JP4130973B2

JP4130973B2 - Communication time restriction control method for telephones calling via communication network, and communication time restriction control system for telephones calling via communication network

Info

Publication number: JP4130973B2
Application number: JP2002246941A
Authority: JP
Inventors: 和則岡田; 正博黒田
Original assignee: National Institute of Information and Communications Technology
Current assignee: National Institute of Information and Communications Technology
Priority date: 2002-08-27
Filing date: 2002-08-27
Publication date: 2008-08-13
Anticipated expiration: 2022-08-27
Also published as: JP2004088429A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、大規模災害発生時、通信網や交換局の故障発生時、イベント等による通信要求が短時間に急増した場合等において、特定の優先電話番号端末機群および前記不特定の電話番号端末機群の呼損率の差を無くすとともに、不特定の多くの者が通常と同じ呼損率で、公衆電話回線をできるだけ平等に使用できるようにしようとする通信網を介して通話する電話機の通信時間規制制御システムに関するものである。
【０００２】
なお、本明細書でいう電話機は、固定電話、公衆電話、および携帯電話のいずれも含むものとする。また、本明細書では、前記公衆電話回線を単に電話回線と記載し、専用電話回線と区別する。
【０００３】
本発明は、大規模災害発生時に、安否確認などのために通信要求が急増し、輻輳状態になり、電話回線が繋がり難い状態になっても、救援、交通、通信若しくは電力の供給の確保や秩序維持等のための重要である特定の優先電話番号端末機群の通信を確保すると共に、必ずしも緊急でない不特定の電話番号端末機群の電話に対して、電話回線を平等に使用しようとする通信網を介して通話する電話機の通信時間規制制御システムに関するものである。
【０００４】
本発明は、電話回線を利用する固定電話機および携帯電話機に適用でき、特に、重要通信のための災害等特定の優先電話番号端末機群と、切れ目なく電話回線を保持する必要がない不特定の電話番号端末機群とに分けて、重要度と呼量とによって合理的な配分をしようとする通信網を介して通話する電話機の通信時間規制制御システムに関するものである。
【０００５】
【従来の技術】
図７は従来における固定電話端末機、携帯電話端末機等を関門移動通信交換局および在圏移動通信交換局を介した接続の一例を説明する模式図である。図７において、電話回線網は、固定電話網１と、関門移動通信交換局２と、加入者が登録されているホームメモリ局３と、在圏移動通信交換局４と、位置登録エリアＲ内に存在する複数の基地局５と、基地局５内のセルに存在する多数の携帯電話端末機６と、固定電話端末機と、オペレーションセンタ８とから構成されている。
【０００６】
携帯電話端末機６は、在圏の基地局５に自分自身の電話番号と相手先の電話番号を含んだ発信要求信号を発信する。前記基地局５を管理している在圏移動通信交換局４は、その携帯電話端末機６が登録されているホームメモリ局３へアクセスし、前記携帯電話端末機６が実際に加入契約されているかどうかの認証を行った後、在圏の基地局５に通信のための無線回線の設定を要求する。
【０００７】
さらに、前記在圏移動通信交換局４は、基地局５との有線回線、および関門移動通信交換局２との有線回線を設定した後、前記関門移動通信交換局２を介して有線回線で固定電話網１に接続する。前記固定電話網１は、たとえば、前記携帯電話端末機６で接続要求を行った相手先の固定電話端末機７に接続される。
【０００８】
前記固定電話端末機７からの着信は、固定電話網１を経由して、関門移動通信交換局２が通信相手の携帯電話端末機６が登録されているホームメモリ局３にアクセスする。前記ホームメモリ局３は、携帯電話端末機６の現在位置に対応する位置登録エリアＲの情報をもっており、その情報は、携帯電話端末機６が移動して位置登録エリアＲを変える度に更新される。
【０００９】
したがって、関門移動通信交換局２は、ホームメモリ局３から携帯電話端末機６が現在位置している位置登録エリアＲ情報を入手し、その位置登録エリアＲを管理する在圏移動通信交換局４との間に有線回線を設定する。前記在圏移動通信交換局４は、配下の基地局に呼び出し要求信号を発信させる。携帯電話端末機６は、前記応答信号を在圏の基地局５に発信する。
【００１０】
前記在圏移動通信交換局４は、携帯電話端末機６が登録されているホームメモリ局３へアクセスし、その携帯電話端末機６が加入契約されているかどうかの認証を行った後、在圏の基地局５への有線回線を設定する。そして、在圏の基地局５は、携帯電話端末機６との無線回線を設定する。これらの回線の設定方法は、事業者によって多少異なるが、大略前記のようにして、端末機どうしが接続されている。また、オペレーションセンタ８は、携帯電話網を監視して、基地局の故障や交換局の輻輳などに対応している。
【００１１】
大規模な災害が発生すると、被災者の安否確認や安全であるという報告のための発信・着信の通話需要が急増し、無線回線や有線回線を割り当てることができなくなることが予想される。たとえば、平成７年１月に起こった阪神・淡路大震災において、全国から兵庫県に向かった電話は、ピーク時に通常の約５０倍になったという報告がある。
【００１２】
平成７年３月末時点の携帯電話の加入者数は、約４３０万台であった。しかし、前記携帯電話の加入者数は、ここ数年急速に伸び、平成１４年５月末で７０００万台を超えている。前記普及状況を考えると、大規模な災害が起こった場合、携帯電話の通信需要は、急増して通信回線（有線回線と無線回線）を割り当てられずに、多くの呼損を生じさせてしまうことが予想される。
【００１３】
このような事態に対して、従来、災害時優先電話契約により予め登録されている特定の優先電話番号の端末機は、通信要求が優先され、他の電話番号の端末機は、発信できないようにして、重要通信を確保する制御が行われている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
災害時等、優先電話契約の対象機関は、たとえば、気象機関、水防機関、消防機関、災害救助機関、新聞社、放送事業者、金融機関等が幅広く登録されている（電気通信事業法施行規則第５６条）。これに加え、携帯電話機の普及は、災害時優先電話契約の台数も増加させている。優先電話端末機であっても、輻輳状態が発生して、通信回線が塞がり、使用できなくなることが予想される。
【００１５】
特に、大災害の現場等では、重要通信の需要は、多く、在圏基地局の無線回線が、すべて使用されてしまい、他の電話番号端末機群の通信ができなくなることが予想される。この場合、一度接続できた端末機は、時間制限なく通信ができるが、その間、全く通信ができない端末機が発生するという問題がある。無線回線は、限られているので、通信要求が多ければ、多いほど通信できない端末機が多くなるという問題がある。このような問題は、重要通信を確保する上で非常に問題であった。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
（第１発明）
第１発明の通信網を介して通話する電話機の通信時間規制制御システムは、少なくとも一つの交換局または基地局を監視することにより、輻輳状態を検出する輻輳状態検出手段と、前記輻輳状態検出手段によって検出された交換局または基地局において、優先契約をしている特定の優先電話番号端末機群と、切れ目なく電話回線を保持する必要がない不特定の電話番号端末機群とに分ける電話番号検出手段と、前記電話番号検出手段によって検出された特定の優先電話番号端末機群および前記不特定の電話番号端末機群に電話回線を提供する回線設定手段と、前記電話番号検出手段によって検出された不特定の電話番号端末機群の通信要求数および呼損数を観測する通信要求数および呼損数観測手段と、前記不特定の電話番号端末機群の通信要求数にしたがって、規制する一通話時間を下記数１および数２によって演算する演算手段と、前記不特定の電話番号端末機群に対して、前記演算手段によって演算された規制時間が来次第、電話回線を切断する切断手段とを少なくとも備えていることを特徴とする。
【数３】

【数４】

ただし、Ｂ群（不特定の電話番号端末群）の通信規制時間αの時の平均通信時間：ｈ、Ａ群（特定の優先電話番号端末群）とＢ群の通常時の平均通信時間：１／λ、通信要求数の倍率：Ｎ倍、Ａ群の通信要求数とＢ群の通信要求数の比：ｍ対ｎ、Ｂ群の通信規制時の平均通信時間：Ｘとする。前記Ｘをｈに代入する。ただし、Ｘは正の実数とする。
【００２９】
（第２発明）
第２発明の通信網を介して通話する電話機の通信時間規制制御システムは、不特定の電話番号端末機群の通信要求において、通話時間が規制されていることを示す警告音またはバイブレーションを発生させる警告手段を備えていることを特徴とする。
【００３０】
（第３発明）
第３発明の通信網を介して通話する電話機の通信時間規制制御システムは、不特定の電話番号端末機群の通信要求において、前記規制された通話時間の残り時間を表示する表示部または通知する通知手段を備えていることを特徴とする。
【００３１】
（第４発明）
第４発明の通信網を介して通話する電話機の通信時間規制制御システムは、不特定の電話番号端末機群の通信要求において、現在の呼損率および／または通信規制時間を表示する表示手段を備えていることを特徴とする。
【００３２】
（第５発明）
第５発明の通信網を介して通話する電話機の通信時間規制制御システムは、固定電話機と固定電話機、携帯電話機と携帯電話機、あるいは固定電話機と携帯電話機のいずれかに使用できることを特徴とする。
【００３３】
【発明の実施の形態】
本発明は、優先電話契約によって特定の電話番号を有する端末機群（優先電話番号端末機群）を専用回線のように切れ目なく、電話回線への接続を保持することが必要なもの（Ａ群）と、電話回線に再度接続できれば、切れ目なく電話回線を保持することが必ずしも必要でない前記以外の端末機群（他の電話番号端末機群）（Ｂ群）とに分類する。
【００３４】
オペレーションセンタ等は、関門移動通信交換局、在圏移動通信交換局、および各基地局を監視して、輻輳状態になっている在圏移動通信交換局または基地局を検出する。本発明において、輻輳状態になっている基地局または在圏移動通信交換局配下の基地局は、他の電話番号端末機群（Ｂ）の通信時間を規制する。
【００３５】
本発明は、前記他の電話番号端末機群（Ｂ）の通信時間を制限することによって、他の電話番号端末機群（Ｂ）の使用者が前記制限時間以上の通信ができなくなる代わりに、その分、電話回線が空き、新たな通信ができることになり、多くの通信を確保できることになる。前記優先電話番号端末機群（Ａ）と他の電話番号端末機群（Ｂ）の呼損率の差を無くすことができて、多くの使用者に対する通信が確保できることになる。
【００３６】
また、たとえば、正月あるいはクリスマスのようなイベントの場合、前記優先電話番号端末機群（Ａ）は空き、他の電話番号端末機群（Ｂ）は輻輳するため、公衆回線をＡ群およびＢ群に分けずに通常の呼損率で、通信時間のみを制限することも可能である。
【００３７】
本発明は、前述のような優先電話番号端末機群（Ａ）と他の電話番号端末機群（Ｂ）とを特別に分けない場合である。たとえば、オペレーションセンタは、関門移動通信交換局、在圏移動通信交換局、および基地局の通信要求数および呼損数を監視する。前記オペレーションセンタは、たとえば、交換局または基地局における輻輳状態を検出する。しかし、前記方法は、一旦災害が発生したら、優先電話番号端末機群（Ａ）に対して、所定の電話回線を自動的に優先して使用できるようにしておくことが必要である。
【００３８】
前記オペレーションセンタは、輻輳状態の発生している交換局または基地局における通信要求数および呼損数を観測し、これらにしたがって呼損率を通常と同じにする一通話時間を計算する。なお、呼量（アーラン）＝１時間当たりの呼数（呼／時間）×平均保留時間（時間／呼）、呼損率＝損失呼数／生起呼数である。
【００３９】
前記輻輳状態にある交換局または基地局を介して通話を行う電話回線の使用者は、前記規制された一通話時間内で通話が切断されるようになっている。このように、電話回線の使用者は、呼損率を通常と大略同じにして一通話時間を短くすることにより、電話回線を平等に分け合って利用できる。
【００４０】
本発明は、気象関係、水防関係、消防関係、放送事業関係、金融関係等の事業者で災害時等のために優先契約をしている優先電話番号端末機群（Ａ）と、切れ目なく回線を保持することが必ずしも必要でない、前記以外の他の電話番号端末機群（Ｂ）とに分け、前記優先電話番号端末機群（Ａ）に対して、災害時であっても、優先して電話回線を接続できるようにし、他の電話番号端末機群（Ｂ）のみの通信時間を規制している。
【００４１】
すなわち、他の電話番号端末機群（Ｂ）は、前記優先電話番号端末機群（Ａ）に優先的に電話回線が提供された後に、残された電話回線の通信要求数にしたがって呼損率を通常と同じにする一通話時間が計算され、前記一通話時間内で通話した後、電話回線が切断される。また、第２発明は、優先電話番号端末機群（Ａ）と他の電話番号端末機群（Ｂ）が共に優先契約をしている場合とすることもできる。この場合、優先電話番号端末機群（Ａ）は、切れ目なく電話回線を接続することが必要があり、他の電話番号端末機群（Ｂ）は、優先順位が低く、電話回線を切れ目なく保持する必要がないものとする。
【００４２】
本発明は、輻輳状態においても、呼損率を通常状態と同じになるように低下させる点に特徴がある。すなわち、本発明は、輻輳状態であっても、電話の掛かり具合が同じであるが、発呼回数が多いほど一通話当たりの時間が短くなる。しかし、本発明は、輻輳状態であっても、使用者が電話回線を通常と同様に平等に利用していることになる。
【００４３】
本発明における通話時間の規制は、電話回線が全て塞がっている時間が一定時間以上続くこと、および生起呼数をカウントし、通常の生起呼数より多くなっていることが一定時間以上続くことに基づいて決められている。また、前記通話時間の規制は、呼損状態および生起呼数の状態を通常と比較していずれか一方が予め決められた一定時間以上継続することによってもよい。
【００４４】
本発明における一通話時間（規制）の計算は、まず、
【数５】

によって、通常時の平均通信時間から通信規制時間αを計算する。しかし、優先電話番号端末機群（Ａ）は、通信規制を行わずに、他の電話番号端末機群（Ｂ）のみの通信規制を行う場合、両者の通信要求数の比をｍ：ｎとして、
【数６】

を用いて他の電話番号端末機群（Ｂ）の平均通信時間Ｘが求められる。平均通信時間Ｘを求め、
【数７】

のｈに代入することにより通信規制時間αが求められる。ただし、Ｘは正の実数である。
【００４５】
本発明における一通話時間の計算は、通信要求数全体のカウントか、優先電話番号端末機群（Ａ）のカウントからの推定、または他の電話番号端末機群（Ｂ）のカウントからの推定によって、他の電話番号端末機群（Ｂ）に割り当てられている電話回線に基づいて、通話時間を決めている。本発明は、計算が容易であり、電話回線が使用者に公平に配分される。
【００４６】
本発明における一通話時間の計算は、電話回線を優先電話番号端末機群（Ａ）と他の電話番号端末機群（Ｂ）の生起呼数を契約の比で前記両者の生起呼数の比を推定し、これに基づいて配分する。本発明は、生起呼数に着目して、電話回線を配分している。
【００４７】
本発明における一通話時間の計算は、優先電話番号端末機群（Ａ）と他の電話番号端末機群（Ｂ）とで呼損率がほぼ等しくなるようにする。すなわち、両者は、チャネルの割当を変えずに、一通話時間だけを規制して、通常時とほぼ同じ呼損率にしている。
【００４８】
本発明における一通話時間の計算は、生起呼数と過去の観測結果に着目すると共に、規制を段階的に行おうとするものである。すなわち、前記一通話時間の規制は、生起呼数を観測する観測時間を設定して、過去の数回の観測結果から判断し、特定の時間ごとに段階的に変化させるようにしている。
【００４９】
本発明は、他の電話番号端末機群（Ｂ）に対して、通信開始時に、通信規制時間や過去の呼損率を通知する。これらは、一定時間毎に通知チャネル等により一般に通知する。電話回線の使用者は、前記通信規制時間や過去の呼損率を知ることで、輻輳状態を把握すると共に、必要最低限の時間で回線を切断するような努力をするようになる。
【００５０】
本発明は、他の電話番号端末機群（Ｂ）に対して、通信規制時間の終了が近づいていることを通知する。たとえば、前記通知は、残りの通話時間が後何秒であるかが判るため、用件を早めに終えようとする。その結果、電話回線の呼損率を下げることができる。
【００５１】
本発明の通信網を介して通話する電話機の通信時間規制制御システムは、輻輳状態を検出する輻輳状態検出手段と、特定の優先電話番号端末群と不特定の電話番号端末機群とに分ける電話番号検出手段と、前記各電話番号端末機群に電話回線を提供する回線設定手段と、通信要求数および呼損数を観測する通信要求数および呼損数観測手段と、規制された一通話時間を演算する演算手段と、電話回線を切断する切断手段とから構成されている。
【００５２】
輻輳状態検出手段は、少なくとも一つの交換局または基地局を監視することにより、電話回線の輻輳状態を検出する。前記通信要求数および呼損数観測手段は、前記輻輳状態検出手段によって検出された交換局または基地局の通信要求数および呼損数を観測する。演算手段は、前記通信要求数および呼損数観測手段によって観測された通信要求数および呼損数等を基にして、使用者が電話をかける際の呼損率を通常と同じにする一通話時間を計算する。切断手段は、前記演算手段によって演算された一通話時間が終了次第電話回線を切断することによって、使用者に電話回線を平等に配分する。
【００５３】
（第１発明）
第１発明は、電話番号検出手段によって、輻輳状態の交換局または基地局の優先契約をしている特定の優先電話番号端末機群（Ａ）と、不特定の電話番号端末機群（Ｂ）とを分け、特定の優先電話番号端末機群および前記不特定の電話番号端末機群の呼損率の差を無くすとともに、通常と同じ呼損率としている。
【００５４】
不特定の電話番号端末機群（Ｂ）は、通信要求数および呼損数等が観測され、前記観測された通信要求数等によって、呼損率を通常と同じになるように、規制する一通話時間が演算される。そして、使用者は、前記規制された一通話時間だけ、通話が許可された後、自動的に電話回線が切断される。
前記一通話時間の演算は、段落００４４に記載されているような式により行われる。
【００５５】
（第２発明）
第２発明は、警告手段によって、使用者に通話時間が規制されていることを示す警告音またはバイブレーションを発生させる。さらに、切断前にも複数回行うことができる。使用者は、前記警告手段における音または振動等によって、用件を早く終了するようにするため、電話回線の利用率が高くなる。
【００５６】
（第３発明）
第３発明は、通知手段によって規制された通話時間の残り時間を表示するようになっている。使用者は、前記通知手段に表示された残り通話時間を見て、短い時間を有効に話すようになり、電話回線の利用率を向上させることができる。
【００５７】
（第４発明）
第４発明の表示手段は、現在の呼損率または通信規制時間、あるいは呼損率および通信規制時間を表示することにより、使用者が輻輳状態を知り、無用な電話をかけないようになり、電話回線を有効に使用することができる。また、前記表示装置は、不特定の電話番号端末機群（Ｂ）あるいは一般の使用者の電話機等に取り付けることにより、現在の通信網における輻輳状態を知ることができる。
【００５８】
（第５発明）
本発明の通信網を介して通話する電話機の通信時間規制制御システムは、固定電話機から固定電話機、携帯電話機から携帯電話機、あるいは固定電話機と携帯電話機の相互の使用ができる。
【００５９】
【実施例】
図１は本発明の一実施例で、通信規制時間を決めるためのブロック構成図である。図１において、通信システムは、オペレーションセンタ１１１と、交換局１１２、端末機群１１３、１１４と、これらを接続する電話回線とから構成されている。前記オペレーションセンタ１１１は、基地局や交換局を監視している基地局・交換局の監視手段１１と、輻輳基地局や輻輳交換局を検出する輻輳基地局・交換局検出手段１２とを監視あるいは制御している。
【００６０】
交換局は、輻輳交換局の優先電話番号端末機群を検出するための輻輳交換局の優先電話番号検出手段１３と、空き回線を探し、回線を設定する回線設定手段１４と、輻輳交換局の他の電話番号端末機群を検出するための輻輳交換局の他の電話番号検出手段１５と、輻輳交換局における通信要求数および呼損数を観測する通信要求数および呼損数観測手段１６と、前記通信要求数等から通信規制時間を演算すると共に、前記通信規制時間を決定する通信規制時間演算・決定手段１７と、前記通信規制時間演算・決定手段１７に基づいて、発呼者に対して通話時間を設定する通話時間設定手段１８と、発呼者が実際に話せる通話時間や通話終了時間を通知する通信時間通知手段１９とを少なくとも備えている。
【００６１】
前記交換局１１２における前記各機能は、基地局に設けることも可能である。端末機群には、専用線のように切れ目なく回線を保持することが必要な優先電話番号端末機群（Ａ）１１３と、再度回線を接続できれば切れ目なく回線を保持することが必ずしも必要でない他の電話番号端末機群（Ｂ）１１４とがある。
【００６２】
図２は本発明の実施例を説明するためのフローチャートの一例である。図２において、図７に示した通信網が構成されている中で、各交換局または基地局が連携して行われているものとし、たとえば、全体を管理するオペレーションセンタ１１１のような上位局が指令し、（在圏移動通信）交換局１１２が中心となって実行することができる。その際に、優先電話番号端末機群（Ａ）からの発呼以外は、優先電話番号規制により規制がかかっているものとする。
【００６３】
まず、ステップ２１１において、たとえば、オペレーションセンタ１１１は、基地局・交換局の監視手段１１に輻輳状態を監視させ、輻輳基地局・交換局検出手段１２によって輻輳交換局を検出する。前記輻輳交換局の優先電話番号検出手段１３は、契約された電話番号によって、優先電話番号端末機群からの発呼、すなわち、通信要求があったことを検出する（ステップ２１２）。
【００６４】
次に、前記優先電話番号検出手段１３は、前記電話番号により、前記発呼が優先電話番号端末機群（Ａ）のものであるか否かを調べる（ステップ２１３）。前記通信要求が優先電話番号端末機群（Ａ）からのものではないと判定した場合、交換局１１２の図示されていない制御装置は、空き回線があるか否かを調べる（ステップ２１４）。
【００６５】
前記制御装置は、前記ステップにおいて、空き回線がないと判断した場合、呼損（ステップ２１５）とみなし、ステップ２１１のスタートに戻らせる。前記ステップ２１３において、前記優先電話番号検出手段１３は、前記通信要求が重要通信クラス、すなわち、発呼が優先電話番号端末機群（Ａ）のものであると判断した場合、前記制御装置に空き回線を探させる。
【００６６】
前記制御装置は、空き回線があるか否かを調べる（ステップ２１６）。前記優先電話番号検出手段１３は、空き回線がないと判断した場合、呼損（ステップ２１７）となり、通信網から消えてエンドとなる（ステップ２２０）。前記制御装置は、有線回線および／または無線回線に空き回線があると判断した場合、回線設定手段１４により電話回線が設定され（ステップ２１８）、通信が可能な状態になる。
【００６７】
優先使用者は、通話が終了した場合、終話（ステップ２１９）となり、通常の手段によって電話回線が切断され、エンドとなる（ステップ２２０）。ステップ２１４において、輻輳交換局の他の電話番号検出手段１５は、電話番号により優先電話番号端末機群（Ａ）ではなく、他の電話番号端末機群（Ｂ）であると判断した場合、前記制御装置によって、空き回線があるか否かを調べさせる。
【００６８】
前記制御装置は、空き回線があると判断した場合、回線設定手段１４によって電話回線が設定され（ステップ２２１）、通信が可能な状態になる。もし、前記優先電話番号検出手段１３は、前記優先電話番号端末機群（Ａ）からの重要通信の要求が多く、輻輳状態であると判断した場合（ステップ２２３）、通信要求数および呼損数観測手段１６、通信規制時間演算・決定手段１７、通話時間設定手段１８等によって通信時間が規制される。
【００６９】
前記優先電話番号検出手段１３は、輻輳状態でないと判断した場合、通話が開始された後、終話（ステップ２２４）し、エンド（ステップ２２０）となる。輻輳基地局・交換局検出手段は、通信網が輻輳状態であると判断した場合、前記規制された通信時間で通話を可能にする。
【００７０】
その際、通信規制時間通知手段１９は、発呼者に対して残り時間を警報音やバイブレーション等によって通知する（ステップ２２５）。通話時間設定手段１８は、規制時間が来次第、電話回線を切断する（ステップ２２６）。発呼者は、前記通信時間通知手段１９の通知により、通信規制時間前に終話し（ステップ２２７）、エンド（ステップ２２０）となる。
【００７１】
前記輻輳状態であるという判定は、たとえば、電話回線が全て塞がっている時間が一定時間以上続くことや、生起呼数をカウントし、通常の生起呼数より多くなっていること等を基準にして行うことができる。
【００７２】
通信時間通知手段１９は、たとえば、もうすぐ通信が規制され、切断されることを知らせるため、電話回線が切断されるｔ秒前からある間隔をもって複数回の警報音を鳴らすか、またはバイブレーションを起こすといった方法がある。これらは、通信チャネルに付属して使用される付随制御チャネルを使用して、端末機を動作させるようにする。
【００７３】
警報音を聞いたり、バイブレーションを感じたりした使用者は、通信が切れることが予め判るため、話の内容を手短にするなどの対処ができる。回線設定手段１４は、予め決められた通信規制時間を過ぎたら電話回線を自動的に切断する。ここで、空いた回線は、すぐに他の通信要求のために使用されることになる。もちろん、通信規制時間前に終話要求ができれば終話となり、電話回線は空くことになり、前記同様に、他の電話回線として使用されることになる。
【００７４】
通信規制時間は、生起呼数に応じて、変化させることができる。すなわち、前記通信規制時間は、回線数と所要の呼損率から、その回線システムが処理できる呼量ａ（通信量を示す量、単位はｅｒｌ）を求めることで決められる。携帯電話機のような移動体がほとんど静止していれば、アーランＢ式を用いることができるし、予めシュミレーション等により計算表を作っておくこともできる。
【００７５】
呼量ａは、単位時間当たりの生起呼数×平均保留（通信）時間で表せる。単位時間当たりの生起呼数がＮ倍になった場合、平均通信時間を１／Ｎにすれば、システムに加わる呼量は、通常の呼量と同じになり、呼損率を通常（所要）の状態にできる。規制すべき通信規制時間αは、以下のようにして求まる。移動体は、全て静止していて、呼の生起は、ランダム、通信時間は、指数分布に従うと仮定する。また、災害によって増加するのは、生起呼数で、呼の通信時間の分布は同じ指数分布とする。
【００７６】
通信規制時間αの時の平均通信時間ｈは、指数分布を仮定しているので、以下のように求まる。ただし、通常時の平均通信時間を１／λ とする。
【００７７】
【数８】

すると、通信規制時間αは、
【００７８】
【数９】

となる。
【００７９】
今、通信時間を規制するのは、他の電話番号端末機群（Ｂ）だけで、優先電話番号端末機群（Ａ）は規制しないとして、生起呼数がＮ倍になった時、単純に通信時間を１／Ｎとすると、通常の呼量にはならない。全体の生起呼数がＮ倍になり、優先電話番号端末機群（Ａ）の生起呼数と他の電話番号端末機群（Ｂ）の生起呼数の比が、ｍ：ｎである場合には、以下のようになる。
【００８０】
通常状態の優先電話番号端末機群（Ａ）の生起呼数をＣａ、他の電話番号端末機群（Ｂ）の生起呼数をＣｂ、通常の平均通信時間を１／λ、求める平均通信時間をＸとする。
【数１０】

より、
【００８１】
【数１１】

Ｘを（２）のｈに代入すれば、通信規制時間が求まる。ただし、Ｘは正の実数とする。
【００８２】
呼の発生がランダム、通信時間が指数分布、優先電話番号端末機群（Ａ）と他の電話番号端末機群（Ｂ）の呼の発生は、同じ率で、増加、減少するという前提があるが、おおよそ、このように見積もれる。通常時の平均通信時間１／λは、通常の観測により求めることができるので、生起呼数がＮ倍になったら、αを求めて、他の電話番号端末機群（Ｂ）の通信時間を規制すれば、呼損率を通常の呼損率に下げることができる。生起呼数は、優先電話番号端末機群（Ａ）の生起呼数の（１＋ｍ／ｎ）倍として推定してもよいし、他の電話番号端末機群（Ｂ）の（１＋ｎ／ｍ）倍として推定することもできる。
【００８３】
優先電話番号端末機群（Ａ）と他の電話番号端末機群（Ｂ）の生起呼数の比は、時間と地域によって、異なり、優先電話番号端末機群（Ａ）と他の電話番号端末機群（Ｂ）の生起呼数をカウントして、その比を計算することが正確であるが、推定としては、もともとの契約加入者の比を使用することもできる。
【００８４】
通信規制時間は、生起呼数を観測する観測時間を設定して、過去の数回の観測結果から判断し、時間ごとに段階的に変化するものになる。観測時間の設定と何回の観測結果を使用するかは、短く、少なく設定すれば、それだけ、早く状態に対応したものになる。しかし、たまたま、まとまって呼が生起する場合を、呼量が多い状態と間違えることもあるので、システムの運用方針にあたって適切な観測方法を使用する。
【００８５】
優先電話番号端末機群（Ａ）と他の電話番号端末機群（Ｂ）とに分類し、他の電話番号端末機群（Ｂ）に通信時間規制を適応することで、無駄なチャネルの占有をなくし、空きチャネルを多くし、多くの重要通信を確保できる。全ての端末機に通信時間規制を行わないで、救援活動等でどうしても、通信を中途で切ることができない機関の端末機群は、切ることなく通信ができるようになる。
【００８６】
しかし、チャネル割り当て時には、優先電話番号端末機群（Ａ）と他の電話番号端末機群（Ｂ）も受け入れるのに差がないので、呼損率は同じになり、特定の端末機だけ通信が全くできないという状態がなくなる。規制時間を生起呼数を観測して、呼量にあわせて通信時間を段階的に変化させるので、状況にあった適切な規制となる。
【００８７】
呼の発生は、ランダムで、通信時間は、指数関数分布とする。たとえば、各セルにチャネルが１０チャネル割り当てられていて、通常の呼量は、３．１ｅｒｌ、平均通信時間は、１２０秒であれば、呼損率は、約０．１％となる。災害等で、呼量が３倍の９．３ｅｒｌになったとする。
【００８８】
優先電話番号端末機群（Ａ）と他の電話番号端末機群（Ｂ）の呼量の比が、0.１：０．９で、セルが１Ｋｍの正方形で、移動帯が０−２０Ｋｍ／ｈの一様な分布で移動している場合、シュミレーションによると、呼損率は、優先電話番号端末機群（Ａ）と他の電話番号端末機群（Ｂ）でともに約１５％となる。他の電話番号端末機群（Ｂ）に通信時間規制を行い３６秒の通信規制時間にすると、呼損率を優先電話番号端末機群（Ａ）と他の電話番号端末機群（Ｂ）でともに０．１％にできることが判明した。
【００８９】
図３は本発明の他の一実施例であり、通信規制時間を決めるためのブロック構成図で、（イ）および（イ）で接続されている。図３に示された実施例は、輻輳交換局の優先電話番号検出手段１３と輻輳交換局の他の電話番号検出手段１５とにそれぞれ通信要求数および呼損数観測手段１６１、１６２が設けられており、前記観測結果により通話路割当手段１６３によって通話路を割当てている点で図１に示された実施例と異なっている。
【００９０】
たとえば、正月やクリスマスの当日は、優先電話番号端末機群（Ａ）の回線に余裕があるにもかかわらず、他の電話番号端末機群（Ｂ）の通信時間を規制するといったことを無くすものである。前記実施例は、事件が発生した場合等があると、図１に示すような状態に戻せるようにする必要がある。
【００９１】
図４は本発明の実施例における基地局内におけるセルの一例を説明するための図である。図４において、セルは、形状が正方形で一辺の長さ１Ｋｍ、１２Ｋｍ×１２Ｋｍの二次元状サービスエリアで、各セルに１０チャネルが割り当てられているとする。道路が格子状に配置されていて、移動体がその上を０−２０Ｋｍ／ｈの一様分布で移動している場合の計算機シュミレーションを行った。統計収集エリアは、中央部の１６セルとした。この発生は、ランダムで、通信時間は、指数分布で平均が１２０秒とした。
【００９２】
基本呼量を３．１ｅｒｌとし、その時の呼損率は、０．１％であった。優先電話番号端末機群（Ａ）と他の電話番号端末機群（Ｂ）の呼量比を０．１：０．９とし、呼量を基本呼量の３倍の９．１ｅｒｌに増加させた。他の電話番号端末機群（Ｂ）に規制をかけないときは、優先電話番号端末機群（Ａ）と他の電話番号端末機群（Ｂ）でそれぞれ１５．７％と１６．２％となった。
【００９３】
図５は優先電話番号端末機群（Ａ）と他の電話番号端末機群（Ｂ）における通信規制時間と呼損率との関係を説明するための図である。
【００９４】
規制時間は、減少すると共に、空きチャネルが多くなり、呼損率が低下していることが判る。優先電話番号端末機群（Ａ）と他の電話番号端末機群（Ｂ）の呼損率は、チャネルの割り当てに差をつけていないため、ほとんど変わりないのが判る。図５において、規制時間が３６秒の時に呼損率が略０．１％となった。
【００９５】
図６は優先電話番号端末機群（Ａ）と他の電話番号端末機群（Ｂ）における通信規制時間と平均通信時間との関係を説明するための図である。図６において、規制をかけない優先電話番号端末機群（Ａ）の平均通信時間は、約１２０秒で略一定であるが、他の電話番号端末機群（Ｂ）は、規制時間と共に平均通信時間が減少していくのが判る。図６において、規制時間が３６秒の時は、３１秒の平均通信時間になった。
【００９６】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではない。そして、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することがなければ、種々の設計変更を行うことが可能である。図１および図２において示されているブロックは、周知または公知の技術によって達成できるものであり、また、通信規制時間の決め方は、本発明の明細書に記載されている範囲で変形可能である。
【００９７】
本発明の実施例は、オペレーションセンタによって輻輳基地局・交換局を検出し、当該輻輳基地局・交換局により一通話時間の規制時間を演算しているが、オペレーションセンタで前記検出と演算を同時することも可能である。さらに、前記検出および演算は、任意の場所によってそれぞれまたは一括して行うこともできる。本実施例では、通信要求数および呼損数によって、輻輳状態を監視しているが、呼量および呼損率によることも可能である。本実施例において、一通話時間の規制時間を使用者に報知する場合であっても、「通知」という文言に統一してある。
【００９８】
【発明の効果】
本発明によれば、特定の優先電話番号端末機群と、不特定の電話番号端末機群の呼損率の差を無くすとともに、通常と同じ呼損率とし、前記不特定の電話番号端末機群の通信要求数にしたがって、規制する通話時間を制限することによって、不特定の電話番号端末機群の使用者が前記制限時間以上の通信ができなくなる代わりに、緊急時の通信需要に答えることになり、多くの通信を確保できる。
【００９９】
本発明によれば、輻輳状態であっても、不特定の電話番号端末機群の使用者の電話の掛かり具合が同じで、発呼回数が多いほど一通話当たりの時間が短くなるが、使用者が電話回線を通常と同様の確率で接続できる。これは、使用者間で平等にすることができる。
【０１００】
本発明によれば、緊急時において、一度接続できた端末機は、時間制限なく通信ができ、その間、全く通信ができない端末機が発生するという問題を解消し、通信要求が多くなっても、通信規制時間を設けることで、重要通信に対する通信時間を確保すると共に、不特定の者に対する通話の機会を平等にできる。
【０１０１】
本発明によれば、緊急時において、使用者に通話時間が規制されていることを通知することによって、前記使用者は、規制時間より早めに通話を終了するようになるため、電話回線の利用率が高くなる。
【０１０２】
本発明によれば、使用者が現在の呼損率や規制時間を知ることができるので、混雑している状態が判り、発信することを少なくする効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例で、通信規制時間を決めるためのブロック構成図である。
【図２】本発明の実施例を説明するためのフローチャートの一例である。
【図３】本発明の他の一実施例であり、通信規制時間を決めるためのブロック構成図で、（イ）および（イ）で接続されている。
【図４】本発明の実施例における基地局内におけるセルの一例を説明するための図である。
【図５】優先電話番号端末機群（Ａ）と他の電話番号端末機群（Ｂ）における通信規制時間と呼損率との関係を説明するための図である。
【図６】優先電話番号端末機群（Ａ）と他の電話番号端末機群（Ｂ）における通信規制時間と平均通信時間との関係を説明するための図である。
【図７】従来における固定電話端末機、携帯電話端末機等を関門移動通信交換局および在圏移動通信交換局を介した接続の一例を説明する模式図である。
【符号の説明】
１１・・・基地局・交換局の監視手段
１２・・・輻輳基地局・交換局検出手段
１１１・・・オペレーションセンタ
１３・・・輻輳交換局の優先電話番号検出手段
１４・・・回線設定手段
１５・・・輻輳交換局の他の電話番号検出手段
１６・・・通信要求数および呼損数観測手段
１７・・・通信規制時間演算・決定手段
１８・・・通話時間設定手段
１９・・・通信時間通知手段
１１２・・・交換局
１１３・・・優先電話番号端末機群
１１４・・・他の電話番号端末機群
１６１・・・通信要求数および呼損数観測手段
１６２・・・通信要求数および呼損数観測手段
１６３・・・通話路割当手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is, for example, when a large-scale disaster occurs, when a communication network or switching center failure occurs, or when communication requests due to events or the like rapidly increase in a short time. While eliminating the difference in call loss rate between the specific priority telephone number terminal group and the unspecified telephone number terminal group, Many With the same call loss rate as usual, The present invention relates to a communication time restriction control system for a telephone that makes a call via a communication network that attempts to use a public telephone line as equally as possible.
[0002]
Note that the telephone set in this specification includes any of a fixed telephone, a public telephone, and a mobile phone. In this specification, the public telephone line is simply referred to as a telephone line, and is distinguished from a dedicated telephone line.
[0003]
The present invention ensures the supply of relief, traffic, communication or power even when a large-scale disaster occurs, even if communication requests increase rapidly for safety confirmation, etc., becoming congested and difficult to connect the telephone line. Important for order maintenance Is a specific preferred phone number Ensure communication and not necessarily urgent Unspecified phone number The present invention relates to a communication time restriction control system for a telephone that makes a telephone call through a communication network that attempts to use a telephone line equally.
[0004]
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to fixed telephones and mobile phones using a telephone line, and in particular, disasters for important communications, etc. specific Priority call number Terminal group When, Unspecified, no need to keep the phone line unbroken phone number Terminal group In particular, the present invention relates to a communication time restriction control system for telephones that make a call via a communication network that attempts to make a reasonable distribution according to importance and call volume.
[0005]
[Prior art]
FIG. 7 is a schematic diagram for explaining an example of connection between a conventional fixed telephone terminal, a portable telephone terminal, etc. via a gateway mobile communication switching center and a mobile communication switching center in the area. In FIG. 7, the telephone network includes a fixed telephone network 1, a gateway mobile communication switching center 2, a home memory station 3 in which subscribers are registered, a mobile communication switching center 4 in the area, and a location registration area R. Are composed of a plurality of base stations 5, a large number of mobile phone terminals 6, a fixed phone terminal, and an operation center 8 existing in a cell in the base station 5.
[0006]
The mobile phone terminal 6 sends a call request signal including its own phone number and the destination phone number to the base station 5 in the area. The mobile communication switching center 4 that manages the base station 5 accesses the home memory station 3 in which the mobile phone terminal 6 is registered, and the mobile phone terminal 6 is actually subscribed. After authenticating whether or not there is, the base station 5 in the area is requested to set up a wireless line for communication.
[0007]
Furthermore, the mobile communication switching center 4 in the area sets a wired line with the base station 5 and a wired line with the gateway mobile communication switching center 2, and then fixes the wired line via the gateway mobile communication switching center 2. Connect to the telephone network 1. The fixed telephone network 1 is connected to, for example, a fixed telephone terminal 7 that is a destination of the connection request made by the mobile phone terminal 6.
[0008]
Incoming calls from the fixed telephone terminal 7 go through the fixed telephone network 1 and the gateway mobile communication switching center 2 accesses the home memory station 3 in which the mobile telephone terminal 6 of the communication partner is registered. The home memory station 3 has information on the location registration area R corresponding to the current location of the mobile phone terminal 6, and the information is updated each time the mobile phone terminal 6 moves and changes the location registration area R. The
[0009]
Therefore, the gateway mobile communication switching center 2 obtains the location registration area R information where the mobile phone terminal 6 is currently located from the home memory station 3 and manages the location mobile communication switching center 4 that manages the location registration area R. Set up a wired line between The visited mobile communication switching center 4 transmits a call request signal to a subordinate base station. The cellular phone terminal 6 transmits the response signal to the base station 5 in the area.
[0010]
The visited mobile communication switching center 4 accesses the home memory station 3 in which the cellular phone terminal 6 is registered, authenticates whether or not the cellular phone terminal 6 is subscribed, and then visits the located area. A wired line to the base station 5 is set. Then, the base station 5 in the area sets up a wireless line with the mobile phone terminal 6. Although these line setting methods differ somewhat depending on the service provider, the terminals are connected to each other as described above. In addition, the operation center 8 monitors the mobile phone network and copes with a failure of the base station, congestion of the switching center, and the like.
[0011]
If a large-scale disaster occurs, demand for outgoing and incoming calls for confirming the safety of the victims and reporting that they are safe is expected to increase rapidly, making it impossible to allocate wireless lines and wired lines. For example, in the Great Hanshin-Awaji Earthquake that occurred in January 1995, there were reports that calls from Hyogo Prefecture to the Hyogo Prefecture were about 50 times the normal during peak hours.
[0012]
As of the end of March 1995, the number of mobile phone subscribers was about 4.3 million. However, the number of mobile phone subscribers has grown rapidly over the past few years, exceeding 70 million at the end of May 2002. Considering the spread situation, when a large-scale disaster occurs, the demand for mobile phone communication increases rapidly, and communication lines (wired lines and wireless lines) cannot be allocated, causing many call losses. It is expected that.
[0013]
In order to deal with such a situation, a terminal with a specific priority telephone number registered in advance by a priority telephone contract at the time of a disaster is given priority to a communication request, and a terminal with another telephone number is prevented from making a call. Thus, control for securing important communication is performed.
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
In the event of a disaster, for example, the organizations covered by priority telephone contracts include, for example, the meteorological agency, flood control agency, fire fighting agency, disaster relief agency, newspaper company, broadcaster, financial institution, etc. Article 56). In addition, the proliferation of mobile phones has increased the number of priority telephone contracts during disasters. Even a priority telephone terminal is expected to be unable to be used due to congestion and a communication line being blocked.
[0015]
In particular, there is a great demand for important communications at sites of catastrophes, etc., and it is expected that all radio lines of the base stations in the area will be used, and communication with other telephone number terminal groups will become impossible. In this case, a terminal that can be connected once can communicate without time restriction, but there is a problem that a terminal that cannot communicate at all occurs. Since wireless lines are limited, there is a problem that the more communication requests, the more terminals that cannot communicate. Such a problem is very problematic in securing important communications.
[0028]
[Means for Solving the Problems]
(First invention)
A communication time restriction control system for a telephone that communicates via a communication network according to a first aspect of the present invention includes a congestion state detection unit that detects a congestion state by monitoring at least one switching station or base station, and the congestion state detection unit. Telephone numbers that are classified into specific priority telephone number terminals that have priority contracts and unspecified telephone number terminals that do not need to maintain a continuous telephone line at the exchange or base station detected by Detecting means and a specific priority telephone number terminal group detected by the telephone number detecting means And providing a telephone line to the unspecified telephone number terminal group Line setting means, communication request number and call loss number observing means for observing the communication request number and call loss number of the unspecified telephone number terminals detected by the telephone number detection means, and the unspecified telephone number In accordance with the number of communication requests of the terminal group, the calculation means for calculating one call time to be regulated by the following

formulas

1 and 2, and for the unspecified telephone number terminal group, By computing means Computed Regulation time As soon as the phone line And a cutting means for cutting.
[Equation 3]

[Expression 4]

However, Group B (unspecified telephone number terminal group) Average communication time at communication restriction time α: h, Group A (specific priority telephone number terminal group) and Group B Normal average communication time: 1 / λ, Communication request number Magnification : N Double Of group A Communication request Number and group B Communication request Number ratio: m to n, Group B Average communication time at the time of communication regulation: X. Substitute X for h. X is a positive real number.
[0029]
(No. 2 invention)
First 2 A communication time restriction control system for a telephone that makes a phone call via the communication network of the invention, In communication requests of unspecified telephone number terminals, A warning means for generating a warning sound or vibration indicating that the call time is regulated is provided.
[0030]
(No. 3 invention)
First 3 A communication time restriction control system for a telephone that makes a phone call via the communication network of the invention, In communication requests of unspecified telephone number terminals, A display unit for displaying the remaining time of the restricted call time or a notification means for notification is provided.
[0031]
(No. 4 invention)
First 4 A communication time restriction control system for a telephone that makes a phone call via the communication network of the invention, In communication requests of unspecified telephone number terminals, A display means for displaying the current call loss rate and / or communication restriction time is provided.
[0032]
(No. 5 invention)
First 5 The communication time restriction control system for a telephone that makes a call via the communication network of the invention can be used for either a fixed telephone and a fixed telephone, a portable telephone and a portable telephone, or a fixed telephone and a portable telephone.
[0033]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention requires that a terminal group having a specific telephone number (priority telephone number terminal group) according to a priority telephone contract be maintained like a dedicated line without disconnection (group A). ) And a terminal group other than the above (other telephone number terminal group) (B group) that does not necessarily need to keep the telephone line seamlessly.
[0034]
The operation center or the like monitors the gateway mobile communication switching center, the visited mobile communication switching center, and each base station, and detects the visited mobile communication switching station or base station in a congested state. In the present invention, a base station that is in a congested state or a base station that is under the control of a mobile communication switching center in the area regulates the communication time of another telephone number terminal group (B).
[0035]
In the present invention, by limiting the communication time of the other telephone number terminal group (B), the user of the other telephone number terminal group (B) can not communicate more than the time limit, Accordingly, the telephone line is free and new communication can be performed, so that a lot of communication can be secured. The difference in the call loss rate between the priority telephone number terminal group (A) and the other telephone number terminal group (B) can be eliminated, and communication for many users can be ensured.
[0036]
For example, in the event of New Year or Christmas, the priority telephone number terminal group (A) is empty and the other telephone number terminal group (B) is congested. It is also possible to limit only the communication time with a normal call loss rate without dividing into two.
[0037]
Book The invention is a case where the priority telephone number terminal group (A) and the other telephone number terminal group (B) as described above are not specially divided. For example, the operation center monitors the number of communication requests and the number of call losses of the gateway mobile communication switching center, the mobile communication switching center in the area, and the base station. The operation center detects, for example, a congestion state in an exchange station or a base station. However, in the above method, it is necessary that a predetermined telephone line can be automatically given priority to the priority telephone number terminal group (A) once a disaster occurs.
[0038]
The operation center observes the number of communication requests and the number of call losses in the exchange or base station in which the congestion state occurs, and calculates one call time to make the call loss rate the same as normal according to these. Note that the call volume (erlang) = number of calls per hour (call / time) × average holding time (time / call), call loss rate = number of lost calls / number of calls made.
[0039]
A user of a telephone line who makes a call through the switching station or base station in the congested state is disconnected from the call within the restricted one call time. Thus, the user of the telephone line can share the telephone line equally and use it by shortening one call time by making the call loss rate substantially the same as usual.
[0040]
Book The invention relates to the priority telephone number terminal group (A), which has a priority contract for disasters, etc., in the business of weather, flood control, fire fighting, broadcasting, finance, etc. It is divided into other telephone number terminal group (B) other than the above, which is not necessarily required to be held, and the priority telephone number terminal group (A) is preferentially called even during a disaster. Lines can be connected, and the communication time of only the other telephone number terminal group (B) is regulated.
[0041]
That is, the other telephone number terminal group (B) usually sets the call loss rate according to the number of communication requests of the remaining telephone lines after the telephone lines are preferentially provided to the priority telephone number terminal group (A). The same call time is calculated, and after a call is made within the one call time, the telephone line is disconnected. Further, the second invention may be a case where the priority telephone number terminal group (A) and the other telephone number terminal group (B) both have a priority contract. In this case, the priority telephone number terminal group (A) needs to connect the telephone line seamlessly, and the other telephone number terminal group (B) has a low priority and keeps the telephone line seamless. There is no need to do.
[0042]
Book The invention is characterized in that even in a congested state, the call loss rate is reduced to be the same as in the normal state. That is, Book In the invention, even in a congested state, the degree of the telephone call is the same, but as the number of calls increases, the time per call becomes shorter. But, Book In the invention, even in a congested state, the user uses the telephone line equally as usual.
[0043]
Book The restriction of the call time in the invention is based on the fact that the time during which all the telephone lines are blocked continues for a certain time or more, and the number of calls that are generated is counted and exceeds the number of normal calls that continues for a certain time or more. Is decided. In addition, the call duration may be regulated by continuing either the call loss state or the number of calls made to a normal state for a predetermined time or more compared to a normal state.
[0044]
The calculation of one call time (regulation) in the present invention is as follows.
[Equation 5]

Thus, the communication restriction time α is calculated from the average communication time at the normal time. However, when the priority telephone number terminal group (A) regulates communication only for the other telephone number terminal group (B) without regulating the communication, Communication request Let the ratio of numbers be m: n,
[Formula 6]

Of other telephone number terminals (B) average A communication time X is determined. Find the average communication time X,
[Expression 7]

H In By substituting, the communication restriction time α is obtained. However, X is a positive real number.
[0045]
Book The calculation of one call time in the invention is based on a count of the total number of communication requests, an estimation from the count of the priority telephone number terminal group (A), or an estimation from the count of the other telephone number terminal group (B), The call time is determined based on the telephone line assigned to the other telephone number terminal group (B). Book The invention is easy to calculate and the telephone lines are distributed fairly to the users.
[0046]
Book In the calculation of one call time in the invention, the number of calls made by the priority telephone number terminal group (A) and the other telephone number terminal group (B) on the telephone line is set to the contract ratio, and the ratio of the two calls is calculated. Estimate and allocate based on this. Book The invention allocates telephone lines by paying attention to the number of calls made.
[0047]
Book The calculation of one call time in the invention is such that the call loss rate is approximately equal between the priority telephone number terminal group (A) and the other telephone number terminal group (B). That is, both of them restrict the time of one call without changing the channel assignment, so that the call loss rate is almost the same as in normal times.
[0048]
Book In the calculation of one call time in the invention, attention is paid to the number of calls made and past observation results, and regulation is performed in stages. In other words, the restriction on the one-call time sets an observation time for observing the number of calls made, makes a judgment based on the past observation results, and changes it step by step at a specific time.
[0049]
Book The invention notifies the other telephone number terminal group (B) of the communication restriction time and the past call loss rate at the start of communication. These are generally notified via a notification channel or the like at regular intervals. The user of the telephone line knows the communication restriction time and the past call loss rate, thereby grasping the congestion state and making an effort to disconnect the line in the minimum necessary time.
[0050]
Book The invention notifies the other telephone number terminal group (B) that the end of the communication restriction time is approaching. For example, the notification tries to finish the message early because it knows how many seconds are left for the remaining call time. As a result, the call loss rate of the telephone line can be lowered.
[0051]
A communication time restriction control system for a telephone that makes a call via the communication network of the present invention includes a congestion state detection unit that detects a congestion state, A telephone number detection means for dividing a specific priority telephone number terminal group and an unspecified telephone number terminal group; a line setting means for providing a telephone line to each of the telephone number terminal groups; The communication request number and call loss number observing means for observing the communication request number and the call loss number, a calculation means for calculating one restricted call time, and a disconnection means for disconnecting the telephone line.
[0052]
The congestion state detection means detects the congestion state of the telephone line by monitoring at least one exchange or base station. The communication request number and call loss number observing means observes the communication request number and call loss number of the exchange or base station detected by the congestion state detecting means. The computing means sets a call duration to make the call loss rate when the user makes a call the same as normal based on the communication request number and the call loss number observed by the communication request number and the call loss number observation means. calculate. The disconnecting means distributes the telephone line equally to the users by disconnecting the telephone line as soon as one call time calculated by the calculating means ends.
[0053]
(No. 1 invention)
First 1 The invention makes a priority contract for a congested exchange or base station by means of telephone number detection means. specific Priority telephone number terminal group (A), Unspecified Separated from telephone number terminal group (B) In addition to eliminating the difference in the call loss rate between the specific priority telephone number terminal group and the unspecified telephone number terminal group, the same call loss rate as usual ing.
[0054]
Unspecified In the telephone number terminal group (B), the number of communication requests, the number of call loss, etc. are observed, and the call loss rate is made the same as usual according to the observed number of communication requests, etc. To be regulated One call time is calculated. Then, after the user is allowed to talk for the restricted one talk time, the telephone line is automatically disconnected.
The calculation of the one talk time is performed by an expression as described in paragraph 0044.
[0055]
(No. 2 invention)
First 2 According to the present invention, a warning sound or a vibration is generated by the warning means to indicate to the user that the call time is restricted. Furthermore, it can be performed several times before cutting. Since the user finishes the business quickly by sound or vibration in the warning means, the utilization rate of the telephone line is increased.
[0056]
(No. 3 invention)
First 3 In the invention, the remaining time of the call time regulated by the notification means is displayed. The user sees the remaining call time displayed on the notification means and speaks effectively for a short time, so that the utilization rate of the telephone line can be improved.
[0057]
(No. 4 invention)
First 4 The display means of the invention displays the current call loss rate or communication restriction time, or the call loss rate and communication restriction time, so that the user knows the congestion state and does not make useless calls, and effectively uses the telephone line. can do. The display device includes: Unspecified By attaching to the telephone number terminal group (B) or the telephone of a general user, the current communication network In The congestion state can be known.
[0058]
(No. 5 invention)
The communication time restriction control system for telephones that communicate via the communication network of the present invention can be used between a fixed telephone and a fixed telephone, from a mobile telephone to a mobile telephone, or between a fixed telephone and a mobile telephone.
[0059]
【Example】
FIG. 1 is a block diagram for determining a communication restriction time according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the communication system includes an operation center 111, a switching center 112, terminal groups 113 and 114, and a telephone line connecting them. The operation center 111 monitors a base station / switching station monitoring unit 11 that monitors a base station or a switching station, and a congestion base station / switching station detection unit 12 that detects a congestion base station or a congestion switching station. I have control.
[0060]
The switching office includes a priority telephone number detection means 13 of the congestion switching office for detecting a priority telephone number terminal group of the congestion switching office, a line setting means 14 for searching for an empty line and setting a line, and a congestion switching office Other telephone number detection means 15 for detecting another telephone number terminal group, a number of communication requests and a call loss number observation means 16 for observing the number of communication requests and the number of call losses in the congestion switching center, Based on the communication restriction time calculation / determination means 17 for calculating the communication restriction time from the number of communication requests and the like, and determining the communication restriction time, Call time setting means 18 for setting the call time and communication time notification means 19 for notifying the call time and call end time that the caller can actually speak.
[0061]
The functions in the exchange 112 can be provided in a base station. In the terminal group, the priority telephone number terminal group (A) 113 that needs to keep the line seamlessly like a dedicated line, and the line need not be kept seamless if the line can be connected again. Telephone number terminal group (B) 114.
[0062]
FIG. 2 is an example of a flowchart for explaining an embodiment of the present invention. In FIG. 2, it is assumed that each switching station or base station cooperates in the communication network shown in FIG. 7, for example, an upper station such as an operation center 111 that manages the whole. Can be executed mainly by the switching center 112. At that time, it is assumed that other than calls from the priority telephone number terminal group (A) are restricted by the priority telephone number restriction.
[0063]
First, in step 211, for example, the operation center 111 causes the base station / switching station monitoring means 11 to monitor the congestion state, and the congestion base station / switching station detection means 12 detects the congestion switching station. The priority telephone number detection means 13 of the congestion switching center detects a call from the priority telephone number terminal group, that is, a communication request, based on the contracted telephone number (step 212).
[0064]
Next, the priority telephone number detecting means 13 checks whether or not the call originates from the priority telephone number terminal group (A) based on the telephone number (step 213). When it is determined that the communication request is not from the priority telephone number terminal group (A), the control device (not shown) of the switching center 112 checks whether there is a free line (step 214).
[0065]
If it is determined in the step that there is no free line, the control device regards it as a call loss (step 215) and returns to the start of step 211. In step 213, when the priority telephone number detection means 13 determines that the communication request is an important communication class, that is, the call originates from the priority telephone number terminal group (A), the priority telephone number detection means 13 Let's look for a line.
[0066]
The control device checks whether there is a free line (step 216). If the priority telephone number detection means 13 determines that there is no free line, the call is lost (step 217), and the call disappears from the communication network and ends (step 220). When the control device determines that there is a free line in the wired line and / or the wireless line, a telephone line is set by the line setting unit 14 (step 218), and communication is enabled.
[0067]
When the call is finished, the priority user ends the call (step 219), disconnects the telephone line by a normal means, and ends the call (step 220). In step 214, when the other telephone number detection means 15 of the congestion switching center determines that the telephone number is not the priority telephone number terminal group (A) but the other telephone number terminal group (B), The control device checks whether there is a free line.
[0068]
When the control device determines that there is an empty line, the line setting means 14 sets a telephone line (step 221) and communication is possible. If the priority telephone number detection means 13 determines that there are many important communication requests from the priority telephone number terminal group (A) and is in a congested state (step 223), the number of communication requests and the number of call loss The communication time is restricted by the observation means 16, the communication restriction time calculation / determination means 17, the call time setting means 18, and the like.
[0069]
When the priority telephone number detecting means 13 determines that the telephone is not in a congested state, the telephone conversation is started, and then the call is ended (step 224) and the end (step 220). The congestion base station / switching center detection means enables a call in the restricted communication time when it is determined that the communication network is congested.
[0070]
At that time, the communication restriction time notifying means 19 notifies the caller of the remaining time by an alarm sound or vibration (step 225). The call time setting means 18 disconnects the telephone line as soon as the regulation time comes (step 226). The caller ends the call (step 227) and ends (step 220) before the communication restriction time according to the notification from the communication time notification means 19.
[0071]
The determination that the state is congested is based on, for example, that the time during which all telephone lines are blocked continues for a certain period of time or that the number of calls that have been made is greater than the number of calls that have been made normally. It can be carried out.
[0072]
For example, the communication time notification means 19 sounds a plurality of alarm sounds or causes vibrations at certain intervals from t seconds before the telephone line is disconnected in order to notify that communication is soon restricted and disconnected. There is a way. These allow the terminal to operate using an accompanying control channel used in conjunction with the communication channel.
[0073]
A user who hears an alarm sound or feels vibration can know that communication will be interrupted in advance, and can take measures such as shortening the content of the talk. The line setting means 14 automatically disconnects the telephone line when a predetermined communication restriction time has passed. Here, the free line is immediately used for another communication request. Of course, if the end-of-call request can be made before the communication restriction time, the end of the call will be made, and the telephone line will be freed up, and as described above, it will be used as another telephone line.
[0074]
The communication restriction time can be changed according to the number of outgoing calls. That is, the communication restriction time is determined by obtaining the call volume a (the amount indicating the communication volume, the unit is erl) that can be processed by the line system from the number of lines and the required call loss rate. If a moving body such as a mobile phone is almost stationary, the Erlang B formula can be used, or a calculation table can be prepared in advance by simulation or the like.
[0075]
The call volume a can be expressed by the number of calls made per unit time × average hold (communication) time. If the number of calls made per unit time has increased N times, if the average communication time is reduced to 1 / N, the call volume added to the system will be the same as the normal call volume, and the call loss rate will be normal (required) Can be. The communication restriction time α to be restricted is obtained as follows. It is assumed that all mobiles are stationary, call origination is random, and communication time follows an exponential distribution. In addition, the number of calls that are increased due to a disaster is assumed, and the distribution of call communication time is the same exponential distribution.
[0076]
Since the average communication time h at the time of the communication restriction time α assumes an exponential distribution, it is obtained as follows. However, the normal average communication time is 1 / λ.
[0077]
[Equation 8]

Then, the communication restriction time α is
[0078]
[Equation 9]

It becomes.
[0079]
Now, the communication time is restricted only by the other telephone number terminal group (B) and not by the priority telephone number terminal group (A). If the communication time is 1 / N, the call volume does not become normal. When the total number of calls originated is N times, and the ratio of the number of calls originated by the priority telephone number terminal group (A) and the number of other telephone number terminal groups (B) is m: n Is as follows.
[0080]
The average number of calls to be obtained is Ca for the priority telephone number terminal group (A) in the normal state, Ca for the number of calls for the other telephone number terminal group (B), 1 / λ for the normal average communication time. Let X be X.
[Expression 10]

Than,
[0081]
## EQU11 ##

If X is substituted for h in (2), the communication restriction time can be obtained. X is a positive real number.
[0082]
It is premised that the number of calls is random, the communication time is exponentially distributed, and the numbers of calls in the priority telephone number terminal group (A) and other telephone number terminal groups (B) increase and decrease at the same rate. However, it can be estimated roughly like this. Since the average communication time 1 / λ during normal times can be obtained by normal observation, when the number of calls originated becomes N times, α is obtained to determine the communication time of the other telephone number terminal group (B). If regulated, the call loss rate can be lowered to a normal call loss rate. The number of calls originated may be estimated as (1 + m / n) times the number of calls originated from the priority telephone number terminal group (A), or (1 + n / m) times the other telephone number terminal groups (B). Can also be estimated.
[0083]
The ratio of the number of calls made between the priority telephone number terminal group (A) and the other telephone number terminal group (B) varies depending on the time and region, and the priority telephone number terminal group (A) and other telephone number terminals Although it is accurate to count the number of calls made in the group (B) and calculate the ratio, it is also possible to use the original contracted subscriber ratio as an estimate.
[0084]
The communication restriction time is set as an observation time for observing the number of outgoing calls, and is determined from the past observation results, and changes step by step. The setting of the observation time and the number of observation results to be used are short, and the smaller the setting, the faster the situation. However, if a call happens to happen together, it may be mistaken for a state with a large call volume, so an appropriate observation method is used in the system operation policy.
[0085]
Occupying useless channels by classifying priority telephone number terminal groups (A) and other telephone number terminal groups (B) and applying communication time restrictions to other telephone number terminal groups (B) Can be eliminated, the number of free channels can be increased, and many important communications can be secured. Without restricting the communication time to all terminals, the terminal groups of the organizations that cannot cut the communication halfway through relief activities or the like can communicate without disconnecting.
[0086]
However, when assigning channels, there is no difference in accepting the priority telephone number terminal group (A) and the other telephone number terminal group (B), so the call loss rate is the same, and only specific terminals cannot communicate. This state disappears. Since the number of calls that originated is observed and the communication time is changed step by step according to the call volume, the regulation time is appropriate for the situation.
[0087]
The occurrence of a call is random, and the communication time has an exponential distribution. For example, if 10 channels are allocated to each cell, the normal call volume is 3.1 err, and the average communication time is 120 seconds, the call loss rate is about 0.1%. Assume that the call volume tripled to 9.3 err due to a disaster or the like.
[0088]
The ratio of call volume between the priority telephone number terminal group (A) and the other telephone number terminal group (B) is 0.1: 0.9, the cell is a square of 1 km, and the mobile band is 0-20 km / When moving with a uniform distribution of h, according to the simulation, the call loss rate is about 15% for both the priority telephone number terminal group (A) and the other telephone number terminal group (B). When the communication time restriction is performed on another telephone number terminal group (B) and the communication restriction time is 36 seconds, the call loss rate is 0 for both the priority telephone number terminal group (A) and the other telephone number terminal group (B). It was found to be 1%.
[0089]
FIG. 3 shows another embodiment of the present invention, which is a block configuration diagram for determining the communication restriction time, and is connected by (A) and (A). In the embodiment shown in FIG. 3, the priority number detection means 13 of the congestion switching center 13 and the other telephone number detection means 15 of the congestion switching center are provided with communication request number and call loss number observation means 161 and 162, respectively. 1 is different from the embodiment shown in FIG. 1 in that a speech path is allocated by the speech path allocation means 163 based on the observation result.
[0090]
For example, on the day of New Year or Christmas, there is no restriction on the communication time of other telephone number terminal groups (B) even though there is room in the line of the priority telephone number terminal groups (A). It is. The embodiment needs to be able to return to the state shown in FIG. 1 when an incident occurs.
[0091]
FIG. 4 is a diagram for explaining an example of a cell in the base station in the embodiment of the present invention. In FIG. 4, it is assumed that the cell is a two-dimensional service area having a square shape and a side length of 1 km, 12 km × 12 km, and 10 channels are allocated to each cell. A computer simulation was performed in the case where the roads were arranged in a grid and the moving body was moving on the road with a uniform distribution of 0-20 Km / h. The statistics collection area was 16 cells in the center. This occurrence was random, and the communication time was exponentially distributed with an average of 120 seconds.
[0092]
The basic call volume was 3.1 err, and the call loss rate at that time was 0.1%. The call volume ratio between the priority telephone number terminal group (A) and the other telephone number terminal group (B) is set to 0.1: 0.9, and the call volume is increased to 9.1 err, which is three times the basic call volume. It was. When the restriction is not imposed on the other telephone number terminal group (B), the priority telephone number terminal group (A) and the other telephone number terminal group (B) are 15.7% and 16.2%, respectively. became.
[0093]
FIG. 5 is a diagram for explaining the relationship between the communication restriction time and the call loss rate in the priority telephone number terminal group (A) and other telephone number terminal groups (B).
[0094]
It can be seen that the restriction time decreases, the number of empty channels increases, and the call loss rate decreases. It can be seen that the call loss rates of the priority telephone number terminal group (A) and the other telephone number terminal group (B) are almost the same because there is no difference in channel assignment. In FIG. 5, the call loss rate was about 0.1% when the regulation time was 36 seconds.
[0095]
FIG. 6 is a diagram for explaining the relationship between the communication restriction time and the average communication time in the priority telephone number terminal group (A) and the other telephone number terminal group (B). In FIG. 6, the average communication time of the priority telephone number terminal group (A) without restriction is substantially constant at about 120 seconds, but the other telephone number terminal groups (B) You can see that time decreases. In FIG. 6, when the regulation time is 36 seconds, the average communication time is 31 seconds.
[0096]
As mentioned above, although the Example of this invention was explained in full detail, this invention is not limited to the said Example. Various design changes can be made without departing from the scope of the present invention. The blocks shown in FIGS. 1 and 2 can be achieved by well-known or publicly known techniques, and the method of determining the communication restriction time can be modified within the scope described in the specification of the present invention. .
[0097]
In the embodiment of the present invention, a congestion base station / switching station is detected by the operation center, and the restriction time for one call time is calculated by the congestion base station / switching station. It is also possible to do. Further, the detection and calculation can be performed individually or collectively depending on an arbitrary place. In this embodiment, the congestion state is monitored based on the number of communication requests and the number of call losses, but it is also possible to use the call volume and the call loss rate. In the present embodiment, even when notifying the user of the restricted time of one call time, the word “notification” is unified.
[0098]
【The invention's effect】
According to the present invention, Specific priority telephone number terminals and unspecified Phone number terminals In addition to eliminating the difference in call loss rates, the call loss rate is set to the same as usual, and is regulated according to the number of communication requests of the unspecified telephone number terminal group. Through Story By limiting the time Unspecified Instead of the users of the phone number terminal group being unable to communicate over the time limit, Emergency It will answer the demand for communication and secure a lot of communication.
[0099]
According to the present invention, even in a congested state, Unspecified phone number As the number of calls is the same and the number of calls increases, the time per call becomes shorter, but the user can connect the telephone line with the same probability as usual. This can be equalized between users.
[0100]
According to the present invention, In an emergency, Once a terminal has been connected, it can communicate without time restrictions, and during that time, the problem of terminals that cannot communicate at all will be solved. Communication time for As well as Against unspecified people Make equal opportunities for calls.
[0101]
According to the present invention, In an emergency, By notifying the user that the talk time is regulated, The user End the call earlier than the regulation time Na Therefore, the utilization rate of the telephone line is increased.
[0102]
According to the present invention, since the user can know the current call loss rate and the regulation time, it is possible to know the congested state and reduce transmission.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram for determining a communication restriction time in an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an example of a flowchart for explaining an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is another embodiment of the present invention, and is a block diagram for determining a communication restriction time, and is connected by (A) and (A).
FIG. 4 is a diagram for explaining an example of a cell in a base station according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram for explaining a relationship between a communication restriction time and a call loss rate in a priority telephone number terminal group (A) and another telephone number terminal group (B).
FIG. 6 is a diagram for explaining the relationship between the communication restriction time and the average communication time in the priority telephone number terminal group (A) and other telephone number terminal groups (B).
FIG. 7 is a schematic diagram illustrating an example of a conventional connection between a fixed telephone terminal, a mobile phone terminal, and the like via a gateway mobile communication switching center and a visited mobile communication switching center.
[Explanation of symbols]
11 ... Base station / switching station monitoring means
12 ... Congestion base station / switching station detection means
111 ・・・ Operation Center
13 ... Means for detecting priority telephone number of congestion switching center
14: Line setting means
15 ... Other telephone number detection means of the congestion switching center
16... Communication request number and call loss number observation means
17 ... Communication restriction time calculation / determination means
18 ... Call time setting means
19: Communication time notification means
112 ... Switching office
113 ... Priority telephone number terminal group
114 ... Other telephone number terminals
161: Communication request number and call loss number observation means
162... Communication request number and call loss number observation means
163... Call path allocation means

Claims

A congestion state detection means for detecting a congestion state by monitoring at least one switching center or base station;
In the switching station or base station detected by the congestion state detection means, a specific priority telephone number terminal group having a priority contract and an unspecified telephone number terminal group that does not need to hold a telephone line without a break Phone number detection means to divide into
Line setting means for providing a telephone line to the specific priority telephone number terminal group detected by the telephone number detection means and the unspecified telephone number terminal group ;
Communication request number and call loss number observation means for observing the communication request number and call loss number of unspecified telephone number terminals detected by the telephone number detection means;
According to the number of communication requests of the unspecified telephone number terminal group, computing means for computing one call time to be regulated by the following equations 1 and 2;
For the unspecified telephone number terminal group, a disconnecting means for disconnecting the telephone line as soon as the regulation time calculated by the calculating means is reached ,
A communication time restriction control system for a telephone that makes a call via a communication network.

However, the average communication time when the communication restriction time α of the group B (unspecified telephone number terminal group) is : h, the average communication time at the normal time of the group A (specific priority telephone number terminal group) and the B group : 1 / lambda, communications requests magnification: n times, the number of communication requests groups a and B communication request number ratio of: m vs. n, average communication time for communication regulation group B: a X. Substitute X for h. X is a positive real number.

The communication request of the unspecified telephone number terminal group includes warning means for generating a warning sound or vibration indicating that the call time is regulated. A communication time restriction control system for telephones that communicate over a communication network.

3. The communication request of the unspecified telephone number terminal group includes a display unit for displaying a remaining time of the restricted call time or a notification means for notifying. A communication time restriction control system for a telephone that makes a call via the described communication network.

4. The display device according to claim 1, further comprising a display unit that displays a current call loss rate and / or a communication restriction time in a communication request of the unspecified telephone number terminal group. 5. A communication time restriction control system for a telephone that makes a call via the described communication network.

It can be used for either a fixed phone and a fixed phone, a mobile phone and a mobile phone, or a fixed phone and a mobile phone, via the communication network according to any one of claims 1 to 4. Communication time regulation control system for telephones that make calls.