JP4603442B2 - データ収集方法および通信基地局 - Google Patents

Description

本発明は、通信システムにおいて、通信の中継を行う際に通信に関して測定したデータを収集するためのデータ収集方法、およびデータ収集を行う通信基地局に関する。

携帯電話機などの移動局と無線基地局とを有する移動通信システムにおいては、移動局は無線基地局と無線通信を行うことで、無線基地局を介して電話網と接続される。移動通信システムに新たな無線方式を採用する際、無線基地局の設置前に、無線基地局の実験局を用いて移動局との無線通信に関するデータを予め収集する。無線基地局実験局のデータ収集方法を、以下に説明する。

図６は従来の無線基地局実験局の一構成例を示すブロック図である。

図６に示すように、無線基地局実験局７００には、無線基地局実験局７００の制御と測定データのモニタを行うための無線基地局用オペレーション＆モニタコンソール（以下では、ＢＳ−ＯＭＣと表記する）７１０と、擬似上位局となるデータサーバ７２０とがハブおよびネットワークを介してそれぞれ接続されている。

無線基地局実験局７００と無線通信で接続される装置として、移動局実験局７３０が複数設けられている。図６では、移動局実験局７３０−１〜７３０−ｎ（ｎは２以上の任意の自然数）のｎ台の実験局が設けられている場合を示す。無線基地局実験局７００と移動局実験局７３０−１〜７３０−ｎとの間が無線通信区間となる。移動局実験局７３０−１〜７３０−ｎのそれぞれには、移動局実験局の制御と測定データのモニタを行うための移動局実験局用オペレーション＆モニタコンソール（以下では、ＭＳ−ＯＭＣと表記する）７４０−１〜７４０−ｎのそれぞれがハブおよびネットワークを介して接続されている。

無線基地局実験局７００には、通信を監視および制御する基地局監視制御部（不図示）が設けられている。また、無線基地局実験局７００は、移動局実験局７３０−１〜７３０−ｎとデータを送受信するための無線送受信部（不図示）、無線送受信部から受信するデータをデータサーバ７２０用に変換する信号受信部（不図示）、およびデータサーバ７２０から受信するデータを移動局実験局用に変換する信号送信部（不図示）を有する。このように、無線送受信部、信号受信部および信号送信部など、通信に必要な機能を実行するための通信機能部が無線基地局実験局７００に複数設けられている。この通信機能部は、基地局機能の縮小や拡大に合わせて自由に着脱可能な構成であることが望ましい。容易に着脱可能な構成例としてプリント基板に電子部品が搭載されたカード型のものがあることから、以下では、これらの通信機能部を単にカードと称する。

また、ここでは、各カードはそれぞれの機能を実行するだけでなく、機能実行時に各種データを測定する。なお、カードに搭載される機能は、基本データの収集が目的であることから、実際のシステムで稼動する無線基地局が備える機能のうち基本的な機能に絞られている。

上記構成の無線基地局実験局７００によるデータ収集方法を説明する。

試験者がＢＳ−ＯＭＣ７１０を操作して測定させるカードの指定情報、測定項目、および測定周期等の測定情報を入力すると、ＢＳ−ＯＭＣ７１０は測定情報を含む収集条件メッセージをネットワークを介して無線基地局実験局７００に送信する。カードの指定情報とはカード毎に異なる識別子である。ここでは、複数のカードが指定されたものとする。

無線基地局実験局７００の基地局監視制御部は、ＢＳ−ＯＭＣ７１０から収集条件メッセージを受信すると、収集条件メッセージの指定情報が示すカードを特定する。続いて、特定したカードに対して上記測定情報の他に測定開始を指示する旨の情報を含む収集開始メッセージを配信する。

基地局監視制御部から収集開始メッセージを受信したカードは、収集開始メッセージから測定項目および測定周期を読み出し、その測定項目に合わせて測定を開始する。そして、これらのカードは、測定周期毎に測定したデータの結果を基地局監視制御部に送出する。基地局監視制御部はカードから受信した測定データの結果をネットワークを介してＢＳ−ＯＭＣ７１０に送信する。ＢＳ−ＯＭＣ７１０は無線基地局実験局７００から受信した測定データを格納する。試験者は、ＢＳ−ＯＭＣ７１０を操作して、ＢＳ−ＯＭＣ７１０に格納された測定データをＢＳ−ＯＭＣ７１０に表示させる。

なお、複数の測定部間で同期を確保し、各測定部にデータを測定させるシステムの一例として、測定データ同期システムが提案されている（特許文献１）。
特開２００３−２４２５８３号公報

上述の従来のデータ収集方法では、次のような２つの問題があった。

１つ目の問題点は、複数のカードに測定をさせる際、カード間で測定開始の同期がとれないことにある。その理由を以下に説明する。カードと基地局監視制御部との信号線距離がカード毎に異なっていると、収集開始メッセージを受信するタイミングもカード毎に異なる。上述したように、カードは収集開始メッセージを受信すると測定を開始することから、カード間で収集開始メッセージの受信タイミングが異なれば、測定開始の時刻も異なることになる。また、カード毎の機能の違いにより各カードの動作状況が異なり、カードによっては収集開始メッセージの受信後すぐに測定を開始できない場合がある。この場合、たとえ測定対象の複数のカードが基地局監視制御部から収集開始メッセージを同時に受信したとしても、これらのカードで測定開始の同期がとれないことになる。

２つ目の問題点は、ＢＳ−ＯＭＣの表示部に測定データを表示させると、表示される各測定データの測定周期の同期がとれていないという問題があった。その理由を以下に説明する。カード毎にデータ測定が終了したタイミングでその結果を基地局監視制御部に送出している。そのため、測定周期が同一であっても、カード毎に測定開始時刻が異なれば、測定結果の基地局監視制御部への送信タイミングがカード毎に異なることになる。そして、基地局監視制御部は、カードから測定結果を受信すると、順次ＢＳ−ＯＭＣに転送する。その結果、ＢＳ−ＯＭＣは、基地局監視制御部からカード毎および測定周期毎に測定結果を受信することになり、そのまま表示部にデータを表示させると、測定周期やカードの種類が異なるデータがばらばらに表示されてしまう。試験者は、表示されるデータのカードの種類と測定開始時刻を調べ、データを同一の測定周期毎に分類しなければならなかった。

一方、移動通信システムでは、移動局が移動しながら無線基地局と通信することが多く、その場合、無線基地局との通信状態が時間経過で異なる。そのため、無線基地局で収集される測定データの測定開始時刻がカード毎に異なってしまうと、収集したデータを解析しても意味がなくなってしまう。よって、特許文献１に開示された同期方法を無線基地局にそのまま適用しても不十分である。

本発明は上述したような従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものであり、複数の通信機能部におけるデータ測定の際に測定開始タイミングを一致させるためのデータ収集方法および通信基地局を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明のデータ収集方法は、情報通信のための複数の通信機能部と該複数の通信機能部を制御する監視制御部とを有する通信基地局によるデータ収集方法であって、
前記監視制御部は、前記複数の通信機能部のうち測定対象となる複数の通信機能部について該通信機能部毎に異なる識別子、測定周期、およびデータ測定の指示を含む測定開始要求メッセージを外部から受信すると、データ測定の開始基準となる測定開始システムフレーム番号、および該測定周期を含む測定要求メッセージを前記識別子で特定される通信機能部に送信するステップと、
前記測定対象となる複数の通信機能部のそれぞれは、前記測定要求メッセージを受信すると、該測定要求メッセージから前記測定開始システムフレーム番号を読み出し、該複数の通信機能部に共通な時刻を示す共通システムフレーム番号が該測定開始システムフレーム番号に一致すると、データ測定を開始し、前記測定周期にデータ測定を行うデータ測定ステップと、
前記測定対象となる複数の通信機能部のそれぞれは、測定したデータ、それぞれの識別子、および前記測定開始システムフレーム番号を含む測定結果情報を前記監視制御部に送信する測定結果送信ステップと、
前記監視制御部は、前記測定対象となる複数の通信機能部から前記測定結果情報を受信すると、該複数の通信機能部のそれぞれから受信した測定結果情報を一括して外部に送出するステップと、
を有するものである。

一方、上記目的を達成するための本発明の通信基地局は、
データ測定の開始基準となる測定開始システムフレーム番号、および該測定周期を含む測定要求メッセージを受信すると、該測定要求メッセージから該測定開始システムフレーム番号を読み出し、時刻を示す共通システムフレーム番号が該測定開始システムフレーム番号に一致すると、データ測定を開始し、該測定周期にデータ測定を行い、測定したデータ、送信元を特定するための識別子、および該測定開始システムフレーム番号を含む測定結果情報を外部に送出する複数の通信機能部と、
前記複数の通信機能部のうち測定対象となる複数の通信機能部について該通信機能部毎に異なる識別子、測定周期、およびデータ測定の指示を含む測定開始要求メッセージを外部から受信すると、前記測定要求メッセージを前記識別子で特定される通信機能部に送信し、前記測定対象となる複数の通信機能部から前記測定結果情報を受信すると、該複数の通信機能部のそれぞれから受信した測定結果情報を一括して外部に送出する監視制御部と、
を有する構成である。

本発明では、測定対象の複数の通信機能部間で測定開始のタイミングを合わせるためのシステムフレーム番号がそれらの通信機能部に予め通知される。そして、測定対象の複数の通信機能部がそのシステムフレーム番号に合わせてデータ測定を開始し、複数の通信機能部で測定開始時刻の一致したデータが測定される。さらに、測定開始タイミングの一致したデータが一括して送出される。

本発明によれば、測定対象の複数の通信機能部が測定開始のタイミングを示すシステムフレーム番号に合わせてデータ測定を開始し、複数のカードで測定開始時刻の一致したデータが測定される。さらに、その結果を集計してから外部に送出しているため、集計結果をそのまま表示すれば、測定周期の同期のとれた測定データを表示できる。

本発明のデータ収集方法は、測定対象となる複数の通信機能部に対して、データ測定の開始時刻を示す基準値を予め通知しておき、これら複数の通信機能部がその基準値に合わせてデータ測定を開始することを特徴とする。

本実施形態の無線基地局実験局の構成について説明する。図１は本実施形態の無線基地局実験局の一構成例を示すブロック図である。

図１に示すように、本実施形態の無線基地局実験局１０は、ネットワーク７１およびネットワーク６１のいずれかを介して他の装置と通信するための回線部１２と、移動局実験局へデータを送信する際にデータの変換およびデータの送信制御を行う信号送信部２０−１〜２０−ｎと、移動局実験局からデータを受信する際にデータの受信制御およびデータの変換を行う信号受信部３０−１〜３０−ｎと、移動局実験局との無線区間において信号を送受信する無線送受信部４０−１〜４０−ｎと、追加機能カード５０−１〜５０−ｎと、各部にクロック信号を供給するクロック部１３と、各部の監視および制御を行う基地局監視制御部１１とを有する。なお、符号のｎは任意の自然数とする。また、以下では、従来と同様に各部をカードと称する。

基地局監視制御部１１、回線部１２、信号送信部２０−１〜２０−ｎ、信号受信部３０−１〜３０−ｎ、無線送受信部４０−１〜４０−ｎ、および追加機能カード５０−１〜５０−ｎは、通信線９１を介して接続されている。基地局監視制御部１１は、回線部１２、クロック部１３、信号送信部２０−１〜２０−ｎ、信号受信部３０−１〜３０−ｎ、無線送受信部４０−１〜４０−ｎ、および追加機能カード５０−１〜５０−ｎと制御信号線９２を介して接続されている。クロック部１３は、基地局監視制御部１１、回線部１２、信号送信部２０−１〜２０−ｎ、信号受信部３０−１〜３０−ｎ、無線送受信部４０−１〜４０−ｎおよび追加機能カード５０−１〜５０−ｎと、クロック信号を供給するためのクロック信号線９３で接続されている。

無線基地局実験局１０には、通信線９０、ＨＵＢ９４およびネットワーク７１を介して擬似上位局７０が接続され、通信線９０、ＨＵＢ９５およびネットワーク６１を介してＢＳ−ＯＭＣ６０が接続されている。擬似上位局７０は、移動局実験局に送信するための実験用の擬似データを無線基地局実験局１０に供給する。擬似データとして、動画や静止画などの画像データがある。ＢＳ−ＯＭＣ６０は、ネットワーク６１を介して無線基地局実験局１０を制御し、測定データのモニタを行うための情報処理装置である。ＢＳ−ＯＭＣ６０は、測定データを格納するための記憶部と、測定データを表示するための表示部と、各部を制御する制御部と、試験者が指示を入力するための操作部とを有する。

なお、図１には示さないが、図６に示した移動局実験局７３０−１〜７３０−ｎ、ＭＳ−ＯＭＣ７４０−１〜７４０−ｎ、およびデータサーバ７５０−１〜７５０−ｎが設けられている。

次に、無線基地局実験局１０の構成について詳細に説明する。図２は基地局監視制御部１１の一構成例を示すブロック図である。

図２に示すように、基地局監視制御部１１は、記憶部１５とＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１６とを有する。記憶部１５は、データ収集のための情報を格納するための情報格納領域１７と、ＢＳ−ＯＭＣ６０に送信する前に測定データを一時的に格納するための送信用バッファ領域１８と、ＣＰＵ１６が実行するためのプログラムを保存するプログラム保存領域１９とを有する。情報格納領域１７には、測定中であるか否かの情報を示す測定実行フラグ８０と、無線基地局実験局１０内のカードに対して測定開始のタイミングを合わせるための測定開始システムフレーム番号８１と、測定周期８２と、データを測定させるカードを示す情報である収集カード情報８３と、送信用バッファ領域１８に格納される情報を管理するための送信バッファ管理テーブル８４とが格納される。

回線部１２、クロック部１３、信号送信部２０−１〜２０−ｎおよび信号受信部３０−１〜３０−ｎの各カードには、プログラムにしたがって所定の処理を実行するＣＰＵ（不図示）と、プログラムを格納するためのメモリとが設けられている。また、カード毎に異なる識別子が各カードに付与され、それぞれのメモリに格納されている。そして、識別子から測定対象となるカードを特定するために、識別子とその識別子に対応するカードとが組になった情報が記述されたテーブルが基地局監視制御部１１の記憶部１５の情報格納領域１７に保存されている。

クロック部１３は、クロック信号を生成するクロック信号発生器１３１と、クロック信号を用いて移動局実験局との無線通信の制御を行う際の基準カウンタとなるシステムフレーム番号を更新するクロック監視制御部１３２とを有する。クロック部１３に設けられたメモリ１３３には、ＣＰＵ（不図示）が実行するプログラムの他に、システムフレーム番号が格納される。クロック監視制御部１３２は、１６ビットのカウンタにより一定周期毎にメモリ１３３に格納されたシステムフレーム番号を１増やす。クロック監視制御部１３２は、最新のシステムフレーム番号を要求する旨の信号である最新フレーム番号要求信号を基地局監視制御部１１から受信すると、メモリ１３３からシステムフレーム番号を読み出して基地局監視制御部１１に送信する。

回線部１２は、ネットワーク７１およびネットワーク６１の通信回線を監視する回線監視制御部１２１と、移動局実験局と送受信する信号の変換および制御を行う無線回線管理部１２２とを有する。回線部１２に設けられたメモリ１２３には、ＣＰＵ（不図示）が実行するプログラムの他に識別子が予め格納されている。また、メモリ１２３には、測定データ、および基地局監視制御部１１から受信する情報が格納される。

信号送信部２０−１〜２０−ｎのそれぞれは、移動局実験局へのデータの送信を制御する送信信号監視制御部２０１−１〜２０１−ｎのそれぞれと、回線部１２を介して受信するデータを移動局実験局に送信するためのデータに変換する送信信号変換制御部２０２−１〜２０２−ｎのそれぞれとを有する。信号送信部２０−１〜２０−ｎのそれぞれに設けられたメモリ２０３−１〜２０３−ｎのそれぞれには、ＣＰＵ（不図示）が実行するプログラムの他に識別子が予め格納されている。また、メモリ２０３−１〜２０３−ｎのそれぞれには、測定データ、および基地局監視制御部１１から受信する情報が格納される。

信号受信部３０−１〜３０−ｎのそれぞれは、移動局実験局からのデータの受信を制御する受信信号監視制御部３０１−１〜３０１−ｎのそれぞれと、移動局実験局から受信するデータを回線部１２を介して送出するためのデータに変換する受信信号変換制御部３０２−１〜３０２−ｎのそれぞれとを有する。信号受信部３０−１〜３０−ｎのそれぞれに設けられたメモリ３０３−１〜３０３−ｎのそれぞれには、ＣＰＵ（不図示）が実行するプログラムの他に識別子が予め格納されている。また、メモリ３０３−１〜３０３−ｎのそれぞれには、測定データ、および基地局監視制御部１１から受信する情報が格納される。

無線送受信部４０−１〜４０−ｎのそれぞれは、信号送信部２０−１〜２０−ｎのそれぞれから受信するデータを移動局実験局に送信し、移動局実験局から受信するデータを信号受信部３０−１〜３０−ｎのそれぞれに送信する。

追加機能カード５０−１〜５０−ｎは、上述の信号送信部および信号受信部以外の機能を追加するためのものである。追加機能カードの数は、無線基地局実験局１０が通信接続される移動局実験局の数に対応する。実際に運用される無線基地局の場合には追加機能カードの数は多いが、本実施形態に示すような実験局の場合には追加機能カードの数は数枚程度である。

なお、クロック部１３から基地局監視制御部１１、回線部１２、信号送信部２０−１〜２０−ｎ、および信号受信部３０−１〜３０−ｎの各部へのクロック信号の到達時間は同等である。回線部１２、信号送信部２０−１〜２０−ｎ、および信号受信部３０−１〜３０−ｎのそれぞれは、入力されるクロック信号でタイミングを合わせて移動局実験局との無線区間の制御を可能とするために、それらのカード間で共通の時刻を示す共通システムフレーム番号（以下では、共通フレーム番号と称する）をそれぞれのメモリに格納している。そして、クロック部１３から供給されるクロック信号をカウントし、所定のカウント数毎に共通フレーム番号を更新する。このようにして各部のメモリに保存される共通フレーム番号をクロック部１３に保存されるシステムフレーム番号に一致させている。

次に、上記構成の基地局監視制御部１１と、回線部１２、信号送信部２０−１〜２０−ｎ、および信号受信部３０−１〜３０−ｎの動作について簡単に説明する。

基地局監視制御部１１は、ＢＳ−ＯＭＣ６０からメッセージを受信すると、そのメッセージが測定開始を要求する旨の測定開始要求メッセージか、測定停止を要求する旨の測定停止要求メッセージであるかを判定する。測定開始要求メッセージには、測定対象となるカードの識別子、測定項目、測定周期、測定種、および測定開始を指示する旨の情報を含む。基地局監視制御部１１は、メッセージが測定停止要求メッセージであれば、そのメッセージを測定対象のカードに転送する。また、受信したメッセージが測定開始要求メッセージであると、測定種が新規に測定することを意味する新規収集であるか、追加で測定することを意味する追加収集であるかのいずれであるかを判定する。

基地局監視制御部１１は、判定の結果、新規収集であることを認識すると、最新フレーム番号要求信号をクロック部１３に送信する。そして、クロック部１３からシステムフレーム番号を受信すると、受信したシステムフレーム番号にオフセット値を加えた測定開始システムフレーム番号を算出する。そして、測定開始システムフレーム番号、測定項目、測定周期、新規収集および新規測定の指示の情報を含む測定要求メッセージを測定対象のカードに送信する。システムフレーム番号にオフセット値を加える理由は、以下の通りである。各カードが測定を開始する旨のメッセージを受信したときに測定を開始すると、各カードへのメッセージ到達時間のばらつきや、各カードの稼動状況のばらつきにより、測定開始の時刻がカード毎に異なることになる。測定開始時刻がばらつくことを防ぎ、測定対象となるカードの全てが同時に測定開始できるようにするためにオフセット値を設けている。

一方、基地局監視制御部１１は、上記判定の結果、追加収集であることを認識すると、既に算出した測定開始システムフレーム番号、測定項目、測定周期、追加収集、および追加測定を指示する旨の情報を含む測定要求メッセージを追加測定対象のカードに送信する。

その後、基地局監視制御部１１は、測定対象のカードから測定結果情報を受信すると、測定データを記憶部１５の送信用バッファ領域１８に格納し、測定開始および測定周期の条件毎にデータをまとめた測定データ集計結果メッセージをＢＳ−ＯＭＣ６０に送信する。

回線部１２、信号送信部２０−１〜２０−ｎ、および信号受信部３０−１〜３０−ｎのうち測定対象のカードは、基地局監視制御部１１から測定要求メッセージを受信すると、その内容をメモリに格納する。続いて、測定種が新規収集であるか、追加収集であるかを調べる。新規収集であれば、共通フレーム番号が測定開始システムフレーム番号に一致するとき、測定項目および測定周期にしたがって測定を開始する。一方、追加収集であれば、次のようにして測定開始のタイミングを決める。はじめに、測定周期に整数を乗算した値と測定開始システムフレーム番号との和を求める式を生成する。続いて、測定周期に乗算する整数を１から順に大きくし、生成した式の値が現在の共通フレーム番号よりも大きくなるとき、その式の値を測定周期１回目の先頭システムフレーム番号とする。このようにして求めた先頭システムフレーム番号に共通フレーム番号が一致するとき、測定項目および測定周期にしたがって測定を開始する。その後、測定周期の終了後に測定データ、その測定周期の初めの時刻に相当する先頭フレームシステム番号、および識別子を含む測定結果情報を基地局監視制御部１１に送信する。このようなデータ測定から測定結果を送信するまでの処理を、基地局監視制御部１１から測定停止要求メッセージを受信するまで測定周期毎に行う。

ここで、基地局監視制御部１１によるオフセット値の算出方法の具体例を説明する。

回線部１２、信号送信部２０−１〜２０−ｎ、および信号受信部３０−１〜３０−ｎのカードに対して送信部基地局監視制御部１１からメッセージを送出したとき、メッセージが到達するまでの時間の最大値をＯＳ１とする。また、回線部１２、信号送信部２０−１〜２０−ｎ、および信号受信部３０−１〜３０−ｎのカードについて、各カードが通常動作している状態で、基地局監視制御部１１からのメッセージを受信してからデータ測定を開始可能になるまでの時間の最大値をＯＳ２とする。オフセット値は、ＯＳ１とＯＳ２の和以上の値に対応するカウント数に設定される。

なお、基地局監視制御部１１は、ＯＳ１やＯＳ２を直接測定することは困難であるため、例えば、次のようにして求めてもよい。はじめに、各カードに対して、基地局監視制御部１１との通信以外の処理をさせない状態にする。この状態で、基地局監視制御部１１は、テストメッセージを各カードに送信し、メッセージ送信時からそのメッセージに対する応答を各カードから受信するまでの時間を測定し、その最大値をＯＳ１とする。また、メッセージ送信から応答受信までの時間の１／２を各カードについて測定し、その最大値をＯＳ１としてもよい。一方、ＯＳ２については、各カードが通常動作している状態で、基地局監視制御部１１がテストメッセージを各カードに送信し、各カードに対してメッセージ受信時から測定開始までの時間を測定させた後、その測定結果を集計して求めればよい。

このようにして、各カードが測定開始フレーム番号に開始時刻を合わせて測定を開始することで、カード間において測定周期の位相を一致させることが可能となる。また、ＢＳ−ＯＭＣ６０は、測定周期の位相がばらばらではなく、位相の合った測定データの集約結果を無線基地局実験局１０から受信するので、受信した集約結果を表示部に表示する際、測定時刻の同期がとれたデータを画面に表示できる。

次に、無線基地局実験局１０のデータ収集方法について説明する。

ここでは、データ測定の対象となるカードが、回線部１２、信号送信部２０−１〜２０−ｍおよび信号受信部３０−１〜３０−ｍであるものとする。ただし、ｍはｎ以下の自然数である。また、信号送信部２０−１〜２０−ｍのいずれもが同様に動作するため、信号送信部２０−１〜２０−ｍの動作を信号送信部２０−ｋで説明する。信号受信部３０−１〜３０−ｍについても同様に、信号受信部３０−ｋの動作で説明する。ｋは１からｍの自然数である。

また、本実施形態のデータ収集方法を実行する前に、次のような準備を予め行う。試験者が無線基地局実験局１０に電源を投入し、無線基地局実験局１０を立ち上げると、基地局監視制御部１１と、回線部１２および信号送信部２０−ｋ等の、測定対象となるカードとの間に通信可能な状態にリンクが張られる。また、試験者がＢＳ−ＯＭＣ６０を操作して、ＢＳ−ＯＭＣ６０と基地局実験局１０との間にネットワーク６１を介して通信可能な状態にリンクを張る。試験者がＢＳ−ＯＭＣ６０を操作して予め設定を入力することにより、実験を行うための各種パラメータがＢＳ−ＯＭＣ６０から基地局監視制御部１１を経由して測定対象のカードに設定される。一方、試験者がＭＳ−ＯＭＣ（不図示）を操作することで、移動局実験局（不図示）側にも各種パラメータが設定される。このようにして、両方の実験局にパラメータが設定されることで、無線基地局実験局１０と移動局実験局との間でパラメータにしたがったデータの送受信を開始する。なお、この準備は、無線基地局実験局と移動局実験局との通信過程でのデータ測定を可能とし、測定したデータをＢＳ−ＯＭＣ６０で収集可能にするために行うものである。そのため、本発明の特徴に直接関係するものではなく、ここでは、その詳細な説明を省略する。

図３Ａおよび図３Ｂは図１に示した無線基地局実験局の動作手順を示すフローチャートである。

上述の準備の後、試験者は、ＢＳ−ＯＭＣ６０の操作部を操作してカード、測定項目、および測定周期などを表示部に表示させる。続いて、表示部を見ながら操作部を操作して、表示された複数のカード、測定項目および測定周期の中から、測定対象のカード、測定項目および測定周期を選択する。これにより、ＢＳ−ＯＭＣ６０は、試験者により選択されたカード、測定項目、測定種および測定周期と、測定開始を要求する旨の情報とを含む測定開始要求メッセージを基地局監視制御部１１に送信する（ステップ６０１）。

基地局監視制御部１１は、ＢＳ−ＯＭＣ６０からメッセージを受信すると、メッセージがデータ測定の開始を要求する旨の測定開始要求メッセージであるか、データ測定の停止を要求する旨の測定停止要求メッセージであるかを判定する（ステップ６０２）。判定の結果、測定開始要求メッセージを受信したことを認識すると、測定開始要求メッセージに含まれる、測定周期８２と、測定対象のカードの識別子の情報を含む収集カード情報８３とを情報格納領域１７に格納する（ステップ６０３）。

続いて、測定実行フラグ８０を参照し、測定中のカードがあるか否かを判定する（ステップ６０４）。判定の結果、測定中のカードがなければ、最新のシステムフレーム番号を取得するために、最新フレーム番号要求信号をクロック部１３に送信する（ステップ６０５）。クロック部１３のクロック監視制御部１３２は、最新フレーム番号要求信号を基地局監視制御部１１から受信すると、メモリ１３３に格納されたシステムフレーム番号を読み出して基地局監視制御部１１に送信する（ステップ６０６）。基地局監視制御部１１は、クロック部１３から受信したシステムフレーム番号を記憶部１５に格納する。

その後、基地局監視制御部１１は、最新のシステムフレーム番号にオフセット値を加えた測定開始システムフレーム番号８１を算出する（ステップ６０７）。最新のシステムフレーム番号が１００カウントであるとし、オフセット値を５０カウントとすると、測定開始システムフレーム番号は１５０カウントとなる。

基地局監視制御部１１は、求めた測定開始システムフレーム番号８１を記憶部１５の情報格納領域１７に格納する（ステップ６０８）。そして、求めた測定開始システムフレーム番号と測定周期の情報を含むデータ測定要求メッセージを測定対象のカードに送信する（ステップ６０９）。ここでは、測定対象のカードは、回線部１２、信号送信部２０−１〜２０−ｍおよび信号受信部３０−１〜３０−ｍであるため、これらのカードの識別子が収集カード情報８３として情報格納領域１７に格納される。

回線部１２、信号送信部２０−ｋおよび信号受信部３０−ｋの各カードは、基地局監視制御部１１からデータ測定要求メッセージを受信すると、測定要求に対して了承した旨を回答するために、了承応答信号を基地局監視制御部１１に送信する（ステップ６１０）。基地局監視制御部１１は、回線部１２、信号送信部２０−ｋおよび信号受信部３０−ｋから了承応答信号を受信すると、測定要求を了承した旨の情報を含む開始応答メッセージを生成し（ステップ６１１）、開始応答メッセージをＢＳ−ＯＭＣ６０に送信する（ステップ６１２）。また、測定実行フラグ８０を「測定中」に変更する。

回線部１２が測定要求メッセージを受信すると、回線監視制御部１２１はメッセージに含まれる測定開始システムフレーム番号、測定周期、および測定種をメモリ１２３に格納する。同様にして、信号送信部２０−ｋが測定要求メッセージを受信すると、送信信号監視制御部２０１−ｋは測定要求メッセージに含まれる測定開始システムフレーム番号、測定周期、および測定種をメモリ２０３−ｋに格納する。同様にして、信号受信部３０−ｋが測定要求メッセージを受信すると、受信信号監視制御部３０１−ｋは測定要求メッセージに含まれる測定開始システムフレーム番号、測定周期、および測定種をメモリ３０３−ｋに格納する。

回線監視制御部１２１は、メモリ１２３に格納された測定種が新規収集であることを認識し、メモリ１２３のシステムフレーム番号が測定開始システムフレーム番号になると、無線回線管理制御部１２２にデータの測定を開始させる。同様にして、送信信号監視制御部２０１−ｋおよび受信信号監視制御部３０１−ｋのそれぞれは、メモリに格納された測定種が新規収集であることを認識し、メモリのシステムフレーム番号が測定開始システムフレーム番号になると、送信信号変換制御部２０２−ｋおよび受信信号変換制御部３０２−ｋのそれぞれにデータの測定を開始させる（ステップ６１３−１）。

回線監視制御部１２１、送信信号監視制御部２０１−ｋ、および受信信号監視制御部３０１−ｋは、測定周期１回分の測定が終了すると、測定データをまとめる（ステップ６１４−１）。測定周期の先頭システムフレーム番号、測定データおよび識別子を含む測定結果情報を基地局監視制御部１１に送信する（ステップ６１５−１）。基地局監視制御部１１は、回線監視制御部１２１、送信信号監視制御部２０１−ｋ、および受信信号監視制御部３０１−ｋから受信した測定結果情報を記憶部１５の送信用バッファ領域１８に格納する（ステップ６１６−１）。なお、図３Ａに示すステップ６１３−１、６１４−１では処理を１つにまとめて示しているが、信号送信部２０−ｋおよび信号受信部２０−ｋのそれぞれが処理を行っている。以下についても同様である。

図３Ｂに示すように、測定周期２回目以降、ステップ６１３−１〜６１６−１を繰り返す。そして、回線監視制御部１２１、送信信号監視制御部２０１−ｋ、および受信信号監視制御部３０１−ｋが測定周期ｚ回目の測定結果情報を基地局監視制御部１１に送信すると（ステップ６１５−ｚ）、基地局監視制御部１１はこれらの測定結果情報を記憶部１５の送信用バッファ領域１８に格納する（ステップ６１６−ｚ）。

図４は送信用バッファ領域に測定データを格納した場合の一例を示す図である。図４では、横欄に先頭システムフレーム番号の項目を設け、縦欄にカードの識別子の項目を設けている。図４に示すように、送信用バッファ領域１８には、各測定周期の先頭フレームシステム番号とカードの識別子に対応して測定データが格納される。図４に示す場合では、測定周期ｚ回目分までの測定データが格納されているが、測定回数はｚ回よりも大きくてもよい。

図３Ｂに示すように、回線監視制御部１２１、送信信号監視制御部２０１−ｋ、および受信信号監視制御部３０１−ｋは、測定周期（ｚ＋１）回目の測定を開始させる。試験者の操作によりＢＳ−ＯＭＣ６０から基地局監視制御部１１に測定停止要求メッセージが送信され、基地局監視制御部１１は、ＢＳ−ＯＭＣ６０からメッセージを受信すると、図３Ａに示したように、メッセージが測定開始要求メッセージであるか、測定停止要求メッセージであるかを判定する（ステップ６０２）。判定の結果、測定停止要求メッセージを受信したことを認識すると、図３Ｂに示すように、測定停止要求メッセージを回線監視制御部１２１、送信信号監視制御部２０１−ｋ、および受信信号監視制御部３０１−ｋに送信する（ステップ６１７）。

回線部１２、信号送信部２０−ｋおよび信号受信部３０−ｋの各カードは、基地局監視制御部１１から測定停止要求メッセージを受信すると、測定停止要求に対して了承した旨を回答するために、了承応答信号を基地局監視制御部１１に送信する（ステップ６１８）。基地局監視制御部１１は、回線部１２、信号送信部２０−ｋおよび信号受信部３０−ｋから了承応答信号を受信すると、測定停止要求を了承した旨の情報を含む停止応答メッセージを生成し（ステップ６１９）、停止応答メッセージをＢＳ−ＯＭＣ６０に送信する（ステップ６２０）。

基地局監視制御部１１は、回線部１２、信号送信部２０−ｋおよび信号受信部３０−ｋの全てから測定周期ｚ回目の測定結果情報を受信しているか否かを調べ（ステップ６２１）、まだ受信していない測定結果情報がある場合、受信するまで待機する。全て受信している場合には、送信用バッファ領域１８に格納した測定結果情報をまとめた測定データ集計結果メッセージを生成する（ステップ６２２）。そして、測定データ集計結果メッセージをＢＳ−ＯＭＣ６０に送信する（ステップ６２３）。また、送信用バッファ領域１８内のデータを消去し、送信バッファ管理テーブル８４の記録を消去する。

次に、測定対象となるカードを追加してデータ測定を行う場合について説明する。

図５は追加データ測定の手順を示すフローチャートである。図５は図３Ａに示す手順と図３Ｂに示す手順の間に入る。なお、図３Ａに示したフローチャートでは、回線部１２についても初めからデータ測定を行ったが、ここでは、信号送信部２０−１〜２０−ｍおよび信号受信部３０−１〜３０−ｍについてデータ測定を行っている途中で、回線部１２のデータ測定を追加するものとする。また、信号送信部２０−１〜２０−ｍの動作を信号送信部２０−ｋで説明し、信号受信部３０−１〜３０−ｍの動作を信号受信部３０−ｋで説明する。ｋは１からｍの自然数である。

図５に示すように、信号送信部２０−ｋの送信信号監視制御部２０１−ｋおよび信号受信部３０−ｋの受信信号監視制御部３０１−ｋが測定周期ｊ回目のデータ測定を行って、測定データをまとめる（ステップ６１４−ｊ）。ただし、ｊは自然数であり、ｊ＋２＜ｚとする。その後、信号送信部２０−ｋおよび信号受信部３０−ｋは、先頭システムフレーム番号と測定データとを含む測定結果情報を基地局監視制御部１１に送信する（ステップ６１６−ｊ）。基地局監視制御部１１は、送信信号監視制御部２０１−ｋおよび受信信号監視制御部３０１−ｋから受信した測定結果情報を記憶部１５の送信用バッファ領域１８に格納する（ステップ６１６−ｊ）。

試験者がＢＳ−ＯＭＣ６０を操作して、測定対象カードとして回線部１２を追加するために、回線部１２の識別子、測定項目、および追加収集の指示を入力すると、ＢＳ−ＯＭＣ６０は、回線部１２の識別子、測定項目、追加収集の測定種、および測定周期を含む測定開始要求メッセージを基地局実験局１０に送信する（ステップ６３１）。

基地局監視制御部１１は、ＢＳ−ＯＭＣ６０からメッセージを受信すると、図３Ａに示したのと同様に、メッセージが測定開始要求メッセージであるか、測定停止要求メッセージであるかを判定する（ステップ６３２）。判定の結果、測定開始要求メッセージを受信したことを認識すると、メッセージを記憶部１５に格納する（ステップ６３３）。また、収集カード情報８３の内容を更新する。続いて、測定実行フラグ８０を参照して、測定中であるか否かを判定する（ステップ６３４）。判定の結果、測定中であることを認識すると、クロック部１３から最新のシステムフレーム番号を既に取得しているため、ステップ６３５からステップ６３７までの処理を飛ばして、ステップ６３８に進む。一方、信号送信部２０−ｋおよび信号受信部３０−ｋは測定周期（ｊ＋１）回目の測定を開始する（ステップ６１３−（ｊ＋１））。

基地局監視制御部１１は、測定開始システムフレーム番号８１、測定項目、測定種および測定周期８２の情報を含む測定要求メッセージを回線部１２に送信する（ステップ６３８）。回線部１２の回線監視制御部１２１は、基地局監視制御部１１から測定要求メッセージを受信すると、測定要求を了承する旨の応答である了承応答信号を基地局監視制御部１１に送信する（ステップ６３９）。基地局監視制御部１１は、開始応答メッセージを生成してＢＳ−ＯＭＣ６０に送信する（ステップ６４０）。

続いて、回線監視制御部部１２１は、測定要求メッセージに含まれる測定種の情報が追加収集であることを認識すると、次のようにして測定周期１回目の先頭システムフレーム番号を求める（ステップ６４１）。

回線監視制御部１２１は、メモリ１２３に格納されたシステムフレーム番号、測定周期、および共通フレーム番号を読み出す。そして、測定周期とシステムフレーム番号との和を計算し、その和が共通フレーム番号よりも大きいか否かを判定する。その和が共通フレーム番号よりも小さければ、測定周期に整数２を乗算した値とシステムフレーム番号との和が共通フレーム番号と比較して大きいか否かを判定する。このようにして、測定周期に乗算する整数を１から順に大きくし、「整数ｙ×測定周期＋システムフレーム番号」の値が共通フレーム番号よりも大きくなるときの整数ｙの最小値ｙ０を求める。整数ｙ０のときの「整数ｙ０×測定周期＋システムフレーム番号」の値が回線部１２における追加収集の測定周期１回目の先頭システムフレーム番号となる。

図５に示すように、回線部１２は、信号送信部２０−ｋおよび信号受信部３０−ｋが測定周期（ｊ＋１）回目の測定開始後に測定要求メッセージを基地局監視制御部１１から受信している。そのため、上述のようにして求めた、回線部１２の測定周期１回目の先頭システムフレーム番号は、信号送信部２０−ｋおよび信号受信部３０−ｋが行う測定の測定周期（ｊ＋２）回目の先頭システムフレーム番号に一致する。回線監視制御部１２１は、上述のようにして求めた先頭システムフレーム番号に共通フレーム番号が一致するまで待機する。

信号送信部２０−ｋおよび信号受信部３０−ｋは、測定周期（ｊ＋１）の測定が終了すると、測定データをまとめ（ステップ６１４−（ｊ＋１））、先頭システムフレーム番号、測定データおよび識別子を含む測定結果情報を基地局監視制御部１１に送信する（ステップ６１５−（ｊ＋１））。基地局監視制御部１１は受信した測定結果情報を格納する（ステップ６１６−（ｊ＋１））。

続いて、信号送信部２０−ｋおよび信号受信部３０−ｋが測定周期（ｊ＋２）の測定を開始する際（ステップ６１３−（ｊ＋２））、回線部１２は測定周期１回目の測定を開始する（ステップ６４２）。その後、信号送信部２０−ｋおよび信号受信部３０−ｋは、測定が終了すると、測定データをまとめる（ステップ６１４−（ｊ＋２））。また、回線部１２も測定が終了すると、測定データをまとめる（ステップ６４３）。続いて、回線部１２、信号送信部２０−ｋおよび信号受信部３０−ｋは、測定結果情報を基地局監視制御部１１に送信する（ステップ６１５−（ｊ＋２））。基地局監視制御部１１は受信した測定結果情報を格納する（ステップ６１６−（ｊ＋２））。

本実施形態のデータ収集方法は、測定対象の複数のカード間で測定開始のタイミングを合わせるためのシステムフレーム番号がそれらのカードに予め通知される。そして、測定対象の複数のカードがそのシステムフレーム番号に合わせてデータ測定を開始するため、複数のカードで測定開始時刻の一致したデータが測定される。さらに、無線基地局実験局内の基地局監視制御部１１にて各カードで測定した結果を集計してからＢＳ−ＯＭＣ６０へ送信している。そのため、ＢＳ−ＯＭＣ６０が、測定結果を表示させる際、受信した測定結果をそのまま表示すれば、測定周期の一致した測定データが表示される。

また、ＢＳ−ＯＭＣ６０は、各カードで収集した測定周期１回分の測定データを１メッセージで受信するため、従来よりも通信負荷が軽減する。

また、測定途中で測定対象となるカードを追加した場合でも、追加されたカードが、測定周期の先頭システムフレーム番号を算出して、その先頭システムフレーム番号に合わせて測定を開始するため、他のカードと測定開始のタイミングの同期がとれる。

なお、上述の実施形態では、ネットワーク６１およびネットワーク７１を別の構成としたが、これらのネットワークが１つになっていてもよい。

また、ＢＳ−ＯＭＣ６０から無線基地局実験局１０に送信されるメッセージおよび基地局監視制御部１１から各カードに送信されるメッセージに、測定項目の情報を含むようにしたが、測定対象のカードについて測定項目が予め設定されていたり、測定項目が１つであったりすれば、測定項目を含む必要はない。また、これらのメッセージに測定種の情報を含むようにしたが、新規収集の場合には測定種の情報を省略し、追加で測定をする場合にのみ、追加収集の情報をメッセージに含むようにしてもよい。

また、本発明のデータ収集方法を、移動局との通信のための無線基地局だけでなく、有線および無線などの通信手段を問わず、通信を中継するための通信基地局に適用してもよい。

また、本実施形態では実験局の場合で説明したが、実験局の場合に限らず、実際に運用される通信システムの通信基地局に本発明のデータ収集方法を適用してもよい。

さらに、本発明のデータ収集方法を、装置内部で共通となるカウンタや時刻情報を持つシステムでモニタデータを同期させて収集を行う装置に適用してもよい。

本実施形態の無線基地局実験局の一構成例を示すブロック図である。 図１に示した無線基地局実験局の基地局監視制御部の一構成例を示すブロック図である。 図１に示した無線基地局実験局の動作手順を示すフローチャートである。 図１に示した無線基地局実験局の動作手順を示すフローチャートである。 送信用バッファ領域に測定データを格納した場合の一例を示す図である。 データ測定を追加する場合の無線基地局実験局の動作手順を示すフローチャートである。 従来の移動通信システムによる一構成例を示す図である。

符号の説明

１０ 無線基地局実験局
１１ 基地局監視制御部
１２ 回線部
２０−１〜２０−ｎ 信号送信部
３０−１〜３０−ｎ 信号受信部

Claims (8)

1. 情報通信のための複数の通信機能部と該複数の通信機能部を制御する監視制御部とを有する通信基地局によるデータ収集方法であって、
   前記監視制御部は、前記複数の通信機能部のうち測定対象となる複数の通信機能部について該通信機能部毎に異なる識別子、測定周期、およびデータ測定の指示を含む測定開始要求メッセージを外部から受信すると、データ測定の開始基準となる測定開始システムフレーム番号、および該測定周期を含む測定要求メッセージを前記識別子で特定される通信機能部に送信するステップと、
   前記測定対象となる複数の通信機能部のそれぞれは、前記測定要求メッセージを受信すると、該測定要求メッセージから前記測定開始システムフレーム番号を読み出し、該複数の通信機能部に共通な時刻を示す共通システムフレーム番号が該測定開始システムフレーム番号に一致すると、データ測定を開始し、前記測定周期にデータ測定を行うデータ測定ステップと、
   前記測定対象となる複数の通信機能部のそれぞれは、測定したデータ、それぞれの識別子、および前記測定開始システムフレーム番号を含む測定結果情報を前記監視制御部に送信する測定結果送信ステップと、
   前記監視制御部は、前記測定対象となる複数の通信機能部から前記測定結果情報を受信すると、該複数の通信機能部のそれぞれから受信した測定結果情報を一括して外部に送出するステップと、
   を有するデータ収集方法。
2. 前記監視制御部は、
   外部から前記測定開始要求メッセージを受信した後、追加測定対象となる通信機能部の識別子、測定周期、および、測定種を示す追加収集の情報を含む追加測定開始要求メッセージを外部から受信すると、前記測定開始システムフレーム番号、該測定周期、および該追加収集の情報を含む追加測定要求メッセージを該識別子で特定される通信機能部に送信するステップを有し、
   前記追加測定対象となる通信機能部は、
   前記追加測定要求メッセージを受信し、該追加測定要求メッセージに含まれる前記追加収集の情報を認識すると、現在の前記共通システムフレーム番号を読み出し、前記測定周期に整数を乗算した値および前記測定開始システムフレーム番号の和が該共通システムフレーム番号よりも大きくなる該整数の最小値を算出するステップと、
   前記最小値を用いた前記和の値が前記共通システムフレーム番号に一致するとき、データ測定を開始し、前記追加測定要求メッセージに含まれる測定周期にデータ測定を行うデータ測定ステップと、
   測定したデータ、該追加測定対象となる通信機能部の識別子、および前記測定開始システムフレーム番号を含む測定結果情報を前記監視制御部に送信する測定結果送信ステップと、
   を有する、請求項１記載のデータ収集方法。
3. 前記データ測定ステップにおいて、前記通信機能部は、測定周期毎に測定開始時刻に相当する先頭システムフレーム番号が前記共通システムフレーム番号に一致すると、データ測定を開始し、該測定周期毎にデータ測定を行い、
   前記測定結果送信ステップにおいて、前記通信機能部は、前記測定周期毎に、測定したデータ、該通信機能部の識別子、および前記先頭システムフレーム番号を含む測定結果情報を前記監視制御部に送信する、請求項１または２記載のデータ収集方法。
4. 前記監視制御部は、前記測定開始要求メッセージを外部から受信すると、該測定開始要求メッセージ受信時における前記共通システムフレーム番号にオフセット値を加算した値を前記測定開始システムフレーム番号として算出する、請求項１から３のいずれか１項記載のデータ収集方法。
5. 前記オフセット値は、前記監視制御部から送出された前記測定開始要求メッセージが前記複数の通信機能部に到達するまでの時間の最大値と、該複数の通信機能部が該監視制御部から該測定開始要求メッセージを受信してからデータ測定を開始可能になるまでの時間の最大値との和以上の値である請求項４記載のデータ収集方法。
6. データ測定の開始基準となる測定開始システムフレーム番号、および該測定周期を含む測定要求メッセージを受信すると、該測定要求メッセージから該測定開始システムフレーム番号を読み出し、時刻を示す共通システムフレーム番号が該測定開始システムフレーム番号に一致すると、データ測定を開始し、該測定周期にデータ測定を行い、測定したデータ、送信元を特定するための識別子、および該測定開始システムフレーム番号を含む測定結果情報を外部に送出する複数の通信機能部と、
   前記複数の通信機能部のうち測定対象となる複数の通信機能部について該通信機能部毎に異なる識別子、測定周期、およびデータ測定の指示を含む測定開始要求メッセージを外部から受信すると、前記測定要求メッセージを前記識別子で特定される通信機能部に送信し、前記測定対象となる複数の通信機能部から前記測定結果情報を受信すると、該複数の通信機能部のそれぞれから受信した測定結果情報を一括して外部に送出する監視制御部と、
   を有する通信基地局。
7. 前記監視制御部は、
   外部から前記測定開始要求メッセージを受信した後、追加測定対象となる通信機能部の識別子、測定周期、および、測定種を示す追加収集の情報を含む追加測定開始要求メッセージを外部から受信すると、前記測定開始システムフレーム番号、該測定周期、および該追加収集の情報を含む追加測定要求メッセージを該識別子で特定される通信機能部に送信し、
   前記追加測定対象となる通信機能部は、
   前記追加測定要求メッセージを受信し、該追加測定要求メッセージに含まれる前記追加収集の情報を認識すると、現在の前記共通システムフレーム番号を読み出し、前記測定周期に整数を乗算した値および前記測定開始システムフレーム番号の和が該共通システムフレーム番号よりも大きくなる該整数の最小値を算出し、
   前記最小値を用いた前記和の値が前記共通システムフレーム番号に一致するとき、データ測定を開始し、前記追加測定要求メッセージに含まれる測定周期にデータ測定を行い、
   測定したデータ、該追加測定対象となる通信機能部の識別子、および前記測定開始システムフレーム番号を含む測定結果情報を前記監視制御部に送信する、請求項６記載の通信基地局。
8. 前記通信機能部は、
   測定周期毎に測定開始時刻に相当する先頭システムフレーム番号が前記共通システムフレーム番号に一致すると、データ測定を開始し、該測定周期毎にデータ測定を行い、
   前記測定周期毎に、測定したデータ、該通信機能部の識別子、および前記先頭システムフレーム番号を含む測定結果情報を前記監視制御部に送信する、請求項６または７記載の通信基地局。
   
   

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