JP4102163B2 - Catv伝送路監視装置、方法及びプログラム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、加入者宅の分配線及び幹線上に分散設置されたケーブルモデムの収集情報から障害を検出して伝送路上の障害個所を推定するCATV伝送路監視装置、方法及びプログラムに関し、特に日変動や季節変動等の影響を受けずに測定値から障害を検出して障害個所を推定するCATV伝送路監視装置、方法及びプログラムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のCATV伝送路監視システムにあっては、伝送路上に設置される光ノード、双方向増幅器、電源供給器等にトランスポンダを実装し、センタ側の伝送路監視コンピュータよりヘッドエンドを介して定期的に各トランスポンダをポーリングし、被監視対象機器のデータを収集している。この監視システムでは、各トランスポンダが対象機器を直接に監視し操作するため、筐体の開閉、消費電力、内部温度等の多くのパラメータを収集することが可能であり、更に分岐ラインの上りゲート開閉機能のように、上り流合雑音障害の切り分け作業の一部をヘッドエンド局から遠隔操作できるなどの高機能を持つという利点があった。
【0003】
しかしながら、トランスポンダを使用した従来のCATV伝送路監視システムは、ハードウェア及びソフトウェア共に伝送路監視専用の独立した通信システムになるため、システムが高価になることや、トランスポンダが屋外用機器筐体内に実装されるため、高温・高湿度の過酷な環境条件がトランスポンダ自体に障害と誤動作を起こし、結果的に運用・保守コストの上昇要因となるなど様々な欠点があった。
【0004】
そこで本願発明者にあっては、トランスポンダを使用した場合の過剰な監視と制御機能を省き、伝送路の保守に最低限必要な機能だけを実現する簡易なCATV伝送路監視システムとして、ケーブルテレビインターネットで使用されているケーブルモデムに着目し、ケーブルモデムの標準的なネットワーク管理プロトコルを活用して伝送路を監視する簡易なCATV伝送路監視システムを提案している。
【0005】
【特許文献1】
特開2002−247607号公報
【特許文献2】
特開平10−224761号公報
【特許文献3】
特開2000−183943号公報
【特許文献4】
特開平7−250123号公報
【特許文献5】
特開平8−102756号公報
【特許文献6】
特開平11−331235号公報
【特許文献7】
特開平10−164547号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような従来のケーブルモデムを利用して伝送路を監視するシステムにあっては、ケーブルモデムによる下り受信レベルや下りS/Nといった測定値をポーリングにより収集し、予め設定した閾値と比較して障害を検出することになる。しかし、CATV伝送路は、日照や季節変動等による温度変化の影響を強く受け、絶対値としての閾値を用いた障害判定が必ずしも適切であるとは限らない。
【0007】
そこで、ポーリングにより収集した測定値を統計データとして例えば年単位に保存し、前年の該当する季節及び時刻における平均値を基準として相対的に閾値を設定して障害を判定する相対評価が有効である。
【0008】
しかし、このような相対評価のためには最低1年分の測定値の保存が必要であり、相対評価を開始するまで時間がかかりすぎる。また前年同日の日温度変化が実際の日温度変化と同じになるとは限らず、このため前年同月の月平均値を基準とした相対的に閾値を設定することとなり、月平均とした場合には実際の日温度変化との差がかなり大きくなることが予想され、相対的な閾値による障害判定であっても十分に温度変化による影響を取り除くことが困難である。
【0009】
またCATV伝送路の末端となる分配線上の加入者宅に配置されたケーブルモデムのポーリングによる測定値から障害を判定した場合、通常はツリー構造をもつCATV伝送路の系統図に末端に位置するケーブルモデムの位置に障害点をマッピングし、図形解析することにより伝送路上の障害個所を推定する。この故障個所の推定は、障害点が少なければ比較的簡単にできる。
【0010】
しかし、CATV伝送路の末端分配線上の加入者宅に配置された多数のケーブルモデムをポーリング対象として測定値を収集して故障を判定しているため、同時に複数のケーブルモデムの測定値が障害と判定され、更に障害点によって障害内容が異なる場合がある。このような場合に図形解析による障害個所の解析は必ずしも適切とはいえず、処理が簡単で精度の高い障害個所を推定するためのアルゴリズムが必要とされる。
【0011】
また、CATV伝送路の末端分配線上の加入者宅に配置されたケーブルモデムに加え、幹線上にも必要に応じてケーブルモデムを配置してポーリングにより測定値を収集して障害を判定するようにしているが、このように伝送路上に配置したケーブルモデムの測定値は、上り及び下り信号は正常であるにも係らず、ケーブルモデムに固有な原因によって測定値が障害と誤って判定されることがあり、伝送路上に誤った障害点が存在することによって故障個所の推定を誤る恐れがあった。
【0012】
更に、CATV伝送路の分配線上の加入者宅及び幹線上に配置されたケーブルモデムからポーリングにより収集した測定値を保存し、複数のケーブルモデムにおける例えば下り信号レベルの月変動グラフに比較表示する多点統計表示が行われる。しかしながら、ヘッドエンドからケーブルモデムに至るまでに通過する伝送機器の数と種類は、ケーブルモデム毎に様々であり、このようなケーブルモデムの測定値を多点統計表示しても、伝送系統としての相関は低いため適切な比較判断ができない問題がある。
【0013】
本発明は、日照や季節変動等の温度変化に影響されることなく測定値の障害判定を可能とするCATV伝送路監視装置、方法及プログラムを提供することを目的とする。
【0014】
本発明は、また、伝送路上及び伝送路末端の障害点に基づきCATV伝送路上の障害個所を迅速且つ正確に推定可能なCATV伝送路監視装置、方法及プログラムを提供することを目的とする。
【0015】
本発明は、また、伝送路上及び伝送路末端の測定値の多点統計表示が適切にできるCATV伝送路監視装置、方法及プログラムを提供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため本発明は、次のように構成する。
(統計差分閾値)
本発明は、日照や季節変動等の温度変化に影響されることなく測定値の障害判定を可能とするための障害検出サーバとして機能するCATV伝送路監視装置を提供する。
【0017】
このCATV伝送路監視装置は、ツリー構造をとるCATV伝送路の加入者宅側の分配線及び幹線上に分散設置された複数のケーブルモデムで検出された測定値をヘッドエンド側で収集する情報収集部と、所定の時間間隔毎にその間に収集された測定値の平均値を算出して統計処理情報として保存する統計処理部と、ケーブルモデムから測定値を収集した際に、前回の平均値に予め定めた統計差分閾値を加算又は減算して障害判定閾値を設定する閾値設定部と、設定された障害判定閾値と現時点で収集された閾値を比較して障害の有無を判定し、判定結果を障害情報に保存する障害判定部とを備えたことを特徴とする。
【0018】
ここで統計処理部は、例えば20分間隔毎にその間に収集した測定値の平均値を算出する。また閾値設定部は、前回の平均値に複数の統計差分閾値を加減算(加算及び又は減算)して多段階に障害判定閾値を設定する。
【0019】
このように本発明は、ケーブルモデムから収集した例えば20分間隔毎の測定値から平均値を求め、次の20分間の閾値を相対的に決めるための基準値とし、この基準値に予め定めた正負の統計差分閾値を加減算することで障害判定のための閾値を設定することから、日照や季節変動等による実際の温度変化に追従した相対的な閾値設定が実現され、温度変化の影響を大きく受けて測定値が変動しても、この温度変化による変動を相殺した正確な障害判定ができる。
【0020】
本発明はCATV伝送路監視方法を提供するものであり、この方法は、
情報収集部により、ツリー構造をとるCATV伝送路の加入者宅側の分配線及び幹線上に分散設置された複数のケーブルモデムで検出された測定値をヘッドエンド側で収集して情報収集ステップと、
統計処理部により、所定の時間間隔毎にその間に収集された測定値の平均値を算出して統計処理情報として保存する統計処理ステップと、
閾値設定部により、ケーブルモデムから測定値を収集した際に、前回の平均値に予め定めた統計差分閾値を加算又は減算して障害判定閾値を設定する閾値設定ステップと、
障害判定部により、設定された障害判定閾値と現時点で収集された閾値を比較して障害の有無を判定し、判定結果を障害情報に保存する障害判定ステップと、を備えたことを特徴とする。
【0021】
本発明は、ヘッドエンド側に設置されたCATV伝送路監視装置を構成するコンピュータで実行されるプログラムを提供する。このプログラムは、コンピュータに、
ツリー構造をとるCATV伝送路の加入者宅側の分配線及び幹線上に分散設置された複数のケーブルモデムで検出された測定値をヘッドエンド側で収集する情報収集ステップと、
所定の時間間隔毎にその間に収集された測定値の平均値を算出して統計処理情報として保存する統計処理ステップと、
ケーブルモデムから測定値を収集した際に、前回の平均値に予め定めた統計差分閾値を加算又は減算して障害判定閾値を設定する閾値設定ステップと、
設定された障害判定閾値と現時点で収集された閾値を比較して障害の有無を判定し、判定結果を障害情報に保存する障害判定ステップと、
を実行させることを特徴とする。
【0022】
(障害解析処理)
本発明は、伝送路上及び伝送路末端の障害点に基づきCATV伝送路上の障害個所を迅速且つ正確に推定可能なCATV伝送路監視装置を提供する。
【0023】
このCATV伝送路監視装置は、ツリー構造をとるCATV伝送路の分配線及び幹線上に分散設置された複数のケーブルモデムの測定値から判定された障害情報(判定障害情報)及びケーブルモデムから収集された障害情報(トラップ障害情報)を入力する障害情報入力部と、ケーブルモデムの障害情報の中から論理的に矛盾する障害情報を除去するスクリーニング処理部と、スクリーニングの済んだ前回と今回の障害情報の差分をとることにより変化のあった障害情報及び新規に発生した障害情報を抽出する障害情報抽出部と、障害情報をもつケーブルモデムが配置されたCATV伝送路の末端位置を起点に、上流の結合点で状態判定を繰り返すことにより障害の発生個所を推定する障害個所推定部とを備えたことを特徴とする。
【0024】
このように解析対象とするケーブルモデムの障害情報の中から論理的に矛盾する障害情報を除去するスクリーニング処理を行うことで、その後に行う障害個所の推定精度を大幅に向上できる。例えば伝送上の測定点が障害と判定されていた場合、下流側の測定点が正常で上流側の測定点も正常であれば、この障害情報は論理的に矛盾していることから、障害情報として除去され、正常として扱われる。
【0025】
ここで障害個所推定部は、2つの結合点に位置する伝送機器を対象に、下流側伝送機器の共通回路から上流側伝送機器の個別回路までを下流側機器のインセグメント(障害探索単位)と定義し、CATV伝送路をインセグメントの連続集合体として表現する伝送路定義部と、障害情報を対応するケーブルモデムが位置する終端のインセグメント(障害終端インセグメント)に設定した後に、上流側にインセグメント単位に判定を繰り返して障害インセグメントを特定する障害特定処理部と、特定された障害インセグメントの伝送機器の障害内容を解析して障害内容を推定する障害内容推定部とを備えたことを特徴とする。
【0026】
このように本発明は、障害内容の解析単位としてインセグメントという新しい概念を導入し、インセグメント集合体としてCATV伝送路を論理抽象化して表現することで、そのデータ構造が簡単となり、しかも障害個所の解析に適したデータ構造となる。
【0027】
またインセグメントは伝送路上の単なる結合点(上流から見ると分岐点)を表すものではなく、下流側伝送機器の共通回路から上流側伝送機器の個別回路までを下流側機器という伝送機器の内部を含む概念であり、これによって障害セグメントが特定されると、更に増幅器の内部回路を解析して機器の故障内容までを推定できる。
【0028】
伝送路定義部は、CATV伝送路上の伝送機器における機器本体、入力ポート及び出力ポートの各々に固有のアドレスを割付け、インセグメントのアドレスはインセグメントに属する上流側伝送機器の出力ポートアドレスを割付ける。このためインセグメント連続集合体は、具体的には、インセグメントの割当アドレスとその上流側インセグメントの割当アドレスを親アドレスとしたアドレス−親アドレスの連続集合体として論理抽象化して表現される。
【0029】
このようにインセグメント集合体としてCATV伝送路は、実際には、インセグメントの割当アドレスを用いたアドレス−親アドレスの連続集合体として表現され、そのデータ構造は簡潔であり、アドレスを用いて障害情報や機器情報をリンクさせることで、効率の良いインセグメント単位の故障個所の解析ができる。
【0030】
伝送路定義部は、インセグメントに属する下流側伝送機器の共通回路と上流側伝送機器の個別回路までの間にケーブルモデムが配置されていた場合、インセグメントをケーブルモデムの位置を境に上流側(バックヤード)と下流側(フォワード)のインセグメントに分割する。この場合、障害特定処理部は、障害インセグメント上に位置するケーブルモデムが正常情報の場合は下流側の分割インセグメント(フォワード)を障害個所と特定し、ケーブルモデムが障害情報の場合は上流側の分割インセグメント(バックヤード)を障害個所と特定する。
【0031】
このように伝送路上に配置したケーブルモデムにより、障害インセグメントを上流と下流に分けて障害個所を絞り込んだ推定でき、故障個所の推定に続く故障機器本体の故障内容の推定を高精度に行うことができる。
【0032】
ここで、ケーブルモデムの存在によるインセグメントの分割を、終端インセグメントについて見ると、終端インセグメントはケーブルモデム下流側のフォワード部分が存在しないバックヤードのみの分割インセグメントと見做すことができ、それ故、「ケーブルモデムが障害情報の場合は上流側の分割インセグメント(バックヤード)を障害個所と特定する」という分割インセグメントの故障個所の判定ルールをそのまま終端インセグメントに適用できる。
【0033】
伝送路定義部は、CATV伝送路の伝送機器を下流に向かって通過する毎にカウントアップされるステップ数を定義し、障害特定部は、インセグメント集合体の障害情報により障害終端インセグメントを特定し、各障害終端インセグメントを起点に障害探索用のスレッドをステップ数単位に一斉に上流側に順次進行させて障害インセグメントを特定する。
【0034】
このようにCATV伝送路を表現したインセグメント集合体を対象とした故障個所を推定する実際に解析処理は、ハンドラーと呼ばれるプログラムにより管理される複数のスレッドの並列処理、所謂マルチスレッドにより実現される。このスレッドを実行させる処理単位として本発明はステップ数という概念を導入しており、ステップ数に従って複数のマルチスレッドを上流側に同期的に進めることで、伝送路の規模が膨大となっても効率良く障害個所を各マルチスレッドが自律的に探索して特定できる。
【0035】
スレッドは、上流インセグメントに進行する毎に、インセグメントに属する伝送機器の出力ポートの状態を判定した後に結合点か否か判定し、結合点を判定した際には自分が最後に到達していれば次のインセグメントに進行し、未到着のスレッドがある場合は消滅する。
【0036】
このように伝送路末端の障害終端インセグメントから一斉に処理を開始した複数のスレッドは、合流点で最後に到達したスレッドが生き残って上流側に進み、ステップ数が1となる起点(障害検出サーバ)には生き残った唯一のスレッドが到達して障害個所の探索を終了し、障害インセグメントを特定する。
【0037】
CATV伝送路上の伝送機器は、機器固有の内部回路を備えており、特定された障害セグメントに属する伝送機器について故障内容を解析するためには、伝送機器の内部回路に関する情報が必要である。しかし、伝送機器毎に固有の内部回路のデータ構造を準備することは煩雑である。
【0038】
そこで、本発明の伝送路定義部は、CATV伝送路上の各伝送機器を共通テンプレートにおける構成要素の有効と無効の選択設定により定義し、障害推定部は、特定された障害インセグメントの伝送機器のテンプレートを解析して障害原因を推定する。
【0039】
ここで伝送路定義部は、共通テンプレートにおける有効と無効の選択設定する構成要素として、下り共通増幅部、下り共通利得制御部、上り共通増幅部、上り共通利得制御部、下り出力、個別下り増幅部、下り入力、給電入力、給電出力、光受信部及び光送信部を含む。
【0040】
このように本発明は、全ての伝送機器に共通に使用できる機器テンプレートを準備し、テンプレートの構成要素を選択的に指定することで、機器固有の内部回路のデータ構造を生成し、機器固有の解析プログラムによる故障内容の解析対象に利用する。
【0041】
障害情報入力部は、ケーブルモデムのポーリングにより収集された測定値から判定された障害情報及びケーブルモデムからの障害情報の転送を、障害検出専用のCATV伝送路監視装置(障害検出サーバ)に要求して入力する。このように本発明のCATV伝送路監視装置は、故障解析用と故障検出用とに分離することで、処理負荷を分散することができる。また既設のCATV伝送路については、また故障検出用装置を対応するだけでよく、故障解析用装置は、新設及び既設につき共通に構築できる。
【0042】
本発明は、伝送路上及び伝送路末端の障害点に基づきCATV伝送路上の障害個所を推定するためのCATV伝送路監視方法を提供する。この方法は、
障害情報入力部により、障害情報入力部ツリー構造をとるCATV伝送路の分配線及び幹線上に分散設置された複数のケーブルモデムの測定値から判定された障害情報及びケーブルモデムから収集された障害情報を入力する障害情報入力ステップと、
スクリーニング処理部により、ケーブルモデムの障害情報の中から論理的に矛盾する障害情報を除去するスクリーニングステップと、
障害情報抽出部により、スクリーニングの済んだ前回と今回の障害情報の差分をとることにより変化のあった障害情報及び新規に発生した障害情報を抽出する障害情報抽出ステップと、
障害個所推定部により、障害情報をもつケーブルモデムが配置されたCATV伝送路の末端位置を起点に上流の結合点で状態判定を繰り返すことにより障害の発生個所を推定する障害個所推定ステップと、
を備えたことを特徴とする。
【0043】
本発明は、伝送路上及び伝送路末端の障害点に基づきCATV伝送路上の障害個所を推定するためのコンピュータで実行されるプログラムを提供する。このプログラムは、コンピュータに、
障害情報入力部ツリー構造をとるCATV伝送路の分配線及び幹線上に分散設置された複数のケーブルモデムの測定値から判定された障害情報及び前記ケーブルモデムから収集された障害情報を入力する障害情報入力ステップと、
ケーブルモデムの障害情報の中から論理的に矛盾する障害情報を除去するスクリーニングステップと、
スクリーニングの済んだ前回と今回の障害情報の差分をとることにより変化のあった障害情報及び新規に発生した障害情報を抽出する障害情報抽出ステップと、
障害情報をもつケーブルモデムが配置されたCATV伝送路の末端位置を起点に上流の結合点で状態判定を繰り返すことにより障害の発生個所を推定する障害個所推定ステップと、
を実行させることを特徴とする。
【0044】
(ホップ数と多点統計表示)
本発明は、伝送路上及び伝送路末端の測定値の多点統計表示が適切にできるCATV伝送路監視装置を提供する。このCATV伝送路監視装置は、
ツリー構造をとるCATV伝送路の加入者宅側の分配線及び幹線に分散設置されたケーブルモデムから収集された測定値を入力する測定値入力部と、
CATV伝送路の光ノードを起点に下流側に向かってアクティブ機器を通過する度にカウントアップされるホップ数を設定するホップ数設定部と、
入力された測定値の中からホップ数が同一となる位置に配置されている複数のケーブルモデムの測定値を選択し、選択された複数のケーブルモデムの測定値から統計情報を生成して多点的に比較表示させる統計処理部と、
を備えたことを特徴とする。
【0045】
ここで測定値入力部は、ケーブルモデムから収集された測定値を対象に、所定の時間帯毎の平均値、最大値及び最小値を求めて入力する。また統計処理部は、ケーブルモデムから収集された測定値を対象に、24時間、1週間、1ケ月、1年間といった期間に分けて統計情報を比較表示させる。
【0046】
このように本発明は、CATV伝送路に対し光ノードを起点に下流側に向かってアクティブ機器を通過する度に1つずつ加算されるホップ数という概念を導入し、ケーブルモデムのホップ数が同じということは、伝送路のアクティブ機器を通過数が同じことを意味し、そのためほぼ同じ伝送条件の位置に存在していると判断できる。従ってケーブルモデム測定値の多点比較表示に際しては、ホップ数の同じ測定値を選択することで、同じ伝送条件での測定値としての相関をもち、統計的判断が有意にできる。
【0047】
本発明は、伝送路上及び伝送路末端の測定値の多点統計表示が適切にできるCATV伝送路監視方法を提供する。この方法は、
測定値入力部により、ツリー構造をとるCATV伝送路の加入者宅側の分配線及び幹線上に分散設置された複数のケーブルモデムから収集された測定値を入力する測定値入力ステップと、
ホップ数設定部により、CATV伝送路の光ノードを起点に下流側に向かってアクティブ機器を通過する度にカウントアップされるホップ数を設定するホップ数設定ステップと、
入力された測定値の中からホップ数が同一となる位置に配置されている複数のケーブルモデムの測定値を選択し、選択された複数のケーブルモデムの測定値から統計情報を生成して多点的に比較表示させる統計処理ステップと、
を備えたことを特徴とする。
【0048】
本発明は、伝送路上及び伝送路末端の測定値の多点統計表示するCATV伝送路監視装置として機能するコンピュータにより実行されるプログラムを提供する。
【0049】
このプログラムは、コンピュータに、
ツリー構造をとるCATV伝送路の加入者宅側の分配線及び幹線上に分散設置された複数のケーブルモデムから収集された測定値を入力する測定値入力ステップと、
CATV伝送路の光ノードを起点に下流側に向かってアクティブ機器を通過する度にカウントアップされるホップ数を設定するホップ数設定ステップと、
入力された測定値の中からホップ数が同一となる位置に配置されている複数のケーブルモデムの測定値を選択し、選択された複数のケーブルモデムの測定値から統計情報を生成して多点的に比較表示させる統計処理ステップと、
を実行させることを特徴とする。
【0050】
【発明の実施の形態】
<目次>
1.システム構成
2.ケーブルモデムのポーリングによる障害判定処理
3.伝送路上の障害個所を推定する障害解析
4.多点統計表示
1.システム構成
図1は本発明が適用されたCATVシステムの説明図である。図1において、本発明のCATV伝送路監視装置は、障害検出サーバ10と障害解析サーバ12で構成される。障害検出サーバ10は、CATV伝送路15の末端側加入者宅に設置されているケーブルモデム及び幹線上に設置されているケーブルモデムのポーリングにより収集した伝送状態の測定値について、正常か障害かを判定する。障害解析サーバ12は、障害検出サーバ10で判定されたケーブルモデムの測定値に基づく判定結果を解析してCATV伝送路上の障害発生個所を推定する。
【0051】
CATV伝送路15は、光同軸伝送路(HFC伝送路)であり、ヘッドエンド22に続いて光ノード24が設けられ、光ノード24以降を同軸ケーブル伝送路としている。CATV伝送路15に設けられる伝送機器としては、JCTEA標準を例にとると、幹線分岐増幅器TBA、幹線分配増幅器TDA、分岐増幅器BA、分配増幅器TA、延長増幅器EAがあり、更に幹線及び分配線を分岐するスプリッタがある。
【0052】
図1のCATV伝送路15は伝送路の一部を取り出しており、伝送機器としてはTBA28,36,38、BA30,34及びEA32,40を、図示の系統の伝送路上に備えている。
【0053】
CATV伝送路15の末端側となる分配線上に、加入者宅に設置されるケーブルモデム(CM)11−1〜11−4,11−6,11−8,11−9,11−10,11−13,11−14が設置されている。また、末端の分配線に至る伝送路上の幹線上には、ケーブルモデム11−5,11−7,11−12が設置されている。障害検出サーバ10はCATV伝送路15の末端側及び幹線上のケーブルモデム11−1〜11−14をポーリングして、伝送状態に関する測定値を収集し、正常か障害かを判定している。
【0054】
図2は、本発明のCATV伝送路監視装置として機能する障害検出サーバ10と障害解析サーバ12の機能構成を示したブロック図である。図2において、障害検出サーバ10はサーバ処理部42を備え、サーバ処理部42にはSNMPマネージャ44、ポーリング処理部46、スケジューラ48,障害検出部50を設けている。
【0055】
このサーバ処理部42に対してはマスタテーブル52とシステムマスタテーブル54が設けられている。またサーバ処理部42に対しては、トラップ障害情報テーブル56、メインテーブル58及び統計処理情報テーブル60が設けられている。
【0056】
トラップ障害情報テーブル56は、ケーブルモデムに対するポーリング無応答に対するリンクダウントラップを受信して記録する。メインテーブル58は、障害検出部50でケーブルモデムから収集された測定値についての正常及び異常の判定結果を記録する。統計処理情報テーブル60は、メインテーブル58のポーリングにより得られた測定値を、例えば20分間隔毎の平均値、最大値及び最小値を、統計処理情報として求めて記録する。
【0057】
障害解析サーバ12はサーバ処理部62を備え、サーバ処理部62には障害解析部64と統計処理部66の機能が設けられている。サーバ処理部62に対しては、マスタテーブル68、伝送路障害情報テーブル70、伝送機器状態情報テーブル72、トラップ障害情報テーブル74、判定障害情報テーブル76及び統計処理情報テーブル78が設けられている。
【0058】
障害解析サーバ12は一定の時間サイクル例えば障害検出サーバ10におけるポーリング周期ごとに、障害検出サーバ10に対し障害情報の転送要求を行い、トラップ障害情報テーブル56のポーリング無応答を示すトラップ障害情報をトラップ障害情報テーブル74に格納し、メインテーブル58の中の判定された障害情報を判定障害情報テーブル76に格納する。
【0059】
なお統計処理情報テーブル60については、20分間隔毎の処理データであることから、障害解析サーバ12はポーリングレートではなく20分ごとに転送要求を行い、統計処理情報テーブル78に格納する。
【0060】
障害解析部64は、障害検出サーバ10から転送されたトラップ障害情報テーブル74及び判定障害情報テーブル76の障害情報に基づき、CATV伝送路上の障害個所を推定する。統計処理部66は、統計処理情報テーブル78に転送された20分統計処理データを対象に、ケーブルモデム測定位置における伝送状態を示す測定値の統計処理表示を多点的に行う。
【0061】
再び障害検出サーバ10を参照するに、サーバ処理部42はケーブルルータ14に設けられている4つのラインカード14−1〜14−4を介してCATV伝送路15に接続され、ケーブルモデム11−1,11−2を含むケーブルモデムを対象にポーリングを行って伝送状態の測定値を収集する。
【0062】
サーバ処理部42に設けたポーリング処理部46によるポーリング周期は例えば30秒となる。このポーリング周期は必要に応じて更に短くでき、または更に長くすることもできる。
【0063】
ここで、本発明における伝送状態の測定値をポーリングにより収集するケーブルモデムとしては、DOCSIS1.0及び1.1のものを使用しており、ポーリングプロトコルはSNMPv2Cを使用してケーブルモデムのMIB情報を収集している。
【0064】
具体的には、ケーブルモデムにより収集対象となる主なMIB情報は、RFC2670に定義されるDOCSIS−RFI MIB情報及びRFC1907,RFC2233に定義されるSNMP MIBである。
【0065】
SNMPv2Cによるケーブルモデムに対する1ポーリングセッションは、SNMPゲットリクエストPDU(Protocol Data Unit)が1パケット、ゲットレスポンスPDUが1パケットで完了する。具体的には、ケーブルルータ14において、ポーリングするケーブルモデムのポインタ情報を取得した後、そのケーブルモデムの受信情報を個別にポーリングする。このため、障害検出サーバ10によるケーブルモデム1台のポーリングにはSNMPゲットリクエストPDUとSNMPゲットレスポンスPDUが2セット必要になる。
【0066】
このような障害検出サーバ10によるポーリングでCATV伝送路のケーブルモデムから収集される測定値は、次に列挙するものを含んでいる。
(1)下り受信レベル
(2)上り送信レベル
(3)上り受信レベル
(4)下りS/N
(5)上りS/N
(6)下りコードワードエラー(CWE)
(7)上りコードワードエラー(CWE)
これに加えポーリングによらない障害情報として、障害検出サーバ10からのポーリングが受信されない場合にケーブルモデム自身で障害として応答するトラップ情報がある。このケーブルモデムのポーリング異常については、障害検出サーバ10側でもポーリングに対するタイムオーバーを監視するポーリング無応答として障害が判定される。
【0067】
即ち、ポーリング無応答のみであればケーブルモデムそのものが異常であり、これに対しポーリング無応答であるケーブルモデムからリンクダウントラップが受信された場合にはポーリング下り側の障害であることが分かる。
2.ケーブルモデムのポーリングによる障害判定処理
図3は、図2の障害検出サーバ10に設けた障害検出部50の機能構成のブロック図である。図3において、障害検出サーバ10の障害検出部50にはトラップ監視処理部144と障害判定処理部146が設けられている。トラップ監視処理部144は、ポーリング無応答によるリンクダウントラップを受信してケーブルモデムを表わすアドレスと障害内容をトラップ障害情報テーブル56に記録する。
【0068】
障害判定処理部146は、ポーリングによりケーブルモデムから収集された測定値を対象に、閾値定義テーブル148に基づいて設定される閾値との比較により障害か正常かを判定し、判定結果をメインテーブル58に記録する。またポーリング無応答についても障害と判別してメインテーブル58に記録する。更に、ポーリングにより収集された測定値について、20分間の平均値、最大値、最小値を求めて、統計処理情報テーブル60に格納する。
【0069】
図4は、図3の障害判定処理部146に対して設けられたメインテーブル58の説明図である。メインテーブル58には、ポーリング対象となる全てのケーブルモデムそれぞれにつき1つのレコードが生成されて記録されている。メインテーブル58の1レコードは、下側に取り出して示すように、ケーブルモデムのアドレス150、ポーリングにより収集された測定値152、判定された障害内容154、障害判定に用いた使用閾値156及び採用判定フラグ158を含んでいる。
【0070】
ここで図1に示した本発明が適用されるCATV伝送路15に対しては、障害検出サーバ10から伝送路末端側までの伝送機器に対し固有のアドレスが予め割り付けられている。即ち、障害検出サーバ10のMAC1,MAC2のポート、ケーブルルータ14の本体に固有のアドレスが割り当てられ、光ノード24以降のCATV伝送路15については伝送機器本体、入力ポート及び出力ポートのそれぞれに固有のアドレスが割り当てられ、更にケーブルモデム11−1〜11−14のそれぞれに固有のアドレスが割り付けられている。
【0071】
このためCATV伝送路15上の機器は、そのアドレスによって特定することができる。図4に示したメインテーブル58に格納されている全ケーブルモデムのレコードも、先頭のアドレス150によって、どのケーブルモデムかが特定される。
【0072】
アドレス150に続く測定値152、障害内容154及び使用閾値156については、後の説明で明らかにする。採用判定フラグ158は、障害検出サーバ10で測定値を収集するケーブルモデムの冗長設定に対応したフラグである。
【0073】
本発明の障害検出サーバ10にあっては、CATV伝送路15の末端の分配線上にプライマリ、セカンダリ、サード、フォースと呼ぶ最大4台のケーブルモデムを冗長設定することができる。例えば図1のEA32からの分配線上には4台のケーブルモデム11−1〜11−4がポーリング対象として割り当てられており、基本的にはそのうちの1台の測定値をポーリングにより収集すればよい。
【0074】
そこで障害検出サーバ10にあっては、ケーブルモデム11−1をプライマリ、ケーブルモデム11−2をセカンダリ、ケーブルモデム11−3をサード、ケーブルモデム11−4をフォースとし、全てについてポーリングを行って測定値を収集し、図4のメインテーブル58にそれぞれのアドレス150により測定値152を記録している。
【0075】
このうちディフォルトの障害検出の対象としてはプライマリのケーブルモデム11−1を設定しており、ケーブルモデム11−1のアドレスを持つレコードの採用判定フラグ158が有効状態にセットされ、それ以外のケーブルモデム11−2〜11−4のアドレスのレコードにおける採用判定フラグ158はオフとなっている。
【0076】
このため図3の障害判定処理部146にあっては、メインテーブル58の中の採用判定フラグ158がオンしているレコードの測定値152を対象に障害判定を行うことになる。
【0077】
このようなケーブルモデムの冗長設定を行った場合には、ディフォルトとして設定したプライマリのケーブルモデム11−1が障害を起こしてポーリング無応答となった場合には、その採用判定フラグ158をオフし、セカンダリとなるケーブルモデム11−2の採用判定フラグ158をオンすることになる。また、セカンダリがだめになればサードへ、サードがだめになればフォースに、採用判定フラグを切り替えることになる。
【0078】
このように、1つの分配線上に最大4台のケーブルモデムを割り付けてケーブルモデムの障害に対する冗長性を持たせているが、本発明は必要最小限として2台のモデム、即ちプライマリとセカンダリのモデムを1つの分配線上に配置することが基本となる。
【0079】
図5は、図3の統計処理情報テーブル60の説明図である。この統計処理情報テーブル60はメインテーブル58に記録している全ケーブルモデムのレコードにおける測定値152について、20分間隔毎の統計値として平均値162を算出し、これに加え20分間隔毎の最大値164、最小値166をアドレス160に続いて記録している。更にメインテーブル58のレコードと同様、障害内容168、使用閾値170及び採用判定フラグ172を設けている。
【0080】
図6は、図3の閾値定義テーブル148の説明図である。閾値定義テーブル148には、ケーブルモデムから収集された測定値の種類、即ち測定項目174ごとに、システム定義閾値176、統計差分閾値178及びユーザ定義閾値180が格納されている。これらの閾値は、ポーリングによりケーブルモデムから収集された測定値との比較で、障害か正常かを判定するために使用される。
【0081】
図7は、図3の障害判定処理部146における測定値の判定に使用される閾値の設定状態の説明図である。図7において、システム閾値はシステム下限閾値SLとシステム上限閾値SHが使用される。このシステム閾値は、DOCSISに規定されている規格範囲及びシステム正常動作に最低限必要な環境条件を意味している。
【0082】
例えばケーブルモデムにおける上り送信出力レベルは8〜58dBmV(QPSK)として規定されており、障害検出サーバ10にあっては、この規格範囲をシステム閾値、即ちシステム下限閾値SL=8dBmV、システム上限閾値SH=58dBmVとして、テーブルに記録している。
【0083】
このため、ポーリングによるケーブルモデムからの収集した測定値がシステム下限閾値SLを下回るとシステム警報領域182と判断して、これに対応する障害内容をメインテーブル58に記録し、またシステム上限閾値SHを超えた場合にはシステム警報領域194と判断して、同様にこれに対応する障害内容をメインテーブル58に記録する。
【0084】
次にユーザ定義閾値は、監視対象とするケーブルモデムの規格や形式によらずユーザが任意に設定できる閾値である。この例では下限のシステム警報領域182と上限のシステム警報領域194の間にユーザ定義閾値196の設定領域を定めている。なお、ユーザ定義閾値による判定の結果はユーザに対する表示のみに使用され、障害解析サーバ12による伝送路上の故障個所を推定するための障害情報としては使用されない。
【0085】
次に統計差分閾値を説明する。統計差分閾値とは、20分間隔毎の統計処理で得られた測定値の平均値AVを基準に加減算して障害判定閾値を求めるための値である。図7において、平均値AVは前回の20分間の測定値から算出された平均値であり、この平均値AVを基準値として次の20分間における障害判定のための相対的な閾値が設定される。即ち、平均値AVを基準値として、メジャー変動判定の差分閾値−VL,+VH及びマイナー変動を判定する差分閾値−L,+Hを加えることで、障害判定閾値TH1,TH2,TH3,TH4を設定する。そして、平均値AVを含む正常領域188を中心に、上限側にH異常領域190,VH異常領域192が設定され、また下限側にL異常領域186,VL異常領域184が設定される。
【0086】
図8は、図6の閾値定義テーブル148の記録内容を表構造で具体例として示している。図8において測定項目として、下り送信レベル、上り送信レベル、下りS/N及び上りS/Nが設けられ、それぞれについてシステム定義閾値、統計差分閾値及びユーザ定義閾値の記録領域が設けられている。
【0087】
システム定義閾値は下限閾値SLと上限閾値SHがあり、それぞれにケーブルモデムの規格などに従った絶対値としての閾値が格納されている。なお、下りS/N及び上りS/Nは下限閾値SLのみである。
【0088】
統計差分閾値としては、メジャー変動を判定する統計差分閾値VL,VHと、マイナー変動を判定する統計差分閾値L,Hに分けて、それぞれ具体的な値が格納されている。なおユーザ定義閾値は記録欄のみを示し、具体的な数値は省略している。
【0089】
このような本発明の障害判定処理における統計差分閾値は、前回20分間の統計処理で得られた平均値を基準として、予め定めた統計差分閾値VL,L,H,VHを加算することで、相対的に閾値を設定している。即ちCATV伝送路は、日照や季節変動などによる温度変化による影響を強く受けており、この温度変化により、ポーリングにより収集された伝送状態の測定値が大きく変動する。
【0090】
このため、ケーブルモデムから収集した測定値の障害判定に絶対値による閾値を使用することは、温度変化による誤判定が起きることから必ずしも適切ということはできない。そこで本発明にあっては、前回20分間の統計処理で得られた測定値の平均値を次の20分間の閾値を決めるための基準値として、この基準値に予め定めた統計差分閾値を加えることで、測定値を判定する閾値を設定しており、そのときの温度変化に追従した変動をすることから、このような20分間測定値の平均値に基づいた相対的な閾値の設定により、温度変化による測定値の変動を相殺した障害判定が実現され、障害の判定精度を大幅に向上することができる。
【0091】
また、20分間の平均値で次の20分間の閾値設定の基準値を求めているため、システム起動時の最初の20分だけがディフォルトとしての固定値が必要となるが、それ以降は実際にケーブルモデムから収集された測定値の平均値に対応した統計差分閾値に基づく閾値設定が行われ、システム起動時のタイムラグはほとんどない。
【0092】
図9は、本発明の障害検出サーバ10における障害検出サーバ処理のフローチャートである。図9において、ステップS1で例えば30秒のポーリング開始タイミングに達するごとに、最初のアドレスを指定したケーブルモデムのポーリングを行い、ステップS2で応答の有無をチェックする。もし応答がなければ、ステップS3でタイムアウトをチェックしており、タイムアウトとなれば、ステップS4でメインテーブル58にポーリング無応答を障害情報として記録する。
【0093】
ステップS2でポーリング応答があれば、ステップS5に進み、収集された測定値に基づく障害判定処理を実行する。この障害判定処理の結果、ステップS6で障害ありが判定されると、ステップS7に進み、メインテーブル58に障害内容を記録する。一方、障害がなかった場合には、ステップS8に進み、メインテーブルに正常を記録する。
【0094】
続いてステップ9で障害解析サーバ12からの転送要求の有無をチェックし、転送要求があれば、ステップS10で障害解析サーバに障害情報を転送する。続いてステップS11で最終アドレスか否かチェックし、以下、最終アドレスに達するまで、ステップS1からの処理を繰り返す。
【0095】
図10は、図9のステップS5における障害判定処理の詳細を示したフローチャートである。図10において、この障害判定処理は、ステップS1でメインテーブル58からポーリングにより収集された測定値を読み込み、ステップS2でシステム定義閾値による障害判定を行う。
【0096】
続いてステップS3で、しユーザ定義閾値により判定し、異常があれば表示色のみを変化させ、障害判定には使わない。更にステップS4で、統計差分閾値による障害判定を行う。そしてステップS5で全測定データの判定が済むまで、ステップS1からの処理を繰り返す。
【0097】
図11は、図10のステップS4における統計差分閾値による判定処理の詳細を示したフローチャートである。図11において、統計差分閾値障害判定処理は、まずステップS1で統計処理情報テーブル60から前回20分間の測定値から算出された平均値を読み込み、ステップS2で閾値定義テーブル148から統計差分閾値−VL,−L,H,VHを読み込み、ステップS3で平均値に対する統計差分値の加算により閾値を設定する。
【0098】
続いてステップS4で測定データと閾値を比較し、ステップS5で障害ありが判定されると、障害内容をステップS6でメインテーブル58に記録する。ステップS5で障害がなければ、ステップS7で正常をメインテーブル58に記録する。
【0099】
続いてステップS8で、ステップS4で設定した全ての閾値との比較が済むまで、ステップS4〜S8の処理を繰り返し、終了後に、図10の処理にリターンする。
3.伝送路上の障害個所を推定する障害解析
図12は、図2の障害解析サーバ12に設けた障害解析部64の機能構成のブロック図である。図12において、障害解析部64には、障害情報入力部200、スクリーニング処理部202、障害情報抽出部204及び障害個所推定部206が設けられる。
【0100】
障害情報入力部200に対しては障害検出サーバ10側から転送した障害情報を格納したトラップ障害情報テーブル74と判定障害情報テーブル76が設けられている。また障害個所推定部206には伝送路定義部208、障害インセグメント特定部210及び機器障害推定部212が設けられている。
【0101】
障害解析部64は、障害検出サーバ10のポーリングレートとなる30秒毎に起動し、障害検出サーバ10より転送された障害情報を対象に、CATV伝送路の障害個所を推定する障害解析処理を実行する。
【0102】
まず障害情報入力部200は、判定障害情報テーブル76に障害検出サーバ10から検出されたケーブルモデムの収集測定値について判定された障害情報及びポーリング無応答を入力する。同時に障害情報入力部200はトラップ障害情報テーブル74からポーリング無応答時のリンクダウントラップを入力する。
【0103】
スクリーニング処理部202は、障害情報入力部200で入力されたケーブルモデム測定値から判定した障害情報の中から、論理的に矛盾する障害情報を除去する。障害情報抽出部204は、スクリーニングの済んだ今回の障害情報と前回の障害情報との差分をとることにより、変化のあった障害情報及び新規に発生した障害情報を抽出する。このうち変化のあった障害情報とは障害の種別が変更した場合と、障害が復旧した場合を含んでいる。
【0104】
障害個所推定部206は、伝送路定義部208により構築された論理抽象的なCATV伝送路のデータ構造を対象に、障害情報が判定されたケーブルモデムが配置された伝送路末端位置を起点に上流側の結合点での状態判定を繰り返すことにより、障害個所を推定する。
【0105】
この障害個所推定部206による処理は、伝送路定義部208、障害インセグメント特定部210及び機器障害推定部212の機能として実現される。
【0106】
まず伝送路定義部208はインセグメントと呼ぶ障害探索単位を定義し、CATV伝送路をインセグメントの連続集合体として論理抽象化して表現する。障害インセグメント特定部210は、障害情報に対応するケーブルモデムが位置する終端のインセグメントを障害終端インセグメントに設定した後に、上流側にインセグメント単位に状態判定を繰り返して障害インセグメントを特定する。このようにインセグメント集合体としてCATV伝送路を表現して、障害個所を探索する処理は後の説明で詳細に説明する。
【0107】
図13は、図12の障害解析部64における処理動作のフローチャートである。図13において、障害解析処理は障害検出サーバ10におけるポーリングレートである30秒に1回づつ実行される。この障害解析処理は、まずステップS1で障害検出サーバ10から転送された新規障害情報の読込みと前回差分情報の初期化を行う。
【0108】
続いてステップS2に進み、新規障害情報を対象にケーブルモデムの測定値から判定された障害情報がその前後の伝送状態、即ち前後のケーブルモデム測定値から判定された正常または異常に対し論理的に矛盾しているか否かチェックし、矛盾している場合には異常情報を除去し、正常情報に変更するスクリーニング処理を行う。
【0109】
続いてステップS3で前回と今回の差分情報を生成する。即ち前回使用した障害情報と今回読み込んだ障害情報との差分をとることにより、残った情報を障害解析に使用する障害情報とする。この差分処理により生成される差分情報は、前回と同じ今回の情報が除かれ、今回新たに生じた障害情報と前回に対して変化した差分情報が残る。このうち変化した差分情報とは、前述したように障害内容が変化した差分情報と、障害が復旧した正常情報を含んでいる。
【0110】
ステップS4で差分情報について障害情報に変化があるか否かチェックし、変化がなかった場合には処理を終了する。障害情報に変化があった場合にはステップS5に進み、障害情報を障害事象ごとに仕分けした後、新たに発生した障害事象について新規ハンドルを生成する。ここで新規ハンドルの生成とはハンドルインスタンスとスレッドを生成することである。
【0111】
続いてステップS6でステップS5で新規に生成されたハンドルインスタンス及び継続する障害について既に作成されているハンドルインスタンスのそれぞれにより、CATV伝送路を論理抽象的なデータ構造として表現するインセグメント集合体を対象に、障害インセグメント特定処理を実行する。
【0112】
この障害インセグメント特定処理は、インセグメント集合体でなるCATV伝送路の終端の障害情報を持つケーブルモデムが属する障害終端インセグメントを起点に、スレッドを配置して上流側に進行させることで、障害インセグメントを特定する。このハンドルによる障害インセグメントの特定処理は後の説明で更に詳細に説明する。
【0113】
ステップS6で障害インセグメントが特定されると、ステップS7で障害インセグメントに属する伝送機器を対象に伝送機器固有の障害内容解析プログラムを起動して、障害分析を行う。そしてステップS8で伝送機器における障害内容が推定される。さらにステップS9で前回の障害情報が正常となった障害復旧については継続して生成したハンドルインスタンスを消滅させる。
【0114】
ここで本発明の障害解析処理におけるCATV伝送路の論理抽象的な表現法、即ち障害解析対象とするCATV伝送路のデータ構造を説明する。図1に示したようにCATV伝送路15の伝送機器は物理層機能のみで構成されており、伝送機器の物理層仕様が規格化及び標準化されているため、機能単位で論理抽象化を行うことができる。
【0115】
そこで本発明にあっては、故障個所の解析対象とするCATV伝送路15の解析対象を、図1におけるヘッドエンド22の光変復調部後段から加入者宅の分配線までとする。
【0116】
またCATV伝送路15は上流から下流に向かって分岐するツリー状構成をもっており、基本的に測定値の収集対象とする分配線に接続された加入者宅のケーブルモデムが監視対象となることから、分配線単位の監視を行うことになる。
【0117】
障害解析サーバ12においてソフトウェアによるアルゴリズムにより障害個所を判定するためには、CATV伝送路において末端の分配線が合流する合流点(上流側から見ると分岐点)にユニークな固有のアドレスを付与する必要がある。
【0118】
そこで本発明にあっては既に説明したように、光ノード24から分配線までの伝送機器を対象に、伝送機器本体、入力ポート及び出力ポートのそれぞれにユニークなコードを用いた固有のアドレスを割当てている。
【0119】
従って、CATV伝送路15上の伝送機器は予め割当てられたアドレスにより特定することができる。この伝送機器毎に割当てられたアドレスに対しては、図14に示す機器管理主テーブル80、機器ポート管理サブテーブル82、機器テンプレートテーブル84による機器情報が図2の障害解析サーバ12のマスタテーブル68の中のテーブル情報として予め準備されている。
【0120】
更に、マスタテーブル68にはCATV伝送路15を論理抽象化して表現するインセグメント集合体を定義する図19に示すインセグメント管理テーブル85が設けられている。
【0121】
図14は、図1の光ノード24の出力ポート側にスプリッタ26を介して接続しているTBA28を例にとって機器管理主テーブル80、機器ポート管理サブテーブル82及び機器テンプレートテーブル84を示している。
【0122】
まず機器管理主テーブル80には、CATV伝送路上の伝送機器毎にレコードが格納されており、この例ではTBA28のレコード80−1を示している。機器管理主テーブル80におけるレコード内容は図15にレコード80−iとして同時に示している。
【0123】
レコード80−1にはテーブルID86、機器本体アドレス88、親アドレス90、テンプレート参照ID92、ホップ数94、ステップ数96が格納されている。
【0124】
テーブルID86はレコード80−1のユニークコードである。機器本体アドレス88はTBA28の本体アドレスが格納される。テンプレート参照ID92は機器テンプレートテーブル84の対応するテンプレートのレコードIDである。
【0125】
親アドレス90はTBA28の本体アドレスの上流側の伝送機器、この例ではスプリッタ26の出力ポートのアドレスである。ホップ数94とは、光ノード24を1として増幅回路をもつ伝送機器、即ちTBA,BA,DA,EAなどの増幅回路をもつ伝送機器を通過するごとにひとつカウントアップする値である。
【0126】
図14にあっては光ノード24のホップ数が1であり、次のスプリッタはパッシブ機器であることからホップ数は変化しない。更にTBA28でホップ数が2となり、更にBA34でホップ数が3となる。このホップ数は後の説明で明らかにする統計情報の多点表示の際の測定値の選択に利用される。
【0127】
ステップ数96は、図1の障害検出サーバ10を1として、増幅回路の有無にかかわらず、伝送路が分岐するごとにひとつカウントアップする値である。このステップ数は例えば図20に示されており、障害検出サーバ10がステップ1、ケーブルルータ14を構成するラインカードがステップ2、光ノード24がステップ3、それ以降は伝送路が分岐するごとにステップ4、ステップ5、ステップ6と増加している。
【0128】
このステップ数96はCATV伝送路をインセグメント集合体として論理抽象化した際の障害インセグメントのスレッドによる上流側への障害探索処理に使用される。
【0129】
機器ポート管理サブテーブル82は、機器管理主テーブル80のTBA28についてのレコード80−1に対応して、出力ポートに対応したレコード82−1,82−2が格納されている。
【0130】
この機器ポート管理サブテーブル82は同時に図16にレコード82−iとして示されており、テーブルID96、ポートアドレス98、機器本体アドレス100及びポート状態102を格納しており、ポート状態102は使用中または未使用を表す。尚、図14のレコード82−1,82−2にあってはテーブルIDは省略している。
【0131】
更に機器テンプレートテーブル84には、伝送機器の内部構成を特定したテンプレート84−1,84−2,84−3が格納されている。
【0132】
図17は機器テンプレートテーブル84の説明図であり、テンプレート84−iのレコードを取り出して説明している。この図17のテンプレート84−iのレコードは、図18のテンプレートデータ構造に対応している。
【0133】
図18は、CATV伝送路15上に配置される全ての伝送機器に適応可能なテンプレート84−0のデータ構造である。この共通テンプレート84−0には下り共通増幅器112、下り共通利得制御部(共通GC部)114、上り共通増幅器116、上り共通利得制御部118、個別増幅器124−1〜124−5、RF下り出力120−1〜120−5、RF下り入力125、給電専用入力128−1,128−2、二次側給電出力130、一次側商用給電入力131、下り光受信部134−1〜134−5、上り光送信部140−1〜140−3、更に現用系/予備系構成及びバンドスプリット構成設定部135が設けられている。
【0134】
このような図18の共通テンプレート84−0に対応して、図17の機器テンプレートテーブル84には、伝送機器毎にレコード84−iが準備されており、テンプレート84−0の機能部に対応したフィールドをレコードID104、分類コード106、製造元108、製造型式110以降に設けている。
【0135】
そこで本発明にあっては、例えば図14のTBA28のテンプレート84−1を設定する際には、TBA28が2分岐の出力ポートを持つことから、図18のテンプレート84−0におけるRF下り入力125、RF下り出力120−1,120−2を有効状態にセットすることで、これに対応した下り共通増幅部112、下り共通GC部114更に個別増幅部124−1,124−2が自動的に有効に設定される。
【0136】
即ち、図17の機器テンプレートテーブル84におけるレコード84−1の対応する機能を示すフィールドに機能が有効になったことを示すフラグをたて、それ以外のフィールドを無効することになる。このようにして本発明にあっては伝送機器の内部回路を共通テンプレートに対する入出力の指定により簡単に定義することができる。
【0137】
図19は、障害解析サーバ12のマスタテーブル68に設けられるインセグメント管理テーブル85の説明図である。このインセグメント管理テーブル85には、図20に示すような障害検出サーバ10を1として伝送路が分岐するごとに1つずつカウントアップするステップ数に対応して、各ステップ数に属するインセグメントのアドレス、即ちインセグメントが属する出力ポートアドレスが格納されている。
【0138】
このインセグメント管理テーブル85によって、CATV伝送路を論理抽象化したインセグメント集合体の伝送路上の位置が特定される。
【0139】
次に本発明の障害解析の処理単位となるインセグメントについて説明する。本発明が監視対象としているCATV伝送路15は光ノード24を起点に下流側に分岐するツリー状のネットワークとして定義することができる。
【0140】
そこで障害解析サーバ12にあっては末端に配置したケーブルモデムの測定値から判定された障害情報を起点に上流側に向かいツリー状ネットワークの各結合点で繰り返し状態を判定することにより、障害個所の推定を行う。
【0141】
このCATV伝送路を構築するツリー状ネットワークについて本発明にあっては、伝送機器につき本体及び入出力ポートに固有のアドレスを割当て、アドレスとその上流の親アドレスとの組によるアドレス−親アドレス連続集合体としてCATV伝送路15を論理抽象化して表現している。
【0142】
このようなアドレス−親アドレスの連続集合体として論理抽象化されたCATV伝送路15に対し、伝送路の障害個所を切り分けるためには、単なる結合点ではなく、結合点における伝送機器の内部回路を表現する概念の導入が必要である。そこで本発明にあっては図21に示すようなインセグメントという概念を導入している。
【0143】
図21は、CATV伝送路におけるBAによる分岐接続を取り出している。即ち、アンプ214の下側出力ポートにアンプ215を接続して、更に2分岐としている。ここでアンプ214,215に着目すると、それぞれ共通回路216,224と個別回路220−1,220−2及び225−1,225−2に分けて内部を考えることができる。
【0144】
このようなアンプ214,215の伝送路につき、本発明にあってはアンプ215の共通回路224から上流側のアンプ214の個別回路220−2までを1つのインセグメント218と定義する。そしてインセグメント218のアドレスとしては、アンプ215から見た親アドレス、即ち上流側のアンプ214の下側出力ポートのアドレス250を割当てる。
【0145】
図21にあっては、アンプ215の親側出力ポート、下側出力ポートの各分配線にケーブルモデム11−1、11−2が設けられ、またアンプ214の上側分岐出力の分配線にケーブルモデム11−3が設けられ、障害検出サーバ10による測定値の収集により障害判定が行われていたとする。
【0146】
ここで、ケーブルモデム11−1,11−2,11−3のいずれかで障害を検出した場合の障害状態は次の3パターンが考えられる。
【0147】
(パターン1)
パターン1は、ケーブルモデム11−1,11−2が正常で、ケーブルモデム11−3が異常の場合である。この場合にはアンプ214における個別回路220−1の障害、ケーブルモデム11−3の障害、またはアンプ214とケーブルモデム11−3を接続するケーブルまたはコネクタの障害のいずれかが推定される。
【0148】
(パターン2)
パターン2は、ケーブルモデム11−1,11−2が障害で、ケーブルモデム11−3が正常の場合である。この場合にはアンプ215における共通回路224、アンプ214における個別回路220−2もしくはアンプ214,215を接続するケーブルまたはコネクタの障害のいずれかが推定できる。
【0149】
(パターン3)
パターン3はケーブルモデム11−1、11−3が正常で、ケーブルモデム11−2が異常の場合である。この場合にはアンプ215の個別回路225−2の障害、ケーブルモデム11−2の障害、もしくはアンプ215とケーブルモデム11−2を接続するケーブルまたはコネクタの障害のいずれかが推定できる。
【0150】
このようにパターン1〜3から明らかなように、障害個所の判定は伝送機器のみならず、2つの伝送機器本体の結合間についての推定も必要であり、原理的には推定故障範囲が伝送路の両端に位置する伝送機器の内部回路まで延びる形となる。
【0151】
このような理由から本発明にあっては例えば図21のようにアンプ215を例にとると、上流側アンプ214の出力ポート全般の個別回路220−2から下流側伝送機器であるアンプ215の入力ポート後段の共通回路224までを、アンプ215から見たインセグメントと定義し、上流側のアンプ214の出力ポートのアドレス250、即ちアンプ215から見た親アドレスから表現する。
【0152】
このようなインセグメントという概念を導入することにより、本発明の故障個所の特定処理は、CATV伝送路を論理抽象化したインセグメント集合体の末端に同種の障害情報を配置した後に、この障害点から上流側への伝送状態の繰り返し判定により障害インセグメントを特定し、更に障害インセグメントに属する伝送機器の内部構成と照合して障害原因を推定する。
【0153】
ここでCATV伝送路を論理抽象化したインセグメント集合体で表現した場合のインセグメントは、図20(B)に示すような次の4種類のインセグメントに分けて考えることができる。
(1)インセグメント
(2)直接監視インセグメント
(3)終端インセグメント
(4)障害インセグメント
図20(A)は、図20(B)の正常ケーブルモデム、障害ケーブルモデム及び4種類のインセグメントの定義に従って論理抽象化されたCATV伝送路を表している。尚、正常ケーブルモデムとは測定値が正常と判定されたケーブルモデムのことであり、障害ケーブルモデムとは測定値が障害と判定されたケーブルモデムのことであり、ポーリング無応答の場合を除きケーブルモデムそのものが正常とか障害とかということではない。
【0154】
図20(A)において、伝送路の末端に配置されたケーブルモデム11−1,11−4〜11−6,11−7は、直接監視インセグメントで且つ終端インセグメントとなる。またケーブルモデム11−1が属する終端インセグメントは、障害解析より障害と判定された障害インセグメントとなっている。
【0155】
同様にケーブルモデム11−10を間に接続したアンプ238の個別回路からアンプ242の共通回路までのインセグメントの障害インセグメントである。更に伝送路の途中のケーブルモデム11−2,11−3,11−8,11−10を接続しているインセグメントも直接インセグメントとなる。そしてケーブルモデムが接続されていない部分が単なるインセグメントを表すことになる。
【0156】
図22は、伝送路上の2つの伝送機器を結ぶ伝送路上にケーブルモデムを配置した場合のインセグメントの説明図である。図22にあっては,アンプ214の下側分岐出力に接続したアンプ215との間の伝送路にケーブルモデム11−4を接続しており、アンプ214とアンプ215の間の伝送状態をケーブルモデム11−4の測定値から収集して障害か正常か判定している。
【0157】
ここで、アンプ215のインセグメント218は、上流側アンプ214の個別回路220−2からアンプ215の共通回路224までとなるが、インセグメント218の途中にケーブルモデム11−4を設けたことによって、ケーブルモデム11−4が正常か異常かによってインセグメント218の中の、障害個所の絞込みが可能となる。
【0158】
インセグメント218の中にケーブルモデム11−4が設けられることで、ケーブルモデム11−4の位置を境にインセグメント218は上流側のバックヤードインセグメント246と下流側のフォワードインセグメント248に分割される。
【0159】
これによってケーブルモデム11−4が無い場合には、インセグメント218によってアンプ214の個別回路220−2からアンプ215の共通回路224までを障害個所の推定範囲とするが、ケーブルモデム11−4が障害と判定されたインセグメント218上に存在する場合には、バックヤードインセグメント246とフォワードインセグメント248に分けて障害個所が絞り込める。
【0160】
即ち、ケーブルモデム11−4の測定情報が障害の場合、障害個所は上流側のバックヤードインセグメント246に絞り込まれる。アンプ214の個別回路の判定処理にのみにより故障原因の推定ができる。またケーブルモデム11−4の測定値が正常であった場合には障害個所は下流側のフォワードインセグメント248に絞り込まれ、アンプ215の共通回路の判定処理にのみにより障害原因の推定ができる。
【0161】
図23は、図22のケーブルモデム11−4の下流側を取り除いたインセグメントの説明図である。このようにケーブルモデム11−4の下流側、即ちフォワードインセグメント248を取り除くと上流側のバックヤードインセグメント246のみが残る。このバックヤードインセグメント246は、図20(A)のインセグメント集合体における終端インセグメント、例えばアンプ230の出力ポートの分配線に接続したケーブルモデム11−1による終端インセグメントと同化である。
【0162】
即ち、本発明のインセグメントの集合体における分配線の終端インセグメントは、図20のインセグメント218上にケーブルモデムを設けた場合のバックヤードインセグメント246と同等に取り扱うことができる。
【0163】
図24は、CATV伝送路を論理抽象化して表現したインセグメント集合体を対象に障害解析サーバ12で行う障害インセグメント特定処理のフローチャートであり、図13のフローチャートにおけるステップS6の障害インセグメント特定処理の内容を表している。
【0164】
図24において、障害インセグメント特定処理は、ステップS1で障害インセグメントのアドレスを親アドレスとするケーブルモデムが存在するか否かチェックする。
【0165】
これは図22のようにインセグメント218が障害インセグメントと判定された場合、そのアドレスはアンプ214の個別回路220−2の出力ポートのアドレス250であり、このアドレス250がインセグメント218上に接続しているケーブルモデム11−4の親アドレスとなる。
【0166】
このように障害インセグメントのアドレスを親アドレスとするケーブルモデムが存在しなければ、これは単なる障害インセグメントであることからステップS2に進み、障害インセグメント全体を診断対象とする。
【0167】
一方、障害インセグメントのアドレスを親アドレスとするケーブルモデムが存在する場合には、ステップS3で障害インセグメントは図23のような終端インセグメントか否かチェックする。終端インセグメントであればステップS4に進み、障害インセグメントのバックヤードを診断対象とする。即ち、図23にあってはケーブルモデム11−14から見たバックヤードインセグメント246側、即ち終端インセグメントを診断対象とする。
【0168】
ステップS3で障害インセグメントが終端インセグメントでなかった場合には、図22のようなインセグメント218であることから障害インセグメントに属するケーブルモデムの測定値が正常か否かチェックする。ケーブルモデムの測定値が異常であればステップS4に進み、障害インセグメントのバックヤードを診断対象とする。
【0169】
例えば、図22にあってはケーブルモデム11−4の測定値が異常であればバックヤードインセグメント246を診断対象とする。ステップS5でケーブルモデムの測定値が異常であった場合にはステップS6に進み、障害インセグメントのフォワードを診断対象とする。即ち、図22のインセグメント218においてフォワードインセグメント248を診断対象とする。
【0170】
次に図12の障害解析部64に設けたスクリーニング処理部202の処理を説明する。図25は、障害解析サーバ12におけるスクリーニング処理の処理前データ254と処理済データ256を抽象的に表している。
【0171】
処理前データ254には、全出力ポートのアドレスで決まるインセグメント258、ケーブルモデムを備えた直接監視インセグメント260、論理矛盾障害部分262更に障害部分264を含んでいる。このような処理前データ254における論理矛盾障害部分262は、ケーブルモデムを接続したタップオフ障害、引込み線障害、保安器障害、冗長ケーブルモデムグループの一斉障害、SNMPポーリング障害などの原因により論理的に矛盾する障害情報が発生する。
【0172】
そこで本発明にあっては障害個所の解析に先立ち、論理矛盾障害部分262を除去するスクリーニングを実行する。この論理矛盾障害部分262を除去するスクリーニングは、障害情報を正常に変更する処理となり、従って処理済データ256のように処理前データ254における直接監視インセグメント260に論理矛盾障害部分262を加えた領域が処理済データ256における直接監視インセグメント260となっている。
【0173】
図26は、スクリーニング対象となる障害インセグメントの具体例である。図26において、ケーブルモデム11−5の測定値が異常であった場合、その下流側のケーブルモデム11−1〜11−4の測定値は全て異常のはずである。
【0174】
しかしながら、この場合に下流側のケーブルモデム11−1〜11−4の測定値は全て正常であり、ケーブルモデム11−5の測定値が異常であることの間に論理的な矛盾を生じている。本発明のスクリーニング処理にあっては、このような論理的に矛盾している障害情報を持っている直接監視インセグメントを除去し、そのインセグメントの状態を正常に強制的に変更する。
【0175】
図27は、本発明におけるスクリーニング処理のフローチャートであり、図13のフローチャートのステップS2に示したスクリーニング処理の詳細となる。
【0176】
図27のスクリーニング処理にあっては、まずステップS1で障害検出サーバ10から転送された障害情報を取得して、論理抽象化された伝送路トポロジ上の測定値から障害を判定したケーブルモデムが属する直接監視インセグメント上にマッピングする。
【0177】
続いてステップS2でスクリーニング処理のポイントを伝送路トポロジの末端にセットし、ステップS3でスクリーニングポイントにケーブルモデムが接続しているか否かチェックする。ケーブルモデムの接続がなければステップ4で下流に正常ステータスと判定されたポイントが1つ以上あるか否かチェックする。
【0178】
最初のスクリーニングポイントは終端インセグメントであることから、下流側の正常ステータスと判定されるポイントは存在せず、ステップS5に進み障害ステータスを付与する。そしてステップS12で次のスクリーニングポイントがあることからステップS13で次のスクリーニングポイントに移動し、再びステップS3の処理に戻りスクリーニングポイントにケーブルモデムが接続しているか否かチェックする。
【0179】
次のスクリーニングポイントに進んでもケーブルモデムの接続がなかった場合にはステップS4で下流側に正常ステータスと判定されたポイントが1つ以上あるか否かチェックする。もしあれば、ステップS11に進み正常ステータスを付与し、障害情報をクリアするスクリーニングが行われる。
【0180】
ステップS3でスクリーニングポイントにケーブルモデムが接続していた場合にはステップS6でそのケーブルモデムの測定値が正常か否か判定する。正常であればステップS11に進み、論理的に矛盾していることから正常ステータスを付与し障害情報をクリアする。
【0181】
ステップS6で正常でなければステップS7で下流で正常ステータスと判定されたポイントが1つ以上あるか否かチェックし、あればステップS11で論理的に矛盾することから正常ステータスを付与して障害情報をクリアする。
【0182】
ステップS7で下流側に正常ステータスと判定されたポイントが1つ以上なかった場合にはステップS8で下流に伝送レベル変動障害のポイントが1つ以上あるか否かチェックする。なければステップS5で障害ステータスを付与して次のスクリーニングポイントに進む。
【0183】
ステップS8で伝送レベル変動障害のポイントが1つ以上ある場合にはステップS9で下流の伝送レベル変動障害に矛盾する障害要素の消し込みを行う。この障害要素の消し込みによりステップS10で障害情報が全てなくなった場合にはステップS11に進み、正常ステータスを付与し障害情報はクリアする。
【0184】
障害要素の消し込みによっても障害情報がなくならなかった場合にはステップS10からステップS5に進み、障害ステータスを付与して次のスクリーニングポイントに進む。このような伝送トポロジの末端の障害データをマッピングした障害終端インセグメントから上流側のヘッドエンド22の出力ポートまでのスクリーニングを繰り返すことで、論理的に矛盾する障害インセグメントを除去することができる。
【0185】
次に図28のCATV伝送路15の部分を例にとって本発明の障害解析サーバ12による障害個所推定処理を具体的に説明する。
【0186】
図28にあっては、ステップ数4からステップ数7の位置となるCATV伝送路部分を取り出しており、末端に設けられたケーブルモデム11−1,11−2が下りS/N障害286−1,286−2を測定値から判定おり、その上流側のケーブルモデム11−3にあっても同じく下りS/N障害286−3が測定値から判定されている。
【0187】
またケーブルモデム11−4はポーリング無応答288の障害を起こしている。更にケーブルモデム11−6は下り伝送レベル変動障害290を生じている。それ以外のケーブルモデムの測定値は全て正常である。このようなCATV伝送路における障害情報に基づく処理は次のようになる。
【0188】
図29は、ケーブルモデム11−1,11−2の下りS/N障害286−1,286−2に基づく障害個所推定処理であり、処理開始前の障害情報のマッピング状態を表している。即ち、図29(A)はアンプ284の入出力側を取り出しており、アンプ284の本体アドレスを7−Z、出力ポートアドレスを7−0,7−1,7−2、入力ポートアドレスは上流側のアンプ270の出力ポートアドレス1−2となっている。尚、これらのアドレスは説明を簡単にするために簡易的に表現したアドレスである。
【0189】
このような図29(A)の伝送路部分に対し、図29(B)のようなワークテーブルが準備される。このワークテーブルはアドレスステータス、障害内容及び状態情報を備え、アンプ284の本体及び各ポートのアドレスについてステータスを設定している。
【0190】
ここでアンプ284のアドレス7−2の出力ポートは未使用であり、それ以外の使用しているポートについては障害探索が行われていないことから未判定となっている。またアドレス7−0,7−1の出力ポートについてはケーブルモデム11−1,11−2の測定値による障害情報として下りS/N障害が格納される。
【0191】
続いて図30のように下りS/N障害について新規作成されたハンドルインスタンスにより障害点となる例えばケーブルモデム11−2の属するインセグメントにスレッド290をセットし、上流方向に進行させてアドレス7−1の出力ポートの伝送状態を判定させる。
【0192】
この判定により図30(B)のワークテーブルにおけるアドレス7−1の出力ポートのステータスはそれまでの「未判定」から「障害」に変更される。ここでスレッド290はアドレス7−1の出力ポートを判定した後、アドレス7−0と使用状態にある他の出力ポートの状態を判定し、アドレス7−0のポートは別のスレッドによる判定が行われていないことから、ここでスレッド290は消滅する。
【0193】
次に図31(A)のように障害点としてのケーブルモデム11−1を含むインセグメントに、別のスレッド292をセットし、上流側に進行させてアドレス7−1の出力ポートの伝送状態を判定する。このため図31(B)のワークテーブルにおけるアドレス7−0の出力ポートのステータスはそれまでの「未判定」から「障害」となる。
【0194】
アドレス7−0の出力ポートを判定したスレッド292は他のアドレス7−1の出力ポートの状態を判定し、このとき先に到着して消滅したスレッド290による判定で「障害」となっていることから、スレッド292は生き残ってアンプ284の本体の状態を調べる。
【0195】
この時、アンプ284に対するアドレス7−0,7−1の出力ポートは共に「障害」となっていることから、スレッド292はワークテーブルのアドレス7−Zの本体のステータスを「全障害」に変更し、更に上流側に進行する。
【0196】
図32は、スレッド292がアンプ284の入力側に進行した状態であり、このとき図32(B)のようなワークテーブルの内容に変わっている。
【0197】
図33は、スレッド292が上流側アンプ270のアドレス1−1の出力ポートに進行して判定した状態である。このときスレッド292はアンプ284のインセグメント上にケーブルモデム11−3が存在しており、ケーブルモデム11−3の測定値による障害内容も下りS/N障害であることから、アドレス1−2の出力ポートについてステータスを「未判定」から「障害」とし、障害内容を「下りS/N障害」とする。
【0198】
そしてスレッド292はアンプ270のアドレス1−0,1−1を持つ他の出力ポートを判定した後、このポートについてはすでに別のスレッドが到達してステータスを全て正常としていることから、アンプ270のアドレス1−Zの本体のアドレスに進む。
【0199】
この本体の判定にあってはアドレス1−0,1−1のステータスが「正常」で、アドレス1−2の出力ポートの状態が「障害」であることから、本体のステータスを「混在障害」に設定する。
【0200】
このようにアンプ270が混在障害を持つ場合には、アンプ270の個別回路からアンプ284の共通回路までのインセグメントが障害個所と特定されるが、この障害インセグメント上にはケーブルモデム11−3が存在し、障害を測定値から判定していることから、この場合には上流アンプ270側のバックヤードインセグメントを障害インセグメントと判定し、状態情報に「バックヤード障害インセグメント」を記録する。
【0201】
図34は、図28のスプリッタ272からアンプ274の系統を取り出している。この伝送路部分にあっては終端インセグメントに属するケーブルモデム11−4はポーリング無無応答288となっており、ここからスレッド294を上流側に進めることで障害個所を探索する。
【0202】
このとき図34(B)のワークテーブルはアンプ274のアドレス2−0の出力ポートについて「未判定」から「障害」を判定し、障害内容を「無応答」とし、更にアンプ274のアドレス2−Zの本体に進行してステータスを「全障害」とする。
【0203】
続いて図35(A)のようにスレッド294はアンプ274の上流側に進行し、スプリッタ272のアドレス8−0のポートを判定し、ステータスを「正常」から「障害」に変更し、障害内容を「無応答」とする。
【0204】
ここでスプリッタ272とアンプ274の間のインセグメントを障害インセグメントと判定するが、この障害インセグメント上にはケーブルモデム11−5が存在し、その測定値は正常であるため、下流側のフォワードインセグメントが障害インセグメント302と判定され、アンプ274の本体アドレス2−Zの状態情報に「フォワード障害インセグメント」が記録される。
【0205】
図36は、図28におけるアンプ270,288の部分についての故障個所の探索である。図36(A)はケーブルモデム11−6によって下り伝送レベル変動障害が測定値から判定されて、障害点としてマッピングを受け、この障害点からスレッド296を上流側に進行させ、アンプ278のアドレス4−0の出力ポートを判定し、続いてアンプ278のアドレス4−Zを持つ本体を判定している。
【0206】
これによって図36(B)のようにアドレス4−0の出力ポートのステータスは「未判定」から「障害」となり、障害内容は「下り伝送レベル変動障害」である。続いてアドレス4−Zの本体についてステータスが「未判定」から「全障害」に変更される。
【0207】
続いて図37(A)のようにスレッド296はアンプ278の上流側に進行し、アンプ270のアドレス1−0の出力ポートを判定した後、アドレス1−1,1−2を持つ他のポートを判定し、更にアドレス1−Zを持つ本体を判定する。
【0208】
これによって図37(B)のワークテーブルにおいて、アドレス1−Zの出力ポートの状態を「未判定」から「障害」とし、続いてアドレス1−0の本体については「未判定」を「混在障害」とする。このときアンプ270のアドレス1−1,1−2の他のポートは「正常」であることからアドレス1−Zの本体のステータスを「混在障害」とする。
【0209】
その結果、アドレス1−0の出力ポートの属するインセグメントが障害インセグメントと判定され、状態情報に「障害インセグメント」の判定結果が書き込まれる。
【0210】
図38は、図29〜図37のようなCATV伝送路の末端のケーブルモデムの障害インセグメントに障害内容をマッピングして、上流側に進行させるスレッドによる故障特定処理のフローチャートである。
【0211】
図38のスレッド処理にあっては、ステップS1で障害インセグメントに障害内容をマッピングした後、ステップS2でスレッドを終端障害インセグメントに配置し、そのインセグメントの持つステップ数Pをセットする。
【0212】
次にステップS3で上流側に向けてスレッドを進行させ、ステップS4で出力ポートの有無をチェックする。出力ポートがあればステップS5で出力ポートの状態を判定し、ステップS6で障害か否か判定し、障害がなければステップS7で出力ポートのステータスを正常とし、障害があればステップS8で出力ポートのステータスを障害とし、障害内容を書き込む。
【0213】
続いてステップ9で他に出力ポートがあるか否かチェックし、他に出力ポートがあればステップS10で自分が最後に到達したか否かチェックする。もし最後に到達していた場合にはスレッドはそのまま生き残り、ステップS11で機器本体に進行して障害インセグメントの有無を判定し判定結果を記録する。
【0214】
そしてステップS12でステップ数Pをひとつダウンカウントした後、ステップS13で最終ステップ数となるステップ数P=1か否かチェックし、1に戻っていなければ再びステップ3に進み、上流側に向けてスレッドを進行させる。
【0215】
これに対しステップS10で自分が出力ポートに到達した際に、他の出力ポートに未到着のスレッドがあった場合には処理を終了して消滅する。
【0216】
このように本発明の障害情報に基づくCATV伝送路上の障害個所の特定処理にあっては、障害種別毎にハンドルインスタンスが生成されて、伝送路末端の障害インセグメントに障害内容のマッピングが行われ、各障害点にスレッドを配置して上流側に進行させることで各スレッドが並列的にステップ数を段階的に戻りながら、結合点毎に判定処理を繰り返して障害個所を特定することができる。
【0217】
このためヘッドエンドからの終端のケーブルモデム数が例えば数百点を超えるような場合に、同時に多数のケーブルモデムで障害が起きたとしても、効率的に末端障害点からのスレッドの進行により自動的に伝送路上の障害個所を障害インセグメントという単位で特定し、更にインセグメントに属する伝送機器の構成内容について解析処理を行うことで障害内容を適切に推定することができる。
4.多点統計表示
図39は、図2の障害解析サーバ12のサーバ処理部62に設けている統計処理部66の機能構成のブロック図である。この統計処理部66は、測定値入力部310、ホップ数設定部312、多点統計処理部314を備え、障害検出サーバ10から転送された統計処理情報テーブルの統計測定値を入力して、複数点の統計値を時間軸上にタイム表示する統計表示処理を行う。
【0218】
即ち、測定値入力部310は障害検出サーバ10の20分統計値として求められた平均値、最大値および最小値からなるケーブルモデム毎の統計測定値を入力する。ホップ数設定部312は、図1に示すCATV伝送路15における光ノード24を1として下流に向かって増幅回路を含むアクティブ機器を通過する毎に1つずつ加算されるホップ数を設定する。
【0219】
多点統計処理部314は、測定値入力部310より入力された統計測定値の中から、ホップ数が同一となる位置に配置されている複数のケーブルモデムの測定値を選択し、選択した測定値から統計情報を生成して統計情報テーブル316に格納した後、ディスプレイ上に時間軸を横軸、縦軸を測定値とした多点統計値のグラム表示を行わせる。
【0220】
図40は、図1のCATV伝送路15の光ノード24の下流側を取り出しており、この伝送路に対するホップ数の設定を示している。即ち、ホップ数は光ノード24の中に示すように、ここがホップ数=1であり、次のアクティブ機器となるTBA28,38がホップ数=2となる。続いてBA30,34及びEA40のホップ数=3となる。更に、EA32のホップ数=4となる。
【0221】
このようなCATV伝送路15において、ケーブルモデム11−1〜11−14についてポーリング流測定結果が得られた20分統計測定値について、多点表示して伝送路状態の比較表示を行わせる場合には、適当な位置のケーブルモデムを選択して、多点表示したとしても、伝送路上の条件が異なっているため比較表示自体に意味が無いことになる。
【0222】
そこで本発明にあっては、ケーブルモデム測定値の多点表示については同じホップ数を持つケーブルモデムの測定値について多点表示を行う。例えば、ホップ数=2に該当するケーブルモデムは、ケーブルモデム11−7,11−12〜11−14の4台であることから、これらのケーブルモデムの測定値を多点表示することで、ほぼ同等な伝送路条件における測定値の統計表示が可能となる。
【0223】
同様に、ホップ数=3となるケーブルモデムは、ケーブルモデム11−5、11−6,11−8〜11−10であり、これらについて測定値の多点表示は同一伝送路条件であることから比較表示に意味を持つことになる。
【0224】
更にホップ数=4のケーブルモデムは、ケーブルモデム11−1〜11−4であり、これについても多点表示することで、同一伝送路条件での比較表示が可能となる。
【0225】
このような本発明において、多点統計表示の対象となる統計データは、伝送路状態については図41に示す統計データである。また障害頻度については図42に示すデータである。このような統計データについて同じホップ数のケーブルモデムから収集された測定値による統計値について同一グラフ上に多点比較表示することで、同一伝送路条件毎に統計測定値を比較判断することが適切にできる。
【0226】
ここで図2に示した障害検出サーバ10及び障害解析サーバ12はコンピュータのハードウェア資源により実現される。コンピュータにあっては、CPUのバスに対し、RAM、ハードディスクコントローラ、フロッピーディスクドライバ、CD−ROMドライバ、マウスコントローラ、キーボード、ディスプレイコントローラ、通信用ポートなどが接続され、ハードディスクコントローラはハードディスクドライバを接続し、本発明の障害検出処理及び障害解析処理を実行するアプリケーションプログラムをローディングし、コンピュータ起動時にハードディスクから必要なプログラムを呼び出して、RAM上に展開し、CPUにより実行することになる。
【0227】
また本発明のCATV伝送路監視装置にあっては、図2のように障害検出サーバ10と障害解析サーバ12に分けて装置構成を行っており、これは障害検出サーバ10がCATV伝送路15のポーリング対象となるケーブルモデムの台数に依存して、必要に応じて複数台設置する必要から両者を分けている。
【0228】
例えば、1台の障害検出サーバ10でポーリング可能なケーブルモデムの台数は、例えば600台であり、通常のCATVシステムにおけるケーブルモデムの台数は2000台から1万5000台程度が一般的であることから、最小規模であっても障害解析サーバ12に対し、障害検出サーバ10が4台設置されるような構成をとることになる。
【0229】
これに対し、障害解析サーバ12側にあっては、CATV伝送路のケーブルモデム台数による制約は受けないことから、複数の障害検出サーバ10に対し共通装置として設けることができる。もちろん別の実施形態として障害検出サーバ10と障害解析サーバ12をひとつのサーバとして構成するようにしても良い。
【0230】
尚、本発明は上記の実施形態に限定されずその目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含む。更に本発明の上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。
【0231】
【発明の効果】
以上説明してきたように本発明によれば、ケーブルモデムから収集した、例えば20分間の測定値から平均値を求め、この平均値を次の20分間の閾値を相対的に決めるための基準値とし、基準値に予め定めた統計差分閾値を加減算することで、閾値を設定しており、これによって日照や季節変動による実際の温度変化に追従した相対的な閾値設定が実現でき、温度変化の影響を大きく受けて測定値が変動しても、この温度変化による変動を相殺した正確な閾値による障害判定を行うことができる。
【0232】
また本発明にあっては、ポーリングにより収集した測定値から障害情報を判定し、この障害情報から伝送路上の障害個所を解析して推定する際に、判定した障害情報の中から論理的に矛盾する障害情報を除去するスクリーニング処理を予め行うことで、その後に行う障害個所の推定処理の精度を大幅に向上することができる。
【0233】
また本発明にあっては、CATV伝送路における故障個所の解析単位として上流側伝送機器の個別回路から下流側伝送機器の共通回路までを単位とするインセグメントという新しい概念を導入し、CATV伝送路をインセグメント集合体として論理抽象化し、このインセグメント集合体に対し障害情報を終端側にマッチングした後に、上流側の結合点での伝送状態の判定処理を繰り返しながら、障害個所探索処理を行うことで、規模の大きなCATV伝送路であっても終端の障害点の障害内容を特定することで効率よく簡単に伝送路上の障害個所を推定でき、しかも障害個所は伝送機器の内部まで判定することができ、障害個所の特定精度が向上し、障害発生時の修理、交換などの対応がより適切にできる。
【0234】
更に本発明にあっては、CATV伝送路に光ノードを起点に下流側に向かって増幅回路を持つアクティブ機器を通過するごとに、1つずつ加算されるホップ数という概念を導入し、ケーブルモデムの測定値について同一ホップ数を持つ測定値について、統計データを求めて多点表示することで、ホップ数がほぼ同じ伝送条件の位置での測定情報の多点比較表示を可能とし、ケーブルモデム測定値から求めた統計値を利用した多点統計値の比較表示をより適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用されたCATVシステムの説明図
【図2】本発明のCATV伝送路監視装置の機能構成のブロック図
【図3】図2の障害検出サーバに設けた障害検出部の機能構成のブロック図
【図4】図3のメインテーブルの説明図
【図5】図3の統計処理情報テーブルの説明図
【図6】図3の閾値定義テーブルの説明図
【図7】本発明で使用するシステム定義閾値、統計差分閾値及びユーザ定義閾値の設定状態の説明図
【図8】本発明で使用する測定項目に対するシステム定義閾値、統計差分閾値及びユーザ定義閾値の具体例の説明図
【図9】本発明による障害検出サーバ処理のフローチャート
【図10】図9における障害判定処理のフローチャート
【図11】図9における統計差分閾値を用いた障害判定処理のフローチャート
【図12】図2の障害解析サーバに設けた障害解析処理部の機能ブロック図
【図13】本発明による障害解析処理のフローチャート
【図14】本発明で使用する伝送機器情報の説明図
【図15】図14の機器管理主テーブルの説明図
【図16】図14の機器ポート管理テーブルの説明図
【図17】図14の機器テンプレートテーブルの説明図
【図18】本発明の障害解析で使用するテンプレートの説明図
【図19】本発明の障害解析で使用するインセグメント管理テーブルの説明図
【図20】本発明の障害解析の基礎となるインセグメントとステップ数の説明図
【図21】本発明におけるインセグメント説明図
【図22】本発明におけるインセグメント分割の説明図
【図23】本発明における終端インセグメントの説明図
【図24】本発明による障害インセグメント特定処理のフローチャート
【図25】本発明によるスクリーニング処理の説明図
【図26】スクリーニング対象となる論理的に矛盾する障害情報の説明図
【図27】本発明によるスクリーニング処理のフローチャート
【図28】本発明の障害インセグメント特定処理の対象となるCATV伝送路の障害情報の説明図
【図29】図28の下りS/N障害をもつケーブルモデムを起点とした障害解析開始時の説明図
【図30】図28に続いて最初のスレッドを進行させた状態の説明図
【図31】図30に続いて最初のスレッドを進行させた状態の説明図
【図32】図31に続いて2番目のスレッドを入力側へ進行させた状態の説明図
【図33】スレッドが上流側伝送機器の出力ポートに到達して障害セグメントを判定した状態の説明図
【図34】図28の下り無応答障害をもつケーブルモデムを起点としてスレッドを進行させた障害解析開始時の説明図
【図35】スレッドが上流側伝送機器の出力ポートに到達して障害セグメントを判定した状態の説明図
【図36】図28の下り伝送レベル変動障害をもつケーブルモデムを起点としてスレッドを進行させた障害解析開始時の説明図
【図37】スレッドが上流側伝送機器の出力ポートに到達して障害セグメントを判定した状態の説明図
【図38】本発明におけるスレッド処理のフローチャート
【図39】図2の障害解析サーバに設けた統計処理部の機能ブロック図
【図40】図39の統計処理で多点統計表示の基準となるホップ数を示したCATV伝送路の説明図
【図41】多点統計表示の対象となる伝送路状態の統計データの説明図
【図42】多点統計表示の対象となる障害頻度の統計データの説明図
【符号の説明】
10:障害検出サーバ
11,11−1〜11−18:ケーブルモデム
12:障害解析サーバ
14:ケーブルルータ
14−1〜14−4:ラインカード
15:CATV伝送路
16:SNMPカード
18:CNR
20:LAN
22:ヘッドエンド
24:光ノード
26:スプリッタ
28,36,38:幹線分岐増幅器(TBA)
30,34:分岐増幅器(BA)
32,40:延長増幅器(EA)
42:サーバ処理部
44:SNMPマネージャ
46:ポーリング処理部
48:スケジューラ
50:障害検出部
52:マスタテーブル
54:システムマスタテーブル
56,74:トラップ障害情報テーブル
58:メインテーブル
60:統計処理情報テーブル
62:サーバ処理部
64:障害解析部
66:統計処理部
68:マスタテーブル
70:伝送路障害情報テーブル
72:伝送機器状態情報テーブル
76:判定障害情報テーブル
78:統計処理情報テーブル
80:機器管理主テーブル
82:機器ポート管理サブテーブル
84:機器テンプレートテーブル
84−1〜84−3,84−i:機器テンプレート
85:インセグメント管理テーブル
144:トラップ障害監視部
146:障害判定処理部
148:閾値定義テーブル
200:障害情報入力部
202:スクリーニング処理部
204:障害情報抽出部
206:障害個所推定部
208:伝送路定義部
210:障害インセグメント特定部
212:機器障害推定部
218,219:インセグメント
246:バックヤードインセグメント
248:フォワードインセグメント
310:測定値入力部
312:ホップ数設定部
314:多点統計処理部
316:統計情報テーブル
Claims (21)
- ツリー構造をとるCATV伝送路の加入者宅側の分配線及び幹線に分散設置された複数のケーブルモデムで検出された測定値を収集する情報収集部と、
所定の時間間隔毎にその間に収集された測定値の平均値を算出して統計処理情報として保存する統計処理部と、
前記ケーブルモデムから測定値を収集した際に、前回の平均値を基準に予め定めた統計差分閾値を加算又は減算して障害判定閾値を設定する閾値設定部と、
前記設定された障害判定閾値と現時点で収集された閾値を比較して障害の有無を判定し、判定結果を障害情報に保存する障害判定部と、
を備えたことを特徴とするCATV伝送路監視装置。 - 請求項1記載のCATV伝送路監視装置に於いて、前記統計処理部は、20分間隔毎にその間に収集した測定値の平均値を算出することを特徴とするCATV伝送路監視装置。
- 請求項1記載のCATV伝送路監視装置に於いて、前記閾値設定部は、前回の平均値に複数の統計差分閾値を加減算して多段階に障害判定閾値を設定することを特徴とするCATV伝送路監視装置。
- 情報収集部により、ツリー構造をとるCATV伝送路の加入者宅側の分配線及び幹線に分散設置された複数のケーブルモデムで検出された測定値をヘッドエンド側で収集して情報収集ステップと、
統計処理部により、所定の時間間隔毎にその間に収集された測定値の平均値を算出して統計処理情報として保存する統計処理ステップと、
閾値設定部により、前記ケーブルモデムから測定値を収集した際に、前回の平均値に予め定めた差分閾値を加算又は減算して障害判定閾値を設定する閾値設定ステップと、
障害判定部により、前記設定された障害判定閾値と現時点で収集された閾値を比較して障害の有無を判定し、判定結果を障害情報に保存する障害判定ステップと、
を備えたことを特徴とするCATV伝送路監視方法。 - ヘッドエンド側に設置されたCATV伝送路監視装置を構成するコンピュータに、
ツリー構造をとるCATV伝送路の加入者宅側の分配線及び幹線に分散設置された複数のケーブルモデムで検出された測定値をヘッドエンド側で収集する情報収集ステップと、
所定の時間間隔毎にその間に収集された測定値の平均値を算出して統計処理情報として保存する統計処理ステップと、
前記ケーブルモデムから測定値を収集した際に、前回の平均値に予め定めた差分閾値を加算又は減算して障害判定閾値を設定する閾値設定ステップと、
前記設定された障害判定閾値と現時点で収集された閾値を比較して障害の有無を判定し、判定結果を障害情報に保存する障害判定ステップと、
を実行させることを特徴とするプログラム。 - ツリー構造をとるCATV伝送路の分配線及び幹線上に分散設置された複数のケーブルモデムの測定値から判定された障害情報及び前記ケーブルモデムから収集された障害情報を定期的に入力する障害情報入力部と、
前記ケーブルモデムの障害情報の中から論理的に矛盾する障害情報を除去するスクリーニング処理部と、
前記スクリーニングの済んだ前回と今回の障害情報の差分をとることにより変化のあった障害情報及び新規に発生した障害情報を抽出する障害情報抽出部と、前記障害情報をもつケーブルモデムが配置された前記CATV伝送路の末端位置を起点に上流の結合点で状態判定を繰り返すことにより障害の発生個所を推定する障害個所推定部と、
を備えたことを特徴とするCATV伝送路監視装置。 - 請求項6記載のCATV伝送路監視装置に於いて、前記障害個所推定部は、
2つの結合点に位置する伝送機器を対象に、下流側伝送機器の共通回路から上流側伝送機器の個別回路までを下流側機器のインセグメントと定義し、前記CATV伝送路を前記インセグメントの連続集合体として表現する伝送路定義部と、前記障害情報に対応するケーブルモデムが位置する終端のインセグメントに設定した後に、上流側にインセグメント単位に状態判定を繰り返して障害インセグメントを特定する障害特定処理部と、
特定された障害インセグメントの伝送機器の障害内容を解析して障害原因を推定する障害内容推定部と、
を備えたことを特徴とするCATV伝送路監視装置。 - 請求項7記載のCATV伝送路監視装置に於いて、
前記伝送路定義部は、前記CATV伝送路上の伝送機器における機器本体、入力ポート及び出力ポートの各々に固有のアドレスを割付け、前記インセグメントのアドレスはインセグメントに属する上流側伝送機器の出力ポートアドレスを割付け、
前記伝送路定義部は、インセグメントの割当アドレスとその上流側インセグメントの割当アドレスを親アドレスとしたアドレス−親アドレスの連続集合体として前記インセグメント連続集合体を表現することを特徴とするCATV伝送路監視装置。 - 請求項7記載のCATV伝送路監視装置に於いて、
前記伝送路定義部は、インセグメントに属する下流側伝送機器の共通回路と上流側伝送機器の個別回路までの間にケーブルモデムが配置されていた場合、前記インセグメントを前記ケーブルモデムの位置を境に上流側と下流側のインセグメントに分割し、
前記障害特定処理部は、前記ケーブルモデムが正常情報の場合は下流側の分割インセグメントを障害個所と特定し、前記ケーブルモデムが障害情報の場合は上流側の分割インセグメントを障害個所と特定することを特徴とするCATV伝送路監視装置。 - 請求項7記載のCATV伝送路監視装置に於いて、
前記伝送路定義部は、前記CATV伝送路の分岐点となる伝送機器を下流に向かって通過する毎にカウントアップされるステップ数を定義し、
前記障害特定部は、前記インセグメント集合体の前記障害情報により障害終端インセグメントを特定し、各障害終端インセグメントを起点に障害探索用のスレッドを前記ステップ数単位に上流側に順次進行させて状態を判定することにより障害インセグメントを特定することを特徴とするCATV伝送路監視装置。 - 請求項10記載のCATV伝送路監視装置に於いて、前記スレッドは、上流インセグメントに進行する毎に、インセグメントに属する伝送機器の出力ポートの状態を判定した後に結合点か否か判定し、結合点を判定した際には自分が最後に到達していれば次のインセグメントに進行し、未到着のスレッドがある場合は消滅することを特徴とするCATV伝送路監視装置。
- 請求項7記載のCATV伝送路監視装置に於いて、
前記伝送路定義部は、前記CATV伝送路上の各伝送機器を共通テンプレートにおける構成要素の有効と無効の選択設定により定義し、
前記障害推定部は、特定された障害インセグメントの伝送機器のテンプレートを解析して障害内容を推定することを特徴とするCATV伝送路監視装置。 - 請求項7記載のCATV伝送路監視装置に於いて、有効と無効の選択設定する構成要素として、下り共通増幅部、下り共通利得制御部、上り共通増幅部、上り共通利得制御部、下り出力、個別下り増幅部、下り入力、給電入力、給電出力、光受信部及び光送信部を含むことを特徴とするCATV伝送路監視装置。
- 請求項6記載のCATV伝送路監視装置に於いて、前記障害情報入力部は、前記ケーブルモデムのポーリングにより収集された測定値から判定された障害情報及び前記ケーブルモデムからの障害情報を転送を、障害検出専用のCATV伝送路監視装置に要求して入力することを特徴とするCATV伝送路監視装置。
- 障害情報入力部により、障害情報入力部ツリー構造をとるCATV伝送路の分配線及び幹線上に分散設置された複数のケーブルモデムの測定値から判定された障害情報及び前記ケーブルモデムから収集された障害情報を定期的に入力する障害情報入力ステップと、
スクリーニング処理部により、前記ケーブルモデムの障害情報の中から論理的に矛盾する障害情報を除去するスクリーニングステップと、
障害情報抽出部により、前記スクリーニングの済んだ前回と今回の障害情報の差分をとることにより変化のあった障害情報及び新規に発生した障害情報を抽出する障害情報抽出ステップと、
障害個所推定部により、前記障害情報をもつケーブルモデムが配置された前記CATV伝送路の末端位置を起点に上流の結合点で状態判定を繰り返すことにより障害の発生個所を推定する障害個所推定ステップと、
を備えたことを特徴とするCATV伝送路監視方法。 - CATV伝送路監視装置として機能するコンピュータに、
ツリー構造をとるCATV伝送路の分配線及び幹線上に分散設置された複数のケーブルモデムの測定値から判定された障害情報及び前記ケーブルモデムから収集された障害情報を入力する障害情報入力ステップと、
前記ケーブルモデムの障害情報の中から論理的に矛盾する障害情報を除去するスクリーニングステップと、
前記スクリーニングの済んだ前回と今回の障害情報の差分をとることにより変化のあった障害情報及び新規に発生した障害情報を抽出する障害情報抽出ステップと、
前記障害情報をもつケーブルモデムが配置された前記CATV伝送路の末端位置を起点に上流の結合点で状態判定を繰り返すことにより障害の発生個所を推定する障害個所推定ステップと、
を実行させることを特徴とするプログラム。 - ツリー構造をとるCATV伝送路の加入者宅側の分配線及び幹線に分散設置された複数のケーブルモデムから収集された測定値を入力する測定値入力部と、
前記CATV伝送路の光ノードを起点に下流側に向かってアクティブ機器を通過する度にカウントアップされるホップ数を設定するホップ数設定部と、
前記入力された測定値の中からホップ数が同一となる位置に配置されている複数のケーブルモデムの測定値を選択し、選択された複数のケーブルモデムの測定値から統計情報を生成して多点的に比較表示させる統計処理部と、
を備えたことを特徴とするCATV伝送路監視装置。 - 請求項17記載のCATV伝送路監視装置に於いて、前記測定値入力部は、前記ケーブルモデムから収集された測定値から求められた所定時間毎の平均値、最大値及び最小値を入力することを特徴とするCATV伝送路監視装置。
- 請求項17記載のCATV伝送路監視装置に於いて、前記統計処理部は、ケーブルモデムから収集された測定値を対象に、24時間、1週間、1ケ月、1年間に分けて統計情報を比較表示させることを特徴とするCATV伝送路監視装置。
- 測定値入力部により、ツリー構造をとるCATV伝送路の加入者宅側の分配線及び幹線上に分散設置された複数のケーブルモデムから収集された測定値を入力する測定値入力ステップと、
ホップ数設定部により、前記CATV伝送路の光ノードを起点に下流側に向かかってアクティブ機器を通過する度にカウントアップされるホップ数を設定するホップ数設定ステップと、
統計処理部により、前記入力された測定値の中からホップ数が同一となる位置に配置されている複数のケーブルモデムの測定値を選択し、選択された複数のケーブルモデムの測定値から統計情報を生成して多点的に比較表示させる統計処理ステップと、
を備えたことを特徴とする障害解析方法。 - CATV伝送路監視装置として機能するコンピュータに、
ツリー構造をとるCATV伝送路の加入者宅側の分配線及び幹線上に分散設置された複数のケーブルモデムから収集された測定値を入力する測定値入力ステップと、
前記CATV伝送路の光ノードを起点に下流側に向かってアクティブ機器を通過する度に1つずつ加算されるホップ数を設定するホップ数設定ステップと、
前記入力された測定値の中からホップ数が同一となる位置に配置されている複数のケーブルモデムの測定値を選択し、選択された複数のケーブルモデムの測定値から統計情報を生成して多点的に比較表示させる統計処理ステップと、
を実行させることを特徴とするプログラム。
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