JP6452151B2 - 無線通信システム、無線通信装置、無線通信方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、無線通信システム、無線通信装置、無線通信方法及びプログラムに関する。

スロテッドアロハ方式でアップリンク通信を行う無線通信システムでは、複数の無線端末が同じタイムスロットを確保してしまうことで衝突が発生してしまう。衝突が発生した無線端末はメッセージを送信できない状況となる。

この衝突を回避する仕組みとして、１タイムスロットあたりに格納できるメッセージのデータ量を小さくすることで、単位時間あたりのタイムスロット数を増加する方法がある。

しかし、この方法では、同一長のメッセージを送信する限り、必要なタイムスロットを複数使用することになる。この結果、単位時間あたりに収容可能な無線端末数を増やすことができない。

これに関連する技術として、例えば、特開２００２−３０５５４４号公報（特許文献１）あるいは特開平１１−０６９４３１号公報（特許文献２）がある。

上記特許文献１には、子局から通知された制御情報に基づいて、親局が子局ごとに適切な帯域割り当てを設定する技術が開示されている。

また、上記特許文献２には、各移動機に対して各フレームで送信許可を与え、伝送遅延を軽減する技術が開示されている。

特開２００２−３０５５４４号公報 特開平１１−０６９４３１号公報

上記特許文献１及び特許文献２に開示された技術では、割り当て可能なタイムスロットを制限することにより、単位時間あたりに収容可能な無線端末数を増やすことが困難であるという問題がある。

本発明の目的は、上述した課題を解決する無線通信システムを提供することにある。

本発明の一態様に係る無線通信システムは、
少なくとも一つのタイムスロットを確保し、メッセージ伝送路を介してメッセージの送信を行う複数の無線端末と、
前記複数の無線端末を収容する無線通信装置を有し、
前記無線通信装置は、
前記無線端末から送信された前記メッセージを受信し、このメッセージから少なくとも前記タイムスロットの確保数を端末情報として抽出するメッセージ受信手段と、
前記メッセージ受信手段で抽出された前記端末情報に基づいて、前記無線端末からの所定の情報数を集計する情報集計手段と、
前記情報集計手段で集計された前記情報数に基づいて、前記メッセージ伝送路の輻輳状態のレベルを判定する輻輳判定手段と、
前記輻輳判定手段で判定された前記輻輳状態のレベルに基づいて、前記無線端末へ所定の報知情報を送信する報知情報送信手段と、
を有し、
前記輻輳判定手段は、前記情報数が予め設定した基準数を超過したか否かにより前記輻輳状態のレベルを判定し、
前記報知情報送信手段は、前記輻輳状態のレベルに応じて、前記無線端末が単位時間あたりに使用可能なタイムスロット数を変化させる情報を前記報知情報として前記無線端末へ送信する。

本発明の他の態様に係る無線通信装置は、
無線端末からメッセージ伝送路を介して送信されたメッセージを受信し、このメッセージから少なくともタイムスロットの確保数を端末情報として抽出するメッセージ受信手段と、
前記メッセージ受信手段で抽出された前記端末情報に基づいて、前記無線端末からの所定の情報数を集計する情報集計手段と、
前記情報集計手段で集計された前記情報数に基づいて、前記メッセージ伝送路の輻輳状態のレベルを判定する輻輳判定手段と、
前記輻輳判定手段で判定された前記輻輳状態のレベルに基づいて、前記無線端末へ所定の報知情報を送信する報知情報送信手段と、
を有し、
前記輻輳判定手段は、前記情報数が予め設定した基準数を超過したか否かにより前記輻輳状態のレベルを判定し、
前記報知情報送信手段は、前記輻輳状態のレベルに応じて、前記無線端末が単位時間あたりに使用可能なタイムスロット数を変化させる情報を前記報知情報として前記無線端末へ送信する。

本発明の他の態様に係る無線通信方法は、
複数の無線端末と通信可能な無線通信装置が実行する無線通信方法であって、
前記無線端末からメッセージ伝送路を介して送信されたメッセージを受信し、このメッセージから少なくともタイムスロットの確保数を端末情報として抽出するステップと、
前記抽出された前記端末情報に基づいて、前記無線端末からの所定の情報数を集計し、
前記集計された前記情報数に基づいて、前記メッセージ伝送路の輻輳状態のレベルを判定するステップと、
前記判定された前記輻輳状態のレベルに基づいて、前記無線端末へ所定の報知情報を送信するステップと、を含み、
前記判定するステップにおいて、前記情報数が予め設定した基準数を超過したか否かにより前記輻輳状態のレベルが判定され、
前記送信するステップにおいて、前記輻輳状態のレベルに応じて、前記無線端末が単位時間あたりに使用可能なタイムスロット数を変化させる情報が前記報知情報として前記無線端末へ送信される。

本発明の他の態様に係るプログラムは、
無線端末からメッセージ伝送路を介して送信されたメッセージを受信し、このメッセージから少なくともタイムスロットの確保数を端末情報として抽出するステップと、
前記抽出された前記端末情報に基づいて、前記無線端末からの所定の情報数を集計するステップと、
前記集計された前記情報数に基づいて、前記メッセージ伝送路の輻輳状態のレベルを判定するステップと、
前記判定された前記輻輳状態のレベルに基づいて、前記無線端末へ所定の報知情報を送信するステップと、
をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記判定するステップにおいて、前記情報数が予め設定した基準数を超過したか否かにより前記輻輳状態のレベルが判定され、
前記送信するステップにおいて、前記輻輳状態のレベルに応じて、前記無線端末が単位時間あたりに使用可能なタイムスロット数を変化させる情報が前記報知情報として前記無線端末へ送信される。

本発明によれば、単位時間あたりに収容可能な無線端末数を増やすことができる。

本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムの動作を説明するための図である。 （ａ）は、従来方式における無線端末が占有するタイムスロットを示す図であり、（ｂ）は、本発明による改善後における無線端末が占有するタイムスロットを示す図である。 輻輳判定部で判定する輻輳状態の状態遷移を示した図である。 本発明の第１の実施の形態において輻輳判定部が行う輻輳状態の判定方法を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態において輻輳判定部が行う輻輳状態の判定方法を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施の形態において輻輳判定部が行う輻輳状態の判定方法を示すフローチャートである。 本発明の第４の実施の形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。 本発明の第４の実施の形態において輻輳判定部が行う輻輳状態の判定方法を示すフローチャートである。 本発明の第５の実施の形態において輻輳判定部が行う輻輳状態の判定方法を示すフローチャートである。

本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

（本発明の第１の実施の形態）
図１を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システム１００の構成について説明する。

無線通信システム１００は、 第１無線端末１０１、第２無線端末１０２及び第Ｎ無線端末１０３と、無線通信装置１０４を有する。このように、無線通信システム１００は、１〜Ｎ（Ｎ：２以上の整数）個までの複数の無線端末１０１〜１０３を有する。

複数の無線端末１０１〜１０３は、ひとつ以上のタイムスロットを確保してメッセージ伝送路を介してメッセージの送信を行う。無線通信装置１０４から報知情報を受けた無線端末１０１〜１０３は、報知情報に含まれるタイムスロット数の上限値を超えない分だけタイムスロットを確保し、メッセージの送信を行う。

無線通信装置１０４は、複数の無線端末１０１〜１０３を収容する。無線通信装置１０４は、メッセージ受信部１０５と、情報集計部１０６と、輻輳判定部１０７と、報知情報送信部１０８とを有する。

メッセージ受信部１０５は、複数の無線端末１０１〜１０３から送信されたメッセージを受信し、このメッセージから少なくともタイムスロットの確保数を端末情報として抽出する。

情報集計部１０６は、メッセージ受信部１０５で抽出された端末情報に基づいて、無線端末１０１〜１０３からの所定の情報数を集計する。ここで、所定の情報数とは、例えば、アクセス数である。所定の情報数がアクセス数の場合には、情報集計部１０６はアクセス集計部として機能し、メッセージ受信部１０５から伝達された端末情報に基づいて、無線端末１０１〜１０３からのアクセス数を周期的に集計する。

輻輳判定部１０７は、情報集計部１０６で集計された情報数（例えば、アクセス数）に基づいて、メッセージ伝送路の輻輳状態のレベルを判定する。具体的には、輻輳判定部１０７は、情報集計部１０６で集計された情報数（例えば、アクセス数）に基づいて、平常状態もしくは輻輳状態のレベルを判定する。

報知情報送信部１０８は、輻輳判定部１０７で判定された輻輳状態のレベルに基づいて、無線端末１０１〜１０３へ所定の報知情報を送信する。

なお、図１に示すように、無線通信装置１０４を構成する各部は、ハードウエアとして実現されているが、プログラムを実行することによって実現しても良い。

次に、図２を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システム１００の動作について説明する。

図２は、無線端末１０１〜１０３と無線通信装置１０４の間の一連の動作シーケンスを示している。

無線端末１０１〜１０３は、ひとつ以上のタイムスロットを確保して、無線通信装置１０４へメッセージ送信を行う。

無線通信装置１０４は、無線端末１０１〜１０３が送信したメッセージをメッセージ受信部１０５で受信する。メッセージ受信部１０５は、受信したメッセージから、無線端末１０１〜１０３が確保したタイムスロット数を端末情報として抽出し、情報集計部１０６（アクセス集計部）へ伝達する。

メッセージ受信部１０５から端末情報を伝達された情報集計部１０６（アクセス集計部）は、端末情報を基に、無線端末１０１〜１０３からの情報数（アクセス数）を集計し、輻輳判定部１０７へ伝達する。

情報集計部１０６（アクセス集計部）から情報数（アクセス数）を伝達された輻輳判定部１０７は、情報数（アクセス数）を基に、平常状態もしくは輻輳状態のレベルを判定し、判定結果を報知情報送信部１０８へ伝達する。

輻輳判定部１０７から判定結果を伝達された報知情報送信部１０８は、無線端末１０１〜１０３が占有可能なタイムスロット数の増減を指示する情報を含んだ報知情報を無線端末１０１〜１０３に送信する。報知情報を受けた無線端末１０１〜１０３は、報知情報に含まれるタイムスロット数の上限値を超えない分だけタイムスロットを確保し、次のメッセージ送信を行う。

図３（ａ）は、従来方式における無線端末が占有するタイムスロットを示す図であり、図３（ｂ）は、本発明による改善後における無線端末が占有するタイムスロットを示す図である。

従来方式では、無線端末は無線通信システム上で占有可能な最大タイムスロット数を確保してメッセージ送信することが可能であるため、各無線端末（第１〜第５無線端末）が複数のタイムスロットを確保する。この結果、単位時間に５個の無線端末しかメッセージ送信できない。

これに対して、本発明を適用することで、無線通信装置１０４の報知情報送信部１０８は、無線端末が占有可能なタイムスロット数の増減を指示する情報を含んだ報知情報を送信する。そして、報知情報を受信した無線端末は、報知情報に含まれるタイムスロット数の上限値を超えない分しかタイムスロットを確保しない。このため、従来方式と比べ、単位時間あたりの空きタイムスロット数が増加し、１５個の無線端末（第１〜第１５無線端末）がメッセージ送信可能となる。

図４は、輻輳判定部１０７で判定する輻輳状態の状態遷移を示したものである。

平常状態は初期状態であり、無線端末１０１〜１０３は無線通信装置１０４上で占有可能な最大タイムスロット数を確保してメッセージ送信することが可能である。

輻輳状態レベル１は、平常状態と輻輳状態レベル２から遷移する。輻輳状態レベル１では、メッセージ伝送路の輻輳度合が弱いことを示している。また、輻輳状態レベル１では、無線端末１０１〜１０３が占有可能な最大タイムスロット数は３個に制限される。

輻輳状態レベル２は、輻輳状態レベル１と輻輳状態レベル３から遷移する。輻輳状態レベル２では、メッセージ伝送路の輻輳度合が中程度であることを示している。また、輻輳状態レベル２では、無線端末１０１〜１０３が占有可能な最大タイムスロット数は２個に制限される。

輻輳状態レベル３は、輻輳状態レベル２から遷移する。輻輳状態レベル３では、メッセージ伝送路の輻輳度合が強いことを示している。また、輻輳状態レベル３では、無線端末１０１〜１０３が占有可能な最大タイムスロット数は１個に制限される。

このように、無線通信装置１０４は、運用中は常に無線端末１０１〜１０３からの情報数（アクセス数）を集計し、無線端末１０１〜１０３の情報数（アクセス数）に応じて、輻輳状態のレベルを判定する。ここで、平常状態は、無線リソース上に十分な空きがあり、複数の無線端末１０１〜１０３がタイムスロットを確保する場合でも、衝突が発生しない状態である。

また、輻輳状態とは、無線リソースに十分な空きがなく、複数の無線端末１０１〜１０３が同じタイムスロットを確保してしまい、衝突が発生する状態である。さらに、輻輳状態レベルは、メッセージ伝送路の輻輳度合を３段階で分類したものであり、輻輳状態のレベルの数値が大きいほど輻輳度合が高く、かつ、無線端末１０１〜１０３が占有可能なタイムスロット数は減少する。

無線通信装置１０４は、輻輳状態のレベルに変化があった場合に、無線端末１０１〜１０３が占有可能なタイムスロット数の増減を指示する情報を含んだ報知情報を無線端末１０１〜１０３に送信する。輻輳状態のレベルは１段階ずつ変化し、輻輳状態のレベルが１を下回った場合は、平常状態への遷移となる。そして、無線端末１０１〜１０３は無線通信システム上で占有可能な最大タイムスロット数を確保してメッセージ送信することが可能となる。

次に、図５を参照して、輻輳判定部１０７が行う輻輳状態の判定方法について説明する。図５は、本発明の第１の実施の形態において輻輳判定部が行う輻輳状態の判定方法を示すフローチャートである。図５では、情報数をアクセス数とし、情報集計部１０６をアクセス集計部とした上で輻輳状態の判定方法を説明する。

情報数集計部１０６（アクセス集計部）からアクセス数を伝達されると、輻輳判定部１０７は輻輳状態の判定を開始する（ステップ５００）。

まず、情報集計部１０６（アクセス集計部）から伝達されたアクセス数が上限閾値を超過しているか否かを判定する（ステップ５０１）。

情報集計部１０６（アクセス集計部）から伝達されたアクセス数が上限閾値を超過している場合、メッセージ伝送路で輻輳が発生していると判断して、輻輳状態レベルを１段階上げる（ステップ５０２）。具体的には、平常状態であった場合は輻輳状態レベル１に遷移し、輻輳状態レベル３であった場合は輻輳状態レベル３を維持する。

次に、情報集計部１０６（アクセス集計部）から伝達されたアクセス数が上限閾値を超過していない場合、情報集計部１０６（アクセス集計部）から伝達されたアクセス数が下限閾値未満か否かを判定する（ステップ５０３）。

情報集計部１０６（アクセス集計部）から伝達されたアクセス数が下限閾値未満の場合、メッセージ伝送路で輻輳が発生していないと判断して、輻輳状態レベルを１段階下げる（ステップ５０４）。具体的には、平常状態であった場合は平常状態を維持し、輻輳状態レベル１であった場合は平常状態へ遷移する。その他の状態遷移は、図４に示す通りである。

情報集計部１０６（アクセス集計部）から伝達されたアクセス数が、上限閾値超過でも下限閾値未満でもない場合は、現在の状態を維持する。

最後に、輻輳状態の判定結果を報知情報送信部１０８に伝達し、これにより輻輳判定部１０７の処理は終了する（ステップ５０５）。

表１は、各状態における最大メッセージ長とタイムスロット占有可能数、および単位時間あたりのアクセス数を示したものである。

表１に示すように、輻輳状態レベルが１段階ずつ上がるにつれて、最大メッセージ長とタイムスロット占有可能数は減少する。輻輳状態レベル３では、最大メッセージ長とタイムスロット使用占有数が平常時の１／５に制限されることで、単位時間あたりのアクセス数は平常状態時の５倍となる。こうして、本発明の第１の実施の形態では、単位時間当たりに無線通信装置が収容する無線端末の収容数を自動的に増減させることができる。

本発明の第１の実施の形態は、例えば、スロテッドアロハ方式でアップリンク通信を行う無線通信システムを使用する。そして、メッセージ伝送路の輻輳状態の判定方法と、無線端末１０１〜１０３が送信できる最大メッセージ長を変化させる方法を用いる。これにより、無線端末１０１〜１０３からのアクセスが集中した場合にアクセス可能な無線端末１０１〜１０３を抑制するのではなく、無線端末１０１〜１０３が使用可能な無線リソースを抑制する。この結果、伝達できる情報量が少なくなる代わりに、より多くのアクセスが可能となる。

このように、本発明の第１の実施の形態では、無線端末が占有可能なタイムスロット数をメッセージ伝送路の輻輳状況に応じて変化させる。これにより、無線端末１台あたりが占有するタイムスロットの利用数が削減されるため、単位時間あたりにより多くの無線端末を収容することができる。

（本発明の第２の実施の形態）
次に、図６を参照して、本発明の第２の実施の形態について説明する。

本発明の第２の実施の形態は、図１に示す本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システム１００の構成と同じであるが、輻輳判定部１０７で判定する輻輳状態の状態遷移が図５とは異なる。

図５では、各無線端末１０１〜１０３からのアクセス数を輻輳状態の判定条件としたが、他の条件でも輻輳状態レベルの判定に応用可能である。

本発明の第２の実施の形態では、無線端末１０１〜１０３から無線通信装置１０４へのメッセージ送信において、ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）のような誤り検出符号を用いる。そして、情報集計部１０６（アクセス集計部）で無線フレームの誤り率を集計し、輻輳判定部１０７での輻輳状態の判定条件に用いる。

図６は、図５において無線端末１０１〜１０３からのアクセス数を輻輳状態の判定条件としていた部分を、無線フレームの誤り率に変更したフローを示したものである。

以下、図６を参照して、輻輳判定部１０７が行う輻輳状態の判定方法について説明する。図６は、本発明の第２の実施の形態において輻輳判定部１０７が行う輻輳状態の判定方法を示すフローチャートである。

情報集計部１０６から無線フレームの誤り率を伝達されると、輻輳判定部１０７は輻輳状態の判定を開始する（ステップ６００）。

情報集計部１０６から伝達された無線フレームの誤り率が上限閾値を超過しているか否かを判定する（ステップ６０１）。

情報集計部１０６から伝達された無線フレームの誤り率が上限閾値を超過している場合、メッセージ伝送路で輻輳が発生していると判断して、輻輳状態レベルを１段階上げる（ステップ６０２）。具体的には、平常状態であった場合は輻輳状態レベル１に遷移し、輻輳状態レベル３であった場合は輻輳状態レベル３を維持する。

次に、情報集計部１０６から伝達された無線フレームの誤り率が上限閾値を超過していない場合、情報集計部１０６から伝達された無線フレームの誤り率が下限閾値未満か否かを判定する（ステップ６０３）。

情報集計部１０６から伝達された無線フレームの誤り率が下限閾値未満の場合、メッセージ伝送路で輻輳が発生していないと判断して、輻輳状態レベルを１段階下げる（ステップ６０４）。具体的には、平常状態であった場合は平常状態を維持し、輻輳状態レベル１であった場合は平常状態へ遷移する。その他の状態遷移は、図４に示す通りである。

情報集計部１０６から伝達された無線フレームの誤り率が、上限閾値超過でも下限閾値未満でもない場合は、現在の状態を維持する。

最後に、輻輳状態の判定結果を報知情報送信部１０８に伝達し、これにより輻輳判定部１０７の処理は終了する（ステップ６０５）。

（本発明の第３の実施の形態）
次に、図７を参照して、本発明の第３の実施の形態について説明する。

本発明の第３の実施の形態は、図１に示す本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システム１００の構成と同じであるが、輻輳判定部１０７で判定する輻輳状態の状態遷移が図５とは異なる。

図１に示す無線通信装置１０４と無線端末１０１〜１０３の間で、多数の無線端末１０１〜１０３からのアクセスが無線通信装置１０４に集中した場合、メッセージ通信に用いるプリアンブルが検出できなくなる。この結果、無線端末１０１〜１０３から無線通信装置１０４へのアクセスが無い状態（アクセス数＝０）に見える事象が発生するケースがある。

この場合、無線端末１０１〜１０３からのアクセスが完全に無くなったのか、あるいは多数の無線端末１０１〜１０３からのアクセスが集中してアクセスが無いように見えてしまったのかを判断してしまう。

このため、情報集計部１０６（アクセス集計部）における収集周期の１周期前のアクセス数を基準とし、過去Ｎ回分（Ｎ：２以上の整数）のアクセス数の変動を確認する。アクセス数の変動が増加傾向にある場合、多数の無線端末１０１〜１０３からのアクセスが集中したと判断する。その結果、輻輳状態レベルを１段階上げる。

情報集計部１０６（アクセス集計部）における収集周期の１周期前のアクセス数を基準とし、過去Ｎ回分のアクセス数の変動が減少傾向にある場合、無線端末から無線通信装置１０４へのアクセスが無くなったと判断する。その結果、輻輳状態レベルを１段階下げる。

図７は、無線端末１０１〜１０３から無線通信装置１０４へのアクセスが無い状態に見えた場合の、輻輳判定部１０７が行う輻輳状態の判定を、フローで示したものである。

以下、図７を参照して、輻輳判定部１０７が行う輻輳状態の判定方法について説明する。図７は、本発明の第３の実施の形態において輻輳判定部１０７が行う輻輳状態の判定方法を示すフローチャートである。

情報集計部１０６（アクセス集計部）から過去Ｎ回分のアクセス数を伝達されると、輻輳判定部１０７は輻輳状態の判定を開始する（ステップ７００）。

情報集計部１０６（アクセス集計部）から伝達された過去Ｎ回分のアクセス数が増加傾向にあるか否かを判定する（ステップ７０１）。

情報集計部１０６（アクセス集計部）から伝達されたアクセス数が増加傾向にある場合、メッセージ伝送路で輻輳が発生していると判断して、輻輳状態レベルを１段階上げる（ステップ７０２）。具体的には、平常状態であった場合は輻輳状態レベル１に遷移し、輻輳状態レベル３であった場合は輻輳状態レベル３を維持する。

次に、情報集計部１０６（アクセス集計部）から伝達されたアクセス数が増加傾向にない場合、情報集計部１０６（アクセス集計部）から伝達された過去Ｎ回分のアクセス数が減少傾向にあるか否かを判定する（ステップ７０３）。

情報集計部１０６（アクセス集計部）から伝達されたアクセス数が減少傾向にある場合、メッセージ伝送路で輻輳が発生していないと判断して、輻輳状態レベルを１段階下げる（ステップ７０４）。具体的には、平常状態であった場合は平常状態を維持し、輻輳状態レベル１であった場合は平常状態へ遷移する。その他の状態遷移は、図４に示す通りである。

情数集計部１０６（アクセス集計部）から伝達されたアクセス数が、増加傾向でも減少傾向でもない場合は、現在の状態を維持する。

最後に、輻輳状態の判定結果を報知情報送信部１０８に伝達し、これにより輻輳判定部１０７の処理は終了する（ステップ７０５）。

（本発明の第４の実施の形態）
次に、図８を参照して、本発明の第４の実施の形態に係る無線通信システム８００について説明する。

本発明の第４の実施の形態に係る無線通信システム８００は、図１に示す本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システム１００の構成に新たな構成を追加したものである。その他の構成は、図１に示す本発明の第１の実施の形態係る無線通信システム１００の構成と同じなのでその説明は省略する。

本発明の第４の実施の形態の無線通信装置８０１は、図１に示す第１の実施の形態の無線通信装置１０４に、ウエブサービスを配信するＷｅｂ配信部８０２とＷｅｂアクセス集計部８０３が新たに追加されて構成されている。

Ｗｅｂ配信部８０２は、Ｗｅｂをアクセスする第１確認者Ａ〜Ｃから成るグループ８０４と、Ｗｅｂをアクセスする第Ｎ確認者Ａ〜Ｃから成るグループ８０５からアクセス可能に構成されている。

このような構成の下、外部の確認者（第１確認者Ａ〜Ｃ、第Ｎ確認者Ａ〜Ｃ）がＷｅｂ経由で情報確認できる機能を無線通信装置８０１が有し、かつ、Ｗｅｂアクセス数を集計する機能を備えている。

Ｗｅｂアクセス集計部８０３は、Ｗｅｂアクセスする確認者（第１確認者Ａ〜Ｃ、第Ｎ確認者Ａ〜Ｃ）からのＷｅｂアクセス数を集計し、集計したＷｅｂアクセス数を輻輳判定部１０７での輻輳状態の判定条件に利用する。

次に、図９を参照して、輻輳判定部１０７が行う輻輳状態の判定方法について説明する。

図９は、図５において無線端末のアクセス数を輻輳状態の判定条件としていた部分を、Ｗｅｂアクセス数に変更したフローを示したものである。図９は、本発明の第４の実施の形態において輻輳判定部１０７が行う輻輳状態の判定方法を示すフローチャートである。

Ｗｅｂアクセス集計部８０３からＷｅｂアクセス数を伝達されると、輻輳判定部１０７は輻輳状態の判定を開始する（ステップ９００）。

Ｗｅｂアクセス集計部８０３から伝達されたＷｅｂアクセス数が上限閾値を超過しているか否かを判定する（ステップ９０１）。

Ｗｅｂアクセス集計部８０３から伝達されたＷｅｂアクセス数が上限閾値を超過している場合、無線リソースが混雑していると判断できる。これは、無線端末１０１〜１０３側からの情報発信が増加したことに伴い、確認者（第１確認者Ａ〜Ｃ、第Ｎ確認者Ａ〜Ｃ）側からのアクセスが増加したと予測できるからである。ゆえに、無線通信装置８０１の輻輳判定部１０７は輻輳状態レベルを１段階上げる。具体的には、平常状態であった場合は輻輳状態レベル１に遷移し、輻輳状態レベル３であった場合は輻輳状態レベル３を維持する。

次に、Ｗｅｂアクセス集計部８０３から伝達されたＷｅｂアクセス数が上限閾値を超過していない場合、Ｗｅｂアクセス集計部８０３から伝達されたＷｅｂアクセス数が下限閾値未満か否かを判定する（ステップ９０３）。

Ｗｅｂアクセス集計部８０３から伝達されたＷｅｂアクセス数が下限閾値未満の場合、前述とは逆の判断が成立し、無線リソースの混雑が緩和されたと判断する。その結果、無線通信装置８０１の輻輳判定部１０７は輻輳状態レベルを１段階下げる（ステップ９０４）。具体的には、平常状態であった場合は平常状態を維持し、輻輳状態レベル１であった場合は平常状態へ遷移する。その他の状態遷移は、図４に示す通りである。

Ｗｅｂアクセス集計部８０３から伝達されたＷｅｂアクセス数が、上限閾値超過でも下限閾値未満でもない場合は、現在の状態を維持する。

最後に、輻輳状態の判定結果を報知情報送信部１０８に伝達し、これにより輻輳判定部１０７の処理は終了する（ステップ９０５）。

（本発明の第５の実施の形態）
次に、図１０を参照して、本発明の第５の実施の形態について説明する。

本発明の第５の実施の形態は、図１に示す本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システム１００の構成と同じであるが、輻輳判定部１０７で判定する輻輳状態の状態遷移が図５とは異なる。

図１０は、図５において無線端末１０１〜１０３からのアクセス数を輻輳状態の判定条件としていた部分を、無線端末１０１〜１０３の位置情報の集計結果に変更したフローを示したものである。図１０は、本発明の第５の実施の形態において輻輳判定部が行う輻輳状態の判定方法を示すフローチャートである。

無線端末１０１〜１０３から無線通信装置１０４へのメッセージ送信において、メッセージ内に無線端末１０１〜１０３の位置情報を含み、無線通信装置１０４の情報集計部（アクセス集計部）１０６は無線端末１０１〜１０３の位置情報を集計する。

情報集計部１０６（アクセス集計部）から位置情報の集計結果を伝達されると、輻輳判定部１０７は輻輳状態の判定を開始する（ステップ１０００）。

情報集計部１０６（アクセス集計部）から伝達された位置情報の集計結果に基づいて、特定エリアの比率が上限閾値を超過しているか否かを判定する（ステップ１００１）。

具体的には、集計した無線端末１０１〜１０３の位置情報を一定範囲のエリア別に分類する。そして、単位時間で受信したメッセージにおける特定エリアの比率が上限閾値超過の場合、事故・災害発生等に起因して特定エリアからのメッセージ送信が集中したと判断する。この結果、各無線端末からの事故・災害時のメッセージ送信で輻輳状態が発生する可能性が高いと予想できるため、輻輳状態レベルを１段階上げる（ステップ１００２）。具体的には、平常状態であった場合は輻輳状態レベル１に遷移し、輻輳状態レベル３であった場合は輻輳状態レベル３を維持する。

次に、特定エリアの比率が上限閾値を超過していない場合、特定エリアの比率が下限閾値未満か否かを判定する（ステップ１００３）。

次に、単位時間で受信したメッセージにおける特定エリアの比率が下限閾値未満の場合、事故・災害発生による特定エリアからのメッセージ送信が集中していないと判断する。この結果、各無線端末１０１〜１０３からの事故・災害時のメッセージ送信で輻輳状態が発生する可能性が低いと予想できるので、輻輳状態レベルを１段階下げる（ステップ１００４）。具体的には、平常状態であった場合は平常状態を維持し、輻輳状態レベル１であった場合は平常状態へ遷移する。その他の状態遷移については、図４に示す。

特定エリアの比率が、上限閾値超過でも下限閾値未満でもない場合は、現在の状態を維持する。

最後に、輻輳状態の判定結果を報知情報送信部１０８に伝達し、これにより輻輳判定部１０７の処理は終了する（ステップ１００５）。

上述のように、本発明の実施の形態によれば、無線端末１台あたりが占有可能な最大タイムスロット数を削減する制御を行うことによって、単位時間あたりの空きタイムスロット数を増加させ、より多くの無線端末を収容することができる。

以上、本発明の実施の形態について具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、本発明は、無線通信装置に限らず、無線多重通信分野一般に適用可能である。

１００ 無線通信システム
１０１ 第１無線端末
１０２ 第２無線端末
１０３ 第Ｎ無線端末
１０４ 無線通信装置
１０５ メッセージ受信部
１０６ 情報集計部
１０７ 輻輳判定部
１０８ 報知情報送信部
８００ 無線通信システム
８０１ 無線通信装置
８０２ Ｗｅｂ配信部
８０３ アクセス集計部
８０４ 第１確認者Ａ〜Ｃから成るグループ
８０５ 第Ｎ確認者Ａ〜Ｃから成るグループ

Claims (9)

1. 少なくとも一つのタイムスロットを確保し、メッセージ伝送路を介してメッセージの送信を行う複数の無線端末と、
   前記複数の無線端末を収容する無線通信装置を有し、
   前記無線通信装置は、
   前記無線端末から送信された前記メッセージを受信し、このメッセージから少なくとも前記タイムスロットの確保数を端末情報として抽出するメッセージ受信手段と、
   前記メッセージ受信手段で抽出された前記端末情報に基づいて、前記無線端末からの所定の情報数を集計する情報集計手段と、
   前記情報集計手段で集計された前記情報数に基づいて、前記メッセージ伝送路の輻輳状態のレベルを判定する輻輳判定手段と、
   前記輻輳判定手段で判定された前記輻輳状態のレベルに基づいて、前記無線端末へ所定の報知情報を送信する報知情報送信手段と、
   を有し、
   前記輻輳判定手段は、前記情報数が予め設定した基準数を超過したか否かにより前記輻輳状態のレベルを判定し、
   前記報知情報送信手段は、前記輻輳状態のレベルに応じて、前記無線端末が単位時間あたりに使用可能なタイムスロット数を変化させる情報を前記報知情報として前記無線端末へ送信することを特徴とする無線通信システム。
2. 前記情報集計手段で集計された所定の情報数は、前記無線端末からのアクセス数、前記メッセージの送信に使用される無線フレームの誤り率及び前記無線端末からの過去Ｎ回分のアクセス数のいずれか一つであることを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
3. 前記報知情報には、前記タイムスロット数の上限値が含まれ、
   前記報知情報送信手段から前記報知情報を送信された前記無線端末は、前記タイムスロット数の上限値を超えない分だけのタイムスロットを確保して、次のメッセージの送信を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の無線通信システム。
4. 前記使用可能なタイムスロット数を変化させる情報を前記報知情報として前記無線端末へ送信することにより、単位時間当たりに前記無線通信装置が収容する前記無線端末の収容数を自動的に増減させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の無線通信システム。
5. 前記無線通信装置は、
   ウエブサービスを配信するウエブ配信手段と、
   前記ウエブ配信手段からのウエブアクセス数を集計するウエブアクセス集計手段をさらに有し、
   前記輻輳判定手段は、前記ウエブアクセス集計手段で集計された前記ウエブアクセス数を利用して、前記メッセージ伝送路の輻輳状態のレベルを判定することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
6. 前記メッセージ受信手段で抽出される端末情報には、前記無線端末の位置情報が含まれており、
   前記情報集計手段は、前記無線端末の位置情報を集計し、
   前記輻輳判定手段は、前記集計した無線端末の位置情報を一定範囲のエリア別に分類し、前記メッセージが送信された特定エリアの比率を利用して、前記メッセージ伝送路の輻輳状態のレベルを判定することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
7. 無線端末からメッセージ伝送路を介して送信されたメッセージを受信し、このメッセージから少なくともタイムスロットの確保数を端末情報として抽出するメッセージ受信手段と、
   前記メッセージ受信手段で抽出された前記端末情報に基づいて、前記無線端末からの所定の情報数を集計する情報集計手段と、
   前記情報集計手段で集計された前記情報数に基づいて、前記メッセージ伝送路の輻輳状態のレベルを判定する輻輳判定手段と、
   前記輻輳判定手段で判定された前記輻輳状態のレベルに基づいて、前記無線端末へ所定の報知情報を送信する報知情報送信手段と、
   を有し、
   前記輻輳判定手段は、前記情報数が予め設定した基準数を超過したか否かにより前記輻輳状態のレベルを判定し、
   前記報知情報送信手段は、前記輻輳状態のレベルに応じて、前記無線端末が単位時間あたりに使用可能なタイムスロット数を変化させる情報を前記報知情報として前記無線端末へ送信することを特徴とする無線通信装置。
8. 複数の無線端末と通信可能な無線通信装置が実行する無線通信方法であって、
   前記無線端末からメッセージ伝送路を介して送信されたメッセージを受信し、このメッセージから少なくともタイムスロットの確保数を端末情報として抽出するステップと、
   前記抽出された前記端末情報に基づいて、前記無線端末からの所定の情報数を集計し、
   前記集計された前記情報数に基づいて、前記メッセージ伝送路の輻輳状態のレベルを判定するステップと、
   前記判定された前記輻輳状態のレベルに基づいて、前記無線端末へ所定の報知情報を送信するステップと、を含み、
   前記判定するステップにおいて、前記情報数が予め設定した基準数を超過したか否かにより前記輻輳状態のレベルが判定され、
   前記送信するステップにおいて、前記輻輳状態のレベルに応じて、前記無線端末が単位時間あたりに使用可能なタイムスロット数を変化させる情報が前記報知情報として前記無線端末へ送信されることを特徴とする無線通信方法。
9. 無線端末からメッセージ伝送路を介して送信されたメッセージを受信し、このメッセージから少なくともタイムスロットの確保数を端末情報として抽出するステップと、
   前記抽出された前記端末情報に基づいて、前記無線端末からの所定の情報数を集計するステップと、
   前記集計された前記情報数に基づいて、前記メッセージ伝送路の輻輳状態のレベルを判定するステップと、
   前記判定された前記輻輳状態のレベルに基づいて、前記無線端末へ所定の報知情報を送信するステップと、
   をコンピュータに実行させるプログラムであって、
   前記判定するステップにおいて、前記情報数が予め設定した基準数を超過したか否かにより前記輻輳状態のレベルが判定され、
   前記送信するステップにおいて、前記輻輳状態のレベルに応じて、前記無線端末が単位時間あたりに使用可能なタイムスロット数を変化させる情報が前記報知情報として前記無線端末へ送信されることを特徴とするプログラム。

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