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WO2018044016A1 - 이동 통신망 장애 감시 시스템 및 방법 - Google Patents

이동 통신망 장애 감시 시스템 및 방법 Download PDF

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WO2018044016A1
WO2018044016A1 PCT/KR2017/009379 KR2017009379W WO2018044016A1 WO 2018044016 A1 WO2018044016 A1 WO 2018044016A1 KR 2017009379 W KR2017009379 W KR 2017009379W WO 2018044016 A1 WO2018044016 A1 WO 2018044016A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
indicator
indicator value
failure
mobile communication
communication network
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
PCT/KR2017/009379
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
지현욱
김효정
이정훈
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KT Corp
Original Assignee
KT Corp
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 KT Corp filed Critical KT Corp
Publication of WO2018044016A1 publication Critical patent/WO2018044016A1/ko
Priority to US16/288,369 priority Critical patent/US10805186B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/06—Management of faults, events, alarms or notifications
    • H04L41/0631—Management of faults, events, alarms or notifications using root cause analysis; using analysis of correlation between notifications, alarms or events based on decision criteria, e.g. hierarchy, tree or time analysis
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/16—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks using machine learning or artificial intelligence
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    • H04L43/00—Arrangements for monitoring or testing data switching networks
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    • H04L43/0805—Monitoring or testing based on specific metrics, e.g. QoS, energy consumption or environmental parameters by checking availability
    • H04L43/0811—Monitoring or testing based on specific metrics, e.g. QoS, energy consumption or environmental parameters by checking availability by checking connectivity
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    • H04L43/16—Threshold monitoring
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    • 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
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/08—Testing, supervising or monitoring using real traffic

Definitions

  • the present invention relates to a system and method for monitoring a network failure, and more particularly, to a system and method for monitoring and monitoring faults caused by various causes in various sections of a mobile network.
  • a mobile communication network such as a Long Term Evolution (LTE) communication network or the like is a wired / wireless network that enables communication between mobile communication terminals or communication between a mobile communication terminal and a predetermined server.
  • LTE Long Term Evolution
  • various network devices are organically connected and interoperable, so that even if a cause of failure occurs in one communication section, an abnormal communication situation may be detected in various communication sections related thereto.
  • the existing technologies are used to determine whether a failure occurs only in a section in which traffic abnormality is detected among several communication sections of a mobile communication network. Since it is determined, if a traffic failure occurs in several sections due to one failure, there is a problem in that it is not possible to quickly detect a point where the actual failure occurs, and also it is not possible to accurately analyze the cause of the corresponding failure.
  • the existing technologies change the overall communication volume of the mobile communication network as the number of mobile communication service subscribers increases or new services generated by large users such as social network service (SNS) or online game service increase when determining whether a mobile network failure occurs. Since it is not considered, there is a problem in that it cannot adaptively cope with environmental changes in the mobile communication network.
  • SNS social network service
  • mobile communication network failure to detect the failures caused by various causes in various sections of the mobile communication network based on the knowledge accurately and reliably, and provides the fact of failure as well as failure cause information in real time It is to provide a surveillance system and method.
  • interval indicators for collecting the quantified indicator value for the predetermined indicator indicating the communication status of the communication interval for each communication interval between the nodes constituting the mobile communication network
  • a value collector for detecting an indicator value pattern of the mobile communication network using the indicator values collected for each communication section
  • An indicator value pattern learning unit configured to learn an indicator value pattern of the mobile communication network and a corresponding cause of the failure detected by a failure of the mobile communication network to learn an indicator value pattern for each cause of the mobile communication network
  • a failure information providing unit configured to compare the index value pattern of the mobile communication network detected at a predetermined failure monitoring time with the learned index value pattern to provide information on whether a failure occurs in the mobile communication network and the cause of the failure.
  • the indicator value collection unit for each section may collect a signal indicator value for a predetermined signal occurring in a corresponding communication section or a traffic indicator value for traffic occurring in the corresponding communication section.
  • the indicator value collection unit for each section may include: an indicator setting unit configured to set an indicator indicating a communication situation of a corresponding communication section for each communication section; An indicator information receiver configured to receive indicator information about the indicator for each communication section; And an indicator value calculator configured to calculate an indicator value quantitatively indicating a communication situation of a corresponding communication section by using the indicator information.
  • the indicator value pattern detection unit may include: a threshold calculator configured to calculate a threshold value indicating an abnormal range of indicator values of the indicator by using indicator values of respective indicators repeatedly collected for a predetermined period of time; An abnormal indicator value detector for detecting an abnormal indicator value for each communication section by comparing an indicator value of each indicator collected at a predetermined fault monitoring time with a threshold value of the corresponding indicator; And an indicator value pattern information generation unit configured to generate indicator value pattern information of the mobile communication network by using an abnormal indicator value detected for each communication section.
  • the threshold calculator may calculate a plurality of threshold values indicating an abnormality level of the indicator value corresponding to the abnormal indicator value range together with the abnormal indicator value range.
  • the abnormality indicator value detector detects an abnormality level of the abnormality indicator value and the abnormality indicator value for each communication section by comparing the indicator value of each indicator collected at a predetermined fault monitoring time with a plurality of threshold values. can do.
  • the indicator value pattern information generating unit may generate indicator value pattern information of the mobile communication network by using an abnormal indicator value detected for each communication section and an abnormal degree of the abnormal indicator value.
  • the indicator value pattern detection unit may further include an alarm information generation unit generating alarm information regarding an abnormal indicator value detected for each communication section and outputting the alarm information through a predetermined output unit.
  • the indicator value pattern learner may include a cause of failure inputted through an input unit through an indicator value pattern of the mobile communication network configured to include an abnormal indicator value collected for each communication section when a failure of the mobile communication network occurs. You can store them in correspondence.
  • the failure information providing unit may compare an indicator value pattern of the mobile communication network detected at a predetermined failure monitoring time with the learned indicator value pattern, and detect that a failure has occurred in the mobile communication network if they are identical to each other.
  • a failure occurrence detection unit ;
  • a failure information generator configured to generate failure information including a fact that the failure occurred and a failure cause corresponding to the indicator value pattern of the mobile communication network when the failure is detected in the mobile communication network, and output the failure information through a predetermined output unit. Can be.
  • a method for monitoring a fault in a mobile communication network is a method for monitoring a fault in a mobile communication network using a fault monitoring system for a mobile communication, wherein the system includes a communication section between nodes constituting the mobile communication network.
  • the step of collecting indicator values for each section may be a step of collecting a signal indicator value for a predetermined signal occurring in a corresponding communication section or a traffic indicator value for traffic occurring in a corresponding communication section.
  • the step of collecting indicator values for each section may include: an indicator setting step of setting, by the system, an indicator indicating a communication situation of a corresponding communication section for each communication section; An indicator information receiving step in which the system receives indicator information on the indicator for each communication section; And calculating, by the system, an indicator value quantitatively indicating a communication situation of a corresponding communication section using the indicator information.
  • the detecting of the indicator value pattern may include: a threshold calculation step of calculating, by the system, a threshold value representing an abnormal indicator value range of the corresponding indicator using the indicator values of each indicator repeatedly collected for a predetermined period of time; An abnormal indicator value detecting step of detecting abnormal indicator values for each communication section by comparing an indicator value of each indicator collected at a predetermined failure monitoring time with a threshold value of the corresponding indicator; And generating index value pattern information of the mobile communication network by using the abnormal index value detected by the communication section by the system.
  • the calculating of the threshold value may include calculating a plurality of threshold values indicating an abnormality level of the indicator value corresponding to the abnormal indicator value range together with the abnormal indicator value range.
  • the abnormal indicator value detecting step may include comparing an indicator value of each indicator collected at a predetermined fault monitoring time with a plurality of thresholds to determine an abnormality level of the abnormal indicator value and the abnormal indicator value for each communication section. May be a sensing step.
  • the generating of the indicator value pattern information may include generating indicator value pattern information of the mobile communication network by using an abnormal indicator value detected for each communication section and an abnormal degree of the abnormal indicator value. .
  • the detecting of the indicator value pattern may further include generating alarm information regarding an abnormal indicator value detected for each communication section and outputting the alarm information through a predetermined output unit of the system. can do.
  • the indicator value pattern learning step may include inputting an indicator value pattern of the mobile communication network including an abnormal indicator value collected for each communication section when a failure of the mobile communication network occurs, through a predetermined input unit of the system. In response to the cause of the failure may be a step of storing.
  • the providing of the failure information may include comparing the indicator value pattern of the mobile communication network detected by the system at a predetermined failure monitoring time with the learned indicator value pattern, and if the mutual identification is the same, the failure may be caused in the mobile communication network.
  • Embodiments according to the present invention can be implemented as a computer program recorded on a computer-readable recording medium as a computer program for performing the above-described operations to the computer system.
  • the overall communication status of the mobile communication network by collecting indicator values indicating the communication status of the corresponding interval from the various communication intervals between the devices constituting the mobile communication network including the interval between the mobile communication terminal and the server
  • the error By monitoring the error, failures caused by various causes can be accurately and reliably detected in various sections of a mobile communication network in which a plurality of devices are organically connected and interoperable.
  • the index value pattern at the time of occurrence of a failure is learned. If so, it can provide information on the fact of failure and the cause of the failure in real time, resulting in fast failure recovery and guarantee of communication service quality.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a mobile communication network environment to which the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a system for monitoring a failure of a mobile communication network according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a process of learning an indicator value pattern of a method for monitoring a failure of a mobile communication network according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of signal indices indicating a communication situation of a mobile communication network.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of traffic indices indicating a communication situation of a mobile communication network.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a process of providing failure information of a method for monitoring a failure of a mobile communication network according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 shows an example of a mobile communication network environment to which the present invention is applied.
  • a mobile communication network such as a Long Term Evolution (LTE) communication network and the like includes a plurality of core network configuration equipments that are connected and interworked with each other through a wired or wireless network.
  • LTE Long Term Evolution
  • the terminal 10 when a user turns on the power of a mobile communication terminal 10 such as a smart phone, the terminal 10 requests a location registration to the EPC (Evolved Packet Core) network side through the base station 20. do.
  • the mobility management entity (MME) 21 which manages mobility of mobile communication terminals, performs terminal authentication in association with an equipment identity register (EIR) 22 and a subscriber in cooperation with an authentication center (AUC) 23.
  • EIR equipment identity register
  • AUC authentication center
  • the Serving Gateway (SGW) 25 creates a data session in conjunction with the Packet Data Network Gateway (PGW) 26, and the PGW 26 generates a PCRF (Policy for Service Quality Management) for policy application and QoS (Quality of Service) management. and Charging Rules Function (28) and Subscriber Profile Repository (SPR) (29).
  • the DRA (Diameter Routing Agent) 27 is responsible for routing the Diameter message. After this process, the user can access the wireless Internet 30 through the mobile communication terminal 10.
  • the mobile communication network failure monitoring system 100 may be implemented as a computer system that communicates through a wired / wireless network such as a server or a computer, and may be applied to the above-described mobile communication network in various causes in various sections of the mobile communication network. Can be accurately and reliably detected by knowledge base.
  • FIG. 2 is a block diagram of a mobile communication network failure monitoring system 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the mobile communication network failure monitoring system 100 includes an indicator value collection unit 110, an indicator value pattern detecting unit 120, an indicator value pattern learning unit 130, and a disability information providing unit for each section. 140 may be included.
  • the indicator value collecting unit 110 for each section of the system 100 may collect quantified indicator values for a predetermined indicator indicating a communication situation of the corresponding communication section for each communication section between the nodes constituting the mobile communication network. have.
  • the indicator value collection unit for each section 110 may collect a signal indicator value for a predetermined signal generated in the corresponding communication section or a traffic indicator value for traffic generated in the corresponding communication section.
  • a communication section in which the indicator value collecting unit 110 for each section collects an indicator value may include a traffic section between the mobile communication terminal and various servers.
  • the indicator value collecting unit 110 for each section may include an indicator setting unit 112, an indicator information receiving unit 114, an indicator value calculating unit 116, and the like.
  • the indicator setting unit 112 may set an indicator indicating a communication status of the corresponding communication section for each communication section of the mobile communication network.
  • the indicator setting unit 112 may set different indicators for each communication section.
  • the indicator setting unit 112 sets information on a signal generated in the corresponding section as an indicator of the corresponding section for the communication section between the MME 21 and the HSS 24 and the traffic between the mobile communication terminal and the server.
  • information about the traffic of the section may be set as an index of the section.
  • the indicator information receiver 114 may receive indicator information about an indicator set for each communication section.
  • the indicator information receiver 114 taps on a physical interface link of a corresponding communication section or mirrors signals and traffic in a network device such as a switch connecting two devices.
  • Signal indicator information or traffic indicator information transmitted and received may be collected.
  • the signal indicator information received by the indicator information receiver 114 is information representing a signal about a predetermined attempt, failure, delay, etc. occurring in the corresponding section, and the traffic indicator information received by the indicator information receiver 114 is corresponding. It may be information indicating an amount of transmission / reception traffic, a delay time, and the like.
  • the indicator value calculator 116 may calculate an indicator value quantitatively indicating a communication situation of a corresponding communication section using the received indicator information. In this case, the indicator value calculator 116 may calculate a signal indicator value for a signal indicator generated in the corresponding communication section or a traffic indicator value for traffic generated in the corresponding communication section.
  • the indicator value pattern detector 120 of the system 100 may detect the entire indicator value pattern of the mobile communication network by using the indicator values collected for each communication section of the mobile communication network.
  • the indicator value pattern detector 120 may include a threshold calculator 122, an abnormal indicator value detector 124, and an indicator value pattern information generator 126. 128) may be further included.
  • the threshold calculator 122 may calculate a threshold value indicating a range of abnormal indicator values of the indicator by using the indicator values of each indicator repeatedly collected in a predetermined period in advance. For example, the threshold calculator 122 applies a statistical method to a population of indicator values repeatedly collected for a certain period of time, calculates a maximum value, a minimum value, an average value, and a standard deviation of the indicator values, and standard normal distribution of the index value population. The value of the upper or lower x% point at may be calculated as the threshold. In this case, the threshold calculator 122 may calculate the threshold value by selecting the indicator values collected on the same day and the same time zone as the failure monitoring time of the system 100 from the index value population.
  • the threshold calculator 122 may select indicator values excluding predetermined singular values from the index value population as valid values. As will be described again below, the failure information providing unit 140 to be described later to specify the indicator values when it is determined that the failure occurred as a singular value to be excluded from the index value population when calculating the threshold value in a separate file, The threshold calculator 122 may refer to the corresponding file when calculating the threshold value later. Meanwhile, according to an exemplary embodiment, the threshold calculator 122 may calculate a plurality of threshold values indicating the degree of abnormality of the index value corresponding to the abnormal index value range together with the abnormal index value range.
  • the threshold calculator 122 classifies the range of the abnormality indicator value into three ranges according to the system operation policy, so that the first threshold value represents a small degree of abnormality and the second threshold value represents a medium degree of abnormality. Value, a third threshold indicating a very large degree of abnormality, and the like can be calculated.
  • the threshold calculator 122 may calculate a plurality of threshold values by setting a reference value for calculating a threshold value, and then adding or subtracting a predetermined correction value to the reference value. For example, the threshold calculator 122 may calculate a plurality of thresholds as shown in Equations 1, 2, and 3 below.
  • X 1 is a first threshold value
  • X 0 is a reference value (a value corresponding to a specific value on the standard normal distribution, for example, 5% upper and lower)
  • sigma represents the standard deviation of the population
  • a represents a correction coefficient
  • X 2 is the second threshold value
  • X 0 is the reference value (a specific value in the standard normal distribution, for example, a value corresponding to 5% of the top and bottom)
  • I max is the maximum value of the population
  • I m is the average value of the population
  • X 3 is a third threshold value
  • X 0 is a reference value (a value corresponding to a specific value in the standard normal distribution, for example, 5% above and below 5%)
  • I max is the maximum value of the population
  • I min is the average value of the population
  • c Denotes a correction factor.
  • the plurality of threshold values calculated as described above may represent an abnormal degree of the indicator value.
  • the first threshold may be minor
  • the second threshold may be major
  • the third threshold may be critical.
  • the abnormal indicator value detecting unit 124 may detect an abnormal indicator value for each communication section by comparing an indicator value of each indicator collected at a predetermined failure monitoring time of the system 100 with a threshold value of the corresponding indicator. In this case, the abnormality indicator value detector 124 detects abnormality of the abnormality indicator value and the abnormality indicator value for each communication section by comparing the indicator value of each indicator collected at the fault monitoring time with the plurality of threshold values. Can be.
  • the indicator value pattern information generator 126 may generate indicator value pattern information of the mobile communication network by using an abnormal indicator value detected for each communication section.
  • the abnormal indicator value detection unit 124 detects an abnormal degree of the abnormal indicator value together with the abnormal indicator value for each communication section
  • the indicator value pattern information generation unit 126 detects the abnormal indicator value detected for each communication section. And the indicator value pattern information of the mobile communication network using the abnormality degree of the abnormal indicator value.
  • the alarm information generation unit 128 generates alarm information regarding an abnormal indicator value detected for each communication section, so that a predetermined output unit (not shown) of the system 100 such as a display device, a sound device, or a printer is displayed. Can be output via
  • the alarm information generated by the alarm information generation unit 128 may be information indicating that the current indicator value of the specific communication section has rapidly increased or decreased, or the abnormality level of the current indicator value is one of minor, major, or critical. The information may correspond to the level.
  • the indicator value pattern learner 130 of the system 100 learns an indicator value pattern for each failure cause of the mobile communication network by storing the indicator value pattern of the mobile communication network and a corresponding cause of a failure detected when a failure of the mobile communication network occurs.
  • the indicator value pattern learning unit 130 may display an indicator value pattern of the mobile communication network including an abnormal indicator value collected for each communication section when a failure of the mobile communication network occurs, such as a keyboard, a mouse, or a touch panel.
  • Corresponding to the cause of the failure input through the input unit (not shown) of the can be stored in the database 132.
  • the indicator value pattern learning unit 130 may store the indicator value pattern information automatically generated by the indicator value pattern detection unit 120 in the database 132 in correspondence with the cause information of the failure when a failure occurs.
  • the index value pattern information which is manually combined by the system operator, may be stored in the database 132 in association with the failure cause information.
  • the failure information providing unit 140 of the system 100 compares the indicator value pattern of the mobile communication network detected at a predetermined failure monitoring time of the system 100 with the previously learned indicator value pattern in the mobile communication network. Information about the occurrence of the failure and the cause of the failure can be provided. To this end, the failure information providing unit 140 may include a failure occurrence detection unit 142 and a failure information generation unit 144.
  • the failure occurrence detection unit 142 compares the indicator value pattern of the mobile communication network detected at a predetermined failure monitoring time with the previously learned indicator value pattern, and detects that the failure occurs in the mobile communication network if they are identical to each other. can do.
  • the failure occurrence detection unit 142 detects that a failure has occurred in the mobile communication network
  • the abnormal indicator values collected at the time of occurrence of the failure or at the time of occurrence of the failure are separate files called Exception.ini. It may be stored in, so as not to be considered in the threshold value calculation process of the indicator value pattern detection unit 120 in the future.
  • the failure information generation unit 144 searches for failure cause information corresponding to an index value pattern of the mobile communication network in the database 132, and indicates that the failure occurred and the movement. Failure information including a cause of failure corresponding to an indicator value pattern of a communication network may be generated and output through a predetermined output unit (not shown) of the system 100 such as a display device, a sound device, or a printer.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating an indicator value pattern learning process of a method for monitoring a mobile network failure according to an embodiment of the present invention.
  • the mobile communication network failure monitoring system 100 may learn an indicator value pattern for each cause of failure of the mobile communication network in advance.
  • the index value collecting unit 110 for each section of the system 100 collects the quantified index value for a predetermined indicator indicating the communication status of the corresponding communication section for each communication section between the nodes constituting the mobile communication network. Can be stored (S310).
  • the indicator indicating the communication status of the corresponding communication section may be a signal indicator regarding a signal occurring in the corresponding communication section or a traffic indicator regarding traffic occurring in the corresponding communication section.
  • a unique interface according to the LTE communication standard is applied to each communication section between network devices constituting the mobile communication network, and unique signal related information generated in each communication section is applied to the corresponding communication section.
  • These signal indicators can be quantified in appropriate units, such as the number of occurrences of the signal or the time it represents.
  • 5 is a diagram showing an example of traffic indicators representing the communication status of the mobile communication network.
  • traffic related information may be used as a traffic index indicating a communication situation of the corresponding communication section.
  • traffic indicators can be quantified in appropriate units, such as the number of Attempt, the failure rate (%), the amount of transmission and reception traffic, the delay time.
  • the indicator value pattern detecting unit 120 of the system 100 may detect the entire indicator value pattern of the mobile communication network by using the indicator values collected for each communication section of the mobile communication network ( S320 to S350).
  • the threshold calculator 122 of the indicator value pattern detector 120 is the same day as the failure monitoring time of the system 100 in the indicator value population of each indicator collected repeatedly in a predetermined period.
  • a threshold value may be calculated by selecting the indicator values collected at the same time period as valid values. For example, if the current fault monitoring time of the system 100 is from midnight to midnight on Monday, the threshold calculator 122 starts every Monday from midnight of the index values collected within one month retroactively from the corresponding fault monitoring time.
  • the threshold value may be calculated by selecting the indicator values collected by one AM as valid values. In this case, the threshold calculator 122 may select the indicator values except the abnormal indicator values collected at the time of occurrence of a previous failure in the indicator value population as valid values.
  • the threshold calculator 122 may refer to the Exception.ini file.
  • the threshold calculator 122 may calculate a threshold value indicating an abnormal index value range of the corresponding indicator using the selected valid values (S330).
  • the threshold calculator 122 may calculate the threshold value using a value of an upper or lower x% point in the standard normal distribution of valid values.
  • the threshold calculator 122 may calculate a plurality of threshold values indicating an abnormality degree of the indicator value corresponding to the abnormal indicator value range together with the abnormal indicator value range. For example, the threshold calculator 122 classifies the range of the abnormality indicator value into three ranges according to the system operation policy, so that the first threshold value represents a small degree of abnormality and the second threshold value represents a medium degree of abnormality.
  • the threshold calculator 122 may calculate a plurality of threshold values by setting a reference value for calculating a threshold value as shown in Equations 1, 2, and 3 by adding or subtracting a predetermined correction value to the reference value.
  • the abnormal indicator value detecting unit 124 of the indicator value pattern detecting unit 120 may detect the abnormal indicator value for each communication section by comparing the indicator values of the currently collected indicators with the threshold values of the corresponding indicators. There is (S340). In this case, the abnormal indicator value detecting unit 124 detects an abnormal degree of the abnormal indicator value and the abnormal indicator value for each communication section by comparing the indicator values of each indicator collected at the fault monitoring time with the plurality of threshold values. can do.
  • the indicator value pattern information generation unit 126 of the indicator value pattern detector 120 may generate indicator value pattern information including abnormal indicator values detected for each communication section (S350).
  • the indicator value pattern information may be a combination of abnormal indicator values.
  • the index value pattern information generating unit 126 May generate index value pattern information indicating both an abnormal index value detected for each communication section and an abnormal degree of the abnormal index value.
  • the indicator value pattern information of the corresponding mobile communication network may indicate a pattern such as critical for A section, minor for B section, and major for C section.
  • the indicator value pattern learning unit 130 of the system 100 corresponds to the cause of the failure of the mobile communication network by storing the indicator value pattern information of the mobile communication network and the cause of the failure in correspondence with each other.
  • the indicator value pattern may be learned (S360).
  • the indicator value pattern learning unit 130 may display the indicator value pattern of the mobile communication network including an abnormal indicator value collected for each communication section when a failure of the mobile communication network occurs, such as a keyboard, a mouse, or a touch panel.
  • Corresponding to the cause of the failure input through a predetermined input unit (not shown) of the 100 may be stored in the database 132.
  • the indicator value pattern learner 130 may store the indicator value pattern information manually combined by a system operator in the database 132 in association with the failure cause information.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a failure information providing process of a method for monitoring a failure of a mobile communication network according to an embodiment of the present invention.
  • the mobile network failure monitoring system 100 that has undergone a process of learning an indicator value pattern for each cause of failure of the mobile communication network detects failures caused by various causes in various sections of the mobile communication network based on a knowledge base. Information on the fact of failure and the cause of the failure can be provided in real time.
  • the indicator value collecting unit 110 for each section of the system 100 may collect and store indicator values representing the current communication status of the corresponding communication section for each communication section of the mobile communication network (S610).
  • the indicator value pattern detecting unit 120 of the system 100 may detect the indicator value pattern of the current mobile communication network by using the indicator values collected for each communication section of the mobile communication network (S620 and S630). .
  • the abnormal indicator value detection unit 124 of the indicator value pattern detection unit 120 compares the indicator value of each indicator currently collected with the threshold value of the corresponding indicator, and calculates the abnormal indicator value for each communication section. Can be detected (S620).
  • the abnormal indicator value detecting unit 124 may compare the indicator values of the currently collected indicators with the plurality of threshold values and detect abnormality of the abnormal indicator value and the abnormal indicator value for each communication section.
  • the alarm information generation unit 128 of the indicator value pattern detecting unit 120 generates alarm information regarding an abnormal indicator value detected for each communication section, so that the corresponding alarm information is displayed on a display device, an audio device, or a printer. It may be output through a predetermined output unit (not shown) of the system 100, such as.
  • the alarm information generated by the alarm information generation unit 128 is information indicating that the current indicator value of the corresponding communication section has rapidly increased or decreased as shown in FIG. 4 or 5, or the degree of abnormality of the current indicator value is minor.
  • the information may correspond to any one of levels, major, and critical.
  • the indicator value pattern information generation unit 126 of the indicator value pattern detector 120 may generate indicator value pattern information including abnormal indicator values detected for each communication section (S630). Meanwhile, when the abnormal index value detecting unit 124 of the index value pattern detecting unit 120 detects an abnormal degree of the abnormal index value together with the abnormal index value for each communication section, the index value pattern information generating unit 126 ) May generate indicator value pattern information indicating abnormality of the abnormality indicator value detected by each communication section and abnormality of the abnormality indicator value.
  • the failure information providing unit 140 of the system 100 compares the indicator value pattern of the current mobile communication network detected by the indicator value pattern detection unit 120 with the previously learned indicator value pattern. Information on whether a failure occurs in the mobile communication network and a cause of the failure may be provided (S640 to S660).
  • the failure occurrence detection unit 142 of the failure information providing unit 140 may be a current indicator value pattern generated by the indicator value pattern information generation unit 126 of the indicator value pattern detection unit 120.
  • the failure occurrence detection unit 142 may retrieve corresponding indicator value pattern information matching the indicator value pattern information of the current mobile communication network from the database 132 storing the indicator value pattern information for each failure cause.
  • the failure information generation unit 144 of the failure information providing unit 140 causes the failure corresponding to the index value pattern of the current mobile communication network in the database 132.
  • the failure information may be provided as visual information output through a display device or a printer or as audio information output through an acoustic device.
  • the system 100 may repeat the above-described processes until the corresponding failure monitoring time has elapsed or there is a monitoring completion command of the system operator (S670).
  • embodiments according to the present invention may be implemented as a computer system and a computer program for driving such a computer system.
  • the components of the present invention are program segments for executing the corresponding operation or step through the computer system.
  • Such computer programs or program segments may be stored on a computer readable recording medium or transmitted in the form of data signals through a transmission medium or a communication network in combination with a carrier wave.
  • Computer-readable recording media include all kinds of media for recording data that can be read by a computer system.
  • the computer-readable recording medium may include a ROM, a RAM, a CD-ROM, a magnetic tape, a floppy disk, an optical data storage device, and the like.
  • the recording medium may be distributed in various networked computer systems to store or execute the program codes in a distributed manner.
  • the index values representing the communication status of the corresponding section is collected and moved from various communication sections between the devices constituting the mobile communication network including the section between the mobile communication terminal and the server.
  • the index value pattern at the time of occurrence of a failure is learned. If so, it can provide information on the fact of failure and the cause of the failure in real time, resulting in fast failure recovery and guarantee of communication service quality.
  • the embodiments according to the present invention can solve various technical problems other than the contents mentioned in the related art as well as the related art.

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Abstract

이동 통신망 장애 감시 시스템 및 방법에 관한 기술이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신망 장애 감시 시스템은, 이동 통신망을 구성하는 각 노드들 사이의 통신 구간별로 해당 통신 구간의 통신 상황을 나타내는 소정 지표에 관한 정량화된 지표값을 수집하는 구간별 지표값 수집부; 상기 통신 구간별로 수집된 지표값을 이용하여 상기 이동 통신망의 지표값 패턴을 감지하는 지표값 패턴 감지부; 상기 이동 통신망의 장애 발생시 감지되는 상기 이동 통신망의 지표값 패턴과 해당 장애 원인을 저장하여 상기 이동 통신망의 장애 원인별 지표값 패턴을 학습하는 지표값 패턴 학습부; 및 소정 장애 감시 시간에 감지되는 상기 이동 통신망의 지표값 패턴과 상기 학습된 지표값 패턴을 비교하여 상기 이동 통신망에서의 장애 발생 여부와 장애 원인에 관한 정보를 제공하는 장애 정보 제공부를 포함하여, 이동 통신망의 다양한 구간에서 다양한 원인에 의해 발생하는 장애들을 지식 기반으로 정확하고 신뢰성 있게 감지하고, 장애 발생 사실은 물론 장애 원인 정보까지 실시간으로 제공할 수 있다.

Description

이동 통신망 장애 감시 시스템 및 방법
본 출원은 2016년 8월 30일에 출원된 한국 특허출원 제10-2016-0110887호를 기초로 한 우선권 주장을 수반하며, 해당 특허출원의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 본 출원에 원용된다.
본 발명은 이동 통신망 장애 감시 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 이동 통신망의 다양한 구간에서 다양한 원인으로 발생하는 장애들을 정확하고 신뢰성 있게 감지하는 이동 통신망 장애 감시 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, LTE(Long Term Evolution) 통신망 등과 같은 이동 통신망은 이동 통신 단말들 간의 통신이나 이동 통신 단말과 소정 서버 간의 통신을 가능하게 하는 유·무선 네트워크이다. 이러한 이동 통신망에서는 다양한 네트워크 장비들이 유기적으로 연결되어 상호 연동하기 때문에, 어느 한 통신 구간에서 장애 원인이 발생하더라도 그와 관련된 여러 통신 구간에서 비정상적인 통신 상황이 감지될 수 있다.
그러나, 한국 등록특허공보 제10-1490316호, 일본 공개특허공보 제2001-036484호 등에 개시된 바와 같이, 기존 기술들은 이동 통신망의 여러 통신 구간들 중 트래픽 이상이 감지된 구간만을 대상으로 장애 발생 여부를 판단하기 때문에, 하나의 장애로 인해 여러 구간에서 트래픽 이상이 발생하는 경우 실제 장애가 발생한 지점을 신속히 감지할 수 없음은 물론, 해당 장애의 원인을 정확히 분석할 수 없는 문제가 있다. 또한, 기존 기술들은 이동 통신망의 장애 발생 여부 판단 시, 이동 통신 서비스 가입자가 증가하거나 SNS(Social Network Service)나 온라인 게임 서비스 등 대규모 이용자가 발생하는 새로운 서비스들이 증가함에 따라 이동 통신망의 전체 통신량이 변동되는 경우를 고려하지 않기 때문에, 이동 통신망의 환경 변화에 적응적으로 대처할 수 없는 문제가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 이동 통신망의 다양한 구간에서 다양한 원인에 의해 발생하는 장애들을 지식 기반으로 정확하고 신뢰성 있게 감지하고, 장애 발생 사실은 물론 장애 원인 정보까지 실시간으로 제공하는 이동 통신망 장애 감시 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신망 장애 감시 시스템은, 이동 통신망을 구성하는 각 노드들 사이의 통신 구간별로 해당 통신 구간의 통신 상황을 나타내는 소정 지표에 관한 정량화된 지표값을 수집하는 구간별 지표값 수집부; 상기 통신 구간별로 수집된 지표값을 이용하여 상기 이동 통신망의 지표값 패턴을 감지하는 지표값 패턴 감지부; 상기 이동 통신망의 장애 발생시 감지되는 상기 이동 통신망의 지표값 패턴과 해당 장애 원인을 저장하여 상기 이동 통신망의 장애 원인별 지표값 패턴을 학습하는 지표값 패턴 학습부; 및 소정 장애 감시 시간에 감지되는 상기 이동 통신망의 지표값 패턴과 상기 학습된 지표값 패턴을 비교하여 상기 이동 통신망에서의 장애 발생 여부와 장애 원인에 관한 정보를 제공하는 장애 정보 제공부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 구간별 지표값 수집부는, 해당 통신 구간에서 발생하는 소정 시그널에 관한 시그널 지표값 또는 해당 통신 구간에서 발생하는 트래픽에 관한 트래픽 지표값을 수집할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 구간별 지표값 수집부는, 상기 통신 구간별로 해당 통신 구간의 통신 상황을 나타내는 지표를 설정하는 지표 설정부; 상기 통신 구간별로 상기 지표에 관한 지표 정보를 수신하는 지표 정보 수신부; 및 상기 지표 정보를 이용하여 해당 통신 구간의 통신 상황을 정량적으로 나타내는 지표값을 산출하는 지표값 산출부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 지표값 패턴 감지부는, 일정 기간 반복 수집된 각 지표의 지표값들을 이용하여, 해당 지표의 비정상 지표값 범위를 나타내는 임계값을 산출하는 임계값 산출부; 소정 장애 감시 시간에 수집되는 각 지표의 지표값을 해당 지표의 임계값과 비교하여 상기 통신 구간별로 비정상 지표값을 감지하는 비정상 지표값 감지부; 및 상기 통신 구간별로 감지되는 비정상 지표값을 이용하여 상기 이동 통신망의 지표값 패턴 정보를 생성하는 지표값 패턴 정보 생성부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 임계값 산출부는, 상기 비정상 지표값 범위와 함께 상기 비정상 지표값 범위에 해당되는 지표값의 비정상 정도를 나타내는 복수의 임계값을 산출할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 비정상 지표값 감지부는, 소정 장애 감시 시간에 수집되는 각 지표의 지표값을 복수의 임계값과 비교하여 상기 통신 구간별로 비정상 지표값과 상기 비정상 지표값의 비정상 정도를 감지할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 지표값 패턴 정보 생성부는, 상기 통신 구간별로 감지되는 비정상 지표값과 상기 비정상 지표값의 비정상 정도를 이용하여 상기 이동 통신망의 지표값 패턴 정보를 생성할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 지표값 패턴 감지부는, 상기 통신 구간별로 감지되는 비정상 지표값에 관한 알람 정보를 생성하여 소정 출력부를 통해 출력되도록 하는 알람 정보 생성부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 지표값 패턴 학습부는, 상기 이동 통신망의 장애 발생시 상기 통신 구간별로 수집되는 비정상 지표값을 포함하여 구성된 상기 이동 통신망의 지표값 패턴을, 소정 입력부를 통해 입력되는 장애 원인과 대응시켜 저장할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 장애 정보 제공부는, 소정 장애 감시 시간에 감지되는 상기 이동 통신망의 지표값 패턴과 상기 학습된 지표값 패턴을 비교하여, 상호 동일성이 있으면 상기 이동 통신망에 장애가 발생한 것으로 감지하는 장애 발생 감지부; 및 상기 이동 통신망에 장애가 발생한 것으로 감지되는 경우, 해당 장애 발생 사실과 상기 이동 통신망의 지표값 패턴에 대응하는 장애 원인을 포함하는 장애 정보를 생성하여 소정 출력부를 통해 출력되도록 하는 장애 정보 생성부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신망 장애 감시 방법은, 이동 통신망 장애 감시 시스템을 이용하여 이동 통신망의 장애를 감시하는 방법으로서, 상기 시스템이, 상기 이동 통신망을 구성하는 각 노드들 사이의 통신 구간별로 해당 통신 구간의 통신 상황을 나타내는 소정 지표에 관한 정량화된 지표값들을 수집하는 구간별 지표값 수집 단계; 상기 시스템이, 상기 통신 구간별로 수집된 지표값을 이용하여 상기 이동 통신망의 지표값 패턴을 감지하는 지표값 패턴 감지 단계; 상기 시스템이, 상기 이동 통신망의 장애 발생시 감지되는 상기 이동 통신망의 지표값 패턴과 해당 장애 원인을 저장하여 상기 이동 통신망의 장애 원인별 지표값 패턴을 학습하는 지표값 패턴 학습 단계; 및 상기 시스템이, 소정 장애 감시 시간에 감지되는 상기 이동 통신망의 지표값 패턴과 상기 학습된 지표값 패턴을 비교하여 상기 이동 통신망에서의 장애 발생 여부와 장애 원인에 관한 정보를 제공하는 장애 정보 제공 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 구간별 지표값 수집 단계는, 해당 통신 구간에서 발생하는 소정 시그널에 관한 시그널 지표값 또는 해당 통신 구간에서 발생하는 트래픽에 관한 트래픽 지표값을 수집하는 단계일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 구간별 지표값 수집 단계는, 상기 시스템이 상기 통신 구간별로 해당 통신 구간의 통신 상황을 나타내는 지표를 설정하는 지표 설정 단계; 상기 시스템이 상기 통신 구간별로 상기 지표에 관한 지표 정보를 수신하는 지표 정보 수신 단계; 및 상기 시스템이 상기 지표 정보를 이용하여 해당 통신 구간의 통신 상황을 정량적으로 나타내는 지표값을 산출하는 지표값 산출 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 지표값 패턴 감지 단계는, 상기 시스템이 일정 기간 반복 수집된 각 지표의 지표값들을 이용하여, 해당 지표의 비정상 지표값 범위를 나타내는 임계값을 산출하는 임계값 산출 단계; 상기 시스템이 소정 장애 감시 시간에 수집되는 각 지표의 지표값을 해당 지표의 임계값과 비교하여 상기 통신 구간별로 비정상 지표값을 감지하는 비정상 지표값 감지 단계; 및 상기 시스템이 상기 통신 구간별로 감지되는 비정상 지표값을 이용하여 상기 이동 통신망의 지표값 패턴 정보를 생성하는 지표값 패턴 정보 생성 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 임계값 산출 단계는, 상기 비정상 지표값 범위와 함께 상기 비정상 지표값 범위에 해당되는 지표값의 비정상 정도를 나타내는 복수의 임계값을 산출하는 단계일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 비정상 지표값 감지 단계는, 소정 장애 감시 시간에 수집되는 각 지표의 지표값을 복수의 임계값과 비교하여 상기 통신 구간별로 비정상 지표값과 상기 비정상 지표값의 비정상 정도를 감지하는 단계일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 지표값 패턴 정보 생성 단계는, 상기 통신 구간별로 감지되는 비정상 지표값과 상기 비정상 지표값의 비정상 정도를 이용하여 상기 이동 통신망의 지표값 패턴 정보를 생성하는 단계일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 지표값 패턴 감지 단계는, 상기 시스템이 상기 통신 구간별로 감지되는 비정상 지표값에 관한 알람 정보를 생성하여 상기 시스템의 소정 출력부를 통해 출력되도록 하는 알람 정보 생성 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 지표값 패턴 학습 단계는, 상기 이동 통신망의 장애 발생시 상기 통신 구간별로 수집되는 비정상 지표값을 포함하여 구성된 상기 이동 통신망의 지표값 패턴을, 상기 시스템의 소정 입력부를 통해 입력되는 장애 원인과 대응시켜 저장하는 단계일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 장애 정보 제공 단계는, 상기 시스템이 소정 장애 감시 시간에 감지되는 상기 이동 통신망의 지표값 패턴과 상기 학습된 지표값 패턴을 비교하여, 상호 동일성이 있으면 상기 이동 통신망에 장애가 발생한 것으로 감지하는 장애 발생 감지 단계; 및 상기 이동 통신망에 장애가 발생한 것으로 감지되는 경우, 상기 시스템이 해당 장애 발생 사실과 상기 이동 통신망의 지표값 패턴에 대응하는 장애 원인을 포함하는 장애 정보를 생성하여 상기 시스템의 소정 출력부를 통해 출력되도록 하는 장애 정보 생성 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 실시예들은, 컴퓨터 시스템에서 상술한 동작들 내지 단계들을 실행하는 컴퓨터 프로그램으로서 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 기록되는 컴퓨터 프로그램으로 구현될 수 있다.
본 발명에 따르면, 이동 통신 단말과 서버 사이의 구간을 포함하여 이동 통신망을 구성하는 각 장비들 사이의 여러 통신 구간들로부터, 해당 구간의 통신 상황을 나타내는 지표값들을 수집하여 이동 통신망의 전체적인 통신 상황을 감시함으로써, 다수의 장비들이 유기적으로 연결되어 상호 연동하는 이동 통신망의 다양한 구간에서 다양한 원인에 의해 발생하는 장애들을 정확하고 신뢰성 있게 감지해 낼 수 있다.
또한, 이동 통신망의 여러 통신 구간들에서 수집되는 전체 지표값들을 이동 통신망의 통신 상황을 나타내는 하나의 지표값 패턴으로 고려하여 장애 발생시의 지표값 패턴을 학습함으로써, 차후 이동 통신망에서 동일한 지표값 패턴이 나타나는 경우 장애 발생 사실과 장애 원인 정보를 실시간으로 제공할 수 있으며, 그 결과 신속한 장애 복구를 가능하게 하고 통신 서비스 품질을 보장할 수 있다.
또한, 장애 감시 전 일정 기간 수집된 지표값들에 통계적 방식을 적용하여 각 지표값의 비정상 여부를 나타내는 임계값을 산출하고, 이러한 임계값들을 기준으로 이동 통신망의 지표값 패턴을 감지 또는 학습함으로써, 전체 통신량 변화 등 이동 통신망의 점진적인 환경 변화에 적응적으로 대처할 수 있다.
또한, 지표값의 비정상 여부와 함께 비정상의 정도를 나타내는 임계값들을 기준으로 이동 통신망의 지표값 패턴을 감지 또는 학습함으로써, 장애 감지 및 분석의 정확성과 신뢰성을 더욱 개선할 수 있다.
나아가, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명에 따른 여러 실시예들이 상기 언급되지 않은 여러 기술적 과제들을 해결할 수 있음을 이하의 설명으로부터 자명하게 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명이 적용되는 이동 통신망 환경의 일례를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신망 장애 감시 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신망 장애 감시 방법의 지표값 패턴 학습 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 4는 이동 통신망의 통신 상황을 나타내는 시그널 지표들의 일례를 나타낸 도표이다.
도 5는 이동 통신망의 통신 상황을 나타내는 트래픽 지표들의 일례를 나타낸 도표이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신망 장애 감시 방법의 장애 정보 제공 과정을 나타낸 흐름도이다.
이하, 본 발명의 기술적 과제에 대한 해결 방안을 명확화하기 위해 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 관련 공지기술에 관한 설명이 오히려 본 발명의 요지를 불명료하게 하는 경우 그에 관한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 설계자, 제조자 등의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있을 것이다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1에는 본 발명이 적용되는 이동 통신망 환경의 일례가 도시되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, LTE(Long Term Evolution) 통신망 등과 같은 이동 통신망은 유·무선 네트워크를 통해 유기적으로 연결되어 연동하는 다수의 코어 네트워크 구성 장비들을 포함한다. 예컨대, LTE 통신망의 경우, 사용자가 스마트 폰등과 같은 이동 통신 단말(10)의 전원을 턴온시키면, 해당 단말(10)은 기지국(20)을 통해 EPC(Evolved Packet Core) 네트워크 측으로 위치 등록을 요청하게 된다. 그러면, 이동 통신 단말들의 이동성을 관리하는 MME(Mobility Management Entity)(21)는 EIR(Equipment Identity Register)(22)와 연동하여 단말 인증을 수행하고, AuC(Authentication Center)(23)와 연동하여 가입자 인증을 수행하며, HSS(Home Subscriber Server)(24)와 연동하여 해당 단말의 위치 등록을 수행하게 된다. 한편, SGW(Serving Gateway)(25)는 PGW(Packet data network Gateway)(26)와 연동하여 데이터 세션을 생성하고, PGW(26)는 정책 적용과 QoS(Quality of Service) 관리를 위해 PCRF(Policy and Charging Rules Function)(28)과 SPR(Subscriber Profile Repository)(29)과 연동하게 된다. 이때, DRA(Diameter Routing Agent)(27)는 Diameter 메시지에 대한 라우팅을 담당하게 된다. 이러한 과정을 거친 후, 사용자는 이동 통신 단말(10)을 통해 무선 인터넷(30) 등에 접속할 수 있게 된다.
이와 같이, 이동 통신망에서는 다양한 네트워크 장비들이 유기적으로 연결되어 상호 연동하기 때문에, 네트워크 장비들 사이의 통신 구간들 중 어느 한 통신 구간에서 장애 원인이 발생하면 그와 관련된 여러 통신 구간에서 비정상적인 통신 상황이 감지될 수 있다.
본 발명에 따른 이동 통신망 장애 감시 시스템(100)은, 서버나 컴퓨터 등과 같이 유·무선 네트워크를 통해 통신하는 컴퓨터 시스템으로 구현될 수 있으며, 상술한 이동 통신망에 적용되어 이동 통신망의 다양한 구간에서 다양한 원인에 의해 발생하는 장애들을 지식 기반으로 정확하고 신뢰성 있게 감지해 낼 수 있다.
도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신망 장애 감시 시스템(100)이 블록도로 도시되어 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 이동 통신망 장애 감시 시스템(100)은 구간별 지표값 수집부(110), 지표값 패턴 감지부(120), 지표값 패턴 학습부(130), 및 장애 정보 제공부(140)를 포함할 수 있다.
상기 시스템(100)의 구간별 지표값 수집부(110)는, 이동 통신망을 구성하는 각 노드들 사이의 통신 구간별로 해당 통신 구간의 통신 상황을 나타내는 소정 지표에 관한 정량화된 지표값을 수집할 수 있다. 이 경우, 구간별 지표값 수집부(110)는 해당 통신 구간에서 발생하는 소정 시그널에 관한 시그널 지표값 또는 해당 통신 구간에서 발생하는 트래픽에 관한 트래픽 지표값을 수집할 수 있다. 또한, 구간별 지표값 수집부(110)가 지표값을 수집하는 통신 구간에는 이동 통신 단말과 각종 서버 사이의 트래픽 구간이 포함될 수 있다. 이를 위해, 상기 구간별 지표값 수집부(110)는 지표 설정부(112), 지표 정보 수신부(114), 및 지표값 산출부(116) 등을 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 지표 설정부(112)는, 이동 통신망의 통신 구간별로 해당 통신 구간의 통신 상황을 나타내는 지표를 설정할 수 있다. 이때, 지표 설정부(112)는 각 통신 구간별로 서로 다른 지표를 설정할 수 있다. 예컨대, 지표 설정부(112)는 MME(21)와 HSS(24) 사이의 통신 구간 등에 대해서는 해당 구간에서 발생하는 시그널에 관한 정보를 해당 구간의 지표로 설정하고, 이동 통신 단말과 서버 사이의 트래픽 구간에 대해서는 해당 구간의 트랙픽에 관한 정보를 해당 구간의 지표로 설정할 수 있다. 이러한 지표들은 시스템 운영자 등의 입력에 따라 설정 또는 변경될 수 있다.
상기 지표 정보 수신부(114)는, 상기 통신 구간별로 설정된 지표에 관한 지표 정보들을 수신할 수 있다. 이 경우, 상기 지표 정보 수신부(114)는 해당 통신 구간의 물리적 인터페이스 링크에 탭핑(tapping)하거나, 두 장비를 연결하는 연결하는 스위치 등의 네트워크 장비에서 시그널 및 트래픽을 미러링(mirroring)하여 해당 구간에서 송수신되는 시그널 지표 정보 또는 트래픽 지표 정보를 수집할 수 있다. 또한, 상기 지표 정보 수신부(114)가 수신하는 시그널 지표 정보는 해당 구간에서 발생하는 소정 시도와 실패, 지연 등에 관한 시그널을 나타내는 정보이고, 상기 지표 정보 수신부(114)가 수신하는 트래픽 지표 정보는 해당 구간의 송수신 트래픽 양, 지연시간 등을 나타내는 정보일 수 있다.
상기 지표값 산출부(116)는, 상기 수신된 지표 정보를 이용하여 해당 통신 구간의 통신 상황을 정량적으로 나타내는 지표값을 산출할 수 있다. 이 경우, 지표값 산출부(116)는 해당 통신 구간에서 발생하는 시그널 지표에 관한 시그널 지표값 또는 해당 통신 구간에서 발생하는 트래픽에 관한 트래픽 지표값을 산출할 수 있다.
상기 시스템(100)의 지표값 패턴 감지부(120)는, 이동 통신망의 통신 구간별로 수집된 지표값들을 이용하여 상기 이동 통신망의 전체 지표값 패턴을 감지할 수 있다. 이를 위해, 지표값 패턴 감지부(120)는 임계값 산출부(122), 비정상 지표값 감지부(124), 및 지표값 패턴 정보 생성부(126)를 포함할 수 있으며, 알람 정보 생성부(128) 등을 더 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 임계값 산출부(122)는, 사전에 일정 기간 반복 수집된 각 지표의 지표값들을 이용하여, 해당 지표의 비정상 지표값 범위를 나타내는 임계값을 산출할 수 있다. 예컨대, 임계값 산출부(122)는 일정 기간 반복 수집된 지표값 모집단에 통계적 방식을 적용하여, 지표값들의 최대값, 최소값, 평균값, 및 표준 편차 등을 계산하고, 지표값 모집단의 표준정규분포에서 상위 또는 하위 x% 지점의 값을 상기 임계값으로 산출할 수 있다. 이때, 임계값 산출부(122)는 지표값 모집단에서 상기 시스템(100)의 장애 감시 시간과 동일 요일, 동일 시간대에 수집된 지표값들을 유효값으로 선택하여 임계값을 산출할 수 있다. 또한, 임계값 산출부(122)는 지표값 모집단에서 소정 특이값들을 제외한 지표값들을 유효값으로 선택할 수 있다. 아래에서 다시 설명하겠지만, 후술되는 장애 정보 제공부(140)는 장애가 발생한 것으로 판단되는 경우의 지표값들을 차후 임계값 산출시 지표값 모집단에서 제외되어야 할 특이값으로 지정하여 별도의 파일에 저장하고, 상기 임계값 산출부(122)는 차후 임계값 산출시 해당 파일을 참조할 수 있다. 한편, 실시예에 따라 임계값 산출부(122)는, 상기 비정상 지표값 범위와 함께 상기 비정상 지표값 범위에 해당되는 지표값의 비정상 정도를 나타내는 복수의 임계값을 산출할 수 있다. 예컨대, 임계값 산출부(122)는 비정상 지표값의 범위를 시스템 운영 정책에 따라 3개 범위로 구별하여, 작은 정도의 비정상 정도를 나타내는 제1 임계값, 중간 정도의 비정상 정도를 나타내는 제2 임계값, 매우 큰 비정상 정도를 나타내는 제3 임계값 등을 산출할 수 있다. 또한, 임계값 산출부(122)는 임계값 산출을 위한 기준값을 정한 후 상기 기준값에 소정 보정값을 가감하여 복수의 임계값을 산출할 수도 있다. 예컨대, 임계값 산출부(122)는 복수의 임계값을 아래의 수학식 1, 2, 3과 같이 산출할 수 있다.
[수학식 1]
X1 = X0 + ａ·σ
여기서, X1은 제1 임계값, X0는 기준값(표준정규분포상의 특정값, 예컨대 상·하위 5%에 해당되는 값), σ는 모집단의 표준 편차, ａ는 보정계수를 나타낸다.
[수학식 2]
X2 = X0 + ｂ(Imax - Im)
여기서, X2는 제2 임계값, X0는 기준값(표준정규분포상의 특정값, 예컨대 상·하위 5%에 해당되는 값), Imax는 모집단의 최대값, Im는 모집단의 평균값, ｂ는 보정계수를 나타낸다.
[수학식 3]
X3 = X0 + ｃ(Imax - Imin)
여기서, X3는 제3 임계값, X0는 기준값(표준정규분포상의 특정값, 예컨대 상·하위 5%에 해당되는 값), Imax는 모집단의 최대값, Imin은 모집단의 평균값, ｃ는 보정계수를 나타낸다.
이와 같이 산출된 복수의 임계값들은 지표값의 비정상 정도를 나타낼 수 있다. 예컨대, 제1 임계값은 minor, 제2 임계값은 major, 제3 임계값은 critical을 나타낼 수 있다.
상기 비정상 지표값 감지부(124)는, 상기 시스템(100)의 소정 장애 감시 시간에 수집되는 각 지표의 지표값을 해당 지표의 임계값과 비교하여 통신 구간별로 비정상 지표값을 감지할 수 있다. 이 경우, 비정상 지표값 감지부(124)는 상기 장애 감시 시간에 수집되는 각 지표의 지표값을 상기 복수의 임계값과 비교하여 통신 구간별로 비정상 지표값과 상기 비정상 지표값의 비정상 정도를 감지할 수 있다.
상기 지표값 패턴 정보 생성부(126)는, 상기 통신 구간별로 감지되는 비정상 지표값을 이용하여 상기 이동 통신망의 지표값 패턴 정보를 생성할 수 있다. 상기 비정상 지표값 감지부(124)가 통신 구간별 비정상 지표값과 함께 상기 비정상 지표값의 비정상 정도를 감지하는 경우, 상기 지표값 패턴 정보 생성부(126)는 상기 통신 구간별로 감지되는 비정상 지표값과 상기 비정상 지표값의 비정상 정도를 이용하여 상기 이동 통신망의 지표값 패턴 정보를 생성할 수 있다.
한편, 상기 알람 정보 생성부(128)는, 상기 통신 구간별로 감지되는 비정상 지표값에 관한 알람 정보를 생성하여 디스플레이 장치, 음향 장치, 또는 프린터 등과 같은 상기 시스템(100)의 소정 출력부(미도시)를 통해 출력되도록 할 수 있다. 이 경우, 알람 정보 생성부(128)가 생성하는 알람 정보는, 특정 통신 구간의 현재 지표값이 급증 또는 급감하였음을 나타내는 정보이거나, 현재 지표값의 비정상 정도가 minor, major, critical 중 어느 하나의 레벨에 해당함을 나타내는 정보일 수 있다.
상기 시스템(100)의 지표값 패턴 학습부(130)는, 이동 통신망의 장애 발생시 감지되는 상기 이동 통신망의 지표값 패턴과 해당 장애 원인을 저장하여 상기 이동 통신망의 장애 원인별 지표값 패턴을 학습할 수 있다. 예컨대, 지표값 패턴 학습부(130)는 이동 통신망의 장애 발생시 통신 구간별로 수집되는 비정상 지표값을 포함하여 구성된 상기 이동 통신망의 지표값 패턴을, 키보드, 마우스, 또는 터치 패널 등과 같은 상기 시스템(100)의 입력부(미도시)를 통해 입력되는 장애 원인과 대응시켜 데이터베이스(132)에 저장할 수 있다. 이때, 지표값 패턴 학습부(130)는 장애 발생시 상기 지표값 패턴 감지부(120)에 의해 자동으로 생성되는 지표값 패턴 정보를 해당 장애 원인 정보와 대응시켜 데이터베이스(132)에 저장할 수 있음은 물론, 시스템 운영자 등에 의해 수동으로 조합된 지표값 패턴 정보를 해당 장애 원인 정보와 대응시켜 데이터베이스(132)에 저장할 수도 있다.
상기 시스템(100)의 장애 정보 제공부(140)는, 상기 시스템(100)의 소정 장애 감시 시간에 감지되는 이동 통신망의 지표값 패턴과 사전에 학습된 지표값 패턴을 비교하여 상기 이동 통신망에서의 장애 발생 여부와 장애 원인에 관한 정보를 제공할 수 있다. 이를 위해, 상기 장애 정보 제공부(140)는 장애 발생 감지부(142) 및 장애 정보 생성부(144) 등을 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 장애 발생 감지부(142)는, 소정 장애 감시 시간에 감지되는 이동 통신망의 지표값 패턴과 사전에 학습된 지표값 패턴을 비교하여, 상호 동일성이 있으면 상기 이동 통신망에 장애가 발생한 것으로 감지할 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이, 상기 장애 발생 감지부(142)는 상기 이동 통신망에 장애가 발생한 것으로 감지되는 경우, 해당 장애의 발생 일시 또는 해당 장애 발생 일시에 수집된 비정상 지표값들을, Exception.ini라는 별도 파일에 저장하여, 차후 지표값 패턴 감지부(120)의 임계값 산출 과정에서 고려되지 않도록 할 수 있다.
상기 장애 정보 생성부(144)는, 상기 이동 통신망에 장애가 발생한 것으로 감지되는 경우, 상기 데이터베이스(132)에서 상기 이동 통신망의 지표값 패턴에 대응하는 장애 원인 정보를 검색하고, 장애 발생 사실과 상기 이동 통신망의 지표값 패턴에 대응하는 장애 원인을 포함하는 장애 정보를 생성하여, 디스플레이 장치, 음향 장치, 또는 프린터 등과 같은 상기 시스템(100)의 소정 출력부(미도시)를 통해 출력되도록 할 수 있다.
도 3에는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신망 장애 감시 방법의 지표값 패턴 학습 과정이 흐름도로 도시되어 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 이동 통신망 장애 감시 시스템(100)은 사전에 이동 통신망의 장애 원인별 지표값 패턴을 학습할 수 있다.
우선, 상기 시스템(100)의 구간별 지표값 수집부(110)는, 이동 통신망을 구성하는 각 노드들 사이의 통신 구간별로 해당 통신 구간의 통신 상황을 나타내는 소정 지표에 관한 정량화된 지표값을 수집하여 저장할 수 있다(S310). 이 경우, 해당 통신 구간의 통신 상황을 나타내는 지표는 해당 통신 구간에서 발생하는 시그널에 관한 시그널 지표 또는 해당 통신 구간에서 발생하는 트래픽에 관한 트래픽 지표일 수 있다.
도 4에는 이동 통신망의 통신 상황을 나타내는 시그널 지표들의 일례가 도표로 도시되어 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 이동 통신망을 구성하는 네트워크 장비들 사이의 통신 구간별로 LTE 통신 규격에 따른 고유의 인터페이스(interface)가 적용되며, 각각의 통신 구간에서 발생하는 고유 시그널 관련 정보들이 해당 통신 구간의 통신 상황을 나타내는 시그널 지표로 사용될 수 있다. 이러한 시그널 지표들은 해당 시그널의 발생 건수나 해당 시그널이 나타내는 시간 등 적절한 단위로 정량화될 수 있다.
도 5에는 이동 통신망의 통신 상황을 나타내는 트래픽 지표들의 일례가 도표로 도시되어 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 이동 통신망의 통신 구간들 중 이동 통신 단말과 서버 사이의 구간 등과 같이 트래픽이 발생하는 통신 구간에서는 트래픽 관련 정보들이 해당 통신 구간의 통신 상황을 나타내는 트래픽 지표로 사용될 수 있다. 이러한 트래픽 지표들은 시도(Attempt) 건수, 실패(Fail) 비율(%), 송수신 트래픽 양, 지연시간 등 적절한 단위로 정량화될 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 상기 시스템(100)의 지표값 패턴 감지부(120)는, 이동 통신망의 통신 구간별로 수집된 지표값들을 이용하여 상기 이동 통신망의 전체 지표값 패턴을 감지할 수 있다(S320 내지 S350).
구체적으로 설명하면, 상기 지표값 패턴 감지부(120)의 임계값 산출부(122)는, 사전에 일정 기간 반복 수집된 각 지표의 지표값 모집단에서 상기 시스템(100)의 장애 감시 시간과 동일 요일, 동일 시간대에 수집된 지표값들을 유효값으로 선택하여 임계값을 산출할 수 있다(S320). 예컨대, 상기 시스템(100)의 현재 장애 감시 시간이 월요일 자정부터 오전 한시까지면, 상기 임계값 산출부(122)는 해당 장애 감시 시간에서 소급하여 1월 이내에 수집된 지표값들 중 매주 월요일 자정부터 오전 한시까지에 수집된 지표값들을 유효값으로 선택하여 임계값을 산출할 수 있다. 이 경우, 임계값 산출부(122)는 지표값 모집단에서 종전 장애 발생시에 수집된 비정상 지표값을 제외한 지표값들을 유효값으로 선택할 수 있다. 이때, 임계값 산출부(122)는 상기 Exception.ini 파일을 참조할 수 있다. 그리고 상기 임계값 산출부(122)는, 상기 선택한 유효값들을 이용하여, 해당 지표의 비정상 지표값 범위를 나타내는 임계값을 산출할 수 있다(S330). 이 경우, 임계값 산출부(122)는 유효값들의 표준정규분포에서 상위 또는 하위 x% 지점의 값을 사용하여 상기 임계값을 산출할 수 있다. 이때, 임계값 산출부(122)는 상기 비정상 지표값 범위와 함께 상기 비정상 지표값 범위에 해당되는 지표값의 비정상 정도를 나타내는 복수의 임계값을 산출할 수 있다. 예컨대, 임계값 산출부(122)는 비정상 지표값의 범위를 시스템 운영 정책에 따라 3개 범위로 구별하여, 작은 정도의 비정상 정도를 나타내는 제1 임계값, 중간 정도의 비정상 정도를 나타내는 제2 임계값, 매우 큰 비정상 정도를 나타내는 제3 임계값 등을 산출할 수 있다. 또한, 임계값 산출부(122)는 상기 수학식 1, 2, 3과 같이 임계값 산출을 위한 기준값을 정한 후 상기 기준값에 소정 보정값을 가감하여 복수의 임계값을 산출할 수도 있다.
그 다음, 상기 지표값 패턴 감지부(120)의 비정상 지표값 감지부(124)는, 현재 수집되는 각 지표의 지표값을 해당 지표의 임계값과 비교하여 통신 구간별로 비정상 지표값을 감지할 수 있다(S340). 이 경우, 상기 비정상 지표값 감지부(124)는 상기 장애 감시 시간에 수집되는 각 지표의 지표값을 상기 복수의 임계값과 비교하여 통신 구간별로 비정상 지표값과 상기 비정상 지표값의 비정상 정도를 감지할 수 있다.
그 다음, 상기 지표값 패턴 감지부(120)의 지표값 패턴 정보 생성부(126)는, 상기 통신 구간별로 감지된 비정상 지표값들을 포함하는 지표값 패턴 정보를 생성할 수 있다(S350). 이 경우, 지표값 패턴 정보는 비정상 지표값들의 조합일 수 있다. 또한, 상기 지표값 패턴 감지부(120)의 비정상 지표값 감지부(124)가 통신 구간별 비정상 지표값과 함께 상기 비정상 지표값의 비정상 정도를 감지하는 경우, 상기 지표값 패턴 정보 생성부(126)는 상기 통신 구간별로 감지되는 비정상 지표값과 상기 비정상 지표값의 비정상 정도를 함께 나타내는 지표값 패턴 정보를 생성할 수 있다. 예컨대, 이동 통신망이 A 구간, B 구간, C 구간을 포함하는 경우, 해당 이동 통신망의 지표값 패턴 정보는 A 구간은 critical, B 구간은 minor, C 구간은 major 등의 패턴을 나타낼 수 있다.
그 다음, 상기 시스템(100)의 지표값 패턴 학습부(130)는, 이동 통신망의 장애 발생시 생성되는 상기 이동 통신망의 지표값 패턴 정보와 해당 장애 원인을 대응시켜 저장함으로써 상기 이동 통신망의 장애 원인별 지표값 패턴을 학습할 수 있다(S360). 이 경우, 지표값 패턴 학습부(130)는 이동 통신망의 장애 발생시 통신 구간별로 수집되는 비정상 지표값을 포함하여 구성된 상기 이동 통신망의 지표값 패턴을, 키보드, 마우스, 또는 터치 패널 등과 같은 상기 시스템(100)의 소정 입력부(미도시)를 통해 입력되는 장애 원인과 대응시켜 데이터베이스(132)에 저장할 수 있다. 실시예에 따라, 상기 지표값 패턴 학습부(130)는 시스템 운영자 등에 의해 수동으로 조합된 지표값 패턴 정보를 해당 장애 원인 정보와 대응시켜 데이터베이스(132)에 저장할 수도 있다.
도 6에는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신망 장애 감시 방법의 장애 정보 제공 과정이 흐름도로 도시되어 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 이동 통신망의 장애 원인별 지표값 패턴 학습 과정을 거친 이동 통신망 장애 감시 시스템(100)은, 이동 통신망의 다양한 구간에서 다양한 원인에 의해 발생하는 장애들을 지식 기반으로 감지하여 해당 장애 발생 사실과 장애 원인 등에 관한 정보를 실시간으로 제공할 수 있다.
우선, 상기 시스템(100)의 구간별 지표값 수집부(110)는, 이동 통신망의 통신 구간별로 해당 통신 구간의 현재 통신 상황을 나타내는 지표값들을 수집하여 저장할 수 있다(S610).
그 다음, 상기 시스템(100)의 지표값 패턴 감지부(120)는, 이동 통신망의 통신 구간별로 수집된 지표값들을 이용하여, 현재 이동 통신망의 지표값 패턴을 감지할 수 있다(S620, S630).
구체적으로 설명하면, 상기 지표값 패턴 감지부(120)의 비정상 지표값 감지부(124)는, 현재 수집되는 각 지표의 지표값을 해당 지표의 임계값과 비교하여, 통신 구간별로 비정상 지표값을 감지할 수 있다(S620). 이 경우, 상기 비정상 지표값 감지부(124)는 현재 수집되는 각 지표의 지표값을 상기 복수의 임계값과 비교하여, 통신 구간별로 비정상 지표값과 상기 비정상 지표값의 비정상 정도를 감지할 수 있다. 한편, 상기 지표값 패턴 감지부(120)의 알람 정보 생성부(128)는, 상기 통신 구간별로 감지되는 비정상 지표값에 관한 알람 정보를 생성하여, 해당 알람 정보가 디스플레이 장치, 음향 장치, 또는 프린터 등과 같은 상기 시스템(100)의 소정 출력부(미도시)를 통해 출력되도록 할 수 있다. 이 경우, 상기 알람 정보 생성부(128)가 생성하는 알람 정보는, 도 4 또는 도 5와 같이 해당 통신 구간의 현재 지표값이 급증 또는 급감하였음을 나타내는 정보이거나, 현재 지표값의 비정상 정도가 minor, major, critical 중 어느 하나의 레벨에 해당함을 나타내는 정보일 수 있다.
그 다음, 상기 지표값 패턴 감지부(120)의 지표값 패턴 정보 생성부(126)는, 통신 구간별로 감지된 비정상 지표값들을 포함하는 지표값 패턴 정보를 생성할 수 있다(S630). 한편, 상기 지표값 패턴 감지부(120)의 비정상 지표값 감지부(124)가 통신 구간별 비정상 지표값과 함께 상기 비정상 지표값의 비정상 정도를 감지하는 경우, 상기 지표값 패턴 정보 생성부(126)는 상기 통신 구간별로 감지되는 비정상 지표값과 상기 비정상 지표값의 비정상 정도를 나타내는 지표값 패턴 정보를 생성할 수 있다.
그 다음, 상기 시스템(100)의 장애 정보 제공부(140)는, 상기 지표값 패턴 감지부(120)에 의해 감지되는 현재 이동 통신망의 지표값 패턴과 사전에 학습된 지표값 패턴을 비교하여 상기 이동 통신망에서의 장애 발생 여부와 장애 원인에 관한 정보를 제공할 수 있다(S640 내지 S660).
구체적으로 설명하면, 상기 장애 정보 제공부(140)의 장애 발생 감지부(142)는, 상기 지표값 패턴 감지부(120)의 지표값 패턴 정보 생성부(126)에 의해 생성되는 현재 지표값 패턴 정보와, 상기 지표값 패턴 학습부(130)에 의해 학습된 지표값 패턴 정보를 비교하여(S640), 상호 동일성이 존재하면(S650), 이동 통신망에 장애가 발생한 것으로 감지할 수 있다. 이 경우, 상기 장애 발생 감지부(142)는 장애 원인별 지표값 패턴 정보들을 저장한 상기 데이터베이스(132)에서 현재 이동 통신망의 지표값 패턴 정보와 매칭되는 대응 지표값 패턴 정보를 검색해 낼 수 있다.
그 다음, 상기 장애 정보 제공부(140)의 장애 정보 생성부(144)는, 상기 이동 통신망에 장애가 발생한 것으로 감지되는 경우, 상기 데이터베이스(132)에서 현재 이동 통신망의 지표값 패턴에 대응하는 장애 원인 정보를 검색하고, 해당 장애 발생 사실과 해당 지표값 패턴에 대응하는 장애 원인을 포함한 장애 정보를 생성하여, 생성된 장애 정보를 디스플레이 장치, 음향 장치, 또는 프린터 등과 같은 상기 시스템(100)의 소정 출력부(미도시)를 통해 출력할 수 있다(S660). 이러한 장애 정보는 디스플레이 장치나 프린터를 통해 출력되는 시각적 정보로 제공되거나 음향 장치를 통해 출력되는 청각적 정보로 제공될 수 있다.
그 다음, 상기 시스템(100)은 해당 장애 감시 시간이 경과되거나 시스템 운영자의 감시 완료 명령 등이 있을 때까지 상술한 과정들을 반복할 수 있다(S670).
한편, 본 발명에 따른 실시예들은 컴퓨터 시스템과 이러한 컴퓨터 시스템을 구동하는 컴퓨터 프로그램으로 구현될 수 있다. 본 발명의 실시예들이 컴퓨터 프로그램으로 구현되는 경우, 본 발명의 구성요소들은 컴퓨터 시스템을 통해 해당 동작 또는 단계를 실행하는 프로그램 세그먼트들이다. 이러한, 컴퓨터 프로그램 내지 프로그램 세그먼트들은 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 저장되거나 반송파와 결합하여 전송 매체 또는 통신망을 통해 데이터 신호 형태로 전송될 수 있다. 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에는 컴퓨터 시스템이 읽어들일 수 있는 데이터를 기록하는 모든 종류의 매체가 포함된다. 예컨대, 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 포함될 수 있다. 또한, 이러한 기록매체는 다양한 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템들에 분산 배치되어 프로그램 코드들을 분산 방식으로 저장하거나 실행시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 이동 통신 단말과 서버 사이의 구간을 포함하여 이동 통신망을 구성하는 각 장비들 사이의 여러 통신 구간들로부터, 해당 구간의 통신 상황을 나타내는 지표값들을 수집하여 이동 통신망의 전체적인 통신 상황을 감시함으로써, 다수의 장비들이 유기적으로 연결되어 상호 연동하는 이동 통신망의 다양한 구간에서 다양한 원인에 의해 발생하는 장애들을 정확하고 신뢰성 있게 감지해 낼 수 있다. 또한, 이동 통신망의 여러 통신 구간들에서 수집되는 전체 지표값들을 이동 통신망의 통신 상황을 나타내는 하나의 지표값 패턴으로 고려하여 장애 발생시의 지표값 패턴을 학습함으로써, 차후 이동 통신망에서 동일한 지표값 패턴이 나타나는 경우 장애 발생 사실과 장애 원인 정보를 실시간으로 제공할 수 있으며, 그 결과 신속한 장애 복구를 가능하게 하고 통신 서비스 품질을 보장할 수 있다. 또한, 장애 감시 전 일정 기간 수집된 지표값들에 통계적 방식을 적용하여 각 지표값의 비정상 여부를 나타내는 임계값을 산출하고, 이러한 임계값들을 기준으로 이동 통신망의 지표값 패턴을 감지 또는 학습함으로써, 전체 통신량 변화 등 이동 통신망의 점진적인 환경 변화에 적응적으로 대처할 수 있다. 또한, 지표값의 비정상 여부와 함께 비정상의 정도를 나타내는 임계값들을 기준으로 이동 통신망의 지표값 패턴을 감지 또는 학습함으로써, 장애 감지 및 분석의 정확성과 신뢰성을 더욱 개선할 수 있다. 나아가, 본 발명에 따른 실시예들은, 당해 기술 분야는 물론 관련 기술 분야에서 본 명세서에 언급된 내용 이외의 다른 여러 기술적 과제들을 해결할 수 있음은 물론이다.
지금까지 본 발명에 대해 구체적인 실시예들을 참고하여 설명하였다. 그러나 당업자라면 본 발명의 기술적 범위에서 다양한 변형 실시예들이 구현될 수 있음을 명확하게 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 앞서 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 할 것이다. 즉, 본 발명의 진정한 기술적 사상의 범위는 첨부된 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 균등범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (21)

  1. 이동 통신망을 구성하는 각 노드들 사이의 통신 구간별로 해당 통신 구간의 통신 상황을 나타내는 소정 지표에 관한 정량화된 지표값을 수집하는 구간별 지표값 수집부;
    상기 통신 구간별로 수집된 지표값을 이용하여 상기 이동 통신망의 지표값 패턴을 감지하는 지표값 패턴 감지부;
    상기 이동 통신망의 장애 발생시 감지되는 상기 이동 통신망의 지표값 패턴과 해당 장애 원인을 저장하여 상기 이동 통신망의 장애 원인별 지표값 패턴을 학습하는 지표값 패턴 학습부; 및
    소정 장애 감시 시간에 감지되는 상기 이동 통신망의 지표값 패턴과 상기 학습된 지표값 패턴을 비교하여 상기 이동 통신망에서의 장애 발생 여부와 장애 원인에 관한 정보를 제공하는 장애 정보 제공부를 포함하는 이동 통신망 장애 감시 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구간별 지표값 수집부는, 해당 통신 구간에서 발생하는 소정 시그널에 관한 시그널 지표값 또는 해당 통신 구간에서 발생하는 트래픽에 관한 트래픽 지표값을 수집하는 것을 특징으로 하는 이동 통신망 장애 감시 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 구간별 지표값 수집부는,
    상기 통신 구간별로 해당 통신 구간의 통신 상황을 나타내는 지표를 설정하는 지표 설정부;
    상기 통신 구간별로 상기 지표에 관한 지표 정보를 수신하는 지표 정보 수신부; 및
    상기 지표 정보를 이용하여 해당 통신 구간의 통신 상황을 정량적으로 나타내는 지표값을 산출하는 지표값 산출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 통신망 장애 감시 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 지표값 패턴 감지부는,
    일정 기간 반복 수집된 각 지표의 지표값들을 이용하여, 해당 지표의 비정상 지표값 범위를 나타내는 임계값을 산출하는 임계값 산출부;
    소정 장애 감시 시간에 수집되는 각 지표의 지표값을 해당 지표의 임계값과 비교하여 상기 통신 구간별로 비정상 지표값을 감지하는 비정상 지표값 감지부; 및
    상기 통신 구간별로 감지되는 비정상 지표값을 이용하여 상기 이동 통신망의 지표값 패턴 정보를 생성하는 지표값 패턴 정보 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 통신망 장애 감시 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 임계값 산출부는, 상기 비정상 지표값 범위와 함께 상기 비정상 지표값 범위에 해당되는 지표값의 비정상 정도를 나타내는 복수의 임계값을 산출하는 것을 특징으로 하는 이동 통신망 장애 감시 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 비정상 지표값 감지부는, 소정 장애 감시 시간에 수집되는 각 지표의 지표값을 복수의 임계값과 비교하여 상기 통신 구간별로 비정상 지표값과 상기 비정상 지표값의 비정상 정도를 감지하는 것을 특징으로 하는 이동 통신망 장애 감시 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 지표값 패턴 정보 생성부는, 상기 통신 구간별로 감지되는 비정상 지표값과 상기 비정상 지표값의 비정상 정도를 이용하여 상기 이동 통신망의 지표값 패턴 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 이동 통신망 장애 감시 시스템.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 지표값 패턴 감지부는, 상기 통신 구간별로 감지되는 비정상 지표값에 관한 알람 정보를 생성하여 소정 출력부를 통해 출력되도록 하는 알람 정보 생성부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 통신망 장애 감시 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 지표값 패턴 학습부는, 상기 이동 통신망의 장애 발생시 상기 통신 구간별로 수집되는 비정상 지표값을 포함하여 구성된 상기 이동 통신망의 지표값 패턴을, 소정 입력부를 통해 입력되는 장애 원인과 대응시켜 저장하는 것을 특징으로 하는 이동 통신망 장애 감시 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 장애 정보 제공부는,
    소정 장애 감시 시간에 감지되는 상기 이동 통신망의 지표값 패턴과 상기 학습된 지표값 패턴을 비교하여, 상호 동일성이 있으면 상기 이동 통신망에 장애가 발생한 것으로 감지하는 장애 발생 감지부; 및
    상기 이동 통신망에 장애가 발생한 것으로 감지되는 경우, 해당 장애 발생 사실과 상기 이동 통신망의 지표값 패턴에 대응하는 장애 원인을 포함하는 장애 정보를 생성하여 소정 출력부를 통해 출력되도록 하는 장애 정보 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 통신망 장애 감시 시스템.
  11. 이동 통신망 장애 감시 시스템을 이용하여 이동 통신망의 장애를 감시하는 방법으로서,
    상기 시스템이, 상기 이동 통신망을 구성하는 각 노드들 사이의 통신 구간별로 해당 통신 구간의 통신 상황을 나타내는 소정 지표에 관한 정량화된 지표값들을 수집하는 구간별 지표값 수집 단계;
    상기 시스템이, 상기 통신 구간별로 수집된 지표값을 이용하여 상기 이동 통신망의 지표값 패턴을 감지하는 지표값 패턴 감지 단계;
    상기 시스템이, 상기 이동 통신망의 장애 발생시 감지되는 상기 이동 통신망의 지표값 패턴과 해당 장애 원인을 저장하여 상기 이동 통신망의 장애 원인별 지표값 패턴을 학습하는 지표값 패턴 학습 단계; 및
    상기 시스템이, 소정 장애 감시 시간에 감지되는 상기 이동 통신망의 지표값 패턴과 상기 학습된 지표값 패턴을 비교하여 상기 이동 통신망에서의 장애 발생 여부와 장애 원인에 관한 정보를 제공하는 장애 정보 제공 단계를 포함하는 이동 통신망 장애 감시 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 구간별 지표값 수집 단계는, 해당 통신 구간에서 발생하는 소정 시그널에 관한 시그널 지표값 또는 해당 통신 구간에서 발생하는 트래픽에 관한 트래픽 지표값을 수집하는 단계인 것을 특징으로 하는 이동 통신망 장애 감시 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 구간별 지표값 수집 단계는,
    상기 시스템이 상기 통신 구간별로 해당 통신 구간의 통신 상황을 나타내는 지표를 설정하는 지표 설정 단계;
    상기 시스템이 상기 통신 구간별로 상기 지표에 관한 지표 정보를 수신하는 지표 정보 수신 단계; 및
    상기 시스템이 상기 지표 정보를 이용하여 해당 통신 구간의 통신 상황을 정량적으로 나타내는 지표값을 산출하는 지표값 산출 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 통신망 장애 감시 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 지표값 패턴 감지 단계는,
    상기 시스템이 일정 기간 반복 수집된 각 지표의 지표값들을 이용하여, 해당 지표의 비정상 지표값 범위를 나타내는 임계값을 산출하는 임계값 산출 단계;
    상기 시스템이 소정 장애 감시 시간에 수집되는 각 지표의 지표값을 해당 지표의 임계값과 비교하여 상기 통신 구간별로 비정상 지표값을 감지하는 비정상 지표값 감지 단계; 및
    상기 시스템이 상기 통신 구간별로 감지되는 비정상 지표값을 이용하여 상기 이동 통신망의 지표값 패턴 정보를 생성하는 지표값 패턴 정보 생성 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 통신망 장애 감시 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 임계값 산출 단계는, 상기 비정상 지표값 범위와 함께 상기 비정상 지표값 범위에 해당되는 지표값의 비정상 정도를 나타내는 복수의 임계값을 산출하는 단계인 것을 특징으로 하는 이동 통신망 장애 감시 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 비정상 지표값 감지 단계는, 소정 장애 감시 시간에 수집되는 각 지표의 지표값을 복수의 임계값과 비교하여 상기 통신 구간별로 비정상 지표값과 상기 비정상 지표값의 비정상 정도를 감지하는 단계인 것을 특징으로 하는 이동 통신망 장애 감시 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 지표값 패턴 정보 생성 단계는, 상기 통신 구간별로 감지되는 비정상 지표값과 상기 비정상 지표값의 비정상 정도를 이용하여 상기 이동 통신망의 지표값 패턴 정보를 생성하는 단계인 것을 특징으로 하는 이동 통신망 장애 감시 방법.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 지표값 패턴 감지 단계는, 상기 시스템이 상기 통신 구간별로 감지되는 비정상 지표값에 관한 알람 정보를 생성하여 상기 시스템의 소정 출력부를 통해 출력되도록 하는 알람 정보 생성 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 통신망 장애 감시 방법.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 지표값 패턴 학습 단계는, 상기 이동 통신망의 장애 발생시 상기 통신 구간별로 수집되는 비정상 지표값을 포함하여 구성된 상기 이동 통신망의 지표값 패턴을, 상기 시스템의 소정 입력부를 통해 입력되는 장애 원인과 대응시켜 저장하는 단계인 것을 특징으로 하는 이동 통신망 장애 감시 방법.
  20. 제11항에 있어서,
    상기 장애 정보 제공 단계는,
    상기 시스템이 소정 장애 감시 시간에 감지되는 상기 이동 통신망의 지표값 패턴과 상기 학습된 지표값 패턴을 비교하여, 상호 동일성이 있으면 상기 이동 통신망에 장애가 발생한 것으로 감지하는 장애 발생 감지 단계; 및
    상기 이동 통신망에 장애가 발생한 것으로 감지되는 경우, 상기 시스템이 해당 장애 발생 사실과 상기 이동 통신망의 지표값 패턴에 대응하는 장애 원인을 포함하는 장애 정보를 생성하여 상기 시스템의 소정 출력부를 통해 출력되도록 하는 장애 정보 생성 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 통신망 장애 감시 방법.
  21. 제11항 내지 제20항 중 어느 한 항에 따른 방법을 컴퓨터 시스템을 통해 실행하는 컴퓨터 프로그램으로서 기록매체에 기록된 컴퓨터 프로그램.
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