JP5643366B2 - Small base station, method for monitoring its operating status, and computer program - Google Patents
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Description
本発明は小型基地局の稼動状況を監視するための技術に関する。 The present invention relates to a technique for monitoring the operating status of a small base station.
小型基地局は、家庭用向けデジタル加入者線又はケーブルバンド接続等を利用して移動機を公衆回線に接続する機能を有する低出力のワイヤレスアクセスポイントである。小型基地局の保守管理に係わる先行技術として、例えば、特開2011−259425号公報にて提案されているように、TR−069プロトコルに基づいて小型基地局を遠隔管理する方式が知られている。TR−069プロトコルは、Broad Band Forum(旧DSL Forum)にて策定された、通信機器の遠隔管理用通信プロトコルであり、例えば、DSLモデムやFTTHモデムの管理プロトコルに採用される他、小型基地局の管理プロトコルとしても採用されている。移動通信事業者のコアネットワークに配置されたオペレーションサポートシステムは、TR−069プロトコルに基づいて、小型基地局のリモートメンテナンス(例えば、死活監視、動作設定、ファームウェアのアップデート等)を行うことができる。例えば、オペレーションサポートシステムは、小型基地局から定期的に送信される稼動状況に関する情報を受信し、小型基地局が正常に動作しているか否かを監視している。 The small base station is a low-power wireless access point having a function of connecting a mobile device to a public line using a home digital subscriber line or a cable band connection. As a prior art related to maintenance management of a small base station, for example, as proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-259425, a method for remotely managing a small base station based on the TR-069 protocol is known. . The TR-069 protocol is a communication protocol for remote management of communication equipment, formulated by the Broad Band Forum (formerly DSL Forum). For example, it is used as a management protocol for DSL modems and FTTH modems, as well as small base stations. It is also adopted as a management protocol. The operation support system arranged in the core network of the mobile communication carrier can perform remote maintenance (for example, alive monitoring, operation setting, firmware update, etc.) of the small base station based on the TR-069 protocol. For example, the operation support system receives information on the operation status periodically transmitted from the small base station, and monitors whether the small base station is operating normally.
しかし、小型基地局の稼動率は、例えば、ユーザによる小型基地局の電源オフ操作やブロードバンド回線の通信速度低下など、小型基地局の故障外の要因により低下する場合がある。このような理由で小型基地局の稼働率が低下した場合、従来のオペレーションサポートシステムは、小型基地局の故障により稼動率が低下したのか、或いは小型基地局の故障以外の要因により稼働率が低下したのかを区別することができなかった。 However, the operation rate of the small base station may decrease due to factors other than the failure of the small base station, such as a power-off operation of the small base station by the user or a decrease in the communication speed of the broadband line. For this reason, when the operation rate of a small base station decreases, the operation rate of the conventional operation support system decreases due to a failure of the small base station or due to factors other than the failure of the small base station. I couldn't tell you what happened.
そこで、本発明は、このような問題を解決し、小型基地局の稼働状況をより詳細に監視することを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to solve such a problem and to monitor the operating status of a small base station in more detail.
上記の課題を解決するため、本発明に係る小型基地局は、移動機にサービスを提供することができる状態にあるサービス時間を計測するサービス時間計測手段と、移動機にサービスを提供することができない状態を引き起こす候補となる要因毎に非サービス時間を計測する非サービス時間計測手段と、計測されたサービス時間及び非サービス時間の情報を含む稼動情報を記憶する不揮発性記憶装置と、を備える。サービス時間及び非サービス時間から、小型基地局の稼働状況を解析することができる。また、小型基地局が移動機にサービスを提供することができない状態を引き起こす要因を詳細に解析することができる。 In order to solve the above problems, the small base station according to the present invention can provide service time measuring means for measuring service time in a state where a service can be provided to a mobile device, and provide the service to the mobile device. Non-service time measuring means for measuring non-service time for each factor that causes a state that cannot be performed , and a nonvolatile storage device that stores operation information including information on the measured service time and non-service time. From the service time and non-service time, it is possible to analyze the operating status of the small base station. In addition, it is possible to analyze in detail the factors that cause the small base station to be unable to provide services to the mobile device.
本発明によれば、小型基地局の稼働状況をより詳細に監視するこができる。 According to the present invention, the operation status of a small base station can be monitored in more detail.
以下、各図を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
図1は本実施形態に係わる小型基地局10を備える移動通信システム100の全体構成図である。小型基地局10は、屋内31の移動機20にワイヤレスアクセスポイントを提供するため、屋内31に設置されている。屋内向けの小型基地局10は、ホーム基地局と呼ばれることがある。移動通信システム100がLTEベースのネットワークアーキテクチャを採用している場合、小型基地局10は、HeNBと呼ばれる。また、小型基地局10の通信電波が届くカバレッジエリアであるセル30がマクロセルより小さいことに由来して、小型基地局10は、スモールセル基地局又はフェムトセル基地局と呼ばれることもある。屋内31は、例えば、オフィスビル、店舗、又は家屋等の建物内部であり、屋外基地局からの電波が届き難い電波不感エリアである。小型基地局10は、光ファイバ又はメタルケーブル等のブロードバンド回線41を介してIPネットワーク40に接続している。IPネットワーク40は、ゲートウェイ50を介して移動通信事業者のコアネットワーク60に接続しており、音声通話及びデータ通信に係わるデータをパケット化して伝送する。コアネットワーク60には、例えば、TR−069管理プロトコルに基づいて小型基地局10を遠隔管理するための管理サーバ70が配置されている。管理サーバ70は、例えば、オペレーションサポートシステムと呼ばれる。なお、図1には図示しないが、コアネットワーク60には、移動機20の呼制御等を行うための設備(例えば、交換局、ホームロケーションレジスタ、ビジタロケーションレジスタ等)が配置される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a
図2は本実施形態に係わる小型基地局10の構成を示す機能ブロック図である。小型基地局10は、移動機20との間で電波を送受信するためのアンテナ11、無線信号の周波数変換及び変復調処理等を行うRF処理部12、移動機20の通信プロトコルとIPネットワーク40の通信プロトコルとの間でプロトコル変換を行うプロトコル変換部13、小型基地局10の動作を制御する制御部14、及びIPネットワーク40に接続する通信インタフェース15を備える。制御部14は、プロセッサ141及び不揮発性記憶装置142を備えている。プロセッサ141は、小型基地局10が移動機20にサービスを提供することができる状態にあるサービス時間を計測するためのカウンタ81と、小型基地局10が移動機20にサービスを提供することができない状態を引き起こす候補となるN個の要因毎に非サービス時間を計測するためのN個のカウンタ82(1)〜82(N)とを備える。
FIG. 2 is a functional block diagram showing the configuration of the
例えば、小型基地局10が移動機20にサービスを提供することができない状態からサービスを提供できる状態に遷移すると、その状態遷移を契機として、カウンタ81が起動し、所定のインクリメント周期でカウント値をカウントアップする。小型基地局10が移動機20にサービスを提供することができる状態からサービスを提供できない状態に遷移すると、その状態遷移を契機として、カウンタ81のカウントアップ動作が停止するとともに、小型基地局10が移動機20にサービスを提供できない状態を引き起こしている要因に対応するカウンタ82(i)が起動し、所定のインクリメント周期でカウント値をカウントアップする。但し、iは小型基地局10が移動機20にサービスを提供できない状態を引き起こしている要因に対応付けられる番号(1以上N以下の整数)である。カウンタ81のカウント値にインクリメント周期を乗じることで、小型基地局10が移動機20にサービスを提供できるサービス時間が算出される。同様に、カウンタ82(i)のカウント値にインクリメント周期を乗じることで、i番目の要因により小型基地局10がサービスを提供できない非サービス時間が算出される。カウンタ(1)からカウンタ(N)迄の全てのカウント値の合計にインクリメント周期を乗じると、1番目〜N番目の全ての要因により小型基地局10がサービスを提供できない非サービス時間の合計値が算出される。カウンタ81,82(1)〜82(N)は、例えば、プロセッサ141内の(N+1)個のレジスタによって構成される。
For example, when the
プロセッサ141は、図3に示すように、各カウンタ81,82(1)〜82(N)のカウント値にタイムスタンプの情報を対応付けてこれを稼動情報90として不揮発性記憶装置142に定期的に書き込む。タイムスタンプを記録する間隔は、例えば、15分間隔である。プロセッサ141は、更に、小型基地局10の電源がオフからオンに切り替わった直後の時点におけるタイムスタンプの情報と、小型基地局10の電源がオンからオフに切り替わる直前の時点におけるタイムスタンプの情報を稼動情報90として不揮発性記憶装置142に書き込む。小型基地局10の電源がオンからオフに切り替わる直前の時点におけるタイムスタンプと、小型基地局10の電源がオフからオンに切り替わった直後の時点におけるタイムスタンプとの差分は、小型基地局10の電源がオフの状態にある時間を示す。稼動情報90を不揮発性記憶装置142に書き込むことにより、小型基地局10の電源がオフになっても、稼動情報90を消去せずに記憶しておくことができる。
As shown in FIG. 3, the
図4は、小型基地局10の稼動状況を監視するための処理を記述したフローチャートである。
ステップ401では、プロセッサ141は、小型基地局10が移動機20にサービスを提供できる状態にあるか否かを判定する。
ステップ402では、プロセッサ141は、カウンタ81のカウント値をインクリメントする。
ステップ403では、プロセッサ141は、小型基地局10が移動機20にサービスを提供できない状態を引き起こしている要因に対応するカウンタ82(j)のカウント値をインクリメントする。ここで、小型基地局10が移動機20にサービスを提供することができない状態を引き起こす複数の要因が同時に生じているときは、プロセッサ141は、同時に生じている複数の要因のうち何れか一つの要因を、要因毎に予め定められた優先度に基づいて選択し、選択した要因に対応するカウンタ82(k)のカウント値をインクリメントしてもよい。但し、j,kは、小型基地局10が移動機20にサービスを提供できない状態を引き起こしている要因に対応付けられる番号(1以上N以下の整数)である。
ステップ404では、プロセッサ141は、稼動情報90の前回の送信から一定時間経過したか否かを判定する。
ステップ405では、プロセッサ141は、稼動情報90を不揮発性記憶装置142から読み取り、これをIPネットワーク40及びコアネットワーク60を介して管理サーバ70に送信する。
ステップ401〜ステップ404の処理は、繰り返し実行される。
FIG. 4 is a flowchart describing a process for monitoring the operation status of the
In
In
In
In
In
The processing from
このように、稼動情報90を一定時間間隔で小型基地局10から管理サーバ70に送信することにより、管理サーバ70は、小型基地局10の稼動状況を把握することができる。例えば、管理サーバ70は、稼動情報90から、小型基地局10のサービス時間及び非サービス時間を求めることができる。小型基地局10の稼働率は、(サービス時間)/(サービス時間+非サービス時間)により算出できる。また、稼動情報90には、小型基地局10が移動機20にサービスを提供することができない状態を引き起こす候補となる要因毎の非サービス時間の情報が含まれているため、管理サーバ70は、小型基地局10の稼働率の低下の原因を解析することができる。また、管理サーバ70は、小型基地局10の電源がオンからオフに切り替わる直前の時点におけるタイムスタンプと、小型基地局10の電源がオフからオンに切り替わった直後の時点におけるタイムスタンプとの差分から、小型基地局10の電源がオフの状態にある時間を求めることができるため、小型基地局10の稼働率の低下の要因が小型基地局10の電源オフにあるか否かを解析できる。
In this way, by transmitting the
なお、何らかの通信障害により、小型基地局10から管理サーバ70へ稼動情報90を送信できない場合に備えて、不揮発性記憶装置142の記憶容量は、稼動情報90を例えば、数十時間分蓄えることができる分の容量であることが望ましい。また、稼動情報90は、管理サーバ70へ送信される都度に、不揮発性記憶装置142から消去されてもよい。また、プロセッサ141は、小型基地局10が何らかの要因(例えば、電源オフ、ソフトウェア障害、ソフトウェア更新等)により管理サーバ70に稼動情報90を送信できない状態に陥ったときは、その要因が解消して管理サーバ70に稼動情報90を送信できる状態に復帰したときに、その要因を管理サーバ70に通知してもよい。
Note that the storage capacity of the
小型基地局10が移動機20にサービスを提供することができない状態を引き起こす候補となる要因として、例えば、以下の要因(1)〜要因(10)を挙げることができる。
The following factors (1) to (10) can be cited as factors that can cause the
要因(1):小型基地局10が周辺セルの無線状況を調査(ネットワークリスニング)している状態。この状態が開始するトリガーは、小型基地局10の電源がオフからオンに切り替わったときである。この状態が終了するトリガーは、小型基地局10が周辺セルの無線状況の調査が完了したときである。
Factor (1): A state in which the
要因(2):小型基地局10がハードウェア故障に陥っている状態。この状態が開始するトリガーは、運用できないハードウェア故障検出時である。この状態が終了するトリガーは、運用できないハードウェア故障の復旧時、又は小型基地局10が移動機20にサービスを提供することができない状態を引き起こす他の要因の発生時である。
Factor (2): The
要因(3):小型基地局10にネットワーク接続障害が生じている状態。この状態が開始するトリガーは、小型基地局10が物理的にネットワークに未接続であるか、又はIPアドレスの取得に失敗したときである。この状態が終了するトリガーは、ネットワーク接続障害の復旧時、又は小型基地局10が移動機20にサービスを提供することができない状態を引き起こす他の要因の発生時である。
Factor (3): A state where a network connection failure has occurred in the
要因(4):小型基地局10にWAN接続障害が生じている状態。この状態が開始するトリガーは、WAN接続失敗時である。この状態が終了するトリガーは、WAN接続障害の復旧時、又は小型基地局10が移動機20にサービスを提供することができない状態を引き起こす他の要因の発生時である。
Factor (4): A state where a WAN connection failure has occurred in the
要因(5):小型基地局10がSIM不良を検出している状態。この状態が開始するトリガーは、小型基地局10が無効なSIMを検出したとき又はSIMがないときである。この状態が終了するトリガーは、SIM不良の復旧時、又は小型基地局10が移動機20にサービスを提供することができない状態を引き起こす他の要因の発生時である。
Factor (5): A state in which the
要因(6):小型基地局10がIPsec接続障害を検出している状態。この状態が開始するトリガーは、コアネットワークのノード(例えば、パケットデータゲートウェイ)と小型基地局10との間のIPsec接続障害の検出時である。この状態が終了するトリガーは、IPsec接続障害の復旧時、又は小型基地局10が移動機20にサービスを提供することができない状態を引き起こす他の要因の発生時である。
Factor (6): A state in which the
要因(7):小型基地局10がプロビジョニングデータの設定失敗を検出している状態。この状態が開始するトリガーは、小型基地局10に対するプロビジョニングデータ設定の失敗を検出したときである。この状態が終了するトリガーは、プロビジョニングデータ設定障害の復旧時、又は小型基地局10が移動機20にサービスを提供することができない状態を引き起こす他の要因の発生時である。
Factor (7): A state in which the
要因(8):小型基地局10がアクティベートしていない状態。この状態が開始するトリガーは、小型基地局10のRF処理部12がDisableの状態であるときである。この状態が終了するトリガーは、RF処理部12がEnableの状態であるとき、又は小型基地局10が移動機20にサービスを提供することができない状態を引き起こす他の要因の発生時である。
Factor (8): The
要因(9):小型基地局10がプロビジョニングされた設定の誤りを検出している状態。この状態が開始するトリガーは、設定されたRFパラメータの不正又は誤りを検出したときである。この状態が終了するトリガーは、設定されたRFパラメータの不正又は誤りが回復したとき、又は小型基地局10が移動機20にサービスを提供することができない状態を引き起こす他の要因の発生時である。
Factor (9): A state in which the
要因(10):小型基地局10の電源がオフの状態。小型基地局10の電源がオフである状態の継続時間は、小型基地局10の電源がオンからオフに切り替わる直前の時点におけるタイムスタンプと、小型基地局10の電源がオフからオンに切り替わった直後の時点におけるタイムスタンプとの差分から求まる。
Factor (10): The
小型基地局10が移動機20にサービスを提供することができる状態を要因(0)とすると、要因(0)〜要因(10)には、優先度が予め設定されている。例えば、要因(0)〜要因(3)及び要因(10)の優先度が一番高く、要因(4)の優先度が二番面に高く、要因(5)、要因(6)の優先度が三番目に高く、要因(7)〜要因(9)の優先度が四番目に高い。小型基地局10が移動機20にサービスを提供することができない状態を引き起こす複数の要因が同時に生じているときは、同時に生じている複数の要因のうち最も高い優先度を有する何れか一つの要因が優先的に選択され、選択された要因の非サービス時間が計測される。また、同一の優先度の要因が同時に生じているときは、例えば、その中のうち最も早く生じた要因の非サービス時間が計測される。
Assuming that the state in which the
なお、ステップ401〜405を実行するためのコンピュータプログラムは、制御部14内に実装されているコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納されており、プロセッサ141により解釈及び実行される。このコンピュータプログラムは、各ステップ401〜405を処理するためのサブルーチン(又は関数)を組み合わせたソフトウェアモジュールであり、各サブルーチンは、小型基地局10の稼動状況を記録するための主プログラムから呼び出されて実行される。但し、ステップ401〜405の機能は、必ずしもソフトウェアモジュールによって実現される必要はなく、その一部又は全部は、小型基地局10のハードウェアモジュールによって実現されてもよい。
The computer program for executing
コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えば、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、DVD等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶資源のことをいう。コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、プログラムを一時的に保持しているものも含むものとする。また、プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する伝送媒体は、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。 The computer-readable recording medium is, for example, a storage medium such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, a writable nonvolatile memory such as a flash memory, a portable medium such as a DVD, or a hard disk built in a computer system. That means. A computer-readable recording medium temporarily stores a program, such as a volatile memory inside a computer system serving as a server or client when the program is transmitted via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. Including those held. The program may be transmitted from a computer system storing the program in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in the transmission medium. Here, the transmission medium for transmitting the program refers to a medium having a function of transmitting information, such as a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line.
また、不揮発性記憶装置142は、例えば、マスクROM、PROM、EPROM、UV−EPROM、ワンタイムプログラマブルEPROM、EEPROM、フラッシュメモリ、MRAM、ReRAM、FeRAM、NVRAM、光ディスク、ハードディスク等を含む。
The
10…小型基地局 11…アンテナ 12…RF処理部 13…プロトコル変換部 14…制御部 15…通信インタフェース 20…移動機 30…セル 31…屋内 40…IPネットワーク 41…ブロードバンド回線 50…ゲートウェイ 60…コアネットワーク 70…管理サーバ 81…レジスタ 82(1)…レジスタ 82(N)…レジスタ 90…稼動情報 141…プロセッサ 142…不揮発性記憶装置
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記移動機にサービスを提供することができない状態を引き起こす候補となる要因毎に非サービス時間を計測する非サービス時間計測手段と、
前記計測されたサービス時間及び非サービス時間の情報を含む稼動情報を記憶する不揮発性記憶装置と、
を備える小型基地局。 A service time measuring means for measuring a service time in a state in which a service can be provided to a mobile device;
Non-service time measuring means for measuring non-service time for each factor that causes a state in which service cannot be provided to the mobile device;
A non-volatile storage device for storing operation information including information on the measured service time and non-service time;
A small base station.
前記非サービス時間計測手段は、前記小型基地局が前記移動機にサービスを提供することができない状態を引き起こす複数の要因が同時に生じているときは、同時に生じている複数の要因のうち何れか一つの要因を、要因毎に予め定められた優先度に基づいて選択して非サービス時間を計測する、小型基地局。 The small base station according to claim 1 ,
The non-service time measuring means, when a plurality of factors causing a state in which the small base station cannot provide a service to the mobile device are occurring at the same time, any one of the plurality of factors occurring at the same time A small base station that measures non-service time by selecting two factors based on a predetermined priority for each factor.
前記稼動情報は、前記小型基地局の電源がオフからオンに切り替わった直後の時点におけるタイムスタンプの情報と、前記小型基地局の電源がオンからオフに切り替わる直前の時点におけるタイムスタンプの情報とを含む、小型基地局。 A small base station according to any one of claims 1 or claim 2,
The operation information includes time stamp information immediately after the small base station power is switched from off to on and time stamp information just before the small base station power is switched from on to off. Including small base stations.
前記稼動情報をネットワーク経由で管理サーバに送信する送信手段を更に備える、小型基地局。 The small base station according to any one of claims 1 to 3 ,
A small-sized base station further comprising transmission means for transmitting the operation information to a management server via a network.
前記移動機にサービスを提供することができない状態を引き起こす候補となる要因毎に非サービス時間を計測し、前記移動機にサービスを提供することができない状態を引き起こす複数の要因が同時に生じているときは、同時に生じている複数の要因のうち何れか一つの要因を、要因毎に予め定められた優先度に基づいて選択して非サービス時間を計測する非サービス時間計測手段と、When a non-service time is measured for each factor that causes a state in which a service cannot be provided to the mobile device, and a plurality of factors that cause a state in which a service cannot be provided to the mobile device are generated simultaneously Is a non-service time measuring means for selecting any one of a plurality of simultaneously occurring factors based on a predetermined priority for each factor and measuring a non-service time;
前記計測されたサービス時間及び非サービス時間の情報を含む稼動情報を記憶する不揮発性記憶装置と、A non-volatile storage device for storing operation information including information on the measured service time and non-service time;
を備える小型基地局。A small base station.
前記稼動情報は、前記小型基地局の電源がオフからオンに切り替わった直後の時点におけるタイムスタンプの情報と、前記小型基地局の電源がオンからオフに切り替わる直前の時点におけるタイムスタンプの情報とを含む、小型基地局。 The small base station according to claim 5,
The operation information includes time stamp information immediately after the small base station power is switched from off to on and time stamp information just before the small base station power is switched from on to off. Including small base stations .
前記稼動情報をネットワーク経由で管理サーバに送信する送信手段を更に備える、小型基地局。A small-sized base station further comprising transmission means for transmitting the operation information to a management server via a network.
前記小型基地局が移動機にサービスを提供することができる状態にあるサービス時間を計測するステップと、
前記小型基地局が前記移動機にサービスを提供することができない状態を引き起こす候補となる要因毎に非サービス時間を計測するステップと、
前記計測されたサービス時間及び非サービス時間の情報を含む稼動情報を不揮発性記憶装置に記憶するステップと、
を備える方法。 A method for monitoring the operating status of a small base station,
Measuring a service time in which the small base station is in a state of being able to provide service to a mobile device;
Measuring the non-service time for each factor that is a candidate for causing the small base station to be unable to provide service to the mobile device;
Storing operation information including information of the measured service time and non-service time in a nonvolatile storage device;
A method comprising:
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