JP5405817B2 - Communication network system - Google Patents
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Description
本発明は、通信ネットワークシステムに係り、例えば、大規模な災害が発生したとときに、迅速な救援活動を行うことを支援する被災者情報収集システムとして機能する通信ネットワークシステムに関する。 The present invention relates to a communication network system and, for example, relates to a communication network system that functions as a disaster information collection system that supports quick rescue activities when a large-scale disaster occurs.
地震や台風などの災害が発生したときに、迅速な救援活動やインフラの復旧活動のためには、的確な情報の収集が重要となる。一般に、災害が発生した場合には、消防無線や防災無線などの通信システムが利用されている。そして、それらシステムの効果的な活用や、別のシステムと協働により速やかな情報収集を実現するための様々な技術が提案されている。例えば、防災無線システムと携帯電話システムとを融合させた情報伝達システムがある(例えば、特許文献1参照)。この技術では、各システムの長所を生かして、放送音声の届きにくい場所にいる人や、移動している人などに緊急情報を効果的に伝達することができる。
ところで、大規模災害が発生した場合、被災現場の救援従事者と救援活動の指揮に当たる指揮官との情報伝達は、主に消防無線や防災無線による音声によってなされている。したがって、救援活動の指令本部に一度に伝達することのできる情報量が限られてしまうという課題があった。よって、被災地の被災状況の把握に時間がかかるため、被災者の所在を大局的かつ速やかに把握することが困難であった。また、被災状況を把握する際に、被災地が、建造物が密集している地域か否か等の地理的条件に左右されて、場所によっては新旧の情報が混在してしまうことがある。その結果、救援活動が必要な場所に救援隊を適切に配置・誘導することが非常に困難であるという課題があった。さらに、大規模災害が発生した場合には、無線通信のための各システムの基地局が破損してしまうことが想定されるが、特許文献1に開示の技術では、基地局の破損までは想定されておらず、そのまま適用した場合、十分に対応できないことも想定された。 By the way, when a large-scale disaster occurs, information transmission between the rescue worker at the disaster site and the commander who directs the rescue operation is mainly performed by sound by a fire fighting radio or a disaster prevention radio. Therefore, there has been a problem that the amount of information that can be transmitted to the command headquarters for relief activities at a time is limited. Therefore, since it takes time to grasp the disaster situation in the stricken area, it has been difficult to grasp the location of the victims globally and promptly. Further, when grasping the disaster situation, old and new information may be mixed depending on the location depending on geographical conditions such as whether the disaster area is a densely populated area. As a result, there is a problem that it is very difficult to appropriately arrange and guide a rescue team in a place where relief activities are necessary. Furthermore, when a large-scale disaster occurs, it is assumed that the base station of each system for wireless communication is damaged, but with the technique disclosed in Patent Document 1, it is assumed that the base station is damaged. It was also assumed that when applied as it is, it could not cope sufficiently.
本発明は、このような従来の事情に鑑みなされたもので、上記課題を解決して、災害発生時に被災状況の迅速な把握をするための技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a conventional situation, and an object of the present invention is to solve the above-described problems and provide a technique for quickly grasping a disaster situation when a disaster occurs.
本発明に係る装置は、携帯電話の通信網を構成しかつ前記通信網を監視する携帯電話網監視サーバを備える携帯電話通信システムと、業務無線の通信網を構成しかつ前記通信網を監視する業務無線網管理サーバを備える業務用無線通信システムとを備え、前記携帯電話通信システムと前記業務用無線通信システムとが接続してデータの送受信を行う通信ネットワークシステムであって、前記携帯電話網監視サーバは、前記携帯電話の通信網を構成する基地局に障害が発生したときに、前記基地局のサービスエリアを特定し、前記特定したサービスエリアの情報を前記業務無線網管理サーバへ通知し、前記業務無線網管理サーバは、前記携帯電話網監視サーバから前記サービスエリアの情報を受信すると、当該業務無線網管理サーバの管理下にあり、PNDを備えかつセンサ・ネットワークにより前記携帯電話と相互に通信可能な機能を有する前記業務用無線通信システムの無線機に対して、前記業務用無線通信システムの基地局を介して前記障害が発生していると特定された前記携帯電話のサービスエリアを通知し、前記無線機は、前記サービスエリア内に位置して前記センサ・ネットワークを介して前記センサ・ネットワークを構成する携帯電話に関して取得した情報を、前記業務用無線通信システムの基地局を介して前記業務無線網管理サーバに送信する。
また、前記PNDで収集した障害が発生している前記基地局の前記特定されたサービスエリア内の前記携帯電話の台数及びGPSによる位置情報を、前記無線機を介して指令本部へ送信してもよい。
また、障害が発生している前記基地局の前記特定されたサービスエリアにおける前記携帯電話の件数を電子地図上にマッピングしてもよい。
また、前記携帯電話通信システムと前記業務用無線通信システムとの間に、有線系又は無線系の多重回線を複数構築してもよい。
An apparatus according to the present invention comprises a mobile phone communication system comprising a mobile phone network monitoring server that constitutes a mobile phone communication network and monitors the communication network, and constitutes a business radio communication network and monitors the communication network A communication network system comprising a business radio communication system comprising a business radio network management server, wherein the mobile phone communication system and the business radio communication system are connected to transmit and receive data, the mobile phone network monitoring The server identifies a service area of the base station when a failure occurs in a base station constituting the communication network of the mobile phone, and notifies the service radio network management server of information on the identified service area, the business radio network management server receives the information of the service area from the mobile phone network monitoring server, under the management of the business radio network management server Ri, the radio equipment of the business radio communication system having a communicable function to the mobile phone and the other by including and sensor networks PND, said fault via the base station of the business radio communication system notifies the service area of have been identified as occurring the cellular phone, the radio was via the sensor network located in said service area and obtained for a mobile phone constituting the sensor network Information is transmitted to the business radio network management server via the base station of the business radio communication system.
In addition, the number of mobile phones in the specified service area of the base station where the failure collected by the PND has occurred and location information by GPS may be transmitted to the command headquarters via the radio. Good.
In addition, the number of mobile phones in the specified service area of the base station where a failure has occurred may be mapped on an electronic map.
A plurality of wired or wireless multiple lines may be constructed between the mobile phone communication system and the commercial wireless communication system.
以上、本発明によると、災害発生時に被災状況の迅速な把握をするための技術を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a technique for quickly grasping a disaster situation when a disaster occurs.
つぎに、本発明を実施するための最良の形態(以下、単に「実施形態」という)を、図面を参照して具体的に説明する。以下の実施形態では、まず、提案するシステムが適用される状況及びそのときのシステムの概要について説明し、つづいて、具体的な構成及び処理・動作について説明する。 Next, the best mode for carrying out the present invention (hereinafter simply referred to as “embodiment”) will be specifically described with reference to the drawings. In the following embodiments, first, a situation in which the proposed system is applied and an overview of the system at that time will be described, and then a specific configuration, processing, and operation will be described.
図1は、本実施形態に係る防災通信システム10が適用されるエリアを例示した地図である。図1(a)は、任意に指定した地図であり、図1(b)は、被災者の分布を大まかに示した概念図である。図1(b)において、業務無線向け基地局302のサービスエリアを破線で示しており、また、携帯電話向け基地局103のサービスエリア(セル)を六角形で示し、さらに、特定された携帯電話の分布を3種類で示すと共に、障害が発生しているサービスエリアが判別可能に示している。さらに図2は、稼働していない携帯電話向け基地局103のエリアにおいてセンサ・ネットワークにより取得した被災者分布の概念図である。図2及び後述の図3において、二重丸で示すノードAが、ネットワーク・コーディネータとなる救援班の業務用携帯型無線機400を示している。また、黒塗りで示すノードBがGPSによる位置情報を有しているノード(携帯電話200)であり、破線で示すノードCは、GPSによる位置情報を有していないノード(携帯電話200)を示している。また、白丸で示すノードDは、携帯電話通信網100の携帯電話向け基地局103が稼働している隣接エリアのノード(携帯電話200)を示している。なお、防災通信システム10、携帯電話向け基地局103、業務無線向け基地局302等については図4以降で説明する。
FIG. 1 is a map illustrating an area to which the disaster prevention communication system 10 according to the present embodiment is applied. FIG. 1A is an arbitrarily designated map, and FIG. 1B is a conceptual diagram roughly showing the distribution of victims. In FIG. 1B, the service area of the business
大規模な災害が発生したときに、救援者は、後述の消防・防災無線網300の管制室固定端末303を使用して、図1(a)に示すような所望のエリアを選択し、携帯電話通信網100により確認されるユーザの位置情報をもとに、携帯電話向け基地局103のサービスエリア単位(セル単位)で被災地域に存在するユーザの分布を表示させる。携帯電話向け基地局103が破損等によって稼働していない場合は、基地局情報が把握できないために、稼働していないということが表示される。より具体的には、図1(b)に示すように、被災者の分布密度及び位置登録情報の不明が表示される。そして、携帯電話向け基地局103の破損等による非稼働のエリアについては、消防・防災無線網300で使用される業務用携帯型無線機400を携帯した救援者が、そのエリアをまわって、センサ・ネットワークを用いてそのエリアに存在する被災者を検出して、消防・防災無線網300の災害対策用システム350に反映させる。
When a large-scale disaster occurs, the rescuer selects a desired area as shown in FIG. 1A by using the control room
ここでセンサ・ネットワークとは、複数のセンサ(センサ・ネットワーク通信モジュール)がノードとして把握され、それらセンサ同士が中継局を介さずに、アドホックに通信接続して構成されるネットワークをいう。そして、センシングフィールド内に位置情報が既知なノード(GPS機能を備えたノード)をランドマークとして配置することで、各ノードの位置情報が推定される。センサ・ネットワークとしては、例えば、ブルートゥース(登録商標)やZigBee(登録商標)等が例示されるが、ここではZigBee(登録商標)の機能を用いるものとして説明する。Zigbee(登録商標)は、家電向けの短距離無線通信規格の一つで、ブルートゥース(登録商標)よりも低速で伝送距離も短いが、代わりに省電力で低コストという特徴を有している。したがって、災害発生時のように、省電力が通常より求められる場合でも、有効に活用することができる。 Here, the sensor network refers to a network in which a plurality of sensors (sensor / network communication modules) are grasped as nodes and the sensors are connected to each other in an ad hoc manner without using a relay station. And the position information of each node is estimated by arrange | positioning the node (node provided with the GPS function) with known position information as a landmark in the sensing field. Examples of the sensor network include Bluetooth (registered trademark), ZigBee (registered trademark), and the like. Here, description will be made assuming that the function of ZigBee (registered trademark) is used. Zigbee (registered trademark) is one of the short-range wireless communication standards for home appliances, and has a feature of low power consumption and low cost instead of lower speed and shorter transmission distance than Bluetooth (registered trademark). Therefore, even when power saving is required more than usual, such as when a disaster occurs, it can be used effectively.
ここで、図3(a)〜(c)を用いて、本実施形態におけるセンサ・ネットワークの利用手法について簡単に説明する。ここでは、図1(b)に示した、携帯電話向け基地局103が破損等によって稼働していないサービスエリアSA1の状態を示している。また、被災者の携帯電話200は、センサ・ネットワーク通信モジュール208及びGPSモジュール209を備えているものとする。そして、図3(a)は、センサ・ネットワーク通信モジュールであるノードが互いに接続されていない状態(センサ・ネットワークが確立していない状態)を示し、図3(b)は、各ノードが接続された状態(センサ・ネットワークが確立した状態)を示している。そして、図3(c)は、図3(b)の状態にネットワーク・コーディネータである救援班(ノードA)の業務用携帯型無線機400がセルの中央に位置してセンサ・ネットワークによる被災者の情報を取得している状態を示している。図3(c)に示すように、救援班のPND500を備える業務用携帯型無線機400(ノードA)が、携帯電話向け基地局103が稼働していないサービスエリアSA1に移動することで、そのサービスエリアSA1の携帯電話ユーザの分布が把握し、消防・防災無線網300を使用して災害対策用システム350へ通知できる。
Here, a sensor network utilization method in the present embodiment will be briefly described with reference to FIGS. Here, the state of the service area SA1 shown in FIG. 1B where the mobile
つづいて、より具体的な構成及び動作について説明する。
図4は、防災通信システム10の概略構成を示す図である。図示のように、防災通信システム10は、消防・防災無線網300と携帯電話事業者ネットワーク190とを備えている。そして、消防・防災無線網300と携帯電話事業者ネットワーク190は、有線多重回線網、無線多重回線網、及び通信衛星800のいずれか又は複数を介した衛星回線により通信可能になっている。また、GPS衛星700によるGPS位置情報が活用される。
Next, a more specific configuration and operation will be described.
FIG. 4 is a diagram illustrating a schematic configuration of the disaster prevention communication system 10. As illustrated, the disaster prevention communication system 10 includes a fire fighting / disaster
図5は、携帯電話事業者ネットワーク190の概略構成を示す図である。携帯電話事業者ネットワーク190は、携帯電話200と携帯電話向け基地局103を介して通信を行う携帯電話通信網100と、その通信の制御等を行う携帯電話事業者管理システム600とを備えている。
FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of the mobile
携帯電話通信網100は、移動関門交換機101と、携帯電話向け制御局102と、携帯電話向け基地局103と、位置登録DB104とを備えている。移動関門交換機101は、他の電気通信事業者の通信網と相互接続したり,別の通信処理システムと接続する装置である。携帯電話向け制御局102は、通常時は所定の時間間隔もしくは常時、携帯電話向け制御局102のサービスエリア内に存在する全ての携帯電話200の位置登録情報を位置登録DB(データベース)104へ通知する。また、災害時には、携帯電話向け制御局102は、自身のサービスエリアの携帯電話向け基地局103に対して障害発生の有無を問い合わせたり、自己診断を実行して自身の障害発生に関する判定を行い、さらにそれら障害発生に関する情報や位置登録DB104に記録されている位置登録情報を後述の携帯電話事業者管理システム600の通信インフラ監視サーバ605へ通知する。
The mobile
携帯電話向け基地局103は、通常時は、所定の時間間隔または常時、携帯電話向け基地局103のサービスエリア内に存在する携帯電話200の全ての位置登録情報を携帯電話向け制御局102へ通知する。また災害発生時は、携帯電話向け基地局103は、自己診断を実行して、判定結果を携帯電話向け制御局102へ通知する。
The mobile
位置登録DB104は、携帯電話向け制御局102の通知を受けて、所定間隔または常時、携帯電話200の位置登録情報を更新する。
The
携帯電話向け基地局103は、図示のようにセル(サービスエリア)単位で設けられている。ここでは、第1〜第NのセルC1〜CNには、それぞれ、第1〜第Nの携帯電話向け基地局103−1〜103−Nが設けられている。第1の携帯電話向け基地局103−1は、自身のサービスエリア内の第1〜第Nの携帯電話200−1〜200−Nと通信する。なお、第1〜第Nの携帯電話200−1〜200−N及び後述の第P及び第Qの携帯電話200−P、200−Qを区別しないときは単に携帯電話200として説明する。
The mobile
携帯電話事業者管理システム600は、通信回線網610を接続される通信インフラ監視サーバ605と、それに接続する位置登録履歴DB606と、障害履歴DB607とを備える。また、携帯電話事業者管理システム600は、通信衛星800を介して消防・防災無線網300と通信接続する衛星系無線伝送装置608と、無線多重回線網を介して消防・防災無線網300と通信接続する地上系無線伝送装置609とを備える。さらに、通信回線網610には、携帯電話通信網100の移動関門交換機101が接続されたり、また、消防・防災無線網300の専用デジタル回線網314と接続する有線多重回線が接続されている。消防・防災無線網300と携帯電話事業者管理システム600は、災害の状況に応じて、衛星回線、無線多重回線網、又は有線多重回線網を選択して通信を行う。
The mobile phone
通信インフラ監視サーバ605は、携帯電話向け制御局102から受信した障害情報を、携帯電話向け制御局102のサービスエリア(セル)単位で、障害履歴DB607に記録したり、携帯電話向け制御局102から受信した位置登録情報について携帯電話向け制御局102のサービスエリア単位で位置登録履歴DB606に記録する。さらに、通信インフラ監視サーバ605は、災害発生時には、問い合わせ開始から所定の時間経過しても障害発生情報を送信しない携帯電話向け制御局102について、通信できない重大な障害が発生したと見なし、その旨を障害履歴DB607に記録する。さらに、通信インフラ監視サーバ605は、障害履歴DB607へ最新の障害状況を問い合わせたり、位置登録履歴DB606へ最新の位置登録情報を問い合わせたり、またさらに、携帯電話向け基地局103の最新の稼働状況と位置登録情報をセル単位で併合したりする。
The communication
つぎに、図6をもとに消防・防災無線網300について説明する。図6は、消防・防災無線網300の概略構成を示す図である。消防・防災無線網300は、災害対策用システム350と、第1〜Nの業務無線向け制御局301−1〜301−Nとを備え、それらは専用デジタル回線網314に接続されている。また、専用デジタル回線網314には、衛星系無線伝送装置312や地上系無線伝送装置313が接続されている。さらに、第1〜Nの業務無線向け制御局301−1〜301−Nには、業務無線向け基地局302が接続されている。なお、ここでは、第1の業務無線向け制御局301−1に第1〜第Nの業務無線向け基地局302−1〜302−Nが接続されている状態を例示している。そして、第1の業務無線向け制御局301−1に接続されている第1〜第Nの業務無線向け基地局302−1〜302−Nは、第1〜第Nの業務用携帯型無線機400−1〜400Nと接続する。また、第1〜Nの業務無線向け制御局301−1〜301−Nを区別しないときは単に「業務無線向け制御局301」という。同様に、第1〜第Nの業務無線向け基地局302−1〜302−Nを区別しないときは単に「業務無線向け基地局302」という。そして、第1〜第Nの業務用携帯型無線機400−1〜400−Nは、それぞれ第1〜第NのPND500−1〜500−Nを備えている。なお、第1〜第Nの業務用携帯型無線機400−1〜400Nを区別しないときは単に「業務用携帯型無線機400」といい、同様に、第1〜第NのPND500−1〜500−Nを区別しないときは単に「PND500」という。
Next, the fire fighting / disaster
災害対策用システム350では、表示部304及び操作部305と接続する管制室固定端末303と、被災者動態監視サーバ306と、救護班動態監視サーバ307とを、専用デジタル回線網314に接続している。さらに、災害対策用システム350は、住民情報DB308と、被災者動態情報DB309と、地図情報DB310と、救護班動態情報DB311とを備えている。そして、被災者動態監視サーバ306は、住民情報DB308、被災者動態情報DB309、及び地図情報DB310にアクセスし、救護班動態監視サーバ307は地図情報DB310と救護班動態情報DB311にアクセスし、各データベースへの所望情報の登録、更新及び利用等の各処理を行う。表示部304は、例えば、液晶ディスプレイなどを備えた表示手段である。また、操作部305は、キーボードやマウス、表示部304と一体に構成されているタッチパネル等のユーザインタフェイスである。なお、後述の携帯電話200や業務用携帯型無線機400、PND500の各表示部203,403,503及び操作部204,404,504も同様である。
In the disaster countermeasure system 350, the control room fixed
つぎに、図7もとに、携帯電話200の構成について説明する。
携帯電話200は、一般的な通信機能とともに、GPS機能及びセンサ・ネットワーク機能を有している。具体的には、携帯電話200は、制御部250と、通信モジュール260と、記憶モジュール270と、入出力モジュール280と、電源制御部214及び充電池215を備える。制御部250は、主制御部201と、信号処理部202を備える。通信モジュール260は、センサ・ネットワーク通信モジュール208と、GPSモジュール209と、RF部210と、デジタル放送受信モジュール211とを備える。
Next, the configuration of the
The
主制御部201は、携帯電話200を統括的に制御する。また、信号処理部202は、通信のための符号化/複合処理やアプリケーションの実行のために、各種の信号処理を実行する。記憶モジュール270は、内蔵メモリ205と、メモリカード206と、UIM(User Identify Module)カード207とを備える。UIMカード207は、携帯電話会社が発行する、契約者情報を記録したICカードである。入出力モジュール280は、表示部203と、操作部204と、マイク212と、スピーカ213とを備える。
The
つぎに、図8をもとに、業務用携帯型無線機400及びそれに接続するPND500の構成について説明する。業務用携帯型無線機400は、一般的なデジタル無線機であって、制御部450と、入出力モジュール480と、RF部405と、内蔵メモリ406と、インタフェイス411と、電源制御部409及び充電池410とを備える。入出力モジュール480は、表示部403と、操作部404と、マイク407と、スピーカ408とを備えている。制御部450は、業務用携帯型無線機400を統括的に制御するための主制御部401と、通信のための各種処理やアプリケーションの実行のために、各種の信号処理を実行する信号処理部402とを備えている。
Next, with reference to FIG. 8, the configuration of the business
PND500は、小型のナビゲーション装置であって、制御部550と、表示部503と、操作部504と、内蔵メモリ505と、地図記憶装置506と、GPSモジュール507と、センサ・ネットワーク通信モジュール508と、電源制御部509と充電池510とを備える。なお、制御部550は業務用携帯型無線機400とインタフェイス411により通信可能に接続される。制御部550は、PND500を統括的に制御する主制御部501と、ナビゲーションのための処理や業務用携帯型無線機400との通信のための各種信号処理を行う信号処理部502とを備えている。
The
以上の構成による防災通信システム10のプロセスのフローを図9〜16のチャート図を参照して説明する。図9は、通常時であるフェーズ1のときの処理を示している。また、図10〜図12は、地震などの災害が発生した後であるフェーズ2のときの処理を示している。さらに、図13〜図16は、救援班による被災者の確認作業時であるフェーズ3のときの処理を示している。 The process flow of the disaster prevention communication system 10 having the above configuration will be described with reference to the charts of FIGS. FIG. 9 shows processing in phase 1 which is normal time. 10 to 12 show processing in phase 2 after a disaster such as an earthquake has occurred. Further, FIG. 13 to FIG. 16 show the processing in the phase 3, which is the confirmation work of the victim by the rescue team.
災害が発生していないフェーズ1の状態では、携帯電話200は、所定の時間間隔で、若しくは常時、携帯電話向け基地局103への位置登録情報を通知する(S101)。位置登録情報として、捕捉中の制御局識別番号及び基地局識別番号、携帯電話200の識別番号(UIMカード207の製造番号など)が通知される。そして、携帯電話向け基地局103は、所定の時間間隔、若しくは常時、携帯電話向け基地局103のサービスエリア内に存在する携帯電話200全ての位置登録情報を携帯電話向け制御局102へ転送する(S102)。つづいて、携帯電話向け制御局102は、所定の時間間隔、若しくは常時、携帯電話向け制御局102に対して、自身の管理下にある携帯電話向け基地局103のサービスエリア内に存在する携帯電話200の位置登録情報を位置登録DB104へ転送し、位置登録DB104は転送された位置登録情報を所定の時間間隔、若しくは常時更新する(S103)。そして、上記ステップS101〜S103で示した処理が通常運用時繰り返し実行される。
In the phase 1 state in which no disaster has occurred, the
フェーズ2では、図1(b)に示したような被災者の分布状況を大まかに把握する処理がなされる。まず、図10をもとに、携帯電話事業者管理システム600における携帯電話200に関する情報収集について説明する。携帯電話事業者管理システム600の通信インフラ監視サーバ605は、災害が発生したエリア内に設置された各携帯電話向け制御局102へ障害発生の有無を問い合わせる(S201)。問い合わせを受けた携帯電話向け制御局102は、携帯電話向け制御局102のサービスエリアの携帯電話向け基地局103へ障害発生の有無を問い合わせる(S202)。それによって、携帯電話向け基地局103は、自己診断を実施して、障害発生の有無の判定を行い、判定結果を携帯電話向け制御局102へ通知する(S203)。また、携帯電話向け制御局102は、自己診断を実施して、障害発生の有無の判定を行う(S204)。
In phase 2, processing for roughly grasping the distribution status of the victims as shown in FIG. 1B is performed. First, with reference to FIG. 10, information collection related to the
つづいて、携帯電話向け制御局102は、自身の管理下にある携帯電話向け基地局103の障害発生状況及び自身の障害発生状況、さらに、位置登録DB104に記録されている位置登録情報を通信インフラ監視サーバ605へ通知する(S205)。つまり、送信される情報の項目としては、携帯電話向け制御局102からの送信時刻、携帯電話向け制御局102の識別番号、携帯電話向け基地局103の識別番号、障害発生の有無、障害発生の内容、位置登録情報の件数、携帯電話200の識別番号である。
Subsequently, the mobile
携帯電話向け制御局102から上記の情報を取得すると、通信インフラ監視サーバ605は、携帯電話向け制御局102から受診した障害発生状況について携帯電話向け基地局103のサービスエリア単位で、障害履歴DB607へ記録する(S206)。障害履歴DB607に記録される情報の項目としては、携帯電話向け制御局102からの送信時刻、携帯電話向け制御局102の識別番号、携帯電話向け基地局103の識別番号、障害発生の有無、障害発生の内容である。また、通信インフラ監視サーバ605は、携帯電話向け制御局102から取得した位置登録情報について、携帯電話向け基地局103のサービスエリア単位で、位置登録履歴DB606に記録する(S207)。位置登録履歴DB606に記録される情報の項目としては、携帯電話向け制御局102からの送信時刻、携帯電話向け制御局102の識別番号、携帯電話向け基地局103の識別番号、位置登録情報の件数、携帯電話200の識別番号などである。
When the above information is acquired from the mobile
通信インフラ監視サーバ605は、問い合わせ開始から所定の時間を経過しても障害発生情報を送信しない携帯電話向け制御局102について、通信できない重大な障害が発生したと見なして、「障害有り」として障害履歴DB607へ記録する(S208)。そして、通信インフラ監視サーバ605は、上記S201〜S208を繰り返して実行する(S209)。
The communication
つづいて、図11をもとに、消防・防災無線網300における処理について説明する。
消防・防災無線網300の被災者動態監視サーバ306は、通信インフラ監視サーバ605へ携帯電話200のサービスエリアの稼働状況と位置登録情報とを問い合わせる(S210)。なお、消防・防災無線網300と携帯電話事業者管理システム600との間のデータ伝送は、上述したように、例えばインターネットなどの有線多重回線網を使った伝送や、無線多重回線網による直接的な伝送、通信衛星800を介した衛星回線の多重回線網による間接的な伝送によりなされる。
Next, processing in the fire fighting / disaster
The victim
つぎに、通信インフラ監視サーバ605は、障害履歴DB607へ最新の障害情報を問い合わせるとともに、位置登録履歴DB606に最新の位置登録情報を問い合わせる(S211)。ここで問い合わせがなされる障害情報及び位置登録情報は、サービスエリア(セル)単位の情報である。
Next, the communication
問い合わせを受けた障害履歴DB607は、サービスエリア単位で最新の障害情報を通信インフラ監視サーバ605へ通知する(S212)。ここで通知される情報の項目は、例えば、携帯電話向け制御局102からの送信時刻、携帯電話向け制御局102の識別番号、携帯電話向け基地局103の識別番号、障害発生の有無、障害発生の内容である。また、位置登録履歴DB606は、サービスエリア単位で最新の位置登録情報を、通信インフラ監視サーバ605へ通知する(S213)。ここで通知される情報の項目は、携帯電話向け制御局102からの送信時刻、携帯電話向け制御局102の識別番号、携帯電話向け基地局103の識別番号、障害発生の有無、障害発生の内容、位置登録情報の件数、及び携帯電話200の識別番号である。
The
通信インフラ監視サーバ605は、携帯電話向け制御局102及び携帯電話向け基地局103の各識別番号と、携帯電話向け制御局102からの送信時刻をキーとして、携帯電話向け基地局103の最新の稼働状況をサービスエリア単位で併合する(S214)。つまり、障害履歴DB607からの情報と位置登録履歴DB606からの情報とを一つの統合データに併合する。
The communication
つぎに、図12のチャート図の説明に移る。
統合データが生成されると、通信インフラ監視サーバ605は、サービスエリア単位で併合した統合データ、つまり携帯電話向け基地局103の最新の稼働状況と位置登録情報を被災者動態監視サーバ306へ送信する(S215)。被災者動態監視サーバ306は、上記の情報を受信すると、携帯電話向け基地局103の最新の稼働状況と携帯電話200を被災者動態情報DB309へ転送し、被災者動態情報DB309はその稼働状況及び位置登録情報を記録する(S216)。S215及び216で送信される情報の項目は、例えば、携帯電話向け制御局102からの送信時刻、携帯電話向け制御局102の識別番号、携帯電話向け基地局103の識別番号、携帯電話向け基地局103の稼働状況、障害発生の有無、障害発生の内容、位置登録情報の件数、及び携帯電話200の識別番号である。
Next, the explanation of the chart in FIG.
When the integrated data is generated, the communication
つぎに、災害対策用システム350を操作する管制官は、操作部305を介して管制室固定端末303を操作して被災者の大まかな分布を知りたい任意の地域を指定する(S217)。その操作を受けて管制室固定端末303は、被災者動態監視サーバ306に対して、被災者の大まかな分布状況を問い合わせる(S218)。そして、被災者動態監視サーバ306は、被災者動態情報DB309へ指定された地域に設置されている携帯電話向け基地局103の稼働状況と位置登録情報とを問い合わせ(S219)、さらに、地図情報DB310に対して、指定された地域の地図情報を問い合わせる(S220)。
Next, the controller who operates the disaster countermeasure system 350 operates the control room fixed
被災者動態監視サーバ306から問い合わせを受けて、被災者動態情報DB309は、指定された地域に設置されている携帯電話向け基地局103の稼働状況と位置登録情報を被災者動態監視サーバ306へ送信する(S221)。同様に、地図情報DB310は、指定された地域の地図情報を被災者動態監視サーバ306へ送信する(S222)。
In response to the inquiry from the disaster victim
被災者動態情報DB309及び地図情報DB310から上記の情報を受けると、被災者動態監視サーバ306は、携帯電話向け基地局103の稼働状況と携帯電話200に関する位置登録情報を電子地図上にマッピングし、GIS(Geographic Information System)データを作成して(S223)、管制室固定端末303へ送信する(S224)。そして、管制室固定端末303は、管制官に対して表示部304を介して、被災者の大まかな分布を表示する(S225)。例えば、上述した図1(b)の様に被災者の分布が示される。
Upon receiving the above information from the disaster victim
つづいて、図13〜図15をもとにフェーズ3の処理について説明する。この処理は、稼働していない携帯電話向け基地局103のサービスエリアにおける被災者の分布調査時の処理である。救護班は、GPS機能を有するPND500を備えた業務用携帯型無線機400を携帯して被災地の調査を行う。
Next, phase 3 processing will be described with reference to FIGS. This process is a process at the time of investigating the distribution of victims in the service area of the mobile
まず、図13のGPS機能を有するPND500は、所定の時間間隔で、GPS衛星700の信号から自身の位置情報(緯度経度等)を算出し(S301a)、接続されている業務用携帯型無線機400を介して救護班動態監視サーバ307へ位置情報を送信する(S301b)。このとき、業務用携帯型無線機400は、自身の識別番号及び捕捉している業務無線向け制御局301と業務無線向け基地局302の各識別番号を位置情報に付与して送信する。
First, the
つぎに、救護班動態監視サーバ307は、救護班動態情報DB311に対して各PND500の位置情報を記録する(S302)。
Next, the rescue team
つづいて、図14をもとに救護班動態監視サーバ307の処理に着目して説明する。
救護班動態監視サーバ307は、被災者動態監視サーバ306に対して、位置登録情報が未取得となっている携帯電話200のサービスエリアを問い合わせる(S303)。問い合わせを受けると、被災者動態監視サーバ306は、被災者動態情報DB309にアクセスして、位置登録情報が未取得となっている携帯電話向け基地局103の識別番号を検索する(S304)。被災者動態情報DB309は、被災者動態監視サーバ306に対してその要求に応じて位置登録情報が未取得となっている携帯電話向け基地局103の識別番号のリストを送信する(S305)。
Next, description will be given focusing on the processing of the rescue team
The rescue team
つぎに、被災者動態監視サーバ306は、地図情報DB310に対して、携帯電話向け基地局103の識別番号のリストに基づいて、位置登録情報が未取得のサービスエリアの範囲を問い合わせる(S306)。問い合わせを受けると、地図情報DB310は、被災者動態監視サーバ306に対して、位置登録情報が未取得のサービスエリアの位置情報(例えば住所や緯度経度)を送信する(S307)。そして、被災者動態監視サーバ306は、救護班動態監視サーバ307に対して、位置登録情報が未取得のサービスエリアの位置情報を送信する(S308)。
Next, the victim
つづいて、救護班動態監視サーバ307は、救護班動態情報DB311に対して、PND500全数の最新の位置を問い合わせる(S309)。その問い合わせを受けると、救護班動態情報DB311は、救護班動態監視サーバ307に対して、PND500全数の最新の位置情報(緯度経度)と業務用携帯型無線機400の識別番号のリストを送信する(S310)。そして、救護班動態監視サーバ307は、位置登録情報が未取得のサービスエリアの近い場所にあるPND500を検索するとともに、防災ヘリや航空写真などの手段で情報収集した結果を基に、最適な移動経路を算出する(S311)。
Subsequently, the rescue team
救護班動態監視サーバ307は、検索したPND500(第1〜第NのGPS機能付PND500−1〜500−N)に対して、位置登録情報が未取得となっているサービスエリアの位置情報と移動経路情報を送信する(S312)。
The rescue team
つづいて、図15のチャート図により、救護班動態監視サーバ307から上記情報を取得した業務用携帯型無線機400の処理に着目して説明する。PND500の主制御部501は、業務用携帯型無線機400を介して受信した当該サービスエリアの位置情報と移動経路情報とを内蔵メモリ505に記録するとともに、主制御部501は、GPSモジュール507を介して取得した位置情報を始点として、内蔵メモリ505に記録した移動経路情報を表示部503に示すことにより、救援班を位置登録情報が未取得となっているサービスエリアに誘導する(S313)。
Next, with reference to the chart of FIG. 15, description will be given focusing on the processing of the business
PND500の主制御部501は、救護班を誘導中に、GPSモジュール507を介して取得した位置情報と、当該サービスエリアの位置情報とを比較して、目的とするサービスエリアの範囲内に位置しているか、逐次判定する(S314)。また、主制御部501は、目的とするサービスエリアに到達したと判断したら、センサ・ネットワーク通信モジュール508を起動させる。そして、センサ・ネットワーク通信モジュール508は、周辺に存在する複数の携帯電話200のセンサ・ネットワーク通信モジュール208との間に、図3に示したように、メッシュ構造の通信ネットワーク(センサ・ネットワーク)を確立させる(S315)。センサ・ネットワークとして上述したZigbee(登録商標)について例示すると、PND500のセンサ・ネットワーク通信モジュール508は、ネットワーク・コーディネータとして機能する。また、携帯電話200のセンサ・ネットワーク通信モジュール208は、フル機能ディバイスとして機能する。
While guiding the rescue team, the
センサ・ネットワークが確立すると、PND500の主制御部501は、自身のセンサ・ネットワーク通信モジュール508を介して、携帯電話200のセンサ・ネットワーク通信モジュール208と通信して、携帯電話200の識別番号(UIMカード207の製造番号)と位置情報を問い合わせる(S316)。
When the sensor network is established, the
センサ・ネットワークを構成している複数の携帯電話200において、主制御部201は、UIMカード207から製造番号を読み出し、GPS信号により位置情報を算出し、その後、センサ・ネットワーク通信モジュール208及びセンサ・ネットワーク通信モジュール508を介して、以下の1)〜5)の情報を送信する(S317)。
1)携帯電話200の識別番号(UIMカード207の製造番号)
2)GPSによる位置情報
3)位置登録情報
(携帯電話向け制御局102及び携帯電話向け基地局103の識別番号)
4)隣接する携帯電話200の数(直接リンクしているノード数)
5)隣接する携帯電話200の識別番号(UIMカード207の製造番号)
なお、携帯電話200がGPS衛星700の信号を受信できない屋内にある等のため、GPSによる位置情報を算出できない場合は、GPSによる位置情報はヌル値「NULL−A」に設定される。また、携帯電話向け基地局103のサービスエリア外となっている、つまり、障害等で携帯電話向け基地局103を経由して通信できない状態になっている場合には、位置登録情報はヌル値「NULL−B」に設定される。
In the plurality of
1) Identification number of mobile phone 200 (manufacture number of UIM card 207)
2) GPS location information 3) Location registration information (identification number of mobile
4) Number of adjacent mobile phones 200 (number of nodes directly linked)
5) Identification number of adjacent mobile phone 200 (manufacture number of UIM card 207)
Note that if the
つづいて、PND500の主制御部501は、携帯電話200から取得した識別情報(UIMカード207の製造番号)のうち、位置登録情報がヌル値(NULL−B)となっている件数をカウントし(S318)、救護班動態監視サーバ307に対して、携帯電話200の識別番号の件数を送信する(S319)。そして、救護班動態監視サーバ307は、被災者動態監視サーバ306に対して、受信した携帯電話200の件数を送信する(S320)。
Subsequently, the
最後に、図16をもとに表示部304へのGISデータ表示について説明する。
被災者動態監視サーバ306は、位置登録情報が未取得となっているサービスエリアの箇所に対して、携帯電話200の識別番号の件数を電子地図上にマッピングして、GISデータを更新し(S321a)、さらに作成したGISデータを管制室固定端末303へ送信する(S321b)。管制室固定端末303は、管制官に対して表示部304を介して、更新された被災者の大まかな分布状況を表示する(S322)。
Finally, GIS data display on the
The victim
以上、本実施形態によれば、地震等の災害が発生した直後に、携帯電話事業者が管理する携帯電話200の最新の位置登録情報を救援活動の指揮に当たる地方自治体や消防局などに提供することで、被災者が所在している大まかな分布を短時間で把握することを可能にすることができる。また、携帯電話事業者の通信システム(携帯電話事業者ネットワーク190)と、地方自治体あるいは消防局の通信システム(消防・防災無線網300)との間に、有線系または無線系などの多重回線を複数構築して、被災状況に応じて回線を選択することによって、いずれかの多重回線が障害によって使用できなくなっても、両者間で情報のやり取りができるようにすることで、システムの可用性が高くなる。また、予め携帯電話200にZigBee(登録商標)等のセンサ・ネットワーク通信モジュール208を内蔵させておき、同様にセンサ・ネットワーク通信モジュール508を内蔵したPND500を始点としてセンサ・ネットワークを構築し、当該センサ・ネットワークのノード数を調べることで、地震等の影響により、携帯電話向け制御局102や携帯電話向け基地局103等の破損等で、当該携帯電話向け基地局103がカバーするサービスエリア内の位置登録情報が取得できない場合でも、当該サービスエリア内に存在する携帯電話200の台数(被災者の数)について、時間をかけず把握することができる。
As described above, according to the present embodiment, immediately after the occurrence of a disaster such as an earthquake, the latest location registration information of the
また、センサ・ネットワークを介して、個々の携帯電話200が持っているGPS機能等によって特定される位置情報を吸い上げることで、携帯電話200の所在地、つまり被災者の分布をより詳細に把握することができる。PND500と業務用携帯型無線機400との間にデータ転送用のインタフェイスを持たせておくことで、PND500で収集したサービスエリア内の携帯電話200の台数及びGPSによる位置情報を業務用携帯型無線機400を介して、救援活動を指揮する地方自治体又は消防局等の指令本部へ送信できることができるので、音声よりも密度の高い情報を伝達できる。さらに、携帯電話事業者から提供された位置登録情報のうち、情報が欠落したエリアがあった場合でも、センサ・ネットワークと業務様無線システム(消防・防災無線網300)を用いることで、欠落した情報を補完することができる。さらにまた、PND500は、GPS等により自身の位置を算出して、消防・防災無線網300の指令本部に対して消防・防災無線網300を介して自身の位置情報(救援班の所在地)を定期的に通知する。その通知を受けて指令本部は、情報収集や救援活動が必要なエリアの近隣にいる救護班を選択して、消防・防災無線網300を介して、選択した救護班のPND500に目的地情報を送信することで、当該エリアまで速やかに救援班を誘導することができる。このように、消防・防災無線網300を介して位置情報のデータのやり取りを行うことで、音声のやり取りに比べ、情報収集や救援活動が必要な場所に救援隊を適切に誘導及び配置することが容易となる。
In addition, it is possible to grasp the location of the
以上、本実施形態の概要をまとめると、次の通りである。
本実施形態のシステムは、携帯電話の通信網を構成しかつ前記通信網を監視する携帯電話網監視サーバを備える携帯電話通信システムと、業務無線の通信網を構成しかつ前記通信網を監視する業務無線網管理サーバを備える業務用無線通信システムとを備え、前記携帯電話通信システムと前記業務用無線通信システムとが接続してデータの送受信を行う通信ネットワークシステムに関する。この通信ネットワークシステムでは、前記携帯電話網監視サーバは、障害の発生している携帯電話のサービスエリアを特定し、前記特定したサービスエリアを前記業務無線網管理サーバへ通知し、前記業務無線網管理サーバは、当該業務無線網管理サーバの管理下にあり、PNDを備えかつセンサ・ネットワークにより前記携帯電話と相互に通信可能な機能を有する無線機に対して、前記障害が発生していると特定された前記携帯電話のサービスエリアを通知し、前記無線機が前記サービスエリア内に位置して前記センサ・ネットワークを介して前記センサ・ネットワークを構成する携帯電話に関して取得した情報を、前記無線機から取得する。
また、前記業務無線網管理サーバは、前記無線機から取得した、前記障害が発生したサービスエリアにおいて前記センサ・ネットワークを構成する携帯電話に関して取得した情報をもとに、前記障害が発生したサービスエリアの携帯電話に関する情報が反映された地図情報を所定の表示手段に出力する。
また、前記センサ・ネットワークを構成する携帯電話に関して取得した情報は、前記携帯電話がGPS機能をもとに得た位置情報を含む。
また、前記センサ・ネットワークを構成する携帯電話に関して取得した情報は、前記携帯電話番号の識別番号を備える。
また、前記前記携帯電話通信システムは、災害が発生したときに、前記業務無線網管理サーバに対して、前記携帯電話通信システムの管理化にある前記携帯電話の位置登録情報に関する情報を通知する。
また、携帯電話通信システムと、前記業務用無線通信システムとは、複数種類の通信回線で接続されている。
また、前記障害が発生しているサービスエリアは、前記携帯電話通信システムの制御局または基地局単位で把握される。
The summary of the present embodiment is summarized as follows.
The system of the present embodiment includes a mobile phone communication system including a mobile phone network monitoring server that configures a mobile phone communication network and monitors the communication network, and configures a business radio communication network and monitors the communication network. The present invention relates to a communication network system including a business wireless communication system including a business wireless network management server, wherein the mobile phone communication system and the business wireless communication system are connected to transmit and receive data. In this communication network system, the mobile phone network monitoring server specifies a service area of a mobile phone in which a failure has occurred, notifies the specified service area to the business radio network management server, and manages the business radio network management The server is under the management of the business radio network management server and identifies that the fault has occurred for a radio device having a PND and having a function capable of mutual communication with the mobile phone via a sensor network. The mobile phone is notified of the service area of the mobile phone, and the wireless device is located in the service area and the information acquired about the mobile phone constituting the sensor network via the sensor network is transmitted from the wireless device. get.
In addition, the business radio network management server is configured to obtain the service area in which the failure has occurred based on the information acquired from the wireless device and acquired in relation to the mobile phone constituting the sensor network in the service area in which the failure has occurred. The map information reflecting the information on the mobile phone is output to a predetermined display means.
In addition, the information acquired regarding the mobile phone configuring the sensor network includes location information obtained by the mobile phone based on the GPS function.
In addition, the information acquired regarding the mobile phone constituting the sensor network includes an identification number of the mobile phone number.
Further, when a disaster occurs, the mobile phone communication system notifies the business radio network management server of information related to the location registration information of the mobile phone in the management of the mobile phone communication system.
The mobile phone communication system and the commercial wireless communication system are connected by a plurality of types of communication lines.
Further, the service area where the failure has occurred is grasped in units of control stations or base stations of the mobile phone communication system.
発明を実施形態をもとに説明した。この実施形態は例示であり、それらの各構成要素の組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 The invention has been described based on embodiments. This embodiment is an exemplification, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications can be made to combinations of these components, and such modifications are also within the scope of the present invention.
10 防災通信システム
102 携帯電話向け制御局
103 携帯電話向け基地局
104 位置登録DB
190 携帯電話事業者ネットワーク
200 携帯電話
202 信号処理部
207 UIMカード
208 センサ・ネットワーク通信モジュール
209 GPSモジュール
301 業務無線向け制御局
302 業務無線向け基地局
303 管制室固定端末
306 被災者動態監視サーバ
307 救護班動態監視サーバ
308 住民情報DB
309 被災者動態情報DB
310 地図情報DB
311 救護班動態情報DB
312 衛星系無線伝送装置
313 地上系無線伝送装置
350 災害対策用システム
400 業務用携帯型無線機
402 信号処理部
500 PND
502 信号処理部
505 内蔵メモリ
506 地図記憶装置
507 GPSモジュール
508 センサ・ネットワーク通信モジュール
600 携帯電話事業者管理システム
605 通信インフラ監視サーバ
606 位置登録履歴DB
607 障害履歴DB
10 disaster
190 Cellular
309 Disaster victim dynamics information DB
310 Map information DB
311 Relief Team Dynamics Information DB
312 Satellite
502
607 Failure history DB
Claims (4)
前記携帯電話網監視サーバは、前記携帯電話の通信網を構成する基地局に障害が発生したときに、前記基地局のサービスエリアを特定し、前記特定したサービスエリアの情報を前記業務無線網管理サーバへ通知し、
前記業務無線網管理サーバは、前記携帯電話網監視サーバから前記サービスエリアの情報を受信すると、当該業務無線網管理サーバの管理下にあり、PNDを備えかつセンサ・ネットワークにより前記携帯電話と相互に通信可能な機能を有する前記業務用無線通信システムの無線機に対して、前記業務用無線通信システムの基地局を介して前記障害が発生していると特定された前記携帯電話のサービスエリアを通知し、
前記無線機は、前記サービスエリア内に位置して前記センサ・ネットワークを介して前記センサ・ネットワークを構成する携帯電話に関して取得した情報を、前記業務用無線通信システムの基地局を介して前記業務無線網管理サーバに送信する
ことを特徴とする通信ネットワークシステム。 A mobile phone communication system including a mobile phone network monitoring server that configures a mobile phone communication network and monitors the communication network, and a business radio network management server that configures a business radio communication network and monitors the communication network A communication network system comprising a business radio communication system, wherein the mobile phone communication system and the business radio communication system are connected to transmit and receive data;
The mobile phone network monitoring server specifies a service area of the base station when a failure occurs in a base station that constitutes a communication network of the mobile phone, and information on the specified service area is managed by the business radio network management Notify the server,
When the service wireless network management server receives the service area information from the mobile phone network monitoring server, the service wireless network management server is under the control of the service wireless network management server, has a PND, and is mutually connected to the mobile phone by a sensor network. Notifying the wireless device of the commercial wireless communication system having a communicable function of the mobile phone service area identified as having failed through the base station of the commercial wireless communication system and,
The wireless device is configured to acquire information related to a mobile phone that is located in the service area and configures the sensor network via the sensor network via the base station of the commercial wireless communication system. A communication network system characterized by transmitting to a network management server .
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