JP2011087252A - 無線基地局装置および無線基地部 - Google Patents

Abstract

【課題】 無線監視制御部に故障や障害が発生しても、サービスを継続できる無線基地局装置および無線基地部を目的とする。
【解決手段】 無線端末装置Ｍと無線通信する複数の無線部Ｒと、複数の無線部Ｒと伝送線を介して接続され、各無線部Ｒで送受信される無線信号に係る処理を行う無線基地部１０とを有する無線基地局装置ＢＳであって、無線部Ｒにて送受信する通信データを処理する無線制御部１２と、各無線部Ｒを監視する２重化された無線監視制御部１３−１、１３−２とを備える。２重化された無線監視制御部１３−１、１３−２の夫々は、無線監視制御データを記憶し、記憶されている無線監視制御データを定期的に他方へ転送する。障害発生時には、他方の無線監視制御部へ処理を切り替え、系切替後にアクティブ状態となった無線基地部が備える無線制御部は、転送されたデータを用いて処理を継続する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば、無線端末装置と通信する無線基地局装置が備える無線監視制御部の冗長化に関する。

携帯電話やＰＨＳ（Personal Handy-phone System）等の無線通信システムのインフラの発展する中、益々、次世代の無線通信システム分野における技術開発が注目されている。

従来の無線通信システムの構成は、例えば図５に示すように、無線端末装置Ｍ１、Ｍ２と無線で通信を行う無線基地局装置ＢＳ１、ＢＳ２と、無線基地局装置ＢＳ１、ＢＳ２と接続されるネットワーク部２０とを有する。無線端末装置Ｍ（Ｍ１、Ｍ２）が無線基地局装置ＢＳ（ＢＳ１、ＢＳ２）と無線通信するデータは、ネットワーク部２０を介して、無線端末装置Ｍや図示しない固定端末装置等の通信先の端末装置との間で送受信される。このようにして、音声通話やデータ交換が実現される。

従来の無線通信システムの無線基地局装置ＢＳは、アンテナで無線端末装置Ｍと無線通信し、無線信号と電気信号の変換を行う無線部１０１、無線部とのインタフェースである無線インタフェース部１０２、無線部１０１を制御する無線制御部１０３、および、通信を制御するために各部の監視を行う無線監視制御部１０４を備える。この構成は、無線部１０１と、無線部１０１を制御する各部が同一の筺体内に配置されているため、従来の無線基地局装置ＢＳは、一体型基地局装置とも呼ばれる。この一体型の無線基地局装置ＢＳは、無線端末装置Ｍと無線通信を行う無線部１０１を制御するため、この無線部１０１に対応して、無線制御部１０３および無線監視制御部１０４が備えられる。すなわち、１つの無線部１０１に対して、無線制御部１０３および無線監視制御部１０４が設けられている。

しかしながら、上記のような従来の無線基地局装置ＢＳでは、その構成上、１つの無線基地局装置ＢＳには、無線部１０１、無線制御部１０３、および無線監視制御部１０４を設ける必要があるため、無線部１０１を増やす場合には、無線部１０１と同じ数だけの無線制御部１０３および無線監視制御部１０４が必要になり、コストが高くなる。

一方、最近では、無線基地局装置ＢＳを、無線部とそれ以外の無線基地部とに分離し、１つの無線基地部において複数の無線部を接続できるようにした分離型の無線基地局装置が検討されている。この分離型の無線基地局装置は、従来の一体型の無線基地局装置ＢＳと比較して、効率的な構造である。

なお、移動通信システムにおける監視制御に関連する技術として、例えば、特許文献１が知られている。

特開２００１−７７９１９号公報

上記述べたような分離型の無線基地局装置は、効率的な構成となる一方、無線監視制御部の監視対象の無線部が複数であるため、この無線監視制御部に故障や障害が発生した場合、その管理下にある複数の無線部が全て使用できなくなる。すなわち、サービスが停止となる範囲は、故障や障害が発生した無線監視制御部に管理される複数の無線部全てという広範囲に渡るという問題がある。

そこで、本発明は、無線監視制御部に故障や障害が発生しても、サービスを継続できる無線基地局装置および無線基地部を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明による無線基地局装置は、無線端末装置と無線通信する複数の無線部と、前記複数の無線部と伝送線を介して接続され、各無線部で送受信される無線信号に係る処理を行う無線基地部とを有する無線基地局装置であって、前記無線部にて送受信する通信データを処理する無線制御部と、前記各無線部を監視する２重化された無線監視制御部とを備え、前記２重化された無線監視制御部の夫々には、前記無線部毎の物理的な無線通信状態を示す無線部監視制御データおよび前記無線部毎の論理的な接続状態を示す無線制御部データの少なくとも何れか一方を記憶する無線監視制御データ記憶部と、前記無線監視制御データ記憶部に記憶されているデータを他方へ転送する無線監視制御データ転送手段と、自らの無線監視制御部がアクティブ状態またはスタンバイ状態のどちらであるかを示す系状態を記憶する系状態記憶部と、自らの系状態記憶部へスタンバイ状態である系状態を記憶させ、他方の系状態記憶部へアクティブ状態である系状態を記憶させて、他方の無線監視制御部へ処理を切り替える系切替手段とを備え、前記系切替手段による系切替後にアクティブ状態となった無線基地部が備える無線制御部は、前記無線監視制御データ転送手段により転送されたデータを用いて処理を継続することを特徴とする。

また、上記目的を達成するために、本発明による無線基地部は、無線端末装置と無線通信する複数の無線部と、前記複数の無線部と伝送線を介して接続され、各無線部で送受信される無線信号に係る処理を行う無線基地部とを有する無線基地局装置の無線基地部であって、前記無線部にて送受信する通信データを処理する無線制御部と、前記各無線部を監視する２重化された無線監視制御部とを備え、前記２重化された無線監視制御部の夫々には、前記無線部毎の物理的な無線通信状態を示す無線部監視制御データおよび前記無線部毎の論理的な接続状態を示す無線制御部データの少なくとも何れか一方を記憶する無線監視制御データ記憶部と、前記無線監視制御データ記憶部に記憶されているデータを他方へ転送する無線監視制御データ転送手段と、自らの無線監視制御部がアクティブ状態またはスタンバイ状態のどちらであるかを示す系状態を記憶する系状態記憶部と、自らの系状態記憶部へスタンバイ状態である系状態を記憶させ、他方の系状態記憶部へアクティブ状態である系状態を記憶させて、他方の無線監視制御部へ処理を切り替える系切替手段とを備え、前記系切替手段による系切替後にアクティブ状態となった無線基地部が備える無線制御部は、前記無線監視制御データ転送手段により転送されたデータを用いて処理を継続することを特徴とする。

本発明による無線基地局装置および無線基地部によれば、無線監視制御部に故障や障害が発生してもサービスを継続できる。

本発明の一実施の形態に係る無線基地局装置の構成を示すブロック図。 図１の無線基地部の無線監視制御部の構成を示すブロック図。 図２の無線監視制御部の無線監視制御データの構成を示す図。 本発明の一実施の形態に係る無線監視制御部が行う無線監視制御データの転送と、各無線監視制御部の状態とを示すシーケンス図。 従来の無線基地局装置の構成を示すブロック図。

以下、本発明の実施例を、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施の形態を示す無線基地局装置の構成を示すブロック図である。
無線基地局装置１は、無線端末装置Ｍ１〜Ｍ３（以下、無線端末装置Ｍ１〜Ｍ３を総称して無線端末装置Ｍと称する。）と無線で通信する無線部Ｒ１〜Ｒ３（以下、無線部Ｒ１〜Ｒ３を総称して無線部Ｒと称する。）と、通信データを中継するネットワーク部２０および無線部Ｒと接続される無線基地部１０とを有する。無線基地部１０と無線部Ｒとの間は、光ケーブル等の伝送線で接続される。無線部１０は、図示されないアンテナ、電力増幅器、および周波数変換器を備え、無線端末装置Ｍとの無線通信を行う。なお、無線端末装置Ｍは、図１では３つのみ図示したが、多数の無線端末装置Ｍが無線接続可能である。

無線基地部１０は、無線部とのインタフェースである無線インタフェース部１１−１〜１１−３（以下、無線インタフェース部１１−１〜１１−３を総称して無線インタフェース部１１と称する。）、通信データを処理する無線制御部１２、および、各部を監視する無線監視制御部１３（１３−1、１３−２）を備える。なお、無線インタフェース部１１は、図１では３つのみ図示したが、３つ以外の構成であってもよい。

この無線監視制御部１３は、複数の無線部Ｒを含む無線基地局装置ＢＳの各部を監視するため、この無線監視制御部１３に故障や障害が発生した場合は、無線基地局装置ＢＳの全体が処理を停止し、無線基地局装置ＢＳのサービスが停止してしまう。また、無線監視制御部１３が複数の無線部Ｒの監視を行うため、一体型の無線基地局装置の構成に比べて無線監視制御部１３の負荷が高くなり、無線監視制御部１３の信頼性をより高めることが求められる。そのため、このような無線基地局装置ＢＳのサービス停止を防ぎ、ひいては無線監視制御部１３の信頼性をより高めるため、無線監視制御部１１は、０系（無線監視制御部１３−１）と１系（無線監視制御部１３−２）とにより２重化される。 次に、図２および図３を参照して、無線監視制御部１３の構成について説明する。
図２は、０系および１系の無線監視制御部１３−１、１３−２の構成を示したブロック図である。２重化される無線監視制御部１３−１、１３−２は、無線基地局装置の各部を監視する監視制御部３１、４１、０系と１系とを切り替える系切替部３２、４２、自らの無線監視制御部１３の系状態がアクティブ（ＡＣＴ）もしくはスタンバイ（ＳＢＹ）のどちらであるかを記憶する系状態記憶部３３、４３、他の無線監視制御部１３へ監視制御データを転送する処理を行う無線監視制御データ転送部３４、４４、および、監視制御部３１、４１による監視を行った結果を示すデータを記憶する無線監視制御データ記憶部３５、４５を備える。そして、各部は図示しない制御バス等で互いに接続される。また、無線監視制御部１３−１（０系）、１３−２（１系）は、２重化された構成であるため、０系および１系で同様の構成となっている。

図２の例では、０系の無線監視制御部１３−１が備える系状態記憶部３３には、ＡＣＴと記憶され、１系の無線監視制御部１３−２が備える系状態記憶部４３には、ＳＢＹと記憶されている。これは、０系の無線監視制御部１３−１が無線基地局装置ＢＳの各部の監視を行い、１系の無線監視制御部１３−２は待機中であることを意味する。

図３は、無線監視制御データ記憶部３５、４５に記憶されるデータを示したものである。無線監視制御データ記憶部３５、４５には、複数の無線部Ｒを監視制御するための無線部監視制御データＤ１および無線制御部１２を監視制御するための無線制御部データＤ２が記憶される。この無線制御部データD２は、無線端末装置Mが行う通信データを無線制御部１２が接続するための制御データであり、無線制御部１２により参照されるものである。

無線部監視制御データＤ１は、無線部Ｒ毎に、稼働しているか否か、および、無線通信が通信中か停止中かを含む無線部Ｒの物理的状態を示すものである。例えば、無線部Ｒ１監視制御データは、無線部Ｒ１が、非稼働、無線停止であることを示す。また、無線部Ｒ２監視制御データは、無線部Ｒ２が、稼働、無線送受信中であることを示す。無線部Ｒがｎ個あれば無線部Ｒｎまでの無線部監視制御データが無線監視制御データ記憶部３５、４５に記憶される。

無線制御部データＤ２は、無線部Ｒ毎に、論理的な接続状態を示すものである。例えば、無線制御部データ１は、無線部Ｒ１が論理的に非接続状態であることを示す。また、無線制御部データ２は、無線部Ｒ２が論理的に接続状態であることを示す。

次に、図４を参照して、無線監視制御部１３−１、１３−２が行う無線監視制御部１３−１、１３−２の切替処理について説明する。図４は、無線監視制御部１３−１（０系）がアクティブ状態であり、スタンバイ状態の無線監視制御部１３−２（１系）へ切替を行う処理を示すシーケンス図である。図４には、切り替えの前後の各無線監視制御部１３の系状態（ＡＣＴまたはＳＢＹ）も合わせて表記されている。また、このシーケンス図の初期状態として、無線監視制御部１３−１（０系）の系状態記憶部３３にはアクティブ状態を示す「ＡＣＴ」が記憶され、無線監視制御部１３−２（１系）の系状態記憶部４３にはスタンバイ状態を示す「ＳＢＹ」が記憶されている状態であるとする。

まず、アクティブ状態の無線監視制御部１３−１（０系）は、無線監視制御データ記憶部３５に記憶されている無線部監視制御データＤ１および無線制御部データＤ２を無線監視制御データ転送部３４によってスタンバイ状態の無線監視制御部１３−２（１系）へ転送する（ステップＳ１１）。無線監視制御部１３−２（１系）は、無線部監視制御データＤ１および無線制御部データＤ２を受信すると、無線監視制御データ転送部４４の処理によって無線監視制御データ記憶部４５へ記憶させる。

そして、アクティブ状態の無線監視制御部１３−１（０系）は、ステップＳ１１で転送した時刻から一定時間Ｔが経過した後に、ステップＳ１１と同様に、無線監視制御データ記憶部３５に記憶されている無線部監視制御データＤ１および無線制御部データＤ２を無線監視制御データ転送部３４によってスタンバイ状態の無線監視制御部１３−２（１系）へ転送する（ステップＳ１２）。さらに、一定時間Ｔが経過すると、ステップＳ１１およびステップＳ１２と同様に、無線監視制御データ記憶部３５に記憶されている無線部監視制御データＤ１および無線制御部データＤ２を無線監視制御部１３−２（１系）へ転送する（ステップＳ１３）。この転送処理は、一定時間Ｔを経過する毎（周期Ｔ）に行われる。

ここで、無線監視制御部１３−１（０系）に故障または障害が発生したとする。この故障や障害の発生とは、無線監視制御部１３−１（０系）の各部の基板で制御するデバイスが動作異常になったことや、無線開始制御部１３−１（０系）が備えるＣＰＵの例外異常、ＷＤＴ（ウォッチドッグタイマ）オーバーフローなどにより、サービス継続不可能となった場合等である。このような故障や障害が発生すると、無線監視制御部１３−１（０系）が備える系切替部３２により故障または障害が発生したことを検出される。系切替部３２により、無線監視制御部１３−１（０系）の故障または障害が発生したことを検出されると、系切替部３２は、無線監視制御部１３−１（０系）の系状態記憶部３３へスタンバイ状態を示す「ＳＢＹ」を記憶させるとともに、スタンバイ状態の無線監視制御部１３−２（１系）の系切替部４２と通信して、無線監視制御部１３−２（１系）の系状態記憶部４３へアクティブ状態を示す「ＡＣＴ」を記憶させる（ステップＳ１４）。このステップＳ１４の処理により、無線監視制御部１３−１、１３−２は、アクティブ状態とスタンバイ状態とを切り替えされる。

このとき、切り替え前にアクティブ状態だった無線監視制御部１３−１（０系）の無線監視制御データ記憶部３５に記憶されていた無線部監視制御データＤ１および無線制御部データＤ２は、定期的にスタンバイ状態だった無線監視制御部１３−２（１系）へ転送されていたため、切り替えの前後で、無線部監視制御データＤ１および無線制御部データＤ２の相違はなく、切り替え後においても、切り替え前と同様の監視処理を行うことができる。

そして、ステップＳ１４の処理によって系切替が行われ、アクティブ状態となった無線監視制御部１３−２（１系）は、ステップＳ１４の処理から一定時間Ｔが経過した後、無線監視制御データ記憶部４５に記憶されている無線部監視制御データＤ１および無線制御部データＤ２を無線監視制御データ転送部４４によってスタンバイ状態の無線監視制御部１３−１（０系）へ転送する（ステップＳ１５）。無線監視制御部１３−１（０系）は、無線部監視制御データＤ１および無線制御部データＤ２を受信すると、無線監視制御データ転送部４４の処理によって無線監視制御データ記憶部３５へ記憶させる。

そして、アクティブ状態の無線監視制御部１３−２（１系）は、ステップＳ１５で転送した時刻から一定時間Ｔが経過した後に、ステップＳ１５と同様に、無線監視制御データ記憶部４５に記憶されている無線部監視制御データＤ１および無線制御部データＤ２を無線監視制御データ転送部４４によってスタンバイ状態の無線監視制御部１３−１（０系）へ転送する（ステップＳ１６）。さらに、一定時間Ｔが経過すると、ステップＳ１５およびステップＳ１６と同様に、無線監視制御データ記憶部４５に記憶されている無線部監視制御データＤ１および無線制御部データＤ２を無線監視制御部１３−１（０系）へ転送する（ステップＳ１７）。以降、この転送処理は、一定時間Ｔを経過する毎（周期Ｔ）に行われる。

以上述べたように、無線部Ｒと無線基地部１０とが分離した構成の無線基地局装置ＢＳにおいて、無線基地部１０に無線監視制御部１３を２重化して備えるようにすることで、無線監視制御部１３に故障や障害が発生した場合でも、無線基地局装置ＢＳは処理を継続することができる。ひいては、複数の無線部Ｒの監視を行う無線監視制御部１３の信頼性をより高めることが可能となる。

また、２重化された無線監視制御部１３において、無線部監視制御データＤ１および無線制御部データＤ２を、アクティブ状態の無線監視制御部１３からスタンバイ状態の無線監視制御部１３へ転送するようにしているため、アクティブ状態の無線監視制御部１３に故障や障害が発生し、スタンバイ状態の無線監視制御部１３をアクティブ状態にするよう系切替を行っても、系切替の前後で無線部監視制御データＤ１および無線制御部データＤ２が最新の状態に保たれる。その結果、系切替の前後で無線部監視制御データＤ１および無線制御部データＤ２の矛盾が生じなく、無線通信へ影響を与えずにサービスを継続することができる。

なお、本発明は、以上の構成に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施例では、無線部監視制御データＤ１および無線制御部データＤ２の転送について、無線監視制御データ記憶部に記憶されているデータを転送するようにしたが、繰り返し転送を行うため、前回転送したデータとの差分のみを転送するようにしてもよい。また、無線端末装置Ｍは、無線部Ｒと無線通信できるものであれば、携帯電話、ＰＨＳ（Personal Handy-phone System）に限定されるものではなく、無線通信用のインタフェースを備えるモバイルＰＣやＰＤＡ（Personal Digital Assistants）等のポータブル機器であってもよい。

Ｍ，Ｍ１〜Ｍ３…無線端末装置、ＢＳ，ＢＳ１，ＢＳ２…無線基地局装置、Ｒ，Ｒ１〜Ｒ，１０１…無線部、１０…無線基地部、１１，１１−１〜１１−３，１０２…無線インタフェース部、１２，１０３…無線制御部、１３，１３−１、１３−２，１０４…無線監視制御部、２０…ネットワーク部、３１、４１…監視制御部、３２，４２…系切替部、３３，４３…系状態記憶部、３４，４４…無線監視制御データ転送部、Ｄ１…無線部監視制御データ、Ｄ２…無線制御部データ。

Claims (2)

1. 無線端末装置と無線通信する複数の無線部と、前記複数の無線部と伝送線を介して接続され、各無線部で送受信される無線信号に係る処理を行う無線基地部とを有する無線基地局装置であって、
   前記無線部にて送受信する通信データを処理する無線制御部と、前記各無線部を監視する２重化された無線監視制御部とを備え、
   前記２重化された無線監視制御部の夫々には、
   前記無線部毎の物理的な無線通信状態を示す無線部監視制御データおよび前記無線部毎の論理的な接続状態を示す無線制御部データの少なくとも何れか一方を記憶する無線監視制御データ記憶部と、
   前記無線監視制御データ記憶部に記憶されているデータを他方へ転送する無線監視制御データ転送手段と、
   自らの無線監視制御部がアクティブ状態またはスタンバイ状態のどちらであるかを示す系状態を記憶する系状態記憶部と、
   自らの系状態記憶部へスタンバイ状態である系状態を記憶させ、他方の系状態記憶部へアクティブ状態である系状態を記憶させて、他方の無線監視制御部へ処理を切り替える系切替手段とを備え、
   前記系切替手段による系切替後にアクティブ状態となった無線基地部が備える無線制御部は、前記無線監視制御データ転送手段により転送されたデータを用いて処理を継続することを特徴とする無線基地局装置。
2. 無線端末装置と無線通信する複数の無線部と、前記複数の無線部と伝送線を介して接続され、各無線部で送受信される無線信号に係る処理を行う無線基地部とを有する無線基地局装置の無線基地部であって、
   前記無線部にて送受信する通信データを処理する無線制御部と、前記各無線部を監視する２重化された無線監視制御部とを備え、
   前記２重化された無線監視制御部の夫々には、
   前記無線部毎の物理的な無線通信状態を示す無線部監視制御データおよび前記無線部毎の論理的な接続状態を示す無線制御部データの少なくとも何れか一方を記憶する無線監視制御データ記憶部と、
   前記無線監視制御データ記憶部に記憶されているデータを他方へ転送する無線監視制御データ転送手段と、
   自らの無線監視制御部がアクティブ状態またはスタンバイ状態のどちらであるかを示す系状態を記憶する系状態記憶部と、
   自らの系状態記憶部へスタンバイ状態である系状態を記憶させ、他方の系状態記憶部へアクティブ状態である系状態を記憶させて、他方の無線監視制御部へ処理を切り替える系切替手段とを備え、
   前記系切替手段による系切替後にアクティブ状態となった無線基地部が備える無線制御部は、前記無線監視制御データ転送手段により転送されたデータを用いて処理を継続することを特徴とする無線基地部。

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