(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の基地局と、
接続された前記基地局を通信ネットワークに接続する複数の制御装置と、
前記複数の制御装置を管理する管理システムと、
前記通信ネットワークに分散配置される複数のネットワークデバイスとを具備し、
前記複数のネットワークデバイスの各々は、
無線回線を介して接続可能な基地局に無線接続する無線接続部と、
前記無線接続部により接続される基地局と、前記基地局を前記通信ネットワークに接続する制御装置とを経由して、前記制御装置との対応付けを要求する登録要求メッセージを前記管理システムに送信する要求部と、
前記無線回線とは異なる通信回線を前記通信ネットワークに接続するインタフェース部とを備え、
前記管理システムは、
前記要求部が前記登録要求メッセージを送信したネットワークデバイスと、前記登録要求メッセージの経由した制御装置とをデフォルトで対応付ける対応付け部と、
前記複数の各々の制御装置の負荷を判定する判定部と、
前記判定部の判定の結果に基づいて、前記複数のネットワークデバイスと前記複数の制御装置との個別の対応付けを、前記負荷を基準として更新する更新部とを備え、
前記複数の制御装置の各々は、
前記管理システムにより対応付けられたネットワークデバイスを監視する監視部を備える、通信システム。
【請求項２】
前記管理システムは、さらに、
前記更新に係わるネットワークデバイスの監視権限を当該更新前に当該ネットワークデバイスに対応付けられていた制御装置から前記更新後に当該ネットワークデバイスに対応付けられた制御装置に移転するための指示メッセージを、当該更新に係わる制御装置に送信する指示部を備え、
前記制御装置は、さらに、
前記指示メッセージに応じて前記監視権限を移転する移転部を備える、請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記更新部は、前記負荷が既定の閾値以上である制御装置に対応付けられた前記ネットワークデバイスの少なくとも一部を、前記負荷が既定値以下である制御装置に対応付け直す、請求項１に記載の通信システム。
【請求項４】
前記更新部は、前記負荷が既定の閾値以上である制御装置に対応付けられた前記ネットワークデバイスの少なくとも一部を、人口希薄地域を受け持つ制御装置に対応付け直す、請求項３に記載の通信システム。
【請求項５】
前記管理システムは、さらに、前記制御装置の各々が受け持つ地域の位置情報を取得する取得部を備え、
前記更新部は、前記取得部により取得された位置情報に基づいて前記対応付けを更新する、請求項４に記載の通信システム。
【請求項６】
前記更新部は、対応付けられたネットワークデバイスの数が既定の閾値以上である制御装置に対応付けられた前記ネットワークデバイスの少なくとも一部を、対応付けられたネットワークデバイスの数が既定値以下である制御装置に対応付け直す、請求項１に記載の通信システム。
【請求項７】
前記制御装置の各々は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を備え、
前記更新部は、前記ＣＰＵの使用率が既定の閾値以上である制御装置に対応付けられた前記ネットワークデバイスの少なくとも一部を、前記ＣＰＵの使用率が既定値以下である制御装置に対応付け直す、請求項１に記載の通信システム。
【請求項８】
前記閾値および前記規定値の少なくとも一方を、前記複数の制御装置ごとに個別に設定するための設定手段を具備する、請求項３乃至７のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項９】
前記制御装置の各々は、監視対象のネットワークデバイスに生存確認のための生存確認メッセージを送信する送信部を備え、
前記ネットワークデバイスの各々は、前記生存確認メッセージの送信元の制御装置に当該生存確認メッセージに対する応答メッセージを返信する応答部を備える、請求項１に記載の通信システム。
【請求項１０】
前記制御装置の各々は、前記生存確認の結果を前記管理システムに通知する通知部を備える、請求項９に記載の通信システム。
【請求項１１】
前記管理システムは、  
前記ネットワークデバイスと、このネットワークデバイスを監視対象とする制御装置との対応付けを示す管理テーブルを備える、請求項１に記載の通信システム。
【請求項１２】
複数の基地局と、接続された前記基地局を通信ネットワークに接続する複数の制御装置と、前記複数の制御装置を管理する管理システムとを具備する通信システムに備えられ、前記通信ネットワークに分散配置されるネットワークデバイスにおいて、
無線回線を介して接続可能な基地局に無線接続する無線接続部と、
前記無線接続部により接続される基地局と、前記基地局を前記通信ネットワークに接続する制御装置とを経由して、前記制御装置との対応付けを要求する登録要求メッセージを前記管理システムに送信する要求部と、
前記無線回線とは異なる通信回線を前記通信ネットワークに接続するインタフェース部とを備える、ネットワークデバイス。
【請求項１３】
生存確認のための生存確認メッセージの送信元の制御装置に当該生存確認メッセージに対する応答メッセージを返信する応答部を備える、請求項１２に記載のネットワークデバイス。
【請求項１４】
複数の基地局と、接続された基地局を通信ネットワークに接続する複数の制御装置と、前記複数の制御装置を管理する管理システムと、前記通信ネットワークに分散配置され通信回線を介して前記通信ネットワークに接続される複数のネットワークデバイスとを具備する通信システムの管理方法であって、
前記ネットワークデバイスが、前記通信回線とは異なる無線回線を介して接続可能な基地局に無線接続し、
前記ネットワークデバイスが、前記接続される基地局と、前記基地局を前記通信ネットワークに接続する制御装置とを経由して、前記制御装置との対応付けを要求する登録要求メッセージを前記管理システムに送信し、
前記管理システムが、前記要求部により前記登録要求メッセージを送信したネットワークデバイスと、前記登録要求メッセージの経由した制御装置とをデフォルトで対応付け、
前記管理システムが、前記複数の各々の制御装置の負荷を判定し、
前記管理システムが、前記判定の結果に基づいて、前記複数のネットワークデバイスと前記複数の制御装置との個別の対応付けを、前記負荷を基準として更新し、
前記制御装置が、前記管理システムにより対応付けられたネットワークデバイスを監視する、管理方法。
【請求項１５】
さらに、前記管理システムが、前記更新に係わるネットワークデバイスの監視権限を当該更新前に当該ネットワークデバイスに対応付けられていた制御装置から前記更新後に当該ネットワークデバイスに対応付けられた制御装置に移転するための指示メッセージを、当該更新に係わる制御装置に送信し、
さらに、前記制御装置が、前記指示メッセージに応じて前記監視権限を移転する、請求項１４に記載の管理方法。
【請求項１６】
前記制御装置は、監視対象のネットワークデバイスに生存確認のための生存確認メッセージを送信し、
前記ネットワークデバイスは、前記生存確認メッセージの送信元の制御装置に当該生存確認メッセージに対する応答メッセージを返信する、請求項１４に記載の管理方法。
【請求項１７】
前記制御装置は、前記生存確認の結果を前記管理システムに通知する、請求項１６に記載の管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、複数の基地局を備える通信システムと、ネットワークデバイスおよび管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
既存の回線交換網はＩＰ（Internet Protocol）ネットワークに置き換えられつつある。そのような技術トレンドにあって通信事業者は通信のＩＰ化／光化を進めており、ＩＰ電話の加入者数も年々増加している。また、ＮＧＮ（Next Generation Network）と呼ばれる次世代ＩＰ（Internet Protocol）ネットワーク技術も注目が集まっている。このような流れの中で、クラウド技術に代表されるように、ネットワークデバイスをＩＰネットワーク上に自由に分散配置したいという要望が高まってきている。
【０００３】
ところで、通信ネットワークを円滑に運用するには、ネットワークに接続された機器（ネットワークデバイス）を監視し、各デバイスの状態を管理する必要がある。監視制御を担う装置（監視装置あるいは制御装置）と、監視制御の対象となる装置（被監視装置）との対応付けはその主な手順である。旧来はこの手順がネットワークオペレータのマニュアル操作で実施されていたので、これを自動化できるようにした発明がある。
【０００４】
上記発明によれば、オペレータの負荷が軽減されることで分散配置通信システムの拡張が容易になるというメリットがある。その一方で、特定の監視装置の配下に多数の被監視装置が集中することが考えられる。特に都市部ではその傾向が強まることが予想される。そこで監視装置の負荷を低減することの可能な技術が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１９９１３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
監視装置と被監視装置との対応付けを自動化したシステムでは負荷が集中する監視装置が生じるケースがあるので予期せぬトラブルのおそれがあり、システムを円滑に運用するためにも何らかの対策が要望されている。  
目的は、監視装置の負荷を分散できるようにし、これにより円滑な運用を促すことの可能な通信システム、ネットワークデバイスおよび管理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態によれば、通信システムは、複数の基地局と、接続された基地局を通信ネットワークに接続する複数の制御装置と、複数の制御装置を管理する管理システムと、通信ネットワークに分散配置される複数のネットワークデバイスとを具備する。複数のネットワークデバイスの各々は、無線接続部と、要求部と、インタフェース部とを備える。無線接続部は、無線回線を介して接続可能な基地局に無線接続する。要求部は、無線接続部により接続される基地局と、基地局を通信ネットワークに接続する制御装置とを経由して、制御装置との対応付けを要求する登録要求メッセージを管理システムに送信する。インタフェース部は、無線回線とは異なる通信回線を通信ネットワークに接続する。管理システムは、対応付け部と、判定部と、更新部とを備える。対応付け部は、要求部が登録要求メッセージを送信したネットワークデバイスと、登録要求メッセージの経由した制御装置とをデフォルトで対応付ける。判定部は、複数の制御装置の負荷を判定する。更新部は、判定部の判定の結果に基づいて、複数のネットワークデバイスと複数の制御装置との個別の対応付けを、負荷を基準として更新する。複数の制御装置の各々は、監視部を備える。監視部は、管理システムにより対応付けられたネットワークデバイスを監視する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態に係わる通信システムを示すシステム図。
【図２】図１に示されるネットワークデバイス５０１，５０２，５０３の一実施の形態を示す機能ブロック図。
【図３】図１に示される管理システム４００の一実施の形態を示す機能ブロック図。
【図４】図３に示される管理テーブル４４ａの一例を示す図。
【図５】実施形態に係わる制御装置の一例を示す機能ブロック図。
【図６】図１に示される通信システムにおける管理の階層構造の一例を示す図。
【図７】図１に示される通信システムにおける管理の形態の一例を示す図。
【図８】ネットワークデバイス５０３がシステムに接続される際の手順の一例を示すシーケンス図。
【図９】基地局管理エリアと制御装置管理エリアとの関係を示す図。
【図１０】制御装置間での負荷分散の一例を説明するための図。
【図１１】制御装置Ｇ１１，Ｇ１２，Ｇ１３の負荷の一例を示す図。
【図１２】実施形態に係わる監視機能の負荷分散に際して実施されるシーケンス図。
【図１３】監視機能の移転先となる制御装置を決定する手順の一例を説明するための図。
【図１４】図１４は、比較のため既存の管理手法を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態につき説明する。この実施形態ではＰＨＳ（Personal Handy phone System）を想定して説明する。このほかいわゆる携帯電話システムとして知られるセルラフォンシステム、あるいは次世代ＰＨＳと称されるＸＧＰ（eXtended Global Platform）に対しても実施形態は適用可能である。
【００１０】
図１は、実施形態に係わる通信システムを示すシステム図である。このシステムは通信ネットワーク１００と、通信ネットワーク１００に接続される制御装置Ｇ１１，Ｇ１２とを中核として形成される。通信ネットワーク１００は例えばキャリアの私設網などであり、具体的にはＩＰ（Internet Protocol）ネットワーク、ＩＰ−ＶＰＮ（IP-Virtual Private Network）接続サービスなどのパケット通信網、あるいはＩＳＤＮ（Integrated Service Digital Network）などである。
【００１１】
通信ネットワーク１００はゲートウェイ２００を介してインターネット３００に接続されてもよい。また通信ネットワーク１００には、制御装置Ｇ１１，Ｇ１２を遠隔からリモート制御したり、各種通信サービスを提供したりするための管理システム４００が設けられる。また管理システム４００は、データベース４４を備え、システム内に存在する被監視装置を管理するための上位装置としての機能も担う。
【００１２】
つまり管理システム４００は制御装置Ｇ１１，Ｇ１２の上位階層に位置づけられ、制御装置Ｇ１１，Ｇ１２からの通知に基づいて通信システムを管理ないし監視制御する。その機能の一つには、例えば通信システム内の各機器における障害の発生状況を管理する、障害管理機能がある。なお図１のシステムに適用可能なネットワーク管理プロトコルとしてはＣＭＩＰ（Common Management Information Protocol）あるいはＳＮＭＰ（Simple Network Management Protocol）などがあるが、これらのプロトコルに限定されるものではない。
【００１３】
制御装置Ｇ１１は個別回線を介して基地局ＣＳ１１に接続される。制御装置Ｇ１２は別の個別回線を介して基地局ＣＳ２１，ＣＳ２２に接続される。すなわち基地局ＣＳ１１は制御装置Ｇ１１の配下にあり、基地局ＣＳ２１，ＣＳ２２は制御装置Ｇ１２の配下にある。図示しないが各制御装置Ｇ１１，Ｇ１２は、さらに多くの基地局（符合をＣＳで統一する）に接続されることができる。いずれの制御装置Ｇ１１，Ｇ１２も、接続された基地局を通信ネットワーク１００に接続する。また、制御装置の数も２個に限らず、それ以上であってよい。実施形態では制御装置に例えばＧ１１，Ｇ１２，およびＧ１３（図１０以降に表示）などの符号を付して示す。
【００１４】
各基地局ＣＳ１１，ＣＳ２１，ＣＳ２２はそれぞれ無線ゾーン（以下セルと称する）を形成し、このセルに在圏する移動端末ＰＳ（ＰＳ１１，ＰＳ１２）を無線チャネルを介して収容する。移動端末ＰＳ１１，ＰＳ１２はその移動に伴って各セル間をハンドオーバし、接続先の基地局ＣＳを切り替える。
【００１５】
制御装置Ｇ１１，Ｇ１２は通信ネットワーク１００を介して相互間に通信リンクを形成することもでき、移動端末ＰＳ１１，ＰＳ１２はこのリンクを介して互いと通信することができる。さらには、ゲートウェイ２００を介してインターネット３００にアクセスすることも可能である。
【００１６】
制御装置Ｇ１１，Ｇ１２は、通信端末間のエンド・ツウ・エンドの通信を実現するため、対向装置（ゲートウェイ２００や通信相手方の制御装置など）間での交換処理あるいはプロトコル変換などの種々の制御を担う。また制御装置Ｇ１１，Ｇ１２は基地局ＣＳを経由して通信される信号（音声データや映像、画像データなどのデジタル信号、各種サービスを行なうためのデータなど）を、通信ネットワーク１００を経由して指定の通信種別に従って処理する。
【００１７】
ところで、図１に示されるシステムは、通信ネットワーク１００に有線または無線を介して接続されるネットワークデバイス５０１，５０２，５０３を備える。ネットワークデバイス５０１，５０２，５０３は通信ネットワーク１００に分散配置され、システム管理の上では下層レイヤに位置づけられて被監視装置として機能する。
【００１８】
ネットワークデバイス５０１，５０３は例えばユーザ宅６００に設けられるアクセスポイントなどであり、ネットワークデバイス５０２は例えばワイヤレス通信機能を備えるノートパソコンに備わる無線ボードなどである。要するにネットワークデバイスは通信ネットワーク１００に直接的あるいは間接的に接続可能な機器である。ネットワークデバイス５０１，５０２，５０３は無線チャネルを介して基地局ＣＳに接続する機能を備え、接続先の基地局を介して通信ネットワーク１００と通信することができる。
【００１９】
このほか図１のシステムは、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）や固定電話機（ＴＥＬ）を制御装置Ｇ１１，Ｇ１２に接続するための中継ユニット７００を備える。中継ユニット７００もネットワークデバイスである。この種の装置はターミナルアダプタ（Terminal Adapter：ＴＡ）と称されることもある。ＰＣに音声通話ソフトウェアをインストールすれば電話機として利用することも可能である。さらに、無線ＬＡＮ（Local Area Network）規格に準拠するアクセスポイント（図示せず）が制御装置Ｇ１１，Ｇ１２に接続されることもある。
【００２０】
図２は、図１に示されるネットワークデバイス５０１，５０２，５０３の一実施の形態を示す機能ブロック図である。ネットワークデバイス５０１，５０２，５０３は、通信ネットワーク１００に接続されるネットワークインタフェース部５１、制御部５２、および無線部５３を備える。無線部５３は、アンテナ５４を介して在圏先の基地局ＣＳとの間に個別の無線チャネルを形成し、当該基地局ＣＳに無線接続する。
【００２１】
ところで、制御部５２は、この実施形態に係わる処理機能として、要求部５２ａと応答部５２ｂを備える。要求部５２ａは、接続先の基地局ＣＳとこの基地局ＣＳを通信ネットワーク１００に接続する制御装置とを経由して、管理システム４００に登録要求メッセージを送信する。例えばネットワークデバイス５０３から送出された登録要求メッセージは、基地局ＣＳ２２から制御装置Ｇ１２を経由して管理システム４００に達する。  
応答部５２ｂは、制御装置から送信された生存確認メッセージ（KeepAlive メッセージあるいはPingによる問い合わせメッセージなど）に対する応答メッセージを、当該生存確認メッセージの送信元の制御装置に返信する。
【００２２】
図３は、図１に示される管理システム４００の一実施の形態を示す機能ブロック図である。管理システム４００は、ネットワークインタフェース部４１、表示部４２、入出力部４３、データベース部４４、および、主制御部４５を備える。インタフェース部４１は通信ネットワーク１００との通信に係わるインタフェース処理を担う。
【００２３】
表示部４２は入出力部４３とともにユーザインタフェースを提供し、ＧＵＩ（Graphical User Interface）環境を構築する。データベース部４４はハードディスクドライブなどのストレージデバイスであり、管理テーブル４４ａを記憶する。
【００２４】
ところで、主制御部４５は、この実施形態に係わる処理機能として対応付け部４５ａ、判定部４５ｂ、更新部４５ｃ、取得部４５ｄ、設定部４５ｅ、および、指示部４５ｆを備える。  
対応付け部４５ａは、個々のネットワークデバイスがどの制御装置の監視下にはいるのかを決定する。この決定は、ネットワークデバイスから送出された登録要求メッセージが管理システム４００に到達したことを契機として実施される。具体的には、対応付け部４５ａは登録要求メッセージの送信元のネットワークデバイスを、この登録要求メッセージが経由した制御装置の管理下として、デフォルトで対応付ける。この対応付けは管理テーブル４４ａにおいて一元管理される。
【００２５】
判定部４５ｂは、複数の制御装置の個別の負荷を、例えばポーリングメッセージなどを用いた通信の結果に基づいて判定する。更新部４５ｃは、判定部４５ｂによる負荷の判定の結果に基づいて、ネットワークデバイスと制御装置との個別の対応付けを更新する。すなわち更新部４５ｃは、例えば計測された制御装置の負荷を基準として、登録要求メッセージの送信元のネットワークデバイスを、この登録要求メッセージが経由した制御装置以外の制御装置の管理下として、対応付け直す。これに伴って管理テーブル４４ａの内容は更新される。
【００２６】
例えば更新部４５ｃは、負荷が既定の閾値以上である制御装置に対応付けられたネットワークデバイスの少なくとも一部を、負荷が既定値以下である制御装置に対応付け直す。また例えば更新部４５ｃは、負荷が既定の閾値以上である制御装置に対応付けられたネットワークデバイスの少なくとも一部を、人口希薄地域を受け持つ制御装置に対応付け直す。
【００２７】
人口希薄地域とは例えば農村、漁村、山村あるいは通信インフラが十分でない地域などが想定される。このような地域では人口密集地域に比べてネットワークデバイスの数が少なく、制御装置の負荷も高くないことが考えられる。このような想定のもとに、更新部４５ｃは制御装置あるいはネットワークデバイスの位置情報に基づいて対応付けを更新するようにしてもよい。あるいは更新部４５ｃは、対応付けられたネットワークデバイスの数が既定の閾値以上である制御装置に対応付けられたネットワークデバイスの少なくとも一部を、対応付けられたネットワークデバイスの数が既定値以下である制御装置に対応付け直すようにしてもよい。
【００２８】
さらには、制御装置の各々のＣＰＵ（Central Processing Unit）リソースを計測し、例えばＣＰＵ使用率などを指標として、更新部４５ｃは、使用率が既定の閾値以上である制御装置に対応付けられたネットワークデバイスの少なくとも一部を、ＣＰＵの使用率が既定値以下である制御装置に対応付け直すようにしてもよい。
【００２９】
取得部４５ｄは、制御装置の各々が受け持つ地域の位置情報を取得する。位置情報の取得にあたっては、例えばネットワークデバイスの位置登録に係わる情報を参照してもよいし、あるいは直接的にＧＰＳ（Global Positioning System）などを用いてもよい。  
設定部４５ｅは、例えばオペレータにＧＵＩ（Graphical User Interface）環境を提供し、管理テーブル４４ａの更新に使用される上記閾値および規定値の少なくとも一方を、複数の制御装置ごとに個別に設定するために用いられる。
【００３０】
指示部４５ｆは、更新部４５ｃによるネットワークデバイスと制御装置との対応付けの更新を受けて、制御装置によるネットワークデバイスの監視権限を移転するための処理を実行する。すなわち指示部４５ｆは、更新に係わるネットワークデバイスの監視権限を、更新前にそのネットワークデバイスに対応付けられていた制御装置から、更新後にそのネットワークデバイスに対応付けられた制御装置（ここでは受け渡し先の制御装置と称する）に移転するための指示メッセージを、更新に係わる制御装置に送信する。実施形態では、指示メッセージは管理システム４００から、まず受け渡し先の制御装置に送信されるとする。
【００３１】
図４は、図３に示される管理テーブル４４ａの一例を示す図である。この管理テーブル４４ａは、制御装置ごとに、その監視対象である基地局と、監視対象であるネットワークデバイスとの対応付けを示すものである。例えばネットワークデバイス５０１は制御装置Ｇ１２の監視対象であることが示される。また、基地局ＣＳ１１は制御装置Ｇ１１により監視され、基地局ＣＳ２１，ＣＳ２２は制御装置Ｇ１２により監視されることが図４に示される。実施形態では、制御装置とネットワークデバイスとの対応付けを、制御装置の例えば負荷に基づいて動的に可変するようにする。
【００３２】
図５は、図１に示される制御装置Ｇ１１，Ｇ１２の一実施の形態を示す機能ブロック図である。後述する他の制御装置についても同様である。制御装置Ｇ１１，Ｇ１２はネットワークインタフェース部２１、基地局インタフェース部２２、およびＣＰＵ２３を備える。ネットワークインタフェース部２１は通信ネットワーク１００に接続され、ＩＰパケットなどの授受に係わるインタフェース処理を行う。基地局インタフェース部２２は複数の基地局ＣＳに接続され、各基地局ＣＳとの通信に係わるインタフェース処理を担う。
【００３３】
ところで、ＣＰＵ２３は、この実施形態に係わる処理機能として監視部２３ａ、送信部２３ｂ、通知部２３ｃ、および移転部２３ｄを備える。  
監視部２３ａは、配下の基地局、および、管理システムにより対応付けられたネットワークデバイスを監視したり、管理したりする。すなわち監視部２３ａは、対象とするネットワークデバイスに生じた異常を検知し、管理システム４００に障害情報を通知する。  
送信部２３ｂは、監視対象のネットワークデバイスに対し、生存確認に用いるための上記生存確認メッセージを例えば定期的に送信する。通知部２３ｃは、生存確認メッセージを用いたネットワークデバイスの生存確認の結果を、管理システム４００に通知する。  
移転部２３ｄは、管理システム４００から送信された指示メッセージに応じて、関係するネットワークデバイスの監視権限を移転する。次に、この実施形態における作用を説明する。
【００３４】
図６は、図１に示される通信システムにおける管理の階層構造の一例を示す図である。基地局ＣＳは直接接続される制御装置により、それぞれその配下として監視される。各制御装置Ｇ１１，Ｇ１２の上位階層には管理システム４００が位置する。管理システム４００は、複数の制御装置を例えば地域ごとの単位で配下として監視する。
【００３５】
図７は、図１に示される通信システムにおける管理の形態の一例を示す図である。図７において、基地局ＣＳ１１は制御装置Ｇ１１に接続され、基地局ＣＳ２１は制御装置Ｇ１２に接続されている。これは図１に対応する。無線を介して通信ネットワーク１００に接続されたネットワークデバイスは、基地局ＣＳ１１に無線接続されている。ここでネットワークデバイス５０３が例えば有線を介して通信ネットワーク１００に結線され、スタートアップされたとする。そうするとネットワークデバイス５０３を通信システムに接続するための手順が開始される。
【００３６】
図８は、ネットワークデバイス５０３がシステムに接続される際の手順の一例を示すシーケンス図である。ネットワークデバイス５０３は、例えば初期立ち上げの際に、在圏先の基地局ＣＳ２２に対して通信要求を送信する（２０１）。これを受けた基地局ＣＳ２２は通信確立応答をネットワークデバイス５０３に返送する（２０２）。ここまでの手順により、ネットワークデバイス５０３は基地局ＣＳ２２に無線接続される。
【００３７】
次にネットワークデバイス５０３は、登録要求メッセージすなわち管理登録要求を管理システム４００宛てに送信する（２０３）。この管理登録要求は基地局ＣＳ２２を経由し（２０４）、制御装置Ｇ１２を経由して（２０５）、管理システム４００に到達する。  
管理登録要求を受けた管理システム４００は、この管理登録要求の送信元であるネットワークデバイス５０３を、当該管理登録要求が経由した制御装置Ｇ１２の監視対象としてデフォルトで対応付ける。この経由情報を示すために、経由した装置のＩＤ（識別情報）を記載するためのフィールドを管理登録要求に設けるようにしても良い。
【００３８】
この対応付けが完了すると、ネットワークデバイス５０３と制御装置Ｇ１２との対応関係が管理テーブル４４ａに新たに記載される。図４の点線囲み箇所にそのことを示す。続いて管理システム４００は、管理登録を受け付けた旨を示す管理登録応答をネットワークデバイス５０３宛てに返信する（２０６）。この管理登録応答には、ネットワークデバイス５０３と制御装置Ｇ１２との組み合わせを示すパラメータが記載される。この管理登録応答は逆のルートを辿り、すなわち制御装置Ｇ１２を経由し（２０７）、基地局ＣＳ２２を経由して（２０８）、ネットワークデバイス５０３に到達する。ここまでの手順が完了すると、制御装置Ｇ１２によるネットワークデバイス５０３の監視が開始される（２０９）。  
なおネットワークデバイス５０２が管理登録要求を送信した場合には、この要求は制御装置Ｇ１１の配下の基地局ＣＳ１１を経由して管理システム４００に到達するので、ネットワークデバイス５０２は制御装置Ｇ１１の配下としてデフォルトで登録される。
【００３９】
制御装置によるネットワークデバイスの監視の一つに、生存確認がある。すなわち制御装置Ｇ１２は配下のネットワークデバイスに生存確認メッセージを送信する。これを受けたネットワークデバイス５０３は、応答メッセージを制御装置Ｇ１２に返信する。この応答メッセージが制御装置Ｇ１２により正常に受信されれば、制御装置Ｇ１２はネットワークデバイス５０３が正常な状態であると判定する。これに対し、応答メッセージが制御装置Ｇ１２により正常に受信されなければ、制御装置Ｇ１２はネットワークデバイス５０３に障害が発生したと判定し、その旨を管理システム４００に通知する。これを受けた管理システム４００はアラームの発報など必要な手順を実施する。
【００４０】
図９は、基地局管理エリアと制御装置管理エリアとの関係を示す図である。基地局はモバイル端末の通信をサポートすべく満遍なく配置されており、制御装置は或るエリアの基地局を管理する。基地局の送信電波が届く範囲が基地局管理エリアとなる。また、制御装置が管理する基地局の送信電波の範囲を統合したエリアが、制御装置管理エリアとなる。
【００４１】
従ってネットワークデバイスが接続した基地局の識別情報、あるいは当該基地局を管理する制御装置の識別情報をもとに、ネットワークデバイスが設置されたエリアを推測することができる。管理システム４００の取得部４５ｄはこのような情報を参照して、制御装置の各々が受け持つ地域の位置情報を取得する。
【００４２】
ネットワークデバイスは初期設置時に周囲の基地局を検索し、最も通信状況の良い基地局と接続して管理登録を実行する。その際、制御装置は、ネットワークデバイスからの管理登録要求に、当該ネットワークデバイスが接続した基地局の情報、あるいは制御装置自身の情報を付加して管理システムに転送する。
【００４３】
管理登録要求を受信した管理システムは、メッセージ内に含まれる基地局情報、又は制御装置情報をもとに、自身が保持する無線通信システムのデータベースからそれぞれのカバーエリアを特定し、ネットワークデバイスの位置情報として登録する。この位置情報は、管理システム４００の更新部４５ｃによる、ネットワークデバイスと制御装置との対応付けの更新にあたり参照される。
【００４４】
図１０は、制御装置間での負荷分散の一例を説明するための図である。以下では、例えば３つの制御装置Ｇ１１，Ｇ１２，Ｇ１３の間での制御につき説明する。図１０において、制御装置Ｇ１１が５個、制御装置Ｇ１２が９個、制御装置Ｇ１３が３個のネットワークデバイスをそれぞれ監視対象としているとする。この状態から制御装置Ｇ１２の配下に、新たにネットワークデバイスが登録されたとする。
【００４５】
図１１は、制御装置Ｇ１１，Ｇ１２，Ｇ１３の負荷の一例を示す図である。管理システム４００は複数の制御装置を統合的に管理し、各制御装置に対応付けられたネットワークデバイスの数を制御装置情報として保持する。ネットワークデバイスの管理登録のたびに、管理システム４００は、管理登録を実施した制御装置にデフォルトで監視機能を割り当てる。
【００４６】
その際、管理システム４００は、制御装置が監視するネットワークデバイスの数と、管理システムに設定された閾値とを比較する。そうして、ネットワークデバイスの数が閾値以上、あるいは閾値を超える既定数であれば、管理システム４００は高負荷状態と判断し、監視機能の受け渡し先の制御装置を決定したのち、指示メッセージにより負荷分散を指示する。この処理は、制御装置とネットワークデバイスとの対応付けの更新を受けて実施される。
【００４７】
図１１においては制御装置Ｇ１２の監視対象装置数が９台から１０台へと変化しているので、閾値（１０）以上となったことが管理システム４００において検知され、監視負荷分散が実施される。このとき、ＣＰＵ使用率を参照することもできる。  
制御装置の負荷状況を判断するための閾値および規定値は、システムの立ち上げ時に初期設定として管理システム４００に与えられる。これらの値はシステム運用中も設定部４５ｅの機能を用いて任意に変更である。またこれらの値は制御装置ごとに設定することも可能である。例えば都市部の制御装置と農村部の制御装置とで異なる閾値、規定値を持つようにしても良い。  
ＣＰＵ使用率を参照する場合には、管理システム４００は各制御装置のＣＰＵ使用率を定期的に取得する。そうして管理システム４００は、ＣＰＵ使用率が閾値以上となった制御装置に対して、監視機能の受け渡し先、すなわち監視権限の移転先の制御装置を決定して負荷分散を指示する。
【００４８】
ここで、高負荷の制御装置から監視機能を他の制御装置に受け渡すネットワークデバイスの数ｎは、設定により任意に変更可能である。例えば、制御装置とネットワークデバイスとの対応付けの更新に際して、１個ずつのネットワークデバイスを対象としても良いし、２個、３個、あるいはそれ以上のネットワークデバイスをまとめて他の制御装置に委譲しても良い。
【００４９】
図１２は、実施形態に係わる監視機能の負荷分散に際して実施されるシーケンス図である。図１２において、監視負荷を分散するための処理は、新規監視対象ネットワークデバイス（ここではネットワークデバイス５０３とする）の管理登録時、あるいは制御装置のＣＰＵ使用率取得時に実施される（Ｓ３０１）。管理システム４００は個々の制御装置の負荷状況を判定する（Ｓ３０２）。例えば制御装置Ｇ１２の負荷が高いと判断したとすると、制御装置Ｇ１２の配下の少なくとも一部のネットワークデバイスに対する監視権限を移転する制御装置を決定する。ここでは移転先（受け渡し先）の制御装置としてＧ２１が選択されたとする。
【００５０】
そうすると管理システム４００は、指示メッセージとして受け渡し準備要求を制御装置Ｇ２１に送信する（Ｓ３０３）。ネットワークデバイス５０３の受け入れが可能であれば、制御装置Ｇ２１は受け渡し準備応答を管理システム４００に返信する（Ｓ３０４）。管理システム４００は、制御装置Ｇ２１の情報を含む負荷分散指示を制御装置Ｇ１２に送信する（Ｓ３０５）。
【００５１】
これを受けた制御装置Ｇ１２は、制御装置Ｇ２１に対して、ネットワークデバイス５０３の情報を含む監視機能受け渡し要求を送信する（Ｓ３０６）。この要求に対する制御装置Ｇ２１からの監視機能受け渡し応答を受信すると、制御装置Ｇ１２は、ネットワークデバイス５０３に向け監視装置変更通知を送信する（Ｓ３０８、Ｓ３０９）。ここまでのシーケンスが完了すると、受け渡し先制御装置Ｇ２１とネットワークデバイス５０３との間で監視機能に係わる動作が開始される（Ｓ３１０）。
【００５２】
図１３は、監視機能の移転先となる制御装置を決定する手順の一例を説明するための図である。以下、例として（１）〜（３）の手順を説明する。  
（１）  管理システム４００は、高負荷制御装置（Ｇ１２）に地理的に近い制御装置のうち例えば負荷が最小の制御装置（Ｇ２１）を検出し、この制御装置Ｇ２１を監視権限の移転先として決定する。そして、監視対象ネットワークデバイスについての監視機能の制御装置Ｇ２２への移転を、高負荷の制御装置Ｇ１２に指示する。以上の手順によれば、ネットワークデバイスに近い制御装置に監視機能を移転させることが可能になる。また、次のような手順もある。
【００５３】
（２）  管理システム４００は、基地局を管理せず監視機能のみを備える監視専用制御装置Ｇ２２を検出し、この制御装置Ｇ２２を監視権限の移転先として決定する。そして、監視対象ネットワークデバイスについての監視機能の制御装置Ｇ２２への移転を制御装置Ｇ１２に指示する。以上の手順によれば、監視機能を監視専用制御装置に移転させることにより負荷分散シーケンスの頻発化を抑えることができるようになる。これは、特に都市部に設置された制御装置間では有効である。さらには、次のような手順もある。
【００５４】
（３）  管理システム４００は、農村部の低負荷制御装置（Ｇ２３）を検出し、この制御装置Ｇ２３を監視権限の移転先として決定する。そして、監視対象ネットワークデバイスについての監視機能の制御装置Ｇ２３への移転を制御装置Ｇ１２に指示する。以上の手順によれば、新規のネットワークデバイスの管理登録が少ないと予想される農村部に監視権限を移転させることで、負荷分散シーケンスの頻発化を抑えることが可能になる。
【００５５】
実施形態では、管理システム４００は、（１）〜（３）のいずれかの手順、または各手順の組み合わせにより、監視権限の移転先の制御装置を決定する。そして、移転先制御装置の情報を含む負荷分散指示を高負荷制御装置（Ｇ１２）に送信する。
【００５６】
以上説明したようにこの実施形態では、ネットワークデバイスが在圏先の基地局に接続されたのち、ネットワークデバイスから管理登録要求を管理システム宛に送信する。管理登録要求は基地局から制御装置を経由して管理システムに達する。これを受けた管理システムは、登録要求元のネットワークデバイスと、管理登録要求の経由した制御装置とをデフォルトで対応付ける。この対応関係のもとで、制御装置は、監視対象として登録されたネットワークデバイスに対する監視を開始する。
【００５７】
さらに実施形態では各制御装置の負荷を監視し、負荷の高まった制御装置に対しては、その配下のネットワークデバイスの一部に対する監視権限を、負荷の低い他の制御装置に移転すべく指示を与える。これを受けて関係する制御装置およびネットワークデバイスは、メッセージを授受し合って監視権限を移転するための処理を実行する。
【００５８】
図１４は、比較のため既存の管理手法を説明するための図である。既存の通信システムでは、どのネットワークデバイスを監視するのかを制御装置が管理システムに問い合わせる必要がある。その際、制御装置とネットワークデバイスとの対応付けをオペレータのマニュアル操作により設定しなくてはならず、オペレータの負担が大きく、またネットワークデバイスをシステム内に自由に配置することが困難であった。また、基地局のカバーエリアにネットワークデバイスが集中すると、制御装置の監視負荷が増大してしまうという不具合もある。
【００５９】
これに対し実施形態では、ネットワークデバイスが基地局に無線接続されたのち直上の制御装置を経由して管理システム４００への登録要求が実施され、その際、管理システム４００においてどの制御装置の管理下に入るのかが自動的に決定される。実施形態では、ネットワークデバイスは、その接続先の基地局を監視する制御装置の監視対象としてデフォルトで決定される。このようにしたのでオペレータの負担を軽減でき、また、ネットワークデバイスを通信システム上に、自由に、分散配置させることが可能になる。すなわちシステムの拡張が容易になり、例えばクラウドシステムへの応用にあたってはメリットが大きい。
【００６０】
また実施形態では、各制御装置が管理するネットワークデバイスの数、あるいは各制御装置のＣＰＵ使用率などを管理システム４００が把握し、負荷が大きくなったと判断した制御装置については、他の制御装置へネットワークデバイスの監視権限の受け渡しを指示するようにしている。従って、ネットワークデバイスをネットワーク上に自由に配置した場合でも、制御装置とネットワークデバイスとの組み合わせが自律的に決定されるのに加え、ネットワークデバイスの数が増加した場合でも監視装置の負荷が分散される。これによりシステムパフォーマンス低下を防ぐことが可能となる。このことによってもネットワークデバイスをネットワーク上に自由に分散配置することができ、システムの拡張がさらに容易になる。  
これらのことから、監視装置の負荷を分散できるようになり、円滑な運用を促すことの可能な通信システム、ネットワークデバイスおよび管理方法を提供することが可能になる。
【００６１】
本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は例として提示するものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６２】
１００…通信ネットワーク、Ｇ１１，Ｇ１２…制御装置、２００…ゲートウェイ、３００…インターネット、４００…管理システム、４４…データベース、ＣＳ（ＣＳ１１，ＣＳ１２，ＣＳ２２）…基地局、ＰＳ（ＰＳ１１，ＰＳ１２）…移動端末、５０１，５０２，５０３…ネットワークデバイス、ＰＣ…パーソナルコンピュータ、ＴＥＬ…固定電話機、６００…ユーザ宅、７００…中継ユニット、５１…ネットワークインタフェース部、５２…制御部、５２ａ…要求部、５２ｂ…応答部、５３…無線部、５４…アンテナ、４１…ネットワークインタフェース部、４２…表示部、４３…入出力部、４４…データベース部、４４ａ…管理テーブル、４５…主制御部、４５ａ…対応付け部、４５ｂ…判定部、４５ｃ…更新部、４５ｄ…取得部、４５ｅ…設定部、４５ｆ…指示部、２１…ネットワークインタフェース部、２２…基地局インタフェース部、２３…ＣＰＵ、２３ａ…監視部、２３ｂ…送信部、２３ｃ…通知部、２３ｄ…移転部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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