JP2008125092A - 無線通信システムの診断方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 特別な装置の導入によらず、無線通信システムで一般に使用される端末を用いて、遠隔から無線通信装置の診断を実施できる無線通信システムおよびその診断方法を簡単で経済的な構成と手順で実現する。
【解決手段】 無線通信システム（１）において、一般の無線通信システムで用いられ通信網を介してＡＰの実行が出来る汎用端末（５０）に診断用ＡＰ（５４３−ｐ）を搭載した端末（５５）を無線通信装置（２０）の電波到達範囲（１０）に設置し、無線通信システム（１）の保守センタ（６０）が端末（５５）を起動することにより、端末（５５）が診断用ＡＰ（５４３−ｐ）を実行して保守センタ（６０）と診断用の制御信号や試験信号を通信することで無線通信システム（１）の実際の通信状態を測定して診断を実行する構成とした。
【選択図】 図６

Description

本発明は、無線通信システムの構成と診断方法に関する。

従来の有線通信網に加え、無線端末と無線通信装置を用いた無線通信網（以下、無線通信システムと称する）の導入が進んでいる。無線通信システムでは、音声等の信号を時分割多重して通信するＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）通信の他、音声等の信号を拡散符号で符号多重化して通信を行うＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）通信が普及し、何時でも・何処でも・誰とでも通信が可能となってきた。このような無線通信システムを更に普及させるためには、システムの提供者が増加する利用者（加入者、あるいは、ユーザとも称する）の無線端末（以下、本明細書では端末と称する）を接続する無線通信装置の数を増やしていく必要が有るのみならず、既に設置してある無線通信装置他の通信装置のソフトウェアやハードウェアを適宜更新して通信システムが提供する通信サービスの内容を進化／増加させていく必要が有る。

上述したような設備の追加と更新が行われる無線通信システムにおいては、システムの信頼性・安全性・サービス提供能力（以下、サービス性）を確保するために、設備の追加や更新の都度新たな構成となった無線通信システムの正常性を確認するための診断技術（保守技術）が欠かせない。もちろん、設備の追加や更新時以外の通常運用時でも信頼性・安全性・サービス性を確保するために、予防保全も含む定期的な診断・保守が必要となる。このため、従来から様々な無線通信システムの構成や診断方法が提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。

特開２００３−１２４８６６号公報 特開２００２−２７１２８０号公報 特開平１０−１０８２４４号公報 ＩＥＴＦ勧告：ＲＦＣ７９２ ＩＥＴＦ勧告：ＲＦＣ９５９

無線通信システムでは無線通信装置である基地局の電波が届く範囲のセルラと呼ばれるエリア内で無線端末との通信を行うもので、半径数ｋｍ位のセルラが一般的に用いられる。すなわち、従来の有線通信網（交換網）と比べ収容するユーザ数やカバーエリアが著しく小さいので、広範囲で通信サービスを提供するためには、これら基地局を多数広範囲に配置する必要がある。このため、保守員を基地局周辺のセルラ内に派遣して端末や試験機を持込み通信網の診断を行うような方法では、著しい人的資源を使うので通信システム維持のコストアップとなり、最終的にはユーザの利用料金にも影響してくるので、保守センタ等からの遠隔・自動診断が望まれている。

上記特許文献１の診断方法は、診断プログラムを端末にダウンロードして自動化を図っているが、端末自身の診断であり、無線通信装置の診断では保守員のセルラへの派遣が必要な場合が多数残る。一方、特許文献２の診断方法では、基地局に試験用の専用端末を備えて遠隔地からの通信システム（特に基地局）の自動診断を可能としているが、専用端末という特別な装置であるが故に汎用性に欠ける。例えば、高周波ケーブルが必要であるし、また特定の基地局からの電波しか受信しないようにする仕組みや、特定の基地局にしか送信しない仕組みが必要である。診断用端末を増設する際にはこれらが端末それぞれに必要となってくる。また、特殊な専用端末を基地局に備えるため、基地局が大量に導入されるとは言え通信システムの多少のコストアップは避けられない。また、特許文献３の診断方法では、基地局に試験用の専用端末を備えて遠隔地からの通信システムの診断を可能としているが、基地局に派遣された保守員による端末の操作が必要となる。

無線通信システムにおいて特別な装置の導入および保守員のセルラへの派遣を極力抑えた上で、遠隔から無線通信装置の診断を実施できる、優れた診断能力を有する無線システムの構成およびその診断方法の提供が求められる。

本発明は、以上の点に鑑み考案されたものであり、遠隔から無線通信装置の診断を実施できる無線通信システムおよびその診断方法を実現することを目的とする。また、本発明は、特別な装置の導入によらず、無線通信システムで一般に使用される端末を用いた高診断能力を有する無線システムおよびその診断方法を実現することも目的とする。さらに、本発明は、これらシステムおよび方法を簡単で経済的な構成と手順で実現することを目的とする。無線通信システムとは音声通話を提供するシステムであってもパケット通信を提供するシステムのどちらでも構わない。またその両方を提供するシステムであっても構わない。

上記目的を達成するため、本発明は、無線通信システムで一般に使用される汎用端末が、例えば（株）エヌ・ティ・ティ・ドコモの登録商標である「ｉアプリ」や（株）ＫＤＤＩの登録商標である「ＥＺアプリ」というような通信サービスに適用するために、端末に備えたオペレーティングシステム（以下ＯＳと称する）やアプリケーションプラットフォーム（以下、ＡＰＰＦと称する）を利用して該端末上で任意に設定したアプリケーションプログラム（以下、ＡＰと称する）を通信網を介して実行できる機能を有することに着目して、無線通信網（特に無線通信装置）の診断を実行するプログラムを汎用端末に持たせた無線通信システムを構築して診断を実施する構成とした。

具体的には、一般の無線通信システムで用いられ通信網を介してＡＰの実行が出来る汎用端末に診断用ＡＰを搭載した端末を無線通信装置の電波到達範囲に設置し、無線通信システムの保守センタが該端末を起動することにより、該端末が診断用ＡＰを実行して保守センタと診断用の制御信号や試験信号を通信することで無線通信システムの診断を実行する構成の無線通信システムとした。

より詳細には、一般の無線通信システムで用いられＡＰの実行が出来る汎用端末に無線通信システムの診断を実行するＡＰを搭載した端末を無線通信装置の電波到達範囲に設置し、無線通信システムの保守センタの診断プログラムが該端末を起動すると、該端末が診断用ＡＰを実行して保守センタと診断用の制御信号や試験信号を通信する過程で信号の遅延や速度等の無線通信システムの通信状態を測定し、端末での実際の測定結果を保守センタに通知することで無線通信システムの診断を実行する構成の無線通信システムとした。尚、端末と保守センタとのコネクションは、汎用端末が他の端末とのＡＰ実行時と同様に、診断用ＡＰの起動に伴い確立され、診断用ＡＰの終了で開放される構成とした。

また、無線通信装置の電波到達範囲に設置される診断用の端末は、一般の無線通信システムで用いられＡＰの実行が出来る汎用端末に、保守センタと診断用の制御信号や試験信号を送受信して無線通信システムの通信状態を測定し、端末での実際の測定結果を保守センタに通知するＡＰを備えた構成の無線端末とした。

一般の無線通信システムで用いられている設備に変更を加えることなく、汎用の端末にＡＰを追加した端末と保守センタとの間で通常の通信と同様な手順により診断用制御信号や試験信号の送受信を行うだけで無線通信システムの診断が実施出来る。すなわち、無線通信システムへの特別な装置の導入によらず、無線通信システムで一般に使用される端末や装置を用いた経済的な構成と手順で無線通信システムの診断が実行出来る。

しかも、一般に使用される端末を用いて遠隔から無線通信装置の診断を特別な装置の導入によらず実施するので、無線通信システムおよびその診断方法を簡単で経済的な構成と手順で実現できる。

以下、本発明の無線通信システムの構成、および、その診断方法、ならびに無線通信システムの診断に用いる端末装置の構成等の実施形態を図面を用いて、主にパケット通信を提供する無線通信システムを例にとり、詳細に説明する。

図１は、無線通信システムの構成例を示すシステム構成図である。無線通信システム１は、端末５０と通信を行う無線通信装置である基地局（（Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）以下、ＢＳと称する）２０と、ＢＳ２０と他の通信網であるＰＳＴＮ／インターネット（以下、これらを纏めてＰＳＴＮと称する）４０との接続やＢＳ２０の管理・制御を行う基地局制御局（（Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）、以下ＢＳＣと称する）３０と、ＢＳＣ３０やＰＳＴＮ４０と接続され無線通信システム１の保守・管理を行う保守センタ６０とで構成した。

複数のＢＳ２０−１〜ｎのそれぞれは、セルラ１０−１〜ｎと称される無線電波到達範囲内に存在する複数の端末５０−１−１〜５０−ｎ−１と無線で接続される。尚、各セルラは、更にセクタ１０−１−１〜３と称される小さいエリアに分割されて運用される場合もある。各端末５０は、ＢＳ２０、ＢＳＣ３０とＰＳＴＮ４０とを経由してＰＳＴＮ４０に接続されたデータ端末ＰＣ５１や電話端末ｔｅｌ．５２やインターネットサービス提供者（ＩＳＰ）のサーバ５３等の各種端末と接続してデータや音声の送受信（通信）を行う。尚、上記セルラ１０で用いられる無線技術は、ＴＤＭＡ・ＣＤＭＡ・ＦＤＭＡ等いずれの無線技術であっても構わない。

各セルラ１０に配置された端末５５（５５−１と５５−ｎ）は、本発明による無線通信システムの診断方法を実現する機能を備えた診断用の端末で、一般に用いられる端末５０に無線通信システム１の診断機能を追加した診断用端末である。この端末５５は、後述するように、ＢＳ２０、ＢＳＣ３０とＰＳＴＮ４０とを経由して保守センタ６０と接続され、端末５５と保守センタ６０との通信（制御信号や試験信号の送受信）を行う過程で無線通信システム１の診断を行うものである。これらの診断用端末５５には、図示したように一般の端末５０と同様な電話番号やメールアドレスが付与され運用に供される。

図２は、診断用端末５５の構成例を示すブロック図である。図２（ａ）は、端末５５のハードウェア構成を示したブロック図で、一般の端末５０と同じ構成である。具体的には、無線信号を送受信するアンテナ５００、無線信号を電気信号に変換するＲＦ部５１０、電気信号に所定の通信処理（信号終端、プロトコル変換、障害監視他）を行う通信処理部５２０、端末の所有者が送受信する信号の入出力を行う周辺装置部５３０、端末５５全体の制御を行う制御部５４０とで構成される。周辺表示部５３０には、音声を入力するマイク５３１、音声を出力するスピーカ５３２、文字や画像を表示するディスプレイ５３３、データ入力や制御信号入力（接続先の指定等）を行うキー５３４とが備えられる。また、制御部５４０は、端末５５全体の動作を制御するプロセッサであるＣＰＵ５５０、動作プログラムや動作に必要な各種データを蓄積するメモリであるＭＭ５６０、外部機器との信号を送受信するＩ／Ｏ５７０とが備えられる。制御線５８０は、上述した各ブロック同士を接続するものである。尚、図示していないが、この端末５５は、通常セルラ１０内の所定の位置に設置され、特定のセルラ(もしくはセクタ)に接続する様にしておく。また、常時給電により動作可能な状態で運用される（もちろん移動可能でもある）。

端末５５は、一般の端末５０を用いた端末で、ＭＭ５６０に無線通信システム１の診断用のプログラムを備え、ＣＰＵ５５０がこのプログラムを実行するだけで後述するような無線通信システム１の診断を可能とする端末である。

図２（ｂ）は、端末５５のソフトウェア構成を示したブロック図で、一般の端末５０とほぼ同じ構成である。
一般の無線端末５０は、端末のＯＳ５４１とＡＰＰＦ５４２を備え、その上で各種ＡＰ５３４が動作して、様々な通信サービスを実現していくものである。一例を挙げれば、ＡＰ１（５４３−１）が天気予報、ＡＰ２（５４３−２）がゲームというようなアプリケーションプログラムで、端末の所有者が周辺装置部５３０を適宜操作して所望のプログラムを選択した上で、無線通信システム１を介してこのプログラムを動作させ通信サービスを享受するものである。本発明の端末５５は、このような端末に以下で詳細に説明する診断用のアプリケーションプログラムＡＰｐ（５４３−ｐ）を設置して保守センタ６０と連動しながら無線通信システム１の診断を実行していくものである。尚、ＡＰｐ（５４３−ｐ）の設定は、保守センタ６０等で予め端末５５に設定した上で端末をセルラ１０の所定の位置に設置するか、端末５５をセルラ１０内に設置後にプログラムダウンロードして設定するか、いずれかで構わない。

すなわち、端末５５は、無線通信システムへの特別な装置の導入によらず、無線通信システムで一般に使用される端末を用いた経済的な構成と手順で無線通信システムの診断をならしめる端末である。

図３は、無線通信装置（基地局ＢＳ２０）の構成例を示すブロック図で、一般に使用されている基地局の構成と同じである。具体的には、無線信号を送受信するアンテナ２００、無線信号を電気信号に変換するＲＦ部２１０、電気信号に所定の通信処理（信号終端、プロトコル変換、障害監視他）を行う通信処理部２２０、ＢＳＣ３０と信号を送受信するインタフェース２３０、ＢＳ２０全体の制御を行う制御部２４０とで構成される。制御部２４０は、ＢＳ２０全体の動作を制御するプロセッサであるＣＰＵ２５０、動作プログラムや動作に必要な各種データを蓄積するメモリであるＭＭ２６０、外部機器との信号を送受信するＩ／Ｏ２７０とが備えられる。また、制御線２８０は、上述した各ブロック同士を接続するものである。尚、Ｉ／Ｏ２７０は、端末５５のＩ／Ｏ５７０と接続され、無線通信システム１の診断動作においてＢＳ２０を制御する場合等に用いられることがある。一例を挙げれば、セルラ１０の制御（範囲（大きさ）やセルラ内のセクタ指定）である。

図４は、ＢＳＣ３０の構成例を示すブロック図で、一般に使用されているＢＳＣの構成と同じである。具体的には、ＢＳ２０とのインタフェース３００、ＰＳＴＮ４０や保守センタ６０とのインタフェース３２０、これらのインタフェース間で送受信される信号をスイッチング等の信号処理を行うパケット処理部３２０、ＢＳＣ３０全体の制御を行う制御部３３０とで構成される。制御部３３０は、ＢＳＣ３０全体の動作を制御するプロセッサであるＣＰＵ３４０、動作プログラムや動作に必要な各種データを蓄積するメモリであるＭＭ３５０、外部機器との信号を送受信するＩ／Ｏ部３６０とが備えられる。また、制御線３７０は、上述した各ブロック同士を接続するものである。

本発明の無線通信システム１は、上述したようなＢＳ２０とＢＳＣ３０に一般の無線通信システムで用いられているＢＳとＢＳＣを用いて、端末５５と保守センタ６０との間の診断用制御信号や試験信号の送受信を行うものであり、無線通信システムへの特別な装置の導入によらず、無線通信システムで一般に使用される端末や装置を用いた経済的な構成と手順で無線通信システムの診断を実行できる。

図５は、保守センタ６０の構成例を示すブロック図である。保守センタ６０は無線通信システム１の各設備（ＢＳ２０やセルラ１０、ＢＳＣ３０、端末５０、ＰＳＴＮ４０等）の状態を管理して、課金や加入者等からの問合せ対応や保守指示等、無線通信システム１の管理・運用を行うものである。具体的には、ＢＳＣ３０やＰＳＴＮ４０と監視・制御等の各種信号を送受信するインタフェース６００、無線通信システム１内の管理・運用のためのデータを蓄積したり各設備に供給するための各種サーバ６２０、保守センタ６０全体の制御を行う制御部６８０とで構成した。制御部６８０は、保守センタ６０全体の動作を制御するプロセッサであるＣＰＵ６３０、動作プログラムや動作に必要な各種データを蓄積するメモリであるＭＭ６４０、外部機器との信号を送受信するＩ／Ｏ６５０、保守員が管理・運用に必要な信号を入出力する入出力部６６０とで構成した。尚、本実施例では、入出力部６６０にキーボード６６１とディスプレイ６６２とスピーカ６６３とマウス６６４とを備えたが、これ以外の機器を備えても構わない。制御線６７０は、上述した各ブロック同士を接続するものである。

各種サーバ６２０としては、無線通信システム１の診断起動や診断結果収集等を行うメールサーバ６２１と、無線通信システム１の診断に必要な各種試験手順やデータ・信号を格納して診断時にシステム内の各設備に提供する診断用サーバ６２２等の各種サーバを備えた。もちろん、上記サーバの構成や機能は一例であり、１つのサーバで診断を実現したり多数のサーバにより以下で説明する診断機能を分担して行う構成としても構わない。更に、これらの各種サーバ６２０を保守センタ６０の外部に配置する、あるいは、ＩＳＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｐｒｏｖｉｄｅｒ）が提供する各種サーバを利用するようにして、インターネット等の通信網を介してこれらのサーバと接続する構成であっても構わない。この場合、診断の過程において端末５５と保守センタ６０間の接続を端末５５とサーバ間の接続に切替える等ＰＳＴＮ４０の制御が必要になることもある。

図６は、無線通信システム１の動作例を示すシーケンス図で、端末５５−１を用いて無線通信システム１を診断する場合を例にとり動作概要を示したものである。以下、図１〜５も用いながら診断動作の概要を説明する。

保守センタ６０が無線通信システム１（ＢＳＣ３０〜ＢＳ２０−１〜セルラ１０−１）の診断を指示すると、制御部６８０はセルラ１０−１に設置した端末５５−１に対して診断用ＡＰ５４３−ｐの起動を指示する（Ｓ１００−１〜Ｓ１００−４）。具体的には、端末５５−１に付与してある電話番号やメールアドレスを保守員がキーボード６６１から入力したり、制御部内にタイマ（図示せず）を備えて定期的に起動を指示する構成である。尚、図６ではＰＳＴＮ４０を経由する構成を示したが、直接ＢＳＣ３０を介して起動指示する構成でも構わない。

端末５５−１は、診断ＡＰ５４３−ｐを起動すると（Ｐ１００）、端末５５−１とＢＳＣ３０との間の無線通信路を含むコネクションの接続（Ｓ１１０−１〜Ｓ１１０−３）を行う。

以降、端末５５−１の診断用ＡＰ５４３−ｐと保守センタ６０の診断用プログラムと診断用サーバ６２２とが動作して（Ｐ１３０，Ｐ２００）、端末５５−１と保守センタ６０との間で診断用コネクションを確立（Ｓ１２０）し、該診断用コネクションを用いた診断用の通信（制御信号や試験信号の送受信）が行われ無線通信システム１（端末５５−１〜セルラ１０−１〜ＢＳ２０−１〜ＢＳＣ３０（〜ＰＳＴＮ４０））の診断が実行される（Ｓ１３０）。尚、診断が終了すると端末５５−１あるいは保守センタ６０からの指示で診断用コネクションは開放される。具体的な診断動作や診断プログラムの構成例については、別途図面を用いて詳細に説明する。

端末５５−１は、診断結果の編集（Ｐ１４０）後、診断結果の保守センタ６０への通知（Ｓ１５０−１〜Ｓ１５０−４）と、無線通信路を含むコネクションの切断（Ｓ１６０−１〜Ｓ１６０−３）とを行い、診断用ＡＰ５４３−ｐを終了する（Ｐ１７０）。

図７は、端末５５の診断用ＡＰ５４３−ｐの構成例を示すフロー図である。図８は、保守センタ６０に備えた診断プログラムの構成例を示すフロー図である。また、図９は、端末５５と保守センタ６０との間の診断動作例を示すシーケンス図である。さらに、図１０は、端末５５のメモリに記憶する診断関連データの構成例を示すメモリ構成図で、図１１は、保守センタ６０のメモリやサーバ６２０（診断サーバ６２２）に記憶する診断関連データの構成例を示すメモリ構成図である。以下では、これらの図面を用いて無線通信システム１の詳細な診断動作例を説明する。

端末５５の電源は、先に説明したように常時ＯＮ状態（図７：Ｐ０１０）となっており、保守センタ６０からの起動を受けられる状態である（図７：Ｐ０７０）。この状態で保守センタ６０からの起動指示（図６：Ｓ１００）を受信して起動イベントが発生する（図７：Ｐ０５０）と、診断用ＡＰ５４３−ｐを起動（図６、７：Ｐ１００）し、無線通信路を含むコネクションの確立を行なう（図７：Ｐ１１０，図６：Ｓ１１０）。更に、電話番号やメールアドレス、捕捉しているパイロット信号の識別情報といった自端末の情報を取得してＭＭ（図２：５６０）に記憶する（図７：１２０、図１０：５６１０、５６１１）。尚、これら記憶された情報は、以下で説明する診断（図７：Ｐ１３０）実施中に保守センタ６０に送信され、保守センタの診断用サーバ（図５：６２２）等にも記憶される（図１１：６２１０，６２１１）。

無線通信システム１の診断（図６，７：Ｐ１３０）では、先ずパケットの遅延量の測定を行なう（図７：Ｐ１３００）。具体的には、端末５５がＩＥＴＦ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔａｓｋ Ｆｏｒｃｅ）勧告のＲＦＣ７９２で規定されたＩＣＭＰエコーパケット（ループバックパケット）を生成（図９：Ｐ１３０１）して保守センタ６０に送信する（図９：Ｓ１３００）。また、その時の送信時刻を記録する（図９：Ｐ１３０２、図１０：５６２０）。保守センタ６０がイベント待ち状態（図８：Ｐ２０１０）でループバックパケットを受信すると応答パケットを生成（図９：Ｐ２０７１）して端末５５に送信する（図８：２０７０、図９：Ｓ１３０５）。端末５５は、この応答パケットの受信時刻を記録（図９：Ｐ１３０３，図１０：６５２１）し、送信時刻と受信時刻から遅延時間を算出して記録する（図９：Ｐ１３０４，図１０：５６２２）。尚、ＡＰＰＦ５４２などの制限によりＩＣＭＰが使用出来ない場合は、例えば、パケットをループバックできる機能で代用すれば良い。

次に診断用コネクションを確立（図６：Ｓ１２０、図７：Ｐ１３１０、図８：Ｐ２０３０、図９：Ｓ１３１０とＳ１３１５）し、以下のような無線通信システム１（端末５５−１〜セルラ１０−１〜ＢＳ２０−１〜ＢＳＣ３０（〜ＰＳＴＮ４０））のデータ転送速度の測定を行なう。尚、この診断用コネクションの確立は、上述したパケット遅延量の測定前に実施しても構わない。また、以降の診断動作では、ＩＥＴＦ勧告のＲＦＣ９５９で規定されたＦＴＰを使用する例で説明しているが、上述の遅延時間測定と同様にＡＰＰＦ５４２などの制限によりＦＴＰが使用できない場合はそれに相当する機能で代用すれば良い。

下り方向（ＢＳＣ３０から端末５５）のデータ転送速度測定では、端末５５が保守センタ６０に診断用テストファイル取得要求を行う（図７：Ｐ１３２０）。具体的には、端末５５が保守センタ６０に取得要求を送信して（図９：Ｓ１３２０）、送信時刻をファイル取得開始時刻として記録する（図９：Ｐ１３２５，図１０：５６３０）。保守センタ６０がイベント待ち状態（図８：Ｐ２０２０）でファイル取得要求を受信すると要求されたファイルの転送準備を行ない（図９：Ｐ２０５１）、端末５５に診断用テストファイルを送信（ダウンロード）する（図７：Ｐ１３３０、図８：Ｐ２０５０、図９：Ｓ１３２１）。端末５５は、受信ファイルのサイズを確認し、更に、保守センタ５０からのファイル転送完了応答（図９：Ｓ１３２５）を受信すると、この応答の受信時刻をファイル取得終了時刻として受信したファイルのサイズとともに記録（図９：Ｐ１３３５，図１０：５６３１、５６３３）し、ファイル取得開始時刻とファイル取得終了時刻とサイズから転送時間と転送速度を算出して記録する（図７、９：Ｐ１３４０，図１０：５６３１、５６３４）。

上り方向（端末５５からＢＳＣ３０）のデータ転送速度測定では、端末５５が保守センタ６０に診断用テストファイル転送要求を行う（図７：Ｐ１３５０）。具体的には、端末５５が保守センタ６０に転送要求を送信し（図９：Ｓ１３５０）、この送信時刻をファイル転送開始時刻として記録する（図９：Ｐ１３５５，図１０：５６４０）。この後、保守センタ６０に診断用テストファイルを送信（アップロード）し（図７：Ｐ１３６０、図９：Ｓ１３６０）、ファイル転送が完了したら完了応答も送信（図９：Ｓ１３６５）して、この送信時刻をファイル転送終了時刻として記録する（図９：Ｐ１３６５、図１０：５６４１）。尚、端末５５は、アップロード中に送信ファイルのサイズを確認してファイル転送終了にこのサイズも記録する（図１０：５６４３）。尚、この間、保守センタ６０は、イベント待ち状態（図８：Ｐ２０２０）でファイル転送要求を受信すると要求されたファイルの受信準備を行ない（図９：Ｐ２０６１）、端末５５からの診断用テストファイルを受信している（図８：Ｐ２０６０、図９：Ｓ１３６０）。端末５５は、記録されたファイル転送開始時刻とファイル転送終了時刻とサイズから転送時間と転送速度を算出して記録する（図７、９：Ｐ１３７０，図１０：５６４２、５６４４）。

尚、上記説明では平均データ転送速度の測定・算出例を説明したが、データ転送速度の種類としては平均転送速度やピーク転送速度等様々な定義の転送速度がある。したがって、無線通信システム１の構成や運用方法に応じて実際の診断に必要な転送速度を選択して測定・算出を行えば良い。具体的には、端末５５のＡＰｐ（５４３−ｐ）において予め特定の速度測定・算出方法を設定しておく、あるいは、保守センタ６０がいくつかの方法から必要な測定・算出方法が選択できる構成としておけば良いものである。更には、上述した転送遅延の他に必要な測定（診断）項目があれば、端末５５のＡＰｐ（５４３−ｐ）に必要なプログラムを備え、保守センタ６０も、これらの項目に対応して処理出来るイベント（上述した例で言えば、診断テストファイルの送受信等）を備えるだけで良い。

すなわち、本発明の無線通信システム１は、一般の無線通信システムで用いられているＢＳとＢＳＣを用いて、汎用の端末にＡＰを追加した端末５５と保守センタ６０との間の診断用制御信号や試験信号の送受信を行うもので、無線通信システムへの特別な装置の導入によらず、無線通信システムで一般に使用される端末や装置を用いた経済的な構成と手順で無線通信システムの診断を実行できるものである。もちろん、本発明の無線通信システムの診断方法がパケットの遅延や平均データ転送速度の測定・算出に限定されるものではない。例えば、ページング動作の正常性確認を行っても良い。また、音声通話のオンフック、オフフックを行う診断プログラムを作成すれば音声通話の正常性確認も可能である。

データ転送速度の測定が終了したら、診断用コネクションを開放（図６：Ｓ１４０、図７：Ｐ１３８０、図８：Ｐ２０４０、図９：Ｓ１３８０とＳ１３８５）して、端末５５は、ＭＭ５６０に記録された診断結果等のデータ（図１０：５６００）を編集（図６、７：Ｐ１４０）して、先に図６を用いて説明したように、保守センタ６０への通知（図６、７：Ｐ１５０）と、無線通信路を含むコネクションの切断（図：Ｐ１６０）と、診断用ＡＰ５４３−ｐの終了（図６、７：Ｐ１７０）を行なう。

端末５５では、図１０で示したような診断結果等のデータをメール送信のような無線システムで一般的に扱われる送信形式のデータに編集して保守センタ６０に備えたメールサーバ６２１に通知する（図６：Ｐ１４０，Ｓ１５０、図７：Ｐ１５０）。

保守センタ６０は、イベント待ち状態（図８：Ｐ２０２０）で端末５５から送信された診断結果等のデータを受信すると、診断用サーバ６２２が、これらのデータを読込み（図８：Ｐ２０８０）、送信元診断用端末５５の確認を行う（図８：Ｐ２０９０）。この確認は、診断用端末５５が一般の端末５０にＡＰを追加しただけの端末であり、一般の端末５０からも苦情処理等で保守センタ６０にアクセス可能であるため、端末のなりすまし等によるいたずらや誤接続を防止してシステムの安全性を確保する為に行われる。もちろん、この診断用端末５５は保守センタ６０以外から発着信させない等の、安全性確保の対策は、無線通信システム１として実施される。

診断用サーバ６２２で端末５５の確認がなされると、以降の保守センタ６０内部での無線通信システム１の診断に使うために、図１１に示したような構成のデータベース（ＤＢ：６２２０（図５では図示せず））に格納する（図９：Ｐ２１００）。尚、先の診断動作の説明では省略したが、診断用のテストファイルや試験端末の情報等も診断用サーバ６２２のＤＢ６２２０に格納される構成である。もちろん、前述したように、上記サーバの構成や機能は一例であり、１つのサーバでこれらの機能実現したり、多数のサーバにより分担して行う構成としても構わないものである。さらに、各種サーバを保守センタ６０の外部に配置したり、ＩＳＰが提供するサーバを利用するようにして、インターネット等の通信網を介してこれらのサーバと接続する構成であっても構わない。

保守センタ６０においては、ＤＢ６２２０に格納された内容に基づき無線通信システム１の診断を行う。具体的には、イベント待ち状態（図８：Ｐ２０２０）で保守員の入出力部６６０（例えばキーボード６６１操作やＣＰＵ６３０とＭＭ６４０の動作プログラムに基づくタイマ（図示せず）を用いた定期的な診断結果の取得要求により、診断箇所（例えば、端末５５−１〜セルラ１０−１〜ＢＳ２０−１〜ＢＳＣ３０）が指定されると、要求された内容が正しいかを判断し（図８：Ｐ２１１０）、正しければＤＢ６２２０から必要な情報を取得（図８：Ｐ２１２０）して、ディスプレイ６６２に表示したりＭＭ６４０に取込んだりする(図８：Ｐ２１３０)。

無線通信システム１は、通常の運用（例えば、端末５０とＢＣ，ＢＳＣ，ＰＳＴＮを介したＰＣ５１との通信）において、通信品質を維持するための様々な接続制御が行われ、これらの制御結果や通信システムの状態がＢＳ２０やＢＳＣ３０、あるいは保守センタ６０に蓄積されている。例えば、端末５０−１−１がＰＣ５１とデータ送受信を行う場合には、セルラ１０−１内の自端末での電波状態（Ｃ／Ｉ値）や他に通信している端末（５０−１−ｎ等）の数やそれらの端末に既に許可されたデータ転送速度等の状況に応じて端末５０−１−１に許可されるデータ転送速度がＢＳ１０−１との間で設定され通信が行われる。そして、このような諸設定や状態情報は保守センタ６０に、上述した診断結果と同様に集めることが出来るシステムである。

診断用端末５５−１も一般の端末５０に通常のＡＰと同様な診断用ＡＰ５４３−ｐを搭載し、接続先が保守センタ６０であるだけで、一般の端末と同じセルラ１０−１、ＢＳ２０−１，ＢＳＣ３０が通信（診断動作）に用いられるので、無線通信システムへの特別な装置を導入しなくても無線通信システム１の診断が以下のように実行できる。

保守センタ６０から診断用端末５５への起動がかかり診断用ＡＰ５４３−ｐが起動されると、一般の端末５０と同様に、電波状態（Ｃ／Ｉ値）や他に通信している端末（５０−１−ｎ等）の数やそれらの端末に既に許可されたデータ転送速度等の状況に応じて端末５５−１にＢＣ２０−１とＢＳＣ３０を介して保守センタ６０との間で許可されるデータ転送速度が設定された診断用コネクションが確立される。この状態で上述したような診断動作を行えば、従来の無線通信システム１では実施できなかった実際の通信されたパケット遅延やデータ転送速度が求まる。すなわち、通常の無線通信システム１の動作として設定された値や状態情報と、実際に無線通信システム１を使用してみて診断した結果とを比較すれば、無線通信システム１の正常性の確認や異常発生の検出が出来るものである。

例えば、ベストエフォート型のパケット通信サービスを提供するＢＳ１０−１のソフトウェアのアップグレードやハードウェア変更（交換）を実施した後で、パケットの遅延を測定した結果、セルラ１０−１内の使用端末数が少な少なく通信網で遅延を発生する要因がないにも係らず、設定（想定）された遅延量（例えば５００μＳ以内）より大きい遅延量（３ｍＳ）が測定される、あるいは、設定（想定）されたデータ転送速度（例えば１２８ｋｂｐｓ）より低い転送速度（７０ｋｂｐｓ）でしかファイルのアップロードが出来ないような状況であれば、ＢＳ１０−１になんらかの異常が発生したか設定値のチューニングが適切ではない等と診断でき、ユーザからの苦情が報告される前に保守作業を行えるので結果としてサービスの品質を向上させることが可能となる。具体的には、設定（想定）値とＤＢ６２２０に格納された値とをディスプレイ６６２に表示して保守員が判定したり、ＣＰＵ６３０とＭＭ６４０の動作プログラムに基づき比較を行い異常と判定して通知する構成とすればよい。また、無線通信システム１の動作として設定された値や状態情報が保守センタ６０で得られないのであれば、予め診断に用いる基準値等を保守センタ６０内に設定しておき、これとＤＢの内容を比較しても良い。

また、ＣＰＵ６３０とＭＭ６４０の動作プログラムに基づき、定期的に得られる診断結果や設定（予測）値に統計処理（例えば、平均値取得、分散取得、内挿・外挿等による予測値取得等）を実施し、これらを比較することによりＢＳ１０−１等の劣化も診断出来るので予防保全が実現される。例えば、パケット遅延量がだんだん大きくなって、所定の許容値を超えることが予測される、あるいは、実際のデータ転送速度がだんだん落ちてきたり、設定（予測）された転送速度との乖離が大きくなる等の現象が保守センタ６０で検出できるので、重大な障害が発生しないうちにＢＳ１０−１を交換する等の予防保全措置をとれば、無線通信システム１の信頼性・安全性・サービス性を維持できるようになる。

尚、上述の説明では、診断箇所を端末５５−１〜セルラ１０−１〜ＢＳ２０−１〜ＢＳＣ３０として説明したが、端末５５−１〜セクタ１０−１−ｘ〜（セルラ１０−１）〜ＢＳ２０−１〜ＢＳＣ３０とすることも可能である。この場合は、先に説明したように、ＢＳ２０のＩ／Ｏ２７０と、例えば端末５５のＩ／Ｏ５７０とを接続して、診断動作においてセクタを指定する等のＢＳ２０制御を実行すれば良い。

さらに、本発明の無線通信システム１では、移動可能な汎用端末５０に診断用ＡＰを備えただけの診断用端末５５を用いて診断を実施出来るため、ひとつのセルラ(もしくはセクタ)に複数の診断用端末５５を設置することが容易である。このようにすれば複数端末に対しての無線通信システム１のサービス性を診断することが可能である。また、過負荷状態も容易に作り出すことが可能であるため無線通信システム１の性能測定などにも利用できる。

上述した無線通信システム１の構成および診断方法（動作）は、一例であり、これ以外の構成や方法であっても、診断用のプログラムを備えた端末と保守センタとが連動して無線通信システムの診断をならしめる構成の無線通信システムとその診断方法は、本発明の範囲に含まれるものである。

本発明の無線通信システムおよびその診断方法、ならびに、無線通信システムの診断に用いる無線端末によれば、一般に使用される端末を用いて遠隔から無線通信装置の診断を特別な装置の導入によらず実施できる無線通信システムおよび方法を簡単で経済的な構成と手順で実現出来るものである。

無線通信システムの構成例を示すシステム構成図である。 診断用端末の構成例を示すブロック図である。 無線通信装置（基地局ＢＳ）の構成例を示すブロック図である。 基地局制御局（ＢＳＣ）の構成例を示すブロック図である。 保守センタの構成例を示すブロック図である。 無線通信システムの動作例を示すシーケンス図である。 端末の診断用ＡＰの構成例を示すフロー図である。 保守センタに備えた診断プログラムの構成例を示すフロー図である。 端末と保守センタ間の診断動作例を示すシーケンス図である。 端末のメモリに記憶する診断関連データの構成例を示すメモリ構成図である。 保守センタのメモリやサーバに記憶する診断関連データの構成例を示すメモリ構成図である。

符号の説明

１・・・無線通信システム、 １０・・・セルラ、 ２０・・・基地局、
３０・・・基地局制御局、 ４０・・・ＰＳＴＮ、 ５０・・・端末、
５５・・・診断用端末、 ６０・・・保守センタ、
５４３・・・端末搭載アプリケーションプログラム、
Ｐ１３０・・・診断プログラム（診断端末用）、
Ｐ２００・・・診断プログラム（保守センタ用）。

Claims (4)

1. 複数の無線通信装置のそれぞれの電波到達範囲にある無線端末が、前記無線通信装置と接続された通信網を介して前記無線端末に備えたプログラムを実行して他の端末と通信を行う無線通信システムの診断方法において、
   それぞれの無線通信装置の電波到達範囲に少なくとも１つ設置された前記無線端末に前記無線通信システムの診断プログラムを備えた無線端末が前記無線通信システムの保守装置で指定されると、
   前記指定された無線端末は、前記診断プログラムを動作させ、前記保守装置との間の接続を行い、該保守装置との間で制御信号と試験信号の送受信を実行し、
   該信号の送受信中の前記無線通信システムの通信状態を測定し、該測定結果を前記保守装置に送信して該無線通信システムの診断をならしめることを特徴とする無線通信システムの診断方法。
2. 上記指定された無線端末は、上記診断プログラムを動作させ、
   上記無線システムの保守装置との接続を確認後、該保守装置との間で制御信号と試験信号の送受信を実行し、
   該信号の送受信中の前記無線通信システムの通信状態を測定し、
   測定終了後に前記無線通信システムの診断結果を編集して前記保守装置に送信し、前記接続を開放することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システムの診断方法。
3. 上記診断プログラムは、上記無線端末に備えたオペレーティングシステムにより動作するアプリケーションプログラムで、無線通信システムを介した上記保守装置からの起動により、該無線通信システムの診断を実行することを特徴とする請求項１もしくは２いずれかに記載の無線通信システムの診断方法。
4. 上記無線通信システムの通信状態の測定は、上記無線端末と保守装置との間の試験信号転送遅延量、もしくは、試験信号転送速度、もしくは、その両方であることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の無線通信システムの診断方法。

Images