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WO2024189843A1 - ネットワーク管理システム、管理方法およびプログラム - Google Patents

ネットワーク管理システム、管理方法およびプログラム Download PDF

Info

Publication number
WO2024189843A1
WO2024189843A1 PCT/JP2023/010118 JP2023010118W WO2024189843A1 WO 2024189843 A1 WO2024189843 A1 WO 2024189843A1 JP 2023010118 W JP2023010118 W JP 2023010118W WO 2024189843 A1 WO2024189843 A1 WO 2024189843A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
information
communication
bandwidth
monitoring
network management
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/010118
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
麻悠 山添
俊介 金井
宏明 松林
正史 小林
和陽 明石
Original Assignee
日本電信電話株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本電信電話株式会社 filed Critical 日本電信電話株式会社
Priority to PCT/JP2023/010118 priority Critical patent/WO2024189843A1/ja
Publication of WO2024189843A1 publication Critical patent/WO2024189843A1/ja

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00—Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • H04L43/08—Monitoring or testing based on specific metrics, e.g. QoS, energy consumption or environmental parameters
    • H04L43/0876—Network utilisation, e.g. volume of load or congestion level
    • H04L43/0882—Utilisation of link capacity

Definitions

  • One aspect of the present invention relates to a network management system, management method, and program used to understand the occurrence and impact of failures in a communication network.
  • Telecommunications carriers need to accurately and quickly grasp the impact of earthquakes, heavy rain, equipment failures, etc. on their communications services.
  • Communications services are realized by multiple pieces of equipment, including multiple communications devices that provide the services, and the communications networks and related equipment that connect them. For this reason, for example, if a failure or disconnection occurs in the communications devices or networks, or if damage occurs to related equipment, it will affect communications services.
  • equipment or networks provide multiple communications services that use different methods, any failure in the communications devices or equipment or a fault in the network can have a ripple effect on multiple communications services.
  • Non-Patent Document 1 a network management architecture has been proposed that maintains and manages the physical/logical layer configuration of a network made up of multiple communication devices and facilities in a unified, common format, regardless of changes in the type or protocol of the communication devices or facilities (see, for example, Non-Patent Document 1).
  • Non-Patent Document 1 a technology has been proposed that identifies the scope of impact of communication services related to the location of a failure and identifies the users to whom the impact will extend using a common method regardless of the type of physical/logical layer (see Non-Patent Document 2, for example).
  • Non-Patent Document 2 if any equipment failure occurs on the network, such as a communication device failure or a cable core being cut, it is possible to determine whether or not such a failure has occurred and, based on the results, to grasp the impact of the failure and its scope.
  • This invention was made with the above in mind, and aims to provide technology that makes it possible to grasp the state and extent of the impact not only of network failures caused by equipment failures, etc., but also of degradation of the quality of communication services.
  • one aspect of the network management system or network management method is a system that manages a network that connects multiple communication facilities via transmission paths and provides communication services to users accommodated by the communication facilities, and a monitoring unit first monitors, for each communication facility, whether the bandwidth used for the communication service provided by the communication facility is exceeded, using a preset threshold value for the bandwidth available for the communication service. If a bandwidth exceedance is detected, the detection result and information indicating the communication facility that caused the detection are included in the monitoring information and notified to the network management unit.
  • the network management unit acquires layer information representing the network layer related to the communication equipment that is the source of the detection based on the monitoring information notified by the monitoring unit. Then, based on the acquired layer information, the network management unit determines the impact of the bandwidth exceedance on the communication service, and further, based on the layer information, determines the impact of the bandwidth exceedance on each of the communication equipment.
  • the monitoring unit when the bandwidth used by a communication service in any of a plurality of communication facilities exceeds a threshold, the monitoring unit notifies the network management unit of the detection result.
  • the network management unit then obtains layer information of the network layer related to the communication facility that is the source of the detection, and determines, based on this layer information, the impact of the bandwidth exceedance on the communication service and the impact of the bandwidth exceedance on each of the communication facilities.
  • the network administrator can grasp the impact of the above-mentioned bandwidth exceedance on the communication services and communication equipment.
  • network administrators can inform users of communications facilities that are affected by the above bandwidth exceedance that the quality of communications services is deteriorating, predict when communications will become difficult to connect, and perform maintenance, operations, and predictive maintenance.
  • one aspect of this invention is to provide technology that makes it possible to grasp the state and extent of the impact not only of network failures caused by equipment failures, etc., but also of degradation of the quality of communication services.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a network management system according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an example of a hardware configuration of the network management device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram showing an example of the software configuration of the network management device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a flowchart showing an example of a processing procedure and processing contents of the network management control executed by the control unit of the network management device shown in FIG.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining an example of an operation for detecting an excess of bandwidth and acquiring monitoring information, which is executed by the network management system according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a network management system according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an example of a hardware configuration of the network management device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is
  • FIG. 6 is a diagram for explaining an example of an operation for determining the effect of exceeding a bandwidth on communication services and communication facilities, which is executed by the network management system according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining an example of displaying information indicating the extent of the influence of a bandwidth exceedance, which is executed in the network management system according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a block diagram showing an example of a software configuration of a network management device according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a flowchart showing an example of a process procedure and process contents of the network management control executed by the control unit of the network management device shown in FIG. FIG.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining an example of the operation of detecting a failure and an excess of bandwidth and acquiring the monitoring results, which is executed in the network management system according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining an example of an operation executed by a network management system according to the second embodiment of the present invention to determine the impact of a bandwidth exceedance on communication services and communication equipment, and the impact of a failure of communication equipment.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining an example of displaying information representing the range of influence of an excess of bandwidth and an occurrence of a failure, which is executed in the network management system according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a network management system according to a first embodiment of the present invention.
  • This system is equipped with a monitoring operation system (hereafter referred to as monitoring OpS) SS that monitors the status of a network NW in which multiple communication facilities BS1 to BSn are connected via, for example, optical transmission paths, and a network management device MSa that manages the operation of the network NW based on the monitoring information of the monitoring OpS.
  • monitoring OpS monitoring operation system
  • the communication equipment BS1 to BSn is installed, for example, in a telecommunications carrier's office, and each communication equipment BS1 to BSn accommodates multiple user terminals UT1 to UTi.
  • the type and configuration of the network NW may be any type, and the type of the user terminals UT1 to UTi and the means of accessing the network NW may also be any type.
  • the monitoring OpS is provided, for example, as one of the processing functions of a server computer operated by a telecommunications carrier.
  • the monitoring OpS stores in advance a threshold value that is set for the communication services that can be used by the communication equipment BS1 to BSn to be monitored and that defines the upper limit of the bandwidth used.
  • the monitoring OpS compares, for example, the traffic volume of the communication service with the threshold value in real time, thereby detecting the bandwidth overrun of the communication service.
  • the monitoring OpS then includes the result of the detection of the bandwidth overrun in the monitoring information together with the identification information of the communication equipment that detected it, and notifies the network management device MSa.
  • the monitoring OpS detects only bandwidth overages, but it may also have the function of detecting other types of failures, such as failures in communication equipment, and transmitting the detection results together with information indicating the detection location in the monitoring information.
  • Network Management Device MSa 2 and 3 are block diagrams showing examples of the hardware and software configurations, respectively, of the network management device MSa.
  • the network management device MSa is installed, for example, in a management center that manages the maintenance and operation of the network NW.
  • the network management device MSa may also have the functions of the monitoring OpS described above.
  • the network management device MSa is, for example, a server computer or a personal computer, and has a control unit 1a that uses a hardware processor such as a central processing unit (CPU).
  • a storage unit having a program storage unit 2 and a data storage unit 3a, a communication interface unit (hereinafter, interface will be abbreviated as I/F) 4, and an input/output I/F unit 5 are connected to this control unit 1a via a bus 6.
  • the communication I/F unit 4 performs data communication with the monitoring OpS, thereby receiving monitoring information from the monitoring OpS.
  • the communication I/F unit 4 may also be used when transmitting and receiving various management information between the communication equipment BS1 to BSn.
  • the input/output I/F unit 5 is connected to an administrator terminal TM used by, for example, a system administrator of a telecommunications carrier.
  • the input/output I/F unit 5 is used to receive management information and control information entered by the system administrator between the administrator terminal TM and the administrator terminal TM, and to transmit information that indicates the extent of the impact of bandwidth exceedance generated by the control unit 1a (described later).
  • the program storage unit 2 is configured, for example, by combining a non-volatile memory such as a HDD (Hard Disk Drive) or SSD (Solid State Drive) as a storage medium that can be written to and read from at any time, with a non-volatile memory such as a ROM (Read Only Memory), and stores application programs necessary for executing various control processes according to the first embodiment of the present invention, in addition to middleware such as an OS (Operating System).
  • a non-volatile memory such as a HDD (Hard Disk Drive) or SSD (Solid State Drive) as a storage medium that can be written to and read from at any time
  • a non-volatile memory such as a ROM (Read Only Memory)
  • middleware such as an OS (Operating System).
  • the data storage unit 3a is, for example, a combination of a non-volatile memory such as a HDD or SSD as a storage medium that can be written to and read from at any time, and a volatile memory such as a RAM (Random Access Memory), and the storage area includes a layer information storage unit 31, a first determination information storage unit 32, a second determination information storage unit 33, a communication facility attribute storage unit 34, and a map information storage unit 35.
  • a non-volatile memory such as a HDD or SSD as a storage medium that can be written to and read from at any time
  • a volatile memory such as a RAM (Random Access Memory)
  • the storage area includes a layer information storage unit 31, a first determination information storage unit 32, a second determination information storage unit 33, a communication facility attribute storage unit 34, and a map information storage unit 35.
  • the layer information storage unit 31 stores layer information that corresponds to each communication service provided by the communication equipment BS1 to BSn and indicates the state of the network layer path used in that communication service.
  • the first determination information storage unit 32 stores information representing the determination result of the impact of exceeding the bandwidth on the above communication service.
  • the second determination information storage unit 33 stores information that indicates the determination result of the impact of exceeding the bandwidth on the communication equipment BS1 to BSn.
  • the communication equipment attribute storage unit 34 stores attribute information of the communication equipment BS1 to BSn.
  • the attribute information includes, for example, location information indicating the installation locations of the communication equipment BS1 to BSn, and information indicating the areas in which the communication services are provided.
  • the map information storage unit 35 stores map data covering the service area of the network NW.
  • the control unit 1a includes, as processing functions for implementing the first embodiment of the present invention, a monitoring information acquisition processing unit 11, a layer information acquisition processing unit 12, a communication service impact determination processing unit 13, a communication equipment impact determination processing unit 14, a spread range estimation processing unit 15, and a spread information output processing unit 16.
  • the above processing units 11 to 16 are all realized by having the hardware processor of the control unit 1 execute application programs stored in the program storage unit 2. Note that some or all of the above processing units 11 to 16 may be realized using hardware such as an LSI (Large Scale Integration) or an ASIC (Application Specific Integrated Circuit).
  • the monitoring information acquisition processing unit 11 acquires the monitoring information output from the monitoring OpS via the communication I/F unit 4.
  • the layer information acquisition processing unit 12 acquires layer information of the communication service provided by the communication equipment that is the source of the detection from the layer information storage unit 31 based on the identification information of the communication equipment that is the source of the detection included in the monitoring information.
  • the communication service impact judgment processing unit 13 judges the impact of the bandwidth exceedance on each communication service based on the path information of the upper layer (service layer) included in the acquired layer information, and stores the judgment result as first judgment information in the first judgment information storage unit 32. An example of this judgment process will be described in the operation example.
  • the communication equipment impact assessment processing unit 14 assesses the impact of the above-mentioned bandwidth exceedance on the communication equipment BS1 to BSn based on the path information of the lower layers (logical layer and physical layer) included in the acquired layer information, and stores the assessment result as second assessment information in the second assessment information storage unit 33. An example of this assessment process will also be described in the operation example.
  • the impact range estimation processing unit 15 estimates the area of the communication service provided by the communication equipment where the bandwidth exceedance effect is occurring as the impact range of the bandwidth exceedance effect based on the first and second judgment information and the attribute information of the communication equipment BS1 to BSn stored in the communication equipment attribute storage unit 34.
  • the impact information output processing unit 16 generates impact information for displaying the impact range estimated by the impact range estimation processing unit 15, and outputs the generated impact information from the input/output I/F unit 5 to the administrator terminal TM.
  • FIG. 4 is a flowchart showing an example of the processing procedure and processing content of the network management control executed by the control unit 1a of the network management device MSa.
  • a threshold value representing the allowable upper limit of the bandwidth used by the communication service is set, and the set threshold value is stored in the monitoring OpS.
  • This advance setting process is performed, for example, by transferring the threshold value input by the system administrator on the administrator terminal TM from the network management device MSa to the monitoring OpS.
  • the layer information storage unit 31 prestores layer information representing layers associated with the communication services provided by the communication equipment BS1 to BSn in association with the identification information of the communication equipment BS1 to BSn.
  • the layer information is set based on the topology information of the network NW.
  • the communication equipment attribute storage unit 34 stores attribute information of each communication equipment BS1 to BSn in advance.
  • the attribute information includes, for example, location information indicating the installation location of the communication equipment BS1 to BSn, and information indicating the area in which the communication service is provided.
  • the monitoring OpS monitors in real time the traffic volume of the communication service being provided for each communication facility BS1 to BSn, and judges whether the traffic volume has exceeded a pre-stored threshold. If the traffic volume exceeds the threshold, the monitoring information including the detection result and the identification information of the communication facility that detected it is transmitted to the network management device MSa.
  • control unit 1a of the network management device MSa monitors the transmission of monitoring information from the monitoring OpS. Then, when the monitoring information is transmitted, under the control of the monitoring information acquisition processing unit 11, the monitoring information is received via the communication I/F unit 4 in step S10.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of the above-mentioned bandwidth overage detection process.
  • a bandwidth overage of the communication service occurs in each of the communication facilities BS1 and BS2, and monitoring information including the respective detection results is notified from the monitoring OpS to the network management device MSa.
  • step S11 the control unit 1a judges whether the monitoring information includes a detection result of an over-bandwidth. If the result of this judgment indicates that the monitoring information includes a detection result of an over-bandwidth, first, in step S12, under the control of the layer information acquisition processing unit 12, identification information of the communication equipment that caused the detection is extracted from the monitoring information. Then, in step S13, layer information of the communication service provided by the communication equipment is acquired from the layer information storage unit 31 based on the extracted identification information of the communication equipment.
  • control unit 1a of the network management device MSa executes a process of determining the impact of bandwidth exceedance on communication services under the control of the communication service impact determination processing unit 13 in step S14 as follows.
  • the communication service impact determination processing unit 13 determines which of the following three states, for example, each communication service provided by the network NW corresponds to.
  • FIG. 6 shows an example in which it is determined that communication services A, B, and C are all "affected by bandwidth overage.”
  • the communication service impact assessment processing unit 13 stores information indicating the assessment result of the impact of the bandwidth exceedance on the communication service, determined as described above, in the first assessment information storage unit 32 as first assessment information in association with the identification information of the communication service.
  • step S15 the control unit 1a of the network management device MSa, under the control of the communication equipment impact determination processing unit 14, determines the impact of the above-mentioned bandwidth exceedance on the communication equipment BS1 to BSn as follows.
  • the communication equipment impact assessment processing unit 14 assesses the impact of exceeding the bandwidth on communication equipment BS1 to BSn based on the path information related to the logical layer and physical layer contained in the layer information.
  • the communication equipment impact assessment processing unit 14 stores information indicating the assessment results of the impact of exceeding the bandwidth on each of the communication equipment BS1 to BSn, determined as described above, in the second assessment information storage unit 33 as second assessment information, in association with the identification information of the communication equipment BS1 to BSn.
  • the control unit 1a of the network management device MSa then executes the impact range estimation process as follows under the control of the impact range estimation processing unit 15.
  • the influence range estimation processing unit 15 reads out attribute information of the communication equipment B1 to BS4 that has been determined to be affected by the above-mentioned bandwidth exceedance based on the above-mentioned second determination information from the communication equipment attribute storage unit 34.
  • the attribute information includes location information indicating the installation location of the communication equipment and information indicating the area in which the communication service is provided.
  • the influence range estimation processing unit 15 can estimate the influence range of the bandwidth exceedance effect for each of the communication equipment BS1 to BS4 based on the above-mentioned attribute information.
  • the ripple information output processing unit 16 uses the location information included in the estimated result of the ripple range to read map data including the relevant area from the map information storage unit 35. Then, it generates ripple information that displays the locations and service areas of the communication facilities BS1 to BS4 superimposed on the read map data, and outputs the generated ripple information from the input/output I/F unit 5 to the administrator terminal TM.
  • Figure 7 shows an example of the above-mentioned impact information for communication service A.
  • the area Ea where the service is provided for communication equipment BS2 is displayed on map data PDa as information showing the impact range Ea of the bandwidth exceedance.
  • the manager terminal TM determines the impact of the bandwidth overrun on the communication service and the impact of the bandwidth overrun on the communication facilities BS1 to BSn, respectively, and based on the determination information, it generates impact information that displays the impact range of the impact of the bandwidth overrun on map data for the communication facilities that are determined to be affected by the bandwidth overrun, and outputs it to the manager terminal TM.
  • the network administrator can understand the impact of the bandwidth exceeding on communication services and communication equipment from the displayed impact information.
  • the effects of exceeding the bandwidth and the effects of a failure are determined based on the monitoring information output from a monitoring OpS, and a re-determination process is performed in which each of the determination results is selected according to preset priority conditions, and the extent of the influence of the effects selected by this re-determination is estimated.
  • the monitoring OpS has a function of detecting a failure of the communication equipment BS1 to BSn in addition to the function of detecting an excess of bandwidth in the communication equipment BS1 to BSn described in the first embodiment.
  • the monitoring OpS detects the excess of bandwidth or the occurrence of a failure, the monitoring OpS transmits the detection result and identification information of the communication equipment that detected the excess to the network management device MSb in monitoring information.
  • the monitoring OpS detects both an excess of bandwidth and the occurrence of a failure, the monitoring OpS transmits the detection results of both of them and identification information of the communication equipment that detected the excess to the network management device MSb in monitoring information.
  • Network Management Device MSb 8 is a block diagram showing an example of the software configuration of a network management device MSb according to the second embodiment of the present invention, in which the same parts as those in FIG. 3 are given the same reference numerals and detailed explanations are omitted.
  • the data storage unit 3b of the network management device MSb includes a layer information storage unit 31, a first judgment information storage unit 32, a second judgment information storage unit 33, a communication facility attribute storage unit 34, and a map information storage unit 35, as well as a third judgment information storage unit 36.
  • the third determination information storage unit 36 is used to store third determination information that represents the determination result of the impact of a failure that has occurred in the communication equipment BS1 to BSn.
  • the control unit 1b of the network management device MSb includes a monitoring information acquisition processing unit 11, a layer information acquisition processing unit 12, a communication service impact determination processing unit 13, a communication equipment impact determination processing unit 14, a spread range estimation processing unit 15, and a spread information output processing unit 16, as well as a failure impact determination processing unit 17 and a priority determination processing unit 18.
  • the failure effect determination processing unit 17 and the priority determination processing unit 18, like the other processing units 11 to 16, are realized by having the hardware processor of the control unit 1 execute the application program stored in the program storage unit 2.
  • the processing units 17 and 18 may also be realized using hardware such as an LSI or BSIC.
  • the failure impact judgment processing unit 17 acquires layer information of the communication service provided by the communication facility that is the source of the detection from the layer information storage unit 31. Then, based on the acquired layer information, the failure impact judgment processing unit 17 judges the impact of the occurrence of the failure on the paths of each communication service and on each path between the communication facilities BS1 to BSn, and stores information representing the judgment result in the third judgment information storage unit 36.
  • the priority determination processing unit 18 When both a bandwidth exceedance and a fault are detected, the priority determination processing unit 18 reassesss the impact in accordance with preset priority conditions so as to prioritize the third determination information indicating the impact of a fault over the first and second determination information indicating the impact of the bandwidth exceedance.
  • the impact range estimation processing unit 15 estimates the impact range of the bandwidth exceedance for each of the communication facilities BS1 to BS4 based on the result of the re-evaluation of the impact by the priority determination processing unit 18 and the attribute information of the communication facilities B1 to BS4 that are determined to be affected by the failure or bandwidth exceedance.
  • FIG. 9 is a flowchart showing an example of the processing procedure and processing content of the network management control executed by the control unit 1b of the network management device MSb.
  • the monitoring OpS monitors in real time the traffic volume of the communication service being provided for each communication facility BS1 to BSn, and judges whether the traffic volume has exceeded a pre-stored threshold. When the traffic volume of the communication service in a certain communication facility exceeds the threshold, the monitoring OpS outputs the detection result and monitoring information including the identification information of the communication facility that detected the traffic volume to the network management device MSb.
  • the monitoring OpS monitors the occurrence of failures in each of the communication equipment BS1 to BSn.
  • the result of the detection and the identification information of the communication equipment that detected the failure are included in the monitoring information, and this monitoring information is sent to the network management device MSb.
  • control unit 1b of the network management device MSb monitors the transmission of monitoring information from the monitoring OpS. Then, when the monitoring information is transmitted, under the control of the monitoring information acquisition processing unit 11, the monitoring information is received via the communication I/F unit 4 in step S20.
  • FIG 10 is a diagram showing an example of the above-mentioned process of detecting bandwidth overages and faults, and the process of acquiring the monitoring information.
  • This example illustrates a case where the bandwidth used for communication services is exceeded in communication equipment BS1 and BS2, and a fault occurs in communication equipment BS3.
  • the monitoring OpS inserts the result of the detection of the bandwidth overage and the identification information of the communication equipment that detected it, and the result of the detection of the fault and the identification information of the communication equipment that detected it, into the monitoring information as alarm information, and this monitoring information is transmitted from the monitoring OpS to the network management device MSb.
  • the network management device MSb receives the above monitoring information via the communication I/F unit 4.
  • control unit 1b of the network management device MSb receives the above-mentioned monitoring information, first, in step S21, it selects one detection result from the monitoring information, and then determines the type of the selected detection result in step S22.
  • the control unit 1b of the network management device MSb proceeds to step S23, and executes a process for determining the impact of bandwidth exceedance under the control of the layer information acquisition processing unit 12, the communication service impact determination processing unit 13, and the communication equipment impact determination processing unit 14.
  • the process of determining the impact of exceeding the bandwidth is performed by acquiring layer information of the communication service provided by the communication equipment that is the source of the detection, and determining the impact of exceeding the bandwidth on the communication service and each of the communication equipment BS1 to BSn based on the path information of the service layer and logical/physical layer contained in the acquired layer information.
  • step S22 Influence of Fault Occurrence
  • the control unit 1b of the network management device MSb proceeds to step S24, where, under the control of the fault influence determination processing unit 17, the control unit 1b determines the influence of the fault occurrence as follows.
  • the failure impact judgment processing unit 17 first acquires layer information of the communication service provided by the communication equipment from the layer information storage unit 31 based on the identification information of the communication equipment that is the source of the detection, which is included in the monitoring information. Then, the failure impact judgment processing unit 17 judges the impact of the failure on each communication service and each communication equipment BS1 to BSn, based on the monitoring information and each path information of the service layer, logical layer, and physical layer included in the acquired layer information.
  • FIG. 11 shows an example of this operation.
  • each path of Layer 3 (service layer) affected by communication equipment BS3, where a failure has occurred is in a state where communication is not possible, and therefore each of the communication services A, B, and C corresponding to the service layer is determined to be “double-disconnected.”
  • logical layer 2 is also affected by the failed communication equipment BS3, and is therefore determined to be “double-disconnected.”
  • each path of physical layer 1 between communication equipment BS3, where the failure has occurred, and communication equipment BS2 and BS4 adjacent to this communication equipment BS3 is determined to be “double-disconnected," which means that communication is not possible.
  • the failure impact assessment processing unit 17 stores information representing the results of the assessments made for each of layers 1, 2, and 3 in the third assessment information storage unit 36.
  • step S25 Each time the control unit 1b of the network management device MSb completes the process of determining the impact of the bandwidth exceeding or the process of determining the impact of the occurrence of a failure for one detection result included in the monitoring information, the control unit 1b determines in step S25 whether the process of determining the impact of all detection results has been completed. If there are any unselected detection results remaining, the process returns to step S21 to select the next detection result and execute the process of determining the impact of the bandwidth exceeding or the process of determining the impact of the occurrence of a failure.
  • control unit 1b of the network management device MSb proceeds to step S26, and under the control of the priority judgment processing unit 18, executes a re-judgment process based on the priority conditions for the judgment results of the impact of the bandwidth exceedance and the judgment results of the impact of the failure occurrence.
  • the priority determination processing unit 18 selects either the result of the determination of the impact of the bandwidth exceeding or the result of the determination of the impact of the occurrence of a failure according to the condition of "both systems down” > “unstable communication” > “one system down” that is preset as a priority condition.
  • the following priority determination process is performed. That is, for communication services A, B, and C, the result of the determination of the impact of the failure occurrence, "double system interruption,” is selected as is. On the other hand, for communication facilities BS1 to BSn, the result of the determination of the impact of the failure occurrence for the paths on both ends of communication facility BS3 is "double system interruption.” Therefore, due to the impact, not only communication facility BS3, but also communication facilities BS2 and BS4 adjacent to communication facility BS3 are determined to be affected by double system interruption.
  • the physical layer path between communication equipment BS1 and communication equipment BS2 is not judged as “double-sided disconnection” in the judgment result of the impact of the failure occurrence.
  • communication equipment BS1 and BS2 are judged as "affected by bandwidth exceedance” in the judgment result of the impact of bandwidth exceedance, so this judgment result is adopted and they are judged as partially unavailable.
  • communication services A, B, and C are all judged as “double-sided disconnection," so communication equipment BS1, which provides these communication services, is also essentially judged as “double-sided disconnection.”
  • control unit 1b of the network management device MSb then executes the influence range estimation process as follows under the control of the influence range estimation processing unit 15.
  • the influence range estimation processing unit 15 reads out attribute information of the communication equipment B1 to BS4 that has been determined to be affected by the failure or bandwidth exceedance from the communication equipment attribute storage unit 34 based on the effects re-determined by the priority determination processing unit 18.
  • the attribute information includes location information indicating the installation location of the communication equipment and information indicating the area in which the communication service is provided.
  • the influence range estimation processing unit 15 can estimate the influence range of the bandwidth exceedance effect for each of the communication equipment BS1 to BS4 based on the attribute information.
  • the propagation information output processing unit 16 uses the location information included in the estimated result of the propagation range to read map data including the relevant area from the map information storage unit 35. Then, it generates propagation information that displays the locations and service areas of the communication facilities BS1 to BS4 superimposed on the read map data, and outputs the generated propagation information from the input/output I/F unit 5 to the administrator terminal TM.
  • FIG. 12 shows an example of the impact information for communication service A.
  • the locations of communication facilities BS1 to BS4 that have been determined to be affected by bandwidth overage or a fault and their service provision areas Eb are displayed on map data PDb.
  • effect As described above, in the second embodiment, based on the monitoring information output from the monitoring OpS, the effects of bandwidth exceedance and the effects of fault occurrence in the communication equipment BS1 to BSn are judged, and a re-judgment process is performed in which each of the judgment results is selected according to a preset priority condition, and the extent of the influence of the effect selected by this re-judgment is estimated.
  • the function of monitoring for bandwidth overage and fault occurrence by the monitoring OpS may be provided as one of the functions of the network management device.
  • the method of monitoring for bandwidth overage, the method of determining the effect of bandwidth overage and the effect of fault occurrence, the method of estimating the extent of the determined effect, the method of presenting the extent of the effect, etc. may be modified in various ways without departing from the spirit of the present invention.
  • this invention is not limited to the above-mentioned embodiments as they are, and in the implementation stage, the components can be modified and embodied without departing from the gist of the invention.
  • various inventions can be formed by appropriately combining multiple components disclosed in the above-mentioned embodiments. For example, some components may be deleted from all of the components shown in the embodiments. Furthermore, components from different embodiments may be appropriately combined.

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Abstract

この発明の一態様は、監視部により、通信設備ごとに当該通信設備が提供する通信サービスの使用帯域幅が予め設定された閾値を超過するか否かを監視し、帯域超過が検知された場合にその検知結果と検知元の前記通信設備を表す情報をネットワーク管理部に通知する。そして、ネットワーク管理部により、上記帯域超過の検知結果に基づいて、検知元の通信設備に関連するネットワークレイヤを表すレイヤ情報を取得し、取得したレイヤ情報に基づいて、通信サービスに対する帯域超過の影響と、通信設備の各々に対する帯域超過の影響を判定するようにしたものである。

Description

ネットワーク管理システム、管理方法およびプログラム
　この発明の一態様は、通信ネットワークにおける障害の発生およびその影響を把握するために用いられるネットワーク管理システム、管理方法およびプログラムに関する。
　通信事業者は地震や豪雨、装置の故障等が通信サービスに与える影響を正確かつ迅速に把握する必要がある。通信サービスは、サービスを提供する複数の通信装置と、その間を接続する通信ネットワークおよび関連設備を含む複数の設備により実現される。このため、例えば通信装置やネットワークで故障や断線が発生したり、関連設備で損傷等が発生すると、通信サービスに影響が及ぶ。特に、設備やネットワークが方式の異なる複数の通信サービスを提供している場合には、通信装置や設備で何らかの故障が発生したりネットワークで障害が発生すると、その影響が複数の通信サービスに波及する場合がある。
　このような状況の下、従来では、複数の通信装置や設備により構成されるネットワークの物理／論理レイヤの構成を、通信装置や設備の種別やプロトコルの変更に依らず統一された共通の形式で保持し管理するネットワーク管理アーキテクチャが提案されている（例えば非特許文献１を参照）。
　さらに、上記非特許文献１に記載された技術を活用することで、障害発生箇所に関連する通信サービスの影響範囲の特定および当該影響が波及するユーザの把握を、物理／論理レイヤの種別によらず共通の手法で実現する技術が提案されている（例えば非特許文献２を参照）。
佐藤正崇、明石和陽、堀内信吾、小谷忠司、「多様なNWへ適応可能なNW管理アーキテクチャの検討」、信学技報、vol. 116, no. 324, ICM2016-31, pp. 37-42, 2016年11月 深見公彦、村瀬健司、佐藤正崇、田山健一、「ネットワーク障害が及ぼすサービス影響把握方式の検討」、信学技報、 vol. 118, no. 483, ICM2018-51, pp. 13-18, 2019年3月
　非特許文献２に記載された技術を用いることで、通信装置の故障やケーブル心線の切断等、ネットワーク上で何らかの設備故障が発生した場合に、その有無を判定してその結果をもとに障害の影響とその波及範囲を把握することが可能である。
　ところが、実際のネットワークでは、設備やネットワークには故障が発生しておらず通信サービス自体は維持されていても、通信が不安定になって通信サービスの品質が低下し、これにより例えば繋がりにくくなるといった状態が発生する場合がある。このような場合にも、その影響の状態と当該影響の波及範囲をネットワーク管理者が把握できるようにする必要があるが、そのための有効な技術は未だ提案されていない。
　この発明は上記事情に着目してなされたもので、設備故障等によるネットワーク障害の発生のみならず、通信サービスの品質低下が発生した場合にもその影響の状態とその波及範囲を把握できるようにする技術を提供しようとするものである。
　上記課題を解決するためにこの発明に係るネットワーク管理システムまたはネットワーク管理方法の一態様は、複数の通信設備を伝送路を介して接続し、前記通信設備に収容されるユーザに通信サービスを提供するネットワークを管理するシステムにあって、先ず監視部により、前記通信サービスにおいて使用可能な帯域幅に対し予め設定された閾値を用いて、前記通信設備ごとに、当該通信設備が提供する前記通信サービスの使用帯域幅が超過するか否かを監視する。そして、帯域超過が検知された場合に、その検知結果と検知元の前記通信設備を表す情報を、前記監視情報に含めてネットワーク管理部に通知する。
　これに対しネットワーク管理部が、前記監視部から通知された前記監視情報に基づいて、検知元の前記通信設備に関連するネットワークレイヤを表すレイヤ情報を取得する。そして、取得した前記レイヤ情報に基づいて、前記通信サービスに対する前記帯域超過の影響を判定し、さらに前記レイヤ情報に基づいて、前記通信設備の各々に対する前記帯域超過の影響を判定するようにしたものである。
　この発明の一態様によれば、複数の通信設備のいずれかで通信サービスの使用帯域幅が閾値を超過すると、その検知結果が監視部からネットワーク管理部に通知される。そして、ネットワーク管理部において、検知元の上記通信設備に関連するネットワークレイヤのレイヤ情報が取得され、このレイヤ情報に基づいて、通信サービスに対する上記帯域超過の影響と、通信設備の各々に対する帯域超過の影響がそれぞれ判定される。
　従って、使用帯域幅の超過により通信サービスの品質が低下した場合にも、ネットワーク管理者は上記帯域超過が通信サービスおよび通信設備に及ぼす影響を把握することが可能となる。
　そして、上記判定結果を利用することで、ネットワーク管理者は、上記帯域超過の影響が発生している通信設備に収容されるユーザに対し通信サービスの品質が低下している旨を周知したり、通信が繋がりにくい状態の発生の予測や、保守・運用や予知保全を行うことが可能となる。
　すなわちこの発明の一態様によれば、設備故障等によるネットワーク障害の発生のみならず、通信サービスの品質低下が発生した場合にもその影響の状態とその波及範囲を把握できるようにする技術を提供することができる。
図１は、この発明の第１の実施形態に係るネットワーク管理システムの構成の一例を示す図である。 図２は、この発明の第１の実施形態に係るネットワーク管理装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 図３は、この発明の第１の実施形態に係るネットワーク管理装置のソフトウェア構成の一例を示すブロック図である。 図４は、図３に示したネットワーク管理装置の制御部が実行するネットワーク管理制御の処理手順と処理内容の一例を示すフローチャートである。 図５は、この発明の第１の実施形態に係るネットワーク管理システムで実行される、帯域超過の検知および監視情報の取得動作の一例を説明するための図である。 図６は、この発明の第１の実施形態に係るネットワーク管理システムで実行される、通信サービスおよび通信設備に対する帯域超過の影響を判定する動作の一例を説明するための図である。 図７は、この発明の第１の実施形態に係るネットワーク管理システムで実行される、帯域超過の影響の波及範囲を表す情報の表示例を説明するための図である。 図８は、この発明の第２の実施形態に係るネットワーク管理装置のソフトウェア構成の一例を示すブロック図である。 図９は、図８に示したネットワーク管理装置の制御部が実行するネットワーク管理制御の処理手順と処理内容の一例を示すフローチャートである。 図１０は、この発明の第２の実施形態に係るネットワーク管理システムで実行される、故障および帯域超過の検知およびその監視結果の取得動作の一例を説明するための図である。 図１１は、この発明の第２の実施形態に係るネットワーク管理システムで実行される、通信サービスおよび通信設備に対する帯域超過の影響と、通信設備の故障の影響を判定する動作の一例を説明するための図である。 図１２は、この発明の第２の実施形態に係るネットワーク管理システムで実行される、帯域超過の影響および故障発生の影響の波及範囲を表す情報の表示例を説明するための図である。
　以下、図面を参照してこの発明に係わる実施形態を説明する。
　［第１の実施形態］
　（構成例）
　（１）システム
　図１は、この発明の第１の実施形態に係るネットワーク管理システムの構成の一例を示す図である。
　このシステムは、複数の通信設備ＢＳ１～ＢＳｎを例えば光伝送路を介して接続したネットワークＮＷに対し、当該ネットワークＮＷの状態を監視する監視オペレーションシステム（以後監視ＯｐＳと呼ぶ）ＳＳと、上記監視ＯｐＳの監視情報をもとにネットワークＮＷの運用を管理するネットワーク管理装置ＭＳａとを設けたものとなっている。
　通信設備ＢＳ１～ＢＳｎは、例えば通信事業者の局などに設置されるもので、各通信設備ＢＳ１～ＢＳｎには複数のユーザ端末ＵＴ１～ＵＴｉが収容される。なお、ネットワークＮＷの種類とその構成はどのようなものであってもよく、またユーザ端末ＵＴ１～ＵＴｉの種類やネットワークＮＷに対するアクセス手段についてもどのようなものであっても構わない。
　（２）監視ＯｐＳ
　監視ＯｐＳは、例えば通信事業者が運用するサーバコンピュータにその処理機能の１つとして設けられる。監視ＯｐＳには、監視対象となる通信設備ＢＳ１～ＢＳｎが使用可能な通信サービスに対し設定された、使用帯域幅の上限を規定する閾値が事前に記憶される。監視ＯｐＳは、通信設備ＢＳ１～ＢＳｎごとに、例えばその通信サービスのトラフィック量を上記閾値とリアルタイムに比較し、これにより通信サービスの帯域超過を検知する。そして監視ＯｐＳは、上記帯域超過の検知結果を、検知元の通信設備の識別情報と共に監視情報に含め、ネットワーク管理装置ＭＳａに通知する。
　なお、第１の実施形態では、監視ＯｐＳは帯域超過のみを検知する場合を例にとって説明するが、通信設備の故障などのその他の障害を検知し、その検知結果をその検知場所を表す情報と共に監視情報に含めて送信する機能を備えていてもよい。
　（３）ネットワーク管理装置ＭＳａ
　図２および図３は、それぞれネットワーク管理装置ＭＳａのハードウェアおよびソフトウェアの構成の一例を示すブロック図である。
　ネットワーク管理装置ＭＳａは、例えばネットワークＮＷの保守・運用等の管理を行う管理センタに設置される。なお、ネットワーク管理装置ＭＳａは、上記監視ＯｐＳの機能を備えるものであってもよい。
　ネットワーク管理装置ＭＳａは、例えばサーバコンピュータまたはパーソナルコンピュータからなり、中央処理ユニット（Central Processing Unit：ＣＰＵ）等のハードウェアプロセッサを使用した制御部１ａを備える。そして、この制御部１ａに対し、バス６を介して、プログラム記憶部２およびデータ記憶部３ａを有する記憶ユニットと、通信インタフェース部（以後インタフェースをＩ／Ｆと略記する）４と、入出力Ｉ／Ｆ部５とを接続したものとなっている。
　通信Ｉ／Ｆ部４は、上記監視ＯｐＳとの間でデータ通信を行い、これにより監視ＯｐＳから監視情報を受信する。なお、通信Ｉ／Ｆ部４は、通信設備ＢＳ１～ＢＳｎとの間で種々管理情報を送受信する際に使用されてもよい。
　入出力Ｉ／Ｆ部５には、例えば通信事業者のシステム管理者が使用する管理者端末ＴＭが接続される。入出力Ｉ／Ｆ部５は、管理者端末ＴＭとの間で、システム管理者が入力する管理情報や制御情報を受信したり、後述する制御部１ａにより生成される帯域超過の影響の波及範囲を表す情報等を送信するために使用される。
　プログラム記憶部２は、例えば、記憶媒体としてＨＤＤ（Hard Disk Drive）またはＳＳＤ（Solid State Drive）等の随時書込みおよび読出しが可能な不揮発性メモリと、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の不揮発性メモリとを組み合わせて構成したもので、ＯＳ（Operating System）等のミドルウェアに加えて、この発明の第１の実施形態に係る各種制御処理を実行するために必要なアプリケーション・プログラムを格納する。
　データ記憶部３ａは、例えば、記憶媒体としてＨＤＤまたはＳＳＤ等の随時書込みおよび読出しが可能な不揮発性メモリとＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性メモリと組み合わせたもので、記憶領域には、レイヤ情報記憶部３１と、第１の判定情報記憶部３２と、第２の判定情報記憶部３３と、通信設備属性記憶部３４と、地図情報記憶部３５とが設けられている。
　レイヤ情報記憶部３１には、通信設備ＢＳ１～ＢＳｎが提供する各通信サービスに対応付けて、当該通信サービスで使用されるネットワークレイヤのパスの状態を表すレイヤ情報が記憶される。
　第１の判定情報記憶部３２は、上記通信サービスに対する帯域超過の影響の判定結果を表す情報を保存する。
　第２の判定情報記憶部３３は、通信設備ＢＳ１～ＢＳｎに対する帯域超過の影響の判定結果を表す情報を保存する。
　通信設備属性記憶部３４は、通信設備ＢＳ１～ＢＳｎの属性情報を記憶する。属性情報には、例えば通信設備ＢＳ１～ＢＳｎの設置場所を表す位置情報と、通信サービスの提供エリアを表す情報が含まれる。
　地図情報記憶部３５には、ネットワークＮＷのサービス提供エリアを網羅する地図データが記憶されている。
　制御部１ａは、この発明の第１の実施形態を実現するための処理機能として、監視情報取得処理部１１と、レイヤ情報取得処理部１２と、通信サービス影響判定処理部１３と、通信設備影響判定処理部１４と、波及範囲推定処理部１５と、波及情報出力処理部１６とを備える。
　上記処理部１１～１６は、何れもプログラム記憶部２に格納されたアプリケーション・プログラムを制御部１のハードウェアプロセッサに実行させることにより実現される。なお、上記処理部１１～１６の一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェアを用いて実現されてもよい。
　監視情報取得処理部１１は、監視ＯｐＳから出力される監視情報を通信Ｉ／Ｆ部４を介して取得する。
　レイヤ情報取得処理部１２は、上記監視情報に帯域超過の検知結果が含まれる場合に、上記監視情報に含まれる検知元の通信設備の識別情報をもとに、レイヤ情報記憶部３１から、上記検知元の通信設備が提供する通信サービスのレイヤ情報を取得する。
　通信サービス影響判定処理部１３は、取得された上記レイヤ情報に含まれる上位レイヤ（サービスレイヤ）のパス情報に基づいて、各通信サービスに及ぼす帯域超過の影響をそれぞれ判定し、その判定結果を第１の判定情報として第１の判定情報記憶部３２に保存する。なお、この判定処理の一例は動作例において述べる。
　通信設備影響判定処理部１４は、取得された上記レイヤ情報に含まれる下位レイヤ（論理レイヤおよび物理レイヤ）のパス情報に基づいて、通信設備ＢＳ１～ＢＳｎに対する上記帯域超過の影響を判定し、その判定結果を第２の判定情報として第２の判定情報記憶部３３に保存する。なお、この判定処理の一例についても動作例で説明する。
　波及範囲推定処理部１５は、上記第１の判定情報および第２の判定情報と、通信設備属性記憶部３４に記憶された通信設備ＢＳ１～ＢＳｎの属性情報とに基づいて、帯域超過の影響が発生している通信設備が提供する通信サービスのエリアを、上記帯域超過の影響の波及範囲として推定する。
　波及情報出力処理部１６は、上記波及範囲推定処理部１５により推定された波及範囲を表示するための波及情報を生成し、生成した波及情報を入出力Ｉ／Ｆ部５から管理者端末ＴＭへ出力する。
　（動作例）
　次に、以上のように構成されたネットワーク管理システムの動作例を説明する。
　図４は、ネットワーク管理装置ＭＳａの制御部１ａが実行するネットワーク管理制御の処理手順と処理内容の一例を示すフローチャートである。
　（１）事前準備
　システムが提供する通信サービスごとに、当該通信サービスの使用帯域幅の許容上限値を表す閾値を設定し、設定した閾値を監視ＯｐＳに記憶させる。この事前設定処理は、例えば管理者端末ＴＭにおいてシステム管理者が入力した閾値を、ネットワーク管理装置ＭＳａから監視ＯｐＳに転送することにより行われる。
　なお、レイヤ情報記憶部３１には、通信設備ＢＳ１～ＢＳｎの識別情報に対応付けて、当該通信設備ＢＳ１～ＢＳｎが提供する通信サービスに対応付けられたレイヤを表すレイヤ情報が事前に記憶されている。上記レイヤ情報は、ネットワークＮＷのトポロジ情報をもとに設定される。
　また、通信設備属性記憶部３４には、各通信設備ＢＳ１～ＢＳｎの属性情報が事前に記憶されている。属性情報には、例えば通信設備ＢＳ１～ＢＳｎの設置場所を表す位置情報と、通信サービスの提供エリアを表す情報が含まれる。
　（２）帯域超過の監視とその監視情報の取得
　監視ＯｐＳでは、通信設備ＢＳ１～ＢＳｎごとに、提供中の通信サービスのトラフィック量をリアルタイムに監視し、トラフィック量が事前に記憶された閾値を超過したか否かを判定する。そして、トラフィック量が閾値を超過した場合に、その検知結果と検知元の通信設備の識別情報とを含む監視情報を、ネットワーク管理装置ＭＳａへ送信する。
　これに対し、ネットワーク管理装置ＭＳａの制御部１ａは、上記監視ＯｐＳからの監視情報の送信を監視している。そして、監視情報が送信されると、監視情報取得処理部１１の制御の下、ステップＳ１０により上記監視情報を通信Ｉ／Ｆ部４を介して受信する。
　図５は、以上述べた帯域超過の検知処理の一例を示す図である。この例では、通信設備ＢＳ１，ＢＳ２において通信サービスの帯域超過がそれぞれ発生し、その各検知結果を含む監視情報が監視ＯｐＳからネットワーク管理装置ＭＳａに通知された場合を例示している。
　（３）レイヤ情報の取得
　ネットワーク管理装置ＭＳａの制御部１ａは、上記監視情報を取得すると、ステップＳ１１において、上記監視情報に帯域超過の検知結果が含まれているか否かを判定する。この判定の結果、帯域超過の検知結果が含まれていると、レイヤ情報取得処理部１２の制御の下、先ずステップＳ１２において、上記監視情報から検知元の通信設備の識別情報を取り出す。そして、取り出した上記通信設備の識別情報をもとに、ステップＳ１３において、当該通信設備が提供する通信サービスのレイヤ情報を、レイヤ情報記憶部３１から取得する。
　（４）通信サービスに対する帯域超過の影響の判定
　上記レイヤ情報が取得されると、ネットワーク管理装置ＭＳａの制御部１ａは、次にステップＳ１４において、通信サービス影響判定処理部１３の制御の下、通信サービスに対する帯域超過の影響を判定する処理を以下のように実行する。
　すなわち、通信サービス影響判定処理部１３は、取得された上記レイヤ情報に含まれるサービスレイヤに関するパス情報をもとに、ネットワークＮＷが提供する各通信サービスについて、例えば以下の３つの状態のいずれに相当するかを判定する。
　　(4a) 通信サービスが全断状態、つまり通信サービスへの帯域超過の影響がある状態
　　(4b) 部分的に利用不可能な状態、つまり通信が不安定な状態
　　(4c) 使用不可能な状態が発生していない正常な状態。
　図６では、通信サービスＡ，Ｂ，Ｃのいずれにも「帯域超過の影響がある」と判定された場合を例示している。
　通信サービス影響判定処理部１３は、以上のように判定した、通信サービスに対する帯域超過の影響の判定結果を表す情報を、通信サービスの識別情報に対応付けた状態で、第１の判定情報として第１の判定情報記憶部３２に保存する。
　（５）通信設備に対する帯域超過の影響の判定
　ネットワーク管理装置ＭＳａの制御部１ａは、続いてステップＳ１５において、通信設備影響判定処理部１４の制御の下、通信設備ＢＳ１～ＢＳｎに対し上記帯域超過が及ぼす影響を以下のように判定する。
　すなわち、通信設備影響判定処理部１４は、上記レイヤ情報に含まれる論理レイヤおよび物理レイヤに関するパス情報をもとに、通信設備ＢＳ１～ＢＳｎに対する帯域超過の影響を判定する。
　例えば、図６を例にとると、通信設備ＢＳ１，ＢＳ２は帯域超過の検知元であることから、(5a)のように「帯域超過の影響あり」と判定する。また、通信設備ＢＳ３については、物理レイヤは正常であるものの、論理レイヤが通信設備ＢＳ２における帯域超過の影響を受けていることから、(5b)のように「帯域超過の影響あり」と判定する。さらに、通信設備ＢＳ４については、物理レイヤおよび論理レイヤはいずれも正常であるものの、上位のサービスレイヤが通信設備ＢＳ１，ＢＳ２における帯域超過の影響を受けていることから、(5c)のように「帯域超過の影響あり」と判定する。
　通信設備影響判定処理部１４は、以上のように判定した、各通信設備ＢＳ１～ＢＳｎに対する帯域超過の影響の判定結果を表す情報を、通信設備ＢＳ１～ＢＳｎの識別情報に対応付けた状態で、第２の判定情報として第２の判定情報記憶部３３に保存する。
　（６）帯域超過の影響の波及範囲の推定
　ネットワーク管理装置ＭＳａの制御部１ａは、次に波及範囲推定処理部１５の制御の下、以下のようには級範囲の推定処理を実行する。
　すなわち、波及範囲推定処理部１５は、先ずステップＳ１６において、上記第２の判定情報に基づいて、上記帯域超過の影響があると判定された通信設備Ｂ１～ＢＳ４の属性情報を、通信設備属性記憶部３４から読み出す。このとき、属性情報には通信設備の設置場所を示す位置情報と、通信サービスの提供エリアを示す情報が含まれている。この結果、波及範囲推定処理部１５は、上記属性情報をもとに、帯域超過の影響の波及範囲を通信設備ＢＳ１～ＢＳ４別に推定できる。
　（７）波及情報の出力
　上記波及範囲の推定処理が終了すると、ネットワーク管理装置ＭＳａの制御部１ａは、最後にステップＳ１８において、波及情報出力処理部１６の下、以下のように波及情報の出力処理を実行する。
　すなわち、波及情報出力処理部１６は、帯域超過の影響があると判定された通信設備ＢＳ１～ＢＳ４の各々について、上記波及範囲の推定結果に含まれる位置情報を用いて、地図情報記憶部３５から該当エリアを含む地図データを読み込む。そして、読み込んだ上記地図データ上に、上記通信設備ＢＳ１～ＢＳ４の位置とサービスエリアを重ねて表示した波及情報を生成し、生成した上記波及情報を入出力Ｉ／Ｆ部５から管理者端末ＴＭへ向け出力する。
　図７は、通信サービスＡに対する上記波及情報の一例を示すもので、この例では通信設備ＢＳ２を対象に、そのサービスの提供エリアＥａを、帯域超過の影響の波及範囲Ｅａを表す情報として地図データＰＤａ上に表示した場合を例示している。
　（効果）
　以上述べたように第１の実施形態では、監視ＯｐＳにおいて、通信サービスに対し事前に設定された閾値を用いて、通信設備ＢＳ１～ＢＳｎごとに当該通信設備ＢＳ１～ＢＳｎが提供する通信サービスの帯域超過を検知し、その検知結果を検知元の通信設備の識別情報と共に監視情報に含めてネットワーク管理装置ＭＳａに通知する。これに対しネットワーク管理装置ＭＳａは、上記帯域超過が検知されると、上記監視情報に含まれる検知元の通信設備の識別情報をもとにこの通信設備が提供する通信サービスのレイヤ情報を取得する。そして、取得したレイヤ情報をもとに、通信サービスに対する帯域超過の影響と、通信設備ＢＳ１～ＢＳｎに対する帯域超過の影響をそれぞれ判定し、その判定情報をもとに、帯域超過の影響ありと判定された通信設備を対象に、上記帯域超過の影響の波及範囲を地図データ上に表示した波及情報を生成し、管理者端末ＴＭに出力するようにしている。
　従って、帯域超過により通信サービスの品質が低下した場合にも、ネットワーク管理者は表示された波及情報から、帯域超過が通信サービスおよび通信設備に及ぼす影響を把握することが可能となる。
　［第２の実施形態］
　この発明の第２の実施形態は、監視ＯｐＳから出力される監視情報をもとに、帯域超過の影響および故障発生の影響をそれぞれ判定し、その各判定結果を予め設定した優先度条件に従って選択する再判定処理を行い、この再判定により選択された影響についてその波及範囲を推定するようにしたものである。
　（構成例）
　（１）監視ＯｐＳ
　監視ＯｐＳは、第１の実施形態で述べた通信設備ＢＳ１～ＢＳｎにおける帯域超過の検知機能に加えて、通信設備ＢＳ１～ＢＳｎの故障を検知する機能も備える。監視ＯｐＳは、上記帯域超過が検知されたとき、または故障の発生が検知されたときに、その検知結果と検知元の通信設備の識別情報を監視情報に含めてネットワーク管理装置ＭＳｂへ送信する。また、監視ＯｐＳは、帯域超過および故障の発生の両方が検知されたときには、この両方の検知結果と検知元の通信設備の識別情報を監視情報にそれぞれ含めてネットワーク管理装置ＭＳｂへ送信する。
　（２）ネットワーク管理装置ＭＳｂ
　図８は、この発明の第２の実施形態に係るネットワーク管理装置ＭＳｂのソフトウェア構成の一例を示すブロック図である。なお、同図において前記図３と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
　ネットワーク管理装置ＭＳｂのデータ記憶部３ｂには、レイヤ情報記憶部３１、第１の判定情報記憶部３２、第２の判定情報記憶部３３、通信設備属性記憶部３４および地図情報記憶部３５に加え、第３の判定情報記憶部３６が設けられている。
　第３の判定情報記憶部３６は、通信設備ＢＳ１～ＢＳｎで発生した故障の影響の判定結果を表す第３の判定情報を保存するために用いられる。
　ネットワーク管理装置ＭＳｂの制御部１ｂは、監視情報取得処理部１１と、レイヤ情報取得処理部１２と、通信サービス影響判定処理部１３と、通信設備影響判定処理部１４と、波及範囲推定処理部１５と、波及情報出力処理部１６とに加え、故障影響判定処理部１７と、優先判定処理部１８とをさらに備えている。
　なお、故障影響判定処理部１７および優先判定処理部１８についても、他の処理部１１～１６と同様に、プログラム記憶部２に格納されたアプリケーション・プログラムを制御部１のハードウェアプロセッサに実行させることにより実現される。また、上記処理部１７，１８は、ＬＳＩやＢＳＩＣ等のハードウェアを用いて実現されてもよい。
　故障影響判定処理部１７は、監視情報取得処理部１１により取得された監視情報に通信設備における故障の発生の検知結果が含まれている場合に、検知元の通信設備が提供している通信サービスのレイヤ情報をレイヤ情報記憶部３１から取得する。そして、故障影響判定処理部１７は、取得した上記レイヤ情報に基づいて、各通信サービスのパスおよび通信設備ＢＳ１～ＢＳｎ間の各パスに対する上記故障の発生の影響を判定し、その判定結果を表す情報を第３の判定情報記憶部３６に保存する。
　優先判定処理部１８は、帯域超過および故障の発生の両方が検知された場合に、予め設定された優先度条件に従い、帯域超過の影響の判定結果を示す第１および第２の判定情報より、故障の発生の影響の判定結果を示す第３の判定情報を優先するように、影響を再判定する。
　波及範囲推定処理部１５は、上記優先判定処理部１８により影響を再判定した結果と、当該故障または帯域超過の影響があると判定された通信設備Ｂ１～ＢＳ４の属性情報とに基づいて、帯域超過の影響の波及範囲を通信設備ＢＳ１～ＢＳ４別に推定する。
　（動作例）
　次に、以上のように構成されたネットワーク管理システムの動作例を説明する。
　図９は、ネットワーク管理装置ＭＳｂの制御部１ｂが実行するネットワーク管理制御の処理手順と処理内容の一例を示すフローチャートである。
　（１）帯域超過および故障の発生の監視とその監視情報の取得
　監視ＯｐＳでは、通信設備ＢＳ１～ＢＳｎごとに、提供中の通信サービスのトラフィック量をリアルタイムに監視し、トラフィック量が事前に記憶された閾値を超過したか否かを判定する。そして、ある通信設備において通信サービスのトラフィック量が閾値を超過した場合に、その検知結果と検知元の通信設備の識別情報とを含む監視情報を、ネットワーク管理装置ＭＳｂへ出力する。
　またそれと共に監視ＯｐＳは、通信設備ＢＳ１～ＢＳｎごとにその故障の発生を監視する。そして、ある通信設備で故障が発生すると、その検知結果と検知元の通信設備の識別情報を監視情報に含め、この監視情報をネットワーク管理装置ＭＳｂへ送信する。
　これに対し、ネットワーク管理装置ＭＳｂの制御部１ｂは、上記監視ＯｐＳからの監視情報の送信を監視している。そして、監視情報が送信されると、監視情報取得処理部１１の制御の下、ステップＳ２０により上記監視情報を通信Ｉ／Ｆ部４を介して受信する。
　図１０は、以上述べた帯域超過および故障の発生の検知処理と、その監視情報の取得処理の動作の一例を示す図である。この例では、通信設備ＢＳ１，ＢＳ２において通信サービスの使用帯域の超過が発生し、さらに通信設備ＢＳ３において故障が発生した場合を例示している。この場合監視ＯｐＳでは、帯域超過の検知結果およびその検知元の通信設備の識別情報と、故障の発生の検知結果およびその検知元の通信設備の識別情報とがそれぞれアラーム情報として監視情報に挿入され、この監視情報が監視ＯｐＳからネットワーク管理装置ＭＳｂへ送信される。ネットワーク管理装置ＭＳｂは、上記監視情報を通信Ｉ／Ｆ部４を介して受信する。
　（２）帯域超過の影響の判定
　ネットワーク管理装置ＭＳｂの制御部１ｂは、上記監視情報を受信すると、先ずステップＳ２１により監視情報から検知結果を１つ選択する。そして、選択した検知結果の種別をステップＳ２２で判定する。
　この判定の結果、検知結果が「帯域超過」だったとする。この場合ネットワーク管理装置ＭＳｂの制御部１ｂは、ステップＳ２３に移行し、レイヤ情報取得処理部１２、通信サービス影響判定処理部１３および通信設備影響判定処理部１４の制御の下で、帯域超過の影響の判定処理を実行する。
　この帯域超過の影響の判定処理は、第１の実施形態の（３）～（５）において述べたように、検知元の通信設備が提供している通信サービスのレイヤ情報を取得し、取得したレイヤ情報に含まれるサービスレイヤおよび論理／物理レイヤのパス情報に基づいて、通信サービスおよび各通信設備ＢＳ１～ＢＳｎに対し帯域超過が及ぼす影響をそれぞれ判定することにより行われる。
　（３）故障の発生の影響
　一方、上記ステップＳ２２による検知結果の種別判定の結果、検知結果が「故障の発生」だったとする。この場合、ネットワーク管理装置ＭＳｂの制御部１ｂは、ステップＳ２４に移行し、ここで故障影響判定処理部１７の制御の下で、以下のように故障の発生の影響を判定する。
　すなわち、故障影響判定処理部１７は、先ず上記監視情報に含まれる検知元の通信設備の識別情報をもとに、当該通信設備が提供している通信サービスのレイヤ情報をレイヤ情報記憶部３１から取得する。そして故障影響判定処理部１７は、上記監視情報と、取得した上記レイヤ情報に含まれるサービスレイヤ、論理レイヤおよび物理レイヤの各パス情報をもとに、各通信サービスおよび各通信設備ＢＳ１～ＢＳｎに対する故障の影響を判定する。
　図１１は、その動作の一例を示すものである。この例では、機器に故障が発生した通信設備ＢＳ３の影響を受けるレイヤ３（サービスレイヤ）の各パスは通信不可能な状態であるため、サービスレイヤに対応する各通信サービスＡ，Ｂ，Ｃは、いずれも「両系断」と判定される。同様に、論理レイヤ２も故障した通信設備ＢＳ３の影響を受けるため、「両系断」と判定される。また、故障が発生した通信設備ＢＳ３と、この通信設備ＢＳ３に隣接する通信設備ＢＳ２，ＢＳ４との間の物理レイヤ１の各パスは、いずれも通信不可能な状態である「両系断」と判定される。
　故障影響判定処理部１７は、以上のように各レイヤ１，２，３にについて判定された結果を表す情報を、第３の判定情報記憶部３６に保存する。
　（４）優先度条件に基づく影響の再判定
　ネットワーク管理装置ＭＳｂの制御部１ｂは、監視情報に含まれる１つの検知結果に対する、上記帯域超過の影響の判定処理、または故障発生に対する影響の判定処理が終了するごとに、ステップＳ２５において、すべての検知結果に対する判定処理が終了したか否かを判定する。そして、未選択の検知結果が残っていれば、ステップＳ２１に戻って次の検知結果を選択し、上記帯域超過の影響の判定処理、または故障発生に対する影響の判定処理を実行する。
　一方、監視情報に含まれるすべての検知結果に対する判定処理が終了したとする。この場合、ネットワーク管理装置ＭＳｂの制御部１ｂは、ステップＳ２６に移行し、優先判定処理部１８の制御の下で、上記帯域超過の影響の判定結果および上記故障発生の影響の判定結果について、優先度条件に基づく再判定処理を実行する。
　例えば、優先判定処理部１８は、優先度条件として事前に設定された「両系断」＞「通信不安定」＞「片系断」の条件に従い、上記帯域超過の影響の判定結果と、上記故障発生の影響の判定結果のいずれか一方を選択する。
　この結果、例えば図１１に示した例では、以下のような優先度判定処理が行われる。すなわち、通信サービスＡ，Ｂ，Ｃについては、故障発生の影響の判定結果である「両系断」がそのまま選択される。一方、通信設備ＢＳ１～ＢＳｎについて、通信設備ＢＳ３の両端のパスは故障発生の影響の判定結果においていずれも「両系断」となっている。このため、その影響を受けて、通信設備ＢＳ３は勿論のこと、当該通信設備ＢＳ３に隣接する通信設備ＢＳ２，ＢＳ４も両系断の影響ありと判定される。
　また、通信設備ＢＳ１と通信設備ＢＳ２との間の物理レイヤのパスは、故障発生の影響の判定結果では「両系断」と判定されていない。しかし、通信設備ＢＳ１，ＢＳ２は帯域超過の影響の判定結果において「帯域超過の影響あり」と判定されているため、この判定結果が採用されて部分的に利用不可と判定される。但し、通信サービスＡ，Ｂ，Ｃはいずれも「両系断」と判定されているため、これらの通信サービスを提供する通信設備ＢＳ１も実質的に「両系断」と判定される。
　（５）影響の波及範囲の推定
　ネットワーク管理装置ＭＳｂの制御部１ｂは、次に波及範囲推定処理部１５の制御の下、以下のようには級範囲の推定処理を実行する。
　すなわち、波及範囲推定処理部１５は、先ずステップＳ２７において、上記優先判定処理部１８により再判定された影響をもとに、上記故障または帯域超過の影響があると判定された通信設備Ｂ１～ＢＳ４の属性情報を、通信設備属性記憶部３４から読み出す。このとき、属性情報には通信設備の設置場所を示す位置情報と、通信サービスの提供エリアを示す情報が含まれている。この結果、波及範囲推定処理部１５は、上記属性情報をもとに、帯域超過の影響の波及範囲を通信設備ＢＳ１～ＢＳ４別に推定できる。
　（６）波及情報の出力
　上記波及範囲の推定処理が終了すると、ネットワーク管理装置ＭＳｂの制御部１ｂは、最後にステップＳ２８において、波及情報出力処理部１６の下、以下のように波及情報の出力処理を実行する。
　すなわち、波及情報出力処理部１６は、帯域超過または故障発生の影響があると判定された通信設備ＢＳ１～ＢＳ４の各々について、上記波及範囲の推定結果に含まれる位置情報を用いて、地図情報記憶部３５から該当エリアを含む地図データを読み込む。そして、読み込んだ上記地図データ上に、上記通信設備ＢＳ１～ＢＳ４の位置とサービスエリアを重ねて表示した波及情報を生成し、生成した上記波及情報を入出力Ｉ／Ｆ部５から管理者端末ＴＭへ向け出力する。
　図１２は、通信サービスＡに対する波及情報の一例を示すもので、この例では帯域超過または故障発生の影響があると判定された通信設備ＢＳ１～ＢＳ４の位置とそのサービス提供エリアＥｂを、地図データＰＤｂ上に表示した場合を例示している。
　（効果）
　以上述べたように第２の実施形態では、監視ＯｐＳから出力される監視情報をもとに、通信設備ＢＳ１～ＢＳｎにおける帯域超過の影響および故障発生の影響をそれぞれ判定し、その各判定結果を予め設定した優先度条件に従って選択する再判定処理を行い、この再判定により選択された影響についてその波及範囲を推定するようにしている。
　従って、帯域超過と故障が複合的に発生した場合に、その影響が優先度条件に従い再判定された結果に基づいてその波及範囲が推定される。このため、ネットワーク管理者に対し障害の種類が適切に反映された情報を提示することが可能となる。
　［その他の実施形態］
　監視ＯｐＳによる帯域超過および故障発生の監視機能は、ネットワーク管理装置の機能の１つとして備えるようにしてもよい。その他、帯域超過の監視手法、帯域超過の影響および故障発生の影響の判定手法や、判定された影響の波及範囲の推定手法、波及範囲の提示手法等については、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
　以上、この発明の実施形態を詳細に説明してきたが、前述までの説明はあらゆる点においてこの発明の例示に過ぎない。この発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。つまり、この発明の実施にあたって、実施形態に応じた具体的構成が適宜採用されてもよい。
　要するにこの発明は、上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
　ＭＳａ，ＭＳｂ…ネットワーク管理装置
　ＢＳ１～ＢＳｎ…通信設備
　ＮＷ…ネットワーク
　ＴＭ…管理者端末
　１ａ，１ｂ…制御部
　２…プログラム記憶部
　３ａ，３ｂ…データ記憶部
　４…通信Ｉ／Ｆ部
　５…入出力Ｉ／Ｆ部
　６…バス
　１１…監視情報取得処理部
　１２…レイヤ情報取得処理部
　１３…通信サービス影響判定処理部
　１４…通信設備影響判定処理部
　１５…波及範囲推定処理部
　１６…波及情報出力処理部
　１７…故障影響判定処理部
　１８…優先判定処理部
　３１…レイヤ情報記憶部
　３２…第１の判定情報記憶部
　３３…第２の判定情報記憶部
　３４…通信設備属性記憶部
　３５…地図情報記憶部
　３６…第３の判定情報記憶部

Claims (8)

  1. 　複数の通信設備を伝送路を介して接続し、前記通信設備に収容されるユーザに通信サービスを提供するネットワークを管理するネットワーク管理システムであって、
    　前記ネットワークの状態を監視しその監視結果を表す監視情報を出力する監視部と、前記監視部から出力される前記監視情報をもとに前記ネットワークの運用を管理するネットワーク管理部とを具備し、
    　前記監視部は、
    　　前記通信サービスにおいて使用可能な帯域幅に対し予め設定された閾値を用いて、前記通信設備ごとに、当該通信設備が提供する前記通信サービスの使用帯域幅が超過するか否かを監視し、帯域超過を検知した場合にその検知結果と検知元の前記通信設備を表す情報を前記監視情報に含めて前記ネットワーク管理部に通知する第１の監視処理部
    　を備え、
    　前記ネットワーク管理部は、
    　　前記監視部から通知された前記監視情報に基づいて、検知元の前記通信設備に関連するネットワークレイヤを表すレイヤ情報を取得する第１の管理処理部と、
    　　前記レイヤ情報に基づいて、前記通信サービスに対する前記帯域超過の影響を判定し、その判定結果を表す第１の判定情報を生成する第２の管理処理部と、
    　　前記レイヤ情報に基づいて、前記通信設備の各々に対する前記帯域超過の影響を判定し、その判定結果を表す第２の判定情報を生成する第３の管理処理部と
    　を備える、ネットワーク管理システム。
  2. 　前記第２の管理処理部は、前記レイヤ情報に含まれる上位レイヤに関する情報をもとに前記通信サービスに対する前記帯域超過の影響を判定し、
    　前記第３の管理処理部は、前記レイヤ情報に含まれる下位レイヤに関する情報をもとに前記通信設備の各々に対する前記帯域超過の影響を判定する
    　請求項１に記載のネットワーク管理システム。
  3. 　前記ネットワーク管理部は、
    　　前記第１の判定情報および前記第２の判定情報と、前記通信設備の属性情報とに基づいて、前記帯域超過の影響が発生している前記通信設備を対象に、当該通信設備で発生している前記帯域超過の影響の波及範囲を表す情報を生成し、生成した前記波及範囲を表す情報を出力する第４の管理処理部を
    　さらに備える、請求項１に記載のネットワーク管理システム。
  4. 　前記監視部は、
    　　前記通信設備における故障の発生を監視して、その監視結果を表す情報を前記監視情報に含めて前記ネットワーク管理部に通知する第２の管理処理部を、
    　さらに備え、
    　前記ネットワーク管理部は、
    　　前記監視部から通知された前記監視情報に含まれる前記故障の発生の監視結果を表す情報に基づいて、前記故障が発生した前記通信設備に関連する前記ネットワークレイヤを表す前記レイヤ情報を取得し、取得した前記レイヤ情報に基づいて、前記通信サービスのパスおよび前記通信設備間の各パスに対する前記故障の発生の影響を判定し、その判定結果を表す第３の判定情報を生成する第５の管理処理部を、
    　さらに備える、請求項１に記載のネットワーク管理システム。
  5. 　前記ネットワーク管理部は、
    　　前記第１、第２および第３の各判定情報と、前記通信設備の属性情報とに基づいて、前記帯域超過の影響および前記故障の発生の影響のうちの少なくとも一方が生じている前記通信設備を対象に、当該通信設備で発生している前記帯域超過の影響の波及範囲を表す情報を生成し、生成した前記波及範囲を表す情報を出力する第６の管理処理部を、
    　さらに備える、請求項４に記載のネットワーク管理システム。
  6. 　前記第６の管理処理部は、前記帯域超過および前記故障の発生の両方の影響を受けると判定された前記通信設備が存在する場合に、前記故障の発生の影響を優先して前記波及範囲を表す情報を生成する、請求項５に記載のネットワーク管理システム。
  7. 　複数の通信設備を伝送路を介して接続し、前記通信設備に収容されるユーザに通信サービスを提供するネットワークを管理する方法であって、
    　監視部が、前記通信サービスにおいて使用可能な帯域幅に対し予め設定された閾値を用いて、前記通信設備ごとに、当該通信設備が提供する前記通信サービスの使用帯域幅が超過するか否かを監視し、帯域超過を検知した場合にその検知結果と検知元の前記通信設備を表す情報を監視情報に含めてネットワーク管理部に通知する過程と、
    　前記ネットワーク管理部が、前記監視部から通知された前記監視情報に基づいて、検知元の前記通信設備に関連するネットワークレイヤを表すレイヤ情報を取得する過程と、
    　前記ネットワーク管理部が、前記レイヤ情報に基づいて、前記通信サービスに対する前記帯域超過の影響を判定し、その判定結果を表す第１の判定情報を生成する過程と、
    　前記ネットワーク管理部が、前記レイヤ情報に基づいて、前記通信設備の各々に対する前記帯域超過の影響を判定し、その判定結果を表す第２の判定情報を生成する過程と
    　を備える、ネットワーク管理方法。
  8. 　請求項１乃至６のいずれかに記載のネットワーク管理システムの前記ネットワーク管理部が備える第１乃至第８の処理部により実行される処理の少なくとも１つを、前記ネットワーク管理部が備えるプロセッサに実行させるプログラム。
     
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