JP2005086454A - 故障推定装置及び故障推定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】発信完了率低下警報を契機として、トラヒック状況を考慮し、通信装置の故障を正確に把握する故障推定装置及び故障推定方法を提供する。
【解決手段】故障推定装置１は、通信装置の発信呼数と該発信呼の接続が完了した呼数との比率である発信完了率が低下したことに起因する発信完了率低下警報を受信したことを契機として、通信装置の過去の発信呼数を取得する発信呼数取得部１４と、通信装置の設置されたエリアのトラヒック状況に応じて、判定用閾値を選択する閾値選択部１５と、過去の発信呼数が判定用閾値を上回る場合、通信装置に故障が発生したと推定する故障判定部１６とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、通信ネットワークを構成する複数の通信装置を管理するオペレーションシステムに対して、基地局などにおいて装置故障を通知しない事象に対し、装置故障発生の推定を行う故障推定装置及び故障推定方法に関する。

従来、通信装置で故障が発生した場合、通信装置は故障部位の異常を検出し、故障メッセージを発信することで保守者への回復措置の対応を促す。しかし、基地局の故障においては、正常な呼処理を行っていないにもかかわらず、装置故障メッセージを通知しない事象が発生することがある。現状では、このような事象を発見するため、全ての通信装置に対し、夜間の定期試験を実施したり、トラヒック警報である発信完了率の低下警報を契機とした試験を実施したりしている。ここで、「発信完了率」とは、移動機などの通信装置から発信した発信呼数と発信呼の接続が完了した呼数との比率を表す。そして、この発信完了率が一定の値を下回るとき、上位装置がこれを検知し、警報を通知する。

その他、装置故障を発見する方法として、通信装置の送信電力初期値及び送信電力収束値に着目し、送信電力異常を発見する方法（例えば、特許文献１参照。）や、通信装置に格納された通信履歴を読み出すことにより、受信同期異常などを発見する方法（例えば、特許文献２参照。）が開示されている。
特開２００３−２１８７７４号公報（「００５０」〜「００５２」段落、図４） 特開２００２−１６５４４号公報（「００６３」段落、図６）

上述した、救済措置として実施している全通信装置への定期試験は、通信装置の使用頻度の高い昼間帯を避け、夜間のみ１日１回実施することが多い。このため、故障の発生時刻によっては発見が遅れ、故障した通信装置が長時間放置される可能性がある。又、発信完了率低下警報を契機とした試験においては、頻繁に発生する全低下警報に対して試験を実施することから、試験呼の競合等による試験自体のＮＧが発生し、数回のリトライ処理が必要になり、早期発見の障害となる。又、試験呼は完了呼とならないため、試験により完了率低下警報を誘発することがある。

又、装置故障が発生した場合には、発信完了率低下警報は必ず発生するため、故障発見の契機として発信完了率低下警報は有効であるが、基地局の場合、オフィスビルや地下鉄などトラヒック量が変動するサービスエリアによっては、深夜のトラヒックが少ない場合などにおいても発信完了率低下警報が発生する。このような低下警報の発生数は比較的多く、その大半を装置故障によるものでない警報が占めているにも関わらず、装置故障による警報と区別できないため、警報発生毎に試験呼を送信しているといった問題があった。

そこで、上記の問題に鑑み、本発明は、発信完了率低下警報を契機として、トラヒック状況を考慮し、通信装置の故障を正確に把握する故障推定装置及び故障推定方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の第１の特徴は、（イ）通信装置の発信呼数と該発信呼の接続が完了した呼数との比率である発信完了率が低下したことに起因する発信完了率低下警報を受信したことを契機として、通信装置の過去の発信呼数を取得する発信呼数取得部と、（ロ）通信装置の設置されたエリアのトラヒック状況に応じて、判定用閾値を選択する閾値選択部と、（ハ）過去の発信呼数が判定用閾値を上回る場合、通信装置に故障が発生したと推定する故障判定部とを備える故障推定装置であることを要旨とする。ここで、「トラヒック状況」とは、トラヒックの多少やトラヒックの変動などを指す。

第１の特徴に係る故障推定装置によると、発信完了率の低下情報を契機として発信呼数を取得し、サービスエリアの特徴を踏まえた閾値との比較により、通信装置の故障発生を正確に推定することが可能となり、移動通信網におけるサービス品質を向上させることが可能となる。又、推定結果に基づき、措置を自動化することで迅速な回復措置が可能となる。

又、第１の特徴に係る故障推定装置は、発信完了率低下警報を受信したことを条件として、過去の発信呼数及び判定用閾値に基づいて算出された値を、判定用閾値として更新する閾値更新部を更に備えてもよい。この故障推定装置によると、判定用閾値を更新していくことで環境の変化に対応することができる。

本発明の第２の特徴は、（イ）通信装置の発信呼数と該発信呼の接続が完了した呼数の比率である発信完了率が低下したことに起因する発信完了率低下警報を受信したことを契機として、通信装置の過去の発信呼数を取得するステップと、（ロ）通信装置の設置されたエリアのトラヒック状況に応じて、判定用閾値を選択するステップと、（ハ）過去の発信呼数が判定用閾値を上回る場合、通信装置に故障が発生したと推定するステップとを含む故障推定方法であることを要旨とする。

第２の特徴に係る故障推定方法によると、発信完了率の低下情報を契機として発信呼数を取得し、サービスエリアの特徴を踏まえた閾値との比較により、通信装置の故障発生を正確に推定することが可能となり、移動通信網におけるサービス品質を向上させることが可能となる。又、推定結果に基づき、措置を自動化することで迅速な回復措置が可能となる。

本発明によると、発信完了率低下警報を契機として、トラヒック状況を考慮し、通信装置の故障を正確に把握する故障推定装置及び故障推定方法を提供することができる。

次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであることに留意すべきである。

通信ネットワークを構成する複数の通信装置の状態を管理するためには、通信装置の故障に対する警報を受信し、回復措置を行うオペレーションシステムが必要になる。このとき、基地局において装置故障を通知しない事象に対し、故障の発生した通信装置を推定することが重要となる。

本発明に係る実施の形態では、発信完了率低下警報の発生を契機に取得した発信呼数と、完了率低下エリアの環境に適した判定用閾値を選択し、比較することで、故障の発生した通信装置を推定する故障推定装置及び故障推定方法について説明する。又、故障判定に使用する判定用閾値は固定値とせず、環境にあわせて変化する変動値とすることができる。

まず、本発明の実施の形態に係る故障推定の契機となる発信完了率低下警報について、図１を用いて説明する。移動機３１は、移動機３１が位置するエリアの基地局３２を介して、基地局３２の上位装置である交換機３３へ接続される。このとき、移動機３１から発信された発信信号（発信呼）が基地局３２で受信された信号数を「発信呼数」、交換機３３まで接続が完了した信号数を「発信完了呼数」とする。「発信完了率」は、発信完了呼数／発信呼数で表される。発信完了率低下警報は、発信完了率が一定の閾値を下回るとき、通知される。

（故障推定装置）
本実施形態に係る故障推定装置１は、図２に示すように、複数の通信装置１０ａ、１０ｂ、…、１０ｆを監視する複数の監視システム１１ａ、１１ｂから警報を受信する警報受信部１２、発信完了率低下警報を検出する警報処理部１３、監視システム１１ａ、１１ｂから現在あるいは過去の通信装置１０ａ、１０ｂ、…、１０ｆの発信呼数を取得する発信呼数取得部１４、発信完了率低下エリアの環境に適した判定用閾値を選択する閾値選択部１５、選択された判定用閾値と発信呼を比較することにより装置故障の発生を判定する故障判定部１６、一定の条件下で判定用閾値を更新する閾値更新部１７とを備える。

警報受信部１２は、通信装置１０ａ、１０ｂ、…、１０ｆからの通知警報を警報処理部１３に通知し、通知された警報を警報情報保持部２１に保存する。

警報処理部１３は、通知された警報が発信完了率低下警報であるか否か判断する。発信完了率低下警報である場合は、発信完了率低下警報を通知した通信装置から装置故障警報を受信したか否か判断する。装置故障警報を受信していない場合は、発信呼数取得部１４へ通知する。

発信呼数取得部１４は、発信完了率低下警報を発信した通信装置の発信完了率低下警報発生時の発信呼数を取得し、発信呼情報保持部２２に保存する。発信完了率低下警報発生時の発信呼数が「０」である場合は、過去の発信呼数を取得し、発信呼情報保持部２２に保存する。

閾値選択部１５は、発信完了率低下警報を通知した通信装置の設置エリアのトラヒック状況及び時刻に基づき、装置故障であることを判断するための判定用閾値を選択する。

故障判定部１６は、過去の発信呼数が判定用閾値を上回る場合、通信装置に故障が発生したと推定する。

閾値更新部１７は、故障判定部１６によって、装置故障でないと判定された場合、過去の発信呼数及び判定用閾値に基づいて算出された値を、判定用閾値として更新する。

警報情報保持部２１は、通信装置１０ａ、１０ｂ、…、１０ｆが通知し、警報受信部１２によって受信された警報情報を保存する。

発信呼情報保持部２２は、通信装置１０ａ、１０ｂ、…、１０ｆの発信完了率低下警報発生時や過去における発信呼数を保存する。発信呼情報保持部２２は、例えば、後述する図４に示すように、警報発生時の５分前と１週前同時刻（警報発生時と同時刻）などの過去の発信呼数を保存する。

閾値保持部２３は、発信呼数と比較することにより、装置故障が発生しているか否か判断するための判定用閾値を保存する。判定用閾値は、例えば、後述する図６に示すように、環境エリア及び時刻別に設定される。

尚、警報情報保持部２１、発信呼情報保持部２２、閾値保持部２３は、ＲＡＭ等の内部記憶装置でも良く、ＨＤやＦＤ等の外部記憶装置でも良い。

又、実施の形態に係る故障推定装置１は、処理制御装置（ＣＰＵ）を有し、発信呼数取得部１４、閾値選択部１５、故障判定部１６、閾値更新部１７などをモジュールとして内蔵する構成とすることができる。これらのモジュールは、パーソナルコンピュータ等の汎用コンピュータにおいて、所定のプログラム言語を利用するための専用プログラムを実行することにより実現することができる。尚、図示してはいないが、故障推定装置１は、閾値選択部１５等の機能を実行させるためのプログラムを保存する記録媒体を備えていても良い。記録媒体は、例えば、ハードディスク、フレキシブルディスク、コンパクトディスク、ＩＣチップ、カセットテープなどが挙げられる。このようなプログラムを保持した記録媒体によれば、プログラムの保存、運搬、販売などを容易に行うことができる。

（故障推定方法）
次に、本実施形態に係る故障推定方法について、図３を用いて説明する。

（イ）まず、警報受信部１２は、通信装置１０ａ、１０ｂ、…、１０ｆから発生した通知警報を受信し、警報情報保持部２１に保存する。警報処理部１３は、警報情報保持部２１に保存された通知警報を検知し、警報の種類毎に設定された業務プログラムを起動する。ステップＳ１０１において、発信完了率低下警報が発生した場合、警報処理部１３によって起動された業務プログラムは、通知警報に付随する情報をもとに完了率低下が発生しているエリアの呼を処理する通信装置１０ａ、１０ｂ、…、１０ｆを特定する。

（ロ）そして、ステップＳ１０２において、警報処理部１３は、警報情報保持部２１に対し、通信装置１０ａ、１０ｂ、…、１０ｆに関する他の通知警報の有無を問い合わせる。他の通知警報として、装置故障警報がある場合は、本実施の形態に係る故障推定方法によって判断するまでもなく装置故障が発生しているので、処理を終了する。一方、通信装置１０ａ、１０ｂ、…、１０ｆから装置故障警報が通知されていなければ、発信呼数取得部１４は、通信装置１０ａ、１０ｂ、…、１０ｆの発信呼完了率低下警報が発生した時点の発信呼数を監視システム１１ａ、１１ｂより取得する。

（ハ）次に、ステップＳ１０４において、発信呼数取得部１４は、通信装置１０ａ、１０ｂ、…、１０ｆの発信呼完了率低下警報時の発信呼数が「０」であるか否か判断する。発信呼数が「０」でない場合は、呼処理を行っているので、装置故障ではないと判断し、処理を終了する。一方、「０」である場合は、ステップＳ１０５に進み、発信呼数取得部１４は、過去の発信呼数を取得する。取得する過去の発信呼数は、図４に示すように、例えば、５分前と１週前同時刻の発信呼数とする。ここで、１週前同時刻の発信呼数も「０」であれば、更に１週前同時刻の発信呼数を取得することとする。

（ニ）次に、ステップＳ１０６において、閾値選択部１５は、通信装置１０ａ、１０ｂ、…、１０ｆの設置された環境エリアに応じて判定用閾値を選択する。この閾値選択処理については、後に詳述する。

（ホ）次に、ステップＳ１０７において、故障判定部１６は、発信呼数取得部１４が取得した過去の発信呼数と、閾値選択部１５が選択した判定用閾値により、装置故障であるか否か判断する。例えば、取得した５分前の発信呼数と閾値選択部１５が選択した判定用閾値Ｖ１、１週前の発信呼数と閾値選択部１５が選択した判定用閾値Ｖ２を比較し、５分前発信呼数＞Ｖ１、かつ、１週前発信呼数＞Ｖ２であれば異常な呼処理の低下として、装置故障と判断する。装置故障である場合は、処理を終了し、装置故障でない場合は、ステップＳ１０８に進む。尚、故障判定部１５による故障判定方法は、上述した方法に限られない。例えば、５分前発信呼数＞Ｖ１、あるいは、１週前発信呼数＞Ｖ２であれば異常な呼処理の低下として、装置故障と判断しても良い。

（へ）次に、ステップＳ１０８において、閾値更新部１７は、過去の発信呼数及び判定用閾値に基づいて算出された値を新たな判定用閾値として更新する。新たな判定用閾値は、例えば、以下の計算式によって求められる。

Ｖ１＝（Ｖ１×Ｔ＋５分前発信呼数×Ｋ）／（Ｔ＋１）…（１）
Ｖ２＝（Ｖ２×Ｔ＋１週前発信呼数×Ｋ）／（Ｔ＋１）…（２）
ここで、Ｔは判定用閾値の平均値を求める回数、Ｋは過去の発信呼数を反映させる割合となる閾値設定率を示す。Ｔを大きい値に設定すると、現在の判定用閾値に対する重み付けが大きくなり、Ｋを大きい値に設定すると、過去の発信呼数に対する重み付けが大きくなる。このようにＫ及びＴの値の重み付けを考慮して、過去の発信呼数と判定用閾値の平均をとり、新たな判定用閾値とする。

次に、図３のステップＳ１０６における閾値選択処理の詳細について、図５を用いて説明する。

（イ）まず、ステップＳ２０１において、閾値選択部１５は、通信装置１０ａ、１０ｂ、…、１０ｆの設置されたエリアがトラヒック変動エリアであるか否か判断する。即ち、設置されたエリアが時間帯によってトラヒックの変動に特徴の見られる地下鉄やオフィスビルであるかを基地局名から判断する。例えば、図４に示すように、基地局名が「大手町Ｂ」である場合、オフィスビルであると判断する。トラヒック変動エリアである場合は、ステップＳ２０３の処理に進み、トラヒック変動エリアでない場合は、ステップＳ２０２の処理に進む。

（ロ）次に、ステップＳ２０２において、閾値選択部１５は、通信装置１０ａ、１０ｂ、…、１０ｆの設置されたエリアが、高トラヒックエリアか低トラヒックエリアかを識別する。高トラヒックエリアとは、取得した過去の発信呼数が一定の値より高いエリアを指す。一方、低トラヒックエリアとは、取得した過去の発信呼数が一定の値より低いエリアを指す。

（ハ）そして、ステップＳ２０３において、判定用閾値データベースを参照する際の環境エリアを決定する。閾値保持部２３は、例えば、図６に示すように、地下鉄やオフィスビル、あるいは高トラヒックエリア、低トラヒックエリアという環境エリア毎に、時間別の判定用閾値が定義されたデータベースを保存する。図６では、時間別として、５分前及び１週前の２種類が設定されている。そして、ステップＳ２０４において、閾値選択部１５は、環境エリア毎時刻に対応した閾値を選択する。例えば、警報発生エリアが地下鉄で、発生時刻が０：００〜１：００を例にすると、取得した５分前の発信呼数と比較する判定用閾値としてＶ１、１週前の発信呼数と比較する判定用閾値としてＶ２が選択される。

尚、実施の形態に係る故障推定方法において、過去の発信呼数として、５分前と１週前の発信呼を用いたが、これには限られず、どの時期の発信呼を用いても構わない。即ち、発信呼数取得部１４が取得する発信呼の時間（ここでは、５分前と１週前）に対応した判定用閾値が設けられていれば良い。

又、Ｖ１及びＶ２のように、時間帯による２種類の判定用閾値を設定したが、２種類に限られず、１種類あるいは３種類以上の時間別判定用閾値を設定しても構わない。

（故障推定装置及び故障推定方法の作用、効果）
本発明の実施の形態に係る故障推定装置及び故障推定方法によると、発信完了率低下警報が発生すると関連する装置故障警報の有無を確認し、装置故障警報がなければ完了率の低下を検知したエリアの基地局に対し完了率が低下した時点の発信呼を取得して、発信呼数が０であることを条件にトラヒック状況がほぼ同様である１週前の同時刻の発信呼数及び警報発生５分前の発信呼数を取得することができる。そして、装置故障判定用の閾値と比較し、取得した発信呼数が多ければ不自然な呼数の低下として、設備故障と推定することができる。

又、本発明の実施の形態に係る故障推定装置及び故障推定方法によると、基地局の環境単位、時間単位に設定された装置故障判定用閾値を、警報発生毎に過去の発信呼数と既存判定用閾値の平均をとり、更新していくことで環境の変化に対応することができる。

上記のように、発信完了率の低下情報を契機として発信呼数を取得し、サービスエリアの特徴を踏まえた閾値との比較により、通信装置の故障発生を推定することが可能となり、移動通信網におけるサービス品質を向上させることが可能となる。又、推定結果に基づき、措置を自動化することで迅速な回復措置が可能となる。

（その他の実施の形態）
本発明は上記の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

例えば、本発明の実施の形態において、警報受信部１２、警報処理部１３、発信呼数取得部１４、閾値選択部１５、故障判定部１６、閾値更新部１７は一つの故障推定装置１内にあると記述したが、複数の故障推定装置１に分けて備えられていてもよい。その際、装置間でデータのやりとりが行えるようにバスなどで装置間を接続しているとする。

又、警報情報保持部２１、発信呼情報保持部２２、閾値保持部２３にそれぞれの情報を分けて備えると説明したが、一つの保持部によって、すべての情報を保持しても構わない。

このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

本発明の実施形態に係る発信完了率を説明する模式図である。 本発明の実施形態に係る故障推定装置の構成ブロック図である。 本発明の実施形態に係る故障推定方法を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る故障推定方法において参照する発信呼数情報の一例である。 図３の閾値選択処理の詳細を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る故障推定方法において参照する判定用閾値情報の一例である。

符号の説明

１ 故障推定装置
１０ａ、１０ｂ、…、１０ｆ 通信装置
１１ａ、１１ｂ 監視システム
１２ 警報受信部
１３ 警報処理部
１４ 発信呼数取得部
１５ 閾値選択部
１６ 故障判定部
１７ 閾値更新部
２１ 警報情報保持部
２２ 発信呼情報保持部
２３ 閾値保持部
３１ 移動機
３２ 基地局
３３ 交換機

Claims (3)

1. 通信装置の発信呼数と該発信呼の接続が完了した呼数との比率である発信完了率が低下したことに起因する発信完了率低下警報を受信したことを契機として、前記通信装置の過去の発信呼数を取得する発信呼数取得部と、
   前記通信装置の設置されたエリアのトラヒック状況に応じて、判定用閾値を選択する閾値選択部と、
   前記過去の発信呼数が前記判定用閾値を上回る場合、前記通信装置に故障が発生したと推定する故障判定部と
   を備えることを特徴とする故障推定装置。
2. 前記発信完了率低下警報を受信したことを条件として、前記過去の発信呼数及び前記判定用閾値に基づいて算出された値を、前記判定用閾値として更新する閾値更新部を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の故障推定装置。
3. 通信装置の発信呼数と該発信呼の接続が完了した呼数との比率である発信完了率が低下したことに起因する発信完了率低下警報を受信したことを契機として、前記通信装置の過去の発信呼数を取得するステップと、
   前記通信装置の設置されたエリアのトラヒック状況に応じて、判定用閾値を選択するステップと、
   前記過去の発信呼数が前記判定用閾値を上回る場合、前記通信装置に故障が発生したと推定するステップと
   を含むことを特徴とする故障推定方法。
   
   

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