JP4149514B2 - 遠隔通信ネットワーク用の故障管理システム - Google Patents
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Description
本発明は、遠隔通信ネットワークの終端回路における故障を管理する故障管理システム、およびこのような故障管理システムを動作する方法に関する。
通常の公衆遠隔通信ネットワークは、比較的に少数の相互接続されたメインスイッチとより多くのローカルスイッチとを含み、各ローカルスイッチは１または２のメインスイッチに接続されている。ローカルスイッチはネットワークの終端回路に接続され、この終端回路の遠端は端末装置、例えばネットワークユーザのために準備された電話装置に接続される。メインスイッチとローカルスイッチと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おり、終端回路から形成されるネットワークはアクセスネットワークまたはローカルループなどとして知られている。本明細書では、これをアクセスネットワークと呼ぶことにする。幾つかの終端回路は遠隔の集線装置に接続され、集線装置にはスイッチング機能をもつものともたないものがある。遠隔の集線装置はさらにローカルスイッチに接続される。本明細書では、“ローカルスイッチ”という用語をローカルスイッチと遠隔の集線装置の両方を包含するものと解釈する。
通常のアクセスネットワークでは、各終端回路は１対の銅線から形成される。一般的に、各対の銅線はローカルスイッチと端末装置との間の一連のノードを経て張られている。このようなノードには、例えば第１の交差（クロス）接続点、第２の交差（クロス）接続点、分配点、および接続（ジョイント）がある。
最近は、光ファイバを使用して、アクセスネットワークの終端回路を通している。最新アクセスネットワークの終端回路を通すのに、対の銅線および光ファイバの両方を使用している。終端回路が光ファイバによって通すとき、この回路は通常ローカルスイッチと端末装置との間の幾つかのノードを通る。各ノードにおいて、ローカルスイッチから到来するファイバは１組のファイバに分けられ、種々の方向に分岐して出ていく。終端回路がローカルスイッチからの光ファイバを備えるとき、回路の終端部には１対の銅線によって通すことができる。
不都合なことは、終端回路が故障しやすいことである。通常のアクセスネットワークのこのような故障の例は、断線、１対のワイヤの２本のワイヤ間の短絡、ワイヤの一方とアースとの間の短絡がある。故障の原因には、ノードへの水の進入およびノードの物理的損傷がある。
ローカルスイッチは回路テスト装置を含み、この回路テスト装置を使用して終端回路をテストすることができる。顧客が終端回路の故障を報告すると、回路をテストして、故障状態を識別することができる。故障を修復するために、現在はエンジニアが故障場所を推測し、その場所でノードを開く方法がとられている。エンジニアの推測が間違っているときは、このエンジニアは故障を発見し、修復するまで、１または複数の別のノードを開かなければならないことになる。時にはエンジニアは故障が存在するノードを発見するまで、ローカルスイッチと端末装置との間のノードを１つづつ順番に開かなければならなことがある。一般的に通常のアクセスネットワークでエンジニアは、故障の場所を捜し当てるまで平均２．５乃至３のノードを開くことになる。
したがって故障を捜し当てる現在の方法には２つの問題がある。第１に、エンジニアが故障場所を捜し当てて修復するまで幾つかのノードを開かなければならないために、時間がかかることである。第２に、ノードは精巧な構成をもつので、エンジニアがノードを開くたびごとに、ノードを損傷し、終端回路に別の故障が生じる結果になることである。
本発明の第１の態様にしたがって、遠隔通信ネットワーク用の故障管理システムであり、ローカルスイッチ、および前記ローカルスイッチと遠隔通信ネットワークユーザのために準備された端末装置との間に延在する１組の終端回路を含み、前記各終端回路は前記ローカルスイッチと各端末装置との間の一連のノードを通り：
前記ローカルスイッチに位置し、前記終端回路において回路テストを行うようにされている回路テスト装置と；
前記終端回路および前記ノードに関するデータを含むメモリと；
前記回路テスト装置に命令して、前記終端回路の１つで１組のテストを行う手段と；
疑われている故障の存在に対して前記回路テスト装置によって行われる一組のテストの結果を検査し、故障の疑いがあるとき、故障報告を行うようにされている故障検査手段と；
故障の疑いがある終端回路のノードを識別する手段と；
疑われている故障がノードに存在する確率をスコア（評点）で表わし、故障の疑いがある終端回路上の各ノードに対するスコアを評価する手段であり、スコアを評価するときに疑われている故障に関する故障報告と前記データメモリに含まれるデータとを使用する評価手段と；
前記評価手段によって分かったスコアにしたがって故障の疑いがある終端回路のノードをランク付けする手段とを含み；
使用時に、故障の疑いがある回路をテストした後で、疑われている故障がノードに存在する確率にしたがってノードをランク付けする前記回路上のノードに関するリストを作成する遠隔通信ネットワーク用の故障管理システムを提供する。
本発明では、故障が各ノードに存在する確率にしたがって故障の疑いがある終端回路上でノードをランク付けし、その結果故障が存在する確率が最も高いノードをエンジニアに指示することができる。本発明では正しいノードを毎回エンジニアに指示しないが、本発明は、エンジニアが故障の場所を捜し当てるまでに開かなければならないノード数を低減する。通常のアクセスネットワークにおいて本発明を使用するとき、エンジニアは故障が存在するノードを見付けるまで、平均して１．５未満のノードを開くことが必要になると評価される。
本発明の第２の態様にしたがって、遠隔通信ネットワーク用の故障管理システムであり、ローカルスイッチ、および前記ローカルスイッチと遠隔通信ネットワークユーザのために準備された端末装置との間に延在する１組の終端回路とを含み、前記各終端回路が前記ローカルスイッチと各端末装置との間の一連のノードを通り：
前記ローカルスイッチに位置し、前記終端回路上で回路テストを行うようにされている回路テスト装置と；
前記回路テスト装置を動作し、
前記終端回路と前記ノードとに関するデータを記憶するメモリを含み、
少なくとも１つのプログラムによって制御され、次の動作を行うコンピュータシステムであり、
前記回路テスト装置に命令して、前記終端回路の１つにおいて１組のテストを行ない、
疑われている故障の存在に対して前記回路テスト装置によって行われた１組のテストの結果を検査して、疑われている故障が存在するときに、故障報告を作成し、
疑われている故障が存在する終端回路のノードを識別し、
疑われている故障に関する故障報告および前記メモリに含まれるデータを使用することによってノードに存在する疑われている故障の確率をスコア（評点）で示し、故障の疑いがある終端回路上の各ノードに対するスコアを評価し、
スコアにしたがって故障の疑いがある終端回路のノードをランク付けするコンピュータシステムとを含む遠隔通信用の故障管理システムを提供する。
本発明の第３の態様にしたがって、遠隔通信ネットワーク用の故障管理システムを動作する方法であり、ローカルスイッチ、および前記ローカルスイッチと遠隔通信ネットワークユーザのために準備された端末装置との間に延在する１組の終端回路とを含み、前記各終端回路は前記ローカルスイッチと各端末装置との間で一連のノードを通り：
前記ローカルスイッチに位置し、前記終端回路において回路テストを行うようにされている回路テスト装置と；
前記回路テスト装置を制御し、前記終端回路および前記ノードに関するデータを格納しているメモリを含むコンピュータシステムとを含み：
前記コンピュータシステムによって実行される次の段階、すなわち、
前記回路テスト装置に命令して、前記終端回路の１つの上で１組のテストを行う段階と；
疑われている故障の存在に対して前記回路テスト装置によって行われる１組のテストの結果を検査して、疑われている故障が存在するときに故障報告を作成する段階と；
故障が存在するときに、故障の疑いがある終端回路のノードを識別する段階と；
疑われている故障に関する故障報告に基づき、前記データメモリに格納されるデータを使用して疑われている故障がノードに存在する確率をスコアで示し、故障の疑いがある終端回路の各前記ノードに対するスコアを評価する段階と；
スコアを評価する前記段階において発見したスコアにしたがって故障の疑いがある終端ライン上のノードをランク付けする段階とから構成される遠隔通信用の故障管理システムを動作する方法。
ここで本発明を添付の図面を参照して例示的に一層詳細に記載する。
図１は、本発明を使用できる遠隔通信ネットワークの一部を形成するアクセスネットワークおよび関係付けられたローカルスイッチのブロック図である。
図２は、図１に関して記載した遠隔通信ネットワークの幾つかのローカルスイッチおよびメインスイッチの構成を示すブロック図である。
図３は、図１のアクセスネットワークにおいて本発明を実現する故障管理システムを準備するために使用される遠隔通信ネットワークの構成要素を示すブロック図である。
図４は、一般的なコンピュータの主なハードウエアの構成要素のブロック図である。
図５は、故障管理システムにおいて実行されて、アクセスネットワークのノードに関する参照データを得る段階のフローチャートである。
図６は、アクセスネットワーク内の疑われている故障場所を評価するときに故障管理システムにおいて実行される段階のフローチャートである。
図７は、故障管理システムの機能ブロック図である。
図８は、終端回路をテストするときに行われる測定の幾つかを示す回路図である。
図９は、故障管理システムで実行して、アクセスネットワークのノードの動作状態を監視する段階のフローチャートである。
図１０は、図９のフローチャートに示した段階の１つを実行するときに、どのように抵抗値が変換値に変換されるかを示すグラフである。
図１１は、図９のフローチャートに示した段階を使用することによってノードを監視して得た幾つかの実験結果を示すグラフである。
ここで図１を参照すると、ローカルスイッチ10、およびローカルスイッチ10に接続された通常のアクセスネットワーク12が示している。ローカルスイッチ10およびアクセスネットワーク12は、公衆遠隔通信ネットワークの一部を形成している。ローカルスイッチ10は、アクセスネットワーク12の終端回路またはラインに接続されている。一般的にローカルスイッチは数千の終端回路に接続されている。各終端回路またはラインは、各端末装置に到達する前に幾つかのノードを通る。これらのノードは、第１の交差接続点、第２の交差接続点、分配点、および接続を含み、これらのノードの例を以下に記載する。
図１に示した通常のアクセスネットワーク12において、各終端回路またはラインは１対の銅線から形成されている。銅線は１または複数の銅線の形式でローカルスイッチ10から離れる。これらのケーブルの１つを図１の参照符号14によって示す。スイッチ10からケーブル14の遠端は第１の交差接続点（ＰＣＰ）16に接続され、第１の交差点16はストリートキャビネットまたは地下の接続箱に収容することができる。終端ラインは第１の交差接続点16からケーブルとして幾つかの方向に分岐する。図を簡単にするために、図１には３本のケーブル18，20，22のみを示す。ケーブル18の遠端は接続（ジョイント）19に接続されている。接続19はケーブル21によって第２の交差接続点（ＳＣＰ）24に接続している。ケーブル20および22の遠端はそれぞれ第２の交差接続点26および28に接続されている。図を簡単にするために、終端ラインは第２の交差接続点24および26を通った先は示していない。第２の交差接続点24，26，および28は、地上にも地下にも配置できる接続箱（ジャンクションボックス）に収容される。
終端ラインは再びケーブルの形で幾つかの方向に第２の交差点23からで分岐している。図示するために、図１には第２の交差接続点28からケーブル40，42，および44が出ていることを示している。ケーブル40および44はそれぞれ接続46および48に接続されている。接続46および48はそれぞれケーブル50および52に接続され、ケーブル50および52の各遠端は分配点54および56に接続されている。
ケーブル42の遠端は接続60に接続されている。接続60はケーブル62によって分配点64に接続されている。図を簡単にするために、分配点54および56の先の終端ラインは示されていない。
分配点は接続箱として構成され、接続箱は一般的に電柱上に配置されている。各分配点から、終端ラインは単一の銅線の対として分岐し、ネットワークユーザのために準備された端末装置が配置されている。図示により、図１で分配点（ＤＰ）64から２つの単一の銅線の対70，72が出ていることを示す。銅線の対70および72の遠端はそれぞれ端末装置74，76に接続されている。周知のように、端末装置は種々の形態をとることができる。例えば、端末装置は公衆電話ボックス内の公衆電話装置、一般家庭またはオフィスにある電話装置、あるいは顧客構内に位置するファックス装置またはコンピュータであってもよい。
図１に示した例では、各接続19，46，48，および60を使用して２つのケーブルを接続している。接続は、２以上の小さいケーブルを１つの大きいケーブルを接続するのにも使用される。
ケーブル14はダクト内に収容されている。ケーブル14内の空気を周辺圧力より高く維持する。こうして水がケーブル14に進入するのを防ぐ。
各終端ラインにおいて、各対の２本のワイヤをＡワイヤおよびＢワイヤとして示す。ローカルスイッチ10では、電流をラインに供給するために、５０Ｖのバイアス電圧をＡワイヤとＢワイヤの間に印加する。バッテリを使用して５０Ｖのバイアス電圧を最初の方の交換機で印加するので、バイアス電圧は今でもバッテリ電圧として知られている。端末装置では、ＡワイヤとＢワイヤはキャパシタによって接続され、端末装置が使用されていないとき、キャパシタの存在を検出することができる。
アクセスネットワーク10の終端ラインは故障し易い。この故障の主な原因は、ローカルスイッチ10と端末装置との間の終端ラインが通っているノードへの水の進入および物理的損傷である。ノードで生じる原因によって、５つの主な故障が発生する。その故障は、断線、短絡、不適切なバッテリ電圧、アース故障、および低い絶縁抵抗である。断線は、ローカルスイッチと端末との間で終端ラインが中途妨害されたときに生じる。短絡は、ラインのＡワイヤとＢワイヤとを一緒に接続するときに生じる。不適切なバッッテリ電圧は、終端ラインのＡワイヤまたはＢワイヤを別のラインのワイヤの一方に短絡接続しているときに生じる。アース故障は、ＡワイヤまたはＢワイヤがアースに接続されるときに生じる。低絶縁抵抗は、ＡワイヤとＢワイヤの間、ワイヤの一方とアースとの間、またはワイヤの一方と別のラインのワイヤの一方との間の抵抗が許容値よりも低いときに生じる。
アクセスネットワーク12の終端ラインで故障を検出するために、ローカルスイッチ10はラインテスタ（試験器）80を準備している。ラインテスタ80はローカルスイッチ10から、または以下でより詳しく記載するように遠隔の場所から動作することができる。ラインテスタ80は種々のテストを行うことができ、テストの例を以下に記載することにする。ローカルスイッチ用の種々のモデルのラインテスタは市販されている。この実施形態では、ラインテスタ80としてPorta Systems（Conventry, England）を使用する。
ここで図２を参照すると、ローカルスイッチ10をもつ遠隔通信ネットワークのスイッチの幾つかを示している。図２には、ローカルスイッチ10に加えて、２つのメインスイッチ90，91および別のローカルスイッチ92が示している。メインスイッチ90および91は、メインスイッチを完全に相互接続したネットワークの一部である。ローカルスイッチ10および92は、メインスイッチよりも相当に数の多いローカルスイッチの一部である。各ローカルスイッチは１または２のメインスイッチに接続されている。したがって、メインスイッチ90，91はローカルスイッチと接続している。
ここで図３を参照すると、ローカルスイッチ10、およびアクセスネットワーク12用の故障管理システムを準備した遠隔通信ネットワーク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、遠隔通信ネットワーク用の顧客サービスシステム100、およびアクセスネットワーク管理システム102を含む。
図３に示されているように、ラインテスタ80は、物理的にラインテストを行う電子装置を含むテストヘッド104、およびテストヘッド104用の制御装置106を含む。制御装置106はコンピュータの形態をとる。制御装置106は、それと接続しているワークステーション108から動作させることができ、ローカル交換10に準備されている。制御装置106は顧客サービスシステム100およびアクセスネットワーク管理システム102にも接続され、顧客サービスシステム100またはアクセスネットワーク管理システム102の何れかと接続しているワークステーションによって動作することができる。
顧客サービスシステム100もコンピュータであり、多数のワークステーションが接続されていて、その１つによって動作させることができる。図３には、１つのこのようなワークステーションを示し、参照番号110を与えている。顧客サービスシステム100はネットワークの顧客と直接電話接触をする、公衆電話ネットワークのオペレータにより使用される。顧客サービスシステムはこのオペレータと共に、種々のサービスを顧客に提供することに当る。これらのサービスとして、新しい電話ラインの準備、請求書発行照会に対する応答、および顧客から受取った誤った報告に対する応答を含む。
アクセスネットワーク管理システム102もコンピュータであり、多数のワークステーションの１つから動作することができる。図３には、これらのワークステーションの１つを示し、参照符号112を与えている。アクセスネットワーク管理システム102は、アクセスネットワーク12、およびアクセスネットワーク12と同じ包括的な地理的領域内の多数の他のアクセスネットワークを管理することに当る。アクセスネットワーク管理システムは、それが管理する各アクセスネットワークの種々の動作を管理する。これらの動作は、新しい装置の準備、エンジニアがネットワークで行う作業に関するデータのロギング、および各アクセスネットワークの終端ラインとノードにおける故障の検出と管理に関するデータの維持を含む。アクセスネットワーク管理システム102に接続されたワークステーションは、顧客サービスシステム100にも接続されている。図３に示したように、顧客サービスシステム100およびアクセスネットワーク管理システム102は一緒に接続されている。
アクセスネットワーク12における故障の検出および管理を除いて、顧客サービスシステム100およびアクセスネットワーク管理システム102によって行われる動作は本発明の技術的範囲に含まれず、さらに詳しくは記載しない。
この実施形態では、アクセスネットワーク12用の故障管理システムはラインテスタ80、顧客サービスシステム100、およびアクセスネットワーク管理システム102から形成されているが、故障管理システムをラインテスタ80それ自身のみで準備することもできる。これを達成するために、制御装置106を形成しているコンピュータに適切なソフトウエアを付加することも必要である。小さいネットワークでは、これが故障管理システムを準備する適切なやり方であることがある。しかしながら、大きい公衆ネットワークでは、故障管理システムを顧客サービスシステム100およびアクセスネットワーク管理システム102へ統合するのが効果的である。
上述のように、制御装置106、顧客サービスシステム100、アクセスネットワーク管理システム102はそれぞれ、コンピュータとして構成されている。図４では、コンピュータの主なハードウエアの構成要素として、中央処理装置（ＣＰＵ）120、メモリ122、キーボード124、ビジュアルディスプレイ装置（ＶＤＵ）126、およびコンピュータを他のコンピュータと接続するための入力および出力ポート128を示している。メモリ122はハードディスクストレージ、フロッピーディスクストレージ、ランダムアクセスメモリ、および読取り専用メモリを含む。メモリ122を使用して、コンピュータによって使用されるデータ、およびコンピュータを制御するプログラムを記憶する。
以下に記載するように故障管理システムでは、終端ラインで故障を見付けるのに使用するパラメータの１つは、パラメータが使用可能であるとして、ローカルスイッチ10とから終端ラインが通ってくる各ノードの距離である。一般的なアクセスネットワークでは、全てではないが、幾つかのノードにおいてこの距離が分かっている。これらのノードの幾つかでは、この距離はアクセスネットワークケーブルの地図から分かる。今の例でこれらの距離が地図から分かるときは、適切なデータが顧客サービスシステム100およびアクセスネットワーク管理システム102の両方で保持されている。
この例の故障管理システムではさらに、エンジニアがノードを開くときに、ローカルスイッチ10からのノードの距離を測定する方法を提供する。この距離を測定するときに行われる動作のフローチャートを図５に示し、ここで動作を次に記載する。
最初に段階140では、エンジニアはノードを開き、アクセスネットワーク管理システム102に接続されたワークステーションの１つのところにいる同僚へ電話呼をして、ラインテストを行うように頼む。次に、エンジニアはノードラインの対の一方の接続を外し、段階142でこのラインの対のディレクトリ番号をこの同僚に伝える。同僚のワークステーションとラインテスタ80との間の接続を使用して、同僚はラインテスタ80に命令して、開放したラインの対においてラインテストを行う。これらのラインテストにおいて段階144では、ＡワイヤとＢワイヤとの間の抵抗、ＡワイヤとＢワイヤとの間のキャパシタンス、およびＡワイヤとアースとの間のキャパシタンス、およびＢワイヤとアースとの間のキャパシタンスを測定する。
次に段階146では、ラインテスタ80はテスト結果を使用して、スイッチからノードへの距離を計算する。次に段階148では、ノードが接続でない限り、ノードとの距離を含むテスト結果を顧客サービスシステムに記憶する。最後に段階150では、ノードとの距離を含むテスト結果をアクセスネットワーク管理システム150に記憶する。段階150では接続を含む全てのノードに対してこれらの結果を記憶する。
図５のフローチャートに示した動作を行うことによって、ノードを開くたびに、スイッチからノードへの距離を含む参照データを次第に構成することができる。図５に示した一連の動作は、制御装置106、顧客サービスシステム100、およびアクセスネットワーク管理システム102内に位置するコンピュータプログラムの制御のもとで実行される。
制御装置106は、テストヘッド104が毎日夜間にアクセスネットワーク12の各端末ラインに一連のルーチンテストを行うようにプログラムされている。このテストを図８に示した回路図を参照して記載することにする。
ラインをテストするために、ラインをスイッチ10から接続を外し、テストヘッド104に接続する。図８は、テストされるライン400を示す。ライン400はＡワイヤ402およびＢワイヤ404をもつ。スイッチ10から遠隔したライン400の端部は端末装置406に接続される。各ライン402，404の抵抗は、その直径およびローカルスイッチと端末装置406との距離に依存する。各ワイヤ402，404は絶縁材料、例えばプラスチック材料または紙で被覆される。絶縁材料の機能は、各ワイヤと隣接するワイヤとを絶縁させることである。絶縁材料の損傷またはワイヤ金属の酸化が、２つの隣接するワイヤ間の抵抗を下げる原因となることがある。
ワイヤ402，404間の絶縁効果は、Ａワイヤ402とＢワイヤ404との間の抵抗Ｒ1、およびＢワイヤ404とＡワイヤ402との間の抵抗Ｒ2を測定することによって判断できる。抵抗Ｒ1およびＲ2は、ダイオードＤ1およびＤ2によって示した整流のために異なってもよい。良好な状態の回路において、抵抗Ｒ1およびＲ2は高く、１メグオームよりも高い。絶縁材料の損傷または酸化によって、抵抗Ｒ1およびＲ2は抵抗または酸化の程度に依存する量だけ下がる。絶縁材料が完全に損なわれると、ＡおよびＢワイヤは互いに物理的に接触し、抵抗Ｒ1、Ｒ2の値はテストヘッド80と損傷点との間の距離に依存するが、通常は０乃至１５００Ωの範囲内である。酸化によってワイヤは実効的に相互接触することになっている。
試験されているライン400のＡおよびＢワイヤ402，404のみが接続を外される。別のラインでは、５０ボルトのバイアス電圧がＡワイヤとＢワイヤとの間に印加される。図８では、他のラインのＡワイヤを一括してワイヤ410によって示し、ワイヤ410はスイッチ10で接地されているされている。他のラインのＢワイヤは一括してワイヤ412によって示され、ワイヤ412はスイッチで−５０ボルトの電位に接続されている。
Ａワイヤ402またはＢワイヤ404を隣接するＡまたはＢワイヤの一方から離している絶縁材料が損傷するか、またはワイヤの一方が酸化すると、電流が流れることができる。ＡおよびＢワイヤ402，404と隣接するＡおよびＢワイヤ間の絶縁の有効性は、Ａワイヤ402と隣接するＡワイヤ410との間の抵抗Ｒ3、Ａワイヤ402と隣接するＢワイヤ412との間の抵抗Ｒ4、Ｂワイヤ404と隣接するＡワイヤ410との間の抵抗Ｒ5、およびＢワイヤ404と隣接するＢワイヤ412との間の抵抗Ｒ6を測定することによって判断することができる。
良好な回路において、抵抗Ｒ3，Ｒ4，Ｒ5，およびＲ6は高く、１メグオームよりも高い。絶縁材料への損傷が損傷のはげしさに依存する量だけ抵抗Ｒ3，Ｒ4，Ｒ5，およびＲ6の１または複数の抵抗を下げることになろう。Ａワイヤ402またはＢワイヤ404と隣接するワイヤとの間の絶縁材料が完全に損なわれると、２本のワイヤは物理的に互いに接触し、接触している２つのワイヤ間の抵抗は、テストヘッド80と損傷点との間の距離に依存するが、通常１乃至１５００Ωの範囲内である。酸化でも２本のワイヤを実効的に互いに接触させることができる。
ＡワイヤおよびＢワイヤ402，404と、それらの間の絶縁材料とは、キャパシタとして作用する。図８では、ＡおよびＢワイヤ間のキャパシタンスは、値Ｃ1をもっと示されている。ラインのＡおよびＢワイヤ間のキャパシタンスの値はラインの長さに依存する。ライン400の断線によって、テストヘッド80から測定されるようにキャパシタンスＣ1の値は低減する。図８はさらに、Ａワイヤ402とアースとの間のキャパシタンスＣ2およびＢワイヤ404とアースとの間のキャパシタンスＣ3も示す。
制御装置106は毎日夜間テストヘッド80に命令して、アクセスネットワーク12の終端ラインごとに抵抗Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3，Ｒ4，Ｒ5，Ｒ6およびキャパシタンスＣ1，Ｃ2，Ｃ3を測定させる。制御装置106はさらにテストヘッド80に命令して、ラインの端部に端末装置が接続されているか否かを検査する。端末装置は標準のキャパシタンス値をもつ。端末装置に接続しているときは、このキャパシタンス値は、テストヘッドによって測定されたキャパシタンスから差引きされて、キャパシタンスＣ1を得る。各端末ラインごとに、アクセスネットワーク管理システム102内のディレクトリ番号に対してテスト結果を記憶する。
制御装置106は、テスト結果をアクセスネットワーク管理システム102に送信する。アクセスネットワーク管理システム102は、疑われている故障の存在に対して各終端ラインの一連のテスト結果を検査する。可能性のある故障には、断線、短絡、不適切なバッテリ電圧、アースの故障、および低絶縁抵抗を含む。
故障の疑いがあるとき、故障の名前およびラインに対するテスト結果をラインと関係付けられた交換内のディレクトリ番号または識別子に対してアクセスネットワーク管理システム102に記憶する。アクセスネットワーク管理システム102のオペレータは、夜間に見付けた疑われている故障の詳細を観察することができる。オペレータは適宜故障を修復する命令を与えることができる。
上述のように、終端ラインおよびノードに関係するデータはアクセスネットワーク管理システム102に記憶される。このデータは各ノードに対して、ノード内への技術工事関係者の介入の履歴、ノードへ現在進行中の技術工事関係者の介入が存在するか否か、およびノード状態に関して現に存在する悪いとする目視（外観）報告（active adverse visual report）が存在するか否かを含む。メインケーブル14内の圧力の低下に関するデータも、アクセスネットワーク管理システム102に記憶される。
アクセスネットワーク12のマッピングは、顧客サービスシステム100とアクセスネットワーク管理システム102の両方に記憶される。各ライン、したがって各回路に対して、マッピングはルート、したがってラインが通る各ノードを記録する。マッピングは各ノードに対してノードを通るラインを記録する。
ここで図６を参照すると、顧客がアクセスネットワーク12の端末ラインの１つにおける故障を顧客サービスシステム100のオペレータへ報告するときに実行する一連の動作のフローチャートが示されている。以下で明らかになるように、適切な場合には、終端ラインが通っているノードを、故障が各ノードに存在する確率の順にランク付けしたリストを作成する。
最初に、段階200では顧客は終端ラインの１つにおける故障を顧客サービスシステムのオペレータに報告する。オペレータは故障がアクセスネットワーク12内であると考えると、ラインテスタ80の制御装置106へ命令を送って、終端ラインで一連のテストを行う。次にラインテスタ80が夜間に終端ラインをテストするときに、ラインテスタ80は同じ一連のテストを行う。一連のテスト結果は次にラインテスタ80によってアクセスネットワーク管理システム102へ送られる。アクセスネットワーク管理システム102は疑われている故障の存在についてこの結果を検査し、適宜、故障場所とローカルスイッチ10との距離を推定する。疑われている故障の詳細は顧客サービスシステム100へ送られる。
顧客サービスシステムのオペレータが、アクセスネットワーク管理システム102内のオペレータによって調べられたことがその故障に対して適切であると考える場合は、段階201で顧客サービスシステムのオペレータはアクセスネットワーク管理システム102のオペレータに故障を調べるように頼む。
アクセス管理システムのオペレータは、故障の報告に対して為すべきことを決定する。この決定は疑われている故障の詳細、およびアクセスネットワーク12の終端ラインの状態の知識に依存することになる。例えば、断線があることを、故障報告が示しており、かつ終端ラインが通っているノードの１つがひどく損傷しているが、修復中であることをオペレータが分かっているときは、オペレータは損傷を修復してもらっている顧客に単に知らせることだけで十分である。通常オペレータは終端ラインが通っているノードにおいて各ノードに存在する故障の確率順にランク付けしたリストを得ることを決定することになる。オペレータがこのリストを得ると決定すると、段階203で、オペレータはランク付けアルゴリズムを呼び出す。図６に示したフローチャートの残りの部分はこのアルゴリズムで実行される段階を記載している。
ランク付けアルゴリズムへは段階204で入る。ランク付けアルゴリズムは、アクセスネットワーク管理システム102のプログラムの一部分として保持される。以下の記載から明らかになるように、故障の疑いがある終端ライン上の各ノードに対して、疑われている故障がノードに存在する確率に関係する１組のファクタの１つづつに対して個々のスコア（評点）を評価し、次に個々のスコアを結合して、ノードに対する結合したスコアを生成する。次に結合したスコアにしたがってノードをランク付けする。各個々のスコアを評価するとき、故障報告に含まれるデータ、およびノードと終端ラインとに関係しているアクセスネットワーク管理システムに含まれるデータを使用する。
ランク付けアルゴリズムに入った後で、段階205では故障の疑いがその上にある終端ラインによってとられるルートか識別され、このルート上の全てのノードが見付けられる。次に段階206では、このルート上の第１のノードを選択する。
段階207では、第１のファクタに対する個々のスコアを評価する。第１のファクタは介入履歴の解析である。このファクタに対するスコアは以下の５つの段階で評価される。
段階１：前５日間に少なくとも１回技術的な介入をしたときは、スコア３０００；
段階２：前３０日から前６日の間に少なくとも１回技術的な介入をしたときは、スコア２０００；
段階３：前９０日から前３１日の間に少なくとも１回技術的な介入をしたときは、スコア１０００；
段階４：前９０日間に技術的な介入をした合計数に対して、介入数の１００倍のスコア。
段階207で評価した介入履歴の解析ファクタに対する合計のスコアは、上述の段階１乃至４で分かったスコアの合計である。
次のファクタは目視（外観）検査解析であり、これは段階208で評価される。ノードに対して効力のある好ましくない外観の報告があるとき、このファクタに対するスコアは段階208で２０００として評価される。
次のファクタは効力のある介入解析であり、このファクタは段階209で評価される。このファクタは２つの段階で評価される。第１の段階では、ノードで効力のある技術的作業が行われると、スコアは３０００になる。このファクタに対する合計スコアは、段階１および２で分かったスコアよりも高い。
次のファクタは疑いをもたれているラインの解析であり、このファクタは段階210で評価される。各終端ラインにおいて、ノードを通り、このノードに故障の疑いがあり、この故障が検査中の疑われている故障と同じタイプであるとき、スコアは１０００になる。したがって、疑われている故障が断線であり、ノードを通る３つの他の終端ラインにも断線の疑いがあるとき、合計スコアは３０００になる。
次に段階211では、段階208で評価した目視検査解析ファクタ、段階209で評価した効力のある介入解析ファクタ、および段階210で評価した疑わしいラインの解析ファクタ間のスコアリングファクタの存在を検査する。これらのファクタの２つまたは３つが評価されていれば、段階208乃至210で評価したファクタのスコアを結合したものは、個々のファクタのものの２で乗算した和である。これらのファクタの１つのみを評点するとき、段階208乃至段階210において評価されるファクタに対する合計スコアはこの個々のスコアリングファクタに対するスコアである。
次に段階212では、近接解析ファクタに対してスコアを評価する。このファクタに対するスコアは、２つの段階で評価される。上述の記載から思い出されることは、アクセスネットワーク管理システムが、ローカルスイッチ10と２つのソースから導き出したノードとの間の距離に関するデータを含むことである。第１のソースは、図５のフローチャートに示したようにエンジニアがノードを開き、一連の動作を行った結果得られた測定値である。情報の第２のソースは、終端ラインの地図から見付けた距離である。近接解析は両方のデータソースを使用して実行される。
第１のソースデータ、すなわちノードを開くことから導き出される距離に対して、スコアは次のように評価される：
疑われている故障と見込まれる場所とノードとが５０ｍ未満に接近しているときは、スコア３０００；
疑われている故障と見込まれる場所とノードとが５０ｍ以上１００ｍ未満に接近しているときは、スコア２０００；
疑われている故障と見込まれる場所に対するノードとが１００ｍ以上１５０ｍ未満に接近しているときは、スコア１０００。
データ、すなわち終端ラインの地図から導き出したデータの第２のソースに対して、データの第１のソースで明記したのと同じ方法でスコアを評価する。次に近似値解析ファクタの合計スコアは、２つのソースからデータを使用して得られるスコアを加算することによって得られる。
段階212では、データの各ソースに対してスコアを評価するときは、もしそデータのソースについてスイッチからのノードの距離に対しては距離が得られないとき、スコアは０である。
次に段階213では、圧力解析ファクタのスコアを評価する。この圧力はスイッチ10から第１の交差接続点16へのケーブル14内の圧力である。圧力が閾値よりも低いとき、スコアは３０００であると評価される。
次に段階214では、オペレータはマニュアルスコアを加えるように促される。通常、オペレータは幾つかの特別な問題を知っているときにマニュアルスコアを加える。
次に段階215では、各スコアリングファクタを故障形式と比較し、以下の表１にしたがってスコアを追加する。この表では、段階208の目視検査解析ファクタ、段階209の効力のある介入解析ファクタ、及び210の疑わしいラインの解析ファクタを単一の処理として処理している。段階212で評価される近接解析ファクタは２つのサブファクタに分かれる。第１のサブファクタはデータ、すなわちノードを開き、ラインテストから距離を計算することによって得られるデータの第１のソースを使用して行われる近似値解析である。第２のサブファクタは第２のデータソース、すなわち終端ラインの地図から評価される近似値解析ファクタである。
表１を参照すると、例えば故障が短絡であるとき、追加のソースは次のように生成される。段階207の履歴介入ファクタのスコアがあれば、３０００のスコアが追加される。段階208および210の１または複数のファクタに対するスコアがあれば、１０００のスコアを追加する。段階213の圧力解析ファクタに対するスコアがあれば、４０００のスコアが追加される。第１のデータソースから導き出される近接解析ファクタに対するスコアがあれば、スコアは４０００にされる。第２のデータソースから得られる近接解析ファクタに対するスコアがあれば、スコアは４０００にされる。合計の追加加重スコアは個々のスコアの合計である。
次に段階216では、ファクタをスコアするのと同時に検査が行なわれる。とくに、単一のスコアファクタがあるときは、段階218に入る。２つ以上のスコアリングファクタがあるとき、アルゴリズムは段階218を行う前に段階217へ進む。段階216のために、段階208乃至210のファクタを結合して、上記の表１に関係して説明したように段階212のファクタをサブファクタに分割する。
段階217では、２つ以上のスコアリングファクタがあり、最も高いスコアを選択して、１００００まで増加する。したがって、段階208乃至211では、段階211の最後にこれらの段階から得られたスコアが使用される。このようにして得られたスコアは、ノードの個々のファクタに対して結合されたスコアになる。単一のスコアリングファクタのみがあるとき、このファクタはノードに対する結合したスコアになる。
段階218では、スコアを結合して評価するノードが更にあるか否かを判断する検査を行う。１または複数のノードが依然として残っているときは、アルゴリズムは段階206へ戻り、次のノードを選択する。ノードが全くないときは、アルゴリジムを段階219から続ける。
段階219では、スコアの高いものから低いもの順にノードをランク付けする。したがって、リストの一番上のノードは故障の確率が最も高い場所である。段階220でスコアの最も高いノードを選択して、段階221でオペレータはその結果を無視する機会を与えられ、通常オペレータに分かっている特定の環境を考慮してこれを行う。
ここで図７を参照すると、図３乃至６を参照して記載した故障管理システムの機能ブロック図が示されている。図７に示されているように、故障管理システムはテストヘッド104、テストヘッド制御装置106、テスト報告解析器300、メモリ301、およびノード識別子302を含む。テストヘッド104およびテストヘッド制御装置106はすでに記載した。テスト報告解析器300、メモリ301、およびノード識別子302は、アクセスネットワーク管理システム102によって実行される。とくに、テスト報告解析器は、アクセスネットワーク管理システムのプログラムの一部分であり、ランク付けアルゴリズムの段階206乃至221を実行することになっている。メモリ301は、アクセスネットワーク管理システム102を実行するのに使用するコンピュータメモリの一部分であり、ノードおよび終端ラインに関係するデータを含む。ノード識別子302はプログラムの一部分であり、ランク付けアルゴリズムの段階205を実行することになっている。
ここで図９を参照して、アクセスネットワーク12の個々のノードの動作状態を監視するために、毎日夜間にアクセスネットワーク管理システム102によって実行されるルーチンについての個々の段階を記載することにする。以下の記載から明になるように、ルーチンは、個々の回路に対して夜間に行われるルーチンテストによって得られる、回路ごとの抵抗値Ｒ1乃至Ｒ6を使用する。図９に示したルーチンは、アクセスネットワーク管理システム102に記憶したアクセスネットワーク12のマッピングも使用する。
ここで図９を参照すると、ルーチンに入った後で、段階500で各回路に対して抵抗測定値Ｒ1乃至Ｒ6から回路スコアＳが算出される。回路スコアＳは、回路が故障故障をしているかそれを大きくする確率および回路の動作品質の両方を示す。比較的に高い回路スコアは、回路が故障しそれを大きくする確率が高く、回路の動作品質が低いことを示す。比較的に低い回路スコアは、回路が故障しそれを大きくする確率が低く、回路の動作品質が良好であることを示す。
各回路に対して回路スコアＳを計算するために、以下に記載する公式を使用して、各抵抗値Ｒiを変換値Ｖiへ変換する。変換値Ｖiは抵抗が故障を起こす確率を示す。各変換値Ｖiと加重ファクタＷiを乗算して、積Ｖi＊Ｗiを得る。次に６つの抵抗測定値の積Ｖi＊Ｗiを加算して、回路スコアＳを生成する。
したがって、Ｓの回路スコアは以下の式によって定められる。
Ｓ＝ΣＶi＊Ｗi
各変換値Ｖiは、以下の式を使用して対応する抵抗値に対して算出される。
Vi＝{[1/(1+((Ri-Q/L)0.3)]+[-1＊(Ri-1＊106)/(1＊106-Q)]}/2
なお、Ｐは１ｋΩに設定された低い方の閾値、
Ｑは５ｋΩに設定された高い方の閾値、
Ｍ＝１ＭΩ、
Ｌは１ｋΩに設定された定数である。
上記の式を使用してＲiとＶiとを座標で表したグラフを図１０に示す。
Ｖiを算出する実験式が開発されている。しかしながら、式の背後にある物理的な説明を以下に記載する。
回路の抵抗Ｒiが１ｋΩよりも低い値をもつとき、抵抗が低い原因は端末装置の故障であることが非常に多いので、Ｖiの値をゼロに設定する。抵抗Ｒiが１ｋΩ乃至５ｋΩの範囲内の値であるとき、関係する故障があることはほぼ確実である。５ｋΩよりも大きい抵抗値に対しては、関係する故障の存在確率はＲiの値を次第に勾配を緩めながら増加する。抵抗Ｒiが１ＭΩよりも大きい値であるときは、関係する故障が存在する確率は非常に低い。
各形式の抵抗Ｒ1乃至Ｒ6に対して、対応する加重ファクタの値は次の表から判断される。
段階501で回路ごとに回路スコアＳを判断した後で、ルーチンは段階502に進む。段階502では、ルーチンはノードごとにノードスコアＨを算出する。
ノードのノードスコアＨを計算するために、ノードを通る全ての回路を識別する。次にノードを通る個々の回路に対する個々の回路スコアＳを加算して、その結果を
によって除算する。ｎは、１ＭΩよりも低い値をもつノードを通る回路に対する抵抗測定値である。したがって、ノードごとのノードスコアＨを次の式で定める。
ノードごとのノードスコアＨは、ノードの動作状態によってノードを通る１以上の回路が故障する確率およびノードの動作品質の両方を示す。比較的に高いノードスコアは、ノードがノード故障の原因となる動作状態である確率が高く、ノードの動作品質が低いことを示す。比較的に低いノードスコアは、回路が故障する原因がノードの動作状態である確率が低く、ノードの動作品質がよいことを示す。
ノードスコアＨを算出する上記の式において、ΣＳをｎで除算して、１ＭΩよりも低い値をもつノードを通る回路における抵抗測定値の平均値を与える。これにより、多数の回路を保持するノードに対するノードスコアを、少数の回路を備えているノードに対するノードスコアと同程度とすることができる。以下に記載するように、ノードはノードスコアにしたがってランク付けされる。２，３のみの回路を備えているノードのノードスコアは、１ＭΩよりも低い抵抗測定値に対して非常に敏感である。もっと一般的にいうと、ノードを通る回路数が増加するのにつれて、１ＭΩよりも低い抵抗測定値は潜在的に増加し、ノードの動作品質表示としてのノードスコアの信頼性は増す。ノードスコアＨを算出する上記の式で、ΣＳ／ｎを
で乗算して、１ＭΩよりも低い抵抗測定値が増加するに従ってノードスコアを次第に強調する。
次に段階502では、ノードスコアＨにしたがってノードをランク付けする。最も高いノードスコアＨをもつノードは最も悪いノードとして識別され、別の検査のために選択される。
最も悪いノードの動作状態によって最も悪いノードのノードスコアは比較的に高くなることができるが、それは、ローカルスイッチから最も悪いノードへのルート上での１つのノードの動作状態によっても生じることがある。ノードスコアＨは抵抗測定値から得ており、他のファクタを考慮にいれない。動作品質の悪いノードの場所を識別するために、図６を参照して記載したランク付けアルゴリズムを使用する。
したがって段階503では、ローカルスイッチ10から最も悪いノードへのルートを見付け、最も悪いノードを含むこの最も悪いノードへのルート上での全てのノードを見付ける。段階504では、段階206乃至219のランク付けアルゴリズムをこのルートに対して実行する。
ローカルスイッチからノードへの２以上のルートがある場合がある。段階505では、最も悪いノードへの別のルートの存在を検査する。１または複数の別のルートがあるときは、このような全ての別のルートに対して段階505および504を実行する。
最後に段階506では、オペレータは１または複数の故障の可能性のあるノードを検査するようにエンジニアに頼むか否かを決める。ルーチンが段階506に到達すると、オペレータは最も悪いノードの識別子を知ることになる。さらにオペレータは、最も悪いノードへ向う各ルート上のノードに対して、ランク付けアルゴリズムによってランク付けされたノードのリストを得ることになる。エンジニアに１または複数のノードを検査するように頼むか否かを判断するとき、オペレータは自分自身のアクセスネットワーク12の知識とこのデータを結合する。
最も悪いノードを検査することに加えて、オペレータは他のノード、例えば次の最も悪いノードまたはノードスコアの高い他のノードも検査できる。これを行うために、このような各ノードに対して段階504乃至506を実行する。
図９のルーチンでは、ノードの動作状態が故障が生じる点まで下がる危険があるとき、早期の段階でノードを識別し、検査することができる。通常、故障が発生し、故障報告を行う前にこのようなノードの動作状態を回復することができる。
図１１は、ＢＴ社のＵＫ公衆遠隔通信ネットワークの一部を形成しているアクセスネットワーク内のノードの実験結果を示す。多数のノードのノードスコアを評価し、次に連続する３か月間の顧客からの故障報告に対してノードを監視した。図１１では、これらのノードに対して、ノードスコアと、ノードスコアの評価後３か月間に受取った故障報告とを座標で示した。これらの実験結果は、ノードスコアと故障報告数との間に強力な相関関係があることを示している。
本発明は、各回路が銅線によって搬送されるアクセスネットワークに関連して記載したが、光ファイバによって搬送される終端回路を使用することもできる。
通常の公衆遠隔通信ネットワークは、比較的に少数の相互接続されたメインスイッチとより多くのローカルスイッチとを含み、各ローカルスイッチは１または２のメインスイッチに接続されている。ローカルスイッチはネットワークの終端回路に接続され、この終端回路の遠端は端末装置、例えばネットワークユーザのために準備された電話装置に接続される。メインスイッチとローカルスイッチと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おり、終端回路から形成されるネットワークはアクセスネットワークまたはローカルループなどとして知られている。本明細書では、これをアクセスネットワークと呼ぶことにする。幾つかの終端回路は遠隔の集線装置に接続され、集線装置にはスイッチング機能をもつものともたないものがある。遠隔の集線装置はさらにローカルスイッチに接続される。本明細書では、“ローカルスイッチ”という用語をローカルスイッチと遠隔の集線装置の両方を包含するものと解釈する。
通常のアクセスネットワークでは、各終端回路は１対の銅線から形成される。一般的に、各対の銅線はローカルスイッチと端末装置との間の一連のノードを経て張られている。このようなノードには、例えば第１の交差（クロス）接続点、第２の交差（クロス）接続点、分配点、および接続（ジョイント）がある。
最近は、光ファイバを使用して、アクセスネットワークの終端回路を通している。最新アクセスネットワークの終端回路を通すのに、対の銅線および光ファイバの両方を使用している。終端回路が光ファイバによって通すとき、この回路は通常ローカルスイッチと端末装置との間の幾つかのノードを通る。各ノードにおいて、ローカルスイッチから到来するファイバは１組のファイバに分けられ、種々の方向に分岐して出ていく。終端回路がローカルスイッチからの光ファイバを備えるとき、回路の終端部には１対の銅線によって通すことができる。
不都合なことは、終端回路が故障しやすいことである。通常のアクセスネットワークのこのような故障の例は、断線、１対のワイヤの２本のワイヤ間の短絡、ワイヤの一方とアースとの間の短絡がある。故障の原因には、ノードへの水の進入およびノードの物理的損傷がある。
ローカルスイッチは回路テスト装置を含み、この回路テスト装置を使用して終端回路をテストすることができる。顧客が終端回路の故障を報告すると、回路をテストして、故障状態を識別することができる。故障を修復するために、現在はエンジニアが故障場所を推測し、その場所でノードを開く方法がとられている。エンジニアの推測が間違っているときは、このエンジニアは故障を発見し、修復するまで、１または複数の別のノードを開かなければならないことになる。時にはエンジニアは故障が存在するノードを発見するまで、ローカルスイッチと端末装置との間のノードを１つづつ順番に開かなければならなことがある。一般的に通常のアクセスネットワークでエンジニアは、故障の場所を捜し当てるまで平均２．５乃至３のノードを開くことになる。
したがって故障を捜し当てる現在の方法には２つの問題がある。第１に、エンジニアが故障場所を捜し当てて修復するまで幾つかのノードを開かなければならないために、時間がかかることである。第２に、ノードは精巧な構成をもつので、エンジニアがノードを開くたびごとに、ノードを損傷し、終端回路に別の故障が生じる結果になることである。
本発明の第１の態様にしたがって、遠隔通信ネットワーク用の故障管理システムであり、ローカルスイッチ、および前記ローカルスイッチと遠隔通信ネットワークユーザのために準備された端末装置との間に延在する１組の終端回路を含み、前記各終端回路は前記ローカルスイッチと各端末装置との間の一連のノードを通り：
前記ローカルスイッチに位置し、前記終端回路において回路テストを行うようにされている回路テスト装置と；
前記終端回路および前記ノードに関するデータを含むメモリと；
前記回路テスト装置に命令して、前記終端回路の１つで１組のテストを行う手段と；
疑われている故障の存在に対して前記回路テスト装置によって行われる一組のテストの結果を検査し、故障の疑いがあるとき、故障報告を行うようにされている故障検査手段と；
故障の疑いがある終端回路のノードを識別する手段と；
疑われている故障がノードに存在する確率をスコア（評点）で表わし、故障の疑いがある終端回路上の各ノードに対するスコアを評価する手段であり、スコアを評価するときに疑われている故障に関する故障報告と前記データメモリに含まれるデータとを使用する評価手段と；
前記評価手段によって分かったスコアにしたがって故障の疑いがある終端回路のノードをランク付けする手段とを含み；
使用時に、故障の疑いがある回路をテストした後で、疑われている故障がノードに存在する確率にしたがってノードをランク付けする前記回路上のノードに関するリストを作成する遠隔通信ネットワーク用の故障管理システムを提供する。
本発明では、故障が各ノードに存在する確率にしたがって故障の疑いがある終端回路上でノードをランク付けし、その結果故障が存在する確率が最も高いノードをエンジニアに指示することができる。本発明では正しいノードを毎回エンジニアに指示しないが、本発明は、エンジニアが故障の場所を捜し当てるまでに開かなければならないノード数を低減する。通常のアクセスネットワークにおいて本発明を使用するとき、エンジニアは故障が存在するノードを見付けるまで、平均して１．５未満のノードを開くことが必要になると評価される。
本発明の第２の態様にしたがって、遠隔通信ネットワーク用の故障管理システムであり、ローカルスイッチ、および前記ローカルスイッチと遠隔通信ネットワークユーザのために準備された端末装置との間に延在する１組の終端回路とを含み、前記各終端回路が前記ローカルスイッチと各端末装置との間の一連のノードを通り：
前記ローカルスイッチに位置し、前記終端回路上で回路テストを行うようにされている回路テスト装置と；
前記回路テスト装置を動作し、
前記終端回路と前記ノードとに関するデータを記憶するメモリを含み、
少なくとも１つのプログラムによって制御され、次の動作を行うコンピュータシステムであり、
前記回路テスト装置に命令して、前記終端回路の１つにおいて１組のテストを行ない、
疑われている故障の存在に対して前記回路テスト装置によって行われた１組のテストの結果を検査して、疑われている故障が存在するときに、故障報告を作成し、
疑われている故障が存在する終端回路のノードを識別し、
疑われている故障に関する故障報告および前記メモリに含まれるデータを使用することによってノードに存在する疑われている故障の確率をスコア（評点）で示し、故障の疑いがある終端回路上の各ノードに対するスコアを評価し、
スコアにしたがって故障の疑いがある終端回路のノードをランク付けするコンピュータシステムとを含む遠隔通信用の故障管理システムを提供する。
本発明の第３の態様にしたがって、遠隔通信ネットワーク用の故障管理システムを動作する方法であり、ローカルスイッチ、および前記ローカルスイッチと遠隔通信ネットワークユーザのために準備された端末装置との間に延在する１組の終端回路とを含み、前記各終端回路は前記ローカルスイッチと各端末装置との間で一連のノードを通り：
前記ローカルスイッチに位置し、前記終端回路において回路テストを行うようにされている回路テスト装置と；
前記回路テスト装置を制御し、前記終端回路および前記ノードに関するデータを格納しているメモリを含むコンピュータシステムとを含み：
前記コンピュータシステムによって実行される次の段階、すなわち、
前記回路テスト装置に命令して、前記終端回路の１つの上で１組のテストを行う段階と；
疑われている故障の存在に対して前記回路テスト装置によって行われる１組のテストの結果を検査して、疑われている故障が存在するときに故障報告を作成する段階と；
故障が存在するときに、故障の疑いがある終端回路のノードを識別する段階と；
疑われている故障に関する故障報告に基づき、前記データメモリに格納されるデータを使用して疑われている故障がノードに存在する確率をスコアで示し、故障の疑いがある終端回路の各前記ノードに対するスコアを評価する段階と；
スコアを評価する前記段階において発見したスコアにしたがって故障の疑いがある終端ライン上のノードをランク付けする段階とから構成される遠隔通信用の故障管理システムを動作する方法。
ここで本発明を添付の図面を参照して例示的に一層詳細に記載する。
図１は、本発明を使用できる遠隔通信ネットワークの一部を形成するアクセスネットワークおよび関係付けられたローカルスイッチのブロック図である。
図２は、図１に関して記載した遠隔通信ネットワークの幾つかのローカルスイッチおよびメインスイッチの構成を示すブロック図である。
図３は、図１のアクセスネットワークにおいて本発明を実現する故障管理システムを準備するために使用される遠隔通信ネットワークの構成要素を示すブロック図である。
図４は、一般的なコンピュータの主なハードウエアの構成要素のブロック図である。
図５は、故障管理システムにおいて実行されて、アクセスネットワークのノードに関する参照データを得る段階のフローチャートである。
図６は、アクセスネットワーク内の疑われている故障場所を評価するときに故障管理システムにおいて実行される段階のフローチャートである。
図７は、故障管理システムの機能ブロック図である。
図８は、終端回路をテストするときに行われる測定の幾つかを示す回路図である。
図９は、故障管理システムで実行して、アクセスネットワークのノードの動作状態を監視する段階のフローチャートである。
図１０は、図９のフローチャートに示した段階の１つを実行するときに、どのように抵抗値が変換値に変換されるかを示すグラフである。
図１１は、図９のフローチャートに示した段階を使用することによってノードを監視して得た幾つかの実験結果を示すグラフである。
ここで図１を参照すると、ローカルスイッチ10、およびローカルスイッチ10に接続された通常のアクセスネットワーク12が示している。ローカルスイッチ10およびアクセスネットワーク12は、公衆遠隔通信ネットワークの一部を形成している。ローカルスイッチ10は、アクセスネットワーク12の終端回路またはラインに接続されている。一般的にローカルスイッチは数千の終端回路に接続されている。各終端回路またはラインは、各端末装置に到達する前に幾つかのノードを通る。これらのノードは、第１の交差接続点、第２の交差接続点、分配点、および接続を含み、これらのノードの例を以下に記載する。
図１に示した通常のアクセスネットワーク12において、各終端回路またはラインは１対の銅線から形成されている。銅線は１または複数の銅線の形式でローカルスイッチ10から離れる。これらのケーブルの１つを図１の参照符号14によって示す。スイッチ10からケーブル14の遠端は第１の交差接続点（ＰＣＰ）16に接続され、第１の交差点16はストリートキャビネットまたは地下の接続箱に収容することができる。終端ラインは第１の交差接続点16からケーブルとして幾つかの方向に分岐する。図を簡単にするために、図１には３本のケーブル18，20，22のみを示す。ケーブル18の遠端は接続（ジョイント）19に接続されている。接続19はケーブル21によって第２の交差接続点（ＳＣＰ）24に接続している。ケーブル20および22の遠端はそれぞれ第２の交差接続点26および28に接続されている。図を簡単にするために、終端ラインは第２の交差接続点24および26を通った先は示していない。第２の交差接続点24，26，および28は、地上にも地下にも配置できる接続箱（ジャンクションボックス）に収容される。
終端ラインは再びケーブルの形で幾つかの方向に第２の交差点23からで分岐している。図示するために、図１には第２の交差接続点28からケーブル40，42，および44が出ていることを示している。ケーブル40および44はそれぞれ接続46および48に接続されている。接続46および48はそれぞれケーブル50および52に接続され、ケーブル50および52の各遠端は分配点54および56に接続されている。
ケーブル42の遠端は接続60に接続されている。接続60はケーブル62によって分配点64に接続されている。図を簡単にするために、分配点54および56の先の終端ラインは示されていない。
分配点は接続箱として構成され、接続箱は一般的に電柱上に配置されている。各分配点から、終端ラインは単一の銅線の対として分岐し、ネットワークユーザのために準備された端末装置が配置されている。図示により、図１で分配点（ＤＰ）64から２つの単一の銅線の対70，72が出ていることを示す。銅線の対70および72の遠端はそれぞれ端末装置74，76に接続されている。周知のように、端末装置は種々の形態をとることができる。例えば、端末装置は公衆電話ボックス内の公衆電話装置、一般家庭またはオフィスにある電話装置、あるいは顧客構内に位置するファックス装置またはコンピュータであってもよい。
図１に示した例では、各接続19，46，48，および60を使用して２つのケーブルを接続している。接続は、２以上の小さいケーブルを１つの大きいケーブルを接続するのにも使用される。
ケーブル14はダクト内に収容されている。ケーブル14内の空気を周辺圧力より高く維持する。こうして水がケーブル14に進入するのを防ぐ。
各終端ラインにおいて、各対の２本のワイヤをＡワイヤおよびＢワイヤとして示す。ローカルスイッチ10では、電流をラインに供給するために、５０Ｖのバイアス電圧をＡワイヤとＢワイヤの間に印加する。バッテリを使用して５０Ｖのバイアス電圧を最初の方の交換機で印加するので、バイアス電圧は今でもバッテリ電圧として知られている。端末装置では、ＡワイヤとＢワイヤはキャパシタによって接続され、端末装置が使用されていないとき、キャパシタの存在を検出することができる。
アクセスネットワーク10の終端ラインは故障し易い。この故障の主な原因は、ローカルスイッチ10と端末装置との間の終端ラインが通っているノードへの水の進入および物理的損傷である。ノードで生じる原因によって、５つの主な故障が発生する。その故障は、断線、短絡、不適切なバッテリ電圧、アース故障、および低い絶縁抵抗である。断線は、ローカルスイッチと端末との間で終端ラインが中途妨害されたときに生じる。短絡は、ラインのＡワイヤとＢワイヤとを一緒に接続するときに生じる。不適切なバッッテリ電圧は、終端ラインのＡワイヤまたはＢワイヤを別のラインのワイヤの一方に短絡接続しているときに生じる。アース故障は、ＡワイヤまたはＢワイヤがアースに接続されるときに生じる。低絶縁抵抗は、ＡワイヤとＢワイヤの間、ワイヤの一方とアースとの間、またはワイヤの一方と別のラインのワイヤの一方との間の抵抗が許容値よりも低いときに生じる。
アクセスネットワーク12の終端ラインで故障を検出するために、ローカルスイッチ10はラインテスタ（試験器）80を準備している。ラインテスタ80はローカルスイッチ10から、または以下でより詳しく記載するように遠隔の場所から動作することができる。ラインテスタ80は種々のテストを行うことができ、テストの例を以下に記載することにする。ローカルスイッチ用の種々のモデルのラインテスタは市販されている。この実施形態では、ラインテスタ80としてPorta Systems（Conventry, England）を使用する。
ここで図２を参照すると、ローカルスイッチ10をもつ遠隔通信ネットワークのスイッチの幾つかを示している。図２には、ローカルスイッチ10に加えて、２つのメインスイッチ90，91および別のローカルスイッチ92が示している。メインスイッチ90および91は、メインスイッチを完全に相互接続したネットワークの一部である。ローカルスイッチ10および92は、メインスイッチよりも相当に数の多いローカルスイッチの一部である。各ローカルスイッチは１または２のメインスイッチに接続されている。したがって、メインスイッチ90，91はローカルスイッチと接続している。
ここで図３を参照すると、ローカルスイッチ10、およびアクセスネットワーク12用の故障管理システムを準備した遠隔通信ネットワーク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、遠隔通信ネットワーク用の顧客サービスシステム100、およびアクセスネットワーク管理システム102を含む。
図３に示されているように、ラインテスタ80は、物理的にラインテストを行う電子装置を含むテストヘッド104、およびテストヘッド104用の制御装置106を含む。制御装置106はコンピュータの形態をとる。制御装置106は、それと接続しているワークステーション108から動作させることができ、ローカル交換10に準備されている。制御装置106は顧客サービスシステム100およびアクセスネットワーク管理システム102にも接続され、顧客サービスシステム100またはアクセスネットワーク管理システム102の何れかと接続しているワークステーションによって動作することができる。
顧客サービスシステム100もコンピュータであり、多数のワークステーションが接続されていて、その１つによって動作させることができる。図３には、１つのこのようなワークステーションを示し、参照番号110を与えている。顧客サービスシステム100はネットワークの顧客と直接電話接触をする、公衆電話ネットワークのオペレータにより使用される。顧客サービスシステムはこのオペレータと共に、種々のサービスを顧客に提供することに当る。これらのサービスとして、新しい電話ラインの準備、請求書発行照会に対する応答、および顧客から受取った誤った報告に対する応答を含む。
アクセスネットワーク管理システム102もコンピュータであり、多数のワークステーションの１つから動作することができる。図３には、これらのワークステーションの１つを示し、参照符号112を与えている。アクセスネットワーク管理システム102は、アクセスネットワーク12、およびアクセスネットワーク12と同じ包括的な地理的領域内の多数の他のアクセスネットワークを管理することに当る。アクセスネットワーク管理システムは、それが管理する各アクセスネットワークの種々の動作を管理する。これらの動作は、新しい装置の準備、エンジニアがネットワークで行う作業に関するデータのロギング、および各アクセスネットワークの終端ラインとノードにおける故障の検出と管理に関するデータの維持を含む。アクセスネットワーク管理システム102に接続されたワークステーションは、顧客サービスシステム100にも接続されている。図３に示したように、顧客サービスシステム100およびアクセスネットワーク管理システム102は一緒に接続されている。
アクセスネットワーク12における故障の検出および管理を除いて、顧客サービスシステム100およびアクセスネットワーク管理システム102によって行われる動作は本発明の技術的範囲に含まれず、さらに詳しくは記載しない。
この実施形態では、アクセスネットワーク12用の故障管理システムはラインテスタ80、顧客サービスシステム100、およびアクセスネットワーク管理システム102から形成されているが、故障管理システムをラインテスタ80それ自身のみで準備することもできる。これを達成するために、制御装置106を形成しているコンピュータに適切なソフトウエアを付加することも必要である。小さいネットワークでは、これが故障管理システムを準備する適切なやり方であることがある。しかしながら、大きい公衆ネットワークでは、故障管理システムを顧客サービスシステム100およびアクセスネットワーク管理システム102へ統合するのが効果的である。
上述のように、制御装置106、顧客サービスシステム100、アクセスネットワーク管理システム102はそれぞれ、コンピュータとして構成されている。図４では、コンピュータの主なハードウエアの構成要素として、中央処理装置（ＣＰＵ）120、メモリ122、キーボード124、ビジュアルディスプレイ装置（ＶＤＵ）126、およびコンピュータを他のコンピュータと接続するための入力および出力ポート128を示している。メモリ122はハードディスクストレージ、フロッピーディスクストレージ、ランダムアクセスメモリ、および読取り専用メモリを含む。メモリ122を使用して、コンピュータによって使用されるデータ、およびコンピュータを制御するプログラムを記憶する。
以下に記載するように故障管理システムでは、終端ラインで故障を見付けるのに使用するパラメータの１つは、パラメータが使用可能であるとして、ローカルスイッチ10とから終端ラインが通ってくる各ノードの距離である。一般的なアクセスネットワークでは、全てではないが、幾つかのノードにおいてこの距離が分かっている。これらのノードの幾つかでは、この距離はアクセスネットワークケーブルの地図から分かる。今の例でこれらの距離が地図から分かるときは、適切なデータが顧客サービスシステム100およびアクセスネットワーク管理システム102の両方で保持されている。
この例の故障管理システムではさらに、エンジニアがノードを開くときに、ローカルスイッチ10からのノードの距離を測定する方法を提供する。この距離を測定するときに行われる動作のフローチャートを図５に示し、ここで動作を次に記載する。
最初に段階140では、エンジニアはノードを開き、アクセスネットワーク管理システム102に接続されたワークステーションの１つのところにいる同僚へ電話呼をして、ラインテストを行うように頼む。次に、エンジニアはノードラインの対の一方の接続を外し、段階142でこのラインの対のディレクトリ番号をこの同僚に伝える。同僚のワークステーションとラインテスタ80との間の接続を使用して、同僚はラインテスタ80に命令して、開放したラインの対においてラインテストを行う。これらのラインテストにおいて段階144では、ＡワイヤとＢワイヤとの間の抵抗、ＡワイヤとＢワイヤとの間のキャパシタンス、およびＡワイヤとアースとの間のキャパシタンス、およびＢワイヤとアースとの間のキャパシタンスを測定する。
次に段階146では、ラインテスタ80はテスト結果を使用して、スイッチからノードへの距離を計算する。次に段階148では、ノードが接続でない限り、ノードとの距離を含むテスト結果を顧客サービスシステムに記憶する。最後に段階150では、ノードとの距離を含むテスト結果をアクセスネットワーク管理システム150に記憶する。段階150では接続を含む全てのノードに対してこれらの結果を記憶する。
図５のフローチャートに示した動作を行うことによって、ノードを開くたびに、スイッチからノードへの距離を含む参照データを次第に構成することができる。図５に示した一連の動作は、制御装置106、顧客サービスシステム100、およびアクセスネットワーク管理システム102内に位置するコンピュータプログラムの制御のもとで実行される。
制御装置106は、テストヘッド104が毎日夜間にアクセスネットワーク12の各端末ラインに一連のルーチンテストを行うようにプログラムされている。このテストを図８に示した回路図を参照して記載することにする。
ラインをテストするために、ラインをスイッチ10から接続を外し、テストヘッド104に接続する。図８は、テストされるライン400を示す。ライン400はＡワイヤ402およびＢワイヤ404をもつ。スイッチ10から遠隔したライン400の端部は端末装置406に接続される。各ライン402，404の抵抗は、その直径およびローカルスイッチと端末装置406との距離に依存する。各ワイヤ402，404は絶縁材料、例えばプラスチック材料または紙で被覆される。絶縁材料の機能は、各ワイヤと隣接するワイヤとを絶縁させることである。絶縁材料の損傷またはワイヤ金属の酸化が、２つの隣接するワイヤ間の抵抗を下げる原因となることがある。
ワイヤ402，404間の絶縁効果は、Ａワイヤ402とＢワイヤ404との間の抵抗Ｒ1、およびＢワイヤ404とＡワイヤ402との間の抵抗Ｒ2を測定することによって判断できる。抵抗Ｒ1およびＲ2は、ダイオードＤ1およびＤ2によって示した整流のために異なってもよい。良好な状態の回路において、抵抗Ｒ1およびＲ2は高く、１メグオームよりも高い。絶縁材料の損傷または酸化によって、抵抗Ｒ1およびＲ2は抵抗または酸化の程度に依存する量だけ下がる。絶縁材料が完全に損なわれると、ＡおよびＢワイヤは互いに物理的に接触し、抵抗Ｒ1、Ｒ2の値はテストヘッド80と損傷点との間の距離に依存するが、通常は０乃至１５００Ωの範囲内である。酸化によってワイヤは実効的に相互接触することになっている。
試験されているライン400のＡおよびＢワイヤ402，404のみが接続を外される。別のラインでは、５０ボルトのバイアス電圧がＡワイヤとＢワイヤとの間に印加される。図８では、他のラインのＡワイヤを一括してワイヤ410によって示し、ワイヤ410はスイッチ10で接地されているされている。他のラインのＢワイヤは一括してワイヤ412によって示され、ワイヤ412はスイッチで−５０ボルトの電位に接続されている。
Ａワイヤ402またはＢワイヤ404を隣接するＡまたはＢワイヤの一方から離している絶縁材料が損傷するか、またはワイヤの一方が酸化すると、電流が流れることができる。ＡおよびＢワイヤ402，404と隣接するＡおよびＢワイヤ間の絶縁の有効性は、Ａワイヤ402と隣接するＡワイヤ410との間の抵抗Ｒ3、Ａワイヤ402と隣接するＢワイヤ412との間の抵抗Ｒ4、Ｂワイヤ404と隣接するＡワイヤ410との間の抵抗Ｒ5、およびＢワイヤ404と隣接するＢワイヤ412との間の抵抗Ｒ6を測定することによって判断することができる。
良好な回路において、抵抗Ｒ3，Ｒ4，Ｒ5，およびＲ6は高く、１メグオームよりも高い。絶縁材料への損傷が損傷のはげしさに依存する量だけ抵抗Ｒ3，Ｒ4，Ｒ5，およびＲ6の１または複数の抵抗を下げることになろう。Ａワイヤ402またはＢワイヤ404と隣接するワイヤとの間の絶縁材料が完全に損なわれると、２本のワイヤは物理的に互いに接触し、接触している２つのワイヤ間の抵抗は、テストヘッド80と損傷点との間の距離に依存するが、通常１乃至１５００Ωの範囲内である。酸化でも２本のワイヤを実効的に互いに接触させることができる。
ＡワイヤおよびＢワイヤ402，404と、それらの間の絶縁材料とは、キャパシタとして作用する。図８では、ＡおよびＢワイヤ間のキャパシタンスは、値Ｃ1をもっと示されている。ラインのＡおよびＢワイヤ間のキャパシタンスの値はラインの長さに依存する。ライン400の断線によって、テストヘッド80から測定されるようにキャパシタンスＣ1の値は低減する。図８はさらに、Ａワイヤ402とアースとの間のキャパシタンスＣ2およびＢワイヤ404とアースとの間のキャパシタンスＣ3も示す。
制御装置106は毎日夜間テストヘッド80に命令して、アクセスネットワーク12の終端ラインごとに抵抗Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3，Ｒ4，Ｒ5，Ｒ6およびキャパシタンスＣ1，Ｃ2，Ｃ3を測定させる。制御装置106はさらにテストヘッド80に命令して、ラインの端部に端末装置が接続されているか否かを検査する。端末装置は標準のキャパシタンス値をもつ。端末装置に接続しているときは、このキャパシタンス値は、テストヘッドによって測定されたキャパシタンスから差引きされて、キャパシタンスＣ1を得る。各端末ラインごとに、アクセスネットワーク管理システム102内のディレクトリ番号に対してテスト結果を記憶する。
制御装置106は、テスト結果をアクセスネットワーク管理システム102に送信する。アクセスネットワーク管理システム102は、疑われている故障の存在に対して各終端ラインの一連のテスト結果を検査する。可能性のある故障には、断線、短絡、不適切なバッテリ電圧、アースの故障、および低絶縁抵抗を含む。
故障の疑いがあるとき、故障の名前およびラインに対するテスト結果をラインと関係付けられた交換内のディレクトリ番号または識別子に対してアクセスネットワーク管理システム102に記憶する。アクセスネットワーク管理システム102のオペレータは、夜間に見付けた疑われている故障の詳細を観察することができる。オペレータは適宜故障を修復する命令を与えることができる。
上述のように、終端ラインおよびノードに関係するデータはアクセスネットワーク管理システム102に記憶される。このデータは各ノードに対して、ノード内への技術工事関係者の介入の履歴、ノードへ現在進行中の技術工事関係者の介入が存在するか否か、およびノード状態に関して現に存在する悪いとする目視（外観）報告（active adverse visual report）が存在するか否かを含む。メインケーブル14内の圧力の低下に関するデータも、アクセスネットワーク管理システム102に記憶される。
アクセスネットワーク12のマッピングは、顧客サービスシステム100とアクセスネットワーク管理システム102の両方に記憶される。各ライン、したがって各回路に対して、マッピングはルート、したがってラインが通る各ノードを記録する。マッピングは各ノードに対してノードを通るラインを記録する。
ここで図６を参照すると、顧客がアクセスネットワーク12の端末ラインの１つにおける故障を顧客サービスシステム100のオペレータへ報告するときに実行する一連の動作のフローチャートが示されている。以下で明らかになるように、適切な場合には、終端ラインが通っているノードを、故障が各ノードに存在する確率の順にランク付けしたリストを作成する。
最初に、段階200では顧客は終端ラインの１つにおける故障を顧客サービスシステムのオペレータに報告する。オペレータは故障がアクセスネットワーク12内であると考えると、ラインテスタ80の制御装置106へ命令を送って、終端ラインで一連のテストを行う。次にラインテスタ80が夜間に終端ラインをテストするときに、ラインテスタ80は同じ一連のテストを行う。一連のテスト結果は次にラインテスタ80によってアクセスネットワーク管理システム102へ送られる。アクセスネットワーク管理システム102は疑われている故障の存在についてこの結果を検査し、適宜、故障場所とローカルスイッチ10との距離を推定する。疑われている故障の詳細は顧客サービスシステム100へ送られる。
顧客サービスシステムのオペレータが、アクセスネットワーク管理システム102内のオペレータによって調べられたことがその故障に対して適切であると考える場合は、段階201で顧客サービスシステムのオペレータはアクセスネットワーク管理システム102のオペレータに故障を調べるように頼む。
アクセス管理システムのオペレータは、故障の報告に対して為すべきことを決定する。この決定は疑われている故障の詳細、およびアクセスネットワーク12の終端ラインの状態の知識に依存することになる。例えば、断線があることを、故障報告が示しており、かつ終端ラインが通っているノードの１つがひどく損傷しているが、修復中であることをオペレータが分かっているときは、オペレータは損傷を修復してもらっている顧客に単に知らせることだけで十分である。通常オペレータは終端ラインが通っているノードにおいて各ノードに存在する故障の確率順にランク付けしたリストを得ることを決定することになる。オペレータがこのリストを得ると決定すると、段階203で、オペレータはランク付けアルゴリズムを呼び出す。図６に示したフローチャートの残りの部分はこのアルゴリズムで実行される段階を記載している。
ランク付けアルゴリズムへは段階204で入る。ランク付けアルゴリズムは、アクセスネットワーク管理システム102のプログラムの一部分として保持される。以下の記載から明らかになるように、故障の疑いがある終端ライン上の各ノードに対して、疑われている故障がノードに存在する確率に関係する１組のファクタの１つづつに対して個々のスコア（評点）を評価し、次に個々のスコアを結合して、ノードに対する結合したスコアを生成する。次に結合したスコアにしたがってノードをランク付けする。各個々のスコアを評価するとき、故障報告に含まれるデータ、およびノードと終端ラインとに関係しているアクセスネットワーク管理システムに含まれるデータを使用する。
ランク付けアルゴリズムに入った後で、段階205では故障の疑いがその上にある終端ラインによってとられるルートか識別され、このルート上の全てのノードが見付けられる。次に段階206では、このルート上の第１のノードを選択する。
段階207では、第１のファクタに対する個々のスコアを評価する。第１のファクタは介入履歴の解析である。このファクタに対するスコアは以下の５つの段階で評価される。
段階１：前５日間に少なくとも１回技術的な介入をしたときは、スコア３０００；
段階２：前３０日から前６日の間に少なくとも１回技術的な介入をしたときは、スコア２０００；
段階３：前９０日から前３１日の間に少なくとも１回技術的な介入をしたときは、スコア１０００；
段階４：前９０日間に技術的な介入をした合計数に対して、介入数の１００倍のスコア。
段階207で評価した介入履歴の解析ファクタに対する合計のスコアは、上述の段階１乃至４で分かったスコアの合計である。
次のファクタは目視（外観）検査解析であり、これは段階208で評価される。ノードに対して効力のある好ましくない外観の報告があるとき、このファクタに対するスコアは段階208で２０００として評価される。
次のファクタは効力のある介入解析であり、このファクタは段階209で評価される。このファクタは２つの段階で評価される。第１の段階では、ノードで効力のある技術的作業が行われると、スコアは３０００になる。このファクタに対する合計スコアは、段階１および２で分かったスコアよりも高い。
次のファクタは疑いをもたれているラインの解析であり、このファクタは段階210で評価される。各終端ラインにおいて、ノードを通り、このノードに故障の疑いがあり、この故障が検査中の疑われている故障と同じタイプであるとき、スコアは１０００になる。したがって、疑われている故障が断線であり、ノードを通る３つの他の終端ラインにも断線の疑いがあるとき、合計スコアは３０００になる。
次に段階211では、段階208で評価した目視検査解析ファクタ、段階209で評価した効力のある介入解析ファクタ、および段階210で評価した疑わしいラインの解析ファクタ間のスコアリングファクタの存在を検査する。これらのファクタの２つまたは３つが評価されていれば、段階208乃至210で評価したファクタのスコアを結合したものは、個々のファクタのものの２で乗算した和である。これらのファクタの１つのみを評点するとき、段階208乃至段階210において評価されるファクタに対する合計スコアはこの個々のスコアリングファクタに対するスコアである。
次に段階212では、近接解析ファクタに対してスコアを評価する。このファクタに対するスコアは、２つの段階で評価される。上述の記載から思い出されることは、アクセスネットワーク管理システムが、ローカルスイッチ10と２つのソースから導き出したノードとの間の距離に関するデータを含むことである。第１のソースは、図５のフローチャートに示したようにエンジニアがノードを開き、一連の動作を行った結果得られた測定値である。情報の第２のソースは、終端ラインの地図から見付けた距離である。近接解析は両方のデータソースを使用して実行される。
第１のソースデータ、すなわちノードを開くことから導き出される距離に対して、スコアは次のように評価される：
疑われている故障と見込まれる場所とノードとが５０ｍ未満に接近しているときは、スコア３０００；
疑われている故障と見込まれる場所とノードとが５０ｍ以上１００ｍ未満に接近しているときは、スコア２０００；
疑われている故障と見込まれる場所に対するノードとが１００ｍ以上１５０ｍ未満に接近しているときは、スコア１０００。
データ、すなわち終端ラインの地図から導き出したデータの第２のソースに対して、データの第１のソースで明記したのと同じ方法でスコアを評価する。次に近似値解析ファクタの合計スコアは、２つのソースからデータを使用して得られるスコアを加算することによって得られる。
段階212では、データの各ソースに対してスコアを評価するときは、もしそデータのソースについてスイッチからのノードの距離に対しては距離が得られないとき、スコアは０である。
次に段階213では、圧力解析ファクタのスコアを評価する。この圧力はスイッチ10から第１の交差接続点16へのケーブル14内の圧力である。圧力が閾値よりも低いとき、スコアは３０００であると評価される。
次に段階214では、オペレータはマニュアルスコアを加えるように促される。通常、オペレータは幾つかの特別な問題を知っているときにマニュアルスコアを加える。
次に段階215では、各スコアリングファクタを故障形式と比較し、以下の表１にしたがってスコアを追加する。この表では、段階208の目視検査解析ファクタ、段階209の効力のある介入解析ファクタ、及び210の疑わしいラインの解析ファクタを単一の処理として処理している。段階212で評価される近接解析ファクタは２つのサブファクタに分かれる。第１のサブファクタはデータ、すなわちノードを開き、ラインテストから距離を計算することによって得られるデータの第１のソースを使用して行われる近似値解析である。第２のサブファクタは第２のデータソース、すなわち終端ラインの地図から評価される近似値解析ファクタである。
表１を参照すると、例えば故障が短絡であるとき、追加のソースは次のように生成される。段階207の履歴介入ファクタのスコアがあれば、３０００のスコアが追加される。段階208および210の１または複数のファクタに対するスコアがあれば、１０００のスコアを追加する。段階213の圧力解析ファクタに対するスコアがあれば、４０００のスコアが追加される。第１のデータソースから導き出される近接解析ファクタに対するスコアがあれば、スコアは４０００にされる。第２のデータソースから得られる近接解析ファクタに対するスコアがあれば、スコアは４０００にされる。合計の追加加重スコアは個々のスコアの合計である。
段階217では、２つ以上のスコアリングファクタがあり、最も高いスコアを選択して、１００００まで増加する。したがって、段階208乃至211では、段階211の最後にこれらの段階から得られたスコアが使用される。このようにして得られたスコアは、ノードの個々のファクタに対して結合されたスコアになる。単一のスコアリングファクタのみがあるとき、このファクタはノードに対する結合したスコアになる。
段階218では、スコアを結合して評価するノードが更にあるか否かを判断する検査を行う。１または複数のノードが依然として残っているときは、アルゴリズムは段階206へ戻り、次のノードを選択する。ノードが全くないときは、アルゴリジムを段階219から続ける。
段階219では、スコアの高いものから低いもの順にノードをランク付けする。したがって、リストの一番上のノードは故障の確率が最も高い場所である。段階220でスコアの最も高いノードを選択して、段階221でオペレータはその結果を無視する機会を与えられ、通常オペレータに分かっている特定の環境を考慮してこれを行う。
ここで図７を参照すると、図３乃至６を参照して記載した故障管理システムの機能ブロック図が示されている。図７に示されているように、故障管理システムはテストヘッド104、テストヘッド制御装置106、テスト報告解析器300、メモリ301、およびノード識別子302を含む。テストヘッド104およびテストヘッド制御装置106はすでに記載した。テスト報告解析器300、メモリ301、およびノード識別子302は、アクセスネットワーク管理システム102によって実行される。とくに、テスト報告解析器は、アクセスネットワーク管理システムのプログラムの一部分であり、ランク付けアルゴリズムの段階206乃至221を実行することになっている。メモリ301は、アクセスネットワーク管理システム102を実行するのに使用するコンピュータメモリの一部分であり、ノードおよび終端ラインに関係するデータを含む。ノード識別子302はプログラムの一部分であり、ランク付けアルゴリズムの段階205を実行することになっている。
ここで図９を参照して、アクセスネットワーク12の個々のノードの動作状態を監視するために、毎日夜間にアクセスネットワーク管理システム102によって実行されるルーチンについての個々の段階を記載することにする。以下の記載から明になるように、ルーチンは、個々の回路に対して夜間に行われるルーチンテストによって得られる、回路ごとの抵抗値Ｒ1乃至Ｒ6を使用する。図９に示したルーチンは、アクセスネットワーク管理システム102に記憶したアクセスネットワーク12のマッピングも使用する。
ここで図９を参照すると、ルーチンに入った後で、段階500で各回路に対して抵抗測定値Ｒ1乃至Ｒ6から回路スコアＳが算出される。回路スコアＳは、回路が故障故障をしているかそれを大きくする確率および回路の動作品質の両方を示す。比較的に高い回路スコアは、回路が故障しそれを大きくする確率が高く、回路の動作品質が低いことを示す。比較的に低い回路スコアは、回路が故障しそれを大きくする確率が低く、回路の動作品質が良好であることを示す。
各回路に対して回路スコアＳを計算するために、以下に記載する公式を使用して、各抵抗値Ｒiを変換値Ｖiへ変換する。変換値Ｖiは抵抗が故障を起こす確率を示す。各変換値Ｖiと加重ファクタＷiを乗算して、積Ｖi＊Ｗiを得る。次に６つの抵抗測定値の積Ｖi＊Ｗiを加算して、回路スコアＳを生成する。
したがって、Ｓの回路スコアは以下の式によって定められる。
Ｓ＝ΣＶi＊Ｗi
各変換値Ｖiは、以下の式を使用して対応する抵抗値に対して算出される。
なお、Ｐは１ｋΩに設定された低い方の閾値、
Ｑは５ｋΩに設定された高い方の閾値、
Ｍ＝１ＭΩ、
Ｌは１ｋΩに設定された定数である。
上記の式を使用してＲiとＶiとを座標で表したグラフを図１０に示す。
Ｖiを算出する実験式が開発されている。しかしながら、式の背後にある物理的な説明を以下に記載する。
回路の抵抗Ｒiが１ｋΩよりも低い値をもつとき、抵抗が低い原因は端末装置の故障であることが非常に多いので、Ｖiの値をゼロに設定する。抵抗Ｒiが１ｋΩ乃至５ｋΩの範囲内の値であるとき、関係する故障があることはほぼ確実である。５ｋΩよりも大きい抵抗値に対しては、関係する故障の存在確率はＲiの値を次第に勾配を緩めながら増加する。抵抗Ｒiが１ＭΩよりも大きい値であるときは、関係する故障が存在する確率は非常に低い。
各形式の抵抗Ｒ1乃至Ｒ6に対して、対応する加重ファクタの値は次の表から判断される。
ノードのノードスコアＨを計算するために、ノードを通る全ての回路を識別する。次にノードを通る個々の回路に対する個々の回路スコアＳを加算して、その結果を
ノードスコアＨを算出する上記の式において、ΣＳをｎで除算して、１ＭΩよりも低い値をもつノードを通る回路における抵抗測定値の平均値を与える。これにより、多数の回路を保持するノードに対するノードスコアを、少数の回路を備えているノードに対するノードスコアと同程度とすることができる。以下に記載するように、ノードはノードスコアにしたがってランク付けされる。２，３のみの回路を備えているノードのノードスコアは、１ＭΩよりも低い抵抗測定値に対して非常に敏感である。もっと一般的にいうと、ノードを通る回路数が増加するのにつれて、１ＭΩよりも低い抵抗測定値は潜在的に増加し、ノードの動作品質表示としてのノードスコアの信頼性は増す。ノードスコアＨを算出する上記の式で、ΣＳ／ｎを
次に段階502では、ノードスコアＨにしたがってノードをランク付けする。最も高いノードスコアＨをもつノードは最も悪いノードとして識別され、別の検査のために選択される。
最も悪いノードの動作状態によって最も悪いノードのノードスコアは比較的に高くなることができるが、それは、ローカルスイッチから最も悪いノードへのルート上での１つのノードの動作状態によっても生じることがある。ノードスコアＨは抵抗測定値から得ており、他のファクタを考慮にいれない。動作品質の悪いノードの場所を識別するために、図６を参照して記載したランク付けアルゴリズムを使用する。
したがって段階503では、ローカルスイッチ10から最も悪いノードへのルートを見付け、最も悪いノードを含むこの最も悪いノードへのルート上での全てのノードを見付ける。段階504では、段階206乃至219のランク付けアルゴリズムをこのルートに対して実行する。
ローカルスイッチからノードへの２以上のルートがある場合がある。段階505では、最も悪いノードへの別のルートの存在を検査する。１または複数の別のルートがあるときは、このような全ての別のルートに対して段階505および504を実行する。
最後に段階506では、オペレータは１または複数の故障の可能性のあるノードを検査するようにエンジニアに頼むか否かを決める。ルーチンが段階506に到達すると、オペレータは最も悪いノードの識別子を知ることになる。さらにオペレータは、最も悪いノードへ向う各ルート上のノードに対して、ランク付けアルゴリズムによってランク付けされたノードのリストを得ることになる。エンジニアに１または複数のノードを検査するように頼むか否かを判断するとき、オペレータは自分自身のアクセスネットワーク12の知識とこのデータを結合する。
最も悪いノードを検査することに加えて、オペレータは他のノード、例えば次の最も悪いノードまたはノードスコアの高い他のノードも検査できる。これを行うために、このような各ノードに対して段階504乃至506を実行する。
図９のルーチンでは、ノードの動作状態が故障が生じる点まで下がる危険があるとき、早期の段階でノードを識別し、検査することができる。通常、故障が発生し、故障報告を行う前にこのようなノードの動作状態を回復することができる。
図１１は、ＢＴ社のＵＫ公衆遠隔通信ネットワークの一部を形成しているアクセスネットワーク内のノードの実験結果を示す。多数のノードのノードスコアを評価し、次に連続する３か月間の顧客からの故障報告に対してノードを監視した。図１１では、これらのノードに対して、ノードスコアと、ノードスコアの評価後３か月間に受取った故障報告とを座標で示した。これらの実験結果は、ノードスコアと故障報告数との間に強力な相関関係があることを示している。
本発明は、各回路が銅線によって搬送されるアクセスネットワークに関連して記載したが、光ファイバによって搬送される終端回路を使用することもできる。
Claims (13)
- 遠隔通信ネットワーク用の故障管理システムであって、ローカルスイッチ、および前記ローカルスイッチとネットワークユーザのために準備された端末装置との間に延在する１組の終端回路を含み、前記各終端回路は前記ローカルスイッチと各端末装置との間の一連のノードを通り、
前記ローカルスイッチに位置し、前記終端回路において回路テストを行うようにされている回路テスト装置と、
前記終端回路および前記ノードに関するデータを含むメモリと、
前記回路テスト装置に命令して、前記終端回路の１つで１組のテストを行う手段と、
疑われている故障の存在に対して前記回路テスト装置によって行われる一組のテストの結果を検査し、故障の疑いがあるとき、故障報告を行うようにされている故障検査手段と、
故障の疑いがある終端回路のノードを識別する手段と、
疑われている故障がノードに存在する確率をスコアで表わし、故障の疑いがある終端回路上の各ノードに対するスコアを評価する手段であり、スコアを評価するときに、疑われている故障に関する故障報告と前記データメモリに含まれるデータとを使用する評価手段と、
前記評価手段によって分かったスコアにしたがって故障の疑いがある終端回路のノードをランク付けする手段と、を含む遠隔通信ネットワーク用の故障管理システム。 - 故障の疑いがある終端回路上の各ノードに対して、前記評価手段が、疑われている故障がノードに存在する確率に関する複数のファクタのそれぞれに対して個々のスコアを評価し、前記個々のスコアを結合して、ノードに疑われている故障が存在する確率を表す結合したスコアを生成するようにされた請求項１記載の故障管理システム。
- 前記ファクタが、ノードへの技術的な介入の履歴を含む請求項２記載の故障管理システム。
- 前記ファクタが、現在ノードへ技術的介入が行われているか否かを含む請求項２または３記載の故障管理システム。
- 前記ファクタが、ノードを通る別の終端回路に疑われている故障が存在するか否かを含む請求項２乃至４の何れか１項記載の故障管理システム。
- 前記故障報告が故障場所の推定を含み、前記ファクタがノードの場所に近い故障場所の推定を含む請求項２乃至５の何れか１項記載の故障管理システム。
- 遠隔通信ネットワーク用の故障管理システムであって、ローカルスイッチ、および前記ローカルスイッチと遠隔通信ネットワークユーザのために準備された端末装置との間に延在する１組の終端回路とを含み、前記各終端回路は前記ローカルスイッチと各端末装置との間の一連のノードを通り、
前記ローカルスイッチに位置し、前記終端回路において回路テストを行うようにされている回路テスト装置と、
前記回路テスト装置を動作し、
前記終端回路と前記ノードとに関するデータを記憶するメモリを含み、
少なくとも１つのプログラムによって制御されるが、次の動作、すなわち、
前記回路テスト装置に命令して、前記終端回路の１つにおいて１組のテストを行ない、
疑われている故障の存在に対して前記回路テスト装置によって行われた１組のテストの結果を検査して、疑われている故障が存在するときに、故障報告を作成し、
疑われている故障が存在する終端回路のノードを識別し、
疑われている故障に関する故障報告および前記メモリに含まれるデータを使用することによってノードに存在する疑われている故障の確率をスコアで示し、故障の疑いがある終端回路上の各ノードに対するスコアを評価し、
スコアにしたがって故障の疑いがある終端回路のノードをランク付けすることを行うコンピュータシステムと、
を含む遠隔通信ネットワーク用の故障管理システム。 - 遠隔通信ネットワーク用の故障管理システムを動作する方法であって、ローカルスイッチ、および前記ローカルスイッチと遠隔通信ネットワークユーザのために準備された端末装置との間に延在する１組の終端回路とを含み、前記各終端回路は前記ローカルスイッチと各端末装置との間で一連のノードを通り、
前記ローカルスイッチに位置し、前記終端回路において回路テストを行うようにされている回路テスト装置と、
前記回路制御テスト装置を制御し、前記終端回路および前記ノードに関するデータを記憶しているメモリを含むコンピュータシステムと、を含み
前記コンピュータシステムによって実行される次の段階、すなわち、前記回路テスト装置に命令して、前記終端回路の１つの上で１組のテストを行う段階と、
疑われている故障の存在に対して前記回路テスト装置によって行われる１組のテストの結果を検査して、疑われている故障が存在するときに故障報告を作成する段階と、
故障が存在するときに、故障の疑いがある終端回路のノードを識別する段階と、
疑われている故障に関する故障報告に基づき、前記データメモリに記憶されるデータを使用してノードに存在する疑われている故障の確率をスコアで示し、故障の疑いがある終端回路の各前記ノードに対するスコアを評価する段階と、
スコアを評価する前記段階において発見したスコアにしたがって故障の疑いがある終端ライン上のノードをランク付けする段階と、から構成される遠隔通信ネットワーク用の故障管理システムを動作する方法。 - 前記各ノードに対してスコアを評価する前記段階において、前記各ノードに対して、疑われている故障がノードに存在する確率に関する複数のファクタの
各々に対して個々のスコアを評価し、個々のスコアを結合して、ノードに存在する疑われている故障の確率を表す結合したスコアを生成する請求項８記載の故障管理システムの動作方法。 - 前記ファクタがノードへの技術的介入の履歴を含む請求項９記載の故障管理システムの動作方法。
- 前記ファクタが、現在ノードへ技術的介入が行われているか否かを含む請求項９または１０記載の故障管理システムの動作方法。
- 前記ファクタが、ノードを通る別の終端回路に疑われている故障が存在するか否かを含む請求項９乃至１１の何れか１項記載の故障管理システムの動作方法。
- 故障報告が故障場所の推定を含み、前記ファクタがノードの場所に近い故障場所の推定を含む請求項９乃至１２の何れか１項記載の故障管理システムの動作方法。
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