(57)【要約】【課題】  無線ネットワークシステムの異常検出を効率よく、かつ、的確に行う。【解決手段】  所定の無線プロトコルを用いた無線によるサービスエリアＳＡ１、ＳＡ２を有する基地局２１、２２および基地局２１、２２が接続された有線ＬＡＮ２７を有する無線ネットワークシステムを監視するに際し、常設移動局１２は、サービスエリアＳＡ１内に常設され、ＧＰＳ受信機により自己位置を測位し、基地局と２１の間で無線プロトコルにより測位情報の送信を含む通信を行う。  これにより、常設移動局監視装置１３は、測位情報あるいは測位情報の送信状態に基づいて無線ネットワークシステムの動作状態を監視する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の無線プロトコルを用いた無線によるサービスエリアを有する基地局および前記基地局が接続された有線ネットワークを有する無線ネットワークシステムを監視する無線ネットワーク監視システムにおいて、
前記基地局のサービスエリア内に常設され、ＧＰＳ受信機により自己位置を測位し、前記基地局との間で前記無線プロトコルにより測位情報の送信を含む通信を行う常設移動局と、
前記測位情報あるいは前記測位情報の送信状態に基づいて前記無線ネットワークシステムの動作状態を監視する常設移動局監視装置と、
を備えたことを特徴とする無線ネットワーク監視システム。
【請求項２】
請求項１記載の無線ネットワーク監視システムにおいて、
前記無線ネットワークは、前記基地局を介して取得した前記測位情報を格納する位置情報データベースを有し、
前記常設移動局監視装置は、前記位置情報データベースを参照することにより前記測位情報を取得することを特徴とする無線ネットワーク監視システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の無線ネットワーク監視システムにおいて、
前記ＧＰＳ受信機におけるＧＰＳ測位法として、ＤＧＰＳ測位法あるいはＲＴＫ測位法を用いることを特徴とする無線ネットワーク監視システム。
【請求項４】
複数の移動局と、
所定の無線プロトコルを用いた無線により前記移動局と通信を行うためのサービスエリアをそれぞれ有する複数の基地局と、
前記基地局が接続された有線ネットワークと、
前記有線ネットワークに接続され、前記移動局および前記基地局を管理する制御局と、
前記サービスエリア内に常設され、ＧＰＳ受信機により自己位置を測位し、前記基地局との間で前記無線プロトコルにより測位情報の送信を含む通信を行う常設移動局と、
前記有線ネットワークに接続され、前記測位情報あるいは前記測位情報の送信状態に基づいて前記無線ネットワークシステムの動作状態を監視する常設移動局監視装置と、
を備えたことを特徴とする無線ネットワークシステム。
【請求項５】
請求項４記載の無線ネットワークシステムにおいて、
前記基地局を介して取得した前記測位情報を格納する位置情報データベースを有し、
前記常設移動局監視装置は、前記位置情報データベースを参照することにより前記測位情報を取得することを特徴とする無線ネットワークシステム。
【請求項６】
請求項４または請求項５記載の無線ネットワークシステムにおいて、
前記ＧＰＳ受信機におけるＧＰＳ測位法として、ＤＧＰＳ測位法あるいはＲＴＫ測位法を用いることを特徴とする無線ネットワークシステム。
【請求項７】
請求項４ないし請求項６のいずれかに記載の無線ネットワークシステムにおいて、
各前記サービスエリア内に少なくとも一つの前記常設移動局が設置されていることを特徴とする無線ネットワークシステム。
【請求項８】
請求項７記載の無線ネットワークシステムにおいて、
複数の基地局に対応する複数のサービスエリアで一つの前記常設移動局を共用することを特徴とする無線ネットワークシステム。
【請求項９】
請求項４ないし請求項７のいずれかに記載の無線ネットワークシステムにおいて、
前記常設移動局監視装置は、前記測位情報あるいは前記測位情報の送信状態に基づいて、前記常設移動局と前記基地局との間の無線ネットワークシステムの動作状態を監視することを特徴とする無線ネットワークシステム。
【請求項１０】
所定の無線プロトコルを用いた無線によるサービスエリアを有する基地局および前記基地局が接続された有線ネットワークを有する無線ネットワークシステムを監視する無線ネットワーク監視システムの制御方法において、
前記基地局のサービスエリア内に常設される常設移動局から、前記基地局を介して前記無線プロトコルによりＧＰＳ受信機による測位情報を取得する測位情報取得過程と、
取得した前記測位情報あるいは前記測位情報の送信状態に基づいて前記無線ネットワークシステムの動作状態を監視する監視過程と、
を備えたことを特徴とする無線ネットワーク監視システムの制御方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の無線ネットワーク監視システムの制御方法において、
前記監視過程は、前記測位情報を格納する位置情報データベースを参照することにより前記測位情報を取得するデータベース参照過程を備えたことを特徴とする無線ネットワーク監視システムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線ネットワーク監視システム、無線ネットワークシステムおよび無線ネットワーク監視システムの制御方法に係り、特に有線ＬＡＮと無線ＬＡＮとを組み合わせた無線ネットワークシステムの監視を行う無線ネットワーク監視システム、無線ネットワークシステムおよび無線ネットワーク監視システムの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ケーブルを用いた有線ＬＡＮは、すでに確立した技術として社会の様々な場所で活用されている。しかしながら、有線であるがために移設、配置変更に多額の費用を要するという問題点がある。このような問題点に対しケーブルの無線化、即ち無線ＬＡＮの実現は有効な手段である。
ところで、従来において、有線ＬＡＮと無線ＬＡＮとを組み合わせてデータリンクシステムを構築し、さらにこのデータリンクシステムにＧＰＳ（Global Positioning System）を組み合わせ、広域エリアにおける移動体端末を集中監視する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記システムは、例えば、以下の５つの特徴を含む様々な特徴を有している。
（１）  一つの無線チャネルで複数の移動体に対してＤＧＰＳ（Differential GPS）測位またはＲＴＫ（Real Time Kinematic）測位により精度の高い測位がリアルタイムで可能である。
（２）  有線ＬＡＮと無線ＬＡＮとの組み合わせにより、セル型無線サービスエリアを構築し広い範囲において測位が可能である。
（３）  制御局あるいは基地局において、各移動体端末において測位された各移動体端末（移動局）の位置をリアルタイムに表示することが可能である。
（４）  移動体端末において、自己の位置をリアルタイムに表示することが可能である。
（５）  制御局において、データ通信装置が出力する通信ログより、過去の移動体端末の移動に関する移動データの再生が可能である。
【０００４】
上記特徴のうち、移動体端末が自己の位置をリアルタイムに表示するために、例えば、以下のような構成を採っていた。
各移動体端末において、データ通信装置とＧＰＳ受信機との間がＲＳ−２３２Ｃ等のシリアルデータ通信方式で接続され、データ通信装置が基地局からの補正データを受信すると、ＲＳ−２３２Ｃを介してＧＰＳ受信機に補正データを送信する。このＧＰＳ受信機はアンテナを介して受信した衛星の情報と補正データとによりＤＧＰＳ測位を行い位置を計算し、この結果をＲＳ−２３２Ｃを用いてデータ通信装置に送信する。ここで、ＧＰＳ受信機における補正データの受信と測位情報の送信とは、一般的には非同期のために、通常では夫々に独立したＲＳ−２３２Ｃが使用されている。
そして、測位情報の送信ラインにはデータ分配器が接続され、このデータ分配器に、汎用（自動車用）のナビゲーションシステムが接続されることにより、ナビゲーションシステムのディスプレイにより、自己の位置をリアルタイムに表示するようになっていた。
【０００５】
上記構成によれば、移動体端末に搭載されたＧＰＳ受信機が、制御局からのＧＰＳ補正データを利用してＤＧＰＳ測位／ＲＴＫ測位を行い、高精度に自己位置を算出するとともに、移動体端末を搭載している移動局に搭載されたディスプレイに高精度な位置情報を表示する。
さらに有線ＬＡＮおよび無線ＬＡＮで構築されたデータリンクを介して当該位置情報を制御局にアップロードすることにより、制御局においても、同様に精度の高い移動局の位置表示を行うことができる。この結果、精度の高い移動体位置の集中管理が実現されていた。
【特許文献１】特開２００１−１４５９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記システムの実際の運用においては、システムを構成している移動局（移動体端末）を構成する機器、基地局を構成する機器、有線ＬＡＮを構成する機器、制御局を構成する機器のいずれかに異常が発生した場合、移動局の位置監視サービスが中断または位置精度が大きく劣化した状態に至ってしまう可能性があった。
このような場合にシステムが正常に動作していることを何らかの手段で確認したいという必要性が生じる。一般的な異常検出の手段としては、有線ＬＡＮで接続されている機器間での相互監視、あるいは、中核となる制御装置に直結される監視機器を設置して制御装置の動作を監視する等の方法が有効であるが、無線ＬＡＮに関しては、同様の手法を単純に適用することはできず、無線ＬＡＮを構成している機器の監視機能を十分に実現することはできなかった。
特に移動局（移動体端末）が１台も稼働していない（あるいは稼働できない）場合には、システムが正常に運用可能な状態なのか、異常があって運用できない状態にあるのかを判断することは困難であるという問題点があった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、無線ネットワーク（無線ＬＡＮ）を用いた移動体位置監視システムにおいて、システムの異常検出を効率よく、かつ、的確に行うことができる無線ネットワーク監視システム、無線ネットワークシステムおよび無線ネットワーク監視システムの制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、所定の無線プロトコルを用いた無線によるサービスエリアを有する基地局および前記基地局が接続された有線ネットワークを有する無線ネットワークシステムを監視する無線ネットワーク監視システムは、前記基地局のサービスエリア内に常設され、ＧＰＳ受信機により自己位置を測位し、前記基地局との間で前記無線プロトコルにより測位情報の送信を含む通信を行う常設移動局と、前記測位情報あるいは前記測位情報の送信状態に基づいて前記無線ネットワークシステムの動作状態を監視する常設移動局監視装置と、を備えたことを特徴としている。
上記構成によれば、常設移動局は、ＧＰＳ受信機により自己位置を測位し、基地局との間で無線プロトコルにより測位情報の送信を含む通信を行う。
これにより、常設移動局監視装置は、測位情報あるいは測位情報の送信状態に基づいて無線ネットワークシステムの動作状態を監視する。
【０００９】
この場合において、前記無線ネットワークは、前記基地局を介して取得した前記測位情報を格納する位置情報データベースを有し、前記常設移動局監視装置は、前記位置情報データベースを参照することにより前記測位情報を取得するようにしてもよい。
また、前記ＧＰＳ受信機におけるＧＰＳ測位法として、ＤＧＰＳ測位法あるいはＲＴＫ測位法を用いるようにしてもよい。
また、無線ネットワークシステムは、複数の移動局と、所定の無線プロトコルを用いた無線により前記移動局と通信を行うためのサービスエリアをそれぞれ有する複数の基地局と、前記基地局が接続された有線ネットワークと、前記有線ネットワークに接続され、前記移動局および前記基地局を管理する制御局と、前記サービスエリア内に常設され、ＧＰＳ受信機により自己位置を測位し、前記基地局との間で前記無線プロトコルにより測位情報の送信を含む通信を行う常設移動局と、前記有線ネットワークに接続され、前記測位情報あるいは前記測位情報の送信状態に基づいて前記無線ネットワークシステムの動作状態を監視する常設移動局監視装置と、を備えたことを特徴としている。
【００１０】
上記構成によれば、制御局は、有線ネットワークを介して移動局および基地局を管理する。
一方、常設移動局は、ＧＰＳ受信機により自己位置を測位し、前記基地局との通信により、常設移動局監視装置は、測位情報あるいは測位情報の送信状態に基づいて無線ネットワークシステムの動作状態を監視する。
この場合において、前記基地局を介して取得した前記測位情報を格納する位置情報データベースを有し、前記常設移動局監視装置は、前記位置情報データベースを参照することにより前記測位情報を取得するようにしてもよい。
また、前記ＧＰＳ受信機におけるＧＰＳ測位法として、ＤＧＰＳ測位法あるいはＲＴＫ測位法を用いるようにしてもよい。
【００１１】
さらに各前記サービスエリア内に少なくとも一つの前記常設移動局が設置されているようにしてもよい。
さらにまた、複数の基地局に対応する複数のサービスエリアで一つの前記常設移動局を共用するようにしてもよい。
【００１２】
また、前記常設移動局監視装置は、前記測位情報あるいは前記測位情報の送信状態に基づいて、前記常設移動局と前記基地局との間の無線ネットワークシステムの動作状態を監視するようにしてもよい。
また、所定の無線プロトコルを用いた無線によるサービスエリアを有する基地局および前記基地局が接続された有線ネットワークを有する無線ネットワークシステムを監視する無線ネットワーク監視システムの制御方法は、前記基地局のサービスエリア内に常設される常設移動局から、前記基地局を介して前記無線プロトコルによりＧＰＳ受信機による測位情報を取得する測位情報取得過程と、取得した前記測位情報あるいは前記測位情報の送信状態に基づいて前記無線ネットワークシステムの動作状態を監視する監視過程と、を備えたことを特徴としている。
【００１３】
この場合において、前記監視過程は、前記測位情報を格納する位置情報データベースを参照することにより前記測位情報を取得するデータベース参照過程を備えたるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、無線ネットワークシステム（移動体測位システムなど）が提供するサービスの正常／異常の監視をシステム全体の動作を介して判別でき、運用している移動局の有無に関わらず、確実に無線ネットワークシステムの正常／異常を検出できる。
また、従来の無線ネットワークシステムに常設移動局および常設移動局監視装置を追加するだけで既存の無線ネットワークシステムへの変更は必要ないので、容易に様々な無線ネットワークシステムへの適用が可能となる。
さらに常設移動局からの測位情報に対応する位置情報を継続的に監視し、既知の当該常設移動局の位置情報とを比較することにより、ＧＰＳ測位における測位精度を定量的に監視することが可能となる。
常設固定局が安定して通信可能な範囲内に設置されている基地局に対しては、一つの常設固定局により全ての基地局の監視を行うことが可能となり、システム設置コストおよびシステム運用コストを低減しつつ、効率的なシステム運用監視を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に本発明の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、スペクトラム拡散（ＳＳ）無線通信方式による無線ネットワークシステムの概要構成図である。
無線ネットワークシステム１０は、大別すると、移動体測位システム１１と、常設移動局１２と、常設移動局監視装置１３と、を備えている。
移動体測位システム１１は、大別すると、基地局２１、２２と、移動体端末を搭載した移動局２３、２４と、基地局２１、２２、移動局２３、２４および常設移動局１２を統括管理する制御局２５と、位置情報を格納する位置情報データベース２６と、を備えている。
基地局２１、２２と当該基地局２１、２２のサービスエリアＳＡ１、ＳＡ２内の移動局２３、２４および常設移動局１２とは、ＳＳ通信方式によりデータを送受信している。言い替えれば、これら基地局２１、２２はそのサービスエリアＳＡ１、ＳＡ２内の移動局２３、２４および常設移動局１２と無線ＬＡＮを構成し、ポーリング手順により移動局２３、２４および常設移動局１２にアクセスしデータの授受を行う。このため、ある基地局の無線ＬＡＮを構成する移動局および常設移動局は、当該基地局に登録されていることを要する。
また、基地局２１、２２と制御局２５とは有線ＬＡＮ２７を介して接続され、有線ＬＡＮ２７の端末として機能する。
【００１６】
図２は基地局２１、２２におけるＳＳ通信機の構成例を示すブロック図である。図２において、このＳＳ通信機は、大別すると、有線系通信部３１、ＳＳ無線通信部３２、メモリ部３３、制御部３４を備えている。
有線系通信部３１は、有線ＬＡＮ２７との通信を行う。例えば、イサーネット等に代表されるものである。
ＳＳ無線通信部３２はＳＳ変調／復調を司る。
メモリ部３３は、有線系通信部３１とＳＳ無線通信部３２とのデータを記憶・中継する。
制御部３４は、有線系通信部３１、ＳＳ無線通信部３２およびメモリ部３３を制御し定められた手順（プロトコル）によりデータの中継を行う。
【００１７】
図３は移動局あるいは常設移動局におけるＳＳ通信機の構成例を示すブロック図である。
図３において、移動局２３、２４あるいは常設移動局１２は、基地局２１、２２側のＳＳ通信機と無線でデータを授受するＳＳ通信機４１と、ＧＰＳアンテナ４６を有し、ＳＳ通信機４１に対してＲＳ−２３２Ｃなどのシリアル方式を用いて接続されたＧＰＳ側位装置４５と、を備えている。
ＳＳ通信機４１は、ＳＳ無線通信部４２、メモリ部４３および制御部４４を備えているから構成されている。
ＳＳ無線通信部４２は、ＳＳ復調／変調を司る。当然のことであるが基地局２１、２２の無線通信部３２と端末局のＳＳ無線通信部４２とのＳＳ変調及びＳＳ復調方式は同じものでなければならない。
メモリ部４３は、ＳＳ無線通信部４２のデータを記憶・中継する。
制御部４４は、ＳＳ無線通信部４２およびメモリ部４３を制御し、定められたプロトコルによりデータの中継を行う。
【００１８】
図４は制御局におけるＳＳ通信機の構成例を示すブロック図である。
図４において、ＳＳ通信機５１は、有線ネットワーク通信部５２、メモリ部５３、制御部５４を備えている。
有線ネットワーク通信部５１は、有線ＬＡＮ１２７の通信を行う。
メモリ部５３は、有線ネットワーク通信部５１のデータを記憶・中継する。
制御部５４は、有線ネットワーク通信部５２およびメモリ部５３を制御し定められたプロトコルによりデータの中継を行う。
制御局２５は、図１に示したように、基地局２１、２２と同じネットワーク上に有線ＬＡＮで接続されており、それぞれの基地局２１、２２と有線ＬＡＮ２７上で制御パケットを交換することによって、各基地局２１、２２、移動局２３、２４および常設移動局１２の管理運用を実現している。
【００１９】
また、常設移動局１２は、移動局２３、２４と同一構成であることは上述した通りであるが、各基地局のサービスエリア内において、少なくとも当該サービスエリアが対応する基地局と無線ＬＡＮを介して通信が可能な場所に固定的に設置されている。具体的には、図１の場合、常設移動局１２は、少なくとも基地局２１と無線ＬＡＮを介して常時通信が可能な場所に固定的に設置されている。しかしながらいずれかの基地局にのみ通信可能である必要はなく、複数の基地局に対して常時通信が可能な場所に固定的に設置されていれば、無線ネットワークシステム１０全体として、常設移動局１２の設置台数を削減することができ、よりコスト的には好ましい。
また、常設移動局監視装置１３は、有線ＬＡＮ２７に接続され、位置情報データベースを参照することにより常設移動局１２の状態を監視している。
【００２０】
次に図５を参照して本実施形態の動作について説明する。
常設移動局１２のＧＰＳ測位装置４５から得られる測位情報Ｐは、ＳＳ無線通信部４１の無線ネットワーク通信機能により、基地局２１に通知される。
基地局２１は、常設移動局１２から通知された常設移動局１２の設置位置を表す測位情報Ｐを有線ＬＡＮ２７を介して位置情報データベース２６に登録する。
この測位情報Ｐの位置情報データベース２６への登録動作は、常時継続して行われ、例えば、毎秒１回以上継続して行われ、測位情報Ｐの更新がなされる。
【００２１】
これにより、常設移動局監視装置１３は、有線ＬＡＮ２７を介して位置情報データベース２６を参照して定期的に更新されていることを監視する。これとともに常設移動局監視装置１３は、
（１）  得られた常設移動局１２の測位情報Ｐが監視対象である基地局（上述の例の場合、基地局２１）を経由して更新された情報であること。
（２）  測位情報Ｐに対応する常設移動局１２の位置のずれが発生していないこと。
（３）  ＧＰＳシステムの精度情報である衛星数、ＤＯＰ；Duration Of Positionの変動
等を監視し、移動体測位システム１１のサービスが正常に運用されているのか否かを判別する。
【００２２】
さらに常設移動局監視装置１３は、常設移動局１２が複数の基地局と通信可能な場所に設置されている場合には、各基地局のサービスエリアに仮想的に常設移動局１２が常に存在しているように見せるべく、基地局毎に異なるあらかじめ設定した常設移動局のオフセット座標をあたえることで、移動体測位システム１１の移動局ローミング機能を使用した基地局切換を行い、常設移動局１２と対応する複数の基地局（上述の例の場合、基地局２１、２２）との無線データリンクの確立の可否を確認する。これにより、アンテナ故障などにより、常設移動局１２が無線データリンクを確立しようとしている基地局の無線部分のみが異常である場合にも、無線データリンクの確立ができないことを理由として基地局接続状況の異常を常設移動局監視装置１３側で検出することができる。すなわち、有線ＬＡＮ２７側からのチェックでは発見できない基地局異常についても検出することができることとなる。
【００２３】
さらにこれらを利用して常設移動局監視装置１３は、常設移動局１２の動作が停止しあるいはあらかじめ設定した測位誤差範囲を超えて測位情報Ｐが得られたときに、常設移動局１２自身の異常を検出し、警報を発するようにすることができる。また、常設移動局１２の運用状態ログを出力させ、障害解析や移動体測位システム１１の運用状況を解析するのに用いる用に構成することも可能である。  以上の説明のように、本実施形態によれば、常設移動局１２を定常的にサービスエリア内に設置することにより、実際に運用されている移動局が全く存在しない場合でも移動体測位システムの運用状態が正常状態であるのか異常上怠惰得るのかを容易に判別することが可能となる。
【００２４】
特に常設移動局１２を基地局からの無線データが確実に受信できる場所であって、かつ、ＧＰＳ測位を安定して行うことが可能な場所（上空が開けた場所であって、常時、ＧＰＳ衛星を４台以上観測可能な場所）に設置することで、常設移動局１２の測位誤差をモニターすることが可能となる。この結果、常設移動局１２における測位誤差の発生が移動体測位システム１０側に起因するものであるのか、ＧＰＳ衛星の受信状態を含めた単なるＧＰＳ測位誤差によるものであるかを明確に識別することが可能となり、異常検出をより確実に行うことができる。
【００２５】
また、基地局が複数存在する場合には、各基地局毎に一つの常設移動局を設置するのが最も単純であるが、システム設置コストおよびシステム運用コストの観点からは、常設移動局を複数の基地局で共用可能な場所に設置し、常設移動局を接続可能な各基地局に順次切換ながら運用することで、システム設置コストおよびシステム運用コストを低減しつつ、各基地局毎に一つの常設移動局を設置した場合と同様の監視機能を実現することができる。この場合に常設移動局の基地局切換方法として、常設移動局において測位された位置に、基地局毎にあらかじめ定めた位置オフセット値を加算することで、常設移動局を仮想的に移動させることが可能となる。したがって、常設移動局を仮想的に移動させる位置を各基地局のサービスエリア内に順次移動するように設定すれば、データリンクシステムの変更を伴わずに常設移動局の基地局切換を行える。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係るスペクトラム拡散（ＳＳ）無線通信方式による無線ネットワークシステムの概要構成図である。
【図２】基地局の概要構成ブロック図である。
【図３】移動局または常設移動局の概要構成ブロック図である。
【図４】制御局の概要構成ブロック図である。
【図５】実施形態の動作説明図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０  無線ネットワークシステム
１１  移動体測位システム
１２  常設移動局
１３  常設移動局監視装置
２１、２２  基地局
２３、２４  移動局
２５  制御局
２６  位置情報データベース
２７  有線ＬＡＮ
【図１】
2005269466.tif 000003
【図２】
2005269466.tif 000004
【図３】
2005269466.tif 000005
【図４】
2005269466.tif 000006
【図５】
2005269466.tif 000007