JP5898816B2 - ネットワーク障害の物理的位置の推定 - Google Patents
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Description
関連した主題が以下の特許出願で開示されているが、それらは、本出願と所有者が共通し、同時係属であり、それらの内容全体が参照により本明細書に組み込まれる:2012年4月27日に出願された、「NETWORK MONITORING WITH ESTIMATION OF NETWORK PATH TO NETWORK ELEMENT LOCATION」という名称の米国特許出願第13/458368号(代理人整理番号CS39863);2012年4月27日に出願された、「MAPPING A NETWORK FAULT」という名称の米国特許出願第13/458435号(代理人整理番号CS39864);および2012年4月27日に出願された、「ESTIMATING A SEVERITY LEVEL OF NETWORK FAULT」という名称の米国特許出願第13/458472号(代理人整理番号CS39865)。
大規模なネットワーク監視および管理システムを実装しようとするネットワークオペレータは、ネットワーク監視および管理ソフトウェアによる使用のために、全てのネットワークトポロジー情報をデータベースに入力する必要性によって挑戦される。この手動データ入力プロセスは、極めて時間がかかり費用が高くつくが、達成されると、かかるデータベースおよび情報はネットワークオペレータにとって極めて有益な情報を提供できる。
顧客/加入者および彼らのネットワーク要素は、障害を地図上の適切な地理的位置に結び付けることを可能にする目的で、地図上の点にリンクされる必要がある。いくつかの事例では、ネットワーク監視システムによってアクセスされて、自動的にインポートされるために利用可能な最小限のネットワーク要素位置データのみがあり得る。最小限の情報が提供され得る場合、ネットワーク内の問題を地理的に位置付けて、障害を重大度順に優先順位を付けるために、次のプロセスが使用できる。
監視されたパラメータとネットワークトポロジー情報との組合せが、ケーブルネットワーク障害の起こり得る物理的位置を識別するために使用できる。このアプローチは、簡単な多数の分析を通してソフトウェアで実装されることが可能である。複雑な画像認識および人工知能は必要ない。加えて、いくつかの異なっていて、潜在的で、一見無関係な、問題が観察される場合でさえ、共通のネットワーク障害点の位置を突き止めるために下位アルゴリズムの組合せが使用できる。
大規模なネットワーク監視およびアラーム生成に関連した課題は、各アラームに対して重大度レベルを適切に判断して割り当てることである。例えば、これは、何百万もの顧客にわたって数千のアラームがあり得る、極めて大規模なネットワークに対処する場合に特に重要である。
Claims (18)
- 線形歪みまたは過剰な損失障害を引き起こすネットワーク障害の物理的位置を推定する方法であって、
ネットワークの物理トポロジーの情報を電子的に受信するステップであって、前記受信するステップが、ネットワーク構成要素および前記ネットワーク構成要素の地理的位置ならびに端末ネットワーク要素および前記端末ネットワーク要素の地理的位置に関する情報のデータプルを含む、ネットワークの物理トポロジーの情報を電子的に受信するステップと、
前記ネットワーク上の端末ネットワーク要素からアップストリーム通信を経由して伝送された少なくとも1つの性能パラメータを自動的かつ電子的に監視することにより、ネットワーク障害を検出するステップと、
前記ネットワーク上の前記ネットワーク障害の物理的位置を、前記検出ステップの実行中に取得された前記少なくとも1つの性能パラメータ、前記受信ステップの実行中に取得された前記ネットワークの前記物理トポロジーの前記情報、および前記ネットワーク障害を示す前記少なくとも1つの性能パラメータが受信された前記端末ネットワーク要素または複数の要素に基づき、自動的に推定するステップと、
検査を必要とし、前記ネットワーク障害の原因をもたらし得るネットワーク構成要素のリストを自動的に生成するステップと
を含み、
前記少なくとも1つの性能パラメータが、10*log(TCE/TE)に等しいアップストリームフィルタ係数比を含み、TCEが、前記端末ネットワーク要素の等化器により、メインタップを除く、前記等化器の全てのタップ内のアップストリーム信号の補正のために使用されるエネルギーの合計であり、TEが、前記端末ネットワーク要素の前記等化器により、前記メインタップを含む、前記等化器の全てのタップ内のアップストリーム信号の補正のために使用されるエネルギーの合計であることを特徴とする方法。 - 前記ネットワーク構成要素が、ドロップケーブル、タップ、幹線ケーブル、増幅器、およびノード構成要素からなる群から選択される、請求項1に記載の方法。
- 前記ネットワークが、ケーブルモデムを含む前記端末ネットワーク要素を、ケーブルモデム終端システム(CMTS)を有する前記ネットワークのヘッドエンドに、ツリーおよび分岐ネットワーク構造を経由して相互接続する、ハイブリッドファイバー・同軸(HFC)ネットワークであり、かつ、前記アップストリーム通信が、前記端末ネットワーク要素から前記ヘッドエンドの方向である、請求項1に記載の方法。
- 前記検出ステップの実行中に監視される前記少なくとも1つの性能パラメータが、絶対およびデルタのダウンストリーム電力レベル、絶対およびデルタのアップストリーム電力レベル、マイクロ反射、アップストリームフィルタ係数比、搬送波対雑音比(CNR)/信号対雑音比(SNR)、ならびに変調誤差比(MER)のうちの少なくとも1つを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記検出ステップの実行中に、端末ネットワーク要素の共通のサービンググループ内の単一の端末ネットワーク要素のみによって提供される前記少なくとも1つの性能パラメータが、前記少なくとも1つの性能パラメータと少なくとも1つの所定の閾値との比較に基づいてダウンストリーム電力レベルおよびアップストリーム電力レベルにおける許容できないドロップを識別する場合、前記推定ステップが、前記単一の端末ネットワーク要素のドロップケーブル、前記ドロップケーブルに関連したタップ、および前記タップに給電している幹線ケーブルを前記ネットワーク障害の前記物理的位置として自動的に識別する、請求項1に記載の方法。
- 前記検出ステップの実行中に、端末ネットワーク要素の共通のサービンググループ内の多数の端末ネットワーク要素によって提供される前記少なくとも1つの性能パラメータが、前記少なくとも1つの性能パラメータと少なくとも1つの所定の閾値との比較に基づいてダウンストリーム電力レベルおよびアップストリーム電力レベルにおける許容できないドロップを識別する場合、前記推定ステップが、前記ネットワークの経路上の最も離れたアップストリームである前記複数の端末ネットワーク要素のうちの1つのドロップケーブル、前記最も離れたアップストリームであるドロップケーブルに関連したタップ、および前記最も離れたアップストリームであるタップに給電している幹線ケーブルを前記ネットワーク障害の前記物理的位置として自動的に識別する、請求項1に記載の方法。
- 前記検出ステップの実行中に、端末ネットワーク要素の共通のサービンググループ内の単一の端末ネットワーク要素のみによって提供される前記少なくとも1つの性能パラメータが、前記少なくとも1つの性能パラメータと少なくとも1つの所定の閾値との比較に基づいてマイクロ反射およびアップストリームフィルタ係数比のうちの少なくとも1つの許容できないレベルならびに許容可能な絶対電力レベルを識別する場合、前記推定ステップが、前記単一の端末ネットワーク要素のドロップケーブル、前記ドロップケーブルに関連したタップ、および前記タップに給電している幹線ケーブルを前記ネットワーク障害の前記物理的位置として自動的に識別する、請求項1に記載の方法。
- 前記検出ステップの実行中に、共通のサービンググループ内の複数の端末ネットワーク要素によって提供される前記少なくとも1つの性能パラメータが、前記少なくとも1つの性能パラメータと少なくとも1つの所定の閾値との比較に基づいてマイクロ反射およびアップストリームフィルタ係数比のうちの少なくとも1つの許容できないレベルならびに許容可能な絶対電力レベルを識別する場合、前記推定ステップが、前記複数の端末ネットワーク要素のドロップケーブル、前記ドロップケーブルに関連したタップ、および前記タップに給電している幹線ケーブルを前記ネットワーク障害の前記物理的位置として自動的に識別する、請求項1に記載の方法。
- 前記検出ステップの実行中に、共通のサービンググループ内の複数の端末ネットワーク要素によって提供される前記少なくとも1つの性能パラメータが、前記少なくとも1つの性能パラメータと少なくとも1つの所定の閾値との比較に基づいて許容できないレベルのマイクロ反射ならびにアップストリームおよびダウンストリームの電力レベルを識別する場合、前記推定ステップが、前記ネットワークの経路上の最も離れたアップストリームである前記複数の端末ネットワーク要素のドロップケーブル、前記最も離れたアップストリームであるドロップケーブルに関連したタップ、および前記最も離れたアップストリームであるタップに給電している幹線ケーブルを前記ネットワーク障害の前記物理的位置として自動的に識別する、請求項1に記載の方法。
- 前記検出ステップの実行中に、前記端末ネットワーク要素のうちの少なくとも1つによって提供される前記少なくとも1つの性能パラメータが、前記少なくとも1つの性能パラメータと少なくとも1つの所定の閾値との比較に基づいてアップストリーム電力レベルおよびダウンストリーム電力レベルのうちの1つのみの許容できないレベルを示す場合、前記推定ステップが、前記ネットワーク上の前記端末ネットワーク要素の前記少なくとも1つへのネットワーク経路内にある増幅器およびノード構成要素のうちの少なくとも1つを前記ネットワーク障害の前記物理的位置として自動的に識別する、請求項1に記載の方法。
- 前記検出ステップの実行中に、前記端末ネットワーク要素のうちの少なくとも1つによって提供される前記少なくとも1つの性能パラメータが、前記少なくとも1つの性能パラメータと少なくとも1つの所定の閾値との比較に基づいてCNR/SNRおよびMERのうちの少なくとも1つの許容できないレベルならびにダウンストリームおよびアップストリーム電力の許容可能なレベルを示す場合、前記推定ステップが、前記ネットワーク上の前記端末ネットワーク要素の前記少なくとも1つへのネットワーク経路内にある増幅器およびノード構成要素のうちの少なくとも1つを前記ネットワーク障害の前記物理的位置として自動的に識別する、請求項1に記載の方法。
- 前記検出ステップの実行中に、前記端末ネットワーク要素のうちの少なくとも1つによって提供される前記性能パラメータが、前記少なくとも1つの性能パラメータと少なくとも1つの所定の閾値との比較に基づいてCNR/SNRおよびMERのうちの少なくとも1つの許容できないレベルならびにダウンストリームおよびアップストリーム電力の許容できないレベルを示す場合、前記推定ステップが、前記端末ネットワーク要素のうちの前記少なくとも1つのドロップケーブル、前記ドロップケーブルに関連したタップ、および前記タップに給電している幹線ケーブルを前記ネットワーク障害の前記物理的位置として自動的に識別する、請求項1に記載の方法。
- 地理的に正確な地図に、前記ネットワーク障害の原因であると考えられるネットワーク構成要素の地理的位置、前記ネットワーク障害によって影響を受ける各前記端末ネットワーク要素の地理的位置、および前記ネットワーク障害を識別する診断アラームを自動的かつ電子的に追加するステップをさらに含み、前記地図が、地理空間ソフトウェアによって表示可能である、請求項1に記載の方法。
- 対話型グラフィカルユーザーインタフェースのディスプレイに前記ネットワーク上で検出された障害に対応する診断アラームを追加するための信号処理電子装置であって、
前記ネットワークの物理トポロジーの情報を、ネットワーク構成要素および前記ネットワーク構成要素の地理的位置ならびに端末ネットワーク要素および前記端末ネットワーク要素の地理的位置に関する情報のデータプルにより電子的に受信し、前記ネットワーク上の前記端末ネットワーク要素からアップストリーム通信を経由して伝送された少なくとも1つの性能パラメータを自動的かつ電子的に監視することにより、ネットワーク障害を検出し、前記少なくとも1つの性能パラメータ、前記ネットワークの前記物理トポロジーの前記情報、および前記ネットワーク障害を示す前記少なくとも1つの性能パラメータが受信された前記端末ネットワーク要素または複数の要素に基づき、前記ネットワーク上の前記ネットワーク障害の物理的位置を自動的に推定するように構成されており、かつ、前記少なくとも1つの処理装置が、検査を必要とし、前記ネットワーク障害の原因をもたらし得るネットワーク構成要素のリストを自動的に生成する、ように構成されており、
前記少なくとも1つの性能パラメータが、10*log(TCE/TE)に等しいアップストリームフィルタ係数比を含み、TCEが、前記端末ネットワーク要素の等化器により、メインタップを除く、前記等化器の全てのタップ内のアップストリーム信号の補正のために使用されるエネルギーの合計であり、TEが、前記端末ネットワーク要素の前記等化器により、前記メインタップを含む、前記等化器の全てのタップ内のアップストリーム信号の補正のために使用されるエネルギーの合計であることを特徴とする信号処理電子装置。 - 前記信号処理電子装置が前記ネットワークに接続されたサーバーであり、前記ネットワークが、ケーブルモデムを含む前記端末ネットワーク要素を、ケーブルモデム終端システム(CMTS)を有する前記ネットワークのヘッドエンドに、ツリーおよび分岐ネットワーク構造を経由して相互接続する、ハイブリッドファイバー・同軸(HFC)ネットワークであり、かつ、前記アップストリーム通信が、前記端末ネットワーク要素から前記ヘッドエンドの方向である、請求項14に記載の信号処理電子装置。
- 前記少なくとも1つの性能パラメータが、絶対およびデルタのダウンストリーム電力レベル、絶対およびデルタのアップストリーム電力レベル、マイクロ反射、アップストリームフィルタ係数比、搬送波対雑音比(CNR)/信号対雑音比(SNR)、ならびに変調誤差比(MER)のうちの少なくとも1つを含む、請求項14に記載の信号処理電子装置。
- 前記少なくとも1つの処理装置が、地理的に正確な地図に、前記ネットワーク障害の原因であると考えられるネットワーク構成要素の地理的位置、前記ネットワーク障害によって影響を受ける前記端末ネットワーク要素の各々の地理的位置、および前記ネットワーク障害を識別する診断アラームを自動的に追加し、前記地図が、地理空間ソフトウェアによって表示可能である、請求項14に記載の信号処理電子装置。
- その上にコンピュータプログラム命令が格納されている少なくとも1つの持続性コンピュータ可読記憶媒体であって、前記コンピュータプログラム命令が、少なくとも1つのプロセッサによって実行される場合、前記少なくとも1つのプロセッサに、
ネットワークの物理トポロジーの情報を、ネットワーク構成要素および前記ネットワーク構成要素の地理的位置ならびに端末ネットワーク要素および前記端末ネットワーク要素の地理的位置に関する情報のデータプルにより電子的に受信することと、
前記ネットワーク上の前記端末ネットワーク要素からアップストリーム通信を経由して伝送された少なくとも1つの性能パラメータを自動的かつ電子的に監視することにより、ネットワーク障害を検出することと、
前記ネットワーク上の前記ネットワーク障害の物理的位置を、前記少なくとも1つの性能パラメータ、前記ネットワークの前記物理トポロジーの前記情報、および前記ネットワーク障害を示す前記少なくとも1つの性能パラメータが受信された前記端末ネットワーク要素または複数の要素に基づき自動的に推定することと、
検査を必要とし、前記ネットワーク障害の原因をもたらし得るネットワーク構成要素のリストを自動的に生成することと
を含む動作を実行させ、
前記少なくとも1つの性能パラメータが、10*log(TCE/TE)に等しいアップストリームフィルタ係数比を含み、TCEが、前記端末ネットワーク要素の等化器により、メインタップを除く、前記等化器の全てのタップ内のアップストリーム信号の補正のために使用されるエネルギーの合計であり、TEが、前記端末ネットワーク要素の前記等化器により、前記メインタップを含む、前記等化器の全てのタップ内のアップストリーム信号の補正のために使用されるエネルギーの合計であることを特徴とする、少なくとも1つの持続性コンピュータ可読記憶媒体。
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