(57)【要約】  本発明は、ワイヤレス・ブロードバンド・ネットワークの管理に関する。詳細には、本発明は、ネットワーク・ベース・トランシーバ局（ＢＴＳ）を通るトラフィック・レベルと、特定の顧客宅内機器（ＣＰＥ）が接続することが可能なＢＴＳとに関するデータを収集するデータ収集エンジンと、収集されたデータを相関付けて、全体的なネットワーク性能を監視し、１つ又は複数のＣＰＥ及びＢＴＳの性能を集約し、性能がより低いＢＴＳ及びＣＰＥを検出し、ＣＰＥの接続及び切断を自動化してリアルタイムでネットワーク性能を改善するプロセッサとを備えるワイヤレス・ブロードバンド・ネットワーク管理システムに関する。別の態様では、本発明は、ブロードバンド・ネットワークを管理する方法である。さらに別の態様では、本発明は、その方法を実施するためのソフトウェアである。
2010525685.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤレス・ブロードバンド・ネットワーク管理システムであって、
ネットワーク・ベース・トランシーバ局（ＢＴＳ）を通るトラフィック・レベルと、特定の顧客宅内機器（ＣＰＥ）が接続することが可能な前記ＢＴＳとに関するデータを収集するデータ収集エンジンと、
前記収集されたデータを相関付けて、全体的なネットワーク性能を監視し、１つ又は複数のＣＰＥ及びＢＴＳの性能を集約し、性能がより低いＢＴＳ及びＣＰＥを検出し、ＢＴＳとの間のＣＰＥの接続及び切断を自動化してリアルタイムでネットワーク性能を改善するプロセッサと
を備えるワイヤレス・ブロードバンド・ネットワーク管理システム。
【請求項２】
前記データは、ワイヤレス・ブロードバンド・ネットワーク管理システムと通信する要素管理システムから収集され、前記データは、ＢＴＳ性能データ、前記要素管理システムのログ、及びＣＰＥの登録と移行の履歴の１つ又は複数を含む、請求項１に記載のワイヤレス・ブロードバンド・ネットワーク管理システム。
【請求項３】
並行して動作する２つの規定に従って前記ＢＴＳと前記ＣＰＥの間の接続を変更し、
第１の規定は、ＣＰＥを選択し、そのＣＰＥをビジーなＢＴＳからよりビジーでないＢＴＳに移動することを試み、
第２の規定は、ビジーなＢＴＳへのＣＰＥ登録の試みをフィルタリングして、前記ＣＰＥをよりビジーでないＢＴＳに導いて、前記負荷をより好適に平衡させる
請求項１又は２に記載のワイヤレス・ブロードバンド・ネットワーク管理システム。
【請求項４】
前記２つの規定の各サイクルに、
ＢＴＳ負荷行列を作成すること、
ＢＴＳ−ＣＰＥの接続性データを使用して前記行列を最小化すること、
外挿技術を使用して、あるＣＰＥを移動した場合の前記ネットワーク負荷の将来の推定スナップショットを作成すること、
前記推定スナップショットを、移動する対象帯域幅と比較すること、及び
次いで差分又は摂動行列を作成すること
を行う、請求項３に記載のワイヤレス・ブロードバンド・ネットワーク管理システム。
【請求項５】
前記移動する対象帯域幅は、各ＣＰＥのプロファイルに従った全ＣＰＥの合計リソース使用と、動的なＣＰＥトラフィック需要を考慮するための時間と共に変化する利得係数とに応じて決まる、請求項４に記載のワイヤレス・ブロードバンド・ネットワーク管理システム。
【請求項６】
新しいＢＴＳの負荷レベルが、元のＢＴＳの負荷レベルより低いレベルであり、かつ
前記２つのＢＴＳが十分に異なっている、すなわちそれらＢＴＳの間の負荷レベルの差が少なくとも最小負荷レベル差である
場合に、ＣＰＥが前記元のＢＴＳから前記新しいＢＴＳに移動される、請求項３から５のいずれか一項に記載のワイヤレス・ブロードバンド・ネットワーク管理システム。
【請求項７】
前記規定は、
ＣＰＥが、元のＢＴＳの直接の容量オーバーレイを有する新しいＢＴＳに移動されるオーバーレイ・モード、及び
ＣＰＥが、元のＢＴＳの直接の容量オーバーレイを有するか、又は元のＢＴＳの近隣のセクタを有する新しいＢＴＳに移動される、オーバーレイ／近隣セクタ・モード
のモードのうち１つで動作する、請求項３から６のいずれか一項に記載のワイヤレス・ブロードバンド・ネットワーク管理システム。
【請求項８】
ＣＰＥに、該ＣＰＥが帰属しているＢＴＳが、そのＣＰＥにサービス提供することを許可された有効なＢＴＳではなくなったこと、及び該ＣＰＥがノマディックではなくなったことを通知し、
前記ＣＰＥをプローブし、その動作によりＣＰＥ主導のＢＴＳ検索が開始し、次いで、前記ＣＰＥは、希望する対象ＢＴＳに最終的に「着地」するまで、前記ＣＰＥから見えるＢＴＳに帰属し、
そのときに、前記ＣＰＥをノマディック／優先に設定し、前記ＣＰＥのホームＢＴＳと隣接ＢＴＳの設定は、前記ＣＰＥを前記新しい対象ＢＴＳに誘導し、前記元のＢＴＳから離すように構成され、
最後に数個の追跡タスクが作成されて、時間の経過と共に前記ＣＰＥを監視し、将来の移動を計画する際に参照するための統計を更新する
ことにより接続の変更を実施する、請求項３から７のいずれか一項に記載のワイヤレス・ブロードバンド・ネットワーク管理システム。
【請求項９】
前記ＣＰＥがリセット又はパワーリサイクルされた後でも最適なＢＴＳに留まるＣＰＥの固定された群を作成することにより、自身の仕事量を時間と共に減らす、請求項１から８のいずれか一項に記載のワイヤレス・ブロードバンド・ネットワーク管理システム。
【請求項１０】
ワイヤレス・ブロードバンド・ネットワーク管理システムからコマンドを受信して一連の検査を実行してエンド顧客の視点から前記ネットワーク性能を評価し、その結果をワイヤレス・ブロードバンド・ネットワーク管理システムに報告するようにプログラムされた複数のカナリアをさらに備える、請求項１から９のいずれか一項に記載のワイヤレス・ブロードバンド・ネットワーク管理システム。
【請求項１１】
前記検査は、ボイス・オーバー・インターネット・プロトコル（ＶＯＩＰ）、平均オピニオン評点（ＭＯＳ）、ＨＴＴＰスループット、パケット損失、ジッタ、及び待ち時間の検査を含む、請求項９に記載のワイヤレス・ブロードバンド・ネットワーク管理システム。
【請求項１２】
さらに、前記収集されたトラフィック・データに対して回帰追跡を行ってネットワーク性能の変化を追跡する、請求項１から１１のいずれか一項に記載のワイヤレス・ブロードバンド・ネットワーク管理システム。
【請求項１３】
さらに、前記相関付けられたデータを使用して、ＣＰＥとＢＴＳとの間のエアインターフェースの効率性を表すリソース使用率を計算する、請求項１から１２のいずれか一項に記載のワイヤレス・ブロードバンド・ネットワーク管理システム。
【請求項１４】
前記リソース使用率を使用して、利用規約に違反しているＣＰＥを検出し、違反しているＣＰＥが検出されると、
前記ＣＰＥの速度ディスクリプタをより低い最小リソース割り当てに変更する、
前記ＣＰＥが利用規約を遵守するまで前記ＣＰＥをより低いディスクリプタ・クラスのサービスに下げる、
前記ＣＰＥに警告メッセージを送信する、
前記ＣＰＥを新しいＢＴＳに移動される最初の候補として配置し、そのＣＰＥが時間の経過と共に妨害されることが可能な回数を増加する、及び
前記ＣＰＥを使用不可にする
のうち１つ又は複数を行う、請求項１１に記載のワイヤレス・ブロードバンド・ネットワーク管理システム。
【請求項１５】
１つ又は複数のＣＰＥ及びＢＴＳの集計性能データを分析して、自然言語による問合せに答える、請求項１から１４のいずれか一項に記載のワイヤレス・ブロードバンド・ネットワーク管理システム。
【請求項１６】
さらに、ＢＴＳ性能の最適化を行い、該ＢＴＳ性能の最適化は、
前記収集されたデータからＢＴＳ性能を抽出するステップと、
各種の動作条件についてＢＴＳの最適な設定を推測するステップと、
前記ＢＴＳ間の既知の関係に基づいて、各ＢＴＳの最適な設定を計算するステップと、
前記計算された最適な設定を達成するように、前記ＢＴＳの設定を調整し、ＣＰＥの接続を変更するステップと
を含む、請求項１から１５のいずれか一項に記載のワイヤレス・ブロードバンド・ネットワーク管理システム。
【請求項１７】
ワイヤレス・ブロードバンド・ネットワーク管理方法であって、
ネットワーク・ベース・トランシーバ局（ＢＴＳ）を通るトラフィック・レベルと、特定の顧客宅内機器（ＣＰＥ）が接続することが可能な前記ＢＴＳとに関するデータをデータ収集エンジンを使用して収集するステップと、
前記収集されたデータを相関付けるステップと、
全体的なネットワーク性能を監視するステップと、
１つ又は複数のＣＰＥ及びＢＴＳの性能を集約するステップと、
性能がより低いＢＴＳ及びＣＰＥを検出するステップと、
ＢＴＳとの間のＣＰＥの接続及び切断を自動的に行わせて、リアルタイムでネットワーク性能を改善するステップと
を含むワイヤレス・ブロードバンド・ネットワーク管理方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載のワイヤレス・ブロードバンド・ネットワーク管理方法を実施するように動作可能なソフトウェア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイヤレス・ブロードバンド・ネットワークの管理に関する。詳細には、本発明は、負荷をよりよく平衡させるようにネットワーク内の接続を変更することが可能なワイヤレス・ブロードバンド・ネットワークの管理システムに関する。別の態様では、本発明は、ブロードバンド・ネットワークを管理する方法である。さらに別の態様では、本発明は、その方法を実施するためのソフトウェアである。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤレス・ブロードバンド・ネットワークは、サービスエリア全域に多数の基地局すなわちベース・トランシーバ局（ＢＴＳ）を設置し、それら局の間で無線周波（ＲＦ）アクセス技術を実施することによって生み出される。次いで、サービスエリア内の加入者は、顧客宅内機器（ＣＰＥ）、ワイヤレス・モデム、又は移動局を使用してネットワークにアクセスする。
【０００３】
Ｎａｖｉｎｉ  Ｒｉｐｗａｖｅ要素管理システム（ＥＭＳ）は、ＢＴＳとＣＰＥを構成し装備するために現在使用されているＲＦアクセス技術の一例である。Ｎａｖｉｎｉ  ＢＴＳは、主として計画速度に関係する、異なるディスクリプタのＣＰＥが１つのＢＴＳの有限のリソースを求めてすべて競合した場合に行われるべき事柄を記述した１組の規則を実施する。ＢＴＳが輻輳した際に可能な措置はいくつかある。
アクティブ状態とアイドル状態の循環
最小限のプロファイルまで１つのＣＰＥ当たりのリソースを減らして割り当てる
サービス品質の強化、及び
ＣＰＥを強制的に離脱させ、代替ＢＴＳの検索を各自行わせる
【０００４】
このＢＴＳ輻輳管理の主眼は、固定されたピア・グループのセットに従って強制的にＣＰＥにリソースを争奪させることに基づいており、この挙動に最も近いものは、Ｍａｘ−Ｍｉｎ平衡化として知られるアルゴリズムである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＣＰＥは、自身の意思決定能力を有するスマートＲＦ機器であり、何かを強制的に行わせることはできない。ＣＰＥは、現在のＲＦ品質及びリソース割り当てに満足しない場合には、単にＢＴＳから離れ、帰属する新たなＢＴＳを探す。したがって、ＣＰＥの挙動は決定的ではない。また、ＣＰＥは、サービスエリア内のどの場所でもサービスの移植性を維持するために、常にノマディック（ｎｏｍａｄｉｃ）として構成された状態を保たなければならない。
【０００６】
そのようなネットワークから収集されたすべてのデータは極めて「ノイジー（ｎｏｉｓｙ）」であり、加えて、管理すべき周期的な日、週、及び季節単位のトラフィック・ピークがあり、またネットワーク内には大きく異なる空間的な負荷需要又は場所に基づく負荷需要もある。
【０００７】
ＣＰＥはまた互いに大きく異なる帯域幅需要の挙動を有しており、３２Ｋｂｐｓから最高で１０２４Ｋｂｐｓまでの幅があるアップロード及びダウンロード両経路のディスクリプタがある。これは、ＢＴＳのエアインターフェースに対して対応するリソース需要を有し、そのリソースは、綿密に管理すべき不十分なリソースである。
【０００８】
そのためのインターフェースが存在しないため、特定のＣＰＥから見えるＢＴＳの現在のリストを調べることはできない。
【０００９】
ＢＴＳの負荷自体は、中程度にビジーな状態から完全に過負荷の状態、又はその逆へと１５分ごとに激しく変化する可能性がある。
【００１０】
物理的な環境と局地性のある設定のために、すべてのＢＴＳの性能が等しい訳ではない。加えて、多くの予想されるリソースのボトルネックがあるため、総ＢＴＳ負荷の指標又はリソース使用状況の指標の定義がないことが多いが、通常は、この点に達したときに輻輳を定義する指標がある。Ｎａｖｉｎｉ  Ｒｉｐｗａｒｅの場合は、この指標は、ユーザの拒否率（ＲＲ）である。
【００１１】
ＣＰＥリンクの総速度に対しては、ＢＴＳの輻輳とＲＦ経路の２つの主要な影響がある。ＢＴＳの輻輳は、１つのＢＴＳについてのディスクリプタ速度の様々な低下レベルで、種々のディスクリプタやＣＰＥの速度に影響するが、ＲＦ経路は各ＣＰＥに固有である。ＢＴＳが輻輳すると、エアインターフェース・リソースへのつながりにくいアクセスは、ＲＦ経路がブロードバンド顧客に対して影響するよりも大きく総ＣＰＥスループットに影響する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、ワイヤレス・ブロードバンド・ネットワーク管理システムであって、
ネットワーク・ベース・トランシーバ局（ＢＴＳ）を通るトラフィック・レベルと、特定の顧客宅内機器（ＣＰＥ）が接続することが可能なＢＴＳとに関するデータを収集するデータ収集エンジン、及び収集されたデータを相関付けて、全体的なネットワーク性能を監視し、１つ又は複数のＣＰＥ及びＢＴＳの性能を集約し、性能がより低いＢＴＳ及びＣＰＥを検出し、ＣＰＥの接続及び切断を自動化してリアルタイムでネットワーク性能を改善するプロセッサを備えるシステムである。
【００１３】
上記データは、システムと通信する要素管理システムから収集されることができ、データは、ＢＴＳ性能データ、要素管理システムのログ、及びＣＰＥの登録と移行の履歴の１つ又は複数を含む。
【００１４】
システムは、並行して動作する２つの規定（regimen）に従ってＢＴＳとＣＰＥの間の接続を変更することができ、第１の規定は、ＣＰＥを選択し、そのＣＰＥをビジーなＢＴＳからよりビジーでないＢＴＳに移動することを試み、第２の規定は、ビジーなＢＴＳへのＣＰＥ登録の試みをフィルタリングして、ＣＰＥをよりビジーでないＢＴＳに導いて、負荷をより好適に平衡させる。
【００１５】
負荷平衡イベントの任意のサイクルにおいて、システムは、
ＢＴＳ負荷行列を作成すること、
ＢＴＳ−ＣＰＥの接続性データを使用して行列を最小化すること、
外挿技術を使用して、あるＣＰＥを移動した場合のネットワーク負荷の将来の推定スナップショットを作成すること、
推定スナップショットを、移動する対象帯域幅と比較すること、及び
次いで差分又は摂動行列を作成すること、を行うことができる。
【００１６】
移動する対象帯域幅は、各ＣＰＥのプロファイルに従った全ＣＰＥの合計リソース使用と、動的なＣＰＥトラフィック需要を考慮する、時間と共に変化する利得係数とに応じて決まることが可能である。
【００１７】
新しいＢＴＳの負荷レベルが、元のＢＴＳの負荷レベルより低いレベルであり、かつ
２つのＢＴＳが十分に異なっている、すなわちそれらＢＴＳの間の負荷レベルの差が少なくとも最小負荷レベル差である場合に、ＣＰＥが元のＢＴＳから新しいＢＴＳに移動されることができる。
【００１８】
２つの負荷平衡の規定は、ＣＰＥが、元のＢＴＳの直接の容量オーバーレイを有する新しいＢＴＳに移動されるオーバーレイ・モード、及びＣＰＥが、元のＢＴＳの直接の容量オーバーレイを有するか、又は元のＢＴＳの近隣のセクタを有する新しいＢＴＳに移動される、オーバーレイ／近隣セクタ・モードのモードのうち１つで動作することができる。
【００１９】
システムは、ＣＰＥに、該ＣＰＥが帰属しているＢＴＳが、そのＣＰＥにサービス提供することを許可された有効なＢＴＳではなくなったこと、及び該ＣＰＥがノマディックではなくなったことを通知すること、
ＣＰＥをプローブし、その動作によりＣＰＥ主導のＢＴＳ検索が開始し、次いで、ＣＰＥは、希望する対象ＢＴＳに最終的に「着地」するまで、ＣＰＥから見えるＢＴＳに帰属する、
そのときに、ＣＰＥをノマディック／優先（Ｎｏｍａｄｉｃ−ｗｉｔｈ−Ｐｒｅｆｅｒｒｅｄ）に設定し、ＣＰＥのホームＢＴＳと隣接ＢＴＳの設定は、ＣＰＥを新しい対象ＢＴＳに誘導し、元のＢＴＳから離すように構成されること、
最後に数個の追跡タスクが作成されて、時間の経過と共にＣＰＥを監視し、将来の移動を計画する際に参照するための統計を更新すること、により、接続の変更を実施することができる。
【００２０】
システムはサイクルで動作することができ、そのサイクル中にデータを収集し、接続の変更を試みる。１サイクルは、１５分の長さとすることができる。
【００２１】
ピーク時に、システムは、設定可能なサイクル・レート、例えば１サイクルにつき５０個のＣＰＥまで増大させることができる。システムは、仲介を行う必要があるときにのみ動作する。システムは、ＣＰＥがリセット又はパワーリサイクルされた後でも最適なＢＴＳに留まるＣＰＥの固定された群を作成することにより、自身の仕事量を時間と共に減らすことも試みる。
【００２２】
システムはさらに、システムからコマンドを受信して一連の検査を実行してエンド顧客の視点からネットワーク性能を評価し、その結果をシステムに報告するようにプログラムされた複数のカナリアを備えてよい。それらの検査は、ボイス・オーバー・インターネット・プロトコル（ＶＯＩＰ）、平均オピニオン評点（ＭＯＳ）、ＨＴＴＰスループット、パケット損失、ジッタ、及び待ち時間の検査を含むことができる。
【００２３】
システムはさらに、収集されたトラフィック・データに対して回帰追跡を行ってネットワーク性能の変化を追跡する。
【００２４】
システムはさらに、相関付けられたデータを使用して、ＣＰＥとＢＴＳとの間のエアインターフェースの効率性を表すリソース使用率を計算する。利用規約に違反しているＣＰＥを検出するためのリソース使用率、違反しているＣＰＥが検出されると、システムは、
ＣＰＥの速度ディスクリプタをより低い最小リソース割り当てに変更する、
ＣＰＥが利用規約を遵守するまでＣＰＥをより低いディスクリプタ・クラスのサービスに下げる
ＣＰＥに警告メッセージを送信する、
ＣＰＥを新しいＢＴＳに移動される最初の候補として配置し、そのＣＰＥが時間の経過と共に妨害されることが可能な回数を増加する、及びＣＰＥを使用不可にする、のうち１つ又は複数を行う。
【００２５】
システムは、１つ又は複数のＣＰＥ及びＢＴＳの集計性能データを分析して、自然言語による問合せに答えることができる。
【００２６】
システムはさらに、ＢＴＳ性能の最適化を行うことができ、該ＢＴＳ性能の最適化は、
収集されたデータからＢＴＳ性能を抽出するステップ、
各種の動作条件についてＢＴＳの最適な設定を推測するステップ、
ＢＴＳ間の既知の関係に基づいて、各ＢＴＳの最適な設定を計算するステップ、及び
計算された最適な設定を達成するように、ＢＴＳの設定を調整し、ＣＰＥの接続を変更するステップ、を備える。
【００２７】
システムは、同時に負荷平衡される数百台のＢＴＳ、数万台のＣＰＥ、及び数十のＢＴＳオーバーレイのセットを扱うことができる。
【００２８】
システムは、ＣＰＥとＢＴＳの登録データに基づいて、ネットワーク内の干渉を検出することもできる。
【００２９】
システムは、ネットワーク収益、ＣＰＥの性能、及びＢＴＳの効率に基づいて、ネットワーク性能と品質の指標を計算することもできる。
【００３０】
１つのＢＴＳと複数のＣＰＥとの間の通信は、ブロードキャスト又はユニキャストを介することができる。
【００３１】
システムは、以下についての複数のネットワーク統計を処理することができる。
負荷平衡を促進するＢＴＳの負荷状態と需要、
負荷平衡を促進することに関連するＢＴＳのスループット
２つ以上のＢＴＳからなるグループ内でのＣＰＥの移行を表すＢＴＳの摂動、
ＢＴＳ間のＣＰＥの集団移動を測定するＢＴＳの等価性、
ＢＴＳリソース使用状況、
負荷平衡を助ける、ＣＰＥの移行の履歴を表すＣＰＥの外乱、
負荷平衡を助ける、ＢＴＳとのＣＰＥのアフィニティ、
負荷平衡を助ける、ＣＰＥの移行と戻り及び移行の成功率、
リソースを浪費するＣＰＥを記録するためのＣＰＥのリソース使用状況、及びエンド顧客の接続性又は他のサービス品質に関する問題を解決するために使用されるＣＰＥの性能。
【００３２】
さらに別の態様では、本発明は、ワイヤレス・ブロードバンド・ネットワークを管理する方法であって、
ネットワーク・ベース・トランシーバ局（ＢＴＳ）を通るトラフィック・レベルと、特定の顧客宅内機器（ＣＰＥ）が接続することが可能なＢＴＳとに関するデータをデータ収集エンジンを使用して収集するステップ、
収集されたデータを相関付けるステップ、
全体的なネットワーク性能を監視するステップ、
１つ又は複数のＣＰＥ及びＢＴＳの性能を集約するステップ、
性能がより低いＢＴＳ及びＣＰＥを検出するステップ、及びＢＴＳとの間のＣＰＥの接続及び切断を自動的に行わせて、リアルタイムでネットワーク性能を改善するステップを備える方法である。
【００３３】
別の態様では、本発明は、上記方法を実施するためのソフトウェアである。
【発明の効果】
【００３４】
有利には、本発明は、ネットワークの性能を監視、管理、及び最適化するための、総合的で完全に一体化された業務インテリジェンス・システム、最適化システム、及び学習型ネットワーク管理システムを提供する。本発明は、ネットワーク事業者が、ミクロからマクロ、また個々のＣＰＥからネットワークの構造全体に対する負荷に至るまで、ネットワークの要素を監視、分析、及び操作することを可能にする。
【００３５】
本発明は、次のための管理及び計画ツールとしても使用可能である。
ストレス下にあるＢＴＳを特定する。
データ・トラフィックを測定し、それをネットワーク・ストレスと関係付ける。
電力、内部容量、及びリソース割り当て活動を含む、ＢＴＳの健全状態を監視する。
拡張の時間枠を予想するために使用できる履歴データを供給する。
動的な最適化を容易にする。
履歴データを使用することにより「仮の事態（ｗｈａｔ  ｉｆ）」の分析を支援する。
ネットワークに関する何らかの情報を有する任意のシステムからリアルタイム・データを収集する。
そのデータを相関付け、ファジー論理及び他の信号処理データ分析技術を行って関係を見つけるアプリケーションを実行する。
処理された情報を利用して、性能を改善するために行うことが可能な措置についてリアルタイムの決定を行う。
各種のビジネス・タスクをリアルタイムで自動化する。
各種の無線周波最適化活動を自動化する。
短期間、中期間、及び長期間の傾向データを利用して、脆弱性とシステムの異常を見つける。
顧客問題の正確な診断とサービス復旧のために、顧客宅内機器と基地局の幅互いに相関付けられた広い履歴データを収集する。
【００３６】
これは、強力な信号処理及び人工知能技術を使用して、ネットワーク投資に対してより早い収益を達成するために、顧客の接続を改善し、ネットワーク容量及び計画を最適化し、動作コストを低減するようなネットワーク性能の選択肢に関する賢明なリアルタイムの決定を行うことによって達成される。
【００３７】
本発明を使用すると、ワイヤレス・ブロードバンド企業は次のことが可能になる。
顧客の接続、サービス、及び維持を改善する。
ネットワークの容量能力を改善する。
容量強化を最適に管理することにより、投資に対する収益を改善する。
計画能力を改善する。
コール・センター費用を削減する。
さらなる資本拡大コストの必要性を鈍らせる。
【００３８】
本発明は、強力なツールのセットをネットワーク技術者に提供する最適化システムでもあり、このツールのセットは、
静的な最適化活動を支援する正確なデータを提供し、
動的な最適化を容易にし、
大規模なソフトウェア・アップデートのダウンロード等の調整活動の影響を調査するための、過去の報告及び性能の分析の測定についてのデータを収集及び記憶し、
リアルタイムのトラフィックの均等化や移行の研究等の人手で行うことが不可能な活動を可能化及び自動化し、
ネットワーク技術者が、自社のネットワークに最も適合するパラメータと測定基準を設定し、ネットワークの性能を監視することを可能にする。
【００３９】
本発明を使用することの直接の利益は、個々のＣＰＥの性能の向上と、ネットワーク内の異常な挙動を測定し、対抗措置をとる能力と、負荷が重い基地局と負荷が軽い基地局の間でトラフィックを平衡させる能力である。また、ネットワーク事業者は、投資収益率（ＲＯＩ）の改善と、１ＢＴＳ当たりの平均顧客数の増加からも利益を得ることができる。
【００４０】
間接的な利益は、ネットワーク性能の全体的な像と、新しいソフトウェアの導入や、新しいサイト及び基地局の導入、潜在的な干渉問題を解決するためのアンテナの方位と傾斜の変更等の他の変化の影響についての報告とを得られることである。
【００４１】
また、本発明は、ヘルプデスクの顧客サービス代表者が、次を行うことを可能にする。
より高い精度で顧客モデムの性能の問題解決をする。
低い性能又は無線サービスを有するＣＰＥを事前に特定する。
ＣＰＥ性能の統計を調査し、接続の統計を追跡する。
基地局間でモデムを移動する。
電話を受けた際に顧客の問題が何であるかを視覚的に理解し、過去の性能を再調査する。
より好適な設定でＣＰＥ接続を最適化する。及び、
ＣＰＥソフトウェアを更新する。
【００４２】
本発明を使用すると、仮想ＣＳＲと呼ばれる概念が生じる。本発明は、対話型の顧客との連絡を必要とせずに、通常はＣＳＲによって行われている手動の活動を可能な限り多く自動化し、顧客の不満足を事前に回避することを助ける。顧客の不満足は、時間の経過に伴うすべての顧客の接続品質と速度を自動的に分析し、サービス品質が最近大幅に劣化したと検出されたＣＰＥを瞬時に特定又はフラグを立てることによって事前に回避することができる。
【００４３】
本システムは、システムが何を行っていたのかを見失うことなく、又は逸脱することなく、サイト規模、クラスタ規模、又はネットワーク規模のリセットや再較正等の短期間のネットワーク異常に対処するのに十分な堅牢性と安定性を有利に備える。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】ワイヤレス・ブロードバンド・ネットワークの図である。
【図２】本発明を例示するワイヤレス・ブロードバンド・ネットワーク管理システムのアーキテクチャの図である。
【図３】本発明を例示するワイヤレス・ブロードバンド・ネットワーク管理システムのインターフェースの画面例の図である。
【図４】ロード・バランサ・インターフェースの画面例の図である。
【図５】ＢＴＳ−ＣＰＥ負荷行列の一例の図である。
【図６】プリエンプティブ多項式曲線の一例の図である。
【図７】ＡｔｔｅｍｐｔＭｏｖｅアルゴリズムのフローチャートである。
【図８】機会主義的負荷平衡アルゴリズムのフローチャートである。
【図９】強制的負荷平衡アルゴリズムのフローチャートである。
【図１０】図１０（ａ）はアフィニティのキャッシュ・タイムアウトのグラフであり、図１０（ｂ）は時間と共に変化するアフィニティ決定のグラフである。
【図１１】摂動グラフの一例の図である。
【図１２】ロード・バランサのアクティブＢＴＳ統計機能の画面例の図である。
【図１３】ロード・バランサのスループット監視機能の画面例の図である。
【図１４】ロード・バランサの摂動監視機能の画面例の図である。
【図１５】ロード・バランサのＣＰＥ外乱監視機能の画面例の図である。
【図１６】ＢＴＳ等価性監視インターフェースの画面例の図である。
【図１７】ＣＰＥリソース使用状況監視インターフェースの画面例の図である。
【図１８】ＣＰＥ性能監視インターフェースの画面例の図である。
【図１９】ＢＴＳリソース監視インターフェースの画面例の図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
次いで、添付図面を参照して本発明の一例を説明する。
初めに図１を参照すると、ワイヤレス・ブロードバンド・ネットワーク１００は、複数のベース・トランシーバ局（ＢＴＳ）１２０を管理する複数の要素管理システム（ＥＭＳ）１１０と通信するネットワーク管理システム２００（本システム）と、顧客宅内機器（ＣＰＥ）１３０とを備える。各ＢＴＳ１２０は、各自のサービスエリア１２５を有し、そのエリア内にあるＣＰＥであればどのＣＰＥにもサービスを提供することができる。
【００４６】
ＢＴＳは、重複したサービスエリアを有する場合がある。例えば、ＢＴＳ１５０のサービスエリア１５２は、それぞれＢＴＳ１６０及び１７０のより小さなサービスエリア１６２及び１７２も包含している。ＢＴＳ１５０がＣＰＥ１５４に対応し、ＢＴＳ１６０がＣＰＥ１６４及び１６６に対応し、一方ＢＴＳ１７０が１７４に対応しているものとする。ＣＰＥ１６４及び１７４はサービスエリア１５２内にもあり、一方、ＣＰＥ１６６はＢＴＳ１５０及び１７０両方のサービスエリア内にもある。このようなオーバーレイ・アーキテクチャにより、輻輳時にＢＴＳ１５０、１６０、１７０間で負荷を再分配することが可能になる。例えば、ＢＴＳ１６０が過負荷状態になると、ＣＰＥ１６６をＢＴＳ１５０又は１７０のいずれかに移動することができる。
【００４７】
システム２００は、顧客の視点からネットワーク性能を評価するためにネットワーク中に配置された、カナリアと呼ばれる複数の機器１４０とも通信する。
【００４８】
＜アプリケーション・アーキテクチャ＞
システム２００のアプリケーション・アーキテクチャは、個々の単位の集まりとして設計されている。図２を参照されたい。このアーキテクチャは、以下の構成要素を備える。
表示マネジャ２１０
通知マネジャ２１５
ＥＭＳキュー・マネジャ２２０
データ・コレクタ２２５
システム・ヘルス・マネジャ２３０
ルールベース・エンジン２３５
ファジー論理エンジン２４０
他のキュー・マネジャ２４５
【００４９】
データ・コレクタ２２５エンジンは、ＢＴＳ性能データ、ＥＭＳのシステムログ、ＩＰトラフィック、ＣＰＥのエアインターフェースの接続性、接続履歴、顧客データベース等のマルチレイヤ・データを収集、監視、及び処理し、また相関付けのためにデータ・ストリームを組み合わせて１つのストリームにする。
【００５０】
これらのデータは、使用状況システム・データベース、マルチルータ・トラフィック・グラファ（ＭＲＴＧ）データベース、及びダイナミック・ホスト・コンフィギュレーション・プロトコル（ＤＨＣＰ）データベース等の業界標準データベースから抽出されて、内部状態データベースに格納される。
【００５１】
次いで、システム２００は、次の２種類の検索決定を使用してデータを分析する。
ＳＱＬと特定の質問に答えるための事前に書かれた関数を使用した標準的なデータ・マイニング技術、及び
通常の論理を使用することができない場合に傾向を発見し、複雑な決定を行うための人工知能及びファジー論理技術。
【００５２】
本システムは、Ｌｉｎｕｘプラットフォームで動作するように設計され、Ｎａｖｉｎｉ  Ｃｏｒｂａ  ＡＰＩと共に良好に機能する。したがって、要素管理システムと対話することができる。本システムは、ウェブ・サービス、ｐｈｐ、ＡＪＡＸ，ｊａｖａ、及びＭｙＳＱＬ技術とも良好に機能する。
【００５３】
次いで、システム２００は、ルールベース・エンジン２３５及びファジー論理エンジン２４０の人工知能データ処理技術を使用してデータの数学的分析を行う。ファジー論理エンジン２４０は、分類器エンジンとも呼ばれ、学習機能を有し、問題検出及び意思決定のために一連の強分類器及び弱分類器アルゴリズムを実行する。
【００５４】
＜インターフェース３００＞
表示マネジャ２１０は、システム・ユーザ２０５がワイヤレス・ブロードバンド・ネットワーク１００を監視、構成、問題解決、及び制御するためのインターフェース３００をシステム２００に提供する。システム・ユーザ２０５は、ネットワークの性能を構成及び監視するネットワーク技術者、又は顧客の問合せを処理し、問題解決を行う顧客サービスの代表者である。
【００５５】
図３を参照すると、インターフェース３００は、以下の機能を備える。
ロード・バランサ３１０、
ＢＴＳの等価性３１５、
ＣＰＥリソース使用状況モニタ３２０、
回帰追跡３２５、
ＣＰＥ監視ネットワーク３３０、
利用規約（ＡＵＰ）マネジャ３３５、
ＢＴＳの主要品質指標−主要性能指標（ＫＱＩ−ＫＰＩ）３４０、
ＣＰＥ性能モニタ３４５、
クエリ・アナライザ３５０、
ＢＴＳリソース・モニタ３５５、
ＢＴＳオプティマイザ３６０、
干渉ゾーンモニタ３６５、及び
ＣＰＥユニキャスタ３７０
【００５６】
＜ロード・バランサ３１０＞
ロード・バランサ３１０は、ＣＰＥをＢＴＳ間で移動することにより、異なる負荷状態にあるＢＴＳ間でリアルタイムでトラフィックを再分配するように設計されたアプリケーションである。最終的な目標は、均等に負荷がかかった容量オーバーレイと、任意の１つのＢＴＳにおけるピーク負荷全体の低減とに到達することである。
【００５７】
ロード・バランサは、ＥＭＳで実行されて中央からのコマンドに従って動作を実施するＪａｖａベースのデーモンを使用して実装される。ロード・バランサは、図４に示すインターフェースを介して構成され、その構成は、ｃｏｂａ０８のｒｆｏｐｔｉｍｉｓｅデータベース内に定義される。ロード・バランサは、ＣＰＥの登録及び移行のデータ、及び分類器エンジン２４０からリアルタイムのデータ供給を受け取って、意思決定をするためにＢＴＳの負荷状態を把握する。
【００５８】
ロード・バランサは、必要上、ＢＴＳ中心かつＣＰＥ中心である。一部のＢＴＳはサービスエリアに関して概ね等価なので、ロード・バランサは、ＢＴＳ間の負荷を均等にすることを図るが、タプル中の少なくとも２つのＢＴＳを見ることができるＣＰＥに影響を与えることによってしか負荷を均等にすることができない。そのようなＣＰＥは理論的には移動可能であるが、ロード・バランサは、ＢＴＳの等価性とＣＰＥの接続性両方についての発見的データを必要とすると共に、リアルタイム・プロセッサも必要とする。ＣＰＥは安定する見込みのないセクタには送られることができないため、ロード・バランサは、その都度知識に基づいたリスク判定を行うための事前知識を必要とする。
【００５９】
ロード・バランサは、緩慢に作動するシステムである。つまり、その最終目標に達するのに最高で数週間を要するように意図的に設計されている。また、ロード・バランサは怠惰なシステムとしても設計されている。ロード・バランサは、仲介する必要があるときのみ動作する。ロード・バランサは、ＣＰＥがリセット又はパワーリサイクルされた後でも最適なＢＴＳに留まるＣＰＥの固定された群を作り出すことにより、自身の仕事量を時間と共に減らすことを試みる。また、ロード・バランサは、ＣＰＥ接続状態の履歴を構築することにより、時間の経過と共に自身の動作の以前の結果から「学習」する。それを使用して、将来、自身にとってより多くの仕事を生じさせ、ＣＰＥに対してはより多くの混乱を生じさせる、不適当な決定をすることを回避する。
【００６０】
ロード・バランサ・アプリケーションの全体的な活動は、時間と共にセクタ間の不均衡を軽減するためにどの程度迅速に動作すべきかを制御する利得係数によって制御される。
【００６１】
〔負荷ｂａｌａｎｃｉｎｇ問題の説明〕
ワイヤレス・ブロードバンドのロード・バランサ問題には全体として２つの視点がある。それは、負荷の移動先がＢＴＳから見て分かるように、ＢＴＳのタプル間の相対的な等価性を知ることを意味するＢＴＳ中心、及び特定のＣＰＥが接続することが可能な既知のＢＴＳのリストを与えられた場合に、最も負荷が低いＣＰＥ中心である。
【００６２】
理論的には、すべてのＣＰＥからすべてのＢＴＳを見ることができ、したがって、定常状態の解はＮ個のＣＰＥ×Ｍ個のＢＴＳの大きさの２次行列になる。図５を参照されたい。実際には、ＢＴＳの有効範囲に制約があるためにこの行列中には多くの「穴」があり、そのために行列が疎になり、解きやすくなる。この行列の要素は、次のように表される。
（ＣＰＥｎ，ＢＴＳｍ），ｎ＝１，．．．，Ｎ，かつｍ＝１，．．．，Ｍ
【００６３】
（ＣＰＥｎ、ＢＴＳｍ）は、ＣＰＥｎがＢＴＳｍのサービスエリア内にある場合に１の値を有する。全体的な目標は、ネットワーク特性に従って、時間と共にＣＰＥとＢＴＳ間で現在の定常状態の状況を変えることである。その結果、この負荷行列に時間変数が導入されなければならず、結果として、少なくとも２次の３次多項式行列関数となる。
【００６４】
現在の例では３次多項式を使用して低速な変化フィードバック速度を可能にしており、この場合、時間係数を差異化して、前後のネットワーク状態を記述する任意の時間（ｔ）における可解版を作成することができる。その結果得られる解は、各個々のＢＴＳ−ＣＰＥの解について多変数数式の集合で表され、行列代数を使用して解かれる。
【００６５】
ＣＰＥ、ＢＴＳ、負荷状態、及び時間に関して各規則が記述される。実際には、ロード・バランサの内部に行列が作成され、次いで、例えば最近のＣＰＥ−ＢＴＳの登録履歴に基づいて存続が可能でないＢＴＳ−ＣＰＥの組合せをすべて排除することにより、その行列がより実用的なものにされる。存続可能なＢＴＳ−ＣＰＥの組合せの集合から最適な「エラー状態」が導出され、エラーは、完全なＣＰＥ−ＢＴＳの調和と均等化されたＢＴＳ負荷からの逸脱に相当する。次いで、個々のシナリオについて行列が解かれ、各個々の解は、各ＣＰＥの接続性の履歴によって定義される個々の境界条件に応じて決まる。
【００６６】
この包括的な解により、本来の移動と副次的な効果の両方を可能にする複数のフィードバックが可能になり、オーバーレイは、等しいタプルの対又は任意に大きな集合とすることができる。例えば、任意のＢＴＳがよりビジーでないＢＴＳに「負荷を押し付ける」ことが可能であるが、同じＢＴＳがその上にあるさらにビジーなＢＴＳからＣＰＥを受け取る可能性があり、またＣＰＥが元のＢＴＳに戻る漏れが発生している可能性もある。さらに、本システムのリアルタイム性のために、これらの計算は、おしなべて迅速に行われなければならない。個々のＢＴＳから見ると、定常状態の接続があると共に、微分方程式を使用して記述されることができる、時間の経過に伴う正味のインバウンド及びアウトバウンドの接続速度があり、ロード・バランサが全体的な安定性のために管理するのはこれらの速度である。
【００６７】
〔ロード・バランサの動作及び移動のモード〕
ロード・バランサは、２つの主要な動作モードを有する。
オーバーレイ・モード、すなわちＢＴＳ中心モード。これは、次のようなＢＴＳのみに作用する。
直接のｃａｐａｃｉｔｙ  オーバーレイとして構成されている
ほぼ同じようなＲＦ有効範囲を有すると想定される
ＢＴＳセクタが同じ物理的な塔サイトにあると想定している
すべてのＢＴＳセクタについてＩＰ（ＤＨＣＰ）レベルの等価性を想定している
オーバーレイ／隣接セクタ・モード、すなわちＢＴＳ中心／ＣＰＥ中心の混合モード。このモードは、すべてのオーバーレイ機能を含むが、次の能力も含む。
同じサイトで有効範囲が隣接しているセクタ（互いの容量オーバーレイではないセクタ）間で負荷平衡する
物理的に異なるサイトに位置するセクタ間で負荷平衡する（完全にユビキタスなロード・バランサ）
【００６８】
２つのオーバーレイ間のＣＰＥの移行は、垂直移行と呼ばれ、２つの隣接するセクタ間のＣＰＥの移行は、水平移行と呼ばれる。
【００６９】
動作モードに加えて、ロード・バランサは、３種類の移動モードにも対応している。
機会主義的移動モード。過去数分又は数秒の間に輻輳ＢＴＳに登録されたＣＰＥを選択する。エンドユーザの停止を最小限に抑えることを目的とする。
強制移動モード。ラウンドロビン・アルゴリズムを使用して、長時間（例えば数時間）にわたり輻輳ＢＴＳで安定しているＣＰＥを選択して、エンドユーザの中断を均等に分散させる。及び、受動的移動モード。ネットワーク内のＣＰＥ数の自然な変化と共に発生する、ロード・バランサ主導ではない処理。
【００７０】
受動モードにあるとき、ロード・バランサは、有益と思われる観察対象の移動をバックグラウンドで分析及び選択し、可能な場合は優先ＢＴＳ設定を使用してその状態を長引かせ、強制的に移動させることなく、ＣＰＥをビジーなＢＴＳから離し、ビジーでないＢＴＳに誘導する。このモードは、ＣＰＥは最終的にビジーなＢＴＳから移行して離れるか、又は、リセットされ、配置したい場所に置かれるものと想定する。
【００７１】
〔ヒステレシス〕
ヒステレシスは、ロード・バランサがどのように不均衡を判定するか、及び、その不均衡を正すためにロード・バランサがどのように活動を開始及び終了するかを制御するための数個の関連する事項を対象として含む。
【００７２】
〔ＢＴＳ負荷の計算〕
ＢＴＳ負荷の計算は、弱分類器エンジン又は弱分類器エンジン（ＣＷＣ）（図２の２４０）の組合せを使用して行われる。ＣＷＣエンジンは、ＥＭＳから複数のデータ供給を受け、これらのデータは互いに高く相関している場合も、していない場合もあり、そのデータを、組合せ重み付き和投票エンジンによる迅速な分析と意思決定のための形式で提示する。入力パラメータは、線形組合せ代数を使用して組み合わせられて、出力パラメータを生成する。ＣＷＣエンジンはさらに、時間、周波数、及び場所に基づくデータ傾向を同時に分析するための非線形処理を有してよい。
【００７３】
ＣＷＣエンジンは、いくつかのＢＴＳ性能の測定基準を処理し、それらの測定基準を、ＢＴＳの負荷の程度を表す負荷状態レベルに対応付ける。ＢＴＳの拒否率は、次によって近似される指数関数である。
ＲＲ＝ｋ  ｅｘｐ（０．０８ｘ）
ここで、スケーリング係数ｋ＞１であり、ｘは、符号チャンネルの利用状況、ＲＦ電力の利用状況、同時に行われるセッションに関係するパラメータ、及びＡＣＣ又はＴＣＣから導出される計算等の複数の要因に依存することが可能である。
【００７４】
〔ＢＴＳの負荷状態〕
上記の指数関数は、ＢＴＳの典型的な飽和挙動の逆数に相当する。拒否率が低いＢＴＳは輻輳しないと仮定される。負荷状態レベルは、ＢＴＳの拒否率と、そのＢＴＳの負荷を表すいくつかの別個のレベルの１つとの対応付けであり、すなわち
負荷状態レベル∈［０，Ｎ］
である。ここで、Ｎ＝事前に決定された負荷状態レベルの数である。例えば、下の表に６つの負荷状態レベルを示し、レベル０が最も低いＲＲを有し、レベル６が最も高いＲＲを有する。
【００７５】
【表１】
2010525685.tif 000003
【００７６】
２つのＢＴＳは、それらの間の負荷状態の差が所定の最小差よりも大きい場合に「十分に異なっている」として知られる。例えば、最小差の値が２に設定された場合、移動元ＢＴＳ（Ａ）と移動先ＢＴＳ（Ｂ）は、次の場合に十分に異なる。
十分に異なる（Ａ，Ｂ）＝１、負荷状態（Ａ）−負荷状態（Ｂ）≧２
＝０、それ以外の場合
【００７７】
このパラメータは、移動の決定を行う際に有用である。ＣＰＥを移動先ＢＴＳに移動させることができる前に、移動先ＢＴＳと移動元ＢＴＳ間で必要とされる負荷レベルの最小差。移動先ＢＴＳの負荷レベルが、少なくともこの値ではないか、又は移動元ＢＴＳの負荷レベルより小さくない場合は、ＣＰＥはその移動先ＢＴＳに移動させることはできない。これは、負荷状態５以上のＢＴＳにはＣＰＥが送られることはないことを意味する。
【００７８】
〔ヒステレシスの入口点及び出口点〕
ヒステレシスの入口点及び出口点は以下のように設定される。
入口点：ＢＴＳ同士が２以上の負荷状態だけ離れている。
すなわち十分に異なる（ＢＴＳＡ，ＢＴＳＢ）＝１である。
出口点：ＢＴＳ同士が等しいか、又は差が｜１｜負荷状態未満である。
【００７９】
ヒステレシスの出口点が複数ある理由は、ＢＴＳの負荷は１５分の１処理期間中に数レベル飛ぶ場合がある（ここではノイズとして扱われる）ことから、オーバーシュートの低減を助ける減衰効果を提供するためと、入口点と整合させるためである。複数の出口点は、２の平均ヒステレシス補正を提供して、雑音排除を提供する。
【００８０】
予測ｌｏｏｋ  ｆｏｒｗａｒｄ和
予測ｌｏｏｋ  ｆｏｒｗａｒｄ和は、次のように計算される。
ＬＦ和＝１／２（潜在需要ＢＴＳ  Ａ−潜在需要ＢＴＳ  Ｂ）
ここで
【００８１】
【数１】
2010525685.tif 000004
であり、ｍ＝特定のＢＴＳに接続されたＣＰＥの数である。
【００８２】
各サイクル中に、ロード・バランサは上記行列を計算し、次いで、ヒステレシスの入口基準を満たすＢＴＳ兄弟の解について、時間ｔに移動が試みられる全対象帯域幅が次のように計算される。
移動させる対象帯域幅（ｔ）＝ＬＦ和（ｔ）×利得係数（ｔ）
【００８３】
〔利得係数及びプリエンプティブ多項式関数〕
利得係数（ｔ）は、ネットワーク中の様々な場所におけるＢＴＳの大きく異なる時間的な負荷の分散を考慮に入れるための時間ｔの関数である。ピーク時負荷は急速に変化しうるので、帯域幅再分配の速度は、インバウンドの負荷帯域幅の速度よりも常に遅れる。その結果、正味のインバウンド負荷の速度は、快適な制限を越え、ロード・バランサが追い付くことができるまでＢＴＳを一定期間過負荷にさらす可能性がある。
【００８４】
この時間のずれの問題を緩和するために、ロード・バランサの利得を時間の経過と共に変化させることによって負荷条件により適応し、ピーク時期間の開始時により積極的に動作させるためにロード・バランサに位相遅延と共に「優先スタート」を与える。この「優先スタート」は、「プリエンプティブ多項式時間オフセット・パラメータ」によって定義され、このパラメータは、ピークが実際に発生する前に負荷を平衡することを試みるために、曲線関数が動作すべき実時間と比較しての負の時間シフトを定義する。例えば、午後１０時の既知の実際のピーク時間より３０分前にロード・バランサをより積極的にしたい場合は、この値を３０×６０、すなわち１８００に設定する。
【００８５】
時間と共に変化する利得係数（ｔ）は次のように定義される。
利得係数（ｔ）＝利得係数×ａｔｎ＋ｂｔｎ−１＋ｃｔｎ−２＋．．．＋ｍｔ＋ｎ
【００８６】
プリエンプティブ多項式係数（ａ，ｂ，ｃ，．．．，ｎ）は、負荷平衡のために時間帯別の積極性について利得係数値を増大させるために使用されるｎ次の多項式関数を定義する。プリエンプティブ多項式曲線の一例を図６に示し、これは、利得係数をそれに合わせて調整すべき時間と共に変化するネットワーク負荷を表す。この曲線は、１のピーク値に正規化される。
【００８７】
〔ゲーティング〕
ゲーティングは、任意のＢＴＳ兄弟の対の間で各ロード・バランサ周期に移動させることが許可される複数のＣＰＥに適用されるカウンタを記述するために使用される用語である。特定のシナリオでは各周期に負荷を均等化するためにわずかな数の移動しか要さないため、これは極めて重要な設定項目であり、この設定により、別の分類器の実行で負荷状態を再評価することができるまで、その特定のＢＴＳ兄弟の解決が非アクティブのままであることを確実にする。セクタ間の帯域幅の差をおよそ１５分（理想）で完了させる、あるいは要求される移動をすべては完了することができない、あるいは数分内にすべての要求される移動を完了できる可能性がある。ゲーティングは、「１ＢＴＳ当たりの最大の強制的なＣＰＥ移動数」として知られ、特にオーバーレイ／近隣セクタ・モードで重要である。
【００８８】
〔ＢＴＳのヘルス・チェック〕
ＢＴＳのヘルス・チェックは、ＢＴＳの応答性の数種の様相を対象とし、以下の条件の１つ又は複数が満たされる場合に障害としてフラグを立てる。
ＢＴＳが、ＲＦＡｄｍｉｎＳｔａｔｕｓ及びＭａｘＢＴＳＰｏｗｅｒＩＤを求めるＳＮＭＰ要求に応答していない
ＢＴＳの性能ログのタイムスタンプが１時間以上前のものである
ＢＴＳの性能ログが欠落している
ＢＴＳの性能ログがテンプレートに照らした解析に合格しない
ＢＴＳがＥＭＳに故障ステータスを有する
【００８９】
〔負荷平衡及びＣＰＥの移動〕
ＣＰＥの移動は、ホームＢＴＳ、隣接ＢＴＳ、ノマディック及びプローブの一連の設定を使用して実行される。移動を実施するには、ロード・バランサがＣＰＥにそのＣＰＥが帰属しているＢＴＳがそのＣＰＥにサービス提供することを許可された有効なＢＴＳではなくなったこと、また、そのＣＰＥがノマディックではなくなったことを通知し、ＣＰＥをプローブする。この動作により、ＣＰＥ主導のＢＴＳ検索が開始される。
【００９０】
次いで、ＣＰＥは、希望する対象ＢＴＳに最終的に「着地」するまで、自身から見えるＢＴＳに帰属することになる。対象ＢＴＳに「着地」すると、ロード・バランサは、ＣＰＥをノマディッ／優先（Ｎｏｍａｄｉｃ−ｗｉｔｈ−Ｐｒｅｆｅｒｒｅｄ）に設定し、ＣＰＥのホームＢＴＳ及び隣接ＢＴＳの設定は、新しい対象ＢＴＳにＣＰＥを誘導し、元のＢＴＳから離すように設定される。次いで、数個の追跡タスクが作成されて時間と共にＣＰＥを監視し、将来の移動を計画する際に参照するための統計を更新する。
【００９１】
ＣＰＥは、上記のステップ中にリセットされる必要はなく、オンライン状態を保つ。セクタ間のＣＰＥの移動は継続時間にばらつきがあり、最も短い可能な移動は２秒前後であり、最も長い可能な（失敗した）移動の試みは２分を要する可能性があるが、平均は１０秒前後である。
【００９２】
移動させるＣＰＥが正しいことが成功には不可欠である。ＣＰＥの移動は、以下のステップを備える。
機会主義的移動モードについて、ビジーなＢＴＳのＣＰＥ登録イベントをフィルタリングすることによって移動するＣＰＥを選択し、強制移動モードについて、すべてのビジーなＢＴＳを循環し、ラウンドロビン・アルゴリズムでＣＰＥ候補を選択するステップ。
選択されたＣＰＥの移動を試みるステップ。
その移動が成功したかどうかを判定するステップ。
及び、将来のチェック点のために、アフィニティ及び統計と、スポーン（ｓｐａｗｎ）ＣＰＥの追跡タスクを更新するステップ。
【００９３】
〔ＣＰＥの移動〕
ＣＰＥの移動を試みるステップは、図７のフローチャートに示すステップに従う。新しいＢＴＳに移動させるために選択された各ＣＰＥ候補につき、アルゴリズムは、そのＣＰＥを移動させる前にいくつかの確認を行う。アルゴリズムは、
初めに、ステップ４１０で、ＢＴＳが負荷平衡活動を免除されるように構成されているかどうかを確認する。
前の確認がＮｏである場合、ステップ４１５で、そのＣＰＥのディスクリプタ・クラスが負荷平衡活動を免除されているかどうかを確認する。
前の確認がＮｏである場合、ステップ４２０で、そのＣＰＥのタイプが負荷平衡活動を免除されているかどうかを確認する。
前の確認がＮｏである場合、ステップ４２５で、ＣＰＥが負荷平衡活動を免除されているかどうかを確認する。
前の確認がＮｏである場合、ステップ４３０で、そのＣＰＥが現在、本システムで実行されている別のアプリケーションに所有されているかどうかを確認する。
前の確認がＮｏである場合、ステップ４３５で、そのＣＰＥが最近、失敗した移動の試みを経験したかどうかを確認する。
前の確認がＮｏである場合、ステップ４４０で、そのＣＰＥが最近、成功した移動の試みを経験したかどうかを確認する。
前の確認がＮｏである場合、ステップ４４５で、移動のタイプが機会主義的であるか、強制であるかを確認する。
移動のタイプが強制である場合、ステップ４５０で、そのＣＰＥが現在のＢＴＳ又はセクタに十分長期間帰属しているかどうかを確認する。
上記の確認がＹｅｓであるか、移動のタイプが機会主義的である場合、ステップ４５５で、ＢＴＳが、そのＢＴＳ自身と十分に異なる兄弟を有するかどうかを確認する。
前の確認がＹｅｓである場合、ステップ４６０で、ＣＰＥの登録回数が閾値を超えているかどうかを確認する。
前の確認がＮｏである場合、ステップ４６５で、ＣＰＥが所定の最大移行回数を超えているかどうかを確認する。
前の確認がＮｏである場合、ステップ４７０で、ＣＰＥがプローブ可能であるかどうかを確認する。
前の確認がＮｏである場合、ステップ４７５で、ＣＰＥがアルゴリズムの開始以降移動されたかどうかを確認する。
前の確認がＮｏである場合、ステップ４８０で、ＣＰＥがノマディックであるかどうかを確認する。
前の確認がＹｅｓである場合、ステップ４８５で、最終的にＣＰＥを新しいＢＴＳに移動する。
【００９４】
本システムは、以下のプロセスを使用することにより接続の変更を実施することができる。
ＣＰＥに、そのＣＰＥが帰属しているＢＴＳが、そのＣＰＥにサービス提供することを許可された有効なＢＴＳではなくなったこと、及びＣＰＥがノマディックではなくなったことを通知する。
次いで、ＣＰＥをプローブし、その動作によりＣＰＥ主導のＢＴＳ検索が開始し、次いで、ＣＰＥは、希望する対象ＢＴＳに最終的に「着地」するまで、そのＣＰＥから見えるＢＴＳに帰属する。
そのときに、ＣＰＥをノマディック／優先に設定し、ＣＰＥのホームＢＴＳと隣接ＢＴＳの設定は、ＣＰＥを新しい対象ＢＴＳに誘導し、元のＢＴＳから離すように構成される。
次いで、最後に数個の追跡タスクが作成されて、時間の経過と共にＣＰＥを監視し、将来の移動を計画する際に参照するための統計を更新する。
【００９５】
〔負荷平衡スレッド〕
機会主義的及び強制の負荷平衡アルゴリズムは、２つの別個の、しかし並行したスレッドで実行される。それらのスレッドについてそれぞれ図８と９を参照して説明する。
【００９６】
〔機会主義的負荷平衡スレッド〕
図８を参照すると、機会主義的負荷平衡スレッドは、バックグラウンドで実行されて、次のＣＰＥ−ＢＴＳ登録イベントを待機する。
【００９７】
ステップでイベントが発生すると、スレッド５００は、以下についていくつかの確認を行う。
ステップ５１０で、負荷平衡設定がその特定のＢＴＳについて選択されているかどうか。
ステップ５１５で、ＢＴＳがビジーであるかどうか。すなわち、ＢＴＳ負荷状態のレベルが最小負荷状態レベルを上回るかどうか。
ステップ５２０で、ＢＴＳが活発に負荷平衡されているかどうか。活発に負荷平衡されているかどうかは、予測ｌｏｏｋ  ｆｏｒｗａｒｄ和がゼロに近づいていないか、ＢＴＳのヘルス・チェックで障害が発生していないか、及び、ＢＴＳのすべての兄弟が十分に異なっているかどうかによって決まる。
【００９８】
ＢＴＳがこれらの確認にすべて合格すると、ステップ５２５で、スレッドは、ネットワークを検索してＢＴＳの兄弟を見つける。現在のＢＴＳがそのＢＴＳと十分に異なる兄弟を有する場合、スレッド５００は、その兄弟ＢＴＳにＣＰＥを移動することができるかどうかを確認する。ステップ５３０及び５３５。ＣＰＥの移動可能性は、信号干渉の特性や新しいＢＴＳとのＣＰＥの過去のアフィニティ等のいくつかの要因によって決まる。
【００９９】
ＣＰＥを移動できる場合、スレッド５００は、移動試行アルゴリズム、ＡｔｔｅｍｐｔＭｏｖｅ（）を使用してＣＰＥの移動を試みる。移動が成功した場合は、その移動に関連する各種統計が更新される。
【０１００】
〔強制負荷平衡のスレッド〕
次いで図９を参照すると、強制負荷平衡のスレッドもバックグラウンドで実行されて、ビジーなＢＴＳから、ネットワーク中の十分に異なる他のＢＴＳに負荷を最分散する。
【０１０１】
スレッド６００は、管理下にあるすべてのＢＴＳ負荷平衡グループについて活発に実行される。各ＢＴＳグループについて、スレッド６００は、負荷状態レベルが最小負荷状態レベルより高い、グループ中で最もビジーなＢＴＳを見つける。ステップ６１０及び６１５を参照されたい。
【０１０２】
次いで、スレッドは、ＢＴＳが今現在活発に負荷平衡されているかどうかを確認する。この確認の答えは、そのＢＴＳの予測ｌｏｏｋ  ｆｏｒｗａｒｄ和がゼロに近づいていないかどうか、ＢＴＳのヘルス・チェックで障害が発生してないか、及び、ＢＴＳのすべての兄弟が十分に異なるかどうかによって決まる。ステップ６２０を参照されたい。
【０１０３】
ＢＴＳが活発に負荷平衡されている場合は、ステップ６２５でそのＢＴＳにあるすべてのＣＰＥのリストが作成される。このリストから移動可能なＣＰＥが決定され、次いで各自の移動可能性に従ってソートされる。ステップ６３０及び６３５を参照されたい。各サイクルで「強制的に」移動させることができるＣＰＥの最大数は、ＢＴＳのゲーティングとして定義される。
【０１０４】
このフィルタリング及びソート後のリストにある各ＣＰＥについて、スレッドは、そのＣＰＥのＢＴＳの兄弟を見つける。ステップ６４０及び６６０〜６７０を参照されたい。ＢＴＳが、自身と十分に異なる兄弟を有する場合、ステップ６７５で、スレッドは、ＣＰＥをその兄弟ＢＴＳに移動可能であるかどうかを確認する。
【０１０５】
移動可能な場合は、上記で述べたＡｔｔｅｍｔＭｏｖｅ（）アルゴリズムを使用して、移動元ＢＴＳから現在の兄弟ＢＴＳにＣＰＥが移動され、その移動が成功した場合は、移動に関連する統計が更新される。ステップ６８０から６９０を参照されたい。
【０１０６】
ＣＰＥを移動するプロセスは、現在のＢＴＳのゲーティングに達するまで繰り返される。ゲーティングに達すると、スレッドは、所定の時間にわたり負荷平衡を停止するように設定される。ステップ６５０を参照されたい。この待ち時間が経過すると、スレッドは、新しい負荷平衡のＢＴＳグループで継続する。
【０１０７】
強制負荷平衡スレッドの積極度は、待ち時間パラメータを使用して調整されることができる。一まとまりのＣＰＥが移動された後の待ち時間が短いほど、アルゴリズムはより積極的になる。実際には、待ち時間は、２つのビジー状態間の変動を回避するのに十分な長さであるべきである。
【０１０８】
〔近隣セクタ／オーバーレイ・モード〕
近隣セクタ・ロード・バランサは、既存のオーバーレイのみの負荷平衡の解決法を増強したものである。このバランサは、「ＡＤＪ」モードと「ＯＶＬ」モードを有し、ＢＴＳのトポロジを考慮する新しい関数の導入を除いては、同じデータ構造とアルゴリズムの大半は元のままである。ＡＤＪロード・バランサは、実質上オーバーレイのみ又はＡＪＤのみとして、又はこれら両極の間で連続的に作用するように一定の重みを付けて構成されることができる。
【０１０９】
等価な管理対象のＢＴＳタプルに適用されるｌｏｏｋ  ｆｏｒｗａｒｄ和の代わりに、近隣セクタについての行列がＢＴＳ自体に適用され、他のセクタとの比較に関係なくそのセクタについての損失又は利得として定義される。
【０１１０】
近隣セクタについては、状況が変化し、また非対称になる。ロード・バランサのＡＤＪモードが近隣セクタを含めるには２つの方式がある。それは、ｌｏｏｋ  ｆｏｒｗａｒｄの和に偏りを与えて全サイト負荷に下方の圧力をかける（全トラフィックを均等にするのではなく、減らす傾向を高めるように全体的な移動を設定することによる）ことと、ＣＰＥの意思決定に影響を与えることとによる。ｌｏｏｋ  ｆｏｒｗａｒｄ和の表に行が追加される。
【０１１１】
【表２】
2010525685.tif 000005
【０１１２】
〔近隣負荷の偏り〕
ＣＰＥの対象ＢＴＳの意思決定への影響は、ここでは近隣負荷の偏りと称する、すべての見えるセクタについてのトポロジと負荷状態の組合せを使用して行われる。このパラメータは、次のように決定される。
重み付け（ＢＴＳ）＋負荷状態オフセット（ＢＴＳ）    負荷状態０のとき、又は
重み付け（ＢＴＳ）／負荷状態（ＢＴＳ）    その他の場合
【０１１３】
ＢＴＳターゲットの優先度は、重み付けのセットに応じて決まる。例えば、この重み付けは次のように設定して、ＢＴＳターゲットの優先度を示すことができる。
重み付け（オーバーレイ）＝５（最も好ましい）
重み付け（同じサイトの近隣セクタ）＝３．１、及び
重み付け（異なるサイトの近隣セクタ）＝２．１（最も好ましくない）
【０１１４】
〔統計的測定値〕
アフィニティ
アフィニティは、特定の対象ＣＰＥが特定のＢＴＳに帰属した状態を保つ傾向、すなわち、ＣＰＥが接続しているＢＴＳに対してどの程度「くっ付いて」いるかの単純な統計的測定値である。高いアフィニティは、モデムがそのＢＴＳで安定し、長時間留まる可能性が高いことを意味し、低いアフィニティは、そのＣＰＥ−ＢＴＳの組合せでの接続の持続時間が低い（したがって適切な対象ＢＴＳの解決である可能性が低い）ことを意味する。アフィニティは、システムが、新しいＢＴＳへのＣＰＥの移動の成功の見込みと接続の安定性に関して、より多くの情報に基づいて決定をすることを助ける短期間の記憶である。
【０１１５】
ＲＦ状態、ＣＰＥの配置又はＣＰＥの位置が永久に静的であり続ける保証はないため、このデータは、キャッシュ・タイムアウト機構を使用して実装される使用期限も有する。特定のＣＰＥ−ＢＴＳの組合せについての最後の既知の統計情報が古すぎる場合、すなわち、キャッシュのタイムアウトを引き起こす場合、その情報は破棄される。アフィニティ情報は、ＣＰＥの移動の機会の都度その前後に収集されるが、ロード・バランサ主導でなかった移行には適用されない（量が多すぎ、データの解釈が不明確になる）。
【０１１６】
アフィニティのキャッシュ・タイムアウトのグラフの一例を図１０（ａ）に示す。一般情報理論では、時間に基づく知識は弱指数関数的に劣化するとされる。成功したＣＰＥ移動の後に、一連の関連する追跡タスクが自動的に作成されて、そのＣＰＥの現在の帰属ＢＴＳを様々な時間上のチェック点でプローブ及び記録する。これは設定可能である（使用される追跡タスクの数も設定可能である）。デフォルト値は次のように設定することができる。
キャッシュのタイムアウト：７日間（１６８時間）
追跡期間：１５分、１時間、３時間、１２時間
対象ＢＴＳから３時間未満離れた場合のペナルティ＝−１
対象ＢＴＳから３〜１２時間離れた場合のペナルティ＝０
対象ＢＴＳに１２時間以上留まった場合のボーナス＝＋２
【０１１７】
ロード・バランサは、新たに発見されるＣＰＥ−ＢＴＳの組合せごとに緩速進行方式で収集されるＳ：Ｎ、ＡＢＳ−ＰＲＯＣ、及びＳＹＮ強度のデータをキャッシュする、バックグラウンドのエアインターフェース・コレクタを備えるように拡張されることができる。エアインターフェース・コレクタは、ＶＣＳＲで使用される共通のエアインターフェース収集エンジンに基づき、新しいエアインターフェース・データが入手できる場合にアフィニティの決定を強化するために使用される。このデータの収集は、ＮａｖＤｉａｇ及びＢｅａｍｆｏｒｍ  ＣＯＲＢＡクライアントをシミュレートしてこのデータを取得し、それがＥＭＳ及びＢＴＳ両方のリソースに有限の影響を及ぼすため、高コストなＥＭＳ動作であることに留意されたい。
【０１１８】
時間経過に伴うアフィニティ値のグラフを図１０（ｂ）に示す。ＣＰＥ−ＢＴＳの組合せが、記録された現在のアフィニティを持たないか、又はゼロのアフィニティを有する場合、移動を推進するようにも阻止するようにも偏りを与えられず、他の要因が全体的な決定を支配する。アフィニティが負の場合は、その組合せは、ＣＰＥ移動候補の待ち行列の最も低い端に移動される。正の場合は、前に向かってソートされる（最も可能性が高い候補）。アフィニティは、移動の成功又は失敗のたびにも更新される。デフォルト値は次のように設定することができる。
失敗した移動は、−１に設定された負のアフィニティを有する
成功した移動は＋１に設定された正のアフィニティを有する
最も極端な事例を除くすべての事例で負のアフィニティが関連付けられた移動は、結果的に移動の候補をＩｓＭｏｄｅｍＭｏｖａｂｌｅ（）のサニティ・チェックに不合格にさせ、行われない。
【０１１９】
〔摂動〕
摂動は、時間の経過に伴うＢＴＳのセット間でのＣＰＥの移動を記述するために使用される用語である。供給される摂動のグラフを使用して、以下の１つ又は複数を識別することができる。
通常のロード・バランサ活動
オーバーレイＢＴＳ間の過度の上下（ｔｏ−ｆｒｏｍ）変動、又はロード・バランサのオーバーシュート。
セクタ間の偏り（全体的なロード・バランサによるＣＰＥの移動が常に一方向に行われるように見える）。
平衡に到達するために必要とされる移動の大きさ。及び、
任意のＢＴＳセット間での移動のグループ化（管理されるオーバーレイＢＴＳだけでなく、近隣ＢＴＳへの付随的なロード・バランサの影響等）。
【０１２０】
摂動を使用してシステム利得の変化を観察することは特に重要である。２４時間の期間にわたり負荷レベルが大きく変動する（かつ、それに対応して高いピーク対平均スループット比を有する）セクタは、過度に積極的な利得係数のために、過度のオーバーシュートの兆候を示す可能性がより高い。
【０１２１】
図１１は、ロード・バランサによって引き起こされたＣＰＥの移動を時間の経過と共に示す例示的な摂動のグラフである。縦軸は、１５分ごとのＣＰＥ数を表す。例えば、週の半ば４４の前には、ＢＴＳ２００２９２が常にモデムを獲得し、ＢＴＳ２００２９５が常にそれと同じ数のモデムを失っていることが分かる。このことは、このエリア内のすべてのＣＰＥが常にＢＴＳ２００２９５に帰属することを望んでおり、２００２９２への帰属を希望しないという傾向を意味する。週の半ば４４の後は、当該サイトへの変更が行われ、それ以降の１ＢＴＳ当たりの取得と損失は比較的等しい（すなわち通常状態）。
【０１２２】
ロード・バランサは、存在しうる副次的な変動又はより小さな変動を識別し、解消するために、１つのオーバーレイ・タプルのセットごとに適応型減衰機構を有するように拡張されることができる。この機構は、全利得係数とプリエンプティブ多項式に基づいて、１つのＢＴＳタプル・セットごとに個々の利得係数として実装され、バンドパス・フィルタリングがＦＩＲフィルタと共に適用されて、結果生じる時間の経過に伴う利得を修正してオーバーシュートに対抗し、安定した平衡を達成するために必要とされる全移動を減らす。
【０１２３】
〔ロード・バランサの統計表示〕
再度図４を参照すると、ロード・バランサのユーザ・インターフェースのパネル３１２は、現在のデータ収集サイクルについての全統計の要約を表示する。
【０１２４】
「ＢＴＳ統計」は、以下のステータスを有するＢＴＳの数を対象とする。
管理下にあるＢＴＳ。すなわち活発に負荷平衡されているＢＴＳ。
新しいＢＴＳ。すなわち前回の実行時に管理リストになかったＢＴＳ。
解決済みのＢＴＳ。すなわち前回の実行時には存在したが、現在の実行には存在しないＢＴＳ。
なお過負荷状態のＢＴＳ。すなわち負荷状態が１を超えるＢＴＳ。及び、
フィードバック利得。すなわち全体的なシステム規模の設定。
【０１２５】
「ＣＰＥ統計」は、ＣＰＥの移動を記述し、以下を対象として含む。
各種移動タイプの数と、総移動成功率。
この現在のサイクルで測定された様々な間隔における率（元の移動元ＢＴＳに戻ったＣＰＥ）。及び
ロード・バランサのモード・タイプ別の移動数。
【０１２６】
「ロード・バランサのステータス」は、ロード・バランサ・エンジンの現在のステータス、及び、現在のサイクルに入ってどれほど経過したかを示す。各サイクルは、およそ１５分間の長さである。
【０１２７】
図４のパネル３１４は、現在のサイクルより前のすべてのロード・バランサ・サイクルの全履歴データを伴う３つのグラフ・セットを示す。これらのグラフは、次第に増していく時間枠上の縦の列に最高で年間まで配置されている。
【０１２８】
「ＢＴＳ負荷状態数」のグラフは、弱分類器エンジンによる、定義された各負荷状態にあるＢＴＳの数を表示する。「ＣＰＥの移動及び戻り」のグラフは、強制及び機会主義両方のＣＰＥ移動の回数と、様々な間隔におけるＣＰＥの戻りを示す。「移動成功率」のグラフは、強制及び機会主義両方の移動の成功率を示す。
【０１２９】
パネル３１４上のその他の機能３１６は、ユーザが他の重要な統計を監視することを可能にする。
【０１３０】
アクティブＢＴＳ統計機能（図１２を参照されたい）は、全体的なグラフと同一のデータを示し、表データが重ねられている。個々のＢＴＳは、ロード・バランサ活動の活動に影響されたＢＴＳのリストから選択されることができる。影響されるＢＴＳは、例えば、そのときにＣＰＥを失った管理下ＢＴＳ、新しいＣＰＥを得る管理下ＢＴＳ、あるいは別の管理下ＢＴＳからＣＰＥを得た、又は別の管理下ＢＴＳへとＣＰＥを失った、非管理下ＢＴＳである。
【０１３１】
スループット報告機能（図１３を参照されたい）は、ユーザがＭＲＴＧ／ＤＨＣＰデータを使用して、５分間隔ごとに測定されるトラフィック・スループットとＩＰの接続性レベルをグラフ化することを可能にする。ユーザは、関心のある３つの期間にわたる４つのデータ・フィールドの１つを選択することができ、選択可能な平均化期間（単位：日）で未処理データ又は単純移動平均（ＳＭＡ）データを選択することができる。前後の期間の履歴は、表示上の矢印をたどることによって選択することができる。
【０１３２】
摂動監視機能（図１４を参照されたい）は、任意の対象セクタ・グループ間の未処理の移動回数をグラフ化する。回数は、１５分の周期ごとのロード・バランサによる移動を意味する。
【０１３３】
ＣＰＥ外乱監視機能（図１５を参照されたい）を使用して、ユーザは、何種類かの期間、返すレコードの数、各種の移動成功基準、ソートの順序、及び結果をグラフで表示するか、又は表形式で表示するかの中から選択することができる。このデータは、ロード・バランサのＣＰＥ安定性調整活動に有用である。
【０１３４】
最後に、「管理」機能は、システム管理者がロード・バランサの動作に影響を与えるいくつかのパラメータを設定することを可能にする。
【０１３５】
〔ヒステレシス設定パラメータ〕
１つのＢＴＳ又は１ゲーティング当たりの最大の強制ＣＰＥ移動数は、強制ムーバが１分類器サイクル中に任意のＢＴＳに対して行うことができる移動の回数である。
【０１３６】
最小適格負荷レベル差は、ＣＰＥが移動先ＢＴＳに移動されることができる前に、移動先ＢＴＳと移動元ＢＴＳ間で必要とされる負荷レベルの最小の差を決定する。移動先ＢＴＳの負荷レベルが、少なくともこの値ではないか、又は移動元ＢＴＳの負荷レベルより小さくない場合は、ＣＰＥはその移動先ＢＴＳに移動することができない。
【０１３７】
〔安定性指標設定パラメータ〕
ＣＰＥ移動の所有期間（単位：秒）は、ロード・バランサが、ＣＰＥが移動の候補であると判定した場合にそのＣＰＥを「所有する」秒数を言う。あるＣＰＥがあるアプリケーションによって「所有」されている場合、そのＣＰＥは、所有が解除されるまで他のアプリケーションから利用することができない。
【０１３８】
重複ＣＰＥ移動遡及期間（単位：時）は、ロード・バランサが現在計画している移動と同一の移動がないか過去に遡って調べる時間数を指す。同一の移動を見つけた場合、ロード・バランサは、ＣＰＥの現在の状況に適合する異なる移動を試みるか、又は適切な移動が見つからない場合はその試みを一切断念する。
【０１３９】
失敗したＣＰＥ移動の猶予期間（単位：時）は、ロード・バランサが自身の移動履歴を遡って、ＣＰＥが負荷平衡の移動に失敗したかどうかを判定する時間数である。ＣＰＥがこの時間内に移動に失敗している場合は、再度移動することは許されない。
【０１４０】
成功したＣＰＥ移動の猶予期間（単位：時）は、強制移動のアルゴリズムがＣＰＥに特定のＢＴＳから離れることを許可する前に、ＣＰＥの登録を遡る時間数を決定する。ＣＰＥがこの時間内に他のＢＴＳに登録していた場合、ＣＰＥは、強制ムーバによる移動は許可されない。この値は、機会主義的ムーバによって行われる決定には影響しないことに留意されたい。基本的には、この値は、１つのＢＴＳに長時間存在しているＣＰＥを特定するために使用される。
【０１４１】
最小強制安定期間（単位：時）は、強制移動アルゴリズムがＣＰＥに特定のＢＴＳを離れることを許可する前に、ＣＰＥの登録を遡る時間数を決定する。ＣＰＥがこの時間内に他のＢＴＳに登録していた場合、ＣＰＥは強制ムーバによって移動することを許可されない。この値は、機会主義的ムーバによって行われる決定には影響しないことに留意されたい。基本的に、この値は、１つのＢＴＳに長時間存在しているＣＰＥを特定するために使用される。
【０１４２】
１時間当たりの最大移行回数は、ＣＰＥが移動を許可される前の１時間内に行うことを許される最大移行回数を言う。高い移行回数を有するＣＰＥは、一般に、ロード・バランサにとって不安定すぎるとみなされ、その理由でそのようなＣＰＥは無視される。
【０１４３】
１時間当たりの最大登録回数は、ＣＰＥが移動を許可される前の一時間に有することを許される最大登録回数である。登録回数が高いＣＰＥは、一般に、ロード・バランサにとっては不安定すぎるとみなされ、その理由でそのようなＣＰＥは無視される。
【０１４４】
週当たり最大ＣＰＥ移動回数は、ロード・バランサが１週間に１つのＣＰＥに対して行うことを許される最大移動回数である。
【０１４５】
ＢＴＳの適格性登録遡及（単位：時）は、ロード・バランサが登録記録を遡ってＣＰＥが少なくとも１度あるＢＴＳに登録したかどうかを判定する時間数である。この時間内にＣＰＥが移動先ＢＴＳに少なくとも１度登録していた場合は、すべての他の検査に合格すれば、ＣＰＥはそのＢＴＳに移動することを許可される。これは、対象ＢＴＳが、そのＢＴＳに移動する前にＣＰＥから見える可能性が高いかどうかを調べるための基本的な検査である。
【０１４６】
不安定なＢＴＳへの移動遡及期間（単位：時）は、ロード・バランサが、送られた先のＢＴＳから離脱したＣＰＥを探してＣＰＥ移動追跡記録を遡る時間数である。この値は、不安定な脱落期間及び不安定な脱落回数と併せて使用される。
【０１４７】
不安定なＢＴＳへの移動の脱落期間（単位：時）は、ロード・バランサが特定のＣＰＥについての特定のＢＴＳの不安定性を測定するために使用する時間数である。この期間内にＣＰＥが移動先のＢＴＳから離脱した場合、そのＢＴＳは、不安定な脱落回数及び不安定な遡及期間の値に応じて、不安定とみなされる可能性がある。
【０１４８】
不安定なＢＴＳへの移動の最大脱落回数は、不安定な脱落回数及び不安定な遡及期間によって定義される条件を想定して、ＣＰＥが特定のＢＴＳで不安定とみなされる前にそのＢＴＳと共に遭遇することが可能な脱落の回数である。
【０１４９】
〔分類器データ・インポータの設定パラメータ〕
ＢＴＳ統計アイドル更新遅延（単位：秒）は、ＢＴＳコントローラがロード・バランサのデータベース内の統計表を更新する前に、古いデータに対する活動がなくなる前に待つべき秒数を決定する。一般には、すべてのスレッドは、新しいデータがロードされて数秒内のうちに、古いデータを用いて行っていることを終了するので、この値は、ロード・バランサがどれほどビジーになりうるかに応じて調整されることができる。
【０１５０】
登録更新遅延（単位：秒）は、ロード・バランサ内の登録トラッカが、ロード・バランサのデータベース内の登録表を再集計する前に待機する秒単位の遅延を指す。一般に、この値は、当該表に登録データが入れられる速度と等しい速度であるべきである。
【０１５１】
メッセージ待ち行列非アクティブ遅延（単位：秒）は、再確認の前に待ち行列に対する活動がない場合に、待ち行列再分配スレッドが待機する秒数を決める。
【０１５２】
負荷状態インポート後遅延（単位：秒）は、ＢＴＳコントローラが、分類器の実行が完了したかどうか調べる前に、分類器のデータ・インポートを検出した後に待機する秒数を決める。すべての組み合わせられた分類器は、ＢＴＳコントローラがそれら分類器の組合せ状態をメモリにロードする前に実行されている必要がある。この値は、分類器のインポートと分類器の実行のタイミングの差から、ＢＴＳコントローラの更新遅延を差し引くことによって算出すべきである。
【０１５３】
負荷状態インポート後再試行は、ロード・バランサが、分類器の実行が現在のインポートについて完了していると判定する前に、インポート遅延の後に行う試行の回数である。この試行回数を超えると、エラーが発生し、ロード・バランサのＢＴＳコントローラが再度ループする。この値は、インポート遅延と組み合わせて、エラーが生成されないように調整されるべきである。
【０１５４】
負荷状態インポート後再試行遅延（単位：秒）は、ロード・バランサのＢＴＳコントローラが、最新の負荷状態値をロードすることを試みて再試行ループ中である場合に、再試行と再試行の間の遅延を設定する。
【０１５５】
負荷状態スキャン遅延（単位：秒）は、ロード・バランサのＢＴＳコントローラが、新しい分類器データのインポートが発生したかどうかを確認する前に各サイクルで休止する秒数を指す。この値が小さいほど、ＢＴＳの負荷状態をロードする際にロード・バランサの応答性がより高くなる。
【０１５６】
〔システム設定パラメータ〕
未認識のオーバーレイに対する強制接続は、選択されると、当該ＣＰＥがそのオーバーレイに登録されたことがなくとも、ロード・バランサに強制的にそのオーバーレイへの移動を試みさせる。
【０１５７】
制約ＢＴＳは、ロード・バランサが制約ＢＴＳモードにあるときに負荷平衡を許可されるＢＴＳのリストである。
【０１５８】
制約ＣＰＥは、ロード・バランサが制約ＣＰＥモードにあるときに負荷平衡を許可されるＣＰＥのリストである。
【０１５９】
利得多項式係数は、負荷平衡のために時間帯別の積極性について利得係数値を増大させるために使用されるｎ次の多項式関数を定義する一連の数である。この式は、ｔ＝００：００からｔ＝２３：５９まで１日を通してのピーク負荷時刻を記述する曲線を定義し、ロード・バランサは、その曲線を使用して、必要に応じて機敏性を低下又は増大させて動作して、速度を合わせていくことができる。
【０１６０】
プリエンプティブ多項式時間オフセットは、上記曲線関数が、ピークが実際に発生する前に負荷を平衡させることを試みるために動作すべき、実時間と比較しての負の時間シフトを（秒単位で）定義する。例えば、午後１０時の既知の実際のピーク時より３０分前にロード・バランサを前もってより積極的にしたい場合は、この値を３０×６０、すなわち１８００に設定する。
【０１６１】
利得係数は、モデムがネットワークに登録されるとき、又は強制移動アルゴリズムによって移動が必要と査定されたときに、ロード・バランサがどの程度積極的にモデムを移動するかを決定する。この値は０から１の範囲をとることができ、０は実質上すべての移動を停止し、１が最も積極的である。この値が１のとき、ロード・バランサは、１５分の期間内にすべてのＢＴＳ間の全負荷の不一致を均等化することを試みる。この値が低いほど、ＢＴＳが負荷平衡される速度が遅くなる。この数が高すぎると、ＢＴＳ間で変動を引き起こす可能性がある。公称値は０．０５である。
【０１６２】
取得負荷状態需要は、ＣＰＥの移動時にロード・バランサによって管理されている移動先ＢＴＳ各々に加算される、負荷状態需要割り当て値のリストである。それらの値は、ある負荷状態の場合にＢＴＳが受け取ることを許される帯域幅量を示す。リストの最初の値は、移動先ＢＴＳが０の負荷状態を有する場合に受け取ることを許される帯域幅量を示し、２番目の値は１の負荷状態の場合の帯域幅量を示し、以下同様である。これらの値は、ｋｂｐｓ単位であり、調整可能なパラメータである。
【０１６３】
損失負荷状態需要は、ＣＰＥの移動時にロード・バランサによって管理されている移動元ＢＴＳ各々から除かれる負荷状態需要割り当て値のリストである。それらの値は、ある負荷状態を想定してＢＴＳが解くことを許される帯域幅の量を指す。リスト中の最初の値は、移動元ＢＴＳが負荷状態０を有する場合に解くことを許される帯域幅量を指し、２番目の値は負荷状態１の場合の帯域幅量を指し、以下同様である。これらの値はｋｂｐｓ単位であり、調整可能なパラメータである。
【０１６４】
ＣＰＥインターフェース識別値は、ＣＰＥのインターフェース識別番号である。
【０１６５】
ＣＰＥディスクリプタ・インデックスは、ロード・バランサが処理するディスクリプタ・インデックスの値を指す。
【０１６６】
統計通知電子メールリストは、ロード・バランサの１５分間の統計が送信されるゼロ又は１つ以上の電子メールアドレスを含んでいる。ロード・バランサが所与の期間にわたって無活動である場合は、統計データは送信されない。
【０１６７】
〔モード設定パラメータ〕
読み取り専用は、チェックマークが入れられると、ロード・バランサを読み取り専用モードにする。このモードでは、ロード・バランサはなおすべての検査を行い、内部メッセージを発行し、統計データを記録するが、ＣＰＥの移動は行わない。
【０１６８】
オーバーレイ専用モードは、選択されると、ロード・バランサの挙動を専用の容量オーバーレイのみに制限する。ロード・バランサは、負荷平衡の解決において隣接セクタ又は近隣セクタを使用しない。
【０１６９】
同一サイト・モードは、選択されると、近隣モードのロード・バランサの挙動を、同じサイト上のセクタ内の移動のみ、すなわちオーバーレイと近隣セクタのみに制限する。異なるサイトの近隣セクタへの移動は阻止される。
【０１７０】
強制モードは、チェックマークが入れられると、ロード・バランサ内部の強制ムーバをオンにする。強制ムーバは、各ＢＴＳで安定しているＣＰＥを探し、それらのＣＰＥを、適合性があり、かつそれらのＣＰＥが現在あるＢＴＳよりも負荷状態が低いＢＴＳに移動することを試みるスレッドである。
【０１７１】
機会主義的モードは、チェックマークが入れられると、ロード・バランサ内部の機会主義的ムーバをオンにする。機会主義的ムーバは、登録インポート・スクリプトを通じてロード・バランサのデータベースに入ってくるときに登録イベントをリッスンするスレッドである。登録が取り込まれると、適合性がありながら、そのＣＰＥが現在あるＢＴＳよりも負荷が少ないＢＴＳに移動する資格があるかＣＰＥが検査される。検査に合格すると、ＣＰＥをより好適なＢＴＳに移動する試みが行われる。
【０１７２】
制約ＢＴＳは、選択されると、ロード・バランサを制約ＢＴＳモードにする。このモードでは、ロード・バランサは、制約ＢＴＳリストにあるＢＴＳのみを負荷平衡する。
【０１７３】
制約ＣＰＥは、選択されると、ロード・バランサを制約ＣＰＥモードにする。このモードでは、ロード・バランサは、制約ＣＰＥリストにあるＣＰＥのみを負荷平衡する。
【０１７４】
〔アフィニティ設定パラメータ〕
キャッシュ・タイムアウト（単位：時）は、ＣＰＥのアフィニティ・データがアクティブである時間数である。この時間数よりも古いアフィニティ記録は、ロード・バランサに無視される。
【０１７５】
成功した移動の移動先アフィニティは、初回の移動が成功した場合にＣＰＥ／移動先ＢＴＳが取得するアフィニティ値である。
【０１７６】
失敗した移動の移動先アフィニティは、初回の移動が失敗した場合にＣＰＥ／移動先ＢＴＳが取得するアフィニティ値である。
【０１７７】
成功した移動の移動元アフィニティは、初回の移動が成功した場合にＣＰＥ移動元ＢＴＳが取得するアフィニティ値である。
【０１７８】
ＣＰＥ移動追跡期間（単位：秒）は、ロード・バランサがＣＰＥ移動がなお安定していることを確認する各ＣＰＥ移動後の期間である。ＣＰＥが現在も移動された先のＢＴＳにある場合、追跡はすべての追跡期間が終了するまで継続する。この期間は、秒単位である。追跡イベントは、ロード・バランサのデータベース中のＣＰＥ追跡表に格納される。
【０１７９】
ＣＰＥ移動ペナルティは、「ＣＰＥ移動追跡期間」に対応している。このリストのアフィニティ値は、対応する追跡期間内にＣＰＥがＢＴＳから離脱した場合にＣＰＥ／移動先ＢＴＳが取得するアフィニティ値を示す。最後の追跡イベントが発生したときにＣＰＥがまだ移動先ＢＴＳにある場合、ＣＰＥは、最も高いアフィニティを得る。
【０１８０】
最大移動元優先期間（単位：秒）は、ＣＰＥが移動先ＢＴＳから離脱し、元の移動元ＢＴＳに戻った場合に、ノマディック優先（Ｎｏｍａｄｉｃ−Ｐｒｅｆｅｒｒｅｄ）法（Ｎａｖｉｎｉ独自）を使用して、その元の移動元ＢＴＳに誘導する秒数を指す。
【０１８１】
〔近隣負荷偏り設定パラメータ〕
容量オーバーレイ負荷オフセットは、ＢＴＳオーバーレイについてのＢＴＳの偏りを計算するための（負荷状態０における）初期オフセットを設定する。（負荷状態０における）ＢＴＳの偏りは、初期オフセットと重み付けの合計に設定される。
【０１８２】
ローカル・サイト近隣セクタ負荷オフセットは、同一サイトにある近隣ＢＴＳセクタについてのＢＴＳの偏りを計算するための負荷状態０における初期オフセットを設定する。（負荷状態０における）ＢＴＳの偏りは、初期オフセットと重み付けの合計に設定される。
【０１８３】
外部サイト近隣セクタ負荷オフセットは、異なるサイトにある近隣ＢＴＳセクタについてＢＴＳの偏りを計算するための負荷状態０における初期オフセットを設定する。（負荷状態０における）ＢＴＳの偏りは、初期オフセットと重み付けの合計に設定される。
【０１８４】
容量オーバーレイの重み付けは、ＢＴＳオーバーレイについてのＢＴＳの偏りを計算するための任意の負荷状態における重み付けを設定する。ＢＴＳの偏りは、重み付けを負荷状態で割った値に設定される。
【０１８５】
ローカル・サイト近隣セクタの重み付けは、同一サイトにある近隣ＢＴＳセクタについてＢＴＳの偏りを計算するための任意の負荷状態における重み付けを設定する。ＢＴＳの偏りは、重み付けを負荷状態で割った値に設定される。
【０１８６】
外部サイト近隣セクタの重み付けは、異なるサイトにある近隣ＢＴＳセクタについてＢＴＳの偏りを計算するための任意の負荷状態における重み付けを設定する。ＢＴＳの偏りは、重み付けを負荷状態で割った値に設定される。
【０１８７】
＜ＢＴＳの等価性３１５＞
図３及び１６のＢＴＳの等価性３１５機能は、ネットワーク中の個々のＣＰＥからイベントに基づく接続性に関する統計を照合し、次いで基地局ごとにそのデータを集約する。ＢＴＳの方位、場所、及びその他の設定を分析することにより、機能３１５は、干渉している、又は同じモデムのセットをめぐって基本的に競合している可能性の高いＢＴＳを検出し、時間の関数としてネットワーク内の顧客の移行を追跡することができる。
【０１８８】
この収集データを使用して、全体的なネットワーク・カバレッジの品質を評価し、干渉を検出することができる。ネットワーク技術者は、表示されたこのデータを使用して、次のことを行うことができる。
同じベース周波数のセクタ間の移行を比較することにより、干渉の地域を検出する。
異なる周波数の近隣セクタの相対的な重複を検出する。
ＣＰＥの位置を、予想される基地局の有効範囲と比較して、理論マップのカバレッジを検証する。
セクタ間のＣＰＥのたらい回しを見つける。それにより、当該環境における新しいＲＦクラッタの手がかりが得られる可能性がある。
失敗しかけており、仕様から外れて動作している可能性のあるＣＰＥを見つける。及び、
１日当たりの基地局間の平均の接続及び移行数を求めて、新しいソフトウェアをダウンロードするための総合的なネットワーク接続の安定性を定量化する。
【０１８９】
＜ＣＰＥリソース使用状況３２０＞
あらゆるネットワークは、所有するＣＰＥがその数に見合っていないリソースを消費する貪欲な消費者を有する。消費者はファイル共有サービスをホストする、又は消費者のコンピュータがウィルスに感染する可能性がある。図３及び１７のＣＰＥリソース使用状況３２０機能は、近リアルタイムでリソース消費の多いＣＰＥを検出し、それらＣＰＥのＢＴＳが輻輳しつつあるかどうかを判定する。
【０１９０】
本システムは、リソース使用率を計算して、ＣＰＥとＢＴＳの間のエアインターフェースの効率性を評価する。使用率が高いほどＣＰＥのリソース使用量が多く、ＣＰＥのリソース使用量は、パケット・レートに正比例し、パケット・サイズに反比例する。例えば、１より小さい値が効率的であり、１００に近い値は効率的ではない。
【０１９１】
リソース消費の多い挙動が検出された場合、本発明は、１組のビジネス・ルールを適用して、トラフィック・シェーピングを介してＣＰＥトラフィックの優先度を変更すること、又はＣＰＥをよりビジーでない基地局に移動すること等により、その状況に対処することができる。顧客がネットワーク事業者の利用規約（ＡＵＰ）に常に違反する場合には、より懲罰的な制裁措置を適用することができる。
【０１９２】
例えば、ウィルスに感染したＣＰＥは、ユーザが気づかないまま長期間にわたって少量のパケットをダウンロードする傾向がある。ネットワーク管理者又は顧客サービス代表者は、ＣＰＥがその活動を続けることを停止させるか、ユーザに電話をして問題を解決することができる。
【０１９３】
＜回帰追跡３２５＞
ネットワーク事業者は、定期的に新しい基地局を追加し、基地局の構成を変更し、新しいソフトウェアを展開し、顧客のＣＰＥにファームウェアのアップグレードをダウンロードする。これらの変更は、予測不能な影響を有する可能性がある。全体的に見るとネットワークの性能は向上する可能性もあるが、個々のＣＰＥ又は基地局は、性能の劣化を蒙る可能性がある。
【０１９４】
図３の回帰追跡３２５機能は、ネットワーク技術者がネットワークの事前事後分析を行うためのインターフェースの役割を果たす。変更が行われる前に、技術者は、その変更が適用されるＢＴＳと、それに付随して、そのＢＴＳに関連付けられたＣＰＥについてのデータを収集するようにこの機能に指示することができる。技術者は、データ収集の期間を指定することができる。
【０１９５】
変更が行われた後もこの機能はデータの収集を続け、技術者が前後の状態を比較することを可能にし、ＢＴＳ動作の統計、性能の測定値、及びＣＰＥの接続性データを調査する。この分析は、変更以後にネットワークから外れた顧客を見つけるために特に有用である。
【０１９６】
＜ＣＰＥ監視ネットワーク３３０＞
図３のＣＰＥ監視ネットワーク３３０は、個々のＣＰＥから期間セクタまで、ネットワークの一部を問題解決のためにプローブすることを可能にする。図１に示すように、ＣＰＥは、顧客の視点から見た情報を収集し、システム２００によってプローブされた際に検査を実行するために配置されたカナリアである場合もある。
【０１９７】
これらのカナリア１４０は、システム２００からコマンドを受信して、通常のユーザが行うように、一連のアップロード及びダウンロード速度の検査、パケット損失、待ち時間等を実行するようにプログラムされている。各カナリア１４０は、そのカナリアの場所で見えるすべてのセクタ間で移動されることが可能であり、したがって、複数のＢＴＳの性能を分析することができる。また、これらのカナリアは、負荷平衡活動を免除されるように設定することが可能である。
【０１９８】
プローブされているＣＰＥは、センチネル（番人）と呼ばれる。システム２００は、初めにセンチネルのリストを調べ、各センチネルにＰＲＯＢＥコマンドを送信してそのセンチネルがオンライン状態であることを確認する。センチネルがオンライン状態である場合、システム２００は、そのセンチネルに検査コマンドを送信して、例えばそのセンチネルが接続されているＢＴＳの速度を検査する。
【０１９９】
検査が完了すると、センチネルは、ＨＴＴＰポストを介してその結果をシステム２００に送信する。次いで、システム２００は、より多くの検査コマンドをセンチネルに送信して、現在のＢＴＳの検査を続ける。次いで、センチネルは、現在のＢＴＳとの接続を切断され、センチネルから見える新しいＢＴＳに移動されて別のＢＴＳを検査することができる。
【０２００】
＜利用規約（ＡＵＰ）マネジャ３３５＞
ＡＵＰマネジャ３３５の目標は、顧客にとって可視のビジネス・センスでインターネットの警察官の役割をつとめることではなく、そのレベルでＲＦアクセス・レイヤ効率に対する検出された脅威に働きかけ、可能である場合には常にバックグラウンドで動作することである。ＡＵＰマネジャ３３５は動作する
【０２０１】
ＡＵＰマネジャは以下のように動作する。マネジャは、未処理のＩＰレベル（インターネット・レイヤ３）のトラフィック・データを使用して、ＩＰレベルのトラフィック統計がＡＵＰの指針に違反しているように思われるＣＰＥを日常的に識別する。その結果、さらなる処理と措置が行われる、小さく、扱いやすい例外ベースのリストが生成されるべきである。
【０２０２】
ＡＵＰマネジャは、上記で得られた事前に選別されたＣＰＥの絞り込まれたリストも使用して、ビジーなＢＴＳに接続されたＣＰＥを発見する。この機能は、システムのレイヤ間横断能力を利用して、エアインターフェース・データ（すなわちレイヤ１及び２）を抽出して、それらＣＰＥについてのエアインターフェースの使用状況についての統計を得る。
【０２０３】
さらに、ＡＵＰマネジャは、事前に決定されたビジネス・ルールの組合せを使用して、すでにストレスがかかっているＢＴＳのＡＵＰ違反者のみか、いる場所に関係なく特定のプロファイルに一致するすべてのユーザかを判定する。ユーザには、エンド顧客に対して混乱を与える、又は混乱を与えない方式でそうしたユーザを管理する選択肢が与えられ、これも選択可能である。
【０２０４】
それ以後、以下の動作の１つ又は複数がとられることができる。
より低い最小リソース割り当てを有するようにユーザのＣＰＥ速度ディスクリプタを変更する。
不要な活動が終わるまでＣＰＥをより低いディスクリプタ・クラスのサービスに下げる。
電子メール、ウェブサイト・メッセージ、又はその他の機構を介してユーザにメッセージを送信する。
それらのＣＰＥを新しいＢＴＳに移動させる最初の候補として配置するように負荷平衡済みのＣＰＥのリストを配列して、時間の経過と共にそれらのユーザが妨害を許される回数のみに関してそれらのユーザに対する規則を緩和する。
当該ＣＰＥを使用不可にする。
上記動作の任意の組合せからなる複数のステップ及び反復の閾値を有する。
【０２０５】
＜ＢＴＳ  ＫＱＩ−ＫＰＩ３４０＞
図３のＢＴＳ  ＫＱＩ−ＫＰＩ３４０は、主要な品質及び性能の指標として３つの重要な要因を組み合わせる。
各基地における、時間に応じて比例配分されたすべての帰属ＣＰＥの計画収益で測定された１時間当たりのドル単位での収益。
電力、チャンネル、及びビーム・フォーム等の不十分な主要リソースの使用状況で測定された基地局のストレス・レベル。及び、
速度と接続の安定性で測定された顧客サービスの測定基準。
【０２０６】
この機能は、このデータをレイヤ間横断情報と組み合わせて、速度と接続の品質から見て低いサービス品質について高リスクの分類に入るＢＴＳと、したがってＣＰＥを見つける。
【０２０７】
この機能は、収益、顧客満足度、及びＢＴＳの効率性の点から基地局の性能を記述する、体系的で、一貫性があり、定量的な方法論を提供する。この機能は、上記の変化及び異常値を計算、報告、及び検出するツールとしても機能する。
【０２０８】
＜ＣＰＥ性能モニタ３４５＞
図１８を参照すると、この機能は、ネットワーク技術者がＣＰＥの接続性についての詳細な履歴統計を調べることを可能にする。個々のＣＰＥ、又はサービスの接続性が何らかの指定標準を下回る問題のあるＣＰＥのグループが、調査されることができる。例えば、職員は、１日に数十回の登録又は複数回の移行を有するＣＰＥを探すことができる。
【０２０９】
データは、表、コンマで区切られた値（ｃｓｖ）、及びグラフィック形式で表示されることができる。この機能は、ＢＴＳのベース周波数データ及びＣＰＥにとって関心のある時刻における輻輳状態と併せて、ＣＰＥによってアクセスされた基地局の履歴リストも取得する。
【０２１０】
この機能は、顧客がダウンロードの速度又は不安定な接続に関して苦情を訴える場合に、顧客ケアの職員が、ＢＴＳにおける輻輳等のサービス品質問題の根本的原因を診断することも可能にする。この問題は、同じベース周波数にある２つのＢＴＳ間の干渉が原因である可能性がある。
【０２１１】
この機能によって提示されたデータを使用して、ヘルプデスクの職員は、指定された優先順位で基地局に接続するようにＣＰＥに指示するか、基地局間でＣＰＥを移動するか、自動的な負荷平衡を免除することができる。ＣＰＥは、所定の期間追跡されることもでき、サービスの改善又は劣化についての報告を得る。
【０２１２】
＜クエリ・アナライザ３５０＞
図３のクエリ・アナライザ３５０は、本発明によって記憶される長期間の履歴データを調査する汎用ツールであり、長い期間にわたるデータの調査専用に設計されている。クエリ・アナライザ３５０は、以下のようなネットワーク技術者にとって関心のある複数の所定のクエリに関連するデータを取得するように設定することができる。
「そのＢＴＳにいくつのＣＰＥが固定されているか」、及び
「このＣＰＥの過去４ヶ月の完全な接続履歴はどのようなものか」
【０２１３】
ユーザは、様々な検索基準を設定することができる。結果は表又はｃｓｖ形式で返され、その後グラフで提示されることができる。この機能は、ネットワーク管理者又はヘルプデスクの職員が、ネットワークの多くの側面に関する任意の質問に答えて、例えば問題を検出する、又はユーザの質問に答えることを可能にする。
【０２１４】
＜ＢＴＳリソース３５５＞
図１８に示すように、ＢＴＳリソース３５５機能は、本発明の弱分類器システムへの窓口を提供する。この機能は、各基地の状態を示す、柔軟性があり、ソート可能な表形式のデータの表示を表示し、また、ＲＦトラフィック測定と電力使用を含む、多数の別個のソースからのデータのスナップショットを同時に示す。
【０２１５】
この強力なツールにより、オペレータは、すべての基地局についての総合的な瞬間的スナップショット・データと、対象とするデータソースと基地局の組合せについての履歴傾向データを見ることができる。この機能は、電力使用、符号チャンネル、トラフィック・レベル、及びＢＴＳ性能の各種の他の側面のスナップショットを提供する。次いで、そのデータを使用して特定のボトルネックを発見し、ＢＴＳ性能を調整することができる。
【０２１６】
現在の性能データに加えて、この機能は、時間によって変化するＢＴＳ性能データを監視及び分析するためのインターフェースも提供する。１つ又は複数の基地局からの履歴データは、数個の時間枠上にグラフ化されることができる。データは、ｃｓｖスプレッドシート中にダウンロードされることができ、そのデータで技術者は傾向を追跡し、正常から外れた基地局を見つけることができる。
【０２１７】
このツールは、ロード・バランサ・エンジン３１０によって活発に負荷平衡されているＢＴＳもリアルタイムで示す。
【０２１８】
＜ＢＴＳオプティマイザ３６０＞
ＢＴＳの最適化は、ＢＴＳの動的な動作環境が理由で必要とされる。ＢＴＳの動作環境は、以下のようないくつかの動的な動作パラメータに依存する。
ＲＦカバレッジ
ユーザ・プロファイル
ユーザ・パターン
ローディング、及び
その他の物理的特性。
【０２１９】
ＢＴＳオプティマイザ３６０は、ＢＴＳの設定をリアルタイムで動的に調整して、ＢＴＳの動作パラメータに適応する。ＢＴＳの最適化は、以下のステップを備える。
分類器エンジンからＢＴＳの性能データを読み出すステップ、
各種の動作条件について弱分類器エンジン２４０（図２参照）を使用してＢＴＳの最適な設定を推測するステップ、
既知の関係から、所定の規則を使用して、各ＢＴＳの最適な設定を計算するステップ、及び
計算された最適な設定で動作するように他のエンジンに指示するステップ。
【０２２０】
ＢＴＳ性能データは、分類器エンジンから得られる瞬間的なデータ、中程度の期間のデータ、又は傾向データであり、そのデータに作用させる命令を別のエンジンに提供する。動作条件の例は、高負荷、低負荷、ＲＦ電力消費は高いが符号チャンネルの使用は低い、及びその逆である。
【０２２１】
この機能は、ネットワーク技術者が、ＢＴＳ設定及び可能性としてはトラフィック・シェーパ等の他のネットワーク性能機器についての設定をその場で調整して、検出された条件に最もよく適応することを可能にする。個々のＢＴＳは、上記の動的な要因に従って最適化されることができる。
【０２２２】
＜干渉ゾーン３６５＞
図３の干渉ゾーン３６５は、既存のＣＰＥ及びＢＴＳの登録データと位置に基づくサービスを使用して、ＢＴＳの実際の有効範囲を判定する。ＢＴＳ間のＣＰＥの移行についての統計データは、干渉が原因要因である可能性のあるエリアを識別する際に有用である。
【０２２３】
ＢＴＳ間のＣＰＥの移行についての統計データを場所に基づくサービスと組み合わせ、それをカバレッジ・マップに重ね合わせると、干渉を見つけるための強力な手段が得られる。この機能は、カバレッジ・マップ、ＢＴＳの位置の既知の座標、セクタの方位、ビーム・フォーム、及び三角測量データを組み合わせて、ＣＰＥの場所を正確に特定する。次いで、そのデータがＢＴＳの登録イベントと相関付けられて、可能性のあるトラブル地点を検出する。
【０２２４】
この機能は、以下の機能も提供する。
実際のＣＰＥデータを用いての１つのＢＴＳについてのサービスエリアの検証。
あるエリア内における登録及び移行イベントの急な変化の識別。クラッタの変化を意味する（例えば新しく建設された建物が、計画された散乱とカバレッジの予測に干渉する等）。
同じベース周波数にあるセクタの登録イベントを直接比較して、Ｎ＝１の干渉のエリアを識別する。
追加的なＣＡＰＥＸの配置を行わずに全体的な性能を改善する可能性がある、他のアンテナの傾斜及び方位再設定の変化の識別。
選択的なセクタ対セクタ、及び時間の経過に対するセクタの比較。
既知のエリアベースのチャーン（ｃｈｕｒｎ）データと組み合わせ、そのデータを使用して他のエリア内の同様のチャーン率を予測し、根底にある原因を特定し、対処することができる。
【０２２５】
＜ＣＰＥユニキャスタ３７０＞
図３のＣＰＥユニキャスタは、ブロードキャストされたソフトウェア・アップグレードを入手し損なったＣＰＥを検出し、ユニキャストを介してそれらのＣＰＥにアップグレードを再送する。ネットワーク事業者は、周期的に新しいファームウェアを顧客のＣＰＥにダウンロードする。大規模なブロードキャストでネットワークに負荷をかけるのではなく、本発明は、事業者が選択的にユニキャスト及びブロードキャストすることを可能にする。
【０２２６】
登録時、又は他の定義可能なときに、各ＣＰＥのファームウェアの状態が調査される。必要な場合は、新しいファームウェアがその特定のＣＰＥにのみダウンロードされる。ユニキャストのレベルは、ネットワークと基地局の負荷が影響を受けないように制御される。
【０２２７】
＜サポートされるＲＦ技術＞
本発明は、ＷｉＭＡＸ互換の８０２．１６ｄ又は８０２．１６ｅアクセス・ネットワークで動作する。本発明は、ＷｉＭＡＸ以前の独自仕様ネットワーク、及び、Ｗ−ＣＤＭＡ、ＵＭＴＳ（３ＧＳＭ）、ＦＯＭＡ、ＴＤ−ＣＤＭＡ／ＵＭＴＳ−ＴＤＤ、Ｉ×ＥＶ−ＤＯ／ＩＳ−８５６、ＴＤ−ＳＣＤＭＡ、ＧＡＮ／ＵＭＡ、ＨＳＤＰＡ、ＨＳＵＰＡ、又はＨＳＯＰＡ等の３Ｇ技術でも動作することが可能である。
【０２２８】
本発明は、ワイヤレス・ブロードバンド・ネットワークのベンダ・インフラストラクチャにも依存しない。コアシステム機能から独立して動作することにより、本発明は、ネットワークのあらゆる側面についての情報を収集し、解読することができる。
【０２２９】
当業者には、広く説明した本発明の主旨又は範囲から逸脱することなく、多数の変形形態及び／又は変更形態が上記の特定の実施形態に示される本発明になされてよいことが理解されよう。したがって、本発明の実施形態は、あらゆる点において制限的なものではなく例示的なものと解釈すべきである。
【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】
2010525685.tif 000018
【図１４】
2010525685.tif 000019
【図１５】
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【図１６】
2010525685.tif 000021
【図１７】
2010525685.tif 000022
【図１８】
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【図１９】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年1月6日(2010.1.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワーク・ベース・トランシーバ局（ＢＴＳ）を通るトラフィック・レベルと、特定の顧客宅内機器（ＣＰＥ）が接続することが可能なＢＴＳとに関するデータを収集するデータ収集エンジン及び
収集されたデータを相関付けて、全体的なネットワーク性能を監視し、１つ又は複数のＣＰＥ及びＢＴＳの性能を集約し、性能がより低いＢＴＳ及びＣＰＥを検出し、並行して動作する２つの規定に従ってＢＴＳとＣＰＥの間の接続を変更することができるプロセッサを備えたワイヤレス・ブロードバンド・ネットワーク管理システムであって、
第１の規定は、ＣＰＥを選択し、そのＣＰＥをビジーなＢＴＳからよりビジーでないＢＴＳに移動することを試み、
第２の規定は、ビジーなＢＴＳへのＣＰＥ登録の試みをフィルタリングして、ＣＰＥをよりビジーでないＢＴＳに導いて、負荷をより好適に平衡させるワイヤレス・ブロードバンド・ネットワーク管理システム。
【請求項２】
前記データは、ワイヤレス・ブロードバンド・ネットワーク管理システムと通信する要素管理システムから収集され、前記データは、ＢＴＳ性能データ、前記要素管理システムのログ、及びＣＰＥの登録と移行の履歴の１つ又は複数を含む、請求項１に記載のワイヤレス・ブロードバンド・ネットワーク管理システム。
【請求項３】
前記２つの規定の各サイクルに、
ＢＴＳ負荷行列を作成すること、
ＢＴＳ−ＣＰＥの接続性データを使用して前記行列を最小化すること、
外挿技術を使用して、あるＣＰＥを移動した場合の前記ネットワーク負荷の将来の推定スナップショットを作成すること、
前記推定スナップショットを、移動する対象帯域幅と比較すること、及び
次いで差分又は摂動行列を作成すること
を行う、請求項２に記載のワイヤレス・ブロードバンド・ネットワーク管理システム。
【請求項４】
前記移動する対象帯域幅は、各ＣＰＥのプロファイルに従った全ＣＰＥの合計リソース使用と、動的なＣＰＥトラフィック需要を考慮するための時間と共に変化する利得係数とに応じて決まる、請求項３に記載のワイヤレス・ブロードバンド・ネットワーク管理システム。
【請求項５】
新しいＢＴＳの負荷レベルが、元のＢＴＳの負荷レベルより低いレベルであり、かつ
前記２つのＢＴＳが十分に異なっている、すなわちそれらＢＴＳの間の負荷レベルの差が少なくとも最小負荷レベル差である
場合に、ＣＰＥが前記元のＢＴＳから前記新しいＢＴＳに移動される、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のワイヤレス・ブロードバンド・ネットワーク管理システム。
【請求項６】
前記規定は、
ＣＰＥが、元のＢＴＳの直接の容量オーバーレイを有する新しいＢＴＳに移動されるオーバーレイ・モード、及び
ＣＰＥが、元のＢＴＳの直接の容量オーバーレイを有するか、又は元のＢＴＳの近隣のセクタを有する新しいＢＴＳに移動される、オーバーレイ／近隣セクタ・モード
のモードのうち１つで動作する、請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載のワイヤレス・ブロードバンド・ネットワーク管理システム。
【請求項７】
ＣＰＥに、該ＣＰＥが帰属しているＢＴＳが、そのＣＰＥにサービス提供することを許可された有効なＢＴＳではなくなったこと、及び該ＣＰＥがノマディックではなくなったことを通知し、
前記ＣＰＥをプローブし、その動作によりＣＰＥ主導のＢＴＳ検索が開始し、次いで、前記ＣＰＥは、希望する対象ＢＴＳに最終的に「着地」するまで、前記ＣＰＥから見えるＢＴＳに帰属し、
そのときに、前記ＣＰＥをノマディック／優先に設定し、前記ＣＰＥのホームＢＴＳと隣接ＢＴＳの設定は、前記ＣＰＥを前記新しい対象ＢＴＳに誘導し、前記元のＢＴＳから離すように構成され、
最後に数個の追跡タスクが作成されて、時間の経過と共に前記ＣＰＥを監視し、将来の移動を計画する際に参照するための統計を更新する
ことにより接続の変更を実施する、請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載のワイヤレス・ブロードバンド・ネットワーク管理システム。
【請求項８】
前記ＣＰＥがリセット又はパワーリサイクルされた後でも最適なＢＴＳに留まるＣＰＥの固定された群を作成することにより、自身の仕事量を時間と共に減らす、請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載のワイヤレス・ブロードバンド・ネットワーク管理システム。
【請求項９】
ワイヤレス・ブロードバンド・ネットワーク管理システムからコマンドを受信して一連の検査を実行してエンド顧客の視点から前記ネットワーク性能を評価し、その結果をワイヤレス・ブロードバンド・ネットワーク管理システムに報告するようにプログラムされた複数のカナリアをさらに備える、請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載のワイヤレス・ブロードバンド・ネットワーク管理システム。
【請求項１０】
前記検査は、ボイス・オーバー・インターネット・プロトコル（ＶＯＩＰ）、平均オピニオン評点（ＭＯＳ）、ＨＴＴＰスループット、パケット損失、ジッタ、及び待ち時間の検査を含む、請求項９に記載のワイヤレス・ブロードバンド・ネットワーク管理システム。
【請求項１１】
さらに、前記収集されたトラフィック・データに対して回帰追跡を行ってネットワーク性能の変化を追跡する、請求項１乃至請求項１０の何れか１項に記載のワイヤレス・ブロードバンド・ネットワーク管理システム。
【請求項１２】
さらに、前記相関付けられたデータを使用して、ＣＰＥとＢＴＳとの間のエアインターフェースの効率性を表すリソース使用率を計算する、請求項１乃至請求項１１の何れか１項に記載のワイヤレス・ブロードバンド・ネットワーク管理システム。
【請求項１３】
前記リソース使用率を使用して、利用規約に違反しているＣＰＥを検出し、違反しているＣＰＥが検出されると、
前記ＣＰＥの速度ディスクリプタをより低い最小リソース割り当てに変更する、
前記ＣＰＥが利用規約を遵守するまで前記ＣＰＥをより低いディスクリプタ・クラスのサービスに下げる、
前記ＣＰＥに警告メッセージを送信する、
前記ＣＰＥを新しいＢＴＳに移動される最初の候補として配置し、そのＣＰＥが時間の経過と共に妨害されることが可能な回数を増加する、及び
前記ＣＰＥを使用不可にする
のうち１つ又は複数を行う請求項１２に記載のワイヤレス・ブロードバンド・ネットワーク管理システム。
【請求項１４】
１つ又は複数のＣＰＥ及びＢＴＳの集計性能データを分析して、自然言語による問合せに答える、請求項１乃至請求項１３の何れか１項に記載のワイヤレス・ブロードバンド・ネットワーク管理システム。
【請求項１５】
さらに、ＢＴＳ性能の最適化を行い、該ＢＴＳ性能の最適化は、
前記収集されたデータからＢＴＳ性能を抽出するステップと、
各種の動作条件についてＢＴＳの最適な設定を推測するステップと、
前記ＢＴＳ間の既知の関係に基づいて、各ＢＴＳの最適な設定を計算するステップと、
前記計算された最適な設定を達成するように、前記ＢＴＳの設定を調整し、ＣＰＥの接続を変更するステップと
を含む、請求項１乃至請求項１４の何れか１項に記載のワイヤレス・ブロードバンド・ネットワーク管理システム。
【請求項１６】
ワイヤレス・ブロードバンド・ネットワーク管理方法であって、
ネットワーク・ベース・トランシーバ局（ＢＴＳ）を通るトラフィック・レベルと、特定の顧客宅内機器（ＣＰＥ）が接続することが可能な前記ＢＴＳとに関するデータをデータ収集エンジンを使用して収集するステップと、
前記収集されたデータを相関付けるステップと、
全体的なネットワーク性能を監視するステップと、
１つ又は複数のＣＰＥ及びＢＴＳの性能を集約するステップと、
性能がより低いＢＴＳ及びＣＰＥを検出するステップと、
ＢＴＳとの間のＣＰＥの接続及び切断を自動的に行わせて、リアルタイムでネットワーク性能を改善するステップと
を含むワイヤレス・ブロードバンド・ネットワーク管理方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載のワイヤレス・ブロードバンド・ネットワーク管理方法を実施するように動作可能なソフトウェア。
【国際調査報告】
2010525685.tif 000025
2010525685.tif 000026
2010525685.tif 000027