JPWO2008069058A1 - 無線ネットワーク性能監視方法、無線通信システム、装置及びそのプログラム - Google Patents

無線ネットワーク性能監視方法、無線通信システム、装置及びそのプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】無線通信ネットワークにおいて、通信品質劣化に伴い利用者が自ら通信を終了する現象を定量的に把握する。【解決手段】通信中に、無線接続の品質を測定して、品質劣化の発生時刻や終了時刻、継続時間を検出し、記憶する。通信終了時に、その終了原因を判定し、利用者操作に起因した通信終了であった場合には、品質劣化の発生時刻等と通信終了時刻との時間関係に基づき、通信終了と品質劣化との因果関係を判定する。すなわち、利用者操作に起因した通信終了が、通信品質劣化に伴い利用者が自ら通信を終了した現象かそれ以外か、少なくとも2つ以上に分類して集計する。

Description

本発明は、無線通信システムにおける無線ネットワーク性能監視方法、無線通信システム、無線通信端末、無線基地局制御装置、および無線ネットワーク性能監視用プログラムに関し、特に、通信品質劣化に伴い利用者が自ら通信を終了した現象を検出する無線ネットワークの性能を監視する無線ネットワーク性能監視方法、無線通信システム、無線通信端末、無線基地局制御装置、および無線ネットワーク性能監視用プログラムに関する。
移動体通信システムなどの無線通信システムでは、無線リンクと有線リンクの中継を行う基地局装置が複数設置され、それぞれが発生する電波の到達エリアが重ね合わさることによって、広範囲の物理エリアに存在する移動局に対し、他移動局との通話等を可能にする通信サービスが提供される。基地局が発生する電波の品質が移動局の存在する場所において充分でないと通信品質が劣化し、場合によっては基地局と移動局間の同期が外れ、無線リンクの異常切断に至る。このような異常切断などの通信トラブルは、利用者の利便性を大きく損ない、利用者に不満を与え、サービス契約の解約に繋がりかねないため、通信事業者にとって異常切断の発生頻度等を監視するネットワークの性能監視処理は必須の処理となっている。
非特許文献1には、3GPP(3rd Generation Partnership Project)にて標準化された第3世代移動通信体システムUMTS(Universal Mobile Telecommunications System)における性能監視項目が記載されている。非特許文献1の4.2節には、無線アクセスベアラ(RAB:Radio Access Bearer )の解放理由毎にその回数を累計して記録する方法が開示されている。具体的な解放理由一覧は、非特許文献2の9.2.1.4節に記載され、例えば、解放理由46番として示されている”Radio connection With UE Lost ”の累計値を活用すると、無線リンクの切断に伴う通信の異常終了回数を把握することができる。
また、特許文献1には、通信チャネルの受信信号のビット誤り率を移動局もしくは基地局で測定し、規定値以上のビット誤り率が連続して所定回数検出されると、そのことを利用者に通知する警報を発生し、上記警報が発生している状態が一定時間経過すると強制的に通信チャネルを切断する方法が開示されている。
特許第2910980号公報(第4頁、図1) "Performance measurements - UMTS and combined UMTS/GSM(TS 32.403) V4.10.0",3GPP,2005年3月,pp.21 "UTRAN Iu interface Radio Access Network Application Part(RANAP) signalling(TS 25.413) V3.14.0",3GPP,2003年9月,pp.23、60、83〜90
世の中の多くの利用者は、無線通信において電波状況によって通信品質が劣化することを認知しており、音声の途切れといった異常終了の前段階の現象を関知すると、自らの操作により通信を終了し、電波が良好なエリアに移動した上でかけ直すといった行動をとることが多い。
しかしながら従来技術においては、通信品質の劣化に伴い利用者が自ら通信を終了した現象を定量的に把握することができないという問題があった。
例えば、利用者が通信品質の劣化を感じ、かけ直し等のために自ら通信を終了した場合、非特許文献1および非特許文献2に記載された方法では、解放理由40番として示されている”Release due to UE generated signaling connection release”として認識されてしまい、利用者が通信品質の劣化と無関係に通信を完了した現象と区別することができない。
同様に、特許文献1に記載された方法では、通信品質の劣化をシステム側で検出し、それに応じて通話の終了を制御することは可能であるが、警報が発生している状態が一定時間経過して通信チャネルを強制的に切断する前に、利用者がかけ直し等のために自ら通信を終了した現象を検出する手段は備わっていない。
通信品質の劣化に伴う利用者自らの通信終了およびかけ直しの行為は利用者の利便性を損ない、無線通信の切断に伴う通信の異常終了と同じく通信事業者に対する印象の悪化に繋がる。従って、無線リンクの切断に伴う通信の異常終了の回数のみならず、通信品質の劣化に伴う利用者自らの通信終了の現象を定量的に把握し、基地局の増設など適切な対処を施すことがサービス品質向上のために欠かせない。
そこで、本発明は、通信品質の劣化に伴い利用者が自ら通信を終了した現象を定量的に把握することができる無線ネットワーク性能監視方法、無線通信システム、無線通信端末、無線基地局制御装置、および無線ネットワーク性能監視用プログラムを提供することを目的とする。さらに、本発明は、定量的に把握した通信品質の劣化に伴う利用者自らの通信終了の現象に応じて、基地局の増設など適切な対処とサービス品質の向上を支援することができるようにすることも目的とする。
本発明による無線ネットワーク性能監視方法は、無線通信ネットワークの通信性能を監視する無線ネットワーク性能監視方法であって、利用者が所有する無線通信端末の通信中に、無線接続の品質を測定し、品質の測定値から品質劣化の有無を判定し、通信終了時に、終了原因が利用者操作に起因するものか否かを判定し、利用者操作に起因した通信終了であった場合に、品質劣化の有無の判定結果に基づく劣化情報を用いて、該通信終了が通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了か否かを判定し、通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了現象の発生回数を集計することを特徴とする。
また、無線通信端末の通信中に、品質劣化の有無の判定結果に基づいて、品質劣化の発生時刻を検出して記憶し、通信終了時に、通信の終了時刻を検出し、終了原因が利用者操作に起因した通信終了であった場合に、品質劣化の発生時刻から通信の終了時刻までの時間間隔が所定の間隔以下である場合に、該通信終了が通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了であると判定してもよい。
また、無線接続の品質を示す情報として、共通パイロットチャネルの希望波受信電力、エネルギー対帯域内受信電力密度比、トランスポートブロックのブロックエラー率、または個別チャネルの送信電力と送信電力制御フィールドの値とに基づく送信電力制御状態のうちの少なくとも1つを検出することによって、無線接続の品質を測定してもよい。
また、利用者によるボタン操作、呼を制御するための呼制御メッセージの送信のうちの少なくとも1つを監視することによって、終了原因が利用者操作に起因した通信終了か否かを判定してもよい。
また、終了原因が利用者操作に起因した通信終了であった場合に、品質劣化の発生時刻と、通信の終了時刻との差を求め、求めた差が所定の閾値未満である場合に、該通信終了が通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了であると判定してもよい。
また、終了原因が利用者操作に起因した通信終了であった場合に、品質劣化の終了時刻と通信の終了時刻との差が所定の閾値未満、かつ品質劣化の継続時間が所定の閾値以上である場合に、該通信終了が通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了であると判定してもよい。
また、通信終了が通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了であると判定した場合に、該通信の通信相手を識別するための通信先識別子を記憶し、次回の通信時に、今回通信の通信先識別子と記憶されている前回通信の通信先識別子とに基づいて、同一の通信相手へのかけ直しか否かを判定し、通信品質劣化に伴うかけ直し現象の発生回数を集計してもよい。
また、通信先識別子とともに、通信終了時の品質の測定値および終了時刻を記憶し、同一の通信相手であって、今回通信の開始時の品質が前回通信の終了時の品質を所定量以上改善しており、かつ、前回通信の終了から今回通信の開始までの経過時間が所定の時間以内であった場合に今回通信は、通信品質劣化に伴うかけ直しであると判定してもよい。
また、本発明による無線通信システムは、利用者が操作する無線通信端末に対し、通信サービスを提供する無線通信システムであって、無線通信端末の通信中に、無線接続の品質を測定する品質測定部と、品質測定部によって測定された品質を示す情報から品質劣化の有無を判定し、品質劣化の有無の判定結果に基づく劣化情報を検出する劣化情報検出部と、無線通信端末の通信開始と終了、および利用者操作に起因した終了か否かを示す終了原因を検出する通話状態検出部と、通信終了時に、通話状態検出部によって検出された終了原因を判定し、該終了原因が利用者操作に起因した通信終了であった場合に、劣化情報検出部によって検出された劣化情報を用いて、該通信終了が通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了か否かを判定する終了原因判定部と、因果関係判定部による判定結果に基づいて、通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了現象の発生回数を集計する集計部とを備えたことを特徴とする。
また、無線通信システムは、利用者が操作する無線通信端末(例えば、無線移動局1−1〜5)と、無線通信端末と無線通信ネットワークを介して接続される無線ネットワーク管理装置(例えば、無線ネットワーク管理サーバ7)とを備え、無線通信端末は、無線通信端末の通信中に、無線接続の品質を測定する品質測定部(例えば、品質測定部11)と、品質測定部によって測定された品質を示す情報から品質劣化の有無を判定し、品質劣化の有無の判定結果に基づく劣化情報を検出する劣化情報検出部(例えば、処理部13)と、無線通信端末の通信開始と終了、および利用者操作に起因した終了か否かを示す終了原因を検出する通話状態検出部(例えば、通話状態検出部12)と、通信終了時に、通話状態検出部によって検出された終了原因を判定し、該終了原因が利用者操作に起因した通信終了であった場合に、劣化情報検出部によって検出された劣化情報を用いて、該通信終了が通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了か否かを判定する終了原因判定部(例えば、処理部13)と、因果関係判定部による判定結果に基づいて、通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了現象の発生回数を計数する計数部(例えば、処理部13)とを備え、無線ネットワーク管理装置は、各無線通信端末における通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了現象の発生回数を集計し、表示する集計表示部を備えていてもよい。
また、無線通信端末は、通信相手を識別するための通信先識別子を検出する通信先検出部(例えば、通話先判定部15)を備え、計数部は、通信終了が通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了であると判定された場合に、該通信の通信先識別子を記憶装置に記憶させ、計数部は、次回の通信時に、今回通信の通信先識別子と記憶されている前回通信の通信先識別子とに基づいて、同一の通信相手へのかけ直しか否かを判定して、通信品質劣化に伴うかけ直し現象の発生回数を計数し、集計表示部は、各無線通信端末における通信品質劣化に伴うかけ直し現象の発生回数を集計し、表示してもよい。
また、無線通信システムは、利用者が操作する無線通信端末と、無線通信端末との間で双方向の無線リンクを確立する無線基地局を制御する無線基地局制御装置(例えば、無線基地局制御装置4−1〜2)と、少なくとも無線基地局制御装置と通信ネットワークを介して接続される無線ネットワーク管理装置とを備え、無線基地局制御装置が、制御対象の無線基地局に帰属している無線通信端末の通信中に、該無線通信端末における無線接続の品質を測定する品質測定部と、品質測定部によって測定された品質を示す情報から品質劣化の有無を判定し、品質劣化の有無の判定結果に基づく劣化情報を検出する劣化情報検出部と、無線通信端末の通信開始と終了、および利用者操作に起因した終了か否かを示す終了原因を検出する通話状態検出部と、無線通信端末の通信終了時に、通話状態検出部によって検出された終了原因を判定し、該終了原因が利用者操作に起因した通信終了であった場合に、劣化情報検出部によって検出された劣化情報を用いて、該通信終了が通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了か否かを判定する終了原因判定部と、因果関係判定部による判定結果に基づいて、通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了現象の発生回数を計数する計数部とを備え、無線ネットワーク管理装置は、無線基地局制御装置によって計数された各無線通信端末における通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了現象の発生回数を集計し、表示する集計表示部を備えていてもよい。
また、無線基地局制御装置は、制御対象の無線基地局に帰属している無線通信端末の通信相手を識別するための通信先識別子を検出する通信先検出部を備え、計数部は、無線通信端末の通信終了が通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了であると判定された場合に、該通信の通信先識別子を記憶装置に記憶させ、計数部は、無線通信端末の次回の通信時に、今回通信の通信先識別子と記憶されている前回通信の通信先識別子とに基づいて、同一の通信相手へのかけ直しか否かを判定して、通信品質劣化に伴うかけ直し現象の発生回数を計数し、集計表示部は、各無線通信端末における通信品質劣化に伴うかけ直し現象の発生回数を集計し、表示してもよい。
また、本発明による無線通信端末は、無線通信システムにおいて利用者が操作する無線通信端末であって、無線通信端末の通信中に、無線接続の品質を測定する品質測定部と、品質測定部によって測定された品質を示す情報から品質劣化の有無を判定し、品質劣化の有無の判定結果に基づく劣化情報を検出する劣化情報検出部と、無線通信端末の通信開始と終了、および利用者操作に起因した終了か否かを示す終了原因を検出する通話状態検出部と、通信終了時に、通話状態検出部によって検出された終了原因を判定し、該終了原因が利用者操作に起因した通信終了であった場合に、劣化情報検出部によって検出された劣化情報を用いて、該通信終了が通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了か否かを判定する終了原因判定部と、因果関係判定部による判定結果に基づいて、通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了現象の発生回数を計数する計数部とを備えたことを特徴とする。
また、無線通信端末は、通信相手を識別するための通信先識別子を検出する通信先検出部を備え、計数部は、通信終了が通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了であると判定された場合に、該通信の通信先識別子を記憶装置に記憶させ、計数部は、次回の通信時に、今回通信の通信先識別子と記憶されている前回通信の通信先識別子とに基づいて、同一の通信相手へのかけ直しか否かを判定して、通信品質劣化に伴うかけ直し現象の発生回数を計数してもよい。
また、本発明による無線基地局制御装置は、無線通信システムにおいて利用者が操作する無線通信端末との間で双方向の無線リンクを確立する無線基地局を制御する無線基地局制御装置であって、制御対象の無線基地局に帰属している無線通信端末の通信開始と終了、および利用者操作に起因した終了か否かを示す終了原因を検出する通話状態検出部と、無線通信端末の通信中に、該無線通信端末における無線接続の品質を測定する品質測定部と、品質測定部によって測定された品質を示す情報から品質劣化の有無を判定し、品質劣化の有無の判定結果に基づく劣化情報を検出する劣化情報検出部と、無線通信端末の通信終了時に、通話状態検出部によって検出された終了原因を判定し、該終了原因が利用者操作に起因した通信終了であった場合に、劣化情報検出部によって検出された劣化情報を用いて、該通信終了が通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了か否かを判定する終了原因判定部と、因果関係判定部による判定結果に基づいて、通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了現象の発生回数を計数する計数部とを備えたことを特徴とする。
また、無線基地局制御装置は、無線通信端末の通信相手を識別するための通信先識別子を検出する通信先検出部を備え、計数部は、無線通信端末の通信終了が通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了であると判定された場合に、該通信の通信先識別子を記憶装置に記憶させ、計数部は、無線通信端末の次回の通信時に、今回通信の通信先識別子と記憶されている前回通信の通信先識別子とに基づいて、同一の通信相手へのかけ直しか否かを判定して、通信品質劣化に伴うかけ直し現象の発生回数を計数してもよい。
また、本発明による無線ネットワーク性能監視用プログラムは、無線通信システムにおいて利用者が操作する無線通信端末に適用される無線ネットワーク性能監視用プログラムであって、コンピュータに、通信開始と終了、および利用者操作に起因した終了か否かを示す終了原因を検出する処理、通信中に、無線接続の品質を測定する処理、測定された品質を示す情報から品質劣化の有無を判定し、品質劣化の有無の判定結果に基づく劣化情報を検出する処理、通信終了時に、終了原因を判定し、該終了原因が利用者操作に起因した通信終了であった場合に、劣化情報を用いて、該通信終了が通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了か否かを判定する処理、および通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了現象の発生回数を計数する処理を実行させることを特徴とする。
また、無線ネットワーク性能監視用プログラムは、コンピュータに、通信終了が通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了であると判定された場合に、該通信の通信先識別子を記憶装置に記憶させる処理、および次回の通信時に、今回通信の通信先識別子と記憶されている前回通信の通信先識別子とに基づいて、同一の通信相手へのかけ直しか否かを判定して、通信品質劣化に伴うかけ直し現象の発生回数を計数する処理を実行させてもよい。
また、無線ネットワーク性能監視用プログラムは、無線通信システムにおいて利用者が操作する無線通信端末との間で双方向の無線リンクを確立する無線基地局を制御する無線基地局制御装置に適用される無線ネットワーク監視用プログラムであって、制御対象の無線基地局に帰属している無線通信端末の通信開始と終了、および利用者操作に起因した終了か否かを示す終了原因を検出する処理、無線通信端末の通信中に、該無線通信端末における無線接続の品質を測定する処理、品質を示す情報から品質劣化の有無を判定し、品質劣化の有無の判定結果に基づく劣化情報を検出する処理、無線通信端末の通信終了時に、終了原因を判定し、該終了原因が利用者操作に起因した通信終了であった場合に、劣化情報を用いて、該通信終了が通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了か否かを判定する処理、および通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了現象の発生回数を計数する処理を実行させてもよい。
また、無線ネットワーク性能監視用プログラムは、コンピュータに、無線通信端末の通信終了が通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了であると判定された場合に、該通信の通信先識別子を記憶装置に記憶させる処理、および無線通信端末の次回の通信時に、今回通信の通信先識別子と記憶されている前回通信の通信先識別子とに基づいて、同一の通信相手へのかけ直しか否かを判定して、通信品質劣化に伴うかけ直し現象の発生回数を計数する処理を実行させてもよい。
第1の効果は、通信品質劣化に伴い利用者が自ら通信を終了した現象を定量的に把握することができることである。その理由は、通信終了が利用者操作によるものであるかを判定し、利用者操作によるものであった場合には更に通信品質劣化との因果関係を判定しているためである。
第2の効果は、通信品質劣化に伴い利用者が自ら通信を一旦中断した後に再開した現象(かけ直し現象)を定量的に把握することができることである。その理由は、品質劣化に伴う使用者操作の通信終了において通信先識別子を記憶し、次回通信の通信先等から両通信間の因果関係を判定しているためである。
いずれの場合も、網整備の不備等により利用者が強いられた繁雑な行動の正確な把握を可能としそれに応じた基地局の増設など適切な対処とサービス品質向上が支援される。
第1の実施の形態による無線通信システムの構成例を示すブロック図である。 第1の実施の形態による無線通信システムにおける無線移動局1の構成例を示すブロック図である。 第1の実施の形態の処理部13における通話開始から通話終了までの処理フローの一例を示すフローチャートである。 ヒステリシスを伴う閾値判定を用いた通信品質の劣化の有無の判定例を示す説明図である。 ヒステリシスを伴う閾値判定を用いた通信品質の劣化の有無の判定例を示す説明図である。 劣化と終了操作間の因果関係の有無の判定例を示す説明図である。 第1の実施の形態による無線通信システムにおける他の構成例を示すブロック図である。 第1の実施の形態による無線通信システムにおける他の構成例を示すブロック図である。 第2の実施の形態による無線通信システムにおける無線移動局1の構成例を示すブロック図である。 第2の実施の形態の処理部13における処理フローの一例を示すフローチャートである。
符号の説明
1−1〜5 無線移動局
2−1〜3 無線基地局
3−1〜3 無線セル
4−1〜2 無線基地局制御装置
5 コアネットワーク
5−1 移動通信交換局
6 外部網
11 品質測定部
11a,41a ブロックエラー率測定部
11b CPICH−RSCP測定部
11c 送信電力−TPC測定部
12 通話状態検出部
12a NAS−CC監視部
12b,42b タイムアウト監視部
42c コア網通知監視部
13,43 処理部
14,44 記憶部
15 通話先判定部
15a 通話番号監視部
16 無線部
17,47,57 プロトコル処理部
17a,57a CC処理部
47b,57b RANAP処理部
18 入出力部
49,59 通信インタフェース部
以下、本実施の形態について図面を参照して説明する。
実施の形態1.
図1は、本実施の形態による無線通信システムの構成例を示すブロック図である。図1に示す無線通信システムは、携帯電話機などの移動体通信システムに本実施の形態による無線ネットワーク性能監視方法を適用した例である。図1に示す無線通信システムは、携帯電話機等の無線移動局1−1〜5と、無線基地局2−1〜3と、無線基地局制御装置4−1〜2と、コアネットワーク5、無線ネットワーク管理サーバ7とを備える。
本実施の形態において、無線ネットワークとは、各無線基地局が形成する無線セルが重なり合わさることによって形成される無線移動局と無線基地局間の通信ネットワークをいう。また、コアネットワーク5は、移動通信交換局や、ゲートウェイ、各種サーバを含む、本システムにおける移動体通信システムの基幹回線網である。また、コアネットワーク5は、外部網6(例えば、他の通信事業者の移動体通信網や一般公衆回線網やISDN網等)とも接続され、他の通信事業者の携帯電話機や一般電話機への音声通話やデータ通信のための中継も行う。
無線ネットワーク管理サーバ7は、本システムの無線ネットワーク性能を監視するためのサーバである。本実施の形態では、無線ネットワーク管理サーバ7は、監視用ネットワーク(通信ネットワーク)を介して各無線基地局制御装置に接続され、各無線移動局における通信品質の劣化に伴う自発的通信の終了現象に関する情報を管理する。以下、各無線移動局における通信品質の劣化に伴う自発的通信の終了現象に関する情報のことを、劣化起因通信終了情報という。
無線基地局2−1〜3は、それぞれ無線信号を送信することにより無線セル(電波到達範囲)3−1〜3を形成し、形成した無線セルに帰属している無線移動局との間で双方向の無線リンクを確立する。無線移動局1−1〜5は、それぞれ1つ以上の無線セルに帰属し、その無線セル内における無線リンクを介して通信(音声通話等)を行う。なお、本実施の形態では、無線移動局は、通信のための処理を行うだけでなく、通信品質の劣化に伴う自発的通信の終了現象を検出するための処理を行う。
無線基地局制御装置4−1〜2は、それぞれ1つ以上の無線基地局と接続され、これら無線基地局を制御して、その無線基地局の無線セルに帰属している無線移動局の通信を制御するとともに、コアネットワーク5とも接続され、制御対象の無線基地局を経由して行われる無線移動局とコアネットワーク間の制御用データの中継を行う。以下、制御対象の無線基地局の無線セルに帰属している無線移動局のことを、単に制御対象の無線基地局という。また、無線基地局制御装置4−1〜2は、無線ネットワーク監視サーバ7とも接続され、制御対象の無線移動局の劣化起因通信終了情報の収集を行う。
図1に示す無線通信システムにおいて、無線基地局制御装置4−1には無線基地局2−1と無線基地局2−2とが接続され、無線基地局制御4−2には無線基地局2−3が接続されているものとする。また、無線基地局2−1は無線セル3−1を形成し、無線基地局2−1は無線セル3−2を形成し、無線基地局2−3は無線セル3−3を形成するものとする。また、図1では、無線セル3−1に無線移動局1−1と無線移動局1−2とが帰属し、無線セル3−2に無線移動局1−3が帰属し、無線セル3−3に無線移動局1−4と無線移動局1−5とが帰属している例を示している。
なお、図1では、3つの無線基地局および無線セルを示しているが、これらの数は3つに限定されず、本システムにおける無線通信サービスの提供範囲に応じて複数設置される。同様に、無線通信基地局制御装置の数も2つに限定されず、無線基地局の数に応じて複数設置される。また、無線移動局の数も5つに限定されず、本システムにおける無線通信サービスの利用者の数に応じて複数存在する。以下、無線移動局1−1〜5をまとめて無線移動局1と呼ぶ。また、無線基地局2−1〜3をまとめて無線基地局2と呼ぶ。また、無線基地局制御装置4−1〜2をまとめて無線基地局制御装置4と呼ぶ。
図2は、本実施の形態による無線通信システムにおける無線移動局1の構成例を示すブロック図である。図2に示すように、本実施の形態による無線移動局1は、無線部16、プロトコル処理部17、入出力部18を備えるだけでなく、さらに、本無線移動局における通信品質の劣化に伴う自発的通信の終了を検出するための処理を実現するために、品質測定部11と、通話状態検出部12と、処理部13と、記憶部14とを備える。なお、図2では、一般的に無線通信システムが備える構成要素について、本発明と関わりのあるものについてのみ概略表示している。
本発明は、無線通信ネットワークにおいて、通信中に、無線リンクの通信品質を測定し、所定の品質を下回った場合にその発生時刻を記憶する。そして、通信終了時にその終了原因を判定し、利用者操作に起因した通信終了であると判定された場合に、品質劣化の発生時刻と通信終了時刻とから、通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了か否かを判定する。通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了と判定した場合には、その回数を集計する。例えば、所定の品質を下回った発生時刻と通信終了時刻の時間間隔が予め定められた時間間隔以下であった場合に、通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了が発生したと判定する。以下、音声通話を例に用いて、通信品質の劣化に伴う自発的通信の終了の現象を定量的に把握する方法を説明する。
品質測定部11は、下り方向(無線基地局から無線移動局へ送信される方向)の無線リンクの通信品質、上り方向(無線移動局から無線基地局へ送信される方向)の無線リンクの通信品質のいずれか、もしくはその両方を測定する。品質測定部11は、例えば、W−CDMA(符号分割多重接続)方式の移動体通信システムの場合、下り方向の無線リンクの通信品質として、CPICH(Common Pilot Channel,共通パイロットチャネル)のPSCP(Received Signal Code Power,希望波受信電力)や、Ec/No(エネルギー対帯域内受信電力密度比)、トランスポートブロックのブロックエラー率を測定すればよい。また、例えば、上り方向の無線リンクの通信品質として、上りDPDCH(Dedicated Physical Data Channel ,個別物理データチャネル)/上りDPCCH(Dedicated Physical Control Channel,個別物理制御チャネル)の送信電力および下りDPCH(Dedicated Physical Channel,個別物理チャネル)のTPC(Transmit Power Control,送信電力制御)フィールドの値の組を測定すればよい。
品質測定部11は、図2に示すように、ブロックエラー率測定部11aと、CPICH−RSCP測定部11bと、送信電力−TPC測定部11cとを含み、例えば、ブロックエラー率測定部11aにおいてトランスポートブロックのエラー率を測定し、CPICH−RSCP測定部11bにおいてCPICHのRSCPを測定し、送信電力−TPC測定部11cにおいて上りDPDCH/DPCCHの送信電力と下りDPCHのTCPフィールドとに基づく上り方向の無線リンクの通信品質を測定するようにしてもよい。
トランスポートブロックのエラー率は、ブロックエラー率測定部11aにおいて、プロトコル処理部17を介して測定すればよい。プロトコル処理部17は、無線通信システムにおいて無線通信を行うためのプロトコルに関する各種処理を行う処理部であって、少なくとも呼を制御するために基地局を介して移動局とコアネットワーク間で送受信される呼制御メッセージの終端処理を行うCC処理部17aを含む。なお、トランスポートブロックのエラー率は、一定期間おきに計算するようにしてもよい。これは、該当期間中にエラーが検出されたトランスポートブロック数を全トランスポートブロック数で割った値と等しい。エラーの検出は、一般的なCRC(Cyclic Redundancy Check,巡回冗長検査)を用いればよい。
CPICHのRSCPは、CPICH−RSCP測定部11bにおいて、無線部16を介して測定すればよい。無線部16は、ユーザデータ(通信データ)および制御データを無線信号から電気信号へ相互変換して無線基地局との間で無線信号の送受信を行う処理部である。
上りDPDCH/DPCCHの送信電力は、送信電力−TPC測定部11cにおいて、無線部18を介して測定すればよい。また、下りDPCHのTCPフィールドは、プロトコル処理部17を介して測定すればよい。品質測定部11は、例えば、上りDPDCH/DPCCHの送信電力が許容される最大値であり、かつTCPが+1である状況が持続した場合に上り無線リンクの通信品質が低い状態であると判定すればよい。なお、ここでTCPが+1とは、無線基地局で受信した上りDPDCH/DPCCHの受信電力が予め定められた目標値より低いことを意味し、TCP=+1を意味するTCPフィールドを受け取った無線移動局は、上りDPDCH/DPCCHの送信電力を+1単位増加させる。なお、このような送信電力制御はW−CDMAにおいてインナーループ送信電力制御と呼ばれている。
品質測定部11は、具体的には、プログラムに従って動作するCPU等の情報処理装置によって実現される。
通話状態検出部12は、通話(ここでは、音声通話)の開始と終了を検出し、その開始時刻、終了時刻、終了理由を検出する。通話状態検出部12は、終了理由として、少なくとも利用者操作による終了を検出する。なお、通話状態検出部12は、無線リンクの同期はずれに伴う異常終了を検出してもよい。利用者装置による終了の検出方法としては、例えば、その無線移動局(通話状態検出部12を備える無線移動局)上のボタン操作を監視する方法や、本無線通信システムが採用している通信プロトコルにおいて、無線移動局が呼を制御するために基地局を介してコアネットワークと送受信する呼制御メッセージ(例えば、NAS(Non Access Stratum)のCCメッセージ)を監視する方法などが挙げられる。また、無線リンクの同期外れに伴う異常終了の検出方法としては、例えば、下位レイヤ(物理レイヤ)から通知される無線異常(同期はずれ)に対し、上位レイヤが無線リンク切断を判定するまでのタイマ(例えば、3GPP TS 25.331 V3.20.0で定義されるT313タイマ)のタイムアウトを監視する方法が挙げられる。なお、上記タイマの満了は、物理レイヤの異常(電波が弱い等)により無線リンクが切断したことを意味する。
通話状態検出部12は、例えば、入出力部18を介して、通話開始を指示するボタン操作や通話中に通話終了を指示するボタン操作がされたか否かを監視すればよい。入出力部18は、操作ボタン、液晶画面、マイクロフォン、スピーカなどのユーザインタフェースである。通話状態検出部12は、図2に示すように、NAS/CC監視部12aと、タイムアウト監視部12bとを含み、NAS/CC監視部12aにおいてCCメッセージを監視し、タイムアウト監視部12bにおいてタイムアウトを監視してもよい。
通話状態検出部12は、例えば、NAS/CC監視部12aにおいて、CC処理部17aを介して、通話の開始を要求する旨のCCメッセージ(種別CONNECTのCCメッセージ)が送信または受信されたかどうかを監視したり、通話の終了を要求する旨のCCメッセージ(種別DISCONNECTのCCメッセージ)が送信または受信されたかどうかを監視すればよい。なお、終了理由は、その切断要求メッセージに付加される終了理由を参照することによって検出してもよい。
また、通話状態検出部12は、例えば、タイムアウト監視部12bにおいて、プロトコル処理部17を介して、物理レイヤの異常による無線リンクの切断を検出するためのタイマが満了したか否かを監視し、タイマが満了したことが監視された際に、無線リンクの同期外れに伴う異常終了を検出したとしてもよい。
なお、メッセージの監視やタイムアウトの監視は、具体的には、メッセージやタイムアウト通知メッセージをやりとりするためのメッセージ処理において、メッセージの宛先や識別子を判定することによって実現できる。また、通話開始、終了の検出は、CCメッセージの監視だけでなく、無線移動局内に保持されている、接続状態を示す状態変数(例えば、RRCState)が通話中(例えば、Cell−DCH)や、空状態(Idle)に遷移したか否かを監視することによって検出してもよい。また、開始時刻、終了時刻は、現在時刻を計時する計時部(図示せず。)を介して、通話の開始や終了を検出したときの時刻を検出すればよい。
通話状態検出部12は、具体的には、プログラムに従って動作するCPU等の情報処理装置によって実現される。なお、通話状態検出部12は、無線移動局の通信プロトコルを制御するプロトコル制御部の一機能として実現されてもよい。
処理部13は、品質測定部11によって測定される無線リンクの通信品質、および通信状態検出部12によって検出される音声通話の開始時刻、終了時刻、終了理由から、通信品質の劣化に伴い利用者が自ら通話を終了したか否かを判定する。そして、判定結果に基づき、通信品質の劣化に伴い利用者が自ら通話を終了した回数を計数し、記憶部14に記憶する。処理部13は、具体的には、プログラムに従って動作するCPU等の情報処理装置によって実現される。
記憶部14は、その無線移動局における劣化起因通信終了情報や、その無線移動局における通信終了が通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了であるか否かを判定するために必要な情報を記憶する。本実施の形態では、劣化起因通信終了情報として、累積通話数と通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了の累積発生回数とを記憶する。また、通信終了が通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了であるか否かを判定するために必要な情報として、通信中における劣化の開始時刻および劣化の継続時間を記憶する。なお、必要に応じて、通信中における通信品質の評価値や、通信の開始時刻および終了時刻や、終了理由を記憶してもよい。
図3は、本実施の形態の処理部13における通話開始から通話終了までの処理フローの一例を示すフローチャートである。図3に示すように、例えば、処理部13は、通話状態検出部12によって利用者の通話開始が検出されると、通話終了が検出されるまでの間(ステップS105のNoによる繰り返し)、通信品質の劣化状態の監視を行う。処理部13は、定期的に、品質測定部11によって測定された通信品質の測定値(ここでは、下り方向の無線リンクにおけるトランスポートブロックのブロックエラー率)を取得し(ステップS102)、取得した通信品質の測定値に基づいて、現在の通信品質の劣化状態(劣化の発生の有無)を判定する(ステップS102)。なお、処理部13はCPICHのRSCPの測定値を取得し、通信品質の劣化状態を判定してもよい。また、品質測定部11が通信品質を劣化有無として検出する場合には、処理部13における劣化状態の判定処理は省略される。処理部13は、ステップS102において、現在の通信品質の劣化状態を判定し、判定結果に基づいて劣化情報(例えば、劣化有無や、劣化の開始時刻、劣化の継続時間)を記憶部14に記憶する(ステップS103,S104)。
通信品質の劣化の有無の判定は、例えば一般的に知られているヒステリシスを伴う閾値判定を用いることができる。図4および図5は、ヒステリシスを伴う閾値判定を用いた通信品質の劣化の有無の判定例を示す説明図である。図4は、ブロックエラー率と劣化状態との関係を示す説明図である。図4において、縦軸は、通信品質の劣化の有無を示す劣化状態を示している。また、横軸は、通信品質の測定結果としてのブロックエラー率を示している。なお、劣化状態が0の場合に通信品質の劣化が発生していない状態を示し、劣化状態が1の場合に通信品質の劣化が発生している状態を示している。
ここで、ブロックエラー率には、予め2つの閾値(Th1およびTh2)が定義されており、ブロックエラー率がTh1を上回ると劣化状態は1に遷移し、ブロックエラー率がTh2を下回ると劣化状態は0に遷移するものとする。例えば、処理部13は、劣化状態=0を初期値とし、劣化状態が0の場合には、ブロックエラー率がTh1を上回るか否かを判定し、上回っていれば劣化状態を1に遷移させる。また、劣化状態が1の場合には、ブロックエラー率がTh2を下回るか否かを判定し、下回っていれば劣化状態を0に遷移させる。処理部13は、劣化状態を示す情報を記憶部14に記憶させる。または、処理部13は、劣化状態を0から1に遷移させた場合(すなわち、劣化発生を検出した場合)に、そのときの時刻を劣化の開始時刻として記憶部14に記憶させてもよい。また、劣化状態を1から0に遷移させた場合(すなわち、劣化解消を検出した場合)に、そのときの時刻と記憶部14に記憶されている劣化の開始時刻とに基づいて、劣化の継続時間を算出し、記憶部14に記憶させてもよい。なお、劣化の継続時間の代わりに、劣化解消を検出したときの時刻を、劣化の終了時刻として記憶してもよい。
また、図5は、ブロックエラー率と時間との関係を示す説明図である。図5において、縦軸は、ブロックエラー率を示している。また、横軸は、時間を示している。図5では、時刻t1においてブロックエラー率がTh1を上回り、その後、時刻t2においてブロックエラー率がTh2を下回った例を示している。図5に示す例では、時刻t1が劣化の開始時刻となり、時刻t2が劣化の終了時刻となる。そして、時刻t1〜t2の間の時間Δtが劣化の継続時間となる。なお、劣化状態が1のまま通信が終了した場合には、通話終了時刻を劣化の終了時刻とすればよい。
次に、処理部13は、通話状態検出部12によって通信の終了が検出されると(ステップS105のYes)、通話状態検出部12によって検出された終了理由が利用者操作に伴う通信終了であるか否かを判定する(ステップS106)。既に説明したように、通話状態検出部12は、通話中において、その無線移動局(通話状態検出部12を備える無線移動局)が送受信するCCメッセージを常に監視している。通話状態検出部12は、例えば、通信終了時に無線移動局から送信された種別DISCONNECTのCCメッセージを検出した場合には、終了理由として利用者操作に伴う通信終了を示す情報を出力すればよい。また、例えば、このようなDISCONNECTの送信は無く、T313タイマのタイムアウトを検出した場合には、終了理由として無線リンクにおける同期はずれに伴う異常終了を示す情報を出力すればよい。また、例えば、無線移動局が種別DISCONNECTのCCメッセージを受信したことを検出した場合には、終了理由として相手操作に伴う通信終了を示す情報を出力すればよい。処理部13は、通話状態検出部12から出力される終了理由を示す情報を参照し、終了理由が利用者操作に伴う通信終了か否かを判定すればよい。ステップS106における判定の結果、利用者操作に伴う通信終了であったと判定された場合は、その通話終了が通信品質劣化に伴う利用者の通話終了であったかを判定するために、劣化と終了操作間の因果関係を評価する(ステップS107)。
処理部13は、終了操作時刻と記憶部14に記憶した劣化情報に基づいて、劣化と終了操作間の因果関係の有無を判定する。例えば、処理部13は、劣化情報として劣化状態が記憶される場合、劣化状態が劣化発生中を示していれば、劣化と終了操作間で因果関係ありと判定してもよい。また、例えば、処理部13は、劣化情報として通信品質劣化の開始時刻が記憶される場合、終了操作時刻と劣化の開始時刻との差を求め、求めた差が予め定めた閾値未満であれば、劣化と終了操作間で因果関係ありと判定してもよい。
また、例えば、処理部13は、終了操作時刻と通信品質劣化の開始時刻および劣化の継続時間に基づいて、劣化と終了操作間の因果関係の有無を判定してもよい。図6は、劣化と終了操作間の因果関係の有無の判定例を示す説明図である。図6では、横軸に通信の終了時刻と劣化の終了時刻との差(以下、終了時刻差という。)を取り、縦軸に劣化の継続時間を取っている。なお、劣化の終了時刻は、劣化の開始時刻に劣化の継続時間を加えることによって求まる。ここで、横軸、縦軸にはそれぞれ閾値T1,T2が定義されているものとする。すなわち、終了時刻差に対して予め閾値T1が定義され、劣化の継続時刻に対して予め閾値T2が定義されているものとする。
処理部13は、まず、通信の終了時刻と劣化の終了時刻の差である終了時刻差を求め、求めた終了時刻差がT1以上か否かを判定する。終了時刻差がT1以上の場合、すなわち、劣化状態が終了してから一定時間以上通信が継続していた場合には、劣化の継続時間によらず通信終了は通信品質の劣化とは無関係(因果関係なし)と判定する。一方、終了時刻差がT1未満の場合には、劣化の継続時間に応じて因果関係を判定する。具体的には、劣化の継続時間がT2未満か否かを判定し、劣化の継続時間がT2未満の場合には、因果関係なしと判定し、そうでない場合(劣化の継続時間がT2以上の場合)には、因果関係ありと判定する。
そして、処理部13は、ステップS107において劣化と終了操作間に因果関係がある、すなわち通話終了が通信品質劣化に伴う利用者操作によるもの(通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了)であると判定された場合には(ステップS108のYes)、その累積発生回数を表す記憶部14内のカウンタに1を加算する(ステップS109)。なお、ステップS107において利用者操作によるものでないと判定された場合は(ステップS108のNo)、累積通話数をカウントするために、ステップS110に進む。
最後に、処理部13は、通話終了理由や劣化と終了操作間の因果関係判定結果によらず、累積通話数を表す記憶部14内のカウンタに1を加算する(ステップS110)。累積通話数を、通信品質劣化に伴う利用者判断による通信終了の頻度算出に使用できる。
処理部13は、これら記憶部14に記憶された情報を、無線リンクおよび監視用ネットワークを介して無線ネットワーク管理サーバ7に所定のタイミングで転送する。例えば、処理部13は、一定周期毎に、記憶部14に記憶されている累積通話数および通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了の累積発生回数を読み出し、劣化起因通信終了情報として、無線基地局と無線基地局制御装置を介して、無線ネットワーク管理サーバ7に送信する。転送メッセージの方式やルーティングの方式については、どのような方式であってもよい。例えば、XMLにエンコーディングしHTTPによる転送を行ってもよいし、IPアドレスによるルーティングを行ってもよい。無線ネットワーク管理サーバ7は、他の無線移動局から転送されるデータと共に集計し、管理画面上の表示等に利用する。
以上のように、本実施の形態によれば、ステップS107にあるように、通信終了が利用者操作によるものであるかを判定し、利用者操作によるものであった場合には更に通信品質劣化との因果関係を判定しているので、通信品質劣化に伴い利用者が自ら通信を終了する現象を定量的に把握することができる。この結果、それに応じた基地局の増設など適切な対処とサービス品質向上が可能になる。
なお、本実施の形態では、本発明に係る処理部(品質測定部11、通話状態検出部12、処理部13)と、無線移動局において基本的な機能を実現するための基本構成要素(例えば、プロトコル処理部や無線部)とが独立に構成される例について説明したが、本発明に係る処理部を、CPU上で動作するアプリケーションプログラムとして実現する場合には、例えば、プロトコル処理部を実現するアプリケーションプログラムに組み込まれるような構成であってもよい。この場合、プロトコル処理部を実現するアプリケーションプログラムによって、本発明に係る処理部が必要とする情報を取得するためのインタフェース(情報取得API)が提供されているものとする。
また、本実施の形態では、通信品質の劣化と通信終了の因果関係判定において「因果関係あり」と「因果関係なし」の二値判定を行う例を挙げたが、因果関係の強さを表す連続値に対応させた領域を図6に示す軸内で定義し、これら範囲ごとの累積発生回数を記録する方法も考えられる。
また、本実施の形態では、無線移動局1が、品質測定部11と通話状態検出部12と処理部13とを備え、無線移動局1において、品質測定処理と、通話状態検出処理と、通信品質の劣化と通信終了の因果関係の判定処理とを行う例を示したが、これら一部もしくは全てを無線基地局2または無線基地局制御装置4で行うことも可能である。
図7および図8は、本実施の形態による無線通信システムにおける他の構成例を示すブロック図である。図7では、品質測定と、通話状態検出と、通信品質の劣化と通信終了の因果関係の判定とを、すべて基地局制御装置4が行う場合の構成例を示している。図7に示すように、本例による無線基地局制御装置4は、通信インタフェース部49、プロトコル処理部47を備えるだけでなく、さらに、本無線基地局制御装置の制御対象の無線移動局における通信品質の劣化に伴う自発的通信の終了を検出するための処理を実現するために、品質測定部41と、通話状態検出部42と、処理部43と、記憶部44とを備える。
品質測定部41は、制御対象の無線移動局における上り方向または下り方向もしくは両方向の無線リンクにおけるトランスポートブロックのブロックエラー率を測定する。品質測定部41は、例えば、ブロックエラー率測定部41aを含み、ブロックエラー率測定部41aにおいて、トランスポートブロックのエラー率を測定するようにしてもよい。なお、ブロックエラー率の測定方法は、無線移動局1におけるブロックエラー率測定部11aと同様であるため、説明省略する。
通話状態検出部42は、制御対象の無線移動局における通話の開始と終了を検出し、その開始時刻、終了時刻、終了理由を検出する。通話状態検出部42は、例えば、コア網通知監視部42cと、タイムアウト監視部42bとを含んでいてもよい。すなわち、無線基地局制御装置4の通話状態検出部42では、無線移動局1におけるCCメッセージ監視部12aに代わって、コア網通知監視部42cを含む。なお、タイムアウト監視部42におけるタイムアウトの監視方法は、無線移動局1におけるタイムアウト監視部12と同様であるため、説明省略する。
図7に示す構成において特徴的であるのは、コアネットワーク5からの通知により通信終了理由が利用者操作に伴う通信終了であると判定するために、通話状態検出部42が、コア網通知監視部12cを含む点である。なお、無線基地局制御装置4において、通話状態検出部42がNAS/CC監視部42aを含み、NAS/CC監視部42aにおいてCCメッセージを監視することは可能であるが、CCメッセージは無線移動局1とコアネットワーク5間で終端されるプロトコルであるので、コアネットワーク5からの通知メッセージを監視する方がより簡便である。なお、図7においても、一般的に無線通信システムが備える構成要素について、本発明と関わるのあるものについてのみ概略表示している。
通話状態検出部42は、例えば、コア網通知監視部42cにおいて、コアネットワーク5から送信される通知メッセージを監視する。通話状態検出部12は、コア網通知監視部42cにおいて、プロトコル処理部47のRANAP処理部47bを介して、制御対象の無線移動局が通話を開始した際に通知される通知メッセージや、通話を終了した際に通知される通知メッセージが受信されたかどうかを監視すればよい。なお、終了理由は、通話を終了する旨の通知メッセージに付加される終了理由を参照することによって検出できる。具体的には、RANAPのIU Release CommandのCauseフィールドを参照すればよい。ここで、IU Release Commandとは、コアネットワーク5(例えば、移動通信交換局5−1)が、無線移動局1との間でやりとりする種別DISCONNECTのCCメッセージを処理後に、コアネットワーク5から無線基地局制御装置4に向けて送信されるメッセージである。なお、移動通信交換局5−1と無線基地局制御装置4との間の通知メッセージのやりとりは、それぞれが備えるRANAP処理部57b,47bによって、それぞれが備える通信インタフェース部59,49を介して行われる。
処理部43は、制御対象の各無線移動局についての、品質測定部41によって測定される無線リンクの通信品質、および通話状態検出部42によって検出される通信の開始時刻、終了時刻、終了理由から、通信品質の劣化に伴い利用者が自ら通話を終了したか否かを判定する。そして、判定結果に基づき、通信品質の劣化に伴い利用者が自ら通話を終了した回数を計数し、記憶部44に記憶する。なお、処理部43における判定方法および計数方法は、無線移動局1における処理部13と同様であるため、説明省略する。
記憶部44は、制御対象の各無線移動局における劣化起因通信終了情報や、その無線移動局における通信終了が通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了であるか否かを判定するために必要な情報を記憶する。
なお、処理部43は、劣化起因通信終了情報として記憶された情報を、例えば監視用ネットワークを介して無線ネットワーク管理サーバ7に所定のタイミングで転送する。例えば、処理部43は、一定周期毎に、無線ネットワーク管理サーバ7に送信してもよいし、無線ネットワーク管理サーバ7からのポーリング要求の応答として送信してもよい。
続いて、図8に、無線移動局と無線基地局制御装置とで協働して通信品質の劣化と通信終了の因果関係の判定を行う場合の構成例を示す。図8に示すように、無線移動局1が、品質測定部11と処理部13と記憶部14とを備え、無線基地局制御装置4が、通話状態検出部42と処理部43と記憶部44とを備えるように構成してもよい。このような構成では、無線移動局1が備える品質測定部11と処理部13とによって、通信品質の劣化の開始時刻および劣化の継続時間を算出し、同じく無線移動局1が備える記憶部14に一時的に記憶させる。一方で、無線基地局制御装置4が備える通話状態検出部42によって、制御対象の各無線移動局における通話の開始と終了を検出し、その開始時刻、終了時刻、終了理由を検出し、同じく無線基地局制御装置4が備える記憶部44に一時的に記憶させる。そして、適当なタイミングで無線移動局1から通信品質の劣化の開始時刻および劣化の継続時間を転送し、無線基地局制御装置4の処理部43によって、劣化と終了操作間の因果関係を評価すればよい。
このように、各機能を無線移動局1と無線基地局制御装置4(無線基地局であってもよい)間で分散配置し、これら機能間の連携のために適切な通信を実施するが、本質的には図1の構成で説明した方法と同じであり、これら機能の分散配置の組み合わせや通信の手順が異なる構成や方法は容易に類推可能である。
また、上記で示した例では、本発明が適用される移動体通信システムにおいて利用者が音声通話を行う場合を説明したが、本発明は、利用者がパケット通信を行う場合についても適用可能である。このような場合、通信開始と通信終了は、Packet Data Protocolコンテキスト(PDP)コンテキストの確立と解放、もしくはHypertext Transfer Prootocol(HTTP)のセッション開始・完了などに対応し、利用者自らの通信終了はPDPコンテキストの解放操作、もしくはHTTPリクエストの取り消し操作(キャンセルボタンの押下)などに対応する。PDPコンテキストの確立と解放は、例えば、NASのSession Management(SM)メッセージの監視により検出可能であり、HTTPセッション開始と完了はブラウザにおける利用者操作などを関することにより検出可能である。
具体例の一つとして、パケット通信の開始は、無線移動局1またはコアネットワーク5から送信される種別Activate PDP Context AcceptのSMメッセージを監視することにより検出できる。また、パケット通信の終了は、無線移動局1に保持されている、接続状態を示す状態変数(例えば、RRCState)が空状態以外の状態から空状態に遷移したかどうかを監視することによって検出できる。
実施の形態2.
図9は、本発明の第2の実施の形態による無線通信システムにおける無線移動局1の構成例を示すブロック図である。なお、本実施の形態による無線通信システムの基本的構成は、図1に示す第1の実施の形態と同様である。本実施の形態では、通信品質劣化に伴い利用者が自ら通信を終了した現象を定量的に把握することに加え、その後、利用者が電波良好なエリアに移動してかけ直しを行った現象についても把握することができるようにする。
図9に示すように、本実施の形態による無線移動局1は、図2に示す第1の実施の形態に比べて、さらに、通話先判定部15を備える。通話先判定部15は、通話状態検出部12と連携し、電話番号など通信相手を特定する識別子(通話先識別子)の抽出を行う。音声通話の場合、具体的な方法としてはCCメッセージに含まれる電話番号の監視が挙げられる。通話先判定部15は、電話番号監視部15aを含んでいてもよい。電話番号監視部15aは、例えば、通話状態検出部12によって通話開始が検出されると、NAS−CC監視部12aを介して、CCメッセージに含まれる通話先識別子(例えば、電話番号)を検出する。通話先判定部15は、具体的には、プログラムに従って動作するCPU等の情報処理装置によって実現される。
また、本実施の形態による処理部13は、通信品質の劣化に伴い利用者が自ら通話を終了した回数を計数するとともに、自発的通信終了と判定した場合には、そのときの通信相手の識別子を記憶しておき、次回通信時に、通信相手の識別子とを比較し、通信品質劣化に伴う利用者の通信のかけ直し(一時中断と再開)であるか否かを判定して、その回数を集計する。従って、本実施の形態による記憶部14は、さらに、品質劣化に伴うかけ直しの累積発生回数を記憶する。
図10は、本実施の形態の処理部13における処理フローの一例を示すフローチャートである。図10に示す例では、図3におけるステップS107の続きから示している。処理部13は、通話終了が通信品質劣化に伴う利用者操作によるもの(通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了)であると判定された場合には(ステップS108のYes)、通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了の累積発生回数を表すカウンタに1を加算する(ステップS109)ことに加え、通話先判定部15によって検出された通話先識別子を記憶部14に記憶する(ステップS201)。なお、劣化に起因した終了でない場合(ステップS108のNo)には、記憶部14に記憶されている通話先識別子をクリアする処理を行ってもよい。また、処理部13は、通話先識別子とともに、通信品質劣化に伴うかけ直しの判定に必要な情報(ここでは、通話の終了時刻や終了時の品質情報)を記憶部14に記憶してもよい。
その後、処理部13は、通話状態検出部12により次の通話の開始が検出されるのを待つ状態に入る。なお、その間、品質測定部11により定期的に、通信品質に関する情報(品質情報)が取得される(ステップS202)。なお、品質情報とは、例えば、非通信時の無線品質を示す情報であるCPICHのRSCPである。
その後、通話状態検出部12により新たな通話開始が検出されると(ステップS203のYes)、処理部13は、今通話の通話先識別子を通話先判定部15から受け取り、記憶部14に記憶されている通話先識別子と比較する。ここで、同一通話先であった場合には(ステップS204のYes)、今通話が品質劣化に伴うかけ直しであるかどうかを判定する(ステップS205)。判定には、前回通話の終了時刻からの経過時間およびステップS202にて取得される品質情報を用いる。具体的には、処理部13は、新たな通話開始時における品質が前回通話終了時の品質を一定量以上改善しており、かつ、前回通話終了から新たな通話開始までの経過時間が一定時間以内であった場合、新たな通話は品質劣化に伴うかけ直しであると判定する。ここで、前回通話終了時の品質情報は、例えば、ステップS201において、処理部13によって、品質測定部11により取得され記憶部14に記憶されているものとする。
品質劣化に伴うかけ直しであると判定された場合は(ステップS206のYes)、処理部13は、その累積発生回数を表す記憶部内のカウンタに1を加算する(ステップS207)。
以上のように、本実施の形態によれば、品質劣化に伴う使用者操作の通話終了における通話先識別子を記憶し、次回通話の時刻、通話先および通話開始時品質を解析することにより、品質劣化に伴うかけ直し現象を定量的に把握することができる。その結果、網整備の不備等により利用者が強いられた繁雑な行動をより正確に把握し、それに応じた基地局の増設など適切な対処とサービス品質向上が可能になる。
なお、本実施の形態では、無線移動局1が、品質測定部11と通話状態検出部12と処理部13と通話先判定部15とを備え、無線移動局1において、品質測定処理と、通話状態検出処理と、通信品質の劣化と通信終了の因果関係の判定およびかけ直しの判定処理とを行う例を示したが、第1の実施の形態と同様に、これら一部もしくは全てを無線基地局2または無線基地局制御装置4で行うことも可能である。
本発明は、携帯電話機だけでなく、PDA等の携帯端末機を含む移動体通信システムなど、無線ネットワークを介して各種通信サービスを行う無線通信システムであれば、好適に適用可能である。
本出願は、2006年12月8日に出願された特願2006−331737号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

Claims (21)

  1. 無線通信ネットワークの通信性能を監視する無線ネットワーク性能監視方法であって、
    利用者が所有する無線通信端末の通信中に、無線接続の品質を測定し、
    前記品質の測定値から品質劣化の有無を判定し、
    通信終了時に、終了原因が利用者操作に起因するものか否かを判定し、利用者操作に起因した通信終了であった場合に、前記品質劣化の有無の判定結果に基づく劣化情報を用いて、該通信終了が通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了か否かを判定し、
    通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了現象の発生回数を集計する
    ことを特徴とする無線ネットワーク性能監視方法。
  2. 無線通信端末の通信中に、品質劣化の有無の判定結果に基づいて、品質劣化の発生時刻を検出して記憶し、
    通信終了時に、通信の終了時刻を検出し、
    終了原因が利用者操作に起因した通信終了であった場合に、前記品質劣化の発生時刻から前記通信の終了時刻までの時間間隔が所定の間隔以下である場合に、該通信終了が通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了であると判定する
    ことを特徴とする請求項1に記載の無線ネットワーク性能監視方法。
  3. 無線接続の品質を示す情報として、共通パイロットチャネルの希望波受信電力、エネルギー対帯域内受信電力密度比、トランスポートブロックのブロックエラー率、または個別チャネルの送信電力と送信電力制御フィールドの値とに基づく送信電力制御状態のうちの少なくとも1つを検出することによって、無線接続の品質を測定する
    ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の無線ネットワーク性能監視方法。
  4. 利用者によるボタン操作、呼を制御するための呼制御メッセージの送信のうちの少なくとも1つを監視することによって、終了原因が利用者操作に起因した通信終了か否かを判定する
    ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の無線ネットワーク性能監視方法。
  5. 終了原因が利用者操作に起因した通信終了であった場合に、品質劣化の発生時刻と、通信の終了時刻との差を求め、求めた差が所定の閾値未満である場合に、該通信終了が通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了であると判定する
    ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の無線ネットワーク性能監視方法。
  6. 終了原因が利用者操作に起因した通信終了であった場合に、品質劣化の終了時刻と通信の終了時刻との差が所定の閾値未満、かつ品質劣化の継続時間が所定の閾値以上である場合に、該通信終了が通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了であると判定する
    ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載の無線ネットワーク性能監視方法。
  7. 通信終了が通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了であると判定した場合に、該通信の通信相手を識別するための通信先識別子を記憶し、
    次回の通信時に、今回通信の通信先識別子と記憶されている前回通信の通信先識別子とに基づいて、同一の通信相手へのかけ直しか否かを判定し、
    通信品質劣化に伴うかけ直し現象の発生回数を集計する
    ことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載の無線ネットワーク性能監視方法。
  8. 通信先識別子と、通信終了時の品質の測定値および終了時刻とを記憶し、
    同一の通信相手であって、今回通信の開始時の品質が前回通信の終了時の品質を所定量以上改善しており、かつ、前回通信の終了から今回通信の開始までの経過時間が所定の時間以内であった場合に今回通信は、通信品質劣化に伴うかけ直しであると判定する
    ことを特徴とする請求項7に記載の無線ネットワーク性能監視方法。
  9. 利用者が操作する無線通信端末に対し、通信サービスを提供する無線通信システムであって、
    無線通信端末の通信中に、無線接続の品質を測定する品質測定部と、
    前記品質測定部によって測定された品質を示す情報から品質劣化の有無を判定し、前記品質劣化の有無の判定結果に基づく劣化情報を検出する劣化情報検出部と、
    無線通信端末の通信開始と終了、および利用者操作に起因した終了か否かを示す終了原因を検出する通話状態検出部と、
    通信終了時に、前記通話状態検出部によって検出された終了原因を判定し、該終了原因が利用者操作に起因した通信終了であった場合に、前記劣化情報検出部によって検出された劣化情報を用いて、該通信終了が通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了か否かを判定する終了原因判定部と、
    前記因果関係判定部による判定結果に基づいて、通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了現象の発生回数を集計する集計部と
    を備えたことを特徴とする無線通信システム。
  10. 利用者が操作する無線通信端末と、前記無線通信端末と無線通信ネットワークを介して接続される無線ネットワーク管理装置とを備え、
    無線通信端末は、
    無線通信端末の通信中に、無線接続の品質を測定する品質測定部と、
    前記品質測定部によって測定された品質を示す情報から品質劣化の有無を判定し、前記品質劣化の有無の判定結果に基づく劣化情報を検出する劣化情報検出部と、
    無線通信端末の通信開始と終了、および利用者操作に起因した終了か否かを示す終了原因を検出する通話状態検出部と、
    通信終了時に、前記通話状態検出部によって検出された終了原因を判定し、該終了原因が利用者操作に起因した通信終了であった場合に、前記劣化情報検出部によって検出された劣化情報を用いて、該通信終了が通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了か否かを判定する終了原因判定部と、
    前記因果関係判定部による判定結果に基づいて、通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了現象の発生回数を計数する計数部と
    を備え、
    無線ネットワーク管理装置は、
    各無線通信端末における通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了現象の発生回数を集計し、表示する集計表示部を備える
    ことを特徴とする無線通信システム。
  11. 無線通信端末は、通信相手を識別するための通信先識別子を検出する通信先検出部を備え、
    計数部は、通信終了が通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了であると判定された場合に、該通信の通信先識別子を記憶装置に記憶させ、
    前記計数部は、次回の通信時に、今回通信の通信先識別子と記憶されている前回通信の通信先識別子とに基づいて、同一の通信相手へのかけ直しか否かを判定して、通信品質劣化に伴うかけ直し現象の発生回数を計数し、
    集計表示部は、各無線通信端末における通信品質劣化に伴うかけ直し現象の発生回数を集計し、表示する
    ことを特徴とする請求項10に記載の無線通信システム。
  12. 利用者が操作する無線通信端末と、前記無線通信端末との間で双方向の無線リンクを確立する無線基地局を制御する無線基地局制御装置と、少なくとも前記無線基地局制御装置と通信ネットワークを介して接続される無線ネットワーク管理装置とを備え、
    無線基地局制御装置は、
    制御対象の無線基地局に帰属している無線通信端末の通信中に、該無線通信端末における無線接続の品質を測定する品質測定部と、
    前記品質測定部によって測定された品質を示す情報から品質劣化の有無を判定し、前記品質劣化の有無の判定結果に基づく劣化情報を検出する劣化情報検出部と、
    前記無線通信端末の通信開始と終了、および利用者操作に起因した終了か否かを示す終了原因を検出する通話状態検出部と、
    前記無線通信端末の通信終了時に、前記通話状態検出部によって検出された終了原因を判定し、該終了原因が利用者操作に起因した通信終了であった場合に、前記劣化情報検出部によって検出された劣化情報を用いて、該通信終了が通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了か否かを判定する終了原因判定部と、
    前記因果関係判定部による判定結果に基づいて、通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了現象の発生回数を計数する計数部とを備え、
    無線ネットワーク管理装置は、
    前記無線基地局制御装置によって計数された各無線通信端末における通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了現象の発生回数を集計し、表示する集計表示部を備える
    ことを特徴とする無線通信システム。
  13. 無線基地局制御装置は、制御対象の無線基地局に帰属している無線通信端末の通信相手を識別するための通信先識別子を検出する通信先検出部を備え、
    計数部は、前記無線通信端末の通信終了が通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了であると判定された場合に、該通信の通信先識別子を記憶装置に記憶させ、
    前記計数部は、前記無線通信端末の次回の通信時に、今回通信の通信先識別子と記憶されている前回通信の通信先識別子とに基づいて、同一の通信相手へのかけ直しか否かを判定して、通信品質劣化に伴うかけ直し現象の発生回数を計数し、
    集計表示部は、各無線通信端末における通信品質劣化に伴うかけ直し現象の発生回数を集計し、表示する
    ことを特徴とする請求項12に記載の無線通信システム。
  14. 無線通信システムにおいて利用者が操作する無線通信端末であって、
    無線通信端末の通信中に、無線接続の品質を測定する品質測定部と、
    前記品質測定部によって測定された品質を示す情報から品質劣化の有無を判定し、前記品質劣化の有無の判定結果に基づく劣化情報を検出する劣化情報検出部と、
    無線通信端末の通信開始と終了、および利用者操作に起因した終了か否かを示す終了原因を検出する通話状態検出部と、
    通信終了時に、前記通話状態検出部によって検出された終了原因を判定し、該終了原因が利用者操作に起因した通信終了であった場合に、前記劣化情報検出部によって検出された劣化情報を用いて、該通信終了が通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了か否かを判定する終了原因判定部と、
    前記因果関係判定部による判定結果に基づいて、通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了現象の発生回数を計数する計数部と
    を備えたことを特徴とする無線通信端末。
  15. 通信相手を識別するための通信先識別子を検出する通信先検出部を備え、
    計数部は、通信終了が通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了であると判定された場合に、該通信の通信先識別子を記憶装置に記憶させ、
    前記計数部は、次回の通信時に、今回通信の通信先識別子と記憶されている前回通信の通信先識別子とに基づいて、同一の通信相手へのかけ直しか否かを判定して、通信品質劣化に伴うかけ直し現象の発生回数を計数する
    ことを特徴とする請求項14に記載の無線通信端末。
  16. 無線通信システムにおいて利用者が操作する無線通信端末との間で双方向の無線リンクを確立する無線基地局を制御する無線基地局制御装置であって、
    制御対象の無線基地局に帰属している無線通信端末の通信開始と終了、および利用者操作に起因した終了か否かを示す終了原因を検出する通話状態検出部と、
    無線通信端末の通信中に、該無線通信端末における無線接続の品質を測定する品質測定部と、
    前記品質測定部によって測定された品質を示す情報から品質劣化の有無を判定し、前記品質劣化の有無の判定結果に基づく劣化情報を検出する劣化情報検出部と、
    無線通信端末の通信終了時に、前記通話状態検出部によって検出された終了原因を判定し、該終了原因が利用者操作に起因した通信終了であった場合に、前記劣化情報検出部によって検出された劣化情報を用いて、該通信終了が通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了か否かを判定する終了原因判定部と、
    前記因果関係判定部による判定結果に基づいて、通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了現象の発生回数を計数する計数部と
    を備えたことを特徴とする無線制御基地局。
  17. 無線通信端末の通信相手を識別するための通信先識別子を検出する通信先検出部を備え、
    計数部は、前記無線通信端末の通信終了が通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了であると判定された場合に、該通信の通信先識別子を記憶装置に記憶させ、
    前記計数部は、前記無線通信端末の次回の通信時に、今回通信の通信先識別子と記憶されている前回通信の通信先識別子とに基づいて、同一の通信相手へのかけ直しか否かを判定して、通信品質劣化に伴うかけ直し現象の発生回数を計数する
    ことを特徴とする請求項16に記載の無線制御基地局。
  18. 無線通信システムにおいて利用者が操作する無線通信端末に適用される無線ネットワーク性能監視用プログラムであって、
    コンピュータに、
    通信開始と終了、および利用者操作に起因した終了か否かを示す終了原因を検出する処理、
    通信中に、無線接続の品質を測定する処理、
    測定された品質を示す情報から品質劣化の有無を判定し、前記品質劣化の有無の判定結果に基づく劣化情報を検出する処理、
    通信終了時に、前記終了原因を判定し、該終了原因が利用者操作に起因した通信終了であった場合に、前記劣化情報を用いて、該通信終了が通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了か否かを判定する処理、および
    通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了現象の発生回数を計数する処理
    を実行させるための無線ネットワーク性能監視用プログラム。
  19. コンピュータに、
    通信終了が通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了であると判定された場合に、該通信の通信先識別子を記憶装置に記憶させる処理、および
    次回の通信時に、今回通信の通信先識別子と記憶されている前回通信の通信先識別子とに基づいて、同一の通信相手へのかけ直しか否かを判定して、通信品質劣化に伴うかけ直し現象の発生回数を計数する処理
    を実行させることを特徴とする請求項18に記載の無線ネットワーク性能監視用プログラム。
  20. 無線通信システムにおいて利用者が操作する無線通信端末との間で双方向の無線リンクを確立する無線基地局を制御する無線基地局制御装置に適用される無線ネットワーク性能監視用プログラムであって、
    制御対象の無線基地局に帰属している無線通信端末の通信開始と終了、および利用者操作に起因した終了か否かを示す終了原因を検出する処理、
    無線通信端末の通信中に、該無線通信端末における無線接続の品質を測定する処理、
    品質を示す情報から品質劣化の有無を判定し、前記品質劣化の有無の判定結果に基づく劣化情報を検出する処理、
    無線通信端末の通信終了時に、前記終了原因を判定し、該終了原因が利用者操作に起因した通信終了であった場合に、前記劣化情報を用いて、該通信終了が通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了か否かを判定する処理、および
    通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了現象の発生回数を計数する処理
    を実行させるための無線ネットワーク性能監視用プログラム。
  21. コンピュータに、
    無線通信端末の通信終了が通信品質劣化に伴う利用者の自発的通信終了であると判定された場合に、該通信の通信先識別子を記憶装置に記憶させる処理、および
    前記無線通信端末の次回の通信時に、今回通信の通信先識別子と記憶されている前回通信の通信先識別子とに基づいて、同一の通信相手へのかけ直しか否かを判定して、通信品質劣化に伴うかけ直し現象の発生回数を計数する処理
    を実行させることを特徴とする請求項20に記載の無線ネットワーク性能監視用プログラム。
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