JP5317929B2 - 無線伝送装置およびネットワークシステム - Google Patents

Description

本の発明は無線伝送装置およびネットワークシステムに関し、特に、ネットワークに接続された際に、設定および動作確認を自動で行うこと可能とする無線伝送装置および、当該無線伝送装置を備えたネットワークシステムに関する。

無線ＬＡＮ（Local Area Network）のアクセスポイントや、ＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）の基地局など、携帯電話やパーソナルコンピュータなどの端末装置と無線で交信する無線伝送装置は、ネットワークとケーブルにより有線接続されている。このような無線伝送装置は、新規にネットワークに接続されて起動する場合には、各々保守コンソールを接続し、設定データやソフトウェアを手動でダウンロードする必要があり、手間がかかっていた。また、ネットワークに接続した後は、正常に動作しているかを確認する必要もあり、現地において測定器などを用いて手動で動作確認作業を行っており、労力が割かれていた。また、障害発生時にも人手による同様の作業が必要があり、復旧にも時間を要していた。

特許文献１には、ネットワークに新規に接続された機器が動作制御可能であるか否かを自動的にユーザーに知らせる装置が開示されているが、新規に接続された場合の動作制御の確認に限定されている。

特開２００１−３５８７３０号公報

この発明は、上記のような問題を解消するためになされたもので、無線伝送装置を新規にネットワークに接続した場合に、起動に際して必要な設定データやソフトウェアを自動でネットワークから取得できるとともに、動作確認を自動で行うことが可能で、システム構築や保守作業の効率化を実現した無線伝送装置を提供すること、および当該無線伝送装置の集中管理を行うことで、無線伝送装置に障害が発生した場合に迅速にシステム復旧が可能なネットワークシステムを提供することを目的とする。

本発明に係る請求項１記載の無線伝送装置は、上位装置との間でネットワークを経由して情報の授受を行うとともに、端末装置との間で無線信号により情報の授受を行う無線伝送装置であって、前記無線伝送装置は、前記ネットワークに接続され、前記ネットワークを経由して信号の授受を行う有線処理部と、アンテナ部を介して無線信号の授受を行う無線処理部と、記憶部および演算装置を有し、前記有線処理部および前記無線処理部により授受される信号の記憶および装置全体の制御を行う制御部とを備え、前記制御部は、前記無線伝送装置を前記ネットワークに接続して電源を投入すると、起動に先立って前記記憶部に格納された設定データおよびソフトウェアを読み出して仮設定した後、前記ネットワークを経由して前記上位装置との間で交信を行って、前記設定データおよび前記ソフトウェアの更新の必要性を判断し、更新の必要があると判断した場合には、前記ネットワークを経由して前記設定データおよび前記ソフトウェアを更新し、更新後の設定データおよびソフトウェアに基づいて起動を完了させ、前記上位装置からの前記ネットワークを経由した定期的な問い合わせに対して、応答を行うことで、前記無線伝送装置の各部が正常に動作していることを前記上位装置に報告すると共に、前記無線処理部を制御して、前記アンテナ部を介して特定の近隣の無線伝送装置に向けたメッセージの電波送信を行い、その電波を受信した前記近隣の無線伝送装置からの電波送信による応答メッセージを確認することで、前記無線処理部および前記アンテナ部の動作を確認し、その結果を前記ネットワークを経由して前記上位装置に報告する。

本発明に係る請求項２記載のネットワークシステムは、ネットワークに接続された請求項１記載の無線伝送装置と、前記無線伝送装置の上位装置と、前記ネットワークに接続され、前記上位装置を介して前記無線伝送装置を管理する管理装置とを備えた、ネットワークシステムであって、前記上位装置は、前記無線伝送装置からの前記報告に基づいて、前記無線伝送装置が正常に動作しているか否かの障害情報を取得し、前記管理装置は、前記ネットワークを経由して前記上位装置に対して定期的に前記障害情報の問い合わせを行い、前記上位装置から前記ネットワークを経由して与えられる前記障害情報に基づいて前記無線伝送装置を管理する。

本発明に係る請求項１記載の無線伝送装置によれば、無線伝送装置をネットワークに接続して電源を投入するだけで、データベースや最新ソフトウェアを保有する上位装置から自動的に設定データやソフトウェアがダウンロードされて更新され、起動が完了するので、設定時間の短縮や信頼性の高いデータ設定が実現でき、それによりシステム立ち上げや保守作業の効率化を図り、費用削減が可能となる。

本発明に係る請求項２記載のネットワークシステムによれば、管理装置が、ネットワークを経由して上位装置に対して定期的に障害情報の問い合わせを行い、上位装置からネットワークを経由して与えられる障害情報に基づいて無線伝送装置を管理するので、管理装置による集中管理が可能となり、障害が発生した場合に迅速なシステム復旧が可能となる。

無線伝送装置とマスタ装置との間での情報の授受を模式的に示す図である。 無線伝送装置の構成を示すブロック図である。 無線伝送装置の起動動作を示すフローチャートである。 無線伝送装置の起動動作を示すフローチャートである。 無線伝送装置間での情報の授受を模式的に示す図である。 無線伝送装置における無線の動作確認を示す図である。 管理装置による集中管理のための情報の授受を模式的に示す図である。 管理装置による集中管理動作を示す図である。 管理装置による集中管理動作を示す図である。 従来の無線伝送装置における設定および動作確認方法を説明する図である。

＜はじめに＞
発明の実施の形態の説明に先立って、図１０を用いて、従来の無線伝送装置における設定および動作確認方法を説明する。

図１０に示すように、従来の無線伝送装置１２においては、各々に保守コンソール１３を接続し、ＩＰアドレスなどの設定データやソフトウェアをネットワークＮＷを経由して作業者が手動でダウンロードすることで起動していた。また、現地でネットワーク接続を実施した後に、各々の無線伝送装置１２について、測定器などを用いて手動で動作確認を行っていた。これは、マスタ装置である無線伝送装置１１においても同様であった。

このように、従来の無線伝送装置では、起動に際しては、各々保守コンソールを接続し、設定データやソフトウェアを手動でダウンロードする必要があり、対象装置の台数が多い場合は、非常に手間がかかっていた。

＜実施の形態＞
まず、実施の形態に係る無線伝送装置の構成について説明する。図１は、無線伝送装置１０２と、上位装置である無線伝送装置１０１（以後マスタ装置１０１とも記載）との間での情報の授受を模式的に示す図であり、ネットワークＮＷには複数の無線伝送装置１０２が接続されているが、これらは未だ起動していないものとする。図１では、マスタ装置１０１から各無線伝送装置１０２に対してネットワークＮＷを経由して情報を与えている状態を示している。

図１に示すように、ネットワークＮＷには、マスタ装置１０１が接続されるとともに、管理拠点となるパーソナルコンピュータ（ＰＣ）１０３（管理装置）が接続されている。なお、管理拠点に対して、無線伝送装置１０１および１０２は現地拠点と呼称される。

図２は、無線伝送装置１０２（１０１においても同様）の構成を示すブロック図である。図２に示すように、無線伝送装置１０２は、ネットワークに接続されてネットワークを経由して信号の授受を行う有線処理部５０１と、ハードディスク装置や不揮発メモリで構成された記憶部５０４およびＣＰＵ（Central Processing Unit）などの演算装置５０９を有した制御部５０３と、アンテナ部５１１を介して無線信号により信号の授受を行う無線処理部５１０と、外部の入力電源に接続され、各部への電源を供給する電源部５０２とを備えている。

記憶部５０４には、ブートプログラム５０５、ソフトウェア５０６、ブートパラメータ５０７およびデータベース５０８が格納されており、マスタ装置１０１のデータベース５０８には共通データが含まれている。ここで、ソフトウェア５０６には、無線通信を行うためのアプリケーションソフトや、メンテナンス用ソフトが含まれ、ブートパラメータ５０７には、ＩＰアドレスや、デフォルトゲートウエイ、リモート制御時のＩＤやパスワード、認証／暗号方式、タイマー値などが含まれる。

記憶部５０４は、ＣＰＵバスを介して演算装置５０９との間でデータの授受を行い、有線処理部５０１および無線処理部５１０は制御部５０３に接続されている。

＜起動動作＞
次に、図１および図２を参照しつつ、図３および図４に示すフローチャートを用いて無線伝送装置１０２の起動動作について説明する。なお、図３および図４は、図中の番号（１）において互いに接続されている。

無線伝送装置１０２をネットワークＮＷ（図１）に接続し、電源を投入すると（ステップＳ１）、起動に先立って無線伝送装置１０２（図１）がマスタ装置１０１（図１）と通信を確立するために、制御部５０３の制御により、記憶部５０５内のブートプログラム５０５（図２）が起動して、ブートパラメータ５０７（図２）を呼び出し、ブートパラメータ５０７内に格納されているＩＰアドレスなどの設定データやソフトウェア５０６（図２）を仮設定する（ステップＳ２）。

次に無線伝送装置１０２は、制御部５０３の制御により、ネットワークＮＷを経由してマルチキャストアドレスで、マスタ装置１０１に対して要求メッセージを送出し（ステップＳ３）、当該要求メッセージを受けたマスタ装置１０１は、対象の無線伝送装置１０２に対し、応答メッセージで設定データやソフトウェアバージョン情報を送出する（ステップＳ４）。

そして無線伝送装置１０２の制御部５０３で、データベース５０８内に仮設定したＩＰアドレスなどのデータとマスタ装置１０１から送出されてきたデータとを比較し（ステップＳ５）、同じものであれば何もせず、異なる場合には、送出されてきた新しい設定データに書き換える（ステップＳ６）。

次に無線伝送装置１０２の制御部５０３では、仮設定したソフトウェア５０６のソフトウェアバージョンとマスタ装置１０１から送出されてきたソフトウェアバージョンとを比較し（ステップＳ７）、両者が同じであれば無線伝送装置１０２は起動を完了し（ステップＳ８）、異なる場合にはマスタ装置１０１に対してソフトウェア要求メッセージを送出する（ステップＳ９）。

ソフトウェア要求メッセージを受けたマスタ装置１０１は、対象の無線伝送装置１０２に対し、応答メッセージでソフトウェアを送出する（ステップＳ１０）。

応答メッセージで新しいソフトウェアを受けた無線伝送装置１０２は、ソフトウェアの書き換えを行って、自己リブートを行い（ステップＳ１１）、起動を完了する。（ステップＳ１２）。

このように、実施の形態１に係る無線伝送装置１０２においては、起動に際して自動的に設定データやソフトウェアのバージョンの確認を行い、それらが古い場合には、マスタ装置１０１から、新しい設定データやソフトウェアの供給を受けて更新することで、自動的に起動するので、ネットワークＮＷに新たな無線伝送装置１０２を接続する場合には、作業者は、ネットワークＮＷに無線伝送装置１０２を物理的に接続して、電源を投入する操作だけで、無線伝送装置１０２を起動させることができ、設定時間の短縮や信頼性の高いデータ設定が実現でき、それによりシステム立ち上げや保守作業の効率化や費用削減を図ることができる。また、無線伝送装置１０２間でのデータの整合性が保たれることによりシステムの安定した稼動が可能となる。

＜動作確認動作＞
次に、図２を参照しつつ、図５および図６を用いて、無線伝送装置１０２の動作確認動作について説明する。図５では、マスタ装置１０１と無線伝送装置１０２との間でのネットワークＮＷを経由しての情報の授受および、無線伝送装置１０２間でのネットワークＮＷを経由しての情報の授受が行われることを示しており、また、無線伝送装置１０２間および無線伝送装置１０２とマスタ装置１０１との間で、無線電波による情報の授受が行われることを示している。なお、ネットワークＮＷに接続される複数の無線伝送装置１０２は起動しているものとする。

図３および図４を用いて説明した起動動作の後、無線伝送装置１０２は、有線処理部５０１（図２）、電源部５０２（図２）および制御部５０３（図２）などの各部が正常に動作しているかの確認のため、制御部５０３の制御により、ネットワークＮＷを経由してマスタ装置１０１から送出されるＳＮＭＰ(Simple Network Management Protocol)のＧＥＴコマンドなどによる定期的な問い合わせに対する応答を行う。ここで、定期的な問い合わせは、１秒〜１分程度のスパンで行われる。

マスタ装置１０１からの定期的な問い合わせメッセージに対して、ネットワークＮＷを経由しての無線伝送装置１０２から応答メッセージがあるか否かを確認することにより、マスタ装置１０１は各無線伝送装置１０２が正常に動作しているか否かを確認する。

また、各無線伝送装置１０２は、自らの無線処理部５１０およびアンテナ部５１１が正常に動作しているかを確認するために、制御部５０３の制御により電波送信を行って、その電波が近隣の無線伝送装置１０２で正常に受信されているか否かの確認を行う。この動作について、図６に示すフローチャートを用いて説明する。

図６においては、マスタ装置１０１と、複数の無線伝送装置１０２のうち、動作確認の対象となるものを無線伝送装置Ａとし、その近隣の装置を無線伝送装置Ｂとし、マスタ装置１０１、無線伝送装置ＡおよびＢの動作を時系列に示している。

無線伝送装置Ａでは、まず制御部５０３の制御により無線処理部５１０（図２）において近隣の無線伝送装置１０２の無線電波サーチを行い（ステップＳ２１）、電波を検出した無線伝送装置Ｂを近隣の装置として、その無線装置ナンバーと無線伝送装置Ｂからの電波のＲＳＳＩ（受信信号強度）値を取得する（ステップＳ２２）。ここで、無線装置ナンバーとは、無線伝送装置１０２のそれぞれに予め固有に付与された識別番号である。

無線伝送装置Ａは、取得したＲＳＳＩ値が予め定めておいた基準値以上の値であった場合は、マスタ装置１０１に対して無線伝送装置Ｂの無線装置ナンバーを付与してネットワークＮＷ経由でＩＰアドレス要求メッセージを送出する（ステップＳ２３）。なお、取得したＲＳＳＩ値が基準値よりも小さい場合は無線伝送装置ＡはステップＳ２３の動作は実行せず、さらに無線電波サーチを実行し、ステップＳ２２の動作を繰り返す。

ＩＰアドレス要求メッセージを受けたマスタ装置１０１は、データベース５０８（図２）中の共通データから、送られて来た無線装置ナンバーに対するＩＰアドレスを取得し、無線伝送装置Ａに対する応答メッセージに当該当ＩＰアドレスを含めてネットワークＮＷ経由で送出する（ステップＳ２４）。

無線伝送装置Ａでは、取得したＩＰアドレスにより制御部５０３において無線伝送装置Ｂを特定し、制御部５０３により無線処理部５１０を制御してアンテナ部５１１を介してＰＩＮＧコマンドなどの試験メッセージを送出し（ステップＳ２５）、それに対する無線伝送装置Ｂからの無線電波による応答メッセージを確認することにより（ステップＳ２６）、自らの無線処理部５１０およびアンテナ部５１１を介して無線電波が問題なく送信されていることを確認する。

無線伝送装置Ａは、無線伝送装置Ｂからの応答メッセージを確認した後、マスタ装置１０１に対して動作試験結果を送出する（ステップＳ２７）。

なお、上記のような動作確認を行うには、近隣の無線伝送装置Ｂが正常に動作している必要があるが、エリア設計に際しては、何れの無線伝送装置１０２においても、基本的には異なる２つ以上の無線伝送装置１０２と無線エリアが重なるように設計し、２つ以上の無線伝送装置１０２を用いて動作確認を行うようにすることで、１つの無線伝送装置１０２に障害が発生した場合でも動作確認ができるようにしておくことが望ましい。

このように各々の無線伝送装置１０２が、自動的に自らの動作確認を行い、その結果をマスタ装置１０１に報告するので、現地において動作確認作業を行う必要がなく、動作確認時間の大幅な短縮が実現でき、それによりシステムの立ち上げや保守作業の効率化を図ることができ、費用削減が可能となる。

＜ネットワークシステム＞
次に、図２を参照しつつ、図７〜図９を用いて、マスタ装置１０１を介して無線伝送装置１０２の集中管理を行うネットワークシステムについて説明する。

図７は、管理装置であるＰＣ１０３による集中管理動作を模式的に示す図であり、ＰＣ１０３は、無線伝送装置１０２の集中管理を行うために、定期的に現地拠点のマスタ装置１０１にＳＮＭＰのＧＥＴコマンドなどを送り、各無線伝送装置１０２の障害情報の問い合わせを行い、マスタ装置１０１は、これに応答して障害情報を送信することを示している。

より具体的には、図８に示すように、管理装置であるＰＣ１０３は、現地拠点のマスタ装置１０１にＳＮＭＰのＧＥＴコマンドなどを送ることで、各無線伝送装置１０２における障害発生の有無を問い合わせる（ステップＳ３１）。

先に説明したように、マスタ装置１０１では、ＳＮＭＰのＧＥＴコマンドなどを定期的に各無線伝送装置１０２に送り、それに呼応して各無線伝送装置１０２からの応答メッセージがあれば障害は発生していないと判断し、応答メッセージのない無線伝送装置１０２があれば、その装置に障害が発生していると判断する。マスタ装置１０１では、その判断結果をデータベース５０８（図２）に共通データとして格納している。また、各無線伝送装置１０２における無線処理部５１０およびアンテナ部５１１の動作試験結果も共通データとして格納している。

ＰＣ１０３から、障害発生の有無の問い合わせを受けたマスタ装置１０１は、データベース５０８に共通データとして格納された各無線伝送装置１０２の障害に関するデータを確認し、何らかの障害がある無線伝送装置１０２が存在する場合には、その装置の無線装置ナンバーなどとともに、障害発生を報告する（ステップＳ３２）。

また、図９に示すように、管理拠点のＰＣ１０３からは、現地拠点のマスタ装置１０１に対し、常に最新のデータベース、ソフトウェアを送出し（ステップＳ４１）、マスタ装置１０１では、それに基づいてデータベース５０８やソフトウェア５０６を更新し、各無線伝送装置１０２のデータベース５０８やソフトウェア５０６を更新するように働きかける。

このような構成を採ることで、ＰＣ１０３による無線伝送装置１０２の集中管理が可能となり、無線伝送装置１０２に障害が発生した場合に、迅速にシステムの復旧を図ることができる。

１０１，１０２ 無線伝送装置。

Claims (3)

1. 上位装置との間でネットワークを経由して情報の授受を行うとともに、端末装置との間で無線信号により情報の授受を行う無線伝送装置であって、
   前記無線伝送装置は、
   前記ネットワークに接続され、前記ネットワークを経由して信号の授受を行う有線処理部と、
   アンテナ部を介して無線信号の授受を行う無線処理部と、
   記憶部および演算装置を有し、前記有線処理部および前記無線処理部により授受される信号の記憶および装置全体の制御を行う制御部とを備え、
   前記制御部は、
   前記無線伝送装置を前記ネットワークに接続して電源を投入すると、起動に先立って前記記憶部に格納された設定データおよびソフトウェアを読み出して仮設定した後、前記ネットワークを経由して前記上位装置との間で交信を行って、前記設定データおよび前記ソフトウェアの更新の必要性を判断し、更新の必要があると判断した場合には、前記ネットワークを経由して前記設定データおよび前記ソフトウェアを更新し、更新後の設定データおよびソフトウェアに基づいて起動を完了させ、前記上位装置からの前記ネットワークを経由した定期的な問い合わせに対して、応答を行うことで、前記無線伝送装置の各部が正常に動作していることを前記上位装置に報告すると共に、前記無線処理部を制御して、前記アンテナ部を介して特定の近隣の無線伝送装置に向けたメッセージの電波送信を行い、その電波を受信した前記近隣の無線伝送装置からの電波送信による応答メッセージを確認することで、前記無線処理部および前記アンテナ部の動作を確認し、その結果を前記ネットワークを経由して前記上位装置に報告する無線伝送装置。
2. ネットワークに接続された請求項１記載の無線伝送装置と、
   前記無線伝送装置の上位装置と、
   前記ネットワークに接続され、前記上位装置を介して前記無線伝送装置を管理する管理装置とを備えた、ネットワークシステムであって、
   前記上位装置は、前記無線伝送装置からの前記報告に基づいて、前記無線伝送装置が正常に動作しているか否かの障害情報を取得し、
   前記管理装置は、
   前記ネットワークを経由して前記上位装置に対して定期的に前記障害情報の問い合わせを行い、前記上位装置から前記ネットワークを経由して与えられる前記障害情報に基づいて前記無線伝送装置を管理する、ネットワークシステム。
3. 前記管理装置は、
   前記ネットワークを経由して前記上位装置に対して、前記無線伝送装置に与えるべき最新のデータおよびソフトウェアを送信する、請求項２記載のネットワークシステム。

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