JP2011097156A

JP2011097156A - 故障検出装置

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Publication number: JP2011097156A
Application number: JP2009246526A
Authority: JP
Inventors: Yuta Sakae; 佑太寒河江; Anass Benjebbour; アナスベンジャブール
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2009-10-27
Filing date: 2009-10-27
Publication date: 2011-05-12
Anticipated expiration: 2029-10-27
Also published as: JP5350975B2

Abstract

【課題】エリア変更に伴うトラヒック情報の変動と故障によるトラヒック情報の変動とを判別し、トラヒック情報からネットワーク装置の故障を精度よく検出することができる故障検出装置を提供すること。
【解決手段】無線端末装置２から被検出装置を経由して通信を行う際に発生するトラヒック情報を取得するトラヒック情報取得部１１と、無線端末装置２の属するエリア内の通信環境を示すエリア情報を取得するエリア情報取得部１３と、トラヒック情報とエリア情報との関係性からエリア内のトラヒック情報の状態を求める処理を行う情報処理部１５と、エリア内におけるトラヒック情報の状態に基づいて、トラヒック情報の変動をエリア内の通信環境の変化に伴う変動と被検出装置の故障に伴う変動とに判別して、被検出装置の故障を検出する故障検出部１６とを備えた。
【選択図】図２

Description

本発明は、無線通信システムにおけるネットワーク装置の故障を検出する故障検出装置に関する。

無線通信システムに属するネットワーク装置においては、自装置内部やネットワーク内の他のネットワーク装置の故障をアラームとして上げる監視機能を有するものが知られている。このネットワーク装置は、ポーリング等の監視機能によって自装置や他のネットワーク装置の故障を早期に検出し、サービス品質の低下を早期に回復している。

ところで、ネットワーク装置の故障には、ハードウェアの不具合以外にもソフトウェアやファームウェア上のバグにより一部の処理に不具合を及ぼすものも含まれる。この場合、上記したような監視機能では、ハードウェアの故障を検出できるものの、ソフトウェア等による故障の検出が困難な場合があった。例えば、検出対象のネットワーク装置において、ソフトウェア上のバグによりトラヒック処理だけに不具合が生じる場合には、ポーリング等の監視機能に対して正常に反応するために、故障を検出することが困難となっていた。

従来、このような故障を含め、様々な方法で故障を検出する故障検出装置が検討されている。例えば、発着呼数、呼接続処理の成功呼数や成功率等のトラヒック情報に対して閾値を定めて故障を検出するもの（特許文献１および特許文献２）、フレーム誤り率を利用して故障を検出するもの（特許文献３）、一定期間だけトラヒックの受付量がない装置を故障とするもの（特許文献４）等が検討されている。また、無線通信システムにおいては、端末装置が受信する電界強度を利用して故障を検出する故障検出装置が検討されている。例えば、送信電力制御に利用する情報を元に故障を検出するもの（特許文献５）、エリア内の電界強度の状況変化に基づいて故障を検出するもの（特許文献６）、複数エリアからの電界強度をデータベース化して故障を検出するもの（特許文献７）等が検討されている。さらに、ネットワーク装置内に端末装置を配備して定期的に検出処理を行う方法も検討されている（特許文献８）。

特開２００８−２２７６１８号公報特開２０００−２５３１４８号公報特開平０８−２７４７０９号公報特開平０７−０４６６５８号公報特開２００８−０４８１６０号公報特開平１１−１６３７８４号公報特開平１１−１４６４４３号公報特開平０５−１０３３６８号公報

ところで、無線通信システムにおいては、無線環境に応じてトラヒック量や呼接続処理の成功呼数は大きく変化し易い。この場合、検出対象のネットワーク装置に対するトラヒック量は、そのネットワーク装置が属するエリア内の通信環境や時間帯に応じて変化する。加えて、正常に処理可能なトラヒック量は、検出対象のネットワーク装置の内部構成や冗長度に応じて変化する。このため、トラヒック量のみを利用して簡易に故障を検出する故障検出装置では、ネットワーク装置の故障を正確に検出することが困難となっていた。例えば、特許文献１に記載の故障検出装置では、閾値が固定されているため、無線通信システムにおける無線基地局構成の変更や増設等によるエリア内の通信環境の変更を起因としてトラヒックが変動した場合においても、故障が発生しているとして誤検出するおそれがあった。

また、電界強度を利用して故障を検出する故障検出装置においては、電界強度に影響しないがトラヒックの処理が正常に行えない故障の検出が困難である。さらに、ネットワーク装置内に故障検出用の端末装置を配置するものにおいては、配置スペース等の配置条件等によりネットワーク装置内に端末装置の配置が困難であることが多い。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、エリア変更に伴うトラヒック情報の変動と故障によるトラヒック情報の変動とを判別し、トラヒック情報からネットワーク装置の故障を精度よく検出することができる故障検出装置を提供することを目的とする。

本発明の故障検出装置は、無線端末装置からネットワーク装置を経由して通信を行う際に発生するトラヒック情報を取得するトラヒック情報取得部と、前記無線端末装置の属するエリア内の通信環境を示すエリア情報を取得するエリア情報取得部と、前記トラヒック情報と前記エリア情報との関係性から前記エリア内の前記トラヒック情報の状態を求める処理を行う情報処理部と、前記エリア内における前記トラヒック情報の状態に基づいて、前記トラヒック情報の変動を前記エリア内の通信環境の変化に伴う変動と前記ネットワーク装置の故障に伴う変動とに判別して、前記ネットワーク装置の故障を検出する故障検出部とを備えたことを特徴とする。

この構成によれば、トラヒック情報の変動がエリア内の通信環境の変化に伴う変動とネットワーク装置の故障に伴う変動とに判別されるため、エリア内の通信環境の変化に伴うトラヒック情報の変動時に、ネットワーク装置の故障が誤検出されることがない。したがって、エリア変更に起因するネットワーク装置の故障の誤検出を防止することにより、トラヒック情報の変動からネットワーク装置の故障を精度よく検出することができる。また、電界強度や配置条件等によって、ネットワーク装置の故障検出が制限されることがない。

本発明によれば、エリア変更に伴うトラヒック情報の変動と故障によるトラヒック情報の変動とを判別し、トラヒック情報からネットワーク装置の故障を精度よく検出することができる。

本発明に係る故障検出装置の実施の形態を示す図であり、故障検出装置が属する無線通信システムの概要の説明図である。本発明に係る故障検出装置の実施の形態を示す図であり、故障検出装置の機能ブロック図である。本発明に係る故障検出装置の実施の形態を示す図であり、トラヒック情報とエリア情報との関係性の説明図である。本発明に係る故障検出装置の実施の形態を示す図であり、故障検出装置による動作概要の一例を示すフローチャートである。本発明に係る故障検出装置の実施の形態を示す図であり、故障検出装置による故障検出処理の説明図である。本発明に係る故障検出装置の実施の形態を示す図であり、エリア情報を複数の区分に分割して行う故障検出装置による検出動作のフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施の形態においては、本発明に係る故障検出装置を携帯電話システムに配置した例について説明するが、この構成に限定されるものではない。故障検出装置を配置可能な無線通信システムであればよく、例えば、無線ＬＡＮシステムに故障検出装置を配置する構成としてもよい。

最初に、故障検出装置の詳細を説明する前に、故障検出装置が属する無線通信システムの概要の一例について説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る故障検出装置が属する無線通信システムの概要の説明図である。

図１に示すように、無線通信システム１においては、無線基地局装置３に無線接続された携帯電話等の無線端末装置２により、スイッチ装置７ａ、７ｂやルータ装置８ａ、８ｂ等の中継装置４を介して通信が行われている。ルータ装置８ｂには、無線通信システム１内の装置故障を検出する故障検出装置６や、無線端末装置２に対して各種サービスを提供する外部サーバ装置５ａ、５ｂが接続されている。

故障検出装置６は、無線基地局装置３、中継装置４、外部サーバ装置５を監視しており、無線基地局装置３、中継装置４、外部サーバ装置５を利用する際に発生するトラヒック情報および無線端末装置２のエリア情報を定期的に取得している。そして、故障検出装置６は、トラヒック情報からトラヒック変動状況を把握すると共に、エリア情報から無線基地局装置の追加・構成変更等のエリア変更状況を把握する。故障検出装置６は、トラヒック情報とエリア情報との関係性を利用して、トラヒック情報の変動をエリア変更に伴う変動と故障に伴う変動とに判別し、各装置３、４、５の故障を検出する。

本実施の形態におけるトラヒック情報とは、無線端末装置２の通信の際に、各装置３、４、５において発生するトラヒックの受付呼数、および、受け付けたトラヒックのうち正常に処理できた呼数（成功呼数）等を含むものである。また、トラヒック情報として、トラヒックの受付呼数および成功呼数だけでなく、受付呼数に対する成功呼数を成功率として利用してもよい。受付呼数および成功呼数は、単位時間あたりの呼数としてもよい。単位時間は、特に限定されるものではなく、例えば、１秒単位、１分単位、１時間単位としてもよい。また、トラヒック情報は、上記した内容以外にも、各装置３、４、５に対する通信処理量を示す情報であれば、どのようなものでもよい。

本実施の形態におけるエリア情報とは、無線端末装置２の受信電界強度や受信ＣＩＮＲ（Carrier to Interference and Noise power Ratio）値等を含むものである。また、受信電界強度および受信ＣＩＮＲ値は、単位時間あたりの平均値としてもよい。単位時間は、特に限定されるものではなく、例えば、１秒単位、１分単位、１時間単位としてもよい。また、エリア情報は、上記した内容以外にも、無線端末装置２の属するエリア内の通信環境を示す情報であれば、どのようなものでもよい。

なお、本実施の形態に係る故障検出装置６は、検出対象の各装置３、４、５に対して外部装置として接続される構成としたが、検出対象の各装置３、４、５の一部として内部に設けられていてもよい。また、故障検出装置６は、検出対象のネットワーク装置として、無線基地局装置３、中継装置４、外部サーバ装置５の全ての故障を検出する構成としてもよいし、いずれかを検出する構成としてもよい。さらに、故障検出装置６は、中継装置４の上位に位置付けられる図示しない無線ネットワーク制御装置（RNC: Radio Network Controller）の一部に設けられる構成としてもよい。コアネットワークの一部に設けられる構成としてもよい。このように、故障検出装置６は、無線通信システム１を構成するネットワーク装置のいずれを検出対象とすることも可能である。

図２を参照して、故障検出装置の機能構成について説明する。図２は、本発明の実施の形態に係る故障検出装置の機能ブロック図である。なお、以下の説明では、検出対象となる無線基地局装置、中継装置、外部サーバ装置を、被検出装置として称して説明する。

故障検出装置６は、トラヒック情報取得部１１と、トラヒック情報記憶部１２と、エリア情報取得部１３と、エリア情報記憶部１４と、情報処理部１５と、故障検出部１６と、検出条件記憶部１７と、報知部１８とを備えている。また、情報処理部１５は、学習情報算出部２１と、学習情報記憶部２２とを有している。

トラヒック情報取得部１１は、被検出装置の固有の情報に基づいて、被検出装置またはそれに属する無線装置からトラヒック情報を取得する。ここで、被検出装置の固有の情報として、アドレス情報を利用してもよい。この場合、故障検出装置６が、被検出装置から直にトラヒック情報を取得する構成としてもよいし、無線通信システム１にトラヒック情報の収集用のサーバ装置を設けて、このサーバ装置からトラヒック情報を取得するようにしてもよい。ここで、被検出装置に属する無線装置とは、被検出装置がRNC装置など上位ネットワーク装置であった場合に、そのRNC装置に属する無線基地局装置などを示す。また、故障検出装置６が被検出装置に対して定期的にトラヒック情報を要求する構成としてもよいし、被検出装置から定期的に故障検出装置６にトラヒック情報が送信される構成としてもよい。

また、トラヒック情報取得部１１は、被検出装置の装置単位のトラヒック情報を取得してもよいし、被検出装置を構成する構成部分単位でトラヒック情報を取得してもよい。被検出装置を構成する構成部分単位とは、ポート等のインターフェース単位、モジュール単位やインタフェースカード単位のような被検出装置を構成する部分単位である。

トラヒック情報記憶部１２は、トラヒック情報取得部１１によって取得された被検出装置のトラヒック情報を記憶する。この場合、トラヒック情報記憶部１２は、被検出装置を識別するための識別情報とトラヒック情報を関連付けて記憶する。被検出装置の識別情報とは、装置ＩＤ、アドレス情報等である。

エリア情報取得部１３は、被検出装置の固有の情報に基づいて、被検出装置またはそれに属する無線装置からエリア情報を取得する。ここで、被検出装置の固有の情報として、アドレス情報を利用してもよい。この場合、故障検出装置６が、被検出装置から直にエリア情報を取得する構成としてもよいし、無線通信システム１にエリア情報の収集用のサーバ装置を設けて、このサーバ装置からエリア情報を取得するようにしてもよい。また、故障検出装置６が被検出装置に対して定期的にエリア情報を要求する構成としてもよいし、被検出装置から定期的に故障検出装置６にエリア情報が送信される構成としてもよい。

また、被検出装置が上位無線ネットワーク装置であった場合には、被検出装置に属する無線基地局装置３などの下位無線ネットワーク装置からエリア情報が送信される構成としてもよい。また、中継装置４や外部サーバ装置５にエリア情報が記憶される場合には、エリア情報取得部１３が中継装置４や外部サーバ装置５からエリア情報を取得する構成としてもよい。エリア情報記憶部１４は、エリア情報取得部１３によって取得されたエリア情報を記憶する。

トラヒック情報記憶部１２およびエリア情報記憶部１４は、それぞれ、以下のように情報を対応付けて記憶を行っても良い。通信を行っている無線端末装置２とその無線端末装置２が通信する際に発生したトラヒック情報（受付呼数など）とを対応させてトラヒック情報記憶部１２にて記憶する。また、通信を行っている無線端末装置２とその無線端末装置２のエリア情報（受信ＣＩＮＲ値など）とを対応させてエリア情報記憶部１４にて記憶する。

学習情報算出部２１は、トラヒック情報とエリア情報との関連性からエリア内のトラヒック情報の状態を学習情報として算出する。エリア内のトラヒック情報の状態とは、例えば、エリア内のトラヒック情報の分布や、エリアの一部におけるトラヒック情報の平均値、分散値等である。この場合、学習情報算出部２１は、例えば、トラヒック情報記憶部１２にて無線端末装置２に関連付けて記憶したトラヒック情報と、エリア情報記憶部１４にて無線端末装置２に関連付けて記憶したエリア情報とを利用して、通信を行っている無線端末装置２の情報を介してトラヒック情報とエリア情報とを関連付けて学習を行う。

学習情報記憶部２２は、学習情報算出部２１によって算出された学習情報を記憶する。この場合、学習情報記憶部２２は、被検出装置の装置ＩＤやアドレス情報等の識別情報により被検出装置毎に学習情報を記憶する。学習情報記憶部２２に記憶された学習情報は、学習情報算出部２１によって一定期間毎に更新される。

故障検出部１６は、学習情報記憶部２２に記憶された学習情報に基づいて、被検出装置の故障を検出する。具体的には、故障検出部１６は、検出条件記憶部１７に記憶された検出条件を学習情報記憶部２２に記憶された学習情報が満たすか否かを判定することにより、被検出装置の故障を検出する。この検出条件には、被検出装置の通常時と比較した場合のトラヒック情報の低下を判定するための条件が含まれている。また、故障検出部１６は、故障を検出した場合には学習情報記憶部２２に記憶された学習情報をリセット（消去）し、故障を検出しない場合には学習情報記憶部２２に記憶された学習情報の更新が継続される。なお、故障検出部１６による故障検出処理の詳細については、後述する。

報知部１８は、故障検出部１６によって故障が検出された場合に、その旨をシステム管理者に報知する。この場合、報知部１８は、装置の故障をシステム管理者に対して報知可能な構成であればよく、アラーム等の音声によって報知してもよいし、画像表示によって報知してもよい。また、システム管理者に対して電子メール等で報知するようにしてもよい。なお、無線通信システム１は、報知部１８からの報知に基づいて冗長構成への切替を行うようにしてもよい。

なお、上記した故障検出装置６の各部は、装置内に組み込まれたＣＰＵ(Central Processing Unit)がＲＯＭ（Read Only Memory）内の各種プログラムに従ってＲＡＭ（Random Access Memory）内のデータを演算し、さらに無線通信システム１を構成する無線基地局装置３、中継装置４、外部サーバ装置５等の各部と協働して処理が実行される。

ここで、図３を参照して、トラヒック情報とエリア情報との関係性について簡単に説明する。図３は、トラヒック情報とエリア情報との関係性の説明図である。図３においては、（ａ）が被検出装置の正常時、（ｂ）がエリア変更時、（ｃ）が被検出装置の故障時をそれぞれ示している。なお、図３において、横軸が無線基地局装置から無線端末装置までの距離、縦軸がトラヒック情報およびエリア情報の大きさをそれぞれ示している。また、図３において、実線Ｗ１がエリア情報の特性、破線Ｗ２がトラヒック情報の特性をそれぞれ示している。

以下の例では、トラヒック情報を呼処理の成功率、エリア情報を無線端末装置２の受信ＣＩＮＲ値として説明する。したがって、トラヒック情報の低下とは、この例においては受付呼数に対してトラヒックを正常に処理できた成功率が低下したことを示している。また、エリア情報の低下とは、この例においては無線端末装置２の受信ＣＩＮＲ値が低下したことを示している。

図３（ａ）に示す被検出装置の正常時には、無線基地局装置３から離間するのに従って伝搬損失が大きくなり受信ＣＩＮＲ値が悪化する。また、被検出装置の正常時には、無線端末装置２の受信環境に影響を受けて通信の可否が定まるため、受信ＣＩＮＲ値の悪化に伴いトラヒックの成功率が低下する。このように、被検出装置の正常時には、エリア情報とトラヒック情報とが一定の関係性を維持した状態で変化する。

図３（ｂ）に示すエリア変更時には、無線基地局装置３の近傍に新たに別の無線基地局装置が設立されたり、チルト角が変更されたりすることで、エリア内の通信環境が変更される。図３（ｂ）の例では、所定地域に新たに無線基地局装置が設立され、チルト角の変更や送信電力の制限を行った場合である。このエリア変更により無線基地局装置の通信エリアが縮小され、被検出装置の正常時と比較して受信ＣＩＮＲ値やトラヒックの成功率の変化が急峻となり、一部のエリアにおいてはトラヒックの成功率が大幅に低下する。しかしながら、無線基地局装置３付近においては、受信環境が良く、エリア変更の影響を受けづらいため、トラヒックの成功率は良好な状態を維持している。このように、エリア変更時には、エリア情報およびトラヒック情報の変化が急峻となるものの、無線基地局装置３付近においてはエリア情報とトラヒック情報との一定の関係性が維持される。

図３（ｃ）に示す被検出装置の故障時には、エリア変更がないため、被検出装置の正常時と比較して受信ＣＩＮＲ値の変化がない。一方、被検出装置の故障によりトラヒックが処理されないため、エリア全体としてトラヒックの成功率が低くなる。このように、被検出装置の故障時には、エリア情報に変化はなく、トラヒック情報のみがエリア情報の変化に依らずに変化する。

そして、故障検出装置６では、上記したエリア情報とトラヒック情報との関係性を利用して、トラヒック情報の変動をエリア変更に伴う変動と被検出装置の故障に伴う変動とに判別することにより、被検出装置の故障を検出する。すなわち、故障検出装置６は、一部のエリアでトラヒック情報の変動が生じた場合にエリア変更を検出し、エリア全体でトラヒック情報の変動が生じた場合に被検出装置の故障を検出する。

図４を参照して、故障検出装置による動作概要の一例について簡単に説明する。図４は、本発明の実施の形態に係る故障検出装置による動作概要の一例を示すフローチャートである。

図４に示すように、最初に、トラヒック情報およびエリア情報の学習情報を初期化し、学習情報記憶部２２に学習情報の初期値を記憶する（ステップＳ０１）。この場合、学習情報に最適な初期値は装置毎に異なりトラヒックの時間的変動等に関連するため、事前に把握することが困難である。そこで予め定められた定数としてもよい。また、周辺のネットワーク装置に対する学習情報を初期値としてもよい。周辺のネットワーク装置とは、被検出装置の上位のネットワーク装置を介して接続されるネットワーク装置や、同一の無線基地局装置３の隣接セクタに属する無線端末装置２のトラヒックを処理するネットワーク装置のことである。

次に、トラヒック情報取得部１１によって取得されたトラヒック情報がトラヒック情報記憶部１２に記憶されると共に、エリア情報取得部１３によって取得されたエリア情報がエリア情報記憶部１４に記憶される（ステップＳ０２）。次に、学習情報算出部２１によって、トラヒック情報記憶部１２に記憶されたトラヒック情報とエリア情報記憶部１４に記憶されたエリア情報とを関連付けて学習情報が更新（学習）される（ステップＳ０３）。

次に、故障検出部１６によって、検出条件記憶部１７に記憶された検出条件に基づいて、学習情報に含まれたトラヒック情報の低下がみられるか否かが判定される（ステップＳ０４）。故障検出部１６によって、トラヒック情報の低下がみられないと判定された場合には（ステップＳ０４：Ｎｏ）、ステップＳ０２からステップＳ０３が繰り返される。一方、故障検出部１６によって、トラヒック情報の低下がみられると判定された場合には（ステップＳ０４：Ｙｅｓ）、検出条件記憶部１７に記憶された検出条件に基づいて、エリア全体でのトラヒック情報の低下か否かが判定される（ステップＳ０５）。

次に、故障検出部１６によって、エリア全体でのトラヒック情報の低下ではないと判定された場合には（ステップＳ０５：Ｎｏ）、ステップＳ０２からステップＳ０４が繰り返される。一方、故障検出部１６によって、エリア全体でのトラヒック情報の低下と判定された場合には（ステップＳ０５：Ｙｅｓ）、被検出装置の故障が検出される。次に、故障検出部１６によって被検出装置の故障が検出されると、報知部１８によって被検出装置の故障が報知され（ステップＳ０６）、学習情報記憶部２２に記憶された学習情報がリセット（消去）される（ステップＳ０７）。

次に、図５を参照して、故障検出装置６による故障検出処理について具体的に説明する。図５は、故障検出装置による故障検出処理の説明図である。図５においては、（ａ）が被検出装置の正常時、（ｂ）がエリア変更時、（ｃ）が被検出装置の故障時をそれぞれ示している。なお、図５において、横軸がエリア情報の大きさ、縦軸がトラヒック情報の大きさをそれぞれ示している。また、図５においては、実線Ｗ３が今回のトラヒック情報、破線Ｗ４が前回の正常時のトラヒック情報をそれぞれ示している。以下の例では、エリア情報として受信ＣＩＮＲ値、トラヒック情報として成功呼数を例示して説明するが、この例に限定されるものではない。

図５（ａ）に示す被検出装置の正常時には、受信ＣＩＮＲ値が高い無線環境にある無線端末装置２ほど、無線環境が良好なため無線端末装置２からのトラヒックが正常に処理される。すなわち、被検出装置の正常時は、エリア情報が大きさに比例してトラヒック情報が大きくなるという関係性を有している。故障検出装置６は、この被検出装置の正常時におけるトラヒック情報の状態を、通常状態としてエリア情報とトラヒック情報とを関連付けて学習する。この場合、故障検出装置６は、エリア内のトラヒック情報の分布を学習してもよいし、エリア情報を複数の区分に分割し、複数の区分毎にトラヒック情報を学習してもよい。また、エリア情報の区分毎にトラヒック情報を学習する場合には、複数の区分毎にトラヒック情報の平均値や分散値を算出して学習情報としてもよい。

また、破線Ｗ４に示すように、故障検出装置６は、前日等の以前の検出タイミングで通常状態として学習された学習情報から検出条件を決定して検出条件記憶部１７に記憶する。例えば、以前の検出タイミングのトラヒック情報の平均値を学習情報とした場合には、平均値の５０％をトラヒック情報の低下を判定するための閾値Ｔとして記憶する。そして、故障検出装置６は、エリア全体で実線Ｗ３に示すトラヒック情報が閾値Ｔよりも低下しているか否かにより、被検出装置の故障を検出する。図５（ａ）では、３つに区分された第１、第２、第３のエリア区分の全てにおいて、トラヒック情報の平均値Ａ１、Ａ２、Ａ３がそれぞれ閾値Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３以上となっている。このように、故障検出装置６は、エリア全体でトラヒック情報の平均値Ａが閾値Ｔ以上のときに被検出装置が正常と判定する。

図５（ｂ）に示すエリア変更時には、エリア環境の変化を受け易いエリアの端において受信ＣＩＮＲ値（エリア情報）が小さくなるため、エリアの端において無線端末装置２からのトラヒックが正常に処理されない場合がある。また、他周波数を利用した無線基地局装置が新たに設置された場合、受信ＣＩＮＲ値が低い無線環境においては無線端末装置２が新たな無線基地局装置を利用して通信する。すなわち、エリア変更時は、エリア情報の小さいエリアの一部において、トラヒック情報が低下する。

故障検出装置６は、エリア変更時のトラヒック情報の低下がエリアの一部において低下した状態であることを利用して、エリア変更を検出する。例えば、トラヒック情報の低下がエリア内の５０％以下の地域で検出された場合に、エリア変更を検出してもよい。図５（ｂ）では、第１のエリア区分において、トラヒック情報の平均値Ａ１が閾値Ｔ１よりも小さく、第２、第３のエリア区分において、トラヒック情報の平均値Ａ２、Ａ３がそれぞれ閾値Ｔ２、Ｔ３以上となっている。このように、故障検出装置６は、エリアの一部でトラヒック情報の平均値Ａが閾値Ｔよりも小さいときにエリア変更を検出する。

図５（ｃ）に示す被検出装置の故障時には、エリア全体で無線端末装置２からのトラヒックが正常に処理されない。すなわち、被検出装置の故障時は、エリア全体でトラヒック情報が低下する。故障検出装置６は、被検出装置の故障時のトラヒック情報の低下が、エリア全体において低下した状態であることを利用して、被検出装置の故障を検出する。図５（ｃ）では、３つに区分された第１、第２、第３のエリア区分の全てにおいて、トラヒック情報の平均値Ａ１、Ａ２、Ａ３がそれぞれ閾値Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３よりも小さくなっている。このように、故障検出装置６は、エリア全体でトラヒック情報の平均値Ａが閾値Ｔよりも小さいときに被検出装置の故障を検出する。

なお、上記した故障検出処理においては、各エリア区分のトラヒック情報の平均値を用いて処理する構成について説明したが、この構成に限定されるものではない。上記したように、エリア情報とトラヒック情報との関係性が、被検出装置の正常時、エリア変更時、被検出装置の故障時において異なるため、この関係性を利用した故障検出処理であれば、どのような処理であってもよい。この場合、検出方法に合わせて学習情報および検出条件が適宜変更される。

次に、図６を参照して、エリア情報を複数の区分に分割して行う故障検出装置による検出動作について説明する。図６は、エリア情報を複数の区分に分割して行う故障検出装置による検出動作のフローチャートである。

図６に示すように、最初に、トラヒック情報およびエリア情報の学習情報を初期化し、学習情報記憶部２２に学習情報の初期値を記憶する（ステップＳ１１）。次に、トラヒック情報取得部１１によって取得されたトラヒック情報がトラヒック情報記憶部１２に記憶されると共に、エリア情報取得部１３によって取得されたエリア情報がエリア情報記憶部１４に記憶される（ステップＳ１２）。

次に、学習情報算出部２１によって、トラヒック情報記憶部１２に記憶されたトラヒック情報とエリア情報記憶部１４に記憶されたエリア情報とを関連付けて、学習情報が更新（学習）される（ステップＳ１３）。このとき、学習情報としてエリア情報のエリア区分毎にトラヒック情報の平均値Ａが算出される。次に、故障検出装置６内に設けられたカウンタに、トラヒック情報の低下したエリア区分数Ｃｎｔの初期値として０が設定される（ステップＳ１４）。

次に、故障検出部１６によって第１のエリア区分のトラヒック情報の平均値Ａ１が、検出条件記憶部１７に記憶された閾値Ｔ１より小さいか否かが判定される（ステップＳ１５）。故障検出部１６によって第１のエリア区分のトラヒック情報の平均値Ａ１が閾値Ｔ１より小さいと判定された場合には（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、カウンタのエリア区分数Ｃｎｔがインクリメントされる（ステップＳ１６）。一方、故障検出部１６によって第１のエリア区分のトラヒック情報の平均値Ａ１が閾値Ｔ１以上と判定された場合には（ステップＳ１５：Ｎｏ）、ステップＳ１６を省略してステップＳ１７に進む。

次に、全てのエリア区分においてステップＳ１５の処理がなされたか否かが判定される（ステップＳ１７）。一部のエリア区分においてステップＳ１５の処理がなされていないと判定された場合には（ステップＳ１７：Ｎｏ）、残りのエリア区分においてステップＳ１５からステップＳ１６が繰り返される。一方、全てのエリア区分においてステップＳ１５の処理がなされたと判定された場合には（ステップＳ１７：Ｙｅｓ）、エリア区分数Ｃｎｔが検出条件記憶部１７に記憶された所定の区分数より大きいか否かが判定される（ステップＳ１８）。この所定の区分数は、エリア全体を示す区分数に限られず、エリア内において全体的にトラヒック情報の低下がみられる区分数であればよい。

次に、エリア区分数Ｃｎｔが検出条件記憶部１７に記憶された所定の区分数より小さいと判定された場合には（ステップＳ１８：Ｎｏ）、エリア変更に伴うトラヒック情報の低下と判別されてステップＳ１２からステップＳ１７が繰り返される。一方、エリア区分数Ｃｎｔが検出条件記憶部１７に記憶された所定の区分数以上と判定された場合には（ステップＳ１８：Ｙｅｓ）、被検出装置の故障に伴うトラヒック情報の低下と判別されて被検出装置の故障が検出される。次に、故障検出部１６によって被検出装置の故障が検出されると、報知部１８によって被検出装置の故障が報知され（ステップＳ１９）、学習情報記憶部２２に記憶された学習情報がリセット（消去）される（ステップＳ２０）。

以上のように、本実施の形態に係る故障検出装置６によれば、トラヒック情報の変動がエリア内の通信環境の変化に伴う変動と被検出装置の故障に伴う変動とに判別されるため、エリア内の通信環境の変化に伴うトラヒック情報の変動時に、被検出装置の故障が誤検出されることがない。したがって、エリア変更に起因する被検出装置の故障の誤検出を防止することにより、トラヒック情報の変動から被検出装置の故障を精度よく検出することができる。また、電界強度や配置条件等によって、被検出装置の故障検出が制限されることがない。

なお、上記した実施の形態においては、トラヒック情報の低下が現れた区分が所定区分以上の場合に、被検出装置の故障を検出する構成としたが、この構成に限定されるものではない。エリア情報とトラヒック情報との関係性から被検出装置を検出する構成であれば、どのような構成であってもよい。例えば、エリア区分毎にエリア変更の有無およびトラヒック情報の低下を判定して、いずれかのエリアにおいてエリア変更が無く、かつトラヒック情報の低下が現れた場合に、被検出装置の故障を検出する構成としてもよい。

また、上記した実施の形態においては、エリア情報を複数のエリア区分に分割して被検出装置の故障を検出する構成としたが、エリア情報を分割せずに被検出装置の故障を検出する構成としてもよい。例えば、正常時におけるエリア内のトラヒック情報の分布と、エリア変更時および故障時におけるエリア内のトラヒック情報の分布とを比較することで、被検出装置の故障を検出する。

また、上記した実施の形態においては、故障検出装置が特定の通信システムに適用される構成に限定されず、如何なる通信システムに適用されてもよい。例えば、ＩＳＤＮ、ＡＤＳＬの固定通信システムの他、ＮＧＮ等の通信システムに適用されてもよい。また、Ｗ−ＣＤＭＡ方式、ＨＳＤＰＡ／ＨＳＵＰＡ方式、ＬＴＥ方式、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ方式、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄ方式、ＷｉＭＡＸ方式、Ｗｉ−Ｆｉ方式等の移動体通信システムに適用されてもよい。

以上、本発明は特定の実施形態を参照しながら説明されたが、単なる例示に過ぎず、当業者が考えうる程度の変形例、修正例、代替例、置換例等で実現されてもよい。また、本実施の形態においては、発明の理解を促すため具体的な数値例を用いて説明がなされたが、特に断りがない限り、それらの数値は単なる一例に過ぎず、同様な作用を奏する如何なる数値が使用されてもよい。また、実施例または項目の区分けは、本発明に本質的ではなく、２以上の実施例または項目に記載された事項が必要に応じて組み合わされて使用されてもよい。説明の便宜上、本実施例に係る装置は機能的なブロック図を用いて説明されたが、装置はハードウェア、ソフトウェアまたはこれらの組み合わせで実現されてもよい。本発明は、上記実施例に限定されず、本発明の技術的思想から逸脱することなく、様々な変形例、修正例、代替例、置換例等が包含される。

また、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であってこの実施の形態に制限されるものではない。本発明の範囲は、上記した実施の形態のみの説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

以上説明したように、本発明は、エリア変更に伴うトラヒック情報の変動と故障によるトラヒック情報の変動とを判別し、トラヒック情報からネットワーク装置の故障を精度よく検出することができるという効果を有し、特に無線通信システムにおけるネットワーク装置の故障を検出する故障検出装置に有用である。

１無線通信システム
２無線端末装置
３無線基地局装置（ネットワーク装置）
４中継装置（ネットワーク装置）
５外部サーバ装置（ネットワーク装置）
６故障検出装置
７ａ、７ｂスイッチ装置（ネットワーク装置）
８ａ、８ｂルータ装置（ネットワーク装置）
１１トラヒック情報取得部
１２トラヒック情報記憶部
１３エリア情報取得部
１４エリア情報記憶部
１５情報処理部
１６故障検出部
１７検出条件記憶部
１８報知部
２１学習情報算出部
２２学習情報記憶部

Claims

無線端末装置からネットワーク装置を経由して通信を行う際に発生するトラヒック情報を取得するトラヒック情報取得部と、
前記無線端末装置の属するエリア内の通信環境を示すエリア情報を取得するエリア情報取得部と、
前記トラヒック情報と前記エリア情報との関係性から前記エリア内の前記トラヒック情報の状態を求める処理を行う情報処理部と、
前記エリア内における前記トラヒック情報の状態に基づいて、前記トラヒック情報の変動を前記エリア内の通信環境の変化に伴う変動と前記ネットワーク装置の故障に伴う変動とに判別して、前記ネットワーク装置の故障を検出する故障検出部とを備えたことを特徴とする故障検出装置。
前記情報処理部は、前記エリア情報を複数の区分に分け、前記トラヒック情報と前記エリア情報との関係性から前記エリア情報の区分毎に前記エリア内の前記トラヒック情報の状態を求める処理を行い、
前記故障検出部は、前記エリア内の前記トラヒック情報の状態に基づいて、前記エリア情報の区分毎に前記トラヒック情報の適正を判定し、不適正な前記トラヒック情報の区分が所定区分以上の場合に、前記トラヒック情報の変動を前記ネットワーク装置の故障に伴う変動と判別し、前記ネットワーク装置の故障を検出することを特徴とする請求項１に記載の故障検出装置。