JP5350543B2 - 通信システムにおける方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、通信システムにおける方法及び装置に関する。また、通信ネットワークにおけるユニットのメンテナンス動作をサポートするための方法及び装置に関する。

通信ネットワークは典型的には、例えば図１に示されるように、通信ネットワークに接続されているユーザ機器に対して通信サービスを提供するための多数のネットワークユニットで構成されている。無線基地局のカバーエリアは、そのようなネットワークによってサービスされる地理的エリアを構成し、よって無線基地局の配置は、エリアの地形やトラヒック密度など多くの要因に依存する。

ネットワークが適性に動作することを保証しつつ、ネットワークにおけるサービス範囲やサービス品質を改善するためには、例えば定期的、或いは、適切な場合に、ネットワークユニットにおける様々なメンテナンス作業を実施する必要がある。これはとりわけソフトウェアのメンテナンスや更新を含むが、ネットワーク性能を改善するためのエラー訂正やパラメータの微調整も含まれる。よって、そのようなメンテナンスの間は、ネットワークユニットは必然的にサービスを提供できなくなる。このことは、特に無線基地局に関して言えば、メンテナンス期間にあっては、特定の地理的範囲の無線カバーエリアが失われるか、或いは、その範囲が減じられることがある。このような局所的なネットワーク性能の低下は、隣接する無線基地局へも影響を与える。

定期的にネットワークのカバーエリアが狭くなり、無線トラヒックの混乱を増加させることは問題である。そのような問題の影響を取り扱うためには、メンテナンス動作のネットワーク事業者による計画や、ネットワーク設計時の事前の考慮が必要である。例えば、ネットワーク事業者はランダムな手法を適用したり、或いは、メンテナンス動作のために計画的手順に従って個別に無線基地局からのサービス提供を停止するように動作させてもよい。しかしながら、これらの方法は、例えばランダムな手法の場合、ネットワーク事業者の管理下に完全に置かれていないメンテナンス動作による影響を減らすことができるだけである。

ネットワーク管理サービスの既知のソリューションは、自己設定能力を伴う、分散されたポリシーベースの手順に言及している。そこでは、システム内のネットワークエンティティを、局所的な（再）構成タスクのセットのための潜在的な管理者と見なすことができる。

本発明の実施形態の目的は、上記の問題を解消することである。これは、請求項１及び８の構成により達成される。従属請求項は、発明の更なる実施形態を記載する。

端的に、本発明の基本的概念は以下の通りである。例えば無線基地局といった、通信ネットワークにおけるネットワークユニットの全て或いは一部は、ソフトウェアのメンテナンス動作の実行を命令される。しかしながら、これらの動作を実行するための特定の順序は規定されない。従って、あるネットワークユニットは、隣接するネットワークユニットに対し、自身がメンテナンス動作を実施する予定であることを通知し、隣接するネットワークユニットは、自身のメンテナンス動作を、無線基地局がフル稼働の状態に戻るまで延期する。

本発明によれば、いくつかの隣接ネットワークユニットの中でただ一つのネットワークユニットだけがメンテナンス動作のためにサービス提供を停止することによる利益を享受できる。それにより、周辺のネットワークユニットは、メンテナンス中のネットワークユニットが提供可能であった、さもなくば失われるところのトラヒックの少なくとも一部を担う。

また本発明によれば、ネットワークのメンテナンスはネットワーク事業者にとって相当に単純化されたものとなる。

本発明の他の目的、利点、新規な特徴は、添付の図面及び請求項と併せて考慮することにより、これ以降における発明の詳細な説明により明らかとなるであろう。

複数のネットワークユニットを含む通信システムの一部を示す図である。 発明の実施形態に対応するシグナリング図である。 発明の実施形態に対応するシグナリング図である。 発明の実施形態に対応するシグナリング図である。 発明の実施形態に対応するシグナリング図である。 発明の実施形態に対応する、メンテナンス動作を実行しようとするネットワークユニットに関する方法のフローチャートである。 発明の実施形態に対応する、メンテナンス動作を実行しようとするネットワークユニットの隣接ネットワークユニットとしてのネットワークユニットに関する方法のフローチャートである。 発明の実施形態に対応する方法を実行するように構成された発明に従う装置を示す図である。

本発明の実施形態の説明においては、以下の表現を使用する。
通信ネットワーク１０：本発明の実施形態は、あらゆる種類の固定ネットワークや無線接続ネットワーク、例えば、ＵＴＲＡＮやｅｖｏｌｖｅｄ ＵＴＲＡＮに適用可能である。

ネットワークユニット１１、１２：通信ネットワーク内で通信サービスをサポートする責任を負っている装置を定義する。これには、例えば、無線基地局、汎用パケット無線サービスサポートノード、モビリティ管理エンティティ、ロケーション・レジスタなどがある。

隣接ネットワークユニット１２ａ、１２ｂ：上記のネットワークユニットであって、特に別のネットワークユニット１２のタスクを、少なくとも部分的に引き継ぐことができるネットワークユニットを定義する。例えば、隣接する無線基地局１２ａは、同一の地理的範囲を部分的にカバーする別の基地局であり、よって、ユーザ機器１３に対し重複するエリアにおいてサービスを提供することができる。

メンテナンス動作：一般に、一時的にネットワークユニット自体を通常のサービスを提供不能な状態とせざるを得ない、ネットワークユニット１１、１２におけるサービス動作を定義する。当該動作は、ソフトウェア更新、メンテナンス、或いは、エラー訂正に関連しえる。

本発明は、図１に示す通信ネットワーク１０の事業者が、１つ以上のネットワークユニット１１、１２について、所定の期間において必ずサービス提供ができなくなってしまうメンテナンス動作を実施する必要がある状況に対処する。ここでは、例えば１週間といった時間窓（この期間において、ネットワークユニットは動作を開始する）を使ってメンテナンスを実施するための、全ての或いはグループのネットワークユニットが定義される。本発明の実施形態では、事業者は、メンテナンス動作を開始する１以上のネットワークユニットを特定してもよい。よって、関連する全てのネットワークユニットは、同一のメンテナンス要求を事業者から受信する。なお、当該メンテナンス要求は、特定のネットワークユニットのために個別に適応化されることはない。

図２ａから図２ｄは、ネットワークユニットの一例として無線基地局を用いた場合の本発明におけるシグナリング図である。シグナリングは通信ネットワーク内の適切なインタフェースを介して送信されてもよい。例えば、ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＴＲＡＮでは、インタフェースＳ１やＸ２が適用されてもよい。図２ａでは、ソフトウェアメンテナンス動作を実施しようとしている無線基地局ＲＢＳ１は、メンテナンス通知メッセージ２１を全ての隣接基地局ＲＢＳ２からＲＢＳｎへ送信する。本発明の実施形態では、例えば、メンテナンス通知は、当該無線基地局がメンテナンスのために停止している正確な時間或いは推定時間を示す時間値（Ｔ_５）を含む。また、正確な時間値が示される代わりに、無線基地局が共通に通常のメンテナンスによる休止時間を把握していてもよい。各隣接セルの無線基地局は、メンテナンス通知メッセージ２１を受信すると、メンテナンス受領メッセージ２２により応答する。本発明の実施形態では、受領メッセージは、隣接基地局が現在動作可能であって、ＲＢＳ１のメンテナンス期間中においてその状態を維持するであろうことを示す通知を含むことができる。メンテナンス動作２５が終わると、ＲＢＳ１は、ＲＢＳ１が再び完全に動作可能であることを示すメンテナンス完了メッセージ２３を送信する。これにより、隣接無線基地局の１つがメンテナンス動作を開始することができる。このメッセージの受領は、メンテナンス完了確認メッセージ２４により、隣接無線基地局のそれぞれによって確認される。

ネットワークメンテナンスが個々の無線基地局により分散方式により取り扱われるという事実は、期間Ｔ_Ｒ内で、いくつかの無線基地局がメンテナンス動作を開始する予定である場合を含む。これは図２ｂに示される。例えば、ＲＢＳ１により送信されたメンテナンス通知メッセージ２１は、この期間において、隣接無線基地局によって送信された対応するメンテナンス通知メッセージ２１ａと衝突する可能性がある。期間Ｔ_Ｒは、メッセージのラウンドトリップ時間（メッセージが第１のユニットから第２のユニットへ送信され、第２のユニットから第１のユニットへ戻るまでの蓄積時間と、第２のユニットにおける処理時間）により定義される。よって、本発明の実施形態は、例えば図２ｂに示すような衝突を解消するメカニズムを提供することができる。無線基地局ＲＢＳ１が、自身のメンテナンス通知メッセージ２１を送信した後であって、かつ、メンテナンス受領メッセージ２２を隣接基地局から受信していない場合に、隣接無線基地局ＲＢＳ２からＲＢＳｎのうちの１つからメンテナンス通知メッセージ２１ａを受信した場合、無線基地局ＲＢＳ１は、メンテナンス要求を中止２６し、時間間隔（Ｔ_２、Ｔ_３）から選択した値をセットしてランダムタイマーを始動する。ここで、Ｔ_２は、少なくとも隣接基地局間のメッセージラウンドトリップ時間Ｔ_Ｒ以上の時間値を示し、Ｔ_３は、Ｔ２より大きい適切に選択された時間値を示す。図２ｂから明らかなように、他の隣接無線基地局ＲＢＳ２からＲＢＳｎも、衝突により自身のメンテナンス要求を中止２６ａし、上記のランダムな時間だけ待機する。ランダムに決定された時間が経過すると、衝突に遭遇した各無線基地局は（メンテナンス通知メッセージを別の無線基地局から受信していない限り）、メンテナンス通知２１ｂの再送を試みる。

本発明の実施形態は、図２ａで示した１以上のメッセージが受信者に届かない状況に対処するためのメカニズムを提供する必要もある。図２ｃは、そのような場合を示しており、ここでは、応答メッセージ２２ａや２４ｃが受信されない。このことは、ユニットに係る応答メッセージを送信させるはずのメッセージが届いていない場合も含んでいる。

メンテナンス受領メッセージ２２ａが、メンテナンス通知メッセージ２１に応答して受信されない場合（或いは、メンテナンス通知メッセージ２１が隣接無線基地局へ届かない場合）、要求側の無線基地局ＲＢＳ１は、メンテナンス通知メッセージを再送２１ｃするまでに、時間Ｔ_４だけ待機する。この時間Ｔ_４は、少なくともラウンドトリップ時間Ｔ_Ｒに等しい長さを持つ。この手順は、１回以上繰り返すことができるが、少なくともラウンドトリップ時間Ｔ_Ｒと通常のメンテナンス休止期間とを足し合わせた時間内にメンテナンス受領メッセージ２２を最終的に受信しなかった場合、無線基地局は、受領メッセージを受け取ったものとしてメンテナンス動作を継続する。

隣接ＲＢＳが異なれば、メンテナンス受領メッセージの到着時間も異なるであろう。このような時間的相違は、ＲＢＳ１におけるメンテナンス動作が、メンテナンス受領メッセージを送信済みの隣接ＲＢＳの予想よりも遅く開始されることになる。最初に応答した１以上の隣接ＲＢＳに対してメンテナンス通知メッセージを再送することで、ＲＢＳ１は、タイマーＴ_４が切れても、どのＲＢＳもメンテナンスが終了したと推測し、ＲＢＳ１が動作に復帰するまえに、それぞれのメンテナンス動作を開始することを防止できる。

メンテナンス完了メッセージ２３ｃを送信した後、応答２４ｃを受信しない場合、完了メッセージ２３ｃを１回以上再送信することができる。

図２ｄは、無線基地局ＲＢＳ１が、メンテナンス受領メッセージ２２ｄを送信した後、時間Ｔ_５内にメンテナンス完了メッセージ２３ｄを受信しない場合を示している。ここで、時間Ｔ_５は、通常のどんなメンテナンス動作にかかる時間よりも長い時間を示す。無線基地局ＲＢＳ１は、時間Ｔ_５の経過後、メンテナンス通知メッセージ２１ｄを送信することにより、自身のメンテナンス動作を開始することができる。

図３は、本発明の実施形態に対応する、メンテナンス動作を実施しようとしているネットワークユニット１２の方法のフローチャートを示す。ネットワークユニットは、メンテナンス通知メッセージ２１を隣接ネットワークユニット１２ａ、１２ｂに送信する（３１）。メンテナンス受領メッセージを隣接ネットワークユニットから受信すると（３２で「ＹＥＳ」）、ネットワークユニット１２はメンテナンスを実施し（３３）、終了するとメンテナンス完了メッセージ２３を送信する（３４）。ネットワークユニットは、隣接ネットワークユニット１２ａ、１２ｂからのメンテナンス完了確認メッセージ２３を待機することができる（３５）。もし、そのようなメッセージを時間内に受信しない場合（３５で「ＹＥＳ」）、メンテナンス完了メッセージを再送する（３６）。（例えば、通知メッセージや受領メッセージを送信中に紛失したか、或いは、当該ネットワークユニットのメンテナンス通知メッセージを受信するより前に１以上の隣接ネットワークユニットが、メンテナンス通知メッセージを送信していたために）メンテナンス受領メッセージを隣接ネットワークユニット１２ａ、１２ｂの少なくとも１つから受信しない場合（３２で「ＮＯ」）、メンテナンスプロセスを中止し（３７）、ネットワークユニットはランダムタイマーを始動させ、メンテナンス通知メッセージの再送まで待機する（３８）。

図４は、本発明の実施形態に対応する、メンテナンス動作を実施しようとしているネットワークユニットの隣接ネットワークユニットとしてのネットワークユニットの方法のフローチャートを示す。メンテナンス通知メッセージ２１を受信すると（４１で「ＹＥＳ」）、ネットワークユニットはメンテナンス受領メッセージ２２を返信し、要求側ネットワークユニットのメンテナンスのために指定された時間が経過するまで、自身のメンテナンスを差し控える。メンテナンス完了メッセージ２３を受信すると（４３で「ＹＥＳ」）、ネットワークユニットは、メンテナンス完了確認メッセージ２４を再送する（４４）。

図５は、本発明に対応する方法の実施形態を実施するように適合された装置５１を示す。装置５１は、メンテナンス動作制御部５２により制御される上記ネットワークユニット１２のメンテナンス動作をサポートする。装置５１は、ランダムに選択された時間を計測するタイマー５５と、以下の電子回路を含む。

・第１の電子回路５３は、メンテナンス動作を開始する指示５３５を受信した後に、隣接ネットワークユニットへ送信されるメンテナンス通知メッセージ２１を提供する（５３１）ように適合されている。また、隣接ネットワークユニットからのメンテナンス受領メッセージ２２を待機する（５３２）ように適合されている。また、サービス提供を停止し、メンテナンス動作を実施するように指示する（５３４）ように適合されている。また、メンテナンス動作の後に動作準備ができると、メンテナンス完了メッセージ２３を提供するように適合されている。

・第２の電子回路５４は、メンテナンス状態への移行を示すメッセージ２１の受信に応じて、メンテナンス受領メッセージ２２を隣接ネットワークユニット１２ａ、１２ｂに提供する（５４１）ように適合されている。また、メンテナンス状態からの移行を示すメッセージ２３の受信に応じて、メンテナンス完了確認メッセージ２４を隣接ネットワークユニット１２ａ、１２ｂへ提供するように適合されている。

・第３の電子回路５６は、送信メンテナンス通知メッセージ２１に対する直接の応答としてのメンテナンス受領メッセージを、隣接ネットワークユニット１２ａ、１２ｂから受信しない場合に、メンテナンス処理を中止する指示を提供する（５６１）ように適合されている。また、ランダムタイマー５５を始動し（５６２）、メンテナンス通知メッセージ２１を再送するまで、タイマーの経過を待機するように適合されている。

Claims (10)

1. 複数の相互接続されたネットワークユニット（１２）で構成された通信ネットワーク（１０）において通信サービスをユーザ機器（１３）に対して提供するネットワークユニット（１２）における、該ネットワークユニット（１２）のメンテナンス動作をサポートするための方法であって、
   前記ネットワークユニット（１２）が前記通信サービスを提供できないメンテナンス状態への移行、又は、該メンテナンス状態からの移行を、隣接ネットワークユニット（１２ａ、１２ｂ）に対して通知する工程と、
   前記ネットワークユニット（１２）が、前記隣接ネットワークユニット（１２ａ、１２ｂ）の１つから前記通知を受信した後に、前記メンテナンス動作のために指定される期間においてメンテナンス状態への移行を抑制する工程と、
   を備えることを特徴とする方法。
2. 前記通知する工程は、前記ネットワークユニット（１２）が、
   メンテナンス動作を開始する前に、メンテナンス通知メッセージ（２１）を隣接ネットワークユニットへ送信する工程（３１）と、
   前記隣接ネットワークユニットからメンテナンス受領メッセージ（２２）の受信を待機する工程（３２）と、
   サービス提供を停止し、前記メンテナンス動作を実施する工程（３３）と、
   メンテナンス完了メッセージ（２３）を、前記メンテナンス動作の後、動作準備が完了すると前記隣接ネットワークユニットへ送信する工程（３４）と
   を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記メンテナンス通知メッセージ（２１）は、前記ネットワークユニットがどのくらい長くサービス提供を停止するかを示す時間値を含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 前記ネットワークユニット（１２）が、前記メンテナンス状態への移行を示すメンテナンス通知メッセージ（２１）の受信に応答して、メンテナンス受領メッセージ（２２）を、隣接ネットワークユニット（１２ａ、１２ｂ）に送信する工程と、
   前記ネットワークユニット（１２）が、前記メンテナンス状態からの移行を示すメンテナンス完了メッセージ（２３）の受信に応答して、隣接ネットワークユニット（１２ａ、１２ｂ）へメンテナンス完了確認メッセージ（２４）を送信する工程と
   を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
5. 前記メンテナンス受領メッセージ（２２）は、前記ネットワークユニットが、現在動作可能であって、メンテナンス期間において当該動作可能状態を維持することの確認を含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 前記ネットワークユニット（１２）が、隣接ネットワークユニット（１２ａ、１２ｂ）から、送信メンテナンス通知メッセージ（２１）に対する直接の応答としてメンテナンス受領メッセージを受信しない場合、
   前記ネットワークユニット（１２）が、
   前記メンテナンスの処理を停止する工程（３７）と、
   ランダムタイマーを始動する工程（３８）と、
   前記メンテナンス通知メッセージ（２１ｂ、２１ｃ）を再送する前に、前記ランダムタイマーが切れるまで待機する工程と
   を実行することを特徴とする請求項２に記載の方法。
7. 前記ランダムタイマーの値は、前記メンテナンス通知メッセージのラウンドトリップ時間以上の値に設定されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 複数の相互接続されたネットワークユニット（１２）で構成された通信ネットワーク（１０）において通信サービスをユーザ機器（１３）に対して提供するネットワークユニット（１２）における、メンテナンス動作制御部（５２）により制御される該ネットワークユニット（１２）のメンテナンス動作をサポートするための装置（５１）であって、
   メンテナンス動作を開始する指示（５３５）を受信した後、隣接ネットワークユニットに対して送信すべきメンテナンス通知メッセージ（２１）を提供（５３１）し、
   前記隣接ネットワークユニットからのメンテナンス受領メッセージ（２２）の受信を待機（５３２）し、
   サービス提供の停止と、前記メンテナンス動作の実施を通知（５３４）し、
   メンテナンス完了メッセージ（２３）を、前記メンテナンス動作の後、動作準備が完了すると提供（５３３）する
   ように適合された第１の電子回路を備えることを特徴とする装置。
9. 前記メンテナンス状態への移行を示すメンテナンス通知メッセージ（２１）の受信に応答して、メンテナンス受領メッセージ（２２）を、隣接ネットワークユニット（１２ａ、１２ｂ）に提供（５４２）し、
   前記メンテナンス状態からの移行を示すメンテナンス完了メッセージ（２３）の受信に応答して、隣接ネットワークユニット（１２ａ、１２ｂ）へメンテナンス完了確認メッセージ（２４）を提供（５４２）する
   ように適合された第２の電子回路をさらに備えることを特徴とする請求項８に記載の装置。
10. 第３の電子回路に接続され、ランダムに選択された時間を計測するように適合されたタイマー（５５）と、
    前記第３の電子回路であって、
    隣接ネットワークユニット（１２ａ、１２ｂ）から、送信メンテナンス通知メッセージ（２１）に対する直接の応答としてメンテナンス受領メッセージを受信しない場合に、前記メンテナンスの処理を停止する指示を提供（５６１）し、
    前記タイマーを始動（５６２）し、前記メンテナンス通知メッセージ（２１ｂ、２１ｃ）を再送する前に、前記タイマーが切れるまで待機する
    ように適合された第３の電子回路と
    を更に備えることを特徴とする請求項８又は９に記載の装置。

Images