WO2006129792A1

WO2006129792A1 - 異常検出方法およびシステム、並びに、保全方法およびシステム

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Publication number: WO2006129792A1
Application number: PCT/JP2006/311088
Authority: WO
Inventors: Yasuhiko Matsunaga; Junichi Takeuchi; Takayuki Nakata
Original assignee: Nec Corporation
Priority date: 2005-06-02
Filing date: 2006-06-02
Publication date: 2006-12-07
Also published as: JP2006340050A; EP1887819A1; US8611228B2; CN101189895B; EP1887819A4; CN101189895A; US20090052330A1; JP4720295B2

Abstract

　移動通信網におけるネットワーク管理装置は、正常稼動時における通信品質の指標を保持し、無線基地局制御装置から定期的に通信品質の測定結果の入力を受ける。測定結果として、無線セル毎の接続要求回数aに対する接続失敗回数fが得られた場合、正常時の呼損率をpOとして接続失敗回数がfよりも大きくなる二項分布の上側確率Bを求める(ステップ524)。この上側確率Bの負対数を異常度のスコアとし(ステップ525)、異常度のスコアが予め定めた閾値を上回る場合には通信の異常と検出する(ステップ526、527)。この後、算出した異常度のスコアに応じた保全制御がおこなわれ、通信システムの障害が適切に回避される。これにより、移動通信網における通信品質の指標の測定結果に対し、その統計的信頼度を考慮して異常度を算出し、異常度に応じた保全をおこなうことができる。

Description

明細書

異常検出方法およびシステム、並びに、保全方法およびシステム技術分野

[0001] 本発明は、通信網における異常検出と保全に関し、特に統計的な信頼度に基づく異常の度合いの定量化と、異常の度合いに基づく保全のための制御に関する。背景技術

[0002] 通信網では、一般に通信事業者が通信機器力通信品質に関する指標を取得し、その指標を予め定められた閾値と比較することによってネットワークの稼動状況の異常を検出する。異常が検出された場合、対応する原因の分析をおこない、運用パラメータの変更などによって保全を実行する。例えば、 3GPP(3rd Generation Partnership Program)の仕様に基づく移動通信網の場合、無線基地局制御装置にお!/、て無線セル毎に定期的に取得すべき通信品質の指標としては、無線アクセスベアラの確立試行回数に対する確立失敗回数の割合、無線アクセスベアラの確立成功回数に対する異常解放回数の割合などがある。これらの通信品質の指標は文献 1「3GPPTS32.4 03、 elecommunication management;Performance Management(PM);Performance m easurements- UMTS and combined UMTS/GSM(Release5)' 2004. [平成 17年 5月 27 日検索]、インターネット < URL:http：〃 www.3gpp.org/ftp/Specs/2004- 12/Re卜 5/32— series/32403— 590.zip >」にお!/ヽて規定されて、る。

[0003] これらの通信品質の指標は、通信網の構成や測定条件によって動的に変化する。

特に携帯電話のような移動通信網の場合、必ずしも通信需要が高くない地域であつても、利用者の利便性を高めるために面的なサービスエリアに抜けが無いように無線基地局を設置することがあるため、トラフィックの地域依存性および時間依存性が高い。従って、通信網の異常を検出するには、異常判定のための閾値を適切に設定するだけでなぐ個々の通信品質の測定値が統計的に信頼できる必要がある。異常判定のための閾値は経験的手法によって設定されることが多いが、これを自動的に適切な値に設定する従来の手法として、文献 2「Lucent Technologies, "VitalSQM Servic e Quality Management Software Brochure "ゝ Nov.05,2003. [平成 17年 5月 27日検索] 、インターネット < URL:http：〃 www.lucent.com/livelink/09009403800552e4— Brochur e_datasheet.pdf >」に記載されて、る適応閾値設定 (Adaptive Thresholding)がある。

[0004] 適応閾値設定は異常判定の閾値を固定的に設定するのではなぐ過去の品質履歴に基づき適切な閾値を自動的に選択するものである。閾値の自動選択が機能するためには参照する過去の品質履歴の変動がある程度緩やかであり、かつ各々の測定結果が統計的に等しく信頼できる必要がある。その条件が満たされない場合は、異常を誤判定してしまう可能性が高、。

[0005] また、従来の統計的な異常検出システムとしては、文献 3「特開 2001-101154号」に記載された"外れ値度計算装置及びそれに用いる確率密度推定装置並びに忘却型ヒストグラム計算装置"がある。この文献 3では、測定されたデータを追加することによる確率密度分布の変化の大きさをもとにその測定データの異常度を統計的に計算する方法が開示されている。同手法は個々の測定データの統計的信頼度が十分であれば有効であるが、統計的信頼度の低!、データが混在する場合には異常を誤判定してしまう可能性がある。

[0006] さらに、通信網における従来の異常検出システムとしては、文献 4「特開平 10-3088 24号」に記載された"通信網における疎通状況判定装置"がある。この文献 4では、単位時間あたりの呼の接続要求数に対する呼の接続完了数力算出される接続成功率を通信品質の指標とした場合、呼の接続要求数が少な、場合には客観的な品質が悪くないにも関わらず異常と判定されてしまう問題を回避するための一つの異常判定方法について述べられている。文献 4による異常検出は、通信網の正常時と異常時の接続成功率をそれぞれ仮定し、測定された接続要求回数と接続成功回数の組力も二項確率の計算式を用いて一点尤度を求め、正常モデルの尤もらしさよりも異常モデルの尤もらしさが十分に大きい場合に異常と判定することによっておこなわれる。文献 4では、異常判定において測定値の統計的信頼度が考慮されているが、原理上異常時の接続成功率も仮定しなければならな、。通信網はほとんどの時間帯にお V、て正常に稼動して、るので正常時の接続成功率は比較的容易に仮定できるが、異常時の接続成功率を仮定することは難しい。そのため、文献 4の図 4、図 5に示されているように、感度パラメータ εの設定によって判定結果がかなり異なり、専門家による感度パラメータのチューニングが必要であるという課題があった。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0007] 以上のように、従来の異常検出システムでは、通信機器から取得した通信品質の指標の統計的信頼度が不十分な場合に異常の誤判定を生じたり、判定のためのパラメータ調整が困難であるという問題があった。また、従来の異常検出システムでは、通信品質の指標の統計的信頼度に応じた異常の度合いが定量化されておらず、複数の通信品質の指標を参照して総合的に異常を判定することができな力つた。さらに、検出された異常に対し、その保全のための補正制御をどの程度おこなうべきかにつ V、ては明らかでな、と、う問題があった。

[0008] そこで、本発明の目的は、通信網における一つ以上の通信品質の指標の測定結果に対し、その統計的信頼度を考慮して異常度を算出し得るようにすることにある。

[0009] 本発明の別の目的は、通信網における一つ以上の通信品質の指標の測定結果に対しその統計的信頼度を考慮して算出した異常度に応じた保全をおこなうことにある

[0010] また、本発明の他の目的は、提供すべき通信品質の目標値が異なる複数の加入者群を収容する通信網において、移動端末または他の通信機器によって測定された通信品質の指標に基づき加入者群毎に通信品質の劣化を検出し、保全をおこなう機能を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0011] 本発明の異常検出方法は、通信網の正常稼動時における通信品質の指標の確率分布に基づき、測定期間における通信品質の指標が測定値よりも劣化する上側確率を求めるステップと、求められた上側確率の値を用いて通信網の異常を検出するステップとを備えることを特徴とする。

[0012] また、本発明の保全方法は、通信網の正常稼動時における通信品質の指標の確率分布に基づき、測定期間における通信品質の指標が測定値よりも劣化する上側確率を求めるステップと、求められた上側確率に基づき異常度のスコアを求めるステツプと、通信品質の指標に関わるネットワーク運用パラメータを、異常度のスコアに対して負の帰還が生じるように変更することによって通信品質を改善するステップとを備えることを特徴とする。

[0013] また、本発明の異常検出システムは、通信網の正常稼動時における通信品質の指標の確率分布を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された確率分布に基づき、測定期間における通信品質の指標が測定値よりも劣化する上側確率を求め、上側確率の値を用いて通信網の異常を検出する異常度算出手段とを備えることを特徴とする。

[0014] また、本発明の保全システムは、通信網の正常稼動時における通信品質の指標の確率分布を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された確率分布に基づき、測定期間における通信品質の指標が測定値よりも劣化する上側確率を求め、その上側確率に基づき異常度のスコアを求め、通信品質の指標に関わるネットワーク運用ノラメータを異常度のスコアに対して負の帰還が生じるように変更することによって通信品質を改善する異常度算出手段とを備えることを特徴とする。

発明の効果

[0015] 本発明によれば、移動通信網の通信品質の指標の測定結果に対し、その統計的信頼度を考慮して異常度を算出し、異常度に応じた保全をおこなうことが可能である。また、本発明によれば、提供すべき通信品質の目標値が異なる複数の加入者群を収容する通信網にぉ、て、移動端末または他の通信機器によって測定された通信品質の指標に基づき加入者群毎に通信品質の劣化や障害の予兆を検出し、保全をおこなうことができる。

図面の簡単な説明

[0016] [図 1]図 1は、本発明の第 1の実施例における移動通信網の構成図である。

[図 2]図 2は、本発明の第 1の実施例における無線基地局制御装置の内部構成を示す図である。

[図 3]図 3は、本発明の第 1の実施例におけるネットワーク管理装置の内部構成を示す図である。

[図 4]図 4は、本発明の第 1の実施例における通信品質統計情報の内容を示す図である。 [図 5]図 5は、本発明の第 1の実施例における正常時通信品質情報の内容を示す図である。

[図 6]図 6は、本発明の第 1の実施例における通信品質監視処理の動作フローを示す図である。

[図 7]図 7は、本発明の第 1の実施例における呼損率の異常度算出処理の動作フロ一を示す図である。

[図 8]図 8は、本発明の第 1の実施例における異常度算出処理における上側確率を説明する図である。

[図 9]図 9は、本発明の第 1の実施例における平均転送遅延量の異常度算出処理の動作フローを示す図である。

[図 10]図 10は、本発明の第 2の実施例における加入者群毎通信品質統計情報の内容を示す図である。

[図 11]図 11は、本発明の第 2の実施例における加入者群毎目標通信品質情報の内容を示す図である。

[図 12]図 12は、本発明の第 3の実施例における異常度算出処理の動作フローを示す図である。

[図 13]図 13は、本発明の第 4の実施例における異常度算出処理の動作フローを示す図である。

[図 14]図 14は、本発明の第 5の実施例における移動通信網および通信品質監視装置の構成図である。

[図 15]図 15は、本発明の第 6の実施例における呼受付制御処理の動作フローを示す図である。

[図 16]図 16は、本発明の第 6の実施例におけ異常度算出処理の動作フローを示す図である。

[図 17A]図 17Aは、ネットワーク管理装置をコンピュータとプログラムとで実現することを説明する図である。

圆 17B]図 17Bは、通信品質監視装置をコンピュータとプログラムとで実現することを説明する図である。発明を実施するための最良の形態

[0017] 『構成の説明』

次に、本発明の実施例について図面を参照して詳細に説明する。

[0018] 『第 1の実施例』

図 1を参照すると、本発明の第 1の実施例としての移動通信網が示されている。

[0019] 移動端末 10、 11は無線基地局 30と無線リンク 20、 21を介して接続し、移動端末 12は無線基地局 31と無線リンク 22を介して接続し、移動端末 13、 14は無線基地局 32と無線リンク 23、 24を介して接続している。無線基地局制御装置 50は、移動通信コア網 60 とは有線リンク 43を介して、また配下の無線基地局 30、 31、 32とは有線リンク 40、 41、 4 2を介して、通信トラフィックおよび制御トラフィックの送受信をおこなう。ネットワーク管理装置 90は、無線基地局制御装置 50および移動通信コア網 60内部の図示しない交換局ゃサーバ装置と有線リンク 44、 45を介して接続され、ネットワーク障害監視や通信サービス品質のモニタ等をおこなう。 3GPPの仕様に従う移動通信網では、文献 1 ほかで定義されているように、無線基地局制御装置 50が通信品質の指標の測定をおこない、その結果を定期的にネットワーク管理装置 90に送信する。通信の呼受付制御および無線資源の割り当ては、移動端末の初期接続時および無線セル 80、 81、 82 間のハンドオーバ時にお、ておこなわれる。

[0020] 図 2に無線基地局制御装置 50の内部構成を示す。無線基地局制御装置 50は、配下の移動端末 10〜14および無線基地局 30〜32における通信リソースの割り当てを管理し、移動端末 10〜14の接続、切断およびノ、ンドオーバ処理をおこない、移動通信コア網 60との間でデータの転送処理をおこなう。

[0021] 送受信器 100は、配下の無線基地局 30〜32、移動通信コア網 60の交換機 (図示せず)およびネットワーク管理装置 90との間でやりとりする信号の変復調をおこなう。データ転送手段 101は、受信した信号のあて先に向けて信号の転送処理をおこない、あて先が無線基地局制御装置 50の制御信号であれば制御信号処理手段 102に出力する。

[0022] 移動端末 10〜14力無線基地局 30〜32への上り方向の無線信号の通信品質は、送受信器 100から通信品質測定手段 103に通知される。一方、無線基地局 30〜32から移動端末 10〜14への下り方向の無線信号の通信品質は、移動端末力送信された制御信号を制御信号処理手段 102が受けて通信品質測定手段 103に出力する。

[0023] 制御信号処理手段 102は、移動端末 10〜14、移動通信コア網 60およびネットワーク管理装置 90から制御信号を受信すると、制御信号の種類に応じて接続要求処理手段 104、ハンドオーバ要求処理手段 105、切断要求処理手段 106、または運用パラメータ設定手段 107に振り分け処理をおこなう。

[0024] 接続要求処理手段 104およびノヽンドオーバ要求処理手段 105は、配下の移動端末 10〜14からの発信および着信接続要求やハンドオーバ要求を受けて、呼受付制御手段 108に必要な通信リソースが確保可能力どうかを問い合わせる。通信リソースが確保可能な場合は、転送レート割当手段 110が呼の種別と要求する通信レートに応じて通信チャネルレートを決定し、拡散符号割当手段 111は所要通信レートに応じて拡散符号を割り当て、送信電力割当手段 109は所要通信レートと所要エラー率に応じた送信電力を移動端末と無線基地局に割り当て、これらの設定に応じて通信チヤネル割当手段 112がデータ転送用チャネルおよび制御用のチャネルを割り当てる。呼受付制御の結果、通信リソースが確保不可能な場合、接続要求処理手段 104およびハンドオーバ要求処理手段 105は、配下の移動端末 10〜14に対して接続不可またはハンドオーバ不可を通知する。切断要求処理手段 106が通信の終了を検知した場合、それまで確保していた通信チャネル、拡散符号、送信電力などの通信リソースを解放する。

[0025] 運用パラメータ設定手段 107は、ネットワーク管理装置 90より運用パラメータの設定および変更を指示された場合、呼受付制御の閾値の設定変更であれば呼受付制御手段 108に、送信電力割り当て方法の変更であれば送信電力割当手段 109に、その他の通信リソース割り当て方法の変更であれば変更の内容に応じて送信電力割当手段 109、転送レート割り当て手段 110、拡散符号割当手段 111、または通信チャネル割当手段 112に対して、その内容を出力する。

[0026] 次にネットワーク管理装置 90の内部構成例を図 3に示す。ネットワーク管理装置 90 では、移動通信システム内の各装置における運用パラメータのプロビジョユング (運用パラメータを迅速に制御できるよう事前準備し且つ実際に制御すること)、ネットワーク障害監視、および通信サービス品質のモニタ等をおこなう。

[0027] 無線エリア設計手段 207は、サービス対象エリアの地形情報や電波伝搬条件等の入力をもとに、提供可能な通信サービスの品質を推定し、運用パラメータ設定手段 20 4に対して最適な運用パラメータを出力する。ネットワーク監視情報が監視情報入力手段 203を介して入力されると、通信品質監視手段 205はネットワーク障害の有無を判定し、障害があった場合には障害表示手段 202に障害の内容を表示する。また、障害の有無によらず、一定時間毎に監視した通信品質の内容は通信品質統計記憶手段 (第 2の記憶手段) 208に保存する。さらに、通信品質監視手段 205は異常度算出手段 206から障害の検出を通知された場合にも、障害表示手段 202に障害の内容を表示する。異常度算出手段 206は、無線セル毎に測定した通信品質の指標と、正常時通信品質記憶手段 (第 1の記憶手段) 209に保持されて、る正常稼動時の通信品質の値 (通信品質の指標の確率分布)を用いて通信システムの異常度を計算し、異常度のスコアが高い場合には通信品質監視手段 205に異常を示すとともに、運用ノメータ設定手段 204に対して適宜補正すべきパラメータを出力する。通信品質の指標の例としては、接続要求回数に対する接続失敗回数、ハンドオーバ要求回数に対するハンドオーバ失敗回数、パケット転送スループット、パケット転送遅延、パケット損失率などがある。これらのデータは移動通信網の無線セル毎に測定したものである。

[0028] 図 4に通信品質統計記憶手段 208にお、て保持する通信品質統計情報 300の内容例を示す。各行は取得した統計項目を表し、この例では接続要求回数 301、接続失敗回数 302、通信正常完了回数 303、通信異常完了回数 304、平均転送遅延量 305、転送フレーム数 306が定義されている。また、図 4の各列は加入者が利用可能な通信サービスの種類を表し、回線交換音声通話 320、回線交換 TV電話 321、回線交換データ転送 322、およびパケット交換データ転送 323が定義されている。各々の要素には、監視期間における当該イベントの発生回数の累計値や平均値が記録される。

[0029] 図 5に正常時通信品質記憶手段 209が保持する正常時通信品質情報 330の内容例を示す。各行は通信品質の統計項目を表し、この例では呼損率 331、通信異常完了率 332、平均転送遅延量 333、転送遅延量分散 334が規定されている。図 5の各列は移動通信事業者が利用者に提供する各々の通信サービスに対応する。これらの値は、通信網の正常稼動時において長時間平均をとることによって算出可能である。また、正常稼動時の実測値をもとにする方法以外にも、加入者に対して通信品質の保証をおこなう場合には、通信品質の保証値を用いても良ぐその場合には目標とする通信品質から実際の測定結果がどの程度乖離しているかを調べることになる。

[0030] 以上本発明の第 1の実施例の構成を述べた力図 1の移動端末 10〜14、および無線基地局 30〜32は、当業者にとってよく知られているので、その詳細な構成は省略する。

[0031] 『動作の説明』

次にネットワーク管理装置 90における通信品質監視手段 205がおこなう通信品質監視処理の動作フローを図 6に示す。通信品質監視手段 205は、通信サービス品質データを含む監視情報が入力されると (ステップ 500,501)、その監視情報にネットワーク障害情報が含まれるかどうかの判定をおこなうステップ 502)。障害情報が含まれれば障害表示手段 202に障害情報を出力し (ステップ 503)、障害情報が含まれていなければステップ 503をスキップして、通信品質統計記憶手段 208に監視情報に含まれる通信サービス品質を保存し (ステップ 504)、処理を終了する (ステップ 505)。

[0032] 次にネットワーク管理装置 90の異常度算出手段 206がおこなう異常度算出処理を説明する。異常度の算出は二項分布の上側確率を参照して行なう。その統計的理由は以下のとおりである。一般に、一組の標本における比率の統計的検定において、一組の標本の比率が母集団の比率よりも劣化した力否かを調べるには、文献 5「武藤真介、 "統計解析ノヽンドブック"、朝倉書店、 pp.172-173, 1995.」に示されているように F 分布を用いた片側検定がおこなわれる。

[0033] 例えば、測定期間における通信の試行回数 aに対する失敗回数 fの比率 pが、正常稼動時における通信の平均失敗率 pよりも劣化した力否かを検定するには、

0

t=2*(a-f+l), u=2*f - --(1)

として

v=u*(l-p )/(t*p ) - --(2)

0 0

を計算し、有意水準 (通常 5%または 1%が用いられる)を αとして F分布表から、 F*=F a (t,u) - - -(3)

を求め、 vく F*の場合に劣化したとみなす。式 (1)から式 (3)の計算は、実際には二項分布の上側確率が有意水準を超過したか否かを判定して、るのと等価であるため、システムの異常の度合いを判定するには上側確率の値を直接用いたほうが適切である。また上側確率の負対数をとることにより、通信品質の劣化が著しいほど異常度のスコアが増すことになるので、これが異常の度合いや品質の劣化の程度を示すのに適切であるといえる。

[0034] ネットワーク管理装置 90の異常度算出手段 206がおこなう異常度算出処理の動作を図 7および図 8を参照して説明する。ここでは、通信品質の指標の例として、通信の試行に対する平均失敗率 (具体的には呼損率)を用いて説明する。

[0035] 図 7において、異常度算出手段 206は、通信品質監視手段 205からの要請時、または予め定められた周期毎に、無線セル毎の異常度の算出をおこなう (ステップ 520)。まず異常度の計算をおこなう無線セルを選択する (ステップ 521)。次に正常時通信品質記憶手段 209から、正常稼動時の呼損率 pを参照する (ステップ 522)。次に通信品

0

質統計記憶手段 208から測定期間中の接続要求回数 aと接続失敗回数取得する（ステップ 523)。例えば、回線交換の音声通話サービスの場合、図 5より p =0.02、図 4よ

0

り a=60,i¾となる。このとき、接続失敗回数が f以上となる二項分布の上側確率は図 8 の斜線で囲まれた領域となり、次式で計算できる (ステップ 524)。

[0036] [数 1]

S ( a， Ρ θ ) = ∑ ί⁹ ] ₀ (ΐ - o )^a " ^y

J J

= ! _{p 0} (f , a - f + 1 )

[0037] 但し、 Ip (f,a-f+l)は不完全ベータ関数である。通信品質の異常度は、このようにして

0

求めた上側確率の負対数- log(B(a,f,p》として求められる (ステップ 525)。二項分布の

0

確率密度関数の形状は標本数 (通信の試行回数)に応じて変わり、測定の結果が同じ呼損率であっても通信の試行回数が多いほうが異常度が高くなる傾向にある。従つて、異常度のスコアには測定結果の統計的信頼度が考慮されていることになる。異常度が予め定められた閾値を超過した場合には (ステップ 526)、通信品質監視手段 2 05に障害の発生を通知し (ステップ 527)、次の無線セルの異常度の計算に移る。すべての無線セルの異常度の計算を終了すると、処理を終了する (ステップ 528)。

[0038] このように、二項分布の上側確率を用いることによって、測定結果の統計的信頼度を考慮した異常の検出をおこなうことができる。

[0039] また、平均転送遅延量のように比率ではない連続値に対する異常度を算出する際の動作フローを図 9に示す。ここでは通信品質の指標としてパケット交換サービスにおけるフレームの平均転送遅延量を用いる。異常度を計算する無線セルを選択し (ステツプ 540,541)、正常時通信品質記憶手段 209から、正常稼動時の平均転送遅延量 qと転送遅延量分散 qを参照する (ステップ 542)。次に通信品質統計記憶手段 208か

0

ら測定期間中の平均転送遅延量 dと転送フレーム数 eを取得する (ステップ 543)。例えば、パケット交換のデータ転送サービスの場合、図 5より q =200ms、 q =40ms、図 4より d

0 v

=240ms,e=1.2*10⁵となる。このとき、平均転送遅延量が d以上となる正規分布の上側確率は、次式で与えられ、これは不完全ガンマ関数を用いて計算できる (ステップ 544 )。

[0040] [数 2]

1 (X - q o J dx

2 q_v l e

[0041] 通信品質の異常度は、このようにしてもとめた上側確率の負対数- log(N(d,q ,q )）

0 として求められる (ステップ 545)。従って、同じ平均転送遅延であっても、測定期間における転送フレーム数が多いほど異常度が高くなるため、異常度のスコアには測定結果の統計的信頼度が考慮されていることになる。異常度が予め定められた閾値を超過した場合には (ステップ 546)、通信品質監視手段 205に障害の発生を通知し (ステップ 547)、次の無線セルの異常度の計算に移る。すべての無線セルの異常度の計算を終了すると処理を終了する (ステップ 548)。

[0042] このように、正規分布の上側確率を用いることにより、測定結果の統計的信頼度を考慮した異常の検出をおこなうことができる。

[0043] 二項分布は、標本の数が十分に大きぐ平均比率 p

0が 1に比べて十分小さい場合には正規分布に近づくことが知られており、正規分布のほうが簡便に上側確率を計算することができる。また、通信品質の指標として、転送遅延量のように二項分布でモデルィ匕できな、統計量を用いる場合にも、正規分布の上側確率をもとに異常を検出するのが有効である。ここで、上側確率を求める際に分散値 qを eで割っているのは、平均値 q、分散 qの正規分布の母集団力 e個の標本を無作為に抽出した際、その

0

標本の平均値の確率変数は平均値 q、分散 q の正規分布に従うからである。

0

[0044] 『第 2の実施例』

本発明の第 2の実施例として、その基本的構成は上記の通りであるが、通信網が提供すべき通信品質の目標値が異なる複数の加入者群を収容する場合、各々の加入者群の通信品質の劣化を検出する際にも活用できる。図 10に、本発明の第 2の実施例において通信品質統計記憶手段 208が保持する加入者群毎通信品質統計情報 4 00を示す。提供すべき通信品質の目標値をサービスクラス A、 B、 Cの 3種類とした場合、通信品質監視手段 205は各々のサービスクラスを契約した加入者群毎に統計情報 410、 420、 430を取得する（図 6のステップ 501〜504を参照）。これらの統計情報のフォーマットは、第 1の実施例における通信品質統計情報 300と同様である。また、各々のサービスクラスに対し、図 11に示すように正常時通信品質記憶手段 209は加入者群毎目標通信品質情報 450を保持する。加入者群毎の目標品質情報 451、 452、 4 53の内容は、第 1の実施例における正常時通信品質情報 330と同様である。これらの情報を用いて、異常度算出手段 206が加入者群毎の通信品質に対する異常度の算出をおこなうことにより（図 7のステップ 521〜525および図 9のステップ 541〜545参照）、当該加入者に対する品質の劣化を検出することが可能となる（図 7のステップ 526〜 528および図 9のステップ 546〜548参照）。

[0045] 『第 3の実施例』

次に本発明の第 3の実施例として、複数の通信品質の指標に対する異常度の重み付け加算によって通信網の異常を検出する際の異常度算出手段 206の動作フローを図 12に示す。

[0046] 図 12では、呼損率と異常完了率力なる 2つの通信品質の指標について、各々の異常度の重みを等しくとっている。図 12におけるステップ 560〜564については、第 1 の実施例の図 7におけるステップ 520〜524と同様である。第 3の実施例では、さらに正常時通信品質記憶手段 209から正常稼動時の通信異常完了率 pを参照し (ステップ 5

1

65)、通信品質統計記憶手段 208から測定期間中の接続要求回数 aと通信異常完了回数 1 を取得し (ステップ 566)、これらを基に通信異常完了回数力 ¾2以上となる二項分布の上側確率 B2(a,f2,p )を算出する (ステップ 567)。異常度の算出は、呼損率に対

1

する異常度のスコア- log(B(a,f,p》と異常完了率に対する異常度のスコア- log(B2(a,12

0

,ρ》を足し合わせることによっておこない (ステップ 568)、異常度が予め定められた閾

1

値を超過した場合 (ステップ 569)には、通信品質監視手段 205に障害の発生を通知し (ステップ 570)、次の無線セルの異常度の計算に移る。すべての無線セルの異常度の計算を終了すると処理を終了する (ステップ 571)。

[0047] このように、複数の通信品質の指標に基づく異常度を算出することにより、通信網の異常検出を総合的かつより高い信頼性をもっておこなうことが可能となる。

[0048] 『第 4の実施例』

図 13に本発明の第 4の実施例における異常度算出手段 206の動作フローを示す。第 4の実施例では、時系列解析により通信システムの異常の予兆を検出する。異常の予兆は、通信品質の指標が定常状態力も大きく揺らいだ際に検出できる。

[0049] 第 1の実施例で説明したように、通信品質監視手段 205は一定時間毎に複数回測定した通信品質の指標、ここでは呼損率を通信品質統計記憶手段 208を記憶する。そして、異常度算出手段 206が第 1の実施例と同様に呼損率の測定結果から二項分布の上側確率を用いて異常度を算出し、時系列の異常度の配列 {x(s)}を取得する (ステツプ 580〜584)。次に時系列の異常度を M次の自己回帰モデルにあてはめ、 Burg 法などを用いて係数 {g(m)}の推定をおこなう (ステップ 585)。このようにして推定された係数 {g(m)}に対し、特性方程式の M個の根の絶対値がすべてはり大であるかを調べ ( ステップ 586、 587)、その定常条件が満たされない場合には障害の予兆の発生を通信品質監視手段 205に通知する (ステップ 588)。すべての無線セルにつ、て時系列解析を完了すると処理を終わる (ステップ 589)。

[0050] このように、異常度の時系列を自己回帰モデルにあてはめ、それが定常条件を満たさなくなるかどうかを調べることによって障害の予兆を検出することができる。

[0051] 自己回帰モデルは時系列解析および予測の分野で標準的に用いられて、る手法であり、文献 6「尾崎統、北川源四郎編、 "時系列解析の方法"、朝倉書店、 pp.61-71 、 1998.」に述べられている。異常度のスコアの時系列 {x(s)}を M次の自己回帰モデルで表現すると、係数を g(m)、予測誤差を h(s)として、次式のようになる。

[0052] [数 3]

M

） = ∑ 9(m )x(s - m ) + h(s)

m =1

[0053] 自己回帰モデルの係数の推定法としてはバーグ (Burg)法、ユールウォーカー (Yule -Walker)法、最小二乗法などが知られており、時系列の特性に応じて適当な方法を用いれば良い。推定された係数 {g(m)}と、 M回の測定に基づき計算された異常度のスコアの時系列 {x(s)}から、次の測定時刻における異常度のスコアの予測値は、次式で表される。

[0054] 画

M

= ∑ g(m )x(s - m )

m =1

[0055] ここで、自己回帰モデルの定常条件、すなわち時刻が無限大となる極限において X (s)力^に収束するためには、次式で表される特性方程式の M個の根の絶対値がすべて 1より大であることが必要条件である。

[0056] [数 5]

1一 g(l)z - g (2)z² ― ... ― g(M )z^M = 0

[0057] この定常条件が満たされない場合、通信品質の著しい変動の兆しが検出されたことを意味するため、保全をおこなう必要がある。

[0058] なお、自己回帰モデルの定常条件の崩れから異常を検出する手法自体は、文献 7 「し yntma S.Hooa.Chuanyi ji, Proactive Network-Fault Detection ,ΙΕΕΕ Trans actio ns on Reliability,Vol.46,No.3,pp.333- 341, Sep.1997.」などにおいて知られており、本実施例の特徴は上側確率に基づき異常度を算出することと、異常度のスコアに応じて保全動作をおこなうことである。

[0059] 『第 5の実施例』第 1から第 4の実施例では通信品質の指標の測定と解析は通信事業者がおこなうことを前提としていたが、これらは加入者と外部事業者がおこなうこともできる。このとき、外部事業者は通信事業者力もサービス品質監視業務の委託を受けることになる。図 14は、本発明の第 5の実施例における移動通信網および通信品質監視装置の構成である。この図において、符号 10は移動通信網を示す。

[0060] 移動端末 10〜14は通信品質監視結果 1010,1011を生成し、通信品質を管理するサーバである通信品質監視装置 1030に通信品質監視結果 1010,1011を定期的に送信する。外部事業者は移動端末 10〜14力送られてくる通信品質監視結果 1010,1011 を通信品質監視装置 1030において収集し、異常の検出と分析をおこなう。この通信品質監視結果 1010, 1011に含まれる情報は、第 1の実施例の図 4において無線セル毎に取得する通信品質統計情報 300と同様であり、第 5の実施例では移動端末毎の統計情報となる。第 1から第 4の実施例では、品質監視処理の負荷増大に伴うネットヮーク管理装置 90のトラフィック交換性能劣化の可能性があるため、加入者単位での通信品質計測をおこなうのは難しいが、本実施例では移動端末 10〜14力外部事業者の通信品質監視装置 1030に対して直接品質監視結果を送付するため、加入者単位での品質監視が可能となる。

[0061] 通信品質監視装置 1030は、図 3に示した第 1の実施例におけるネットワーク管理装置 90内の通信品質監視手段 205、異常度算出手段 206、通信品質統計記憶手段 208 、正常時通信品質記憶手段 209と同等の手段と、移動端末 10〜14力の通信品質監視結果 1010,1011の受信やネットワーク管理装置 90への通信品質劣化端末情報 102 0の送信などをおこなう送受信器とを備え、測定された通信品質の異常度の計算をおこなうことによって端末毎の通信品質の劣化を検出する。通信品質の劣化が検出された端末の情報は、通信品質監視装置 1030からネットワーク管理装置 90に対して通信品質劣化端末情報 1020によって通知される。通信事業者のネットワーク管理装置 9 0では通信品質劣化端末情報 1020を受信すると、通信品質を回復すべく保全制御をおこなう。なお、通信品質監視装置 1030は、提供する通信品質の目標値が等しい加入者群毎に通信品質の指標の測定結果を集計し、測定期間における通信品質の指標が測定値よりも劣る上側確率に基づき異常度のスコアを求め、その異常度のスコアに応じてそれぞれの加入者群に対する通信品質の劣化を検出するようにしてもよい。

[0062] 外部事業者の通信品質監視装置 1030は、このように保全の必要な移動端末を通信事業者に通知するだけでなぐ異常がない場合も定期的に監視結果をネットワーク管理装置 90あるいは図示しない通信事業者の端末および移動端末 10〜14あるいは図示しない加入者端末に送付するようにしても良い。例えば、通信事業者が法人の加入者群との間で月毎の通信品質に関する保証契約をおこなう場合、通信品質監視装置 1030あるいは外部事業者の図示しな、端末にぉ、て同一の法人に属する加入者群の監視結果を集計し、当月期間における異常の有無や保証すべき通信品質との比較結果などを要約して通信事業者の端末および加入者の端末に送付する。このように、外部事業者の通信品質監視装置 1030において移動端末力品質監視結果を収集し、異常度の分析をおこなうことによって、移動通信事業者のネットワーク構成を変えることなく（無線基地局に負荷を力けることなく)加入者毎の通信品質の異常検出と保全制御をおこなうことができる。さらに、外部事業者の通信品質監視装置 10 30が、第 1から第 4の実施例のように通信事業者が所有する無線基地局制御装置 50 などのネットワーク装置力も収集した通信品質の指標の分析をあわせておこなうようにしても良ぐその場合、通信事業者と加入者による通信品質の相互監視が可能となる。

[0063] 『第 6の実施例』

また、通信品質の異常が検出された際、その異常度のスコアに応じて負の帰還が生じるように、すなわち異常度が減少する方向に保全を実行することも可能である。本発明の第 6の実施例では、異常度のスコアに応じた呼受付制御閾値の補正処理をおこなう。他に異常度に応じた保全の対象となり得るネットワーク運用パラメータとしては、無線基地局のノィロットチャネル送信電力、無線基地局から移動端末へ送信する下りデータに対するアウターループ送信電力、移動端末から無線基地局へ送信する上りデータに対するアウターループ送信電力、移動端末がハンドオーバ時に参照する無線リンク追加しきい値受信電力、無線リンク削除しきい値受信電力、および無線リンク置換しきい値受信電力などがある。

[0064] 図 15に本発明の第 6の実施例において無線基地局制御装置 50がおこなう呼受付制御処理の動作フローを示す。無線基地局制御装置 50は移動端末 10〜14に対する発着信接続要求またはハンドオーバ要求の入力を受けた場合 (ステップ 700、 701、 70 2)、呼の種別と通信レート、所要フレームエラー率等力呼を受け付けた場合に生じる負荷増分 Δ ηを算出する (ステップ 705)。通常、この負荷の計算および受付制御は上りと下りで独立におこなわれる。この負荷増分をもとに、現在の負荷の値 r?に対して呼を受け付けた場合に負荷の上限値 r? を超過しないかを調べ (ステップ 706)、問 th

題がなければさらに拡散符号、送信電力、通信チャネルの転送レート、通信チャネルの割り当てをおこない (ステップ 707〜710)、負荷を更新した後 (ステップ 711)、接続'ハンドオーバ要求の受付応答を送信 (ステップ 712)して終了する (ステップ 713)。ステップ 706〜ステップ 708のいずれかで問題が生じた場合は、接続'ハンドオーバ要求の拒否応答を作成して送信し (ステップ 714)、終了する (ステップ 715)。

[0065] また、切断要求を受信した場合には (ステップ 703)、負荷の更新をおこな!/、(ステップ 716)、拡散符号、送信電力、通信チャネルなど各種通信リソースを解放して力 (ステップ 717〜719)、切断応答を送信して (ステップ 720)、処理を終了する (ステップ 721)。

[0066] さらに、運用パラメータ設定要求を受信した場合には (ステップ 704)、呼受付制御の閾値（r? )の変更を指示されているならば閾値を更新し (ステップ 722)、処理を終了す th

る (ステップ 723)。図 15から明らかなように、呼受付制御の閾値 r? が高いほどリソース th

不足による呼損や異常完了が小さくなるが、閾値を上げすぎると無線回線の電力制御マージンがなくなり、システムが不安定になるので、閾値の調整はリソース不足時にのみ限定的におこなうことが好ましい。

[0067] 図 16に本発明の第 6の実施例における異常度算出手段 206の動作フローを示す。

正常稼動時の呼損率と測定値に基づき異常度を算出し、異常が検出された際に通信品質監視手段 205に障害の発生を通知する過程 (ステップ 600〜607)は第 1の実施例と同様である。第 6の実施例では、異常が検出された際、その異常の主な原因は無線のリソース不足による呼損であると認められた場合 (ステップ 608)、呼受付制御の閾値 r? を異常度 Xに対してほぼ比例するように増加させる (ステップ 609)。すなわち、閾 th

値 r? を異常度 Xに対して負帰還が生じるように変更する。ステップ 609の結果、閾値 th

が上限を超過してしまった場合には (ステップ 610)、閾値を上限値 7? (max)に設定する (ステップ 611)。閾値を更新した場合には運用パラメータ設定手段 204に対して通知し (ステップ 612)、すべての無線セルに対する異常検出および閾値更新を終えると処理を完了する (ステップ 613)。

[0068] このように、異常度のスコアに応じた呼受付制御閾値の修正をおこなうことにより、通信の障害に対する保全制御を適切におこなうことができる。ここでは本発明に第 1 の実施例にステップ 608〜612の処理を付加する例を説明した力第 2〜第 5の実施例にステップ 608〜612の処理を付カ卩してもよいことは言うまでもない。第 4の実施例に付加する場合、ステップ 585で推定された係数 {g(m)}を用いて次の測定時刻における異常度のスコアを予測し、この異常度のスコアの予測値を用いてネットワーク運用パラメータを異常度のスコアに対して負の帰還が生じるように変更することになる。

[0069] なお、本発明では通信に関する指標が計測された値よりも劣化する上側確率を用いた異常検出方法および保全制御について示した力これを異常の程度を測る他の方法、例えば指標が計測された値に一致する一点確率を用いる方法に置き換えることは当業者にとって容易である。しかし、一点確率は確率密度そのものであるのに対し、上側確率は確率密度の積分値であるため、上側確率を用いる方が確率分布の形状によらずに安定して異常を検出することが可能である。

[0070] 以上本発明の実施例について説明したが、本発明は以上の実施例にのみ限定されず、その他各種の付加変更が可能である。また、ネットワーク管理装置 90および通信品質監視装置 1030は、その有する機能をノ、一ドウエア的に実現することは勿論、コンピュータとプログラムとで実現することができる。図 17Aに示すように、ネットワーク管理装置 90用のプログラム 91は、磁気ディスクや半導体メモリ等のコンピュータ可読記録媒体 92に記録されて提供され、ネットワーク管理装置 90を構成するコンピュータ 93の立ち上げ時などにコンピュータ 93に読み取られ、そのコンピュータ 93の動作を制御することにより、そのコンピュータ 93を前述した各実施例におけるネットワーク管理装置 90として機能させる。同様に、図 17Bに示すように、通信品質監視装置 1030用のプログラム 1031は、磁気ディスクや半導体メモリ等のコンピュータ可読記録媒体 103 2に記録されて提供され、通信品質監視装置 1030を構成するコンピュータ 1033の立ち上げ時などにコンピュータ 1033に読み取られ、そのコンピュータ 1033の動作を制御することにより、そのコンピュータ 1033を前述した各実施例における通信品質監視装置 1030として機能させる。

本発明の作用効果を説明する。上側確率の値は通信品質の指標が測定値よりも劣化する確からしさがどの程度であるかを表すため、換言すれば、上側確率の値は通信品質の指標が測定値以下となる珍しさを示すため、上側確率の値が小さいほど、通常の運用環境では滅多に起こらな、珍 U、状況であり、システムが異常であると、える。また、二項分布の場合も正規分布の場合も、測定値が同じ場合は測定回数が多いほど上側確率が小さくなる傾向があるため、測定回数が少ない場合の異常の誤検出が少なくなり、統計的信頼度を考慮した異常検出が可能となる。上側確率の値の負対数をとると、システムが異常であるほど大きな値となるので異常度のスコアとして使うことができ、複数の指標に対する同時確率を加算によって得ることができるために計算が容易となる。さらに、異常度のスコアの時系列が定常条件を満たさなくなること力も異常の予兆を検出することができ、システムの異常やその予兆を検出した際には、異常度のスコアの大小に応じてネットワーク運用パラメータを変更することによつて保全を図ることができる。

Claims

請求の範囲

[1] 通信網の正常稼動時における通信品質の指標の確率分布に基づき、測定期間における通信品質の指標が測定値よりも劣化する上側確率を求めるステップと、求められた上側確率の値を用いて通信網の異常を検出するステップとを備えることを特徴とする異常検出方法。

[2] 求めるステップは、通信の試行に対する失敗率を通信品質の指標とする通信網において、通信網の正常稼動時における通信の平均失敗率 p

0が与えられた場合、測定期間における通信の試行回数 a、および測定期間における通信の失敗回数も失敗回数が f以上となる二項分布の上側確率 B(a,f,p )を求めるステップを備えることを

0

特徴とする請求項 1記載の異常検出方法。

[3] 求めるステップは、平均転送遅延量を含む連続値を通信品質の指標とする通信網において、通信網の正常稼動時における指標の平均値 q

0および指標の分散 qが与えられた場合、測定期間における測定回数 eと測定した通信品質の指標の平均値 d から、通信品質の指標が平均値 dよりも劣化する正規分布の上側確率 N(d,q ,q /e)を

0 求めるステップを備えることを特徴とする請求項 1記載の異常検出方法。

[4] 提供すべき通信品質の目標値が異なる複数の加入者群を収容する通信網において、加入者群毎に通信品質の指標を測定するステップをさらに備え、

求めるステップは、加入者群毎に上側確率を求めるステップを備え、

検出するステップは、求められた上側確率の値を用いてそれぞれの加入者群に対する通信品質の劣化を検出するステップを備えることを特徴とする請求項 1記載の異常検出方法。

[5] 求めるステップは、

複数の通信品質の指標について上側確率に基づき異常度のスコアを求めるステツプと、

各々の通信品質の指標に対する異常度のスコアを重み付け加算するステップとを備え、

検出するステップは、重み付け加算の結果に基づき通信網の異常を検出するステップを備えることを特徴とする請求項 1記載の異常検出方法。

[6] 求めるステップは、一定の間隔で複数回測定された通信品質の指標から時系列の異常度のスコアを求めるステップを備え、

検出するステップは、

得られた時系列データを自己回帰モデルにあてはめた場合の係数を推定するステップと、

推定された係数が自己回帰モデルの定常条件を満たさない場合に通信網を異常と判定するステップと

を備えることを特徴とする請求項 1記載の異常検出方法。

[7] 移動通信網において、移動端末が、通信品質の指標を測定し、通信品質を管理するサーバに対して測定結果を定期的に送信するステップと、

前記サーバが、提供する通信品質の目標値が等しい加入者群毎に通信品質の指標の測定結果を集計するステップとをさらに備え、

求めるステップは、前記サーバが、上側確率に基づき異常度のスコアを求めるステップを備え、

検出するステップは、前記サーバが、求められた異常度のスコアに応じてそれぞれの加入者群に対する通信品質の劣化を検出するステップを備えることを特徴とする請求項 1記載の異常検出方法。

[8] 求めるステップは、通信品質の指標として、通信網の無線セル毎に測定された、接続要求回数に対する接続失敗回数、ハンドオーバ要求回数に対するハンドオーバ失敗回数、パケット転送スループット、パケット転送遅延、パケット損失率のうち少なくとも 1つを用いることを特徴とする請求項 1記載の異常検出方法。

[9] 通信網の正常稼動時における通信品質の指標の確率分布に基づき、測定期間における通信品質の指標が測定値よりも劣化する上側確率を求めるステップと、求められた上側確率に基づき異常度のスコアを求めるステップと、

通信品質の指標に関わるネットワーク運用パラメータを、異常度のスコアに対して負の帰還が生じるように変更することによって通信品質を改善するステップと

を備えることを特徴とする保全方法。

[10] 上側確率を求めるステップは、通信の試行に対する失敗率を通信品質の指標とする通信網において、通信網の正常稼動時における通信の平均失敗率 P

0が与えられた場合、測定期間における通信の試行回数 a、および測定期間における通信の失敗回数ゝら失敗回数が f以上となる二項分布の上側確率 B(a,f,p )を求めるステップを備

0

えることを特徴とする請求項 9記載の保全方法。

[11] 上側確率を求めるステップは、平均転送遅延量を含む連続値を通信品質の指標とする通信網において、通信網の正常稼動時における指標の平均値 q

0および指標の分散 qが与えられた場合、測定期間における測定回数 eと測定した通信品質の指標の平均値 dから、通信品質の指標が平均値 dよりも劣化する正規分布の上側確率 N(d, q ,q )を求めるステップを備えることを特徴とする請求項 9記載の保全方法。

0

[12] スコアを求めるステップは、一定の間隔で複数回測定された通信品質の指標から時系列の異常度のスコアを求め、

改善するステップは、

推定された係数を用いて次の測定時刻における異常度のスコアを予測するステツプと、

ネットワーク運用パラメータを、異常度のスコアの予測値を用いて異常度のスコアに対して負の帰還が生じるように変更するステップと

を備えることを特徴とする請求項 9記載の保全方法。

[13] 移動通信網において、移動端末が、通信品質の指標を測定し、通信品質を管理するサーバに対して測定結果を定期的に送信するステップと、

前記サーバが、提供する通信品質の目標値が等しい加入者群毎に通信品質の指標の測定結果を集計するステップと、

前記サーバが、求められた異常度のスコアに応じてそれぞれの加入者群に対する通信品質の劣化を検出するステップとをさらに備え、

改善するステップは、前記サーバが、ネットワーク運用パラメータを変更することによつて、それぞれの加入者群に対する通信品質の改善することを特徴とする請求項 9 記載の保全方法。

[14] 改善するステップは、無線基地局のノィロットチャネル送信電力、無線基地局から移動端末へ送信する下りデータに対するアウターループ送信電力、移動端末から無線基地局へ送信する上りデータに対するアウターループ送信電力、移動端末の呼接続時またはハンドオーバ時に参照する呼受付制御閾値、移動端末がハンドォーバ時に参照する無線リンク追加しきい値受信電力、無線リンク削除しきい値受信電力、および無線リンク置換しきい値受信電力、のうち少なくとも 1つを含むネットワーク運用パラメータを、異常度のスコアに対して負の帰還が生じるように変更することを特徴とする請求項 9記載の保全方法。

[15] 通信網の正常稼動時における通信品質の指標の確率分布を記憶する記憶手段と前記記憶手段に記憶された確率分布に基づき、測定期間における通信品質の指標が測定値よりも劣化する上側確率を求め、上側確率の値を用いて通信網の異常を検出する異常度算出手段と

を備えることを特徴とする異常検出システム。

[16] 前記記憶手段は、通信の試行に対する失敗率を通信品質の指標とする通信網において、通信網の正常稼動時における通信の平均失敗率 p

0を記憶し、

前記異常度算出手段は、測定期間における通信の試行回数 a、および測定期間における通信の失敗回数も失敗回数が f以上となる二項分布の上側確率 B(a,f,p )を

0 求めることを特徴とする請求項 15記載の異常検出システム。

[17] 前記記憶手段は、平均転送遅延量を含む連続値を通信品質の指標とする通信網において、通信網の正常稼動時における指標の平均値 qおよび指標の分散 qを記

0

し、

前記異常度算出手段は、測定期間における測定回数 eと測定した通信品質の指標の平均値 dから、通信品質の指標が平均値 dよりも劣化する正規分布の上側確率 N(d, q ,q )を求めることを特徴とする請求項 15記載の異常検出システム。

0

[18] 提供すべき通信品質の目標値が異なる複数の加入者群を収容する通信網において、加入者群毎に通信品質の指標を測定する通信品質監視手段をさらに備え、前記異常度算出手段は、加入者群毎に上側確率を求め、その上側確率の値を用いてそれぞれの加入者群に対する通信品質の劣化を検出することを特徴とする請求項 15記載の異常検出システム。

[19] 前記異常度算出手段は、複数の通信品質の指標について上側確率に基づき異常度のスコアを求め、各々の通信品質の指標に対する異常度のスコアの重み付け加算によって通信網の異常を検出することを特徴とする請求項 15記載の異常検出システム。

[20] 前記異常度算出手段は、一定の間隔で複数回測定された通信品質の指標力時系列の異常度のスコアを求め、得られた時系列データを自己回帰モデルにあてはめた場合の係数を推定し、推定された係数が自己回帰モデルの定常条件を満たさない場合に通信網を異常と判定することを特徴とする請求項 15記載の異常検出システム。

[21] 移動端末と、通信品質を管理するサーバとを備え、

前記移動端末は、通信品質の指標を測定して前記サーバに対して測定結果を定期的に送信し、

前記サーバは、

提供する通信品質の目標値が等、加入者群毎に通信品質の指標の測定結果を集計する通信品質監視手段と、

前記記憶手段および前記異常度算出手段とを備え、

前記異常度算出手段は、上側確率に基づき異常度のスコアを求め、その異常度のスコアに応じてそれぞれの加入者群に対する通信品質の劣化を検出することを特徴とする請求項 15記載の異常検出システム。

[22] 前記異常度算出手段は、通信品質の指標として、通信網の無線セル毎に測定した、接続要求回数に対する接続失敗回数、ハンドオーバ要求回数に対するハンドォーバ失敗回数、パケット転送スループット、パケット転送遅延、パケット損失率のうち少なくとも 1つ用いることを特徴とする請求項 15記載の異常検出システム。

[23] 通信網の正常稼動時における通信品質の指標の確率分布を記憶する記憶手段と前記記憶手段に記憶された確率分布に基づき、測定期間における通信品質の指標が測定値よりも劣化する上側確率を求め、その上側確率に基づき異常度のスコアを求め、通信品質の指標に関わるネットワーク運用パラメータを異常度のスコアに対して負の帰還が生じるように変更することによって通信品質を改善する異常度算出手段と

を備えることを特徴とする保全システム。

[24] 前記記憶手段は、通信の試行に対する失敗率を通信品質の指標とする通信網において、通信網の正常稼動時における通信の平均失敗率 p

0を記憶し、

0 求めることを特徴とする請求項 23記載の保全システム。

[25] 前記記憶手段は、平均転送遅延量を含む連続値を通信品質の指標とする通信網において、通信網の正常稼動時における指標の平均値 q q

0および指標の分散を記し、

前記異常度算出手段は、測定期間における測定回数 eと測定した通信品質の指標の平均値 dから、通信品質の指標が平均値 dよりも劣化する正規分布の上側確率 N(d, q ,q )を求めることを特徴とする請求項 23記載の保全システム。

0

[26] 前記異常度算出手段は、一定の間隔で複数回測定された通信品質の指標力時系列の異常度のスコアを求め、得られた時系列データを自己回帰モデルにあてはめた場合の係数を推定し、推定された係数を用いて次の測定時刻における異常度のスコアを予測し、異常度のスコアの予測値を用いてネットワーク運用パラメータを異常度のスコアに対して負の帰還が生じるように変更することを特徴とする請求項 23の保全システム。

[27] 移動端末と、通信品質を管理するサーバとを備え、

前記サーバは、

提供する通信品質の目標値が等、加入者群毎に通信品質の指標の測定結果を集計する通信品質監視手段と、前記記憶手段および前記異常度算出手段とを備え、

前記異常度算出手段は、上側確率に基づき異常度のスコアを求め、その異常度のスコアに応じてそれぞれの加入者群に対する通信品質の劣化を検出し、ネットワーク運用パラメータを異常度のスコアに対して負の帰還が生じるように変更することによつてそれぞれの加入者群に対する通信品質を改善することを特徴とする請求項 23記載の保全システム。

[28] 前記異常度算出手段は、無線基地局のパイロットチャネル送信電力、無線基地局から移動端末へ送信する下りデータに対するアウターループ送信電力、移動端末から無線基地局へ送信する上りデータに対するアウターループ送信電力、移動端末の呼接続時またはハンドオーバ時に参照する呼受付制御閾値、移動端末がハンドォーバ時に参照する無線リンク追加しきい値受信電力、無線リンク削除しきい値受信電力、および無線リンク置換しきい値受信電力、のうち少なくとも 1つを含むネットワーク運用パラメータを、異常度のスコアに対して負の帰還が生じるように変更することを特徴とする請求項 23記載の保全システム。

[29] 通信網の正常稼動時における通信品質の指標の確率分布を記憶する第 1の記憶手段と、

測定期間における通信品質の指標を記憶する第 2の記憶手段と、

前記第 1の記憶手段に記憶された確率分布と前記第 2の記憶手段に記憶された通信品質の指標とに基づき、測定期間における通信品質の指標が測定値よりも劣化する上側確率を求め、上側確率の値を用いて通信網の異常を検出する異常度算出手段と

を備えることを特徴とするネットワーク管理装置。

[30] 前記第 1の記憶手段は、通信の試行に対する失敗率を通信品質の指標とする通信網において、通信網の正常稼動時における通信の平均失敗率 pを記憶し、

0

前記第 2の記憶手段は、測定期間における通信の試行回数 a、および測定期間における通信の失敗回数記憶し、

前記異常度算出手段は、記憶された平均失敗率 p a

0 ,試行回数および失敗回数ゝら失敗回数が f以上となる二項分布の上側確率 B(a,f,p )を求めることを特徴とする請求項 29記載のネットワーク管理装置。

[31] 前記第 1の記憶手段は、平均転送遅延量を含む連続値を通信品質の指標とする通信網において、通信網の正常稼動時における指標の平均値 q

0および指標の分散 q dfeし、

前記第 2の記憶手段は、測定期間における測定回数 eと測定した通信品質の指標の平均値 dを記憶し、

前記異常度算出手段は、記憶された平均値 q ,分散 q ,測定回数 eおよび平均値 d

0

から、通信品質の指標が平均値 dよりも劣化する正規分布の上側確率 N(d,q ,q /e)を

0 求めることを特徴とする請求項 29記載のネットワーク管理装置。

[32] 通信網の正常稼動時における通信品質の指標の確率分布を記憶する第 1の記憶手段と、

をコンピュータに実現させることを特徴とするプログラム。

[33] 前記第 1の記憶手段は、通信の試行に対する失敗率を通信品質の指標とする通信網において、通信網の正常稼動時における通信の平均失敗率 pを記憶し、

0

前記異常度算出手段は、記憶された平均失敗率 p

0 ,試行回数 aおよび失敗回数ゝら失敗回数が f以上となる二項分布の上側確率 B(a,f,p )を求めることを特徴とする請

0

求項 32記載のプログラム。

[34] 前記第 1の記憶手段は、平均転送遅延量を含む連続値を通信品質の指標とする通信網において、通信網の正常稼動時における指標の平均値 q

0および指標の分散 q dfeし、

0

0 求めることを特徴とする請求項 32記載のプログラム。

[35] 移動通信網の正常稼動時における通信品質の指標の確率分布を記憶する第 1の記憶手段と、

移動端末力定期的に送信される、測定期間における通信品質の指標を移動端末ごとに記憶する第 2の記憶手段と、

前記第 1の記憶手段に記憶された確率分布と前記第 2の記憶手段に記憶された通信品質の指標とに基づき、測定期間における通信品質の指標が測定値よりも劣化する上側確率を移動端末ごとに求め、上側確率の値を用いて通信品質の劣化を移動端末ごとに検出する常度算出手段と

を備えることを特徴とする通信品質監視装置。

[36] 前記第 1の記憶手段は、通信の試行に対する失敗率を通信品質の指標とする移動通信網において、移動通信網の正常稼動時における通信の平均失敗率 p

0を移動端末ごとに記憶し、

前記第 2の記憶手段は、移動端末から定期的に送信される、測定期間における通信の試行回数 a、および測定期間における通信の失敗回数移動端末ごとに記憶し前記異常度算出手段は、記憶された平均失敗率 p

0 ,試行回数 aおよび失敗回数ゝら失敗回数が f以上となる二項分布の上側確率 B(a,f,p )を移動端末ごと求めることを

0

特徴とする請求項 35記載の通信品質監視装置。

[37] 前記第 1の記憶手段は、平均転送遅延量を含む連続値を通信品質の指標とする移動通信網において、移動通信網の正常稼動時における指標の平均値 q

0および指標の分散 qを移動端末ごと記憶し、

前記第 2の記憶手段は、移動端末から定期的に送信される、測定期間における測定回数 eと測定した通信品質の指標の平均値 dを移動端末ごとに記憶し、

0 から、通信品質の指標が平均値 dよりも劣化する正規分布の上側確率 N(d,q ,q /e)を

0 移動端末ごと求めることを特徴とする請求項 35記載の通信品質監視装置。

[38] 移動通信網の正常稼動時における通信品質の指標の確率分布を記憶する第 1の記憶手段と、

[39] 前記第 1の記憶手段は、通信の試行に対する失敗率を通信品質の指標とする移動通信網において、移動通信網の正常稼動時における通信の平均失敗率 p

0を移動端末ごとに記憶し、

前記第 2の記憶手段は、移動端末から定期的に送信される、測定期間における通信の試行回数 a、および測定期間における通信の失敗回数移動端末ごとに記憶し前記異常度算出手段は、記憶された平均失敗率 p a

0 ,試行回数および失敗回数ゝら失敗回数が f以上となる二項分布の上側確率 B(a,f,p )を移動端末ごと求めることを

0

特徴とする請求項 38記載のプログラム。

[40] 前記第 1の記憶手段は、平均転送遅延量を含む連続値を通信品質の指標とする移動通信網において、移動通信網の正常稼動時における指標の平均値 q

0および指標の分散 qを移動端末ごと記憶し、

0

0 移動端末ごと求めることを特徴とする請求項 38記載のプログラム。