JP7559947B2 - Route control device, communication system, and route control method - Google Patents
Route control device, communication system, and route control method Download PDFInfo
- Publication number
- JP7559947B2 JP7559947B2 JP2023529233A JP2023529233A JP7559947B2 JP 7559947 B2 JP7559947 B2 JP 7559947B2 JP 2023529233 A JP2023529233 A JP 2023529233A JP 2023529233 A JP2023529233 A JP 2023529233A JP 7559947 B2 JP7559947 B2 JP 7559947B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- time
- prediction
- switch
- communication path
- traffic volume
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims description 108
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 49
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 claims description 37
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 claims description 37
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 43
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 7
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000010801 machine learning Methods 0.000 description 2
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 2
- 238000013528 artificial neural network Methods 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 238000013468 resource allocation Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
- H04L45/12—Shortest path evaluation
- H04L45/121—Shortest path evaluation by minimising delays
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
- H04L45/02—Topology update or discovery
- H04L45/08—Learning-based routing, e.g. using neural networks or artificial intelligence
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W40/00—Communication routing or communication path finding
- H04W40/02—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing
- H04W40/18—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing based on predicted events
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
- H04W88/08—Access point devices
- H04W88/085—Access point devices with remote components
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
Description
本発明は、経路制御装置、通信システム、及び経路制御方法に関する。 The present invention relates to a route control device, a communication system, and a route control method.
例えば5G(第5世代移動通信システム)などでは、MFH(Mobile Front Haul)、MMH(Mobile Mid Haul)、及びMBH(Mobile Back Haul)を含み、トラフィックを制御するように構成されたシステムが知られている。For example, in 5G (fifth generation mobile communication system), a system is known that includes MFH (Mobile Front Haul), MMH (Mobile Mid Haul), and MBH (Mobile Back Haul) and is configured to control traffic.
例えば、複数のRU(Radio unit:無線局)がそれぞれ接続された複数のDU(Distribution unit:リモート局)と、複数のCU(Central unit:集約基地局)との間の通信経路がSW(スイッチ)によって切替えられる無線通信システムがある。For example, there is a wireless communication system in which communication paths between multiple DUs (Distribution units: remote stations), each of which is connected to multiple RUs (Radio units: radio stations), and multiple CUs (Central units: aggregation base stations) are switched by a SW (switch).
従来、このようなシステムでは、あるCUに到着するトラフィック量を予測(機械学習による)し、当該CUが処理しきれないトラフィックの到着が見込まれる場合、異なるCUにトラフィックが送られるようにSWを切り替える(例えば、非特許文献1参照)。Conventionally, such systems predict (using machine learning) the amount of traffic arriving at a certain CU, and if it is expected that the CU will receive more traffic than it can handle, the SW is switched so that the traffic is sent to a different CU (see, for example, non-patent document 1).
しかしながら、従来技術では、単一のアルゴリズムに従ってCU-DU間の帯域保障されたパスの設定を実施するため、ネットワーク構成による伝送遅延や、ネットワークのトラフィックが異なる場合、通信経路に対する将来のトラフィック量の予測が実際のトラフィックに対して間に合わないことが生じ得る。将来のトラフィック量の予測が実際のトラフィックに対して間に合わない場合には、帯域保証をすることはできない。 However, in conventional technology, a bandwidth-guaranteed path between CU-DU is set up according to a single algorithm, so when there are transmission delays due to the network configuration or when the network traffic differs, it may happen that the prediction of future traffic volume for a communication path does not keep up with the actual traffic. When the prediction of future traffic volume does not keep up with the actual traffic, bandwidth cannot be guaranteed.
また、従来技術では、使用しないCUの電源を切ることによってCUの切り替えを実現しているため、一部のDUとのトラフィックを動作中のCUで受け入れたままで、その他の一部のDUとのトラフィックだけを別のCUに切り替えることは困難であった。 In addition, in conventional technology, CU switching is achieved by turning off the power of unused CUs, making it difficult to switch only traffic with some DUs to a different CU while continuing to accept traffic with other DUs at an operating CU.
本発明は、上述した課題を鑑みてなされたものであり、トラフィックや伝搬遅延が変動しても、効率的な通信経路を決定して切替えることができる経路制御装置、通信システム、及び経路制御方法を提供することを目的とする。The present invention has been made in consideration of the above-mentioned problems, and aims to provide a route control device, a communication system, and a route control method that can determine and switch efficient communication routes even when traffic and propagation delays fluctuate.
本発明の一実施形態にかかる経路制御装置は、複数の集約基地局と複数のリモート局との間に設けられて通信経路を切替えるスイッチを制御する経路制御装置において、前記スイッチと前記集約基地局との間の伝送時間、前記スイッチと前記リモート局との間の伝送時間、前記リモート局と前記集約基地局との間のトラフィック量及びスケジュール情報を含む制御情報、前記スイッチの動作時間、並びに予め設定された最大許容遅延時間に基づいて、通信経路に対する将来のトラフィック量の予測に使用可能な時間を決定する予測時間決定部と、前記予測時間決定部が決定した予測に使用可能な時間内に通信経路を決定可能なアルゴリズムを所定の優先度に応じて複数のアルゴリズムの中から選定する選定部と、前記選定部が選定したアルゴリズムを実行することにより、前記集約基地局と前記リモート局との間の通信経路を決定する実行部と、前記実行部が決定した通信経路によって前記集約基地局と前記リモート局とが通信を行うように、前記スイッチによる通信経路の切替えを制御する切替制御部とを有することを特徴とする。 A route control device according to one embodiment of the present invention is a route control device that controls a switch that is provided between a plurality of aggregation base stations and a plurality of remote stations and switches communication paths, and is characterized in having a prediction time determination unit that determines a time available for predicting future traffic volume for a communication path based on a transmission time between the switch and the aggregation base station, a transmission time between the switch and the remote station, control information including traffic volume and schedule information between the remote station and the aggregation base station, an operation time of the switch, and a predetermined maximum allowable delay time; a selection unit that selects an algorithm that can determine a communication path within the time available for prediction determined by the prediction time determination unit from among a plurality of algorithms according to a predetermined priority; an execution unit that determines a communication path between the aggregation base station and the remote station by executing the algorithm selected by the selection unit; and a switching control unit that controls switching of the communication path by the switch so that the aggregation base station and the remote station communicate via the communication path determined by the execution unit.
また、本発明の一実施形態にかかる通信システムは、複数の集約基地局と複数のリモート局との間に設けられて通信経路を切替えるスイッチと、前記スイッチを制御する経路制御装置とを備えた通信システムにおいて、前記経路制御装置が、前記スイッチと前記集約基地局との間の伝送時間、前記スイッチと前記リモート局との間の伝送時間、前記リモート局と前記集約基地局との間のトラフィック量及びスケジュール情報を含む制御情報、前記スイッチの動作時間、並びに予め設定された最大許容遅延時間に基づいて、通信経路に対する将来のトラフィック量の予測に使用可能な時間を決定する予測時間決定部と、前記予測時間決定部が決定した予測に使用可能な時間内に通信経路を決定可能なアルゴリズムを所定の優先度に応じて複数のアルゴリズムの中から選定する選定部と、前記選定部が選定したアルゴリズムを実行することにより、前記集約基地局と前記リモート局との間の通信経路を決定する実行部と、前記実行部が決定した通信経路によって前記集約基地局と前記リモート局とが通信を行うように、前記スイッチによる通信経路の切替えを制御する切替制御部とを有することを特徴とする。In addition, a communication system according to one embodiment of the present invention is a communication system including a switch provided between a plurality of aggregation base stations and a plurality of remote stations for switching communication paths, and a path control device for controlling the switch, wherein the path control device has a prediction time determination unit for determining a time available for predicting future traffic volume for a communication path based on a transmission time between the switch and the aggregation base station, a transmission time between the switch and the remote station, control information including traffic volume and schedule information between the remote station and the aggregation base station, an operation time of the switch, and a predetermined maximum allowable delay time, a selection unit for selecting an algorithm capable of determining a communication path within the time available for prediction determined by the prediction time determination unit from among a plurality of algorithms according to a predetermined priority, an execution unit for determining a communication path between the aggregation base station and the remote station by executing the algorithm selected by the selection unit, and a switching control unit for controlling the switching of the communication path by the switch so that the aggregation base station and the remote station communicate via the communication path determined by the execution unit.
また、本発明の一実施形態にかかる経路制御方法は、複数の集約基地局と複数のリモート局との間に設けられて通信経路を切替えるスイッチを制御する経路制御方法において、前記スイッチと前記集約基地局との間の伝送時間、前記スイッチと前記リモート局との間の伝送時間、前記リモート局と前記集約基地局との間のトラフィック量及びスケジュール情報を含む制御情報、前記スイッチの動作時間、並びに予め設定された最大許容遅延時間に基づいて、通信経路に対する将来のトラフィック量の予測に使用可能な時間を決定する予測時間決定工程と、決定した予測に使用可能な時間内に通信経路を決定可能なアルゴリズムを所定の優先度に応じて複数のアルゴリズムの中から選定する選定工程と、選定したアルゴリズムを実行することにより、前記集約基地局と前記リモート局との間の通信経路を決定する実行工程と、決定した通信経路によって前記集約基地局と前記リモート局とが通信を行うように、前記スイッチによる通信経路の切替えを制御する切替制御工程とを含むことを特徴とする。In addition, a route control method according to one embodiment of the present invention is a route control method for controlling a switch that is provided between a plurality of aggregation base stations and a plurality of remote stations and switches communication routes, the method comprising the steps of: a prediction time determination step for determining a time available for predicting future traffic volume for a communication route based on a transmission time between the switch and the aggregation base station, a transmission time between the switch and the remote station, control information including traffic volume and schedule information between the remote station and the aggregation base station, an operation time of the switch, and a predetermined maximum allowable delay time; a selection step for selecting an algorithm capable of determining a communication route within the determined time available for prediction from among a plurality of algorithms according to a predetermined priority; an execution step for determining a communication route between the aggregation base station and the remote station by executing the selected algorithm; and a switching control step for controlling switching of the communication route by the switch so that the aggregation base station and the remote station communicate via the determined communication route.
本発明によれば、トラフィックや伝搬遅延が変動しても、効率的な通信経路を決定して切替えることができる。 According to the present invention, efficient communication paths can be determined and switched even when traffic and propagation delays fluctuate.
一実施形態にかかる通信システムについて、以下のように図面を用いて説明する。図1は、一実施形態にかかる通信システム1の構成例を示す図である。通信システム1は、例えばエンドサーバ10が接続されたコアネットワーク11に複数のCU(Central unit:集約基地局)12が接続されて、例えば5G(第5世代移動通信システム)としてのネットワークを構成している。A communication system according to one embodiment will be described with reference to the drawings as follows. FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a
CU12は、それぞれSW(スイッチ)2を介して複数のDU(Distribution unit:リモート局)13及び経路制御装置3に接続されている。
The
DU13は、それぞれ複数のRU(Radio unit:無線局)14に接続されている。RU14は、UE(User equipment:無線端末)15を収容しており、UE15がエンドサーバ10に対してアクセスすることを可能にしている。Each
SW2は、複数のCU12と複数のDU13との間に設けられ、例えば経路制御装置3の制御に応じてCU12とDU13との間の通信経路を切替えるMMH(Mobile Mid Haul)を構成している。以下、複数のCU12をそれぞれ区別する場合には、CU#1,CU#2のように、それぞれ#の次に番号を付して区別することとする。また、複数のDU13をそれぞれ区別する場合には、DU#1~DU#4・・・のように、それぞれ#の次に番号を付して区別することとする。
SW2 is provided between
図2は、SW2の周辺の構成例を示す図である。SW2は、例えばCU#1,CU#2それぞれから通信についての伝送時間(t)及びトラフィック量(x)を示す情報を受信する。また、SW2は、DU#1~DU#4それぞれから通信についての伝送時間(t)及び制御情報(c)を受信する。なお、上り通信の場合には、SW2は、DU#1~DU#4それぞれからトラフィック量(x)を示す情報も受信する。
Figure 2 is a diagram showing an example of the configuration around SW2. SW2 receives information indicating the transmission time (t) and traffic volume (x) for communication from, for example,
なお、制御情報は、UE15が例えばエンドサーバ10にアクセスするために、DU13に対して送信する情報である。DU#1~DU#4それぞれがSW2に対して送信する制御情報には、例えばDU13とCU12との間のトラフィック量及びスケジュール情報が含まれている。具体的には、制御情報には、次回実際にトラフィック送信される時刻(tC)が記載されている。そして、制御情報に基づいて、割り当てを実施したデータが次の送信で送られることとなる。
The control information is information that UE 15 transmits to
次に、一実施形態にかかる経路制御装置3について詳述する。図3は、一実施形態にかかる経路制御装置3が有する機能とその周辺を例示するブロック図である。経路制御装置3は、時刻分析部30、予測時間決定部31、記憶部32、選定部33、実行部34、及び切替制御部35を有し、SW2に接続されている。Next, the
時刻分析部30は、DU13から受信した制御情報(CDU)からトラフィックの送信時刻を分析し、トラフィック送信時刻(tC)と制御情報を予測時間決定部31及び実行部34に対して出力する。
The
なお、時刻分析部30は、制御情報と共にタイムスタンプを受信し、TTI(Transmission Time. Interval)周期に基づいて次回実際にトラフィック送信される時刻(tc)を分析してもよい。
The
予測時間決定部31は、SW2とCU12との間の伝送時間(tCU)、SW2とDU13との間の伝送時間(tDU)、DU13とCU12との間のトラフィック量及びスケジュール情報(tCなど)を含む制御情報、SW2の動作時間(tSW)、並びに予め設定された最大許容遅延時間(例えばMMHの要求遅延時間:tMMH)に基づいて、通信経路に対する将来のトラフィック量の予測に使用可能な時間(予測時間:tf)を決定し、選定部33に対して出力する。
The predicted time determination unit 31 determines a time (predicted time: tf ) that can be used to predict future traffic volume for a communication path based on the transmission time ( tCU ) between SW2 and CU12, the transmission time (tDU) between SW2 and DU13, control information including traffic volume and schedule information (tC, etc.) between DU13 and CU12, the operation time of SW2 ( tSW ), and a predetermined maximum allowable delay time (for example, MMH required delay time: tMMH ) , and outputs the determined time to the
また、予測時間決定部31は、例えばトラフィックの優先度に応じてMMHの最大許容遅延時間を、予測に使用可能な時間の決定に用いる最大許容遅延時間として決定する、又は、予測に使用可能な時間の決定に用いる最大許容遅延時間を0に決定する最大許容遅延時間決定部310を備えていてもよい。この場合、予測時間決定部31は、制御情報の受信時から主信号が到着するまでの時間と、最大許容遅延時間決定部310が決定した最大許容遅延時間との合計時間を予測時に使用可能な時間として決定する。 The prediction time determination unit 31 may also include a maximum allowable delay time determination unit 310 that determines the maximum allowable delay time of the MMH as the maximum allowable delay time used to determine the time available for prediction according to, for example, the traffic priority, or determines the maximum allowable delay time used to determine the time available for prediction to be 0. In this case, the prediction time determination unit 31 determines the total time of the time from the reception of the control information to the arrival of the main signal and the maximum allowable delay time determined by the maximum allowable delay time determination unit 310 as the time available for prediction.
例えば、予測時間決定部31は、グランドマスタークロック又はオリジナルクロックにより現時刻(tnow)を把握する。また、予測時間決定部31は、推定されるトラフィック情報から各CU12に対して割り当てを計算するために要する時間が一定であるとして記憶していてもよい。また、予測時間決定部31は、SW2が切替えの指示から実施までに要する時間も一定であるとして記憶していてもよい。また、予測時間決定部31は、MMHの要求遅延時間も一定であるとして記憶していてもよい。
For example, the predicted time determination unit 31 grasps the current time (t now ) from a grandmaster clock or an original clock. The predicted time determination unit 31 may store the time required to calculate the allocation to each
図4は、予測時間決定部31が決定する予測時間の例を模式的に示す図である。例えば、SW2とDU13との間の伝送時間(tDU)は、下式(1)に示されるようになる可能性もある。
4 is a diagram showing an example of a predicted time determined by the predicted time determination unit 31. For example, the transmission time (t DU ) between SW2 and
tDU=tnow+1-tC ・・・(1) t DU = t now +1-t C ...(1)
記憶部32は、送信されたトラフィック量を記憶し、以前に記憶した過去のトラフィック量とともに連続値として実行部34へ出力する。The
選定部33は、予測時間決定部31が決定した予測に使用可能な時間(予測時間)内に通信経路を決定可能なアルゴリズムを所定の優先度に応じて複数のアルゴリズムの中から選定し、選定結果を実行部34に対して出力する。The
例えば、選定部33は、予測時間決定部31が決定した予測時間に基づいて、予測時間が十分にある場合にはトラフィック推定を選定し、予測時間が十分にない場合には時系列予測などのアルゴリズムを選定する。なお、選定部33は、複数のアルゴリズムを選定するように構成されてもよい。For example, the
図5は、選定部33がアルゴリズムの選定に用いる複数のアルゴリズムの具体例を示す図である。例えば、選定部33は、優先度に応じて1~3・・・の番号が振られた複数のアルゴリズムの少なくともいずれかを、予測時間内に通信経路を決定可能なアルゴリズムとして選定する。
Figure 5 is a diagram showing a specific example of multiple algorithms used by the
優先度(1>2>3)が高いアルゴリズムほど、予測精度が高くなるが、計算に時間を要する。 The higher the priority (1>2>3) of the algorithm, the more accurate the prediction will be, but the longer it will take to calculate.
例えば、選定部33は、予測に使用可能な時間が0.7msよりも長い場合、優先度の高いRB(resource block)割り当てと、MCS(Modulation Coding Scheme)を使用した掛け算によるトラフィック推定(算出)を選定する。For example, when the time available for prediction is longer than 0.7 ms, the
このとき、選定部33は、制御情報(DCI:Downlink Control Information)から、リソース割り当て数(RIV:resource indication value)とMCSを取得する。例えば、選定部33は、MCSから回線品質を推定し、RBのトラフィック量を求めて、RIVと掛け算することにより、各DU13のトラフィック量を算出する。At this time, the
また、選定部33は、予測に使用可能な時間が0.3~0.7msである場合、最優先のアルゴリズムが予測時間以上であるため、優先度が2番目に高い線形予測を選定する。線形予測では、トラフィック量を増やした方が精度は上がるが、予測に要する時間が長くなる。そのため、選定部33は、予測に要する時間に応じて、使用するトラフィック量を調整する。
In addition, when the time available for prediction is 0.3 to 0.7 ms, the
また、選定部33は、予測に使用可能な時間が0.3msより短い場合、優先度が3番目の機械学習による時系列予測を選定する。時系列予測でも、線形予測と同様に、トラフィック量を増やした方が精度は上がるが、予測に要する時間が長くなる。そのため、選定部33は、予測に要する時間に応じて、使用するトラフィック量を調整する。
In addition, when the time available for prediction is shorter than 0.3 ms, the
実行部34は、選定部33が選定したアルゴリズムを実行することにより、CU12とDU13との間の通信経路を決定する。The
例えば、実行部34は、予測時間が十分にある場合にはトラフィック推定を実行し、予測時間が十分にない場合には時系列予測を実行する。トラフィック推定は、制御情報から各トラフィック量を予測するアルゴリズムである。時系列予測は、過去のトラフィック情報を使用して次時刻の予測トラフィック量を算出するアルゴリズムである。時系列予測では、予測に使用できる時間に応じて使用するトラフィック情報を変更してもよい。
For example, the
なお、実行部34は、選定部33が複数のアルゴリズムを選定した場合には、複数のアルゴリズムを実行し、複数の予測結果をマージして1つの予測結果を出力するように構成されてもよい。例えば、実行部34は、複数の予測結果に対して精度や時間に重み付けをしたり、多数決などによって複数の予測結果をマージする。In addition, when the
例えば、実行部34は、複数のアルゴリズムを集約させる集約部340を備え、選定部33が複数のアルゴリズムを選定した場合には、集約部340が複数のアルゴリズムを実行し、複数の予測結果をマージして1つの予測結果を出力する。このとき、集約部340は、複数の予測結果に対して精度や時間に重み付けをしたり、多数決などによって複数の予測結果をマージする。For example, the
切替制御部35は、判定部350及び割当て決定部352を有し、実行部34が決定した通信経路によってCU12とDU13とが通信を行うように、SW2による通信経路の切替えを制御する。The switching
例えば、判定部350は、実行部34が算出した予測トラフィック量に基づいて、SW2の切替えが必要であるか否かを判定し、切替えが不要であれば通信経路(パス)の切り替えを実施せず、切替えが必要な場合には割当て決定部352に対して予測トラフィック量を出力する。For example, the
具体例として、判定部350は、予測トラフィック量が閾値(帯域×0.8など)を越えるか否かを判定することにより、SW2の切替えが必要であるか否かを判定する。As a specific example, the
また、判定部350は、下式(2)に示すように、各通信経路においてトラフィック量が変わらない場合には、SW2の切替えが必要でないと判定する。
In addition, the
|xCU#1-xCU#2|<Max(xCU)×0.1 ・・・(2) |x CU#1 -x CU#2 |<Max(x CU )×0.1 ...(2)
また、判定部350は、その他の場合には、通信経路の切替えが必要であると判定する。
In other cases, the
割当て決定部352は、判定部350から入力された予測トラフィック量に基づいて、SW2の割り当てを決定し、SW2に対して通信経路を切替えるように指示を送信する。The
そして、SW2は、経路制御装置3が送信した指示に応じて、通信経路の切替えを実施する。Then, SW2 switches the communication path in accordance with the instructions sent by the
次に、経路制御装置3の各動作例について説明する。図6は、経路制御装置3の使用する情報に応じた動作例を模式的に示す図である。図6(a)は、トラフィック量(トラフィック情報)を用いた場合の経路制御装置3の動作例を模式的に示す図である。図6(b)は、制御情報を用いた場合の経路制御装置3の動作例を模式的に示す図である。Next, each operation example of the
図6(a)に示すように、経路制御装置3は、実際のトラフィック情報を用いて通信経路を切替えようとすると、データを受信したときからデータを送信するまでの間の短時間しかトラフィックの予測に使用できないため、実際のトラフィックに対して予測が間に合わない。As shown in Figure 6 (a), when the
そこで、経路制御装置3は、実際のトラフィック情報を用いて通信経路を切替えるために、1つ前のデータを用いてトラフィックの予測を実行し、通信経路の切替えを実施する。この場合、経路制御装置3は、1つ前のデータを用いるので、トラフィック量の予測精度は低下し得る。Therefore, in order to switch communication paths using actual traffic information, the
図6(b)に示すように、経路制御装置3は、受信した制御情報を用いることにより、制御情報を受信したときからデータを送信するまでの間に、予測~通信経路の切替えまでに使用できる時間を確保することができる。As shown in Figure 6 (b), by using the received control information, the
この場合、1つ前のデータを用いなくても、制御情報を受信したときからデータを受信するまでの時間分の予測時間が増える。また、制御情報を使用して予測することにより、1つ前のデータを用いるよりも予測精度が担保される。In this case, even if the previous data is not used, the prediction time increases by the time from when the control information is received to when the data is received. Also, by using the control information to make a prediction, prediction accuracy is guaranteed more than if the previous data were used.
そして、制御情報の受信からデータの受信までの時間が、トラフィック量の予測から通信経路の切替えまでにかかる時間よりも長い場合、データ受信時に通信経路の切替え(リアルタイムパス切替え)が可能である。そのため、経路制御装置3は、予測にかかる時間を分析して、予測時間が十分ある場合、制御情報に基づいて高精度にリアルタイムパス切替えを実施することができる。
If the time from receiving the control information to receiving the data is longer than the time required from predicting the traffic volume to switching the communication path, it is possible to switch the communication path when the data is received (real-time path switching). Therefore, the
図7は、経路制御装置3が算出した予測に使用可能な時間(予測時間)とトラフィックとの関係を模式的に示す図である。図7(a)は、予測時間が十分にある場合のトラフィックとの関係を模式的に示す図である。図7(b)は、予測時間が十分にない場合のトラフィックとの関係を模式的に示す図である。
Figure 7 is a diagram showing a schematic diagram of the relationship between the time available for prediction (prediction time) calculated by the
ここで、時刻分析部30が算出するデータが送信されるまでの時間をtCとする。予測時間決定部31は、CU12-SW2間の伝送時間tCU、DU13-SW2間の伝送時間tDU、データ送信までの時間tC、SW2の動作時間(割り当て・通信経路の切替えまでの時間)tSW、MMHの遅延要件tMMHに基づいて、下式(3)によりトラフィック量の予測に使用できる時間(予測時間:tf)を算出する。
Here, the time until data is transmitted calculated by the
tf=tMMH-(Max(tCU)+Max(tDU-tC)-tSW)
・・・(3)
t f =t MMH −(Max(t CU )+Max(t DU −t C )−t SW )
...(3)
そして、選定部33は、予測時間tfに基づいて、通信経路の切替えのためのトラフィック量を算出するアルゴリズムを選定する。
Then, the
例えば、図7(a)に示したように、予測時間が十分にある場合(例えばトラフィックを送信する時間がある場合)、選定部33は、制御情報を用いてトラフィックを推定(算出)するアルゴリズムを選定する。そして、実行部34は、トラフィック推定アルゴリズムを実行してトラフィックを算出し、切替制御部35に対して出力する。For example, as shown in FIG. 7(a), when there is sufficient prediction time (e.g., when there is time to transmit traffic), the
一方、図7(b)に示したように、予測時間が十分にない場合(例えばトラフィックを送信する時間がない場合)、選定部33は、過去のトラフィックデータを用いて将来のトラフィック量の時系列予測を実施するアルゴリズムを選定する。このとき、選定部33は、予測に要する時間に応じて使用するトラフィックデータの数などのパラメータを変更してもよい。On the other hand, as shown in FIG. 7(b), when there is insufficient prediction time (for example, when there is no time to transmit traffic), the
そして、実行部34は、時系列予測アルゴリズムを用いて次に来るトラフィック量の予測を行い、切替制御部35に対して出力する。
Then, the
つまり、経路制御装置3は、予測時間が十分にある場合には高精度でリアルタイムに通信経路を制御し、予測時間が十分にない場合にはトラフィック情報を用いた通信経路の切替えと同等の精度で通信経路を制御する。In other words, when there is sufficient prediction time, the
次に、経路制御装置3の動作の具体例について説明する。まず、経路制御装置3がリアルタイムパス切替えを行うように制御する場合について説明する。Next, we will explain a specific example of the operation of the
例えば、時刻分析部30は、制御情報(CDU)を受信し、トラフィックの送信時刻(tC=4TTI=4ms後の時刻)を計算し、予測時間決定部31に対して送信する。
For example, the
予測時間決定部31は、下式(4),(5)に示すように、現時刻(tnow)のトラフィックの送信時刻(tC)と、SW2-CU12間の送受信時間(tCU=0.1ms)、SW2-DU13間の送受信時間(tDU=0.05ms)、CU割当決定時間(tpath=1ms)、及び通信経路の切替時間(tSW=0.1ms)を用いて、トラフィック送信までに要する時間(tfRT)と、MMHの要求遅延時間(tMMH=5ms)から予測に使用可能な時間(tf)を算出する。 As shown in the following equations (4) and (5), the prediction time determination unit 31 calculates the time required for traffic transmission (t fRT ) and the time available for prediction (t f ) from the required delay time of MMH (t MMH =5 ms) using the traffic transmission time (t C ) at the current time (t now ), the transmission and reception time between SW2 and CU 12 (t CU =0.1 ms), the transmission and reception time between SW2 and DU 13 (t DU =0.05 ms), the CU allocation decision time (t path =1 ms), and the communication path switching time (t SW =0.1 ms ).
tfRT=tC+tDU-tnow-tpath-tSW=2.85ms ・・・(4)
tf=tMMH+tC-tnow-tCU-tpath-tSW=7.8ms ・・・(5)
t fRT = t C + t DU - t now - t path - t SW = 2.85 ms (4)
t f =t MMH +t C -t now -t CU -t path -t SW =7.8ms...(5)
予測時間決定部31は、DU13の時刻と経路制御装置3の時刻がずれている場合、時刻を同期させてもよいし、DU13からタイムスタンプも送信して、tDUから実際にSW2に到達する時刻とのずれを補正してもよい。
If there is a discrepancy between the time of DU13 and the time of the
そして、選定部33は、予測時間(tf)に基づいて、アルゴリズムの選定を行う。ここでは、選定部33は、tf=7.8msであるため、制御情報により送信されるトラフィックの推定(算出、1ms)を選定する。実行部34は、アルゴリズムを実施した後、各トラフィック量を切替制御部35に対して送信する。実行部34は、SW2による通信経路の切替えが不要であれば送信を行わない。
Then, the
例えば、CU#1に対するトラフィック量が8Gbpsであり、CU#2に対するトラフィック量が2Gbpsである場合、割当て決定部352は、通信経路の切替えとしてDU13の割り当てを変更する。つまり、割当て決定部352は、DU13の接続先となるCU12を変更するために、通信経路の切替え指示をSW2に対して送信する。For example, if the traffic volume for
次に、予測時間が十分にある場合に経路制御装置3が行う制御例について説明する。
Next, we will explain an example of control performed by the
時刻分析部30は、制御情報(CDU)を受信し、トラフィックの送信時刻(tC=4TTI=1ms後の時刻)を計算し、予測時間決定部31に対して送信する。
The
予測時間決定部31は、SW2-CU12間の送受信時間(tCU=0.1ms)と、SW2-DU13間の送受信時間(tDU=0.05ms)を取得する。 The predicted time determination unit 31 obtains the transmission/reception time between the SW2 and the CU 12 (t CU =0.1 ms) and the transmission/reception time between the SW2 and the DU 13 (t DU =0.05 ms).
そして、予測時間決定部31は、下式(6),(7)に示すように、現時刻(tnow)のトラフィックの送信時刻(tC)と、SW2-CU12間の送受信時間(tCU=0.1ms)、SW2-DU13間の送受信時間(tDU=0.05ms)、CU割当決定時間(tpath=1ms)、及び通信経路の切替時間(tSW=0.1ms)を用いて、トラフィック送信までに要する時間(tfRT)と、MMHの要求遅延時間(tMMH=1ms)から予測に使用可能な時間(tf)を算出する。 Then, as shown in the following equations (6) and (7), the prediction time determination unit 31 calculates the time required for traffic transmission (t fRT ) and the time available for prediction (t f ) from the required delay time of MMH (t MMH =1 ms) using the traffic transmission time (t C ) at the current time (t now ), the transmission and reception time between SW2 and CU 12 (t CU =0.1 ms), the transmission and reception time between SW2 and DU 13 (t DU =0.05 ms), the CU allocation determination time (t path =1 ms), and the communication path switching time (t SW =0.1 ms ).
tfRT=tC+tDU-tnow-tpath-tSW=-0.15ms ・・・(6)
tf=tMMH+tC-tnow-tCU-tpath-tSW=0.8ms ・・・(7)
t fRT = t C + t DU - t now - t path - t SW = -0.15ms (6)
t f =t MMH +t C -t now -t CU -t path -t SW =0.8ms...(7)
予測時間決定部31は、DU13の時刻と経路制御装置3の時刻がずれている場合、時刻を同期させてもよいし、DU13からタイムスタンプも送信して、tDUから実際にSW2に到達する時刻とのずれを補正してもよい。
If there is a discrepancy between the time of DU13 and the time of the
そして、選定部33は、予測時間(tf)に基づいて、アルゴリズムの選定を行う。ここでは、選定部33は、tf=0.8msであるため、制御情報により送信されるトラフィックの推定(算出、0.7ms)を選定する。実行部34は、アルゴリズムを実施した後、各トラフィック量を切替制御部35に対して送信する。実行部34は、SW2による通信経路の切替えが不要であれば送信を行わない。
Then, the
例えば、CU#1に対するトラフィック量が9Gbpsであり、CU#2に対するトラフィック量が8Gbpsである場合、割当て決定部352は、通信経路の切替えとしてDU13の割り当てを変更する。つまり、割当て決定部352は、DU13の接続先となるCU12を変更するために、通信経路の切替え指示をSW2に対して送信する。For example, if the traffic volume for
次に、予測時間が十分にない場合に経路制御装置3が行う制御例について説明する。
Next, we will explain an example of control performed by the
時刻分析部30は、制御情報(CDU)を受信し、トラフィックの送信時刻(tC=4TTI=0.5ms後の時刻)を計算し、予測時間決定部31に対して送信する。
The
予測時間決定部31は、SW2-CU12間の送受信時間(tCU=0.1ms)と、SW2-DU13間の送受信時間(tDU=0.05ms)を取得する。 The predicted time determination unit 31 obtains the transmission/reception time between the SW2 and the CU 12 (t CU =0.1 ms) and the transmission/reception time between the SW2 and the DU 13 (t DU =0.05 ms).
そして、予測時間決定部31は、下式(8),(9)に示すように、現時刻(tnow)のトラフィックの送信時刻(tC)と、SW2-CU12間の送受信時間(tCU=0.1ms)、SW2-DU13間の送受信時間(tDU=0.05ms)、CU割当決定時間(tpath=1ms)、及び通信経路の切替時間(tSW=0.1ms)を用いて、トラフィック送信までに要する時間(tfRT)と、MMHの要求遅延時間(tMMH=1ms)から予測に使用可能な時間(tf)を算出する。 Then, as shown in the following equations (8) and (9), the prediction time determination unit 31 calculates the time required for traffic transmission (t fRT ) and the time available for prediction (t f ) from the required delay time of MMH (t MMH =1 ms) using the traffic transmission time (t C ) at the current time (t now ), the transmission and reception time between SW2 and CU 12 (t CU =0.1 ms), the transmission and reception time between SW2 and DU 13 (t DU =0.05 ms), the CU allocation decision time (t path =1 ms), and the communication path switching time (t SW =0.1 ms ).
tfRT=tC+tDU-tnow-tpath-tSW=-0.55ms ・・・(8)
tf=tMMH+tC-tnow-tCU-tpath-tSW=0.3ms ・・・(9)
t fRT = t C + t DU - t now - t path - t SW = -0.55 ms (8)
t f =t MMH +t C -t now -t CU -t path -t SW =0.3ms...(9)
予測時間決定部31は、DU13の時刻と経路制御装置3の時刻がずれている場合、時刻を同期させてもよいし、DU13からタイムスタンプも送信して、tDUから実際にSW2に到達する時刻とのずれを補正してもよい。
If there is a discrepancy between the time of DU13 and the time of the
なお、経路制御装置3は、記憶部32に代えて、1つ前のトラフィック量を用いて各トラフィック量を予測するトラフィック予測部を備え、予測時間を決定する前に、1つ前のトラフィック量を用いて各トラフィック量を予測してもよい。In addition, instead of the
そして、選定部33は、予測時間(tf)に基づいて、アルゴリズムの選定を行う。ここでは、選定部33は、tf=0.3msであるため、過去のトラフィック情報から将来のトラフィック情報を予測するアルゴリズムを選定(予測時間に間に合うように使用データ量の決定)する。実行部34は、アルゴリズムを実施した後、各トラフィック量を切替制御部35に対して送信する。実行部34は、SW2による通信経路の切替えが不要であれば送信を行わない。
Then, the
例えば、CU#1に対するトラフィック量が8Gbpsであり、CU#2に対するトラフィック量が2Gbpsである場合、割当て決定部352は、通信経路の切替えとしてDU13の割り当てを変更する。つまり、割当て決定部352は、DU13の接続先となるCU12を変更するために、通信経路の切替え指示をSW2に対して送信する。For example, if the traffic volume for
次に、制御情報を使用することなく経路制御装置3が行う制御例について説明する。
Next, we will explain an example of control performed by the
予測時間決定部31は、SW2-CU12間の送受信時間(tCU=0.1ms)と、SW2-DU13間の送受信時間(tDU=0.05ms)を取得する。 The predicted time determination unit 31 obtains the transmission/reception time between the SW2 and the CU 12 (t CU =0.1 ms) and the transmission/reception time between the SW2 and the DU 13 (t DU =0.05 ms).
そして、予測時間決定部31は、下式(10)に示すように、SW2-CU12間の送受信時間(tCU=0.1ms)、SW2-DU13間の送受信時間(tDU=0.05ms)、CU割当決定時間(tpath=1ms)、及び通信経路の切替時間(tSW=0.1ms)を用いて、トラフィック送信までに要する時間(tfRT)と、MMHの要求遅延時間(tMMH=1ms)から、切替えに使用する時間があるか否かを判定する(t判定)ことが可能である。 Then, as shown in the following equation (10), the predicted time determination unit 31 can use the transmission and reception time between SW2 and CU 12 (t CU = 0.1 ms), the transmission and reception time between SW2 and DU 13 (t DU = 0.05 ms), the CU allocation determination time (t path = 1 ms), and the communication path switching time (t SW = 0.1 ms) to determine whether or not there is time available for switching (t determination) from the time required for traffic transmission (t fRT ) and the required delay time of MMH (t MMH = 1 ms).
t判定=tMMH-tDU-tCU-tpath-tSW=-0.25ms・・・(10) t judgment = t MMH - t DU - t CU - t path - t SW = -0.25ms...(10)
このとき、判定時間(t判定)は、負の値になっている。つまり、トラフィック量により通信経路の切替えを実施しても間に合わない。At this time, the judgment time (tjudge) is a negative value. In other words, even if the communication path is switched due to the traffic volume, it will not be in time.
そこで、経路制御装置3は、次の区間のトラフィック量の予測から通信経路の切替えを実施する。この場合、予測に使用可能な時間は、4TTI周期(1ms)分増えるので、tf=0.75msとなる。そして、選定部33は、予測時間(tf)に基づいてアルゴリズムの選定を行う。
Therefore, the
ここでは、tf=0.75msであるため、過去のトラフィック情報から将来のトラフィック情報を予測するアルゴリズムを選定(予測時間に間に合うように使用データ量の決定)を行う。ただし、時系列予測となるため、制御情報を用いる場合よりも予測精度は低下する。 Here, since tf = 0.75 ms, an algorithm is selected to predict future traffic information from past traffic information (determine the amount of data used so as to meet the prediction time). However, since this is a time-series prediction, the prediction accuracy is lower than when control information is used.
実行部34は、アルゴリズムを実施した後、各トラフィック量を切替制御部35に対して送信する。実行部34は、SW2による通信経路の切替えが不要であれば送信を行わない。After executing the algorithm, the
例えば、CU#1に対するトラフィック量が8Gbpsであり、CU#2に対するトラフィック量が7.5Gbpsである場合、割当て決定部352は、通信経路の切替えとしてのDU13の割り当てを実施しない。For example, if the traffic volume for
次に、経路制御装置3が通信経路の切替えを実施した場合の具体例について説明する。経路制御装置3は、各CU12に対する各DU13のトラフィック量の割当てを変更することにより、通信経路の切替えを制御する。これにより、経路制御装置3は、各CU12に対する通信経路上の負荷を分散させることができる。Next, a specific example of when the
以下、CU12の数を2(CU#1,CU#2)とし、DU13の数を8(DU#1~DU#8)とした場合を例に説明する。
Below, we will explain an example where the number of CU12 is 2 (
図8は、経路制御装置3が予測した各DU13のトラフィック量と、予測したトラフィック量を用いて各CU12に対する各DU13のトラフィック量を割当てた結果を模式的に示す図である。図8(a)は、経路制御装置3が予測した各DU13のトラフィック量を示す図である。図8(b)は、経路制御装置3がトラフィック量の割当てを行う前後(負荷分散前後)の各CU12のトラフィック量を示す図である。ここでは、経路制御装置3が予測したトラフィック量と実際のトラフィック量とが一致しているとする。
Figure 8 is a schematic diagram showing the traffic volume of each DU13 predicted by the
経路制御装置3が上述したアルゴリズムを実施した後の各DU13のトラフィック量が図8(a)に示されたトラフィック量である場合、通信システム1は、SW2が通信経路の切替えを実施しなければ、CU#1に8Gbpsのトラフィック量となり、CU#2に2Gbpsのトラフィック量となる(負荷分散前)。If the traffic volume of each DU13 after the
このとき、CU#1の帯域10Gbpsに対してトラフィック量が8割を占めており、CU#2の帯域には十分空きがある(判定条件:|8-2|>8×0.1)ため、経路制御装置3は、SW2による通信経路の切替えを実施する。At this time, the traffic volume accounts for 80% of
例えば、割当て決定部352は、各CU12に対し、各DU13のトラフィック量を分散させるように、各DU13のトラフィック量の割当てを変更し、その旨を示す指示をSW2に対して送信する。For example, the
その結果、図8(b)の負荷分散後に示されたように、仮に経路制御装置3によるトラフィック量の予測に誤差が生じた場合であっても、各CU12の帯域を超えないように余裕がある。As a result, as shown after load balancing in Figure 8 (b), even if an error occurs in the traffic volume prediction by the
図9は、経路制御装置3が予測した各DU13のトラフィック量と、実際のトラフィック量を用いて各CU12に対する各DU13のトラフィック量を割当てた結果を模式的に示す図である。図9(a)は、経路制御装置3が予測した各DU13のトラフィック量、及び実際のトラフィック量を示す図である。図9(b)は、経路制御装置3が実際のトラフィック量の割当てを行う前後(負荷分散前後)の各CU12のトラフィック量を示す図である。
Figure 9 is a schematic diagram showing the results of allocating the traffic volume of each DU13 to each CU12 using the traffic volume of each DU13 predicted by the
経路制御装置3が上述したアルゴリズムを実施した後の各DU13のトラフィック量が図9(a)上段に示されたトラフィック量である場合、通信システム1は、SW2が通信経路の切替えを実施しなければ、CU#1に8Gbpsのトラフィック量となり、CU#2に2Gbpsのトラフィック量となる。If the traffic volume of each DU13 after the
ただし、実際のトラフィック量が図9(a)下段に示されたトラフィック量である場合、図9(b)の負荷分散前に示したように、CU#1の帯域10Gbpsに対してトラフィック量が過多となる。However, when the actual traffic volume is the traffic volume shown in the lower part of Figure 9(a), the traffic volume becomes excessive for the bandwidth of 10 Gbps of
このとき、CU#2の帯域には十分空きがある(判定条件:|8-2|>8×0.1)ため、経路制御装置3は、SW2による通信経路の切替えを実施する。At this time, there is sufficient available bandwidth for CU#2 (judgment condition: |8-2|>8x0.1), so the
例えば、割当て決定部352は、各CU12に対し、各DU13のトラフィック量を分散させるように、各DU13のトラフィック量の割当てを変更し、その旨を示す指示をSW2に対して送信する。For example, the
その結果、図9(b)の負荷分散後に示されたように、経路制御装置3によるトラフィック量の予測に誤差が生じた場合であっても、各CU12の帯域を超えないように余裕がある。As a result, as shown after load balancing in Figure 9 (b), even if an error occurs in the traffic volume prediction by the
図10は、一実施形態にかかる経路制御装置3が予測した各DU13のトラフィック量に基づいて各DU13のトラフィック量を割当てた結果と、比較例の経路制御装置予測した各DU13のトラフィック量に基づいて各DU13のトラフィック量を割当てた結果とを模式的に示す図である。
Figure 10 is a schematic diagram showing the result of allocating traffic volume for each DU13 based on the traffic volume for each DU13 predicted by a
図10(a)は、一実施形態にかかる経路制御装置3が予測した各DU13のトラフィック量、比較例の経路制御装置が予測した各DU13のトラフィック量、及び実際のトラフィック量を示す図である。図10(b)は、一実施形態にかかる経路制御装置3が予測して実際のトラフィック量を割当てた結果と、比較例の経路制御装置が予測して実際のトラフィック量を割当てた結果とを示す図である。
Figure 10(a) is a diagram showing the traffic volume of each DU13 predicted by a
図10に示したように、一実施形態にかかる経路制御装置3が予測した各DU13のトラフィック量に基づいて各DU13のトラフィック量を割当てた結果では、実際のトラフィック量が予測したトラフィック量より多くても、好適に通信経路の切替えがなされたことが示されている。As shown in Figure 10, the result of allocating the traffic volume of each DU13 based on the traffic volume of each DU13 predicted by the
一方、比較例の経路制御装置が予測した各DU13のトラフィック量に基づいて各DU13のトラフィック量を割当てた結果では、実際のトラフィック量が予測したトラフィック量より多くなったときに、CU#1の帯域10Gbpsに対してトラフィック量が過多となっている。On the other hand, in the comparative example, when the route control device allocated the traffic volume of each DU13 based on the traffic volume of each DU13 predicted by the route control device, when the actual traffic volume was greater than the predicted traffic volume, the traffic volume became excessive for the 10 Gbps bandwidth of
つまり、経路制御装置3は、トラフィック量の予測精度が高いため、トラフィック量の予測に誤差が生じた場合であっても、各CU12の帯域を超えないように余裕がある。In other words, because the
このように、一実施形態にかかる通信システム1は、経路制御装置3がトラフィック量の予測に使用可能な時間内に通信経路を決定可能なアルゴリズムを所定の優先度に応じて複数のアルゴリズムの中から選定するので、トラフィックや伝搬遅延が変動しても、効率的な通信経路を決定して切替えることができる。
In this way, in one embodiment of the
なお、上述した経路制御装置3が有する各機能は、それぞれ一部又は全部がPLD(Programmable Logic Device)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等のハードウェアによって構成されてもよいし、CPU等のプロセッサが実行するプログラムとして構成されてもよい。In addition, each function of the above-mentioned
例えば、一実施形態にかかる経路制御装置3は、コンピュータとプログラムを用いて実現することができ、プログラムを記憶媒体に記録することも、ネットワークを通して提供することも可能である。For example, the
1・・・通信システム、2・・・SW、3・・・経路制御装置、10・・・エンドサーバ、11・・・コアネットワーク、12・・・CU、13・・・DU、14・・・RU、15・・・UE、30・・・時刻分析部、31・・・予測時間決定部、32・・・記憶部、33・・・選定部、34・・・実行部、35・・・切替制御部、310・・・最大許容遅延時間決定部、340・・・集約部、350・・・判定部、352・・・割当て決定部1: Communication system, 2: SW, 3: Route control device, 10: End server, 11: Core network, 12: CU, 13: DU, 14: RU, 15: UE, 30: Time analysis unit, 31: Prediction time determination unit, 32: Memory unit, 33: Selection unit, 34: Execution unit, 35: Switching control unit, 310: Maximum allowable delay time determination unit, 340: Aggregation unit, 350: Determination unit, 352: Allocation determination unit
Claims (6)
前記スイッチと前記集約基地局との間の伝送時間、前記スイッチと前記リモート局との間の伝送時間、前記リモート局と前記集約基地局との間のトラフィック量及びスケジュール情報を含む制御情報、前記スイッチの動作時間、並びに予め設定された最大許容遅延時間に基づいて、通信経路に対する将来のトラフィック量の予測に使用可能な時間を決定する予測時間決定部と、
前記予測時間決定部が決定した予測に使用可能な時間内に通信経路を決定可能なアルゴリズムを所定の優先度に応じて複数のアルゴリズムの中から選定する選定部と、
前記選定部が選定したアルゴリズムを実行することにより、前記集約基地局と前記リモート局との間の通信経路を決定する実行部と、
前記実行部が決定した通信経路によって前記集約基地局と前記リモート局とが通信を行うように、前記スイッチによる通信経路の切替えを制御する切替制御部と
を有することを特徴とする経路制御装置。 A path control device that controls a switch that is provided between a plurality of aggregation base stations and a plurality of remote stations and that switches communication paths,
a prediction time determination unit that determines a time available for predicting a future traffic volume for a communication path based on a transmission time between the switch and the aggregation base station, a transmission time between the switch and the remote station, control information including traffic volume and schedule information between the remote station and the aggregation base station, an operation time of the switch, and a preset maximum allowable delay time;
a selection unit that selects an algorithm capable of determining a communication path within the time available for prediction determined by the prediction time determination unit from among a plurality of algorithms in accordance with a predetermined priority;
an execution unit that executes the algorithm selected by the selection unit to determine a communication path between the aggregation base station and the remote station;
a switching control unit that controls switching of the communication path by the switch so that the aggregation base station and the remote station communicate via the communication path determined by the execution unit.
前記予測時間決定部が決定した時間に基づいて、トラフィックを送信する時間がある場合にはトラフィックを推定するアルゴリズムを選定し、トラフィックを送信する時間がない場合にはトラフィック量の時系列予測を実施するアルゴリズムを選定すること
を特徴とする請求項1に記載の経路制御装置。 The selection unit is
2. The route control device according to claim 1, characterized in that, based on the time determined by the prediction time determination unit, an algorithm for estimating traffic is selected when there is time to transmit traffic, and an algorithm for performing time series prediction of traffic volume is selected when there is no time to transmit traffic.
トラフィックの優先度に応じてMMHの最大許容遅延時間を、予測に使用可能な時間の決定に用いる最大許容遅延時間として決定する、又は、予測に使用可能な時間の決定に用いる最大許容遅延時間を0に決定する最大許容遅延時間決定部をさらに有し、制御情報の受信時から主信号が到着するまでの時間と、前記最大許容遅延時間決定部が決定した最大許容遅延時間との合計時間を予測時に使用可能な時間として決定すること
を特徴とする請求項1又は2に記載の経路制御装置。 The predicted time determination unit
3. The route control device according to claim 1 or 2, further comprising a maximum allowable delay time determination unit that determines the maximum allowable delay time of the MMH as the maximum allowable delay time used to determine the time available for prediction in accordance with the priority of the traffic, or determines the maximum allowable delay time used to determine the time available for prediction to be 0, and determines the sum of the time from when the control information is received to when the main signal arrives and the maximum allowable delay time determined by the maximum allowable delay time determination unit as the time available for prediction.
複数のアルゴリズムを選定し、
前記実行部は、
前記選定部が選定した複数のアルゴリズムを実行し、複数の予測結果に対して精度又は時間に重み付けをしてマージした1つの予測結果を出力する集約部をさらに有すること
を特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の経路制御装置。 The selection unit is
Select multiple algorithms,
The execution unit is
The route control device according to any one of claims 1 to 3, further comprising an aggregation unit that executes a plurality of algorithms selected by the selection unit, weights the accuracy or time of the plurality of prediction results, and outputs a single prediction result obtained by merging the prediction results.
前記経路制御装置は、
前記スイッチと前記集約基地局との間の伝送時間、前記スイッチと前記リモート局との間の伝送時間、前記リモート局と前記集約基地局との間のトラフィック量及びスケジュール情報を含む制御情報、前記スイッチの動作時間、並びに予め設定された最大許容遅延時間に基づいて、通信経路に対する将来のトラフィック量の予測に使用可能な時間を決定する予測時間決定部と、
前記予測時間決定部が決定した予測に使用可能な時間内に通信経路を決定可能なアルゴリズムを所定の優先度に応じて複数のアルゴリズムの中から選定する選定部と、
前記選定部が選定したアルゴリズムを実行することにより、前記集約基地局と前記リモート局との間の通信経路を決定する実行部と、
前記実行部が決定した通信経路によって前記集約基地局と前記リモート局とが通信を行うように、前記スイッチによる通信経路の切替えを制御する切替制御部と
を有することを特徴とする通信システム。 A communication system including a switch provided between a plurality of aggregation base stations and a plurality of remote stations for switching communication paths, and a path control device for controlling the switch,
The route control device includes:
a prediction time determination unit that determines a time available for predicting a future traffic volume for a communication path based on a transmission time between the switch and the aggregation base station, a transmission time between the switch and the remote station, control information including traffic volume and schedule information between the remote station and the aggregation base station, an operation time of the switch, and a preset maximum allowable delay time;
a selection unit that selects an algorithm capable of determining a communication path within the time available for prediction determined by the prediction time determination unit from among a plurality of algorithms in accordance with a predetermined priority;
an execution unit that executes the algorithm selected by the selection unit to determine a communication path between the aggregation base station and the remote station;
a switching control unit that controls switching of the communication path by the switch so that the aggregation base station and the remote station communicate with each other via the communication path determined by the execution unit.
前記スイッチと前記集約基地局との間の伝送時間、前記スイッチと前記リモート局との間の伝送時間、前記リモート局と前記集約基地局との間のトラフィック量及びスケジュール情報を含む制御情報、前記スイッチの動作時間、並びに予め設定された最大許容遅延時間に基づいて、通信経路に対する将来のトラフィック量の予測に使用可能な時間を決定する予測時間決定工程と、
決定した予測に使用可能な時間内に通信経路を決定可能なアルゴリズムを所定の優先度に応じて複数のアルゴリズムの中から選定する選定工程と、
選定したアルゴリズムを実行することにより、前記集約基地局と前記リモート局との間の通信経路を決定する実行工程と、
決定した通信経路によって前記集約基地局と前記リモート局とが通信を行うように、前記スイッチによる通信経路の切替えを制御する切替制御工程と
を含むことを特徴とする経路制御方法。 A route control method for controlling a switch that is provided between a plurality of aggregation base stations and a plurality of remote stations and that switches communication routes, comprising:
a prediction time determination step of determining a time available for predicting a future traffic volume for a communication path based on a transmission time between the switch and the aggregation base station, a transmission time between the switch and the remote station, control information including traffic volume and schedule information between the remote station and the aggregation base station, an operation time of the switch, and a preset maximum allowable delay time;
a selection step of selecting an algorithm capable of determining a communication path within a time available for the determined prediction from among a plurality of algorithms according to a predetermined priority;
determining a communication path between the aggregation base station and the remote station by executing a selected algorithm;
a switching control step of controlling switching of the communication path by the switch so that the aggregation base station and the remote station communicate via the determined communication path.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2021/023454 WO2022269707A1 (en) | 2021-06-21 | 2021-06-21 | Route control device, communication system, and route control method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2022269707A1 JPWO2022269707A1 (en) | 2022-12-29 |
JP7559947B2 true JP7559947B2 (en) | 2024-10-02 |
Family
ID=84545286
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2023529233A Active JP7559947B2 (en) | 2021-06-21 | 2021-06-21 | Route control device, communication system, and route control method |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7559947B2 (en) |
WO (1) | WO2022269707A1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019009588A (en) | 2017-06-23 | 2019-01-17 | 日本電信電話株式会社 | Communication system |
JP2019029842A (en) | 2017-07-31 | 2019-02-21 | 株式会社Nttドコモ | Front hole multiplexer and radio communication system |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016005008A1 (en) * | 2014-07-11 | 2016-01-14 | Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) | Optical transport network |
-
2021
- 2021-06-21 JP JP2023529233A patent/JP7559947B2/en active Active
- 2021-06-21 WO PCT/JP2021/023454 patent/WO2022269707A1/en active Application Filing
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019009588A (en) | 2017-06-23 | 2019-01-17 | 日本電信電話株式会社 | Communication system |
JP2019029842A (en) | 2017-07-31 | 2019-02-21 | 株式会社Nttドコモ | Front hole multiplexer and radio communication system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2022269707A1 (en) | 2022-12-29 |
JPWO2022269707A1 (en) | 2022-12-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9485689B2 (en) | Adaptive traffic engineering configuration | |
US9225652B2 (en) | Framework for traffic engineering in software defined networking | |
US9380487B2 (en) | System and method for a location prediction-based network scheduler | |
US10904794B2 (en) | Framework for traffic engineering in software defined networking | |
US10091785B2 (en) | System and method for managing wireless frequency usage | |
Tang et al. | ARMA-prediction-based online adaptive dynamic resource allocation in wireless virtualized network | |
EP3942756B1 (en) | Methods, apparatus and computer programs for configuring a telecommunication network | |
JP2015050746A (en) | Packet communication device and system | |
JP7559947B2 (en) | Route control device, communication system, and route control method | |
Zafer et al. | Minimum energy transmission over a wireless fading channel with packet deadlines | |
Samanta et al. | On low latency uplink scheduling for cellular haptic communication to support tactile internet | |
Stoltidis et al. | Active Queue Management in Disaggregated 5G and Beyond Cellular Networks Using Machine Learning | |
KR100818303B1 (en) | Method for predicting traffic characteristics and traffic estimation devices for the wired and wireless networks | |
Kavehmadavani et al. | On Deep Reinforcement Learning for Traffic Steering Intelligent ORAN | |
KR101364569B1 (en) | Apparatus and method for opportunistic packet scheduling with frequency reuse and quality of service guarantee in wideband wireless access communication system based multi-hop relay | |
JP7330922B2 (en) | Communication management method, communication system and program | |
Louvros et al. | Analytical average throughput and delay estimations for LTE uplink cell edge users | |
Fernández-Segovia et al. | A teletraffic model for the Physical Downlink Control Channel in LTE | |
Chandrasekaran | Opportunistic quality of service constrained scheduling algorithms for wireless networks | |
CN116887416A (en) | Traffic data scheduling method and device and nonvolatile storage medium | |
GBdbowski et al. | Research Article Modelling of Multiservice Networks with Separated Resources and Overflow of Adaptive Traffic | |
Kim et al. | Opportunistic Quality of Service Constrained Scheduling Algorithms for Wireless Networks |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20231003 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240820 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240902 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7559947 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |