(57)【要約】  実体に障害があるとみなされるかどうかを決定するために、システム中の実体に関するデータをフィルタし、そのフィルタされたデータを調整することに基づく、階層的障害処理システム及び方法。すべての実体に対する結果は、システムに障害があるとみなされるかどうかの全体的な判断を行うシステム障害調整手段（１７）において、調整される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
いくつかの相互動作部品を含むアセンブリの機能を監視するための監視システムであって、
前記システムの実体の物理的特性を検出し、前記物理的特性に関する測定データを提供するための、少なくとも１つの第１の検出器（１１）と、
前記実体の状況を決定するための、少なくとも１つの第１の決定手段（１５、１７）とを備え、
前記少なくとも１つの第１の検出器（１１）から測定データを受け取り、前記測定データをフィルタし、前記フィルタされた測定データに応じて前記実体に障害があるかどうかを示す信号を出力するように構成されるフィルタ手段（１３）を備えることを特徴とし、
前記決定手段（１５、１７）は、少なくとも１つの第１及び第２のフィルタ手段（１３）から前記出力信号を受け取り、前記出力信号を調整し、前記調整に基づいて前記実体に対して障害報告が生成されるべきかどうかを決定するように構成されることを特徴とする監視システム。
【請求項２】
前記フィルタ手段（１３）は、少なくとも１つのしきい値との比較に基づいて前記測定データをフィルタするように構成されることを特徴とする請求項１に記載の監視システム。
【請求項３】
前記実体の状況に応じて前記障害を修正するためにアクションをとるための、少なくとも１つの第１のアクション手段（１４）を更に備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の監視システム。
【請求項４】
少なくとも２つの実体障害決定手段（１５）から、前記少なくとも２つの実体障害決定手段によって監視される少なくとも２つの実体の状況に関する報告を受け取り、前記報告に基づいて前記システムに対する障害状況を決定するように構成されるシステム障害決定手段（１７）を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の監視システム。
【請求項５】
前記システム障害決定手段（１７）は、すべての全体的な実体状態Ｘを定期的にチェックし、これらのチェックに基づいて前記システムの前記障害状況を決定するように構成され、ただし、Ｘは前記実体に障害があるかどうかを示し、Ｘの絶対値は前記状態の信頼性を示すことを特徴とする請求項４に記載の監視システム。
【請求項６】
前記システム障害決定手段（１７）は、各障害調整手段（１５）から前記実体又はそれによって監視される実体の状況に関する報告を要求するように構成されることを特徴とする請求項４に記載の監視システム。
【請求項７】
前記システム障害決定手段（１７）は、少なくとも１つの実体に対して障害が発せられたか、又は止められたときに前記報告を要求するように構成されることを特徴とする請求項６に記載の監視システム。
【請求項８】
前記フィルタ手段（１３、５１）は、アナログ測定データを受け取りフィルタするように構成される、少なくとも１つのフィルタを備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の監視システム。
【請求項９】
前記フィルタ手段（１３、５１）は、検出器からアナログ値を受け取り、いくつかのそのようなアナログ値の中央値を計算し、前記中央値を、前記中央値をフィルタし、前記フィルタされた中央値を、少なくとも１つのしきい値に対して、ローパスフィルタ（５５）から受け取られた前記フィルタされた値をチェックして、障害が発せられるべきか、それとも止められるべきかをそれぞれ決定するように構成される限界チェッカ（５７）に出力するように構成される前記ローパスフィルタに渡すように構成されるメジアンフィルタ（５３）を備えることを特徴とする請求項８に記載の監視システム。
【請求項１０】
前記メジアンフィルタから前記中央値を受け取り、前記中央値と前の中央値の差を決定し、前記差が最大増大ステップ又は最大減少ステップよりも大きい場合、前記中央値を、許容される限界内に前記ステップを保つための値に調整するように構成されるステップリミッタ（５４）を更に備えることを特徴とする請求項９に記載の監視システム。
【請求項１１】
前記ローパスフィルタ（５５）は、前記中央値をフィルタするように構成されることを特徴とする請求項９又は１０に記載の監視システム。
【請求項１２】
前記限界チェッカ（５７）は、ヒステリシスが得られるように、上位及び下位しきい値に対して前記フィルタされた値をチェックするように構成されることを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか一項に記載の監視システム。
【請求項１３】
前記フィルタ手段（１３、６１）は、デジタル測定データを受け取りフィルタするように構成される、少なくとも１つのフィルタを備えることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の監視システム。
【請求項１４】
前記フィルタ手段（１３、６１）は、２進値の形のデータをフィルタするように構成され、前記２進値の最新のサンプルを記憶し、各サンプルごとに、それが障害を示すかどうかを決定するように構成される少なくとも１つのバッファ（６３）と、前記バッファ（６３）に接続され、障害を示すサンプルの数を少なくとも１つのしきい値と比較して警報が発せられるべきか、止められるべきかを決定するように構成される限界チェッカ（６５）とを備えることを特徴とする請求項１３に記載の監視システム。
【請求項１５】
前記限界チェッカは、障害を示すサンプルの数を上位及び下位しきい値と比較してヒステリシスを得るように構成されることを特徴とする請求項１４に記載の監視システム。
【請求項１６】
前記フィルタ手段は、少なくとも２つのバッファ（７３、７４）と、前記バッファ（７３、７４）のうちの１つにそれぞれ接続される少なくとも２つの限界チェッカ（７５、７６）と、すべての限界チェッカからの出力に基づいて、障害が発せられるべきか、止められるべきかを決定するように構成される投票手段（７７、７８、７９）とを備えることを特徴とする請求項８乃至１５のいずれか一項に記載の監視システム。
【請求項１７】
前記フィルタ手段（７１）は、少なくとも２つの異なる複数組のフィルタ定数に基づいて受け取られた測定データをフィルタし、少なくとも２つの異なる論理値を生成するための手段と、前記フィルタ手段（７１）からの論理出力信号を決定するための手段（７７、７８、７９）とを備えることを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の監視システム。
【請求項１８】
電気通信システムを監視するように構成されることを特徴とする請求項１乃至１７のいずれか一項に記載の監視システム。
【請求項１９】
前記フィルタ手段の機能を制御するパラメータは、製造中に前記システムに記憶されることを特徴とする請求項１乃至１８のいずれか一項に記載の監視システム。
【請求項２０】
前記フィルタ手段の機能を制御するパラメータは、ソフトウェアアプリケーションパッケージに含まれることを特徴とする請求項１乃至１９のいずれか一項に記載の監視システム。
【請求項２１】
前記フィルタ手段の機能を制御するパラメータは、特定のサイトに対して作成される構成データに含まれることを特徴とする請求項１乃至２０のいずれか一項に記載の監視システム。
【請求項２２】
前記システム障害調整器（１７）は、前記システム中のいくつかの、又はすべての障害フィルタのダンプが永続メモリに記憶されるよう命令するように構成され、前記ダンプは障害フィルタに対する状態変数を含むことを特徴とする請求項１乃至２１のいずれか一項に記載の監視システム。
【請求項２３】
前記ダンプは、各障害フィルタに入力される検出器データの最後の数分を含むトレースバックバッファを更に備えることを特徴とする請求項２２に記載の監視システム。
【請求項２４】
いくつかの相互動作部品を含むアセンブリの機能を監視するための方法であって、
監視されるべきシステムの少なくとも１つの実体を定義するステップと、
前記実体の少なくとも１つの物理的特性を、少なくとも１つの測定値として検出するステップと、
前記少なくとも１つの測定値をフィルタするステップと、
前記フィルタされた値に基づいて前記実体に障害があるかどうかを決定するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項２５】
前記フィルタは、前記実体に障害があるとみなされることを前記測定値が示すかどうかの論理指示を出力するように構成されることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記実体の物理的特性にそれぞれ対応するいくつかの測定値の前記フィルタリングの結果、いくつかのフィルタから出力されるいくつかのフィルタされた値に基づいて、前記実体に障害があるかどうかを決定するステップを更に含むことを特徴とする請求項２４又は２５に記載の方法。
【請求項２７】
実体に障害があるかどうかの判断は、いくつかのフィルタからの出力の重み付き合計に基づいて決定されることを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記アセンブリ全体に対する障害状況は、前記アセンブリ中のいくつかの実体に関する判断に基づいて決定されることを特徴とする請求項２４乃至２７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２９】
前記少なくとも１つの測定値をフィルタするステップは、少なくとも２つの異なる複数組のフィルタ定数に基づいて前記値をフィルタし、少なくとも２つの異なる論理値を生成するステップと、前記フィルタ手段（７１）からの論理出力信号を決定するための手段（７７、７８、７９）とを含むことを特徴とする請求項２４乃至２８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３０】
前記システム中のいくつかの又はすべての障害フィルタのダンプが永続メモリに記憶されるよう命令するステップをさらに含み、前記ダンプは、障害フィルタに対する状態変数を含むことを特徴とする請求項２３乃至２９のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１のプリアンブルに定義されるような、いくつかの相互動作部品を含むアセンブリの機能を監視するための構成に関する。また、本発明は、請求項２３のプリアンブルに定義されるような、アセンブリの機能を監視するための方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、生産ラインやコンピュータシステムなどの大きなシステムでは、システムにおける障害を識別するために、監視システムが提供される。いくつかの検出器が使用され、各検出器は、データを監視ユニットに提供する。１つの検出器からのデータが障害のあるユニットを示す場合は、警報が発行される。
【０００３】
従って、警報は、小さな障害でも、大きな障害でも発行されることがあり、即ち、しばしばシステムが機能している状況でさえ、オペレータがいくつかの警報を処理する必要がある。また、エラーは、システムへと伝播しがちであり、その結果、同じ障害がいくつかの警報を引き起こす可能性があり、非常にわかりにくくなり得る。例えば、低い供給電圧は、伝送リンク上でのビットエラー、フェーズロックループのロックにおける問題、無線伝送の歪み、及び、その他の障害を招くおそれがあり、それらはすべて同じ問題から生じる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、監視システムにおける効率的で安全な障害管理を提供することであり、その監視システムは、誤警報のリスクを最小限に抑えながら、障害を発見する可能性が高くなるはずである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本目的は、いくつかの相互動作部品を含むアセンブリの機能を監視するための監視システムであって、システムの実体の物理的特性を検出し、物理的特性に関する測定データを提供するための、少なくとも１つの第１の検出器と、前記実体の状況を決定するための、少なくとも１つの第１の決定手段とを備え、少なくとも１つの第１の検出器から測定データを受け取り、前記測定データをフィルタし、前記フィルタされた測定データに応じて前記実体に障害があるかどうかを示す信号を出力するように構成されるフィルタ手段を備えることを特徴とし、決定手段は、少なくとも１つの第１及び第２のフィルタ手段から前記出力信号を受け取り、前記出力信号を調整し、前記調整に基づいて前記実体に対して障害報告が生成されるべきかどうかを決定するように構成されることを特徴とする、本発明の監視システムによって実現される。
【０００６】
また、本目的は、いくつかの相互動作部品を含むアセンブリの機能を監視するための方法であって、監視されるべきシステムの少なくとも１つの実体を定義するステップと、実体の少なくとも１つの物理的特性を、少なくとも１つの測定値として検出するステップと、少なくとも１つの測定値をフィルタするステップと、フィルタされた値に基づいて、実体に障害があるかどうかを決定するステップとを含む方法によっても実現される。
【０００７】
従って、本発明によれば、実体に障害があるとみなされるべきかどうかを、１つ又は複数の検出器からのデータを処理することに基づいて、信頼性の高い方法で決定することができる。
【０００８】
フィルタ手段は好ましくは、少なくとも１つのしきい値との比較に基づいて測定データをフィルタするように構成される。
【０００９】
監視システムは、前記実体の状況に応じて障害を修正するためにアクションをとるための、少なくとも１つの第１のアクション手段を備えてもよい。監視システムは好ましくは、少なくとも２つの実体障害決定手段から、少なくとも２つの実体障害決定手段によって監視される少なくとも２つの実体の状況に関する報告を受け取り、前記報告に基づいてシステムに対する障害状況を決定するように構成されるシステム障害決定手段を備える。このようにして、異なる検出器からの観測結果をフィルタすること、監視対象実体に欠陥があるかどうかを決定するために多数の検出器からの観測結果を使用すること、最後にシステム内の警報を調整して、全体システムに、各状況で適切なアクションをとらせ、外部システム及び／又はオペレータへの正しい警報を生成させることを含む、障害処理用の階層システムが実現される。
【００１０】
このようにして、システムの異なる部分からの障害報告が調整され、その結果、システム中の障害報告又は警報の数が低減される。特に、同じ障害の結果生じる障害報告又は警報の数が低減される。単一の障害が、システムのいくつかの部分の性能に影響を与え得る場合でも、警報の殺到を引き起こさなくなる。先行技術では、障害がシステム中で伝播することになり、ハードウェア障害が、他のハードウェア及び／又はソフトウェアでの障害検出を招くおそれがあり、その逆も同様である。
【００１１】
システムの全体的な状況を決定するために、システム障害決定手段は、すべての全体的な実体状態Ｘを定期的にチェックし、これらのチェックに基づいてシステムの障害状況を決定するように構成されてもよく、ただし、Ｘは、実体に障害があるかどうかを示し、Ｘの絶対値は、状態の信頼性を示す。あるいは、システム障害決定手段は、例えば少なくとも１つの実体に対して障害が発せられたか、又は止められたときに、各障害調整手段に、実体又はそれによって監視される実体の状況に関する報告を要求するように構成されてもよい。
【００１２】
フィルタ手段は、アナログ及びデジタル測定データをどちらも受け取りフィルタするように構成されるフィルタを備えてもよい。好ましい一実施形態では、監視システムは、電気通信システムを監視するように構成される。
【００１３】
前記フィルタ手段の機能を制御するパラメータは、製造時にシステムに記憶され、ソフトウェアアプリケーションパッケージの一部として提供され、かつ／又は特定のサイトに対して作成される構成データに含まれる。
【００１４】
システム障害調整器は、システム中のいくつかの又はすべての障害フィルタのダンプが永続メモリに記憶されるよう命令するように構成されてもよく、前記ダンプは、障害フィルタに対する状態変数を含む。そのダンプはまた、各障害フィルタに入力される検出器データの最後の数分を含むトレースバックバッファを含むことも可能である。このダンプは、修理担当者が使用して、何が誤りかを突き止めることができる。
【００１５】
以下では、本発明の実施形態を、添付の図面を参照して、より詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、本発明の障害管理方法が実施される電気通信システムの論理概要図である。図１に示されている例示のシステムは、無線基地局であり、地上伝送リンクを扱うための伝送制御サブシステム３、運転保守（Ｏ＆Ｍ）サブシステム５、第３のサブシステム７及び第４のサブシステム９を含めた、いくつかのサブシステムに分かれている。この例では、第３のサブシステムは、無線送信機及び受信機を制御するための無線制御サブシステムであり、第４のサブシステムは、処理プラットフォーム、例えばプロセッサ相互通信を扱うための、プラットフォームサブシステムである。このシステムは、ここに図示されたサブシステムに加えて、又はその代わりに、他のサブシステムを含むことも可能であることが当業者には理解されよう。各サブシステムは、いくつかのブロックを含み、それぞれが、同じサブシステム中の他のブロック及び／又は他のサブシステム中のブロックと通信する。
【００１７】
各サブシステムは、いくつかのハードウェア及び／又はソフトウェアユニットを含む。
【００１８】
本発明によれば、監視されるべきいくつかの実体が定義される。各実体は、特定のサブシステムによって監視される。１つのサブシステムが、１つ又は複数の実体を担当することができる。適切とわかったときは、サブシステムを複数の実体に分割してもよい。実体の例としては、物理的伝送リンク、無線送受信機、及び処理システムがある。無線送信機実体では、例えば次の因子（など）、即ち周波数シンセサイザ、無線機の異なる部分での供給電圧、電流消費、温度、歪み、利得ループを、監視する必要が生じる。その他の実体としては、システムに影響を与える外部因子、例えば周囲温度、入力電力供給の品質又は伝送リンクの品質でもよい。そのような外部実体に欠陥がある場合、周囲環境がシステムの運転にマイナスの影響を与え得る。
【００１９】
実体の物理的特性は、検出器１１によって監視される。各検出器からの測定値が、関連サブシステム中のフィルタ手段１３に生データとして供給される。以下でより詳細に述べるように、フィルタ手段１３は、そのデータをフィルタする。フィルタ手段１３が、実体に欠陥又は問題があることを検出器から受け取ったデータが示すのを知った場合、これを障害調整ユニットに報告する。特定の実体に使用される検出器／障害フィルタが２つ以上存在する場合、サブシステムは好ましくは、この実体に対するすべての障害フィルタからの障害報告を調整してこの実体に障害があるとみなされるべきかどうかを決定するための実体障害調整ユニット１５を含む。このケースでは、実体障害調整ユニット１５は、それによって調整される実体での障害を、Ｏ＆Ｍサブシステム５中に配置されるシステム障害調整ユニット１７に報告する。あるいは、１つのサブシステム中のすべての障害フィルタの調整が、サブシステムレベルでのサブシステム障害調整ユニット（図示せず）によって実行されてもよい。好ましい一実施形態では、１つのフィルタ手段は、１つの検出器からの入力データしか受け取らず、一方、同じ検出器からのデータは、いくつかのフィルタへの入力データとして使用することができる。しかし、２つ以上の検出器からのデータを処理することが可能な多次元フィルタ手段を使用することも可能である。そのような多次元フィルタ手段は、当技術分野で知られている。
【００２０】
システム障害調整ユニット１７は、システム中のすべてのサブシステム３、５、７、９から受け取られたデータに基づいて、システムに障害があるとみなされるべきかどうかを決定する。２つ以上の実体が、障害があると報告された場合は、どの障害が１次障害で、どの障害が２次障害又は付随障害であるかも決定する。また、システム障害調整ユニット１７は、どのような点でシステムに障害があるのか、例えばハードウェア障害であるのか、ソフトウェア障害であるのか又は環境障害であるのかも決定する。ハードウェア障害のケースでは、ハードウェアユニットが欠陥の可能性が高く、それを交換する必要がある。ソフトウェア障害のケースでは、システムが再起動されるべきであり、かつ／又は現在のソフトウェアバージョンに欠陥があるとみなされるべきである。ソフトウェアバージョンに欠陥があるとみなされる場合、異なるソフトウェアバージョンの使用を試すべきである。可能な環境障害は、電力供給の不足、過剰な熱、及び着信伝送リンクの不良を含む。
【００２１】
また、システム障害調整ユニット１７は、とるべき適切なアクション、例えばトラフィックをオフにし、かつ／又は警報を発行することも決定する。システムに障害があるとみなされるべきである場合、システム障害調整ユニット１７は、警報処理ユニット１９によって発行されるべき警報を開始してもよい。システム障害調整器は、１つ又は複数の実体に対して、他の実体の状況に応じて、障害報告を抑制する（即ち、警報を発行しない）ことを選択してもよい。
【００２２】
フィルタ手段１３とサブシステム障害調整ユニット１５の間、又は、サブシステム障害調整ユニットがない場合、フィルタ手段１３とシステム障害調整ユニット１５の間に配置され得るアクション手段１４によってサブシステムレベルでアクションがとられてもよい。このケースでは、好ましくは、フィルタ手段の代わりにアクション手段１４がサブシステム障害調整ユニット１５に障害を報告する。あるいは、フィルタ手段１３は、サブシステム障害調整ユニット１５に、直接接続されてもよい。アクション手段１４を使用して、例えば損傷及び／又は規制違反を防ぐために、無線送信機を即座に切り換えてもよい。
【００２３】
第３の構成は、この例では、伝送制御サブシステム３中に図示された構成である。この場合、フィルタユニット１３が、２つの検出器１１から測定データを受け取る。フィルタユニット１３は、フィルタされた測定データをサブシステム障害調整ユニット１５に報告し、そのサブシステム障害調整ユニットは、調整の結果をアクションユニット１４に転送する。また、アクションユニットは、その結果をシステム障害調整ユニット１７に転送する。
【００２４】
特定の実体に障害があるとみなすかどうかの判断は、図４に関連して記述するように、１つ又は複数の検出器からの生データに基づいて、サブシステムによって行われる。その判断は、誤警報のリスクを最小限に抑えるように行われるべきである。判断を２つ以上の検出器からのデータに基づかせることで、誤警報のリスクを低減させながら、検出の確率が増大する。
【００２５】
抽象レベルで監視対象実体を監視するために、各監視対象実体ごとに、「障害管理対象オブジェクト」ＦＭＯが定義される。検出器からの出力は、Ａ／Ｄ変換器に関係する、温度などのアナログ特性の周期的測定に基づくことも、又はデジタルハードウェア、例えばフェーズロックループ用の「ロック検出器」からの個々のステータスビットの定期チェック（「ポーリング」）に基づくこともできる。また、検出器からの出力は、ビットエラーなど、検出された事故のロギングに基づくことも、又は不正なチェックサムをもつ受取りデータブロックに基づくこともできる。
【００２６】
１つの実体に対する障害調整器は一般に、２つ以上のフィルタからの障害報告を使用する。
【００２７】
図２は、本発明の障害処理階層の論理表現である。第１、第２、及び第３の実体２１、２２、２３が示されており、それぞれが１つ又は複数の検出器によって監視される。第１の実体２１は、実体２１のアナログ値を検出するように構成されるアナログ検出器２４によって監視され、デジタル検出器２５は実体２１のデジタル値を検出するように構成される。第２の実体２２は、デジタル検出器２５及び計数手段２６によって監視される。計数手段は、カウンタ２７と、読取り及びリセットユニット２８とを含む。カウンタは、特定の状態又はアクティビティの存在数を計数する。読取及びリセットユニット２８は、一定間隔でカウンタ値を読み取り、カウンタ２７をリセットする。第３の実体２３は、アナログ検出器２４によって監視される。各アナログ検出器２４からの出力、ならびに計数手段２６の読取及びリセットユニット２８からの出力は、アナログ障害フィルタ２９に入力される。各デジタル検出器２５からの出力は、デジタル障害フィルタ３１に入力される。アナログ及びデジタル障害フィルタの構造及び機能については、以下でより詳しく説明する。
【００２８】
無線基地局では、１つのそのような監視対象実体としては、無線送信機でもよい。そのような無線送信機を監視するために、アナログ検出器とデジタル検出器の両方を使用してもよい。アナログ検出器を使用して、電力増幅器バイアス電流の消費を測定してもよい。また、検出器を使用して、ピーククリッピングを測定してもよい。このケースでは、無線送信機のＤ／Ａ変換器への入力信号がクリップされるたびに、ピーククリップカウンタに対してイベントが生成される。このピーククリップカウンタは、定期的（例えば、１０秒ごと）に読み取られ、その値が、アナログ障害フィルタに供給される。ピーククリップカウンタから値が読み取られるたびに、そのカウンタがリセットされる。
【００２９】
各障害フィルタ２９、３１は、実体に障害があるとみなされるべきかどうかを示す出力信号を生成するために、それぞれの検出器２４、２５、２６から受け取られるデータを処理するように構成される。同じ実体からデータを受け取るすべての障害フィルタからの出力信号は、実体障害調整ユニット３３に供給される。第３の実体２３でのケースのように、実体に対してただ１つの検出器しか存在しない場合、実体障害調整ユニットを省略することもできる。また、図２では、第３の実体２３は、実体障害調整ユニット３３を有するようにも示されている。
【００３０】
すべての実体障害調整ユニット３３からの出力信号が、システム障害調整ユニット３５に供給され、そのシステム障害調整ユニットは、システムレベルでの障害調整を担当する。実体障害調整ユニット３３の存在しない実体が存在する場合、この実体からデータを受け取る１つ又は複数のフィルタからの出力は、システム障害調整ユニット３５に、直接供給される。システム障害調整ユニット３５に供給される信号は、各実体ごとに、この実体に対して警報が発せられるべきか、それとも止められるべきかを示すべきである。
【００３１】
システム障害調整ユニット３５が、すべての投票ユニット及び／又は障害フィルタから受け取られる情報に基づいて、システムに障害があるとみなされるべきであると決定する場合、外部警報を出すことになる。また、システム障害調整器は、すべての投票ユニット及び／又は障害フィルタから受け取られる情報に基づいて、発せられた警報を止めることもできる。システム障害調整ユニット３５は、投票ユニット及び／又は障害フィルタからのそのような情報を、一定間隔で自動的に、あるいは実体に対して障害が発せられるとき、又は止められるときに、受け取ることができる。或いは、システム障害調整ユニットは、必要なときに、投票ユニット及び／又は障害フィルタにそのような情報を要求することもできる。図３に、本発明の障害処理方法の主なステップを示す。ここに概略が示されている各ステップについて、以下に詳述する。第１のステップＳ１は、生データ、即ち、特定の監視対象実体を特徴づける物理的パラメータ、例えばユニットの両端間の電圧の収集である。
【００３２】
ステップＳ２では、ステップＳ１で収集された生データがフィルタされて、特定の監視対象実体に対して警報が発行されるべきかどうかを示すブール値が生成される。１つ又は複数の検出器からのデータが一緒に考慮される。
【００３３】
ステップＳ３は、同じ供給源を有する多数の障害が検出された場合、１つの障害だけが報告されるようにするために、障害管理対象オブジェクト中、又はサブシステム中で内部的に実行される、障害調整ステップである。
【００３４】
ステップＳ４では、障害のためにとられるべき可能な修正アクションが、調整サブシステム中で決定される。そのような修正アクションの例としては、システムを通過するトラフィックの阻止や、オペレータへの警報の発行がある。
【００３５】
ステップＳ５は、ステップＳ３で使用される調整ブロックが、実体に障害があるとみなされるべきであるかどうかを、調整サブシステムに報告するステップである。図１に示されているシステムでは、これはＯ＆Ｍサブシステムである。
【００３６】
ステップＳ６は、中央障害調整を処理する。報告された障害は、中央障害調整ユニットで扱われ、警報評価器機能のためにフィルタされる。
【００３７】
オペレータに対する障害報告又は警報は、いくつかの異なる方法で調整することができる。好ましい一実施形態では、警報が「ソフトウェアに障害がある」こと、又は「ハードウェアに障害がある」ことだけを示すことになる。警報をより詳細にするために、障害のあるハードウェア又はソフトウェアを含む、サブシステム又はブロックを示すことができる。また、もちろん、障害のある実体をそれぞれ指摘することも可能である。フィルタせずに調整サブシステムに直接報告されるべき、１つ又は複数のきわめて重要なエラーを定義することもできる。好ましくは、これは、連続運転を不可能にするソフトウェアシステムでのクラッシュなど、破局的なエラーのために予約される。
【００３８】
好ましい一実施形態では、各障害フィルタは、生データとしてのパラメータ値を、１つの検出器から入力信号として受け取り、それをフィルタする。各障害フィルタを、２つ以上の検出器から値を受け取るようにさせることが可能である。そのフィルタは、ローパスフィルタリング、しきい値、ヒステリシスなどを制御するいくつかのパラメータを有する。そのフィルタからの出力は、この特定の検出器が、監視対象実体に対して警報が発せられるべきか、それとも止められるべきかを示すかどうかを示す、ブール値である。
【００３９】
異なる監視対象実体に属する障害フィルタ、例えば温度及び電力供給電圧に対する障害フィルタへの入力として、同じ検出器を使用することもできる。また、同じ検出器は、例えば異なるしきい値レベル又は平滑化ローパスフィルタをもつ、同じ監視対象実体に対して、２つ以上の障害フィルタに入力を提供することもできる。
【００４０】
障害フィルタ調整は、いくつかの異なる方法で実行することができる。調整の最も単純な形態は、この実体に対する検出器のうち１つでも障害を示す場合、監視対象実体に対して警報を発行することである。実体に対する障害フィルタが障害を示さない場合、発行された警報がクリアされてもよい。
【００４１】
また、多数決を使用することもできる。このケースでは、特定の監視対象実体に対する障害フィルタの過半数が障害を示す場合、監視対象実体に対して警報が発行される。監視対象実体に対する過半数が、障害が見つからないことを示す場合、警報はクリアすることができる。
【００４２】
障害フィルタ調整に対する第３の代替方法は、特定の監視対象実体にとってどれだけ重要であるかに応じて、各障害フィルタに重みを与えるようにすることである。この障害調整は、例えば障害を示す各障害フィルタごとに、その重みに対応する値を合計値から減算することによって行うことができる。障害なしを示す各障害フィルタごとに、その重みに対応する値が合計値に加算される。合計値が負の場合、警報が発行されるべきであり、そうでない場合は、発行された警報があれば、クリアされてもよい。
【００４３】
この第３の代替方法の更なる発展形態では、各障害フィルタは３つ以上の異なる出力値、例えば、−１、０、及び＋１を扱うことができる。ただし、−１は問題あり、０は未定状態、＋１は問題なしを示す。このケースでは、２つのしきい値が必要とされる。測定されたパラメータが第１のしきい値未満の場合、問題なしであり、第２のしきい値を超えた場合、問題ありである。測定されたパラメータがしきい値の間の場合、状態が未定となる。また、未定状態は、測定間隔中に観測結果がない場合に使用することもできる。
【００４４】
３レベル以上を使用すると、すべての計算が容易に合うという点で、実体に対する障害調整が容易になる。いくつかの検出器によって実体が監視され、少なくとも１つの障害フィルタＩ＝１…ｋによって各検出器が定期的に読み取られ、定期的に読み取られる障害フィルタをその観測結果が通過し、各障害フィルタに「重み」ｋｉが割り当てられると仮定すると、所与の時点での実体に対する全体的な実体状態Ｘは、次のようになる。
【００４５】
【数１】
2008506180.tif 000003
【００４６】
Ｘ（ｔ）＜０の場合、これは、実体に障害があるとみなされるべきであることを示す。Ｘ（ｔ）＞０の場合、これは、実体が問題なしであることを示す。利用可能な観測結果がない場合、すべてのｙが０になり、従って、Ｘがゼロになり、状態が未定になる。Ｘの絶対値は、状態の信頼性を示す。
【００４７】
合計する代わりに、別の方法、例えば「最大絶対値」、又は最確状態の発見を使用することができる。１つのそのような方法については、以下の３つのステップで説明することができる。
【００４８】
【数２】
2008506180.tif 000004
【００４９】
尚、同じ検出器が、２つ以上のフィルタに入力データを提供してもよいことに留意されたい。
【００５０】
以上、異なる障害フィルタからの結果をどのように調整するかについての、いくつかの例について説明した。当業者には理解されるであろうように、いくつかの他の調整方法も認識可能である。
【００５１】
単純な実施形態では、各サブシステムは単に、その実体がそれぞれ、問題なしとみなされるかどうか、それとも障害があるとみなされるかどうかを、即ち、実体に対して障害が生じたかどうかを、システム障害調整ユニット１７に報告する。実体の状態が変わるたびに報告が送られ、システム障害調整器はすべての監視対象実体の既知の最新状態のリストを有する。また、実体に対して障害が発せられるとき、又は止められるとき、この実体を担当するサブシステムが、システム障害調整器１７に信号を送る。システム障害調整器は、この信号を受け取ると、すべての実体の全体的な実体状態Ｘに関する情報を要求し、従って、合計評価を行うことも可能になる。
【００５２】
また、システム障害調整器１７は、すべての全体的な実体状態Ｘを定期的にチェックし、従って、合計評価を行うことも可能になる。
【００５３】
合計評価は、いくつかの異なる代替方法に従って行ってもよい。例えば、１つの実体が問題ありを示す場合、外部警報が発せられる。各実体ごとの警報の参照リストによって、警報タイプが示される。２つ以上の実体が問題ありを示す場合、最も信頼性の高い障害指示を有する実体に応じて警報が生成される。上記の例では、これは、Ｘに対する負の最大値を有することを意味する。
【００５４】
障害フィルタは、デジタルの観測結果もアナログの観測結果も扱うように構成されてもよい。デジタルフィルタは、検出器から入力信号を受け取り、その場合、各観測結果は、例えば状況ビットのチェックからの０又は１だけである。アナログフィルタは、浮動小数点又は整数値、例えばＡ／Ｄ変換器からの出力又は測定期間にわたるエラー指示の合計でもよいデータを受け取る。
【００５５】
各障害フィルタごとに最適設定を見つけることは、複雑であり得る。しばしば、正しくない設定の結果、障害の検出されない鈍感なシステムとなるか、又は誤警報が生じる。好ましくは、各障害フィルタごとのパラメータが、データファイルに記憶される。フィルタパラメータをソフトウェアアプリケーションに含めることも可能であるが、そうすると、それらを変更するのが非常に困難になる。その代わりに、フィルタパラメータは、データファイルに保存され、それらのデータファイルは、容易に改変することができる。
【００５６】
障害フィルタのいくつかは、非常にハードウェア依存性があり、生産時に、製造されるハードウェアユニットに記憶されるものがある。こうしたハードウェア依存フィルタには、主としてハードウェアのバージョンに依存する（即ち、ハードウェアの設計が変更されるときにのみ変更される）ものがある。生産時に個々のユニットごとに調整されなければならないものもある（例えば、無線構成要素に依存するしきい値設定）。
【００５７】
障害フィルタのいくつかは、ソフトウェアアプリケーション又は環境、例えば入力伝送線の品質により依存し、それゆえ、ソフトウェアアプリケーションの一部として提供されるものがある。必要ならば、そのユニットで提供される１組の障害フィルタパラメータの代わりに、アプリケーションで提供される新しい１組のパラメータを使用することができる。このようにして、十分うまく働かない障害フィルタを調整することができる。また、エンドユーザが、インストールごとに、個々にフィルタパラメータを調整するのを可能にすることも可能である。従って、パラメータは、生産時にユニットに記憶させるか、提供されるソフトウェアアプリケーションの一部であるデータファイルに記憶させるか、又は、例えばインストール時にエンドユーザによって作成されるデータファイルに記憶させることができる。これら３つの組み合わせが可能である。同じ障害フィルタに対するパラメータがこれらのファイルの２つ以上で利用可能な場合、それらの間の優先順位が設定されるべきである。例えば、ソフトウェアアプリケーションは、まずインストール構成ファイル中でフィルタを見つけようと試みるべきである。そこで入手可能でない場合、そのアプリケーションの一部であるファイルを使用すべきであり、それらもそこで見つけられない場合、そのユニットに記憶されたデータファイル（生産データ）を使用すべきである。もちろん、異なる優先順位を使用することができ、例えば生産データをソフトウェアパッケージデータの前に使用することができる。
【００５８】
システム中のすべての監視対象実体の変更された状況のすべての報告が、中央ユニット、障害調整器に報告される。この障害調整器は、受け取られた情報により（警報を発するか、又は警報を止めるために）とられるべき適切なアクションを決定することを担当する。
【００５９】
障害調整器が、システムが適切に働いていないか、又はそれに欠陥があることを発見した場合、システム中のいくつか又はすべての障害フィルタの全ダンプを命令する。そのダンプは、すべての障害フィルタに対する状態変数、例えばフィルタ状態、フィルタ用のデータバッファ、フィルタ出力及び判断、ならびに各障害フィルタに対する検出器データ入力の最後の数分を含むトレースバックバッファを含む。ダンプは、永続メモリに記憶され、従って、ユニットの電源オフを生き延びることになる。ダンプは、修理するためにそのユニットが送られる場合、修理工場で取り出すことができ、トラブルシューティングのために使用することも、また過剰な温度や低い供給電圧などの外部因子によって報告された問題が生じたかどうかを判定するために使用することもできる。
【００６０】
状態変数に加えて、ダンプは、以下のような、他のタイプの情報も提供することができる（この例は、無線基地局に適合されている）。
【００６１】
障害が発生したとき、機材がどのように使用されたか
例えば、アイドル、セルフテスト−命令されたテスト、トラフィック
以下のような、障害が発生したときの機材に対するパラメータ設定
選択された送信機周波数
選択された受信機周波数
選択された送信機に対する出力電力
トラフィックシナリオ（ユニットがトラフィックに使用されたときに、障害が発生した場合）
そのセル及び共通トラフィックチャネルに対するパラメータの構成
パラメータ設定を含む、（単一モバイル端末に対する）アクティブな「専用トラフィックチャネル」数
アナログ観測結果を処理するためのフィルタ５１の一例が、図４に示されている。このフィルタは、アナログ観測結果を処理し、これらの観測結果が障害問題を示すかどうかを決定するように構成される。そのようなフィルタは、本文書では、アナログ障害フィルタと呼ぶことにする。フィルタにアナログ値が挿入されるたびに、そのフィルタは、障害が発せられるべきか、それとも止められるべきかを評価する。検出器からのアナログ値は、最後のＮ個のサンプルの中央値を評価し、その中央値を次のフィルタステップに渡すメジアンフィルタ５３に入力される。メジアンフィルタ５３に関連するバッファに保持されるべきサンプル数は、パラメータとして設定することができる。最後のＮ個のサンプルは、内部データとしてメジアンフィルタに保持される。
【００６２】
中央値は、含まれるのが好ましいステップリミッタ５４に渡され、そのステップリミッタ５４から出力信号を受け取るように構成されるローパスフィルタ５５に大量のステップが入るのが回避される。ステップリミッタ５４は、メジアンフィルタ５３からの新しい入力サンプルをそれぞれ前のサンプルと比較して、その差が大きすぎる場合、ステップリミッタは新しいサンプルを減らし、そのステップを許容される限界内に維持する。ステップリミッタは、２つのパラメータ、即ち、最大増大ステップ（即ち、新しいサンプルに対する最大差、又は許容増大）、及び最大減少ステップ（即ち、新しいサンプルに対する最大許容減少）を有する。
【００６３】
ローパスフィルタ５５は、ステップリミッタ５４から受け取られる値をフィルタする。ローパスフィルタは、どんな種類の標準ローパスフィルタでもよく、例えばバターワースフィルタでもよい。ローパスフィルタに対するパラメータは、単純なフィルタでは、単にＱ値とすることができる。より複雑なフィルタでは、すべてのフィルタ次数及び係数を、調整することができる。ローパスフィルタ中の内部データは、フィルタされた値である。フィルタされた中央値は、限界チェッカ５７に出力される。限界チェッカは、ローパスフィルタから受け取られるフィルタされた値を、上位及び下位しきい値に対してチェックし、その場合、ヒステリシスが得られる。上位及び下位しきい値を使用してそれぞれ障害が発せられるべきか、それとも止められるべきかを決定する。別個のパラメータを使用してその機能を逆転してもよく、従って、値が下位しきい値を下回る場合に、障害が示されてもよい。アナログフィルタからの出力は、警報が発せられるべきか、それとも止められるべきかを示すブール値である。
【００６４】
より単純なアナログフィルタでは、ただ１つのしきい値しか使用しない。
【００６５】
別の例示的なフィルタ６１が、図５Ａに示されている。このフィルタは、デジタル観測結果を処理し、これらの観測結果が障害又は問題を示すかどうかを決定するように構成される。本文書では、これをデジタル障害フィルタと呼ぶことにする。スライディングウィンドウ６３は、２進値の最新のサンプルを記憶し、各サンプルごとに、障害を示すかどうかを決定する。スライディングウィンドウ６３に接続される限界チェッカ６５は、障害を示すサンプルの数が、上位しきい値を超過するかどうかをチェックし、また、サンプルの数が、下位しきい値を下回るかどうかもチェックする。障害を示すサンプルの数が、上位しきい値を超過する場合、限界チェッカは警報を出す。障害を示すサンプルの数が、下位しきい値を下回る場合、警報が発せられていた場合は、それを止めることができる。このようにして、ヒステリシスを得ることができる。フィルタからの出力は、しきい値とのデータの比較に応じて、障害が発せられるべきか、それとも止められるべきかを示すブール値である。図５Ｂは、第１及び第２のスライディングウィンドウ７３、７４、ならびに第１及び第２のスライディングウィンドウからそれぞれデータを受け取る第１及び第２の限界チェッカ７５、７６を使用する、デジタルフィルタ７１を示す。
【００６６】
各フィルタごとに異なるサイズのスライディングウィンドウ７３、７４を設定し、かつ、限界チェッカ７５、７６において異なるしきい値を設定することにより、２つの監視機能を組み合わせることができ、その結果、短期間の高い障害頻度が報告され、一方、より低い障害頻度は、より長期間続いた場合にのみ、報告されるようになる。限界チェッカはどちらも、第１及び第２の投票ユニット７７、７８に接続される。限界チェッカ７５、７６の一方が、その上位しきい値が超過されたことを決定した場合、第１の投票ユニット７７に発生信号を送る。限界チェッカ７５、７６の一方が、その下位しきい値が超過されたことを決定した場合、第２の投票ユニット７８に停止信号を送る。第１及び第２の投票ユニット７７、７８は、第１及び第２の投票ユニットからの出力を調整する第３の投票ユニット７９に接続される。
【００６７】
第１の投票ユニット７７は好ましくは、２つのスライディングウィンドウのいずれかの内容がしきい値を上回った場合、即ち、２つの限界チェッカのうちの一方がそのしきい値が超過されたことを決定した場合、障害を示すように構成される。あるいは、スライディングウィンドウの内容がどちらも、そのしきい値を上回らなければならない。第２の投票ユニット７８は、２つのスライディングウィンドウのうちの１つがしきい値を下回る場合、停止障害指示を出力するように構成されてもよく、あるいはスライディングウィンドウがどちらも、しきい値を下回ってもよい。好ましくは、第３の投票ユニット７９は、第２の投票ユニット７８からの出力がどうであったかに関係なく、第１の投票ユニット７７の出力が障害を示した場合に、障害を発するように構成される。第３の投票ユニット７９からの出力は、障害が発せられるべきかどうかを示すブール値である。
【００６８】
また、アナログフィルタを、同様に組み合わせることもできる。もちろん、３つ以上のフィルタを、同様に一緒に使用することもできる。以上、本発明を、いくつかのサブシステムを含む電気通信システムに適用されるものとして説明してきた。しかし、生産ラインなど、どんなシステムの監視も、本発明による階層的方法で構成することができることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の障害管理方法が実施される電気通信システムの概要図である。
【図２】本発明による障害処理階層の論理表現である。
【図３】本発明による障害処理方法の主なステップの流れ図である。
【図４】本発明で使用され得る、アナログ観測結果を処理するためのフィルタの図である。
【図５Ａ】、
【図５Ｂ】本発明で使用され得る、ブール観測結果を処理するためのフィルタの図である。
【図１】
2008506180.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
2008506180.tif 000010
【国際調査報告】
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