特許 7617804 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

(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】2025-01-09

(45)【発行日】2025-01-20

(54)【発明の名称】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

(51)【国際特許分類】

   H04W 24/02 20090101AFI20250110BHJP

   H04W 92/16 20090101ALI20250110BHJP

   H04L 41/0895 20220101ALI20250110BHJP

   H04L 41/0896 20220101ALI20250110BHJP

【ＦＩ】

H04W24/02

H04W92/16

H04L41/0895

H04L41/0896

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2021071088

(22)【出願日】2021-04-20

(65)【公開番号】P2022165659

(43)【公開日】2022-11-01

【審査請求日】2023-07-18

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）令和２年度、総務省「第５世代移動通信システムの更なる高度化に向けた研究開発」、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願

(73)【特許権者】

【識別番号】599108264

【氏名又は名称】株式会社ＫＤＤＩ総合研究所

(74)【代理人】

【識別番号】100165179

【弁理士】

【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡

(74)【代理人】

【識別番号】100175824

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 淳一

(74)【代理人】

【識別番号】100114937

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 裕幸

(72)【発明者】

【氏名】塚本 優

(72)【発明者】

【氏名】新保 宏之

(72)【発明者】

【氏名】難波 忍

【審査官】小林 正明

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１４／１０３４３４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１３－１０６２０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２１／０７１３２４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】塚本 優 他5名，適応型ＲＡＮにおける多様なサービスに応じた基地局機能配置手法，電子情報通信学会技術研究報告 Ｖｏｌ．１１９ Ｎｏ．４４８，日本，一般社団法人電子情報通信学会，2020年03月， Ｖｏｌ．１１９ Ｎｏ．４４８，第７－１２頁，RCS2019-321(2020-03)

【文献】ウメシュ アニール 他３名，無線アクセスネットワークのオープン化・インテリジェント化に向けた標準化動向 Ｏ－ＲＡＮフロントホール仕様概要，ＮＴＴ ＤＯＣＯＭＯテクニカル・ジャーナル Ｖｏｌ．２７ Ｎｏ．１ ［ｏｎｌｉｎｅ］ NTT DOCOMO Technical Journal，一般社団法人電気通信協会，2019年04月30日， Ｖｏｌ．２７ Ｎｏ．１，第４３－５５頁，Internet:<URL:https://www.nttdocomo.co.jp/binary/pdf/corporate/technology/rd/technical_journal/bn/vol27_1/vol27_1_008jp.pdf>,［検索日 2024.05.29］

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｌ ４１／００

Ｈ０４Ｂ ７／２４－７／２６

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】

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。

【請求項2】

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。

【請求項3】

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２に記載の基地局機能配置制御装置。

【請求項4】

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２に記載の基地局機能配置制御装置。

【請求項5】

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４のいずれか１項に記載の基地局機能配置制御装置。

【請求項6】

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５のいずれか１項に記載の基地局機能配置制御装置。

【請求項7】

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。

【請求項8】

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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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。

【背景技術】

【0002】

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。

【0003】

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）。

【0004】

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。

【0005】

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。

【0006】

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。

【0007】

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。

【0008】

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。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【文献】特開２０２０－１３６７８７号公報

【非特許文献】

【0010】

【文献】O-RAN WG1、“Slicing architecture”、v03.00、3.2.3 Use Case 3: NSSI Resource Allocation Optimization

【文献】3GPP、“TS 28.552”、V17.1.0、2020-12

【文献】3GPP、“TS 28.541”、V15.4.0、2019-09

【文献】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.

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

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。

【0012】

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。

【0013】

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。

【0014】

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。

【課題を解決するための手段】

【0015】

（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。
（２）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。
（３）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（２）の基地局機能配置制御装置である。
（４）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（２）の基地局機能配置制御装置である。
（５）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（４）のいずれかの基地局機能配置制御装置である。
（６）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（５）のいずれかの基地局機能配置制御装置である。

【0016】

（７）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。

【0017】

（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。

【発明の効果】

【0018】

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。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】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2】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。

【図3】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。

【図4】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。

【図5】一実施形態に係る配置変更タイミングの説明図である。

【図6】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。

【図7】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。

【図8】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。

【図9】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。

【図10】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。

【図11】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。

【図12】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。

【発明を実施するための形態】

【0020】

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。

【0021】

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。

【0022】

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。

【0023】

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。

【0024】

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。

【0025】

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。

【0026】

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。

【0027】

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。

【0028】

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。

【0029】

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。

【0030】

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。

【0031】

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。

【0032】

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。

【0033】

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。

【0034】

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。

【0035】

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。

【0036】

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。

【0037】

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。

【0038】

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。

【0039】

（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。

【0040】

（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。

【0041】

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。

【0042】

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。

【0043】

（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。

【0044】

（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。

【0045】

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。

【0046】

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。

【0047】

（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。

【0048】

（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。

【0049】

（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。

【0050】

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。

【0051】

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。

【0052】

（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。

【0053】

（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。

【0054】

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。

【0055】

（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。

【0056】

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。

【0057】

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。

【0058】

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。

【0059】

（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。

【0060】

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。

【0061】

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。

【0062】

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。

【0063】

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。

【0064】

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。

【0065】

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。

【0066】

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。

【0067】

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。

【0068】

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。

【0069】

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。

【符号の説明】

【0070】

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

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】