JP2004526371A

JP2004526371A - 通信網における回線障害を排除するためのフォルトマネジメントシステム

Info

Publication number: JP2004526371A
Application number: JP2002577384A
Authority: JP
Inventors: マックスウェル、リチャード
Original assignee: British Telecommunications PLC
Current assignee: British Telecommunications PLC
Priority date: 2001-03-28
Filing date: 2002-03-14
Publication date: 2004-08-26
Also published as: DE60208992T2; ES2257531T3; US7573824B2; CA2439557C; WO2002080506A1; CA2439557A1; ATE317198T1; US20040073855A1; AU2002241095B2; EP1374541B1; EP1374541A1; DE60208992D1

Abstract

通信網の一部を形成するアクセス網のためのフォルトマネジメントシステムを動作する方法が記載されている。該アクセス網では、ワイヤの対の形態での終端回線はローカル交換機（１０）から一連のノードを通ってネットワークのユーザに提供される端末装置へ伸びている。毎晩、システムは各回線上で一連のテストを実施する。次に特性を識別する一組のパラメータに関して分析されたテスト結果は、故障が所定の期間、例えば１年、内に関連する回路で発生する可能性があることを表す。次にさらなる分析が実行されて、ネットワーク内の故障の位置をネットワークノードのまわりの故障のクラスタ化の程度を測定することによって確証する。
【選択図】図１

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信網の終端回路内での障害を管理するフォルトマネジメントシステムに関し、またこのようなフォルトマネジメントシステムを動作する方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の通信網は、相対的に少数の相互接続された主交換機、及びそれぞれが主交換機の１または２に接続されるはるかに多数のローカル（local）交換機を備える。該ローカル交換機はネットワークの終端回路（terminating circuits）に接続され、これらの回路の遠端はネットワークのユーザ向けに提供される電話機などの端末装置に接続されている。主交換機及びローカル交換機から形成されるネットワークはコアネットワークとして知られているが、終端回路から形成されるネットワークは、アクセス網またはローカルループ（local loop）として多様に知られている。本明細書では、それはアクセス網と呼ばれる。いくつかの終端回路は、交換能力を備えている場合もあれば、備えていない場合もあるリモートコンセントレータ（concentrator）に接続される。次に、リモートコンセントレータはローカル交換機に接続される。本明細書では、用語「ローカル交換機」はローカル交換器とリモートコンセントレータ両方をカバーすると解釈されるべきである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来のアクセス網では、各終端回路は１対の銅線から形成されている。典型的には、銅線の各対は、ローカル交換機と端末装置間の一連のノード（又はネットワークエレメント）を通過する。このようなノードの例は一次交差接続点、二次交差接続点、分配点（ＤＰ）、ケーブルノード及びジョイントである。
【０００４】
最近では、アクセス網で終端回路を伝搬するためには光ファイバが使用されてきた。現代のアクセス網では、終端回路を伝搬するために銅線の対と光ファイバの両方が使用されている。終端回路が光ファイバにより伝搬される場合、該回路は、通常、ローカル交換機と端末装置間の複数のノードを通過する。各ノードにおいて、ローカル交換機からの入信ファイバは多様な方向で分岐する出信ファイバのグループに分けられる。終端回路がローカル交換機から光ファイバによって伝搬される場合、該回路の最後の部分は１対の銅線により伝搬されてよい。残念なことに、終端回路は故障しがちである。１対の銅線により伝搬される終端回路の場合、このような障害の例は切断、１対のワイヤの２本のワイヤの間の短絡、及びワイヤの１本と接地の間の短絡である。複数の対のワイヤから形成される従来のアクセス網の場合、障害の原因は水のノード内への進入及びノードに対する物理的な損傷を含む。
【０００５】
カスタマが故障を報告すると、終端回路を該故障の原因を特定するために試験してもよい。それから、故障を修理することができる。しかしながら、故障が修理されるまで、ユーザはサービスを使用できない。例えば夜間に、普段からアクセス網内の各終端回路に対して１式の回路試験を実行する方法は既知である。このような定常テストは終端回路上での故障を検出できる。その後、おそらく終端回路のユーザがサービスの損失を通知する前に故障を修理することができる。アクセス網の個々のノードの運用品質を測定することも知られている。ノードの動作品質が悪い場合、該ノードを通過する終端回路で故障が増大するだろう。しかしながら、回線は終端する前に数多くのノードを通るため、結果的には潜在的な故障が発するノードの場所を突き止めることは困難であるため、効率的な予防保守は困難である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の１の実施形態によると、複数のノードを通過する複数の回線を備える通信網のためのフォルトマネジメントシステムを動作する方法が提供される。前記方法は、
複数の前記回線でテストを実施し、回線毎のテストデータの１または複数の要素を得る工程と、
該テストデータを分析して、共通の故障特性で回線を識別する工程と、
共通の故障特性の原因がもっとも位置しそうなノードを指摘するように、ノード毎に共通の故障特性を有する回線の物理的なクラスタ化の相対的基準に基づいて、ノード毎にスコアを確立する工程と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
クラスタスコアは、潜在的な故障がともにグループ化していて同一の原因を有している可能性が最も高いノードを表すノード毎の相対的な基準を与える。すべての潜在的な故障の原因は、該潜在的な故障のどれかが実際の（或いは困難な）故障になり、かつこうして顧客によって検出可能になるおそらく前に、経済的に修正することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明はさらに、ここで添付図面に関して一例として詳細に説明されるだろう。
【０００９】
ここで図１を参照すると、ローカル交換機１０及び該ローカル交換機１０に接続される従来のアクセス網１２が示されている。該ローカル交換機１０とアクセス網１２は、通信網の一部を形成する。ローカル交換機１０はアクセス網１２の終端回路または回線に接続される。典型的には、ローカル交換機は数千の終端回路に接続されている。各終端回路または回線はそのそれぞれの端末装置に到達する前に複数のノードを通過する。これらのノードは一次交差接続点、二次交差接続点、分配点（ＤＰ）及びジャンクションを有し、これらのノードの例は以下に記載されるだろう。
【００１０】
図１に示されている従来のアクセス網１２では、各終端回路または回線は１対の銅線から形成されている。該銅線は、１本のケーブルまたは複数本のケーブルの形でローカル交換機１０を出る。これらのケーブルの１本が図１に図示されており、参照番号１４で示されている。交換機１０からの該ケーブル１４の遠端は、通りの筐体（cabinet）または地下のジャンクションボックスに収納できる一次交差接続点（ＰＣＰ）１６に接続される。一次交差接続点１６から、終端回線は複数の方向のケーブルとして分岐する。簡略にするために、図１では、３本のケーブル１８、２０、及び２２だけが図示されている。ケーブル１８の遠端はジョイント１９に接続されている。ジョイント１９は二次交差接続点（ＳＣＰ）２４にケーブル２１により接続されている。ケーブル２０と２２の遠端はそれぞれ二次交差接続点２６と２８に接続されている。簡略にするために、二次交差接続点２４と２６を超える終端回線の延長部は図示されていない。二次交差接続点２４、２６及び２８は、地上または地下に位置できるジャンクションボックスに収納されている。
【００１１】
二次交差接続点２８から、終端回線はケーブルの形で再び複数の方向に分岐する。図解として、図１は二次交差接続点２８を出るケーブル４０、４２及び４４を示す。ケーブル４０と４４はそれぞれジョイント４６と４８に接続されている。ジョイント４６と４８はそれぞれケーブル５０と５２に接続され、その遠端は分配点（ＤＰ）５４と５６に接続されている。ケーブル４２の遠端はジョイント６０に接続されている。ジョイント６０は、ケーブル６２によって分配点６４に接続されている。簡略にするために、分配点５４と５６を超える終端回線は図示されていない。
【００１２】
分配点は、典型的には電柱上に位置するジャンクションボックスとして実現される。終端回線は、ネットワークのユーザ向けに提供される端末装置が位置する単一の銅線対として各分配点から分岐する。図解として図１は、分配点６４を出る２つの単一銅線対７０、７２を示している。銅線ペア７０と７２の遠端は、それぞれ端末装置７４、７６に接続されている。知られているように、端末装置は多様な形態を取ってよい。例えば、端末装置は電話ボックス内に位置する電話、家庭または事務所に位置する電話機、あるいはカスタマの敷地内に位置するファックス機械またはコンピュータであってよい。図１に図示される例では、２本のケーブルをまとめて接続するためにジョイント１９、４６、４８及び６０のそれぞれが使用される。ジョイントは、２本以上のさらに小さなケーブルを１本のさらに大きなケーブルに接続するために使用されてよい。
【００１３】
それぞれの終端回線では、各対の２本のワイヤ（wires）はワイヤＡとワイヤＢとして示されている。ローカル交換機１０では、回線に電流を供給するためにワイヤＡとワイヤＢの間に５０Ｖのバイアス電圧が印加される。バイアス電圧が電池を使用することによって初期交換で印加されるので、バイアス電圧はまだ電池電圧として知られている。端末装置では、ワイヤＡとワイヤＢがキャパシタにより接続され、その存在は端末装置が使用されていないときに検出されてよい。
【００１４】
アクセス網１０内の終端回線は故障しがちである。これらの故障の主要な原因は水の進入、及び終端回線がローカル交換機１０と端末装置間で通過するノードに対する物理的な損傷である。ノード内で生じる原因により発生する５つの主要な故障がある。これらの故障は切断、短絡、故障した電池電圧、接地故障及び低絶縁抵抗である。終端回線がローカル交換機と端末装置間で中断される場合に切断が生じる。１本の回線のワイヤＡとワイヤＢがともに接続される場合、短絡が発生する。終端回線のワイヤＡまたはワイヤＢに別の回線のワイヤＢに対する短絡接続がある場合に故障電池電圧が発生する。ワイヤＡまたはワイヤＢが接地または別回線のワイヤＡに接続されるとき接地故障が発生する。ワイヤＡとワイヤＢの間、またはワイヤの１本と接地の間、あるいはワイヤの１本と別の回線のワイヤの間の抵抗が許容値より低い場合に低絶縁抵抗が発生する。
【００１５】
アクセス網１２の終端回線内の故障を検出するために、ローカル交換機１０にはラインテスタ８０が具備されている。ラインテスタ８０はローカル交換機１０から、あるいはさらに詳しく後述されるように遠隔場所から動作されてよい。ラインテスタ８０は例が後述される多様な試験を実行することができる。ローカル交換機用の多様な型のラインテスタが市販されている。本例では、ラインテスタ８０はＴｅｒａｄｙｎｅ試験装置またはＶａｎｄｅｒｈｏｆｆ試験装置のどちらかである。両方の型の試験装置を使用してよい場合もある。回線について抵抗、キャパシタンス、及び電圧の測定データを生成するだけではなく、装置のこれらの部分は「ベルループ（ＢｅｌｌＬｏｏｐ）」、「マスタジャックロープ（ＭａｓｔｅｒＪａｃｋＬｏｏｐ）」及び「ブリッジ（Ｂｒｉｄｅｄ）」などの終端文と呼ばれるさらなるデータも生成する。これらの終端文は、装置が検出するように構成されている特殊な回線状態である。
【００１６】
ここで図２を参照すると、アクセス網１２にフォルトマネジメントシステムを提供するローカル交換機１０及び通信網の構成要素が示されている。これらの構成要素はラインテスタ８０、通信網用のカスタマサービスシステム１００、及びアクセス網管理システム１０２を備える。ラインテスタ８０は、物理的に回線試験を行う電子装置を含むテストヘッド１０４、及び該テストヘッド１０４用のコントローラ１０６を備える。コントローラ１０６はコンピュータの形態を取る。コントローラ１０６は、それに接続されるワークステーションから動作することができ、ローカル交換機１０に備えられる。コントローラ１０６はカスタマサービスシステム１００とアクセス網管理システム１０２の両方に接続され、カスタマサービスシステム１００またはアクセス網管理システム１０２のどちらかに接続されたワークステーションによって操作できる。
【００１７】
カスタマサービスシステム１００もコンピュータであり、それはそれに接続されている数多くのワークステーションの内のいずれか１台から操作できる。図２では、１台のこのようなワークステーションが図示され、参照番号１１０で示されている。カスタマサービスシステム１００は、ネットワークのカスタマと接触している通信網のオペレータにより使用される。これらのオペレータとともに、カスタマサービスシステムは多様なサービスをカスタマに提供する責任を負う。
【００１８】
アクセス網管理システム１０２もコンピュータであり、それは数多くのワークステーションの内の１台から操作することができる。これらのワークステーションの１台が図２に図示され、参照数字１１２で示されている。アクセス網管理システム１０２は、アクセス網１２と同じ一般的な地理領域内の数多くの他のアクセス網だけではなく、アクセス網１２を管理する責任を負う。アクセス網管理システム１０２は、それが管理するアクセス網のそれぞれのための多様な動作を管理する。これらの動作は新規装置の提供、ネットワーク内でエンジニアにより実行される作業に関するデータのロギング（logging）、各アクセス網の終端回線及びノード上にデータを維持すること、障害の検出と管理を含む。アクセス網管理システム１０２に接続されるワークステーションもカスタマサービスシステム１００に接続される。図２に図示されるように、カスタマサービスシステム１００及びアクセス網管理システム１０２はともに接続される。
【００１９】
本例においては、アクセス網１２のためのフォルト管理システムはラインテスタ８０、カスタマサービスシステム１００及びアクセス網管理システム１０２から形成されているが、フォルト管理システムもそれ自体のラインテスタ８０によって容易に提供できるだろう。これを達成するために、コントローラ１０６を形成するコンピュータに適切なソフトウェアを追加することが必要となるだろう。小さなネットワークでは、これはフォルト管理システムを提供する適切な形態である可能性がある。しかしながら、大規模なネットワークでは、フォルトマネジメントシステムをカスタマサービスシステム１００及びアクセス網管理システム１０２に統合することが有利である。
【００２０】
コントローラ１０６は、テストヘッド１０４がアクセス網１２の各終端回線で毎晩、一連のルーチンテストを実行させるようにプログラミングされている。これらの試験は図３に図示される回路図に関して説明される。
【００２１】
回線を試験するためには、交換機１０から切断されて、テストヘッド１０４に接続されてもよい。図３は、試験されている回線３００を示す。回線３００はワイヤＡ３０２とワイヤＢ３０４を有する。交換機１０から遠い回線３００の端部は端末装置３０６に接続される。回線３０２、３０４のそれぞれは、その直径、及びローカル交換機から端末装置３０６への距離に依存する抵抗を有している。ワイヤ３０２、３０４のそれぞれは絶縁材で被覆されている。絶縁材の機能は、各ワイヤと隣接するワイヤの間に絶縁を提供することである。絶縁材に対する損傷、あるいはワイヤの金属の酸化は、２本の隣接するワイヤ間の抵抗を故障させる可能性がある。
【００２２】
ワイヤ３０２、３０４間の絶縁の効果は、ワイヤＡ３０２とワイヤＢ３０４の間の抵抗Ｒ１及びワイヤＢ３０４とワイヤＡ３０２の間の抵抗Ｒ２を測定することにより判断することができる。抵抗Ｒ１とＲ２は、ダイオードＤ１とＤ２によって示される整流のため、異なる可能性がある。良好な状態にある回路の場合、抵抗Ｒ１とＲ２が高く、１メガオームより大きい。絶縁材に対する損傷または酸化は、損傷または酸化の重大度に応じた量、抵抗Ｒ１、Ｒ２を低下させるだろう。絶縁材が、ワイヤＡとワイヤＢが物理的に互いに接触するように完全に破壊される場合、抵抗Ｒ１、Ｒ２の値はテストヘッド８０と損傷の点の間の距離に依存するが、通常は０オームから１５００オームの範囲内にあるだろう。
【００２３】
試験されている回線３００のワイヤＡ３０２とワイヤＢ３０４だけが切断される。他の回線では、５０ボルトのバイアス電圧がワイヤＡとワイヤＢの間に印加される。図３では、他の回線のワイヤＡは集合的に、交換機１０で接地されるワイヤ３１０により示されている。他の回線のワイヤＢは、集合的に−５０ボルトという電位に交換機で接続されるワイヤ３１２によって図示されている。
【００２４】
ワイヤＡ３０２またはワイヤＢ３０４を隣接するワイヤＡまたはワイヤＢから分離する絶縁材が損傷を受ける場合、あるいはワイヤの内の１本が酸化を被ると、電流が流れる可能性がある。ワイヤＡ３０２とワイヤＢ３０４と隣接するワイヤＡとワイヤＢの間の絶縁の効果は、ワイヤＡ３０２と隣接するワイヤＡ３１０の間の抵抗Ｒ３、ワイヤＡ３０２と隣接するワイヤＢ３１２の間の抵抗Ｒ４、ワイヤＢ３０４と隣接するワイヤＡ３１０の間の抵抗Ｒ５、及びワイヤＢ３０４と隣接するワイヤＢ３１２の間の抵抗Ｒ６を測定することにより判断することができる。
【００２５】
良好な回路の場合、抵抗Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６は高く、１メガオームを上回っている。絶縁材に対する損傷により、抵抗Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６の１つまたはそれ以上が該損傷の重大度に応じた量低下する可能性がある。ワイヤＡ３０２またはワイヤＢ３０４と隣接するワイヤの間の絶縁材が、２本のワイヤが物理的に互いに接するように完全に破壊される場合、２本の接触するワイヤの間の抵抗はテストヘッド８０と損傷点の間の距離に依存するだろうが、典型的には範囲０オーム〜１５００オームにあるだろう。酸化も、２本のワイヤが効果的に互いに接触する結果となる場合がある。
【００２６】
ワイヤＡ３０２とワイヤＢ３０４、及びそれらの間の絶縁材はキャパシタとしての役割を果たす。図３では、ワイヤＡとワイヤＢ間のキャパシタンスが値Ｃ１を有するとして示されている。回線のワイヤＡとワイヤＢ間のキャパシタンスの値は回線の長さによるだろう。回線３００の断線はテストヘッド８０から測定されるようなキャパシタンスＣ１の値を減少するだろう。図３は、ワイヤＡ３０２と接地の間のキャパシタンスＣ２、及びワイヤＢ３０４と接地の間のキャパシタンスＣ３も示す。
【００２７】
毎晩、コントローラ１０６は、アクセス網１２の終端回線毎に、テストヘッド８０に抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６及びキャパシタンスＣ１、Ｃ２、Ｃ３を測定させる。コントローラ１０６は、またテストヘッド８０に、回線の端部に接続された端末装置があるかどうかもチェックさせる。端末装置は、標準的なキャパシタンス値を有する。端末装置が接続されると、そのキャパシタンスの値は、キャパシタンスＣ１を得るために、テストヘッドにより測定されるキャパシタンスから差し引かれる。各終端回線について、テストの結果はアクセス網管理システム１０２内にそのディレクトリ番号に突き合わせて記憶される。
【００２８】
コントローラ１０６は、テスト結果をアクセス網管理システム１０２に送信する。アクセス網管理システム１０２は、疑わしい故障が存在しないか、各終端回線について一連のテスト結果を調べる。可能性のある故障は切断、短絡、故障バッテリー電圧、接地障害、及び低絶縁抵抗を含む。故障が疑われるとき、故障の名称及び回線についての試験結果は、そのディレクトリ番号あるいは該回線に関連付けられた交換機内の識別子に突き合わせてアクセス網管理システム１０２に記憶される。毎夜検出される疑われる故障の詳細は、アクセス網管理システム１０２のオペレータにより検討されてよい。適切な場合、オペレータは修理対象の故障について指示を与えてもよい。
【００２９】
ネットワーク管理システム１０２は、また夜間試験から収集されるデータの追加処理を実行するように構成される。この追加処理は、適切な場合、カスタマが故障を検出する前に矯正的な作業を実行できるように、実際の故障よりむしろ潜在的な故障を試験するように設計されている。ネットワーク管理システム１０２により実行される処理の概要は、ここで図４に関して示され、処理の詳細な例も以下に示されるだろう。処理は、適切なデータの受信に応じて自動的に、あるいは人間のオペレータによってのどちらかでステップ４０１で開始され、処理はステップ４０３に移る。ステップ４０３では、（後に詳細に記載される）既知の方法を使用して、問題のすべての回線のテストデータが分析され、故障が所定の期間、つまり予想ハードフォルト（anticipated hard fault）（ＡＨＦ）内に発生するだろう旨を示す特性で回線を識別する。これを判断するパラメータは回線抵抗測定値であり、閾値が履歴データから引き出される。
【００３０】
ステップ４０５では、回線構成のレコード、つまり特定の回線が接続されるネットワーク内のノードは、ノード毎の予想ハードフォルトのパターンを確立するために使用される。次に、該パターンが分析され、ステップ４０７で故障のクラスタ（clusters）を識別し、カウントする。次に、ステップ４０９では、所定のノードのクラスタが分析され、正しい数のクラスタが識別された旨、及びクラスタが統計的に意味がある（重要である）（significant）旨を検証する。ステップ４１１では、所定のノードでの予想ハードフォルトのクラスタがクラスタノードスコアを計算するために使用される。それから、このスコアは、故障発生元である可能性が最も高いノードの識別を可能とするために同じ組の回線が通過する他のノードに突き合わせてノードを評価するために使用できる。言い換えると、クラスタスコアは、予想される故障の原因を突き止めるために使用できる。
【００３１】
ステップ４１３では、予想されるハードフォルトの追加の分析が実行され、優先順位スコアが所定のノードについて計算される。この優先順位スコアは、どのくらい早急にノードが故障すると予想されているのかの表示を提供し、同じ回路の組を伝搬する一組のノードの内のどのノードが最も緊急に注意を必要としているのかを確立ために使用される。クラスタスコア及び優先順位スコアが単独で、あるいは組み合わせて使用できることに注目すべきである。言い換えると、所定のノードで予防保守を実行する際には、予想されるハードフォルトのソースである可能性が最も高いノードの表示は、単独で、あるいは最も早く故障する可能性があるノードの表示と組み合わせて使用することができる。
【００３２】
本発明はここで図４に関して前記に概説された方法で処理されている１組の回線からテストデータを示す作業済みの例によってさらに説明される。図５は、交換機から通る２６本の回線のそれぞれのテストデータを示す。回線毎に、テストデータはワイヤＡと接地間、ワイヤＡとワイヤＢ（現在の測定値と過去の測定値の両方）間、及びワイヤＢと接地間の４つのキャパシタンス測定値を備えている。データは、ワイヤＡ、ワイヤＢ、バッテリー及び接地の各組み合わせ間の回線毎の距離の測定値及び一連の抵抗測定値も備える。これらは、図３に関して前述されたキャパシタンスＣ１、Ｃ２、Ｃ３及び抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６に対応する。加えて、ワイヤＡ及びＢとＶａｎｄｅｒｈｏｆｆおよび／またはＴｅｒｒａｄｙｎｅ装置により供給されるターミネーションフラグ（期間）間の過去のキャパシタンス読取り値がある。しかしながら、本発明の目的のためにワイヤＡ、ワイヤＢ、及びバッテリー、つまりＲ４とＲ６間の抵抗測定値だけが使用される。
【００３３】
履歴データから、それ以下では測定値が適用する回線が予想ハードフォルト（ＡＨＦ）を有するとして処理される測定値Ｒ４とＲ６について閾値限度が設定される。予想ハードフォルトはＲ４抵抗とＲ６抵抗に基づいて所定の期間をもって故障する（つまりハードフォルト）ことが予想される回線として定義される。本実施形態では、あらかじめ規定された期間は１年であり、抵抗測定値の限度は４００キロオームである。この閾値は故障した回線の履歴データを分析することで決められてよい。代わりに閾値をシステムが使用中に推定してから調整することもできる。
【００３４】
前記に注記したように、図５は交換機から生じる回線のテストデータを示している。回線４、５、９から１２、１６から１８、２０、２１、２３及び２４のすべてがワイヤＡまたはＢとバッテリー間の４００キロオーム未満の抵抗測定値を有し、その結果予想ハードフォルトと分類されていることが分かる。図６は、図５の２６本の回線の内の９本、６０１〜６０９を、それらが交換機６１０から一次接続点（ＰＣＰ）筐体６１１の交換機側まで、ＰＣＰの分配側６１２まで、２つの分配点（ＤＰ）６１３、６１４まで及びカスタマローカル装置（ＣＰＥ）（図示されていない）に向かって生じるときに示す概略表記である。２６本の回線の内の９本だけが明確にするために図６に示されている。
【００３５】
交換機６１０、ＰＣＰ６１１、６１２及びＤＰ６１３、６１４上の接続点のそれぞれは、図６に図示されるような文字と番号のシーケンスにより個別に識別される。これらの接続識別子により、各回線がネットワークノードを通ってＣＰＥまで通る経路を記録できる。したがって、各回線６０１〜６０９はアクセス網管理システム１０２に記憶されるそれに関連付けられるデータレコードを有する。各回線のデータレコードは、回線に関連付けられる電話番号及び回線毎の接続識別子のようなデータを示す。例えば、図６の回線２６０２の接続識別子はＡ０３、Ｅ０７、Ｄ０８及びＤＰ１０となるだろう。これらの識別子は同種の２つのノードでの接続識別子を図６に図示される２つのＤＰ６１３、６１４上のノードのように区別できるように、それらが適用するネットワークのノードの唯一の識別とも関連付けられている。
【００３６】
当業者により理解されるように、交換機からＣＰＥまでの回線はネットワークのノードを通る規則的な経路をめったにたどらない。言い換えると、回線はＰＣＰ内の点Ａ０１、次にＥ０１、Ｄ０１、及びＤＰ０１に接続されないが、代わりに接続点全体で効果的に無作為な経路を取るだろう。回線が、ケーブル間の漏話の問題を削減できるように、つまり同じ物理経路に沿って通る２本またはそれ以上のケーブルを回避しようとして、慎重に混合されている場合もある。この混合は、例えば、図６のＰＣＰ６１１、６１２のようなＰＣＰのＥ側とＤ側間の接続で実行される。
【００３７】
ある特定の回線で識別される予想ハードフォルト（ＡＨＦ）は、任意の時点での該回線が交換機からＣＰＥまでのその条長に沿ったいずれかの点で劣化した結果として発生した可能性がある。（ＡＨＦを含む）故障は、多くの場合、回線がＰＣＰまたはＤＰのようなネットワークノードに接続される点で発生する。これらは物理的なケーブルが腐食、絶縁の破壊、あるいは水の進入によりさらに容易に影響を受ける点である。図６では、図５のテストデータに従ってＡＨＦを示している回線がネットワークノードに接続される点が大きな黒点（・）で示されている。前記に注記されたように、交換機６１０から発するすべての回線が図示されているわけではなく、代わりに９本の例示的な回線が図示されている。
【００３８】
前記に注記されたように、ネットワーク管理システム１０２により実行される処理の第１ステップ４０３はＡＨＦを示す回線を特定することであり、これは図５に図示されるデータの分析により実行される。この分析は、この例の回線２及び５〜８でのＡＨＦを明らかにしている。次のステップ４０５では、処理が各ノードまたはネットワークからの選ばれたノードの各ノードを分析する。この分析はここでさらにネットワークノードのフレームからの２８本のケーブルの例に関して説明される（ノードは、交換機、ＰＣＰまたはＤＰである場合があるだろう）。該フレームは、名目接続識別子１〜２６のシーケンスによって以下の表１に表されている。
【表１】

前記表１の第２の回線は、関連する接続点で接続されている回線がＡＨＦを示しているかどうかを判断する。「ａ」は故障の無い回線を示しているが、「ｂ」はＡＨＦを示している回線を示している。処理の次のステップは、該フレームのために存在するＡＨＦのクラスタの数を確立することである。第１に、ＡＨＦクラスタが発生する範囲が確立される。前記表１の例では、クラスタが回線４で開始し、回線２４まで伸張する。したがって、クラスタ範囲は４〜２４であり、これらの回線のうち１３本がＡＨＦを示している（つまり疑わしい）。
【００３９】
処理の次のステップ４０５は、疑わしい回線のグループの間にあるＡＨＦとして示されていない回線のどれかが事実上誤診されており、「ｂ」またはＡＨＦとして処理されるべきかどうかを判断する。処理のこの要素の根拠となるのは、近接して位置する回線またはケーブルが、例えばネットワークノードのフレームから滴り落ちる水などの１本の回線の故障の原因がその単一の回線またはケーブルに実際には隔離されていないために、故障の特性を共用する傾向があるという点である。該２つの疑わしいものが同じクラスタの一部であるのか、あるいは別個のクラスタであるのか否かを判断するクラスタ範囲、つまり２つの疑わしいもの（「ｂ」）間の数または距離は、以下の式に従って決められる。
【００４０】
クラスタ範囲＝（グループ内の数／疑わしいものの数）^ｐ
（この場合「ｐ」は、本実施形態の中では０．５に設定されるレンジパラメータである。）
この式は、ＡＨＦを示す第１の回線からそうするための最後の回線までから選択された表１からのデータのサブセットであるグループを参照する。前記の表１ではグループは位置４から位置２４まで通る。該式は分析されているグループ中の疑わしいものの総数を取り、それをグループ内の疑わしいものの総数で除算し、これをレンジパラメータｐの累乗に乗算する。したがって本例では、クラスタ範囲は（２４／１３）^０．５＝１．８４として計算される。次にクラスタ範囲は、ＡＨＦを示す回線の間に物理的に位置している明らかに障害のない回線（前記表１中の「ａ」）のどれがＡＨＦを示すとして処理されるべきかを判断するために使用される。言い換えると、２（またはそれ以上）の「ｂ」の間に１のみの「ａ」がある場合には、該「ａ」は「ｂ」、及びその隣接する「ｂ」、つまり１＜クラスタ範囲＝１．８４であるクラスタの一部として処理される。２の「ａ」がある場合には、これらは隣接する「ｂ」、つまり２＞クラスタ範囲＝１．８４であり、クラスタを形成するとして処理されないだろう。クラスタ範囲を表１に示される結果に適用すると、以下の表２に描かれる次の結果が生じる。
【表２】

クラスタ範囲を表１からのデータに適用した結果は、表２の５番目の欄で見ることができる。これは、表１の位置１９と２２での「ａ」が「ｂ」として処理され、位置１６〜２４のデータがＡＨＦの単一のクラスタとして処理される結果となることを示している。逆に、位置６〜８及び１３〜１５の「ａ」は正当に故障が無い、つまりそれらの隣接する故障クラスタの一部ではないとして処理されている。
【００４１】
したがって、表１のデータの分析から回収される情報は、表３に以下のように述べられる。
【表３】

疑わしいものとして識別される回線の総数は１３であり、合計５つのクラスタを構成する。グループ内の回線総数は２１であり、つまり表１のデータからシーケンスの最初と最後にある故障のない回線を排除している。グループ内の疑いのない回線の総数は８である。前記表３のデータを判断する際に、位置１９と２２にある回線はクラスタスコア計算のために「ｂ」として処理されるが、残りの計算では「ａ」として処理される。
【００４２】
処理の次の段階４０９は、識別されたクラスタが同一であるか、あるいは単一の原因から生じる可能性が高いのかを判断することである。本質的に、テストはランダム性の１である。クラスタパターンがランダムである場合には、それは同一として処理されるが、それがランダムでない場合には、それは単一の原因から生じたとして処理される。これは、以下のようにクラスタ値を計算することにより判断される。
【数１】

この場合ＮＣは前記表３に記載され、ＳＤはＭｅａｎの式とともに以下に述べられる標準偏差である。
【数２】

これらの方程式は、ランダム性についてのテストであるＭａｎｎＷｈｉｔｎｅｙＵテストと呼ばれるテストを構成する。回収され、前記図３に示されたデータをとると、以下の計算はステップ４０９の処理により行われる。
【数３】

次に、クラスタ値はクラスタパラメータと呼ばれる閾値と比較される。クラスタ値が閾値を超える場合、問題のクラスタは有効クラスタとして処理される。クラスタ値が閾値未満である場合には、それはクラスタとして処理されない。本実施形態では、クラスタパラメータは１．９６で設定され、これは、正規分布に従ってランダムではないＡＨＦのパターンの９５％の確率がある点である。クラスタパラメータは、システムが使用されている間に調整できる。本例では、２．８５３というクラスタ値は、分析中の表１のデータが真の（つまり、ランダムではない）クラスタを表していることを示すクラスタ値より大きいことがわかる。
【００４３】
処理の次のステップ４１１は、分析中のノードの優先順位スコアを計算することである。このスコアは、ノードの優先順位スコアを計算するために過去のステップで確立されたクラスタ値だけではなく、分析中のノードに関係する履歴データの数多くの異なるファクタを考慮に入れる。分析にてこのステップで使用されるデータは、本実施形態では、ノード毎にネットワーク管理システム１０２により記憶され、使用されていない回線数、つまりスペアの対の数、疑わしい回線（または対）の数、動作中の回線の数、故障回線の数、故障回線における過去に保持されたパーセンテージの増加からなる。次の計算式は、ノードの優先順位スコアを計算するのに使用される。
【数４】

ここで、Ｓはスペア回線、Ｓｕｓは容疑者回線、Ｗは動作中回線、Ｆは故障回線、Ｃはクラスタ値、Ｉは故障回線のパーセンテージ増加、及びＩ^ｐは故障回線の過去のパーセンテージ増加である。
【００４４】
故障回線のパーセンテージの増加Ｉは、以下の式に従って計算される。
【数５】

優先順位スコアに影響を及ぼす２つのさらなる係数Ｐ１とＰ２がある。これらは、優先順位アルゴリズムの性能を調整するために使用できる加重係数である。第１の加重係数Ｐ１は故障増加加重係数(Fault Increase Weighting Factor)と呼ばれ、本実施形態では１００という値に設定される。Ｉは故障増加率の基準(measure)であり、Ｐ１はＩが優先順位スコアに対して有する影響を支配する。第２の加重係数Ｐ２はグループ化アルゴリズム加重係数(Grouping Algorithm Weighting Factor)と呼ばれ、この実施形態では１０という値に設定される。Ｐ２は、クラスタ値Ｃが優先順位スコアに対して有する影響を支配する。優先順位スコアアルゴリズムは、「０」という値を「１」に変換する「１（One）」と呼ばれる関数も利用する。
【００４５】
優先順位スコアの計算は中に通っている８７本の回線（または対）を有するＰＣＰのＥ側の例に関してここにさらに説明され、１０はスペア回線であり、１３は疑わしいもの（ＡＨＦ）であり、６５が動作中（つまり、故障またはＡＨＦではない）であり、１２が故障であることが知られている。８７本の回線のこの例における疑わしいものは前記表１に図示されるような同じパターンでクラスタ化される。クラスタ値の計算は回線数とは関係なく、代わりに疑わしいグループ中の回線だけを考慮に入れている。その結果、８７本の回線の本例に関するクラスタ値は表１のデータに関して前記に計算されたクラスタ値、つまり２．８５３と同じである。この例では、故障対の過去のパーセンテージの増加は１２．６％である。
【００４６】
したがって、ステップ４１１ではＩは以下のように計算される。
【数６】

このようにして、ノードの優先順位スコアは以下のように計算される。
【数７】

上記されたように、優先順位スコアはネットワーク内の多くのノードについて計算され、その後予防保守のような作業にどのようにして優先順位を付けるのかを決定するために使用できる。優先順位スコアが高いほど、保守はより緊急である。図７は図６に関して前述されたのと同じ組のネットワークノードを示すが、各ノードに優先順位スコア及びクラスタスコアが追加されたものを示す。再び、明確にするために交換機から通る８７本の回線の内の９本だけが描かれている。
【００４７】
最高のクラスタスコア及び最高の優先順位スコアを有するノードは、ＰＣＰ６１１のＥ側である。これは、ネットワークマネージャに対して、そのノード内に故障のクラスタがあるために、それが分析されたノードの組を通る回線上で検出された予想された故障の原因である可能性があることを示している。しばしば、前述されたように、このようなクラスタ化されたＡＨＦは、ネットワークノードを保持する筐体の中に漏れ、腐食および／または短絡を引き起こす水のような同じ問題によって引き起こされている。優先順位スコアは、図７のネットワークの保守を、それが所定のノードの予防保守の緊急性の相対的な基準を与えるようにどのようにして計画する必要があるのかをネットワークマネージャに追加指摘する。言い換えると、それはどれほどすぐにハードフォルトが出現するのか、及びどれほど多く出現するのか指摘する。
【００４８】
図７に図示される例では、最高の優先順位スコアと最高のクラスタスコアの両方ともが同じノードについて発生する。これは実際には異例の状態ではないだろうが、スコアのそれぞれの最高がさまざまなノードについて発生する状況もありうる。この場合、最高の優先順位ノードで保守を実行するのか、あるいは最大のクラスタスコアを有するノードで（あるいはおそらく両方で）保守を実行するのかを決定するために、ネットワークマネージャの判断が必要になるだろう。また、クラスタスコアシステム及び優先順位スコアシステムが前述のようにともに、あるいは互いと無関係にのいずれかで使用できることは、当業者にとって明らかだろう。さらに、クラスタ値はあるノードについての優先順位スコアの計算で使用されるが、これが不可欠ではなく、前述されたのと同じように使用するために優先順位スコアがクラスタ値を考慮に入れずに計算できることは当業者に明らかだろう。
【００４９】
ネットワーク内のノード毎にクラスタスコア及び優先順位スコアを生成する表１のデータの処理の結果は、多くの方法でネットワーク管理システム１０２のユーザに提示できる。例えば、結果は、ノード毎のスコアを示す欄を有す表形式で提示できる。代わりに、結果は図７に図示されるようにスコアとともに絵で表示することもでき、該スコアは、それらが関係するネットワークノードの表示に近いボックス内に提示されている。これは、ＡＨＦを示す回線がクラスタスコアに加えてクラスタ化の視覚的な表示を与えることができるようにネットワークノードに付けられている、黒い点（・）のような表示で補足できる。
【００５０】
本発明は各回路が１本の銅線により伝搬されるアクセス網に関して説明されてきたが、光ファイバにより伝搬される終端回路のためにも使用されてよい。
【００５１】
本発明を具体化する装置がテストデータの分析および／または処理を提供するように構成されたソフトウェアを有する汎用コンピュータである場合があることは当業者により理解されるだろう。該コンピュータは単一のコンピュータである場合もあれば、一群のコンピュータである場合もあり、またソフトウェアは単一のプログラムまたは１組のプログラムとなる場合もあるだろう。さらに、本発明を実現するために使用されるソフトウェアのどれかまたはすべては、１またはそれ以上のコンピュータ上にプログラムをロードできる、あるいは適切な伝送媒体を使用してコンピュータネットワーク上でダウンロードできるようにフロッピーディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、あるいは磁気テープなどのような多様な伝送および／または記憶媒体上に具備することができる。
【００５２】
文脈が明らかに別のものを要求しない限り、説明及び請求項全体で、単語「備える(comprise)」、「備えている(comprising)」等は排他的な意味あるいは網羅的な意味とは対照的に包括的な意味、すなわち「を含むがこれに限定しない」という意味に解釈されなければならない。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明を使用できる通信網の一部を形成するアクセス網及び関連付けられるローカル交換機のブロック図である。
【図２】図１のアクセス網に関して本発明を具体化するフォルトマネジメントシステムを提供するために使用される通信網の構成要素を示すブロック図である。
【図３】終端回路を試験するときに行われる測定のいくつかを説明する回路図である。
【図４】ネットワーク内の故障を特定する際にフォルトマネジメントシステムで実行される処理を説明するフロー図である。
【図５】図４に図解されるプロセスの一例で使用される例示的な試験データのテーブルである。
【図６】通信回線により相互接続されている複数のネットワークノードを示す通信の概略図である。
【図７】通信回線により相互接続されている複数のネットワークノードを示す通信の概略図である。

Claims

複数のノードを通過する複数の回線を備える通信網のためのフォルトマネジメントシステムを動作する方法であって、該方法は、
複数の前記回線上でテストを実行して回線毎にテストデータの１つまたはそれ以上の要素を得る工程と、
該テストデータを分析して回線を共通の故障特性で識別する工程と、
該共通の故障特性の原因が最も位置する可能性が高いノードを指摘するように、ノード毎に共通の故障特性を有する回線の物理的なクラスタ化の相対的な基準に基づき、ノード毎にスコアを確立する工程と、
を備えている。
請求項１記載の方法において、該共通の故障特性は所定の時間内に発生すると予想される故障の特性である。
請求項１または請求項２に記載の方法において、該テストされた特性は回線のワイアの１とバッテリー間の抵抗測定値である。
請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の方法において、各ノードにおける各クラスタは分析されて統計的に意味があるか或いはランダムかを判断する。
請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の方法において、該故障特性を表わさずかつ該故障特性を表わす回線のクラスタ間に配置された１又はそれ以上の回線の組は分析されて、隣接するクラスタの一部を形成するか否かを判断する。
複数のノードを通過する複数の回線を備えている通信網のためのフォルトマネジメントシステムは、
複数の前記回線上でテストを実施して、回線毎にテストデータの１つまたはそれ以上の要素を得るよう動作可能な手段と、
該テストデータを分析して、共通の故障特性で回線を識別するよう動作可能な手段と、
該共通の故障特性の原因が最も位置する可能性が高いノードを指摘するように、ノード毎に共通の故障特性を有する回線の物理的なクラスタ化の相対的な基準に基づき、ノード毎にスコアを確立するよう動作可能な手段と、を備えている。
請求項６記載の装置において、該共通の故障特性は所定の時間内に発生すると予想される故障の特性である。
請求項６または請求項７に記載の装置において、該テストされた特性は回線のワイアの１とバッテリー間の抵抗測定値である。
請求項６乃至請求項８のいずれか１項に記載の装置において、各ノードにおける各クラスタは分析されて統計的に意味があるか或いはランダムかを判断する。
請求項６乃至請求項９のいずれか１項に記載の装置において、該故障特性を表わさず、かつ該故障特性を表わす回線のクラスタ間に配置された１又はそれ以上の回線の組は、分析されて、隣接するクラスタの一部を形成するか否かを判断する。
汎用コンピュータまたは一群のこのようなコンピュータに請求項１乃至請求項５の方法を実行させる、あるいは請求項６乃至請求項１０の装置を提供させるように構成されたコンピュータプログラムまたはコンピュータプログラムの組。