JP2010063010A - 障害監視システム及び障害監視方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基地局装置等に発生した障害を速やかに検出することができるようにすること。
【解決手段】統合監視装置１は、複数の基地局装置４−１〜４−６のうち一部の基地局装置４−１及び基地局装置４−４に対して動作状態の確認を要求する要求信号を送信し、この要求信号に対して送られてくる応答信号により当該基地局の動作状態を判定する。そして、統合監視装置１は、正常と判定された基地局装置４−１及び基地局装置４−４に対して、未だ要求信号を送信していない基地局装置４−２、４−３及び基地局装置４−５、４−６を選択的に割り当てる。基地局装置４−１及び基地局装置４−４は、上記割り当てられた基地局装置４−２、４−３及び基地局装置４−５、４−６に対して要求信号を送信し、この要求信号に対する応答信号により当該基地局の動作状態をそれぞれ判定し、判定結果を統合監視装置１に通知する。
【選択図】 図４

Description

この発明は、例えば、回線交換網、ＩＰ（Internet Protocol）網などに接続された無線基地局装置等の被監視装置の動作状態を統合的に監視するための障害監視システム及び障害監視方法に関する。

移動通信システムでは、通信エリアを全国的にカバーするために数十万規模の基地局装置が設置され、全国に数百台程度設置されるセンタ装置と、全ての基地局装置及びセンタ装置を統合的に監視し運用管理を行う統合監視装置とが設けられている。センタ装置は、基地局装置を地域毎などに束ねて一斉呼び出し制御等の通信制御や基地局装置の無線リソース管理を行う。

基地局装置及びセンタ装置は、自己診断機能により自己の装置内の故障や異常を検出した際には、障害状態を保守者に伝えるために統合監視装置に異常通知を行う。しかし場合によっては、装置として機能を停止してしまう障害状態に陥ってしまうことを想定し、装置が生存していることを確認するために外部から定期的に診断処理を行い、応答の有無により正常であることを判断している。通常この監視操作は、統合監視装置によりセンタ装置の正常性が確認され、センタ装置によって基地局装置の正常性を確認するという、階層化構造に沿って実現される。

なお、本願に関連する公知文献として次のようなものがある（例えば、特許文献１を参照。）。
特開平７−１５４０３号公報

ところが、上記した論理的な階層構造に沿って正常確認を行うシステムでは、機器構成の台数に依存して監視周期が決まるため自由度が無く、一定に繰り返される監視周期を短くすることができないという問題があった。

この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、基地局装置等に発生した障害を速やかに検出することができる障害監視システム及びその動作監視方法を提供することにある。

上記目的を達成するためにこの発明の一態様は、複数の被監視装置と、前記複数の被監視装置と通信回線を介して接続される統合監視装置とを備え、前記複数の被監視装置の動作状態を前記統合監視装置によって統合的に監視する障害監視システムであって、前記統合監視装置は、前記複数の被監視装置のうち一部の被監視装置に対して動作状態の確認を要求する要求信号を前記通信回線を介して送信し、送信された前記要求信号に応答した被監視装置から送られてくる応答信号により当該被監視装置の動作状態を判定する第１監視手段と、前記第１監視手段により正常と判定された被監視装置に対して、未だ前記要求信号を送信していない被監視装置を選択的に割り当てる第１割当手段とを具備し、前記複数の被監視装置のそれぞれは、前記通信回線を介して到来する前記要求信号に応答して当該被監視装置の動作状態を表す前記応答信号を前記通信回線を介して要求元に送信する応答手段と、前記割り当てられた被監視装置に対して前記要求信号を送信し、送信された前記要求信号に応答した被監視装置から送られてくる前記応答信号により当該被監視装置の動作状態を判定し、判定結果を前記統合監視装置に通知する第２監視手段とを具備するものである。

また、この発明の他の態様は、複数の被監視装置と、前記複数の被監視装置と通信回線を介して接続される統合監視装置とを備え、前記複数の被監視装置の動作状態を前記統合監視装置によって統合的に監視する障害監視システムに用いられる障害監視方法であって、前記統合監視装置は、前記複数の被監視装置のうち一部の被監視装置に対して動作状態の確認を要求する要求信号を前記通信回線を介して送信し、送信された前記要求信号に応答した被監視装置から送られてくる応答信号により当該被監視装置の動作状態を判定し、前記判定により正常と判定された被監視装置に対して、未だ前記要求信号を送信していない被監視装置を選択的に割り当て、前記複数の被監視装置のそれぞれは、前記通信回線を介して到来する前記要求信号に応答して当該被監視装置の動作状態を表す前記応答信号を前記通信回線を介して要求元に送信し、前記割り当てられた被監視装置に対して前記要求信号を送信し、送信された前記要求信号に応答した被監視装置から送られてくる前記応答信号により当該被監視装置の動作状態を判定し、判定結果を前記統合監視装置に通知する。

したがってこの発明によれば、基地局装置等に発生した障害を速やかに検出することができる障害監視システム及び障害監視方法を提供することができる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、この発明に係る障害監視システムを移動通信システムとして構成した一実施形態を示す概略図である。

基地局装置４−１〜４−６及びセンタ装置３−１〜３−３は、ＩＰ網２にそれぞれ接続されている。基地局装置４−１、４−２は、複数の基地局装置を論理的に制御するセンタ装置３−１の制御によりサービスを提供する。同様に、基地局装置４−３、４−４はセンタ装置３−２により制御され、基地局装置４−５、４−６はセンタ装置３−３により制御されている。なお、これ以下、センタ装置３−１〜３−３の総称をセンタ装置３とし、基地局装置４−１〜４−６を基地局装置４と総称する。

統合監視装置１は、センタ装置３及び基地局装置４の全てを被監視装置として統合的に監視し運用管理を行うものであり、センタ装置３及び基地局装置４との間はＩＰ網２で接続されている。統合監視装置１は極めて高い可用性を備えており、冗長化構成により機能が停止することはほとんど有り得ない。

図２は、統合監視装置１の構成を示す機能ブロック図である。
統合監視装置１は、ＩＰ網インタフェース１１と、記憶部１２と、第１監視部１３と、第１監視割当部１４と、表示部１５とを備える。

ＩＰ網インタフェース１１は、ＩＰ網２を介してセンタ装置３及び基地局装置４との間で通信を行う機能を有する。記憶部１２には、センタ装置３及び基地局装置４を被監視装置としてリストアップした第１監視対象リストが予め記憶される。表示部１５には、被監視装置の障害の発生状況等を表した監視結果が表示される。

第１監視部１３は、上記記憶部１２に記憶された第１監視対象リストに基づいて、監視対象のセンタ装置３及び基地局装置４の監視を定期的に行う。本実施形態では、第１監視部１３は、上記第１監視対象リストに被監視装置としてリストアップされたセンタ装置３及び基地局装置４のうち、一部のセンタ装置３又は基地局装置４に対して動作状態の確認を要求する要求信号をＩＰ網２を介して送信する。そして、この要求信号に応答して被監視装置から送られてくる応答信号により当該被監視装置の動作状態（正常／異常）の判定を行う。これらの監視結果は表示部１５に表示される。

第１監視割当部１４は、上記第１監視部１３により動作状態が正常と判定されたセンタ装置３又は基地局装置４に対して、未だ上記要求信号を送信していない被監視装置を監視対象として選択的に割り当て、この被監視装置をリストアップした第２監視対象リストを送信する。この割当て処理は、例えば、監視対象のセンタ装置３及び基地局装置４に予め付された識別情報（ＩＤ）に基づいて被監視装置を割り当てるものとする。その他にも、被監視装置の物理的なロケーションや、統合監視装置１から被監視装置までの中継段数に基づいて割り当てるようにしてもよい。

図３は、基地局装置４の構成を示す機能ブロック図である。
基地局装置４は、無線インタフェース４１と、記憶部４２と、ＩＰ網インタフェース４３と、応答送信部４４と、第２監視部４５と、第２監視割当部４６とを備える。また、センタ装置３についても、無線インタフェース４１以外の構成を同様に備えるものとする。

無線インタフェース４１は、携帯電話等の移動局との間で無線通信を行う機能を有する。記憶部４２には、統合監視装置１から送られてくる第２監視対象リストが記憶される。ＩＰ網インタフェース４３は、ＩＰ網２を介して統合監視装置１及びこの基地局装置の制御元のセンタ装置３との間で通信を行う機能を有する。

応答送信部４４は、ＩＰ網２を介して到来する要求信号に応答して当該基地局装置４の動作状態を表す応答信号をＩＰ網２を介して要求元に送信する。第２監視部４５は、記憶部４２に記憶された第２監視対象リストにリストアップされた監視対象の基地局装置４に対して要求信号を送信する。そして、送信された要求信号に応答した基地局装置から送られてくる応答信号により当該基地局装置の動作状態を判定し、判定結果を統合監視装置１に通知する。第２監視割当部４６は、上記第２監視部４５により正常と判定された基地局装置に対して、未だ上記要求信号を送信していない被監視装置を監視対象として選択的に割り当て、この被監視装置をリストアップした第２監視対象リストを送信する。

次に、このように構成された移動通信システムの動作について説明する。図３は、この移動通信システムの動作を示すシーケンス図である。この例では、基地局装置４−１〜４−６を被監視装置とした場合を示す。

統合監視装置１は、第１監視部１３により基地局装置４−１に対して生存確認を行う要求信号を送信し（ステップＳ１）、この要求信号に対して生存確認を表す応答信号を受信すると（ステップＳ２）、基地局装置４−１の動作状態を正常と判定する。そうすると、統合監視装置１は、第１監視割当部１４により、上記正常と判定された基地局装置４−１に対して、第１監視対象リストの監視対象のうち未だ要求信号を送信していない基地局装置４−２、４−３を監視対象として表した第２監視対象リストと共にノード監視要求を送信する（ステップＳ３）。

基地局装置４−１はこのノード監視要求に従って基地局装置４−２、４−３に対して生存確認を行う要求信号を送信する（ステップＳ５、Ｓ９）。基地局装置４−１は、基地局装置４−２、４−３から生存確認を表す応答信号を受信すると（ステップＳ７、Ｓ１０）、ノード監視応答を統合監視装置１に対して送信する（ステップＳ１１）。

これと並行して統合監視装置１は、第１監視部１３により、基地局装置４−４に対して生存確認を行う要求信号を送信し（ステップＳ４）、この要求信号に対して基地局装置４−４から生存確認を表す応答信号を受信すると（ステップＳ６）、基地局装置４−４を正常と判定する。そして、統合監視装置１は、第１監視割当部１４により、第１監視対象リストの監視対象のうち未だ要求信号を送信していない基地局装置４−５、４−６を監視対象として表した第２監視対象リストと共にノード監視要求を送信する（ステップＳ８）。

基地局装置４−４はこのノード監視要求に従い基地局装置４−５、４−６に対して生存確認を行う要求信号を送信する（ステップＳ１２、Ｓ１４）。基地局装置４−１は、基地局装置４−２、４−３から生存確認を表す応答信号を受信すると（ステップＳ１３、Ｓ１５）、ノード監視応答を統合監視装置１に対して送信する（ステップＳ１６）。

以上述べたように、上記実施形態では、従来は被監視対象でしかなかった基地局装置４に対しても他装置の監視機能を実装し、生存確認ができるようにする。このことによりセンタ装置３と基地局装置の種別によらずに生存確認を行うグループ化が可能となり、グループの構成に関して制約がなくなり自由なグループ化を行うことが可能になる。

また、統合監視装置１により生存確認を行う１周期の中で、正常性が確認できた機器に対して、統合監視装置１からの指示により当該監視周期内で一時的に他の装置の監視を行う監視元としての機能を割り当てる。これにより、監視周期の中で多数の装置の監視を行う機能を分散化させることが可能となる。また監視元としての機能を有する装置は、統合監視装置１による正常性確認が完了した機器に対して、随時増やしてゆくことができる。

図５に従来技術による移動通信システムの障害検出動作のシーケンスを示す。
統合監視装置５１は全センタ装置の監視を担当する。監視周期が到来すると、センタ装置５３−１に対して、ＩＰパケットにより生存確認要求を送信し、それに対する生存確認応答を確認することでセンタ装置５３−１が正常状態にあると判定する。センタ装置５３−１の終了後には、一例として一定周期の０．５秒を待った後、センタ装置５３−２に対しても同様な確認を行う。以降、順次全センタ装置の確認を行い１周期分の確認処理が終了する。

一方、センタ装置５３−１、５３−２は自身も監視機能を有し、制御対象である基地局装置５４−３、５４−４の監視をそれぞれ行う。このシーケンスは統合監視装置５１とセンタ装置５３−１、５３−２との間と全く同様であり、先の周期とは独立で行われる。

つまり、図５に示すシステムでは、監視元と監視対象の被監視装置は決まっており障害検出のための周期は、システム内に存在するセンタ装置の台数、およびセンタ装置１台あたりが制御する基地局装置の台数によって決まる。

ここで、例えば、基地局装置が２０万局、センタ装置が２００局で合計ノード数２００２００局からなる移動通信システムを想定する。センタ装置は１台あたり１０００台の基地局を担当するものとする。

この場合、統合監視装置がセンタ装置を監視する周期は次のようになる。

０．５秒×２００台＝１００秒
一方、各センタ装置が基地局を監視する周期は、
０．５秒×１０００台＝５００秒
となり、障害発生と検出周期の相対的なタイミング次第では、障害発生から検出までに５００秒も要することになり、障害の検出感度として望ましくない。

このように、論理的な階層構造に沿った形で正常性確認を行うシステムでは、機器構成の台数に依存して監視周期が決まり自由度のないものとなり、一定に繰り返される監視周期を短くすることができないという問題があった。

これに対し、本実施形態では、統合監視装置１が全局をポーリングするのではなく、統合監視装置１が生存確認を行った結果、正常が確認できた被監視装置に対して、未だ生存確認を行っていない被監視装置を監視対象として割り当てる。さらに、従来は被監視対象でしかなかった基地局装置４に対しても監視機能を実装し、統合監視装置１からの指示により他の被監視装置の生存確認を行うようにする。そして異常を検出した場合は、この一時的な監視元から統合監視装置１に対して障害検出結果を通知する。

このような形態の場合、全システムの監視に要する時間は、グループ数をＮ、グループあたりのメンバ数をＭとした場合、下記式で算出される秒数がシステム全体の監視周期となる。
Ｎ×０．５秒＋Ｍ×０．５秒
上式によれば、Ｎ＝４４０〜４５５台程度の場合が最もシステム全体の監視周期が短く済み、その場合は４４７秒となる。このような構成を取ることで、全ての基地局装置４及びセンタ装置３の監視に必要な周期を短縮することが可能となる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態では、上記第１の実施形態において、統合監視装置１やその他一時的に監視元として割り当てられた被監視装置が第２監視リストとして新たに監視対象として被監視装置を割り当てる際に、自装置が監視対象とする被監視装置のうちの半数を渡すようにしたものである。

上記第１の実施形態と同様に、基地局装置が２０万局、センタ装置が２００局で合計ノード数２００２００局からなる移動通信システムを想定すると、この場合、単純な計算によれば、次のようになる。

回数 未確認の被監視装置数
０ ２００２００
１ １００１００
２ ５００５０
３ ２５０２５
４ １２５１３
５ ６２５７
６ ３１２９
７ １５６５
８ ７８３
９ ３９２
１０ １９６
１１ ９８
１２ ４９
１３ ２５
１４ １３
１５ ７
１６ ４
１７ ２
１８ １
上記に示す通り、ノード監視要求を繰り返す度に監視対象の被監視装置が減ってゆくため、急速に全システムの監視を終えることが可能となる。ノード監視要求の受け渡しのための処理時間を差し引いても、１分もかからずにシステム全体の監視を終えることができるようになる。

したがって、上記第１及び第２実施形態によれば、多数の基地局装置やセンタ装置を有する移動通信システムにおいても、障害発生から検出までの感度を高めることができ、結果として速やかなる障害の発報を行い迅速な障害対応を促すことが可能となる。

なお、この発明は上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、各実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

この発明に係る移動通信システムの一実施形態を示す概略図。 図１に示す統合監視装置の構成を示す機能ブロック図。 図１に示す基地局装置の構成を示す機能ブロック図。 図１に示す移動通信システムの動作を示すシーケンス図。 従来の移動通信システムの障害検出動作を示すシーケンス図。

符号の説明

１…統合監視装置、２…ＩＰ網、３−１〜３−３…センタ装置、４−１〜４−６…基地局装置、１１…ＩＰ網インタフェース、１２…記憶部、１３…第１監視部、１４…第１監視割当部、１５…表示部、４１…無線インタフェース、４２…記憶部、４３…ＩＰ網インタフェース、４４…応答送信部、４５…第２監視部、４６…第２監視割当部。

Claims (6)

1. 複数の被監視装置と、前記複数の被監視装置と通信回線を介して接続される統合監視装置とを備え、前記複数の被監視装置の動作状態を前記統合監視装置によって統合的に監視する移動通信システムであって、
   前記統合監視装置は、
   前記複数の被監視装置のうち一部の被監視装置に対して動作状態の確認を要求する要求信号を前記通信回線を介して送信し、送信された前記要求信号に応答した被監視装置から送られてくる応答信号により当該被監視装置の動作状態を判定する第１監視手段と、
   前記第１監視手段により正常と判定された被監視装置に対して、未だ前記要求信号を送信していない被監視装置を選択的に割り当てる第１割当手段と
   を具備し、
   前記複数の被監視装置のそれぞれは、
   前記通信回線を介して到来する前記要求信号に応答して当該被監視装置の動作状態を表す前記応答信号を前記通信回線を介して要求元に送信する応答送信手段と、
   前記割り当てられた被監視装置に対して前記要求信号を送信し、送信された前記要求信号に応答した被監視装置から送られてくる前記応答信号により当該被監視装置の動作状態を判定し、判定結果を前記統合監視装置に通知する第２監視手段と
   を具備することを特徴とする障害監視システム。
2. 前記第１割当手段は、前記複数の被監視装置に予め付された識別情報に基づいて割り当てることを特徴とする請求項１記載の障害監視システム。
3. 前記第１割当手段は、前記複数の被監視装置の物理的な位置に基づいて割り当てることを特徴とする請求項１記載の障害監視システム。
4. 前記第１割当手段は、前記統合監視装置から前記複数の被監視装置までの中継段数に基づいて割り当てることを特徴とする請求項１記載の障害監視システム。
5. 前記複数の被監視装置のそれぞれは、前記第２監視手段により正常と判定された被監視装置に対して、未だ前記要求信号を送信していない被監視装置を選択的に割り当てる第２割当手段をさらに具備することを特徴とする請求項１記載の障害監視システム。
6. 複数の被監視装置と、前記複数の被監視装置と通信回線を介して接続される統合監視装置とを備え、前記複数の被監視装置の動作状態を前記統合監視装置によって統合的に監視する障害監視システムに用いられる障害監視方法であって、
   前記統合監視装置は、
   前記複数の被監視装置のうち一部の被監視装置に対して動作状態の確認を要求する要求信号を前記通信回線を介して送信し、送信された前記要求信号に応答した被監視装置から送られてくる応答信号により当該被監視装置の動作状態を判定し、
   前記判定により正常と判定された被監視装置に対して、未だ前記要求信号を送信していない被監視装置を選択的に割り当て、
   前記複数の被監視装置のそれぞれは、
   前記通信回線を介して到来する前記要求信号に応答して当該被監視装置の動作状態を表す前記応答信号を前記通信回線を介して要求元に送信し、
   前記割り当てられた被監視装置に対して前記要求信号を送信し、送信された前記要求信号に応答した被監視装置から送られてくる前記応答信号により当該被監視装置の動作状態を判定し、判定結果を前記統合監視装置に通知することを特徴とする障害監視方法。

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