(57)【要約】【課題】  Ｍ２Ｍ用途の大量の端末から発せられる大量の制御信号を効率よく処理し、管理サーバの負荷集中を回避すること。【解決手段】  無線端末から基地局を経由して管理サーバとの間で認証等のために制御信号をやりとりする無線通信網において、Ｍ２Ｍゲートウェイ１３は、端末と基地局との間又は基地局と管理サーバの間に設置される。Ｍ２Ｍゲートウェイ１３は、第一の端末からのデータ送信要求を契機として、第一の端末と同一用途の他端末からのデータ送信要求と待ち合わせ、許容される一定期間経過後に、基地局又は管理サーバに纏めてデータ送信要求を行うことにより、各端末からの要求時に逐次処理する場合と比べ、Ｍ２Ｍゲートウェイ⇔基地局⇔管理サーバ間の制御信号のやりとりを減らし、管理サーバの処理負荷を低減する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信装置であって、
用途又はアプリケーション毎に、ひとつ又は複数の端末ＩＤと、待ち合わせ時間の上限値を記憶する第１のリストと、
端末からの端末ＩＤを含むデータ送信要求を受信すると、前記第１のリストを参照し、前記端末と同一の用途又はアプリケーションの他のひとつ又は複数の端末からの端末ＩＤを含むひとつ又は複数のデータ送信要求を待ち合わせ、前記用途又はアプリケーション毎に、前記第１のリストに記憶された上限値の経過後に、複数の前記データ送信要求を纏めた集約データ送信要求を複数の前記端末の認証のために送信する処理部と、
を備えた通信装置。
【請求項２】
請求項１に記載された通信装置において、
前記処理部は、前記端末から前記データ送信要求を受け付けると、前記第１のリストを参照し、端末ＩＤに従い、前記端末の所属する用途又はアプリケーションを特定し、
前記処理部は、用途又はアプリケーション毎に、前記端末の端末ＩＤと、前記データ送信要求を受け付けた登録時刻とを登録し、
前記処理部は、用途又はアプリケーション毎に、登録時刻からの経過時間と上限値とを比較し、登録した複数の端末ＩＤの端末から受け付けた複数のデータ送信要求を纏めて前記集約データ送信要求を作成する
ことを特徴とする通信装置。
【請求項３】
請求項２に記載された通信装置において、
用途又はアプリケーション別に、端末ＩＤと登録時刻とを記憶する第２のリストをさらに備え、
前記処理部は、待ち合せ時間中にデータ送信要求を受付けた前記端末の端末ＩＤと、該受付けた登録時刻とを、用途又はアプリケーション別に前記第２のリストに記憶し、
前記処理部は、前記第１のリストから前記用途又はアプリケーション毎の待ち合わせ時間の上限値を求め、用途別待合せ時間タイマーとして該上限値をセットして計測を開始し、
前記処理部は、いずれかの前記用途別待合せタイマーが前記上限値を超えたら、該用途又はアプリケーションの前記第２のリストに登録されている複数の端末ＩＤの端末のデータ送信要求を纏めて、前記第２のリストに登録されている複数の端末ＩＤを含む前記集約データ送信要求を作成して及び送信する
ことを特徴とする通信装置。
【請求項４】
請求項３に記載された通信装置において、
前記処理部は、前記端末から前記データ送信要求を受け付けたとき、前記端末の用途又はアプリケーションと同一の用途又はアプリケーションの前記第２のリストが、既に登録されているかを確認し、
既に登録がある場合は、前記処理部は、前記第２のリストに、前記用途又はアプリケーション毎に、端末ＩＤと登録時刻を登録し、
一方、既に登録がない場合は、前記処理部は、前記端末の用途又はアプリケーションの前記第２のリストを新規登録し、前記用途別待合せタイマーによる計測を前記上限値に従い開始する
ことを特徴とする通信装置。
【請求項５】
請求項１に記載された通信装置において、
前記処理部は、前記集約データ送信要求を、端末ＩＤにより送信元の認証を実行するための管理サーバに向けて送信することを特徴とする通信装置。
【請求項６】
請求項５に記載された通信装置において、
前記処理部は、前記集約データ送信要求に基づき前記管理サーバが判定した複数の前記端末のそれぞれの認証結果を、前記管理サーバより受信し、複数の前記端末のそれぞれに前記認証結果を送信することを特徴とする通信装置。
【請求項７】
請求項１に記載された通信装置において、
前記上限値は、前記用途又はアプリケーション毎のデータ送信要求を送信する許容遅延を超過する前に前記集約データ送信要求の送信が完了できる値に予め設定されることを特徴とする通信装置。
【請求項８】
請求項１に記載された通信装置において、
前記データ送信要求及び前記集約データ送信要求は、送信先識別情報を含むことを特徴とする通信装置。
【請求項９】
請求項８に記載された通信装置において、
前記管理サーバが、前記集約データ送信要求に含まれる送信先識別情報に基づき求めたそれぞれの前記端末の経路情報を認証結果と共に受信し、それぞれの前記端末に経路情報及び認証結果を送信することを特徴とする通信装置。
【請求項１０】
請求項１に記載された通信装置において、
前記通信装置は、無線端末である前記端末と前記基地局との間、又は、前記基地局と前記管理サーバとの間に設けられることを特徴とする通信装置。
【請求項１１】
通信装置における通信方法であって、
前記通信装置は、
端末からの端末ＩＤを含むデータ送信要求を受信すると、用途又はアプリケーション毎に、ひとつ又は複数の端末ＩＤと、待ち合わせ時間の上限値を記憶する前記第１のリストを参照し、
前記端末と同一の用途又はアプリケーションの他のひとつ又は複数の端末からの端末ＩＤを含むひとつ又は複数のデータ送信要求を待ち合わせ、
前記用途又はアプリケーション毎に、前記第１のリストに記憶された上限値の経過後に、複数の前記データ送信要求を纏めた集約データ送信要求を複数の前記端末の認証のために送信する
を備えた通信方法。
【請求項１２】
無線通信システムであって、
端末と基地局との間又は前記基地局と管理サーバの間に設置される通信装置を備え、前記端末から前記基地局を経由して前記管理サーバとの間で、前記端末の認証のための信号のやり取りをし、
前記通信装置は、
用途又はアプリケーション毎に、ひとつ又は複数の端末ＩＤと、待ち合わせ時間の上限値を記憶する第１のリストと、
端末からの端末ＩＤを含むデータ送信要求を受信すると、前記第１のリストを参照し、前記端末と同一の用途又はアプリケーションの他のひとつ又は複数の端末からの端末ＩＤを含むひとつ又は複数のデータ送信要求を待ち合わせ、前記用途又はアプリケーション毎に、前記第１のリストに記憶された上限値の経過後に、複数の前記データ送信要求を纏めた集約データ送信要求を複数の前記端末の認証のために送信する処理部と、
を備えた無線通信システム。
【請求項１３】
請求項１２に記載された無線通信システムにおいて、
前記端末は、無線通信網を介して前記通信装置と接続され、
前記通信装置は、無線通信網を介して前記基地局と接続され、
前記基地局は、前記管理サーバに接続され、その先網を介して通信先装置へ接続される
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項１４】
請求項１２に記載された無線通信システムにおいて、
前記端末は、無線通信網を介して前記基地局と接続され、
前記基地局は、前記通信装置を経由して、前記管理サーバに接続され、
前記管理サーバは、通信網を介して通信先装置へ接続される
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項１５】
請求項１２に記載された無線通信システムにおいて、
前記基地局と前記通信装置は、別々の装置であること、又は、同一装置内の別々のハードウェアとして搭載されること、又は、同一ハードウェア上で動作する別々のソフトウェアとして実装されることを特徴とする無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信装置及び方法、無線通信システムに係り、特に、携帯網を使用する端末と、それらの制御信号に関わる処理を行うＭ２Ｍ（Ｍａｃｈｉｎｅ  ｔｏ  Ｍａｃｈｉｎｅ）ゲートウェイと基地局、管理サーバを備えたＭ２Ｍ向けネットワークの制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
エネルギー管理や環境モニタリング、スマートシティ、スマートコミュニティ、スマートモビリティ等の分野においては、社会インフラに散在する様々な機器からの情報を集め、処理を行って結果を社会インフラにフィードバックする用途が今後拡大すると見込まれている。本用途において、社会インフラに散在する機器からの情報収集と、フィードバックの情報伝達を行うのがＭ２Ｍネットワークである。
【０００３】
一般にＭ２Ｍネットワークには、通信キャリアの携帯網が利用されることが多い。これは、種々の社会インフラの用途（例：電力、鉄道、エネルギー管理）において有線を自営網として構築するのはコストがかかるためである。したがって、社会インフラに散在する膨大な機器に携帯端末が設置され、携帯網であるＭ２Ｍネットワークに接続されるようになると考えられる。
【０００４】
しかし、社会インフラに散在する機器は利用目的に応じて周期的に情報を集約するための通信を行う。例えば電力分野におけるスマートメータ（検針値を通信で送信する機能を有する電力メータ）では３０分毎に検針値を電力会社のデータセンタ等に送信することが考えられる。国内の電力会社の例で考えると、管内には数千万戸の加入者がいるため、全戸の電力メータがスマートメータに置き換わり、その全てが携帯網を使って通信すると仮定すると、３０分毎に僅かな検針値（２００Ｂ程度：推定）の送信のために数千万もの送信開始処理（呼処理）がほぼ同時に発生することが想定される。呼処理は携帯網の管理サーバと、スマートメータに付随する携帯端末との間で複数回のやりとり（制御信号）によって成立し、その後データ通信が可能となる。このため、ごく僅かなデータ通信のために、大量の制御信号のやり取りが必要となる場合がある。実際に、現行の携帯網では’１１／１２に発生したＮＴＴドコモのスマートフォン向けプロバイダサービスｓｐモードの障害に見られるように、多数の端末が一斉に通信を開始したことによって障害が発生する事例も起きている。
【０００５】
第一の従来技術として、以下に示す特許文献１では、ＭＴＣ（Ｍａｃｈｉｎｅ  Ｔｙｐｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）  端末の数は膨大になることを想定し、ＭＴＣ端末を効率的に管理する手法を提供している。ここでは、ＭＴＣゲートウェイにおいて、ＭＴＣ端末のページングに関する間欠通信のタイミング等を保持し、端末のＤＲＸ周期に応じた動作を行うと共に、Ｍ２Ｍにおける遅延時間短縮のため代理でＡＣＫを返す動作を行う。また、本ＭＴＣゲートウェイを端末の代表として基地局に接続することで、制御信号の削減も可能としている。
【０００６】
また、第二の従来技術として、以下に示す特許文献２は、複数の携帯端末間にて通信する機会の公平性を、各端末からの１パケットごとに行うための発明である。ここでは、端末の位置情報や経路情報をキャッシュする制御サーバを複数の基地局の上位に配置する。また、端末からのパケット毎にキャッシュに基づいて送信制御を行うことで単位時間当たりの送信量を制御し平滑化を実施している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−１２４６０３号公報
【特許文献２】特開２００９−２０６８０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
第一の従来技術では、ＭＴＣゲートウェイによって端末との制御信号を軽減する場合は、ページングによる基地局から端末への通信時であり、Ｍ２Ｍに見られるような情報収集系には適応しにくいと考えられる。
第二の従来技術では、制御信号についての言及は行われておらず、Ｍ２Ｍ端末間でのデータトラフィックの公平性を確保するためにゲートウェイサーバに、端末の位置情報等の一時情報を記録する。このため、Ｍ２Ｍ端末からの接続等により生じる制御信号の軽減は行えないと考えられる。上述のように、従来技術では、Ｍ２Ｍによるトラフィック増加に対するデータの平準化や接続される端末の識別子に基づいて膨大に接続されるＭ２Ｍ端末の管理の効率化を図るものである。このため、端末から発せられる制御信号の処理が管理サーバに集中するという課題が残る。
【０００９】
そこで、本発明では、以上の点に鑑みて、Ｍ２Ｍ用途の端末の利用方法の特徴に着眼し、端末から発せられる制御信号を効率よく処理するための通信装置及び方法、無線通信システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の解決手段によると、
通信装置であって、
用途又はアプリケーション毎に、ひとつ又は複数の端末ＩＤと、待ち合わせ時間の上限値を記憶する第１のリストと、
端末からの端末ＩＤを含むデータ送信要求を受信すると、前記第１のリストを参照し、前記端末と同一の用途又はアプリケーションの他のひとつ又は複数の端末からの端末ＩＤを含むひとつ又は複数のデータ送信要求を待ち合わせ、前記用途又はアプリケーション毎に、前記第１のリストに記憶された上限値の経過後に、複数の前記データ送信要求を纏めた集約データ送信要求を複数の前記端末の認証のために送信する処理部と、
を備えた通信装置が提供される。
【００１１】
本発明の第２の解決手段によると、
通信装置における通信方法であって、
前記通信装置は、
端末からの端末ＩＤを含むデータ送信要求を受信すると、用途又はアプリケーション毎に、ひとつ又は複数の端末ＩＤと、待ち合わせ時間の上限値を記憶する前記第１のリストを参照し、
前記端末と同一の用途又はアプリケーションの他のひとつ又は複数の端末からの端末ＩＤを含むひとつ又は複数のデータ送信要求を待ち合わせ、
前記用途又はアプリケーション毎に、前記第１のリストに記憶された上限値の経過後に、複数の前記データ送信要求を纏めた集約データ送信要求を複数の前記端末の認証のために送信する
を備えた通信方法が提供される。
【００１２】
本発明の第３の解決手段によると、
無線通信システムであって、
端末と基地局との間又は前記基地局と管理サーバの間に設置される通信装置を備え、前記端末から前記基地局を経由して前記管理サーバとの間で、前記端末の認証のための信号のやり取りをし、
前記通信装置は、
用途又はアプリケーション毎に、ひとつ又は複数の端末ＩＤと、待ち合わせ時間の上限値を記憶する第１のリストと、
端末からの端末ＩＤを含むデータ送信要求を受信すると、前記第１のリストを参照し、前記端末と同一の用途又はアプリケーションの他のひとつ又は複数の端末からの端末ＩＤを含むひとつ又は複数のデータ送信要求を待ち合わせ、前記用途又はアプリケーション毎に、前記第１のリストに記憶された上限値の経過後に、複数の前記データ送信要求を纏めた集約データ送信要求を複数の前記端末の認証のために送信する処理部と、
を備えた無線通信システムが提供される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、Ｍ２Ｍ用途の端末の利用方法の特徴に着眼し、端末から発せられる制御信号を効率よく処理するための通信装置及び方法、無線通信システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第一の実施例によるシステム構成図である。
【図２】Ｍ２Ｍゲートウェイの構成図である。
【図３】関連技術の携帯網におけるデータ通信時のフローを示す図である。
【図４】本発明の第一の実施例におけるデータ通信時のフローを示す図である。
【図５Ａ】Ｍ２Ｍゲートウェイがローカルデータベースに保持する端末プロファイルリストの構成例を説明する図である。
【図５Ｂ】Ｍ２Ｍゲートウェイがローカルデータベースに保持する用途別データ送信要求リストの構成例を説明する図である。
【図６】Ｍ２Ｍゲートウェイでの処理フローを示す図である。
【図７】本発明の第二の実施例によるシステム構成図である。
【図８】本発明の第二の実施例におけるデータ通信時のフローを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
Ａ．概要
本実施例では、無線端末から基地局を経由して管理サーバとの間で認証等のために制御信号をやりとりする携帯網において、端末と基地局との間、又は、基地局と管理サーバとの間に設置されるＭ２Ｍゲートウェイを備える。Ｍ２Ｍゲートウェイは、付属するローカルなデータベースに、基地局に接続される端末のリストを有し、リストには、端末毎のＭ２Ｍとしての使用用途（アプリケーション）や通信周期、データ送信要求を送信するための待ち合わせ時間の上限値等が記載される。Ｍ２Ｍゲートウェイは、第一の端末からのデータ送信要求の受信を契機として、リストを参照し、第一の端末と同一用途の他端末からのデータ送信要求との待ち合わせを行う。Ｍ２Ｍゲートウェイは、許容される一定期間（上限値）経過後に、基地局又は管理サーバに纏めてデータ送信要求を行うことにより、各端末からの要求時に逐次処理する場合と比べ、Ｍ２Ｍゲートウェイ⇔基地局⇔管理サーバ間、又は、Ｍ２Ｍゲートウェイ⇔管理サーバ間の制御信号のやりとりを減らし、管理サーバの処理負荷を低減することができる。
また、端末として、携帯端末を用いる例を説明するが、本発明及び本実施例は、無線端末等の適宜の端末に適用することができる。
【００１６】
以下、本発明の実施例を、図面を用いて説明する。
Ｂ．第一の実施例
１．システム
図１は、本発明の第一の実施例によるシステム構成図である。
図１において、Ｍ２Ｍ用途の機器１１（例えば、スマートメータ等）に接続された携帯端末１２は、通信キャリアの携帯網を介してＭ２Ｍゲートウェイ１３及び基地局１４と接続される。基地局１４は、携帯網から一般網への出口となる管理サーバ１５に接続され、その先一般網を介して通信先１６（例えば、スマートメータのデータを収集する電力会社のデータセンタ等）へ接続される。携帯網で使われる通信規格の例としては、第三世代（３Ｇ）のＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）や、第四世代（４Ｇ）のＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）等がある。なお、本実施例では、携帯端末１２とＭ２Ｍゲートウェイ１３の間は携帯網で通信する構成としたが、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１に代表される無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）や、ＩＥＥＥ８０２．１５．４に代表される特小無線を使用してもよい。
【００１７】
図２は、Ｍ２Ｍゲートウェイの一実施例を示す構成図である。同図において、Ｍ２Ｍゲートウェイ１３、２４は、第一のネットワーク通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）８１と第二のネットワーク通信Ｉ／Ｆ８２を備え、それらを接続する内部バス８３に接続された中央処理部（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ：ＣＰＵ）８４、タイマー８５、記憶部である演算用メモリ（ローカルデータベース）８６と、ＣＰＵ８４で実行されるプログラムを記憶する記憶部であるプログラム格納用メモリ８７を備える。ここで、第一の実施例において、第一のネットワーク通信インタフェース８１は携帯端末１２と、第二のネットワーク通信インタフェース８２は基地局１４との通信インタフェースに相当する。後述の第二の実施例において、第一のネットワーク通信インタフェース８１は基地局２３と、第二のネットワーク通信インタフェース８２は管理サーバ２５との通信インタフェースに相当する。なお、詳述する各種のリストは、記憶部を構成する演算用メモリ８６、プログラム格納用メモリ８７のどちらに蓄積・記憶しても良い。また、プログラム格納用メモリ８７には、図６に詳細を後述する、データ送信要求の待合せを行う機能８８や、基地局１４（又は管理サーバ２５）からの認証応答を中継する機能８９、データ通信時にデータを中継する機能８１０等を実現する各プログラムが格納される。一方、演算用メモリ８６には、その各プログラムの実行状況に応じて、図５Ａに後述する端末プロファイルリスト８１１、図５Ｂに後述する用途別データ送信要求リスト８１２等の領域が設けられる。タイマー８５は、図６に後述するように、複数の用途別待合せタイマー８１３を備え、また、時間計測機能を備える。
【００１８】
２．動作
（１）関連技術の構成の動作例
図３は、関連技術の携帯網におけるデータ通信時のフローを示す図である。
図３に示すとおり、関連技術の携帯網では、携帯端末Ａからデータ送信を行いたい場合、携帯端末Ａは、基地局に対して端末ＩＤ及び送信先識別情報を含むデータ送信要求を送信する（３１）。基地局は、データ送信要求を受信するとそれを更に、管理サーバへ転送する（３２）。管理サーバは、データ送信要求等に基づき、付属する共通データベース３３を参照し、端末ＩＤから送信元（携帯端末Ａ）の認証、送信先（電力会社のデータセンタ等）ＩＰアドレスの特定、送信元から送信先への通信経路の特定、等の処理を行う（３４）。なお、共通データベース３３は、端末設定情報、位置情報、課金情報等を予め設定しておくことができる。管理サーバは、認証の応答及び、データ通信経路（経路情報）等の応答を基地局へ返す（３５）。基地局は、それを更に、携帯端末Ａへ転送する（３６）。携帯端末Ａは、応答を受信後、送信先（電力会社のデータセンタ等）とのデータ通信を開始する（３７）。
【００１９】
携帯端末は、データ送信要求に、送信先識別情報を含めないようにしてもよい。また、管理サーバは、送信先（電力会社のデータセンタ等）ＩＰアドレスの特定、送信元から送信先への通信経路の特定、等の処理を行なわないようにしてもよく、また、応答に経路情報を含めないようにしてもよい。
【００２０】
なお、一旦前述の認証等のフローを行った後は連続的にデータ送信が可能であるが、データが送信されない時間が一定時間（Ｔ＿ｎｄａｔａ）以上経過すると、前述の認証等は無効となり、再度データ送信を試みる際には、前述のフローを最初からやり直す必要がある。Ｔ＿ｎｄａｔａの値の設定は通信キャリアによって異なるが、多くは数秒〜数分のオーダである。前述したスマートメータの例のように、例えば、３０分毎に検針値を電力会社のデータセンタ等へ送る場合には、送信間隔がＴ＿ｎｄａｔａよりも長いため、データ送信を行う毎に、前述のフローを最初から行う必要があると想定される。更に、前述のようにＭ２Ｍ用途の端末の数が非常に多い場合も、Ｎ台の端末に対して上記フロー全体をＮ回繰り返す必要があると想定される。こうした制御信号のやりとりによって携帯網の帯域が圧迫され、一般ユーザのデータ通信をも妨げる可能性がある点が課題である。
【００２１】
（２）第一の実施例のシステム構成による動作例
図４は、本発明の第一の実施例におけるデータ通信時のフローを示す図である。
図４に示すとおり、図１にて前述したＭ２Ｍゲートウェイ１３は、該携帯端末Ａからの端末ＩＤ及び送信先識別情報を含むデータ送信要求４１を受け取ると、付属するローカルデータベース８６に保管されている端末プロファイルリストを参照し、当該端末と同一の用途に属する所属端末ＩＤのリストに基づく、他端末からのデータ送信要求との待ち合わせを行う（４３）。具体的な待ち合わせの動作内容について以下に説明する。
【００２２】
図５Ａは、Ｍ２Ｍゲートウェイ１３がローカルデータベース８６に保持する端末プロファイルリスト８１１の構成例を説明する図である。
図５Ａに示すとおり、端末プロファイルリスト８１１には、Ｍ２Ｍ端末の通信用途毎に、当該基地局の配下に設置され、かつ正常稼動している全携帯端末の所属端末ＩＤ５０３（本実施例においてはＡ，Ｂ等）が登録されている。また、端末プロファイルリスト８１１には、用途毎に、番号５０１、用途５０２、各携帯端末が送信するデータ送信要求の通信周期５０４、Ｍ２Ｍゲートウェイが管理サーバに向けて、複数のデータ送信要求をまとめて送信するまでの待ち合わせ時間の上限値５０５なども登録される。なお、番号５０１、用途５０２、上限値５０５等の各データは、一例であり、適宜の値を予め定めて登録することができる。また、主に、「用途５０２」を例として説明するが、これに限らず、他にも、アプリケーション等の適宜の種別を用いることができる。
【００２３】
図５Ｂは、Ｍ２Ｍゲートウェイ１３がローカルデータベース８６に保持する、用途別データ送信要求リスト８１２の構成例を説明する図である。
図５Ｂに示すとおり、用途別データ送信要求リスト８１２は、用途別にひとつ又は複数備えられ、各リストの先頭には用途５１１が記載される。リストには、待合せ実施中にデータ送信要求を受付けした端末ＩＤが記憶される登録端末ＩＤ５１２と、リストへの登録時刻５１３が記載される。
【００２４】
図６は、Ｍ２Ｍゲートウェイ１３での処理フローを示す図である。
図６に示すように、Ｍ２Ｍゲートウェイ１３では、配下の携帯端末１２からのデータ送信要求を常時待ち受けている（６１）。例として、ＣＰＵ８４が、第一のネットワーク通信Ｉ／Ｆ８１を介し携帯端末Ａからの端末ＩＤを含むデータ送信要求を受け付けると（６２）、ＣＰＵ８４は、付属するローカルデータベース８６に保管されている端末プロファイルリスト８１１を参照し、端末ＩＤに従い、用途毎に登録されている所属端末ＩＤ５０３の一覧を検索して、当該携帯端末の所属する用途を特定する（６３）。次に、ＣＰＵ８４は、先に特定した該携帯端末が所属する用途の用途別データ送信要求リスト８１２が、付属するローカルデータベース８６に既に登録されているかを確認する（６４）。ローカルデータベース８６にその登録がある場合は、ＣＰＵ８４は、該携帯端末が所属する用途の用途別データ送信要求リスト８１２内の登録端末ＩＤ５１２に該携帯端末の端末ＩＤを追加し、また、タイマー８５を参照し、端末ＩＤを追加した時刻を登録時刻５１３に登録（６５）し、待ち受け状態（６１）に戻る。一方、ステップ６４で、先に特定した該携帯端末が所属する用途の用途別データ送信要求リスト８１２が、まだ付属するローカルデータベース８６に登録されていなかった場合は、ＣＰＵ８４は、該携帯端末が所属する用途の用途別データ送信要求リスト８１２をローカルデータベース８６に新規登録する。ここで、ＣＰＵ８４は、そのリスト内の用途５１１にステップ６３で特定した用途を、登録端末ＩＤ５１２に該端末の端末ＩＤを登録し、また、ＣＰＵ８４は、タイマー８５を参照し、登録時刻５１３を登録する。ＣＰＵ８４は、端末プロファイルリスト８１１から該用途の待ち合わせ時間の上限値５０５を抽出し、用途別待合せ時間タイマー８１３としてその上限値をセットし計測開始する（６６）。
【００２５】
Ｍ２Ｍゲートウェイ１３のＣＰＵ８４は、待ちうけ状態で用途別待合せ時間タイマー８１３を管理しており、いずれかの用途のタイマーが上限値を超えたら（６７）、該用途の用途別データ送信要求リスト８１２にその時点で記載されている端末分のデータ送信要求を、ひとつのデータ送信要求に纏めて（集約データ送信要求）、それを第二のネットワーク通信Ｉ／Ｆ８２を介し、基地局１４又は管理サーバ２５に送出する（６８）。なお、待ち合わせ時間の上限値５０５は、当該携帯端末の属する用途の許容遅延を超過する前にデータ送信が完了できるよう、最低限の余裕を見て予め設定することができる。また、集約データ送信要求は、複数の端末ＩＤを含めたひとつのデータとすることができる。
【００２６】
図４に再び戻って、ステップ４４以降の動作を説明する。図６のステップ６８の動作が、図４のステップ４４に対応している。前述の通り、用途別待合せ時間タイマー８１３が上限値を超えたら、ＣＰＵ８４は、その期間内に受信したひとつ又は複数の端末の分（本実施例では携帯端末Ａと携帯端末Ｂ）の端末ＩＤ及び送信先識別情報を含むデータ送信要求を纏めて１つの電文（集約データ送信要求）とし、該基地局１４へ送信する（４４）。基地局１４は、それを該管理サーバ１５へ転送する（４５）。管理サーバ１５は、データ送信要求を受信すると、付属する共通データベース４６を参照し、各端末ＩＤ及び送信先識別情報等に基づき、端末Ａ、端末Ｂそれぞれについて送信元の認証、送信先ＩＰアドレスの特定、送信元から送信先へのデータ通信時の経路の特定、等の処理を行う（４７）。なお、共通データベース４６には、端末設定情報、位置情報、課金情報等を予め設定しておくことができる。その後、管理サーバ１５は、携帯端末Ａ、携帯端末Ｂの認証の応答及び、データ通信経路（経路情報）等の情報を基地局１４へ返す（４８）。基地局１４は、応答を受信すると、それを更に、Ｍ２Ｍゲートウェイ１３に転送する（４９）。Ｍ２Ｍゲートウェイ１３は、まとめて受信した応答を携帯端末Ａ、携帯端末Ｂにそれぞれ転送する（５０、５１）。携帯端末Ａ、携帯端末Ｂは応答を受信後、これらの情報を基に、通信先１６（電力会社のデータセンタ等）とのデータ通信を開始する（５２）。
【００２７】
なお、携帯端末１２、Ｍ２Ｍゲートウェイ１３、基地局１４は、データ送信要求に、送信先識別情報を含めないようにしてもよい。また、管理サーバ１５は、送信先（電力会社のデータセンタ等）ＩＰアドレスの特定、送信元から送信先への通信経路の特定、等の処理を行なわないようにしてもよく、また、管理サーバ１５、基地局１４、Ｍ２Ｍゲートウェイ１３は、応答に経路情報を含めないようにしてもよい。また、集約データ送信要求は１つの電文でなく複数の電文から構成してもよい。
【００２８】
本実施例によれば、携帯端末と管理サーバ間の制御信号のやりとりを低減し、管理サーバの処理負荷集中を回避することができる。また、本実施例のように、同一用途に属する複数端末のデータ送信要求を纏めて処理することにより、各端末からの要求時に逐次処理する場合と比べ、Ｍ２Ｍゲートウェイ⇔基地局⇔管理サーバ間の制御信号のやりとりを減らし、管理サーバの処理負荷を低減することが可能となる。
【００２９】
Ｃ．第二の実施例
図７は、本発明の第二の実施例によるシステム構成図である。
図７では、Ｍ２Ｍ用途の機器２１（例えば、スマートメータ等）に接続された携帯端末２２は、通信キャリアの携帯網（例えば、ＵＭＴＳ等の３Ｇ、ＬＴＥ等の４Ｇ）を介して基地局２３と接続される。基地局２３は、Ｍ２Ｍゲートウェイ２４を経由して、携帯網から一般網への出口となる管理サーバ２５に接続され、その先一般網を介して通信先２６（例えば、電力会社のデータセンタ等）へ接続される。なお、本実施例では、基地局２３とＭ２Ｍゲートウェイ２４、管理サーバ２５が順番に接続される構成としたが、基地局２３とＭ２Ｍゲートウェイ２４は、同一装置内の別々のハードウェアとして搭載したり、同一ハードウェア上で動作する別々のソフトウェアとして実装してもよい。
【００３０】
第二の実施例において、図２に示したＭ２Ｍゲートウェイの構成図、図５Ａ、５Ｂに示したリスト類については、第一の実施例と共通である。また、図６に示したＭ２Ｍゲートウェイ１３での処理フローについても、データ送信要求の送信元が携帯端末１２から基地局２３に、データ送信要求の送信先が基地局１４から管理サーバ２５に変わる以外は、第一の実施例と共通である。
【００３１】
図８は、本発明の第二の実施例におけるデータ通信時のフローを示す図である。
前述の図２に示したように、第二のシステム構成では、Ｍ２Ｍゲートウェイ２４が基地局２３と管理サーバ２５の間に位置するため、基地局２３⇔Ｍ２Ｍゲートウェイ２４間の通信は端末毎にやり取りを行い、Ｍ２Ｍゲートウェイ２４⇔管理サーバ２５間の通信のみ、複数端末分を纏めてやり取りする。
【００３２】
なお、携帯端末１２、Ｍ２Ｍゲートウェイ１３、基地局１４は、データ送信要求に、送信先識別情報を含めないようにしてもよい。また、管理サーバ１５は、送信先（電力会社のデータセンタ等）ＩＰアドレスの特定、送信元から送信先への通信経路の特定、等の処理を行なわないようにしてもよく、また、管理サーバ１５、基地局１４、Ｍ２Ｍゲートウェイ１３は、応答に経路情報を含めないようにしてもよい。
【００３３】
本実施例によれば、携帯端末と管理サーバ間の制御信号のやりとりを低減し、管理サーバの処理負荷集中を回避することができる。また、本実施例のように、同一用途に属する複数端末のデータ送信要求を纏めて処理することにより、各端末からの要求時に逐次処理する場合と比べ、Ｍ２Ｍゲートウェイ⇔管理サーバ間の制御信号のやりとりを減らし、管理サーバの処理負荷を低減することが可能となる。
【００３４】
Ｄ．付記
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれている。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【００３５】
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１１、２１  メータ等のＭ２Ｍ機器
１２、２２  携帯端末
１３、２４  Ｍ２Ｍゲートウェイ
１４、２３  基地局
１５、２５  管理サーバ
１６、２６  通信先（電力会社のデータセンタ等）
３１、３２、４１、４２  データ送信要求
３３、４６  共通データベース
３４、４７  送信元認証等の処理
３５、３６、５０、５１  認証応答、経路情報
３７、５２  データ通信
４３  所属端末ＩＤに基づく待ち合わせ等の処理
４４、４５  （複数端末分纏めた）データ送信要求
４８、４９  （複数端末分纏めた）認証応答、経路情報
６１  待ち受け状態
６２  データ送信要求受付
６３  リスト検索と用途特定
６４  用途別データ送信要求リストの検索
６５  用途別データ送信要求リストへの追加
６６  用途別データ送信要求リストの新規登録
６７  タイマー計測
６８  複数端末分のデータ送信要求
８６  ローカルデータベース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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