(57)【要約】【課題】無線基地局装置において発生するデータを自装置にて収集して解析し、異常の予兆を検出することができる無線基地局保守装置等を提供する。【解決手段】無線基地局保守装置４０は、無線基地局装置内における故障の予兆を解析するための辞書を格納する辞書記憶部４０ａと、無線基地局装置において発生する解析に必要なデータを収集する収集部４０ｂと、辞書を基に収集されたデータを解析し、解析の結果、故障の予兆が検出されると、当該検出結果を外部の上位監視装置に通知するよう指示する解析部４０ｃとを備える。【選択図】      図７
2017117063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線基地局装置内における故障の予兆を解析するための辞書を格納する辞書記憶手段と、
前記無線基地局装置において発生する前記解析に必要なデータを収集する収集手段と、
前記辞書を基に、前記収集されたデータを解析し、当該解析の結果、前記故障の予兆が検出されると、当該検出の結果を外部の上位監視装置に通知するよう指示する解析手段
を有する無線基地局保守装置。
【請求項２】
前記収集されたデータは、前記無線基地局装置内で発生するデータの内、そのデータ自体では前記故障とは判断できないが、前記故障につながる可能性のあるエラーログ情報である、
請求項１に記載の無線基地局保守装置。
【請求項３】
前記エラーログ情報は、前記自装置内で使用されるソフトウェアの不具合につながる可能性のある情報と、前記自装置内で使用されるハードウェアの故障につながる可能性のある情報とを含む、
請求項１または請求項２に記載の無線基地局保守装置。
【請求項４】
前記エラーログ情報は、前記自装置内で使用されるオペレーションシステムの管理情報を更に含む、
請求項１乃至請求項３に記載の無線基地局保守装置。
【請求項５】
前記解析手段は、前記オペレーションシステムの管理情報は定期的に、前記エラーログ情報は非定期的に解析する、
請求項１乃至請求項４に記載の無線基地局保守装置。
【請求項６】
少なくとも１つ以上の無線基地局と、
前記無線基地局に各々接続される、請求項１乃至５のいずれかに記載の無線基地局保守装置と、
前記無線基地局を監視する無線基地局監視装置
とを備える無線基地局保守システム。
【請求項７】
無線基地局装置において発生する前記解析に必要なデータを収集し、
辞書記憶手段に格納される前記無線基地局装置内における故障の予兆を解析するための辞書を基に、前記収集されたデータを解析し、当該解析の結果、前記故障の予兆が検出されると、当該検出の結果を外部の上位監視装置に通知するよう指示する
無線基地局保守方法。
【請求項８】
無線基地局装置において発生する前記解析に必要なデータを収集する機能と、
辞書記憶手段に格納される前記無線基地局装置内における故障の予兆を解析するための辞書を基に、前記収集されたデータを解析し、当該解析の結果、前記故障の予兆が検出されると、当該検出の結果を外部の上位監視装置に通知するよう指示する機能
とをコンピュータに実現させるための無線基地局保守プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線基地局装置におけるハードウェア故障およびソフトウェア不具合の予兆を解析するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線基地局装置は、一般的に保守機能を備える。保守機能では、構成されているハードウェアの故障や、ソフトウェアの不具合が発生したと判断した場合は、当該判断結果を上位の監視装置に通知する。無線基地局装置の状態は、無線基地局の開発者ではなく、保守者が監視を行う。保守者は、異常が発生した場合には、ハードウェアの交換、または、ソフトウェアの改修を行う。しかし、高品質な無線通信サービスを安定して供給するためには、無線基地局装置の異常が発生する前にその予兆を検出し、早期に修理等する保守作業が必要である。
【０００３】
図８は、上位監視装置における無線基地局装置の異常発生時の復旧手順を示すフローチャートである。ステップＳ１の無線基地局装置の正常運転中に異常が発生した場合（ステップＳ２）、ステップＳ３において上位監視装置は当該異常を検出し、ステップＳ４において保守者は原因を当該異常の原因を調査する。さらにステップＳ５において上位監視装置側または無線基地局装置側の保守者は無線基地局装置内部の当該異常の原因である箇所に入り、ステップＳ６において、保守者は、当該異常の原因を取り除き、無線基地局装置が正常運転できるように復旧措置を行う。
【０００４】
上記のステップＳ２〜Ｓ６間の異常発生時には、無線基地局装置が管理する無線サービスの品質が低下する時間が発生する。品質が低下する時間には、無線サービスエリアの範囲が縮小され、収容可能ユーザ数が低下し、通信速度が低下する等の問題が発生する。
【０００５】
この問題の改善策として、異常を検出できない異常（サイレント故障）については、ネットワークトラヒックの統計情報から検出する手法が検討されている。しかし、装置異常の予兆が発生した際には、ネットワークトラヒックへの影響は軽微であり、保守者がこの段階で異常が発生しそうなことに気付くことは難しい。
【０００６】
特許文献１は、運用管理装置上でシステムの性能値等を収集し障害検出を実施する技術を開示する。
【０００７】
特許文献２は、無線基地局装置の監視装置上で、障害のある無線基地局装置の特定と障害要因の判定を実施する技術を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１３−２００８９９号公報
【特許文献２】特開２０１３−２１４８５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１においては、上位装置である運用管理装置がシステムの性能値等を収集するため、無線基地局装置の開発者ではなく保守者による障害検出が行われる。しかし保守者では、無線基地局装置の開発観点をもって、エラー解析を行うことはできない。また、特許文献１は、システムの性能情報と異常メッセージとを収集し、正常時の相関モデルとの比較によりシステムの性能劣化を検出するが、異常とあきらかに判別がつかない故障を予兆として検出することはできない。
【００１０】
特許文献２においては、無線基地局装置の上位監視装置が、障害の発生した無線基地局装置を特定し、障害要因を判断する。しかしながら、無線基地局装置自身ではなく、上位監視装置が、無線基地局装置内の異常の予兆を判定するため、障害要因の判定を行うために取得できる情報量が少なく、このため障害要因の判定精度が低い。また、障害が発生した時点では、システム全体の性能劣化が顕著に現われており、復旧措置に時間を要する。
【００１１】
本発明は、上記の問題点を解決するべくなされた。本発明は、無線基地局装置において発生するデータを自装置にて収集して解析し、異常の予兆を検出する無線基地局保守装置等を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するために、本発明の第１の特徴は、
無線基地局装置内における故障の予兆を解析するための辞書を格納する辞書記憶部と、
前記無線基地局装置において発生する前記解析に必要なデータを収集する収集部と、
前記辞書を基に、前記収集されたデータを解析し、当該解析の結果、前記故障の予兆が検出されると、当該検出の結果を外部の上位監視装置に通知するよう指示する解析部
を有する無線基地局保守装置である。
【００１３】
本発明の第２の特徴は、
少なくとも１つ以上の無線基地局と、
前記無線基地局に各々接続される、上記に記載の無線基地局保守装置と、
前記無線基地局を監視する無線基地局監視装置
とを備える無線基地局保守システムである。
【００１４】
本発明の第３の特徴は、
無線基地局装置において発生する前記解析に必要なデータを収集し、
辞書記憶部に格納される前記無線基地局装置内における故障の予兆を解析するための辞書を基に、前記収集されたデータを解析し、当該解析の結果、前記故障の予兆が検出されると、当該検出の結果を外部の上位監視装置に通知するよう指示する
無線基地局保守方法である。
【００１５】
本発明の第４の特徴は、
無線基地局装置において発生する前記解析に必要なデータを収集する機能と、
辞書記憶部に格納される前記無線基地局装置内における故障の予兆を解析するための辞書を基に、前記収集されたデータを解析し、当該解析の結果、前記故障の予兆が検出されると、当該検出の結果を外部の上位監視装置に通知するよう指示する機能
とをコンピュータに実現させるための無線基地局保守プログラムである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、本発明は、無線基地局装置において発生するデータを自装置にて収集して解析し、異常の予兆を検出する無線基地局保守装置等を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施形態における無線基地局システムの構成例を示す図である。
【図２】第１の実施形態における無線基地局装置の内部構成例を示す図である。
【図３】第１の実施形態における無線基地局装置内の保守部の内部構成例を示す図である。
【図４】無線基地局装置における保守部の全体動作を示すフローチャートである。
【図５】無線基地局装置における保守部の定期解析データ収集の動作を示すフローチャートである。
【図６】無線基地局装置における保守部の非定期解析データ収集の動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施形態における無線基地局保守装置の構成例を示す図である。
【図８】上位監視装置における保守動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は本発明の実施形態における構成を模式的に表している。更に以下に記載される本発明の実施形態は一例であり、その本質を同一とする範囲において適宜変更可能である。
【００１９】
＜第１の実施形態＞
（無線基地局システム）
本発明の第１の実施形態に係る無線基地局システム１００の構成例について図１を参照して説明する。
【００２０】
本発明の第１の実施形態に係る無線基地局システム１００は、無線基地局監視装置２と、複数の無線基地局装置１と、複数の無線送受信装置３とを備える。無線基地局監視装置２、無線基地局装置１および無線送受信装置３の間は、有線、無線またはこれらを組み合わせたネットワークにて通信可能に接続されている。
【００２１】
無線送受信装置３は、ユーザ等が使用するサーバ、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等の無線通信によるデータ送受信が可能な端末である。
【００２２】
無線基地局装置１は、複数の無線送受信装置３との間で、当該無線送受信装置３が要求するデータの送受信を行う。尚、無線基地局装置１は、無線基地局装置１内において異常の予兆を検出した場合、上位装置である無線基地局監視装置２に対し、当該異常の予兆を通知する。
【００２３】
無線基地局監視装置２は、複数の無線基地局装置１との間で、無線送受信装置３が要求するデータの送受信を行う。尚、無線基地局監視装置２は、無線基地局装置１の上位監視装置として、無線基地局装置１内において異常の予兆が発生した場合、当該無線基地局装置１から通知を受ける。
（無線基地局装置）
無線基地局装置１の内部構成について、図２を参照して説明する。無線基地局装置１は、図２に示すように、保守部４と、複数の処理部５ａ、５ｂ、…、５ｎ（以下、処理部５ａ〜５ｎと記載）とを備える。処理部５ａ〜５ｎは、特定の処理を行うための装置であり、ハードウェアとソフトウェアとから構成される。
【００２４】
無線基地局装置１を実現する構成例として、無線基地局装置１に複数のカードスロット（不図示）を設ける場合について説明する。カードスロットには、各処理部５ａ〜５ｎを実現するためのカードを挿入する。当該カードには、ＩＣ（Integrated Circuit）チップ、メモリ、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等が備けられ、ＩＣチップ等には、各処理部５ａ〜５ｎの機能を実現するためのプログラム等が格納される。各処理部５ａ〜５ｎの機能としては、無線送受信装置３との間でやり取りされる無線データを制御する機能、無線基地局監視装置２を含む上位装置との通信を制御する機能、無線送受信装置３を制御する機能等がある。機能種別毎にカード種別は異なる。また、カード種別により、冗長構成は異なる。各カードは機能を実現する際に１種類のカードで処理を終端できないことがあり、この場合、複数のカード間で連携をとって処理を実行する。カード間では、カード制御用のデータのほか、無線送受信装置３との通信、制御等のやりとりを行う。尚、保守部４もカードとして実現されても良い。
【００２５】
無線基地局装置１を実現する他の構成例として、保守データのみを、ＡＳＰ（Application Service Provider）等を介し、無線基地局装置１の保守部４に遠隔ダウンロードすることもできる。この場合、特定のカードに外部記憶装置（不図示）を配備し、この外部記憶装置にプログラムおよびデータを格納する。外部記憶装置は、無線基地局監視装置２からもアクセスすることが可能であり、無線基地局装置１のソフトウェア更新は外部記憶装置からのファイル更新により実現する。処理部５ａ〜５ｎに対応する各カードは、カード間通信を介して外部記憶装置からカード内のメモリにファイル転送し、最新のデータを実行できるようにする。
（保守部）
保守部４は、図３に示すように、保守監視部４ａ、解析部４ｂ、解析データ収集部４ｃ、辞書記憶部４ｄおよび作業データ記憶部４ｅを備える。
【００２６】
辞書記憶部４ｄは、異常の予兆の検出に関する情報を登録する解析用辞書である。当該情報としては、解析のために必要なデータ（以下、解析データと記載）の収集タイミングに関する情報、解析機能の動作規定に関する情報、解析データを識別するためのＩＤ（IDentifer：識別子）、解析実行のための解析アルゴリズムＩＤ、解析を行うための入力値、異常発生の予兆と判断するための閾値等がある。解析データの収集に関する情報には、データ収集のタイミングに関する情報、例えば、定期的に収集すべき解析データのＩＤとデータ収集の周期、障害が発生する可能性が高いため早急に（非定期に）解析すべきデータのＩＤ等が含まれる。各ＩＤは、無線基地局装置１の処理部５ａ〜５ｎ毎に設定される。
【００２７】
作業データ記憶部４ｅは、処理部５ａ〜５ｎから収集された、解析データを格納する。解析データには、「ハードウェア故障につながる可能性の有るエラーログ情報」、「ソフトウェア不具合につながる可能性の有るエラーログ情報」および「ＯＳ（Operation System）の管理情報」が含まれる。
【００２８】
ハードウェア故障につながる可能性の有るエラーログ情報とは、ハードウェアの応答速度が通常時と異なることを検出したログ、ハードウェア制御時に予め設定される閾値（保護段数）未満の頻度でエラーが発生していたことを示すログ等である。
【００２９】
ソフトウェア不具合につながる可能性の有るエラーログ情報とは、通常運用では発生しないパラメータの組み合わせを検出したログ、準正常処理の回数が一定の閾値を超えたことを検出したログ等である。
【００３０】
ＯＳの管理情報とは、実行中プロセスの数、プロセスの走行時間、スタックサイズ、ＣＰＵ(Central Processing Unit)使用率、ディスクＩ/Ｏ(Input/Output)数等である。
【００３１】
解析データ収集部４ｃは、処理部５ａ〜５ｎから、解析データを収集し、作業データ記憶部４ｅに格納する。尚、解析データには、それぞれ当該データの種別を判別可能なＩＤが含まれているものとする。
【００３２】
解析部４ｂは、作業データ記憶部４ｅ内の収集されたデータに含まれるＩＤと、辞書記憶部４ｄ内の解析データＩＤを照合し、解析に必要なデータか否かを判断し、解析に必要なデータのみ解析データとして抽出する。解析部４ｂは、抽出した解析データをカウント等することで統計情報を算出し、算出された当該統計情報が、異常発生の予兆と判断可能な閾値に達するかを判断する。解析部４ｂは、判断結果により、異常発生の予兆か否かを判断し、異常発生の予兆と判断した場合、保守監視部４ａにこの判断結果を通知する。
【００３３】
保守監視部４ａは、無線基地局装置１内における保守を行う。保守監視部４ａは、解析部４ｂから、異常発生の予兆と判断された通知を受信すると、この通知を上位装置である無線基地局監視装置２に通知する。
（無線基地局装置の動作）
次に、無線基地局装置１における保守部４の全体動作について、図４のフローチャートを参照して説明する。
【００３４】
先ず、ステップＳ１０１において、保守部４が起動されると、解析部４ｂは、辞書記憶部４ｄから辞書の読み込みを行い、異常発生の予兆検出を行うための情報を設定する。当該情報としては、解析データの収集タイミングに関する情報、解析機能の動作規定に関する情報、解析データＩＤ、解析アルゴリズムＩＤ、解析アルゴリズムへの入力引数、異常発生の予兆と判断するための閾値等がある。
【００３５】
ステップＳ１０２において、解析データ収集部４ｃは、処理部５ａ〜５ｎからデータを収集し、作業データ記憶部４ｅに格納する。データには当該データの種類を識別するためのＩＤが含まれる。
【００３６】
収集するデータには、ハードウェア故障につながる可能性の有るエラーログ情報、ソフトウェア不具合につながる可能性の有るエラーログ情報、および、ＯＳの管理情報が含まれる。これらのデータの内、２つのエラーログ情報は非定期的（発生後ただちに）収集され、ＯＳの管理情報は、定期的に収集される。詳細は図５、６を用いて後述する。
【００３７】
ステップＳ１０３において、解析部４ｂは、作業データ記憶部４ｅ内の収集されたデータに含まれるＩＤと、辞書記憶部４ｄ内の解析データＩＤを照合し、解析に必要なデータ（解析データ）か否かを判断し、解析データのみを抽出する。解析部４ｂは、抽出した解析データをカウント等することで統計情報を算出し、算出された当該統計情報が、異常発生の予兆と判断可能な閾値に達するかを判断する。統計情報としては、各解析データのカウント回数、各解析データの発生頻度、各解析データの前回発生から今回発生までの日数等がある。
【００３８】
判断の具体例について説明する。例えば、解析部４ｂは、収集された解析データ（エラーログ情報）に対して、エラーが発生した時刻を時間単位で区切って、その発生回数をカウント後に、直近数回（例えば３回）の移動平均を算出し、算出値が１０回以上の場合に故障予兆が発生したと判定する。この場合、入力引数は、
・解析データＩＤ：０ｘ１０  エラーログ（ソフトウェアエラー）
・解析アルゴリズムＩＤ（種別）：０ｘ２０  移動平均判定
・解析アルゴリズムへの入力引数：集計単位＝１時間、移動平均の間隔＝３回分、予兆の閾値＝１０回
となる。
【００３９】
解析部４ｂは、判断結果により、異常発生の予兆か否かを判断し、異常発生の予兆と判断した場合、保守監視部４ａにこの判断結果を通知する。
【００４０】
ステップＳ１０４において、保守監視部４ａは、解析部４ｂから、異常発生の予兆と判断された通知を受信すると、この通知を上位装置である無線基地局監視装置２に通知する。この後、無線基地局監視装置２側の保守者が当該通知を基に復旧作業等を行う。
【００４１】
以上により、無線基地局装置１における保守部４の全体動作を終了する。
【００４２】
次に、ステップＳ１０２において、解析データ収集部４ｃが、定期的に観測するデータを収集する場合と、非定期に収集するデータを収集する場合について各々説明する。先ずは、定期的に観測するデータを収集する場合について、図５のフローチャートを参照して説明する。
【００４３】
先ず、ステップＳ２０１において、解析データ収集部４ｃは、解析用辞書の読み込み後、解析データの収集タイミングに関する情報に含まれる、定期的な収集期間毎に、解析データとして、ＯＳの管理情報の収集を行う。
【００４４】
ステップＳ２０２において、解析データ収集部４ｃは、定期的な収集期間毎に、収集されたデータを作業データ記憶部４ｅに格納する。
【００４５】
次に、非定期的に観測するデータを収集する場合について、図６のフローチャートを参照して説明する。
【００４６】
先ず、ステップＳ３０１において、解析データ収集部４ｃは、解析用辞書の読み込み後、解析データの収集タイミングに関する情報に含まれる、発生毎に収集すべき特定のデータとして、例えば、エラーログ情報を受信する。
【００４７】
ステップＳ３０２において、解析データ収集部４ｃは、直ちに当該データを作業データ記憶部４ｅに格納する、または、当該特定のデータの解析のために更に必要なデータの収集を行ってもよい。
【００４８】
上述したように、本発明の第１の実施形態によると、無線基地局装置１において発生するデータを自装置にて収集して解析し、異常の予兆を検出することができる。この理由は、保守部４が、無線基地局装置１内における故障の予兆を解析するための辞書を格納する辞書記憶部４ｄを備え、解析に必要なデータを解析データ収集部４ｃが収集し、解析部４ｂが、辞書を基に収集されたデータを解析し、解析の結果故障の予兆を検出すると、当該検出結果を外部の上位監視装置に通知するよう指示するからである。
【００４９】
本発明の第１の実施形態によると、無線基地局装置が自律して異常発生の予兆を検出し、上位監視装置に検出結果を通知する。このため、無線基地局装置１の運用効率をあげ、無線通信サービス品質の低下期間を短縮することができる。また、無線基地局装置２の開発部門と運用部門との双方の成熟度にあわせて装置異常の予兆検出精度を調整することもできる。
【００５０】
また、無線基地局装置１における保守部４には、設計者の装置異常発生時の解析フローと同じ分析を可能とする情報を格納する辞書記憶部４ｄを備える。この辞書記憶部４ｄにて収集すべきデータの過不足について調整が可能であり、適切に調整することにより、異常発生の予兆検出精度を向上させることができる。
【００５１】
更に、無線基地局装置１において、ハードウェア単体、ソフトウェア単体では保守者が異常の特性を把握できても、ハードウェアとソフトウェアが複合的になると、保守者では異常発生につながるかが判断できないことが有る。このような場合であっても、辞書記憶部４ｄを備えることにより、開発者自身が無線基地局装置１エラーログ情報を解析するのと同様の効果を得ることが出来る。
【００５２】
また、解析部４ｂは、統計情報も用いて解析する。これにより、通常運用時の差分情報からも装置異常の予兆検出を行うことができる。
＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態に係る無線基地局保守装置４０は、無線基地局装置に搭載される、または通信可能に接続される装置であり、図７に示すように、辞書記憶部４０ａと、収集部４０ｂと、解析部４０ｃとを備える。
【００５３】
辞書記憶部４０ａは、無線基地局装置内における故障の予兆を解析するための辞書を格納する。
【００５４】
収集部４０ｂは、無線基地局装置において発生する解析に必要なデータを収集する収集部と、
解析部４０ｃは、辞書を基に、収集されたデータを解析し、解析の結果、故障の予兆が検出されると、当該検出結果を外部の上位監視装置に通知するよう指示する。第２の実施形態に係る無線基地局保守装置４０は、第１の実施形態に係る無線基地局装置１の最小限の構成（保守部４）に対応する。
【００５５】
本発明の第２の実施形態によると、無線基地局装置において発生するデータを自装置にて収集して解析し、異常の予兆を検出することができる。この理由は、無線基地局保守装置４０が、無線基地局装置内における故障の予兆を解析するための辞書を格納する辞書記憶部４０ａを備え、解析に必要なデータを収集部４０ｂが収集し、解析部４０ｃが、辞書を基に収集されたデータを解析し、解析の結果故障の予兆を検出すると、当該検出結果を外部の上位監視装置に通知するよう指示するからである。
【符号の説明】
【００５６】
１        ：無線基地局装置
２        ：無線基地局監視装置
３        ：無線送受信装置
４        ：保守部
４ａ      ：保守監視部
４ｂ      ：解析部
４ｃ      ：解析データ収集部
４ｄ      ：辞書記憶部
４ｅ      ：作業データ記憶部
５ａ      ：処理部
５ｂ      ：処理部
５ｃ      ：処理部
５ｎ      ：処理部
４０      ：無線基地局保守装置
４０ａ    ：辞書記憶部
４０ｂ    ：収集部
４０ｃ    ：解析部
１００    ：無線基地局システム
【図１】
2017117063.tif 000003
【図２】
2017117063.tif 000004
【図３】
2017117063.tif 000005
【図４】
2017117063.tif 000006
【図５】
2017117063.tif 000007
【図６】
2017117063.tif 000008
【図７】
2017117063.tif 000009
【図８】
2017117063.tif 000010