DE60110989T2

DE60110989T2 - Netzwerksteuerungssystem und Verwaltungssteuerungsverfahren in einem Kommunikationssystem

Info

Publication number: DE60110989T2
Application number: DE60110989T
Authority: DE
Inventors: Howard Cirencester Thomas; Paul Crichton; David Fraser Chambers; Ian Marlborough Bartlett
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Mobility LLC
Priority date: 2000-10-06
Filing date: 2001-09-10
Publication date: 2005-11-24
Anticipated expiration: 2021-09-11
Also published as: US20020103010A1; ATE296525T1; DE60110989D1; EP1195999A3; GB0024631D0; CN1356839A; GB2367721A; GB2367721B; EP1195999B1; CN100433847C; EP1195999A2

Description

Hintergrund der Erfindung
Diese Erfindung betrifft im Allgemeinen ein Telekommunikationsnetzwerk-Verwaltungssystem und ist insbesondere, aber nicht ausschließlich, auf zellartige Systeme anwendbar, die eine verteilte Steueranordnung unterstützen, wie sie etwa von miteinander verbundenen Basisstationscontrollern (BSC) und durch Betriebs- und Verwaltungszentralen ("OMC = Operations and Management Centers") zur Verfügung gestellt wird.
Zusammenfassung des Standes der Technik
Im Allgemeinen wird in verteilten Telekommunikationsnetzwerken, insbesondere in Telekommunikationsnetzwerken, die zum Bereitstellen drahtloser Kommunikationen (wie etwa das Globale System für Mobilkommunikation, GSM) verwendet werden, die Identifikation von Fehlern innerhalb des Netzwerks zunehmend schwierig. In derartigen Netzwerken ist der durchgehende Verlauf eines Anrufs beim Verbindungsaufbau nicht bekannt und der Anruf kann in jedem Fall Netzwerke durchqueren, die verschiedenen unabhängigen Betreibern gehören oder von diesen verwaltet werden. Darüber hinaus wird es aufgrund der schnell zunehmenden Aufstellung von Infrastruktur und aufgrund der Tatsache, dass moderne Systeme mit einer größeren Flexibilität und Dynamik betrieben werden, zunehmend schwierig, eine Fehlersuche zu betreiben. Insbesondere ist es schwierig, die Genauigkeit und Authentizität von Fehlerinformationen zu verifizieren und aus Fehlerinformationen zu bestimmen, wo das Problem tatsächlich liegt. Die Fernerkennung von Fehlern stellt jedenfalls selten einen Hinweis über die zugrunde liegende Ursache derartiger Fehler zur Verfügung und demzufolge ist die Erkennung und Implementierung geeigneter Abhilfevorgänge gelinde gesagt augenblicklich schwierig.
Demzufolge besteht ein Bedarf an einer verbesserten Fehlerverfolgung und -erkennung in Netzwerkumgebungen, dies ist insbesondere in verteilten Telekommunikationsnetzwerken der Fall.
Betriebs- und Verwaltungszentren (OMC) können vorgesehen werden, um bestimmte Elemente des Netzwerks zu verwalten oder alternativ kann eine einzelne Zentrale das gesamte Netzwerk betreiben. Allgemein gesprochen empfangen derartige Verwaltungszentralen lediglich Informationen in Bezug auf Statistiken auf hohem Niveau und Alarme, aber keine spezifischen Probleme. Üblicherweise werden dafür zusätzliche Daten benötigt, um eine detailliertere Analyse des Systems vorzunehmen, um Fehler zu diagnostizieren oder Bereiche der Netzwerkleistung zu optimieren. In einem schnell expandierenden verteilten System, das möglicherweise über ein großes geographisches Gebiet verteilt ist, benötigt das Sammeln zusätzlicher Daten möglicherweise den Zugriff, entweder physisch oder logisch, auf unterschiedliche Netzwerkelemente beziehungsweise Knoten, um die benötigten Extradaten runterzuladen, was wiederum viel Zeit benötigt und möglicherweise schwierig ist.
In beispielsweise einem verteilten Netzwerk für drahtlose Telekommunikation kann die Systemleistung/der Systembetrieb durch zahlreiche Veränderungen in der Topologie und der Funktionalität beeinflusst werden. Gewöhnlicherweise kann das Ausmaß einer derartigen Veränderung nicht genau modelliert werden (z. B. vor einem Einsatz zusätzlicher Anlagen), wobei eine detaillierte Analyse notwendig ist, um zumindest mögliche Lösungen zu identifizieren. Tatsächlich bedürfen Elemente, die für die Leistung eines zellularen Systems wesentlich sind, oft einer Analyse extensiver, in der Vergangenheit erstellter Daten dahingehend, welche Elemente das Folgende beeinflussen oder betreffen: Leistungsoptimierung; Detektion von Hotspots; Handoverprobleme und Gebiete mit Interferenz; Frequenzplanung; Firmware-, Software- oder Hardwareprobleme, die beliebigen Netzwerkelementen oder -knoten zugeordnet sind; sowie Funkabdeckungsuntersuchung.
In der Tat sind während des Betriebs eines zellularen Systems (insbesondere) viele mit dem zellularen System verbundene Probleme schwierig zu identifizieren und aufgrund eines Mangels an spezifischen diagnostischen Informationen schwer zu beheben. Diese Probleme können aufgrund spezieller Aspekte der bestimmten Systemkonfiguration, aufgrund von Verwendungs- beziehungsweise aufgrund von Überlastungsmustern, aufgrund einer Belastung durch Software oder anderer Faktoren auftreten. Darüber hinaus kann es sein, dass die dem OMC verfügbaren Daten zur Überwachung spezifischer Netzwerkparameter nicht ausreichen oder es unmöglich ist, sich auf benutzerspezifische Probleme oder -bedingungen zu beziehen.
Andere Telekommunikationsnetzwerke benötigen üblicherweise infrastrukturspezifische Informationen, wenn eine Bewertung des Netzwerkbetriebs notwendig ist.
Die deutsche Patentanmeldung DE 198 01 785 A1 offenbart ein Verwaltungsnetzwerk mit Schichten, wobei Alarmdaten von einem Agenten einer Verwaltungsebene zu mindestens einem Manager der nächst höheren Verwaltungsebene übertragen werden. Es wird eine Nachricht von dem Manager an den Agenten gesendet, um einen Abgleich von wiederholt übertragenen Alarmdaten von dem Agenten anzufordern. Es werden Korrelationsdaten an den Manager gesendet, um jede entspre chende Anfrage den Nachrichten zuzuweisen, die aufeinanderfolgend durch den Agenten gesendet werden.
Die Patentanmeldung EP 0 549 937 A1 gemäß dem europäischen Patentübereinkommen offenbart ein System zur Fehlerkorrelation und -lokalisierung in einem Kommunikationsnetzwerk. Es wird eine spezifische Alarmstruktur offenbart, die eine Fehlerkorrelation und -lokalisation erleichtert.
Das US-Patent 5,646,864 offenbart ein System zur Ereigniskorrelation in Telekommunikationsnetzwerken. Es werden Alarme korreliert, um Alarme einzurichten, die eine gemeinsame Ursache haben.
Systeme gemäß dem Stand der Technik setzen eine intelligente Optimierung oder Expertensysteme ein, um die notwendigen Leistungsanalysen zur Verfügung zu stellen. Derartige Systeme sind zentralisiert und benötigen eine beträchtliche Menge an zusätzlichen Daten, die zentral erfasst werden müssen, bevor die Analyse durchgeführt werden kann. Alternativ können genügend Daten an den Netzwerkknoten während des Betriebs angesammelt werden und an die OMC weitergeleitet werden, falls eine derartige Analyse benötigt wird. Wachsende Bandbreitenbeschränkungen und die sich vergrößernde Menge an Daten, die durch ein sich schnell ausdehnendes Netzwerk erzeugt werden, bedeuten, dass derartige Lösungsansätze in großen verteilten Telekommunikationssystemen ungeeignet sind. Mit anderen Worten, der Verwaltungsoverhead wird von zunehmender Wichtigkeit auf begrenzte spektrale Ressourcen und im Hinblick auf den Wunsch nach einer Maximierung der Einnahmen durch das Unterstützen so vieler Benutzer wie möglich innerhalb des zugewiesenen Spektrums.
Im Allgemeinen verhalten sich einzelne Knoten so, dass sie knotenspezifische Verwaltungsdaten komprimieren, die dann einzeln über einen zentralen Verwaltungsagenten kommuniziert werden, z. B. einer OMC, um entkomprimiert, verarbeitet und ausgewertet zu werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Telekommunikationsnetzwerk gemäß Anspruch 1 zur Verfügung gestellt.
Der zusammengefasste Leistungsparameter wird vorzugsweise darüber hinaus komprimiert. Die Daten über die Betriebsleistung auf niedrigem Niveau können auch zumindest ereignisgesteuert, zeitgesteuert oder kanalzugeordnet sein, wobei die Daten zeitbezogen sind.
Vorzugsweise weist der ausführbare Programmcode eine Funktion auf, die von der Funktion des Knotens abhängt, in dem der ausführbare Programmcode heruntergeladen wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform generiert die Netzwerkverwaltungsvorrichtung den herunterzuladenden ausführbaren Programmcode.
Im Allgemeinen ist der korrelierende Knoten so konfiguriert, dass er zu korrelierende Daten auswählt oder der korrelierende Knoten spricht auf eine Anweisung an, die auf zu korrelierende Daten gerichtet ist.
Die Telekommunikation umfasst vorzugsweise Mittel zum Korrelieren von Daten, die durch den ausführbaren Programmcode in parallelen Pfaden erzeugt wurde, um dadurch Fehler zu identifizieren.
In einer bestimmten Ausführungsform werden die korrelierten Daten der parallelen Pfade an einen zentralen Verwaltungspunkt kommuniziert, der dazu eingerichtet ist, die Korrelationsdaten zu interpretieren, um zumindest entweder einen Netzwerkfehler oder die Leistung des Telekommunikationsnetzwerks zu identifizieren.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Knoten gemäß Anspruch 8 zur Verfügung gestellt.
In einem ebenfalls weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Verwalten eines Telekommunikationssystems gemäß Anspruch 9 zur Verfügung gestellt.
In einer bestimmten Ausführungsform umfasst das Verfahren weiterhin das Versuchen, die Ausführung von Programmcode an dem zweiten Knoten zu bewirken;
In einer weiteren komplementären oder alternativen Ausführungsform korreliert das Verfahren Daten, die von dem ausführbaren Programmcode in parallelen Phasen erzeugt wurde; dann identifiziert es einen Fehler zumindest an dem Knoten oder einem Verbindungspfad dorthin aus der Datenkorrelation.
Jeder Knoten des Telekommunikationsnetzwerks umfasst demzufolge einen Anwendungsort, in den bestimmter Programme, wie etwa Programmelemente, Applets oder einfache Funktionen ("Primitives") heruntergeladen werden können. Diese Anwendungsorte unterstützen Programme mit bestimmter Funktionalität in Abhängigkeit von der Funktionalität des Knotens, so kann beispielsweise eine Basisstation unterschiedliche Anwendungen von einer Mobilfunkvermittlungsstelle oder einem Standortverzeichnis ausführen müssen und ein Echtzeitherunterladen und Ausführen des Codes erlauben. Es werden ausgewählte Daten, sowohl ereignisgesteuerte als auch kanalzugeordnete, zwischen DPASs (wie etwa in BSCs und BTSs) kommuniziert, die Testprogrammapplets ausführen.
Diese speziellen Programme können von dem Knoten oder von der OMC generiert werden und an bestimmte Netzwerkknoten verteilt werden. Alternativ oder zusätzlich können bestimmte spezielle Programme in die Funktionalität des Knotens während der Konstruktion oder Installation eingefügt werden.
Die speziellen Programme können demzufolge die Information bestimmen, die von der OMC benötigt werden, so dass lediglich relevante Informationen über das Netzwerk gesendet werden müssen. Da ein Großteil der Analyse in dem Knoten oder in den Knoten durchgeführt werden kann, kann im Zweifel die Information, die an die OMC gesendet wird, auf die Ergebnisse der Analyse beschränkt werden.
Die Defekt- und Fehlerquelle in einem verteilten Netzwerk kann demzufolge bestimmt werden, ohne auf zentralisierte OMC-Funktionen zurück zu greifen, da ein beliebiger Knoten innerhalb des Netzwerks eine Testsequenz starten kann, sowohl lokal als auch über das ganze Netzwerk hinweg.
Die Knoten können eine lokale Uhr umfassen, die sich auf eine zentrale Zeitreferenz bezieht. Durch das Programm aufgezeichnete oder gemessene Parameter können mittels der lokalen Uhr mit einem Zeitstempel versehen werden. Folglich kann, wenn diese Information zwischen einem und einem weiteren Knoten oder zwischen einem Knoten und einer zentralisierten OMC ausgetauscht werden, die Informationen mittels des Zeitstempels korreliert und identifiziert werden. Es kann demzufolge möglich sein, Ereignisse als Ergebnis dieses Korrelations- und Identifikationsprozesses zu erkennen, um die Netzwerkleistung zu bestimmen. Die bestimmte Netzwerkleistung kann weiterhin dazu verwendet werden, um den Bedarf hinsichtlich einer Veränderung in dem Netzwerk zu bestimmen.
Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Zuverlässigkeit des Netzwerks durch andere Elemente des Netzwerks überwacht wird und nicht auf lokal definierte und vorgehaltene Selbsttestroutinen oder zentralisierte Testprozeduren angewiesen ist. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das Testen des Netzwerks nicht auf das Testen physikalischer Verbindungen, von Dienst- oder Inhaltsbereitstellung, der Qualität des Dienstes ("QoS = Quality of Service") beschränkt ist und dass andere verschiedene Para meter getestet werden können. Ein derartiger Lösungsansatz kann insbesondere in Netzwerksystemen nützlich sein, in denen verschiedene Betreiber und Dienst- oder Inhaltprovider getrennte Elemente zur Verfügung stellen oder zusammen arbeiten, um das Netzwerk bereitzustellen und zu verwalten.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Steuerung der verschiedenen heruntergeladenen spezifischen Programme an den Knoten oder an das Netzwerkelement, das die Anwendung initiiert, delegiert wird. Die delegierte Steuerung wird von Knoten zu Knoten mit der Testanwendung weitergegeben, insbesondere wird sie über das Netzwerk verbreitet. Dort, wo das Programmelement an einen spezifischen Netzwerkknoten heruntergeladen wird, insbesondere für eine Sammlung und Analyse, kann der Knoten mit anderen Knoten interagieren, um die Informationen zu erhalten und zu verifizieren, aber die delegierte Steuerung wird an dem delegierten Knoten aufrechterhalten.
Darüber hinaus besteht ein weiter Vorteil der Erfindung darin, dass eine Bereitstellung von Endbenutzergeräten (und insbesondere Mobilgeräten) mit einem Anwendungsort es ermöglicht, eine neue und problemspezifische Software auf das Gerät herunterzuladen, wodurch es ermöglicht wird, spezifische Bedingungen zu verfolgen und zu überwachen. Die Diagnoseanwendungen können Daten vorverarbeiten oder Fehlerlokalisierungsprozeduren auf Anweisung der OMC initiieren.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darüber hinaus darin, dass Diagnoseanwendungen in einem bevorrech tigten Modus arbeiten können und tatsächlich einen bestimmten Fehler oder eine bestimmte Bedingung in dem Netzwerk zwingen kann, bei der Identifizierung der Ursache der Probleme zu helfen.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist insbesondere auf feste Netzwerke anwendbar, die eine variable Dienstequalität (QoS) aufweisen und wobei in diesen festen Netzwerken ein teilweiser Verlust der Kommunikationsfähigkeiten besteht, der in einer Reduzierung der Funktionalität resultiert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es werden jetzt beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die folgenden Zeichnungen beschrieben.
1 zeigt in einer Übersicht ein Telekommunikationsnetzwerk, das drahtlose Kommunikationen für eine Anzahl unterschiedlicher Anwender zur Verfügung stellt, wobei das Telekommunikationsnetzwerk dazu geeignet ist, die Konzepte der vorliegenden Erfindung zu unterstützen;
Die 2 und 3 sind Flussdiagramme bevorzugter Betriebsmethodiken, mittels derer Verwaltungsdaten angesammelt, weitergeleitet und analysiert werden können, mittels der Verwaltungssteuerelemente der 1.
Detaillierte Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
1 zeigt in Übersicht ein Telekommunikationssystem 10. Eine Mobilstation (MS) 12 (von der es viele innerhalb jeder Zelle des Systems gibt) kommuniziert über eine Luftschnittstelle 14 mit mindestens einer Basistransceiverstation (BTS) 16–22, die ein Abdeckungsgebiet versorgt. Jede BTS 16–22 ist mit einem Telefonnetzwerk 24 über einen Basisstationscontroller (BSC) 16–30 und einer Mobilfunkvermittlungsstelle ("MSC = Mobil Switching Center") 32–34 verbunden. Die BTSs sind demzufolge über die MSCs verbunden. Jede BSC 26–30 ist demnach für die Bereitstellung eines Dienstes an mindestens eine Zelle 36–42 über die Steuerung einer oder mehrer BTSs 16–22 verantwortlich, wobei jede Zelle eine oder mehrere BTSs umfasst. Das System kann eine Overlay-Underlay-Umgebung von Zellen unterstützen, wie dies gut bekannt ist, mit einer Mehrzahl an Mikrozellen 44–46, die durch eine einzelne BSC gesteuert werden. Jede MSC kann ebenfalls mit einer Betriebs- und Wartungszentrale ("OMC = Operations and Maintenance Centre") 48 verbunden sein. Die OMC kann eine zentrale Zeitreferenz umfassen, mit der Uhren in verschiedenen anderen Knoten des Netzwerks synchronisiert werden können.
In Kombination werden eine BSC und eine BTS im Allgemeinen als Basisstationssubsystem (BSS) bezeichnet.
Zusammen mit der OMC 48 sind die Mobilstationen 14 und die BSSs (und andere Netzwerkgeräte) alle Knoten des Telekommunikationssystems 10.
In dem Telefonnetzwerk 24 sind eine Mehrzahl an miteinander verbundenen Telekommunikationsnetzwerken 50–58 mit Mehrfacharchitektur verbunden, einschließlich Netzwerke, die Breiband- und Schmalbanddomänen unterstützen (z. B. Breitband-ATM-Netzwerke ("ATM = Asynchronous Transmission Mode"/asynchroner Übertragungsmodus), Schmalband-PSTN ("PSTN = Public Switched Telelephone Networks"/öffentliches leitungsvermitteltes Telefonnetzwerk) und diensteintegrierende digitale Netzwerke ("ISDN = Integrated Service Digital Network", etc.). Mit dem Telefonnetzwerk sind auch firmeneigene Sprach- und Datennetzwerke 60 (z. B. Intranet) und das Internet 62 verbunden.
Jeder Knoten des Netzwerks umfasst einen herunterladbaren, programmierbaren Anwendungsrort ("DPAS = Downloadable Programmable Application Space") 70–98, der ein oder mehrere einfache Programme ("Primitives") unterstützt, die programmierbar konfiguriert werden können, um eine Anzahl unterschiedlicher Aufgaben auf den Empfang eines spezifischen heruntergeladenen Programms hin ausführen können (beispielsweise in der Form eines Applets oder ähnlichem gesendet). Die Mobilstationen innerhalb des Netzwerks können auch einen DPAS umfassen, um spezifische Programmanwendungen zu empfangen, zu speichern und zu initiieren; die DPAS sind in der Form eines Mikroprozessors 100 und eines zugeordneten Speichers 102 gezeigt.
Eine Ausführungsform der Erfindung weist einen Dateiserver 106 auf, der mit dem Telefonnetzwerk 24 verbunden ist, wobei auf den Dateiserver über eine MS mittels eines Diensteproviders zugegriffen werden kann. Ein Router 108, der Routing- und Schnittstellenfähigkeiten für das Telefonnetzwerk 24 zur Verfügung stellt, ist zwischen dem Telefonnetzwerk 24 und dem Dateiserver 106 angeordnet. Selbstverständlich kann der Dateiserver 106 anstatt einer permanenten Verbindung zu unterliegen, periodisch an das Telefonnetzwerk 24 über ein Modem (nicht abgebildet) angebunden werden.
Mittels eines Betriebsüberblicks (wie in 2 gezeigt), versucht die vorliegende Erfindung, Systemdaten auf relativ niedrigem Niveau von einer Anzahl von Stellen, d. h. Knoten, zu erlangen. Die Systemdaten auf niedrigem Niveau, wie etwa Dienstequalitätsmetriken von Teilnehmern, werden dann an mindestens einen der Knoten kommuniziert, die dazu beschäftigt werden, die Systemdaten auf niedrigem Niveau zu erfassen, wobei an diesem Punkt eine Korrelation dieser Systemdaten auf niedrigem Niveau von den verschiedenen anderen (ähnlich beschäftigten) Knoten an einem Korrelationsknoten vorgenommen wird. Sollte die Korrelation eine Anomalie (bezüglich der Betriebsparameter oder der Zeit) offenbaren, wird eine komprimierte Zusammenfassung (d. h. selektive Informationen in einem vorherbestimmten Berichtsformat) dieser Anomalie an einen zentralen Verwaltungspunkt kommuniziert, wie etwa eine OMC oder ähnliches. Im Gegensatz zu Systemen gemäß dem Stand der Technik, die große Volumina von halbkomprimierten Daten an einen zentralen Verwaltungspunkt senden, begrenzt die vorliegende Erfindung stattdessen das Fehlerberichten (und damit auch die Bandbreitenausnützung) auf hochkomprimierte sachbezogene Daten, die direkt relevant für die Leistung oder Optimierung des getesteten Systems (oder Teilen davon) sind.
Im Allgemeinen werden entweder als Antwort auf die Auslösung eines Alarms oder unabhängig davon auf Verwaltungs-(Instandhaltungs-) Basis (Schritt 200 der 2) Verwaltungsprogramme oder Applets kommuniziert, um Systemknoten wie etwa BTSs, BSCs oder MSs zu identifizieren, wobei derartige Programme und Applets in den entsprechenden DPAS 70–96 geladen 202 werden. Eine lokale Steuerprozessorfunktionalität implementiert 204 das Programm oder Applet, das den lokalen ("Test-") Knoten beauftragt, Informationen zu erfassen, die bestimmte identifizierte Betriebsparameter oder Verbindungspfade/Routen betreffen. Derartige Betriebsparameter können ein Maß der Dienstequalität (z. B. E_b/N_o und/oder die Frameauslöschungsrate ("ER = Erasure Rate") in dem Fall eines CDMA-Systems oder die Bitfehlerrate ("BER = Bit Error Rate") oder die Signalstärke (RSSI) in dem Kontext eines GSM-artigen Systems) oder die Kennungen der bedienenden Zelle, etc. darstellen. Die identifizierten Betriebsparameter oder Verbindungspfade/Routen werden dann überwacht, typischerweise über einen vorherbestimmten Zeitraum. Das Programm oder das Applet umfasst im Allgemeinen auch einen Bezug auf andere Knoten, die ähnlich instruiert sind, um die Erfassung von Informationen/Daten durchzuführen, die bestimmte identifizierte Betriebsparameter oder Verbindungspfade/Routen betreffen. Werden die Informationen/Daten an dem Knoten gesammelt oder sind gesammelt worden, bewirkt das Programm oder das Applet eine Kommunikation der Informationen/Daten an einen vorherbestimmten Knoten zur Korrelation/Gegenüber-stellung (206 der 2), wie etwa ein BSC, wobei der vorherbestimmte Knoten in der gleichen hierarchischen Systemschicht sein kann. Die Kommu nikation der Information kann eine geeignete Form der Sicherheitscodierung betreffen, da die Information möglicherweise system-/anwender-sensitiv ist.
In einer alternativen Implementierung könnte ein Abfragemechanismus des Knotens über entweder eine Systeminstanz mit höherem Niveau oder einem vorherbestimmten Knoten gleichermaßen auf die Sammlung von Informationen/Daten an einem Zwischenpunkt angewendet werden.
Jetzt versucht der Korrelationsknoten mit den Informationen/Daten von verschiedenen Testknoten, die an mindestens einem Korrelationsknoten verfügbar sind, Muster (206 der 2) in den Informationen/Daten zu identifizieren, die einen Fehler einer Komponente oder den Systembetrieb repräsentieren. Jede Korrelation wird dann vorzugsweise in einen hochkomprimierten Bericht formatiert 208, der lediglich sachbezogene Daten (die eine Ereignis-/Parameter-Korrelation zwischen verschiedenen Testknoten widerspiegeln) umfassen, wobei der Bericht an den zentralen Verwaltungspunkt zur Anpassung gesendet wird 210 (typischerweise in einer codierten Form). Sollte der Bericht einen bestimmten Systemfehler oder eine Systembedingung anzeigen, wird der zentrale Verwaltungspunkt entweder: i) einen Alarm erzeugen 212 (im Stile einer Antwort); oder ii) er gibt proaktiv Anweisungen heraus, um den Fehler oder die Bedingung zu korrigieren (durch das Ausgeben von Softwareanweisungen); oder iii) er geht 214 den Fehler oder die Bedingung proaktiv an, indem er Pfade neu leitet und/oder Infrastrukturanlagen neu zuweist, um der vorherrschenden Systembedingung abzuhelfen. Das System der vorliegenden Erfindung verteilt demzufolge den Verwaltungsoverhead (im Allgemeinen) auf Systeminstanzen mit niedrigerem Niveau, wobei der zentrale Verwaltungspunkt lediglich hochkomprimierte und sachbezogene Berichtsdaten auswerten muss. Auf diese Weise ermöglicht es die vorliegende Erfindung dem zentralen Verwaltungspunkt, Systemdaten auf niedrigem Niveau zu bewerten, auf die er in Systemanordnungen gemäß dem Stand der Technik keinen Zugriff hätte. Mit anderen Worten, die vorliegende Erfindung ist in der Lage, beim Bewerten von Systemfehlern und Betriebsbedingungen einen feineren Körnungsgrad zu zeichnen, während sie den Informationsoverhead auf den zentralen Verwaltungspunkt begrenzt. Darüber hinaus vergrößert der feinere Körnungsgrad die Systemdiagnosefähigkeiten, während das hochkomprimierte und sachbezogene Berichtsformat die Anforderungen der Verwaltungsverarbeitungs- (d. h. MIPS) Fähigkeiten erleichtert.
Im Wesentlichen wird ein durch die Verwaltung definierter Parameter, der aus einem speziellen Testprogramm abgeleitet wird, das von einem ersten Knoten ausgeführt wird, mit einem durch die Verwaltung definierten Parameter kombiniert, der von einem spezifischen Testprogramm (das das gleiche Testprogramm oder ein unterschiedliches Testprogramm sein kann) an zumindest einem weiteren Knoten abgeleitet. Die Kombination aus Parametern wird dazu verwendet, um einen zusammengesetzten Parameter zu erzeugen, der die Betriebsleistung oder Fehlerbedingungen widerspiegelt, wobei der zusammengesetzte Parameter im Allgemeinen die Leistungskorrelation zwischen den Knoten während eines Tests widerspiegelt, wenn eine solche vorhanden ist.
Die vorliegende Erfindung ist demzufolge in der Lage, nach Informationen zu suchen, die gemeinsame Eigenschaften zwischen Knoten aufweisen. Indem direkt gemeinsame Eigenschaften von Daten von einer Mehrzahl von Knoten extrahiert werden (über die Kommunikation und den Vergleich ausgewählter unkomprimierter oder teilweise komprimierter Daten), wird eine größere Kompression der Daten ermöglicht, als sie bei einer undifferenzierten Komprimierung der Daten an separaten Knoten möglich ist, die von einer Verarbeitung an einer OMC gefolgt wird.
Parameter, die eventuell gemessen werden, können umfassen: Dienstequalitätsniveaus (QoS) oder -anfragen; Verkehrsniveaus; Maße für die Verbindungsqualität (für die bedienende Zelle, Nachbarzelle); wechselnde Luftschnittstellen; der Zielwert für die Energie pro modulierendem Bit (E_b/N₀); die Verbindungsverzögerung; UE-Übertragungspegel ("UE = User Equipment"/Anwendergerätschaft); das Netzwerkrouting; die aktive Einstellung für Soft-Handover; und durch UE beobachtete Nachbarn. Netzwerkereignisse, die überwacht/bewertet werden können, können umfassen: Mobilfehler; Funkabdeckungsbelange für einen gegebenen Dienst; Identifikation und Abbilden alternativer (Luftschnittstellen-) Aufstellungen; Identifikation und Abbildung von Grenzen für Handover für alternative Technologien; Sammlung und/oder Korrelation von Daten von Anwendern alternativer Technologien; und optimale QoS-Einstellungen. Veränderungen in einem Netzwerk, die überwacht werden können, umfassen: das Bestimmen des Handovers (entweder mit oder ohne Systemzustimmung); Veränderungen an QoS-Zielwerten; Veränderungen an Eb/No Zielwerten; der Wiederaufruf von bestimmten Mobil einheiten; der Bedarf zur Installation neuer Knoten, z. B. BTS-Anlagen; der Bedarf zur Ersetzung oder Reparatur einer BTS; der Bedarf zur Modifizierung oder Anpassung von Netzwerkrouting; und der Bedarf zur Modifikation von Nachbarschaftsbeziehungen.
In einer bestimmten Ausführungsform lädt die OMC 48 Programmcode, um beispielsweise die Abdeckung von einer Gruppe von benachbarten Zellen zu bestimmen. Die MS 12 ist augenblicklich an ihre eigene bedienende Zelle gelagert, d. h. BTS 18, obwohl die MS 12 andere BTSs in dem Gebiet nach Handoveranforderungen überwacht. Diese Ausführungsform betreibt jede der verschiedenen BTSs Anwendungen, um die Zellabdeckung zu bestimmen und um zu bestimmen, ob augenblicklich ein Handover tatsächlich stattfindet. Der DPAS (wie etwa Bezugszeichen 72), der der BTS 18 zugeordnet ist, analysiert die Messberichte, die von der MS 12 über einen Zeitraum gesendet werden. Andere DPASs analysieren ebenfalls Messberichte der MS 12 und leiten diese Information an den DPAS 72 weiter (der als der Korrelationsknoten ausgewählt wurde, als der Programmcode heruntergeladen wurde). Das Weiterleiten der Information kann automatisch geschehen oder auf Anfrage des DPAS 72. Anhand der eintreffenden Informationen/Daten kann der DPAS 72 Informationen betreffs der Abdeckung innerhalb der benötigten Zellen extrapolieren. Die Anwendungen, welche DPAS betreiben, welcher dem Korrelationsknoten benachbart ist, können entweder durch den Korrelationsknoten selbst oder beispielsweise direkt von der OMC 48 initiiert werden.
In einer weiteren anderen Ausführungsform der Erfindung kann die MS 12 Zell- oder Sektorgrenzen überschreiten, so dass die MS einer Handoverroutine unterliegt. Für den Fall, dass ein (in den Prozess involvierter) BSC bestimmt, dass der Handoverprozess zwischen der BTSs nicht wie erwartet stattfindet, berichtet der BSC das Problem/den Fehler an eine miteinander verbundene Verwaltungsstelle, z. B. OMC 48. Die OTMC 48 lädt eine spezifische Anwendung in mindestens einem der DPAS, der mit den in den Handoverprozess involvierten Knoten in Beziehung steht, wobei die Knoten dann interagieren, um zu bestimmen, ob es keinen Reserveverkehrskanal gibt oder ob eine andere Art von Fehler existiert. Vorzugsweise vorverarbeitet einer der DPAS dann die Daten und filtert die relevanten Daten, um sie an die OMC zurückzusenden.
In einer weiteren Ausführungsform werden in mehrere MSs, die in einer bestimmten Zelle aktiv sind, eine bestimmte Applikation geladen, die zu einer bestimmten Nebenverkehrszeit eine massive Ruflast in der Zelle bewirkt. Ein zugehöriger DPAS (der BSS zugeordnet) wird mit einer bestimmten Anwendungssoftware geladen, die die Knoten überwacht, mit denen die BSS während des Massenlastbetriebs Kontakt hat. Sowohl die MS-Geräte als auch der DPAS berichten relevante Daten an die OMC.
Die MS kann ebenfalls mit Software geladen werden, die überwacht, wann eine Verbindung zu dem Netzwerk verloren geht, wobei die Software dann so konfiguriert ist, dass sie den Verlust an die OMC berichtet, wenn die Verbindung wieder hergestellt wurde.
In einer Ausführungsform (siehe 3) verbindet die MS 12 sich mit dem Dateiserver 106 über das Telefonnetzwerk 24, das oben stehend beschrieben wurde, unter Verwendung einer geeigneten Verbindungsroute. Wenn die MS 12 bestimmt, dass Fehlerbedingungen bei der Verbindung existieren, initiiert 300 sie eine Prozedur, um die Betriebsfähigkeiten des Netzwerks zu bewerten, indem eine Identifikation einer Ursache und eines Systemversagens stattfinden. Speziell fragt die MS 12 den Netzwerkknoten, mit dem sie verbunden ist, welche in dieser Instanz ihre bedienende BTS 18 ist, um einen Testmodus einzurichten und um eine Testmodusbestätigung zu senden. Wenn der Testmodus durch die BTS einzusetzen ist (als Antwort auf die MS-Anfrage), bewirkt der BSC 28, dass die BTS 18 den von der BTS 18 auszuführenden Testcode herunterlädt und speichert (302) und vorzugsweise wird eine Bestätigung an die MS 12 gesendet. Die Prozedur kann selbstverständlich von einem höheren Basispunkt innerhalb des Systems (ein anderes als die MS 12) implementiert werden, so dass der Mechanismus infrastrukturbasiert ist.
Ein Beispiel des Testcodes könnte sein:
Start
Schreibe den Testverschlüsselungscode ETY23561L in den Speicher
Führe Entschlüsselung im Speicher unter Verwendung des öffentlichen 3-Schlüsselcodes durch Antworte mit entschlüsselter Nachricht
Akzeptiere die nächsten 1000 Bytes und speichere im Speicher
Verschlüssele Code unter Verwendung des öffentlichen Schlüssels und schicke den Code zurück Zeige die gemessene Umlaufverzögerung in ms an
Ende
Wenn der getestete Knoten das Herunterladen und das Ausführen des Codes 304–308 verweigert/nicht dazu in der Lage ist, kann gefolgert werden, dass der Testknoten entweder Schwierigkeiten mit der Betriebsleistung hat oder sich unzulässig verhält. Daraufhin kann der Netzwerkverwalter indirekt hinsichtlich eines Fehlers bewertet werden und eine weitere Analyse/Arbeit 309 (wie etwa die Entsendung eines Technikers) kann nötig sein. Des Weiteren kann im Betrieb, wenn der sich im Test befindliche Knoten nicht den erwarteten Code 310–314 zurücksendet, wiederum eine Schlussfolgerung gezogen werden, dass der Knoten fehlerhaft ist. Wenn der sich im Test befindliche Knoten unvollständige oder beschädigte Daten 310–314 zurücksendet, kann der Knoten als die Quelle des Problems identifiziert werden.
Wenn der Testalgorithmus die Integrität 316 der Verbindung und des sich im Test befindlichen Knotens belegt, kann der Knoten dahingehend instruiert werden, dass er weiterschiebt 320, d. h., die Testroutine zu dem nächsten Knoten in der Verbindung weiterleitet (sofern ein weiterer Knoten innerhalb einer Kommunikationskette zu dem Netzwerkverwalter oder Ähnlichem existiert 322). Der Testverlauf wird dann fortgesetzt (Schritte 304 und folgende der 3), bis eine problematische Verbindung/Knoten identifiziert ist oder das System als vollständig betriebsbereit festgestellt wird.
In der beispielhaften Weise der 3 wird ein Mechanismus zur Verfügung gestellt, der die Quelle von Fehlern innerhalb eines Systems ohne den Bedarf einer zentralisierten Verwaltung und eines zentralisierten Testens verfolgt. Die Anzahl an Testanweisungen und die Menge an Testdaten und Ergebnissen, die das Netzwerk zu den zentralisierten Netzwerkverwaltungszentralen durchqueren, kann beträchtlich reduziert werden. In einer bestimmten Ausführungsform der Erfindung kann die Testprozedur gleichzeitig auf mehrere parallele Datenpfade angewendet werden, die unabhängige Knoten einsetzen, z. B. eine internetartige Umgebung. Die periodische Korrelation der verschiedenen parallelen Pfade kann dazu angewendet werden, um Fehler zu identifizieren und um die Aufwärtsverbindungs-Verwaltungsdaten-Übertragung an einen zentralen Verwaltungspunkt, z. B. einem Dateiserver 106, einer OMC 48 oder einem tragbaren PC-basierten Verwaltungswerkzeug zu begrenzen. Eine derartige Korrelation kann demzufolge den Prozess und die Methodik, die in dem Flussdiagramm der 2 dargelegt ist, nachvollziehen und widerspiegeln. Beispielsweise könnte der Fluss der 3 erweitert werden, um die Schritte 206 bis 214 der 2 zu umfassen, wie es jetzt klar sein sollte.
Der Testcode kann eine Anzahl an unterschiedlichen Funktionen durchführen und kann eine der einfachen Funktionen ("Primitives") umfassen, wobei die Testumgebung zu deren Bewertung konstruiert ist. Es ist auch Wert zu bemerken, dass der getestete Knoten (in diesem Beispiel BTS 18) im Allgemeinen nicht den Test steuert, im Gegensatz zu Selbsttestroutinen. Offensichtlich ist der System-/Betriebsmechanismus dieses bestimmten Aspekts der vorliegenden Erfindung auch auf Systeme anwendbar, die auf lediglich drahtgebundene Leitungen basieren, einschließlich des Internets, wo mehrfache Pfade zwischen Knoten existieren.
Es ist bevorzugt dass sowohl Aufwärtsverbindungs- als auch Abwärtsverbindungskommunikationen aus Gründen der Sicherheit verschlüsselt werden, es können aber auch andere Verfahren, wie etwa das Verbinden mit einer bekannten zeitsynchronisierten Datenquelle eingesetzt werden.
Selbstverständlich kann in einer Umgebung mit Luftschnittstellen das Nichtvorhandensein einer Funkverbindung vollständig auf den zugrunde liegenden Fehler örtlich begrenzt sein und es kann keine detaillierte Problemanalyse oder -identifikation nötig sein. Mit etwas anderen Worten ausgedrückt: Wenn die Luftschnittstelle nicht betriebsbereit ist, kann auch Analysesoftware, die in einem bestimmten Knoten vorhanden ist, nicht direkt mit dieser Basisstation sprechen. Es kann jedoch, vorausgesetzt, dass der Knoten Zugriff auf zusätzliche/ergänzende Verbindungen (wie etwa das World-Wide-web, ein Weitbereichsnetzwerk ("WAN = Wide Area Network") oder Bluetooth), herunterladbare Testsoftware verwendet werden, um den Systembetrieb oder Fehler mittels der Verwendung derartiger alternativer Verbindungen zu ermitteln.
Alternative Ausführungsformen der Erfindung können als Computerprogrammcode implementiert werden, der auf einem Computerprogramm-Produkt codiert worden ist, um mit einem Computersystem benutzt zu werden. Es wird erwartet, dass ein derartiges Computerprogramm-Produkt als auswechselbares Medium mit einer begleitenden Dokumentation in gedruckter oder elektronischer Form vertrieben wird (z. B. eingeschweißte Software), auf einem Computersystem vorinstalliert ist oder von einem Server oder elektronischen schwarzen Brett über ein Netzwerk (z. B. das Internet oder das World-Wide-Web) vertrieben wird. Eine Reihe von Computeranweisungen kann demzufolge entweder auf einem körperlichen Medium oder in einem Computerdatensignal festgehalten werden, das in einer Trägerwelle verkörpert wird, die an ein Computersystem unter Verwendung drahtgebundener oder drahtloser Übertragungstechniken übertragbar ist. Das austauschbare (d. h., körperliche) Medium kann ein computerlesbares Medium, wie etwa eine Diskette, CD-ROM, DVD-ROM oder RAM, eine Festplatte, magnetooptische Scheiben, ROMs, Flashspeicher oder magnetische oder optische Karten sein. Die Reihe von Computerinstruktionen verkörpert alle oder Teile der Funktionalität, die hier vorangehend unter Bezugnahme auf das System beschrieben wurden.
Software-Ausführungsformen der Erfindung können in jeder konventionellen Computerprogrammiersprache implementiert werden. Beispielsweise können bevorzugte Ausführungsformen in einer prozeduralen Programmiersprache (z. B. "C") oder einer objektorientierten Programmiersprache (z. B. "C++") implementiert sein.
Obwohl das bevorzugte Betriebsverfahren durch allgemeine oder zweckspezifische Prozessoren oder logische Schaltkreise realisiert wird, die mit geeigneten maschinenausführbaren Anweisungen programmiert sind, können möglicherweise Hardwarekomponenten verwendet werden, um bestimmte Eigenschaften der vorliegenden Erfindung zu implementieren. Selbstverständlich kann die vorliegende Erfindung mittels einer Kombination aus Hardware und Software durchgeführt werden.
Man wird selbstverständlich einsehen, dass die Beschreibung lediglich beispielhaft sein sollte und dass Modifikationen in Details innerhalb des Geltungsbereichs der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden können. Während die vorliegende Erfindung in Bezug auf die extensive Systemtopographie, die obengehend skizziert wurde beschrieben wurde, kann die vorliegende Erfindung in bestimmten Facetten der Topographie Anwendung finden. Beispielsweise kann die vorliegende Erfindung lediglich in Bezug auf das zellulare System oder tatsächlich innerhalb eines Teils des zellularen Systems (wie etwa innerhalb eines BSC und niedrigerer Systeminstanzen, z. B. BTS und MSs, die diesen zugeordnet sind) eingesetzt werden.
Im Allgemeinen findet die vorliegende Erfindung in Telekommunikationssystemen Anwendung, Einschließlich (ohne darauf beschränkt zu sein) dem Internet, in Doppelband-(Funkfrequenz-) Systemen, kombinierten GSM-/CDMA-Systemen und Multimediaanwendungen der dritten Generation.

Claims

Telekommunikationsnetzwerk (10), dadurch gekennzeichnet, dass es umfasst: eine Mehrzahl von miteinander verbundenen Knoten (16-22, 26–34, 50–58), wobei mindestens einige der Knoten mit ausführbarem Programmcode zum Messen (204) mindestens eines vorherbestimmten Parameters versehen sind, der dem Knoten zugeordnet ist, um Daten über eine Betriebsleistung auf niedrigem Niveau zu erzeugen; einen korrelierenden Knoten, der so eingerichtet ist, dass er die Daten über die Betriebsleistung auf niedrigem Niveau von mindestens zwei Knoten (16–22, 26–34, 50–58) vergleicht, um einen zusammengefassten Leistungsparameter zu generieren; und eine Netzwerkverwaltungsvorrichtung (48), die auf den zusammengefassten Leistungsparameter anspricht (210) und so eingerichtet ist, dass sie den zusammengefassten Parameter interpretiert (212), um einen Netzwerkfehler des Telekommunikationsnetzwerks zu identifizieren.
Telekommunikationsnetzwerk nach Anspruch 1, wobei der zusammengefasste Parameter komprimiert (208) ist.
Telekommunikationsnetzwerk nach Anspruch 1 oder 2, wobei der ausführbare Programmcode eine Funktion aufweist, die von der Funktion des Knotens abhängt, in den der ausführbare Programmcode heruntergeladen wird.
Telekommunikationsnetzwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Netzwerkverwaltungsvorrichtung (48) den herunterzuladenden ausführbaren Programmcode generiert (200).
Telekommunikationsnetzwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Daten zumindest ereignisgesteuerte, zeitgesteuerte oder kanalzugeordnete Daten sind und die Daten zeitbezogen sind.
Telekommunikationsnetzwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der korrelierende Knoten so konfiguriert ist, dass er zu korrelierende Daten auswählt.
Telekommunikationsnetzwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der korrelierende Knoten auf eine Anweisung anspricht, die auf zu korrelierende Daten gerichtet ist.
Knoten (16–22, 26–34, 50–58) für ein Telekommunikationsnetzwerk (10), wobei der Knoten im Gebrauch mit mindestens einem zweiten Knoten verbunden ist und der Knoten dadurch gekennzeichnet ist, dass er umfasst: einen ausführbaren Programmcode zum Messen (204) mindestens eines vorherbestimmten Parameters, der dem Knoten zugeordnet ist, um Daten über die Betriebsleistung auf niedrigem Niveau zu erzeugen; Mittel (100), um Daten über die Betriebsleistung auf niedrigem Niveau von dem Knoten mit Daten über die Betriebsleistung auf niedrigem Niveau von dem zweiten Knoten zu vergleichen, um einen zusammengefassten Leistungsparameter zu generieren, der einen Netzwerkfehler des Telekommunikationsnetzwerks anzeigt; und Mittel, um den zusammengefassten Parameter an ein Verwaltungsmittel (48) zu kommunizieren, das so eingerichtet ist, dass es den zusammengefassten Parameter interpretiert (214), um den Netzwerkfehler zu identifizieren.
Verfahren zum Verwalten eines Telekommunikationssystems, das aus einer Mehrzahl von miteinander verbundenen Knoten (16–22, 26–34, 50–58) gebildet ist, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass es umfasst: Ausführen (204) von Programmcode an mindestens einem Knoten, um mindestens einen vorherbestimmten Parameter zu messen, der dem Knoten zugeordnet ist, um Daten über die Betriebsleistung auf niedrigem Niveau zu erzeugen; Korrelieren der Daten (206) über die Betriebsleistung auf niedrigem Niveau von mindestens zwei Knoten, um einen zusammengefassten Leistungsparameter zu generieren; Kommunizieren (210) des zusammengefassten Leistungsparameters an eine Netzwerkverwaltungsvorrichtung (48); und Interpretieren (214) des zusammengefassten Leistungsparameters an dem Netzwerkverwalter (48), um einen Netzwerkfehler des Telekommunikationsnetzwerks zu identifizieren.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei der zusammengefasste Parameter komprimiert (208) ist.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, das weiterhin das Herunterladen des Programmcodes an den Knoten auf mindestens einer periodischen Basis und als Antwort auf eine Verwaltungsanfrage umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 11, wobei die Daten zumindest ereignisgesteuerte, zeitgesteuerte oder kanalzugeordnete Daten sind und die Daten zeitbezogen sind.
Computerprogrammelement, das Computerprogrammcodemittel umfasst, die so eingerichtet sind, dass sie einen Controller veranlassen, eine Prozedur auszuführen, um die Verfahrensschritte nach einem der Ansprüche 9 bis 12 durchzuführen.