通信装置及び通信方法
【課題】災害発生時において可能な限り多くの通信接続を維持し、救援活動や支援活動の促進を図る。
【解決手段】時分割多重接続方式を用いて通信相手の通信装置にスロットを割当てると共に当該割当てたスロットを用いて前記通信相手の通信装置との通信を行う通信装置であって、災害発生情報を取得する情報取得手段と、前記情報取得手段によって取得された災害発生情報を基に、前記通信相手の通信装置に対する１スロットの割当てに要するフレーム数を制御する通信制御手段と、を備える。
【解決手段】時分割多重接続方式を用いて通信相手の通信装置にスロットを割当てると共に当該割当てたスロットを用いて前記通信相手の通信装置との通信を行う通信装置であって、災害発生情報を取得する情報取得手段と、前記情報取得手段によって取得された災害発生情報を基に、前記通信相手の通信装置に対する１スロットの割当てに要するフレーム数を制御する通信制御手段と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信装置及び通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の基地局と無線通信端末とから構成される無線通信システムでは、地震等の災害が発生した場合、上位通信網から基地局に対して輻輳緩和通信制御を行うように指示することにより、基地局と無線通信端末間の通信の輻輳回避を行っている。例えば、下記特許文献１には、災害発生時において、基地局から移動局（無線通信端末）に対して発信を禁止するための通信規制メッセージを送信することにより、基地局と移動局間のランダムアクセスを禁止して通信の輻輳回避を行う技術が開示されている。
【特許文献１】特開平８−３１７４７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のように、従来では、災害発生時においてトラフィックが増加すると交換機側で回線を抑制してしまい、災害発生時の緊急通報が機能しなくなり救援活動や支援活動に支障を来たすという問題があった。また、ＰＨＳ(Personal Handyphone System)は１つの基地局当たりのセル半径（サービスエリア）が携帯電話より狭く、山間部などの人口カバー率が低い地域では災害発生時にサービスエリア外にいるユーザは緊急通報を行なえず、救援活動や支援活動に支障を来たすという問題があった。
【０００４】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、災害発生時において可能な限り多くの通信接続を維持し、救援活動や支援活動の促進を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明では、通信装置に係る第１の解決手段として、時分割多重接続方式を用いて通信相手の通信装置にスロットを割当てると共に当該割当てたスロットを用いて前記通信相手の通信装置との通信を行う通信装置であって、災害発生情報を取得する情報取得手段と、前記情報取得手段によって取得された災害発生情報を基に、前記通信相手の通信装置に対する１スロットの割当てに要するフレーム数を制御する通信制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００６】
また、通信装置に係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記情報取得手段は、前記災害発生情報として自通信装置の揺れの強度を取得し、前記通信制御手段は、前記揺れの強度を基に、前記通信相手の通信装置に対する１スロットの割当てに要するフレーム数を制御することを特徴とする。
【０００７】
また、通信装置に係る第３の解決手段として、上記第２の解決手段において、前記通信制御手段は、前記揺れの強度が所定の閾値以上の場合に、前記通信相手の通信装置に対する１スロットの割当てに要するフレーム数を増やすことを特徴とする。
【０００８】
また、通信装置に係る第４の解決手段として、上記第３の解決手段において、前記通信制御手段は、前記揺れの強度を取得する前は前記通信相手の通信装置に対して１フレーム当たり１スロットを割当て、前記揺れの強度が所定の閾値以上の場合には、２フレーム当たり１スロットを割当てることを特徴とする。
【０００９】
また、通信装置に係る第５の解決手段として、上記第３または第４の解決手段において、前記通信制御手段は、前記揺れの強度が所定の閾値以上となってから所定時間が経過した場合、前記通信相手の通信装置に割当てられている変調方式及び自通信装置の設置位置に応じて、前記通信相手の通信装置の送信パワーを制御することを特徴とする。
【００１０】
また、通信装置に係る第６の解決手段として、上記第５の解決手段において、前記通信制御手段は、前記自通信装置の設置位置が音声通信を優先すべき地域に含まれている場合において、前記通信相手の通信装置に音声通信に適した変調方式が割当てられている場合は、当該通信相手の通信装置の送信パワーを上げるように制御し、データ通信に適した変調方式が割当てられている場合は、当該通信相手の通信装置の送信パワーを一定にするように制御することを特徴とする。
【００１１】
また、通信装置に係る第７の解決手段として、上記第５の解決手段において、前記通信制御手段は、前記自通信装置の設置位置がデータ通信を優先すべき地域に含まれていた場合において、前記通信相手の通信装置にデータ通信に適した変調方式が割当てられている場合は、当該通信相手の通信装置の送信パワーを上げるように制御し、音声通信に適した変調方式が割当てられている場合は、当該通信相手の通信装置の送信パワーを一定にするように制御することを特徴とする。
【００１２】
また、通信装置に係る第８の解決手段として、上記第２の解決手段において、前記通信制御手段は、前記揺れの強度に加えて前記通信相手の通信装置に割当てられている変調方式を基に、前記通信相手の通信装置に対する１スロットの割当てに要するフレーム数を制御することを特徴とする。
【００１３】
また、通信装置に係る第９の解決手段として、上記第８の解決手段において、前記通信制御手段は、前記揺れの強度が小さい場合において、前記通信相手の通信装置にデータ通信に適した変調方式が割当てられている場合は、当該通信相手の通信装置に対する１スロットの割当てに要するフレーム数を増やし、音声通信に適した変調方式が割当てられている場合は、当該通信相手の通信装置に対する１スロットの割当てに要するフレーム数を一定にするように制御することを特徴とする。
【００１４】
また、通信装置に係る第１０の解決手段として、上記第８の解決手段において、前記通信制御手段は、前記揺れの強度が大きい場合において、前記通信相手の通信装置に音声通信に適した変調方式が割当てられている場合は、当該通信相手の通信装置に対する１スロットの割当てに要するフレーム数を増やし、データ通信に適した変調方式が割当てられている場合は、当該通信相手の通信装置に対する１スロットの割当てに要するフレーム数を一定若しくは増やすように制御することを特徴とする。
【００１５】
また、通信装置に係る第１１の解決手段として、上記第２〜第１０のいずれかの解決手段において、前記情報取得手段は、前記自通信装置の揺れの強度と相関関係にある加速度信号を出力する加速度センサであることを特徴とする。
【００１６】
また、通信装置に係る第１２の解決手段として、通信に用いる変調方式を通信相手の通信装置に割当てると共に当該変調方式を回線状況に応じて適応的に変更する通信装置であって、災害発生情報を取得する情報取得手段と、前記情報取得手段によって取得された災害発生情報を基に、前記通信相手の通信装置に割当てられている変調方式及び自通信装置の設置位置に応じて前記通信相手の通信装置の送信パワーを制御する通信制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１７】
また、通信装置に係る第１３の解決手段として、上記第１２の解決手段において、前記情報取得手段は、前記災害発生情報として自通信装置の揺れの強度を取得することを特徴とする。
【００１８】
また、通信装置に係る第１４の解決手段として、上記第１３の解決手段において、前記通信制御手段は、前記揺れの強度が所定の閾値以上となり且つ前記自通信装置の設置位置が音声通信を優先すべき地域に含まれている場合において、前記通信相手の通信装置に音声通信に適した変調方式が割当てられている場合は、当該通信相手の通信装置の送信パワーを上げるように制御し、データ通信に適した変調方式が割当てられている場合は、当該通信相手の通信装置の送信パワーを一定にするように制御することを特徴とする。
【００１９】
また、通信装置に係る第１５の解決手段として、上記第１３の解決手段において、前記通信制御手段は、前記揺れの強度が所定の閾値以上となり且つ前記自通信装置の設置位置がデータ通信を優先すべき地域に含まれている場合において、前記通信相手の通信装置にデータ通信に適した変調方式が割当てられている場合は、当該通信相手の通信装置の送信パワーを上げるように制御し、音声通信に適した変調方式が割当てられている場合は、当該通信相手の通信装置の送信パワーを一定にするように制御することを特徴とする。
【００２０】
また、通信装置に係る第１６の解決手段として、上記第１３〜第１５のいずれかの解決手段において、前記情報取得手段は、前記自通信装置の揺れの強度と相関関係にある加速度信号を出力する加速度センサであることを特徴とする。
【００２１】
さらに、本発明では、通信方法に係る第１の解決手段として、時分割多重接続方式を用いて通信相手の通信装置にスロットを割当てると共に当該割当てたスロットを用いて前記通信相手の通信装置との通信を行う通信方法であって、災害発生情報を取得する第１工程と、前記第１工程によって取得された災害発生情報を基に、前記通信相手の通信装置に対する１スロットの割当てに要するフレーム数を制御する第２工程と、を有することを特徴とする。
【００２２】
また、通信方法に係る第２の解決手段として、通信に用いる変調方式を通信相手の通信装置に割当てると共に当該変調方式を回線状況に応じて適応的に変更する通信方法であって、災害発生情報を取得する第１工程と、前記第１工程によって取得された災害発生情報を基に、前記通信相手の通信装置に割当てられている変調方式及び当該変調方式を割当てる側の通信装置の設置位置に応じて前記通信相手の通信装置の送信パワーを制御する第２の工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によると、災害発生情報を基に通信相手の通信装置に対する１スロットの割当てに要するフレーム数を制御することで、１通信装置当たりのユーザ収容人数を多くすることができる。また、災害発生情報を基に通信相手の通信装置に割当てられている変調方式及び自通信装置の設置位置に応じて前記通信相手の通信装置の送信パワーを制御することにより、１通信装置当たりのサービスエリアを拡大することができる。すなわち、災害発生時において可能な限り多くの通信接続を維持することができ、救援活動や支援活動の促進を図ることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。なお、本実施形態に係る通信装置として、ＰＨＳ端末（通信相手の通信装置：以下、端末と略す）と通信を行うＰＨＳ基地局（以下、基地局と略す）を例示して説明する。
【００２５】
図１（ａ）に示すように、本実施形態に係る基地局ＣＳは、時分割多重接続方式（ＴＤＭＡ）及び時分割複信方式（ＴＤＤ）を多重接続技術として用い、サービスエリアＳＡ内に存在する端末ＰＳと無線通信を行うものである。このような基地局ＣＳは一定の距離間隔で複数設置されており、複数の端末ＰＳと多重接続を行って無線通信を行う。また、この基地局ＣＳは、無線通信に用いる変調方式を端末ＰＳに割当てると共に当該変調方式を回線状況に応じて適応的に変更する適応変調機能を有する。なお、時分割多重接続方式及び時分割複信方式、適応変調機能については既に公知の技術であるため、詳細な説明は省略する。
【００２６】
図１（ｂ）は、本実施形態に係る基地局ＣＳの機能ブロック構成図である。この図１（ｂ）に示すように、基地局ＣＳは、通信制御部（通信制御手段）１０、無線通信部２０−１〜２０−ｎ、加速度センサ（情報取得手段）３０、記憶部４０及び外部インタフェース５０から構成されている。また、この基地局ＣＳは、外部インタフェース５０を介して公衆回線網であるネットワークＮＴと接続されており、当該ネットワークＮＴを介して他の基地局や交換局と通信可能であると共に、ネットワークＮＴに接続されているインターネットサーバ等とも通信可能である。
【００２７】
通信制御部１０は、記憶部４０に記憶されている基地局制御プログラムを実行して、無線通信部２０−１〜２０−ｎを介して取得した受信信号、加速度センサ３０から入力された加速度信号、外部インタフェース５０を介してネットワークＮＴから受信した外部信号に基づいて本基地局ＣＳの全体動作を制御する。具体的には、この通信制御部１０は、無線通信部２０−１〜２０−ｎを制御し、制御チャネル用のスロットを用いて、端末ＰＳに対してトラフィックチャネル用のスロットと通信に用いる変調方式との割当てを行うと共に、この割当てたスロット及び変調方式を用いて端末ＰＳとの通信を行う。なお、本実施形態では、１フレーム当たり、上り回線及び下り回線共に４スロット（内、制御チャネル用のスロットは１つ、トラフィックチャネル用のスロットは３つ）の計８スロットを有する時分割多重接続方式を用いるものとする。
【００２８】
また、本実施形態では、通信制御部１０は、上記の変調方式として、ＢＰＳＫ(Binary Phase Shift Keying)、ＱＰＳＫ(Quadrature Phase Shift Keying)、８ＰＳＫ、１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）、３２ＱＡＭ、６４ＱＡＭのいずれかを端末ＰＳとの回線状況に応じて適応的に割当てるものとする。より具体的には、通信制御部１０は、無線通信部２０−１〜２０−ｎを介して取得した受信信号を基に算出したＳＮＲ(Single to Noise Ratio)を端末ＰＳとの回線状況として監視しており、このＳＮＲの変動に応じて最適な変調方式を端末ＰＳに割当てる。
【００２９】
さらに、詳細は後述するが、通信制御部１０は、本実施形態における特徴的な動作として、加速度センサ３０から入力される加速度信号を基に自基地局の揺れの強度（以下、震度と称す）を算出し、当該算出した震度を基に、端末ＰＳに対する１スロットの割当てに要するフレーム数を制御すると共に、端末ＰＳに割当てられている変調方式及び自基地局の設置位置に応じて端末ＰＳの送信パワーを制御する。
【００３０】
無線通信部２０−１〜２０−ｎは、通信制御部１０による制御の下、通信制御部１０から出力される制御信号またはデータ信号の誤り訂正符号化、変調及びＲＦ周波数帯への周波数変換を行った後、送信信号として端末ＰＳに送信する。また、この無線通信部２０−１〜２０−ｎは、端末ＰＳから受信したＲＦ信号の、ＩＦ周波数帯への周波数変換、復調、誤り訂正復号化などを行い、受信信号として通信制御部１０に出力する。
【００３１】
加速度センサ３０は、自基地局の揺れの強度（つまり震度）と相関関係にある加速度信号を通信制御部１０に出力する。記憶部４０は、通信制御部１０にて用いられる基地局制御プログラムや自基地局の設置位置、その他各種データを記憶すると共に、通信制御部１０におけるフロー制御や再送制御等に使用されるバッファとしての機能を有する。外部インタフェース５０は、外部のネットワークＮＴと通信制御部１０とを接続するためのインタフェースである。
【００３２】
次に、上記のように構成された本実施形態に係る基地局ＣＳの動作について、図２のフローチャートを参照して説明する。なお、以下の説明において、基地局ＣＳは、サービスエリアＳＡ内に存在する端末ＰＳに対してトラフィックチャネル用のスロット及び変調方式の割当てを完了しており、基地局ＣＳと端末ＰＳは通信可能であるものとする。また、基地局ＣＳは、通常制御時において、端末ＰＳに対する１スロットの割当てに要するフレーム数を１に制御する、つまり１フレーム当たり１スロットを割当てるフルレートモードを実行し、端末ＰＳの送信パワーを変調方式に拘わらず１０ｍＷに制御しているものとする。
【００３３】
図２に示すように、まず通信制御部１０は、加速度センサ３０から入力される加速度信号を基に震度を算出し（ステップＳ１）、この算出した震度が閾値（例えば震度「４」）以上か否か、つまり通信に輻輳が生じるほどの被害が発生する地震災害が発生したか否かを判定する（ステップＳ２）。このステップＳ２において、震度が閾値（震度「４」）未満の場合（「No」）、通常制御部１０は通常制御（フルレートモード、送信パワー１０ｍＷ）を維持してステップＳ１の処理に戻り、引き続き震度を監視する。
【００３４】
一方、上記ステップＳ２において、震度が閾値（震度「４」）以上の場合、つまり通信に輻輳が生じるほどの被害が発生する地震災害が発生したと判断される場合（「Yes」）、通信制御部１０は、タイマーのカウントを開始し（ステップＳ３）、端末ＰＳに対する１スロットの割当てに要するフレーム数を２に増やす、つまり２フレーム当たり１スロットを割当てるハーフレートモードに切り替える（ステップＳ４）。図３は、フルレートモードとハーフレートモードとの差異を表す模式図である。この図３に示すように、フルレートモードでは２フレーム当たり３ユーザ（３つの端末ＰＳ）を収容可能であるが、ハーフレートモードでは２フレーム当たり６ユーザ（６つの端末ＰＳ）を収容可能となる。つまり、１基地局ＣＳ当たりの収容数（通信可能数）を増やすことができるため、通信の輻輳を回避することができる。その結果、災害発生時において可能な限り多くの通信接続を維持することができ、救援活動や支援活動の促進を図ることが可能である。
【００３５】
続いて、通信制御部１０は、タイマーのカウント結果を監視して、震度が閾値（震度「４」）以上となってから所定時間（例えば２０ｓ）が経過したか否かを判定する（ステップＳ５）。このステップＳ５において、震度が閾値（震度「４」）以上となってから所定時間（２０ｓ）が経過していない場合（「No」）、通常制御部１０はタイマーのカウント結果の監視を継続する。一方、上記ステップＳ５において、震度が閾値（震度「４」）以上となってから所定時間（２０ｓ）が経過した場合、つまり揺れが長時間継続してさらなる被害が発生すると予測される場合（「Yes」）、通信制御部１０は端末ＰＳに割当てられている変調方式及び自基地局の設置位置に応じて端末ＰＳの送信パワーを制御する（ステップＳ６）。
【００３６】
このステップＳ６について以下具体的に説明する。
（Ａ）自基地局の設置位置が音声通信を優先すべき地域に含まれている場合
まず、自基地局（つまり基地局ＣＳ）の設置位置が音声通信を優先すべき地域、例えば山間部等の人口カバー率が低い地域に含まれている場合において、通信制御部１０は、端末ＰＳに音声通信に適した変調方式（例えばＢＰＳＫ）が割当てられている場合は、その端末ＰＳの送信パワーを上げるように制御し、データ通信に適した変調方式（例えば６４ＱＡＭ）が割当てられている場合は、その端末ＰＳの送信パワーを一定（１０ｍＷに維持）にする。
【００３７】
図４（ａ）は、通常制御時（送信パワー１０ｍＷ）における各変調方式に対応するサービスエリアを表した模式図であり、図４（ｂ）は、ＢＰＳＫが割当てられた端末ＰＳの送信パワー制御を行った場合の各変調方式に対応するサービスエリアを表す模式図である。これらの図からわかるように、送信パワーを上げるように制御することにより、サービスエリアを拡大することができる。つまり、山間部等の人口カバー率が低い地域であっても、ユーザ（端末ＰＳ）を可能な限り音声通信のサービスエリア内に収容することにより、多くの通信接続を維持することができ、緊急通報による救援活動や支援活動の促進を図ることができる。なお、送信パワーの制御は、下り回線の制御チャネル用のスロットを用いて、基地局ＣＳから端末ＰＳに対して送信パワーの制御情報を送信することで行うことができる。
【００３８】
図５は、送信パワーを１０ｍＷから２０ｍＷに上げた場合における各変調方式の通信距離（サービスエリアの半径に相当）の変化例を表すものである。この図５に示すように、ＢＰＳＫの場合、送信パワーが１０ｍＷでは通信距離は２４１ｍであるのに対し、送信パワーを２０ｍＷに上げると通信距離が２９１ｍとなり、サービスエリアの半径を５０ｍ拡大できることがわかる。
【００３９】
上記の通信距離は、下記関係式（１）に示す奥村−秦カーブ（ＰＣＳ拡張秦モデル）の公式から算出することができる。
Lp = 46.3 + 33.9logf - 13.82hb - a(hm) + (44.9-6.55loghb)logd + CM
・・・・・・・（１）
なお、上記関係式（１）のＬｐは伝播損失［ｄＢ］、ｆは周波数［ＭＨｚ］、ｈｂは基地局アンテナ高［ｍ］、ｈｍは移動局アンテナ高［ｍ］、ｄは通信距離［ｋｍ］、ａ（ｈｍ）は移動局アンテナ高に対する補正項、ＣＭは基地局ＣＳの設置位置に応じた補正値（大都市中心部：３ｄＢ、中規模都市及び郊外：０ｄＢ）である。
【００４０】
上記関係式（１）は、信号の周波数、基地局のアンテナ高、移動局のアンテナ高、通信距離、及び基地局ＣＳの設置位置に応じた補正値に基づいて、信号の伝搬損失を算出する為に利用される公式である。さらに、伝播損失Ｌｐは、以下に示す関係式（２）に変調方式に基づく受信感度をパラメータとして入力することにより算出することが出来る。
Lp = 等価等方放射電力−変調方式に基づく受信感度＋受信アンテナ利得 … （２）
【００４１】
以下は、変調方式により受信感度が異なることを示す一例である。
変調方式 受信感度（ｄＢｕＶ）
ＢＰＳＫ １２．５
ＱＰＳＫ １６.０
８ＰＳＫ ２０．０
１６ＱＡＭ ２２．０
３２ＱＡＭ ２６．０
６４ＱＡＭ ２８．０
このような変調方式に基づく受信感度をパラメータとして上記関係式（２）より伝搬損失Ｌｐを算出し、この伝搬損失を上記関係式（１）の伝搬損失Ｌｐに入力することにより、通信距離ｄを算出することが出来る。
【００４２】
（Ｂ）自基地局の設置位置がデータ通信を優先すべき地域に含まれていた場合
また、自基地局の設置位置がデータ通信を優先すべき地域、つまり都市部など災害対策本部が設置され、被災状況や支援要請、救援要請などの各種情報を大容量高速データ通信によって国や他の地方公共団体などの機関に送信する役割を担う地域に含まれている場合において、通信制御部１０は、端末ＰＳにデータ通信に適した変調方式が割当てられている場合は、その端末ＰＳの送信パワーを上げるように制御し、音声通信に適した変調方式が割当てられている場合は、その端末ＰＳの送信パワーを一定にするように制御する。このように、都市部では、データ通信に適した高変調クラスのサービスエリアを拡大することにより、被災地における大容量高速データ通信による被災状況や支援要請、救援要請などの発信手段を確保でき、その結果、救援活動や支援活動の促進を図ることができる。
【００４３】
以上のように、本実施形態に係る基地局ＣＳによれば、災害発生時において可能な限り多くの通信接続を維持することができ、救援活動や支援活動の促進を図ることが可能である。
【００４４】
なお、本発明は上記実施形態に限定されず、以下のような変形例が考えられる。
（１）上記実施形態では、震度が閾値以上となった場合にフルレートモードからハーフレートモードに切り替えたが、この他、１スロットの割当てに要するフレーム数を３に増やしたり（３フレーム当たり１スロットを割当てる）、１スロットの割当てに要するフレーム数を４に増やしたり（４フレーム当たり１スロットを割当てる：クオータレートモード）しても良い。このようにすることにより、１基地局ＣＳ当たりの収容数をさらに増やすことができる。
【００４５】
（２）上記実施形態では、震度が閾値以上となった場合にフルレートモードからハーフレートモードに切り替えたが、このような震度に加えて端末ＰＳに割当てられている変調方式を基に、端末ＰＳに対する１スロットの割当てに要するフレーム数を制御しても良い。具体的には、震度が小さい場合（つまり被害規模が小さい場合）において、端末ＰＳにデータ通信に適した変調方式が割当てられている場合は、その端末ＰＳに対する１スロットの割当てに要するフレーム数を増やし（フルレートモードからハーフレートモードに切り替える）、音声通信に適した変調方式が割当てられている場合は、その端末ＰＳに対する１スロットの割当てに要するフレーム数を一定にする（フルレートモードを維持する）ように制御する。このように震度が小さく、被害規模が小さい場合は、データ通信による被災状況の発信のみに留まる場合が多いため、データ通信に適した変調方式が割当てられている端末ＰＳに対する１スロットの割当てに要するフレーム数を優先的に増やす。
【００４６】
一方、震度が大きい場合（つまり被害規模が大きい場合）において、端末ＰＳに音声通信に適した変調方式が割当てられている場合は、その端末ＰＳに対する１スロットの割当てに要するフレーム数を増やし、データ通信に適した変調方式が割当てられている場合は、その端末ＰＳに対する１スロットの割当てに要するフレーム数を一定若しくは増やすように制御する。このように震度が大きく、被害規模が大きい場合は、郊外や山間部などのユーザからの音声通信による救援要請や支援要請が多くなるため、音声通信に適した変調方式が割当てられている端末ＰＳに対する１スロットの割当てに要するフレーム数を優先的に増やし、データ通信に適した変調方式が割当てられている端末ＰＳに対する１スロットの割当てに要するフレーム数を一定若しくは増やすことにより、可能な限り通信接続を確保する。
【００４７】
（３）上記実施形態では、端末ＰＳに対する１スロットの割当てに要するフレーム数の制御と、端末ＰＳの送信パワーの制御とを組み合わせた場合を例示して説明したが、これに限らず、それぞれの制御を単独で使用しても良い。例えば、端末ＰＳに対する１スロットの割当てに要するフレーム数の制御を単独で用いる場合は、図２に示すステップＳ１、Ｓ２、Ｓ４の処理を行えば良い。また、端末ＰＳの送信パワーの制御を単独で用いる場合は、図２に示すステップＳ１、Ｓ２、Ｓ６の処理を行えば良い。
【００４８】
（４）上記実施形態では、災害発生情報を取得するための情報取得手段として加速度センサ３０を使用し、この加速度センサ３０から出力される加速度信号を基に震度を算出して災害の発生を検知したが、この他、例えばネットワークＮＴを介して震度などの地震発生情報を取得するようにしても良い。また、災害発生情報としては地震発生情報に限らず、台風情報などを取得しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一実施形態に係る基地局（通信装置）ＣＳの構成説明図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る基地局ＣＳの動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態に係る基地局ＣＳの動作に関する第１説明図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る基地局ＣＳの動作に関する第２説明図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る基地局ＣＳの動作に関する第３説明図である。
【符号の説明】
【００５０】
ＣＳ…基地局、１０…通信制御部、２０−１〜２０−ｎ…無線通信部、３０…加速度センサ、４０…記憶部、５０…外部インタフェース、ＮＴ…ネットワーク、ＰＳ…端末
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信装置及び通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の基地局と無線通信端末とから構成される無線通信システムでは、地震等の災害が発生した場合、上位通信網から基地局に対して輻輳緩和通信制御を行うように指示することにより、基地局と無線通信端末間の通信の輻輳回避を行っている。例えば、下記特許文献１には、災害発生時において、基地局から移動局（無線通信端末）に対して発信を禁止するための通信規制メッセージを送信することにより、基地局と移動局間のランダムアクセスを禁止して通信の輻輳回避を行う技術が開示されている。
【特許文献１】特開平８−３１７４７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のように、従来では、災害発生時においてトラフィックが増加すると交換機側で回線を抑制してしまい、災害発生時の緊急通報が機能しなくなり救援活動や支援活動に支障を来たすという問題があった。また、ＰＨＳ(Personal Handyphone System)は１つの基地局当たりのセル半径（サービスエリア）が携帯電話より狭く、山間部などの人口カバー率が低い地域では災害発生時にサービスエリア外にいるユーザは緊急通報を行なえず、救援活動や支援活動に支障を来たすという問題があった。
【０００４】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、災害発生時において可能な限り多くの通信接続を維持し、救援活動や支援活動の促進を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明では、通信装置に係る第１の解決手段として、時分割多重接続方式を用いて通信相手の通信装置にスロットを割当てると共に当該割当てたスロットを用いて前記通信相手の通信装置との通信を行う通信装置であって、災害発生情報を取得する情報取得手段と、前記情報取得手段によって取得された災害発生情報を基に、前記通信相手の通信装置に対する１スロットの割当てに要するフレーム数を制御する通信制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００６】
また、通信装置に係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記情報取得手段は、前記災害発生情報として自通信装置の揺れの強度を取得し、前記通信制御手段は、前記揺れの強度を基に、前記通信相手の通信装置に対する１スロットの割当てに要するフレーム数を制御することを特徴とする。
【０００７】
また、通信装置に係る第３の解決手段として、上記第２の解決手段において、前記通信制御手段は、前記揺れの強度が所定の閾値以上の場合に、前記通信相手の通信装置に対する１スロットの割当てに要するフレーム数を増やすことを特徴とする。
【０００８】
また、通信装置に係る第４の解決手段として、上記第３の解決手段において、前記通信制御手段は、前記揺れの強度を取得する前は前記通信相手の通信装置に対して１フレーム当たり１スロットを割当て、前記揺れの強度が所定の閾値以上の場合には、２フレーム当たり１スロットを割当てることを特徴とする。
【０００９】
また、通信装置に係る第５の解決手段として、上記第３または第４の解決手段において、前記通信制御手段は、前記揺れの強度が所定の閾値以上となってから所定時間が経過した場合、前記通信相手の通信装置に割当てられている変調方式及び自通信装置の設置位置に応じて、前記通信相手の通信装置の送信パワーを制御することを特徴とする。
【００１０】
また、通信装置に係る第６の解決手段として、上記第５の解決手段において、前記通信制御手段は、前記自通信装置の設置位置が音声通信を優先すべき地域に含まれている場合において、前記通信相手の通信装置に音声通信に適した変調方式が割当てられている場合は、当該通信相手の通信装置の送信パワーを上げるように制御し、データ通信に適した変調方式が割当てられている場合は、当該通信相手の通信装置の送信パワーを一定にするように制御することを特徴とする。
【００１１】
また、通信装置に係る第７の解決手段として、上記第５の解決手段において、前記通信制御手段は、前記自通信装置の設置位置がデータ通信を優先すべき地域に含まれていた場合において、前記通信相手の通信装置にデータ通信に適した変調方式が割当てられている場合は、当該通信相手の通信装置の送信パワーを上げるように制御し、音声通信に適した変調方式が割当てられている場合は、当該通信相手の通信装置の送信パワーを一定にするように制御することを特徴とする。
【００１２】
また、通信装置に係る第８の解決手段として、上記第２の解決手段において、前記通信制御手段は、前記揺れの強度に加えて前記通信相手の通信装置に割当てられている変調方式を基に、前記通信相手の通信装置に対する１スロットの割当てに要するフレーム数を制御することを特徴とする。
【００１３】
また、通信装置に係る第９の解決手段として、上記第８の解決手段において、前記通信制御手段は、前記揺れの強度が小さい場合において、前記通信相手の通信装置にデータ通信に適した変調方式が割当てられている場合は、当該通信相手の通信装置に対する１スロットの割当てに要するフレーム数を増やし、音声通信に適した変調方式が割当てられている場合は、当該通信相手の通信装置に対する１スロットの割当てに要するフレーム数を一定にするように制御することを特徴とする。
【００１４】
また、通信装置に係る第１０の解決手段として、上記第８の解決手段において、前記通信制御手段は、前記揺れの強度が大きい場合において、前記通信相手の通信装置に音声通信に適した変調方式が割当てられている場合は、当該通信相手の通信装置に対する１スロットの割当てに要するフレーム数を増やし、データ通信に適した変調方式が割当てられている場合は、当該通信相手の通信装置に対する１スロットの割当てに要するフレーム数を一定若しくは増やすように制御することを特徴とする。
【００１５】
また、通信装置に係る第１１の解決手段として、上記第２〜第１０のいずれかの解決手段において、前記情報取得手段は、前記自通信装置の揺れの強度と相関関係にある加速度信号を出力する加速度センサであることを特徴とする。
【００１６】
また、通信装置に係る第１２の解決手段として、通信に用いる変調方式を通信相手の通信装置に割当てると共に当該変調方式を回線状況に応じて適応的に変更する通信装置であって、災害発生情報を取得する情報取得手段と、前記情報取得手段によって取得された災害発生情報を基に、前記通信相手の通信装置に割当てられている変調方式及び自通信装置の設置位置に応じて前記通信相手の通信装置の送信パワーを制御する通信制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１７】
また、通信装置に係る第１３の解決手段として、上記第１２の解決手段において、前記情報取得手段は、前記災害発生情報として自通信装置の揺れの強度を取得することを特徴とする。
【００１８】
また、通信装置に係る第１４の解決手段として、上記第１３の解決手段において、前記通信制御手段は、前記揺れの強度が所定の閾値以上となり且つ前記自通信装置の設置位置が音声通信を優先すべき地域に含まれている場合において、前記通信相手の通信装置に音声通信に適した変調方式が割当てられている場合は、当該通信相手の通信装置の送信パワーを上げるように制御し、データ通信に適した変調方式が割当てられている場合は、当該通信相手の通信装置の送信パワーを一定にするように制御することを特徴とする。
【００１９】
また、通信装置に係る第１５の解決手段として、上記第１３の解決手段において、前記通信制御手段は、前記揺れの強度が所定の閾値以上となり且つ前記自通信装置の設置位置がデータ通信を優先すべき地域に含まれている場合において、前記通信相手の通信装置にデータ通信に適した変調方式が割当てられている場合は、当該通信相手の通信装置の送信パワーを上げるように制御し、音声通信に適した変調方式が割当てられている場合は、当該通信相手の通信装置の送信パワーを一定にするように制御することを特徴とする。
【００２０】
また、通信装置に係る第１６の解決手段として、上記第１３〜第１５のいずれかの解決手段において、前記情報取得手段は、前記自通信装置の揺れの強度と相関関係にある加速度信号を出力する加速度センサであることを特徴とする。
【００２１】
さらに、本発明では、通信方法に係る第１の解決手段として、時分割多重接続方式を用いて通信相手の通信装置にスロットを割当てると共に当該割当てたスロットを用いて前記通信相手の通信装置との通信を行う通信方法であって、災害発生情報を取得する第１工程と、前記第１工程によって取得された災害発生情報を基に、前記通信相手の通信装置に対する１スロットの割当てに要するフレーム数を制御する第２工程と、を有することを特徴とする。
【００２２】
また、通信方法に係る第２の解決手段として、通信に用いる変調方式を通信相手の通信装置に割当てると共に当該変調方式を回線状況に応じて適応的に変更する通信方法であって、災害発生情報を取得する第１工程と、前記第１工程によって取得された災害発生情報を基に、前記通信相手の通信装置に割当てられている変調方式及び当該変調方式を割当てる側の通信装置の設置位置に応じて前記通信相手の通信装置の送信パワーを制御する第２の工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によると、災害発生情報を基に通信相手の通信装置に対する１スロットの割当てに要するフレーム数を制御することで、１通信装置当たりのユーザ収容人数を多くすることができる。また、災害発生情報を基に通信相手の通信装置に割当てられている変調方式及び自通信装置の設置位置に応じて前記通信相手の通信装置の送信パワーを制御することにより、１通信装置当たりのサービスエリアを拡大することができる。すなわち、災害発生時において可能な限り多くの通信接続を維持することができ、救援活動や支援活動の促進を図ることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。なお、本実施形態に係る通信装置として、ＰＨＳ端末（通信相手の通信装置：以下、端末と略す）と通信を行うＰＨＳ基地局（以下、基地局と略す）を例示して説明する。
【００２５】
図１（ａ）に示すように、本実施形態に係る基地局ＣＳは、時分割多重接続方式（ＴＤＭＡ）及び時分割複信方式（ＴＤＤ）を多重接続技術として用い、サービスエリアＳＡ内に存在する端末ＰＳと無線通信を行うものである。このような基地局ＣＳは一定の距離間隔で複数設置されており、複数の端末ＰＳと多重接続を行って無線通信を行う。また、この基地局ＣＳは、無線通信に用いる変調方式を端末ＰＳに割当てると共に当該変調方式を回線状況に応じて適応的に変更する適応変調機能を有する。なお、時分割多重接続方式及び時分割複信方式、適応変調機能については既に公知の技術であるため、詳細な説明は省略する。
【００２６】
図１（ｂ）は、本実施形態に係る基地局ＣＳの機能ブロック構成図である。この図１（ｂ）に示すように、基地局ＣＳは、通信制御部（通信制御手段）１０、無線通信部２０−１〜２０−ｎ、加速度センサ（情報取得手段）３０、記憶部４０及び外部インタフェース５０から構成されている。また、この基地局ＣＳは、外部インタフェース５０を介して公衆回線網であるネットワークＮＴと接続されており、当該ネットワークＮＴを介して他の基地局や交換局と通信可能であると共に、ネットワークＮＴに接続されているインターネットサーバ等とも通信可能である。
【００２７】
通信制御部１０は、記憶部４０に記憶されている基地局制御プログラムを実行して、無線通信部２０−１〜２０−ｎを介して取得した受信信号、加速度センサ３０から入力された加速度信号、外部インタフェース５０を介してネットワークＮＴから受信した外部信号に基づいて本基地局ＣＳの全体動作を制御する。具体的には、この通信制御部１０は、無線通信部２０−１〜２０−ｎを制御し、制御チャネル用のスロットを用いて、端末ＰＳに対してトラフィックチャネル用のスロットと通信に用いる変調方式との割当てを行うと共に、この割当てたスロット及び変調方式を用いて端末ＰＳとの通信を行う。なお、本実施形態では、１フレーム当たり、上り回線及び下り回線共に４スロット（内、制御チャネル用のスロットは１つ、トラフィックチャネル用のスロットは３つ）の計８スロットを有する時分割多重接続方式を用いるものとする。
【００２８】
また、本実施形態では、通信制御部１０は、上記の変調方式として、ＢＰＳＫ(Binary Phase Shift Keying)、ＱＰＳＫ(Quadrature Phase Shift Keying)、８ＰＳＫ、１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）、３２ＱＡＭ、６４ＱＡＭのいずれかを端末ＰＳとの回線状況に応じて適応的に割当てるものとする。より具体的には、通信制御部１０は、無線通信部２０−１〜２０−ｎを介して取得した受信信号を基に算出したＳＮＲ(Single to Noise Ratio)を端末ＰＳとの回線状況として監視しており、このＳＮＲの変動に応じて最適な変調方式を端末ＰＳに割当てる。
【００２９】
さらに、詳細は後述するが、通信制御部１０は、本実施形態における特徴的な動作として、加速度センサ３０から入力される加速度信号を基に自基地局の揺れの強度（以下、震度と称す）を算出し、当該算出した震度を基に、端末ＰＳに対する１スロットの割当てに要するフレーム数を制御すると共に、端末ＰＳに割当てられている変調方式及び自基地局の設置位置に応じて端末ＰＳの送信パワーを制御する。
【００３０】
無線通信部２０−１〜２０−ｎは、通信制御部１０による制御の下、通信制御部１０から出力される制御信号またはデータ信号の誤り訂正符号化、変調及びＲＦ周波数帯への周波数変換を行った後、送信信号として端末ＰＳに送信する。また、この無線通信部２０−１〜２０−ｎは、端末ＰＳから受信したＲＦ信号の、ＩＦ周波数帯への周波数変換、復調、誤り訂正復号化などを行い、受信信号として通信制御部１０に出力する。
【００３１】
加速度センサ３０は、自基地局の揺れの強度（つまり震度）と相関関係にある加速度信号を通信制御部１０に出力する。記憶部４０は、通信制御部１０にて用いられる基地局制御プログラムや自基地局の設置位置、その他各種データを記憶すると共に、通信制御部１０におけるフロー制御や再送制御等に使用されるバッファとしての機能を有する。外部インタフェース５０は、外部のネットワークＮＴと通信制御部１０とを接続するためのインタフェースである。
【００３２】
次に、上記のように構成された本実施形態に係る基地局ＣＳの動作について、図２のフローチャートを参照して説明する。なお、以下の説明において、基地局ＣＳは、サービスエリアＳＡ内に存在する端末ＰＳに対してトラフィックチャネル用のスロット及び変調方式の割当てを完了しており、基地局ＣＳと端末ＰＳは通信可能であるものとする。また、基地局ＣＳは、通常制御時において、端末ＰＳに対する１スロットの割当てに要するフレーム数を１に制御する、つまり１フレーム当たり１スロットを割当てるフルレートモードを実行し、端末ＰＳの送信パワーを変調方式に拘わらず１０ｍＷに制御しているものとする。
【００３３】
図２に示すように、まず通信制御部１０は、加速度センサ３０から入力される加速度信号を基に震度を算出し（ステップＳ１）、この算出した震度が閾値（例えば震度「４」）以上か否か、つまり通信に輻輳が生じるほどの被害が発生する地震災害が発生したか否かを判定する（ステップＳ２）。このステップＳ２において、震度が閾値（震度「４」）未満の場合（「No」）、通常制御部１０は通常制御（フルレートモード、送信パワー１０ｍＷ）を維持してステップＳ１の処理に戻り、引き続き震度を監視する。
【００３４】
一方、上記ステップＳ２において、震度が閾値（震度「４」）以上の場合、つまり通信に輻輳が生じるほどの被害が発生する地震災害が発生したと判断される場合（「Yes」）、通信制御部１０は、タイマーのカウントを開始し（ステップＳ３）、端末ＰＳに対する１スロットの割当てに要するフレーム数を２に増やす、つまり２フレーム当たり１スロットを割当てるハーフレートモードに切り替える（ステップＳ４）。図３は、フルレートモードとハーフレートモードとの差異を表す模式図である。この図３に示すように、フルレートモードでは２フレーム当たり３ユーザ（３つの端末ＰＳ）を収容可能であるが、ハーフレートモードでは２フレーム当たり６ユーザ（６つの端末ＰＳ）を収容可能となる。つまり、１基地局ＣＳ当たりの収容数（通信可能数）を増やすことができるため、通信の輻輳を回避することができる。その結果、災害発生時において可能な限り多くの通信接続を維持することができ、救援活動や支援活動の促進を図ることが可能である。
【００３５】
続いて、通信制御部１０は、タイマーのカウント結果を監視して、震度が閾値（震度「４」）以上となってから所定時間（例えば２０ｓ）が経過したか否かを判定する（ステップＳ５）。このステップＳ５において、震度が閾値（震度「４」）以上となってから所定時間（２０ｓ）が経過していない場合（「No」）、通常制御部１０はタイマーのカウント結果の監視を継続する。一方、上記ステップＳ５において、震度が閾値（震度「４」）以上となってから所定時間（２０ｓ）が経過した場合、つまり揺れが長時間継続してさらなる被害が発生すると予測される場合（「Yes」）、通信制御部１０は端末ＰＳに割当てられている変調方式及び自基地局の設置位置に応じて端末ＰＳの送信パワーを制御する（ステップＳ６）。
【００３６】
このステップＳ６について以下具体的に説明する。
（Ａ）自基地局の設置位置が音声通信を優先すべき地域に含まれている場合
まず、自基地局（つまり基地局ＣＳ）の設置位置が音声通信を優先すべき地域、例えば山間部等の人口カバー率が低い地域に含まれている場合において、通信制御部１０は、端末ＰＳに音声通信に適した変調方式（例えばＢＰＳＫ）が割当てられている場合は、その端末ＰＳの送信パワーを上げるように制御し、データ通信に適した変調方式（例えば６４ＱＡＭ）が割当てられている場合は、その端末ＰＳの送信パワーを一定（１０ｍＷに維持）にする。
【００３７】
図４（ａ）は、通常制御時（送信パワー１０ｍＷ）における各変調方式に対応するサービスエリアを表した模式図であり、図４（ｂ）は、ＢＰＳＫが割当てられた端末ＰＳの送信パワー制御を行った場合の各変調方式に対応するサービスエリアを表す模式図である。これらの図からわかるように、送信パワーを上げるように制御することにより、サービスエリアを拡大することができる。つまり、山間部等の人口カバー率が低い地域であっても、ユーザ（端末ＰＳ）を可能な限り音声通信のサービスエリア内に収容することにより、多くの通信接続を維持することができ、緊急通報による救援活動や支援活動の促進を図ることができる。なお、送信パワーの制御は、下り回線の制御チャネル用のスロットを用いて、基地局ＣＳから端末ＰＳに対して送信パワーの制御情報を送信することで行うことができる。
【００３８】
図５は、送信パワーを１０ｍＷから２０ｍＷに上げた場合における各変調方式の通信距離（サービスエリアの半径に相当）の変化例を表すものである。この図５に示すように、ＢＰＳＫの場合、送信パワーが１０ｍＷでは通信距離は２４１ｍであるのに対し、送信パワーを２０ｍＷに上げると通信距離が２９１ｍとなり、サービスエリアの半径を５０ｍ拡大できることがわかる。
【００３９】
上記の通信距離は、下記関係式（１）に示す奥村−秦カーブ（ＰＣＳ拡張秦モデル）の公式から算出することができる。
Lp = 46.3 + 33.9logf - 13.82hb - a(hm) + (44.9-6.55loghb)logd + CM
・・・・・・・（１）
なお、上記関係式（１）のＬｐは伝播損失［ｄＢ］、ｆは周波数［ＭＨｚ］、ｈｂは基地局アンテナ高［ｍ］、ｈｍは移動局アンテナ高［ｍ］、ｄは通信距離［ｋｍ］、ａ（ｈｍ）は移動局アンテナ高に対する補正項、ＣＭは基地局ＣＳの設置位置に応じた補正値（大都市中心部：３ｄＢ、中規模都市及び郊外：０ｄＢ）である。
【００４０】
上記関係式（１）は、信号の周波数、基地局のアンテナ高、移動局のアンテナ高、通信距離、及び基地局ＣＳの設置位置に応じた補正値に基づいて、信号の伝搬損失を算出する為に利用される公式である。さらに、伝播損失Ｌｐは、以下に示す関係式（２）に変調方式に基づく受信感度をパラメータとして入力することにより算出することが出来る。
Lp = 等価等方放射電力−変調方式に基づく受信感度＋受信アンテナ利得 … （２）
【００４１】
以下は、変調方式により受信感度が異なることを示す一例である。
変調方式 受信感度（ｄＢｕＶ）
ＢＰＳＫ １２．５
ＱＰＳＫ １６.０
８ＰＳＫ ２０．０
１６ＱＡＭ ２２．０
３２ＱＡＭ ２６．０
６４ＱＡＭ ２８．０
このような変調方式に基づく受信感度をパラメータとして上記関係式（２）より伝搬損失Ｌｐを算出し、この伝搬損失を上記関係式（１）の伝搬損失Ｌｐに入力することにより、通信距離ｄを算出することが出来る。
【００４２】
（Ｂ）自基地局の設置位置がデータ通信を優先すべき地域に含まれていた場合
また、自基地局の設置位置がデータ通信を優先すべき地域、つまり都市部など災害対策本部が設置され、被災状況や支援要請、救援要請などの各種情報を大容量高速データ通信によって国や他の地方公共団体などの機関に送信する役割を担う地域に含まれている場合において、通信制御部１０は、端末ＰＳにデータ通信に適した変調方式が割当てられている場合は、その端末ＰＳの送信パワーを上げるように制御し、音声通信に適した変調方式が割当てられている場合は、その端末ＰＳの送信パワーを一定にするように制御する。このように、都市部では、データ通信に適した高変調クラスのサービスエリアを拡大することにより、被災地における大容量高速データ通信による被災状況や支援要請、救援要請などの発信手段を確保でき、その結果、救援活動や支援活動の促進を図ることができる。
【００４３】
以上のように、本実施形態に係る基地局ＣＳによれば、災害発生時において可能な限り多くの通信接続を維持することができ、救援活動や支援活動の促進を図ることが可能である。
【００４４】
なお、本発明は上記実施形態に限定されず、以下のような変形例が考えられる。
（１）上記実施形態では、震度が閾値以上となった場合にフルレートモードからハーフレートモードに切り替えたが、この他、１スロットの割当てに要するフレーム数を３に増やしたり（３フレーム当たり１スロットを割当てる）、１スロットの割当てに要するフレーム数を４に増やしたり（４フレーム当たり１スロットを割当てる：クオータレートモード）しても良い。このようにすることにより、１基地局ＣＳ当たりの収容数をさらに増やすことができる。
【００４５】
（２）上記実施形態では、震度が閾値以上となった場合にフルレートモードからハーフレートモードに切り替えたが、このような震度に加えて端末ＰＳに割当てられている変調方式を基に、端末ＰＳに対する１スロットの割当てに要するフレーム数を制御しても良い。具体的には、震度が小さい場合（つまり被害規模が小さい場合）において、端末ＰＳにデータ通信に適した変調方式が割当てられている場合は、その端末ＰＳに対する１スロットの割当てに要するフレーム数を増やし（フルレートモードからハーフレートモードに切り替える）、音声通信に適した変調方式が割当てられている場合は、その端末ＰＳに対する１スロットの割当てに要するフレーム数を一定にする（フルレートモードを維持する）ように制御する。このように震度が小さく、被害規模が小さい場合は、データ通信による被災状況の発信のみに留まる場合が多いため、データ通信に適した変調方式が割当てられている端末ＰＳに対する１スロットの割当てに要するフレーム数を優先的に増やす。
【００４６】
一方、震度が大きい場合（つまり被害規模が大きい場合）において、端末ＰＳに音声通信に適した変調方式が割当てられている場合は、その端末ＰＳに対する１スロットの割当てに要するフレーム数を増やし、データ通信に適した変調方式が割当てられている場合は、その端末ＰＳに対する１スロットの割当てに要するフレーム数を一定若しくは増やすように制御する。このように震度が大きく、被害規模が大きい場合は、郊外や山間部などのユーザからの音声通信による救援要請や支援要請が多くなるため、音声通信に適した変調方式が割当てられている端末ＰＳに対する１スロットの割当てに要するフレーム数を優先的に増やし、データ通信に適した変調方式が割当てられている端末ＰＳに対する１スロットの割当てに要するフレーム数を一定若しくは増やすことにより、可能な限り通信接続を確保する。
【００４７】
（３）上記実施形態では、端末ＰＳに対する１スロットの割当てに要するフレーム数の制御と、端末ＰＳの送信パワーの制御とを組み合わせた場合を例示して説明したが、これに限らず、それぞれの制御を単独で使用しても良い。例えば、端末ＰＳに対する１スロットの割当てに要するフレーム数の制御を単独で用いる場合は、図２に示すステップＳ１、Ｓ２、Ｓ４の処理を行えば良い。また、端末ＰＳの送信パワーの制御を単独で用いる場合は、図２に示すステップＳ１、Ｓ２、Ｓ６の処理を行えば良い。
【００４８】
（４）上記実施形態では、災害発生情報を取得するための情報取得手段として加速度センサ３０を使用し、この加速度センサ３０から出力される加速度信号を基に震度を算出して災害の発生を検知したが、この他、例えばネットワークＮＴを介して震度などの地震発生情報を取得するようにしても良い。また、災害発生情報としては地震発生情報に限らず、台風情報などを取得しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一実施形態に係る基地局（通信装置）ＣＳの構成説明図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る基地局ＣＳの動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態に係る基地局ＣＳの動作に関する第１説明図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る基地局ＣＳの動作に関する第２説明図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る基地局ＣＳの動作に関する第３説明図である。
【符号の説明】
【００５０】
ＣＳ…基地局、１０…通信制御部、２０−１〜２０−ｎ…無線通信部、３０…加速度センサ、４０…記憶部、５０…外部インタフェース、ＮＴ…ネットワーク、ＰＳ…端末
【特許請求の範囲】
【請求項１】
時分割多重接続方式を用いて通信相手の通信装置にスロットを割当てると共に当該割当てたスロットを用いて前記通信相手の通信装置との通信を行う通信装置であって、
災害発生情報を取得する情報取得手段と、
前記情報取得手段によって取得された災害発生情報を基に、前記通信相手の通信装置に対する１スロットの割当てに要するフレーム数を制御する通信制御手段と、
を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記情報取得手段は、前記災害発生情報として自通信装置の揺れの強度を取得し、
前記通信制御手段は、前記揺れの強度を基に、前記通信相手の通信装置に対する１スロットの割当てに要するフレーム数を制御することを特徴とする請求項１記載の通信装置。
【請求項３】
前記通信制御手段は、前記揺れの強度が所定の閾値以上の場合に、前記通信相手の通信装置に対する１スロットの割当てに要するフレーム数を増やすことを特徴とする請求項２記載の通信装置。
【請求項４】
前記通信制御手段は、前記揺れの強度を取得する前は前記通信相手の通信装置に対して１フレーム当たり１スロットを割当て、前記揺れの強度が所定の閾値以上の場合には、２フレーム当たり１スロットを割当てることを特徴とする請求項３記載の通信装置。
【請求項５】
前記通信制御手段は、前記揺れの強度が所定の閾値以上となってから所定時間が経過した場合、前記通信相手の通信装置に割当てられている変調方式及び自通信装置の設置位置に応じて、前記通信相手の通信装置の送信パワーを制御することを特徴とする請求項３または４に記載の通信装置。
【請求項６】
前記通信制御手段は、前記自通信装置の設置位置が音声通信を優先すべき地域に含まれている場合において、前記通信相手の通信装置に音声通信に適した変調方式が割当てられている場合は、当該通信相手の通信装置の送信パワーを上げるように制御し、データ通信に適した変調方式が割当てられている場合は、当該通信相手の通信装置の送信パワーを一定にするように制御することを特徴とする請求項５記載の通信装置。
【請求項７】
前記通信制御手段は、前記自通信装置の設置位置がデータ通信を優先すべき地域に含まれていた場合において、前記通信相手の通信装置にデータ通信に適した変調方式が割当てられている場合は、当該通信相手の通信装置の送信パワーを上げるように制御し、音声通信に適した変調方式が割当てられている場合は、当該通信相手の通信装置の送信パワーを一定にするように制御することを特徴とする請求項５記載の通信装置。
【請求項８】
前記通信制御手段は、前記揺れの強度に加えて前記通信相手の通信装置に割当てられている変調方式を基に、前記通信相手の通信装置に対する１スロットの割当てに要するフレーム数を制御することを特徴とする請求項２記載の通信装置。
【請求項９】
前記通信制御手段は、前記揺れの強度が小さい場合において、前記通信相手の通信装置にデータ通信に適した変調方式が割当てられている場合は、当該通信相手の通信装置に対する１スロットの割当てに要するフレーム数を増やし、音声通信に適した変調方式が割当てられている場合は、当該通信相手の通信装置に対する１スロットの割当てに要するフレーム数を一定にするように制御することを特徴とする請求項８記載の通信装置。
【請求項１０】
前記通信制御手段は、前記揺れの強度が大きい場合において、前記通信相手の通信装置に音声通信に適した変調方式が割当てられている場合は、当該通信相手の通信装置に対する１スロットの割当てに要するフレーム数を増やし、データ通信に適した変調方式が割当てられている場合は、当該通信相手の通信装置に対する１スロットの割当てに要するフレーム数を一定若しくは増やすように制御することを特徴とする請求項８記載の通信装置。
【請求項１１】
前記情報取得手段は、前記自通信装置の揺れの強度と相関関係にある加速度信号を出力する加速度センサであることを特徴とする請求項２〜１０のいずれか一項に記載の通信装置。
【請求項１２】
通信に用いる変調方式を通信相手の通信装置に割当てると共に当該変調方式を回線状況に応じて適応的に変更する通信装置であって、
災害発生情報を取得する情報取得手段と、
前記情報取得手段によって取得された災害発生情報を基に、前記通信相手の通信装置に割当てられている変調方式及び自通信装置の設置位置に応じて前記通信相手の通信装置の送信パワーを制御する通信制御手段と、
を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項１３】
前記情報取得手段は、前記災害発生情報として自通信装置の揺れの強度を取得することを特徴とする請求項１２記載の通信装置。
【請求項１４】
前記通信制御手段は、前記揺れの強度が所定の閾値以上となり且つ前記自通信装置の設置位置が音声通信を優先すべき地域に含まれている場合において、前記通信相手の通信装置に音声通信に適した変調方式が割当てられている場合は、当該通信相手の通信装置の送信パワーを上げるように制御し、データ通信に適した変調方式が割当てられている場合は、当該通信相手の通信装置の送信パワーを一定にするように制御することを特徴とする請求項１３記載の通信装置。
【請求項１５】
前記通信制御手段は、前記揺れの強度が所定の閾値以上となり且つ前記自通信装置の設置位置がデータ通信を優先すべき地域に含まれている場合において、前記通信相手の通信装置にデータ通信に適した変調方式が割当てられている場合は、当該通信相手の通信装置の送信パワーを上げるように制御し、音声通信に適した変調方式が割当てられている場合は、当該通信相手の通信装置の送信パワーを一定にするように制御することを特徴とする請求項１３記載の通信装置。
【請求項１６】
前記情報取得手段は、前記自通信装置の揺れの強度と相関関係にある加速度信号を出力する加速度センサであることを特徴とする請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の通信装置。
【請求項１７】
時分割多重接続方式を用いて通信相手の通信装置にスロットを割当てると共に当該割当てたスロットを用いて前記通信相手の通信装置との通信を行う通信方法であって、
災害発生情報を取得する第１工程と、
前記第１工程によって取得された災害発生情報を基に、前記通信相手の通信装置に対する１スロットの割当てに要するフレーム数を制御する第２工程と、
を有することを特徴とする通信方法。
【請求項１８】
通信に用いる変調方式を通信相手の通信装置に割当てると共に当該変調方式を回線状況に応じて適応的に変更する通信方法であって、
災害発生情報を取得する第１工程と、
前記第１工程によって取得された災害発生情報を基に、前記通信相手の通信装置に割当てられている変調方式及び当該変調方式を割当てる側の通信装置の設置位置に応じて前記通信相手の通信装置の送信パワーを制御する第２の工程と、
を有することを特徴とする通信方法。
【請求項１】
時分割多重接続方式を用いて通信相手の通信装置にスロットを割当てると共に当該割当てたスロットを用いて前記通信相手の通信装置との通信を行う通信装置であって、
災害発生情報を取得する情報取得手段と、
前記情報取得手段によって取得された災害発生情報を基に、前記通信相手の通信装置に対する１スロットの割当てに要するフレーム数を制御する通信制御手段と、
を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記情報取得手段は、前記災害発生情報として自通信装置の揺れの強度を取得し、
前記通信制御手段は、前記揺れの強度を基に、前記通信相手の通信装置に対する１スロットの割当てに要するフレーム数を制御することを特徴とする請求項１記載の通信装置。
【請求項３】
前記通信制御手段は、前記揺れの強度が所定の閾値以上の場合に、前記通信相手の通信装置に対する１スロットの割当てに要するフレーム数を増やすことを特徴とする請求項２記載の通信装置。
【請求項４】
前記通信制御手段は、前記揺れの強度を取得する前は前記通信相手の通信装置に対して１フレーム当たり１スロットを割当て、前記揺れの強度が所定の閾値以上の場合には、２フレーム当たり１スロットを割当てることを特徴とする請求項３記載の通信装置。
【請求項５】
前記通信制御手段は、前記揺れの強度が所定の閾値以上となってから所定時間が経過した場合、前記通信相手の通信装置に割当てられている変調方式及び自通信装置の設置位置に応じて、前記通信相手の通信装置の送信パワーを制御することを特徴とする請求項３または４に記載の通信装置。
【請求項６】
前記通信制御手段は、前記自通信装置の設置位置が音声通信を優先すべき地域に含まれている場合において、前記通信相手の通信装置に音声通信に適した変調方式が割当てられている場合は、当該通信相手の通信装置の送信パワーを上げるように制御し、データ通信に適した変調方式が割当てられている場合は、当該通信相手の通信装置の送信パワーを一定にするように制御することを特徴とする請求項５記載の通信装置。
【請求項７】
前記通信制御手段は、前記自通信装置の設置位置がデータ通信を優先すべき地域に含まれていた場合において、前記通信相手の通信装置にデータ通信に適した変調方式が割当てられている場合は、当該通信相手の通信装置の送信パワーを上げるように制御し、音声通信に適した変調方式が割当てられている場合は、当該通信相手の通信装置の送信パワーを一定にするように制御することを特徴とする請求項５記載の通信装置。
【請求項８】
前記通信制御手段は、前記揺れの強度に加えて前記通信相手の通信装置に割当てられている変調方式を基に、前記通信相手の通信装置に対する１スロットの割当てに要するフレーム数を制御することを特徴とする請求項２記載の通信装置。
【請求項９】
前記通信制御手段は、前記揺れの強度が小さい場合において、前記通信相手の通信装置にデータ通信に適した変調方式が割当てられている場合は、当該通信相手の通信装置に対する１スロットの割当てに要するフレーム数を増やし、音声通信に適した変調方式が割当てられている場合は、当該通信相手の通信装置に対する１スロットの割当てに要するフレーム数を一定にするように制御することを特徴とする請求項８記載の通信装置。
【請求項１０】
前記通信制御手段は、前記揺れの強度が大きい場合において、前記通信相手の通信装置に音声通信に適した変調方式が割当てられている場合は、当該通信相手の通信装置に対する１スロットの割当てに要するフレーム数を増やし、データ通信に適した変調方式が割当てられている場合は、当該通信相手の通信装置に対する１スロットの割当てに要するフレーム数を一定若しくは増やすように制御することを特徴とする請求項８記載の通信装置。
【請求項１１】
前記情報取得手段は、前記自通信装置の揺れの強度と相関関係にある加速度信号を出力する加速度センサであることを特徴とする請求項２〜１０のいずれか一項に記載の通信装置。
【請求項１２】
通信に用いる変調方式を通信相手の通信装置に割当てると共に当該変調方式を回線状況に応じて適応的に変更する通信装置であって、
災害発生情報を取得する情報取得手段と、
前記情報取得手段によって取得された災害発生情報を基に、前記通信相手の通信装置に割当てられている変調方式及び自通信装置の設置位置に応じて前記通信相手の通信装置の送信パワーを制御する通信制御手段と、
を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項１３】
前記情報取得手段は、前記災害発生情報として自通信装置の揺れの強度を取得することを特徴とする請求項１２記載の通信装置。
【請求項１４】
前記通信制御手段は、前記揺れの強度が所定の閾値以上となり且つ前記自通信装置の設置位置が音声通信を優先すべき地域に含まれている場合において、前記通信相手の通信装置に音声通信に適した変調方式が割当てられている場合は、当該通信相手の通信装置の送信パワーを上げるように制御し、データ通信に適した変調方式が割当てられている場合は、当該通信相手の通信装置の送信パワーを一定にするように制御することを特徴とする請求項１３記載の通信装置。
【請求項１５】
前記通信制御手段は、前記揺れの強度が所定の閾値以上となり且つ前記自通信装置の設置位置がデータ通信を優先すべき地域に含まれている場合において、前記通信相手の通信装置にデータ通信に適した変調方式が割当てられている場合は、当該通信相手の通信装置の送信パワーを上げるように制御し、音声通信に適した変調方式が割当てられている場合は、当該通信相手の通信装置の送信パワーを一定にするように制御することを特徴とする請求項１３記載の通信装置。
【請求項１６】
前記情報取得手段は、前記自通信装置の揺れの強度と相関関係にある加速度信号を出力する加速度センサであることを特徴とする請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の通信装置。
【請求項１７】
時分割多重接続方式を用いて通信相手の通信装置にスロットを割当てると共に当該割当てたスロットを用いて前記通信相手の通信装置との通信を行う通信方法であって、
災害発生情報を取得する第１工程と、
前記第１工程によって取得された災害発生情報を基に、前記通信相手の通信装置に対する１スロットの割当てに要するフレーム数を制御する第２工程と、
を有することを特徴とする通信方法。
【請求項１８】
通信に用いる変調方式を通信相手の通信装置に割当てると共に当該変調方式を回線状況に応じて適応的に変更する通信方法であって、
災害発生情報を取得する第１工程と、
前記第１工程によって取得された災害発生情報を基に、前記通信相手の通信装置に割当てられている変調方式及び当該変調方式を割当てる側の通信装置の設置位置に応じて前記通信相手の通信装置の送信パワーを制御する第２の工程と、
を有することを特徴とする通信方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−１５９１８２（Ｐ２００９−１５９１８２Ａ）
【公開日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３３３４０９（Ｐ２００７−３３３４０９）
【出願日】平成１９年１２月２６日（２００７．１２．２６）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月２６日（２００７．１２．２６）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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