JP4949137B2

JP4949137B2 - 移動体通信システムの障害検出方法および移動体通信端末

Info

Publication number: JP4949137B2
Application number: JP2007169818A
Authority: JP
Inventors: 英寛江口
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2006-12-26
Filing date: 2007-06-27
Publication date: 2012-06-06
Anticipated expiration: 2027-06-27
Also published as: JP2012070455A; JP2008182660A

Description

本発明は基地局と移動体通信端末との間に発生した通信障害を検出する技術に関する。

移動体通信システムでは、位置登録やセッション確立の情報を基地局又はセンターシステムで統計的に管理しておき、位置登録やセッション確立ができない場合などのシステム障害等を、統計処理に基づいて相対的に検出している。また、基地局に試験装置を組み込み、定期的に接続試験を行って、基地局における障害等の検出を行っている（例えば、特許文献１参照）。
特開平７−１７０５６０号公報第３頁〜第２２頁図２５

試験装置を基地局に組み込む場合、通常、複数の基地局の中の特定の基地局だけに付設されるため、例えば、試験装置を組み込んでいない基地局において障害が発生した場合、位置登録する移動体通信端末が当該基地局のエリア内に存在しないのか、または障害のために当該基地局エリア内で移動体通信端末の位置登録ができない状態となっているのかが区別できないという問題があった。そのため、統計的に異常を判断するしかなく、障害等の検出に時間がかかるという課題があった。基地局のすべてに試験装置を付設すれば上記問題は回避されるが、基地局の設置および運用のコストが高くなるという問題が生じる。

本発明は、移動体通信端末との間の通信に失敗した基地局との通信履歴を前記移動体通信端末が保持し、前記移動体通信端末との間の通信に成功した基地局に対して前記通信履歴を通知することができる。

本発明は、前記移動体通信端末は、通信に失敗した基地局の識別情報、通信内容、位置情報及び前記移動体通信端末が圏外か否かに基づく圏外情報を前記通信履歴として保持することができる。

本発明は、通信に失敗した基地局を周辺基地局に基づいて特定することができる。

本発明は、前記移動体通信端末は圏外となった時刻、又は圏外となった場所、又は圏外となる直前に位置登録した基地局に関する情報、又は圏外となる直前に検出した基地局に関する情報、の少なくとも何れかを前記圏外情報として保持し、何れかの基地局の圏内となったときに前記圏外情報を送信し、該圏外情報を受信した該基地局は、該圏外情報を圏外情報保持部に保持するよう動作することができる。

本発明は、通信に失敗した基地局との通信履歴を保持する手段と、通信に成功した基地局に対して前記通信履歴を通知する手段とを備える。

本発明は、通信に失敗した基地局の識別情報、通信内容、位置情報及び前記移動体通信端末が圏外か否かに基づく圏外情報を前記通信履歴として保持する。

本発明は、通信に失敗した基地局を周辺基地局に基づいて特定する手段を備える。

本発明は、圏外となった時刻、又は圏外となった場所、又は圏外となる直前に位置登録した基地局に関する情報、又は圏外となる直前に検出した基地局に関する情報、の少なくとも何れかを前記圏外情報として保持する保持手段と、何れかの基地局の圏内となったときに前記圏外情報を送信する送信手段と、を備える。

図１は本発明の実施の形態に係る移動体通信端末の構成を示す図である。移動体通信端末１００は、制御部１０、ベースバンド部２０、送信部３０、受信部４０、ＰＬＬ回路部５０、ＧＰＳ装置６０、記憶装置７０、アンテナ８０を備える。

制御部１０は、異常情報生成部１１と異常情報通知部１２を含み、携帯電話１００全体の動作を統括制御する。ベースバンド部２０は、送信部３０および受信部４０における変調前または復調後の音声信号、データ信号等の処理回路である。送信部３０、受信部４０を介して、上記信号はそれぞれ符号化・変調および復調・復号化が行われる。ＧＰＳ装置６０は、ＧＰＳ衛星からの電波を受信し、移動体通信端末１００の現在位置を示す情報を生成する。記憶装置７０は、異常情報生成部１１で生成された異常情報を格納する。アンテナ８０は、送信部３０からの無線信号または受信部４０への無線信号、あるいはＧＰＳ装置６０への無線信号を送受する１または複数のアンテナ素子により構成されるアンテナである。

制御部１０の異常情報生成部１１は、移動体通信端末１００が位置登録やセッションの確立等、基地局との通信に失敗した場合の異常情報や、移動体通信端末が圏外か否かに基づく圏外情報などを生成し、通信履歴として記憶装置７０に記録する。異常情報通知部１２は、移動体通信端末１００が基地局との通信に成功した際に、記憶装置７０に記録した異常情報を読み出し、過去の通信失敗記録として当該基地局へ伝送する。

図２および図３は、本発明の実施の形態に係る障害検出の概要を示す図である。図２に示すように、基地局２００Ａのサービスエリアにある移動体通信端末１００Ａが基地局２００Ａと通信接続できない場合、移動体通信端末１００Ａの異常情報生成部１１は、基地局２００Ａとの通信失敗の通信履歴を生成し、記憶装置７０に保存する。

また、何れの基地局からもサービスエリア圏内に無い（圏外エリア）にある移動体通信端末１００Ｂは、圏外となったことに基づく圏外情報を生成し、記憶装置７０に保存する。

そして、図３に示すように、移動体通信端末１００Ａ又は移動体通信端末１００Ｂが基地局２００Ｂのサービスエリアへ移動して、基地局２００Ｂとの通信接続に成功した場合、異常情報通知部１２が、記憶装置７０に保存された異常情報又は圏外情報を読み出し、送信部３０を介して基地局２００Ｂ（または管理するリモートセンタ３００）へ送信する。更に圏外情報は基地局２００Ｂ（または管理するリモートセンタ３００）から圏外情報を収集し記憶する圏外情報保持部４００へ情報を送る。これにより、圏外エリアの情報を集約し、障害情報と共に利用することができる。

ここで、異常情報と圏外情報の詳細について説明する。

まず、異常情報について説明する。移動体通信端末１００Ａが基地局２００Ａのサービスエリア内において、基地局２００Ａの電波を受信できているにも関わらず基地局Ａとの通信接続に失敗した場合、異常情報生成部１１は、次のような情報を生成、保持する。

基地局固有の識別情報：ＰＨＳのＣＳＩＤ、ＣＤＭＡ２０００システムのＰＮオフセット等の各システムの基地局ＩＤ。

異常内容：失敗したアクションの種別（位置登録、セッション確立、発着呼など）、失敗時のメッセージログ、異常発生基地局（例えば、図２の例では基地局２００Ａ）が送信している通知情報。異常検出時に、受信可能な他の基地局（例えば、図２の例では基地局２００Ｂ）の通知情報を取得、保持することができれば、異常発生基地局との比較が可能となる。この際、更に、メッセージタイミングの差分が検出できれば、基地局の同期状態をも確認することができる。

位置情報：移動体通信端末にＧＰＳ機能が搭載されている場合、ＧＰＳ装置から取得する位置情報。ＧＰＳ機能が搭載されていない場合、当該場所において他の基地局の通知情報（例えば、上記のメッセージタイミングなど）が検出できればそれを代用することができる。

尚、基地局２００Ａの電波が受信できない状態である場合には、上記のうちの取得可能な一部の情報だけから異常に係る情報が生成されることとなる。

移動体通信端末１００が他の基地局のサービスエリア内に入り、位置登録、セッション確立などの通信接続が成功した場合には、上記内容の異常情報が当該基地局へ通知される。尚、既に、セッション確立等が成功していて、改めて接続する必要がない場合には、当該基地局のエリアに入った際に自律で当該基地局またはリモートセンタに発呼し、情報を通知してもよい。

前述にて異常情報についての説明に続き、圏外情報について説明する。

図２にて、移動体通信端末１００Ｂは圏外エリアとなっていることに基づく圏外情報を生成し、記憶装置７０に保存する。この圏外情報は、次のような情報を生成、保持する。

まず、圏外を検出したことに基づき、直前に受信した基地局の識別情報、又は圏外検出時の位置や時刻を生成、保持する。この、基地局の識別情報は、例えばＰＨＳであれば基地局毎に固有に振られた符号であるＣＳＩＤを、ＣＤＭＡ２０００システムではＰＮオフセット等が利用可能である。また位置や時刻（絶対時刻）は、移動体通信端末にＧＰＳ機能が搭載されている場合、ＧＰＳ装置から取得できる。ＧＰＳ機能が搭載されていない場合、当該場所において他の基地局の通知情報（例えば、上記のメッセージタイミングなど）が検出できればそれを代用することができる。

また、圏外を検出中にタイマにより所定のタイミング毎に絶対時刻と位置情報を生成、保持する。

また、圏外から、何れかの基地局のサービスエリア圏内に入り、圏内へ復帰ことに基づき、復帰時、最初に受信した基地局の識別情報、または復帰時の絶対時刻と位置情報を生成、保持する。

図３のように、移動体通信端末１００Ｂが基地局のサービスエリア内に入り、位置登録、セッション確立などの通信接続が成功した場合には、上記内容の圏外情報が当該基地局へ通知される。尚、既に、セッション確立等が成功していて、改めて接続する必要がない場合には、当該基地局のエリアに入った際に自律で当該基地局またはリモートセンタに発呼し、情報を通知してもよい。

このように通知された圏外情報は、基地局又はリモートセンタを通じて、圏外情報保持部４００へ送られ、保持される。

図４は本発明の実施の形態に係る障害検出方法の流れを示すフローチャートである。移動体通信端末１００の制御部１０が異常を検出すると（ステップＳ１０１）、異常情報生成部１１は、まず、ＧＰＳ機能の有無または受信の可否を判断する（ステップＳ１０２）。ＧＰＳ機能が有効または受信可能である場合は、位置情報を取得する（ステップＳ１０３）。移動体通信端末１００は、ＧＰＳ装置６０を搭載しているので位置情報の取得が可能である。一方、ＧＰＳ機能が無効または受信不可能である場合は、周辺基地局に係る代替情報を取得する（ステップＳ１０４）。代替情報としては、上述した他の受信可能基地局の識別情報や信号遅延量情報（メッセージタイミングの差分）などである。

異常情報生成部１１は、異常基地局に係る識別情報の取得可否を判断し（ステップＳ１０５）、取得可能な場合は、取得した識別情報、通知情報などを記憶装置７０に保存する（ステップＳ１０６）。一方、異常基地局に係る識別情報が取得できない場合、上述した他の周辺基地局の情報または位置情報で代替することができる（ステップＳ１０７）。このようにすることで、周辺より得た情報に基づいて通信に失敗した基地局を特定する。この基地局の特定は、例えば異常を検出した場所をサービスエリアとしていた基地局を推定することにより割り出すことが出来る。異常情報生成部１１は、異常発生イベント名（失敗したアクションの種別）や送受信メッセージログを含む異常情報を記憶装置７０に保存する（ステップＳ１０８）。以上の手順により、異常発生時における各種異常情報の生成および保存が完了する。

次に、移動体通信端末１００が別の基地局のサービスエリアへ移動して、当該基地局との接続に成功すると（ステップＳ１０９）、異常情報通知部１２は、記憶装置７０に記録した異常情報を読み出し、送信部３０を介して通信可能な基地局へ通知する（ステップＳ１１０）。

上記実施形態によれば、移動体通信端末が通信に失敗した基地局との通信履歴を保持することで、基地局ごとに試験装置を組み込まなくとも、基地局またはネットワークの障害等を簡易且つ的確に、また早期に検出することができる。

図５は本発明の実施の形態に係る移動体通信端末圏外検出方法の流れを示すフローチャートである。移動体通信端末１００の制御部１０が圏外を検出すると（ステップＳ２０１）、圏外情報取得処理を開始し、異常情報生成部１１は、直前受信基地局の識別情報（ＣＳＩＤ，ＰＮオフセットなど）を取得、保存する（ステップＳ２０２）。ＧＰＳ機能が有効または受信可能である場合は、位置情報を取得する（ステップＳ２０３）。ここでは、移動体通信端末１００が、ＧＰＳ装置６０を搭載しており、位置情報の取得が可能である場合の動作を示す。

制御部１０は、圏外中に移動体通信端末内に設けられたタイマの満了（図５中の「圏外情報収集周期経過」）や、周囲の基地局からの信号受信（図５中の「端末移動→移動先基地局接続成功」）などのイベント発生を待つ（ステップＳ２０４）。

イベントが発生した際に、「圏外情報収集周期経過」或いは「端末移動→移動先基地局接続成功」であるかを判断し（ステップＳ２０５）、「圏外情報収集周期経過」であった場合は、ＧＰＳにより位置情報取得をし、同時に得られる時刻情報を記憶装置７０に保存する（ステップＳ２０６）。一方、判断（ステップＳ２０５）にて「端末移動→移動先基地局接続成功」を検出した場合、圏外復帰情報の取得を行う。この圏外復帰情報の取得は、直前受信基地局（この場合イベント待ち（ステップＳ２０４）にて新たに接続した基地局）の識別情報（ＣＳＩＤ，ＰＮオフセットなど）を保存し（ステップＳ２０７）、続けてＧＰＳより位置情報取得（ステップＳ２０８）を行うことによりなされる。このようにして得られた圏外情報・復帰情報を異常情報生成部１１により圏外情報をとして情報を生成し、異常時情報通知部１２により基地局に通知する（ステップＳ２０９）。なお、この際更に移動体通信端末は接続成功時の情報と圏外検出時の情報に加え、移動体通信端末自身のＩＤ（ＰＨＳであればＰＳＩＤ）を通知する。

以上の手順により、圏外情報が基地局２００或いはリモートセンタ３００へ送られ圏外情報保持部にて保持される。

上記実施形態によれば、移動体通信端末が圏外となった履歴を保持することで、基地局またはネットワークへサービスエリアが影となっている場所などを簡易且つ的確に、また早期に検出することができる。

また、これら障害情報、及び圏外情報と、圏外情報保持部４００が既に保持している圏外情報に対する、単位時間当たりの圏外情報数を算出し、所定の値より頻度が高いか否かを判定することにより、該当する地域に基地局を増設する必要があるか判断するための材料を売ることが出来る。

本発明の実施の形態に係る移動体通信端末の構成を示す図本発明の実施の形態に係る障害検出および圏外検出の概要を示す図本発明の実施の形態に係る障害検出および圏外検出の概要を示す図本発明の実施の形態に係る障害検出方法の流れを示すフローチャート本発明の実施の形態に係る圏外検出方法の流れを示すフローチャート

符号の説明

１０制御部
１１異常時情報生成部
２０ベースバンド部
３０送信部
４０受信部
５０ＰＬＬ回路部
６０ＧＰＳ装置
７０記憶装置
８０アンテナ
１００移動体通信端末
２００基地局
３００リモートサーバ
４００圏外情報保持部

Claims

移動体通信端末との間の通信に失敗した基地局との通信履歴を前記移動体通信端末が保持し、前記移動体通信端末との間の通信に成功した基地局に対して前記通信履歴を通知する移動体通信システムの障害検出方法であって、
前記移動体通信端末は、
圏外であることを検出すると、当該圏外となった場所、又は当該圏外となる直前に位置登録した基地局に関する情報、又は当該圏外となる直前に検出した基地局に関する情報、の少なくとも何れかの圏外情報を前記通信履歴として保持するとともに、
前記圏外であることを検出すると、所定期間ごとに自通信端末の位置情報と、時間情報とを取得するようにし、
何れかの基地局の圏内となったときに前記所定期間ごとに取得した位置情報と、時間情報とを前記圏外情報に含めて送信し、
前記圏外情報を受信した該基地局は、該圏外情報を圏外情報保持部に保持するよう動作する、移動体通信システムの障害検出方法。
通信に失敗した基地局を周辺基地局に基づいて特定する請求項１記載の移動体通信システムの障害検出方法。
通信に失敗した基地局との通信履歴を保持する手段と、通信に成功した基地局に対して前記通信履歴を通知する手段とを備える移動体通信端末であって、
圏外であることを検出すると、当該圏外となった場所、又は当該圏外となる直前に位置登録した基地局に関する情報、又は当該圏外となる直前に検出した基地局に関する情報、の少なくとも何れかの圏外情報を前記通信履歴として保持するとともに、
前記圏外であることを検出すると、所定期間ごとに自通信端末の位置情報と、時間情報とを取得するようにし、
何れかの基地局の圏内となったときに前記所定期間ごとに取得した位置情報と、時間情報とを前記圏外情報に含めて送信する、移動体通信端末。
通信に失敗した基地局を周辺基地局に基づいて特定する手段を備える請求項３記載の移動体通信端末。