JP2005142806A - 障害解析システム - Google Patents

Abstract

【課題】 呼接続時にシグナリングを使用するシステムの正常性確認及び障害箇所の解析を行う。
【解決手段】 基地局１０３の呼処理部１４０は、呼処理を行い、シグナリングに含まれるエラー内容を送信する。基地局１０３内の端末機能部１４２は、無線アナログ部（セクタ）のひとつと有線で選択的に接続され、エラー内容を送信する。試験機能部１４１は、端末機能部１４２及び呼処理部１４０から送信されたエラー内容をコード化して送信する試験制御部を有する。無線パケット制御装置（ＰＣＦ−ＳＣ）１０５は、基地局１０３等との間で呼処理を行い、エラー内容を送信する呼処理部と、そのエラー内容をコード化して送信する試験制御部を有する。監視制御装置（ＯＰＳ）１１０は、エラーコードの組み合わせに対応した障害箇所が記憶されるマッピングテーブルを有し、送信されたエラーコードを受信及びマッピングして障害箇所を特定し、表示部に表示等する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、呼接続にシグナリングを使う通信方式の障害解析システムに係り、特に、オペレーションセンタから遠隔操作により呼接続確認、障害箇所を特定する障害解析システムに関する。

近年、部品の小型化に伴う移動体通信端末の小型化と低価格化が進み、携帯電話やＰＨＳなどの移動体通信端末を使用するユーザが爆発的に増加している。ユーザ数の増加に伴い、サービスエリアの拡大、データ伝送速度の高速化、システムに対する利便性の向上が求められている。利便性を向上させるためには、システムの安定化が必要不可欠であるが、システムを安定させるためには障害発生の原因を素早く解析し、迅速に対策することが重要となる。

システムの障害発生を検出するシステムとして、例えば、光ファイバの障害位置検出システムが記述された文献がある（例えば、特許文献１参照）。このシステムは、光ファイバの一端に光ファイバの分布に沿った物理量分布を測定する測定器を接続し、物理量の分布から障害箇所を推定するという方式である。この方式では障害を検出するために特殊な測定器が必要であり、現地で光ファイバの一端に直接測定器を接続して測定を行わなければならない。また、測定した物理量の分布結果を解析し、障害箇所を推定する作業が必要である。システム全体の正常性、障害の有無を確認するためには、システムを構成する全ての光ファイバ１本、１本に測定器を接続して測定を行う必要があり、規模の大きなシステムでは、測定に時間を要することが想定される。

このように、従来の障害解析の方法は障害発生エリアを特定し、エリア内の各装置から送信された警報内容から障害原因を推定し、現地に測定器を持ち込み改めて解析作業を行うか、又は、障害推定箇所のハードウェアを交換し、警報が回復するか確認するという方法であり、時間、費用を要する方法であった。特に、無線移動体システムでは、移動体端末の接続状況が電波伝搬環境に依存するため障害の要因および障害箇所を特定することが難しかった。また、障害を検出するツールの開発は進められているが、従来の技術の多くは、測定結果を保守者が解析し障害箇所を推定するという方式であった。

また、端末と基地局の信号の再送回数をカウントし、無線品質の劣化状態を測定する方式が記載された文献がある（例えば、特許文献２参照）。この方式は、例えば、設定した電力値と測定値を比較して信号の品質を評価するため、端末と基地局間の上り／下りの電力がともに固定であるシステムに有効である。一方、上り／下りの電力が固定でないシステム、特に１ｘＥＶ−ＤＯ（１ｘ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ Ｄａｔａ Ｏｎｌｙ）システムのような下り方向（基地局から端末への向き）は基地局から一定の電力で送信し、上り方向（端末から基地局への向き）の送信電力は、端末と基地局の距離、電波の干渉等による端末の電波受信状況によって変化するシステムでは電波伝搬環境変化により測定値が一定にならないため、この方式は使用できない。

例えば、電波伝搬環境の良いところでは再送回数が少なく、電波伝搬環境の悪いところでは再送回数が多くなる。周りの電波の干渉、ユーザが場所を移動するなど移動体端末は一定の電波伝播環境下に存在しつづける保証がないため、移動体が電波伝搬環境の変化した際に再送回数の値は信用できない値となる。また、この方式を用いて品質の劣化を検出した場合は、品質劣化の原因解析を行い、障害箇所を推定する作業が必須である。

さらに、基地局に有線で端末を接続し、オペレーションセンタから端末向けてパケットを送信し、パケット通信を確認する方法が述べられた文献がある（例えば、特許文献３参照）。この方法では、例えば、まず端末とオペレーションセンタ間でメールの送受信を行い、応答時間が規定値を超えた場合はよりリアルタイム性が高い音声メッセージを流し、端末の音声メッセージの受信状況を測定する。音声メッセージを一定時間内に受信できない場合は固定電話からＰＢ信号を送信して音声の受信状況を評価するという内容である。この方式ではデータ通信の正常性、データの品質を評価することが可能であるが、データ通信ができない根本原因の解析、障害箇所を特定することができない。品質評価に複数のアプリケーションが必要な方式であり、それぞれのアプリケーションに対する測定、判定が必要である。

また、無線呼出システムにおけるページングの方式が示された文献がある（例えば、特許文献４参照）。送信局がページャに対して送信した呼び出し信号とページャが受信した信号を比較し、信号自体の劣化を測定する方式である。しかし、この方式ではページング動作のシステム的な確認、障害異常箇所の特定をすることができない。

また、３ＧＰＰ２により、無線アクセス方式、ｃｄｍａ２０００の各種インタフェースが標準化されている（例えば、非特許文献１参照）。
特開平９−３２９４１５号公報 特開２００３−１８９３６８号公報 特開２００２−２７１２８０号公報 特開平１０−４１８７２号公報 「３ＧＰＰ２ Ａ．Ｓ０００７標準」、３ＧＰＰ２発行

無線移動体通信システムでは広域のサービスエリアをサービス半径の小さい多数のセルでカバーし、運用している。１つのセル内では複数の移動体端末との通信をサポートしている。一方、移動体端末は無線インタフェースで基地局と通信しサービスエリアを移動する。基地局内には複数の端末インタフェース回路が搭載されており、どのセクタと通信を行うかは移動体端末が受信している電波状態に依存する。また、移動体端末が複数電波を受信するエリアも多数存在する。移動体端末が圏外に移動又は電源がＯＦＦとなる場合もある。そのため通常運用状態では、一般の移動体端末からの受信電力の有無に従って、セクタが正常に動作しているかを判別することができない。

従来の方式は試験用の端末からサービス中の基地局に対して呼接続を行うことで呼接続ができるか否かの判定をすることは可能だが、呼接続が不可となった場合に根本原因となる障害箇所を特定することが困難である。そのため、呼が接続できないことが判明した後に障害を解析するため、現地で解析用の装置を接続し切り分け試験を実施しなければならない場合がある。さらに、障害箇所が複数の装置にまたがる場合や障害が装置間で発生している場合には各装置で原因解析を行い、取得した結果から障害箇所を推測し対策しなければならないこともある。障害検知には試験のための特殊な信号を挿入しなければならない場合があり、また、試験のために基地局のサービスを停止させる必要があることもあった。サービスを停止することで、ユーザの利便性や、サービス提供能力が低下する。また、従来の方式では物理レイヤから上位レイヤまで含めたシステム全体の正常性の確認を行うことが困難であった。

一方、移動体通信システムでは、移動体端末の置かれている環境の違いにより基地局からの電波の受信状況が異なるため、特定環境のユーザからクレームが報告された場合に問題となっている環境を再現することが非常に困難であった。

試験用端末を用いると一般に使用されている端末と識別する必要がある。また、試験の範囲としては端末の電源をＯＮするところから、データ通信又は音声通信、電源ＯＦＦまで発呼処理、着呼処理含めてトータル的に動作を確認することが望まれる。例えば、１ｘＥＶ−ＤＯシステムにおいては、端末が呼接続を開始する際にランダムな識別子を用いて接続を始めるため、試験開始時から試験端末を判別することが困難である。また、ランダムな識別子によって接続する周波数を選択しているため、特定の周波数に接続することが困難であった。

本発明は、以上の点に鑑み、呼接続時にシグナリングを使用するシステムにおいて、例えばＩＰ網等の通信ネットワークを含めた正常性確認及び障害箇所の解析をすることを目的とする。また、本発明は、無線移動体通信システムの監視制御システム（以下、オペレーションシステム又はＯＰＳと称す）からの遠隔操作により、端末からＩＰ網まで含めたシステムの正常性確認及び障害箇所の解析をすることを目的とする。さらに、本発明は、従来技術で必要としていた正常性を確認するための特殊な信号を発生する装置、現地で障害解析作業を行うための測定器類、特別な信号を挿入するためのインタフェース等を追加せずに、正常性確認及び障害箇所の解析をすることを目的とする。なお、本発明は、試験に要するコスト、人員、時間の削減を図ることも目的のひとつである。

また、本発明は、解析処理に通常の呼処理に使用する信号を利用することにより、運用中でもサービスに影響を与えず、解析試験を実施することを目的とする。このことにより、サービスの利便性、提供能力を向上させ、ひいては、サービス提供者の利益向上をもたらすことも目的のひとつである。また、本発明は、コード化して通知された情報から信号処理のシーケンス図作成し、ＯＰＳのモニタに表示して、通常目には見えない主信号処理を視覚的に表現することを目的とする。

発呼、着呼試験の指示は、無線移動体通信システムの監視制御システムであるＯＰＳ（オペレーションシステム）から行う。基地局に試験用の移動体端末を実装し、一方、ＩＰ網に試験用のサーバを設置する。ＯＰＳは、試験をするセクタを指定し、試験用移動体端末からＩＰ網の試験サーバに対して発呼、着呼の試験を実施する。なお、基地局内の物理スイッチ切り替えることで、試験用端末を指定したセクタに接続する。発呼、着呼試験の応答から、ＩＰ網を含めた無線移動体システムの正常性を確認する。試験中にシステムの異常を検知した場合には障害箇所を特定し、試験結果としてＯＰＳへ通知する。

障害を切り分けるために特別な信号を使用すると、障害検出用に特殊な信号を発生させるための装置、障害検出用に新しい信号処理を追加することが必要になり、サービスに影響を与える。本発明は呼接続時に使用するシグナリングを利用してシステムの正常性、障害箇所の特定を行うことを特徴のひとつとしている。

本発明に係る解決手段について、呼処理にシグナリング処理を必要とする１ｘＥＶ−ＤＯシステムを例にあげ説明する。１ｘＥＶ−ＤＯシステムでは通常の呼接続を行う際、３ＧＰＰ２で規定されているシグナリング（例えば、Ｕｍインタフェース、Ａインタフェース）を使用している。このシグナリング処理を利用することで、特別な信号を送信することなく、主信号の導通確認、障害箇所を切り分ける方式を実現している。基地局に搭載した試験用端末から呼接続を行い、呼処理に使用するシグナリングのシーケンスを確認することで障害箇所を検出する。本方式を採用することにより障害検出用に特殊な信号を発生させるための装置を設置すること、障害検出用に新しい信号処理を追加することが必要なくなる。また、試験用端末からの呼接続は通常の呼接続と同等に処理するため、通常の呼接続サービスに影響することなく運用中に試験を行えることも特徴のひとつである。

例えば、３ＧＰＰ２標準で規定されているＵｍインタフェース、Ａインタフェースのメッセージを独自のコードに変換することで、より簡易に呼の接続状況をＯＰＳへ通知することを可能とする。試験中に障害を検知した場合にはメッセージの中に含まれる障害要因ｃａｕｓｅをコード化しＯＰＳに通知する。ＯＰＳは呼処理を行っている複数の装置から障害コードを受信し、ＯＰＳ内部に保持している解析用のテーブル（マッピングテーブル）に障害コードをマッピングすることで障害箇所を特定する。なお、解析テーブルは障害コードと障害箇所の対応付けを行っているテーブルである。解析テーブルの対応付けにＲＡＳ（Ｒｅｍｏｔｅ Ａｃｃｅｓｓ Ｓｅｒｖｉｃｅ）のエラーコードを含めることでＩＰ網の異常も検知することが可能である。

一方、障害の発生しているセクタが判明している場合や新規にセクタを増設する際には運用と切り離した状態でセクタの正常性を確認することが必要な場合がある。本状態を実現するため、セクタ単位で、電波を送信している状態で非運用状態に遷移させるセクタテストモードという機能を基地局に実装する。セクタの状態がセクタテストモードに遷移すると試験用端末以外の端末からのアクセスを受け付けなくなる。例えば、基地局が報知している情報のＲｅｄｉｒｅｃｔＢｉｔを１にすることで本機能を実現する。一般の端末は、ＲｅｄｉｒｅｃｔＢｉｔが１になると、他のセクタをサーチする。また、試験用端末はＲｅｄｉｒｅｃｔＢｉｔを１に設定しても指定したセクタに接続できるよう設計する。本機能を用いることで一般端末を隔離した状態でシステムの正常性を確認することも可能である。

１ｘＥＶ−ＤＯシステムでは移動体端末から呼を接続する際にＲＡＴＩ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｔｅｒｍｉｎａｌ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）と呼ばれる識別子を用いる。ＲＡＴＩには周波数情報が含まれている。本発明に係る解決手段では呼処理を行う装置で一般の端末と試験用端末を識別するため、試験用端末が周波数によって固定のＲＡＴＩ値を使用して呼接続するよう制御している。また、ＲＡＴＩはランダムで振られる値であるため、一般端末が試験用の端末と同じＲＡＴＩを使用する可能性がある。この課題を回避するため、端末固有に割り振られる識別子であるＩＭＳＩ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）を使用して、試験中の呼が試験用端末のものであるかどうかの確認を行っている。例えば、試験開始時に試験用端末のＩＭＳＩの値を読み出す。この値と試験端末が端末認証を行う際に返信されるＣａｌｌＢａｃｋＩＤ（コールバックＩＤ）の値（０＋ＩＭＳＩ）を比較し、不一致の場合はエラーとしてＯＰＳに通知する。

また、呼接続時に無線パケット制御装置（ＰＣＦ−ＳＣ）から割り当てられたＵＡＴＩ（Ｕｎｉｑｕｅ Ａｃｃｅｓｓ Ｔｅｒｍｉｎａｌ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）を用いて試験用端末と一般端末を識別することもできる。端末は、ＵＡＴＩが割り当てられた後は、ＵＡＴＩを用いて通信するため、ＲＡＴＩとＵＡＴＩの対応、又は、ＩＭＳＩとＵＡＴＩの対応を呼処理を行う装置の試験制御部に通知することで、ＵＡＴＩを用いた端末の識別が可能となる。

１ｘＥＶ−ＤＯシステムでは、受信電力と受信データレートが比例する。この特性を考慮し、種々の電波伝播環境に存在する端末を擬似するために、基地局装置内の上り経路減衰器と下り経路減衰器を調整し伝播ロスの値を制御する。制御パラメータとして上りと下りのデータレートをＯＰＳから試験開始時に指定することにより、上り経路減衰器と下り経路減衰器の調節を実現する。また、基地局と端末との間では、電力制御が行われている。例えば、経路損失設定後、基地局ではパケットエラーを測定する。また、目標とするパケットエラー率を設定し、例えば測定したパケットエラー率の平均が目標値になるように電力制御を行うことで回線品質を一定に保っている。

１ｘＥＶ−ＤＯシステムでは、呼接続が完了するとＡｃｔｉｖｅ状態という状態に遷移する。また、呼接続後（すなわちＡｃｔｉｖｅ状態で）データ通信を行わないまま一定時間（時間は任意）を経過すると、無線資源の有効利用のため使用していた無線リンクを開放するが、呼の接続用の各種情報は保持する。この状態をＤｏｒｍａｎｔ状態という。Ｄｏｒｍａｎｔ状態でＩＰ網側からデータを受信すると、無線リンクを再度確立するためｐａｇｅと呼ばれる着呼処理が行われ、移動体端末は再びＡｃｔｉｖｅの状態に遷移する。本発明に係る解決手段ではコマンドを実行すると一定時間後に、試験用の端末に向けてデータを送信するアプリケーションをＩＰ網に設置した試験用のサーバに置くことで着呼のシーケンスを確認する。

試験用端末は基地局装置内に搭載され、試験用端末から基地局間は有線で接続されている。しかし、複数のセクタが同一のアンテナに接続されているため、試験用端末は指定したセクタ以外の電波を受信する可能性がある。指定したセクタの送信電力が低い場合や、ケーブルの破損や接触不良などで試験用端末から指定してセクタまでの経路損失値が増加した場合は、指定したセクタの電力に対して指定した以外のセクタの電力が大きくなるため、指定していないセクタに接続してしまう可能性がある。本発明では、指定したセクタで正常に試験が行われているかを確認するため３つの判定を行う。ＰｉｌｏｔＯｆｆｓｅｔによる判定、試験用端末が受信する下り方向の電力値による判定、試験用端末が送信する上り方向の電力値による判定である。移動体端末同士の干渉を抑えるため、基地局はセクタ毎に異なるオフセット値（ＰｉｌｏｔＯｆｆｓｅｔ）を端末に通知している。試験用端末が呼接続しているセクタのＰｉｌｏｔＯｆｆｓｅｔ値と指定したセクタのＰｉｌｏｔＯｆｆｓｅｔの値を比較することで正常に指定したセクタに接続されているか判定を行う。また、指定したセクタに接続されていても、ケーブルの破損や接触不良などの影響で試験用端末が指定した電波を受信又は送信できない場合を考慮し、試験用端末で基地局の送信電力、試験用端末の送信電力を測定し、値の正常性判定を行う。

発呼、着呼試験の試験時間は系に異常がある場合や無線の環境の変化により一定ではない。試験完了までの時間が不定のため、試験の途中経過を保守者（ＯＰＳ）に通知する。例えば、呼処理を行う各装置では試験の経過状況を自装置のデータベースに書き込む。ＯＰＳは、定期的にこのデータベースを参照することで試験の途中経過を取得し、表示部に表示する。また、ＯＰＳからデータベースの内容を参照した際に内容が不正であった場合はＯＰＳ主導で試験を中止する機能を実装する。

本発明に係る解決手段として、例えば以下のような手段をとることができる。
無線移動体端末、無線基地局と無線終端制御装置を備え、信号処理を用いて呼接続を行う無線通信システムにおいて、論理セクタを指定することでセクタ単位に主信号の導通確認を可能とする。また、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）網にテスト用のサーバを設置することで、ＲＡＮ（Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）網の正常性に加え、ＩＰ網を含めたシステムの正常性の確認をすることが可能とする。基地局に試験用の無線端末を搭載し、無線端末が呼接続を行う際に使用するシグナリングを利用してシステムの障害箇所を特定する。

また、呼接続にシグナリングを使う通信方式において、呼処理のシグナリングに含まれる障害要因ｃａｕｓｅをエラーコードに変換し、ＯＰＳに通知する。また、呼処理を行っている各装置から通知されたエラーコードをＯＰＳで統合して、障害箇所を出力する。ＯＰＳには解析用のテーブルを用意し、呼処理を行っている各装置から通知されたエラーの内容をテーブルマッピングし、結果を出力する。

また、呼接続を開始する際に使用する識別子の値を固定にすることで試験機と一般機を識別する。例えば、基地局に搭載された試験用の無線移動体端末が呼接続を開始する際に使用する識別子ＲＡＴＩの値を固定にすることで試験端末と一般端末を識別する。なお、識別子ＲＡＴＩを周波数に応じて作成することで、呼接続を行う周波数を特定することもできる。さらに、試験開始時に取得したＩＭＳＩの値と、端末認証の際に通知されるＣａｌｌＢａｃｋＩＤの値を比較することにより接続された無線移動体端末が試験端末であるか再識別する。

試験端末からＩＰ網間でＰＰＰ（Ｐｏｉｎｔ ｔｏ Ｐｏｉｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）確立後、着呼の動作に合わせたアプリケーションを使用することで、ｐａｇｅの動作を確認する。また、基地局に搭載された試験用の無線移動体端末に上り／下りのデータレートを固定又は可変で割り当てることで、あらゆる無線移動体端末の環境を擬似する。基地局に搭載された試験用の無線移動体端末が送受信している電力値とＰｉｌｏｔＯｆｆｓｅｔの値から基地局内（試験用端末から基地局間）の通信障害を特定する。

呼処理を行っている各装置の共通データベースに試験の途中経過を書き込み、ＯＰＳから定期的に収集することで、試験の経過状況を表示する。また、収集した情報を基にシーケンス図を作成することで呼接続のシーケンスをリアルタイムで視覚的に表示する。さらに、試験の実行状態が不正な状況に陥ったことを把握し、ＯＰＳ主導で試験を中止する。

本発明の解決手段によると、
無線端末とデータを送受信するための無線アナログ部と、
呼処理を行い、呼処理のシグナリングに含まれるエラー情報を送信する第１の呼処理部と、
前記無線アナログ部と有線で接続され、接続された前記無線アナログ部及び前記第１の呼処理部を介して通信し、エラーを検知した場合にエラー情報を送信する端末機能部と、
エラー情報とエラーコードが対応したテーブルを有し、該テーブルを参照して、前記端末機能部及び前記第１の呼処理部から送信されたエラー情報を受信してコード化し、コード化されたエラーコードを送信する第１の試験制御部と、
を有する基地局と、
前記基地局の前記第１の呼処理部と共に呼処理を行い、呼処理のシグナリングに含まれるエラー情報を送信する第２の呼処理部と、
エラー情報とエラーコードが対応したテーブルを有し、該テーブルを参照して、前記第２の呼処理部から送信されたエラー情報を受信してコード化し、コード化されたエラーコードを送信する第２の試験制御部と、
を有する、セッション情報を管理及び無線パケットを終端するための無線パケット制御装置と、
エラーコードの組み合わせに対応した障害箇所情報が予め記憶されたマッピングテーブルを有し、前記第１の試験制御部と、前記第２の試験制御部とから送信されたエラーコードを受信し、受信したエラーコードを前記マッピングテーブルにマッピングして障害箇所を特定し、表示部に表示及び／又は記憶部に記憶する監視制御装置と
を備えた障害解析システムが提供される。

本発明によると、呼接続時にシグナリングを使用するシステムにおいて、ＩＰ網等の通信ネットワーク網を含めた正常性確認及び障害箇所の解析をすることができる。また、本発明によると、無線移動体通信システムの監視制御システム（ＯＰＳ）からの遠隔操作により、端末からＩＰ網までを含めたシステムの正常性確認及び障害箇所の解析をすることができる。また、従来技術で必要としていた正常性を確認するための特殊な信号を発生する装置、現地で障害解析作業を行うための測定器類、特別な信号を挿入するためのインタフェース等を追加せずに、正常性確認及び障害箇所の解析をすることができる。さらに、本発明によると、試験に要するコスト、人員、時間の削減を図ることができる。

また、本発明によると、解析処理に通常の呼処理に使用する信号を利用することにより、運用中でもサービスに影響を与えず、解析試験を実施することができる。このことにより、サービスの利便性、提供能力が向上し、ひいては、サービス提供者の利益向上をもたらすことができる。また、コード化して通知された情報から信号処理のシーケンス図作成し、ＯＰＳのモニタに表示することで、通常目には見えない主信号処理を視覚的に見ることができる。

本実施の形態では、３ＧＰＰ２で標準化されている１ｘＥＶ−ＤＯシステムを例に説明する。
図１は、１ｘＥＶ−ＤＯシステムを例とした本実施の形態に係る障害解析システムのシステム構成図である。

障害解析システムは、基地局１０３と、ＩＰ−ＳＷ（ＩＰスイッチ）１０４と、ＰＣＦ−ＳＣ（Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ − Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ、無線パケット制御装置）１０５と、ＯＰＳ（オペレーションシステム）１１０とを備える。また、障害解析システムは、認証サーバ１０６と、ＩＰ−ＮＷ（ＩＰネットワーク）１０７を介してＰＣＦ−ＳＣ１０５に接続されるＩＳＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｐｒｏｖｉｄｅｒ）サーバ１０８及び試験サーバ１１１とを備えることができる。

基地局１０３は、移動機端末１００、１０１、１０２と無線で通信を行う。基地局１０３を取り囲む円１２０は、基地局１０３から電波が送信されているエリアの概略を視覚化したものである。基地局１０３は、主信号処理を行う呼処理部１４０と、試験機能を制御する試験機能部１４１とを有する。また、試験機能部１４１の中には、端末機能を有する端末機能部１４２がある。基地局１０３は、複数のセクタ１５０、１５１、１５２に分割されており、境界１５３、１５４、１５５は、各セクタが混在する領域・境界を表している。なお、基地局１０３内の端末機能部１４２は、各セクタに対応する無線アナログ部に選択的に接続され、所望のセクタ内に端末があるかのように動作する。

ＩＰ−ＳＷ１０４は、基地局１０３に接続され、パケットのスイッチングなどを行う。
ＰＣＦ−ＳＣ１０５は、無線パケット制御装置であり、セッション情報の管理、端末認証、無線パケットの制御及び終端を行う等の機能を有する。

ＯＰＳ１１０は、例えば、保守−ＮＷ（保守ネットワーク）を介してＩＰ−ＳＷ１０４に接続される保守端末であり、基地局１０３、ＰＣＦ−ＳＣ１０５の監視・制御機能を有する。

認証サーバ１０６は、端末認証処理を司り、端末情報の登録・管理等の機能を有する。ＩＳＰサーバ１０８は、端末が利用するためのサーバであり、ユーザ認証処理、データ通信処理を行う。図の太線１３０は一般端末１００、１０１、１０２の主信号経路、点線１３１は端末機能部１４２の主信号経路を示す。なお、基地局１０３、ＰＣＦ−ＳＣ１０５で構成されるネットワークをＲＡＮ（Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）網と呼ぶ。

試験サーバ１１１は、ＩＰ網１０７に設置され、発呼試験及び着呼試験において端末機能部１４２と通信し、及び、試験内容に応じたアプリケーションを実行するサーバである。

図２は、基地局１０３の構成を表すブロック図である。基地局１０３は、複数の無線アナログ部（セクタ）１５０及び１５１及び１５２、呼処理部１４０、ディジタル信号処理部、回線インタフェース部２１２及び基地局制御部２３を有する主信号処理部２００と、試験制御部２０１、端末機能部１４２、上り経路減衰器２４０、下り経路減衰器２４１、セクタ切替スイッチ２４２及び２４３を有する試験機能部１４１とを備える。なお、図中の太線は、端末機能部１４２の主信号経路を表している。

無線アナログ部（セクタ）１５０、１５１、１５２は、例えば、アンテナ、無線受信部、無線送信部、方向性結合器を有する。無線アナログ部は、無線端末と無線にて信号を送受信する。例えば、無線アナログ部は、端末から送信される上り信号をアナログからディジタルに変換し、ディジタル信号処理部に送信する。また、ディジタル信号処理部から送られる下り信号をディジタルからアナログに変換して、端末に送信する。また、無線アナログ部は、方向性結合器を介して端末機能部１４２と有線で接続され、信号を送受信することができる。また、無線アナログ部は、例えば、図に示すように、ダイバシティ構成とすることができる。

呼処理部（第１の呼処理部）１４０は、ディジタル信号処理部を介して各無線アナログ部と接続され、主に呼処理を行う。また、呼処理部１４０は、呼処理中のシグナリングに含まれるエラー内容を試験制御部２０１に送信する。例えば、呼処理部１４０は、シグナリングに含まれる障害要因ｃａｕｓｅをエラー内容として試験制御部２０１に送信する。

回線インタフェース部２１２は、呼処理部１４０とＩＰ−ＳＷとを通信させるためのインタフェースである。また、ディジタル信号処理部は、上り信号の復調および下り信号の変調を行なうユニットである。基地局制御部２３０は、基地局全体を制御する。

試験制御部（第１の試験制御部）２０１は、障害を検出するための試験を制御する。また、試験制御部２０１は、端末機能部１４２、呼処理部１４０から通知されたエラー内容（エラー情報）をコード化し、コード化されたエラーコードをＯＰＳ１１０に送信する。例えば、試験制御部２０１は、エラー内容とエラーコードが対応したテーブルを有し、このテーブルを参照して、端末機能部１４２及び呼処理部１４０から送信されたエラー内容をコード化することができる。また、試験制御部２０１は、端末機能部１４２、上り／下り経路減衰器２４０及び２４１、セクタ切替スイッチ２４２及び２４３を制御する。

端末機能部１４２は、基地局１０３に実装される試験用の端末である。端末機能部１４２は、アンテナを介して通信される通常の無線移動体端末と同様の機能を有する。端末機能部１４２は、無線アナログ部のひとつと有線で選択的に接続され、接続された無線アナログ部及び第１の呼処理部を介して通信する。また、端末機能部１４２は、エラーを検知した場合にエラー内容を試験制御部２０１に送信する。例えば、端末機能部１４２は、シグナリングに含まれる障害要因ｃａｕｓｅをエラー内容として試験制御部２０１に送信する。

セクタ切替スイッチ２４２及び２４３は、端末機能部１４２と接続される無線アナログ部を選択的に切り換えるためのスイッチである。ＯＰＳ１１０が指定したセクタ識別情報に従い、試験制御部２０１によりスイッチ２４２及び２４３を切り換えて試験することにより、現地に試験装置を持ち込む必要なく、所望のセクタを試験することが可能となる。

上り経路減衰器２４０は、端末機能部１４２から無線アナログ部方向への経路損失（電力損失）を調整するためのアッテネータである。また、下り経路減衰器２４１は、無線アナログ部から端末機能部１４２方向への経路損失（電力損失）を調整するためのアッテネータである。ＯＰＳ１１０からの試験開始通知に含まれる上りと下りのデータレートに基づき、試験制御部２０１は、上り経路減衰器２４０及び下り経路減衰器２４１の電力減衰量を調整して、端末機能部１４２の環境を、所望の電波環境に擬似する。例えば、試験制御部２０１は、データレートと受信電力の関係から、ＡというデータレートになるのがＢ〜Ｂ＋αという電力値である場合は、基地局の送信電力から減衰器の減衰量を引いたものがＢ〜Ｂ＋αの範囲となるように、減衰量を調節する。なお、データレートと受信電力の関係は、３ＧＰＰ２標準で規定されており、これらのデータは試験制御部２０１のメモリなどに予め記憶しておく。また、端末（一般の端末及び端末機能部１４２）と基地局間では、標準で規定された送信・受信電力の制御を行っている。

図３は、ＰＣＦ−ＳＣの構成を示すブロック図である。ＰＣＦ−ＳＣ１０５は、装置制御部３０２と呼処理部３０４と回線インタフェース３００及び３０１とを備える。装置制御部３０２内には、発呼試験及び着呼試験などの制御を行う試験制御部３０３がある。

試験制御部（第２の試験制御部）３０３は、例えばＡインタフェースのエラーメッセージ（エラー情報）とエラーコードが対応したテーブルを有する。試験制御部３０３は、そのテーブルを参照して、呼処理部３０４から送信されたエラー内容をコード化し、コード化されたエラーコードをＯＰＳ１１０に送信する。なお、呼処理部３０４がテーブル３１１を有するようにしてもよい。

呼処理部（第２の呼処理部）３０４は、例えば、基地局１０３の呼処理部１０４との間で呼処理を行う。また、呼処理部３０４は、呼処理のシグナリングに含まれるエラー内容を試験制御部３０３に送信する。

図４は、ＯＰＳ１１０の構成を示すブロック図である。ＯＰＳ１１０は、ＣＰＵと、メモリ（ＭＥＭ）と、各装置から通知されたコードをマッピングするため多次元のマッピングテーブル４００と、保守−ＮＷと接続するためのＩ／Ｏと、表示部と、入力部とを有する。１ｘＥＶ−ＤＯシステムの例では、ＯＰＳ１１０は、マッピングテーブル４００に端末機能部１４２、基地局１０３の呼処理部１４０、ＰＣＦ−ＳＣ１０５の呼処理部３０４から通知されたエラーコードをマッピングすることで障害箇所を特定し、表示部に表示及び／又は記憶部に記憶する。

図５は、マッピングテーブル４００の説明図である。マッピングテーブル４００は、エラーコードと障害箇所が対応付けられて予め記憶されているテーブルである。例えば、装置Ａから通知されたエラーコードと装置Ｂから通知されたエラーコードの組み合わせにより、どこで障害が発生しているかを示す情報が記憶されている。なお、マッピングテーブル４００は、エラーコードが通知される装置の数に応じて、多次元の構成とすることができる。

なお、マッピングテーブル４００の対応付けにＲＡＳのエラーコードを含めることでＩＰ網の異常も検知することが可能である。

図６は、試験サーバの構成を示すブロック図である。試験サーバ１１１は、ＣＰＵと、メモリ（ＭＥＭ）と、ＩＰネットワークと接続するためのＩ／Ｏと、基地局１０３の端末機能部１４２とユーザ認証するためのソフトウェアであるＲＡＤＩＵＳ（Ｒｅｍｏｔｅ Ａｃｃｅｓｓ Ｄｉａｌ Ｉｎ Ｕｓｅｒ Ｓｅｒｖｉｃｅ）を保持するデータベース５００と、端末機能部１４２とデータ通信の行うためのアプリケーションを保持するデータベース５０１を有する。試験サーバ１１１は、発呼試験において、端末機能部との間でデータ通信に使用できる適宜のアプリケーションを実行する。また、試験サーバ１１１は、着呼試験において、無線リソースが解放されるように設定された所定時間経過後に、端末機能部１４２にデータを送信するアプリケーションを実行する。

図７は、発呼試験の動作を示すシーケンス図である。
まず、ＯＰＳ１１０は、例えば保守者により発呼試験が選択されると、発呼試験を行う基地局及びセクタ識別情報（例えば、セクタ番号等）、上り／下りのデータレートを設定する。例えば、ＯＰＳ１１０は、入力部から試験する基地局の識別情報、セクタ番号、端末のデータレートを入力することができる。ＯＰＳ１１０は、指定された基地局１０３の試験制御部２０１に対して発呼試験を示す試験種別、セクタ番号、上り／下りのデータレートを含む試験開始通知を送信する（ステップ６１０）。

基地局１０３の試験制御部２０１は、試験開始通知を受信すると、試験用の端末機能部１４２のＩＭＳＩの値をメモリから読み出し、また、端末機能部１４２が呼接続で使用するためのＲＡＴＩの値を、ＯＰＳ１１０から通知されたセクタ番号を基に算出する（ステップ６１１）。なお、試験制御部２０１は、ＩＭＳＩの値を端末機能部１４２から取得するようにしてもよい。ＲＡＴＩの値は、例えば、３ＧＰＰ２標準の算出式を用いて計算することができる。この標準における算出式では、式の中にランダムな値を用いて端末と基地局１０３を接続する周波数を分散させているが、本実施の形態では、このランダム値（パラメータ）を固定の値にすることにより周波数固定で接続する。なお、ＯＰＳ１１０から、接続する周波数が指定され、試験制御部２０１はこのランダム値（パラメータ）を指定された周波数に応じた値にすることで、呼接続を行う周波数を特定するようにしてもよい。試験制御部２０１は、算出したＲＡＴＩと、試験開始通知に含まれる上り／下りのデータレートをメモリに保持する。

試験制御部２０１は、ＲＡＴＩ算出後、ＲＡＴＩの値を含む試験開始通知を基地局１０３の呼処理部１４０に通知する（ステップ６１２）。なお、図２に示す基地局１０３の例では、試験制御部２０１は、基地局制御部２３０を介して呼処理部１４０と信号を送受信することができる。基地局１０３の呼処理部１４０は、通知されたＲＡＴＩを用いて端末機能部１４２が呼接続してくることを期待し待機する。また、呼処理部１４０は、端末からのＲＡＴＩが通知されたＲＡＴＩかを判別することにより、一般端末と端末機能部１４２を識別し、端末機能部１４２の呼処理について発呼試験の処理を実行する。したがって、一般端末からの呼は通常の運用状態としたまま、試験を行うことができる。なお、呼処理部１４０は、ＰＣＦ−ＳＣ１０５から割り当てられるＵＡＴＩを用いて、一般端末と端末機能部１４２を識別することもできる。

また、呼処理部１４０は、試験制御部２０１にＡｃｋを送信する。基地局１０３の試験制御部２０１は、呼処理部１４０からＡｃｋを受信すると、ＯＰＳ１１０に対して端末機能部１４２のＩＭＳＩ及び、ＲＡＴＩを含むＡｃｋを返信する（ステップ６１３）。

次に、ＯＰＳ１１０は、ＰＣＦ−ＳＣ１０５の試験制御部３０３に対して、基地局１０３の試験制御部２０１から通知された端末機能部１４２のＩＭＳＩ、ＲＡＴＩの値を含む試験開始通知を送信する（ステップ６１４）。試験開始通知を受信したＰＣＦ−ＳＣ１０５の試験制御部３０３は、ＰＣＦ−ＳＣ１０５の呼処理部３０４に対して端末機能部１４２のＲＡＴＩの値を含む試験開始通知を送信する（ステップ６１５）。ＰＣＦ−ＳＣ１０５の呼処理部３０４は、通知されたＲＡＴＩを用いて端末機能部１４２が呼接続してくることを期待し待機する。また、呼処理部３０４は、基地局１０３の呼処理部１４０と同様に、ＲＡＴＩにより一般端末と端末機能部１４２を識別し、端末機能部１４２の呼処理について発呼試験の処理を実行する。なお、呼処理部３０４は、上述と同様に、ＵＡＴＩを用いて一般端末と端末機能部１４２を識別することもできる。

また、試験制御部３０３は、ＩＭＳＩをメモリに保持する。なお、ＩＭＳＩは、試験制御部３０３にて、端末機能部１４２と一般端末を再識別するために用いられる。呼処理部３０４は、試験制御部３０３にＡｃｋを送信し、試験制御部３０３は、ＯＰＳ１１０にＡｃｋを送信する。

次に、ＯＰＳ１１０は、ＰＣＦ−ＳＣ１０５の試験制御部３０３からＡｃｋを受信すると、基地局１０３の試験制御部２０１に対して、呼接続開始要求を送信する（ステップ６１６）。基地局１０３の試験制御部２０１は、端末機能部１４２に対して、メモリに保持されたＲＡＴＩと、上り／下りのデータレートとを含む呼接続開始要求を送信する（ステップ６１７）。なお、データレートは、端末機能部１４２では、例えばシグナリング等の無線上のデータ処理に用いられる。端末機能部１４２は、呼接続開始要求を受信し、試験制御部２１０にＡｃｋを送信する。上り／下りのデータレート固定は、基地局１０３の試験制御部２０１が、受信した上り／下りのデータレートに応じて上り経路減衰器２４０及び、下り経路減衰器２４１を制御することで実現される。

また、基地局１０３の試験制御部２０１は、ステップ６１０でＯＰＳ１１０から受信した試験開始通知に含まれるセクタ番号に従い、セクタ切替スイッチ２４２、２４３を切り替える（ステップ６１８）。なお、スイッチの切り換えは、試験開始通知の受信後の適宜のタイミングで実行することができる。

端末機能部１４２は、呼接続開始要求を受信すると、呼接続開始要求に含まれるＲＡＴＩを用いて発呼処理を開始する（ステップ６２０）。例えば、端末機能部１４２は、試験サーバ１１１に対して発呼する。なお、図２に示す基地局の例では、端末機能部１４２は分波器、上り／下り経路減衰器２４０及び２４１、セクタ切替スイッチ２４２及び２４３、試験するセクタに対応する無線アナログ部を介して、呼処理部１４０と信号を送受信する。また、呼接続は、端末機能部１４２、基地局１０３の呼処理部１４０、ＰＣＦ−ＳＣ１０５の呼処理部３０４間で行われる。なお、本実施に形態においては、呼処理は例えば３ＧＰＰ２標準で規定されたシーケンスに則り行うことができる。

試験開始から所定時間、端末機能部１４２が呼接続を開始しない場合にはエラーを基地局１０３の試験制御部２０１に送信する。例えば、基地局１０３の呼処理部１４０は、ステップ６１２においてＲＡＴＩを含む試験開始通知を受信してから所定時間内に、受信したＲＡＴＩを用いた呼接続の要求がない場合、エラーと判断してエラーメッセージ又はコードを基地局１０３の試験制御部２０１に送信する。また、例えばＰＣＦ−ＳＣ１０５の呼処理部３０４も同様に、ステップ６１５においてＲＡＴＩを含む試験開始通知を受信してから所定時間内に、受信したＲＡＴＩを用いた呼接続の要求がない場合、エラーと判断してエラーメッセージ又はコードをＰＣＦ−ＳＣ１０５の試験制御部３０３に送信する。

また、呼処理中に端末機能部１４２又は呼処理部１４０がエラーを検知した場合には、端末機能部１４２及び呼処理部１４０は、逐次、基地局１０３の試験制御部２０１に対してエラー内容（エラー情報）を送信する（ステップ６２１、６２２、６２４、６２５）。基地局１０３の試験制御部２０１は、エラー内容を受信すると試験制御部２０１内のテーブルを参照して受信したエラー内容をコード化し、そのコードをメモリにて保持する（ステップ６２７）。一方、呼処理中にＰＣＦ−ＳＣ１０５の呼処理部３０４がエラーを検知した場合にも、呼処理部３０４は、逐次ＰＣＦ−ＳＣ１０５の試験制御部３０３に対してエラー内容を送信する（ステップ６２３、６２６）。また、ＰＣＦ−ＳＣ１０５の試験制御部３０３は、エラー内容を受信すると試験制御部内のテーブル３１０を参照して受信したエラー内容をコード化し、そのコードをメモリにて保持する（ステップ、６２８）。なお、基地局１０３の試験制御部２０１、及び、ＰＣＦ−ＳＣ１０５の試験制御部３０３は、エラー内容として、呼処理中のシグナリングに含まれる障害要因ｃａｕｓｅを用いることができる。

なお、例えば、ＰＣＦ−ＳＣ１５０の試験制御部３０３は、端末が呼接続をする際に認証サーバ１０６との間で行われる端末認証の認証時にＣａｌｌＢａｃｋＩＤ（０＋ＩＭＳＩ）を取得し、メモリに保持されたＩＭＳＩと、取得したＣａｌｌＢａｃｋＩＤの値を比較する。試験制御部３０３は、例えば、比較結果が不一致の場合はエラーとして所定のエラーコードをメモリにて保持する。

また、端末機能部１４２は、接続されているセクタが、指定されたセクタか判定する。なお、セクタ判定の詳細については後述する。また、端末機能部１４２は、エラーがある場合にはエラー内容を試験制御部３０３に送信することもできる。なお、セクタ判定は、適宜のタイミングで実行することができる。また、セクタ判定は一度に限らず、所定時間毎など複数回実行してもよい。

呼処理が正常に終了すると、端末機能部１４２は、ＩＰ網に接続され、試験サーバ１１１との通信が可能となる（ステップ６２９、６３０）。呼処理が完了すると、端末機能部１４２は、基地局１０３の試験制御部２０１に対して呼接続完了通知を送信する（ステップ６３１）。

次に、基地局１０３の試験制御部２０１は、呼接続完了通知を受信すると、アプリケーション実行要求を端末機能部１４２に対して送信する（ステップ６３２）。端末機能部１４２は、試験サーバ１１１との間でアプリケーションを実行する（ステップ６３３）。例えば、端末機能部１４２は、ｐｉｎｇやｆｔｐ等を実行することができる。なお、アプリケーションとしてはデータ通信又は音声通信に使用できる適宜のアプリケーションを実行することもできる。なお、端末機能部１４２は、例えばアプリケーション実行中のエラー内容をメモリに保持しておき、適宜のタイミングでＯＰＳ１１０に通知してもよい。

端末機能部１４２は、アプリケーション終了後、アプリケーション結果通知を基地局１０３の試験制御部２０１に送信する（ステップ６３４）。アプリケーション結果通知は、例えば、アプリケーション実行中のエラー内容を含む。基地局１０３の試験制御部２０１は、アプリケーション結果通知を受信すると、端末機能部１４２に対して呼切断要求を送信する（ステップ６４０）。また、試験制御部２０１は、アプリケーション結果通知内のエラー内容をコード化してメモリに保持する。端末機能部１４２は、基地局１０３の呼処理部１４０、ＰＣＦ−ＳＣ１０５の呼処理部３０４との間で呼切断処理を行い、ＩＰ網との接続を切断する（ステップ６４１）。呼切断処理完了後、端末機能部１４２は、基地局１０３の試験制御部２０１に対して呼切断完了通知を送信する（ステップ６４２）。

基地局１０３の試験制御部２０１は、呼切断完了通知を受信すると、保持していたエラーコードをメモリから読み出し、読み出したエラーコードを含む試験結果通知をＯＰＳ１１０に送信する（ステップ６５０）。ＯＰＳ１１０は、試験結果通知を受信すると、ＰＣＦ−ＳＣ１０５の試験制御部３０３に対して試験結果通知要求を送信する（ステップ６５１）。ＰＣＦ−ＳＣ１０５の試験制御部３０３は、保持していたエラーコードをメモリから読み出し、読み出したエラーコードを含む試験結果通知をＯＰＳ１１０に送信する（ステップ６５２）。ＯＰＳ１１０は、自装置内のマッピングテーブル４００に基地局１０３の試験制御部２０１と、ＰＣＦ−ＳＣ１０５の試験制御部３０３とから通知されたエラーコードをマッピングし、マッピングテーブル４００が示す結果を表示部に表示及び／又はメモリに記憶する（ステップ６６０）。

図８は、着呼試験の動作を示すシーケンス図である。
一般に、１ｘＥＶ−ＤＯシステムでは、呼接続が完了するとＡｃｔｉｖｅ状態に遷移する。また、呼接続後、データ通信を行わないまま一定時間（時間は任意）を経過すると、無線資源の有効利用のため呼制御情報を保持したまま、使用していた無線コネクションを開放する。これをＤｏｒｍａｎｔ状態という。Ｄｏｒｍａｎｔ状態でＩＰ網側からデータを受信すると、ｐａｇｅと呼ばれる着呼処理が行われ、無線コネクションを再度確立し、移動体端末はＡｃｔｉｖｅ状態に遷移する。本着呼試験では、このｐａｇｅ処理のシーケンスを確認することを主な目的としている。

ＯＰＳ１１０は、例えば保守者により着呼試験が選択されると、着呼試験を行う基地局及びセクタ識別情報（例えば、セクタ番号）、上り／下りのデータレートを設定する。各装置は、上記に示した発呼試験におけるステップ６１０〜６３１と同様の処理を行い、呼接続を行う。なお、各処理の詳細については、上述と同様であるので省略する。

呼接続完了通知の取得（ステップ６３１）の後、基地局１０３の試験制御部２０１は、着呼試験用のアプリケーションを実行するためのアプリケーション実行要求を端末機能部１４２に送信する（ステップ６７０）。なお、発呼試験と着呼試験では使用するアプリケーションの種類が異なる。端末機能部１４２は、例えば試験サーバ１１１上の、所定時間経過すると端末機能部１４２に向けてデータを送信する内容のアプリケーションを起動する（ステップ６７１）。このアプリケーションが起動されると、試験サーバ１１１は、アプリケーション上で設定されている所定時間データの送受信を行わない（ステップ６７２）。端末機能部１４２と試験サーバ１１１間では、アプリケーション起動後一定時間データ通信が行われないため、端末機能部１４２から基地局１０３との間で確保していた無線リソースを解放する（ステップ６７３）。なお、アプリケーション上で設定されるデータ送信を開始するまでの時間は、例えば、無線リソースが解放されるように（例えば、リソース解放時間＋α）設定される。

試験サーバ１１１は、所定時間の経過後、ＰＣＦ−ＳＣ１０５の呼処理部、基地局１０３の試験制御部２０１及び端末機能部１４２に対して、例えば予めメモリに記憶された所定のデータを送信する（ステップ６７４）。端末機能部１４２、基地局１０３の呼処理部１４０、ＰＣＦ−ＳＣ１０５の呼処理部３０４では、データを着信するため着呼処理を開始する（ステップ６８０）。

着呼処理中に端末機能部１４２又は基地局１０３の呼処理部１４０でエラーを検知した場合には、端末機能部１４２及び呼処理部１４０は、逐次、基地局１０３の試験制御部２０１に対してエラー内容を送信する（ステップ６８１、６８２、６８４、６８５）。また、試験制御部２０１は、エラー内容を受信すると、発呼試験の場合と同様に試験制御部２０１内のテーブルを参照し、受信したエラー内容をコード化してメモリに保持する（ステップ６８７）。

一方、着呼処理中にＰＣＦ−ＳＣ１０５の呼処理部３０４でエラーを検知した場合には、呼処理部３０４は、逐次ＰＣＦ−ＳＣ１０５の試験制御部３０３に対してエラー内容を通知する（ステップ６８６）。ＰＣＦ−ＳＣ１０５の試験制御部３０３は、エラー内容を受信すると、テーブル３１０を参照し受信したエラー内容をコード化してメモリに保持する（ステップ６８８）。なお、基地局１０３の試験制御部２０１、及び、ＰＣＦ−ＳＣ１０５の試験制御部３０３は、エラー内容として、呼処理中のシグナリングに含まれる障害要因ｃａｕｓｅを用いることができる。

着呼処理完了後（ステップ６８９）、各装置は上述の発呼試験におけるステップ６３４〜６６０と同じ処理を行う。なお、各処理の詳細については、上述と同様であるので省略する。これにより、試験結果がＯＰＳ１１０の表示部に表示及び／又は記憶部に記憶される。

（障害発生時の発呼試験の動作例）
次に、例えば、端末機能部１４２と基地局１０３（主信号処理部２００）の間に通信障害が発生している際に発呼試験を行った場合における動作例について説明する。

ステップ６１０〜６１８の処理を実行した後、呼処理が開始されると、端末機能部１４２は、基地局１０３の呼処理部１４０に対して、例えば３ＧＰＰ２で規定されているＵＡＴＩ−Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを送信する。なお、試験開始通知（ステップ６１２、６１４）の受信により基地局１０３では、ＵＡＴＩ−Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージの受信を期待し、ＰＣＦ−ＳＣ１０５では、Ａ１４−ＵＡＴＩ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージの受信を期待している。しかし、この例では、端末機能部１４２−基地局１０３間に通信障害が発生しているため、端末機能部１４２でメッセージタイムアウトとなり、端末機能部１４２は、基地局１０３の試験制御部２０１に例えばエラーαを送信する。一方、基地局１０３の呼処理部１４０は、ＵＡＴＩ−Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを受信することができず、異常を検出したとして、エラーβを基地局１０３の試験制御部２０１に送信する。基地局１０３の試験制御部２０１は、端末機能部１４２及び呼処理部１４０から受信したエラーをコード化し、保持する。コード化されたエラーコードは、例えば呼切断後にＯＰＳ１１０へ通知される。

また、ＰＣＦ−ＳＣ１０５の呼処理部３０４でもＡ１４−ＵＡＴＩ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを受信することができないため、呼処理部３０４は、エラーγをＰＣＦ−ＳＣ１０５の試験制御部３０３に送信する。試験制御部３０３は、受信したエラーをコード化し、保持する。コード化されたエラーコードは、例えば呼切断後にＯＰＳ１１０へ通知される。

ＯＰＳ１１０は、基地局１０３及び、ＰＣＦ−ＳＣ１０５の各試験制御部から通知されたエラーコードを、エラーコードの組合せにより障害箇所を規定しているテーブル４０１上にマッピングし、モニタに障害箇所を表示する。

ここで、マッピングテーブル４０１は、端末機能部１４２がタイムアウトとなったことを示すエラーコードと、基地局１０３の呼処理部１４０がＵＡＴＩ−Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを受信できないことを示すエラーコードと、ＰＣＦ−ＳＣ１０５の呼処理部３０４がＡ１４−ＵＡＴＩ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを受信できないことを示すエラーコードと、の組み合わせに対応して、「端末〜基地局間で障害が発生」していることを示す情報を予め記憶されており、ＯＰＳ１１０の表示部には「端末−基地局間で障害が発生」を示す情報が表示される。また、例えば、基地局１０３の呼処理部１４０についての当該エラーコードがなく、ＰＣＦ−ＳＣ１０５の呼処理部３０４についての当該エラーコードがある場合には、「基地局〜ＰＣＦ―ＳＣ間で障害が発生」していることを示す情報を記憶しておくことができる。なお、これ以外にも、適宜のマッピングテーブルを作成しておくことができる。

また、本実施の形態においては、主に呼処理におけるエラーについて示しているが、これ以外にも基地局、ＰＣＦ−ＳＣ、ネットワークの障害試験結果などを、ＯＰＳ１１０に通知し、マッピングするようにしてもよい。

（セクタ判定）
端末機能部１４２は基地局１０３内に搭載され、端末機能部１４２から基地局１０３間は有線で接続されている。しかし、複数のセクタが同一のアンテナに接続されているため、端末機能部１４２は指定されたセクタ以外の電波を受信する可能性がある。例えば、指定されたセクタの送信電力が低い場合や、ケーブルの破損や接触不良などで端末機能部１４２から指定されたセクタまでの経路損失値が増加した場合は、指定されたセクタの電力に対して指定された以外のセクタの電力が大きくなるため、指定していないセクタに接続してしまう可能性がある。

本実施の形態では、指定されたセクタで正常に試験が行われているかを確認するため３つの判定を行うことができる。（１）ＰｉｌｏｔＯｆｆｓｅｔによる判定、（２）試験用端末が受信する下り方向の電力値による判定、（３）試験用端末が送信する上り方向の電力値による判定である。なお、３つ全ての判定を行うことが望ましいが、必ずしも全てを行う必要はない。

移動体端末同士の干渉を抑えるため、基地局１０３は、セクタ毎に異なるオフセット値（ＰｉｌｏｔＯｆｆｓｅｔ）を端末に通知している。端末機能部１４２が呼接続しているセクタから通知されたＰｉｌｏｔＯｆｆｓｅｔ値と、指定されたセクタのＰｉｌｏｔＯｆｆｓｅｔ値を比較することで正常に指定されたセクタに接続されているか判定を行う。なお、端末機能部１４２には、セクタに対応してＰｉｌｏｔＯｆｆｓｅｔ値が予め記憶され、端末機能部１４２はこれを参照して、指定されたセクタのＰｉｌｏｔＯｆｆｓｅｔ値を得ることができる。

また、指定されたセクタに接続されていても、ケーブルの破損や接触不良などの影響で端末機能部１４２が指定された電波を受信又は送信できない場合を考慮し、端末機能部１４２で基地局１０３の送信電力、端末機能部１４２の送信電力を測定し、予め定められた閾値に基づき、値の正常性判定を行うことができる。

（試験経過の通知）
発呼、着呼試験の試験時間は、系に異常がある場合や無線の環境の変化により一定ではない。試験完了までの時間が不定のため、試験の途中経過を保守者に通知するようにしてもよい。呼処理を行う端末機能部１４２、基地局１０３の試験制御部２０１、ＰＣＳ−ＳＣ１０５の試験制御部３０３は、試験の経過状況を自装置のメモリ（又はデータベース）に書き込む。ＯＰＳ１１０は、定期的に（又は不定期に）このメモリの内容を参照して試験の途中経過を収集し、収集した途中経過をモニタに表示する。また、収集した情報を基にシーケンス図を作成することで呼接続のシーケンスをリアルタイムで視覚的に表示してもよい。さらに、内容が不正状況に陥ったことを示すものであった場合はＯＰＳ１１０主導で試験を中止することができる。

（セクタテストモード）
障害の発生しているセクタが判明している場合や、新規にセクタを増設する際には、運用と切り離した状態でセクタの正常性を確認することが必要な場合がある。本状態を実現するため、セクタ単位で、電波を送信している状態で非運用状態に遷移させるセクタテストモードという機能を基地局１０３に実装することができる。例えば、基地局１０３が報知している情報のＲｅｄｉｒｅｃｔＢｉｔを「１」にすることで本機能を実現することができる。端末機能部１４２は、ＲｅｄｉｒｅｃｔＢｉｔを「１」に設定しても、指定したセクタに接続できるよう設計する。

ＲｅｄｉｒｅｃｔＢｉｔとは、端末の接続を拒絶するパラメータ（端末に対して他のセクタをサーチするように通知するためのパラメータ）である。一般端末は、ＲｅｄｉｒｅｃｔＢｉｔが「１」に設定されると、他のセクタをサーチする。一方、端末機能部１４２は、ＲｅｄｉｒｅｃｔＢｉｔを無視するよう作成することで、端末機能部１４２のみがそのセクタと通信することが可能になる。セクタの状態がセクタテストモードに遷移すると、端末機能部１４２以外の端末からのアクセスを受け付けなくなる。本機能を用いることで一般端末を隔離した状態でシステムの正常性を確認することを可能となる。また、ＲｅｄｉｒｅｃｔＢｉｔの設定は、例えば試験前に別のアクションで設定することができ、発呼試験及び着呼試験は、上述のシーケンスと全く変化なく行うことができる。

以上、３ＧＰＰ２に規定されているインタフェースを例に説明したが、本方法及びシステムは、３ＧＰＰ２で規定されているインタフェースだけに適用されるにとどまらず、呼接続にシグナリングを使う通信方式一般に適用可能である。また、無線のみならず、共通線信号方式Ｎｏ．７などにも適用可能である。共通線信号方式Ｎｏ．７は、通話路とは別に交換機を制御するための信号線網（共通線信号網）を用いる方式である。例えば、共通線信号方式Ｎｏ．７は、ＩＳＤＮの信号回線としての利用されている。

１ｘＥＶ−ＤＯシステムにおける障害解析システムのシステム構成図である。 基地局の構成を示すブロック図である。 ＰＣＦ−ＳＣ（無線パケット制御装置）の構成を示すブロック図である。 ＯＰＳ（監視制御装置）の構成を示すブロック図である。 試験サーバの構成を示すブロック図である。 マッピングテーブルの説明図である。 発呼試験のシーケンス図である。 着呼試験のシーケンス図である。

符号の説明

１０３ 基地局
１０４ ＩＰ−ＳＷ（ＩＰスイッチ）
１０５ ＰＣＦ−ＳＣ（無線パケット制御装置）
１０６ 認証サーバ
１１０ ＯＰＳ（オペレーションシステム）
１１１ 試験サーバ
１４０ 呼処理部
１４１ 試験機能部
１４２ 端末機能部
１５０、１５１、１５２ 無線アナログ部（セクタ）
２００ 主信号処理部
２０１ 試験制御部
２１２ 回線インタフェース部
２３０ 基地局制御部
２４０ 上り経路減衰器
２４１ 下り経路減衰器
２４２ ２４３ セクタ切替スイッチ
３００、３０１ 回線インタフェース
３０２ 装置制御部
３０４ 呼処理部
３１０、３１１ テーブル
４００ マッピングテーブル
５００ ＲＡＤＩＵＳ
５０１ アプリケーション

Claims (12)

1. 無線端末とデータを送受信するための無線アナログ部と、
   呼処理を行い、呼処理のシグナリングに含まれるエラー情報を送信する第１の呼処理部と、
   前記無線アナログ部と有線で接続され、接続された前記無線アナログ部及び前記第１の呼処理部を介して通信し、エラーを検知した場合にエラー情報を送信する端末機能部と、
   エラー情報とエラーコードが対応したテーブルを有し、該テーブルを参照して、前記端末機能部及び前記第１の呼処理部から送信されたエラー情報を受信してコード化し、コード化されたエラーコードを送信する第１の試験制御部と、
   を有する基地局と、
   前記基地局の前記第１の呼処理部と共に呼処理を行い、呼処理のシグナリングに含まれるエラー情報を送信する第２の呼処理部と、
   エラー情報とエラーコードが対応したテーブルを有し、該テーブルを参照して、前記第２の呼処理部から送信されたエラー情報を受信してコード化し、コード化されたエラーコードを送信する第２の試験制御部と、
   を有する、セッション情報を管理及び無線パケットを終端するための無線パケット制御装置と、
   エラーコードの組み合わせに対応した障害箇所情報が予め記憶されたマッピングテーブルを有し、前記第１の試験制御部と、前記第２の試験制御部とから送信されたエラーコードを受信し、受信したエラーコードを前記マッピングテーブルにマッピングして障害箇所を特定し、表示部に表示及び／又は記憶部に記憶する監視制御装置と
   を備えた障害解析システム。
2. 前記無線アナログ部は、セクタに対応した複数のセクタ別無線アナログ部で構成され、かつ、
   前記基地局は、前記端末機能部と接続される前記複数のセクタ別無線アナログ部を選択的に切り換えるためのスイッチをさらに有し、
   前記監視制御装置は、試験する基地局及びセクタを指定し、指定された前記基地局の前記第１の試験制御部に、指定されたセクタのセクタ識別情報を通知し、
   前記第１の試験制御部は、該セクタ識別情報に従い、前記スイッチを切り換えて試験することにより、所望のセクタを試験する請求項１に記載の障害解析システム。
3. 前記基地局は、
   前記端末機能部から前記無線アナログ部方向への経路損失を調整する上り経路減衰器と、
   前記無線アナログ部から前記端末機能部方向への経路損失を調整する下り経路減衰器と
   をさらに有し、
   前記監視制御装置は、上り及び／又は下りのデータレートを設定し、設定した上り及び／又は下りのデータレートを前記第１の試験制御部に通知し、
   前記第１の試験制御部は、前記監視制御装置から受信した上り及び／又は下りのデータレートに応じて、前記上り経路減衰器及び／又は前記下り経路減衰器での電力減衰量を制御して、前記端末機能部の環境を擬似する請求項１又は２記載の障害解析システム。
4. 前記端末機能部との間でデータ通信又は音声通信に使用できる所定のアプリケーションを実行するための試験サーバ
   をさらに備え、
   前記第１の試験制御部は、前記端末機能部から送信される呼接続完了通知の受信後に、アプリケーション実行要求を前記端末機能部に送信し、
   前記端末機能部は、アプリケーション実行要求に従い前記試験サーバとの間で所定のアプリケーションを実行し、アプリケーション実行中のエラー情報を含むアプリケーション結果通知を前記第１の試験制御部に送信する請求項１乃至３のいずれかに記載の障害解析システム。
5. 無線リソースが解放されるように設定された所定時間経過後に、前記端末機能部にデータを送信するアプリケーションを実行するための試験サーバ
   をさらに備え、
   前記第１の試験制御部は、前記端末機能部から送信される呼接続完了通知の受信後に、アプリケーション実行要求を前記端末機能部に対して送信し、
   前記端末機能部は、アプリケーション実行要求に従い、前記試験サーバのアプリケーションを起動し、
   前記試験サーバは、アプリケーションの起動から所定時間経過後、前記無線パケット制御装置の前記第２の呼処理部と、前記基地局の前記第１の呼処理部及び無線リソースが解放された前記端末機能部とに所定のデータを送信し、
   前記端末機能部及び前記第１の呼処理部及び前記第２の呼処理部は、前記端末機能部がデータを着信するための着呼処理を実行し、着呼処理中のシグナリングに含まれるエラー情報を、前記第１の試験制御部及び／又は前記第２の試験制御部に送信する請求項１乃至３のいずれかに記載の障害解析システム。
6. 前記第1の試験制御部は、端末が呼接続を開始する際に使用する識別子であるＲＡＴＩ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｔｅｒｍｉｎａｌ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）を算出する際に、周波数を分散させるためにランダムな値を用いるパラメータを固定の値にしてＲＡＴＩを算出し、
   前記第１の呼処理部及び前記第２の呼処理部は、呼処理を行う端末について、ＲＡＴＩに従い前記端末機能部と一般端末の呼処理を識別し、前記端末機能部との呼処理について、エラー情報を送信する請求項１乃至５のいずれかに記載の障害解析システム。
7. 前記第1の試験制御部は、前記端末機能部のＩＭＳＩ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）をメモリ又は前記端末機能部から読み出し、前記端末機能部のＩＭＳＩを前記無線パケット制御装置に通知し、
   前記無線パケット制御装置は、ＩＭＳＩを受信し、及び、前記端末機能部が呼接続をする際に行われる端末認証の認証時に、前記端末機能部のコールバック識別子を取得し、受信したＩＭＳＩと、取得したコールバック識別子を比較することにより、接続された端末が前記端末機能部であるか識別する請求項１乃至６のいずれかに記載の障害解析システム。
8. 前記第１の呼処理部及び前記第２の呼処理部は、前記無線パケット制御装置から割り当てられるＵＡＴＩ（Ｕｎｉｑｕｅ Ａｃｃｅｓｓ Ｔｅｒｍｉｎａｌ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）を用いて、前記端末機能部と一般端末を識別し、前記端末機能部との呼処理についてエラー情報を送信する請求項１乃至５のいずれかに記載の障害解析システム。
9. 前記端末機能部は、呼接続している前記無線アナログ部から通知されるオフセット値と、予め記憶された、指定されたセクタ識別情報に対応するオフセット値とを比較し、及び／又は、前記無線アナログ部からの下り電力並びに前記無線アナログ部への上り電力を測定し、測定された各電力と各電力に対応する予め定められた閾値とをそれぞれ比較し、指定されたセクタで正常に試験が行われているか確認する請求項１乃至８のいずれかに記載の障害解析システム。
10. 前記端末機能部及び前記第１の試験制御部及び前記第２の試験制御部は、コード化されたエラーコードを含む、試験の途中経過情報を自装置の記憶部に書き込み、
    前記監視制御装置は、各装置の記憶部に記憶された試験の途中経過情報を定期的に又は不定期に収集し、収集された途中経過情報を表示部に表示する、及び／又は、収集された途中経過情報が不正状況に陥ったことを示す場合に試験を中止させる請求項１乃至９のいずれかに記載の障害解析システム。
11. 前記端末機能部及び前記第１の試験制御部及び前記第２の試験制御部は、コード化されたエラーコードを含む、試験の途中経過情報を自装置の記憶部に書き込み、
    前記監視制御装置は、各装置の記憶部に記憶された試験の途中経過情報を定期的に又は不定期に収集し、収集された途中経過情報に基づき、呼接続のシーケンスをリアルタイムで視覚的に表示するためのシーケンス図を作成して表示部に表示する請求項１乃至９のいずれかに記載の障害解析システム。
12. 前記端末機能部は、前記セクタ別無線アナログ部から通知される、無線端末との接続を拒絶するためのパラメータを無視するように設定され、
    前記セクタ別無線アナログ部は、そのパラメータを、無線端末との接続を拒絶するように設定することで、前記端末機能部のみと通信することを可能とする請求項２乃至１１のいずれかに記載の障害解析システム。