続されており、接続されたＲＵ間のセル間協調（例えば、ＣｏＭＰ（Coordinated Multi-Point Transmission/reception））のための処理を行う。このように、セル間協調を可能にすることで、無線通信品質を向上させることが可能である。

【0030】

図２に示されるように、ＤＵ２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、それぞれ、無線リソースを無線端末に割り当てるためのスケジューリングを行うスケジューラ２１ａ，２１ｂ，２１ｃを含んでいる。図２の構成例では、スライス１，２に対応するスケジューラ２１ａ，２１ｂはアンテナサイトに配置され、スライス３に対応するスケジューラ２１ｃは地方収容局に収容されている。このように、スケジューラ２１ａ，２１ｂとスケジューラ２１ｃとで配置場所が異なっている。

【0031】

スケジューラ２１ａ，２１ｂ，２１ｃがそれぞれ含まれるＤＵ２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、上述のように、共通のＲＵ３０に接続されている。スケジューラ２１ａ，２１ｂ，２１ｃは、共通のＲＵ３０によって形成される同一のセル内で使用可能な共通の無線リソースを用いて、対応するスライスを使用する無線端末に対してスケジューリングを行う。各スケジューラ２１ａ，２１ｂ，２１ｃによるスケジューリングに用いられる無線リソースは、予めＲＡＮコントローラ４０から割り当てられる。

【0032】

＜装置構成＞
ＲＡＮコントローラ４０は、一例として、図３に示されるようなハードウェア構成を有する。具体的には、ＲＡＮコントローラ４０は、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、ＨＤＤ等の外部記憶デバイス１０４、及び通信デバイス１０５を有する。

【0033】

ＲＡＮコントローラ４０では、例えばＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３及び外部記憶デバイス１０４のいずれかに格納された、ＲＡＮコントローラ４０の各機能を実現するプログラムがＣＰＵ１０１によって実行される。なお、ＣＰＵ１０１は、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）、ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）等の１つ以上のプロセッサによって置き換えられてもよい。

【0034】

通信デバイス１０５は、ＣＰＵ１０１により制御下で、制御対象のＣＵ１０及びＤＵ２０等の、外部装置との通信を行うための通信インタフェースである。ＲＡＮコントローラ４０は、それぞれ接続先が異なる複数の通信デバイス１０５を有していてもよい。

【0035】

なお、ＲＡＮコントローラ４０は、後述する各機能を実行する専用のハードウェアを備えてもよいし、一部をハードウェアで実行し、プログラムを動作させるコンピュータでその他の部分を実行してもよい。また、全機能がコンピュータとプログラムにより実行されてもよい。

【0036】

また、ＣＵ１０、ＤＵ２０及びＲＵ３０も、図３に示されるようなハードウェア構成を有していてもよい。ただし、ＲＵ３０は、通信デバイス１０５として、各ＤＵ２０との通信のための通信インタフェースの他に、無線端末との無線通信のための無線通信インタフェースも備えている。

【0037】

図４は、ＲＡＮコントローラ４０の機能構成例を示すブロック図である。本実施形態のＲＡＮコントローラ４０は、情報取得部４１、リソース制御部４２、割当通知部４３、及び情報記憶部４４を有する。本実施形態では、ＣＰＵ１０１による制御プログラムの実行により、ＣＰＵ１０１上でこれらの機能部が実現されるが、各機能部を実現する専用のハードウェアが設けられてもよい。なお、図４には、ＲＡＮコントローラ４０が有する機能のうち、各スケジューラ２１（各ＤＵ２０）に対する無線リソースの割り当て（複数のスライスのそれぞれに対する、スライスごとのスケジューリングに用いられる無線リソースの割り当て）に関連する機能部のみが示されており、それ以外の機能に関連する機能部は省略されている。また、図４に示されるルール設定部４５は、後述する第３実施形態のＲＡＮコントローラ４０に設けられる。

【0038】

情報取得部４１は、リソース制御部４２による、各スケジューラ２１への無線リソースの割り当て（配分）のために必要となる情報を、ＣＵ１０、ＤＵ２０及びＲＵ３０の少なくともいずれかから取得する。例えば、情報取得部４１は、各ＤＵ２０に対応するスライスにアクセスする１つ以上の無線端末についての通信データ量及び通信品質を取得する。情報取得部４１は、取得した情報を、情報記憶部４４に格納する。

【0039】

リソース制御部４２は、情報取得部４１によって取得された情報に基づいて、スケジューリング用の無線リソースを各スケジューラ２１（各ＤＵ２０）に割り当てる処理を行うことで、各スケジューラ２１によって使用される無線リソースを制御する。リソース制御部４２は、無線リソースの割り当てとともに、各スケジューラ２１がスケジューリングに使用可能な無線リソースのマージンの割り当ても行う。

【0040】

割当通知部４３は、リソース制御部４２による、各スケジューラ２１（各ＤＵ２０）に対する無線リソース及びマージンの割り当ての結果に従って、各スケジューラ２１に対して、無線リソース及びマージンの割り当てを示す通知を送信する。これにより、複数のスケジューラ２１（複数のＤＵ２０）に対する無線リソース及びマージンの割り当てが完了する。

【0041】

情報記憶部４４は、記憶デバイス（例えば、ＲＡＭ１０３又は外部記憶デバイス１０４）に設けられたデータベースに相当し、情報取得部４１によって取得された情報、及びリソース制御部４２による処理に使用される情報が格納される。

【0042】

＜無線リソース及びマージンの割当処理＞
本実施形態においてＲＡＮコントローラ４０は、所定の時間間隔で、各スケジューラ２１に対する無線リソースの割り当て（配分）を行う。また、ＲＡＮコントローラ４０は、無線リソースの割り当てとともに、各スケジューラ２１に対して、無線リソースの不足が生じた場合にスケジューリングに使用可能な無線リソースのマージンの割り当ても行う。

【0043】

ここで、本実施形態のような基地局システムのアーキテクチャでは、スケジューラが異なる場所（サイトに）に配置されうる。図２の構成例では、スケジューラ２１ｃは、スケジューラ２１ａ，２１ｂとは異なる場所に配置されている。異なるスライスに対応する複数のスケジューラが異なる場所に配置されている場合、一般にスケジューリングの最小時間単位であるＴＴＩ（送信時間間隔）ごとに、各スケジューラ２１に対する無線リソースの割り当てを更新することは難しい。このため、ＲＡＮコントローラ４０は、ＴＴＩより長い（例えば、１００ＴＴＩの）時間間隔で、各スケジューラ２１に対する無線リソースの割り当て（割り当ての更新）を行う。

【0044】

図５は、本実施形態に係る、ＲＡＮコントローラ４０によって実行される割当処理の手順を示すフローチャートである。この割当処理は、少なくとも、ＲＵ３０によって形成されるセル内の無線端末（ＵＥ）に対してスライスを設定する際に、又は所定期間Ｔごとのタイミングに実行される。所定期間Ｔは、各スケジューラ２１に対する無線リソースの割り当てを行う、上述の時間間隔に相当する。本実施形態では、ＲＡＮコントローラ４０は、上りリンク及び下りリンクのそれぞれについて、図５の割当処理を実行する。

【0045】

以下では、ＣＵ１０、ＤＵ２０及びＲＵ３０の配置として、図６に示される配置例を想定して、割当処理の例を説明する。図６の配置例では、ＲＵがアンテナサイトに配置され、スライス１及び２に対応するＤＵ＃１が地方収容局に配置され、スライス１及び２に対応するＣＵ＃１がデータセンタに配置されている。また、スライス３に対応するＤＵ＃２及びＣＵ＃２が地方収容局に配置されている。なお、スライス１～３に対して、サービスレベルアグリーメント（ＳＬＡ）として、ＳＬＡ＃１、ＳＬＡ＃２及びＳＬＡ＃３がそれぞれ定められている。

【0046】

まずＳ５１で、情報取得部４１は、ＲＵ３０によって形成されるセル内のＵＥによる無線通信のデータ量（通信データ量）及び通信品質を取得する。通信データ量は、例えば現時点から所定期間Ｔにおける、上りリンク又は下りリンクで送信予定のデータ量に相当する。また、通信品質は、各ＵＥが行う無線通信における、現時点の（瞬時的な）無線通信品質に相当し、例えば、信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）によって表される。

【0047】

情報取得部４１は、セル内の各ＵＥから送信される上りリンクのデータ量を、各ＵＥからの通知によって取得する。各ＵＥは、使用するスライスに対応するスケジューラ２１に対して、上りリンクのデータ量を通知する。このため、情報取得部４１は、各ＵＥの上りリンクのデータ量の通知を、スケジューラ２１を介して取得しうる。また、下りリンクのデータ量については基地局側（スケジューラ２１）が把握している。このため、情報取得部４１は、スケジューラ２１からの通知によって、各ＵＥの下りリンクのデータ量を取得しうる。

【0048】

また、情報取得部４１は、セル内のＵＥごとの上りリンクの通信品質として、ＲＵ３０による通信品質の測定結果を取得し、セル内のＵＥごとの下りリンクの通信品質として、各ＵＥによる通信品質の測定結果を取得する。上りリンクの通信品質の測定結果は、ＲＵ３０から取得されうる。下りリンクの通信品質の測定結果は、各ＵＥから、使用するスライスに対応するスケジューラ２１へ報告されることで、スケジューラ２１を介して取得されうる。

【0049】

情報取得部４１によって取得された、各ＵＥの通信データ量及び通信品質は、ＵＥ情報として情報記憶部４４に格納される。図７（Ａ）は、各ＵＥの通信データ量及び通信品質を含む、ＤＵ（スケジューラ）ごとのＵＥ情報の例を示している。なお、上述のように、ＤＵ＃１は、スライス１（ＳＬＡ＃１）及びスライス２（ＳＬＡ＃２）用に使用され、ＤＵ＃２は、スライス３（ＳＬＡ＃３）用に使用されている。図７（Ａ）に示されるように、ＵＥ情報において、各ＵＥは、使用するスライスのＳＬＡと、情報取得部４１によって取得された通信データ量及び通信品質（Ｓ／Ｎ）と対応付けられている。

【0050】

次にＳ５２で、リソース制御部４２は、Ｓ５１で取得された、セル内の各ＵＥの通信データ量及び通信品質に基づいて、所定期間Ｔにおいて各スケジューラ２１（各ＤＵ）に必要な無線リソースの量を特定する。これにより、スケジューラ２１ごとに、所定期間Ｔにおいて必要になることが想定される無線リソースの量に応じて、無線リソースが不足する又は余り過ぎる状況が生じないように、適切な量の無線リソースを割り当てられるようにする。所定期間Ｔは、ＲＵ３０によって形成されるセル内のＵＥによる無線通信のデータ量及び無線品質の変動量が所定量以下となる期間として定められる。これにより、所定期間Ｔにおいて各スケジューラ２１（各ＤＵ）に必要となることが想定される無線リソースの量をより精度良く特定できる。また、そのような変動量が所定量以下となる範囲内で所定期間Ｔをできるだけ長くすることで、各スケジューラ２１に対する無線リソースの割り当ての精度を維持しながら、頻繁に割り当ての更新を行うのを避けることが可能になる。

【0051】

具体的には、リソース制御部４２は、セル内の各ＵＥの通信データ量及び通信品質に基づいて、ＵＥごとに、所定期間Ｔにおいて必要な無線リソースの量を求める。例えば、通信データ量が多いほど、ＵＥごとの必要無線リソースの量は多くなり、通信データ量が少ないほど、ＵＥごとの必要無線リソースの量は少なくなる。また、通信品質（Ｓ／Ｎ）が低いほど、ＵＥごとの必要無線リソースの量は多くなり、通信品質（Ｓ／Ｎ）が高いほど、ＵＥごとの必要無線リソースの量は少なくなる。

【0052】

更に、リソース制御部４２は、スケジューラ２１ごとに、対応するスライスを使用する１つ以上のＵＥに必要な無線リソースの合計量を、所定期間Ｔにおいて当該スケジューラに必要な無線リソースの量として求める。図７（Ａ）の例では、ＤＵ＃１についての所定期間Ｔにおける必要無線リソースの量は、物理リソースブロック（ＰＲＢ）を単位として、ＵＥごとの必要無線リソースの合計量により１３００ＰＲＢと求められる。同様に、ＤＵ＃２についての所定期間Ｔにおける必要無線リソースの量は、１１００ＰＲＢと求められる。なお、Ｔ＝１００ＴＴＩである場合、１ＴＴＩあたりの必要無線リソースの量は、ＤＵ＃１については１３ＰＲＢ、ＤＵ＃２については１１ＰＲＢと求められる。

【0053】

次にＳ５３で、リソース制御部４２は、複数のスケジューラ２１（複数のＤＵ）のそれぞれに対して割り当てるマージンであって、無線リソースの不足が生じた場合にスケジューリングに使用可能な無線リソースのマージンを決定する。このマージンの割り当てにより、各スケジューラ２１がより適切に必要な無線リソースを確保できるようにする。Ｓ５３では、所定期間Ｔにおける割り当て可能な無線リソースの総量から、Ｓ５２で特定された、各スケジューラ２１の必要無線リソースの量を差し引いた量の、残りの無線リソースが、所定の方法で、複数のスケジューラに対してマージンとして配分される。なお、マージンのより具体的な決定方法の例については、第２及び第３実施形態において説明する。

【0054】

最後にＳ５４で、リソース制御部４２は、複数のスケジューラ２１のそれぞれに対して、Ｓ５２で特定された量の無線リソースを、Ｓ５３で決定された、スケジューリングに使用可能な無線リソースのマージンとともに割り当てる。その後、割当通知部４３が、Ｓ５４における無線リソース及びマージンの割り当ての結果に従って、各スケジューラ２１に対して、無線リソース及びマージンの割り当てを示す通知を送信する。以上により、図５の手順による割当処理が終了する。

【0055】

図８（Ａ）は、各ＤＵ（各スケジューラ２１）に対する無線リソース及びマージンの割り当ての例を示す図である。なお、図８（Ａ）では、１ＴＴＩにおける割り当て可能な無線リソースの総量を１００ＰＲＢとした場合の、１ＴＴＩにおける無線リソース及びマージンの割り当ての例を示している。この例では、ＤＵ＃１に対して、無線リソースとして１３ＰＲＢ、マージンとして１０ＰＲＢが割り当てられている。また、ＤＵ＃２に対して、無線リソースとして１１ＰＲＢ、マージンとして６６ＰＲＢが割り当てられている。なお、本例では、割り当て可能な無線リソースをＴＴＩごとに周波数方向において分割して各ＤＵに割り当てているが、無線リソースの分割は時間方向において行われてもよい。周波数方向における分割は、遅延の観点で有利である一方、時間方向における分割は、スケジューラの複雑度が低くなる点で有利である。

【0056】

リソース制御部４２によって複数のスケジューラ２１のそれぞれに割り当てられた無線リソースは、各スケジューラによって、対応するスライスを使用するＵＥに対するスケジューリングに使用される。また、複数のスケジューラ２１のそれぞれによるスケジューリングは、割り当てられた無線リソースに、割り当てられたマージンを加えた範囲内の無線リソースを用いて行われる。

【0057】

以上説明したように、本実施形態の基地局システムにおいて、それぞれ１つ以上のスライスに対応する複数のスケジューラ２１は、１つのＲＵ３０により形成される同一のセル内で、対応するスライスを使用するＵＥに対して無線リソースのスケジューリングを行う。ＲＡＮコントローラ４０は、複数のスケジューラ２１のそれぞれについて、セル内のＵＥによる無線通信のデータ量及び通信品質に基づいて、所定期間Ｔにおいて各スケジューラに必要な無線リソースの量を特定する。更に、ＲＡＮコントローラ４０は、複数のスケジューラ２１のそれぞれに対して、特定された量の無線リソースと、スケジューリングに使用可能な無線リソースのマージンとを割り当てる。

【0058】

本実施形態によれば、ＲＡＮコントローラ４０は、スケジューラ（ＤＵ）ごとに、所定期間Ｔにおいて各スケジューラに必要な無線リソースの量を特定し、特定した量の無線リソースを割り当てる。これにより、複数のスケジューラ２１に対して、所定期間Ｔ内の無線リソースのスケジューリングに適した量の無線リソースを割り当てることが可能になる。その結果、いずれかのスケジューラにおいて所定期間Ｔ内に無線リソースが不足する又は余り過ぎる状況が生じることを回避できる。また、ＲＡＮコントローラ４０は、複数のスケジューラ２１に対して、無線リソースの割り当てとともに、スケジューリングに使用可能な無線リソースのマージンの割り当てを行う。これにより、各スケジューラがより適切に無線リソースを確保できるようにすることが可能になり、無線リソースを確保できないことに起因してサービス自体をＵＥに提供できない状況が生じることを回避できる。

【0059】

［第２実施形態］
第２実施形態では、第１実施形態で説明した、所定期間Ｔにおける残りの無線リソースを、各スケジューラ（各ＤＵ）に対してマージンとして配分する処理の具体例について説明する。以下では、第１実施形態と共通する部分については説明を省略する。

【0060】

本実施形態では、リソース制御部４２は、ＲＵ３０により形成されるセル内のＵＥがそれぞれ使用するスライスと、スライスごとに予め定められたマージン情報とに基づいて、残りの無線リソースを複数のスケジューラ２１に対してマージンとして配分する。ここで、残りの無線リソースとは、所定期間Ｔにおける割り当て可能な無線リソースの総量から、Ｓ５２（図５）で特定された、各スケジューラ２１の必要無線リソースの量を差し引いた量の無線リソースに相当する。即ち、残りの無線リソースは、Ｓ５２で特定された量の必要無線リソースの割り当て後の余剰の無線リソースに相当する。

【0061】

より具体的には、リソース制御部４２は、複数のスケジューラ２１のそれぞれについての必要マージンを求め、求めた必要マージンに応じて、残りの無線リソースの配分を行う。スケジューラ（ＤＵ）ごとの必要マージンは、セル内において対応するスライスを使用する１つ以上のＵＥについての必要マージンの総和によって求めることができる。

【0062】

ＵＥごとの必要マージンは、以下のように求められる。例えば、マージン情報は、各スライスをＵＥが使用する際に必要とするマージンそのものを示す情報として、予め定められ、情報記憶部４４に格納されていてもよい。この場合、リソース制御部４２は、情報記憶部４４に格納されたマージン情報を参照して、セル内の各ＵＥが使用するスライスに対応する必要マージンを、当該ＵＥの必要マージンとして取得する。

【0063】

また、マージン情報は、対応するスライスをＵＥが使用するためのＵＥごとの必要マージンの算出に用いられる係数値であって、所定期間ＴにおけるＵＥごとの必要無線リソースの量に対して乗算される係数値を示す情報であってもよい。この場合、リソース制御部４２は、情報記憶部４４に格納されたマージン情報を参照して、セル内の各ＵＥが使用するスライスに対応する係数値を取得し、Ｓ５２で求めた、当該ＵＥの必要無線リソースの量に対して当該係数値を乗算する。これにより、各ＵＥの必要無線リソースの量から当該ＵＥの必要マージンが求められる。

【0064】

図７（Ｂ）には、マージン情報の例として、スライス（ＳＬＡ）に対応付けられた、このような係数値（乗算値）の例が示されている。図７（Ａ）に例示されるＵＥ情報には、図７（Ｂ）に例示される係数値を用いて必要無線リソースの量から求められた各ＵＥの必要マージンが含められている。例えば、スライス３（ＳＬＡ＃３）を使用するＵＥ＃５の必要無線リソース（７００ＰＲＢ）に対して、ＳＬＡ＃３に対応する係数０．５が乗算されて、必要マージン（３５０ＰＲＢ）が求められている。通信データ量及び必要無線リソースが０であるＵＥについては、上述の係数値を用いて求められる必要マージンは０になる。ただし、図７（Ａ）の例におけるＵＥ＃６のように、必要無線リソースが０であるＵＥに対して、必要マージンが０にならないように、通信品質（Ｓ／Ｎ）に応じた必要マージンを与えることもできる。

【0065】

ＵＥの必要マージンは、上述の方法に代えて又は上述の方法と組み合わせて、以下の方法で求められてもよい。例えば、ＵＥの必要マージンは、当該ＵＥが使用するスライスに対して定められた優先度に基づいて求められてもよい。例えば、ミッションクリティカルのサービスのように優先度が高いサービスを提供するスライスに対しては、高い優先度が設定され、ベストエフォートのサービスのように優先度が低いサービスを提供するスライスに対しては、低い優先度が設定される。このような優先度に応じて、優先度が高いスライスをＵＥが使用する場合には、当該ＵＥの必要マージンを大きくし、優先度が低いスライスをＵＥが使用する場合には、当該ＵＥの必要マージンを小さくしてもよい。

【0066】

また、ＵＥの必要マージンは、当該ＵＥが使用するスライスに対して定められた許容遅延に基づいて求められてもよい。例えば、このような許容遅延に応じて、ダウンロードサービスのように許容遅延の大きいサービスを提供するスライスをＵＥが使用する場合、当該ＵＥの必要マージンを小さくしてもよい。一方、オンライン対戦ゲームのように許容遅延の小さいサービスを提供するスライスをＵＥが使用する場合、当該ＵＥの必要マージンを大きくしてもよい。

【0067】

このようにして、スライスが提供するサービスに応じてＵＥの必要マージンを変化させることで、無線リソースの不足が生じた場合にサービス品質の低下による影響を小さくすることが可能になる。

【0068】

また、ＵＥの必要マージンは、ＵＥに対してスケジューリングを行うスケジューラ２１を提供している事業者に対して定められた優先度に基づいて求められてもよい。図９には、複数の事業者（事業者Ａ及びＢ）によってＲＵが共有され、当該ＲＵに対して、それぞれ異なる事業者が提供する複数のＤＵが接続された、基地局システムの構成例が示されている。このような構成が採用された場合、事業者ごとのＤＵ（スケジューラ）に対して、優先度を予め定めてもよい。この場合、事業者ごとに定められた優先度に応じて、優先度が高い事業者が提供するＤＵ（スケジューラ）によるスケジューリングの対象となるＵＥについて、必要マージンを大きくしてもよい。また、優先度が低い事業者が提供するＤＵ（スケジューラ）によるスケジューリングの対象となるＵＥについて、必要マージンを小さくしてもよい。

【0069】

リソース制御部４２は、上述のようにスケジューラ（ＤＵ）ごとの必要マージンを求めた後、複数のスケジューラ２１の必要マージンの比率に基づいて、残りの無線リソースの配分を行う。図７（Ａ）の例によれば、ＤＵ＃１に対して、ＤＵ＃１の必要マージン（２６＋２０＋１００＋１７＝１６３［ＰＲＢ］）とＤＵ＃２の必要マージン（３５０＋５００＋２００＝１０５０［ＰＲＢ］）の比率に基づいて、残りの無線リソースの配分が行われる。例えば、図８（Ａ）の例のように、１ＴＴＩにおける割り当て可能な無線リソースの総量を１００ＰＲＢとし、ＤＵ＃１に対して１３ＰＲＢの無線リソース、ＤＵ＃２に対して１１ＰＲＢの無線リソースを割り当てた場合、残りの無線リソースは７６ＰＲＢである。この場合、残りの無線リソース（７６ＰＲＢ）を上記の比率に基づいて配分すると、図８（Ａ）に示されるように、ＤＵ＃１に対して１０ＰＲＢのマージン、ＤＵ＃２に対して６６ＰＲＢのマージンが決定される。

【0070】

本実施形態によれば、複数のスケジューラ２１に対する無線リソースのマージンとして、無線リソースを確保できないことに起因してサービス自体をＵＥに提供できない状況が生じないように、適切な量のマージンを決定することが可能になる。

【0071】

［第３実施形態］
第３実施形態では、所定期間Ｔにおける残りの無線リソースを各スケジューラにマージンとして割り当てる（配分する）際に、スケジューラ間で重複するマージンの割り当てを行う例について説明する。以下では、第１及び第２実施形態と共通する部分については説明を省略する。

【0072】

本実施形態では、リソース制御部４２は、Ｓ５３（図５）において、複数のスケジューラ２１に割り当てられるマージンの総量が、残りの無線リソースの量を上回るように、当該残りの無線リソースの一部を、スケジューラ間で重複して割り当てる重複マージンとして決定する。この場合、各スケジューラ２１（各ＤＵ）によるマージンの使用状況によっては、同じ無線リソースにおいて複数のスケジューラによる使用が競合し、セル内の信号干渉又は無線リソースの割り当ての失敗が生じる可能性がある。しかし、あるスケジューラでは無線リソースが不足する一方で、他のスケジューラでは無線リソースが余るといった状況（即ち、マージンの分割損）が生じる可能性を低くすることができる。

【0073】

＜重複マージンの決定＞
本実施形態では、情報取得部４１は、重複マージンに対応する無線リソースについてスケジューラ間で重複してスケジューリングが行われた過去の実績を示す実績情報を、情報記憶部４４に蓄積する。リソース制御部４２は、情報記憶部４４に蓄積されている実績情報に応じて、重複マージンを決定する。図８（Ｂ）には、ＤＵ＃１のスケジューラとＤＵ＃２のスケジューラとの間で、残りの無線リソースのうちの一部が重複マージンとして決定された例が示されている。ＤＵ＃１のスケジューラとＤＵ＃２のスケジューラのいずれも、割り当てられた無線リソースだけでは不足が生じた場合に、この重複マージンの無線リソースをスケジューリングに使用することが可能である。

【0074】

このような重複マージンの決定を実現するために、情報取得部４１は、複数のスケジューラ２１のそれぞれからスケジューリングの結果を取得し、当該複数のスケジューラによるスケジューリングの結果に基づいて、実績情報を情報記憶部４４に蓄積する。

【0075】

リソース制御部４２は、情報記憶部４４により蓄積されている実績情報が示す、過去にスケジューラ間で重複してスケジューリングが行われた無線リソースの量に応じて、以後に割り当てる重複マージンの量を制御する。

【0076】

また、リソース制御部４２は、複数のスケジューラ２１のうちのスケジューラの組み合わせごとに、スケジューラ間の重複マージンを決定してもよい。例えば、複数のスケジューラが、第１、第２及び第３スケジューラ（ＤＵ＃１、ＤＵ＃２及びＤＵ＃３）を含む場合、リソース制御部４２は、第１及び第２スケジューラ（ＤＵ＃１及びＤＵ＃２）の組み合わせに対する重複マージンの量が、第１及び第３スケジューラ（ＤＵ＃１及びＤＵ＃３）の組み合わせに対する重複マージンの量より多くなるように、重複マージンを決定してもよい。

【0077】

このような重複マージンの決定では、ＲＵ３０により形成されるセル内のＵＥが使用する、各スケジューラに対応するスライスに対して定められた優先度に応じて、スケジューラの組み合わせごとの重複マージンの量が制御される。

【0078】

＜重複マージンの使用ルールの設定＞
本実施形態では、ＲＡＮコントローラ４０のルール設定部４５は、上述のように決定された重複マージンについて、リソース制御部４２によって割り当てられた重複マージンの使用のルールを、ＲＵ３０に対して設定する。ルール設定部４５は、重複マージンとして割り当てられた無線リソースがスケジューラ間で同時に使用されないようにするためのルールを設定する。これにより、同じ無線リソースにおいて複数のスケジューラによる使用が競合し、セル内の信号干渉又は無線リソースの割り当ての失敗が生じる可能性を低くする。

【0079】

図８（Ｂ）には、このような重複マージンの使用ルールの例が示されている。本例では、ＤＵ＃１及びＤＵ＃２のスケジューラが、それぞれに割り当てられた、重複マージン以外のマージンの無線リソースを先に使用し、当該マージンの無線リソースを使い切った場合に重複マージンを使用するように、使用ルールが定められている。

【0080】

また、ルール設定部４５は、セル内のＵＥが使用する、各スケジューラに対応するスライスに対して定められた優先度に応じて、使用ルールを設定してもよい。具体的には、ルール設定部４５は、優先度が高いスライスに対応するスケジューラによる、重複マージンに対応する無線リソースの割り当てが、優先度が低いスライスに対応するスケジューラによる、重複マージンに対応する無線リソースの割り当てより優先して行われるように、使用ルールを設定してもよい。

【0081】

この場合、ルール設定部４５は、複数のスケジューラ２１のそれぞれに対応するスライスに対して定められた優先度を、ＲＵ３０に対して通知する。ＲＵ３０は、重複マージンに対応する無線リソースについて２つ以上のスケジューラ間で重複してスケジューリングが行われた場合、当該２つ以上のスケジューラのうちでいずれのスケジューラによる無線リソースの割り当てを優先するかを、通知された優先度に応じて決定する。

【0082】

以上説明したように、スケジューラ間で重複するマージンを複数のスケジューラに割り当てることにより、あるスケジューラでは無線リソースが不足する一方で、他のスケジューラでは無線リソースが余るといった状況が生じる可能性を低くすることができる。

【0083】

［その他の実施形態］
上述の第１乃至第３実施形態は種々の変更が可能である。例えば、図５のＳ５１～Ｓ５４の処理のうちＳ５１及びＳ５２の処理を各ＤＵ２０で行うように、基地局システムを構成することも可能である。具体的には、各ＤＵ２０が、各ＵＥの通信データ量及び通信品質に基づいて、当該ＤＵのスケジューラ２１に必要な無線リソースの量を特定し、特定結果をＲＡＮコントローラ４０へ通知してもよい。この場合、ＲＡＮコントローラ４０は、各ＤＵ２０から通知を受けて、上述の実施形態と同様にＳ５３及びＳ５４の処理を行いうる。

【0084】

また、Ｓ５１及びＳ５２の処理に加えて、Ｓ５３の処理の少なくとも一部を各ＤＵ２０で行うように、基地局システムを構成することも可能である。具体的には、各ＤＵ２０が、ＵＥごとの必要マージンを取得し、取得結果をＲＡＮコントローラ４０へ通知してもよい。この場合、ＲＡＮコントローラ４０は、各ＤＵ２０からの通知を受けて、スケジューラ（ＤＵ）ごとの必要マージンを求め、最終的に各ＤＵに割り当てるマージンを決定するともに、上述の実施形態と同様にＳ５４の処理を行いうる。また、各ＤＵ２０が、ＵＥごとの必要マージンだけでなくＤＵごとの必要マージンも求め、それをＲＡＮコントローラ４０へ通知してもよい。この場合、ＲＡＮコントローラ４０は、各ＤＵ２０からの通知を受けて、最終的に各ＤＵに割り当てるマージンを決定するともに、上述の実施形態と同様にＳ５４の処理を行いうる。

【0085】

上述の実施形態に係る無線通信装置は、コンピュータを無線通信装置として機能させるためのコンピュータプログラムにより実現することができる。当該コンピュータプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記憶されて配布が可能なもの、又は、ネットワーク経由で配布が可能なものである。

【符号の説明】

【0086】

１０：ＣＵ、２０：ＤＵ、２１：スケジューラ、３０：ＲＵ、４０：ＲＡＮコントローラ、５０：５ＧＣ ＵＰＦ、６０：５ＧＣ ＣＰＦ、７０：エッジアプリケーション、１０１：ＣＰＵ、１０２：ＲＯＭ、１０３：ＲＡＭ、１０４：外部記憶デバイス、１０５：通信デバイス

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】