JP4509346B2 - 無線通信ネットワークにおけるダイナミック負荷バランスの実行方法及び実行システム並びに無線通信ネットワークにおけるメッセージ処理システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線通信ネットワークにに関し、そのネットワークは携帯電話やパーソナル通信システム等に対応する。より詳細には、本発明は、複数の無線機器と通信するネットワーク構成要素の範囲を決定するために設計された信号リンクをもつ無線通信ネットワークの無線制御処理装置において、信号トラフィックの仕事量の負荷バランスによって呼容量を増加するための装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の無線通信ネットワーク、例えば、携帯電話、パーソナル通信装置は、移動（又は、固定）ネットワークの無線機器と通信するセル基地局を支援する操作上、管理上、及び保守上の機能性を実現するためにメッセージ信号方式を利用している。セル基地局によって管理されているセルに属している無線機器から呼が発生されたとき、又はその無線機器に呼が着信されたときは、その基地局に対応している信号方式は、その基地局が無線セルに基づく通信に要求される必要な呼設定、ノックダウン、ハンドオフ、及びページングの機能を実行できる信号メッセージの経路を定める。信号方式の支援は、加入者のための特別な情報ネットワークサービス、例えば、通話転送、通話中着信、３者通話、発信番号識別を実行する。
【０００３】
現行の無線ネットワークの信号方式はプログラムされたコンピュータを利用して実行される。これらの処理構成要素はアプリケーションプロセッサを備えており、様々な名前で呼ばれている。それらは通常、移動交換局（ＭＳＣ）内に置かれるか、又は移動通信ネットワークにおいて基地局制御装置（ＢＳＣ）を使用する場合には、その装置内に置かれる。説明の簡便のために、アプリケーションプロセッサ及び「ＡＰ」の用語は、以下、信号処理要素（これについては後で詳述する）を示すものとして用いられ、その信号処理要素はセル基地局の代わりに信号メッセージを処理する。これらの用語の使用は、いかなる固有の構造又はいかなる市販製品を意味するものではない。
【０００４】
ある種の無線通信ネットワーク、例えば、ルーセント・テクノロジーズ・インコーポレーテッドのＦＬＥＸＥＮＴシステムにおいて、信号機能は、ネットワーク環境に配置されたクラスタによるセル基地局の代わりに実行される。そのアプリケーションプロセッサは、そのセル基地局への信号リンクを維持するネットワークサーバとして動作し、ネットワーククライアント構成要素の範囲を決定する役目を果たす。各アプリケーションプロセッサは、固定されている信号リンクの数がいろいろな（異なるタイプ及びサイズの）指定範囲のセルに達するのを支援する。
【０００５】
アプリケーションプロセッサクラスタは一群のアプリケーションプロセッサであり、それらは複数の電力供給を受ける単一のフレーム又はシャーシに装着されている。１個のフレームには２つのシェルフラックがあることが多く、その各々は分離した電力供給を受け、２個から４個のアプリケーションプロセッサを備えている。アプリケーションクラスタごとに全部で４個から８個のアプリケーションプロセッサを備えている。
【０００６】
各アプリケーションプロセッサは、同じ無線制御ソフトウェア（ＲＣＳ）の多重インスタンスを実行する１個のＣＰＵを備え、各無線制御ソフトウェアで複数のセル基地局に対応する。例えば、単一のアプリケーションプロセッサはどこででも、セルのサイズ及び生成する信号の作業負荷に応じて、１６個から４８個の同時に実行する無線制御ソフトウェアを持つことができる。
【０００７】
管理及び保守の操作が簡単にされたのと同様に、プロセッサの有効性のレベルを高めるために、従来技術の無線通信ネットワークは一般的に、ともに同じアプリケーションプロセッサクラスタに所属する一対のアプリケーションプロセッサに各セルを割り当てるが、その一対のアプリケーションプロセッサは異なる電力供給源を浪費する。与えられたどのセルに関しても、そのセルにアプリケーションプロセッサペアが接続される。
【０００８】
一方のアプリケーションプロセッサが一次プロセッサの役割を果たし、その無線制御ソフトウェアインスタンスの一方が、指定範囲のセルのすべての処理を取り扱うためにアクティブ（運用）モードで動作する。他方のアプリケーションプロセッサは二次プロセッサとしての役割を果たし、その無線制御ソフトウェアインスタンスの一方がスタンバイ（待機）モードになる。
【０００９】
この配置はある程度フェールセーフを実現する。一次アプリケーションプロセッサが故障するか又は保守のためにオフラインになるイベントが発生すると、二次アプリケーションプロセッサがその負荷を引き受ける。すなわち、その無線制御ソフトウェアインスタンスがアクティブになる。一次アプリケーションプロセッサと二次アプリケーションプロセッサとの間の迅速な遷移を容易にするために、そのセルとサービスを提供している一対のアプリケーションプロセッサとの間に２つの信号リンクがスイッチング組織を介して永久に結合される。各信号リンクは一般にマルチチャネル（例えば、ＴＩ又はＥＩ）の中の１個のＤＳ０チャネルからなる。
【００１０】
上記した冗長性は有効であるが、アプリケーションプロセッサの分配及びそこで動作中の無線制御ソフトウェアの能力に制限を加える。第１に、アプリケーションプロセッサはペアであるので、単一のプロセッサに（ハードウェア、ソフトウェア、又は手順上の）故障が発生し、その間に保守動作を予定されていても、ペアとなっている他方のプロセッサは指定範囲のすべてのセルに対して割り込みサービスをすることになる。第２に、ペアを構成するプロセッサが近接すると、ＣＰＵ処理能力の４０乃至５０％が通常の動作の際にアイドル状態を余儀なくされる。
【００１１】
すなわち、各プロセッサは通常、一群のセル対しては一次プロセッサとして動作するように割り当てられ、他の一群のセルに対しては二次プロセッサとして動作するように割り当てられているからである。各プロセッサはこのように、複数（例えば８個）の一次／アクティブの無線制御ソフトウェアインスタンスを実行し、かつ、複数（例えば８個）の二次／スタンバイの無線制御ソフトウェアインスタンスを実行する。二次／スタンバイの無線制御ソフトウェアインスタンスは、基準以上の４０乃至５０％のアイドル状態のＣＰＵ能力に相当する。この使用されないＣＰＵ能力は、プロセッサのペアを構成している相手方のプロセッサが故障したとき又は保守を実行するイベントの際に、その相手方の作業負荷を実行するように予約されている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術のＣＰＵ分配及び回復の達成が、プロセッサ構成要素の定格能力及びネットワークに対するシステムの総合能力を大きく制限していることが分かる。ＣＰＵ容量の制限が４０乃至５０％までである場合には、メッセージトラフィックの超過及び信号方式の機能に対する要求超過の結果として、アプリケーションプロセッサの過剰負荷が発生し得ることになる。このことはメッセージの遅れ及び無線加入者に対するサービスの質の低下の原因となる。
【００１３】
さらに無線通信ネットワークが次第に発展すること及びエンドユーザのイベントが地理的に移動することを考慮すると、容量の要求及び作業負荷は変化する。例えば、無線通信ネットワーク装置のプロバイダの中には、消費者がエアーインタフェース技術を変えることが可能なモジュラ基地局を導入することを計画し、及びセルサイズ及びオーバータイム能力を増加させるものがいる。このような移動性の高いネットワークにおいては、従来技術の静的にペアを組んだアプリケーションプロセッサでは、１個の呼の有効期間にさらに多くのメッセージが生成された場合には、プロセッサの定格能力を維持していくことはできない。
【００１４】
複数のセルにおいてセルが多きくなり容量が増大するにつてれて、ペアのプロセッサにかかる作業負荷はもはや等分に分配されなくなり、着信プロセッサでの呼能力を維持するために必要な指定された通常動作のしきい値（ＣＰＵ利用のしきい値）が高くなる。呼負荷（時刻、場所、又は着信イベントに対する一時的なローカルエンドユーザ）の変化は、一方のプロセッサを利用過剰にし、他方のプロセッサを利用不足にする。
【００１５】
従来のペアのアプリケーションプロセッサ構造におけるこのような作業負荷の不均衡は最良の実用にはならない。作業負荷を等分に再分配するためには、セルがオフラインになって、指定範囲のセルにアプリケーションプロセッサを交換接続する設備割り当てができるように構造変更することが現在のシステムに必要となる。もちろん、どんな構造変更であっても、無線通信ネットワークに対する割込サービス及び保守手順の増加は避けるべきである。
【００１６】
このように、無線通信ネットワークにおいて要望されている課題があり、特に、指定範囲のセルにおけるメッセージトラフィック状況に応じたメッセージ処理資源の改良された制御のために、メッセージ信号支援を提供するアプリケーションプロセッサを集めた無線ネットワークに要望されている課題がある。要望されている課題はメッセージ制御システムであり、そのシステムは、動作する複数のアプリケーションプロセッサの中で改良された負荷の共有を進めるために、メッセージトラフィック状況の変化に応じて、ダイナミックに構造を変える。
【００１７】
さらにある面において、アプリケーションプロセッサ過剰負荷及や、故障、保守操作、又はその他の結果としてアプリケーションプロセッサ機能における割込の影響からくるサービス障害の発生を最小にするために、アプリケーションプロセッサの負荷共通配置が必要である。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記した問題を解決するために、複数の無線機器に対応しているネットワーク内の複数のセル基地局に対する操作上、管理上、及び保守上の支援を用意する少なくとも２つのプログラマブルアプリケーションプロセッサを持つメッセージサブシステムを備えた無線通信ネットワークが提供される。アプリケーションプロセッサの遮断条件と同様、メッセージ処理の作業負荷の不均衡に応じて、アプリケーションプロセッサのメッセージ処理資源の改良された制御が提供される。
【００１９】
本発明による方法及び装置は、指定範囲のセルからのトラフィックパターンの変化に対して、アプリケーションプロセッサの性能及びネットワークの信頼性を最適化するために、無線制御ソフトウェアのダイナミック負荷バランスの実行を可能にする。セルは一般的には固定された能力であるか又はメッセージ処理の負荷が時間に応じてかなり変化するような「モジュール」である。
【００２０】
一群のセル（セル群）に対応する多重無線制御ソフトウェアインスタンスは、アプリケーションプロセッサクラスタ内の２つ（又はそれ以上）のアプリケーションプロセッサ（アプリケーションプロセッサ群）上で動作する。各無線制御ソフトウェアインスタンスは、２つの指定、すなわち「アクティブ又はスタンバイ」及び「一次又は二次」の指定を持っている。
【００２１】
アクティブ指定及びスタンバイ指定は、与えられたどんな瞬間にでも無線制御プロセッサが動作するモードを決定する。一次指定及び二次指定は、システムの初期化において無線制御ソフトウェアインスタンスが動作するモードを決定する。一次無線制御ソフトウェアインスタンスはアクティブで動作を開始するの対して、二次無線制御ソフトウェアインスタンスはスタンバイで動作を開始する。
【００２２】
本発明の第１の実施形態において、アプリケーションプロセッサ群の中の第１のアプリケーションプロセッサは、指定されたセル群の代わりに一次無線制御ソフトウェアインスタンスを「アクティブ」モードで動作させ、アプリケーションプロセッサ群の中の第２のアプリケーションプロセッサは、セルの代わりに二次無線制御ソフトウェアインスタンスを「スタンバイ」モードで動作させる。
【００２３】
第１のアプリケーションプロセッサ上で動作している一次／アクティブの無線制御ソフトウェアインスタンスは、第２のアプリケーションプロセッサ上で動作している二次／スタンバイの無線制御ソフトウェアインスタンスと対応して連携している。特定のセルに対して一次／アクティブ又は二次／スタンバイの無線制御ソフトウェアを動作させている各アプリケーションプロセッサは、共通の指定ネットワーク機器を介して接続されたセルへの信号リンクをもっている。
【００２４】
第１のセル群において一次／アクティブ又は二次／スタンバイの無線制御ソフトウェアを動作させている各アプリケーションプロセッサはまた、第２のセル群において二次／スタンバイの無線制御ソフトウェアをも動作させている。言い換えれば、第１のセル群において二次／スタンバイの無線制御ソフトウェアを動作させている各アプリケーションプロセッサはまた、第２のセル群において一次／アクティブの無線制御ソフトウェアをも動作させている。
【００２５】
本発明の第１の実施形態において、第１及び第２のアプリケーションプロセッサ上で動作している一次／アクティブ又は二次／スタンバイの無線制御ソフトウェアインスタンスの数は、特定の負荷バランスのためにシステムの初期化がされている間は固定された数になっている。例えば、第１のアプリケーションプロセッサは、８個の一次／アクティブの無線制御ソフトウェアインスタンスを８個のセルからなる第１のセル群の代わりに動作させている。また、第２のアプリケーションプロセッサは、８個の二次／スタンバイの無線制御ソフトウェアインスタンスをその第１のセル群の代わりに動作させている。
【００２６】
第１のアプリケーションプロセッサはまた、８個の二次／スタンバイの無線制御ソフトウェアインスタンスも８個のセルからなる第２のセル群の代わりに動作させている。また、第２のアプリケーションプロセッサは、８個の一次／アクティブの無線制御ソフトウェアインスタンスもその第２のセル群の代わりに動作させている。
【００２７】
セル容量の向上又はトラフィックパターンの期間の増加のためにダイナミックに負荷のバランスをとるので、第１のアプリケーションプロセッサ上で動作している一次／アクティブの無線制御ソフトウェアインスタンスの作業負荷が、それと対応関係にある第２のアプリケーションプロセッサ上で動作している二次／スタンバイの無線制御ソフトウェアインスタンスに肩代わりできることにより、プロセッサ利用を最適化する。
【００２８】
さらに厳密に言えば、第１のアプリケーションプロセッサ上で動作している一次／アクティブの無線制御ソフトウェアインスタンスは、第１のセル群の中の与えられたセルに対するスタンバイの無線制御ソフトウェアインスタンスとして再指定されることができる。また、第２のアプリケーションプロセッサ上で動作している二次／スタンバイの無線制御ソフトウェアインスタンスは、その同じセルに対するアクティブの無線制御ソフトウェアインスタンスとして再指定されることができる。
【００２９】
上の例の場合には、第１のアプリケーションプロセッサは、７個のアクティブ及び９個のスタンバイの無線制御ソフトウェアインスタンスを迅速に動作させ、第２のアプリケーションプロセッサは、９個のアクティブ及び７個のスタンバイの無線制御ソフトウェアインスタンスを動作させる。たとえ再指定された無線制御ソフトウェアインスタンスであっても、アクティブとスタンバイとの間で状態が変化し、それらの一次及び二次指定は変化しない状態を維持する。この場合においては、システムの再初期化（例えば、再ブート）で、それらの最初の動作モードにリセットされる。
【００３０】
アクティブ及びスタンバイの再構成を再ブートを通して永久にすることを望む場合には、一次及び二次指定もまた、本発明の第１の実施形態に従って変化することができる。このように、一次／アクティブの無線制御ソフトウェアインスタンスは、二次／スタンバイの無線制御ソフトウェアインスタンスとして再指定されることができ、その逆もまた同様である。
【００３１】
アプリケーションプロセッサ間における上記のダイナミック負荷バランスは、システムの隘路（ボトルネック）の性能に基づいて手動又は自動でできる。その方法には、二重プロセッサ、耐故障性（ＦＴ）システム、市販プロセッサ、組み込み型プロセッサ、同様に高い有効性及び集合性の解決手段が適用される。ダイナミック負荷バランスの大きな利点は、ＣＰＵ利用が従来技術と比べてはるかに増加するので、負荷条件の変化に適応できることである。
【００３２】
上記の実施形態の変形において、ＲＣＳインスタンス（アクティブ又はスタンバイのいずれか）の全部の群は、１個のＡＰから他のＡＰにダイナミックに移動（帰還）することができ、その際にどのセルもオフラインにならない。例えば、アクティブＲＣＳインスタンスの一群は過剰負荷のＡＰから負荷の少ないＡＰに帰還することができる。スタンバイＲＣＳインスタンスの一群は帰還することで、マルチＡＰにスタンバイ処理を分配することができる。これについては、次の第２の実施形態のおいて説明する。
【００３３】
本発明の第２の実施形態においては、分配連携ペアのアプリケーションプロセッサが利用される。分配された連携ペアの配置では、アプリケーションプロセッサ群の中の１個のアプリケーションプロセッサが、一次／アクティブの無線制御ソフトウェアインスタンスを指定されたセルの一群の代わりに動作させる一次アプリケーションプロセッサとして従来どうりに機能する（他のセルに対する二次プロセッサも同様である）。従来と同じであるので、各セルは全域にわたって固定されるか、又は２つのアプリケーションプロセッサからサービスを受けることができる。
【００３４】
しかしながら、分配された連携ペアの配置においては、指定されたセル群に対する二次／スタンバイの無線制御ソフトウェアインスタンスは、多重の二次アプリケーションプロセッサ上に固定されて、（性能又はハードウェアの）故障状況下でメッセージ処理を分配するようになっている。
【００３５】
この方法によれば、アプリケーションプロセッサ群の中の１個の一次アプリケーションプロセッサは、８個の一次／アクティブの無線制御ソフトウェアインスタンスを指定されたセル群の代わりに動作させることができる。また、そのアプリケーションプロセッサ群の中の２つの二次アプリケーションプロセッサは、それぞれ４個の二次／スタンバイの無線制御ソフトウェアインスタンスをそのセル群の代わりに動作させることができる。
【００３６】
第１の実施形態の場合と同様に、ダイナミック負荷バランスは、アクティブ及びスタンバイ（又は、一次及び二次）の無線制御ソフトウェアインスタンスを、アプリケーションプロセッサの間で再分配するために使用することができる。ある１個のセル群に対する一次／アクティブの無線制御ソフトウェアインスタンスを動作させている一次アプリケーションプロセッサが故障するか、さもなければ、サービスから離れた場合には、二次アプリケーションプロセッサがそのセル群に対するメッセージ処理の負荷を引き受ける。
【００３７】
すなわち、そのセル群に対するそれらの二次／スタンバイの無線制御ソフトウェアインスタンスが、そのセル群に対する二次アクティブの無線制御ソフトウェアインスタンスになる。この配置の２つの大きな利点は、（１）増加したアプリケーションプロセッサの能力が通常（故障前）のメッセージ処理のために役立つこと、及び（２）アプリケーションプロセッサの故障によって強い影響を受けるセルの数が減少することである。
【００３８】
【発明の実施の形態】
次のいくつかの図面の中で、いろいろな図のすべてにおいて同じ参照番号は同じ構成要素を表している。図１は無線通信ネットワーク２の一例を示し、特に移動加入者に適応している。すなわち、無線ネットワーク２は移動交換局（ＭＳＣ）４を備え、複数のセルに対する呼支援を提供する。複数のセルの１個を番号６で示す。
【００３９】
図に示すように、無線通信ネットワーク２における各セルは、指定された地域エリア内で作動している移動（又は固定）無線機器に対応する。セルには様々なタイプがあり、マイクロセル及びモジュラセルと同様の従来のミニセルがある。すでに知られているように、マイクロセルは特に広域無線ネットワークに適しており、まばらにある低いトラフィックエリアと同様に、ビルのような高いトラフィックエリアをカバーする。モジュラセルは、セル基地局の装置のモジュラ設計の結果、サービスプロバイダが様々なサイズのセルを構成することができる。
【００４０】
当業者にはよく知られていることであるが、ＭＳＣ４は従来より、共通ノードインタフェース（ＣＮＩ）リング８を備え、複数のリングノードの間の通信ができる。これら複数のリングノードは、呼処理データベースノード（ＣＤＮ）１０及び１２、管理呼処理データベースノード（ＡＣＤＮ）、及び３Ｂ２１プロセッサ１６を収容する。監視セルラープロセッサ（ＥＣＰ）１８及びユーザインタフェースフロントエンド２２を動作させる操作／保守プロセッサ（ＯＭＰ）２０は、その一例として、ルーセント・テクノロジーズ・インコーポレーテッドのＥＭＳ（エレメント管理システム）ソフトウェア製品２２を用いている。
【００４１】
ＥＭＳは特に、サービスプロバイダがアプリケーションプロセッサの無線制御ソフトウェアを構成するのに適している。このことは、ここに記載するダイナミック負荷バランスがこのインタフェースを用いたシステム管理者によって手動にで実行できることを示している。他のユーザインタフェース、例えば３Ｂ２１プロセッサノード１６によって実現されるインタフェース（図示せず）もまた、ここに記載するように、ダイナミック負荷バランスを実行するために使用できる。
【００４２】
セル６は、ネットワーク交換装置３０並びに一対のアプリケーションプロセッサ（以下、「ＡＰ」と称する）３２及び３４を介して、ＭＳＣ４と通信する。各ＡＰ３２及び３４は、それぞれイーサネットインタフェースノード（ＥＩＮ）３６及び３８を介して、ＣＩＮリング８に接続する。適切な通信リンク４０（例えばＴ１又はＥＩ設備）は、セル６とネットワーク交換装置３０との間に信号メッセージを搬送する２つのチャネル（例えば、ＤＳ０チャネル）を提供する。
【００４３】
交換装置自身はルーセント・テクノロジーズ・インコーポレーテッドの５ＥＳＳ又はその他で実現することができる。それはディジタルファシリティインタフェース（ＤＦＩ）４２を維持し、ＤＦＩ４２は通信リンク４０とＤＦＩ群４４及び４６の１個の端部とを終端し、ＤＦＩ群４４及び４６はＡＰ３２及び３４に対して広がっている通信リンク群４８及び５０をそれぞれ終端する。
【００４４】
ＤＦＩ４２は、番号５２に示すように、セル６からの１個の信号チャネルをＤＦＩ群４４に導く経路を形成する。セル６からの他の信号チャネルは、番号５４に示すように、ＤＦＩ群４６への経路が形成される。このように、セル６へのメッセージトラフィック及びセル６からのメッセージトラフィックは、それぞれがＡＰ３２及び３４に広がる分離した「固定」信号リンクで経路が形成される。
【００４５】
ＡＰ３２及び３４はプログラムされたコンピュータであり、ネットワークされたメッセージ処理環境を実現するために相互接続がなされている。ＡＰ３２及び３４の各々は、ネットワーククライアントに相当する多重の指定範囲のセルの代わりに、メッセージ処理サービスを提供するネットワークサーバである。ＡＰ３２及び３４は従来、ソフトウェア機能の様々な層（レイヤ）を持っている。
【００４６】
この機能は多重の無線制御ソフトウェアインスタンス６０及び６２をそれぞれ有し、図１において「無線処理」として表示されている。以下、これをＲＣＳインスタンスと称する。それぞれ１６個のＲＣＳ６０及び６２があり、ＡＰ３２及び３４上で動作している。システムが初期化されたときは、ＲＣＳ６０及び６２の半分は一次／アクティブのインスタンスとして動作し、残りの半分は二次／スタンバイのインスタンスとして動作する。
【００４７】
後でさらに詳細に説明するが、本発明の第１の実施形態の一部として、ＲＣＳ６０及び６２に対して割り当てられるアクティブ／スタンバイ及び一次／二次指定は、ダイナミックに調整することができる。図１においては、ＡＰ３２は９個のアクティブインスタンスと７個のスタンバイインスタンスを持つものとして示されており、ＡＰ３４は７個のアクティブインスタンスと９個のスタンバイインスタンスを持つものとして示されている。
【００４８】
ＡＰ３２及び３４の各々はデータ記憶資源を備えている。すなわち、ディスクドライブ６４がＡＰ３２に接続され、ディスクドライブ６６がＡＰ３４に接続され、永久的なデータ記憶に対応している。プロセッサ相互間の通信は一対のネットワークバス６８及び７０を介して行われる。このネットワークバス６８及び７０の各々は、ＡＰ３２及び３４にそれぞれ収容されているデュアルポートのイーサネットカード（又は、同等のもの）７２及び７４に接続されている。
【００４９】
ＡＰ３２及び３４の各々はさらに、それぞれ一対のデュアルリンク終端カード（例えば、デュアルＤＳＩカード）７６，７８及び８０，８２を備えている。リンク終端カード７６，７８及び８０，８２はそれぞれ、各リンク終端カードのハンドリングによってリンク群４８及び５０を終端し、その一例として２つのリンクは２つのチャネルを収容する。
【００５０】
システムの初期化の際には、各リンク終端カード７６，７８，８０及び８２は、ネットワーク交換装置３０からの同数の一次及び二次信号チャネルを終端する。これはその後変化して、ＲＣＳインスタンス６０及び６２のアクティブ・スタンバイ又は一次・二次状態は、システム運用の間にダイナミックに調整される。したがって図１に示すように、ＡＰ３２のリンク終端カード７６，７８は９個のアクティブ信号チャネルと７個のスタンバイ信号チャネルをダイナミック調整後に集合的に収容する。一方、ＡＰ３４は７個のアクティブ信号チャネルと９個のスタンバイ信号チャネルを集合的に収容する。
【００５１】
本発明のダイナミック負荷バランスを説明するために、ＡＰ３２及び３４の各々は最初に８個の一次／アクティブＲＣＳインスタンス及び二次／スタンバイＲＣＳインスタンスを持っていたものと仮定する。さらに、ＡＰ３４のＲＣＳインスタンスの１個はセル６に対しては一次／アクティブインスタンスであったと仮定し、ＡＰ３２のＲＣＳインスタンスの１個はセル６に対しては二次／スタンバイインスタンスであったと仮定する。したがってこの例においては、信号チャネル５４はセル６に対してアクティブ信号チャネルになっていた。また、信号チャネル５２はセル６に対してスタンバイ信号チャネルになっていた。
【００５２】
いま、セル６の代わりに要求されたメッセージトラフィック処理の量が、増大、セル再構成、又は他のいくつかの要因の結果として、大きく増加すると仮定する。あるいは、ＡＰ３４上で動作しているアクティブＲＣＳインスタンスが対応している他のいくつかのセルが、メッセージトラフィックの増加にみまわれると仮定する。いずれの場合においても、ＡＰ３４は過剰負荷になり、その一方でＡＰ３２は十分に使用されない状態になっている。
【００５３】
本発明の第１の実施形態によれば、ダイナミック負荷バランスはＡＰ３２及び３４の処理の構成を形成することができる。例えば、セル６に対するアクティブＲＣＳ処理は過剰使用のＡＰ３４から使用に余裕のあるＡＰ３２に転送される。都合のよいことに、この負荷バランス調整は、ＡＰ３２及び３４をオフラインにすることなく実行できるし、また、いずれのＲＣＳインスタンスの動作をも停止させることなく実行できる。それによりすべてのセルがオンラインの状態を保つ。
【００５４】
ＡＰ３２及び３４の負荷バランス調整後の状況を図１に示す。ＡＰ３２は図に示すように、９個のアクティブＲＣＳインスタンス及び７個のスタンバイＲＣＳインスタンスを有し、ＡＰ３４は、７個のアクティブＲＣＳインスタンス及び９個のスタンバイＲＣＳインスタンスを有する。このとき信号チャネル５２はセル６に対してアクティブ信号リンクになっており、信号チャネル５４はセル６に対してスタンバイ信号チャネルになっている。
【００５５】
上記のダイナミック負荷バランスは、無線ネットワーク操作の管理者によって手動で実行することも可能であるし、自動的に実行することも可能である。さらに、これらの操作はいま述べた方法で実行することができる。手動の負荷バランスの操作については、ユーザインタフェース２２（又は、ＭＳＣ４に関連する他のいずれかの適切なユーザインタフェース）が用いられる。
【００５６】
ユーザインタフェース２２は、適切な制御ソフトウェア８４に入力を供給したり、制御ソフトウェア８４からの出力を受信する。この制御ソフトウェア８４は、ＡＰ３２及び３４のいずれか一方で若しくは双方で実行されるか、又は、ＡＰ３２及び３４が所属するＡＰクラスタ内の他のＡＰで実行される。ユーザインタフェース２２は、システムオペレータが制御ソフトウェア８４に指令する管理コマンドを発行できるようにして、その管理コマンドによって制御ソフトウェア８４にアクティブ／スタンバイの指示及び一次／二次の指示を変更させ、ＲＣＳインスタンス６０及び６２のペアを選択させて、共通のセル又はセル群に対応させる。
【００５７】
管理コマンドによってアクティブ／スタンバイの指示を変更して、ＲＣＳインスタンスのペアを選択した結果、メッセージトラフィックがそのペアにおける一次／アクティブＲＣＳインスタンスから二次／スタンバイＲＣＳインスタンスに切り替えられるので、それにより作業負荷が移管される。
【００５８】
実行可能な切替操作において、最初の一次／アクティブＲＣＳインスタンスのアプリケーション処理空間は、最初の二次／スタンバイＲＣＳインスタンスに転送されるので、最初の二次／スタンバイＲＣＳインスタンスがアクティブ処理になる。ＴＣＰ／ＩＰ又は開放型ソケット通信は、イーサネット構成要素６８，７０，７２，及び７４にわたって処理空間を譲渡するのに用いることができる。
【００５９】
最初のスタンバイＲＣＳインスタンスがアクティブになると、アクティブ信号を通信リンク４０の１個のチャネルから他のチャネルに転送することがセル６に通知される。さらに言えば、セル６は構成されて、その後のすべてのメッセージトラフィックについて二次リンクへの切替により、その二次リンクに送られるいずれのメッセージにも応答するようになる。あるいは、セルは二次リンクに送られる特定のメッセージに応答するようにプログラムされる。
【００６０】
特徴的なことは、上記した切替を行うに要する時間が、実行されるスタンバイモードのタイプに部分的に依存することである。例えば、「コールド；cold」スタンバイモードになると、その中ではスタンバイＲＣＳインスタンスは動作しないか、又は負荷バランスまで初期化されるか、又は回復が要求される。また、ペアになっているアクティブＲＣＳインスタンスはスタンバイ状態に切り替えられる。
【００６１】
他の具体例において、「ウォーム；warm」スタンバイモードになると、その中ではスタンバイＲＣＳインスタンスは初期化されるが（例えば、セルへのリンクは活気づいて回復時間を改善するために動作する）、負荷バランスまで、又は回復が要求されるまでは呼の処理は行われず、ペアになっているアクティブインスタンスはスタンバイ状態に切り替えられる。
【００６２】
さらに他の具体例において、「ホット；hot」スタンバイモードになると、その中ではスタンバイＲＣＳインスタンスは初期化されて、（ＡＰが故障したときに故障からの呼を回避するために）リアルタイムに近い状態で動作するが、負荷バランスまで、又は回復が要求されるまでは呼の処理は行わず、ペアになっているアクティブインスタンスはスタンバイ状態に切り替えられる。
【００６３】
手動の負荷バランス操作の一部として、システムオペレータは、ＲＣＳのペアを選択するために、一次／二次の指示を変更するように選択することで、アクティブ／スタンバイの指示を永久に交換することもできる。この場合には、ＲＣＳインスタンス６０及び６２についての一次／二次の指示を記憶するＲＣＳデータベース８６は更新される。このデータベースのコピーは、ＭＳＣ４内のどこにでも置くことができる。
【００６４】
例えば、ＲＣＳデータベース８６の１個のコピーは３Ｂ２１処理ノード１６に保存することができる。特にこの処理エレメントがダイナミック負荷バランス操作のユーザインタフェースも提供する場合には。もう１個のコピーはＯＭＰ２０に保存することができる。ＲＣＳデータベース８６の他のコピーはそれぞれディスクドライブ６４及び６６に記憶することができる。ＲＣＳデータベースは、管理するＲＣＳインスタンスについての一次／二次の指示を永久に保存する。
【００６５】
サービスプロバイダによって、一対のＲＣＳにおける一次ＲＣＳインスタンスの選択がシステム初期化後のアクティブモード操作のために提供される。このように、ＲＣＳデータベースは、ＲＣＳ負荷バランスの変化がシステムの再ブートの全域に維持されるようにする。当業者であれば、データベースの多くの種類が使用できることが理解できる。データベースには、標準のインタフェースを有する従来の（例えば、ＵＮＩＸのような）ファイルシステム又は市販のデータベース製品における容易なファイル維持の構成があり、その中で格納、読み出し、更新がなされる。
【００６６】
本発明のダイナミック負荷バランス方法は自動も可能である。この場合には、管理ソフトウェアプロセスはＡＰ３２及び３４の一方若しくは両方で、又はＡＰ３２及び３４が収容されているＡＰクラスタ内の他のアプリケーションプロセッサ上で動作することができる。この管理ソフトウェアは、ＡＰクラスタ内のいずれかのＡＰに実行の隘路（ボトルネック）のパターンが認められた場合には、負荷バランスを実行するようにプログラムされる。このような隘路は、呼の取りこぼし、高性能ＣＰＵの使用、過剰負荷状況／しきい値、及びその他の実行に悪い影響を与える兆候を含んでいる。
【００６７】
例えば、構成の一例においては、ＡＰクラスタ内のＡＰは、情報を収集する過剰負荷プロセスに、すべてのＡＰのＣＰＵ使用量と比較した各ＲＣＳインスタンスが消費しているＣＰＵ時間について記憶することができる。このことで損なわれるＲＣＳが識別されて、管理ソフトウェアに通知される。このような隘路が通知された場合には、管理ソフトウェアは影響をうけたＲＣＳペアのアクティブ／スタンバイの指示を切り替える。その場合に、手動の負荷バランスの操作と同じように実行する制御機構を用いる。管理ソフトウェアはまた、過剰負荷の発生の繰り返しに基づいて一次／二次ＲＣＳの指示を切り替えることができる。
【００６８】
次に図２に移り、ダイナミック負荷バランスの他の形態について説明する。この中では、ＲＣＳペアにおける二次／スタンバイＲＣＳが、ある１個のＡＰから他のＡＰに転送される。図２はまた、１個のＲＣＳペアで１個のセルだけを制御する通常の場合というよりむしろ、マルチセル（例えば、複数のマイクロセル）を制御する１個のＲＣＳペアの使用を示している。
【００６９】
したがって、図２には、マイクロセル群９０があり、３つのマイクロセルからなるものと仮定する。図２にはまた、４個のＡＰ、すなわちＡＰ１、ＡＰ２、ＡＰ３及びＡＰ４が示されており、それぞれ参照番号９２，９４，９６及び９８で識別される。ＡＰ９２，９４，９６及び９８はそれぞれ、イーサネットインタフェース１００，１０２，１０４及び１０６を介してＣＮＩリング８に接続されている。ネットワーク切替機器１０７は、セル群９０とＡＰ９２，９４，９６及び９８との間に信号メッセージを確立する。
【００７０】
各ＡＰ９２，９４，９６及び９８はそれぞれＲＣＳインスタンス１０８，１１０，１１２及び１１４を動作させる。最初は、アクティブ信号リンク１１６はマイクロセル９０群を一次／アクティブＲＣＳインスタンス１０８に接続し、スタンバイ信号リンク１１８はマイクロセル群９０を二次／スタンバイＲＣＳインスタンス１１０に接続する。
【００７１】
一例として、ＡＰ９２上で動作しているＲＣＳインスタンス１０８がマイクロセル９０に対して一次／アクティブＲＣＳインスタンスとして指定されていると仮定する。さらに、ＡＰ９４上で動作しているＲＣＳインスタンス１１０がマイクロセル９０に対して二次／スタンバイＲＣＳインスタンスとして指定されていると仮定する。
【００７２】
動作している一次／アクティブＲＣＳインスタンス（図示せず）のためにＡＰ９４が過剰負荷なると、マイクロセル群９０に対する二次／スタンバイＲＣＳインスタンスをＡＰ９４から他のＡＰに再配置する追加処理能力が得られる。図２は、消去されたＲＣＳインスタンス１１０及びＡＰ９８上に再構成されてマイクロセル群９０に対して二次／スタンバイＲＣＳインスタンの役割を果たす新たなＲＣＳインスタンス１１４を示している。同様に、マクロセル群９０に対する一次ＲＣＳ１０８も、例えばＡＰ９２が過剰負荷になると、ＡＰ９２から他のＡＰに移動することができる。
【００７３】
都合のよいことに、マイクロセル群９０はＲＣＳの切替の際にオフラインになる必要がない。ユーザインタフェース２２又は何か他のインタフェース、例えば３Ｂ２１プロセッサノード１６に配置されたインタフェース（図示せず）を使用することで、ネットワーク管理者はＲＣＳインスタンスのオンライン再構成を遂行することができる。
【００７４】
この再構成の能力はクラスタ管理ソフトウェア８４の能力しだいで決まり、一次／アクティブＲＣＳインスタンス１０８を動作しているＡＰ９２、それまで以前の二次／スタンバイＲＣＳインスタン１１０を動作していたＡＰ９４、及びこれから新たな二次／スタンバイＲＣＳインスタン１１４を実行するＡＰ９８に関するデータベース８６内のファイルエントリを更新する。
【００７５】
一度データベースのファイルエントリが更新されると、切替装置１０７はマイクロセル群９０から新たなＡＰ９８に新たな二次リンクを固定するように命令される。新たな二次／スタンバイＲＣＳインスタン１１４は、所望のスタンバイモードが何であれ（例えば、コールドスタンバイ、ウォームスタンバイ、ホットスタンバイ）、その中に持ち込むことができる。
【００７６】
上記の手順は、アクティブＲＣＳインスタンスを任意のＡＰから他のＡＰに移すことにも使用することができる。しかしながらこの場合には、上記したアクティブ／スタンバイの切替動作が実行された後に、連携しているスタンバイＲＣＳインスタンスが一時的にアクティブＲＣＳインスタンスになる間に、スタンバイＲＣＳインスタンスに移動されるアクティブＲＣＳインスタンスを変換する。
【００７７】
以前のアクティブＲＣＳインスタンスがスタンバイ状態に切り替えられた場合には、スタンバイＲＣＳインスタンスがアクティブ処理を実行する間に、アクティブＲＣＳインスタンスが移動される。この期間において、セルは二重処理配置から単一処理配置に効果的に切り替えられる。一度以前のアクティブＲＣＳインスタンスが移動されると、以前のスタンバイＲＣＳインスタンスが再びスタンバイ状態に戻る間に、それはアクティブＲＣＳインスタンスとして再指定される。
【００７８】
図３及び図４は、分配された連携ペアプロセッサの配置を実行する本発明の第２の実施形態を示している。図３に示すＡＰクラスタ１２０は４個のＡＰ、すなわちＡＰ１、ＡＰ２、ＡＰ３及びＡＰ４からなり、それぞれ参照番号１２２，１２４，１２６及び１２８で示されている。ＡＰ１２２，１２４，１２６及び１２８は、無線ネットワークサービスプロバイダによって与えられた構成に従って異なる電力源の供給を受ける。この例によれば、各ＡＰは２つの電力供給を受けて最大のフェールセーフが可能になっている。
【００７９】
しかしながら、より一般的には、ＡＰの半分は１個の電力供給に接続され、一方他のＡＰはもう１個の電力供給に接続されている。あるいは、ＡＰ１２２及び１２６は１個の電力供給に接続され、一方ＡＰ１２４及び１２８はもう１個の電力供給に接続されている。この構成は図３に示すように、「給電Ａ」と表示された一方の電力源はＡＰ１２２及び１２６に電力を与え、「給電Ｂ」と表示された他方の電力源はＡＰ１２４及び１２８に電力を与える。この構成は一般的であり、例えば、そこではＡＰ１２２及び１２６はある１個のＡＰクラスタのキャビネット又はハウジングの第１の棚に位置されており、ＡＰ１２４及び１２８はそのＡＰクラスタのキャビネット又はハウジングの第２の棚に位置されている。
【００８０】
各ＡＰ１２２，１２４，１２６及び１２８は最初、同じ数の一次／アクティブＲＣＳインスタンス及び二次／スタンバイＲＣＳインスタンスを動作させている。例えば、各ＡＰは最初、８個の一次／アクティブＲＣＳインスタンス及び８個の二次／スタンバイＲＣＳインスタンスを動作させている。このことは図３に示されており、そこではＡＰ１２２，１２４，１２６及び１２８はそれぞれ、８個の一次／アクティブＲＣＳインスタンスをセル群「ａ」、「ｂ」、「ｃ」及び「ｄ」（図示せず）に対して動作させている。前記のセル群の各々に対する８個の一次／アクティブＲＣＳインスタンスは、図３において参照番号「８ａ」、「８ｂ」、「８ｃ」及び「８ｄ」で示されている。
【００８１】
各ＡＰ１２２，１２４，１２６及び１２８はまた、複数のスタンバイＲＣＳインスタンスを動作させる。しかしながら、８個のこのようなインスタンスを単一のセル群に対して動作させる代わりに、各ＡＰは４個の二次／スタンバイ無線ソフトウェアインスタンスを２つのセル群に対して動作させる。このことにより、特定のセル群に対する二次／スタンバイＲＣＳインスタンスは２つのＡＰにわたって分配することができる。
【００８２】
ある１個のＡＰが故障するかあるいはインアクティブになった場合には、そのアクティブＲＣＳインスタンスの機能は残りのＡＰ（以下、「フェールオーバ；ＦＡＩＬＯＶＥＲ」ＡＰと称することもある）の２つによってピックアップされる。このことは図４に示されている。そこにはＡＰ１２２での故障の結果が示されている。
【００８３】
この故障したＡＰの８個の一次／アクティブＲＣＳインスタンスの処理機能は、フェールオーバのＡＰ１２４及び１２８に等しく分配され、単一のＡＰによって影響を受けるセルはない。むしろ、ＡＰ１２４及び１２８は、１２個のアクティブＲＣＳインスタンス及び４個のスタンバイＲＣＳインスタンスで簡単に動作する。特徴的なことは、各ＡＰにおける「フェールオーバ」処理マージンのデフォルトの量に対応することによって、この処理負荷の増加がＡＰ１２４及び１２８に吸収されることである。
【００８４】
図４の例では、２８％のフェールオーバマージンが使用されている。２０％の「オーバヘッド」マージンもまた（メッセージ処理する過剰負荷制御のために）維持されると仮定すると、各ＡＰの能力の５２％は図３及び図４における通常（故障以前）の一次／アクティブＲＣＳ動作のために使用可能である。重要なことは、このＡＰ使用レートが、従来のペアのＡＰシステムにおける故障以前の一次／アクティブＲＣＳ動作のために使用可能な処理能力の４０乃至５０％の増加に相当することである。
【００８５】
ここに記載された分配された連携ペアの配置において、フェールオーバＡＰがもっと多く使用された場合には、追加の処理能力が故障以前の一次／アクティブＲＣＳ動作のために用意される。一例として分配された連携ペアの配置が３個のフェールオーバＡＰをもつ場合には、各ＡＰにおける故障以前の一次／アクティブＲＣＳ動作のために６０％のプロセッサ使用レートが可能である。
【００８６】
ある与えられたセル群に対して二次／スタンバイＲＣＳインスタンスを動作しているＡＰは、その同じセル群に対して一次／アクティブＲＣＳインスタンスを動作しているＡＰとは異なる電力供給に接続されていることが望ましい。
【００８７】
図３について説明する。ここに示す例のように、ＡＰ１２２及び１２６はの各々は、４個の二次／スタンバイＲＣＳインスタンスをセル群「ｃ」（「４ｃ」で表示）に対して動作し、４個の一次／アクティブＲＣＳインスタンスをセル群「ｃ」（「４ｄ」で表示）に対して動作している。特徴的なことは、これらのＡＰが「給電Ａ」と表示された電力源で動作しているのに対して、セル群「ｃ」及び「ｄ」に対して一次／アクティブＲＣＳインスタンスを動作しているＡＰ１２４及び１２８は「給電Ｂ」と表示された電力源で動作していることである。
【００８８】
同様に、ＡＰ１２４及び１２８の各々は、４個の二次／スタンバイＲＣＳインスタンスをセル群「ａ」（「４ａ」で表示）に対して動作し、４個の二次／スタンバイＲＣＳインスタンスをセル群「ｂ」（「４ｂ」で表示）に対して動作している。注目すべきことは、これらのＡＰが「給電Ｂ」と表示された電力源で動作しているのに対して、セル群「ａ」及び「ｂ」に対して一次／アクティブＲＣＳインスタンスを動作しているＡＰ１２４及び１２８は「給電Ａ」と表示された電力源で動作していることである。
【００８９】
図３に示した電力が両方とも故障した場合には、その影響を受けるセル群に対するメッセージ処理は、故障していない電力供給源に接続されているＡＰで動作している二次／スタンバイＲＣＳインスタンスをアクティブにすることにより迅速に再確立でき、二次／スタンバイＲＣＳインスタンスは二次／アクティブＲＣＳインスタンスになる。換言すれば、単一の電力供給源にわたる故障は指定範囲のセル群には影響しない。
【００９０】
ある１個のＡＰが一時的に（例えば、保守のために）サービス外に置かれたときに最悪の故障モードが発生して、フェールオーバのＡＰの１個が故障すると、その結果２系統のプロセッサが故障する。従来技術におけるペアのプロセッサ配置においては、故障したＡＰペアによって対応されていたセルのすべてに影響がでる。しかしながら、図３及び図４における分配された連携ペアの配置においては、支援されているセルの少なくとも半分は動作を維持する。
【００９１】
フェールオーバのセルが追加された場合でも、わずかなセルは影響を受ける。事実、ここに記載された本発明の第２の実施形態は、使用されてるプロセッサの数に従って、最大故障セル群の大きさを５０乃至７５％まで低減することによって、信頼性を向上することが期待できる。
【００９２】
影響を受けるセルの数に基づいく信頼性の測定基準を用いるならば、従来のペアのプロセッサの配置においては、同じＡＰ内における２系統のプロセッサの故障は、ｎ個のセル（すなわち、両方のプロセッサへの一次及び二次リンクに関連するセル）に影響を与える。しかしながら、分配された連携ペアの配置では、同じＡＰ連携ペア群内における２系統のプロセッサの故障は、一次ＡＰに対してスタンバイＲＣＳインスタンスを実行している二次ＡＰの数に従ったｎ／２個，ｎ／４個，ｎ／８個等のセル（ｎ個のセルではない）に影響を与える。
【００９３】
上記説明したように、無線通信ネットワークにおけるメッセージ制御システムは、少なくとも２つのＡＰを有するとともに、ダイナミック負荷バランス及び連携ペアのプロセッサの冗長性を実現する。本発明は、性能を最大にするためのアーキテクチャ及びＭＳＣ又はＢＳＣにおけるＲＣＳサービスの信頼性を提供する。本発明は、ダイナミック負荷バランス又は連携ペアのプロセッサ機能を持たない従来のシステムよりも、ＣＰＵの能力を少なくとも３０乃至６０％多くホストＡＰが利用できるようにする。
【００９４】
本発明は、割り当てられたＡＰ群内のＡＰで動作するＲＣＳインスタンスを選択するために、管理者がアクティブ／スタンバイ又は一次／二次指定を変更した後に、指定範囲のセルのオンラインを実行する保守操作能力を可能にする。負荷は、いかなるセルもオフラインにすることなく、又は通信リンク設備を移動することなく、どのような数のプロセッサ間でも再割り当て（バランス化）をすることが可能である。したがってＡＰＣＰＵのしきい値は、一群のＡＰ内における異なる数のＡＰに対応して容易に切り替えできる。
【００９５】
単純な２つのプロセッサ配置における各ＡＰ上で、８個のアクティブ及び８個の二次ＲＣＳインスタンスを支援することは、結果として６５，５３６（２の１６乗）通りの作業負荷分配の組み合わせが可能になり、４個又は８個のプロセッサ配置においてはさらに多くなる。ＲＣＳインスタンスの負荷バランスが自動でされる場合には、ＭＳＣ又はＢＳＣ環境はシステム管理の目標へと向かうことになる。そこでは、性能又は信頼性の最適なレベル保つための意識的なオペレータの介入は、規則よりもむしろ例外になる。
【００９６】
本発明はまた、ネットワーク容量が性能を重視する場合に、コスト低減やより小さな足跡の機会を提供する。このことは、モジュラセルタイプがオーバタイムを成長させる（容量を増加する）ために重要である。このような条件下では、本発明は、従来のシステムと同じレベルのサービスを提供する際に必要なプロセッサの数を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】メッセージ処理の作業負荷が指定範囲の無線ネットワークセルの一群の代わりに動作中のアプリケーションプロセッサに移行される本発明の第１の実施形態によるダイナミック負荷バランスの実施を説明する無線メッセージを支援する無線通信ネットワークの一例の構成を示す機能ブロック図。
【図２】メッセージ処理の作業負荷が指定範囲の無線ネットワークセルの一群の代わりに動作中のアプリケーションプロセッサに移行される本発明の第１の実施形態の変形例によるダイナミック負荷バランスの実施を説明する無線メッセージを支援する無線通信ネットワークの一例の構成を示す機能ブロック図。
【図３】図１又は図２において、分配連携ペアのアプリケーションプロセッサ配置の実施を説明する移動無線通信ネットワークにおける無線メッセージを支援するのに使用できるアプリケーション（無線制御）プロセッサクラスタを示す機能ブロック図。
【図４】図３と同様。
【符号の説明】
２ 無線通信ネットワーク
４ 移動交換局
６ マクロセル又はモジュールセル
８ 共通ノードインタフェース（ＣＮＩ）リング
１０，１２ 呼処理データベースノード（ＣＤＮ）
１４ 管理呼処理データベースノード（ＡＣＤＮ）
１６ ３Ｂ２１プロセッサノード
１８ 監視セルラープロセッサ（ＥＣＰ）
２０ 操作及び保守プロセッサ（ＯＭＰ）
２２ 要素管理システム（ＥＭＳ）ソフトウェア製品
３０ ネットワーク交換機器
３２，３４，９２，９４，９６，９８，１２２，１２４，１２６，１２８
アプリケーションプロセッサ（ＡＰ）
３６，３８，１００，１０２，１０４，１０６
イーサネットインタフェースノード（ＥＩＮ）
４０ 通信リンク
４２ ディジタルファシリティインタフェース（ＤＦＩ）
４４，４６ ＤＦＩ群
４８，５０ 終端通信リンク群
５２，５４ 信号チャネル
６０，６２，１０８，１１０，１１２，１１４
無線制御ソフトウェア（ＲＣＳ）インスタンス
６４，６６ ディスクドライブ
６８，７０ ネットワークハブ
７２，７４ デュアルポートイーサネットカード
７６，７８，８０，８２ デュアルリンク終端カード
８４ クラスタ管理ソフトウェア
８６ データベース
９０ セル群
１０７ 交換機器
１１６ アクティブ信号リンク
１１８ スタンバイ信号リンク
１２０ ＡＰクラスタ

Claims (21)

1. 複数の無線機器に対応する複数のセルに対する操作、管理及び保守の支援を提供するメッセージ処理システムを含む無線通信ネットワークであって、前記メッセージ処理システムが少なくとも２つのプログラマブルアプリケーションプロセッサ（ＡＰ）を備え、各ＡＰは、指定されたセル群のために１以上のアクティブ無線制御ソフトウェア（ＲＣＳ）インスタンスを実行し、かつ、ＡＰの一次ＲＣＳインスタンスによって対応されている前記セル群とは異なる他のセル群のために１以上のスタンバイＲＣＳインスタンスを実行し、さらに、前記メッセージ処理システムによって対応されている各セルが一対のＡＰ（ＡＰペア）に対応付けられ、該ＡＰペアがネットワークハブによって相互接続され、一方のＡＰはセルのためにアクティブＲＣＳインスタンスを実行し、他方のＡＰはセルのためにスタンバイＲＣＳインスタンスを実行する、前記無線通信ネットワークにおいて、少なくとも１個のセルに共通に対応するＡＰペア間でのシステム動作中にダイナミック負荷バランスを行う方法であって、前記方法は、
   前記ＡＰのペアによって対応されている少なくとも１個のセルに関係して、前記少なくとも１個のセルに対するアクティブＲＣＳインスタンスとしてＡＰペアの一方のメンバー上で動作している第１のＲＣＳインスタンスと、前記少なくとも１個のセルに対するスタンバイＲＣＳインスタンスとしてＡＰペアの他方のメンバー上で動作している第２のＲＣＳインスタンスとを選択するステップ、
   前記少なくとも１個のセルに対する新たなスタンバイＲＣＳインスタンスとして第１のＲＣＳインスタンスを再指定するステップ、
   前記少なくとも１個のセルに対する新たなアクティブＲＣＳインスタンスとして第２のＲＣＳインスタンスを再指定するステップ、及び
   ネットワークの動作期間中に前記少なくとも１個のセルへの割込サービスをすることなく、前記ネットワークハブを介して前記第１のＲＣＳインスタンスから前記第２のＲＣＳインスタンスにアクティブメッセージ処理を譲渡するステップ
   を備える方法。
2. 前記第１のＲＣＳインスタンスは最初に一次ＲＣＳインスタンスとして指定され、前記第２のＲＣＳインスタンスは最初に二次ＲＣＳインスタンスとして指定され、前記一次指定は、前記無線通信ネットワークの初期化に応動してＲＣＳインスタンスがアクティブモードで動作されることを示し、前記二次指定は、前記無線通信ネットワークの初期化に応動してＲＣＳインスタンスがスタンバイモードで動作されることを示し、前記方法はさらに、
   前記第１のＲＣＳインスタンスを新たな二次ＲＣＳインスタンスとして前記少なくとも１個のセルに再指定するステップと、
   前記第２のＲＣＳインスタンスを新たな一次ＲＣＳインスタンスとして前記少なくとも１個のセルに再指定するステップと、
   前記無線通信ネットワークの再ブートで前記アクティブ／スタンバイの再指定を固定化するために一次／二次の再指定を利用するステップと
   を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 前記選択するステップと前記再指定するステップとは手動で初期化されることを特徴とする請求項２記載の方法。
4. 前記選択するステップと前記再指定するステップとは自動的に初期化されることを特徴とする請求項１記載の方法。
5. 前記第１及び第２のＲＣＳインスタンスは一対の第１及び第２の通信リンクを介して前記少なくとも１個のセルと通信し、前記少なくとも１個のセルと前記第１のＲＣＳインスタンスとの間でメッセージトラフィックを搬送する前記再指定するステップより前に、前記第１の通信リンクがアクティブリンクになり、かつ、前記少なくとも１個のセルと前記第２のＲＣＳインスタンスとの間でメッセージトラフィックを搬送しない前記再指定するステップより前に、前記第２の通信リンクがスタンバイリンクになることを特徴とする請求項１記載の方法。
6. 前記譲渡するステップは、
   前記第１の通信リンクを介したメッセージトラフィックの通信が継続中に、内部ＡＰネットワークを介して前記第１のＲＣＳインスタンスから前記第２のＲＣＳインスタンスに処理空間を譲渡するステップと、
   前記第２の通信リンクを介して前記少なくとも１個のセルがメッセージトラフィックの通信を開始したことを通知するステップと、
   を有することを特徴とする請求項５記載の方法。
7. 前記第１及び第２のＲＣＳインスタンスに対する前記一次及び二次指定がデータベースに格納されることを特徴とする請求項２記載の方法。
8. アクティブ及びスタンバイＲＣＳインスタンスを前記少なくとも１個のセルの代わりに動作させる新たなＡＰペアを形成するために、ＡＰペアの一方のメンバーから異なるＡＰに前記第１及び第２のＲＣＳインスタンスを再配置するステップをさらに有することを特徴とする請求項１記載の方法。
9. 前記無線通信ネットワークは、前記指定されたセル群の代わりに複数のアクティブＲＣＳインスタンスを動作させる第１のＡＰと、前記指定されたセル群の代わりにスタンバイＲＣＳインスタンスを動作させる少なくとも２個の追加のＡＰとを備え、前記追加のＡＰの各々が前記アクティブＲＣＳインスタンスが動作している前記第１のＡＰの一方とペアとなり、それにより分配された連携ペア処理配置が実現されることを特徴とする請求項１記載の方法。
10. 前記第１のＡＰは第１の電力供給源によって電力を供給され、前記少なくとも２個の追加のＡＰは第２の電力供給源によって電力を供給されることを特徴とする請求項９記載の方法。
11. 複数の無線機器に対応する複数のセルに対する操作、管理及び保守の支援を提供するメッセージ処理システムを含む無線通信ネットワークであって、前記メッセージ処理システムが少なくとも２つのプログラマブルアプリケーションプロセッサ（ＡＰ）を備え、各ＡＰは、指定されたセル群のために１以上のアクティブ無線制御ソフトウェア（ＲＣＳ）インスタンスを実行し、かつ、ＡＰの一次ＲＣＳインスタンスによって対応されている前記セル群とは異なる他のセル群のために１以上のスタンバイＲＣＳインスタンスを実行し、さらに、前記メッセージ処理システムによって対応されている各セルが、一対のＡＰ（ＡＰペア）に対応付けられ、該ＡＰペアがネットワークハブによって相互接続され、一方のＡＰはセルのためにアクティブＲＣＳインスタンスを実行し、他方のＡＰはセルのためにスタンバイＲＣＳインスタンスを実行する、前記無線通信ネットワークにおいて、少なくとも１個のセルに共通に対応するＡＰペア間でダイナミック負荷バランスを行うシステムであって、前記システムは、
    前記ＡＰのペアによって対応されている少なくとも１個のセルに関係して、前記少なくとも１個のセルに対するアクティブＲＣＳインスタンスとしてＡＰペアの一方のメンバー上で動作している第１のＲＣＳインスタンスと、前記少なくとも１個のセルに対するスタンバイＲＣＳインスタンスとしてＡＰペアの他方のメンバー上で動作している第２のＲＣＳインスタンスとを選択する手段、
    前記少なくとも１個のセルに対する新たなスタンバイＲＣＳインスタンスとして第１のＲＣＳインスタンスを再指定する第１の手段、
    前記少なくとも１個のセルに対する新たなアクティブＲＣＳインスタンスとして第２のＲＣＳインスタンスを再指定する第２の手段、及び
    ネットワークの動作期間中に前記少なくとも１個のセルへの割込サービスをすることなく、前記ネットワークハブを介して前記第１のＲＣＳインスタンスから前記第２のＲＣＳインスタンスにアクティブメッセージ処理を転送する転送手段
    を備えたシステム。
12. 前記第１のＲＣＳインスタンスは最初に一次ＲＣＳインスタンスとして指定され、前記第２のＲＣＳインスタンスは最初に二次ＲＣＳインスタンスとして指定され、前記一次指定は、前記無線通信ネットワークの初期化に応動してＲＣＳインスタンスがアクティブモードで動作されることを示し、前記二次指定は、前記無線通信ネットワークの初期化に応動してＲＣＳインスタンスがスタンバイモードで動作されることを示し、前記システムはさらに、
    前記第１のＲＣＳインスタンスを新たな二次ＲＣＳインスタンスとして前記少なくとも１個のセルに再指定する第３の手段と、
    前記第２のＲＣＳインスタンスを新たな一次ＲＣＳインスタンスとして前記少なくとも１個のセルに再指定する第４の手段と、
    前記無線通信ネットワークの再ブートで前記アクティブ／スタンバイの再指定を固定化するために一次／二次の再指定を利用する手段と
    を含むことを特徴とするシステム。
13. 前記選択する手段、前記第１、第２、第３及び第４の再指定手段の動作は手動で初期化されることを特徴とする請求項１２記載のシステム。
14. 前記選択する手段、前記第１、第２、第３及び第４の再指定手段の動作は自動的に初期化されることを特徴とする請求項１２記載のシステム。
15. 前記第１及び第２のＲＣＳインスタンスは一対の第１及び第２の通信リンクを介して前記少なくとも１個のセルと通信し、前記少なくとも１個のセルと前記第１のＲＣＳインスタンスとの間でメッセージトラフィックを搬送する前記再指定する手段の動作より前に、前記第１の通信リンクがアクティブリンクになり、かつ、前記少なくとも１個のセルと前記第２のＲＣＳインスタンスとの間でメッセージトラフィックを搬送しない前記再指定する手段の動作より前に、前記第２の通信リンクがスタンバイリンクになることを特徴とする請求項１１記載のシステム。
16. 前記譲渡する手段は、
    前記第１の通信リンクを介したメッセージトラフィックの通信が継続中に、内部ＡＰネットワークを介して前記第１のＲＣＳインスタンスから前記第２のＲＣＳインスタンスに処理空間を譲渡する手段と、
    前記第２の通信リンクを介して前記少なくとも１個のセルがメッセージトラフィックの通信を開始したことを通知する手段と、
    を有することを特徴とする請求項１５記載のシステム。
17. 前記第１及び第２のＲＣＳインスタンスに対する前記一次及び二次指定がデータベースに格納されることを特徴とする請求項１２記載のシステム。
18. アクティブ及びスタンバイＲＣＳインスタンスを前記少なくとも１個のセルの代わりに動作させる新たなＡＰペアを形成するために、ＡＰペアの一方のメンバーから異なるＡＰに前記第１及び第２のＲＣＳインスタンスを再配置する手段をさらに有することを特徴とする請求項１１記載のシステム。
19. 前記無線通信ネットワークは、前記指定されたセル群の代わりに複数のアクティブＲＣＳインスタンスを動作させる第１のＡＰと、前記指定されたセル群の代わりにスタンバイＲＣＳインスタンスを動作させる少なくとも２個の追加のＡＰとを備え、前記追加のＡＰの各々が前記アクティブＲＣＳインスタンスが動作している前記第１のＡＰの一方とペアとなり、それにより分配された連携ペア処理配置が実現されることを特徴とする請求項１１記載のシステム。
20. 前記第１のＡＰは第１の電力供給源によって電力を供給され、前記少なくとも２個の追加のＡＰは第２の電力供給源によって電力を供給されることを特徴とする請求項１９記載の実行システム。
21. 無線通信ネットワークにおけるメッセージ処理システムであって、
    複数のアプリケーションプロセッサを備え、
    前記アプリケーションプロセッサの第１の群は第１の電力供給源によって電力を供給され、前記アプリケーションプロセッサの第２の群は第２の電力供給源によって電力を供給され、
    前記アプリケーションプロセッサの各々は複数の無線制御ソフトウェアインスタンスを実行し、
    前記無線通信ネットワークにおける１個のセルのためにメッセージ処理を提供するために、前記第１の群における１つのアプリケーションプロセッサ上で動作している第１の前記無線制御ソフトウェアインスタンスは、前記第２の群の他のアプリケーションプロセッサ上で動作している第２の無線制御ソフトウェアインスタンスと連携され、
    前記第１及び第２の無線制御ソフトウェアインスタンスは、それぞれ一次／アクティブ指定及び二次／スタンバイ指定に割り当てられ、前記アクティブ及びスタンバイ指定は、前記第１及び第２の無線制御ソフトウェアインスタンスが前記セルのためにアクティブメッセージ処理を実行することを決定し、前記一次及び二次指定は、システムの初期化の間に前記第１及び第２の無線制御ソフトウェアインスタンスの動作モード（アクティブ又はスタンバイ）を決定し、
    システムの動作中に、前記第１及び第２の無線制御ソフトウェアインスタンスの間でアクティブ指定及びスタンバイ指定を切り替える第１の手段により、前記セルのための作業負荷のメッセージ処理が前記第１及び第２の無線制御ソフトウェアインスタンスから他の無線制御ソフトウェアインスタンスに譲渡され、
    システムの動作中に、前記第１及び第２の無線制御ソフトウェアインスタンスの間でアクティブ指定及びスタンバイ指定を切り替える第２の手段により、前記第１及び第２の無線制御ソフトウェアインスタンスから他の無線制御ソフトウェアインスタンスへの作業負荷のメッセージ処理の永久的な譲渡を果たし、そして、
    それにより、前記セルへの割込サービスを伴うことなく、メッセージ処理は前記第１及び第２の無線制御インスタンス間で譲渡され、前記メッセージ処理は当該システムの再ブートで固定化されることを特徴とするシステム。

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