JP3945539B2 - 通信システムにおいて情報を表示する方法および装置 - Google Patents

Description

発明の分野
本発明は、セルラ通信システムに関し、さらに詳しくは、通信システム内で情報を表示する方法およびシステムに関する。
発明の背景
通信システム、それに総じてセルラ通信システムは、周知である。セルラ通信システムを計画し、運用するには、送信機出力パワー，移動通信ユニットのハンドオーバ・ステータス，高信号品質または低信号品質の地理的エリアなどの項目に関する膨大な量のデータを評価する必要がある。さらに、このデータは相互に関連し、テーブル形式で閲覧し把握することはほとんど不可能である。しかし、セルラ通信システムを適切に計画および／または運用するためには、このデータならびに相互関係を完全に把握することが不可欠である。
きわめて相互に関連した大量のデータを評価する必要性は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）セルラ通信システムの計画および運用においてほど該当するものはない。他のセルラ通信システム技術に比べて、ＣＤＭＡの独自の特徴、例えば、複数の移動通信ユニットが一つの通信資源（すなわち無線チャネル）を共有することや、ソフト・ハンドオーバ（すなわち、移動通信ユニットが複数の基地局と同時に通信する）は、必然的に、複雑かつ相互関連性の高いシステム性能データを生じる。例えば、基地局パワー出力の増加など、ＣＤＭＡシステム内の影響は、いくつもの原因を有するかもしれず、多数の寄与要因および影響を有する可能性があることが当業者に理解される。
従来の通信システム計画および運用において、システム・エンジニアは表形式もしくは印刷されたグラフ形式で、予測または実際のシステム性能に関するデータを評価した。しかし、現在の、大幅に複雑化した通信システムによって発生するデータのきわめて複雑な性質のため、このような作業の効果は大幅に低減される。従って、システム・オペレータにより通信システム性能の視覚化および容易な把握を可能にする、通信システムにおいて情報を表示するための方法および装置が必要とされる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明を具現するセルラ通信システムのブロック図である。
第２図は、第１図に示すセルラ通信システムの運用保守センタ（operations and maintenance center）のブロック図である。
第３図は、本発明の好適な実施例によるセルラ通信システムの情報の模式図である。
第４図は、第３図に示すセルラ通信システムの情報の一部の、本発明の好適な実施例による高度な模式図である。
第５図は、本発明の別の好適な実施例によるセルラ通信システムの情報の模式図である。
第６図は、本発明の好適な実施例による通信システムの情報を表示する方法を示すフローチャートである。
好適な実施例の詳細な説明
現代の通信システム、特に、セルラ通信システムのダイナミックな性能を理解するためには、システムの性能特性がシステム・オペレータにとって容易に理解できるものでなければならない。ＣＤＭＡセルラ通信システムを一例にして、これらの性能特性または性能パラメータは、とりわけ、基地局送信機パワー，システム・ソフト・ハンドオーバ領域，通信ユニット・ソフト・ハンドオーバ・ステータス，基地局ライズ（base station rise），基地局ピークなどを含む。システム・データのこれらの各項目を従来の方法で理解するためには、膨大な表データについて多くのエンジニア時間を必要とする。本発明は、データのダイナミックな性質を含む、システム性能データの把握を大幅に簡略化する方法および装置を提供する。本発明において、システムの要素は、例えばブラウン管（ＣＲＴ），フラット・パネルなどのディスプレイ装置上で、多数の異なるパラメータによって定義されるさまざまな形状として表される。これらの形状は、多数の定義パラメータによって特徴づけられ、これらの定義パラメータは、システム要素の性能特性または性能パラメータと関連する。性能パラメータ・データが時間とともに、例えば、システム動作中に変化すると、定義パラメータは、システム要素を表す形状が修正されるように変更される。このように、多数のシステム要素および関連する性能特性は、システム・オペレータに対して簡単に表示でき、把握できる。
本発明の好適な実施例について、セルラ通信システムの運用保守センタ（ＯＭＣ：operation and maintenance center）に関して説明する。ただし、本発明は、本発明の公正な範囲から逸脱せずに、独立したシステム・プラニング・ツールなど、他にも具現できることが理解される。
第１図には、本発明を具現するＯＭＣ１２を有するセルラ通信システム１０を示す。また、セルラ通信網１０は、移動交換センタ（ＭＳＣ：mobile switching center）１４などの複数のシステム要素（そのうち一つのみを図示）を含み、このＭＳＣ１４は、周知な方法で移動通信ユニットによるセルラ通信網１０へのアクセスを行うため、複数の基地トランシーバ局（ＢＴＳ：base transceiver station）１８を担当する、複数の基地局コントローラ（ＢＳＣ：base station controller）１６を担当する。
ＯＭＣ１２は、ＢＳＣ１６と通信するために結合され、セルラ網の運用，管理および保守のための集中ポイントとなる。図示しない他のＯＭＣは、ＭＳＣまたは他のシステム要素と関連してもよいことに留意されたい。また、これらのＯＭＣは、好ましくは、本発明を具現する。ＯＭＣ１２は、イベントおよびアラーム管理，故障管理，性能管理，コンフィギュレーション管理，セキュリティ管理などの機能を提供すべく動作可能で、システム・オペレータとの対話（interaction）を行うための適切なグラフィック・ユーザ・インタフェース（ＧＵＩ：graphic user interface）を含む。
第２図には、第１図に示すＯＭＣ１２のブロック図を示す。ＯＭＣ１２は、運用管理プロセッサ（ＯＭＰ：operations and maintenance processor）２０，マン・マシン・インタフェース（ＭＭＩ：man-machine interface）プロセッサ２２および複数のインタフェース端末２４を含み、このインタフェース端末のうち一つを図示し、それぞれはグラフィック・ディスプレイ装置を含む。また、ＯＭＣ１２は、全体的な通信システム評価および制御のため、好ましくは本発明を具現する、監視センタ（ＳＶＣ：supervisory center）２６に更に結合してもよい。
ＯＭＰ２０は、管理情報データベース（ＭＩＢ：management information database）を内蔵するデータベース管理システムを含み、このＭＩＢ内では、システム・コンフィギュレーション・データならびにセルラ通信システム１０の管理システム要素に関する性能データが管理される。動作中、システム性能データは、ＯＭＰによって受信・処理され、システム性能に関するデータはＭＩＢ内で保持される。ＭＩＢ内で保持されるシステム・データは、本発明に従って、セルラ通信システム１０の性能に関する情報をインタフェース端末２４を介してシステム・オペレータにグラフィカル表示するために、ＭＭＩプロセッサ２２に対してさらに利用可能になる。
第３図には、本発明によるセルラ通信システムの一例としての模式図を示す。複数のＢＴＳは、一般に多角形３０，３２である複数の形状として図示される。各多角形３０，３２は、複数のパラメータによって定義され、これらのパラメータは、例えば多角形の径および高さを設定する。好適な実施例では、各多角形３０，３２はさらに、カラーまたはグレー・シェードを定義するパラメータを含む。第３図において、多角柱３０は全方向性ＢＴＳを表し、六角形として示される。多角柱３２は、セクタ化された通信セルを表し、複数の三角形のセクション３４として画定して示され、各三角形セクションは、セクタ化された通信セルのセクタを表す。多角柱３０，３２の両方の上面から投影されるのは、それぞれインジケータ３６，３８である。インジケータ３６は、多角柱３０と実質的に同じ平面図形を有して示される。同様に、インジケータ３８は、多角柱３２と同じ平面図形、すなわち、複数の三角形セクションを有して示される。
動作時に、第６図を参照して、ＭＭＩプロセッサ２２は、セルラ通信システム１０に関する情報をＭＩＢから取得し、システム要素の第１グループを選択する（ステップ１００）。例えば、セルラ通信システム１０が第１の全方向性ＢＴＳおよび第２のセクタ化ＢＴＳを含むという情報をＭＩＢが収容する場合、ＭＭＩプロセッサ２２は、端末２４のグラフィカル・ディスプレイ上で、第１の全方向性ＢＴＳおよび第２のセクタ化ＢＴＳをそれぞれ表す多角形３０，３２を生成する（ステップ１０２）。また、ＭＩＢは、逆方向ライズ，ピーク・ライズおよび送信機出力パワーなど、各ＢＴＳの性能に関する情報を収容する。これらのパラメータにより、好適な実施例では、多角柱３０，３２は、逆方向ライズに対応する高さと、送信機出力パワーを最大値のパーセントで表すカラーと、ＢＴＳのピーク逆方向ライズに対応する高さで各柱の上に配置されたインジケータ３６，３８とによって定義される。理解されるように、多角柱３０，３２の上記の定義パラメータは、図のＢＴＳの他の性能特性を表してもよい。さらに、多角柱３０，３２の径、もしくはインジケータ３６，３８の凸型または凹型などの、更なる定義パラメータを利用して、ＣＤＭＡシステムにおけるソフト・ハンドオーバの高いレベルからソフト・ハンドオーバの低いレベルへの遷移など、更なる性能特性を表すことができる（ステップ１０４）。
システム動作が続くと、送信機出力パワーなどのシステム性能パラメータは変化し、そのため多角柱３０，３２の特性パラメータも変化する。従って、システムの動作につれて、セルラ通信システム１０の性能特性の変化に応答して、定義パラメータを修正し（ステップ１０６）、それによりディスプレイ装置上で生成される形状として具現される情報の表示を変更することにより、多角形はＭＭＩプロセッサ２２内で再定義される。このように、システム・オペレータはシステムの現在の動作を視覚化できる。例えば、送信機パワー出力が低下すると、多角形３０，３２のカラーが変化し、また逆方向ライズが増加すると、多角形３０，３２の高さが増加してもよい。
さらに第３図を参照して、自動車形状４０は、セルラ通信システム１０内で動作する移動通信ユニットを一般に表す。自動車形状４０は、携帯および移動通信ユニットを含め、セルラ通信システム１０で利用するのに適した任意の種類の通信ユニットを表してもよいことが理解される。各自動車形状４０の周りには、自動車形状４０を中心に同心円状に配置され、自動車形状４０の上の高さ方向と、径方向とに重ねられた、複数のカラー・リング４４がある。リング４４には、方向指示矢印４８を含む球体４６が配置される。
動作時に、第６図を参照して、ＭＭＩプロセッサ２２は、セルラ通信システム１０内の移動通信ユニットの動作に関する情報をＭＩＢから選択する（ステップ１０８）。このような各移動通信ユニットについて、ＭＭＩプロセッサ２２は自動車形状４０を生成し、またセルが全方向性またはセクタ化のいずれかに応じて、多角柱３０または３２によって表されるＢＴＳに対する相対的な位置で、かかる形状を端末２４のグラフィカル・ディスプレイ上で表示する（ステップ１１０）。自動車形状４０は、例えば、その寸法，カラー，位置および方向は、移動通信ユニットの動作特性と関連するパラメータに基づいて定義される。例えば、カラーは、担当ＢＴＳからの信号の受信信号強度や、移動通信ユニットで生じるフレーム削除レート（ＦＥＲ：frame erasure rate）を表してもよく、また自動車形状の方向は、セルラ通信システム１０における移動通信ユニットの移動方向を表してもよい。好適な実施例では、リング４４は、自動車形状４０によって表される移動通信ユニットと関連してさらに表示され、移動通信ユニットがハンドオフ状態であるかどうかなどの追加性能特性を表示し（ステップ１１２）、また方向指示矢印４８は、移動通信ユニットがハンドオーバ処理を実行中のＢＴＳを指す。
システム動作が続くと、移動通信ユニットのシステム性能パラメータは変化し、そのため、自動車形状４０の特性パラメータは、表示される情報の更新された表示を行うために変更される。従って、システムの動作につれて、セルラ通信システム１０のＢＴＳを表す多角形３０，３２が再定義されるのとほとんど同様に、性能特性の変化に応答して定義パラメータを修正する（ステップ１１４）ことにより、自動車形状４０はＭＭＩプロセッサ２２によって再定義される。このように、システム・オペレータは、システムの現在動作をさらに視覚化できる。
特定のセルラ通信システム、特に、ＣＤＭＡタイプのセルラ通信システムでは、移動通信ユニットは、ソフト・ハンドオーバと呼ばれる状態のことがある。ソフト・ハンドオーバでは、移動通信ユニットは２つまたはそれ以上のＢＴＳと同時に通信中である。この場合、通信ユニットがソフト・ハンドオーバ中のＢＴＳの数を表すため、複数のリング４４が与えられ、各リング４４はＢＴＳを表す。さらに、リング４４は個別にカラーがつけられ、ソフト・ハンドオーバのレベル、すなわち、移動通信ユニットが２つのＢＴＳ，３つのＢＴＳなどとソフト・ハンドオーバ中であるかどうかについてさらに表示する。各リング４４上の球体４６および方向指示矢印４８は、このリングによって表され、かつ移動通信ユニットがソフト・ハンドオーバ中のＢＴＳを指す。自動車形状４０および互いに対するリングの高さは、リングによって表されるＢＴＳ信号の、移動通信ユニットにおける受信信号強度を示すパラメータによって定義してもよい。さらに、リングの直径は漸増する。これにより、通信システムの視点を変更でき、しかもシステム・オペレータはリングによって表される性能特性を把握できる。従って、ディスプレイを斜視図から平面図に変更しても、リングは見え続ける。
さらに第３図には、ソフト・ハンドオーバ中の移動通信ユニットについて、自動車形状４０からのブロック・シンボル４２の列が示される。好適な実施例では、ブロック・シンボル４２は、移動通信ユニットがソフト・ハンドオーバに入り、この状態を継続する位置を地理的に表す。さらに、ブロック・シンボル４２のカラーは、ソフト・ハンドオーバのレベル、例えば、２ＢＴＳ，３ＢＴＳなどを示すように設定できる。
ここで第４図を参照して、本発明の更なる特徴を示す。第３図において、ＢＴＳのセクタをあらわす三角形のセクション３４は、共通の高さを有して示した。しかし、実際には、三角形のセクションの高さによって現される情報は、ＢＴＳの各セクタについて等しくないことがある。この場合を第４図に示し、ここで三角形セクション５２の高さは、多角形５０によって表されるセルの各セクタについて異なる。さらに、多角形５０と同じ多角形を有するインジケータ５４は、インジケータ５４によって表される性能特性に応答してさまざまな高さに配置された三角形セクション５６を有する。
第５図は、セルラ通信システム１０の見なれたグリッド構造６０であるが、本発明の別の特徴を示すために修正されたものを示す。上述のように、特定の通信システムは、移動通信ユニットが多数のＢＴＳと同時通信する、ソフト・ハンドオーバ機能を提供する。本発明では、ソフト・ハンドオーバが生じる領域は、グリッド上に重ねられたウェブ形状６２としてグラフィカル・ディスプレイ上に表示される。各ウェブ６４の位置および幅は、ＭＭＩプロセッサ２２によってＭＩＢから取得されたセルラ通信システム１０の性能特性によって定義される。一般に、ウェブ６２の幅は、ＢＴＳの出力パワーと、ソフト・ハンドオーバ中の移動通信ユニットの数と、ＢＴＳの地理的関係とに関連し、そのためこれらの要素の相互関係を表す。
また、ウェブ形状６２は、セルラ通信システムの他の性能特性に関する情報を表示するために有利に利用できる。例えば、ウェブ６２は、順方向または逆方向パワー・レベル、もしくはセルラ通信システム１０全体における干渉のレベルを示すように定義できる。
本発明の多くの特徴および利点は、上記の詳細な明細から明らかであり、請求の範囲は、本発明の真の精神および範囲内の、システムのこのような一切の特徴および利点を網羅するものとする。さらに、多くの修正および変更は当業者に容易に想起されるので、本発明を図説の厳密な構造および動作に制限することは望ましくなく、従って、本発明の範囲内の一切の適切な修正および同等に訴えることができる。例えば、当業者であれば、本発明はシステム・プラニング・ツール用に容易に適応できることが理解される。このような実施例では、実際のシステムから記録されるか、あるいはシステム・シミュレーションを介して生成された性能データは、データ・ベースに保持できる。そこで、適切なプロセッサおよびグラフィック・ディスプレイを適用して、システム性能データのアニメーション化を行うために、データを漸次読み出し、本発明のグラフィカル・ディスプレイを生成してもよい。このように、本来システム・エンジニアにとって把握しずらかったシステム性能に関する情報の多くの項目は、容易に視覚化でき、把握できる。
もちろん、本発明は、図面における特定の表示に制限されるものではなく、請求の範囲内の任意の修正を構成するものとする。

Claims (10)

1. 通信システムの性能特性を表示する方法であって：
   前記通信システムにおける複数の第１システム要素を含む第１グループを選択する段階；
   前記通信システムにおける複数の第２システム要素を含む第２グループを選択する段階であって、前記複数の第２システム要素は、前記複数の第１システム要素と相互に関連する、段階；
   前記第１グループの前記複数の第１システム要素の各々を、複数の第１定義パラメータを有する第１形状として表示する段階であって、前記第１定義パラメータは、前記第１グループの前記複数の第１システム要素の各々の性能特性と関連する、段階；
   前記第２グループの前記複数の第２システム要素の各々を、複数の第２定義パラメータを有する第２形状として表示する段階であって、前記第２定義パラメータは、前記第２グループの前記複数の第２システム要素の各々の性能特性と関連する、段階；
   によって構成されることを特徴とする方法。
2. 第１群の入力データに基づいて、前記第１形状の前記第１定義パラメータを修正する段階をさらに含んで構成されることを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 第２群の入力データに基づいて、前記第２形状の前記第２定義パラメータを修正する段階をさらに含んで構成されることを特徴とする請求項１記載の方法。
4. 前記第１グループの前記複数の第１システム要素の各々の追加性能特性に関連する複数の第３定義パラメータを有する第３形状を、前記第１形状に追加して表示する段階をさらに含んで構成されることを特徴とする請求項１記載の方法。
5. 前記第２グループの前記複数の第２システム要素の各々の追加性能特性に関連する複数の第４定義パラメータを有する第４形状を、前記第２形状に追加して表示する段階をさらに含んで構成されることを特徴とする請求項１記載の方法。
6. 複数の第５定義パラメータを有し、前記第１システム要素と前記第２システム要素との間の相互作用を表す第５形状を表示する段階をさらに含んで構成されることを特徴とする請求項１記載の方法。
7. 通信システムの性能特性を表示する装置であって：
   前記通信システムに関連する複数の情報を収容するデータベース；
   前記データベースにアクセスするように結合され、かつグラフィック・ディスプレイ装置を含むインタフェース端末にさらに結合されたプロセッサ；
   前記通信システムの第１要素に関する情報を前記データベースから検索する手段；
   前記第１要素を表す第１形状であって、複数の第１定義パラメータを有する第１形状を、前記インタフェース端末上で生成する手段；
   前記通信システムの第２要素に関する情報を前記データベースから検索する手段であって、前記第２要素は、前記第１要素と相互に関連する、手段；
   前記第２要素を表す第２形状であって、複数の第２定義パラメータを有する第２形状を、前記インタフェース端末上で生成する手段；
   前記第１および第２要素の性能特性に関する情報を前記データベースから検索する手段；および
   前記第１および第２要素の性能特性に関する情報に応答して、前記第１形状の前記第１定義パラメータおよび前記第２形状の前記第２定義パラメータをそれぞれ修正する手段；
   によって構成されることを特徴とする装置。
8. 通信システムの運用管理センタであって：
   前記通信システムの第１要素および該第１要素と相互に関連する第２要素にアクセスし、前記第１要素および前記第２要素の各々の性能情報を検索してデータベースに格納する運用管理プロセッサ；
   前記データベースにアクセスすべく結合され、かつグラフィカル・ディスプレイ装置を有するインタフェース端末に更に結合されたマン・マシン・インタフェース・プロセッサであって、前記マン・マシン・インタフェース・プロセッサは、前記通信システムの前記第１要素および前記第２要素をそれぞれ第１形状および第２形状として前記インタフェース端末上で表示し、かつ前記第１要素および前記第２要素の性能情報にそれぞれ応答して前記第１形状および前記第２形状の外形を変更させるべく動作可能なマン・マシン・インタフェース・プロセッサ；
   によって構成されることを特徴とする通信システム運用管理センタ。
9. 前記第１形状および前記第２形状は、第１定義パラメータおよび第２定義パラメータによってそれぞれ定義されることを特徴とする請求項８記載の運用管理センタ。
10. 前記マン・マシン・インタフェース・プロセッサは、前記第１要素に関連する第３形状および前記第２要素に関連する第４形状を含む追加形状を生成し、かつ前記第３形状および前記第４形状を前記第１形状および前記第２形状にそれぞれ追加して表示すべくさらに動作可能なことを特徴とする請求項８記載の運用管理センタ。

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