JP6332633B2 - 無線通信システム、無線局、ネットワーク運用管理装置およびネットワーク修復方法 - Google Patents
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Description
・自己構成(Self-Configuration)
・自己最適化(Self-Optimization)
・自己修復(Self-Healing)
などの機能があり、それぞれ異なった目的を達成するための技術である。この中で自己修復機能は、無線基地局やネットワーク運用管理装置が自律的に故障管理(Fault management)を行う機能であり、例えばネットワーク装置における故障などの問題を検出し、当該故障を自律的に修復することを目的としている(非特許文献2)。
また、本発明の第二の態様による無線通信システムは、複数の無線局と前記無線局を管理するネットワーク運用管理装置とを有し、ネットワーク最適化を行う無線通信システムであって、障害が発生した第1の無線局、当該第1の無線局とは別の第2の無線局および前記ネットワーク運用管理装置の少なくとも1つが、前記障害に関するアラーム情報を送信し、前記アラーム情報を受けた前記第2の無線局または前記ネットワーク運用管理装置が前記第1の無線局に所定の自己回復動作の実行の指示を行い、前記アラーム情報が、・前記第1の無線局のセルにおけるカバレッジ問題に関連するセルアウテージ情報、・前記第1の無線局の無線信号制御における障害に関連する無線障害情報、・前記第1の無線局のセルと前記第2の無線局のセルとの間の干渉に関連するセル間干渉情報、のいずれかであり、前記障害を検出した第3の無線局が、前記アラーム情報を前記第1の無線局、前記第2の無線局、前記ネットワーク運用管理装置の少なくとも1つへ通知する、ことを特徴とする。
自無線局とは別の第1の無線局における障害の発生、又は当該障害の疑いを検出する障害検出手段と、前記障害に関するアラーム情報を送信する通信手段と、前記第1の無線局に所定の自己回復動作の実行の指示を行う制御手段と、を有し、前記アラーム情報が、・無線局のセルにおけるカバレッジ問題に関連するセルアウテージ情報、・無線局の無線信号制御における障害に関連する無線障害情報、・第1の無線局のセルと自無線局のセルとの間の干渉に関連するセル間干渉情報、のいずれかである、ことを特徴とする。
また、本発明の第五の態様による無線局は、複数の無線局と前記無線局を管理するネットワーク運用管理装置とを有しネットワーク最適化を行う無線通信システムにおける無線局であって、自無線局あるいは自無線局とは別の第1の無線局における障害に関するアラーム情報を受信する通信手段と、前記アラーム情報を受信すると、前記アラーム情報が示す前記障害に応じて自無線局のセルを制御する制御手段と、前記アラーム情報が、・無線局のセルにおけるカバレッジ問題に関連するセルアウテージ情報、・無線局の無線信号制御における障害に関連する無線障害情報、・第1の無線局のセルと自無線局のセルとの間の干渉に関連するセル間干渉情報、のいずれかであり、自無線局あるいは前記第1の無線局で障害が発生したことを検出する障害検出手段を更に有し、前記通信手段により前記障害に関するアラーム情報を前記第1の無線局、前記第1の無線局とは別の第2の無線局、前記ネットワーク運用管理装置の少なくとも1つへ送信する、ことを特徴とする。
本発明の実施形態によれば、ネットワーク運用管理装置により管理される複数の無線局を有しネットワーク最適化を自律的に行う無線通信システムにおいて、ある無線局の障害に関するアラーム情報が当該無線局、その周辺にある無線局およびネットワーク運用管理装置の少なくとも1つから送信される。アラーム情報を受け取ることで、無線局はアラーム情報に応じた適切な制御を行うことが可能となり、システム全体としての特性劣化を抑制することができる。すなわち、第1の無線局における障害に関連するアラーム情報を、第1の無線局、第1の無線局の周辺の第2の無線局、ネットワーク運用管理装置のいずれかの間で通信する。そして、当該アラーム情報を受けた無線局又はネットワーク運用管理装置がネットワーク最適化を行ったり、当該障害への対策として予め規定した自己回復動作(例えば装置の再起動)を第1の無線局が行ったり、自己回復動作の実行を第1の無線局に対して指示したりする。以下、本実施形態で用いられる用語のうち「障害」および「アラーム情報」について説明する。
「障害」とは、無線局の内部装置あるいはセルが要求されるレベルで機能しない事態をいう。具体的には、無線局の内部装置における故障、無線局の送受信端における故障、無線局が管理するセルにおけるカバレッジ縮退や消失などのトラブルを含むが、これらに限定されるものではなく、いわゆる非正常状態や非正常状況に陥っていること、すなわち異常全般を含む概念である。
「アラーム情報」とは、上述した障害を検出したことを示す情報をいう。例えば、
a)第1の無線局の第1のセルにおけるカバレッジ問題に関連するセルアウテージ(Cell outage)情報、
b)第1の無線局の無線信号制御における障害に関連する無線障害情報、
c)第1の無線局の第1のセルと第2の無線局の第2のセルとの間の干渉に関連するセル間干渉情報、
などが考えられる。以下、これらのアラーム情報について順に説明する。
a1)カバレッジ問題の発生を示す情報、
a2)カバレッジ問題の可能性を示す情報、
a3)カバレッジ問題の有無の確認を依頼する情報、
a4)カバレッジ問題を疑う情報、
a5)カバレッジ問題が解決したことを示す情報、
などが考えられる。
a6)セル又は無線局の識別子、
a7)無線局の位置情報、
a8)セルアウテージ情報を送信する側の実行予定の処理の情報(実行情報)、
a9)セルアウテージ情報を受信した側に要求する処理の情報(要求情報)、
なども含むようにしても良い。
b1)無線信号の送受信端(Radio Frequency:RF部)の故障を示す情報、
b2)無線信号の送受信端(RF部)の故障の疑いを示す情報、
b3)無線信号の送信部の故障を示す情報、
b4)無線信号の受信部の故障を示す情報、
などが考えられる。
・第1のセルと第2のセルの干渉度合いを示す情報、
・第1のセルにおける第2のセルの信号の干渉を示す情報(第1の干渉情報)、
・第2のセルにおける第1のセルの信号の干渉を示す情報(第2の干渉情報)、
などが考えられる。
1)第1の無線局がアラーム情報を生成し、第2の無線局、又は、ネットワーク運用管理装置に送信する場合、
2)ネットワーク運用管理装置がアラーム情報を生成し、第1の無線局、第2の無線局、他のネットワーク運用管理装置、のいずれかに送信する場合、
3)第2の無線局がアラーム情報を生成し、第1の無線局、他の第2の無線局(第3の無線局と考えてもよい)、又は、ネットワーク運用管理装置に送信する場合、
などが考えられるが、本発明はその他の形態においても適用可能である。
図2に示すように、本発明の実施形態が適用される無線通信システムとして、セル10aおよびセル20aをそれぞれ管理する無線局10および無線局20と、無線局10および無線局20を制御あるいは管理するネットワーク運用管理装置30と、から構成されているシステムを考える。セル10aとセル20aとは互いに影響を及ぼしうる程度の近傍に配置されていればよく、必ずしも互いのエッジが接している必要はない。無線端末40は無線局10および/または無線局20との間で無線通信可能である。
本発明の第1実施形態によれば、ネットワーク運用管理装置30−1がある無線局の障害を検知し、周辺の無線局へアラーム情報を通知する。以下、図3を参照しながら、本実施形態による無線局10−1および20−1とネットワーク運用管理装置30−1の機能的構成を説明する。
図3において、無線局10−1は、無線端末40から無線信号を受信する無線受信器11と、受信信号を復調する復調部12と、復調した情報や制御情報を上位ネットワークや他の無線局へ送信する送信部13と、上位ネットワークあるいは他の無線局からの信号を受信する受信部14と、上位ネットワークから受信した信号を基に制御を行う制御部15と、無線端末40へ送信するデータや制御情報から送信信号を生成する信号生成部16と、無線端末40へ無線信号を送信する無線送信器17と、を有する。そのほかに、制御部15はネットワーク運用管理装置30−1あるいは他の無線局から受信したアラーム情報に従って自局のセル制御を行うことができる。また、上述したように、制御部15は自局のパフォーマンス監視を行い、その監視結果(例えば、自局でのサービス品質の測定結果やサービス品質に関する情報であるネットワーク測定情報)をネットワーク運用管理装置30へ送信部13を通して定期的に報告する機能を有するものとする。なお、無線局20も基本的に同じ機能構成を有する。
図4に示すように、各無線局10−1、20−1の制御部15は、自局でのサービス品質の測定結果やサービス品質に関する情報を含むネットワーク測定情報を送信部13からネットワーク運用管理装置30−1へ定期的に報告している(動作100)。ある時点で無線局10に何らかの障害101が発生すると、無線局10の制御部15は当該障害を反映したネットワーク測定情報を通常の周期でネットワーク運用管理装置30−1へ報告する(動作102)。
本発明の第2実施形態によれば、無線局が自局あるいは他局の障害を検知し、当該障害が生じた無線局の周辺にある無線局へアラーム情報を通知する。以下、図5を参照しながら、本実施形態による無線局10−2および20−2とネットワーク運用管理装置30−2の機能的構成を説明する。
図5において、無線局10−2は、無線端末40からの信号の復調結果や通信統計品質(KPI)を基に障害の発生を検出する障害発生部18を設けた以外は、図3に示す第1実施形態の無線局10−1と基本的には同じ構成であるから、同一の参照番号を付して説明は省略する。また、ネットワーク運用管理装置30−2は、図3に示す第1実施形態のネットワーク運用管理装置30−1から障害発生部33を除いた以外は同じ構成であるから、同一の参照番号を付して説明は省略する。
(動作例1)
図6に示すように、無線局10−2に何らかの障害200が発生すると、障害発生部18は復調部12の復調結果や通信統計品質(KPI)を基に障害の発生を検出し(動作201)、アラーム情報を生成して送信部13からネットワーク運用管理装置30−2へ送信する(動作202)。ネットワーク運用管理装置30−2のネットワーク監視部32は受信したアラーム情報を無線局10−2の周辺にある無線局20−2へ転送し(動作203)、最適化制御部34は無線局10−2に対して自己復旧起動指示を送信部35から送信する(動作204)。
図7に示すように、無線局10−2に何らかの障害200が発生すると、障害発生部18は復調部12の復調結果や通信統計品質(KPI)を基に障害の発生を検出し(動作201)、アラーム情報を生成して送信部13から周辺の無線局20−2およびネットワーク運用管理装置30−2へ送信する(動作202a)。ネットワーク運用管理装置30−2の最適化制御部34は、アラーム情報を受信すると、無線局10−2に対して自己復旧起動指示を送信部35から送信する(動作204)。
図8に示すように、無線局10−2に何らかの障害300が発生すると、当該無線局10−2の周辺にある無線局20−2の障害発生部18は、復調部12の復調結果や通信統計品質(KPI)を基に、無線局10−2での障害発生の疑いを検出する(動作301)。無線局20−2の障害発生部18は、無線局10−2での障害発生の疑いを示すアラーム情報を生成して送信部13から無線局10−2へ送信する(動作302)。アラーム情報を受け取った無線局10−2は、当該アラーム情報をネットワーク運用管理装置30−2へ送信し(動作303)、それに応じてネットワーク運用管理装置30−2の最適化制御部34は、当該無線局10−2に対して自己復旧起動指示を送信する(動作304)。尚、アラーム情報が「障害発生の疑い」を示す情報の代りに、「障害発生」を示す情報でも良い。
図9に示すように、無線局10−2に何らかの障害300が発生し、それを無線局50の障害発生部18が復調部12の復調結果や通信統計品質(KPI)を基に、無線局10−2での障害発生の疑いを検出すると(動作301)、無線局50の障害発生部18は無線局10−2での障害発生の疑いを示すアラーム情報を生成して送信部13から無線局10−2の周辺無線局20−2へ送信する(動作302)。アラーム情報を受け取った無線局20−2は、当該アラーム情報をネットワーク運用管理装置30−2へ送信し(動作303a)、それに応じてネットワーク運用管理装置30−2の最適化制御部34は当該無線局10−2に対して自己復旧起動指示を送信する(動作304)。尚、アラーム情報が「障害発生の疑い」を示す情報の代りに、「障害発生」を示す情報でも良い。
上述した第1および第2実施形態によれば、ある無線局で障害が発生した場合、その周辺無線局がアラーム情報を受け取ることで、隣接無線局での障害の発生を知ることができる。したがって、周辺無線局はアラーム情報に応じた適切な制御を行うことが可能となり、システム全体としての特性劣化を抑制することができる。
以下、上述した実施形態を3GPP LTE(Long Term Evolution)の無線通信システムに適用した実施例について説明する。
・第1の無線基地局のセルにおけるカバレッジ問題に関連するセルアウテージ情報(Cell Outage Related Information)、
・第1の無線基地局の無線信号制御における障害に関連する無線障害情報(Radio Failure Related Information)、
・第1の無線基地局のセルと第2の無線基地局のセルとの間の干渉に関連するセル間干渉情報(Inter Cell Interference(ICI) Related Information)、
などが考えられる。
・カバレッジ問題の発生を示す情報(Cell Outage Notification)、
・カバレッジ問題の可能性を示す情報(Potential Cell Outage Notification)、
・カバレッジ問題の有無の確認を依頼する情報(Cell Outage Check Request)、
・カバレッジ問題を疑う情報(Cell Outage Suspicion Information)、
・カバレッジ問題が解決したことを示す情報(Cell Outage Recovery Information)
などが考えられる。
・セルの識別子(Physical Cell Identity: PCI、あるいはEUTRAN Cell Global Identity: CGI)又は無線基地局の識別子(eNB ID)、
・無線基地局の位置情報、
・セルアウテージ情報を送信する側の実行予定の処理の情報(実行情報)、
・セルアウテージ情報を受信した側に要求する処理の情報(要求情報)、
なども含むようにしても良い。
本発明の第1実施例による無線通信システムの動作シーケンスでは、O&M130AがeNB110における障害(例えば、カバレッジ縮退など)を検出し、eNB110に自己回復動作(例えば、再起動)を指示するものとする。
本発明の第2実施例による無線通信システムの動作シーケンスでは、eNB110における障害(例えば、カバレッジ縮退など)をeNB110自身が検出し、アラーム情報を他のeNBやO&M130Aに通知するものとする。
続いて、オプション1として、eNB110は、O&M130Aにアラーム情報として「カバレッジ問題の発生を示す情報」を通知し(動作502;Alarm information(Cell Outage Notification))、O&M130AがeNB120へ当該アラーム情報を転送する(動作503;Alarm information(Cell Outage Notification))。このとき、eNB150はO&M130Aと直接接続がないのでアラーム情報は転送されない。
本発明の第3実施例による無線通信システムの動作シーケンスでは、eNB110における障害(例えば、カバレッジ縮退など)を他のeNB160が検出し、アラーム情報を当該eNB110や他のeNB120に通知するものとする。
尚、図示していないが、eNB160はアラーム情報をO&M130Bへも通知するようにしても良い。
上述した各実施例は図10に示すLTEシステムを想定して説明したが、本発明はさらに、LTEにおけるホーム無線基地局(Home eNB: HeNB、小規模無線基地局(Femto eNB: FeNB)とも呼ぶ。)にも適用は可能である。この場合、無線基地局(eNB)間のX2インタフェースや無線基地局(eNB)とコアネットワーク(EPC)間のS1インタフェースの代わりに、ホーム無線基地局(HeNB)間のX2インタフェース、ホーム無線基地局(HeNB)とホーム無線基地局ゲートウェイ(HeNB GW)間のS1インタフェースなどを用いる。
10a,20a,50a,60a セル
11 無線受信器
12 復調部
13 送信部
14 受信部
15 制御部
16 信号生成部
17 無線送信器
18 障害検出部
30 ネットワーク運用管理装置(O&M/SONサーバ)
31 受信部
32 ネットワーク監視部
33 障害検出部
34 最適化制御部
35 送信部
Claims (16)
- 複数の無線局と前記無線局を管理するネットワーク運用管理装置とを有し、ネットワーク最適化を行う無線通信システムであって、
障害が発生した第1の無線局、当該第1の無線局とは別の第2の無線局および前記ネットワーク運用管理装置の少なくとも1つが、前記障害に関するアラーム情報を送信し、
前記アラーム情報を受けた前記第2の無線局または前記ネットワーク運用管理装置が前記第1の無線局に所定の自己回復動作の実行の指示を行い、
前記アラーム情報が、
・前記第1の無線局のセルにおけるカバレッジ問題に関連するセルアウテージ情報、
・前記第1の無線局の無線信号制御における障害に関連する無線障害情報、
・前記第1の無線局のセルと前記第2の無線局のセルとの間の干渉に関連するセル間干渉情報、
のいずれかであり、
前記セル間干渉情報が、
・第1のセルと第2のセルの干渉度合いを示す情報、
・前記第1のセルにおける前記第2のセルの信号の干渉を示す情報、
・前記第2のセルにおける前記第1のセルの信号の干渉を示す情報、
の少なくとも1つを含む
ことを特徴とする無線通信システム。 - 複数の無線局と前記無線局を管理するネットワーク運用管理装置とを有し、ネットワーク最適化を行う無線通信システムであって、
障害が発生した第1の無線局、当該第1の無線局とは別の第2の無線局および前記ネットワーク運用管理装置の少なくとも1つが、前記障害に関するアラーム情報を送信し、
前記アラーム情報を受けた前記第2の無線局または前記ネットワーク運用管理装置が前記第1の無線局に所定の自己回復動作の実行の指示を行い、
前記アラーム情報が、
・前記第1の無線局のセルにおけるカバレッジ問題に関連するセルアウテージ情報、
・前記第1の無線局の無線信号制御における障害に関連する無線障害情報、
・前記第1の無線局のセルと前記第2の無線局のセルとの間の干渉に関連するセル間干渉情報、
のいずれかであり、
前記障害を検出した第3の無線局が、前記アラーム情報を前記第1の無線局、前記第2の無線局、前記ネットワーク運用管理装置の少なくとも1つへ通知することを特徴とする無線通信システム。 - 前記セルアウテージ情報が、
・カバレッジ問題の発生を示す情報、
・カバレッジ問題の可能性を示す情報、
・カバレッジ問題の有無の確認を依頼する情報、
・カバレッジ問題を疑う情報、
・カバレッジ問題が解決したことを示す情報、
の少なくとも1つを含む請求項1または2に記載の無線通信システム。 - 前記セルアウテージ情報が、
・セル又は無線局の識別子、
・前記第1の無線局の位置情報、
・当該セルアウテージ情報を送信する側の実行予定の処理の情報、
・当該セルアウテージ情報を受信した側に要求する処理の情報、
の少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項1−3のいずれか1項に記載の無線通信システム。 - 前記無線障害情報が、
・無線信号の送受信端(RF)の故障を示す情報、
・無線信号の送受信端(RF)の故障の疑いを示す情報、
・無線信号の送信部の故障を示す情報、
・無線信号の受信部の故障を示す情報、
の少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項1−4のいずれか1項に記載の無線通信システム。 - 前記アラーム情報を受けた前記第2の無線局または前記ネットワーク運用管理装置がネットワーク最適化を行うことを特徴とする請求項1−5のいずれか1項に記載の無線通信システム。
- 前記無線局が無線基地局、基地局制御局、ネットワーク装置のいずれかであることを特徴とする請求項1−6のいずれか1項に記載の無線通信システム。
- 複数の無線局からなるネットワークの最適化を行う無線通信システムにおけるネットワーク運用管理装置であって、
障害が発生した第1の無線局、当該第1の無線局とは別の第2の無線局、他のネットワーク運用管理装置の少なくとも1つと、前記障害に関するアラーム情報を通信する通信手段と、
前記第2の無線局から前記アラーム情報を受信すると、前記第1の無線局に所定の自己回復動作の実行の指示を行う制御手段と、を有し、
前記アラーム情報が、
・前記第1の無線局のセルにおけるカバレッジ問題に関連するセルアウテージ情報、
・前記第1の無線局の無線信号制御における障害に関連する無線障害情報、
・前記第1の無線局のセルと前記第2の無線局のセルとの間の干渉に関連するセル間干渉情報、
のいずれかである、
ことを特徴とするネットワーク運用管理装置。 - 前記第1の無線局における障害を検出する障害検出手段をさらに有する、ことを特徴とする請求項8に記載のネットワーク運用管理装置。
- 前記通信手段は、前記障害に関するアラーム情報を生成し、前記第1の無線局、前記第1の無線局とは別の第2の無線局、他のネットワーク運用管理装置の少なくとも1つへ送信する、ことを特徴とする請求項8または9に記載のネットワーク運用管理装置。
- 前記制御手段が、さらに、ネットワークの最適化を行うことを特徴とする請求項9または10に記載のネットワーク運用管理装置。
- 複数の無線局と前記無線局を管理するネットワーク運用管理装置とを有しネットワーク最適化を行う無線通信システムにおける無線局であって、
自無線局とは別の第1の無線局における障害の発生、又は当該障害の疑いを検出する障害検出手段と、
前記障害に関するアラーム情報を送信する通信手段と、
前記第1の無線局に所定の自己回復動作の実行の指示を行う制御手段と、
を有し、
前記アラーム情報が、
・無線局のセルにおけるカバレッジ問題に関連するセルアウテージ情報、
・無線局の無線信号制御における障害に関連する無線障害情報、
・第1の無線局のセルと自無線局のセルとの間の干渉に関連するセル間干渉情報、
のいずれかである、
ことを特徴とする無線局。 - 前記通信手段は、前記障害に関するアラーム情報を前記第1の無線局、前記第1の無線局とは別の第2の無線局、前記ネットワーク運用管理装置の少なくとも1つへ送信する、ことを特徴とする請求項12に記載の無線局。
- 複数の無線局と前記無線局を管理するネットワーク運用管理装置とを有しネットワーク最適化を行う無線通信システムにおける無線局であって、
自無線局あるいは自無線局とは別の第1の無線局における障害に関するアラーム情報を受信する通信手段と、
前記アラーム情報を受信すると、前記アラーム情報が示す前記障害に応じて自無線局のセルを制御する制御手段と、
前記アラーム情報が、
・無線局のセルにおけるカバレッジ問題に関連するセルアウテージ情報、
・無線局の無線信号制御における障害に関連する無線障害情報、
・第1の無線局のセルと自無線局のセルとの間の干渉に関連するセル間干渉情報、
のいずれかであり、
自無線局あるいは前記第1の無線局で障害が発生したことを検出する障害検出手段を更に有し、前記通信手段により前記障害に関するアラーム情報を前記第1の無線局、前記第1の無線局とは別の第2の無線局、前記ネットワーク運用管理装置の少なくとも1つへ送信する、
ことを特徴とする無線局。 - 複数の無線局と前記無線局を管理するネットワーク運用管理装置とを有し、ネットワーク最適化を行う無線通信システムにおけるネットワーク修復方法であって、
障害が発生した第1の無線局、当該第1の無線局とは別の第2の無線局、前記ネットワーク運用管理装置の少なくとも1つが、前記障害に関するアラーム情報を送信し、
前記アラーム情報を受けた前記第2の無線局または前記ネットワーク運用管理装置が前記第1の無線局に所定の自己回復動作の実行の指示を行い、
前記アラーム情報が、
・前記第1の無線局のセルにおけるカバレッジ問題に関連するセルアウテージ情報、
・前記第1の無線局の無線信号制御における障害に関連する無線障害情報、
・前記第1の無線局のセルと前記第2の無線局のセルとの間の干渉に関連するセル間干渉情報、
のいずれかであり、
前記障害を第3の無線局が検出し、当該第3の無線局が、前記アラーム情報を前記第1の無線局、前記第2の無線局、前記ネットワーク運用管理装置の少なくとも1つへ通知することを特徴とするネットワーク修復方法。 - 前記アラーム情報を受けた前記第2の無線局または前記ネットワーク運用管理装置が、ネットワーク最適化を行うことを特徴とする請求項15に記載のネットワーク修復方法。
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