JP2001086076A - 回線品質モニタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 データ誤りにより欠損したデータを迅速にか
つ精度よく復元する。 【解決手段】 ＡＬＭ／ＤＡＴＡ分離部１で分離された
モニターデータ信号５０は、３つのデータ保持部２，
３，４により３回分のデータが保持される。データ変化
率算出部６は、データ保持部３の出力及びデータ保持部
４の出力からデータの変化率を算出し、変化率信号５４
として補正データ算出部７へ出力する。補正データ算出
部７は、直前のデータ及びデータ変化率から、データ保
持部２にて取得したと推定される補正データ信号５５を
常時算出している。データ選択部５では、通常はモニタ
ーデータ信号５１を選択し、データ欠損のみ発生した場
合には補正データ信号５５を選択し、スレーブ局の機器
故障及びデータ欠損が発生した場合にはモニターデータ
信号５０を選択し、マスター局の機器故障が発生した場
合にはモニターデータ信号５２を選択して、データ信号
６０として出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波無線通
信における回線品質モニタ装置に関し、特に、マスター
局とスレーブ局間の回線品質等が劣化し、スレーブ局か
らのモニターデータに伝送誤りやデータ欠損が発生した
場合の処理方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】マイクロ波無線通信システムにおいて、
システムの運用状態を良好に保つ為に装置の動作状況を
常時モニターしている。通常、マイクロ波無線通信シス
テムは有人端局と無人端局及び複数の中間中継局より構
成されており、有人端局には監視制御装置のマスター装
置が設置され、無人端局及び中間中継局には監視制御装
置のスレーブ装置が設置される。

【０００３】マスターの監視制御装置は、スレーブの監
視制御装置が収集した各局装置のモニターデータを主信
号に多重される補助信号を使用してポーリングセレクテ
ィブ方式にて通信して収集する。障害発生時には、収集
した装置のモニターデータの解析を行い、障害の原因が
装置の機器故障によるものか、無線回線つまり空間によ
るのかを切り分けている。

【０００４】しかしながら、無線回線特有のフェージン
グ等により、マスターとスレーブ間の回線品質が劣化
し、スレーブ局からのモニターデータに伝送誤りやデー
タ欠損が発生し、マスター局にてスレーブ局で収集した
モニターデータを収集できない状況が発生する。

【０００５】従来、この問題を解決するための方法とし
て、マスター装置にてスレーブ局のデータに誤りを検出
した場合に、スレーブ局のデータを再度要求する再送手
順が用いられてきた。

【０００６】また、無線回線の回線品質が劣化している
場合、スレーブ局は収集した警報を自局に蓄積し、回線
品質が正常に復旧した後、マスター局に送信する事によ
りマスター局はスレーブ局のモニターデータを収集して
いた。

【０００７】また、スレーブ局からマスター局へモニタ
ーデータの差分情報を送信する事により、全てのモニタ
ーデータを送信せずモニターデータのデータ長を可変と
し、データ長を抑え回線品質の劣化によりマスター局へ
のモニターデータに伝送路誤りの発生する確率を下げる
方法も用いられてきた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、再送手
順ではデータ収集間隔が短い場合は、再送処理を行うこ
とによりマスター局の負荷が重くなり監視制御システム
が不安定となる可能性があり、結局スレーブ局のデータ
を消失する可能性があった。

【０００９】また、回線品質が劣化している時にはスレ
ーブ局にて収集したモニターデータを蓄積し、回線品質
が正常に復旧した後データをマスター局に送信する方法
の場合は、回線復旧時に多量のデータがマスター局に送
出される可能性があり、回線復旧後にスレーブ局で収集
したデータが即時にマスター局へ送信できない可能性が
あり、スレーブ局の警報データの消失を招く可能性があ
った。

【００１０】また、モニターデータの差分情報をスレー
ブ局からマスター局へ送信する方法は、回線品質が劣化
している状態においては、モニターデータは常時変化し
ている為、データ長は短くならず、スレーブ局からマス
ター局へデータを送出している途中でモニターデータに
伝送路誤りが発生する可能性がある。

【００１１】本発明の目的は、データ欠損時においても
障害発生時の原因の切り分けを可能とし、データ誤りに
より欠損したデータを迅速にかつ精度よく復元すること
にある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前述のように、有人端局
と無人端局及び複数の中間中継局より構成されたマイク
ロ波無線通信システムにおいては、システムの運用状態
を良好に保つ為に装置の動作状況を常時モニターしてお
り、そのため、有人端局には監視制御装置のマスター装
置が設置され、無人端局及び中間中継局には監視制御装
置のスレーブ装置が設置される。

【００１３】マスターの監視制御装置は、スレーブの監
視制御装置が収集した各局装置のモニターデータを主信
号に多重される補助信号を使用してポーリングセレクテ
ィブ方式にて通信して収集する。障害発生時には、収集
した装置のモニターデータの解析を行い、障害の原因が
装置の機器故障によるものか、無線回線つまり空間によ
るのかを切り分けている。

【００１４】しかしながら、無線回線特有のフェージン
グ等により、マスターとスレーブ間の回線品質が劣化
し、スレーブ局からのモニターデータに伝送誤りやデー
タ欠損が発生し、マスター局にてスレーブ局で収集した
モニターデータを収集できない状況が発生する。

【００１５】そこで、本発明による回線品質モニタ装置
では、データ欠損時にデータ補正する方式を採用し、マ
スター装置にて回線品質の劣化によるデータ欠損が発生
した場合には、直前のデータ変化率により補正データを
算出し、欠損データを補正する。これにより、急激なモ
ニターデータの変動がある無線回線のシステムにおい
て、単に欠損した時間帯のデータから線形補正する場合
に比べて、精度良いデータ補正が可能となり、安定した
モニターデータの収集が可能となる。

【００１６】また、マスター装置にてデータ欠損を検出
し、かつデータ欠損検出時にスレーブ装置の機器故障が
発生した場合は、欠損したデータの補正データはデータ
欠損回復後に取得したデータとする。これにより、スレ
ーブ局機器故障時のモニターデータの劣化を迅速に検出
することが可能となる。

【００１７】また、マスター装置の補助信号受信部の機
器故障が発生した場合には、データを直前のスレーブ局
のモニターデータに補正する。これによりマスター装置
の補助信号受信部の機器故障時に収集データの信頼性を
向上することが可能となる。この様に装置の機器故障の
発生条件でデータ補正方法を切り替える方式を採用する
ことにより、精度良いデータ補正が可能となり、安定し
たモニターデータの収集が可能となる。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の形態を示
すマスター装置のブロック図である。また、図２は、ス
レーブ装置から収集するデータフレームの一例を示す図
である。

【００１９】図１に於て、１は、スレーブ装置から収集
した図２に示す収集データフレームをＡＬＭ部とデータ
部に分離するＡＬＭ／ＤＡＴＡ分離部である。このＡＬ
Ｍ／ＤＡＴＡ分離部１で分離されたモニターデータ信号
５０は、３つのデータ保持部２，３，４により３回分の
データが保持される。各データ保持部の更新タイミング
は、基準クロック信号４８により与えられる。

【００２０】通常は、データ保持部２から出力されるモ
ニターデータ信号５１がデータ選択部５にて選択され、
データ信号６０として出力されている。また、データ変
化率算出部６は、通常データ信号６０として選択出力さ
れるデータ保持部２から出力されるモニターデータ信号
５１の過去２回分のデータ、すなわちデータ保持部３の
出力及びデータ保持部４の出力からデータの変化率を算
出し、変化率信号５４として補正データ算出部７へ出力
する。

【００２１】補正データ算出部７は、データ変化率算出
部６で算出した変化率信号５４と、データ保持部２出力
のモニターデータ信号５１の１タイミング前のデータで
あるデータ保持部３のモニターデータ信号５２より（す
なわち直前のデータ及びデータ変化率より）、データ保
持部２にて取得したと推定される補正データ信号５５を
常時算出している。

【００２２】データ選択部５は、通常時選択するモニタ
ーデータ信号５１と、それに対して１タイミング前のモ
ニターデータ信号５２と、１タイミング後のモニタデー
タ信号５０と、補正データ算出部７にて推定された補正
データ信号５５を選択して、データ信号６０として出力
する。

【００２３】その際の選択条件は、収集データ信号４９
のデータ欠損を検出するデータ欠損検出部８のデータ欠
損信号５６及び、ＡＬＭ保持部１０にて保持されていた
スレーブ局の機器故障ＡＬＭ情報であるスレーブＡＬＭ
信号５８及び、マスター局の機器故障を検出するマスタ
ー局ＡＬＭ検出部９出力であるマスターＡＬＭ信号５９
となる。

【００２４】データ選択部５では通常はモニターデータ
信号５１を選択し、データ欠損のみ発生した場合には補
正データ信号５５を選択し、スレーブ局の機器故障及び
データ欠損が発生した場合にはモニターデータ信号５０
を選択し、マスター局の機器故障が発生した場合にはモ
ニターデータ信号５２を選択する。

【００２５】次に、本発明の動作について、図１〜６を
用いて説明する。

【００２６】本発明における、監視装置のポーリングセ
レクテイブ方式の一例を図３にて示す。マスター装置よ
りのポーリングに対して、スレーブ装置は、収集した受
信系のモニターデータと受信系の機器故障検出結果を、
図２に示す収集データフレームを構成して、マスター装
置へポーリング応答として送信する。

【００２７】図１において、通常時には、スレーブ装置
からのポーリング応答である収集データ信号４９は、Ａ
ＬＭ／ＤＡＴＡ分離部１、データ保持部２を通過して、
データ選択部５にて選択されてデータ信号６０として出
力される。

【００２８】図４は、マスター装置にてデータ欠損を検
出した（回線品質の劣化により発生した）場合の動作を
示している。ブロック図は、データ欠損、機器故障の発
生状況を示しており、グラフは、横軸は基準クロック単
位の時間（Ｔ１〜Ｔ４）を示し、縦軸は収集モニターデ
ータ数値を示している。グラフ中の○は収集したデータ
を示し、●は本発明の方式による補正値を示し、□は欠
損した前後の値から線形補正した場合の補正値を示す。

【００２９】無線回線品質劣化が発生し、急激にモニタ
ーデータ値が低下し、Ｔ３にてデータ欠損が発生した場
合の補正について本グラフは示している。データ欠損検
出部８にて、スレーブ装置より収集される収集データの
データ欠損を検出した場合、データ変化率検出部６にて
データ保持部３，４出力のモニターデータ信号５２，５
３よりデータ保持部２のモニターデータ信号５１の直前
に収集した２つのデータの傾きを検出する。

【００３０】また、データ変化率検出部６の出力である
変化率信号５４と、データ保持部３にて保持されたモニ
ターデータ信号５２より、補正データ算出部７ではデー
タ欠損した時刻の推定されるデータを算出する。そして
データ選択部５では選択条件となっているデータ欠損信
号５６とスレーブＡＬＭ信号５８とマスター信号５９に
より、データ欠損のみを検出した場合には、補正データ
算出部７の出力である補正データ信号５５をデータ信号
６０として出力する。

【００３１】図４のグラフに示すように、急激なモニタ
ーデータ値の劣化が発生する可能性が多い無線システム
では、前後のデータより線形補正する場合（グラフ中の
□）より、本方式にて採用した直前の２つのモニターデ
ータ値より補正する方式のほうが精度の良い補正を可能
とする。

【００３２】図５は、マスター装置にてデータ欠損を検
出し、かつスレーブ装置の機器故障ＡＬＭ情報が検出さ
れている（スレーブ装置受信系の機器故障発生した）場
合の動作を示す。ブロック図は、データ欠損、機器故障
の発生状況を示しており、グラフは、横軸は基準クロッ
ク単位の時間（Ｔ１〜Ｔ４）を示し、縦軸は収集モニタ
ーデータ数値を示している。グラフ中の○は収集したデ
ータを示し、●は本発明の方式による補正値を示し、□
は欠損した前後の値から線形補正した場合の補正値を示
す。

【００３３】本グラフは、スレーブ装置にて受信系の機
器故障が発生し、かつＴ３にてデータ欠損が発生した場
合の補正について示している。データ欠損検出部８に
て、スレーブ装置より収集される収集データのデータ欠
損が検出され、かつＡＬＭ保持部１０にて保持されたス
レーブ装置の機器故障ＡＬＭ情報がＡＬＭとなる。

【００３４】データ選択部５では、選択条件となってい
るデータ欠損信号５６とスレーブＡＬＭ信号５８とマス
ター信号５９により、データ欠損及びスレーブ装置の機
器故障を検出した場合には、通常選択されるデータ保持
部２出力のモニターデータ信号５１の１タイミング後の
ＡＬＭ／ＤＡＴＡ分離部１出力のモニターデータ信号５
０をデータ信号６０として出力する。これにより、Ｔ３
にて欠損したデータは直後のデータ（Ｔ４のモニターデ
ータ数値）に補正される。

【００３５】スレーブ装置の機器故障が発生するような
場合はモニターデータ数値は劣化する方向にあり、図５
の様な機器故障発生時のデータ欠損の場合、モニターデ
ータ数値としては劣化した値に補正を行なった方がモニ
ターデータ数値（マスター装置から出力されるデータ信
号６０）からの機器故障検出を迅速に行なうことが可能
となる。すなわち、グラフに示すように、前後のデータ
より線形補正する場合（グラフ中の□）より、本方式
（グラフ中の●）のほうがモニターデータ数値の劣化が
顕著に現れるため、モニターデータ数値からの機器故障
検出が迅速かつ容易となる。

【００３６】図６は、マスター装置の機器故障ＡＬＭ情
報が検出されている場合の動作を示す。ブロック図はデ
ータ欠損、機器故障の発生状況を示しており、グラフ
は、横軸は基準クロック単位の時間（Ｔ１〜Ｔ４）を示
し、縦軸は収集モニターデータ数値を示している。グラ
フ中の○は収集したデータを示し、●は本発明の方式に
よる補正値を示し、□は欠損した前後の値から線形補正
した場合の補正値を示す。本グラフは、Ｔ３以降でマス
ター装置にて受信系の機器故障が発生し、かつＴ３にて
データ欠損が発生した場合の補正について示している。

【００３７】マスター装置ＡＬＭ検出部９にてマスター
装置の受信系機器故障ＡＬＭ情報が検出されている場合
は、スレーブ装置より収集されたデータ自体の信頼性が
低下する。データ選択部５では、通常選択されるデータ
保持部２出力のモニターデータ信号５１の１タイミング
前に該当するデータ保持部３にて保持されたモニターデ
ータ信号５２をデータ信号６０として選択出力する。

【００３８】このように、マスター装置の補助信号受信
部の機器故障が発生した場合には、データを直前のスレ
ーブ局から収集したモニターデータに補正する。マスタ
ー装置の補助信号受信部の機器故障及び、スレーブ装置
の受信系の機器故障が同時に発生するような二重障害の
可能性は非常に低いため、マスター装置の機器故障が発
生した図６のような場合、直前のスレーブ装置から収集
したモニターデータに補正するこの方式により、収集デ
ータの信頼性を向上することが可能となる。

【００３９】グラフで示すように、マスター装置の機器
故障が発生した以降は、受信したモニターデータ自体の
信頼性が低下するため、Ｔ２のデータにて補正する。こ
の様に装置の機器故障の発生条件でデータ補正方法を切
り替える方式を採用することにより、精度良いデータ補
正が可能となり、安定したモニターデータの収集が可能
となる。

【００４０】

【発明の効果】本発明は、データ欠損が発生した場合に
おいて、この欠損が機器の故障による欠損なのか、回線
品質が悪化した事による欠損なのかを判定してデータの
補正を行う為、従来方式と比較して精度よく補正が行え
る。

【００４１】また、補正方法が欠損したデータの前後の
データを補間する方法と比較して直前のデータの変化率
から算出するのでより精度が向上する。これはマイクロ
波回線特有のフェージングは短時間で急激なモニタデー
タ劣化する場合があるため有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示すブロック図である。

【図２】本発明における収集データフレーム構成の一例
を示す図である。

【図３】本発明における監視装置のポーリングセレクテ
イブ方式の一例を示す図である。

【図４】マスター装置にてデータ欠損を検出した（回線
品質の劣化により発生した）場合の動作を示す図であ
る。

【図５】マスター装置にてデータ欠損を検出し、かつス
レーブ装置の機器故障ＡＬＭ情報が検出されている（ス
レーブ装置受信系の機器故障発生した）場合の動作を示
す図である。

【図６】マスター装置の機器故障ＡＬＭ情報が検出され
ている場合の動作を示す図である。

【符号の説明】

１ ＡＬＭ／ＤＡＴＡ分離部 ２，３，４ データ保持部 ５ データ選択部 ６ データ変化率検出部 ７ 補正データ算出部 ８ データ欠損検出部 ９ マスター局ＡＬＭ検出部 １０ ＡＬＭ保持部 ４８ 基準クロック信号 ４９ 収集データ信号 ５０，５１，５２，５３ モニターデータ信号 ５４ 変化率信号 ５５ 補正データ信号 ５６ データ欠損信号 ５７ ＡＬＭ信号 ５８ スレーブＡＬＭ信号 ５９ マスターＡＬＭ信号 ６０ データ信号

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5K035 BB02 GG13 JJ03 5K042 BA13 CA02 CA13 CA16 DA01 DA27 DA32 EA01 EA10 EA11 EA15 FA01 FA15 FA21 GA11 HA13

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有人端局に監視制御装置のマスター装置
   が設置され、無人端局及び又は中間中継局に監視制御装
   置のスレーブ装置が設置されたマイクロ波無線通信シス
   テムにおける回線品質モニタ装置において、 前記マスター装置は、前記スレーブ装置から収集したデ
   ータ信号のデータ欠損を検出するデータ欠損検出部と、
   前記スレーブ装置から受信したデータから当該スレーブ
   装置の機器故障ＡＬＭ情報を抽出して保持するＡＬＭ保
   持部と、前記マスター装置の機器故障を検出するマスタ
   ー局ＡＬＭ検出部を備え、前記データ欠損検出部、前記
   ＡＬＭ保持部及び前記マスター局ＡＬＭ検出部の各出力
   に応じて、前記収集した受信データの補正方法を切り替
   えて出力する手段を有していることを特徴とする回線品
   質モニタ装置。
2. 【請求項２】 前記マスター装置は、前記データ欠損検
   出部が、回線品質の劣化によるデータ欠損が発生したこ
   とを検出したときには、前記欠損したデータの直前のデ
   ータ変化率に基づいて補正データを算出し、該算出した
   データを前記欠損したデータの補正データとして出力す
   ることを特徴とする請求項１記載の回線品質モニタ装
   置。
3. 【請求項３】 前記マスター装置は、前記データ欠損検
   出部が、回線品質の劣化によるデータ欠損が発生したこ
   とを検出し、かつ前記ＡＬＭ保持部からスレーブ装置の
   機器故障ＡＬＭ情報が出力されているときには、データ
   欠損回復後に取得したデータを前記欠損したデータの補
   正データとして出力することを特徴とする請求項１記載
   の回線品質モニタ装置。
4. 【請求項４】 前記マスター装置は、前記マスター局Ａ
   ＬＭ検出部が前記マスター装置の機器故障を検出したと
   きには、前記スレーブ局から受信した直前のモニターデ
   ータを補正データとして出力することを特徴とする請求
   項１記載の回線品質モニタ装置。