通信装置、通信装置的控制方法和程序

技术领域

本发明涉及通信装置、通信装置的控制方法和程序。

背景技术

在3GPP(第三代合作伙伴计划)中，IAB(集成接入和回传)已经被标准化为回传通信技术。利用IAB技术，同时利用用于基站和用户设备(UE)之间的接入通信的28GHz毫米波无线通信等作为回传通信(专利文献1)。与使用传统光纤的有线通信相比，IAB技术的使用使得以更低的成本扩展区域覆盖范围成为可能，因此预期IAB技术在构建下一代公共网络中是有效的。

在使用IAB技术的回传通信中，被称为IAB节点的中继装置使用毫米波通信来中继来自相当于传统基站的IAB施主的通信。此外，IAB节点可以通过在IAB节点和其他多个IAB节点之间形成承载并且从IAB施主开始形成网络树(IAB网络)来扩展区域。可以经由BAP(回传适配协议)来控制用作用于扩展IAB施主的区域的扩展部件的IAB节点，其中BAP是用于IAB的路由协议。

另一方面，在下一代公共网络中，正在研究在共享网络上虚拟地提供满足多个不同服务要求的网络切片的网络切片化的概念的引入。作为高速且大容量通信的eMBB(增强型移动宽带)、作为低延迟通信的URLLC(超可靠和低延迟通信)以及作为同时多连接的MIot(大规模物联网)已经被规定为网络切片的类型。

专利文献2公开了如下方法，其中在该方法中，例如，作为UE向基站传输网络切片请求并且基站响应基站是否支持网络切片的结果，UE可接收所期望的服务。已经研究了如下机制，该机制使得UE能够根据目的来选择由基站提供的网络切片，并且使得网络切片以该方式可用。

引文列表

现有技术文献

专利文献1：日本特表2019-534625

专利文献2：日本特表2020-511863

发明内容

发明要解决的问题

在BAP(回传适配协议)中没有明确规定诸如IAB网络等的通信网络中的网络切片的操作。因此，在IAB网络的情况下，IAB节点直接向下级IAB节点和UE通知从所连接的IAB施主接收到的NSSAI(网络切片选择辅助信息)。注意，NSSAI是以列表形式包括SST(切片/服务类型)的信息，其中SST指示可以支持的网络切片的类型。

在这种操作中，例如，即使当远离IAB施主的IAB节点不具有支持IAB施主所支持的网络切片的配置时，远离IAB施主的IAB节点也可仅通知与IAB施主的NSSAI相同的NSSAI。结果，即使当接收到NSSAI的通知的UE选择并请求所期望的网络切片时，该UE也可能无法提供所期望的质量。

鉴于上述问题，实现了本发明，并且本发明的目的是适当确定并传输与节点可支持的网络切片有关的信息。

用于解决问题的方案

作为用于实现该目的的手段，根据本发明的通信装置具有以下配置。也就是说，通信装置在通信网络中用作基站。该通信装置包括：接收部件，用于从用于中继通信装置和用户设备之间的通信的节点接收与节点和通信装置之间的路径有关的第一信息以及与节点的状态有关的第二信息；确定部件，用于基于第一信息和第二信息来确定节点所支持的网络切片的类型；以及报知部件，用于向节点报知所确定的网络切片的类型。

发明的效果

根据本发明，可以适当地确定并传输与节点可以支持的网络切片有关的信息。

根据以下结合附图的描述，本发明的其他特征和优点将是明显的。注意，在所有附图中，相同的附图标记表示相同或相似的组件。

附图说明

结合在说明书中并构成说明书一部分的附图示出本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是示出回传通信系统的示例的图。

图2是示出IAB施主的硬件配置的示例的框图。

图3是示出IAB施主的软件功能配置的示例的框图。

图4A是示出根据实施例的用于确定IAB节点的切片类型的处理的流程图。

图4B是示出根据实施例的用于确定IAB节点的切片类型的处理的流程图。

图5示出NSSAI信息元素的概念图的示例。

图6A是示出根据实施例的通信系统中的通信序列的图。

图6B是示出根据实施例的通信系统中的通信序列的图。

图7是示出根据实施例的确定切片类型之后的网络拓扑的图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细描述实施例。注意，以下实施例不旨在限制所要求保护的发明的范围。在实施例中描述了多个特征，但是不限制为需要所有这样的特征的发明，并且可以适当地组合多个这样的特征。此外，在附图中，相同的附图标记被给予相同或类似的配置，并且省略其冗余描述。

实施例1

通信系统的配置

图1是示出根据实施例1的回传通信系统(在下文中被称为“通信系统”)的示例的图。使用回传通信的通信网络可以包括NR(新空口)回传链路和NR接入链路。在通信系统100中存在用于提供到核心网(CN)130的连接的IAB(集成接入和回传)施主101。IAB施主101形成由IAB施主101和IAB节点102至105构成的IAB网络(通信网络)。各个IAB施主可以在通信网络中用作无线基站装置。IAB节点也可以用作无线基站装置。

IAB施主101进行IAB节点102至105的总体控制，并形成IAB施主101所覆盖的区域。UE 110至119连接到IAB施主或IAB节点，以便根据期望的应用来进行通信。如图1所示，在初始状态下，UE 110至119连接到具有最高无线电波强度的IAB施主101或IAB节点102至105。注意，无线电波强度的示例包括RSRP(参考信号接收功率)值和RSCP(接收信号码功率)值。

在IAB网络构建的初始阶段，IAB节点102至105可支持的网络切片的类型(SST(切片/服务类型)，以下将被简称为“切片类型”)尚未确定。IAB节点102至105可以支持的切片类型由用于进行通信系统100的总体控制的IAB施主101确定，并且向IAB节点102至105报知切片类型。

IAB施主101和IAB节点102至105将所确定的切片类型以及与IAB施主101/IAB节点102至105相对应的小区ID(标识符)一起通知给UE 110至119。注意，通知是与切片类型一起给出的信息，并且这样的信息不限于小区ID，并且仅需要能够指定(能够识别)用于向UE报知切片类型的IAB施主101/IAB节点102至105的信息。

UE 110至119可基于所接收到的切片类型/小区ID，来判断IAB施主101或IAB节点102至105是否支持根据要执行的应用所要使用的切片类型，并建立或改变连接。可替代地，UE 110至119可以向IAB施主101和IAB节点102至105请求要使用的切片类型，并且可以基于对请求的响应来建立或改变连接。

IAB施主/IAB节点的配置

接下来，将描述IAB施主101和IAB节点102至105的配置。图2是示出IAB施主101的硬件配置的示例的框图。尽管这里将假设IAB施主101来描述硬件配置，但是IAB节点102至105也可以具有与图2中的硬件配置类似的硬件配置。

作为硬件配置的示例，IAB施主101包括控制单元201、存储单元202、无线通信单元203、天线控制单元204和天线205。控制单元201通过执行存储单元202中所存储的控制程序来进行整个装置的总体控制。例如，控制单元201由一个或多于一个CPU(中央处理单元)或MPU(微处理单元)构成。

存储单元202由ROM(只读存储器)或RAM(随机存取存储器)等构成。存储单元202存储各种类型的信息，诸如由控制单元201执行的控制程序、与要连接的小区ID或UE有关的信息、以及受控制的IAB节点(图1中的IAB节点102至105)的路径信息等。此外，存储单元202可以存储与IAB施主101所支持的网络切片(切片类型)有关的信息。稍后将描述的各种操作可以通过控制单元201执行存储单元202中所存储的控制程序来进行。

无线通信单元203是用于进行诸如符合3GPP(第三代合作伙伴计划)标准的LTE(长期演进)和5G(第五代)等的蜂窝网络通信的无线通信单元。天线控制单元204控制用于在无线通信单元203中执行的无线通信的天线205。天线205可以包括多个天线。

图3是示出根据本实施例的IAB施主101的软件功能配置的示例的框图。作为软件功能配置的示例，IAB施主101包括信号传输单元301、信号接收单元302、存储控制单元303、连接控制单元304、切片类型确定单元305和信号生成单元306。将假设IAB施主101来描述软件功能配置，并且稍后将描述IAB节点102至105。

信号传输单元301和信号接收单元302经由控制单元201控制无线通信单元203和天线控制单元204，并与其他通信装置(IAB节点或UE)执行诸如符合3GPP标准的LTE和5G等的蜂窝网络通信(分别为传输和接收)。存储控制单元303控制(存储/读出等)并管理存储单元202中所存储的各种数据。例如，连接控制单元304通过经由信号传输单元301和信号接收单元302的通信来控制与其他通信装置的连接。

切片类型确定单元305基于从IAB节点102至105经由信号接收单元302接收(获取)到的路径信息和状态信息来确定IAB节点102至105的切片类型。在本实施例中，切片类型确定单元305从IAB节点102至105获取路径信息和状态信息，并确定IAB节点102至105的切片类型。在本实施例中，路径信息可以指(包括)与从IAB施主101到IAB节点102至105中的各个IAB节点的跳数有关的信息、以及与IAB节点102至105中的路由有关的信息。此外，状态信息可以指(包括)IAB节点102至105的与作为接收信号质量的SNR(信噪比)值有关的信息、连接的UE的数量、以及规格信息(是否支持TSN(时间敏感网络))等。TSN是能够实现用于扩展标准以太网的IT网络和工业网络之间的互操作性的网络技术。注意，尽管在本实施例中使用SNR，但是可以使用用于指示接收信号质量的其他信息来代替SNR。

信号生成单元306生成用于向IAB节点102至105和UE 110至119报知/通知各种类型的信息的包(信号)。IAB施主101中的信号生成单元306生成两个类型的包。

信号生成单元306生成控制包作为第一类型的包，该控制包用于向IAB节点102至105报知由切片类型确定单元305所确定的切片类型。在本实施例中，使用根据BAP(回传适配协议)的控制包向IAB节点报知切片类型。然而，不限于此，并且可以使用其他控制包。例如，在IAB节点102至105可以解释RRC(无线电资源控制)协议的情况下，可以通过根据RRC协议或协议层次中高于RRC层的通信层的协议的控制包来报知IAB节点102至105。

信号生成单元306生成通知包作为第二类型的包，该通知包用于将可以识别IAB施主101的小区ID连同由切片类型确定单元305所确定的切片类型一起通知给UE 110至119。

接下来，下文将描述根据本实施例的IAB节点102至105的软件功能配置。IAB节点102至105的软件功能配置可以与参考图3所描述的IAB施主101的软件配置类似。然而，在以上关于图3的描述中，其他通信装置(IAB节点和UE)被解读为其他装置(IAB施主和UE)。此外，IAB节点102至105没有切片类型确定单元305，并且信号生成单元306不生成第一类型的包。信号生成单元306生成用于将可以识别IAB节点102至105的小区ID以及IAB施主101已经被报知的切片类型一起通知给UE 110至119的通知包。连接控制单元304可以进行对与UE的链路连接/从UE释放的控制。

由IAB施主进行的切片类型确定过程

图4A和图4B是示出根据本实施例的用于利用IAB确定IAB节点的切片类型的处理的流程图。注意，假定IAB施主101支持所有切片类型：高速且大容量(eMBB(增强型移动宽带))、低延迟(URLLC(超可靠和低延迟通信))和同时多连接(MIot(大规模物联网))。与支持的切片类型有关的信息可以存储在存储单元202中。此外，在本实施例中，假定IAB节点102至105可以支持MIot。

重复从步骤S400至步骤S411的处理，以确定以IAB施主101为根的所有IAB节点102至105的切片类型。假定在本实施例中，作为非限制性示例，IAB施主以从IAB施主101起的跳数的升序来确定切片类型。注意，假定从IAB施主101到IAB节点102的跳数和从IAB施主101到IAB节点103的跳数相同，但是IAB施主101以IAB节点102、103、104和105的顺序来确定切片类型。用于在从步骤S400到步骤S411的一个循环中确定切片类型的对象IAB节点被称为“对象IAB节点”。

在连接控制单元304建立与对象IAB节点的连接之后，切片类型确定单元305在步骤S401中获取与对象IAB节点有关的路径信息和状态信息。注意，切片类型确定单元305可以在从步骤S400至步骤S411的循环之外预先收集与所有IAB节点102至105有关的信息。

从步骤S402至步骤S405的处理是用于判断对象IAB节点是否支持作为切片类型的高速且大容量通信(在本实施例中为eMBB)的处理。在步骤S402中，切片类型确定单元305判断从对象IAB节点获取的状态信息中所包括的SNR值是否大于或等于第一规定值。SNR可以是对象IAB节点和上游连接到对象IAB节点的节点(父节点)之间的SNR。这里使用的第一规定值是为了满足可以进行eMBB通信的通信速度(数据速率)而预先设置的值。在SNR值大于或等于第一规定值的情况下(步骤S402中为“是”)，处理进行到步骤S403，并且在SNR值不大于或等于第一规定值的情况下(步骤S402中为“否”)，处理进行到步骤S406。

在步骤S403中，切片类型确定单元305判断IAB施主101和对象IAB节点之间所连接的UE的总数(IAB施主101和对象IAB节点处连接的UE的总数)是否小于或等于第二规定值。在图1所示的通信系统100中，在对象IAB节点是IAB节点102的情况下，连接的UE的总数是3，并且在对象IAB节点是IAB节点104的情况下，连接的UE的总数是5。在本实施例中，第二规定值是4，但是可以是其他值。在连接的UE的总数小于或等于第二规定值的情况下(步骤S403中为“是”)，处理进行到步骤S404，并且在连接的UE的总数不小于或等于第二规定值的情况下(步骤S403中为“否”)，处理进行到步骤S406。

在步骤S404中，切片类型确定单元305基于所获取的状态信息或存储在存储单元202中的信息，来判断上游连接到对象IAB节点的节点(父节点)是否支持eMBB。在对象IAB节点是IAB节点102的情况下，父节点是IAB施主101，并且在对象IAB节点是IAB节点104的情况下，父节点是IAB节点102。也就是说，父节点可以是在对象IAB节点和IAB施主101之间直接连接到对象IAB节点的IAB施主101或与对象IAB节点不同的其他IAB节点。在父节点支持eMBB的情况下(步骤S404中为“是”)，处理进行到步骤S405，并且在父节点不支持eMBB的情况下(步骤S404中为“否”)，处理进行到步骤S406。

在步骤S405中，信号生成单元306将eMBB添加至NSSAI(网络切片选择辅助信息)。如上所述，NSSAI是以列表形式包括能够支持的切片类型(SST(切片服务类型))的信息。具体地，信号生成单元306将与eMBB相对应的SST值设置为NSSAI信息元素。

从步骤S406至步骤S409的处理是用于判断对象IAB节点是否支持作为切片类型的低延迟通信(在本实施例中为URLLC)的处理。在步骤S406中，切片类型确定单元305基于从对象IAB节点获取的状态信息，来判断对象IAB节点是否支持TSN(时间敏感网络)。在对象IAB节点支持TSN的情况下(步骤S406中为“是”)，处理进行到步骤S407，并且在对象IAB节点不支持TSN的情况下(步骤S406中为“否”)，处理进行到步骤S410。

在步骤S407中，切片类型确定单元305基于从对象IAB节点获取的路径信息，来判断从IAB施主101到对象IAB节点的跳数是否小于或等于第三规定值。在对象IAB节点是IAB节点102的情况下，跳数是1。在本实施例中，将在假设第三规定值为2的情况下给出以下描述。在跳数小于或等于第三规定值的情况下(步骤S407中为“是”)，处理进行到步骤S408，并且在跳数不小于或等于第三规定值的情况下(步骤S407中为“否”)，处理进行到步骤S410。在步骤S408中，切片类型确定单元305基于所获取的状态信息或存储在存储单元202中的信息，来判断父节点是否支持URLLC。尽管用于判断支持的对象彼此不同，但是步骤S408的处理与步骤S404的处理相同。在父节点支持URLLC的情况下(步骤S408中为“是”)，处理进行到步骤S409，并且在父节点不支持URLLC的情况下(步骤S408中为“否”)，处理进行到步骤S410。在步骤S409中，信号生成单元306将URLLC添加到NSSAI。具体地，信号生成单元306将与URLLC相对应的SST值设置为NSSAI信息元素。在随后的步骤S410中，信号生成单元306将与MIot相对应的SST值设置为NSSAI信息元素。

以IAB节点102、103、104和105的顺序，对所有对象IAB节点进行从步骤S400到步骤S411的处理，然后信号生成单元306针对IAB节点102至105生成包括所设置(生成)的NSSAI信息元素的BAP控制包。然后，在步骤S412中，信号传输单元301通过向IAB节点102至105传输所生成的BAP控制包来向IAB节点102至105报知NSSAI(切片类型列表)。

如上所述，IAB施主101可考虑路径信息和状态信息来确定IAB节点102至105的切片类型。也就是说，IAB施主101可以根据通信状态和拓扑将切片类型分别分配给IAB节点。

图5示出NSSAI信息元素的概念图的示例，该NSSAI信息元素示出通过图4A和图4B所示的处理所确定的IAB节点102至105的切片类型。NSSAI 501至NSSAI 504分别表示由IAB施主101确定的IAB节点102至105的NSSAI信息元素的概念图。在图5所示的示例中，与eMBB相对应的SST值被设置为“1”，与URLLC相对应的SST值被设置为“2”，并且与MIot相对应的SST值被设置为“3”。从图5可以看出，IAB节点102和103支持eMBB、URLLC和MIot，IAB节点104支持URLLC和MIot，并且IAB节点105仅支持MIot。注意，图5示出可以设置与三个切片类型相对应的SST值的示例。然而，通过添加其他SST/SST值，可以根据其他服务和目的来定义并提供切片类型。

通信系统中的操作

图6A和图6B是示出根据本实施例的通信系统100中的通信序列的图。下面描述从IAB施主101确定IAB节点103和105可以支持的切片类型并向UE 118和119报知切片类型时起直至UE 118和119连接到支持期望切片类型的IAB节点时为止所进行的操作。注意，对其他IAB节点102和104以及UE 110至117进行相同的处理，但是为了简化描述，将仅描述上述通信装置。

作为图1中所描述的通信系统100的初始状态，在F600和F601中，UE 118和119向无线电波强度最高的IAB节点105发出连接请求。在F602中，IAB节点105确认从UE 118和119传输的连接请求，并且进行IAB节点与UE 118和119之间的连接所用的处理。假定UE 119期望根据要执行的应用来接收eMBB服务提供。

在F603至F605中，IAB施主101向IAB节点103和105请求传输路径信息和状态信息，并且IAB节点103和105接收该请求。在F606中，IAB节点105向IAB施主101传输与IAB节点105有关的路径信息和状态信息。在F607中，IAB节点103以类似的方式向IAB施主101传输与IAB节点103有关的路径信息和状态信息。在F608中，IAB施主101从IAB节点103和105接收路径信息和状态信息。这里，IAB施主101可以在特定的定期定时处收集(接收)与IAB节点103和105有关的路径信息和状态信息。可替代地，当通信状态改变时，IAB节点103和105可以自发地向IAB施主101传输信息。

在F609中，IAB施主101进行图4A和图4B所示的流程图的处理，并确定IAB节点103和105所支持的切片类型。所确定的切片类型在图5中示出，并且IAB节点103支持所有切片类型(eMBB、URLLC、MIot)，并且IAB节点105仅支持MIot。

在F610和F611中，IAB施主101向IAB节点103报知用于指示针对IAB节点103所确定的切片类型的NSSAI，并且IAB节点103接收NSSAI。在F610和F612中，类似地，IAB施主101向IAB节点105报知用于指示针对IAB节点105所确定的切片类型的NSSAI，并且IAB节点105接收NSSAI。

在F613至F615中，IAB节点103将在F611中IAB施主101已经报知的NSSAI连同可以识别IAB节点103的小区ID一起通知给UE 118和119，并且UE 118和119接收该NSSAI和小区ID。在F616至F618中，IAB节点105将在F612中IAB施主101已经报知的NSSAI连同可以识别IAB节点105的小区ID一起通知给UE 118和119，并且UE 118和119接收该NSSAI和小区ID。

如上所述，UE 119期望接收eMBB服务提供。鉴于此，在F619和F620中，UE 119向支持eMBB的IAB节点103发出连接请求，IAB节点103重复连接确认响应，并且由此UE 119连接到IAB节点103。这里，在UE 119连接到IAB节点103的情况下，IAB节点103中连接的UE的总数从3改变为4。如上所述，在本实施例中，用于判断IAB节点是否支持eMBB的第二规定值(图4A中的步骤S403)为4，并且由此可以判断为IAB节点103可以维持eMBB，并且向UE 119发送确认响应。此外，在连接到IAB节点103的UE的总数增加的情况下，IAB节点103可以再次进行与将NSSAI重新分配给IAB施主101有关的查询，可以更新NSSAI，并且可以判断UE 119是否可以与IAB节点103连接。

在F622和F623中，UE 119向IAB节点105传输断开请求，并且IAB节点105返回断开确认响应，并释放与UE 119的链路。

图7是示出在根据实施例的通信系统100中由IAB施主101确定切片类型之后的网络拓扑的图。在通信系统100中，在执行图6A和图6B中所示的序列之后经由通信链路700连接到IAB节点105的UE 119与IAB节点103形成新链路701，并且连接到IAB节点103。通信链路700被断开并释放，并且UE 119能够使用eMBB切片类型进行通信。

如上所述，根据本实施例，IAB施主101确定(分配)IAB节点102至105的切片类型，并向IAB节点102至105报知NSSAI，并且由此可提供适合于UE 110至119的与切片类型有关的信息。

注意，如上所述，切片类型不限于三个类型(eMBB、URLLC、MIot)，并且当添加作为新切片类型的SST时，也可使用预定条件来应用上述切片类型确定方法。此外，当使用作为SST的选项的SD(切片微分器)时，也可以应用上述切片类型确定方法。

实施例2

在实施例1中，描述了在通信系统100开始操作时的初始状态下或者在静态通信状态下IAB施主101将NSSAI分配给IAB节点102至105的方法。在实施例2中，将描述通信系统100中的通信环境改变(例如，SNR的改变以及连接的UE的总数的改变等)的情况。注意，省略了与实施例1共有的描述。

在本实施例中，作为通信环境改变的情况，假定在通信系统100中IAB施主101和IAB节点103之间的通信状态(通信质量)劣化(例如，SNR降低)。在这种情况下，IAB节点103向IAB施主101请求重新分配NSSAI。可替代地，基于所接收到的NSSAI，IAB节点103可以判断为难以(不可能)维持被分配给IAB节点103的网络切片，并且可以向IAB施主101发送信息“SST不可维持”(用于指示不能维持网络切片的信息)。IAB施主101可以响应于接收到这样的请求/信息而更新并确定IAB节点103所支持的切片，并且相应地向IAB节点103报知所生成的NSSAI。

此外，在如上所述通信环境改变的情况下，IAB节点103可向UE 113至115和119通知用于执行eMBB的通信状态的劣化。在这种情况下，UE 113至115和119可以进一步搜索可连接且支持eMBB的其他IAB节点102、104和105，并在条件良好的情况下做出连接请求。

如上所述，根据本实施例，IAB施主101根据通信环境的变化来更新并确定(分配)IAB节点可支持的网络切片类型，并向IAB节点报知NSSAI。可替代地，IAB施主根据通信环境的变化，向UE 110至119通知用于执行预定网络切片的通信状态的劣化。结果，IAB节点可以向UE 110至119提供与适当的切片类型有关的信息。

其他实施例

通过经由网络或存储介质向系统或设备供给用于实现上述实施例的一个或多于一个功能的程序并使系统或设备的计算机中的一个或多于一个处理器读出并执行该程序的处理，可以实现本发明。本发明也可以由用于实现一个或多于一个功能的电路(例如，ASIC)来实现。

本发明不限于上述实施例，并且可在本发明的精神和范围内进行各种变更和修改。因此，为了报知公众本发明的范围，提出了所附权利要求书。

本申请要求2021年4月26日提交的日本专利申请2021-074410的优先权，该申请通过引用并入本文。

附图标记列表

100 通信系统

101 IAB施主

102至105 IAB节点

110至119 UE。