JP2015046690A - 移動通信システム、携帯通信端末及び輻輳制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 災害発生に起因するトラフィック増に対処して、移動通信システムの輻輳を防ぎ、音声通信を許容する。【解決手段】 無線基地局装置は、上位装置から制御指示を受けて配下の携帯通信端末に中継し、上位装置の輻輳通知情報に対応する無線リソースを算出する。携帯通信端末は、無線基地局装置を介して通信を行う移動通信インタフェース手段と、無線親機または無線子機として動作して、無線親機と無線子機との間での無線通信を行う無線インタフェース手段とを含み、制御指示を受けると、他の携帯通信端末との間で無線親機・子機関係を構成する。無線子機は、無線アクセスリンクを切断し、接続は無線インタフェース手段で無線親機に要求する。無線親機は、帰属する無線子機情報を上位装置に伝達し、無線子機が発する接続要求を受けると、無線基地局装置から通知された無線リソース割当に応じた音声通信を許容する。【選択図】 図１

Description

本発明は、移動通信システム、携帯通信端末及び輻輳制御方法関し、特に、災害発生時に通信システムの輻輳を防ぐ移動通信システム、携帯通信端末及び輻輳制御方法に関する。

災害発生等の一時的なトラフィック増加に対処する移動通信ネットワークにおける輻輳対策方法が特許文献１に開示されている。

特許文献１に開示された技術は、単一のゾーン基地局が、無線ゾーンの半径が３０Km程度のゾーンを構成する移動通信ネットワークにおいて、一時的なトラフィック増加に対処するために無線チャネルの再利用を図る技術である。この技術によれば、ゾーン内に発生した高トラフィックエリアに対応して、車載型あるいは可搬型の基地局によりテンポラリセルが設置される。さらに、そのテンポラリセルと互いに無線チャネルが干渉し合わないエリアに、対になる別の副テンポラリセルが少なくとも一つ設けられる。テンポラリセルと少なくとも一つの副テンポラリセルをグループとし、ゾーンとグループで複数の無線チャネルを共有する。さらに、グループ内では、同一の無線チャネルを同時に使用する。

移動機の各種の動作履歴を、移動機から移動通信網経由で管理装置に送信する場合に、これら移動通信網や管理装置の処理負担をより軽くする技術が特許文献２に開示されている。

特許文献２に開示された技術は、各移動機が個別に管理装置にアクセスして情報を送信する代わりに、親機モードとして動作することを指定された移動機が、子機モードで動作する複数の移動機から情報を収集し、一括して送信する技術である。この技術によれば、管理装置は、決められたアルゴリズムに従って親機となる移動機を指定し、その移動機に親機指定信号を送信する。親機指定信号を受信した移動機は親機モードに遷移する。そして、親機モードの移動機と子機モードの移動機とは、移動通信網により通信することなく、Bluetooth（登録商標）等の近距離通信によりデータ通信を行う。親機モードの移動機は、子機モードで動作する複数の移動機から各種の動作履歴を収集、蓄積して一括して移動通信網経由で管理装置に送信する。これにより、各移動機が個別に移動通信網経由で管理装置に各種の動作履歴を送信するよりも、移動通信網や管理装置の処理負担を軽減することができる。

また、スマートフォン等の携帯電話機を外部モデムとして用いて、携帯端末機器を、携帯電話回線を介してインターネットに接続させるテザリングが知られている（例えば特許文献３）。携帯端末機器としては、ノートＰＣ（Personal Computer）、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、携帯ゲーム機器、電子書籍端末又はタブレット端末等がある。これらの携帯端末機器とテザリング対象とする携帯電話機とは、無線ＬＡＮ（Local Area Network）、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）又はBluetooth（登録商標）で接続される。

特許文献３が開示する技術は、複数のテザリング端末からユーザにとって適切なテザリング端末を選択する技術である。テザリング端末を介してネットワークに接続しようとする携帯端末は、自端末と端末間通信が可能な一つ以上のテザリング端末を検索する。そして、テザリング処理のための条件情報を各テザリング端末に送信し、その応答に基づいて条件情報に合致するテザリング端末からテザリング対象とする一つのテザリング端末を選択する。テザリング端末を選択した携帯端末は、そのテザリング端末を介してネットワークに接続する。条件情報としては、電池残量、充電中の有無、及びネットワーク契約内容を含む。

また、移動体通信網を介してデータ通信が可能な移動体通信インタフェースと、無線子機または無線親機として排他的に動作して無線通信が可能な無線ＬＡＮインタフェースとを備える携帯通信装置が特許文献４に記載されている。

この携帯通信装置は、無線ＬＡＮインタフェースを無線子機として動作させる無線子機モードでの制御と、無線ＬＡＮインタフェースを無線親機として動作させる無線親機モードでの制御とを通信環境に応じて自律的に切り替える。また、無線親機モードの場合は移動体通信インタフェースと無線ＬＡＮインタフェースとを介した通信パケットの中継を行う。この携帯通信装置は、無線ＬＡＮインタフェースを無線子機モードで動作している際に、他の無線子機が送信するプローブリクエストを、無線ＬＡＮインタフェースを介して受信すると、無線親機モードに切り替える。

特開2002-262344号公報 特開2006-287719号公報 特開2012-227610号公報 特開2012-090205号公報

災害が発生すると安否を確認するための通信が多発して一時的にトラフィックが増加する。このような状況下で、メールやインターネット接続のようなリアルタイム性を要求されないデータ通信の規制は緩いが、リアルタイム性が要求される音声通信は規制されやすい。しかし、災害時であるが故にユーザは音声による通信を強く欲する。

災害発生等に起因する移動通信ネットワークの輻輳対策として特許文献１に開示された技術があるが、この技術は単一のゾーン基地局が、無線ゾーンの半径が３０Km程度のゾーンを構成する移動通信ネットワークに適用される技術である。そして、車載型あるいは可搬型の基地局によりゾーン内にテンポラリセルを設置することを前提としている。つまり、特許文献１の技術は、通常の通信エリア内にさらにテンポラリセルを設置するため、半径が数百ｍから数Kmの多数のセルで構成される携帯電話網に適用しようとすると多数の臨時の基地局設備が必要となる。そのため、特許文献１の技術は、多数のセルで構成される携帯電話網における災害時の輻輳対策には適さないシステムである。

特許文献２に開示された技術は、親機モードの移動機が、子機モードの複数の移動機から各種の動作履歴を収集、蓄積して一括して移動通信網経由で管理装置に送信するので移動通信網や管理装置の処理負担を軽減することができる。しかし、この技術は、データの収集とその一括送信により処理負担の軽減を図るものであり、輻輳時における音声通信を許容する技術に関しては記載がない。

特許文献３が開示する技術は、ユーザにとって適切なテザリング端末を複数のテザリング端末から選択する技術である。また、特許文献４は、特許文献３のテザリングに使用可能な携帯通信装置を開示するものである。従って、これらの文献には、輻輳時における音声通信を許容する技術に関しては記載がない。

上記の課題に鑑み、本発明は、災害発生に起因するトラフィック増に対処して、移動通信システムの輻輳を防ぎ、音声通信を許容する移動通信システム、携帯通信端末及び輻輳制御方法を提供することを目的とする。

上記の目的を実現するために、本発明の一形態である移動通信システムは、移動通信網の上位装置から制御指示を受け、受信した前記制御指示を配下に在圏する携帯通信端末に対して中継し、前記制御指示として受けた前記上位装置の輻輳通知情報に対応する無線リソースを算出する無線基地局装置と、前記無線基地局装置を介して前記移動通信網と通信を行う移動通信インタフェース手段と、無線親機または無線子機として動作して、無線親機と無線子機との間での無線通信を行う無線インタフェース手段とを含み、前記制御指示として無線親機・子機関係の構成を指示する親機子機関係構成起動要求を受けると、前記無線インタフェース手段による通信が可能な範囲内に存在する他の前記携帯通信端末との間で無線親機・子機関係を構成する携帯通信端末と、を備え、前記無線子機として動作する前記携帯通信端末は、前記無線基地局装置と前記移動通信インタフェース手段により接続していた無線アクセスリンクを切断し、前記移動通信網に対する接続要求を、前記無線親機として動作する前記携帯通信端末に前記無線インタフェース手段により発信し、前記無線親機として動作する前記携帯通信端末は、帰属する前記無線子機に関する情報を前記上位装置に伝達し、前記上位装置の輻輳通知情報に対応する無線リソース割当を前記無線基地局装置から受け、前記無線子機として動作する前記携帯通信端末が発信する前記移動通信網への接続要求を受けると、前記無線リソース割当に応じて前記移動通信インタフェース手段による音声通信を許容することを特徴とする。

また、本発明の他の形態である携帯通信端末は、無線基地局装置を介して移動通信網と通信を行う移動通信インタフェース手段と、無線親機または無線子機として動作して、無線親機と無線子機との間での無線通信を行う無線インタフェース手段と、前記移動通信網の上位装置から前記無線基地局装置を介して、無線親機・子機関係の構成を指示する親機子機関係構成起動要求を受けると、前記無線インタフェース手段による通信が可能な範囲内に存在する他の携帯通信端末との間で無線親機・子機関係を構成する親機子機関係構成手段と、構成した前記無線親機・子機関係の前記無線親機として動作する制御を実行する無線親機手段と、構成した前記無線親機・子機関係の前記無線子機として動作する制御を実行する無線子機手段とを含み、前記無線子機手段は、前記無線基地局装置と前記移動通信インタフェース手段により接続していた無線アクセスリンクを切断し、前記移動通信網に対する接続要求を前記無線インタフェース手段により前記無線親機に発信し、前記無線親機手段は、帰属する前記無線子機に関する情報を前記上位装置に伝達し、前記上位装置から通知された輻輳通知情報に対応して前記無線基地局装置が算出した無線リソース割当を受信し、前記無線子機が発信する接続要求を受けると、前記無線リソース割当に応じて前記移動通信インタフェース手段による音声通信を許容することを特徴とする。

また、本発明の他の形態である輻輳制御方法は、無線基地局装置を介して移動通信網と通信を行う移動通信インタフェース手段と、無線親機または無線子機として動作して、無線親機と無線子機との間での無線通信を行う無線インタフェース手段とを含む携帯通信端末が、前記移動通信網の上位装置から無線基地局装置を介して、無線親機・子機関係の構成を指示する親機子機関係構成起動要求を受信し、前記親機子機関係構成起動要求を受信した前記携帯通信端末が、前記無線インタフェース手段による通信が可能な範囲内に存在する他の前記携帯通信端末との間で無線親機・子機関係を構成し、構成した前記無線親機・子機関係の前記無線親機として動作する前記携帯通信端末が、帰属する前記無線子機として動作する前記携帯通信端末情報を前記上位装置に伝達し、構成した前記無線親機・子機関係の前記無線子機として動作する前記携帯通信端末が、前記無線基地局装置と前記移動通信インタフェース手段により接続していた無線アクセスリンクを切断し、前記無線親機として動作する前記携帯通信端末が、前記上位装置から通知された輻輳通知情報に対応して前記無線基地局装置が算出した無線リソース割当を受信し、前記無線子機として動作する前記携帯通信端末が、前記移動通信網に対する接続要求を、前記無線親機として動作する前記携帯通信端末に前記無線インタフェース手段により発信し、前記無線親機として動作する前記携帯通信端末が、前記無線子機として動作する前記携帯通信端末が発信する前記移動通信網への接続要求を受けると、前記無線リソース割当に応じて前記移動通信インタフェース手段による音声通信を許容することを特徴とする。

本発明は、災害発生に起因するトラフィック増に対処して、移動通信システムの輻輳を防ぎ、音声通信を許容することができる。

本発明の第１の実施形態の移動通信システムの構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態の携帯通信端末の構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態の動作を説明するシーケンス図である。 本発明の第２の実施形態の移動通信システムの構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態の携帯通信端末の構成を示すブロック図である。 輻輳状態が発生してから無線ＬＡＮ親機として構成された携帯通信端末が輻輳通知情報に基づくリソース割当を受けるまでの動作を説明するシーケンス図である。 親機子機関係構成起動要求を受信した携帯通信端末が実行する無線ＬＡＮ親機・子機関係を構成する動作の一例を説明するフロー図である。 携帯通信端末が実行する無線ＬＡＮ親機・子機関係を構成する動作の別の一例を説明するフロー図である。 無線ＬＡＮ子機として動作する携帯通信端末が無線ＬＡＮ親機として動作する携帯通信端末に通話要求を行った場合の動作を説明するシーケンス図である。 本発明の第３の実施形態の携帯通信端末の構成を示すブロック図である。 本発明の第３の実施形態の動作を説明するシーケンス図である。

本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。

尚、実施の形態は例示であり、開示の装置及びシステムは、以下の実施の形態の構成には限定されない。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態の移動通信システムの構成を示すブロック図である。

本発明の一形態である移動通信システム１００は、携帯通信端末１０、１１及び移動通信網の無線アクセス網を構成する無線基地局装置１２を構成要素とする。例えば、移動通信システム１００は、無線基地局装置１２以外にも多数の無線基地局装置が配備され、多数のセルで構成される無線アクセス網を備えた携帯電話システムである。

無線基地局装置１２は、移動通信網の上位装置１３から制御指示を受け、受信した制御指示を配下に在圏する携帯通信端末１０、１１に対して中継する。また、無線基地局装置１２は、制御指示として受けた上位装置１３の輻輳通知情報に対応する無線リソースを算出する。

携帯通信端末１０、１１は、移動通信インタフェース手段１０１、１１１と無線インタフェース手段１０２、１１２とを含む。移動通信インタフェース手段１０１、１１１は、無線基地局装置１２を介して移動通信網と通信を行う。無線インタフェース手段１０２、１１２は、無線親機または無線子機として動作して、無線親機と無線子機との間での無線通信を行う。なお、無線親機と無線子機との間での無線通信は、無線基地局装置１２との間で行われる移動通信網の無線通信とは独立して通信する、いわゆるアドホック無線通信である。

携帯通信端末１０、１１は、無線親機・子機関係の構成を指示する親機子機関係構成起動要求を受けると、無線インタフェース手段１０２、１１２による通信が可能な範囲内に存在する他の携帯通信端末との間で無線親機・子機関係を構成する。親機子機関係構成起動要求は、移動通信網の上位装置１３が送信する制御指示の一つである。

無線子機として動作する携帯通信端末（例えば、携帯通信端末１１）は、無線基地局装置１２と移動通信インタフェース手段１１１により接続していた無線アクセスリンクを切断する。そして、移動通信網に対する接続要求を、無線親機として動作する携帯通信端末（例えば、携帯通信端末１０）に無線インタフェース手段１１２により発信する。

無線親機として動作する携帯通信端末１０は、帰属する無線子機情報を上位装置１３に伝達し、上位装置１３の輻輳通知情報に対応する無線リソース割当を無線基地局装置１２から受信する。そして、無線子機として動作する携帯通信端末１１が発信する移動通信網への接続要求を受けると、無線リソース割当に応じて移動通信インタフェース手段１０１による音声通信を許容する。

次に、本発明の第１の実施形態の携帯通信端末を説明する。

図２は、本発明の第１の実施形態の携帯通信端末の構成を示すブロック図である。図２に示す携帯通信端末は、図１における携帯通信端末１０である。なお、図１における携帯通信端末１１も同じ構成を有する。

携帯通信端末１０は、移動通信インタフェース手段１０１、無線インタフェース手段１０２、親機子機関係構成手段１０３、無線親機手段１０４及び無線子機手段１０５を含んで構成される。

移動通信インタフェース手段１０１は、無線基地局装置１２を介して移動通信網と通信を行う機能を有する。

無線インタフェース手段１０２は、無線親機または無線子機として動作して、無線親機と無線子機との間での無線通信を行う機能を有する。

親機子機関係構成手段１０３は、親機子機関係構成起動要求を受信して、無線インタフェース手段１０２による通信が可能な範囲内に存在する他の携帯通信端末１１との間で無線親機・子機関係を構成する機能を有する。親機子機関係構成起動要求は、移動通信網の上位装置１３が無線通信端末に無線親機・子機関係の構成を指示する目的で送信される。この親機子機関係構成起動要求は、無線基地局装置１２を介して移動通信インタフェース手段１０１が受信し、親機子機関係構成手段１０３に伝達される。

無線親機手段１０４は、親機子機関係構成手段１０３により構成された無線親機・子機関係の無線親機として動作する制御を実行する機能を有する。

無線子機手段１０５は、親機子機関係構成手段１０３により構成された無線親機・子機関係の無線子機として動作する制御を実行する機能を有する。

つまり、携帯通信端末１０が無線親機として動作する場合には、無線親機手段１０４が親機子機関係構成手段１０３により起動される。そして、携帯通信端末１０が無線子機として動作する場合には、無線子機手段１０５が親機子機関係構成手段１０３により起動される。

無線子機手段１０５は、無線基地局装置１２と移動通信インタフェース手段１０１により接続していた無線アクセスリンクを切断し、移動通信網に対する接続要求を無線インタフェース手段１０２により無線親機に発信する機能を有する。

無線親機手段１０４は、帰属する無線子機情報を上位装置１３に伝達し、上位装置１３から通知された輻輳通知情報に対応して無線基地局装置１２が算出した無線リソース割当を受信する。そして、無線親機手段１０４は無線子機が発信する接続要求を受けると、無線リソース割当に応じて移動通信インタフェース手段１０１による音声通信を許容する。

次に、本発明の第１の実施形態の動作を説明する。第１の実施形態では、携帯通信端末が無線基地局装置及び上位装置と協働して動作することによって、輻輳制御方法が実施される。よって、第１の実施形態における輻輳制御方法の説明は、以下の動作説明に代わる。

図３は、本発明の第１の実施形態の動作を説明するシーケンス図である。

まず、携帯通信端末が、移動通信網の上位装置から無線基地局装置を介して、無線親機・子機関係の構成を指示する親機子機関係構成起動要求を受信する（S１０１）。この携帯通信端末は、前述したように無線基地局装置を介して移動通信網と通信を行う移動通信インタフェース手段と、無線親機または無線子機として動作して、無線親機と無線子機との間での無線通信を行う無線インタフェース手段とを含む。

親機子機関係構成起動要求を受信した携帯通信端末は、無線インタフェース手段による通信が可能な範囲内に存在する他の携帯通信端末との間で無線親機・子機関係を構成する（S１０２）。

構成した無線親機・子機関係の無線親機として動作する携帯通信端末は、帰属する無線子機として動作する携帯通信端末情報（帰属子機情報）を上位装置に伝達する（S１０３）。

構成した無線親機・子機関係の無線子機として動作する携帯通信端末は、無線基地局装置と移動通信インタフェース手段により接続していた無線アクセスリンクを切断する（S１０４）。

また、無線親機として動作する携帯通信端末は、上位装置から通知された輻輳通知情報（S１０５）に対応して無線基地局装置が算出（S１０６）した無線リソース割当を受信する（S１０７）。

そして、無線子機として動作する携帯通信端末が、移動通信網に対する接続要求を、無線親機として動作する携帯通信端末に無線インタフェース手段により発信する（S１０８）。

無線親機として動作する携帯通信端末は、無線子機として動作する携帯通信端末が発信する移動通信網への接続要求を受けると、無線リソース割当に応じて移動通信インタフェース手段による音声通信を許容する。

具体的には、無線親機として動作する携帯通信端末は、無線リソース割当に応じて、接続要求のあった音声通信の通話許可判断を行う（S１０９）。音声通信を許容する場合、無線親機として動作する携帯通信端末は、無線子機として動作する携帯通信端末に無線インタフェース手段により接続応答を返し、移動通信インタフェース手段により移動通信網に発呼要求を行う（S１１０）。無線親機として動作する携帯通信端末は、移動通信網から発呼応答を受信すると（S１１１）、無線子機として動作する携帯通信端末に音声通信を実行させる（S１１２）。この場合、無線子機として動作する携帯通信端末と無線親機として動作する携帯通信端末との間の通信は無線インタフェース手段により行われる。そして、無線親機として動作する携帯通信端末と移動通信網との間の通信は移動通信インタフェース手段により行われる。

このように、本実施形態は、上位装置からの指示により携帯通信端末間で無線親機・子機関係を構成する。そして、無線子機として動作する携帯通信端末は、それまで接続していた無線基地局装置との間の無線アクセスリンクを切断する。これにより、無線子機として動作する携帯通信端末の数だけ無線アクセス網における無線リソースが削減される。その一方で、上位装置は、帰属子機情報を受け取っているので、無線基地局装置との間の無線アクセスリンクを切断した無線子機として動作する携帯通信端末に対しても在圏端末としての管理をすることができる。そして、無線子機として動作する携帯通信端末は、無線親機として動作する携帯通信端末を介して移動通信網への通話が行えるようになる。また、無線親機として動作する携帯通信端末は音声通信の接続要求を優先させて処理する。そして、リソース割当を受けているので、無線子機として動作する携帯通信端末が要求する通話の可否を判断することができる。

以上に説明したように、本実施形態では、災害発生に起因するトラフィック増に対処して、移動通信システムの輻輳を防ぎ、音声通信を許容することができる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態を説明する。

図４は、本発明の第２の実施形態の移動通信システムの構成を示すブロック図である。第２の実施形態の移動通信システム２００はＬＴＥ（Long term Evolution）を想定する。

移動通信システム２００のコア網は、ＥＰＣ（Evolved Packet Core：発展型パケットコア）２４と称し、図１の上位装置１３に対応する装置としてＭＭＥ（Mobile Management Entity：モビリティ管理装置）２３を含む。また、無線アクセス網の無線基地局装置としてｅＮｏｄｅＢ（evolved Node B）２２が設置され、配下に在圏する携帯通信端末２０、２１との間を、ＬＴＥで規定された無線アクセス方式により接続する。

ＭＭＥ２３は、各装置間で通話やネットワークを制御するための信号を伝達する制御プレーンのアクセスゲートウェイとして位置づけられる。

ＥＰＣ２４にはＭＭＥ２３以外に、ユーザデータを伝達するユーザプレーンを扱うゲートウェイであるＳ-ＧＷ（Serving Gateway）、外部網に接続するためのゲートウェイであるＰ-ＧＷ（Packet data network Gateway）等を含む。なお、図４におけるＳ-ＧＷやＰ-ＧＷ等の装置の図示は省略した。また、加入者情報を管理する図示しないＨＳＳ（Home Subscriber Server）が設置され、ＭＭＥ２３との間で位置登録の管理やサービスに関する各種のプロファイル提供を行う。

携帯通信端末２０、２１は、ＬＴＥ通信機能と無線ＬＡＮ機能を備えた端末である。携帯通信端末２０は、後述する無線ＬＡＮ親機として動作する端末で、携帯端末２１は無線ＬＡＮ子機として動作する端末である。

次に、図５を参照して携帯通信端末の構成を説明する。携帯通信端末２０も携帯通信端末２１も同じ構成なので、図５は携帯通信端末２０の構成を示す。

携帯通信端末２０は、ＬＴＥインタフェース部２０１、無線ＬＡＮ（Local Area Network）インタフェース部２０２、親機子機関係構成部２０３、無線ＬＡＮ親機機能部２０４及び無線ＬＡＮ子機機能部２０５を含む構成になっている。

なお、携帯通信端末２０は、携帯電話機、スマートフォン、タブレット端末等であって、図５に示す構成以外に、送受信機部、端末全体の制御や記憶機能を果たすコンピュータやメモリ、及び入出力部を含むことは言うまでもない。また、携帯通信端末２０を構成する各部は、メモリに蓄積されたプログラムが読みだされて、コンピュータがそれを実行することにより動作するように構成されてもよい。

ＬＴＥインタフェース部２０１は、ｅＮｏｄｅＢ２２との間をＬＴＥで規定された無線アクセス方式で接続し、ＥＰＣ２４との間で制御情報を送受信する。

無線ＬＡＮインタフェース部２０２は、ＩＥＥＥ（The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.）８０２．１１規格の無線ＬＡＮ親機又は子機として動作する。

親機子機関係構成部２０３は、ＥＰＣ２４からの指示を受けて、無線ＬＡＮインタフェース部２０２による通信が可能な範囲内に存在する他の携帯通信端末との間で無線ＬＡＮ親機・子機関係を構成する機能を有する。

無線ＬＡＮ親機機能部２０４は、親機子機関係構成部２０３により構成された無線ＬＡＮ親機・子機関係の無線ＬＡＮ親機として動作する場合の制御を実行する機能を有する。無線ＬＡＮ親機機能部２０４は、配下に帰属する子機情報を登録して管理するための帰属子機テーブル２０４１、ｅＮｏｄｅＢ２２から通知される割当無線リソース情報を登録する割当リソース登録部２０４２を含む。また、後述する無線ＬＡＮ子機からの接続要求の可否を判定して、無線ＬＡＮ子機に対する接続処理を実行する接続処理部２０４３も含む。

無線ＬＡＮ子機機能部２０５は、親機子機関係構成部２０３により構成された無線ＬＡＮ親機・子機関係の無線ＬＡＮ子機として動作する場合の制御を実行する機能を有する。

図６乃至図８を参照して、輻輳状態が発生してから無線ＬＡＮ親機として構成された携帯通信端末に対して輻輳通知情報に基づく無線リソース割当を行うまでの動作を説明する。

図６は、輻輳状態が発生してから無線ＬＡＮ親機として構成された携帯通信端末に対して輻輳通知情報に基づくリソース割当を行うまでの動作を説明するシーケンス図である。

図７は、親機子機関係構成起動要求を受信した携帯通信端末が実行する無線ＬＡＮ親機・子機関係を構成する動作の一例を説明するフロー図である。また、図８は、 携帯通信端末が実行する無線ＬＡＮ親機・子機関係を構成する動作の別の一例を説明するフロー図である。

図６において、災害等が発生して通信の輻輳状態が発生すると、ＥＰＣ２４は、在圏する携帯通信端末に対して無線ＬＡＮの親機・子機関係を構成するように指示する親機子機関係構成起動要求を送信する（Ｓ２０１）。親機子機関係構成起動要求はｅＮｏｄｅＢ２２を介して各携帯通信端末にて受信される。

携帯通信端末では、親機子機関係構成起動要求はＬＴＥインタフェース部２０１で受信され、親機子機関係構成部２０３に伝達される。親機子機関係構成起動要求を受信した親機子機関係構成部２０３は、図６におけるステップＳ２０２の無線ＬＡＮ親機子機関係構成の動作を実行する。

図６におけるステップＳ２０２の無線ＬＡＮ親機子機関係構成の動作として、図７に示す動作と図８に示す動作をそれぞれ説明する。なお、図７、図８には、図６におけるステップＳ２０４までの動作も説明されている。

図７に示す無線ＬＡＮ親機子機関係構成の動作は、ＥＰＣ２４が、無線ＬＡＮ親機となるべき携帯通信端末を指定する情報を親機子機関係構成起動要求に含めて送信する場合の動作例である。

ＥＰＣ２４は管理している在圏端末の分布状況や輻輳状況に基づいて、各ｅＮｏｄｅＢ配下の携帯通信端末の数に応じて、無線ＬＡＮ親機となるべき携帯通信端末の数を決める。そして、その数だけ任意に無線ＬＡＮ親機となるべき携帯通信端末を選択し、無線ＬＡＮ親機となるべく選択された携帯通信端末の端末識別子を親機子機関係構成起動要求に含めて送信する。例えば、無線ＬＡＮ親機１台に対して子機が５台帰属するような割合で無線ＬＡＮ親機となるべき携帯通信端末の数を決めてもよい。また、このとき、最大帰属子機数を親機子機関係構成起動要求に含めて指定してもよい。例えば、１台の無線ＬＡＮ親機に帰属を許容される子機数を５台に制限してもよい。

上記のような親機子機関係構成起動要求を親機子機関係構成部２０３が受信する（Ｓ３０１）。

親機子機関係構成部２０３は、受信した親機子機関係構成起動要求に含まれる親機指定情報の有無を確認する（Ｓ３０２）。親機指定情報の有無とは、無線ＬＡＮ親機となるべく選択された携帯通信端末の端末識別子が当該携帯通信端末の端末識別子と一致するか否かを判定することである。

無線ＬＡＮ親機となるべく選択された携帯通信端末の端末識別子が当該携帯通信端末の端末識別子と一致する場合（Ｓ３０２、有）、親機子機関係構成部２０３は、無線ＬＡＮ親機機能部２０４を起動する（Ｓ３０３）。このとき、親機子機関係構成部２０３は、無線ＬＡＮ親機機能部２０４に対して親機子機関係構成起動要求に含まれる最大帰属子機数の情報を伝達する。

無線ＬＡＮ親機となるべく選択された携帯通信端末の端末識別子が当該携帯通信端末の端末識別子と一致しない場合（Ｓ３０２、無）、親機子機関係構成部２０３は無線ＬＡＮ子機機能部２０５を起動する（Ｓ３１０）。

ステップＳ３０３からＳ３０９の動作は、当該携帯通信端末が無線ＬＡＮ親機として構成される場合の動作である。また、ステップＳ３１０からＳ３１６の動作は、当該携帯通信端末が無線ＬＡＮ子機として構成される場合の動作である。いずれの動作の場合も、無線ＬＡＮ親機機能部２０４又は無線ＬＡＮ子機機能部２０５の起動と同時に無線ＬＡＮインタフェース部２０２も起動される。

まず、当該携帯通信端末が無線ＬＡＮ親機として構成される場合の動作を説明する。

無線ＬＡＮ親機機能部２０４は、無線ＬＡＮインタフェース部２０２に対してビーコン送信を指示する（Ｓ３０４）。そして、ビーコン送信後は、子機からの認証要求を待つ（Ｓ３０５）。周辺に無線ＬＡＮ子機となる携帯通信端末が存在する場合、このビーコンを受信して、親子関係を構成するための認証を要求してくる。

周辺に存在する無線ＬＡＮ子機となる携帯通信端末から認証要求を受けると（Ｓ３０５、有）、無線ＬＡＮ親機機能部２０４は、親機子機関係構成起動要求に含まれる最大帰属子機数の条件以内か否かを確認する（Ｓ３０６）。つまり、当該無線ＬＡＮ親機に帰属する子機数が指定された最大帰属子機数を超えないようにする。したがって、もし、既に最大帰属子機数の子機を帰属させている場合には（Ｓ３０６、制限超）、受信した認証要求を受け付けない。

帰属する子機数が最大帰属子機数未満であれば（Ｓ３０６、制限以内）、無線ＬＡＮ親機機能部２０４は、帰属を求めてきた無線ＬＡＮ子機となる携帯通信端末と相互のアソシエーションを実行して帰属関係を構成する（Ｓ３０７）。このとき、無線ＬＡＮ親機機能部２０４は、無線ＬＡＮ子機となる携帯通信端末から受信した端末情報を、帰属子機テーブル２０４１に登録する。帰属子機テーブル２０４１に登録する端末情報として、携帯通信端末を特定する端末識別情報を少なくとも含むものとする。また、端末識別情報で特定される無線ＬＡＮ子機となる携帯通信端末が空き状態であるか又は通話中状態であるかを示す状態情報も含まれる。

無線ＬＡＮ親機機能部２０４は、無線ＬＡＮ親機子機関係を構成した内容を親機子機関係構成起動要求の応答として、ｅＮｏｄｅＢ２２を介してＥＰＣ２４に報告する（Ｓ３０９）。これは、図６におけるステップＳ２０４の動作でもある。

報告情報としては、無線ＬＡＮ親機となる当該携帯通信端末の端末識別子及び帰属する子機となる携帯通信端末の端末識別子を含む。この報告は、周辺の子機と帰属関係を構成する度に報告してもよいし、親機子機関係構成起動要求を受けてから、所定時間内に帰属関係を構成した子機情報を一括して報告するようにしてもよい。また、無線ＬＡＮ親機機能部２０４は、帰属した子機のその後の離脱や新たな子機との帰属関係が構成される度に、帰属子機テーブル２０４１の登録内容を更新し、その更新内容をＥＰＣ２４に報告する。

次に、当該携帯通信端末が無線ＬＡＮ子機として構成される場合の動作を説明する。

無線ＬＡＮ子機機能部２０５は、無線ＬＡＮインタフェース部２０２に対してビーコンスキャンを指示する（Ｓ３１１）。周辺に存在する無線ＬＡＮ親機が送信するビーコンを受信すると、無線ＬＡＮ子機機能部２０５はそれに対する認証要求を送信する。なお、このとき、プローブ要求、プローブ応答により周辺に存在する無線ＬＡＮ親機を探すようにしてもよい。

認証要求が受け入れられると（Ｓ３１２、有）、無線ＬＡＮ子機機能部２０５は無線ＬＡＮ親機となる携帯通信端末と相互のアソシエーションを実行して帰属関係を構成する（Ｓ３１３）。このとき、無線ＬＡＮ子機機能部２０５は、無線ＬＡＮ親機となる携帯通信端末の端末識別子を含む親機情報を登録しておく。

一方、周辺に帰属可能な無線ＬＡＮ親機がみつからない場合（ステップＳ３１２、無）、無線ＬＡＮ子機機能部２０５は、ビーコンスキャンやプローブ要求を所定時間の間実行して無線ＬＡＮ親機を探す（Ｓ３１５、時間内）。もし、所定時間を超過しても帰属可能な無線ＬＡＮ親機が存在しない場合（Ｓ３１５、超過）、無線ＬＡＮ子機機能部２０５は、無線ＬＡＮインタフェース部２０２の動作を停止させ、規制状態になったことを図示しない表示部に表示する。

親機・子機関係の構成が失敗した携帯通信端末に対する処置として、輻輳対策のため、以降の通信ができないように制御することが考えられる（第１の処置）。この場合、無線ＬＡＮ子機機能部２０５は、親機・子機関係の構成が失敗したことを親機子機関係構成部２０３に通知する。親機・子機関係の構成失敗を通知された親機子機関係構成部２０３は、ＬＴＥインタフェース部２０１を介して親機・子機関係の構成失敗をＥＰＣ２４に通知する。親機・子機関係の構成が失敗した携帯通信端末は、移動通信網からの報知情報により通信が規制される。

また、親機・子機関係の構成が失敗した携帯通信端末に対する処置として、無線リソースの一部を親機・子機関係の構成に失敗した携帯通信端末用に残しておくようにしてもよい（第２の処置）。この場合、無線ＬＡＮ子機機能部２０５は、親機・子機関係の構成が失敗したことを親機子機関係構成部２０３に通知する。親機・子機関係の構成失敗を通知された親機子機関係構成部２０３は、ＬＴＥインタフェース部２０１を介して親機子機関係構成起動要求の応答として、ｅＮｏｄｅＢ２２を介してＥＰＣ２４にその旨を報告する。親機・子機関係の構成が失敗したことをモニタしたｅＮｏｄｅＢ２２は、無線ＬＡＮ親機として動作する携帯通信端末にすべての無線リソースを割当てることなく、親機・子機関係の構成が失敗した携帯通信端末に一部を使用するように制御する。

また、第２の処置が適用される場合、親機・子機関係の構成が未完了の携帯通信端末は、適宜、ビーコンスキャンやプローブ要求を実行して無線ＬＡＮ親機を探すように構成してもよい。

上述した第１の処置又は第２の処置を採用するかは、輻輳の状況に応じてＥＰＣ２４が親機子機関係構成起動要求に含めて指示するようにすればよい。つまり、無線ＬＡＮ親機・子機関係を構成して、無線ＬＡＮ親機を介した通信以外を規制するような輻輳状況の場合は第１の処置を指示する。そして、無線ＬＡＮ親機を介した通信に加えて親機・子機関係の構成が失敗した携帯通信端末単独の通信も許容できるような輻輳状況の場合は第２の処置を指示する。この場合、親機子機関係構成部２０３は、前述した図７のステップＳ３０２において、受信した親機子機関係構成起動要求に含まれる上述した第１の処置又は第２の処置の指示も確認する。そして、親機・子機関係の構成が失敗したことを無線ＬＡＮ子機機能部２０５から通知された場合には、上述したようなそれぞれの指示に応じた制御を実行する。

以上が、無線ＬＡＮ親機となるべき携帯通信端末を指定する情報が親機子機関係構成起動要求に含めて伝達される場合の動作例である。

次に、ＥＰＣ２４が、無線ＬＡＮ親機子機関係を特に指定しない場合の無線ＬＡＮ親機子機関係構成の動作について図８を参照して説明する。この場合、携帯通信端末は親機子機関係構成起動要求を受信するだけで、周辺の状況しだいで無線ＬＡＮ親機になるか子機になるかが決まる。

親機子機関係構成起動要求を受信した親機子機関係構成部２０３は、無線ＬＡＮインタフェース部２０２を起動し、周辺に無線ＬＡＮ親機となっている携帯通信端末の有無を調べるためにビーコンスキャンを指示する（Ｓ４０２）。

無線ＬＡＮ親機となっている携帯通信端末が送信するビーコンを受信できた場合（Ｓ４０３、有）、当該携帯通信端末は無線ＬＡＮ子機となるべく、親機子機関係構成部２０３は、無線ＬＡＮ子機機能部２０５を起動する（Ｓ４０４）。無線ＬＡＮ子機機能部２０５は、無線ＬＡＮ親機との間でアソシエーションを実行し（Ｓ４０５）、無線ＬＡＮ親機となる携帯通信端末の端末識別子を含む親機情報を登録する（Ｓ４０６）。

一方、ビーコンスキャンをしても無線ＬＡＮ親機が見つからない場合（Ｓ４０３、無）、今度は、当該携帯通信端末が無線ＬＡＮ親機として動作することを試みる。つまり、親機子機関係構成部２０３は、無線ＬＡＮ親機機能部２０４を起動する（Ｓ４０７）。無線ＬＡＮ親機機能部２０４は、無線ＬＡＮインタフェース部２０２に対してビーコン送信を指示する（Ｓ４０８）。

ビーコン送信後は、子機からの認証要求を待つ（Ｓ４０９）。周辺に無線ＬＡＮ子機となる携帯通信端末が存在する場合、このビーコンを受信して、親子関係を構成するための認証を要求してくる。

周辺の無線ＬＡＮ子機となる携帯通信端末から認証要求を受けると（Ｓ４０９、有）、無線ＬＡＮ親機機能部２０４は、帰属を求めてきた無線ＬＡＮ子機となる携帯通信端末とアソシエーションを実行して帰属関係を構成する（Ｓ４１０）。このとき、無線ＬＡＮ親機機能部２０４は、無線ＬＡＮ子機となる携帯通信端末から受信した端末情報を、帰属子機テーブル２０４１に登録する。帰属子機テーブル２０４１に登録する端末情報として、携帯通信端末を特定する端末識別情報を少なくとも含むものとする。

また、無線ＬＡＮ親機機能部２０４は、無線ＬＡＮ親機子機関係を構成した内容を親機子機関係構成起動要求の応答として、ｅＮｏｄｅＢ２２を介してＥＰＣ２４に報告する（Ｓ４１２）。これは、図６におけるステップＳ２０４の動作でもある。

報告情報としては、当該携帯通信端末が無線ＬＡＮ親機となったこと、当該携帯通信端末の端末識別子及び帰属する子機となる携帯通信端末の端末識別子を含む。一旦無線ＬＡＮ親機となった携帯通信端末は、帰属した子機のその後の離脱や新たな子機との帰属関係が構成される度に、帰属子機テーブル２０４１の登録内容を更新し、その更新内容をＥＰＣ２４に報告する。

一方、ビーコン送信をしても無線ＬＡＮ子機からの帰属要求がない場合（Ｓ４０９、無）、無線ＬＡＮ親機機能部２０４は、ビーコン送信を所定時間の間実行して無線ＬＡＮ子機からの帰属要求を待つ（Ｓ４１３、時間内）。もし、所定時間を超過しても無線ＬＡＮ子機からの帰属要求がない場合（Ｓ４１３、超過）、無線ＬＡＮ親機機能部２０４は、無線ＬＡＮインタフェース部２０２の動作を停止させ、規制状態になったことを図示しない表示部に表示する。そして、無線ＬＡＮ親機機能部２０４は、親機・子機関係の構成が失敗したことを親機子機関係構成部２０３に通知する。

親機・子機関係の構成が失敗した場合の処置としては、図７を参照して説明した第１の処置又は第２の処置が実行される。つまり、無線ＬＡＮ親機・子機関係を構成して、無線ＬＡＮ親機を介した通信以外を規制するような輻輳状況の場合は第１の処置が実行される。そして、無線ＬＡＮ親機を介した通信に加えて親機・子機関係の構成が失敗した携帯通信端末単独の通信も許容できるような輻輳状況の場合は第２の処置が実行される。

この場合、親機子機関係構成部２０３は、前述した図８のステップＳ４０１において、親機子機関係構成起動要求を受信した際に、上述した第１の処置又は第２の処置の指示を確認する。そして、親機・子機関係の構成が失敗したことを無線ＬＡＮ親機機能部２０４から通知された場合には、上述したようなそれぞれの指示に応じた制御を実行する。

また、図７での説明と同様に、第２の処置が適用される場合、親機・子機関係の構成が未完了の携帯通信端末は、適宜、ビーコンスキャンやプローブ要求を実行して無線ＬＡＮ親機を探すように構成してもよい。

以上、図７及び図８を参照して、図６におけるステップＳ２０２からＳ２０４にかかわる動作を説明した。

図６を再度参照すると、ＥＰＣ２４は、親機子機関係構成起動要求の応答として、無線ＬＡＮ親機となった携帯通信端末がステップＳ２０４で送信する親機子機関係構成報告を受信する。親機子機関係構成報告には、無線ＬＡＮ親機となった携帯通信端末の端末識別子及び帰属する子機となる携帯通信端末の端末識別子を含む。

そして、ＥＰＣ２４は、ステップＳ２０５において、報告を受けた親機・子機関係を登録し、子機となった携帯通信端末を、その無線ＬＡＮ親機と紐づけて在圏状態を管理する。

また、これと並行して、子機となった携帯通信端末は、ＥＰＣ２４及びｅＮｏｄｅＢ２２に対して無線リンクを切断し、無線リソースを解放するデタッチ処理を行う（Ｓ２０６）。そして、子機となった携帯通信端末は、ＬＴＥ通信をＯＦＦとする（Ｓ２０７）。

この状態で、子機となった携帯通信端末では圏外状態になるが、在圏情報が無線ＬＡＮ親機となった携帯通信端末から上位装置に通知されるので、通信は可能な状態になっている。つまり、通常はデタッチ処理を行うことにより通信網における在圏状態が削除されるが、本実施形態においては、子機となった携帯通信端末の在圏情報が無線ＬＡＮ親機となった携帯通信端末を介して上位装置に通知されて在圏状態が維持される。

次に、災害発生等により接続要求が急増し、ＥＰＣ２４の処理能力が足りなくなる状況が懸念される場合、ＥＰＣ２４は、配下の各ｅＮｏｄｅＢ２２に対して、輻輳状況通知を出す（Ｓ２０８）。

輻輳状況通知を受信したｅＮｏｄｅＢ２２は、無線リソースをどの端末にどの程度振り分けるかを算出する（Ｓ２０９）。

なお、輻輳状況通知は、ＥＰＣ２４の処理負荷に応じてｅＮｏｄｅＢ２２に制御プレーン及びユーザプレーンのデータ量を削減させる目的で通知される。ｅＮｏｄｅＢ２２は、この輻輳状況通知からの情報によりユーザプレーンのデータ量を制限する。例えば、符号化率を変更してデータ量を調整する方法がある。ｅＮｏｄｅＢ２２は、この輻輳状況通知からの情報により制御プレーンのデータ量を制限する。例えば、接続要求に対する接続許可数を制限する方法がある。

また、輻輳対策としての制御プレーンの接続数を削減する制御は、前述したように、親機として動作する携帯通信端末の数をＥＰＣ２４から指定することでも実現できる。

ｅＮｏｄｅＢ２２は、算出した無線リソースにもとづいて、無線ＬＡＮ親機として動作する携帯通信端末に対して、無線リソースを固定的に割り当てて通知する（Ｓ２１０）。無線ＬＡＮ親機として動作する携帯通信端末は、通知された割当無線リソースを割当リソース登録部２０４２に登録する。

なお、無線リソースとは、ユーザごとに使うことができる周波数帯域幅や送信電力などを意味する。ＬＴＥの場合、データの送受信を行うチャネルを複数のユーザで共有するシステムであり、共有データチャネル上の無線リソースを各ユーザに割り当てるスケジューリングがｅＮｏｄｅＢにより行われる。

ＬＴＥの場合、周波数方向に１２本のサブキャリア、時間方向に７シンボルで構成されたＲＢ（Resource Block）を無線リソースの最小割当単位としている。そして、スケジューリングの最小単位時間のＴＴＩ（Transmission Time Interval）に、ＲＢが１無線フレーム（１０ｍ秒）の１サブフレーム（１ｍ秒）ごとに割り当てられる。このように、ＬＴＥの無線リソースは、時間軸方向がサブフレーム、周波数軸方向がＲＢで割り当てられる。そして、無線ＬＡＮ親機として動作する各携帯通信端末に対して使用可能なサブフレームとＲＢ範囲が固定的に割り当てられる。無線ＬＡＮ親機として動作する携帯通信端末は、使用可能なサブフレームとＲＢ範囲にもとづき、どのデータをどのＲＢのどの送信タイミングで送信するかを選択して通信する。

なお、このときｅＮｏｄｅＢ２２は、ステップＳ２０６、Ｓ２０７で無線アクセスリンクを切断し、ＬＴＥ通信をＯＦＦにした無線ＬＡＮ子機として動作する携帯通信端末を、自エリアに在圏する携帯通信端末としては意識しない。

次に、無線ＬＡＮ子機として動作する携帯通信端末（以降は無線ＬＡＮ子機と称する。）が無線ＬＡＮ親機として動作する携帯通信端末（以降は無線ＬＡＮ親機と称する。）に通話要求を行った場合の動作について図９を参照して説明する。

無線ＬＡＮ子機が無線ＬＡＮインタフェース部を介して無線ＬＡＮ親機に音声通信の接続要求（呼設定要求メッセージ）を送信する（Ｓ５０１）。

呼設定要求メッセージを受信した無線ＬＡＮ親機は、データ通信よりも音声通信を優先させたスケジューリングを行い、ｅＮｏｄｅＢ２２から通知された無線リソース量に応じて、要求された通話を許可するか否かを判断する（Ｓ５０２）。つまり、無線ＬＡＮ親機は、呼設定要求メッセージを受信することで接続要求が音声通信であることを識別し、データ通信よりも優先させたスケジューリングを行う。この処理は、図５に示した無線ＬＡＮ親機機能部２０４の接続処理部２０４３が実行する。なお、以降の図９の説明において、無線ＬＡＮ親機が実行する処理は、特にことわりがない限り無線ＬＡＮ親機機能部２０４の接続処理部２０４３が実行するものとする。

音声通信はリアルタイム性が重要となり、周期的に音声を送受信するための無線リソースを確保する必要がある。例えば、ＶｏＬＴＥ（Voice over LTE）では、ｅＮｏｄｅＢ２２と携帯通信端末との間で、一定周期ごとに無線リソースの割り当てが行われるSemi-Persistent Schedulingなどの方法がある。

無線ＬＡＮ親機は、図６のステップＳ２１０にてｅＮｏｄｅＢ２２から通知された無線リソース割当情報と、無線ＬＡＮ親機が通話中か否か及び他に通話中の無線ＬＡＮ子機の存在とを考慮して、要求された通話を許可するか否かを判断する。つまり、無線ＬＡＮ親機機能部２０４の接続処理部２０４３は、割当リソース登録部２０４２及び帰属子機テーブル２０４１を参照して、無線リソース割当に対して、何台分の端末の音声通信が可能であるかを判断する。これにより、本実施形態では通話許可判断を無線ＬＡＮ親機で行うため、ｅＮｏｄｅＢ２２やＥＰＣ２４に処理負荷をかけることがない。

このように、本実施形態では、ｅＮｏｄｅＢ２２から通知された無線リソース割当情報に応じて、通話可能な無線リソースが確保できる限りにおいて複数の無線ＬＡＮ子機からの通話要求を許容する。

なお、無線ＬＡＮ親機は、無線ＬＡＮ子機から要求された通話を許容できないと判断した場合には、通話不可情報を無線ＬＡＮ子機に返送する。通話不可情報を受信した無線ＬＡＮ子機は、ユーザが繰り返して通話要求を行う操作をしても、所定の時間、次の通話要求を発信できないように構成してもよい。また、このとき、無線ＬＡＮ子機の表示部に輻輳状態が発生していることを表示してもよい。

無線ＬＡＮ子機からの通話要求を許容すると判断した無線ＬＡＮ親機は、無線ＬＡＮ子機に許容する音声通信の通話可能時間を算出して（Ｓ５０３）、接続応答とともに通話可能時間情報を無線ＬＡＮ子機に通知する（Ｓ５０４）。通話可能時間情報を受信した無線ＬＡＮ子機は、その通話可能時間を表示部に表示する（Ｓ５０５）。

また、無線ＬＡＮ親機は、ｅＮｏｄｅＢ２２を経由してＥＰＣ２４に対して無線ＬＡＮ子機の呼設定のための発呼要求の制御信号を送る（Ｓ５０６）。このとき、制御信号には着信側の通信端末に通知する通話可能時間情報を含み、着信側の通信端末がそれを表示する機能を有していれば、着信側の通信端末においても通話可能時間が表示部に表示される。

その後、無線ＬＡＮ親機は、着信側の通信端末からの発呼応答を受信すると（Ｓ５０７）、ユーザプレーン上の無線ベアラにおいて、無線ＬＡＮ子機と着信側の通信端末との通話が可能なように設定する（Ｓ５０８）。

無線ＬＡＮ子機と着信側の通信端末とが通話に入ると、無線ＬＡＮ親機は通話終了時間を監視する（Ｓ５０９）。

そして、通話終了時間が満了すると、無線ＬＡＮ親機は、無線ＬＡＮ子機に対する通話の切断処理を行い、同時に、着信側の通信端末に対する通話の切断処理を行う（Ｓ５１０）。なお、無線ＬＡＮ子機の表示部に表示された通話可能時間はカウントダウンして通話終了時間をユーザに逐次表示する。

以上、図６乃至図９を参照して、輻輳状態が発生してから無線ＬＡＮ親機・子機関係を構成し、無線ＬＡＮ子機が無線ＬＡＮ親機を介して通話要求を行い、着信側の通信端末と通話を行う動作を説明した。

このように、本実施形態においては、輻輳状態に応じてＥＰＣ２４が、在圏する携帯通信端末に対して無線ＬＡＮ親機・子機関係を構成させることで、第１の輻輳対策が行われる。つまり、無線ＬＡＮ子機に対してはｅＮｏｄｅＢとの直接的なアクセスリンクを形成させないことで無線アクセスリンクに余裕ができる。

一方、無線ＬＡＮ子機となった携帯通信端末に対しては、在圏状態を削除することなく無線ＬＡＮ親機と紐づけて管理することで移動通信網での通信を許容する。

そして、ｅＮｏｄｅＢ２２ではＥＰＣ２４の輻輳状況に応じて無線リソースをどの端末にどの程度振り分けるかを算出し、それを無線ＬＡＮ親機に通知することで第２の輻輳対策が行われる。つまり、無線ＬＡＮ親機は、無線ＬＡＮ子機の移動通信網への通信は許容するものの、それは割当てられた無線リソースが使える範囲内で許容するものである。そのため、ＥＰＣ２４の処理能力を大きく消費するような処理負荷の発生を抑えることができる。

なお、図を参照しての説明は省略したが、ＥＰＣ２４は無線ＬＡＮ子機の在圏状態を削除することなく無線ＬＡＮ親機と紐づけて管理することで、次のようにして無線ＬＡＮ子機への着信を行うことができる。つまり、無線ＬＡＮ子機への着信に際しては、ＥＰＣ２４は無線ＬＡＮ子機と紐づいている無線ＬＡＮ親機を特定する。そして、着信を通知するページング情報に着信対象の無線ＬＡＮ子機の端末識別子および紐づいている無線ＬＡＮ親機の端末識別子を含めて、ｅＮｏｄｅＢ２２を介して送信する。このページング情報を受信した無線ＬＡＮ親機は、自装置の端末識別子で着信対象になっていることを知る。さらに、無線ＬＡＮ子機の端末識別子を帰属子機テーブルから検索して、紐づいている無線ＬＡＮ子機の端末識別子にもとづいて呼び出すべき無線ＬＡＮ子機を特定する。そして、無線ＬＡＮ親機は、特定した無線ＬＡＮ子機に対して呼出信号を送信する。もちろんこのとき、着信側の無線ＬＡＮ親機は、通知されている割当られた無線リソースの範囲内で、要求された無線ＬＡＮ子機への着信を許可するか否かを判断する。したがって、通話を許可できないと判断した場合には、着信側の無線ＬＡＮ親機は、着信応答できない旨の制御信号を返送する。

以上に説明したように、本実施形態では、災害発生に起因するトラフィック増に対処して、移動通信システムの輻輳を防ぎ、音声通信を許容することができる。

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態を説明する。

第３の実施形態は、音声通信を許容するようにした第２の実施形態の構成に加えて、ＥＰＣ２４が送信する災害通知情報を無線ＬＡＮ親機で受信格納し、それを帰属する配下の無線ＬＡＮ子機に通知する構成を有する。

また、無線ＬＡＮ子機のユーザが登録を希望する安否情報を安否情報登録データセンター等に登録する構成を有する。

図１０は、本発明の第３の実施形態の携帯通信端末の構成を示すブロック図である。

第３の実施形態の携帯通信端末３０は、図５に示した第２の実施形態の携帯通信端末２０と類似の構成を備える。

携帯通信端末３０は、ＬＴＥインタフェース部３０１、無線ＬＡＮインタフェース部３０２、親機子機関係構成部３０３、無線ＬＡＮ親機機能部３０４及び無線ＬＡＮ子機機能部３０５を含む構成になっている。これらは、図５に示した第２の実施形態の携帯通信端末２０のＬＴＥインタフェース部２０１、無線ＬＡＮインタフェース部２０２、親機子機関係構成部２０３、無線ＬＡＮ親機機能部２０４及び無線ＬＡＮ子機機能部２０５にそれぞれ対応する。

無線ＬＡＮ親機機能部３０４は、帰属子機テーブル３０４１及び災害情報処理部３０４２を、第２の実施形態の携帯通信端末２０の無線ＬＡＮ親機機能部２０４が有する割当リソース登録部２０４２及び接続処理部２０４３に加えて備える。帰属子機テーブル３０４１は、第２の実施形態の携帯通信端末２０の無線ＬＡＮ親機機能部２０４が有する帰属子機テーブル２０４１と同じ機能を有する。つまり、配下に帰属する無線ＬＡＮ子機の携帯通信端末を特定するための情報を含む。図１０における割当リソース登録部２０４２及び接続処理部２０４３相当の構成の図示は省略している。

図１１は、本発明の第３の実施形態の動作を説明するシーケンス図である。本実施形態における動作は、災害通知情報を無線ＬＡＮ親機で受信格納し、それを帰属する配下の無線ＬＡＮ子機に通知する動作と、無線ＬＡＮ子機のユーザが登録を希望する安否情報を安否情報登録データセンター等に登録する動作がある。

まず、災害情報の通知に関する動作を説明する。

災害が発生して災害情報を携帯通信端末のユーザに配信する場合、災害情報センター等から災害情報の配信要求がＥＰＣ２４に対して送信される。

ＥＰＣ２４は、受信した災害情報のメッセージを同報配信するようにｅＮｏｄｅＢ２２に指示する（Ｓ６０１）。

ｅＮｏｄｅＢ２２は、配下の携帯通信端末に対して災害情報のメッセージを同報配信する（Ｓ６０２）。したがって、ｅＮｏｄｅＢ２２配下の無線ＬＡＮ親機として動作する携帯通信端末は、この同報配信された災害情報のメッセージを受信することができる。しかし、無線ＬＡＮ子機として動作する携帯通信端末は、ｅＮｏｄｅＢ２２と接続するアクセスリンクを有さないので、同報配信された災害情報のメッセージを受信することができない。

そのため、親機・子機関係を構成している場合、無線ＬＡＮ親機として動作する携帯通信端末の無線ＬＡＮ親機機能部３０４において、災害情報処理部３０４２が無線ＬＡＮ子機として動作する携帯通信端末に対して災害情報を配信する。つまり、親機・子機関係を構成している場合、無線ＬＡＮ親機機能部３０４の災害情報処理部３０４２は、受信した災害情報のメッセージを自端末の図示しない表示部に表示すると同時に、図示しない記憶部に格納する（Ｓ６０３）。

そして、帰属子機テーブル３０４１に登録されている無線ＬＡＮ子機として動作する携帯通信端末を特定し、無線ＬＡＮインタフェース部３０２からそれらの端末に対して災害情報のメッセージを同報配信する（Ｓ６０４）。

次に、無線ＬＡＮ子機のユーザが災害時の安否情報を登録する場合の動作を説明する。

災害が発生した場合に各自の安否を確認するための安否確認サービスが提供される。例えば、各ユーザが自分の安否情報を安否情報データセンターに登録すると、特定の個人又は企業等に所属する複数の従業員の安否を確認したい者が特定のキーに基づいて検索することにより、所望の者の安否を確認することができる。また、類似のサービスとして、災害時に安否情報を登録する伝言板が提供される。これも、自分の安否を伝えたいユーザが伝言板に安否情報を登録する。そして、その者の安否を確認したい者は、電話番号をキーにして伝言板から所望の者の安否を確認することができる。

しかし、無線ＬＡＮ子機として動作する携帯通信端末は、ｅＮｏｄｅＢ２２と接続するアクセスリンクを有さないので、安否情報を安否情報データセンターや伝言板に登録することができない。

そのため、親機・子機関係を構成している場合、無線ＬＡＮ親機機能部３０４において、災害情報処理部３０４２が無線ＬＡＮ子機として動作する携帯通信端末からの安否情報を受信し、それを安否情報データセンターや伝言板に登録する。

つまり、無線ＬＡＮ子機で安否情報登録操作を行うと（Ｓ７０１）、安否登録要求が無線ＬＡＮインタフェース部３０２を介して無線ＬＡＮ親機に伝達される（Ｓ７０２）。

親機・子機関係を構成している場合、無線ＬＡＮ親機機能部３０４の災害情報処理部３０４２は、無線ＬＡＮ子機から受信した安否情報を一旦格納する（Ｓ７０３）。所定時間内に複数の安否登録要求を受信するような場合、それらの安否情報をすべて格納する。

その後、ｅＮｏｄｅＢ２２を介してＥＰＣ２４に対して安否情報登録要求を行って（Ｓ７０４）、安否情報を安否情報データセンターや伝言板に登録する。複数の安否登録が格納されている場合には、それらを一括した安否情報登録要求としてＥＰＣ２４に送信する。

ＥＰＣ２４に対して安否情報登録要求を行うと、災害情報処理部３０４２は、無線ＬＡＮインタフェース部３０２を介して無線ＬＡＮ子機に安否情報登録応答を返送して登録の完了を通知する（Ｓ７０５）。

以上に説明したように、本実施形態では、無線ＬＡＮ子機として動作する携帯通信端末とｅＮｏｄｅＢ２２との間の無線アクセスリンクを削除しているような状況下においても、災害時の情報伝達サービスを確実に提供することができる。

１０、１１、２０、２１、３０ 携帯通信端末
１２ 無線基地局装置
１３ 上位装置
２２ ｅＮｏｄｅＢ
２３ ＭＭＥ
２４ ＥＰＣ
１００、２００ 移動通信システム
１０１、１１１ 移動通信インタフェース手段
１０２、１１２ 無線インタフェース手段
１０３ 親機子機関係構成手段
１０４ 無線親機手段
１０５ 無線子機手段
２０１、３０１ ＬＴＥインタフェース部
２０２、３０２ 無線ＬＡＮインタフェース部
２０３、３０３ 親機子機関係構成部
２０４、３０４ 無線ＬＡＮ親機機能部
２０５、３０５ 無線ＬＡＮ子機機能部
２０４１、３０４１ 帰属子機テーブル
２０４２ 割当リソース登録部
２０４３ 接続処理部
３０４２ 災害情報処理部

Claims (10)

1. 移動通信網の上位装置から制御指示を受け、受信した前記制御指示を配下に在圏する携帯通信端末に対して中継し、前記制御指示として受けた前記上位装置の輻輳通知情報に対応する無線リソースを算出する無線基地局装置と、
   前記無線基地局装置を介して前記移動通信網と通信を行う移動通信インタフェース手段と、無線親機または無線子機として動作して、無線親機と無線子機との間での無線通信を行う無線インタフェース手段とを含み、前記制御指示として無線親機・子機関係の構成を指示する親機子機関係構成起動要求を受けると、前記無線インタフェース手段による通信が可能な範囲内に存在する他の前記携帯通信端末との間で無線親機・子機関係を構成する携帯通信端末と、
   を備え、
   前記無線子機として動作する前記携帯通信端末は、前記無線基地局装置と前記移動通信インタフェース手段により接続していた無線アクセスリンクを切断し、前記移動通信網に対する接続要求を、前記無線親機として動作する前記携帯通信端末に前記無線インタフェース手段により発信し、
   前記無線親機として動作する前記携帯通信端末は、帰属する前記無線子機に関する情報を前記上位装置に伝達し、前記上位装置の輻輳通知情報に対応する無線リソース割当を前記無線基地局装置から受け、前記無線子機として動作する前記携帯通信端末が発信する前記移動通信網への接続要求を受けると、前記無線リソース割当に応じて前記移動通信インタフェース手段による音声通信を許容する
   ことを特徴とする移動通信システム。
2. 前記上位装置は、前記無線親機として動作する前記携帯通信端末に帰属する前記無線子機に関する情報に基づいて、前記無線子機として動作する前記携帯通信端末の、前記移動通信網における在圏状況を管理することを特徴とする請求項１に記載の移動通信システム。
3. 前記無線親機として動作する前記携帯通信端末は、着信を通知するページング情報に自装置の端末識別情報に加えて、帰属する前記無線子機として動作する前記携帯通信端末の端末識別情報を含む場合、前記無線リソース割当を受けた無線リソースで通話可能な無線リソースが確保できる場合に、前記ページング情報に含まれる端末識別情報で特定した前記無線子機として動作する前記携帯通信端末に対して着信を通知することを特徴とする請求項２に記載の移動通信システム。
4. 前記上位装置は、前記無線基地局装置の配下に在圏する前記携帯通信端末の数と当該上位装置の処理負荷との関連で、無線親機・子機関係を構成する前記無線親機として動作する前記携帯通信端末の数を決定し、前記無線親機として動作する前記携帯通信端末を前記決定した数だけ任意に選択し、選択した携帯通信端末の識別情報を前記親機子機関係構成起動要求に含めて送信することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかの請求項に記載の移動通信システム。
   
5. 前記移動通信網は、前記親機子機関係構成起動要求にもとづいて前記携帯通信端末間で前記無線親機子機関係を構成すると、前記無線子機として動作する前記携帯通信端末がデタッチ処理をすることを特徴とする請求項４に記載の移動通信システム。
6. 無線基地局装置を介して移動通信網と通信を行う移動通信インタフェース手段と、
   無線親機または無線子機として動作して、無線親機と無線子機との間での無線通信を行う無線インタフェース手段と、
   前記移動通信網の上位装置から制御指示として前記無線基地局装置を介して、無線親機・子機関係の構成を指示する親機子機関係構成起動要求を受けると、前記無線インタフェース手段による通信が可能な範囲内に存在する他の携帯通信端末との間で無線親機・子機関係を構成する親機子機関係構成手段と、
   構成した前記無線親機・子機関係の前記無線親機として動作する制御を実行する無線親機手段と、
   構成した前記無線親機・子機関係の前記無線子機として動作する制御を実行する無線子機手段と
   を含み、
   前記無線子機手段は、前記無線基地局装置と前記移動通信インタフェース手段により接続していた無線アクセスリンクを切断し、前記移動通信網に対する接続要求を前記無線インタフェース手段により前記無線親機に発信し、
   前記無線親機手段は、帰属する前記無線子機に関する情報を前記上位装置に伝達し、前記上位装置から通知された輻輳通知情報に対応して前記無線基地局装置が算出した無線リソース割当を受信し、前記無線子機が発信する接続要求を受けると、前記無線リソース割当に応じて前記移動通信インタフェース手段による音声通信を許容する
   ことを特徴とする携帯通信端末。
7. 前記無線親機手段は、前記無線親機子機関係の前記無線子機として帰属する携帯通信端末の識別情報を少なくとも含む帰属子機テーブルと、前記無線基地局装置が前記上位装置から通知された輻輳通知情報に対応して算出して割当てた無線リソースを登録する割当リソース登録部と、前記割当リソース登録部に登録された無線リソースで通話可能な無線リソースが確保できる範囲で、帰属子機テーブルに登録された複数の前記無線子機からの通話要求を許容する接続処理部とを含むことを特徴とする請求項６に記載の携帯通信端末。
8. 前記移動通信インタフェース手段で受信した着信を通知するページング情報に自装置の端末識別情報に加えて前記無線子機の端末識別情報を含む場合、前記無線親機手段の前記接続処理部は、前記無線子機の端末識別情報が前記帰属子機テーブルに登録されており、かつ、前記割当リソース登録部に登録された無線リソースで通話可能な無線リソースが確保できる場合に、前記ページング情報に含まれる端末識別情報で特定した前記無線子機に対し、前記無線インタフェース手段を介して呼出信号を送信することを特徴とする請求項７に記載の携帯通信端末。
9. 無線基地局装置を介して移動通信網と通信を行う移動通信インタフェース手段と、無線親機または無線子機として動作して、無線親機と無線子機との間での無線通信を行う無線インタフェース手段とを含む携帯通信端末が、前記移動通信網の上位装置から無線基地局装置を介して、無線親機・子機関係の構成を指示する親機子機関係構成起動要求を受信し、
   前記親機子機関係構成起動要求を受信した前記携帯通信端末が、前記無線インタフェース手段による通信が可能な範囲内に存在する他の前記携帯通信端末との間で無線親機・子機関係を構成し、
   構成した前記無線親機・子機関係の前記無線親機として動作する前記携帯通信端末が、帰属する前記無線子機として動作する前記携帯通信端末情報を前記上位装置に伝達し、
   構成した前記無線親機・子機関係の前記無線子機として動作する前記携帯通信端末が、前記無線基地局装置と前記移動通信インタフェース手段により接続していた無線アクセスリンクを切断し、
   前記無線親機として動作する前記携帯通信端末が、前記上位装置から通知された輻輳通知情報に対応して前記無線基地局装置が算出した無線リソース割当を受信し、
   前記無線子機として動作する前記携帯通信端末が、前記移動通信網に対する接続要求を、前記無線親機として動作する前記携帯通信端末に前記無線インタフェース手段により発信し、
   前記無線親機として動作する前記携帯通信端末が、前記無線子機として動作する前記携帯通信端末が発信する前記移動通信網への接続要求を受けると、前記無線リソース割当に応じて前記移動通信インタフェース手段による音声通信を許容する
   ことを特徴とする輻輳制御方法。
10. 前記上位装置が、
    前記無線基地局装置の配下に在圏する前記携帯通信端末の数と当該上位装置の処理負荷との関連で、無線親機子機関係を構成する前記無線親機として動作する前記携帯通信端末の数を決定し、
    前記無線親機として動作する前記携帯通信端末を前記決定した数だけ任意に選択し、
    選択した携帯通信端末の識別情報を前記親機子機関係構成起動要求に含めて送信する
    ことを特徴とする請求項９に記載の輻輳制御方法。

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