JP6312235B2 - 通信装置及び通信方法 - Google Patents
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Description
従来の自動販売機では、通信装置を利用して、ネットワークに接続された自動販売機の管理元に、在庫情報、電子マネー決算情報などのデータ送信を行っている。(特許文献1参照)
また、自動販売機では、災害発生時に、緊急通報を受信して電光表示部に表示するということも提案されている。
そのような状況下では、地震などの災害が発生した際には、公衆電話を使おうとしても、公衆電話がどこにあるのか不明であったり、また、公衆電話を見つけても長蛇の列になっていて、利用したくても利用できない状態になることが想定される。
しかし、そのような状況下では、災害発生エリアからの通信や災害発生エリアへの通信が複数のユーザから複数の無線通信移動端末によって一斉に行われた場合、通信事業者の展開する公衆網等を利用したネットワークでは、発着信や音声・データ通信の集中により輻輳が発生し、輻輳によって無線通信移動端末のユーザの通信が繋がらない状況が継続したり、あるいは、ネットワークが故障するのを避けるために通信事業者によるアクセス規制が行われたりする。
従来の通信事業者によるアクセス規制手段としては、3GPP(3rd Generation Partnership Project)標準仕様に、CS呼とPS呼のネットワークコントロールを独立に行う「アクセス規制の回線交換/パケット交換分離(以下、DSAC:Domain Specific Access Control)機能」があり、CS呼とPS呼を分離してアクセス規制が行えるようになっている。
DSACを使用することで、ネットワークは、CSまたはPSのトラフィック状態に応じて、たとえば、CSはトラフィックが超過状態だから100%規制を実施し、PSはトラフィックが少ないので30%規制しようとすることが可能となる。
USIMに記載された無線通信移動端末のアクセスクラスは、一般的な使用者に「0」から「9」の内一つのクラスが通信事業者によって割り振られている。
そして、無線通信移動端末は、ネットワークから送信された規制対象アクセスクラスに自身のアクセスクラスが一致していなければ通信可能な状態と認識し、通信を実施することができ、自身のアクセスクラスが規制対象のアクセスクラスと一致していれば、通信を実施することができない。
そのため、ネットワークへのアクセスが集中した場合のトラフィックへの負荷は、PS呼のトラフィックが多くなることも予想され、PS呼のアクセス規制も100%に近い規制を強いられることも想定される。
また、大規模災害が発生した地域においては、災害復旧活動にあたる行政や防災機関などに加えて、多くのユーザが被災地への安否確認などに通信ネットワークを利用する。このとき、通常時と比べ多量のトラフィックをネットワークで処理することになるため、トラフィックの超過によるネットワークの規制率が高くなり、災害発生地域にいる無線通信移動端末のユーザは、無線通信移動端末が繋がらない状況が長くなり、ユーザの利便性および安否の報告ができなくなる可能性が高くなる。
以下に、本発明を採用した実施形態1に係る無線通信システムについて、図1を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明を採用した実施形態1に係る無線通信システムの構成の一例を示す図である。
本発明を採用した実施形態1に係る無線通信システムにおいては、図1に示すように、複数のエリアに分かれ、例えば、通信エリア(1)10には基地局7があって、基地局7のエリア内に配置された、例えば、自動販売機等の通信装置を備えた固定設置装置1や携帯電話等の無線通信移動端末3は、基地局7を介してネットワーク9に接続して、ネットワーク9に接続された他の通信エリアにあるデータベースやインターネットサーバなどに接続したり、また、ネットワーク9に接続された基地局8を介して無線通信移動端末4や固定電話5と通話をすることができる構成となっている。また、ネットワーク9には、固定設置装置1から送信された在庫情報や電子マネー決済情報などのデータを管理する管理センター装置12と、災害情報の収集及び送信を行う災害センター6とが接続されている。
なお、図1では、固定設置装置1や無線通信移動端末3、4をそれぞれ1つだけ図示しているが、実際には多くの固定設置装置や無線通信移動端末が存在し、代表として一つずつ示されている。また、図1は、本発明を説明するために必要な部分のみを記載しており、これがすべてではない。
基地局7が通信規制をかけることにより、複数存在する通信装置を備えた固定設置装置1や無線通信移動端末3などの無線通信機器の輻輳による接続できない状況の緩和、基地局7の故障を避けることができる。
災害発生状況にある通信エリア(1)10にある通信装置を備えた固定設置装置1や無線通信移動端末3などの無線通信機器は、基地局7に規制がかかっているため、ネットワーク9或いはネットワーク9に接続された他の通信エリアなどに接続できる確率は低減することとなる。
通常状態である通信エリア(2)11にある無線通信移動端末4または固定電話5は、災害発生中の通信エリア(1)10にある無線通信移動端末3と通話しようとしても、基地局7の規制状況下においては、通話またはデータ通信できない状況となる場合がある。
次に、無線通信部(本発明の無線装置に相当)を具備した、例えば自動販売機などの固定設置装置1及び2の構成について、図2を参照して説明する。
図2は、本発明を採用した実施形態1に係る無線通信システムの通信装置を備えた固定設置装置1の構成を示すブロック図の一例である。なお、固定設置装置2の構成は、固定設置装置1と同様である。
固定設置装置1は、図2に示すように、固定設置装置1の各部を制御する制御部101と、商品の在庫を格納する商品部106と、商品を表示する表示部105と、固定設置装置1に格納された商品をユーザが購入する際に、電子マネーにて決済するなどのNFC(Near Field Communication)部107と、商品部106の在庫状況、固定設置装置1の故障状況、売上状況、およびユーザ層情報などを記録するメモリ104と、メモリ104に保存された情報などをネットワーク9に接続された管理センター装置12に送信するためのWCDMAやLTEなどの無線通信技術を利用した無線通信部102と、無線通信部102を使用するための情報が入っているUIM(User Identity Module)103とで構成されている。
UIM103には、災害発生時や高トラフィックが発生した際、基地局7または8が規制をかけたときに、固定設置装置1が基地局7または8と接続できるかどうか判断するアクセスクラス情報が含まれている。UIM103を具備する固定設置装置1、2は、UIM103に含まれたアクセスクラス情報と基地局7または8が報知する規制対象のアクセスクラス情報とを比較し、自身が基地局7または8と通信可能かどうかを判断する。なお、無線通信移動端末3、4もUIMを具備している。また、UIMのアクセスクラスは「0」から「15」のクラスがあり、通常のWCDMAやLTEを使用する無線通信移動端末は「0」から「9」のいずれかに属し、そのクラスは通信事業者が事前にUIMに記録する。
ここで、図3を参照して、簡単に従来の技術について説明する。
図3は、従来の無線通信システムの構成の一例を示す図である。
図3に示すように、例えば、災害が発生し、災害が発生した通信エリア(1)10の基地局7が、CS80%、PS40%のアクセス規制をし、CSは、アクセスクラス「0」から「7」までを、PSは、アクセスクラス「6」から「9」までをアクセス不可としたとする。
また、通信エリア(1)10にある固定設置装置1が具備するUIM103は、アクセスクラスが「0」に属するとする。また、無線通信移動端末3が有するUIMはアクセスクラスが「7」に属すると仮定すると、固定設置装置1の無線通信部102のUIM103は、アクセスクラス「0」に属するため、CSでの通信はできないがPSでの通信はできるので、メモリ104に格納していた情報などを基地局7を使用してネットワーク9に接続された管理センター装置12に情報送信することができる。
また、無線通信移動端末3が有するUIMのアクセスクラスが「7」であるため、CSでもPSでも通信することができない状態となる。
なお、アクセス規制は、基地局7が一定間隔で規制状態を変更するため、規制されていない状態のときのみ、通信が可能となる。
しかし、昨今の無線通信移動端末においては、VoIP技術を用いてPSでの通信トラフィックが増加している。
そのため、PSでも大きなアクセス規制がなされることが容易に想定される。
そこで、上記した状況下において、災害時には、無線通信部を有する通信装置を備えた固定設置装置に対して、基地局による規制条件が緩和されて、あたかも新たな公衆電話が増えたようにすることが本発明である。
次に、本発明を採用した実施形態1に係る無線通信システムの動作aについて、説明する。
ここでは、例えば、基地局7がCS90%、PS90%の規制をしていると仮定する。
通常アクセスクラスは「0」から「9」の1つに属しているが、本発明の固定設置装置1が具備するUIM103においては、複数のアクセスクラスに属するように予め登録することで、アクセス規制が90%の状態においても基地局7との接続率が高くなるため有効である。
しかし、基地局7がCS、PSとも100%規制をした場合、UIM103でもCS、PSでの通信ができなくなってしまう。
そこで、UIM103のアクセスクラスを「11」から「15」のいずれかの優先的なアクセスクラスを設定してもよい。
または、基地局7からの報知情報に、災害時においては、無線通信部102を有する通信装置を備えた固定設置装置1のUIM103が基地局7と接続可能であるという情報を載せて報知してもよい。
上記のようにすることにより、規制中でも、本発明の無線通信部102を有する通信装置を備えた固定設置装置1は、無線通信可能となり、基地局7を介してネットワーク9に接続された災害センター6や固定電話5、無線通信移動端末4と接続可能となる。
図4は、本発明を採用した実施形態1に係る無線通信システムの動作aを示すシーケンス図である。
図4に示すように、自己の情報を保持するUIM103と、無線通信部102とを有する通信装置を備えた固定設置装置1は、基地局7を介して接続されたネットワーク9上にある管理センター装置12へ固定設置装置1内の商品情報やメモリ104に格納された情報を送信する通常動作をしている(S401)。
固定設置装置1が存在する通信エリア(1)10で災害が発生する(S402)と、通信エリア(1)10にある基地局7は、規制情報と固定設置装置1が有効となるための情報を報知情報(M1)として伝播する(S403)。
固定設置装置1は、基地局7から伝播された報知情報(M1)を受信すると、報知情報(M1)の内容を確認する(S404)。
固定設置装置1は、公衆モードへ移行すると、通常モードで実行していたメモリ104の情報や在庫情報などの通知を停止する。
固定設置装置1は、公衆モードへ移行することで、一般ユーザが固定設置装置1を公衆電話のように使用することができるようになる(S406)。
固定設置装置1にハンディホンを設置して、ハンディホンを利用して固定電話5や無線通信移動端末4との音声通話や災害センター6への接続を行うようにしてもよい。
また、固定設置装置1にスピーカやマイクや操作部を設置して、スピーカやマイクや操作部と表示部105を使用することで、固定電話5や無線通信移動端末4との音声通話や災害センター6への接続を行うようにしてもよい。
また、NFC部107は、Wi−FiやBluetooth(登録商標)、ZigBeeなどの近接無線接続可能な装置であって、ユーザの持つ無線通信移動端末3と接続することで、ユーザの無線通信移動端末3を使用して固定電話5や無線通信移動端末4との音声通話や災害センター6への接続を行うようにしてもよい。
また、ユーザの無線通信移動端末3に含まれた個人情報(ユーザ名、電話番号など)をNFC部107を介して、固定設置装置1の無線通信部102から災害センター6へ送信してもよい。
また、公衆電話のように課金する場合には、NFC部107を利用した電子マネー決済や紙幣による決済をすることで一定時間の通話を有効とすることも可能である。
災害が復旧(S407)し、基地局7から規制情報と固定設置装置のUIM情報を含む報知情報(M2)が固定設置装置1に伝播される(S408)。
固定設置装置1は、報知情報(M2)に含まれた規制情報と固定設置装置のUIM情報の確認を行う(S409)。
固定設置装置1は、報知情報(M2)に含まれた固定設置装置のUIM情報が無効の情報を確認すると、報知情報(M2)に従って通常モードに移行する(S410)。
通常モードに移行した固定設置装置1は、通常の動作に戻ることとなる(S411)。
なお、固定設置装置1は、災害の復旧が無くても、基地局7からの報知情報(M2)の中に固定設置装置1に対する情報が無効となっていれば、報知情報(M2)に従い、通常モードに変更する処理をする。
次に、本発明を採用した実施形態1に係る無線通信システムの動作bについて、説明する。なお、動作bは既存の優先アクセスクラス「11」から「15」を固定設置装置1に設定した場合の動作フローを示す。
図5は、本発明を採用した実施形態1に係る無線通信システムの動作bを示すシーケンス図である。
優先アクセスクラスが登録されたUIM103を具備する固定設置装置1が通常動作を行っている(S501)。
固定設置装置1が存在する通信エリア(1)10で災害が発生すると(S502)、災害が発生した通信エリア(1)10の基地局7は、規制情報である報知情報(M3)を伝播する(S503)。
固定設置装置1は、基地局7から伝播された報知情報(M3)の内容に規制情報があることを確認する(S504)。
基地局7は、ETWS(Earthquake and Tsunami Warning System)やCBS(Cell Broadcast Service)といった緊急通報(M4)を伝播する(S505)。
基地局7から伝播された緊急通報(M4)を固定設置装置1が受信する(S506)。
なお、基地局7から伝播する報知情報(M3)と緊急通報(M4)は、順番が異なる可能性がある。その場合、固定設置基地局1の報知情報受信確認(S504)および緊急通報確認(S506)の順番も変更となる。
緊急通報(M4)を受信した固定設置装置1は、災害が発生した通信エリアでかつ規制がかかっている情報から、公衆モードへ移行する(S507)。
公衆モードに移行した固定設置装置1は、公衆モードが解除されるまで、公衆モードの動作をすることとなる(S508)。
報知情報(M5)を受信した固定設置装置1は、報知情報(M5)の中に規制が解除された情報を確認し(S511)、通常モードへと移行する(S512)。
固定設置装置1は、通常モードへ移行し、通常の動作へと戻る(S513)。
例えば、基地局7がCS70%、PS20%の規制情報と緊急通報を伝播し、それらを固定設置装置1が受信した場合、災害が発生した通信エリア(1)10にいるユーザの無線通信移動端末3は、基地局7との接続率は悪いといえないので、この場合、固定設置装置1は通常動作のままであってもよい。
また、本発明の適用分野としては、必ずしも上記したものに限られず、本発明は、種々な分野に適用することが可能なものである。
また、本発明に係るシステムや装置などにおいて行われる各種の処理としては、例えばプロセッサやメモリ等のハードウエア資源を備えたコンピュータが、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に永続的に格納されたプログラムを実行することにより、制御される構成が用いられてもよい。また、当該処理を実行するための各機能手段が独立したハードウエア回路として構成されてもよい。
Claims (3)
- 公衆網と前記公衆網における基地局を経由しネットワークを介してデータ通信を行う通信装置において、
前記通信装置は固定運用される機器に接続設置され、当該固定運用される機器の状態や運用情報を前記公衆網と公衆網における基地局を経由しネットワークを介して上位装置に伝送すると共に、前記上位装置からの伝送情報に対応した指示を前記固定運用される機器に伝送する通信装置であって、
前記公衆網における基地局からの報知情報および緊急通報を受信する受信手段と、
ユーザインタフェース手段と、
前記上位装置との間でデータ通信を行う通常モードと、前記ユーザインタフェース手段を介して指定された接続先と通信を行なうことが解放される公衆モードとを切り換えるモード切換手段と、
前記公衆網へのアクセスクラスの優先度を変更する優先度変更手段と、
を有し、
前記受信手段が前記報知情報に規制情報が含まれた情報および前記緊急通報を受信すると、前記モード切換手段が公衆モードに切り換え、前記優先度変更手段が前記アクセスクラスの優先度を上げることを特徴とする通信装置。 - 請求項1に記載の通信装置であって、前記固定運用される機器に接続設置された入出力装置からの信号を前記ユーザインタフェース手段に入出力が可能なことを特徴とする通信装置。
- 公衆網と前記公衆網における基地局を経由しネットワークを介してデータ通信を行う通信装置の通信方法であって、
前記公衆網における基地局からの報知情報および緊急通報を受信する受信ステップと、
前記ネットワークを介して上位装置との間でデータ通信を行う通常モードと、ユーザインタフェース手段を介して指定された接続先と通信を行なうことが解放される公衆モードとを切り換えるモード切換ステップと、
前記公衆網へのアクセスクラスの優先度を変更する優先度変更ステップと、
を備え、
前記受信ステップで前記報知情報に規制情報が含まれた情報および前記緊急通報を受信すると、前記モード切換ステップで公衆モードに切り換えて、前記優先度変更ステップでアクセスクラスの優先度を上げることを特徴とする通信装置の通信方法。
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