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TIME&SPACE 連載「通信×防災」 もしものときのスマホ活用術

2.災害時の通信の集中のメカニズムとコントロール (通信規制):災害対策への取り組み

2. 災害時の通信の集中のメカニズムとコントロール (通信規制)

(1) 災害時の携帯電話ネットワークにおける通信の集中に関するメカニズム

災害における通信の集中と「ふくそう(注1)」の発生

auでは、無線基地局も含むネットワーク設備を建設するにあたり、そのエリアの人口や人々の行動特性、地理的条件などを勘案して、十分な回線を確保できるよう計画し、無駄のない効率的な設備を構築しています。
大規模災害が発生すると、被災地域では平常時のトラフィックに比べ数十倍のトラフィックが短時間内に発生し、一時的に通信ネットワークの処理能力をオーバーし、通信がほとんど疎通できなくなる「ふくそう」状態となります。
「ふくそう」が発生すると多くのお客さまが携帯電話ネットワークで電話を利用しても、ほとんどつながらない状態になります。

  • 注1)ふくそうとは、1個所に集まり混み合うことです。
図: 通常の通信状態 ふくそう状態
図: 災害時の通信集中のイメージ

「ふくそう」の連鎖による大規模通信障害の恐れ

auのネットワークは、無線基地局や交換機などのauの設備だけでなく、ほかの通信事業者のネットワークを結ぶことによって、全体としての通信網を構成しています。
仮にauのネットワーク内で「ふくそう」が発生し、その状態が続いた場合、その「ふくそう」地域に接続されているほかのネットワークでも、「ふくそう」地域への通信がつながらないことによる通信の順番待ちが連鎖的に広がり、さらに通信のつながりにくい地域が拡大する「ふくそう」の連鎖が発生し、大規模な通信障害に発展する恐れがあります。
このような大規模な通信障害の発生を防ぐために、お客さまの通信をコントロールする必要が生じてきます。

図: 「ふくそう」の連鎖

(2) ネットワークのコントロール (通信規制) とその効用

重要通信の確保

KDDIは電気通信事業者として電気通信事業法の規定に基づき、大規模災害などの非常事態が発生し、もしくは発生する恐れがある場合に警察、消防、自治体などが行う災害の予防、救援、交通、通信、電力の供給確保、秩序維持のために必要な通信を優先的に取り扱うことが義務付けられています。

災害などで過度の通信の「ふくそう」を回避するため、当該地域 (災害発生時の場合は被災地域) 内のau設備に対して、適切なトラフィックコントロール (通信規制) を行うことにより、設備を保護するとともに重要通信の確保に努めています。

通信ネットワークの「ふくそう」を防ぐためのコントロール (通信規制)

写真: KDDIオペレーションセンター

携帯電話システムは、携帯端末と無線基地局との間で電波を用いるシステムですが、通信の 「ふくそう」は、無線区間のみならず、インフラネットワーク部分で発生する可能性もあるため、auネットワークでは様々な区間で通信トラフィックをコントロールする機能を備えています。
KDDIオペレーションセンターにおいて、 全国の通信状況を24時間体制で一元的に監視し、通信設備の処理能力を大幅に上回るトラフィックが集中した場合には、速やかに通信トラフィックをコントロールし、「ふくそう」の連鎖を防ぐ手立てを講じています。
通信トラフィックのコントロールにより、ネットワーク全体に障害が波及したり、システムダウンを起こすことなく、一定の通信量の疎通を確保しつつ通信ネットワークを維持運用することが可能になります。
なお、コンサートや花火大会などのイベント時においても、特定の狭いエリアに通信トラフィックが集中するため、無線基地局において無線区間の通信規制を行ないます。

通信規制の方法

通信トラフィックをコントロール (通信規制) する機能には、システムダウンを防止するため、自動規制とトラフィック量に応じて人為的に行う手動規制があります。
地震などの災害時には複数の無線基地局にて発信が集中するとともに、安否確認の電話やメールが全国から被災地域に集中します。この場合auでは通信の「ふくそう」状況に応じて次の方法を組み合わせて通信トラフィックのコントロールをしています。

  • 基地局での発信規制 (音声、パケット通信)
  • 交換設備での発着信規制 (音声、パケット通信)
  • Eメール新着通知などのSMS規制 (注2)
  • 注2)@ezweb.ne.jpあてへメール送信する際の注意事項については下記ホームページをご覧ください。

EZwebへメール送信する際の注意事項

災害時の通信規制とネットワーク構成イメージ図

図: 災害時の通信規制とネットワーク構成イメージ図

災害時のオペレーションの紹介

災害時などの対策は常に改善を図り、様々な状況に応じた最適なオペレーションの実行に努めています。その一例をご紹介します。

  • 2004年10月23日に発生した新潟県中越地震では、30km以上にわたり光ファイバケーブルが寸断しましたが、バックアップルートによりサービスへの影響を回避するとともに、現地対策本部を中心に、近隣保守拠点や協力会社などが総力を挙げ4日後には、寸断した光ファイバルートを復旧させました。
    また、停電したau無線基地局へは移動電源車、可搬型発電機を緊急搬送し、通信ネットワークの確保に努め、同月26日までに被害の大きかった山古志村を除くすべての無線基地局を復旧させました。
  • 2007年1月30日奈良県吉野郡上北山村の国道169号線において法面崩落が発生したため電柱が倒れ、au無線基地局までの伝送路が寸断しましたが、伝送路が復旧するまでの6日間、通信衛星対応の車載型無線基地局によりau携帯電話サービスを提供しました。

(3) 災害時優先電話の仕組みと留意点

災害時優先電話の仕組み

災害時優先電話から発信された呼は、通信ネットワーク内で優先的に取り扱われ、無線区間で発信規制が掛かっていても、発信を行なうことが可能です。
また、災害時優先電話より発信された呼は、交換機区間においても着信先の加入者交換機に至るまで、優先的に接続されます。なお、他事業者間でも引き継がれ、優先的に接続されます。

災害時優先電話の留意点
次のような場合は、災害時優先電話であっても呼の接続は行なえません。

  1. 発信する地域の無線回線が、他の呼によって、すべて塞がっている場合
  2. 基地局~加入者交換機間、加入者交換機~関門交換機間などの有線回線が、他の呼によってすべて塞がっている場合
  3. 着信側地域の無線回線が、他の呼によって、すべて塞がっている場合
  4. 他事業者へ接続される呼は、他通信事業者網の何れかの部分で回線が塞がっている場合
図: 災害時優先電話の仕組み