特表 2022-527677 セルラ電気通信ネットワークにおけるフロントホール物理レイヤ分割

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-06-02

(54)【発明の名称】セルラ電気通信ネットワークにおけるフロントホール物理レイヤ分割

(51)【国際特許分類】

   H04W 24/06 20090101AFI20220526BHJP

   H04W 28/04 20090101ALI20220526BHJP

【ＦＩ】

H04W24/06

H04W28/04

【審査請求】有

【予備審査請求】有

(21)【出願番号】P 2021573534

(86)(22)【出願日】2020-05-07

(85)【翻訳文提出日】2022-01-17

(86)【国際出願番号】 EP2020062657

(87)【国際公開番号】W WO2020249327

(87)【国際公開日】2020-12-17

(31)【優先権主張番号】19179354.6

(32)【優先日】2019-06-11

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】390028587

【氏名又は名称】ブリティッシュ・テレコミュニケーションズ・パブリック・リミテッド・カンパニー

【氏名又は名称原語表記】ＢＲＩＴＩＳＨ ＴＥＬＥＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ ＰＵＢＬＩＣ ＬＩＭＩＴＥＤ ＣＯＭＰＡＮＹ

【住所又は居所原語表記】１ Ｂｒａｈａｍ Ｓｔｒｅｅｔ，Ｌｏｎｄｏｎ，Ｅ１ ８ＥＥ，Ｕｎｉｔｅｄ Ｋｉｎｇｄｏｍ

(74)【代理人】

【識別番号】100209048

【弁理士】

【氏名又は名称】森川 元嗣

(72)【発明者】

【氏名】マッケンジー、リチャード

【テーマコード（参考）】

5K067

【Ｆターム（参考）】

5K067AA21

5K067BB21

5K067EE02

5K067EE10

5K067HH22

(57)【要約】

本発明は、セルラ電気通信ネットワーク中の基地局を動作する方法を提供し、基地局は、中央基地局ユニットおよび分散基地局ユニットを有し、中央基地局ユニットおよび分散基地局ユニットは、フロントホールリンクを通して通信し、セルラ電気通信ネットワークは、基地局を介してサービスを消費するユーザ機器、ＵＥ、をさらに含み、中央基地局ユニットとＵＥとの間の通信は、構成可能なエラー軽減技術を利用し、方法は、第１のビット幅でフロントホールリンクを通してサンプルを通信するステップと、サービスの待ち時間測定値またはその導関数がしきい値を満たすと決定し、それに応答して、第２のビット幅を使用するようにサンプルを再構成し、ここにおいて、第１のビット幅は第２のビット幅とは異なり、エラー軽減技術を再構成するステップと、第２のビット幅でフロントホールリンクを通してサンプルを通信するステップと、再構成されたエラー軽減技術を使用して、中央基地局ユニットとＵＥとの間で通信するステップとを含む。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

セルラ電気通信ネットワーク中の基地局を動作する方法であって、前記基地局は、中央基地局ユニットおよび分散基地局ユニットを有し、前記中央基地局ユニットおよび前記分散基地局ユニットは、フロントホールリンクを通して通信し、前記セルラ電気通信ネットワークは、前記基地局を介してサービスを消費するユーザ機器（ＵＥ）をさらに含み、前記中央基地局ユニットと前記ＵＥとの間の通信は、構成可能なエラー軽減技術を利用し、前記方法は、
第１のビット幅で前記フロントホールリンクを通してサンプルを通信するステップと、
前記サービスの待ち時間測定値またはその導関数がしきい値を満たすと決定し、それに応答して、
第２のビット幅を使用するように前記サンプルを再構成し、ここにおいて、前記第１のビット幅は前記第２のビット幅とは異なり、
前記エラー軽減技術を再構成するステップと、
前記第２のビット幅で前記フロントホールリンクを通してサンプルを通信するステップと、
前記再構成されたエラー軽減技術を使用して、前記中央基地局ユニットと前記ＵＥとの間で通信するステップとを含む、方法。

【請求項2】

前記サービスの前記待ち時間測定値またはその導関数が前記しきい値よりも大きいと決定すると、前記第２のビット幅は、前記第１のビット幅よりもサンプル当たり多くのビットを有する、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記サービスの前記待ち時間測定値またはその導関数が前記しきい値未満であると決定すると、前記第２のビット幅は、前記第１のビット幅よりもサンプル当たり少ないビットを有する、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記エラー軽減技術を再構成するステップは、前記エラー軽減技術がアクティブである第１の状態と、前記エラー軽減技術が非アクティブである第２の状態との間で切り替えることを含む、請求項１から３のうちのいずれか一項に記載の方法。

【請求項5】

前記サンプルは、同相および直交（ＩＱ）サンプルである、請求項１から４のうちのいずれか一項に記載の方法。

【請求項6】

命令を含むコンピュータプログラム製品であって、
前記プログラムがコンピュータによって実行されるとき、前記コンピュータに、請求項１から５のうちのいずれか一項に記載の方法を実行させる、コンピュータプログラム製品。

【請求項7】

請求項６の前記コンピュータプログラムを記憶した、コンピュータ読取可能データキャリア。

【請求項8】

セルラ電気通信ネットワークのための中央基地局ユニットであって、前記セルラ電気通信ネットワークは、前記中央基地局ユニットを介してサービスを消費するユーザ機器（ＵＥ）を含み、前記中央基地局ユニットと前記ＵＥとの間の通信は、構成可能なエラー軽減技術を利用し、前記基地局ユニットは、
前記エラー軽減技術を使用して、第１のビット幅で分散基地局ユニットと、および前記ＵＥと、フロントホールリンクを通してサンプルを通信するように構成されたトランシーバと、
前記サービスの待ち時間測定値またはその導関数がしきい値を満たすと決定し、それに応答して、
第２のビット幅を使用するように前記サンプルを再構成し、ここにおいて、前記第１のビット幅は前記第２のビット幅とは異なり、
前記エラー軽減技術を再構成するように構成されたプロセッサとを備え、
再構成に続いて、前記トランシーバは、前記第２のビット幅で前記フロントホールリンクを通してサンプルを通信し、前記再構成されたエラー軽減技術を使用して、前記ＵＥと通信するように構成される、基地局ユニット。

【請求項9】

前記サービスの前記待ち時間測定値又はその導関数が前記しきい値よりも大きいと決定すると、前記第２のビット幅は、前記第１のビット幅よりもサンプル当たりより多くのビットを有する、請求項８に記載の基地局ユニット。

【請求項10】

前記サービスの前記待ち時間測定値又はその導関数が前記しきい値未満であると決定すると、前記第２のビット幅は、前記第１のビット幅よりもサンプル当たりより少ないビットを有する、請求項８に記載の基地局ユニット。

【請求項11】

前記プロセッサは、前記エラー軽減技術がアクティブである第１の状態と前記エラー軽減技術が非アクティブである第２の状態との間で切り替えることによって、前記エラー軽減技術を再構成するように構成される、請求項８から１０のいずれか一項に記載の方法。

【請求項12】

前記サンプルは同相および直交（ＩＱ）サンプルである、請求項８から１１のいずれか一項に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【発明の分野】

【0001】

本発明は、セルラ電気通信ネットワークに関する。

【背景】

【0002】

セルラ電気通信ネットワークは、コアネットワークと、無線アクセスネットワークと、複数のユーザ機器（ＵＥ）とを備えてもよい。各ＵＥは、無線アクセスネットワークを介してコアネットワーク（およびインターネットなどのコアネットワークからの任意の前方接続）にアクセスすることができる。基地局は、無線アクセスネットワークノードの例である。基地局は、ベースバンド処理として知られるいくつかの機能を実現する。一例では、ベースバンド処理は、物理レイヤ（ＰＨＹ）レイヤ機能、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）レイヤ機能、無線リンク制御（ＲＬＣ）レイヤ機能、パケットデータ収束プロトコル（ＰＤＣＰ）レイヤ機能、および無線リソース制御（ＲＲＣ）レイヤ機能を含む。

【0003】

集中型無線アクセスネットワーク（Ｃ－ＲＡＮ）を実現する現代のセルラ電気通信ネットワークでは、基地局機能性は、（ハードウェアで実現される場合は物理的に、またはソフトウェア定義ネットワークで実現される場合は論理的に）いくつかの（通常は２つの）構成要素に分割されてもよい。これらの２つの構成要素は、中央ユニット（ＣＵ）および分散ユニット（ＤＵ）として一般に知られているが、他の専門用語（ベースバンドユニット（ＢＢＵ）およびリモート無線ユニット（ＲＲＵ）など）が使用されてもよい。ＣＵおよびＤＵは、ワイヤレスまたはワイヤード（典型的には光ファイバ）接続であってもよいフロントホールリンクによって接続される。ＤＵは、少なくとも無線周波数（ＲＦ）機能のセット（例えば、アナログ－デジタルおよびデジタル－アナログ変換）および任意選択で１つ以上のベースバンド処理機能を実現する。ベースバンド処理機能の残りは、ＣＵにおいて実現される。ＣＵとＤＵとの間の機能の分割は、「機能分割」として知られている。

【0004】

ＣＵが複数のＤＵに接続されているとき、機能分割の選択には利点と欠点がある。すなわち、（より少ない機能がＤＵにおいて実現されるように）より多くの機能がＣＵにおいて実現されるにつれて、ＤＵのための処理要件が低減され、ＣＵは、複数のＤＵにわたる協調を改善できる。しかしながら、そのようなインプリメンテーションは一般に、より大きい容量およびより短い待ち時間など、より厳しいフロントホール要件を有する。

【0005】

１つの可能な機能分割は、ＲＦおよび下位ＰＨＹ機能がＤＵにおいて実現され、すべての残りの機能がＣＵにおいて実現される、ＰＨＹ内分割として知られている。このインプリメンテーションでは、ＣＵおよびＤＵは、フロントホール接続を通して同相および直交（ＩＱ）サンプルを通信する。

【発明の概要】

【0006】

本発明の第１の態様にしたがうと、セルラ電気通信ネットワーク中の基地局を動作する方法が提供され、基地局は、中央基地局ユニットおよび分散基地局ユニットを有し、中央基地局ユニットおよび分散基地局ユニットは、フロントホールリンクを通して通信し、セルラ電気通信ネットワークは、基地局を介してサービスを消費するユーザ機器、ＵＥ、をさらに含み、中央基地局ユニットとＵＥとの間の通信は、構成可能なエラー軽減技術を利用し、方法は、第１のビット幅でフロントホールリンクを通してサンプルを通信するステップと、サービスの待ち時間測定値またはその導関数がしきい値を満たすと決定し、それに応答して、第２のビット幅を使用するようにサンプルを再構成し、ここにおいて、第１のビット幅は第２のビット幅とは異なり、エラー軽減技術を再構成するステップと、第２のビット幅でフロントホールリンクを通してサンプルを通信するステップと、再構成されたエラー軽減技術を使用して、中央基地局ユニットとＵＥとの間で通信するステップとを含む。

【0007】

本発明の第２の態様にしたがうと、命令を備える、コンピュータプログラム製品が提供され、プログラムがコンピュータによって実行されるとき、コンピュータに、本発明の第１の態様に記載の方法を実行させる。コンピュータプログラムは、コンピュータ読取可能データキャリア上に記憶されてもよい。

【0008】

本発明の第３の態様にしたがうと、セルラ電気通信ネットワークのための中央基地局ユニットが提供され、セルラ電気通信ネットワークは、中央基地局ユニットを介してサービスを消費するユーザ機器、ＵＥ、を含み、中央基地局ユニットとＵＥとの間の通信は、構成可能なエラー軽減技術を利用し、基地局ユニットは、エラー軽減技術を使用して、第１のビット幅で分散基地局ユニットと、およびＵＥと、フロントホールリンクを通してサンプルを通信するように構成されたトランシーバと、サービスの待ち時間測定値またはその導関数がしきい値を満たすと決定し、それに応答して、第２のビット幅を使用するようにサンプルを再構成し、ここにおいて、第１のビット幅は第２のビット幅とは異なり、エラー軽減技術を再構成するように構成されたプロセッサとを備え、再構成に続いて、トランシーバは、第２のビット幅でフロントホールリンクを通してサンプルを通信し、再構成されたエラー軽減技術を使用して、ＵＥと通信するように構成される。

【0009】

サービスの待ち時間測定値またはその導関数がしきい値よりも大きいと決定すると、第２のビット幅は、第１のビット幅よりもサンプル当たりより多くのビットを有してもよい。代替的に、サービスの待ち時間測定値またはその導関数がしきい値未満であると決定すると、第２のビット幅は、第１のビット幅よりもサンプル当たり少ないビットを有してもよい。

【0010】

エラー軽減技術を再構成するステップは、エラー軽減技術がアクティブである第１の状態と、エラー軽減技術が非アクティブである第２の状態との間で切り替えることを含んでいてもよい。

【0011】

サンプルは、同相および直交（ＩＱ）サンプルであってもよい。

【図面の簡単な説明】

【0012】

本発明をより良く理解されることができるために、その実施形態が、ほんの一例として、添付の図面を参照して説明される。

【図1】図１は、本発明のセルラ電気通信ネットワークの実施形態の概略図である。

【図2】図２は、図１のネットワークの中央基地局ユニットの概略図である。

【図3】図３は、図１のネットワークの分散基地局ユニットの概略図である。

【図4】図４は、本発明の方法の実施形態のフロー図である。

【実施形態の詳細な説明】

【0013】

図１から３を参照して、本発明のセルラ電気通信ネットワークの第１の実施形態を説明する。図１は、中央ユニット（ＣＵ）１０と、分散ユニット（ＤＵ）２０と、ユーザ機器（ＵＥ）３０とを含む集中型無線アクセスネットワーク（Ｃ－ＲＡＮ）１を図示している。ＣＵ１０とＤＵ２０とはフロントホールリンク４０で接続されている。

【0014】

ＣＵ１０が図２においてより詳細に示される。ＣＵ１０は、（バックホールリンクを介して）ＣＵ１０をセルラコアネットワークに接続するための第１の通信インターフェース１１と、プロセッサ１３と、メモリ１５と、（フロントホールリンク４０を介して）ＣＵ１０をＤＵ２０に接続するための第２の通信インターフェース１７とを含み、全てバス１９を介して接続される。この実施形態では、第１の通信インターフェース１１は、ＣＵ１０を光ファイババックホールリンクに接続するための光ファイバインターフェースであり、第２の通信インターフェース１７も、ＣＵ１０を光ファイバフロントホールリンクに接続するための光ファイバインターフェースである。しかしながら、当業者は、別の形態のワイヤード接続（例えば、ｘＤＳＬ）又は（例えば、セルラ電気通信プロトコルに従って動作する）ある形態のワイヤレス接続のような、他の形態のバックホールリンク及びフロントホールリンクが可能であることを理解するであろう。

【0015】

ＤＵ２０が図３により詳細に示される。ＤＵ２０は、フロントホールリンク４０を介してＤＵ２０をＣＵ１０に接続するための第１の通信インターフェース２１と、プロセッサ２３と、メモリ２５と、アクセスリンクを介してＤＵ２０をＵＥ３０に接続するための第２の通信インターフェース２７とを含む。この実施形態では、第２の通信インターフェース２７は、ＵＥ３０とのワイヤレス通信のためのアンテナへのインターフェースである。

【0016】

図１に戻ると、ＣＵ１０およびＤＵ２０がセルラ電気通信プロトコルの異なる機能を実行することが示されている。この実施形態では、ＤＵ２０は、無線周波数（ＲＦ）機能（図示せず）及び下位物理（ＰＨＹ）レイヤ機能を実行し、一方、ＣＵ１０は、上位ＰＨＹレイヤ機能、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）機能、無線リンク制御（ＲＬＣ）機能及びパケットデータ収束プロトコル（ＰＤＣＰ）機能を含む全ての上位レイヤ機能を実行する。これは、ＰＨＹ内機能分割として知られている。この構成では、ＣＵ１０およびＤＵ２０は、フロントホールリンク４０を介して送信される周波数領域同相および直交（ＩＱ）サンプルを使用して通信する。

【0017】

ｘＲＡＮフロントホールワーキンググループ技術仕様「制御、ユーザ及び同期プレーン仕様」v０２.００は、各ＩＱサンプルにおいて使用されるビット数が変化する様々なＩＱサンプル構造を（付録Ｄにおいて）指定する。ＩＱサンプルにおけるビット数は、「ビット幅」として知られている。これらのＩＱサンプルビット幅は、６から１６ビット（６と１６を含む）の範囲である。これらの異なるＩＱサンプルビット幅は、異なる圧縮レベルを使用して達成可能である。すなわち、ＩＱサンプルは、サンプル当たり比較的より多くのビットを達成するためのより低い圧縮レベルの代わりに、サンプル当たり比較的より少ないビットを達成するためのより高い圧縮レベルを使用してもよい。上記ｘＲＡＮ仕様の付属書類Ａは、使用されてもよい異なる圧縮技術を定義する。ＣＵ１０およびＤＵ２０のそれぞれのプロセッサ１３、２３は、利用可能なビット幅のうちのいずれか１つを達成するために、これらの圧縮技術のうちの１つ以上を実現することができる。

【0018】

受信機または送信機の性能は、そのエラーベクトル振幅（ＥＶＭ）パラメータによって定義されてもよい。エラーベクトルは、理想的な配置点と測定信号との間のＩ－Ｑ平面におけるベクトルである。ピーク信号振幅に正規化されたエラーベクトルの平均振幅がＥＶＭである。３ＧＰＰ（登録商標）技術仕様書３６.１０４「進化型ユニバーサル地上無線アクセス（Ｅ－ＵＴＲＡ）；基地局（ＢＳ）無線送信および受信」は、セクション６.５.２において、Ｅ－ＵＴＲＡキャリアについてのいくつかのＥＶＭ要件を以下のように定義する。

【表1】

【0019】

表１は、より高次の変調スキームが改善されたＥＶＭ性能を必要とすることを図示している（より低いＥＶＭパーセンテージは改善されたＥＶＭ性能に対応する）。さらに、表１は、各変調および符号化スキーム（ＭＣＳ）に対して最小ＥＶＭが存在することを図示している。

【0020】

以下の説明は、送信機ＥＶＭに関する。しかしながら、受信機ＥＶＭも測定可能であり、信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）の低減に寄与することに留意されたい。すなわち、アップリンクトラフィックに対するビット幅の効果は、量子化効果とみなすこともでき、ビット幅が減少すると、受信信号の有効な信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）が低下することがある。

【0021】

図１から４を参照して、本発明の方法の第１の実施形態を説明する。この実施形態では、セルラ電気通信ネットワーク１は、図１に示すように構成され、ＣＵ１０及びＤＵ２０は、サンプル当たり６ビット（上述したＸＲＡＮ仕様によればサンプル当たり最小数のビット）を有するＩＱサンプルを使用して通信し、従って、最も高い圧縮レベルを使用する。この開始シナリオでは、ＵＥ３０は、セルラコアネットワークからサービスを消費しており、したがって、このサービスのためのトラフィックは、ＣＵ１０、ＤＵ２０及びフロントホールリンク４０を介してＵＥ３０とセルラコアネットワークとの間で送信される。

【0022】

この実施形態では、ＣＵ１０およびＤＵ２０は、サービスの現在のトラフィックをサポートする初期容量を有するフロントホールリンク４０を利用する。しかしながら、ＣＵ１０およびＤＵ２０は、（例えば、１００Ｍｂ／ｓイーサネット（登録商標）を使用する）低容量構成から（例えば、１Ｇｂ／ｓイーサネットを使用する）高容量構成に切り替えることによって、この容量を変化させることができる。この開始シナリオでは、フロントホールリンク４０は低容量構成を使用しており、したがって、その潜在的容量の一部しか使用していない。

【0023】

この実施形態の第１のステップ（ステップＳ１）では、ＣＵ１０は、ＵＥ３０へのアクセスリンクを監視して、サービスについてのトラフィックに対するエラーレートを決定する。エラーレートは、プロトコルスタックの特定のレイヤにおけるエラーレートの単一の測定値、またはプロトコルスタックの複数のレイヤにおけるエラーレートの測定値のセットであってもよい。

【0024】

ステップＳ３において、ＣＵ１０とＵＥ３０との間のエラーレートがしきい値と比較される。このしきい値は、ＵＥ３０によって消費されている特定のサービスに基づいており、したがって、サービスが、たとえば、わずか１０％以下の物理レイヤブロックエラーレートを必要とする場合、１０％未満のエラーレートがこのしきい値を満たす。しきい値はまた、わずか０.１％のＭＡＣレイヤブロックエラーレート、またはわずか０.０００１％のＲＬＣレイヤブロックエラーレートなど、プロトコルの他のレイヤに基づいてもよい。

【0025】

例示的なシナリオでは、ＤＵ２０とＵＥ３０との間のＲＦ環境は劣化し、ＤＵ２０とＵＥ３０との間のエラーレートがしきい値を超えて増加する。この劣化は、例えば、ＤＵ２０とＵＥ３０との間を移動する障害物に起因するかもしれない。従来技術では、このイベントを、ＣＵ１０がその現在のＭＣＳから別のＭＣＳに切り替えるためのトリガとして使用することができる。しかしながら、この実施形態では、ＣＵ１０は、（例えば、最もロバストなＭＣＳを既に使用しているので）ＭＣＳを切り替えず、代わりに、以下のステップを実現する。

【0026】

ステップＳ５において、ＣＵ１０は、可能な最大ビット幅（すなわち、サンプル当たりの最大ビット数）を決定する。この実施形態では、この決定は以下に基づく：
・ダウンリンクについては、逆高速フーリエ変換（ｉＦＦＴ）の最大ビット幅と、電力増幅器およびデジタルアナログ変換器の両方の精度；
・アップリンクについては、ＦＦＴの最大ビット幅、アナログデジタル変換器および受信機感度の両方の精度。

【0027】

この例では、ＣＵ１０は、最大ビット幅がサンプル当たり９ビットであると決定する。したがって、フロントホールリンク４０は、サンプル当たり６、７、８または９ビットのうちのいずれか１つを使用することができる。ステップＳ７において、ＣＵ１０は、以下に基づいて、これらの候補ビット幅からビット幅を選択する：
１．候補ビット幅を使用するときのフロントホールリンク４０の予想容量要件と、その高容量構成の下で動作するときのフロントホールリンクの容量との比較；
２．候補ビット幅を使用するときの予想エラーレートと、（証明および／または較正データから知られる）サービスについてのエラーレートしきい値との比較。

【0028】

予想される容量要件は以下のように計算することができる：

【数1】

ここで、Ｒ_ｔは、送信時間間隔（ＴＴＩ）ｔについての瞬時ユーザプレーンレートであり、
ＰＲＢ^ｌ _ｔは、時間ｔにおいてレイヤlでスケジュールされた物理リソースブロック（ＰＲＢ）の数であり、
Ｑは、ＰＲＢ当たりのビット数であり、
Ｌ_ｔは、時間ｔにおける同時スケジュールされたＵＥの数である。

【0029】

次いで、ＣＵ１０は、フロントホールリンク４０の現在の容量よりも大きい（しかしながら、その高容量構成の下で動作しているとき、フロントホールリンク４０の潜在的な容量内である）予想容量要件を有し、ステップＳ３で使用されるエラーレートしきい値（プラス、任意選択で、マージン）を下回る予想エラーレートを有する候補ビット幅を選択する。この例では、選択されたビット幅はサンプル当たり８ビットである。

【0030】

ステップＳ９において、ＣＵ１０およびＤＵ２０は、高容量構成に切り替えることによって、フロントホールリンク４０の容量を増加させるように協働する。この例では、これは、１００Ｍｂ／ｓイーサネット（登録商標）接続から１Ｇｂ／ｓイーサネット接続に切り替えることによって達成される。このステップはまた、フロントホールリンク４０を通して送信される他のサービスのトラフィックによって使用されているリソースを除去し、それらをサービスに再び割り振るためのアドミッション制御機能を含むことができる。

【0031】

フロントホールリンク４０の容量を増加させるための再構成に続いて、ステップＳ１１において、ＣＵ１０及びＤＵ２０は、ＩＱサンプルのビット幅をサンプル当たり８ビットに増加させる。これは、ＩＱサンプルに対してより低い圧縮レベルを使用することによって達成される。ステップＳ１３において、ＣＵ１０とＤＵ２０は、新たなビット幅のＩＱサンプルを使用して、通信する。

【0032】

従来技術では、ＣＵ１０は、ＭＣＳを修正することによって送信において使用されるシンボルの品質を改善することによって、悪化するＲＦ環境に応答することができる。上記の表１に示されるように、よりロバストなＭＣＳ（すなわち、各シンボルがより少ないビットを表すＭＣＳ）への変更は、ＥＶＭ性能を改善し、したがってエラーレートを改善する。しかしながら、ＤＵ２０とＵＥ３０との間のアクセスリンクが（理論的にまたはサービス制約に基づいて）最もロバストなスキームをすでに使用しているときなど、よりロバストなＭＣＳに切り替えることが常に適切であるとは限らない。本発明のこの実施形態では、ＤＵ２０は、ＩＱサンプルのビット幅を増加させることと、フロントホールリンク４０の容量を増加させることの両方によって、悪化するＲＦ環境に応答して、対応する増加したフロントホール容量要件に適合する。
ＩＱサンプルのビット幅を増加させる効果は、ＤＵ２０が許容可能なエラーレートを維持しながらその現在のＭＣＳを維持することができるように、ＥＶＭ性能を改善することである。したがって、ＵＥ３０は、許容可能なエラーレートを維持しながら、劣化したＲＦ環境においてサービスを消費し続けることができる。したがって、本発明のこの実施形態は、自律運転サービスなど、セルラ電気通信ネットワークを通して動作する高信頼性サービスに特に適している。この実施形態はまた、典型的にはユーザデータよりも信頼性が高いはずである制御データ通信に特に適している。

【0033】

次に、プロセスはステップＳ１に戻り、ＤＵ２０はサービスのエラーレートを監視し、ステップＳ３において、エラーレートをしきい値と比較する。この実施形態の方法のこの第２の反復では、エラーレートはしきい値を下回る。従来技術では、これは通常、サービスをよりロバストでないＭＣＳに切り替えるためのトリガとして使用される（したがって、シンボル当たりより多くのビットを使用し、したがって、サービスのためのリンクの容量利用を増加させる）。しかしながら、この第２の反復では、このイベントは、ビット幅を変更し、場合によっては、その低容量構成に切り替えることによって、フロントホールリンク４０の容量を低減するためのトリガとして使用される。

【0034】

この第２の反復のステップＳ５において、ＤＵ２０は、最小可能ビット幅を決定し、ステップＳ７において、ＤＵ２０は、以下に基づいて低減されたビット幅を選択する：
１．候補ビット幅を使用するときのフロントホールリンク４０の予想容量要件と、その低容量構成を使用するときのフロントホールリンクの容量との比較；
２．前記候補ビット幅を使用するときの予想エラーレートとサービスについてのエラーレートしきい値との比較。

【0035】

この例では、ＤＵ２０は、サービスについてのエラーレートしきい値を満たす予想エラーレートと、フロントホールが低容量構成に切り替わることを可能にする予想容量要件との両方を有する、サンプル当たり７ビットの低減されたビット幅を選択する。

【0036】

ステップＳ９において、ＤＵ２０およびＣＵ１０は、低容量構成に切り替えるために協働し、ステップＳ１１において、ＣＵ１０およびＤＵ２０は、ＩＱサンプルのビット幅をサンプル当たり７ビットに減少させる。ステップＳ１３において、ＣＵ１０とＤＵ２０は、新たなビット幅のＩＱサンプルを使用して通信する。そうすることで、（例えば、増加したビット幅がもはや必要でなくなるようにＲＦ環境が改善することにより）冗長になった追加のフロントホール容量は、もはや使用されない。これは、ＣＵ１０およびＤＵ２０を動作するエネルギー要件を低減し、別のエンティティによって使用されるべきそれらのリソースを解放する。

【0037】

上記の実施形態では、ＩＱサンプルのビット幅およびフロントホールリンクの容量を再構成するプロセスは、変化するＲＦ環境の検出時に（または少なくとも変化するエラーレートなどの導関数測定によって）トリガされる。しかしながら、当業者は、これが必須ではなく、他のトリガが使用されてもよいことを理解するであろう。例えば、プロセスは、ＵＥ３０が新しいサービスを要求するか、または既存のサービスが再分類されるとトリガされてもよく、それにより、新しいまたは再分類されたサービスの要件はフロントホールリンク４０のリソースを超える。

【0038】

１つのインプリメンテーションでは、すべてのサービスに対するトラフィックの代わりに、特定のサービスに対するトラフィック（たとえば、新しいサービスまたは再分類されたサービスに対するトラフィック）に対して上記の実施形態を実現することが可能である。したがって、異なるサービスのためのトラフィックは、異なるビット幅であってもよい。

【0039】

さらに、上記の実施形態では、フロントホールリンク４０は、低容量構成および高容量構成を有する光ファイバ接続である。しかしながら、当業者は、複数の容量構成を有する他の形態の接続が使用されてもよいことを理解するであろう。例えば、フロントホールリンクは、ワイヤレス接続に基づいてもよく、容量は、アンテナを有効／無効にすること、または異なる通信プロトコルに切り替えることによって修正されてもよい。さらに、複数の容量構成を有するＣＵ１０とＤＵ２０との間に単一のフロントホール接続があることは必須ではない。代わりに、ＣＵ１０およびＤＵ２０は、（例えば、ＣＵ１０とＤＵ２０との間の複数の光ファイバ、または異なる形態のＣＵ１０とＤＵ２０との間の複数の接続を使用する）マルチパスフロントホール接続を有してもよく、容量は、異なる数のこれらの接続を使用することによって修正されてもよい。

【0040】

上記の実施形態の第２の反復では、選択されたビット幅は、フロントホールリンク４０の容量の再構成をもたらすビット幅であった。しかしながら、ＣＵ１０は、ビット幅が（第１の反復においてビット幅が増加するときに使用される増分と比較して）比較的小さい増分で低減される保守的なアプローチをとることができ、これは、いくつかの反復についてフロントホールの容量の変更を直ちに可能にしない。これは、ビット幅の減少に続く予想されたエラーレートが楽観的すぎる場合に、高信頼性サービスに対して何らかの保護を提供する。

【0041】

上記の実施形態では、ＣＵは、候補ビット幅の容量要件を推定し、推定された容量要件を、特定の容量構成を使用するときのフロントホールリンクの潜在的な容量と比較した。しかしながら、当業者は、この比較が特定の容量構成の潜在的容量（例えば、潜在的容量の９０％）の関数であってもよく、その結果、任意の後続の再構成がフロントホールリンクのリソースの不公平な割合を使用しないことを理解するであろう。

【0042】

次に、本発明の方法の第２の実施形態について説明する。この実施形態は、第１の実施形態と同じＣＵ１０、ＤＵ２０、およびＵＥ３０を利用し、ＣＵ１０とＤＵ２０との間の通信がＩＱサンプルを（最初はサンプル当たり６ビットのビット幅で）使用するように、ＣＵ１０およびＤＵ２０は再びＰＨＹ内分割を使用する。しかしながら、この第２の実施形態では、ＣＵ１０とＵＥ３０との間の通信は、自動再送要求（ＡＲＱ）も利用し、これは、ＡＲＱが通信に適用される第１の状態とＡＲＱが通信に適用されない第２の状態との間でＣＵ１０及びＵＥ３０のそれぞれのプロセッサによって選択的に適用することができるエラー軽減技術の一例である。ＡＲＱは、特定のエラーレートを必要とするサービスのためにＣＵ１０およびＵＥ３０のＲＬＣレイヤにおいて有効にされるサービス固有のエラー軽減技術である。ＡＲＱは、特定の時間期間内に受信されないか、または受信されるが復号されることができないのいずれかであるデータパケットの送信ノードからの再送信を要求する受信ノードによって動作する。これに応答して、受信ノードは、送信ノードにフィードバックメッセージを送ることによって、そのデータパケットの再送信を要求する。（送信ノードにフィードバックメッセージを送り、送信ノードがデータパケットを再送信する際の）この遅延は、送信全体に遅延を導入し、これは、結果として、増加した待ち時間をもたらす。したがって、ＡＲＱ技術は、信頼性を改善するために使用されるが、待ち時間を低下させる。

【0043】

この実施形態では、ＣＵ１０は、サービスについてＣＵ１０とＵＥ３０との間の通信を監視して、待ち時間メトリック（待ち時間又は再送のカウントなどの待ち時間の何らかの導関数のいずれか）がしきい値を満たすか否かを決定する。待ち時間がこのしきい値を超える場合、ＣＵ１０は以下のように反応する。第１に、ＣＵ１０およびＤＵ２０は、フロントホールリンクを通して通信されるＩＱサンプルのビット幅を増加するように協働する。これは、第１の実施形態について上述したのと同様の方法で実現され、ＣＵ１０は、（フロントホールリンクの現在の容量及び各ビット幅の予想エラーレートに基づいて）最大ビット幅を識別して候補ビット幅のセット（例えば、サンプル当たり８ビット）を識別し、これらの候補ビット幅のうちの１つを選択し、ＤＵ２０と協働してフロントホールリンクを通して通信のビット幅をこの選択されたビット幅まで増加させる。第２に、ＣＵ１０及びＵＥ３０は、ＡＲＱを無効にするために協働する。これは、ＣＵ１０及びＵＥ３０のそれぞれのプロセッサが第１の状態から第２の状態に切り替わることにより実現される。

【0044】

イベントの順序（ＡＲＱの無効化およびビット幅の切り替え）は必須ではないが、ＡＲＱを無効化する前にビット幅を切り替えることが好ましいことに留意されたい。これは、イベント間のエラーレート性能を増加させるが、増加したリソース利用ペナルティに至る。ビット幅を切り替える前にＡＲＱを無効にすることも可能であるが（例えば、リソース利用が既に最大またはほぼ最大である場合）、これは、イベント間の増加したエラーレートにつながるかもしれない。（例えばオフセットを適用することによって）レイヤ間トラフィックを考慮しなければならないが、２つのプロセスを同時に実現することが可能である。

【0045】

フロントホールリンクを通した通信のビット幅を増加させる効果は、サービスのための通信の全体的なエラーレートを低減することである。したがって、ＡＲＱは、エラー軽減技術として冗長になり、したがって、この技術はオフに切り替えられ、サービスのための通信は、もはやＡＲＱ再送信によって引き起こされる待ち時間の低下を受けない。実際には、この第２の実施形態は、上位レイヤのエラー軽減技術（ＡＲＱ）を下位レイヤのエラー軽減技術で置き換える（ビット幅を増加させる）ことによって、しきい値を超えて増加する待ち時間のトリガに反応し、下位レイヤのエラー軽減技術は、上位レイヤのエラー軽減技術よりも改善された待ち時間性能を提供する。したがって、この第２の実施形態は、低待ち時間（および高信頼性、低待ち時間）サービスに特に適用可能である。

【0046】

この再構成に続いて、ＣＵ１０、ＤＵ２０およびＵＥ３０は、サービスのための通信の待ち時間を監視し続け、待ち時間が改善する（たとえば、しきい値を満たす）場合、これらのノードは、フロントホールリンクを通した通信のビット幅を低減し、ＡＲＱを再びオンに切り替えることによって、これらの元の構成に戻ってもよい。より低いビット幅での通信がより少ないリソースしか必要としないので、これは、フロントホール利用を低減する。

【0047】

ＡＲＱが例として使用されるが、当業者は、これが必須ではないことを理解するであろう。すなわち、この第２の実施形態のステップの対象となることができる多くの他のエラー軽減技術がある。同じプロトコルスタックを利用する他の実施形態では、エラー軽減技術は、（ＭＡＣレイヤにおいて実現される）ハイブリッドＡＲＱであってもよく、トリガは、（例えば）成功した送信のための再送信のカウントに基づくことができ、再構成は、各データパケットのための再送信の数に対する制限を低減することになる。別の実施形態では、エラー軽減技術は、トランスポート制御プロトコル（ＴＣＰ）再送信（ＩＰレイヤにおいて実現される）であってもよく、トリガは、成功した送信に対する再送信のカウントであり、再構成は、ＴＣＰからユーザデータグラムプロトコル（ＵＤＰ）に切り替えることになる。他のエラー軽減技術が他のプロトコルスタックに適用されてもよい。

【0048】

さらに、当業者は、トリガが待ち時間の直接的な測定値であることは必須ではないことを理解するであろう。すなわち、トリガは、再送信のカウントまたは待ち時間にリンクされた別の測定値など、待ち時間の導関数に基づいてもよい。すなわち、待ち時間およびエラーレートの定義がリンクされ（エラーレートは、特定の時間期間内にうまく到着しないデータパケットの数の測定値であるため）、したがって、エラーレートに基づくしきい値もトリガとして使用することができる。さらに、トリガは、現在の待ち時間測定値によってもはや満たされないように、その待ち時間要件を変更するサービスに基づいてもよい。

【0049】

当業者であれば、第１および第２の実施形態の方法を組み合わせて、３つの再構成（ビット幅の変更、フロントホール容量の変更、および上位レイヤエラー軽減構成の変更）をすべて並行して使用できることを理解するであろう。これは、高信頼性、低待ち時間サービスに高度に適用可能である。

【0050】

上記の実施形態では、基地局は、サンプル当たり６ビットからサンプル当たり１６ビットにビット幅を変えるために、ＸＲＡＮ仕様からの１つ以上の圧縮技術を実現する。しかしながら、これは一例にすぎず、他の圧縮技術が使用されてもよく、他のビット幅が使用されてもよい。

【0051】

さらに、上記の実施形態では、方法はＣＵ１０で実現される。しかしながら、当業者であれば、本方法は、排他的に又はＣＵ１０と組み合わせて（必要なデータを通信するためにＣＵ１０とＤＵ２０との間に適切な追加メッセージを用いて）ＤＵ２０において実現されてもよいことを理解するであろう。さらに、当業者は、方法のステップのうちのいくつかまたは全部が、ＣＵ１０および／またはＤＵ２０への接続を有するＸＲＡＮコントローラ中など、基地局とは別個のノード中で実現されてもよいことを理解するであろう。

【0052】

当業者は、特徴の任意の組み合わせが、請求項中に記載されている本発明の範囲内で可能であることを理解するであろう。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【手続補正書】

【提出日】2022-01-17

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

セルラ電気通信ネットワーク中の基地局を動作する方法であって、前記基地局は、中央基地局ユニットおよび分散基地局ユニットを有し、前記中央基地局ユニットおよび前記分散基地局ユニットは、フロントホールリンクを通して通信し、前記セルラ電気通信ネットワークは、前記基地局を介してサービスを消費するユーザ機器（ＵＥ）をさらに含み、前記中央基地局ユニットと前記ＵＥとの間の通信は、構成可能なエラー軽減技術を利用し、前記方法は、
第１のビット幅で前記フロントホールリンクを通してサンプルを通信するステップと、
前記サービスの待ち時間測定値またはその導関数がしきい値を満たすと決定し、それに応答して、
第２のビット幅を使用するように前記サンプルを再構成し、ここにおいて、前記サービスの前記待ち時間測定値またはその導関数が前記しきい値よりも大きいと決定される場合、前記第２のビット幅は、前記第１のビット幅よりもサンプル当たり多くのビットを有し、前記サービスの前記待ち時間測定値またはその導関数が前記しきい値未満であると決定される場合、前記第２のビット幅は、前記第１のビット幅よりもサンプル当たり少ないビットを有し、
前記エラー軽減技術を再構成するステップと、
前記第２のビット幅で前記フロントホールリンクを通してサンプルを通信するステップと、
前記再構成されたエラー軽減技術を使用して、前記中央基地局ユニットと前記ＵＥとの間で通信するステップとを含む、方法。

【請求項2】

前記エラー軽減技術を再構成するステップは、前記エラー軽減技術がアクティブである第１の状態と、前記エラー軽減技術が非アクティブである第２の状態との間で切り替えることを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記サンプルは、同相および直交（ＩＱ）サンプルである、請求項１から２のうちのいずれか一項に記載の方法。

【請求項4】

命令を含むコンピュータプログラム製品であって、
前記プログラムがコンピュータによって実行されるとき、前記コンピュータに、請求項１から３のうちのいずれか一項に記載の方法を実行させる、コンピュータプログラム製品。

【請求項5】

請求項４の前記コンピュータプログラムを記憶した、コンピュータ読取可能データキャリア。

【請求項6】

セルラ電気通信ネットワークのための中央基地局ユニットであって、前記セルラ電気通信ネットワークは、前記中央基地局ユニットを介してサービスを消費するユーザ機器（ＵＥ）を含み、前記中央基地局ユニットと前記ＵＥとの間の通信は、構成可能なエラー軽減技術を利用し、前記基地局ユニットは、
前記エラー軽減技術を使用して、第１のビット幅で分散基地局ユニットと、および前記ＵＥと、フロントホールリンクを通してサンプルを通信するように構成されたトランシーバと、
前記サービスの待ち時間測定値またはその導関数がしきい値を満たすと決定し、それに応答して、
第２のビット幅を使用するように前記サンプルを再構成し、ここにおいて、前記サービスの前記待ち時間測定値又はその導関数が前記しきい値よりも大きいと決定される場合、前記第２のビット幅は、前記第１のビット幅よりもサンプル当たりより多くのビットを有し、前記サービスの前記待ち時間測定値又はその導関数が前記しきい値未満であると決定される場合、前記第２のビット幅は、前記第１のビット幅よりもサンプル当たりより少ないビットを有し、
前記エラー軽減技術を再構成するように構成されたプロセッサとを備え、
再構成に続いて、前記トランシーバは、前記第２のビット幅で前記フロントホールリンクを通してサンプルを通信し、前記再構成されたエラー軽減技術を使用して、前記ＵＥと通信するように構成される、中央基地局ユニット。

【請求項7】

前記プロセッサは、前記エラー軽減技術がアクティブである第１の状態と前記エラー軽減技術が非アクティブである第２の状態との間で切り替えることによって、前記エラー軽減技術を再構成するように構成される、請求項６に記載の方法。

【請求項8】

前記サンプルは同相および直交（ＩＱ）サンプルである、請求項６から７のいずれか一項に記載の方法。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５２

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0052】

当業者は、特徴の任意の組み合わせが、請求項中に記載されている本発明の範囲内で可能であることを理解するであろう。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］ セルラ電気通信ネットワーク中の基地局を動作する方法であって、前記基地局は、中央基地局ユニットおよび分散基地局ユニットを有し、前記中央基地局ユニットおよび前記分散基地局ユニットは、フロントホールリンクを通して通信し、前記セルラ電気通信ネットワークは、前記基地局を介してサービスを消費するユーザ機器（ＵＥ）をさらに含み、前記中央基地局ユニットと前記ＵＥとの間の通信は、構成可能なエラー軽減技術を利用し、前記方法は、
第１のビット幅で前記フロントホールリンクを通してサンプルを通信するステップと、
前記サービスの待ち時間測定値またはその導関数がしきい値を満たすと決定し、それに応答して、
第２のビット幅を使用するように前記サンプルを再構成し、ここにおいて、前記第１のビット幅は前記第２のビット幅とは異なり、
前記エラー軽減技術を再構成するステップと、
前記第２のビット幅で前記フロントホールリンクを通してサンプルを通信するステップと、
前記再構成されたエラー軽減技術を使用して、前記中央基地局ユニットと前記ＵＥとの間で通信するステップとを含む、方法。
［２］ 前記サービスの前記待ち時間測定値またはその導関数が前記しきい値よりも大きいと決定すると、前記第２のビット幅は、前記第１のビット幅よりもサンプル当たり多くのビットを有する、［１］に記載の方法。
［３］ 前記サービスの前記待ち時間測定値またはその導関数が前記しきい値未満であると決定すると、前記第２のビット幅は、前記第１のビット幅よりもサンプル当たり少ないビットを有する、［１］に記載の方法。
［４］ 前記エラー軽減技術を再構成するステップは、前記エラー軽減技術がアクティブである第１の状態と、前記エラー軽減技術が非アクティブである第２の状態との間で切り替えることを含む、［１］から［３］のうちのいずれか一項に記載の方法。
［５］ 前記サンプルは、同相および直交（ＩＱ）サンプルである、［１］から［４］のうちのいずれか一項に記載の方法。
［６］ 命令を含むコンピュータプログラム製品であって、
前記プログラムがコンピュータによって実行されるとき、前記コンピュータに、［１］から［５］のうちのいずれか一項に記載の方法を実行させる、コンピュータプログラム製品。
［７］ ［６］の前記コンピュータプログラムを記憶した、コンピュータ読取可能データキャリア。
［８］ セルラ電気通信ネットワークのための中央基地局ユニットであって、前記セルラ電気通信ネットワークは、前記中央基地局ユニットを介してサービスを消費するユーザ機器（ＵＥ）を含み、前記中央基地局ユニットと前記ＵＥとの間の通信は、構成可能なエラー軽減技術を利用し、前記基地局ユニットは、
前記エラー軽減技術を使用して、第１のビット幅で分散基地局ユニットと、および前記ＵＥと、フロントホールリンクを通してサンプルを通信するように構成されたトランシーバと、
前記サービスの待ち時間測定値またはその導関数がしきい値を満たすと決定し、それに応答して、
第２のビット幅を使用するように前記サンプルを再構成し、ここにおいて、前記第１のビット幅は前記第２のビット幅とは異なり、
前記エラー軽減技術を再構成するように構成されたプロセッサとを備え、
再構成に続いて、前記トランシーバは、前記第２のビット幅で前記フロントホールリンクを通してサンプルを通信し、前記再構成されたエラー軽減技術を使用して、前記ＵＥと通信するように構成される、基地局ユニット。
［９］ 前記サービスの前記待ち時間測定値又はその導関数が前記しきい値よりも大きいと決定すると、前記第２のビット幅は、前記第１のビット幅よりもサンプル当たりより多くのビットを有する、［８］に記載の基地局ユニット。
［１０］ 前記サービスの前記待ち時間測定値又はその導関数が前記しきい値未満であると決定すると、前記第２のビット幅は、前記第１のビット幅よりもサンプル当たりより少ないビットを有する、［８］に記載の基地局ユニット。
［１１］ 前記プロセッサは、前記エラー軽減技術がアクティブである第１の状態と前記エラー軽減技術が非アクティブである第２の状態との間で切り替えることによって、前記エラー軽減技術を再構成するように構成される、［８］から［１０］のいずれか一項に記載の方法。
［１２］ 前記サンプルは同相および直交（ＩＱ）サンプルである、［８］から［１１］のいずれか一項に記載の方法。

【国際調査報告】