JP2012195698A - 通信システム、制御装置、ネットワークデバイスおよび管理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 被監視装置の管理に係わる手間を軽減し、被監視装置の配置の自由度を高めた通信システムを提供すること。
【解決手段】 通信システムは、無線ゾーンを形成する基地局と、この基地局を通信ネットワークに接続する制御装置と、この制御装置の上位階層に位置付けられる管理システムと、通信ネットワークに分散配置されるネットワークデバイスとを具備する。ネットワークデバイスは無線接続部と要求部とを備える。無線接続部は無線ゾーン内において基地局に無線接続する。要求部は接続先の基地局とこの基地局を通信ネットワークに接続する制御装置とを経由して管理システムに登録要求メッセージを送信する。管理システムは対応付け部を備える。対応付け部は登録要求メッセージの送信元のネットワークデバイスを当該登録要求メッセージが経由した制御装置に対応付ける。制御装置は監視部を備える。監視部は管理システムにより対応付けられたネットワークデバイスを監視する。
【選択図】 図１

Description

本発明の実施形態は、複数の無線基地局を備える通信システムとその制御装置、ネットワークデバイスおよび管理方法に関する。

近年、現状の回線交換網をＩＰ（Internet Protocol）ネットワークで置き換えようという時勢の動きがあり、ＮＧＮ（Next Generation Network）と呼ばれる次世代ＩＰ（Internet Protocol）ネットワーク技術が注目されている。通信事業者は通信のＩＰ化／光化を進めており、ＩＰ電話の加入者数も年々増加している。このような流れの中で、クラウド技術に代表されるように、ネットワークデバイスをＩＰネットワーク上に自由に分散配置したいという要望が高まってきている。

ところで、通信ネットワークを円滑に運用するには、ネットワークに接続された機器（ネットワークデバイス）を監視し、各デバイスの状態を管理する必要がある。監視制御を担う装置（監視装置あるいは制御装置）と、被監視対象となる装置（被監視装置）との対応付けはその主な手順であるが、既存のシステムでは、この手順がネットワークオペレータのマニュアル操作で実施されていた。このためオペレータの負担が大きいばかりか、ネットワークデバイスをネットワーク上に自由に配置することが困難になる。この困難はネットワークデバイスが多種多様になりその数が増えるほど大きくなるので、何らかの対策が望まれている。

特開２００２−３２８８５号公報

既存のシステムでは、被監視装置の管理に係わる手間が大きく、ネットワークデバイスをネットワーク上に自由に配置することが困難であった。
目的は、被監視装置の管理に係わる手間を軽減し、これにより被監視装置の配置の自由度を高めた通信システム、制御装置、ネットワークデバイスおよび管理方法を提供することにある。

実施形態によれば、通信システムは、無線ゾーンを形成する基地局と、この基地局を通信ネットワークに接続する制御装置と、この制御装置の上位階層に位置付けられる管理システムと、通信ネットワークに分散配置されるネットワークデバイスとを具備する。ネットワークデバイスは、無線接続部と、要求部とを備える。無線接続部は、無線ゾーン内において基地局に無線接続する。要求部は、接続先の基地局とこの基地局を通信ネットワークに接続する制御装置とを経由して管理システムに登録要求メッセージを送信する。管理システムは、対応付け部を備える。対応付け部は、登録要求メッセージの送信元のネットワークデバイスを、当該登録要求メッセージが経由した制御装置に対応付ける。制御装置は、監視部を備える。監視部は、管理システムにより対応付けられたネットワークデバイスを監視する。

実施形態に係わる通信システムを示すシステム図。 図１に示されるネットワークデバイス５０１，５０２の一実施の形態を示す機能ブロック図。 図１に示される管理システム４００の一実施の形態を示す機能ブロック図。 図４に示される管理テーブル４４ａの一例を示す図。 図１に示される制御装置Ｇ１１，Ｇ１２の一実施の形態を示す機能ブロック図。 図１に示される通信システムにおける管理の階層構造の一例を示す図。 図１に示される通信システムにおける管理の形態の一例を示す図。 ネットワークデバイス５０２がシステムに接続される際の手順の一例を示すシーケンス図。 比較のため既存の管理手法を説明するための図。

以下、図面を参照してこの発明の実施の形態につき説明する。この実施形態ではＰＨＳ（Personal Handy phone System）を想定して説明する。このほかいわゆる携帯電話システムとして知られるセルラフォンシステム、あるいは次世代ＰＨＳと称されるＸＧＰ（eXtended Global Platform）に対しても実施形態は適用可能である。

図１は、実施形態に係わる通信システムを示すシステム図である。このシステムは通信ネットワーク１００と、通信ネットワーク１００に接続される制御装置Ｇ１１，Ｇ１２とを中核として形成される。通信ネットワーク１００は例えばキャリアの私設網などであり、具体的にはＩＰ（Internet Protocol）ネットワーク、ＩＰ−ＶＰＮ（IP-Virtual Private Network）接続サービスなどのパケット通信網、あるいはＩＳＤＮ（Integrated Service Digital Network）などである。

通信ネットワーク１００はゲートウェイ２００を介してインターネット３００に接続されてもよい。また通信ネットワーク１００には、制御装置Ｇ１１，Ｇ１２を遠隔からリモート制御したり、各種通信サービスを提供したりするための管理システム４００が設けられる。また管理システム４００は、データベース４４を備え、システム内に存在する被監視装置を管理するための上位装置としての機能も担う。

つまり管理システム４００は制御装置Ｇ１１，Ｇ１２の上位階層に位置づけられ、制御装置Ｇ１１，Ｇ１２からの通知に基づいて通信システムを管理ないし監視制御する。その機能の一つには、例えば通信システム内の各機器における障害の発生状況を管理する、障害管理機能がある。なお図１のシステムに適用可能なネットワーク管理プロトコルとしてはＣＭＩＰ（Common Management Information Protocol）あるいはＳＮＭＰ（Simple Network Management Protocol）などがあるが、これらのプロトコルに限定されるものではない。

制御装置Ｇ１１は個別回線を介して基地局ＣＳ１１に接続される。制御装置Ｇ１２は別の個別回線を介して基地局ＣＳ１２，ＣＳ２２に接続される。すなわち基地局ＣＳ１１は制御装置Ｇ１１の配下にあり、基地局ＣＳ１２，ＣＳ２２は制御装置Ｇ１２の配下にある。図示しないが各制御装置Ｇ１１，Ｇ１２は、さらに多くの基地局（符合をＣＳで統一する）に接続されることができる。いずれの制御装置Ｇ１１，Ｇ１２も、接続された基地局を通信ネットワーク１００に接続する。

各基地局ＣＳ１１，ＣＳ１２，ＣＳ２２はそれぞれ無線ゾーン（以下セルと称する）を形成し、このセルに在圏する移動端末ＰＳ（ＰＳ１１，ＰＳ１２）を無線チャネルを介して収容する。移動端末ＰＳ１１，ＰＳ１２はその移動に伴って各セル間をハンドオーバし、接続先の基地局ＣＳを切り替える。

制御装置Ｇ１１，Ｇ１２は通信ネットワーク１００を介して相互間に通信リンクを形成することもでき、移動端末ＰＳ１１，ＰＳ１２はこのリンクを介して互いと通信することができる。さらには、ゲートウェイ２００を介してインターネット３００にアクセスすることも可能である。

制御装置Ｇ１１，Ｇ１２は、通信端末間のエンド・ツウ・エンドの通信を実現するため、対向装置（ゲートウェイ２００や通信相手方の制御装置など）間での交換処理あるいはプロトコル変換などの種々の制御を担う。また制御装置Ｇ１１，Ｇ１２は基地局ＣＳを経由して通信される信号（音声データや映像、画像データなどのデジタル信号、各種サービスを行なうためのデータなど）を、通信ネットワーク１００を経由して指定の通信種別に従って処理する。

ところで、図１に示されるシステムは、通信ネットワーク１００に有線または無線を介して接続されるネットワークデバイス５０１，５０２を備える。ネットワークデバイス５０１，５０２は通信ネットワーク１００に分散配置され、システム管理の上では下層レイヤに位置づけられて被監視装置として機能する。

ネットワークデバイス５０１，５０２は例えばユーザ宅６００に設けられる。要するにネットワークデバイスは通信ネットワーク１００に直接的あるいは間接的に接続可能な機器である。ネットワークデバイス５０１，５０２は無線チャネルを介して基地局ＣＳに接続する機能を備え、接続先の基地局を介して通信ネットワーク１００と通信することができる。

このほか図１のシステムは、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）や固定電話機（ＴＥＬ）を制御装置Ｇ１１，Ｇ１２に接続するための中継ユニット７００を備える。中継ユニット７００もネットワークデバイスである。この種の装置はターミナルアダプタ（Terminal Adapter：ＴＡ）と称されることもある。ＰＣに音声通話ソフトウェアをインストールすれば電話機として利用することも可能である。さらに、無線ＬＡＮ（Local Area Network）規格に準拠するアクセスポイント（図示せず）が制御装置Ｇ１１，Ｇ１２に接続されることもある。

図２は、図１に示されるネットワークデバイス５０１，５０２の一実施の形態を示す機能ブロック図である。ネットワークデバイス５０１，５０２は、通信ネットワーク１００に接続されるネットワークインタフェース部５１、制御部５２、および無線部５３を備える。無線部５３は、アンテナ５４を介して在圏先の基地局ＣＳとの間に個別の無線チャネルを形成し、当該基地局ＣＳに無線接続する。

ところで、制御部５２は、この実施形態に係わる処理機能として、要求部５２ａと応答部５２ｂを備える。要求部５２ａは、接続先の基地局ＣＳとこの基地局ＣＳを通信ネットワーク１００に接続する制御装置とを経由して、管理システム４００に登録要求メッセージを送信する。例えばネットワークデバイス５０２から送出された登録要求メッセージは、基地局ＣＳ２２から制御装置Ｇ１２を経由して管理システム４００に達する。
応答部５２ｂは、制御装置から送信された生存確認メッセージ（KeepAlive メッセージあるいはPingによる問い合わせメッセージなど）に対する応答メッセージを、当該生存確認メッセージの送信元の制御装置に返信する。

図３は、図１に示される管理システム４００の一実施の形態を示す機能ブロック図である。管理システム４００は、ネットワークインタフェース部４１、表示部４２、入出力部４３、データベース部４４、および、主制御部４５を備える。インタフェース部４１は通信ネットワーク１００との通信に係わるインタフェース処理を担う。

表示部４２は入出力部４３とともにユーザインタフェースを提供し、ＧＵＩ（Graphical User Interface）環境を構築する。データベース部４４はハードディスクドライブなどのストレージデバイスであり、管理テーブル４４ａを記憶する。

ところで、主制御部４５は、この実施形態に係わる処理機能として対応付け部４５ａを備える。対応付け部４５ａは、個々のネットワークデバイスがどの制御装置の監視下にはいるのかを決定する。この決定は、ネットワークデバイスから送出された登録要求メッセージが管理システム４００に到達したことを契機として実施される。具体的には、対応付け部４５ａは登録要求メッセージの送信元のネットワークデバイスを、この登録要求メッセージが経由した制御装置の管理下として対応付ける。この対応付けは管理テーブル４４ａにおいて一元管理される。

図４は、図４に示される管理テーブル４４ａの一例を示す図である。この管理テーブル４４ａは、制御装置ごとに、その監視対象である基地局と、監視対象であるネットワークデバイスとの対応付けを示すものである。例えばネットワークデバイス５０１は制御装置Ｇ１２の監視対象であることが示される。また、基地局ＣＳ１１は制御装置Ｇ１１により監視され、基地局ＣＳ２１，ＣＳ２２は制御装置Ｇ１２により監視されることが図４に示される。

図５は、図１に示される制御装置Ｇ１１，Ｇ１２の一実施の形態を示す機能ブロック図である。制御装置Ｇ１１，Ｇ１２はネットワークインタフェース部２１、基地局インタフェース部２２、および制御部２３を備える。ネットワークインタフェース部２１は通信ネットワーク１００に接続され、ＩＰパケットなどの授受に係わるインタフェース処理を行う。基地局インタフェース部２２は複数の基地局ＣＳに接続され、各基地局ＣＳとの通信に係わるインタフェース処理を担う。

ところで、制御部２３は、この実施形態に係わる処理機能として監視部２３ａ、送信部２３ｂ、および通知部２３ｃを備える。監視部２３ａは、管理システムにより対応付けられたネットワークデバイスを監視する。送信部２３ｂは、監視対象のネットワークデバイスに対し、生存確認に用いるための上記生存確認メッセージを例えば定期的に送信する。通知部２３ｃは、生存確認メッセージを用いたネットワークデバイスの生存確認の結果を、管理システム４００に通知する。次に、この実施形態における作用を説明する。

図６は、図１に示される通信システムにおける管理の階層構造の一例を示す図である。基地局ＣＳは直接接続される制御装置により、それぞれその配下として監視される。各制御装置Ｇ１１，Ｇ１２の上位階層には管理システム４００が位置する。管理システム４００は、複数の制御装置を例えば地域ごとの単位で配下として監視する。

図７は、図１に示される通信システムにおける管理の形態の一例を示す図である。図７において、基地局ＣＳ１１は制御装置Ｇ１１に接続され、基地局ＣＳ２２は制御装置Ｇ１２に接続されている。これは図１に対応する。無線を介して通信ネットワーク１００に接続されたネットワークデバイスは、基地局ＣＳ１１に無線接続されている。ここでネットワークデバイス５０２が例えば有線を介して通信ネットワーク１００に結線され、スタートアップされたとする。そうするとネットワークデバイス５０２を通信システムに接続するための手順が開始される。

図８は、ネットワークデバイス５０２がシステムに接続される際の手順の一例を示すシーケンス図である。ネットワークデバイス５０２は、先ず在圏先の基地局ＣＳ２２に対して通信要求を送信する（１）。これを受けた基地局ＣＳ２２は通信確立応答をネットワークデバイス５０２に返送する（２）。ここまでの手順により、ネットワークデバイス５０２は基地局ＣＳ２２に無線接続される。

次にネットワークデバイス５０２は、登録要求メッセージすなわち管理登録要求を管理システム４００宛てに送信する（３）。この管理登録要求は基地局ＣＳ２２を経由し（４）、制御装置Ｇ１２を経由して（５）、管理システム４００に到達する。
管理登録要求を受けた管理システム４００は、この管理登録要求の送信元であるネットワークデバイス５０２を、当該管理登録要求が経由した制御装置Ｇ１２の監視対象として対応付ける。この経由情報を示すために、管理登録要求に経由した装置のＩＤ（識別情報）を記載するためのフィールドを設けるようにしても良い。

この対応付けが完了すると、ネットワークデバイス５０２と制御装置Ｇ１２との対応関係が管理テーブル４４ａに新たに記載される。図４の点線囲み箇所にそのことを示す。続いて管理システム４００は、管理登録を受け付けた旨を示す管理登録応答をネットワークデバイス５０２宛てに返信する（６）。この管理登録応答は逆のルートを辿り、すなわち制御装置Ｇ１２を経由し（７）、基地局ＣＳ２２を経由して（８）、ネットワークデバイス５０２に到達する。ここまでの手順が完了すると、制御装置Ｇ１２によるネットワークデバイス５０２の監視が開始される（９）。

制御装置によるネットワークデバイスの監視の一つに、生存確認がある。すなわち制御装置Ｇ１２はネットワークデバイスに生存確認メッセージを送信する。これを受けたネットワークデバイス５０２は、応答メッセージを制御装置Ｇ１２に返信する。この応答メッセージが制御装置Ｇ１２により正常に受信されれば、制御装置Ｇ１２はネットワークデバイス５０２が正常な状態であると判定する。これに対し、応答メッセージが制御装置Ｇ１２により正常に受信されなければ、制御装置Ｇ１２はネットワークデバイス５０２に障害が発生したと判定し、その旨を管理システム４００に通知する。これを受けた管理システム４００はアラームの発報など必要な手順を実施する。

以上説明したようにこの実施形態では、ネットワークデバイスが在圏先の基地局に接続されたのち、ネットワークデバイスから管理登録要求を管理システム宛に送信する。管理登録要求は基地局から制御装置を経由して管理システムに達する。これを受けた管理システムは、登録要求元のネットワークデバイスと、管理登録要求の経由した制御装置とを自動的に対応付ける。この対応関係のもとで、制御装置は、監視対象として登録されたネットワークデバイスに対する監視を開始する。

図９は、比較のため既存の管理手法を説明するための図である。既存の通信システムでは、どのネットワークデバイスを監視するのかを制御装置が管理システムに問い合わせる必要がある。その際、制御装置とネットワークデバイスとの対応付けをオペレータのマニュアル操作により設定しなくてはならず、オペレータの負担が大きく、またネットワークデバイスをシステム内に自由に配置することが困難であった。

これに対し実施形態では、ネットワークデバイスが基地局に無線接続されたのち直上の制御装置を経由して管理システム４００への登録要求が実施され、その際、管理システム４００においてどの制御装置の管理下に入るのかが自動的に決定される。実施形態では、ネットワークデバイスは、その接続先の基地局を監視する制御装置の監視対象として決定される。このようにしたのでオペレータの負担を軽減でき、また、ネットワークデバイスを通信システム上に、自由に、分散配置させることが可能になる。すなわちシステムの拡張が容易になり、例えばクラウドシステムへの応用にあたってはメリットが大きい。
これらのことから、被監視装置の管理に係わる手間を軽減し、これにより被監視装置の配置の自由度を高めた通信システム、制御装置、ネットワークデバイスおよび管理方法を提供することが可能になる。

本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１００…通信ネットワーク、Ｇ１１，Ｇ１２…制御装置、２００…ゲートウェイ、３００…インターネット、４００…管理システム、４４…データベース、ＣＳ（ＣＳ１１，ＣＳ１２，ＣＳ２２）…基地局、ＰＳ（ＰＳ１１，ＰＳ１２）…移動端末、５０１，５０２…ネットワークデバイス、ＰＣ…パーソナルコンピュータ、ＴＥＬ…固定電話機、６００…ユーザ宅、７００…中継ユニット、５１…ネットワークインタフェース部、５２…制御部、５２ａ…要求部、５２ｂ…応答部、５３…無線部、５４…アンテナ、４１…ネットワークインタフェース部、４２…表示部、４３…入出力部、４４…データベース部、４４ａ…管理テーブル、４５…主制御部、４５ａ…対応付け部、２１…ネットワークインタフェース部、２２…基地局インタフェース部、２３…制御部、２３ａ…監視部、２３ｂ…送信部、２３ｃ…通知部

Claims (12)

1. 無線ゾーンを形成する基地局と、
   前記基地局を通信ネットワークに接続する制御装置と、
   前記制御装置の上位階層に位置付けられる管理システムと、
   前記通信ネットワークに分散配置されるネットワークデバイスとを具備し、
   前記ネットワークデバイスは、
   前記無線ゾーン内において前記基地局に無線接続する無線接続部と、
   接続先の基地局とこの基地局を前記通信ネットワークに接続する制御装置とを経由して前記管理システムに登録要求メッセージを送信する要求部とを備え、
   前記管理システムは、
   前記登録要求メッセージの送信元のネットワークデバイスを、当該登録要求メッセージが経由した制御装置に対応付ける対応付け部を備え、
   前記制御装置は、
   前記管理システムにより対応付けられたネットワークデバイスを監視する監視部を備える、通信システム。
2. 前記制御装置は、監視対象のネットワークデバイスに生存確認のための生存確認メッセージを送信する送信部を備え、
   前記ネットワークデバイスは、前記生存確認メッセージの送信元の制御装置に当該生存確認メッセージに対する応答メッセージを返信する応答部を備える、請求項１に記載の通信システム。
3. 前記制御装置は、前記生存確認の結果を前記管理システムに通知する通知部を備える、請求項２に記載の通信システム。
4. 前記管理システムは、
   前記ネットワークデバイスと、このネットワークデバイスを監視対象とする制御装置との対応付けを示す管理テーブルを備える、請求項１に記載の通信システム。
5. 無線ゾーンを形成する基地局と、前記基地局を通信ネットワークに接続する制御装置と、前記制御装置の上位階層に位置付けられる管理システムと、前記通信ネットワークに分散配置されるネットワークデバイスとを具備する通信システムに備えられる前記制御装置において、
   前記管理システムにより対応付けられたネットワークデバイスを監視する監視部を備える、制御装置。
6. 監視対象のネットワークデバイスに生存確認のための生存確認メッセージを送信する送信部を備える、請求項５に記載の制御装置。
7. 前記生存確認の結果を前記管理システムに通知する通知部を備える、請求項６に記載の制御装置。
8. 無線ゾーンを形成する基地局と、前記基地局を通信ネットワークに接続する制御装置と、前記制御装置の上位階層に位置付けられる管理システムを具備する通信システムに備えられ、前記通信ネットワークに分散配置されるネットワークデバイスにおいて、
   前記無線ゾーン内において前記基地局に無線接続する無線接続部と、
   接続先の基地局とこの基地局を前記通信ネットワークに接続する制御装置とを経由して前記管理システムに登録要求メッセージを送信する要求部とを備える、ネットワークデバイス。
9. 生存確認のための生存確認メッセージの送信元の制御装置に当該生存確認メッセージに対する応答メッセージを返信する応答部を備える、請求項８に記載のネットワークデバイス。
10. 無線ゾーンを形成する基地局と、前記基地局を通信ネットワークに接続する制御装置と、前記制御装置の上位階層に位置付けられる管理システムと、前記通信ネットワークに分散配置されるネットワークデバイスとを具備する通信システムの管理方法であって、
    前記ネットワークデバイスが、前記無線ゾーン内において前記基地局に無線接続し、
    前記ネットワークデバイスが、接続先の基地局とこの基地局を前記通信ネットワークに接続する制御装置とを経由して前記管理システムに登録要求メッセージを送信し、
    前記管理システムが、前記登録要求メッセージの送信元のネットワークデバイスを、当該登録要求メッセージが経由した制御装置に対応付け、
    前記制御装置が、前記管理システムにより対応付けられたネットワークデバイスを監視する、管理方法。
11. 前記制御装置は、監視対象のネットワークデバイスに生存確認のための生存確認メッセージを送信し、
    前記ネットワークデバイスは、前記生存確認メッセージの送信元の制御装置に当該生存確認メッセージに対する応答メッセージを返信する、請求項１０に記載の管理方法。
12. 前記制御装置は、前記生存確認の結果を前記管理システムに通知する、請求項１１に記載の管理方法。

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