特表 2025-504724 ネットワークにおけるフェイル・セーフ・ノードを促進するためのシステムおよび方法

(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】2025-02-19

(54)【発明の名称】ネットワークにおけるフェイル・セーフ・ノードを促進するためのシステムおよび方法

(51)【国際特許分類】

   H04W 24/04 20090101AFI20250212BHJP

   H04W 76/19 20180101ALI20250212BHJP

【ＦＩ】

H04W24/04

H04W76/19

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023519470

(86)(22)【出願日】2023-01-04

(85)【翻訳文提出日】2023-05-24

(86)【国際出願番号】 IB2023050055

(87)【国際公開番号】W WO2023139439

(87)【国際公開日】2023-07-27

(31)【優先権主張番号】202241003084

(32)【優先日】2022-01-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】IN

(81)【指定国・地域】

【公序良俗違反の表示】

（特許庁注：以下のものは登録商標）

１．３ＧＰＰ

(71)【出願人】

【識別番号】522130748

【氏名又は名称】ラディシス インディア プライベート リミティド

(74)【代理人】

【識別番号】110002952

【氏名又は名称】弁理士法人鷲田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】チャリパディ ゴピクリシュナ

【テーマコード（参考）】

5K067

【Ｆターム（参考）】

5K067AA26

5K067DD43

5K067EE02

5K067EE10

(57)【要約】

本発明は、３ＧＰＰ規定の無線リソース制御（ＲＲＣ）Ｔ３１０（無線リンク障害タイマ）、Ｎ３１０（無線リンク障害カウンタ）、Ｔ３１１（無線リンク再確立タイマ）、Ｎ３１１（無線リンク再確立カウンタ）タイマおよび関連するカウンタを利用して、Ｌ１が、Ｔ３１０およびＴ３１１タイマの合計の合計期間内に、例えば、典型的には、Ｌ１ＳＷ例外イベントに続いて１００ミリ秒以内に回復することを可能にすることによって、ネットワークにおけるフェイル・セーフの可能性を促進するための効率的で信頼性の高いシステムおよび方法を提供する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

フェイル・セーフ・ノードを保証することによって、セル途絶および主要業績評価指標（ＫＰＩ）劣化を最小限に抑えるシステムであって、前記システムは、
セルを備え、
ネットワークに通信可能に結合された複数のユーザ機器（ＵＥ）と、
前記ネットワーク内の１つまたは複数の電子デバイス（ｇｎｏｄｅ）であって、前記複数のユーザ機器に通信可能に結合された通信チャネルを介して、情報の作成、受信、および送信のいずれかまたは組合せを実行するように構成されている、１つまたは複数の電子デバイスと、
前記１つまたは複数のｇｎｏｄｅに通信可能に結合された１つまたは複数のハードウェア・アクセラレータであって、ネットワークのデータリンク層に関連付けられた層２（Ｌ２）モジュールから受信した事前定義された通過時間間隔（ＴＴＩ）ごとに受信したアップリンクおよびダウンリンク構成命令に従って、通信を介して受信した前記情報を、前記ネットワークの物理（ＰＨＹ）層に関連付けられた層１（Ｌ１）モジュールによって処理するように構成される、前記１つまたは複数のハードウェア・アクセラレータと、
を含み、
前記Ｌ１モジュールは、メモリに格納された一連の実行可能命令を実行するプロセッサをさらに含み、前記実行可能命令の実行時に、前記プロセッサはＬ１層に、
前記１つまたは複数のハードウェア・アクセラレータによって受信された前記情報の１つまたは複数の不一致を監視することと、
前記１つまたは複数の不一致から、前記Ｌ２モジュールから受信した範囲外の属性、または、前記Ｌ１モジュールによって前記事前定義されたＴＴＩにおいて前記１つまたは複数のハードウェア・アクセラレータに渡された予期しない属性に関連する属性のセットであって、前記１つまたは複数のハードウェア・アクセラレータが過剰なサイクルを使用して前記情報の処理を完了するか、またはまったく完了しない、属性のセットを抽出することと、
抽出された前記属性のセットに基づいて、前記ハードウェア・アクセラレータ内の１つまたは複数のキューおよび前記ハードウェア・アクセラレータのコアのいずれかまたは組合せをリセットすることと、
を実行させ、
前記リセットは、事前定義された途絶時間間隔が、前記ネットワークに結合された無線リンク障害タイマ（Ｔ３１０）タイマに関連付けられた満了時間未満になるように、前記事前定義された途絶時間間隔をとり、
前記ハードウェア・アクセラレータ内の前記１つまたは複数のキューおよび前記ハードウェア・アクセラレータの前記コアのいずれかまたは組合せをリセットすることは、前記Ｌ１モジュールによるセル再始動のための要求応答通信を前記Ｌ２モジュールと同時に事前定義された時間間隔にわたって実行することと並行して実行され、前記セル再始動のための要求応答通信は、前記Ｌ２モジュールにエラー指示メッセージを送信することを含み、
前記Ｌ２モジュールは、前記ハードウェア・アクセラレータ内の１つまたは複数のキューと前記ハードウェア・アクセラレータの前記コアとの前記組合せが再始動されるまで、前記Ｌ１モジュールの機能を非アクティブ化し、
前記セル内の前記複数のＵＥは、前記事前定義された途絶時間間隔が前記Ｔ３１０タイマの満了時間未満であるため、無線リソース接続（ＲＲＣ）接続状態に留まるように構成されている、
ことを特徴とする、システム。

【請求項2】

前記ネットワークに接続された前記複数のＵＥは、第２の時間間隔で無線リンク障害を経験し、前記第２の時間間隔の時間は、前記事前定義された途絶時間間隔の時間よりも短い、請求項１に記載のシステム。

【請求項3】

前記ネットワークに接続された複数のＵＥは、ＲＲＣ休止状態に移行しない、請求項１に記載のシステム。

【請求項4】

前記要求応答通信は、リアルタイム・ダウンリンク（ＤＬ）、アップリンク（ＵＬ）処理チェーンの停止、およびＬ１モジュールの実行状態から休止状態への移行をさらに含み、前記Ｌ１モジュールは、物理停止応答メッセージで前記Ｌ２モジュールに応答する、請求項１に記載のシステム。

【請求項5】

前記要求応答通信は、前記Ｌ２モジュールによる前記Ｌ１モジュールの非アクティブ化をさらに含み、前記Ｌ１モジュールは、システムフレーム番号（ＳＦＮ）のチックからＬ２スケジューラを継続し続けるためのＳＬＯＴ表示を送信することと、前記複数のＵＥおよび前記複数のＵＥに関連する複数のデータベースに関連する１つまたは複数のコンテキストをＬ２モジュールにクリアさせないことと、のいずれかまたは組合せを実行し続ける、請求項４に記載のシステム。

【請求項6】

前記要求応答通信は、前記Ｌ２モジュールによって、１つまたは複数の事前定義されたセル属性を有する新しいセル構成要求を送信することをさらに含み、前記１つまたは複数の事前定義されたセル属性は、前記Ｌ１モジュールを最初に構成するために使用される前記属性に関連付けられている、請求項５に記載のシステム。

【請求項7】

前記要求応答通信は、前記Ｌ１モジュールの前記ＤＬおよび前記ＵＬ処理チェーンを構成して、構成済み状態に移行することを含み、前記Ｌ１モジュールは、構成済み状態に移行している前記Ｌ２モジュール・ポストにセル構成応答メッセージを送信する、請求項６に記載のシステム。

【請求項8】

前記要求応答通信は、Ｌ２モジュールによってＰＨＹ開始メッセージを送信して、前記ＳＬＯＴ表示から得られる所定のＳＦＮ（システムフレーム番号）で前記セルを再開することを含む、請求項７に記載のシステム。

【請求項9】

前記要求応答通信は、前記Ｌ１モジュールによって、前記複数のデータベースをリセットして、前記リアルタイム・ＤＬおよびＵＬ処理チェーンを再開し、次いで、Ｌ１モジュールが実行状態に移行した後に、ＰＨＹ応答メッセージを前記Ｌ２モジュールに送信することをさらに含む、請求項８に記載のシステム。

【請求項10】

前記セル再始動のための要求応答通信の前記事前定義された時間間隔は、前記事前定義された途絶時間間隔以下である、請求項１に記載のシステム。

【請求項11】

フェイル・セーフ・ノードを保証することによってセル途絶および主要業績評価指標（ＫＰＩ）劣化を最小限に抑える方法であって、前記方法は、
１つまたは複数のハードウェア・アクセラレータによって受信された情報の１つまたは複数の不一致を監視するステップであって、前記１つまたは複数のハードウェア・アクセラレータは、１つまたは複数の電子デバイス（ｇｎｏｄｅ）に通信可能に結合されており、前記ｇｎｏｄｅは、複数のユーザ機器に通信可能に結合された通信チャネルを介して情報を作成し、受信し、送信する、のいずれかまたは組合せを実行するように構成されており、
前記１つまたは複数のハードウェア・アクセラレータは、ネットワークのデータリンク層に関連付けられた層２（Ｌ２）モジュールから受信された事前定義された通過時間間隔（ＴＴＩ）ごとに受信されたアップリンクおよびダウンリンク構成命令に従って、通信を介して受信された前記情報を、前記ネットワークの物理（ＰＨＹ）層に関連付けられた層１（Ｌ１）モジュールによって処理するように構成され、前記Ｌ１モジュールは、メモリに格納された実行可能命令のセットを実行するプロセッサをさらに備える、ステップと、
前記１つまたは複数の不一致から、前記Ｌ２モジュールから受信した範囲外の属性、または、前記Ｌ１モジュールによって前記事前定義されたＴＴＩ内の前記１つまたは複数のハードウェア・アクセラレータに渡された予期しない属性に関連する属性のセットであって、前記１つまたは複数のハードウェア・アクセラレータが過剰なサイクルを使用して前記情報の処理を完了するか、またはまったく完了しない、属性のセットを抽出するステップと、
前記抽出された属性のセットに基づいて、前記ハードウェア・アクセラレータ内の１つまたは複数のキューおよび前記ハードウェア・アクセラレータのコアのいずれかまたは組合せをリセットするステップと、
を含み、
前記リセットは、事前定義された途絶時間間隔が前記ネットワークに結合された無線リンク障害タイマ（Ｔ３１０）タイマに関連付けられた満了時間未満になるように、前記事前定義された途絶時間間隔をとり、
前記ハードウェア・アクセラレータ内の前記１つまたは複数のキューおよび前記ハードウェア・アクセラレータの前記コアの前記いずれかまたは組合せをリセットするステップは、前記Ｌ１モジュールによる前記Ｌ２モジュールとの要求応答通信を事前定義された時間間隔にわたって同時に実行することと並行して実行され、セル再始動のための前記要求応答通信は、前記Ｌ２モジュールにエラー表示メッセージを送信することを含み、
前記Ｌ２モジュールは、前記ハードウェア・アクセラレータ内の１つまたは複数のキューと前記ハードウェア・アクセラレータの前記コアとの前記組合せが再始動されるまで、前記Ｌ１モジュールの機能を非アクティブ化し、
前記セル内の前記複数のＵＥは、前記事前定義された途絶時間間隔が前記Ｔ３１０タイマの前記満了時間未満であるため、無線リソース接続（ＲＲＣ）接続状態のままであるように構成される、
方法。

【請求項12】

前記ネットワークに接続された前記複数のＵＥは、第２の時間間隔にわたって無線リンク障害を経験し、前記第２の時間間隔の時間は、前記事前定義された途絶時間間隔の時間よりも短い、請求項１１に記載の方法。

【請求項13】

前記ネットワークに接続された前記複数のＵＥはＲＲＣ休止状態にならない、請求項１１に記載の方法。

【請求項14】

前記要求応答通信は、リアルタイム・ダウンリンク（ＤＬ）、アップリンク（ＵＬ）処理チェーンの停止、およびＬ１モジュールの実行状態から休止状態への移行をさらに含み、前記Ｌ１モジュールは、物理停止応答メッセージで前記Ｌ２モジュールに応答する、請求項１１に記載の方法。

【請求項15】

前記要求応答通信は、前記Ｌ２モジュールによる前記Ｌ１モジュールの非アクティブ化をさらに含み、前記Ｌ１モジュールは、方法フレーム番号（ＳＦＮ）のチックからＬ２スケジューラを継続し続けるためのＳＬＯＴ表示を送信することと、Ｌ２モジュールに、前記複数のＵＥおよび前記複数のＵＥに関連する複数のデータベースに関連する１つまたは複数のコンテキストをクリアさせないことと、のいずれかまたは組合せを実行し続ける、請求項１４に記載の方法。

【請求項16】

前記要求応答通信は、前記Ｌ２モジュールによって、１つまたは複数の事前定義されたセル属性を有する新しいセル構成要求を送信することを含み、前記１つまたは複数の事前定義されたセル属性は、前記Ｌ１モジュールを最初に構成するために使用された前記属性に関連付けられている、請求項１５に記載の方法。

【請求項17】

前記要求応答通信は、前記Ｌ１モジュールの前記ＤＬおよび前記ＵＬ処理チェーンを構成することと、前記Ｌ１モジュールを構成済み状態に移行させることとを含み、前記Ｌ１モジュールは、セル構成応答メッセージを、前記構成済み状態に移行する前記Ｌ２モジュール・ポストに送信する、請求項１６に記載の方法。

【請求項18】

前記要求応答通信は、前記Ｌ２モジュールによって、前記ＳＬＯＴ表示から得られた所定のＳＦＮ（Ｍｅｔｈｏｄ Ｆｒａｍｅ Ｎｕｍｂｅｒ）で前記セルを再始動するためにＰＨＹ始動メッセージを送信することを含む、請求項１７に記載の方法。

【請求項19】

前記要求応答通信は、前記Ｌ１モジュールによって、前記複数のデータベースをリセットすることをさらに含み、前記リアルタイム・ＤＬおよびＵＬ処理チェーンを再開し、その後、Ｌ１モジュールが実行状態に移行するのに続いて、ＰＨＹ応答メッセージを前記Ｌ２モジュールに送信する、請求項１８に記載の方法。

【請求項20】

前記セル再始動のための要求応答通信の前記事前定義された時間間隔は、前記事前定義された途絶時間間隔以下である、請求項１１に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示の実施形態は、概して、電気通信の展開に関する。より具体的には、本開示は、ネットワークにおけるフェイル・セーフの可能性を促進するためのシステムおよび方法に関する。

【背景技術】

【0002】

以下の関連技術の説明は、開示の分野に関する背景情報を提供することを意図している。本節は、本開示のさまざまな特徴に関連し得る当技術分野の特定の態様を含み得る。しかしながら、本節は、本開示に関する読者の理解を深めるためにのみ使用され、先行技術の承認としてではないと理解されるべきである。

【0003】

ワイヤレス通信システムは、少なくとも１つの無線ユニットに結合されたｇＮｏｄｅＢデジタル・ユニット（ＤＵ：Ｄｉｇｉｔａｌ Ｕｎｉｔ）で構成されており、これを介してｇＮｏｄｅＢは、無線ユニットのカバレッジエリア内でユーザ機器（ＵＥ：ｕｓｅｒ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）との間でワイヤレス無線周波数信号を送受信する。デジタル・ユニットには、５Ｇワイヤレス標準プロトコル・スタックの層１（Ｌ１：Ｌａｙｅｒ１）、層２（Ｌ２：Ｌａｙｅｒ２）および層３（Ｌ３：Ｌａｙｅｒ３）プロトコルが格納されている。稼働中のネットワークに展開されるこのようなワイヤレス通信システムでは、ｇＮｏｄｅ－Ｂ／コアネットワークサブシステムによって２つの主要な基準が満たされる必要がある。基準は、（ａ）ファイブナインの基準としてよく引用される高可用性、つまり９９．９９９％の可用性、および（ｂ）低いｇＮｏｄｅＢダウンタイム、例えば２１分／年／ｇＮｏｄｅＢである。また、３Ｇパートナーシップ・プロジェクト仕様（３ＧＰＰ：３Ｇ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）によって規定されたネットワークの主要業績評価指標（ＫＰＩ：ｋｅｙ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ）、例えば、通話切断率＜０．１％；通話成功率＞９９．５％なども、ｇＮｏｄｅＢの他の機器製造業者（ＯＥＭ：Ｏｔｈｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒｓ）によるネットワークオペレータのサービスレベル合意（ＳＬＡ：Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｌｅｖｅｌ Ａｇｒｅｅｍｅｎｔｓ）として満たされなければならない。

【0004】

最新技術では、Ｌ１ソフトウェア（Ｌ１ＳＷ）が予期しないソフトウェア・エラーに遭遇した場合、ソフトウェアはアサートされてクラッシュし、その結果、Ｌ１ＳＷを駆動する層２ソフトウェア（Ｌ２ＳＷ）がＬ１ＳＷから周期的なハートビートを受信しない場合、Ｌ２ＳＷは層３ソフトウェア（Ｌ３ＳＷ）と通信してセル送受信を停止し、最終的にＬ１ＳＷ、Ｌ２ＳＷおよびＬ３ＳＷを格納するＤＵ全体が再起動または再始動する。通常、これには数分程度かかり、この間、稼働中のネットワークでサービスが途絶し、ネットワークはその地理的領域でサービスが停止していると見なされる。最新技術では、予期しないＬ１ＳＷイベントが発生すると、Ｌ１ＳＷがアサート状態になり、Ｌ１ＳＷがクラッシュする。連続するＴＴＩ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）、例えば１５個のＴＴＩに対してＬ１ＳＷから応答がない場合、Ｌ２ＳＷは、何かが異常であると認識し、次いでＬ３ＳＷに通知する。Ｌ３ＳＷは、セルがダウンしていることをコアネットワークに通知し、コアネットワークはセルを削除して、セルを再始動することができる。予期しないＬ１ＳＷイベントが発生してからセルを再起動するまでの時間は、通常、数秒かかる。その結果、構成された３ＧＰＰタイマ、Ｔ３１０およびＴ３１１タイマがＵＥで起動（タイムアウト）し、すべてのＵＥが休止状態になり、通話が切断され、ネットワークＫＰＩが著しく損なわれる。

【0005】

通常、５ＧワイヤレスＬ１プロトコル・スタックの一部は、例えば、ＤＬ処理チェーンにおける低密度パリティ検査（ＬＤＰＣ：Ｌｏｗ－Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｐａｒｉｔｙ Ｃｈｅｃｋ）およびレート・マッチング、ならびにＵＬ処理チェーンにおけるＬＤＰＣおよびレート・デマッチング動作を実行するハードウェア・アクセラレータにおいて実装される。このアーキテクチャにより、上記の計算集約型操作を、ソフトウェアで行うのではなく、時間効率のためにハードウェア・アクセラレータにオフロードできる。ハードウェア・アクセラレータは、Ｌ２ＳＷから０．５ミリ秒ＴＴＩごとに受信されるＤＬ構成要求およびＵＬ構成要求メッセージに従って、Ｌ１ＳＷによって提供される構成で駆動される。Ｌ２ＳＷから受信した範囲外の属性、またはＴＴＩでＬ１ＳＷからハードウェア・アクセラレータに渡された予期しない属性がある場合、ハードウェア・アクセラレータが完了するまでにかなりのサイクルがかかるか、まったく完了しない場合がある。最新技術のＬ１ＳＷ実装では、これによりＬ１ＳＷがクラッシュし、Ｌ２ＳＷが数ＴＴＩの間応答を受信せず、最終的にＤＵソフトウェアが再起動する可能性がある。ｇＮｏｄｅＢが再び動作可能になるまで数秒かかるため、ネットワークが途絶し、接続されているすべてのＵＥで通話が切断される。

【0006】

したがって、既存の先行技術の欠点を克服できるシステムおよび方法を提供することが当技術分野で必要とされている。

【0007】

本明細書の少なくとも１つの実施形態が満足する本開示の目的のいくつかは、本明細書の以下に列挙する通りである。

【0008】

本開示の目的は、ノードがフェイル・セーフであるネットワークを構築することである。

【0009】

本開示の目的は、ネットワークＫＰＩへの影響が可能な限り最小になるように、ネットワークの途絶時間を最小限にすることを容易にするシステムを提供することである。

【0010】

本開示の目的は、Ｌ１ＳＷが高可用性を満たすことを可能にし、ライブ展開における予期しないＬ１ＳＷ例外に対するｇＮｏｄｅＢの防御となる方法を提供することである。

【発明の概要】

【0011】

本節は、下段の発明を実施するための形態にさらに記述されている単純化された形式で一連の概念を紹介するために提供されている。この概要は、特許請求される主題の重要な特徴または範囲を特定することを意図するものではない。

【0012】

本開示の態様は、フェイル・セーフ・ノードを保証することによって、セル途絶および主要業績評価指標（ＫＰＩ）劣化を最小限に抑えるシステムを提供する。システムは、セルを含むことができ、ネットワークに通信可能に結合された複数のユーザ機器（ＵＥ）と、複数のユーザ機器に通信可能に結合された通信チャネルを介して情報を作成、受信、および送信することのいずれかまたは組合せを実行するように構成されたネットワーク内の１つまたは複数の電子デバイス（ｇｎｏｄｅ）と、１つまたは複数のｇｎｏｄｅに通信可能に結合された１つまたは複数のハードウェア・アクセラレータとを特徴とする。１つまたは複数のハードウェア・アクセラレータは、ネットワークに関連する層２（Ｌ２）モジュールから受信された事前定義された通過時間間隔（ＴＴＩ）ごとに受信されたアップリンクおよびダウンリンク構成命令に従って、通信を介して受信された情報を処理するように、層１（Ｌ１）モジュールによって構成することができる。Ｌ１モジュールはネットワークの物理（ＰＨＹ）層に関連付けられ、Ｌ２モジュールはネットワークのデータリンク層に関連付けられる。Ｌ１モジュールは、メモリに記憶された実行可能命令のセットを実行するプロセッサをさらに含むことができ、上記実行可能命令の実行時に、プロセッサは、１つまたは複数のハードウェア・アクセラレータによって受信された情報の１つまたは複数の不一致をＬ１層に監視させ、１つまたは複数の不一致から、Ｌ２モジュールから受信した範囲外の属性、またはＬ１モジュールによって事前定義されたＴＴＩ内に１つまたは複数のハードウェア・アクセラレータに渡された予期しない属性に関連する属性のセットであって、１つまたは複数のハードウェア・アクセラレータが過剰なサイクルを使用して情報の処理を完了するか、またはまったく完了しないようにする、属性のセットを抽出する。抽出された属性のセットに基づいて、Ｌ１モジュールは、ハードウェア・アクセラレータ内の１つまたは複数のキューおよびハードウェア・アクセラレータのコアのいずれかまたは組合せをリセットすることができる。リセットは、事前定義された途絶時間間隔が、ネットワークに接続された無線リンク障害タイマ（Ｔ３１０）タイマに関連付けられた有効期限よりも短くなるように、事前定義された途絶時間間隔をとり得る。ハードウェア・アクセラレータおよびハードウェア・アクセラレータのコア内の１つまたは複数のキューのいずれかまたは組合せをリセットすることは、Ｌ１モジュールによるＬ２モジュールとの要求応答通信を事前定義された時間間隔にわたって同時に実行することと並行して実行される。要求応答通信は、ハードウェア・アクセラレータ内の１つまたは複数のキューとハードウェア・アクセラレータのコアとの組合せが再始動されるまで、Ｌ２モジュールがＬ１モジュールの機能を非アクティブ化することができるように、Ｌ２モジュールにエラー・メッセージを送信することを含むことができる。さらに、セル内の複数のＵＥは、事前定義された途絶時間間隔がＴ３１０タイマの終了時間よりも短いので、無線リソース接続（ＲＲＣ：ｒａｄｉｏ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｃｏｎｎｅｃｔ）接続状態にあるように構成され得る。

【0013】

本開示の態様は、フェイル・セーフ・ノードを保証することによって、セル途絶および主要業績評価指標（ＫＰＩ）劣化を最小限に抑える方法を提供する。本方法は、複数のユーザ機器に通信可能に結合された通信チャネルを介して情報の作成、受信、および送信のいずれかまたは組合せを実行するように構成された１つまたは複数の電子デバイス（ｇｎｏｄｅ）に通信可能に結合された１つまたは複数のハードウェア・アクセラレータによって受信された情報の１つまたは複数の不一致を監視するステップを含むことができる。１つまたは複数のハードウェア・アクセラレータは、ネットワークに関連付けられた層２（Ｌ２）モジュールから受信された事前定義された通過時間間隔（ＴＴＩ）ごとに受信されたアップリンクおよびダウンリンク構成命令に従って、通信を介して受信された情報を処理するように、層１（Ｌ１）モジュールによって構成される。Ｌ１モジュールはネットワークの物理（ＰＨＹ）層に関連付けられ、Ｌ２モジュールはネットワークのデータリンク層に関連付けられる。本方法は、１つまたは複数の不一致から、Ｌ２モジュールから受信した範囲外の属性、またはＬ１モジュールによって事前定義されたＴＴＩ内の１つまたは複数のハードウェア・アクセラレータに渡された予期しない属性に関連する属性のセットであって、１つまたは複数のハードウェア・アクセラレータに、過剰なサイクルを使用して情報の処理を完了するか、またはまったく完了させない、属性のセットを抽出するステップをさらに含むことができる。抽出された属性のセットに基づいて、本方法は、ハードウェア・アクセラレータ内の１つまたは複数のキューおよびハードウェア・アクセラレータのコアのいずれかまたは組合せをリセットするステップを含むことができる。リセットは、事前定義された途絶時間間隔がネットワークに結合された無線リンク障害タイマ（Ｔ３１０）タイマに関連付けられた有効期限時間未満であるように事前定義された途絶時間間隔をとることができ、ハードウェア・アクセラレータ内の１つまたは複数のキューのいずれかまたは組合せおよびハードウェア・アクセラレータのコアをリセットすることは、事前定義された時間間隔の間、Ｌ１モジュールによるＬ２モジュールとの要求応答通信を同時に実行することと並行して実行され得る。要求応答通信は、ハードウェア・アクセラレータ内の１つまたは複数のキューとハードウェア・アクセラレータのコアとの組合せが再始動されるまでＬ２モジュールがＬ１モジュールの機能を非アクティブ化するように、Ｌ２モジュールにエラー・メッセージを送信することを含むことができ、セル内の複数のＵＥは、事前定義された途絶時間間隔がＴ３１０タイマの満了時間未満であるため、無線リソース接続（ＲＲＣ）接続状態にあるように構成することができる。

【0014】

本明細書に組み込まれ、本発明の一部を構成する添付の図面は、開示された方法およびシステムの例示的な実施形態を示しており、異なる図面を通して同様の参照番号は同じ部分を指す。図面中の構成要素は、必ずしも原寸に比例するとは限らず、代わりに、本開示の原理を明確に例示することを重視する。一部の図は、ブロック図を使用して構成要素を示している場合があり、各構成要素の内部回路を表していない場合がある。そのような図面の発明が、電気部品、電子部品、またはそのような部品を実装するために一般的に使用される回路の発明を含むことは、当業者には理解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本開示の実施形態による、本開示の提案されたシステムが実装され得る、または本開示の提案されたシステムを用いて実施され得る例示的なシステムアーキテクチャを示す図である。

【図2】本開示の一実施形態による、提案された方法に関連するフロー図の例示的な表現を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

上記は、本発明の以下のより詳細な説明からより明らかになるであろう。

【0017】

以下の説明では、説明を目的として、本開示の実施形態の完全な理解を提供するために、さまざまな具体的な詳細が述べられている。しかしながら、本開示の実施形態は、これらの具体的な詳細なしで実施され得ることは明らかであろう。以下に説明するいくつかの特徴は、それぞれ互いに独立して、または他の特徴の任意の組合せで使用することができる。個々の機能は、上記の問題のすべてに対応していない場合や、上記の問題の一部のみに対応している場合がある。上記の問題のいくつかは、本明細書に記載されている機能のいずれによっても完全に対処されない場合がある。

【0018】

以下の説明は、例示的な実施形態のみを提供するものであり、本開示の範囲、適用性、または構成を限定することを意図するものではない。むしろ、例示的な実施形態の以下の説明は、例示的な実施形態を実施するための有効な説明を当業者に提供する。説明した本発明の精神および範囲から逸脱することなく、要素の機能および配置にさまざまな変更を加えることができることを理解されたい。

【0019】

本発明は、３ＧＰＰ規定の無線リソース制御（ＲＲＣ）Ｔ３１０（無線リンク障害タイマ）、Ｎ３１０（無線リンク障害カウンタ）、Ｔ３１１（無線リンク再確立タイマ）、Ｎ３１１（無線リンク再確立カウンタ）タイマおよび関連カウンタを利用して、Ｌ１が、Ｔ３１０およびＴ３１１タイマの合計の合計期間内に、例えば、典型的には、Ｌ１ＳＷ例外イベントに続いて１００ミリ秒以内に回復することを可能にすることによって、ネットワークにおけるフェイル・セーフの可能性を促進するための効率的で信頼性の高いシステムおよび方法を提供する。

【0020】

図１を参照すると、本開示の実施形態にしたがって、本開示のシステム（１１０）を実装することができる、ワイヤレスネットワーク（１００）のための例示的なネットワーク・アーキテクチャ（ネットワーク・アーキテクチャ（１００）とも称される）が示されている。図示のように、例示的なネットワーク・アーキテクチャ（１００）は、無線リソース制御（ＲＲＣ）、Ｔ３１０（無線リンク障害タイマ）、Ｎ３１０（無線リンク障害カウンタ）、Ｔ３１１（無線リンク再確立タイマ）、Ｎ３１１（無線リンク再確立カウンタ）を備えることができる。システム（１１０）は、第２のコンピューティングデバイス（１０４－１、１０４－２、…１０４－Ｎ）（交換可能に基地局（１０４－１、１０４－２、…１０４－Ｎ）と呼ばれ、個別に基地局（１０４）と呼ばれ、集合的に基地局（１０４）と呼ばれる）を介して複数の第１のコンピューティングデバイス（１０２－１、１０２－２、１０２－３…１０２－Ｎ）－交換可能にユーザ機器（１０２－１、１０２－２、１０２－３…１０２－Ｎ）および（個別にユーザ機器（ＵＥ）（１０２）と呼ばれ、集合的にＵＥ（１０２）と呼ばれる）に通信可能に結合されてもよく、システム（１１０）は、オープン無線アクセスネットワーク無線ユニット（Ｏ－ＲＵ）（１１４）を介して基地局（１０４）にさらに動作可能に結合されてもよい。システム（１１０）はさらに、１つまたは複数の第３のコンピューティングデバイス（１０６）（交換可能にｇＮＢ分散ユニット（ＤＵ：ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｕｎｉｔｓ）またはｇＮＢＤＵ１０６と呼ばれる）、および１つまたは複数の第４のコンピューティングデバイス（１１６）（交換可能にｇＮＢ制御ユニット（ＣＵ：ｃｏｎｔｒｏｌ ｕｎｉｔｓ）またはｇＮＢＣＵ１１６と呼ばれる）に通信可能に結合され得る。１つまたは複数の第４のコンピューティングデバイス（１１６）は、複数の第５のコンピューティングデバイス（１１８）（以下、交換可能に第１のノード（１１８）と呼ぶ）に通信可能に結合され得る。１つまたは複数の第３のコンピューティングデバイス（１０６）またはｇＮＢＤＵ（１０６）は、衛星または任意の非地上配備であってもよいが、これらに限定されない。

【0021】

例示的な実装では、無線リンク障害タイマ（Ｔ３１０とも呼ばれる）の事前定義された満了時間は、少なくとも１００ミリ秒であり得る。この瞬間的な時間のために、セルに接続され、さまざまなトラフィック・プロファイルでスループットを実行しているＵＥ（１０２）は、予期しないＬ１ソフトウェア（ＳＷ）イベントが発生した場合、瞬間的な中断を経験する可能性があり、これにより、１００ミリ秒以内にＵＥ（１０２）によってＲａｄｉｏ－ｌｉｎｋ－Ｆａｉｌｕｒｅ（ＲＬＦ）が経験される。ＲＬＦ期間はＴ３１０タイマ期間内（通常は１００ミリ秒）であるため、ＵＥ（１０２）はＲＲＣ接続状態のままで、ＲＲＣ休止状態にはならない。したがって、アクティブ化されたＵＥのいずれも接続を切断せず、一時的な（１００ミリ秒）の途絶とスループットの損失のみが発生する。

【0022】

システムは、１つまたは複数のｇｎｏｄｅ（１０６）に通信可能に結合された１つまたは複数のハードウェア・アクセラレータをさらに含むことができ、ネットワークに関連する層２（Ｌ２）モジュールから受信された事前定義された通過時間間隔（ＴＴＩ）ごとに受信されたアップリンクおよびダウンリンク構成命令に従って、通信チャネルを介して受信された情報を処理するように層１（Ｌ１）モジュールによって構成することができる。Ｌ１モジュールはネットワークの物理（ＰＨＹ）層に関連付けられ、Ｌ２モジュールはネットワークのデータリンク層に関連付けられる。Ｌ１モジュールは、メモリに格納された実行可能命令のセットを実行するプロセッサをさらに備え、その実行時に、プロセッサは、１つまたは複数のハードウェア・アクセラレータによって受信された情報の１つまたは複数の不一致をＬ１層に監視させる。次いで、Ｌ１モジュールは、１つまたは複数の不一致から、Ｌ２モジュールから受信した範囲外の属性、またはＬ１モジュールによって１つまたは複数のハードウェア・アクセラレータに事前定義されたＴＴＩで渡された予期しない属性に関連する属性のセットであって、１つまたは複数のハードウェア・アクセラレータが、過剰なサイクルを使用して情報の処理を完了するか、またはまったく完了しない、属性のセットを抽出することができる。抽出された属性のセットに基づいて、Ｌ１モジュールは、ハードウェア・アクセラレータ内の１つまたは複数のキューおよびハードウェア・アクセラレータ・コアのコアのいずれかまたは組合せをリセットすることができる。リセットは、事前定義された途絶時間間隔がネットワークに結合されたＴ３１０タイマに関連する満了時間未満になるように、事前定義された途絶時間間隔を取得することができ、ハードウェア・アクセラレータ内の１つまたは複数のキューおよびハードウェア・アクセラレータのコアのいずれかまたは組合せをリセットすることは、Ｌ１モジュールによるＬ２モジュールとの要求応答通信を事前定義された時間間隔にわたって同時に実行することと並行して実行することができる。要求応答通信は、Ｌ２モジュールにエラー・メッセージを送信することを含んでもよく、Ｌ２モジュールは、ハードウェア・アクセラレータ内の１つまたは複数のキューとハードウェア・アクセラレータ・コアのコアとの組合せが再始動されるまで、Ｌ１モジュールの機能を非アクティブ化することができる。セル内の複数のＵＥは、事前定義された途絶時間間隔がＴ３１０タイマの満了時間未満であるため、無線リソース接続（ＲＲＣ）接続状態にあるように構成され得る。

【0023】

例示的な実施形態では、ネットワークに接続された複数のＵＥは、第２の時間間隔にわたって無線リンク障害を経験し、第２の時間間隔の時間は、事前定義された途絶時間間隔の時間よりも短い。

【0024】

例示的な実施形態において、ネットワークに接続された複数のＵＥは、ＲＲＣ休止状態に移行しない。

【0025】

例示的実施形態では、要求応答通信は、リアルタイム・ダウンリンク（ＤＬ：ｄｏｗｎ－ｌｉｎｋ）、アップリンク（ＵＬ：ｕｐｌｉｎｋ）処理チェーンを停止することと、Ｌ１モジュールを実行状態から休止状態に移行することと、をさらに含む。Ｌ１モジュールは、物理停止応答メッセージでＬ２モジュールに応答する場合がある。要求応答はまた、Ｌ２モジュールによるＬ１モジュールの非アクティブ化を含み、Ｌ１モジュールは、システムフレーム番号（ＳＦＮ：ｓｙｓｔｅｍ ｆｒａｍｅ ｎｕｍｂｅｒ）のチック（ｔｉｃｋｉｎｇ）からＬ２スケジューラを維持するためのＳＬＯＴ表示を送信すること、Ｌ２モジュールに、複数のＵＥおよび複数のＵＥに関連する複数のデータベースに関連する１つまたは複数のコンテキストをクリアさせないこと、のいずれかまたは組合せを実行し続ける。次いで、Ｌ２モジュールは、１つまたは複数の事前定義されたセル属性を有する新しいセル構成要求を送信することができ、１つまたは複数の事前定義されたセル属性は、Ｌ１モジュールを最初に構成するために使用された属性に関連付けられる。次いで、Ｌ１モジュールは、Ｌ１モジュールのＤＬおよびＵＬ処理チェーンを構成し、構成済み状態に移行することができ、Ｌ１モジュールは、セル構成応答メッセージを構成済み状態に移行するＬ２モジュール・ポストに送信する。

【0026】

要求応答通信は、ＳＬＯＴ表示から得られた所定のＳＦＮ（システムフレーム番号）でセルを再始動するために、Ｌ２モジュールによってＰＨＹ始動メッセージを送信することを含む。次いで、Ｌ１モジュールは、複数のデータベースをリセットすることができ、リアルタイムのＤＬおよびＵＬ処理チェーンを再開することができ、その後、ＰＨＹ応答メッセージをＬ２モジュールに送信することができる。

【0027】

例示的な実施形態では、システム（１１０）は、事前定義された満了時間Ｔ３１０と第２の所定時間（Ｔ３１１）のタイマのタイムアウト期間とを合わせた時間内に要求応答通信を完了する。要求応答通信の事前定義された時間間隔は、事前定義された途絶時間間隔以下である。

【0028】

例示的な実施形態では、システム（１１０）は、低速のファイルＩ／Ｏ動作であるためにロードごとに事前定義された数百マイクロ秒を要し、代わりにセルが最初にアップされたときに最初にロードされたルックアップ・テーブルをセキュアメモリに保存し、それらをＬ１ＳＷ動作のためにメモリから検索するファイル入力／出力（ファイルＩ／Ｏ）動作から、５ＧＬ１ワイヤレス・プロトコルによって定義されるがこれに限定されない複数の物理信号のための１つまたは複数のルックアップ・テーブルに関連する事前定義されたチャネルを再ロードすることを回避することができる。

【0029】

例示的な実施形態では、通信ネットワーク（１０８）は、限定ではなく一例として、１つまたは複数のメッセージ、パケット、信号、波、電圧または電流レベル、それらの何らかの組合せなどを、送信、受信、転送、生成、バッファ、格納、ルーティング、スイッチ、処理、またはそれらの組合せなどを行う１つまたは複数のノードを有する１つまたは複数のネットワークの少なくとも一部を含むことができる。ネットワークは、限定ではなく一例として、ワイヤレスネットワーク、有線ネットワーク、インターネット、イントラネット、公衆ネットワーク、私設ネットワーク、パケット交換ネットワーク、回線交換ネットワーク、アドホックネットワーク、インフラストラクチャネットワーク、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ：Ｐｕｂｌｉｃ－Ｓｗｉｔｃｈｅｄ Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ケーブルネットワーク、セルラーネットワーク、衛星ネットワーク、光ファイバネットワーク、およびそれらのいくつかの組合せのうちの１つまたは複数を含むことができる。

【0030】

図２は、本開示の一実施形態による、提案された方法に関連するフロー図の例示的な表現を示している。

【0031】

図示のように、提案された方法は、２０４において、Ｌ１ＳＷにおいて予期しない状態に到達すること、または予期しないイベントもしくは状態における予期しない属性に遭遇することを含み得る複数のステップを含み、Ｌ１ＳＷからＬ２ＳＷにエラー表示メッセージが通知され、回復不能なエラー状態が発生したことをＬ２ＳＷに示すため、Ｌ２ＳＷがフェイル・セーフ防御手順を実行して、Ｌ１ＳＷセルの送受信を新たに再開するためにセルクローズ処理を開始する必要がある。この処理では、Ｌ１ＳＷは現在進行中のすべてのアップリンク（ＵＬ）およびダウンリンク（ＤＬ）タスクを終了し、ＵＬおよびＤＬの保留中のタスクを０．５ミリ秒（５Ｇ ｍｕ＝１トポロジーの場合）通過時間間隔（ＴＴＩ）にスケジュールしない。

【0032】

２０６において、本方法は、Ｌ２ＳＷがＬ１ＳＷからエラー表示メッセージを受信したときに、Ｌ１ＳＷに停止メッセージを送信することを含むことができる。Ｌ１ＳＷは、Ｌ２ＳＷにサービスを提供するソフトウェア層であるため、Ｌ２ＳＷはＬ１ＳＷのマスタである。

【0033】

２０８において、本方法は、Ｌ１ＳＷによって提供されるＰＨＹ停止サービスを実行することを含むことができ、すべてのアップリンクおよびダウンリンク処理タスクが閉じられ、Ｌ１ＳＷは、その０．５ミリ秒ＴＴＩシステムフレーム番号以降から、Ｌ１ＵＬおよびＤＬ処理を潔く終了する。これに続いて、Ｌ１ＳＷはＰＨＹ停止応答をＬ２ＳＷに送信する。

【0034】

２１０において、本方法は、ステップ１で遭遇した予期しない状態からＬ１ＳＷが完全にリセットされる可能性が高いように、Ｌ１ＳＷ、そのすべてのＵＬおよびＤＬ構造、コンテキスト、およびポインタによって再初期化することを含むことができる。そして、Ｌ１ＳＷの状態が実行状態から休止状態に変更される。

【0035】

２１２において、本方法は、ステップ３～４でＰＨＹ停止を受信し、そのＵＬおよびＤＬ処理チェーンが停止された後でも、Ｌ１ＳＷによって０．５ミリ秒のＳＬＯＴ表示をＬ２ＳＷに送信し続けることを含むことができる。これは、Ｌ１ＳＷがタイミングマスタであり、Ｌ２ＳＷタイミング（実行中または現在のシステムフレーム番号（ＳＦＮ））およびユーザ機器（ＵＥ）タイミングが、ステップ１０でセルが最終的に再始動されるときに同期し続けられるように、０．５ミリ秒のＳＬＯＴ表示をタイミングチックとしてＬ２ＳＷに提供しなければならないために必要である。

【0036】

２１２において、本方法は、ステップ１に遭遇したときにシステム内で現在接続されているＵＥのすべてのＵＥコンテキストをＬ２ＳＷによって保持することと、Ｌ２ＳＷがそのスケジューラをすべてのＳＬＯＴ表示チックでチックし続けることと、を含むことができる。Ｌ１ＳＷは動作を停止したが、Ｔ３１０タイマとＴ３１１タイマの合計が期限切れになるまで、すべてのＵＥコンテキストがＬ２ＳＷでアクティブに維持される。一方、Ｌ２ＳＷは新しい構成要求メッセージを送信して、最初にセルを構成するために使用されたのと同じセル属性でＬ１ＳＷを構成する。

【0037】

２１４において、本方法は、Ｌ２ＳＷからセル構成要求メッセージを受信すると、Ｌ１ＳＷＤＬおよびＵＬ処理チェーンを再度構成すること、ならびにＬ１ＳＷによってそのソフトウェア状態を休止状態から構成済み状態に変更することを含むことができる。

【0038】

２１６において、本方法は、セルの構成が成功すると、Ｌ１ＳＷによって、セル構成応答メッセージと呼ばれる応答メッセージをＬ２ＳＷに送信することを含むことができる。

【0039】

２１８において、本方法は、成功したセル構成応答メッセージを受信すると、Ｌ２ＳＷによって現在実行中のＳＦＮでＬ１ＳＷを開始することを、Ｌ１にＰＨＹ開始メッセージを送信することによって含むことができる。

【0040】

２２０において、本方法は、ＤＬおよびＵＬ処理チェーンとそれに関連するタスクコンテキストおよびポインタをリセットし、ＰＨＹ開始メッセージを受信すると、Ｌ１ＳＷによって０．５ミリ秒のＴＴＩごとにＤＬ送信パケットとＵＬ受信パケットを処理する準備をすることを含むことができる。

【0041】

２２２において、本方法は、Ｌ１ＳＷによって、Ｌ１ＳＷが現在実行状態にあり、Ｌ２ＳＷからそれぞれ受信されたＤＬ構成要求およびＵＬ構成要求の構成メッセージに従って、０．５ミリ秒のＴＴＩごとにＤＬ送信パケットおよびＵＬ受信パケットの処理を開始することを示すＰＨＹ応答メッセージを送信することをさらに含むことができる。

【0042】

例示的な実施形態では、属性はＬ１ＳＷによってチェックすることができ、それがエラーであるか、またはＨＷアクセラレータが完了するのに非常に多くのサイクルを必要とする他の予期しないケースに遭遇した場合、ハードウェア・アクセラレータとハードウェア・アクセラレータ・コアのキューをリセットし、再始動する２０２のステップがＬ１ＳＷによってトリガされる。ステップ０のこのリセットは通常、ステップ２０２～２２０が並行して実行されている１００ミリ秒以内に完了する。したがって、セルは１００ミリ秒（Ｔ３１０タイマとＴ３１１タイマの合計）の途絶時間内に回復されるため、上記の方法で説明したように、セル途絶とＫＰＩの低下に関する影響を最小限に抑えることができる。

【0043】

したがって、本開示は、ネットワーク内のフェイル・セーフ法を容易にし、セル途絶およびＫＰＩ劣化に関して最小の影響を保証する独自の効率的なシステムを提供する。

【0044】

本明細書では好ましい実施形態にかなりの重点が置かれているが、本発明の原理から逸脱することなく、多くの実施形態を行うことができ、好ましい実施形態において多くの変更を行うことができることを理解されたい。本発明の好ましい実施形態におけるこれらおよび他の変更は、本明細書の開示から当業者には明らかであり、前述の説明事項は、本発明を限定するものではなく、単に例示するものとして実施されるべきであることが明確に理解されるべきである。

【0045】

本開示は、ノードがフェイル・セーフであるネットワークを構築するための手法を提供する。

【0046】

本開示は、ネットワークＫＰＩが可能な限り最小限の影響を受けるように、最小限のネットワーク途絶時間を容易にするシステムを提供する。

【0047】

本開示は、Ｌ１ＳＷが高可用性を満たすことを可能にし、ライブ配置における予期しないＬ１ＳＷ例外に対するｇＮｏｄｅＢの防御である方法を提供する。

【図1】

【図2】

【国際調査報告】