JP5427723B2

JP5427723B2 - 基地局および基地局の異常管理方法

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Publication number: JP5427723B2
Application number: JP2010169129A
Authority: JP
Inventors: 誠大羽
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2010-07-28
Filing date: 2010-07-28
Publication date: 2014-02-26
Anticipated expiration: 2030-07-28
Also published as: JP2012033991A

Description

本発明は、無線通信における基地局に関し、特に、携帯電話機システムやＰＨＳ（Personal Handyphone System）等の無線通信における基地局に関する。

無線通信における基地局は、基地局どうしが光ファイバ等の有線ネットワークを介して互いに接続されており、基地局は、携帯端末等の端末装置から受信するデータを有線ネットワークに送信したり、有線ネットワークから受信するデータを端末装置に送信する。

このような基地局において障害が発生した場合に対処するため、例えば、特許文献１には、各基地局が接続される基地局管理装置を設け、当該基地局管理装置において各基地局から送られる動作状況を特定することが可能な情報に基づいて各基地局での異常を検出し、異常に対処する指示を与えるシステムが提案されている。

特開２００７−２６７０９９号公報

以上説明したように、各基地局を集中的に管理する基地局管理装置を設けることで、各基地局での異常発生時に迅速に対処するという構成は周知である。

このように、従来は、各基地局での異常検出結果は、上位の管理装置に与えられて、メンテナンスに利用されていた。

ここで、基地局での異常には、特許文献１に挙げられた電波状態に起因する送受信信号の劣化などもあるが、基地局内に設けられた傾斜センサや温度センサによる傾斜異常や温度異常などの環境要因に起因する異常や、基地局を構成するハードウエアの異常なども挙げられる。

昨今の基地局では、これらの環境要因に起因する異常やハードウエアの異常を検出するための自己診断機能を備えているが、当該自己診断で得られた異常の情報はメンテナンスに利用される以外は、有効な利用方法が提案されていなかった。

本発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、自己診断により得られた異常の情報を有効に利用することが可能な基地局および基地局の異常管理方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る基地局は、無線通信における基地局であって、他の基地局との間でネットワークを構成し、前記基地局は、制御部と、自己診断により自機内の種々の異常を検出する異常検出部とを備え、前記制御部は、前記ネットワークを介して前記他の基地局で発生した異常の情報を受信することで、前記自己診断の診断間隔を予め定めた所定値よりも短縮するように前記異常検出部を制御する。

本発明に係る基地局の異常管理方法は、無線通信における基地局の異常管理方法であって、前記基地局は、他の基地局との間でネットワークを構成し、前記基地局は、制御部と、自己診断により自機内の種々の異常を検出する異常検出部と、を備え、前記制御部において、前記ネットワークを介して前記他の基地局で発生した異常の情報を受信することで、前記自己診断の診断間隔を予め定めた所定値よりも短縮するように前記異常検出部を制御する。

本発明によれば、異常が一時的なものであるか、持続的なものであるかの判断を速やかに行うことが可能となり、自己診断により得られた異常の情報を有効に利用することが可能となる。

本発明に係る実施の形態の基地局の構成を示すブロック図である。異常の情報の転送の例を模式的に表す図である。本発明に係る実施の形態の基地局での異常管理動作を説明するフローチャートである。診断間隔の短縮の一例を示す図である。

＜実施の形態＞
＜装置構成＞
図１は、本発明に係る実施の形態の基地局１００の構成を示すブロック図である。

本実施の形態に係る基地局１００は、次世代ＰＨＳに準拠した基地局であり、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号を使用したＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）方式を用いて、複数の通信端末と無線通信を行う。

また、基地局１００は、有線ネットワークＮＷと接続されており、当該ネットワークを介して、他の基地局１０１、１０２との通信を行うとともに、無線によるネットワークを介して他の基地局１０１、１０２との通信も行う。

図１に示されるように、基地局１００は、通信端末と無線通信を行う無線部１と、有線ネットワークと接続するネットワーク接続部４と、通信部１およびネットワーク接続部４を制御する制御部２と、基地局１００での異常を検出する異常検出部３と、異常管理データベースが格納された記憶部５とを備えている。また、制御部２は異常検出部３および記憶部５を制御し、異常検出部３で検出された異常の情報および他の基地局で検出された異常の情報を受けて異常管理動作を行い、異常管理データベースを作成する。

無線部１は、アンテナＡＴで受信された通信端末からのＯＦＤＭ信号に対して、増幅処理およびダウンコンバート等を行って、ベースバンドのＯＦＤＭ信号を生成して制御部２に出力する。また、無線部１は、制御部２で生成される、ベースバンドの送信用のＯＦＤＭ信号に対して、アップコンバートおよび増幅処理などを行い、搬送帯域のＯＦＤＭ信号を生成してアンテナＡＴに入力する。これにより、アンテナＡＴからはＯＦＤＭ信号が無線送信される。

制御部２は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）などの演算処理装置で構成され、無線部１から出力されるＯＦＤＭ信号に対してＦＦＴ（Fast Fourier Transform）処理等を行って、当該ＯＦＤＭ信号に含まれるデータを取得する。そして、制御部２は、取得したデータのうち、ネットワーク向けのデータをネットワーク接続部４に送信する。また、制御部２は、ネットワーク接続部４からのデータを含む、ベースバンドのＯＦＤＭ信号を生成して無線部１に出力する。

異常管理データベースは、図１示すように、検出された異常の種類、転送レベル、発生基地局および発生日時等の情報を有して構成されている。以下、異常管理データベースに含まれる各情報について説明する。

まず、異常の種類であるが、異常検出部３で検出される異常には、フラッシュ（FLASH）メモリの動作異常、アンテナの送受信機能の異常、光クロックの異常および傾斜異常などが挙げられるが、これらは一例に過ぎない。なお、異常検出部３は、傾斜センサや温度センサなどの基地局１００内に配置された各種センサの出力信号を受けて傾斜異常や温度異常を判定したり、フラッシュメモリの入出力をモニタしてフラッシュメモリの動作状態を定期的に診断したり、無線部１を介してアンテナの送受信状態をモニタしてアンテナの送受信状態を定期的に診断したりするので、演算処理装置としての機能を有している。

ここで、図１に示す異常管理データベースにおいては、異常の種類として、各種の異常を検出するための診断の名称を記載しており、例えばフラッシュメモリの動作異常の診断には、チェックサムを用いた診断を行うので、チェックサム診断という名称を使用している。また、光クロックの異常とは、有線ネットワークＮＷが光ネットワークであるような場合、ネットワーク接続部４には終端装置としてＯＮＵ（Optical Network Unit）を使用し、上位装置側の終端装置であるＯＬＴ（Optical Line Terminal）との間で、ＯＬＴから与えられる光クロックに基づいて信号の授受を行うが、この光クロックがずれるような状態を指している。従って、光クロックの異常の診断はクロックずれ診断という名称を使用している。

転送レベルとは、０以上の数字で数値化された情報であり、検出された異常の情報を、他の基地局に転送する範囲を規定する数値である。この数値が小さい場合は転送範囲が狭く、数値が大きい場合は転送範囲が広くなる。より具体的には、異常の情報の転送の回数を規定しており、転送レベル１の場合は、自機に隣接する他の基地局（複数存在する場合もある）に自機から転送を行い、転送回数は１回となる。

転送レベル２の場合は、自機に隣接する他の基地局に異常の情報を転送した後、それを受けた当該他の基地局が、自らに隣接する他の基地局（情報を転送してきた基地局以外）にさらに転送を行うものであり、転送回数は２回となる。

このように、転送レベルの数値によって検出された異常の情報の転送範囲が規定され、複数の基地局で異常の情報を共有することができる。なお、この数値は、予め異常の種類に応じて決めておいても良いし、異常の発生頻度が高くなった場合には、数値を増やすなどの可変値としても良い。

図１に示す異常管理データベースにおいては、転送レベルの一例を示しているが、クロックずれ診断においては転送レベルは１０となっている。これは、光クロックのずれは広範囲に及んでいる可能性があるので転送回数を多くして、広範囲の基地局に異常の情報を伝えるようにしている。一方、フラッシュメモリのチェックサム診断においては転送レベルは２となっている。フラッシュメモリの異常は、自機のみで起きている可能性が高いので、転送回数は少なくして、隣接する基地局のみに異常の情報を伝えるようにしている。

図２には、異常の情報の転送の例を模式的に表しており、異常の情報の発信源となる基地局を中心として、同心状に複数の基地局が存在する例を示している。

異常の情報の発信源となる基地局には「０」を採番しているが、これは、異常の情報の発信源を表すとともに、転送レベルが０の場合は、他の基地局には異常の情報を転送しないことも表している。

また、図２に示すように、異常の情報の発信源となる基地局に隣接する基地局には「１」を採番しており、転送レベルが１の場合には、これらの基地局に異常の情報が転送される。なお、「隣接」の定義は、所定の距離内に存在することをもって定義しても良いし、その他の条件、例えば無線通信の状態の良否に基づいて定義しても良い。また、「隣接」に限定されるものでもなく、予め、転送先の基地局として一義的に決定しておいても良い。

また、「１」が採番された基地局の周囲の基地局には「２」を採番しており、転送レベルが２の場合には、これらの基地局に「１」が採番された基地局から異常の情報が転送される。この場合は、「１」が採番された基地局に隣接する他の基地局に「２」が採番されるが、「隣接」の定義は上記と同じであり、また、予め、転送先の基地局として一義的に決定しておいても良い。

また、発生基地局とは、基地局１００で異常が発生した場合には、自機で発生した旨の情報であり、他の基地局で異常が発生し、当該基地局から異常の情報が転送されて来た場合には、その基地局の名称や識別番号等が登録される。また、発生日時とは、異常が発生した日付や時間の情報である。

＜動作＞
次に、図３に示すフローチャートを用いて基地局１００での異常管理動作について説明する。まず、自機で異常が検出された場合について説明する。

異常管理動作を開始すると、制御部２は異常検出部３における異常検出の有無を確認し（ステップＳ１）、異常検出部３において何らかの異常が検出された場合は、当該異常の種類、転送レベル、発生基地局および発生日時等の情報を記憶部５に異常管理データベースとして格納する（ステップＳ２）。

制御部２では、異常管理データベースにデータが含まれているか否か、および、新たなデータが追加されたか否かを監視しており、自機で異常が検出されて異常管理データベースに登録された場合には、発生した異常と関連性の高い自己診断の診断間隔を短くする（ステップＳ３）。例えば、水晶発振器に異常が発生した場合は、ＣＰＵの動作についての診断間隔を短くする。

このような構成を採ることで、発生した異常の影響を受けやすい構成について自己診断を頻繁に行うこととなり、当該構成に異常が発生した場合には速やか検出することが可能となる。

なお、発生した異常の検出のための自己診断の診断間隔を短縮する構成としても良いし、発生した異常と関連性の高い自己診断と発生した異常の検出のための自己診断の両方の診断間隔を短縮する構成としても良い。

ここで、短縮の一例としては、診断間隔を、診断項目ごとに決められた時間の半分にする。この時間短縮は、制御部２から異常検出部３を介して各センサ等に指示する構成としても良いし、制御部２から各センサ等に直接に指示する構成としても良い。

次に、制御部２は、異常管理データベースに新たに登録された異常の情報のうち、転送レベルの情報をピックアップし、転送レベルが０より大きいか否かを確認する（ステップ４）。先に説明したように転送レベルの数値は、異常の種類に応じて決まった値に設定される場合や、異常の発生頻度に合わせて変更される場合があるが、転送レベルが０の場合は、他の基地局には異常の情報を転送しないので、転送レベルが０の場合は異常管理動作を終了する。なお、転送レベルが０の場合には異常検出メッセージを送信しないことにより、異常検出メッセージが周辺の基地局へ送信されつづけることを防ぐことができる。

一方、転送レベルが０より大きい場合には、検出した異常の情報を異常検出メッセージとして、ネットワーク接続部４および無線部１を介して、周辺基地局へ送信し（ステップＳ５）、異常管理動作を終了する。異常検出メッセージには、異常の種類、転送レベル、発生基地局および発生日時等の情報が含まれる。

次に、他の基地局で異常が検出された場合について説明する。ステップＳ１において異常検出部３での異常検出がされなかった場合、制御部２は、外部からの異常検出メッセージの受信の有無を確認する（ステップＳ６）。

そして、外部からの異常検出メッセージを受信した場合には、制御部２は、異常管理データベースを参照し、転送レベル以外の情報、すなわち、異常の種類、発生基地局および発生日時等の情報が全て同じものがあるか否かを確認する（ステップＳ７）。

そして、異常管理データベースに、同じ情報がない場合には、新たな異常が発生したものとして、ステップＳ８で受信した異常検出メッセージの転送レベルの値を１つ小さく（−１）した上で、異常の種類、転送レベル（−１したもの）、発生基地局および発生日時等の情報を記憶部５に異常管理データベースとして格納する（ステップＳ９）。このように、異常検出メッセージが転送されるごとに転送レベルの値を１つ小さくするので、転送回数の制御が容易であり、また、転送レベルの情報が単純な数値で構成されるので、設定や管理が容易である。

制御部２では、異常管理データベースにデータが含まれているか否か、および、新たなデータが追加されたか否かを監視しており、他の基地局で異常が検出され、そこからの異常検出メッセージに基づいて異常管理データベースに異常の情報が登録された場合には、登録された異常の検出のための自己診断の診断間隔を短くする（ステップＳ１０）。

このような構成を採るのは、他の基地局で発生した異常が自機でも発生する可能性が想定されるためである。例えば、地震や台風により基地局が傾く可能性があり、他の基地局が傾いて傾斜異常が検出された場合、自機も何れは傾く可能性がある。その場合、傾斜センサによる傾斜の検出の間隔を短くすることで、自機が傾斜した状態で長時間放置されることを防止することができる。

短縮の一例としては、診断間隔を、診断項目ごとに決められた時間の半分にする。この時間短縮は、制御部２から異常検出部３を介して各センサ等に指示する構成としても良いし、制御部２から各センサ等に直接に指示する構成としても良い。

次に、制御部２は、異常管理データベースに新たに登録された異常の情報のうち、転送レベルの情報をピックアップし、転送レベルが０より大きいか否かを確認し（ステップ４）、転送レベルが０の場合は異常管理動作を終了する。

一方、転送レベルが０より大きい場合には、自機が受けた異常検出メッセージ（転送レベルは−１したもの）を、隣接する他の基地局（情報を転送してきた基地局以外）に転送する（ステップＳ５）。

なお、ステップＳ６において、外部からの異常検出メッセージの受信がない場合には、制御部２は、異常管理データベースを参照し、異常管理データベースにデータが含まれているか否か（異常管理データベースが空であるか否か）を確認し（ステップＳ１１）、異常管理データベースが空である場合には異常管理動作を終了するが、何らかのデータが登録されている場合にはステップＳ１２に進む。

そして、ステップＳ１２では、異常管理データベースに登録されたデータが、登録されてから一定時間経過しているか否かを確認する。この場合、外部からの異常検出メッセージに基づいて登録されたデータが、登録から一定時間経過している場合には、その期間に異常が発生しておらず一時的な異常に過ぎないものとみなし、該当する異常の検出のための自己診断の診断間隔を元に戻すとともに、当該異常の情報を異常管理データベースから削除し（ステップＳ１３）、異常管理動作を終了する。

なお、ステップＳ１３において、異常管理データベースに登録されたデータが、自機で検出された異常の情報に基づくデータである場合は、登録から一定時間経過することで、異常の検出と関連性の高い自己診断の診断間隔を短くし、当該異常の情報を異常管理データベースから削除する。

また、自機で検出された異常の情報に基づくデータを異常管理データベースから削除した場合、他の基地局に対してもデータを削除した旨を伝える構成を採っても良い。これを受けた他の基地局は、自機の異常管理データベースから該当するデータを削除する。これにより、異常の可能性が低い場合にも短縮された診断間隔での診断が繰り返されることを防止できる。

ここで、診断間隔の短縮の一例を図４に示す。図４には、異常の種類に対する通常の診断周期および異常発生時の診断周期と、転送レベルおよび発生基地局を示している。図４において、フラッシュメモリのチェックサム診断は、通常状態では２４時間間隔で診断を行うが、自機および他の基地局で異常が発生した場合は診断間隔は１２時間に短縮される。また、クロックずれ診断は、通常状態では１時間間隔で診断を行うが、自機および他の基地局で異常が発生した場合は診断間隔は０．５時間に短縮される。

なお、図４では、通常の診断間隔の半分の時間に短縮する例を示したが、これに限定されるものではなく、３分の１、４分の１などの時間に短縮しても良いし、診断項目によって短縮の比率を変えても良い。このように、診断間隔の短縮の比率を一律に設定することで、短縮の設定を容易にできる。

また、外部からの異常検出メッセージの受信により短縮する場合は、１つの基地局だけで異常が発生した場合と、複数の基地局で同じ異常が発生した場合とで、短縮の比率を変えても良い。すなわち、１つの基地局だけで異常が発生し、当該基地局からの異常検出メッセージの受信に基づいて診断間隔を短縮する場合は、図４に示すように通常の診断間隔の半分の時間とする。２つの基地局で同じ異常が発生し、当該２つの基地局からの異常検出メッセージの受信に基づいて診断間隔を短縮する場合は４分の１の時間に短縮する。さらに、３つ以上の基地局で同じ異常が発生し、それらの基地局からの異常検出メッセージの受信に基づいて診断間隔を短縮する場合は８分の１の時間に短縮する構成としても良い。

このような構成を採るのは、異常が広範囲の基地局で検出される場合には、自機でも異常が発生する可能性が高く、そのような場合には、速やかに異常を検出できるようにするためである。

＜効果＞
以上説明したように、本実施の形態に係る基地局１００においては、自らの異常検出部３で検出された異常の情報および他の基地局での異常の情報を受けて異常管理データベースを作成し、当該異常管理データベースに基づいて、自機で発生した異常の検出と関連性の高い自己診断の診断間隔や、異常の検出のための自己診断の診断間隔を短くする異常管理動作を行う。これにより、自機で異常を検出した場合や他の基地局で異常が検出された場合に、その異常の検出に関する自己診断の診断間隔を短くすることができ、その異常が一時的なものであるか、持続的なものであるかの判断を速やかに行うことが可能となる。

また、自機で異常を検出した場合、その情報を転送レベルに基づいて自機の周辺の基地局に異常検出メッセージとして伝えるので、検出した異常が広範囲に影響を及ぼす可能性がある場合には、周辺の基地局においても異常の検出のための自己診断の診断間隔を短くすることで、異常を早期に検出することが可能となる。

また、異常管理データベースに登録されたデータが、登録されてから一定時間経過している場合には、一時的な異常に過ぎないものとみなして、自己診断の診断間隔を元に戻すので、異常の可能性が低い場合にも短縮された診断間隔での診断が繰り返されることを防止できる。

２制御部
３異常検出部
１００基地局

Claims

無線通信における基地局であって、他の基地局との間でネットワークを構成し、
前記基地局は、
制御部と、
自己診断により自機内の種々の異常を検出する異常検出部と、を備え、
前記制御部は、
前記ネットワークを介して前記他の基地局で発生した異常の情報を受信することで、前記自己診断の診断間隔を予め定めた所定値よりも短縮するように前記異常検出部を制御する、基地局。
前記制御部は、
受信した前記異常の情報に基づいて、自機内で同じ異常を検出するための自己診断の診断間隔を短縮する、請求項１記載の基地局。
前記制御部は、
何れの異常を検出するための自己診断においても前記診断間隔を同じ比率で短縮する、請求項１記載の基地局。
前記制御部は、
前記異常の情報を送信した前記他の基地局の個数に応じて前記診断間隔の短縮の比率を変更する、請求項１記載の基地局。
前記制御部は、
前記異常の情報を送信した前記他の基地局の個数が多くなるにつれて、前記診断間隔が短くなるように短縮の比率を変更する、請求項４記載の基地局。
前記制御部は、
自機内で発生した異常の情報に基づいて、発生した異常と関連性の高い異常の自己診断の診断間隔を短縮する、請求項１記載の基地局。
前記制御部は、
自機内で発生した異常の情報を、前記他の基地局に向けて送信する、請求項１記載の基地局。
前記制御部は、
自機内で発生した前記異常の情報に、該異常の情報の転送範囲を指定する転送レベルの情報を付加して送信する、請求項７記載の基地局。
前記転送レベルの情報は、
０以上の数字で数値化された情報であり、その数値で前記異常の情報の転送回数を規定し、
前記転送レベルの情報を含む前記異常の情報を受けた前記他の基地局は、前記数値を１つ減算して、その結果が０でない場合は、前記転送レベルの情報を含む前記異常の情報を前記他の基地局に向けて送信する、請求項８記載の基地局。
前記制御部は、
受信した前記異常の情報を、前記他の基地局に向けて送信する、請求項１記載の基地局。
受信した前記異常の情報は、該異常の情報の転送範囲を指定する転送レベルの情報を含み、
前記転送レベルの情報は、
０以上の数字で数値化された情報であり、その数値で前記異常の情報の転送回数を規定し、
前記制御部は、
受信した前記異常の情報に含まれる前記転送レベルの情報の前記数値を１つ減算して、その結果が０でない場合は、前記転送レベルの情報を含む前記異常の情報を自機に隣接する前記他の基地局に向けて送信する、請求項１０記載の基地局。
無線通信における基地局の異常管理方法であって、前記基地局は、他の基地局との間でネットワークを構成し、前記基地局は、制御部と、自己診断により自機内の種々の異常を検出する異常検出部と、を備え、前記制御部において、前記ネットワークを介して前記他の基地局で発生した異常の情報を受信することで、前記自己診断の診断間隔を予め定めた所定値よりも短縮するように前記異常検出部を制御する、基地局の異常管理方法。