无线电通信系统的操作管理系统、方法、装置及程序.pdf

一种无线电通信系统的操作管理系统、方法、装置及其程序。在对采用多个AP覆盖大范围区域的无线LAN系统操作的情况下，在区域图上以基于所反映的负载状况、干扰状况、信道利用状况等操作状况可视显示AP的覆盖范围的性质和影响范围。管理服务器(1)收集各AP(4a至4c)的小区中无线设备的操作信息，通过小区边界服务器(2)确定AP的小区边界。管理服务器(1)计算收集的操作信息并找到各小区的操作状况。显示装置(3)用小区边界来划分LAN系统的服务区域，并显示使得显示方式响应于在管理服务器(1)中找到的各小区的操作状况而不同。这允许获得符合操作状况的显示方式，使得可以按AP的覆盖范围来显示各小区覆盖范围的操作状况的性质。

1.  一种包括多个无线基站的无线电通信系统中的操作管理系统，所述操作管理系统具有：
小区确定装置，用于确定作为所述多个所述无线基站中每一个的覆盖范围的小区；和
操作状况获取装置，用于基于各所述小区中的操作信息来一个所述小区一个所述小区地获取操作状况。

2.  如权利要求1所述的操作管理系统，其中所述操作状况是属于各所述小区的无线设备的平均接收功率。

3.  如权利要求1或2所述的操作管理系统，其中所述操作状况是属于各所述小区的无线设备的平均信噪比。

4.  如权利要求1至3中任一个所述的操作管理系统，其中所述操作状况是属于各所述小区的无线设备的平均干扰量。

5.  如权利要求1至4中任一个所述的操作管理系统，其中所述操作状况是属于各所述小区的无线设备的平均信号干扰波比。

6.  如权利要求1至5中任一个所述的操作管理系统，其中所述操作状况是属于各所述小区的无线设备的负载状态。

7.  如权利要求1至6中任一个所述的操作管理系统，其中所述操作状况是属于各所述小区的无线设备的吞吐量。

8.  如权利要求1至7中任一个所述的操作管理系统，其中所述操作状况是属于各所述小区的无线设备的使用无线信道。

9.  如权利要求1所述的操作管理系统，还包括显示装置，所述显示装置用于一个所述小区一个所述小区地划分所述无线电通信系统的服务区域以进行显示，并且用于以响应于由所述操作状况获取装置所获得的所述操作状况的显示方式来显示所述小区。

10.  如权利要求9所述的操作管理系统，
其中所述无线电通信系统是无线局域网系统，所述无线局域网系统包括被连接到所述多个所述无线基站的交换装置，所述交换装置具有无线局域网交换功能，并且
其中所述交换装置具有所提供的所述操作状况获取装置的功能。

11.  如权利要求9或10所述的操作管理系统，其中要被连接到所述无线基站中任一个的无线终端具有所提供的所述显示装置的功能。

12.  一种包括多个无线基站的无线电通信系统中的操作管理方法，所述操作管理方法包括：
小区确定步骤，用于确定作为所述多个所述无线基站中每一个的覆盖范围的小区；和
操作状况获取步骤，用于基于各所述小区中的操作信息来一个所述小区一个所述小区地获取操作状况。

13.  如权利要求12所述的操作管理方法，其中所述操作状况是属于各所述小区的无线设备的平均接收功率。

14.  如权利要求12或13所述的操作管理方法，其中所述操作状况是属于各所述小区的无线设备的平均信噪比。

15.  如权利要求12至14中任一个所述的操作管理方法，其中所述操作状况是属于各所述小区的无线设备的平均干扰量。

16.  如权利要求12至15中任一个所述的操作管理方法，其中所述操作状况是属于各所述小区的无线设备的平均信号干扰波比。

17.  如权利要求12至16中任一个所述的操作管理方法，其中所述操作状况是属于各所述小区的无线设备的负载状态。

18.  如权利要求12至17中任一个所述的操作管理方法，其中所述操作状况是属于各所述小区的无线设备的吞吐量。

19.  如权利要求12至18中任一个所述的操作管理方法，其中所述操作状况是属于各所述小区的无线设备的使用无线信道。

20.  如权利要求12至19中任一个所述的操作管理方法，还包括显示步骤，所述显示步骤用于一个所述小区一个所述小区地划分所述无线电通信系统的服务区域以来进行显示，并且用于以响应于由所述操作状况获取步骤所获得的所述操作状况的显示方式来显示所述小区。

21.  一种包括多个无线基站的无线电通信系统中的操作管理装置，所述操作管理装置具有操作状况获取装置，所述操作状况获取装置用于基于作为所述多个所述无线基站中每一个的覆盖范围的小区中的操作信息，来一个所述小区一个所述小区地获取操作状况。

22.  如权利要求21所述的操作管理装置，其中所述操作状况是属于各所述小区的无线设备的平均接收功率。

23.  如权利要求21或22所述的操作管理装置，其中所述操作状况是属于各所述小区的无线设备的平均信噪比。

24.  如权利要求21至23中任一个所述的操作管理装置，其中所述操作状况是属于各所述小区的无线设备的平均干扰量。

25.  如权利要求21至24中任一个所述的操作管理装置，其中所述操作状况是属于各所述小区的无线设备的平均信号干扰波比。

26.  如权利要求21至25中任一个所述的操作管理装置，其中所述操作状况是属于各所述小区的无线设备的负载状态。

27.  如权利要求21至26中任一个所述的操作管理装置，其中所述操作状况是属于各所述小区的无线设备的吞吐量。

28.  如权利要求21至27中任一个所述的操作管理装置，其中所述操作状况是属于各所述小区的无线设备的使用无线信道。

29.  一种程序，用于使得计算机执行包括多个无线基站的无线电通信系统中的操作管理装置的操作，所述程序包括这样的处理，即基于作为所述多个所述无线基站中每一个的覆盖范围的小区中的操作信息，来一个所述小区一个所述小区地获取操作状况。

无线电通信系统的操作管理系统、方法、装置及程序
技术领域
本发明涉及无线电通信系统的操作管理系统及其方法，以及操作管理装置和其所采用的程序，更具体而言，涉及包括多个无线基站的无线LAN(局域网)中的操作管理技术。
背景技术
传统上，作为用于显示无线LAN的设置/统计信息的工具，已经知道一种无线LAN接入点(AP)的管理工具(其通常作为Web服务器安装在AP内)。该工具可以获得与操作相关联的统计信息，例如要在AP中传输/接收的分组号或错误分组号、或者使用中的信道的信息。获得并分析此统计数字信息可以掌握上述无线LAN的操作状况；但是这种分析要求很高的技术能力和经验。换言之，仅仅基于统计信息的数值，难以从管理者所获得的信息确定操作状况是好是坏。
而且，作为可视地显示操作状况的技术，已经知道在专利文献1(JP-P1998-93616A)中所公开的技术，其中描述了将AP中的干扰状况根据其干扰率用图形表示并显示的结果，在图17中示出其显示示例。在某个AP中无线介质的使用状况被分成三种：使用属于上述AP(自己的组)的设备的状况、使用属于其他AP(其他组)的设备的状况以及噪声的状况，根据这些状况各自所占的比例来显示该使用状况。管理者查看如图17所示的显示，由此能够轻易地掌握到属于以上AP的设备的使用比例很低或者噪声比例很高，这样管理者就可以认识到操作有问题。
基于对问题的这种认识，响应于需要，采取去除噪声源等对策。
但是，专利文献1的技术能够轻易掌握与单个AP相关联的干扰状况是好还是坏，却不能做到掌握上述操作状况(干扰状况)施加影响的范围。而且，考虑其中安装多个AP并且使用多个AP以在某种程度上覆盖区域范围的无线LAN系统，其中存在这样的问题，即不可能同时掌握由多个AP组成的整个系统的状况。例如，在一个AP一个AP生成如图18所示的显示的情况下，有时确定多个AP分别都是问题。此时，作为采取了对策的决定优先级顺序的方法，可以考虑采用AP的影响范围，即作为覆盖范围的小区的空间；但是存在这样的问题，即不可能仅仅用如图18所示的显示来做出确定。
而且，在使用终端的用户向管理者报告“LAN系统的性能恶化了”的情况下，管理者不得不调查以上用户的终端连接到哪个AP，因为如图18所示的显示是一个AP一个AP输出的。但是，调查以上终端的连接目的地AP要花费努力和时间，因为使用终端的用户不会意识到自己的终端所连接到的AP，所以不可能快速地处理用户的要求。
而且，传统上，通过获得设置/统计信息的数值，或者通过对干扰状况进行图形显示，管理者明确每个AP的操作状况，并且明确用户终端的连接目的地的AP，由此估计终端的性能。但是，正常地，操作管理者难以估计终端的性能，因为用户在没有意识到AP的情况下使用作为终端的连接目的地的AP。
发明内容
本发明的目标是提供一种无线电通信系统的操作管理系统及其方法以及操作管理装置和用于其的程序，所述操作管理系统能够在操作通过采用多个AP而覆盖大范围区域的无线LAN系统的情况下，在区域图上可视地显示基于每个小区中的负载状况或干扰状况、无线信道的利用状况等等的操作状况以及它地影响范围。
根据本发明的操作管理系统是包括多个无线基站的无线电通信系统中的操作管理系统，其特征在于包括：小区确定装置，用于确定作为所述多个所述无线基站中每一个的覆盖范围的小区；和操作状况获取装置，用于基于各所述小区中的操作信息来一个所述小区一个所述小区地获取操作状况。
根据本发明的操作管理方法是包括多个无线基站的无线电通信系统中的操作管理方法，其特征在于包括：小区确定步骤，用于确定作为所述多个所述无线基站中每一个的覆盖范围的小区；和操作状况获取步骤，用于基于各所述小区中的操作信息来一个所述小区一个所述小区地获取操作状况。
根据本发明的操作管理装置是包括多个无线基站的无线电通信系统中的操作管理装置，其特征在于包括操作状况获取装置，所述操作状况获取装置用于基于作为多个无线基站中每一个的覆盖范围的小区中的操作信息，来一个小区一个小区地获取操作状况。
根据本发明的程序是使得计算机执行包括多个无线基站的无线电通信系统中的操作管理装置的操作的程序，其特征在于包括这样的处理，即基于作为所述多个无线基站中每一个的覆盖范围的小区中的操作信息，来一个小区一个小区地获取操作状况。
根据本发明，在用于操作多个无线基站(接入点：AP)的无线LAN系统中，掌握了基于每个AP的小区范围和上述小区中无线设备的操作信息的每个操作状况，使得区域图上的每个小区范围都具有符合操作状况的显示方式。这样做允许管理者易于一个位置一个位置地掌握操作状况，并确定每个位置的通信质量，由此存在这样的效果，即易于寻找性能恶化的因素。
附图说明
一旦阅读了下面的详细说明和附图，那么本发明的这个和其他目标、特征和优点将变得更清楚，在所述附图中：
图1是本发明一个实施例的系统框图；
图2是图1的管理服务器1的功能框图；
图3是图1的小区边界计算服务器2的功能框图；
图4是本发明的整体处理流程图；
图5是通过仿真的小区边界确定处理的流程图；
图6是用于解释采用无线电波传播仿真的小区边界确定方法的视图；
图7是图示由图6的小区边界确定方法所获得的小区边界的视图；
图8是通过实际测量的小区边界确定处理的流程图；
图9是用于解释通过实际测量的小区边界确定处理的一个示例的视图；
图10是管理服务器1的操作信息收集/加工处理的操作流程图；
图11是图示操作状况、其必要的被收集信息以及其加工/计算方法之间的对应关系的视图；
图12是图示操作状况、其必要的被收集信息以及其加工/计算方法之间的对应关系的视图；
图13是图示显示装置3中显示概况的视图；
图14是图示显示装置3中显示的具体示例的视图；
图15是本发明另一个实施例的系统框图；
图16是本发明另一个实施例的系统框图；
图17是图示在一个屏幕上同时显示每个小区的多类操作状况的情况下的示例的视图；和
图18是传统无线LAN管理中操作状况的一个示例的干扰状况的显示示例。
具体实施方式
以下，将在参照附图的同时详细解释本发明的实施例。图1是图示作为本发明实施例的系统整体的视图。参照图1，其中本发明的实施例被配置成管理服务器1、小区边界计算服务器2、显示装置3、作为多个无线基站的接入点(AP)4a至4c、和多个W(无线)LAN终端5a至5g。
管理服务器1具有这样的功能：获取并保持后面要从WLAN设备(假定包括AP和终端)来描述的各种操作信息；使得显示装置3以预定方法来显示操作状况；以及保持小区边界(AP所覆盖范围的边界)的信息，通过向其提供必要的信息来使小区边界计算服务器2计算所述小区边界信息。
被安装在与管理服务器1相同的装置中、或者在经由网络的远程位置中的显示装置3，具有按从管理服务器1所指令的显示方式来显示操作状况的功能。从管理服务器1向小区边界计算服务器2提供操作中的WLAN设备的各种操作信息，该小区边界计算服务器2具有计算每个AP覆盖的范围的功能。分别是一般的WLAN设备的WLAN终端5a至5g和AP 4a至4c，具有向管理服务器提供各种操作信息的功能。但是，有一种情况，其中取决于要在显示装置3上显示的操作状况，AP和终端中只有一个具有提供操作信息的功能，而另一个不具有以上功能。
图2是管理服务器1的功能框图。在图2中，通信部分11用于与小区边界计算服务器2、显示装置3和AP 4a至4c进行通信，而信息收集部分12用于收集来自AP 4a至4c和终端5a至5g的各种操作信息。信息存储部分13是用于存储以下信息的存储器：由信息收集部分12所收集的信息、由信息加工部分14所加工的信息、以及来自小区边界计算服务器2的小区边界信息。作为用于控制这些部分11至14中每一个的CPU的控制部分15，用预存在ROM 16中的程序来执行控制操作。
作为小区边界计算服务器2的框图的图3例示了在对小区边界计算进行仿真的情况下的框图。如图3所示，小区边界计算服务器2具有用于与管理服务器1进行通信的通信部分21、通过损耗(pass loss)计算部分22、接收功率计算部分23、连接AP决定部分24、小区范围确定部分25、用于控制这些部分中每一个的控制部分(CPU)26、以及将该控制部分26的操作过程预存为程序的ROM 27。部分22至25中的每一个都具有计算每个AP的小区边界的功能，其细节将与下述的操作流程一起解释。
图4是图示本发明实施例的整体操作的流程图，其被大致分为三个过程。也就是说，其具有：小区边界确定步骤S1，用于明确多个AP的小区边界；操作信息收集/加工步骤S2，用于从每个WLAN设备收集各种操作信息，以按需要来加工此被收集的信息并找到操作状况；和操作状况显示步骤S3，用于为每个AP的每个覆盖范围(小区)来划分无线LAN系统的服务区域以进行显示，并用于响应于在步骤S2中所找到的操作状况而决定每个AP的覆盖范围内的显示方式，以将操作状况显示在反映它的区域图上。此外，步骤S1基本上是小区边界计算服务器2的操作，步骤S2是管理服务器1的操作，而步骤S3是显示装置3的操作。
图5是图示图4的小区边界确定步骤S1的操作的细节的流程图，并且作为对此小区边界确定步骤的处理方法，列出了仿真的方法和实际测量的方法；但是首先将根据图5的流程来解释仿真方法。在此情况下小区边界计算服务器2的功能块是图3中所示的功能块。
在采用仿真并由此找到小区边界的情况下，管理服务器1通过信息收集部分12来收集从AP 4a至4c中每一个所传输的功率以及天线增益，并将其传输到小区边界计算服务器2(步骤S11)。在此情况下被收集的信息的一个例子在图5的右上部分示出。此外，如果要以固定的方式使用这些值，那么可以在小区边界计算服务器2中预先设定它们。
作为寻找AP所传输的无线电波的到达范围的技术，小区边界计算服务器2采用了使用无线电波根据距离衰减的估计模型的统计技术，或者采用象射线跟踪方法那样考虑结构影响的技术。通过采用这些技术，例如如图6所示，在通过损耗计算部分22中估计作为操作目标的WLAN的服务区域(在图中示为矩形)内任意观察点A(通过将以上服务区域划分成格子状而获得的多个小区域中的一个)处来自AP 4a至4c中每一个的通过损耗(传播损耗)(步骤S12)，并且通过采用在步骤S11中所获得的传输功率和天线增益，由接收功率计算部分23计算观察点A处接收自每个AP位置(传输点)的功率(步骤S13)。
并且，连接AP决定部分24决定在观察点A处获得最大接收功率的AP就是该观察点A处的连接AP(步骤S14)。在图6中，观察点A处的连接AP是AP 4a。这里解释连接AP，其中每个终端执行对一个AP的关联(连接处理)，因为其在无线LAN中进行通信，该终端执行关联的AP就称为连接AP，并且在该终端进行通信时是通过该连接AP进行的。
用这样的方式在WLAN的服务区域内决定所有观察点处的连接AP，允许如图7所示地来明确小区边界，由此通过小区边界来划分每个AP的覆盖范围(步骤S15)。该步骤S15的处理是图3的小区范围确定部分25的操作。
接着，将在参考图8的流程的同时解释通过实际测量来明确小区边界的方法。在此情况下实际测量的方法利用了终端的定位功能。作为该定位功能的示例，有从接收自多个AP的功率来寻找位置的方法、采用例如GPS(全球定位系统)的不同于WLAN的系统的方法等等。或者，测量者对于输入而在图上确认位置的方法也是可接受的。
参考图8，其中首先，管理服务器1从终端5a至5g中的每一个获取其位置信息和连接AP的识别信息(用于确定以上AP的信息)(步骤S16)，并将其提供给小区边界计算服务器2。每个位置处连接AP的识别信息可以经由网络提供给小区边界计算服务器2，并且被收集的信息可以被直接输入到小区边界计算服务器2中。小区边界计算服务器2总结所提供的信息，并决定无线LAN的范围区域内的小区边界(步骤S17)。关于对小区边界的这种决定，如图9所示，收集多个观察点处的连接AP的识别信息使得可以检测其中连接AP被改变了的点(其成为小区边界)。
在由于测量信息很少而难以决定清晰的小区边界的情况下，关于其中还未进行观察的观察点，就在这样的假设上进行计算，即对于与在这些观察点之外的已经进行了测量的最近的观察点处的AP终端相同的AP进行了连接。而且，可以将上述仿真的技术和实际测量的技术组合，来将由仿真技术所决定的小区边界修改到实际测量的结果。例如，首先用以上的仿真暂时决定了小区边界，并且在与实际测量的数据(终端位置和连接AP的信息)存在差异的情况下，将不同的部分修改成要由实际测量决定的小区边界，由此也使得可以决定最终的小区边界。这样做允许提高小区边界的精确度。
接着，管理服务器1用于收集/加工来自每个小区处的无线LAN设备的操作信息，每个小区是由小区边界计算服务器2找到(图4的步骤S2)的每个AP的覆盖范围，并且管理服务器1用于在数值上一个小区一个小区地找到操作状况，这种情况下该处理的细节在图10的流程中示出。换言之，显示操作状况所必要的操作信息是从每个无线LAN设备收集的(步骤S21)，并且该被收集的操作信息通过采用预定等式按需要加工(步骤S22)，由此将每个小区的操作状态显示为数值。
图11和图12图示了一类应该在显示装置3上显示的操作状况与其必要的操作信息(所获得的信息)之间的对应关系、与用于获得以上信息的来源(AP或终端)之间的对应关系、以及与操作信息的加工/计算方法之间的对应关系。将平均接收功率示例为操作状况，其中在这种情况下所获得的信息是每个终端中连接AP的接收功率(所需波形的功率)，将其加工/计算方法给定为(小区内WLAN终端接收的所需波形功率的总和)÷(小区内WLAN终端的数量)，并且该计算结果变成小区中所接收的平均功率的值。
在无线LAN的服务区域图上显示操作状况(图4的步骤S3)，例如这样为每个小区获得并发送到显示装置3的平均接收功率值。换言之，如图13所示，对由小区边界划分的每个区域分配不同的颜色或不同的图案来显示，在前述步骤S1中响应于位于每个区域中的无线LAN设备的操作状况的数值由小区边界确定过程来明确所述小区边界。
在操作状况处于负载状态的情况下(参见图12)，进行灰度显示以使得当负载的值很小时用白色显示操作状况，随着值的增大用灰色到黑色来显示操作状况，这使得能够显示与详尽的负载相关联的操作状况。
考虑将平均信噪比(图11的第二个)作为操作状况的示例，其中收集接收自每个终端的连接AP的功率(接收到的所需波形的功率)来计算(小区内WLAN终端接收到的所需波形功率的总和)÷(小区内WLAN终端的数量)÷(噪声功率)，这允许得到平均信噪比。显示装置一个小区一个小区地响应于该平均信噪比来进行灰度显示、彩色显示或图案显示。
如图11和图12所示，对此还另外列出了作为操作状况的平均干扰量、平均信号干扰比、负载状态、吞吐量、使用无线信道等等。图11和图12中示出了所获得的信息和用于显示这些操作状况中每一个的加工/计算方法。
图14的视图中将干扰状况显示在实际的WLAN服务区域图中以能够掌握其，并且在某个建筑的平面布局上进行显示。在此示例中，色彩的光和阴影允许掌握干扰状况，于是因为AP 4c的覆盖范围(小区)用深色显示，所以可以估计干扰在AP 4c的小区中较大并发生性能的恶化。而且，例如在AP 4c的小区内的终端的用户报告了性能恶化的情况下，在确认该用户的位置之后，将其报告与此显示进行核对使得可能立即确定以上终端性能的恶化是由于干扰导致的，因为由于干扰而导致的恶化在其终端所在的小区中很明显。
在专利文献1的传统技术中，首先要求以上终端的用户确认哪个AP是连接AP，或者管理者本人来到用户所在的位置并确认连接AP。随即，他/她确认连接AP的干扰状况，并确定以上终端性能的恶化是由于干扰的影响导致的。
于是，在传统技术中，要花费努力和时间来找到性能恶化的原因；但如上所述，在本发明中能够立即确定。而且，如图14所示，指定去除干扰源的位置也变得容易，因为可以在WLAN服务区域图上确认干扰的影响。于是，与传统技术相比，本发明使得诸如排除故障之类的操作管理处理很迅速，而且还很容易。
另外，在管理服务器1从每个WLAN设备收集各种操作信息的情况下，采用诸如SNMP(简单网络管理协议)之类的管理协议。
图15是图示本发明另一个实施例的系统框图，并向与图1相同的部件加上相同的代码。在采用专用于WLAN中的WLAN交换器6的情况下，使得此交换器具有图1所示管理服务器1的功能61，因为此WLAN交换器6具有AP的管理功能。这样做就使得不必将管理服务器作为另一个硬件元件，由此能够减小硬件的规模。
图16是图示本发明另一个实施例的系统框图，并向与图1相同的部件加上相同的代码。在此实施例中，终端5a至5g中的某个终端(终端5g)具有所提供的图1中所示显示装置3的显示功能，并且在管理服务器1不仅用作管理服务器而且用作WEB服务器的配置下，向此终端5g增加WEB浏览器使得能够得到图13和图14的显示。
例如，在此终端5g的用户察觉到特性恶化的情况下，细察具有此显示功能的干扰状况显示使得用户能够找到干扰状况比该用户所属的小区的干扰状况更好的小区以移动到其小区，而使得用户自己能够改善特性的恶化。
在以上所解释的实施例和另一个实施例中，在屏幕显示的情况下，通过改变一个屏幕可以显示每个小区的多类操作状况。而且，可以将每个小区的多类操作状况同时显示在一个屏幕上。在图17中示出后者情况的示例。这里，在一个屏幕上显示每个小区的负载状态和平均信噪比的状态。在后者的情况下，可以同时检验性能中的多个恶化因素，由此例如使得能够为来自用户的要求等等而快速调查性能的恶化因素。另外，作为另一个示例，可以基于通过对其进行综合(例如分别对其加权相加)得到的值，来显示操作状况的不同数值。
显然，可以配置成这样，使得对应上述实施例中的每个处理流，将其处理过程作为程序预存在诸如ROM之类的记录介质中，以使得计算机(CPU)来读取并执行该程序。