JP2022150683A - 検証システムおよび検証装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】無線基地局内に実装される信号処理部および無線部を精度良く検証する。【解決手段】検証装置は、無線基地局の信号処理部を検証するために、接続処理部、取得部、およびシミュレータを備える。接続処理部は、信号処理部との間で接続手順を実行する。取得部は、擬似信号処理部と無線基地局の無線部との間の接続手順の実行結果を表すシーケンスログを取得する。シミュレータは、取得部が取得したシーケンスログに基づいて信号処理部との間で接続手順を実行するように接続処理部を制御する。【選択図】図5
Description
本発明は、無線基地局の機能を検証するシステムおよび装置に係わる。
O-RAN(Open-Radio Access Network)アライアンスにおいて基地局のアーキテクチャが検討されている。例えば、フロントホール仕様においては、基地局の機能は、O-DU(O-RAN Distributed Unit)およびO-RU(O-RAN Radio Unit)に分離されている。O-DUは、基地局内で信号を処理する機能を提供する。また、O-RUは、無線トランシーバを備え、無線信号を送信する機能および無線信号を受信する機能を提供する。したがって、O-DUは、基地局内で信号を処理する信号処理部の一例である。また、O-RUは、無線信号を送信および受信する無線部の一例である。
図1は、O-DUとO-RUとの接続を検証する方法の一例を示す。O-DUとO-RUを接続する場合、まず、O-DUおよびO-RUの動作が個々に検証される。即ち、図1(a)に示すように、O-DU101にRUシミュレータ202が接続される。RUシミュレータ202は、O-RUと同じ動作を行うように設計されている。これにより、O-DU101が正常に動作するか否かが検証される。また、図1(b)に示すように、O-RU102にDUシミュレータ201が接続される。DUシミュレータ201は、O-DUと同じ動作を行うように設計されている。これにより、O-RU102が正常に動作するか否かが検証される。そして、O-DU101およびO-RU102がそれぞれ正常に動作する場合、O-DU101とO-RU102とが接続された状態で動作が検証される。
なお、特許文献1は、O-RANアライアンスで検討されている5G-gNB(第5世代の基地局)について開示している。
図1に示すシミュレータ(201、202)は、O-RANの仕様に準拠するように設計されているが、O-DUまたはO-RUの動作を完全に再現することは困難である。例えば、シミュレータによるメッセージの応答タイミングまたはパラメータの値は、実際のO-DUまたはO-RUと異なることがある。このため、シミュレータを用いたテストによりO-DUおよびO-RUの動作がそれぞれ正常であっても、実際にO-DUとO-RUを接続したときに問題が発生することがある。
また、上述した基地局のアーキテクチャはオープン化されているので、O-DUおよびO-RUが異なるベンダにより提供されことがある。そして、O-DUおよびO-RUが異なるベンダにより提供される場合、一方の機器のベンダは、他方の機器の設計書を入手できないことが多いので、詳細な動作を把握できず、問題が発生しやすい。加えて、各ベンダが異なる国で機器を開発しているケースでは、検証環境を構築するために要する時間が長くなり、問題の把握が遅れるおそれもある。
本発明の1つの側面に係わる目的は、無線基地局内に実装される信号処理部および無線部を精度良く検証する構成を提供することである。
本発明の1つの態様に係わる検証システムは、無線基地局の信号処理部と無線基地局の無線部との間の接続を検証する。この検証システムは、前記信号処理部に接続する擬似無線部と、前記無線部に接続する擬似信号処理部と、を備える。前記擬似無線部は、前記信号処理部との間で接続手順を実行する第1の接続処理部と、前記擬似信号処理部と前記無線部との間の接続手順の実行結果を表す第1のシーケンスログを取得する第1の取得部と、前記第1のシーケンスログに基づいて前記信号処理部との間で接続手順を実行するように前記第1の接続処理部を制御する第1のシミュレータと、を備える。前記擬似信号処理部は、前記無線部との間で接続手順を実行する第2の接続処理部と、前記擬似無線部と前記信号処理部との間の接続手順の実行結果を表す第2のシーケンスログを取得する第2の取得部と、前記第2のシーケンスログに基づいて前記無線部との間で接続手順を実行するように前記第2の接続処理部を制御する第2のシミュレータと、を備える。
上述の態様によれば、無線基地局内に実装される信号処理部および無線部を精度良く検証できる。
図2は、基地局装置のアーキテクチャの一例を示す。なお、図2に示すアーキテクチャは、O-RANアライアンスで定義されている。
O-RANアライアンスで定義されている基地局は、RIC(Near-Real time RAN Intelligence Controller)、O-CU-CP(O-RAN Central Unit Control Plane)、O-CU-UP(O-RAN Central Unit User Plane)、O-DU(O-RAN Distributed Unit)、およびO-RU(O-RAN Radio Unit)を備える。そして、本発明の実施形態に係わる検証システムは、O-DUとO-RUとの接続を検証する。なお、O-RANアライアンスのワーキンググループ4(WG4)において、O-DUとO-RUとの間のオープンフロントホールインタフェースについて検討されている。
図3は、O-DUとO-RUとの間のフロントホールの一例を示す。なお、図3に示すフロントホールの機能は、O-RANアライアンスのワーキンググループ4で規定されている。
O-DUとO-RUとの間の通信は、C(Control)プレーン、U(User)プレーン、S(Synchronization)プレーン、およびM(Management)プレーンを利用して実現される。Cプレーンは制御信号を伝送する。Uプレーンはユーザデータを伝送する。Sプレーンは同期信号を伝送する。Mプレーンは管理信号を伝送する。ここで、Mプレーンは、O-RUがO-DUにより管理されるHierarchical model、又は、O-RUがO-DUおよびネットワーク管理システム(NMS)により管理されるHybrid modelにより実現される。本発明の実施形態に係わる検証システムは、Hierarchical modelにおけるMプレーンの接続に適用される。
なお、Mプレーンでは、NETCONF(Network Configuration protocol)の信号をEthernet(登録商標)/TCP/IP/SSH(Secure Shell)で伝送するプロトコルスタックがサポートされている。NETCONFは、IETF(Internet Engineering Task Force)においてRFC6241として規定されており、ネットワーク機器を管理するために使用される。
図4は、O-RUの起動時/再起動時にMプレーン接続を確立するスタートアップ手順の一例を示す。例えば、S1において、IPアドレス等の情報がDHCPでネットワークに割り当てられる。S2において、O-DUとO-RUとの間でTCPセッションが確立される。S3において、SSHセキュアコネクションが確立される。なお、このスタートアップ手順では、O-DUがNETCONFクライアントとして動作し、O-RUがNETCONFサーバとして動作する。また、この手順は、Start-up Installationと呼ばれることがある。そして、スターとアップ手順が完了した後、O-RUは、無線信号を送信および受信できる。
図5は、本発明の実施形態に係わる基地局検証システムの一例を示す。なお、信号処理部20は、図2または図3に示すO-DU(O-RAN Distributed Unit)に相当する。また、無線部10は、図2または図3に示すO-RU(O-RAN Radio Unit)に相当する。信号処理部20および無線部10は、同じベンダにより製造されてもよいし、異なるベンダにより製造されてもよい。
信号処理部20および無線部10は、無線基地局に実装される前に、個々の動作の検証が行われていることが好ましい。ところが、例えば、信号処理部20および無線部10が異なるベンダにより製造されるときは、信号処理部20および無線部10を互いに接続した状態で動作を確認することが難しい場合がある。そこで、本発明の実施形態に係わる検証システム1は、信号処理部20および無線部10を互いに接続しない状態で、信号処理部20および無線部10の動作を検証する。
検証システム1は、図5に示すように、擬似無線部10Pおよび擬似信号処理部20Pを備える。擬似無線部10Pは、無線部10と実質的に同じ動作を行うように設計された擬似的な通信機器(または、無線部シミュレータ)である。よって、以下の記載では、擬似無線部10Pを「P-RU(Pseudo-Radio Unit)」と呼ぶことがある。また、擬似信号処理部20Pは、信号処理部20と実質的に同じ動作を行うように設計された擬似的な通信機器(または、信号処理部シミュレータ)である。よって、以下の記載では、擬似信号処理部20Pを「P-DU(Pseudo-Distributed Unit)」と呼ぶことがある。
ここで、信号処理部20および無線部10は、無線基地局内に実装されたときに、Mプレーンにおいてスタートアップ手順を実行する。例えば、図4に示すスタートアップ手順が実行される。そして、スタートアップ手順が完了すると、無線基地局は、無線信号の送信および受信を開始する。よって、検証システム1は、擬似無線部10Pおよび擬似信号処理部20Pを利用してスタートアップ手順を実行する。具体的には、擬似無線部10Pは、信号処理部20との間でスタートアップ手順を実行する。また、擬似信号処理部20Pは、無線部10との間でスタートアップ手順を実行する。なお、擬似無線部10Pと信号処理部20との間、及び、擬似信号処理部20Pと無線部10との間は、それぞれeCPRI(登録商標)で接続される。
擬似無線部10Pは、信号処理部20との間でスタートアップ手順を行う。そして、擬似無線部10Pは、スタートアップ手順の実行結果を表すシーケンスログを生成する。
図6は、シーケンスログの一例を示す。シーケンスログは、予め決められたフォーマットで生成される。この実施例では、シーケンスログは、図6(a)に示すように「時刻」および「Ethernetデータ」から構成される。「時刻」は、メッセージが送信または受信された時刻を表す。「Ethernetデータ」は、送信または受信されたメッセージを表す。例えば、図6(b)に示す例では、11時12分13.000秒にDHCPディスカバーが送信され、11時12分13.010秒にDHCPオファーが送信され、11時12分13.044秒にDHCPリクエストが送信されている。
擬似無線部10Pは、生成したシーケンスログを擬似信号処理部20Pに送信する。この場合、シーケンスログは、例えば、インターネットを介して擬似無線部10Pから擬似信号処理部20Pに伝送される。そして、擬似信号処理部20Pは、擬似無線部10Pにより生成されたシーケンスログを受信する。或いは、擬似無線部10Pは、生成したシーケンスログをサーバ70に保存してもよい。この場合、擬似信号処理部20Pは、擬似無線部10Pにより生成されたシーケンスログをサーバ70から取得する。
擬似信号処理部20Pは、無線部10との間でスタートアップ手順を実行する。このとき、擬似信号処理部20Pは、擬似無線部10Pにより生成されたシーケンスログに基づいてスタートアップ手順を実行する。そして、この手順が正常に実行されるか否かが判定される。例えば、スタートアップ手順が正常に完了すれば、無線部10が正常であると判定される。一方、スタートアップ手順が正常に完了しなければ、無線部10が正常でないと判定される。
ここで、擬似無線部10Pにより生成されるシーケンスログは、擬似無線部10Pと信号処理部20との間で実際に行われたスタートアップ手順の実行結果を表す。よって、擬似信号処理部20Pが擬似無線部10Pにより生成されたシーケンスログに基づいてスタートアップ手順を実行すれば、擬似信号処理部20Pの動作は、信号処理部20の動作と同じ又はほぼ同じになる、すなわち、擬似信号処理部20Pは、信号処理部20の動作を精度よく擬似できる。したがって、信号処理部20と無線部10とを直接的に接続しなくても、擬似信号処理部20Pを用いて無線部10の動作を精度良く検証できる。
同様に、擬似信号処理部20Pは、無線部10との間でスタートアップ手順を実行し、その実行結果を表すシーケンスログを生成する。また、擬似無線部10Pは、擬似信号処理部20Pにより生成されたシーケンスログに基づいてスタートアップ手順を実行する。そして、この手順が正常に実行されるか否かが判定される。
ここで、擬似信号処理部20Pにより生成されるシーケンスログは、擬似信号処理部20Pと無線部10との間で実際に行われたスタートアップ手順の実行結果を表す。よって、擬似無線部10Pが擬似信号処理部20Pにより生成されたシーケンスログに基づいてスタートアップ手順を実行すれば、擬似無線部10Pの動作は、無線部10の動作と同じ又はほぼ同じになる、すなわち、擬似無線部10Pは、無線部10の動作を精度よく擬似できる。したがって、信号処理部20と無線部10とを直接的に接続しなくても、擬似無線部10Pを用いて信号処理部20の動作を精度良く検証できる。
図7は、擬似無線部(P-RU)10Pの一例を示す。擬似無線部10Pは、フロントホールインタフェース11、外部インタフェース12、処理部13、およびメモリ14を備える。なお、擬似無線部10Pは、図7に示していない他の回路または要素を備えてもよい。
フロントホールインタフェース11は、擬似無線部10Pと信号処理部(O-DU)20との間のインタフェースを提供する。フロントホールインタフェース11は、例えば、eCPRIにより実現される。外部インタフェース12は、擬似無線部10Pとネットワークとの間のインタフェースを提供する。
処理部13は、Mプレーン処理部13a、ログ生成部13b、ログ入出力処理部13c、ログ解析部13d、O-RUシミュレータ13e、検証部13fを備える。なお、処理部13は、図7に示していない他の機能を備えてもよい。
Mプレーン処理部13aは、Mプレーン信号を処理する。すなわち、Mプレーン処理部13aは、信号処理部20に送信するMプレーン信号を生成し、また、信号処理部20から受信するMプレーン信号を処理する。一例としては、Mプレーン処理部13aは、信号処理部20と連携して図4に示すスタートアップ手順を実行することができる。ログ生成部13bは、Mプレーン処理部13aと信号処理部20との間の信号処理を表すシーケンスログを生成する。
ログ入出力処理部13cは、ログ生成部13bにより生成されたシーケンスログを指定された宛先に送信する。例えば、シーケンスログは、擬似信号処理部20Pまたはサーバ70に送信される。また、ログ入出力処理部13cは、擬似信号処理部20Pにより生成されたシーケンスログを、インターネットを介して受信する。或いは、ログ入出力処理部13cは、擬似信号処理部20Pにより生成されたシーケンスログをサーバ70から取得することもできる。
ログ解析部13dは、擬似信号処理部20Pにより生成されたシーケンスログを解析する。例えば、ログ解析部13dは、擬似信号処理部20Pが送信または受信したメッセージの種別を検出すると共に、擬似信号処理部20Pがメッセージを送信または受信した時刻を検出する。
O-RUシミュレータ13eは、ログ解析部13dによる解析結果に基づいてMプレーン処理部13aを制御する。具体的には、O-RUシミュレータ13eは、Mプレーン処理部13aが擬似信号処理部20Pにより生成されたシーケンスログに基づいて動作するように、Mプレーン処理部13aを制御する。これにより、Mプレーン処理部13aは、無線部(O-RU)10の操作を精度よく擬似できる。
検証部13fは、Mプレーン処理部13aによる実行結果に基づいて信号処理部20の動作を検証する。具体的には、Mプレーン処理部13aが擬似信号処理部20Pにより生成されたシーケンスログに基づいて動作したときの実行結果に基づいて、信号処理部20の動作が検証される。なお、擬似無線部10Pは、検証部13fを備えなくてもよい。すなわち、信号処理部20の動作の検証は、任意の情報処理装置がMプレーン処理部13aの実行結果を取得して行ってもよい。
処理部13は、例えば、CPU等のプロセッサにより実現される。この場合、プロセッサがソフトウェアプログラムを実行することでMプレーン処理部13a、ログ生成部13b、ログ入出力処理部13c、ログ解析部13d、O-RUシミュレータ13e、および検証部13fの機能が提供される。ただし、処理部13は、ハードウェア回路で実現してもよい。
メモリ14は、処理部13により実行されるプログラムを保存する。また、メモリ14は、処理部13により生成されるデータを保存する。例えば、シーケンスログは、一時的にメモリ14に保存される。
図8は、擬似信号処理部(P-DU)20Pの一例を示す。擬似信号処理部20Pは、フロントホールインタフェース21、外部インタフェース22、処理部23、メモリ24を備える。なお、擬似信号処理部20Pは、図8に示していない他の回路または要素を備えてもよい。
擬似信号処理部20Pの構成は、図7に示す擬似無線部10Pとほぼ同じである。ただし、擬似無線部10Pは信号処理部(O-DU)20に接続するが、擬似信号処理部20Pは無線部(O-RU)10に接続する。
フロントホールインタフェース21は、擬似信号処理部20Pと無線部10との間のインタフェースを提供する。フロントホールインタフェース21は、フロントホールインタフェース11と同様に、例えば、eCPRIにより実現される。外部インタフェース22は、擬似信号処理部20Pとネットワークとの間のインタフェースを提供する。
処理部23は、Mプレーン処理部23a、ログ生成部23b、ログ入出力処理部23c、ログ解析部23d、O-DUシミュレータ23e、検証部23fを備える。なお、処理部23は、図8に示していない他の機能を備えてもよい。
Mプレーン処理部23aは、Mプレーン信号を処理する。すなわち、無線部10に送信するMプレーン信号を生成し、また、無線部10から受信するMプレーン信号を処理する。一例としては、Mプレーン処理部23aは、無線部10と連携して図4に示すスタートアップ手順を実行することができる。ログ生成部23bは、Mプレーン処理部23aと無線部10との間の信号処理を表すシーケンスログを生成する。
ログ入出力処理部23cは、ログ生成部23bにより生成されたシーケンスログを指定された宛先に送信する。例えば、シーケンスログは、擬似無線部10Pまたはサーバ70に送信される。また、ログ入出力処理部23cは、擬似無線部10Pにより生成されたシーケンスログを、インターネットを介して受信する。或いは、ログ入出力処理部23cは、擬似無線部10Pにより生成されたシーケンスログをサーバ70から取得することもできる。
ログ解析部23dは、擬似無線部10Pにより生成されたシーケンスログを解析する。たとえば、ログ解析部23dは、擬似無線部10Pが送信または受信したメッセージの種別を検出すると共に、擬似無線部10Pがメッセージを送信または受信した時刻を検出する。
O-DUシミュレータ23eは、ログ解析部23dによる解析結果に基づいてMプレーン処理部23aを制御する。具体的には、O-DUシミュレータ23eは、Mプレーン処理部23aが擬似無線部10Pにより生成されたシーケンスログに基づいて動作するように、Mプレーン処理部23aを制御する。これにより、Mプレーン処理部23aは、信号処理部(O-DU)20の操作を擬似することができる。
検証部23fは、Mプレーン処理部23aによる実行結果に基づいて無線部10の動作を検証する。具体的には、Mプレーン処理部23aが擬似無線部10Pにより生成されたシーケンスログに基づいて動作したときの実行結果に基づいて、無線部10の動作が検証される。なお、擬似信号処理部20Pは、検証部23fを備えなくてもよい。すなわち、無線部10の動作の検証は、任意の情報処理装置がMプレーン処理部23aの実行結果を取得して行ってもよい。
処理部23は、例えば、CPU等のプロセッサにより実現される。この場合、プロセッサがソフトウェアプログラムを実行することでMプレーン処理部23a、ログ生成部23b、ログ入出力処理部23c、ログ解析部23d、O-DUシミュレータ23e、および検証部23fの機能が提供される。ただし、処理部23は、ハードウェア回路で実現してもよい。
メモリ24は、処理部23により実行されるプログラムを保存する。また、メモリ24は、処理部23により生成されるデータを保存する。例えば、シーケンスログは、一時的にメモリ24に保存される。
図9は、信号処理部(O-DU)20の動作を検証する方法の一例を示す。信号処理部20の動作を検証するときは、信号処理部20に擬似無線部(P-RU)10Pが接続される。ただし、擬似無線部10Pの擬似精度を高めるために、まず、図9(a)に示すように、擬似信号処理部(P-DU)20Pと無線部(O-RU)10との間でMプレーンの接続手順(例えば、図4に示すスタートアップ手順)が実行される。そして、擬似信号処理部20Pによりシーケンスログが生成される。以下の記載では、擬似信号処理部20Pにより生成されるシーケンスログを「P-DUログ」と呼ぶことがある。
この実施例では、無線部10は、時刻11:12:13.000にDHCPディスカバーを送信する。擬似信号処理部20Pは、DHCPディスカバーに応じて、時刻11:12:13.010にDHCPオファーを送信する。無線部10は、DHCPオファーに応じて、時刻11:12:13.044にDHCPリクエストを送信する。擬似信号処理部20Pは、DHCPリクエストに応じて、時刻11:12:13.110にDHCP_ACKを送信する。無線部10は、DHCP_ACKに応じて、時刻11:12:13.123にDHCP_REQを送信する。以下の手順は省略する。この場合、図9(b)に示すP-DUログが生成される。
擬似無線部10Pは、擬似信号処理部20Pにより生成されたP-DUログを取得する。そうすると、ログ解析部13dはP-DUログを解析する。すなわち、ログ解析部13dは、P-DUログから、無線部10が送信したメッセージを抽出する。この実施例では、DHCPディスカバー、DHCPリクエスト、DHCP_REQが抽出される。また、ログ解析部13dは、P-DUログにおいて、無線部10の応答時間を計算する。具体的には、無線部10がメッセージを受信した時刻と無線部10が対応するメッセージを送信した時刻との差分が計算される。この実施例では、無線部10がDHCPオファーを受信した時刻と無線部10がDHCPリクエストを送信した時刻との差分「34ミリ秒」が算出される。また、無線部10がDHCP_ACKを受信した時刻と無線部10がDHCP_REQを送信した時刻との差分「13ミリ秒」が算出される。
O-RUシミュレータ13eは、ログ解析部13dによる解析結果に基づいてMプレーン処理部13aを制御する。すなわち、O-RUシミュレータ13eは、無線部10が実際に実行したMプレーン接続手順が再現されるように、Mプレーン処理部13aを制御する。この実施例では、Mプレーン処理部13aは、O-RUシミュレータ13eからの指示に応じて、下記の動作を行う。
(1)Mプレーン処理部13aは、信号処理部20にDHCPディスカバーを送信する。
(2)Mプレーン処理部13aは、信号処理部20からDHCPオファーを受信したときから34ミリ秒後に、信号処理部20にDHCPリクエストを送信する。
(3)Mプレーン処理部13aは、信号処理部20からDHCP_ACKを受信したときから13ミリ秒後に、信号処理部20にDHCP_REQを送信する。
(1)Mプレーン処理部13aは、信号処理部20にDHCPディスカバーを送信する。
(2)Mプレーン処理部13aは、信号処理部20からDHCPオファーを受信したときから34ミリ秒後に、信号処理部20にDHCPリクエストを送信する。
(3)Mプレーン処理部13aは、信号処理部20からDHCP_ACKを受信したときから13ミリ秒後に、信号処理部20にDHCP_REQを送信する。
なお、図9においては、図4に示すステップS1の一部のみが示されているが、実際には、図4に示す全てのスタートアップ手順を実行することが好ましい。そして、検証部13fは、スタートアップ手順が正常に完了したか否かに基づいて信号処理部20の動作を検証する。例えば、スタートアップ手順が正常に完了したときは、検証部13fは、信号処理部20が正常であると判定する。或いは、擬似無線部10Pが検証部13fを備えないときは、信号処理部20の動作を検証する作業者が、スタートアップ手順が正常に完了したか否かを判定してもよい。
図10は、無線部(O-RU)10の動作を検証する方法の一例を示す。無線部10の動作を検証する方法は、図9を参照した説明した信号処理部20の動作を検証する方法とほぼ同じである。すなわち、無線部10の動作を検証するときは、無線部10に擬似信号処理部(P-DU)20Pが接続される。ただし、擬似信号処理部20Pの擬似精度を高めるために、まず、図10(a)に示すように、擬似無線部(P-RU)10Pと信号処理部(O-DU)20との間でMプレーンの接続手順(例えば、図4に示すスタートアップ手順)が実行される。そして、擬似無線部10Pによりシーケンスログが生成される。以下の記載では、擬似無線部10Pにより生成されるシーケンスログを「P-RUログ」と呼ぶことがある。
この例では、擬似無線部10Pは、時刻11:12:34.000にDHCPディスカバーを送信する。信号処理部20は、DHCPディスカバーに応じて、時刻11:12:34.009にDHCPオファーを送信する。擬似無線部10Pは、DHCPオファーに応じて、時刻11:12:34.046にDHCPリクエストを送信する。信号処理部20は、DHCPリクエストに応じて、時刻11:12:34.098にDHCP_ACKを送信する。擬似無線部10Pは、DHCP_ACKに応じて、時刻11:12:34.111にDHCP_REQを送信する。以下の手順は省略する。この場合、図10(b)に示すP-RUログが生成される。
擬似信号処理部20Pは、擬似無線部10Pにより生成されたP-RUログを取得する。そうすると、ログ解析部23dはP-RUログを解析する。すなわち、ログ解析部23dは、P-RUログから、信号処理部20が送信したメッセージを抽出する。この実施例では、DHCPオファーおよびDHCP_ACKが抽出される。また、ログ解析部23dは、P-RUログにおいて、信号処理部20の応答時間を計算する。具体的には、信号処理部20がメッセージを受信した時刻と信号処理部20が対応するメッセージを送信した時刻との差分が計算される。この実施例では、信号処理部20がDHCPディスカバーを受信した時刻と信号処理部20がDHCPオファーを送信した時刻との差分「9ミリ秒」が算出される。また、信号処理部20がDHCPリクエストを受信した時刻と信号処理部20がDHCP_ACKを送信した時刻との差分「52ミリ秒」が算出される。
O-DUシミュレータ23eは、ログ解析部23dによる解析結果に基づいてMプレーン処理部23aを制御する。すなわち、O-DUシミュレータ23eは、信号処理部20が実際に実行したMプレーン接続手順が再現されるように、Mプレーン処理部23aを制御する。この実施例では、Mプレーン処理部23aは、O-DUシミュレータ23eからの指示に応じて、下記の動作を行う。
(1)Mプレーン処理部23aは、無線部10からDHCPディスカバーを受信したときから9ミリ秒後に、無線部10にDHCPオファーを送信する。
(2)Mプレーン処理部23aは、無線部10からDHCPリクエストを受信したときから52ミリ秒後に、無線部10にDHCP_ACKを送信する。
(1)Mプレーン処理部23aは、無線部10からDHCPディスカバーを受信したときから9ミリ秒後に、無線部10にDHCPオファーを送信する。
(2)Mプレーン処理部23aは、無線部10からDHCPリクエストを受信したときから52ミリ秒後に、無線部10にDHCP_ACKを送信する。
なお、図10においては、図4に示すステップS1の一部のみが示されているが、実際には、図4に示す全てのスタートアップ手順を実行することが好ましい。そして、検証部33fは、スタートアップ手順が正常に完了したか否かに基づいて無線部10の動作を検証する。例えば、スタートアップ手順が正常に完了したときは、検証部23fは、無線部10が正常であると判定する。或いは、擬似信号処理部20Pが検証部23fを備えないときは、無線部10の動作を検証する作業者が、スタートアップ手順が正常に完了したか否かを判定してもよい。
図11は、検証システム1の動作の一例を示す。この実施例では、擬似無線部(P-RU)10Pおよび擬似信号処理部(P-DU)20Pは、図4に示すスタートアップ手順を実行することで信号処理部(O-DU)20および無線部(O-RU)10の動作を検証する。
S10において、擬似無線部10Pおよび擬似信号処理部20Pは、図4に示すスタートアップ手順のS1(Transport Layer Initialization)を実行する。すなわち、擬似無線部10Pは、信号処理部20と連携してS1の処理を実行する。また、擬似信号処理部20Pは、無線部10と連携してS1の処理を実行する。
図12は、図11に示すS10の実施例を示す。この実施例では、最初に、図11および図12(a)に示すように、擬似信号処理部20Pおよび無線部10がS1の処理を実行する。このとき、以下の動作が行われるものとする。
(1)無線部10は、DHCPディスカバーを送信する。
(2)擬似信号処理部20Pは、DHCPディスカバーを受信したときから15ミリ秒後にDHCPオファーを送信する。
(3)無線部10は、DHCPオファーを受信したときから34ミリ秒後にDHCPリクエストを送信する。
(4)擬似信号処理部20Pは、DHCPリクエストを受信したときから56ミリ秒後にDHCP_ACKを送信する。
(5)無線部10は、DHCP_ACKを受信したときから13ミリ秒後にDHCP_RECを送信する。
このとき、擬似信号処理部20Pは、図12(a)に示すP-DUログを生成する。
(1)無線部10は、DHCPディスカバーを送信する。
(2)擬似信号処理部20Pは、DHCPディスカバーを受信したときから15ミリ秒後にDHCPオファーを送信する。
(3)無線部10は、DHCPオファーを受信したときから34ミリ秒後にDHCPリクエストを送信する。
(4)擬似信号処理部20Pは、DHCPリクエストを受信したときから56ミリ秒後にDHCP_ACKを送信する。
(5)無線部10は、DHCP_ACKを受信したときから13ミリ秒後にDHCP_RECを送信する。
このとき、擬似信号処理部20Pは、図12(a)に示すP-DUログを生成する。
擬似無線部10Pは、このP-DUログを取得する。そして、擬似無線部10Pは、取得したP-DUログを解析することにより、無線部10により実際に行われた動作を表すRU動作情報を生成する。具体的には、以下のRU動作情報が生成される。
(1)無線部は、DHCPオファーを受信したときから34ミリ秒後にDHCPリクエストを送信する。
(2)無線部は、DHCP_ACKを受信したときから13ミリ秒後にDHCP_RECを送信する。
(1)無線部は、DHCPオファーを受信したときから34ミリ秒後にDHCPリクエストを送信する。
(2)無線部は、DHCP_ACKを受信したときから13ミリ秒後にDHCP_RECを送信する。
そして、擬似無線部10Pは、このRU動作情報に従って動作する。すなわち、擬似無線部10Pは、図12(b)に示すタイミングでメッセージを送信する。この結果、以下の動作が行われるものとする。
(1)擬似無線部10Pは、DHCPディスカバーを送信する。
(2)信号処理部20は、DHCPディスカバーを受信したときから9ミリ秒後にDHCPオファーを送信する。
(3)擬似無線部10Pは、DHCPオファーを受信したときから34ミリ秒後にDHCPリクエストを送信する。
(4)信号処理部20は、DHCPリクエストを受信したときから52ミリ秒後にDHCP_ACKを送信する。
(5)擬似無線部10Pは、DHCP_ACKを受信したときから13ミリ秒後にDHCP_RECを送信する。
このとき、擬似無線部10Pは、図12(b)に示すP-RUログを生成する。
(1)擬似無線部10Pは、DHCPディスカバーを送信する。
(2)信号処理部20は、DHCPディスカバーを受信したときから9ミリ秒後にDHCPオファーを送信する。
(3)擬似無線部10Pは、DHCPオファーを受信したときから34ミリ秒後にDHCPリクエストを送信する。
(4)信号処理部20は、DHCPリクエストを受信したときから52ミリ秒後にDHCP_ACKを送信する。
(5)擬似無線部10Pは、DHCP_ACKを受信したときから13ミリ秒後にDHCP_RECを送信する。
このとき、擬似無線部10Pは、図12(b)に示すP-RUログを生成する。
擬似信号処理部20Pは、このP-RUログを取得する。そして、擬似信号処理部20Pは、取得したP-RUログを解析することにより、信号処理部20により実際に行われた動作を表すDU動作情報を生成する。具体的には、以下のDU動作情報が生成される。
(1)信号処理部は、DHCPディスカバーを受信したときから9ミリ秒後にDHCPオファーを送信する。
(2)信号処理部は、DHCPリクエストを受信したときから52ミリ秒後にDHCP_ACKを送信する。
(1)信号処理部は、DHCPディスカバーを受信したときから9ミリ秒後にDHCPオファーを送信する。
(2)信号処理部は、DHCPリクエストを受信したときから52ミリ秒後にDHCP_ACKを送信する。
そして、擬似信号処理部20Pは、このDU動作情報に従って動作する。すなわち、擬似信号処理部20Pは、図12(c)に示すタイミングでメッセージを送信する。この結果、以下の動作が行われるものとする。
(1)無線部10は、DHCPディスカバーを送信する。
(2)擬似信号処理部20Pは、DHCPディスカバーを受信したときから9ミリ秒後にDHCPオファーを送信する。
(3)無線部10は、DHCPオファーを受信したときから34ミリ秒後にDHCPリクエストを送信する。
(4)擬似信号処理部20Pは、DHCPリクエストを受信したときから52ミリ秒後にDHCP_ACKを送信する。
(5)無線部10は、DHCP_ACKを受信したときから13ミリ秒後にDHCP_RECを送信する。
(1)無線部10は、DHCPディスカバーを送信する。
(2)擬似信号処理部20Pは、DHCPディスカバーを受信したときから9ミリ秒後にDHCPオファーを送信する。
(3)無線部10は、DHCPオファーを受信したときから34ミリ秒後にDHCPリクエストを送信する。
(4)擬似信号処理部20Pは、DHCPリクエストを受信したときから52ミリ秒後にDHCP_ACKを送信する。
(5)無線部10は、DHCP_ACKを受信したときから13ミリ秒後にDHCP_RECを送信する。
続いて、擬似信号処理部20Pは、無線部10の動作を検証する。具体的には、擬似信号処理部20Pは、新たに検出した無線部10の応答時間と、前回の手順で検出した無線部10の応答時間とを比較する。そして、これらの応答時間が互いに一致または近似するときは、擬似無線部10Pが精度よく無線部10を擬似しており、且つ、擬似信号処理部20Pが精度よく信号処理部20を擬似していると判定される。図12に示す例では、以下のようにして判定が行われる。即ち、図12(a)に示す手順では、無線部10がDHCPオファーを受信したときからDHCPリクエストを送信するまでに応答時間は「34ミリ秒」であり、無線部10がDHCP_ACKを受信したときからDHCP_REQを送信するまでに応答時間は「13ミリ秒」である。また、図12(c)に示す手順においても、無線部10がDHCPオファーを受信したときからDHCPリクエストを送信するまでに応答時間は「34ミリ秒」であり、無線部10がDHCP_ACKを受信したときからDHCP_REQを送信するまでに応答時間は「13ミリ秒」である。したがって、このケースでは、擬似無線部10Pが精度よく無線部10を擬似しており、且つ、擬似信号処理部20Pが精度よく信号処理部20を擬似していると判定される。
なお、図12(a)に示す段階では、擬似信号処理部20Pは、信号処理部20の動作を正確に擬似していないかも知れない。ところが、擬似無線部10Pおよび擬似信号処理部20Pは、シーケンスログを交換し、対応するシーケンスログに基づいてスタートアップ手順を実行する。したがって、図12(c)に示す段階では、擬似無線部10Pは無線部10の動作を精度よく擬似し、擬似信号処理部20Pは信号処理部20の動作を精度よく擬似していると考えられる。
新たに検出される応答時間と前回の手順で検出された応答時間との差分が所定の閾値より大きいときは、擬似無線部10Pおよび擬似信号処理部20Pは、図11に示すS10の処理を継続する。すなわち、擬似無線部10Pと擬似信号処理部20Pとの間でシーケンスログが交換され、擬似無線部10Pおよび擬似信号処理部20Pは、それぞれ対応するシーケンスログに基づいてスタートアップ手順を実行する。そして、応答時間の差分が閾値よりも小さくなったときは、擬似精度が十分に高くなったと判定される。
S1の動作に対して擬似精度が十分に高くなったときは、擬似無線部10Pおよび擬似信号処理部20Pは、図11に示すS20を実行する。ここで、S20は、図4に示すスタートアップ手順のS1~S2に相当する。そして、擬似無線部10Pおよび擬似信号処理部20Pは、S10と同様に、擬似精度が高くなるようにメッセージの送信タイミングを調整する。
S1~S2の動作に対して擬似精度が十分に高くなったときは、擬似無線部10Pおよび擬似信号処理部20Pは、図11に示すS30を実行する。ここで、S30は、図4に示すスタートアップ手順のS1~S3に相当する。そして、擬似無線部10Pおよび擬似信号処理部20Pは、S10またはS20と同様に、擬似精度が高くなるようにメッセージの送信タイミングを調整する。
以下、同様に、擬似無線部10Pおよび擬似信号処理部20Pは、実行すべき手順の量を徐々に増やしながら、擬似精度が高くなるようにメッセージの送信タイミングを調整する。この結果、図4に示すスタートアップ手順全体に対して擬似無線部10Pおよび擬似信号処理部20Pが調整される。即ち、図4に示すスタートアップ手順全体に対して、擬似無線部10Pは、無線部10を精度よく擬似できる状態に調整され、擬似信号処理部20Pは、信号処理部20を精度よく擬似できる状態に調整される。換言すれば、擬似無線部10Pは無線部10の動作を精度よく再現でき、擬似信号処理部20Pは信号処理部20の動作を精度よく再現できる。したがって、信号処理部20と無線部10とを直接的に接続しなくても、擬似無線部10Pは信号処理部20の動作を精度よく検証でき、擬似信号処理部20Pは無線部10の動作を精度よく検証できる。
なお、上述の実施例では、擬似信号処理部20Pがマスタ装置として動作し、擬似信号処理部20Pと無線部10との間のシーケンスが先に実行されるが、本発明はこの構成に限定されるものではない。すなわち、擬似無線部10Pがマスタ装置として動作し、擬似無線部10Pと信号処理部20との間のシーケンスが先に実行されるようにしてもよい。
また、擬似無線部10Pおよび/または擬似信号処理部20Pは、信号処理部20および/または無線部10の動作を検証しなくてもよい。例えば、擬似無線部10Pおよび擬似信号処理部20Pは、図11に示す方法でスタートアップ手順を実行する。そして、スタートアップ手順が最後まで実行された否かに応じて、試験者が信号処理部20または無線部10を検証してもよい。
図13は、擬似信号処理部(P-DU)20Pの処理の一例を示すフローチャートである。この実施例では、擬似信号処理部20Pは、無線部(O-RU)10に接続されている。また、擬似無線部(P-RU)10Pは、信号処理部(O-DU)20に接続されている。
S101において、擬似信号処理部20Pは、変数iを1に初期化する。変数iは、Mプレーン接続手順の各手順を識別する。図11に示す例では、S10、S20、S30がそれぞれ1つの手順i(i=1,2,3...)に相当する。
S102~S103において、擬似信号処理部20Pは、手順iを実行してP-DUログを作成する。S104において、擬似信号処理部20Pは、擬似無線部10PにP-DUログを送信する。なお、S104は、擬似信号処理部20PがP-DUログをサーバ70に送信し、擬似無線部10Pがサーバ70からP-DUログを取得するケースを含むものとする。
S105において、擬似信号処理部20Pは、擬似無線部10PからP-RUログを取得する。なお、擬似無線部10Pは、S103で作成されたP-DUログに基づいて信号処理部20との間で手順iを実行するものとする。そして、P-RUログは、擬似無線部10Pによる手順iの実行結果を表す。
S106~S107において、擬似信号処理部20Pは、取得したP-RUログに基づいて手順iを実行し、その実行結果を表すてP-DUログを作成する。S108において、擬似信号処理部20Pは、S103で得られるログから計算される無線部10の応答時間とS107で得られるログから計算される無線部10の応答時間との差分を計算する。そして、擬似信号処理部20Pは、この差分と所定の閾値とを比較する。閾値は、十分に小さい値である。そして、応答時間の差分が閾値より大きいときは、擬似信号処理部20Pの処理はS104に戻る。すなわち、応答時間の差分が閾値より小さくなるまでS104~S108の処理は繰り返し実行される。
応答時間の差分が閾値より小さくなると、擬似信号処理部20Pは、擬似無線部10Pが精度よく無線部10を擬似し、擬似信号処理部20Pが精度よく信号処理部20を擬似していると判定する。この場合、S109において、擬似信号処理部20Pは、変数iをインクリメントする。すなわち、次の手順が実行される。例えば、S102~S108において図11に示すS10が実行されたときは、擬似信号処理部20Pは、S20を実行する状態に移行する。
S110において、擬似信号処理部20Pは、変数iが所定値Kよりも大きいか否かを判定する。所定値Kは、Mプレーン接続手順を構成する手順の個数を表す。すなわち、S110においては、S102~S108の処理が実行されてない手順が残っているか否かが判定される。そして、変数iが所定値K以下であれば、擬似信号処理部20Pの処理はS102に戻る。すなわち、擬似信号処理部20Pは、Mプレーン接続手順を構成する全ての手順についてS102~S108の処理を実行する。
Mプレーン接続手順を構成する全ての手順が完了したときには、擬似無線部10Pおよび擬似信号処理部20Pがそれぞれ無線部10および信号処理部20の動作を再現できる状態に調整されたと考えられる。すなわち、擬似信号処理部20Pと無線部10との間でMプレーン接続手順が完了したときは、信号処理部20と無線部10との間でMプレーン接続手順が完了したと考えられる。したがって、信号処理部20と無線部10とを直接的に接続しなくても、擬似信号処理部20Pを用いて無線部10の動作を精度よく検証できる。
なお、Mプレーン接続手順が完了しないときには、無線部10(または、信号処理部20)が何らかの異常を有すると推定される。例えば、手順jにおいて応答時間の差分が閾値より小さくならないときは、無線部10(または、信号処理部20)が手順jを正常に実行できないと判定してもよい。この場合、試験者は、無線部10(または、信号処理部20)のどの機能を修正すべきかを認識できる。
図14は、擬似無線部(P-RU)10Pの処理の一例を示すフローチャートである。擬似無線部10Pの処理(S201~S211)は、図13に示す擬似信号処理部20Pの処理(S101~S111)と実質的に同じである。ただし、擬似無線部10Pは、擬似信号処理部20Pから取得するシーケンスログに基づいて信号処理部20との間で接続処理を実行する。
1 検証システム
10 無線部(O-RU)
20 信号処理部(O-DU)
10P 擬似無線部(P-RU)
20P 擬似信号処理部(P-DU)
13、23 処理部
13a、23aMプレーン処理部
13b、23b ログ生成部
13c、23c ログ入出力処理部
13d、23d ログ解析部
13e O-RUシミュレータ
23e O-DUシミュレータ
13f、23f 検証部
70 サーバ
10 無線部(O-RU)
20 信号処理部(O-DU)
10P 擬似無線部(P-RU)
20P 擬似信号処理部(P-DU)
13、23 処理部
13a、23aMプレーン処理部
13b、23b ログ生成部
13c、23c ログ入出力処理部
13d、23d ログ解析部
13e O-RUシミュレータ
23e O-DUシミュレータ
13f、23f 検証部
70 サーバ
Claims (7)
- 無線基地局の信号処理部と無線基地局の無線部との間の接続を検証する検証システムであって、
前記信号処理部に接続する擬似無線部と、
前記無線部に接続する擬似信号処理部と、を備え、
前記擬似無線部は、
前記信号処理部との間で接続手順を実行する第1の接続処理部と、
前記擬似信号処理部と前記無線部との間の接続手順の実行結果を表す第1のシーケンスログを取得する第1の取得部と、
前記第1のシーケンスログに基づいて前記信号処理部との間で接続手順を実行するように前記第1の接続処理部を制御する第1のシミュレータと、を備え、
前記擬似信号処理部は、
前記無線部との間で接続手順を実行する第2の接続処理部と、
前記擬似無線部と前記信号処理部との間の接続手順の実行結果を表す第2のシーケンスログを取得する第2の取得部と、
前記第2のシーケンスログに基づいて前記無線部との間で接続手順を実行するように前記第2の接続処理部を制御する第2のシミュレータと、を備える
ことを特徴とする検証システム。 - 前記第1の接続処理部が前記第1のシーケンスログに基づいて前記信号処理部との間で実行した接続手順が完了したときは、前記信号処理部が正常であると判定され、
前記第2の接続処理部が前記第2のシーケンスログに基づいて前記無線部との間で実行した接続手順が完了したときは、前記無線部が正常であると判定される
ことを特徴とする請求項1に記載の検証システム。 - 前記擬似無線部は、前記第1のシーケンスログを解析して前記無線部の応答時間を算出する第1のログ解析部をさらに備え、
前記第1の接続処理部は、前記無線部の応答時間で前記信号処理部との間で接続手順を実行する
ことを特徴とする請求項1に記載の検証システム。 - 前記擬似信号処理部は、前記第2のシーケンスログを解析して前記信号処理部の応答時間を算出する第2のログ解析部をさらに備え、
前記第2の接続処理部は、前記信号処理部の応答時間で前記無線部との間で接続手順を実行する
ことを特徴とする請求項1に記載の検証システム。 - 前記擬似無線部は、前記第1のシーケンスログを解析して前記無線部の応答時間を算出する第1のログ解析部をさらに備え、
前記擬似信号処理部は、前記第2のシーケンスログを解析して前記信号処理部の応答時間を算出する第2のログ解析部をさらに備え、
前記擬似無線部が前記第1のシーケンスログに基づいて前記信号処理部との間で接続手順を実行して前記第2のシーケンスログを生成する処理、及び、前記擬似信号処理部が前記第2のシーケンスログに基づいて前記無線部との間で接続手順を実行して前記第1のシーケンスログを生成する処理が、前記無線部の応答時間または前記信号処理部の応答時間が収束するまで交互に実行される
ことを特徴とする請求項1に記載の検証システム。 - 無線基地局の信号処理部を検証する検証装置であって、
前記信号処理部との間で接続手順を実行する接続処理部と、
擬似信号処理部と無線基地局の無線部との間の接続手順の実行結果を表すシーケンスログを取得する取得部と、
前記シーケンスログに基づいて前記信号処理部との間で接続手順を実行するように前記接続処理部を制御するシミュレータと、
を備える検証装置。 - 無線基地局の無線部を検証する検証装置であって、
前記無線部との間で接続手順を実行する接続処理部と、
擬似無線部と無線基地局の信号処理部との間の接続手順の実行結果を表すシーケンスログを取得する取得部と、
前記シーケンスログに基づいて前記無線部との間で接続手順を実行するように前記接続処理部を制御するシミュレータと、
を備える検証装置。
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US20220312211A1 (en) | 2022-09-29 |
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