(57)【要約】  メータリング装置（１）は、公衆無線通信ネットワーク（２）内の基地局（２１）に接続して無線通信を行うよう構成されている。さらに、メータリング装置（１）は、遠隔システム（３）に検針データを周期的に送信するための各送信機会において、過去に遠隔システム（３）に向けて送信されたことがない計測期間に関する第１の検針データと、過去の送信機会において遠隔システム（３）に向けて送信済みの過去の計測期間に関する第２の検針データを送信するよう構成されている。これにより、例えば、検針データの送信のためにスマートメータがデータパケットの送信及び受信に要する時間の短縮に寄与できる。
2015111377.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の計測期間毎の検針データを収集する検針手段と、
公衆無線通信ネットワーク内の基地局に接続して無線通信を行うよう構成され、遠隔システムに前記検針データを送信する無線通信手段と、
を備え、
前記無線通信手段は、前記遠隔システムに検針データを周期的に送信するための各送信機会において、過去に前記遠隔システムに向けて送信されたことがない計測期間に関する第１の検針データと、過去の送信機会において前記遠隔システムに向けて送信済みの過去の計測期間に関する第２の検針データを送信する、
メータリング装置。
【請求項２】
前記無線通信手段は、
前記各送信機会において、前記第１及び第２の検針データの送信をコネクテッド状態にて行い、
前記コネクテッド状態でのデータパケットの送信又は受信が行われない期間が所定の期間を超えた場合、前記コネクテッド状態から前記基地局との間の無線接続が解放された非コネクテッド状態に遷移する、
請求項１に記載のメータリング装置。
【請求項３】
前記所定の期間は、前記無線通信手段が前記コネクテッド状態である間に前記無線通信手段と前記公衆無線通信ネットワークの間で実施される制御手順の完了に要する処理時間より長く、且つ前記処理時間の２倍より短い、
請求項２に記載のメータリング装置。
【請求項４】
前記所定の期間は、前記無線通信手段が前記コネクテッド状態である間に前記無線通信手段と前記公衆無線通信ネットワークの間で実施される制御手順の完了に要する時間より長く、且つ５秒以下である、請求項２に記載のメータリング装置。
【請求項５】
前記所定の期間は、１秒以上且つ５秒以下である、請求項２に記載のメータリング装置。
【請求項６】
前記所定の期間は、１秒以上且つ２秒以下である、請求項５に記載のメータリング装置。
【請求項７】
前記所定の期間は、遠隔検針の対象サービスの利用契約毎に定められる、請求項２〜６のいずれか１項に記載のメータリング装置。
【請求項８】
前記メータリング装置は、複数のサービスに関する遠隔検針を支援し、
前記無線通信手段は、前記第１及び第２の検針データが前記複数のサービスのいずれに関するものであるかに応じて前記所定の期間を変更する、
請求項２〜７のいずれか１項に記載のメータリング装置。
【請求項９】
前記無線通信手段は、前記メータリング装置の送信データ又は受信データのパケット種別に応じて前記所定の期間を変更する、請求項２〜８のいずれか１項に記載のメータリング装置。
【請求項１０】
前記パケット種別は、前記送信データ又は前記受信データに適用されるOpen Systems Interconnection（OSI）参照モデルのトランスポート層プロトコルに関し、
前記無線通信手段は、前記トランスポート層プロトコルがコネクション型プロトコルであるかコネクションレス型プロトコルであるかに応じて前記所定の期間を変更する、
請求項９に記載のメータリング装置。
【請求項１１】
前記コネクション型プロトコルはTransmission Control Protocol（TCP）を含み、前記コネクションレス型プロトコルはUser Datagram Protocol（UDP）を含む、請求項１０に記載のメータリング装置。
【請求項１２】
前記各送信機会において、前記無線通信手段は、前記第１及び第２の検針データを包含する１又は複数のデータパケットの生成に基づいて、前記非コネクテッド状態から前記コネクテッド状態に遷移する、請求項２〜１１のいずれか１項に記載のメータリング装置。
【請求項１３】
前記コネクテッド状態は、（ａ）WiMAX、モバイルWiMAX、又はWiMAX2におけるconnected状態、（ｂ）Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network（E-UTRAN）におけるRRC_CONNECTED状態、及び（ｃ）Universal Terrestrial Radio Access Network（UTRAN）におけるRRC connected状態、のうち少なくとも１つを含み、
前記非コネクテッド状態は、（ａ）WiMAX、モバイルWiMAX、又はWiMAX2におけるidle状態、（ｂ）LTEにおけるRRC_IDLE状態、及び（ｃ）UTRANにおけるRRC idle状態、のうち少なくとも１つを含む、
請求項２〜１２のいずれか１項に記載のメータリング装置。
【請求項１４】
前記無線通信手段は、Open Systems Interconnection（OSI）参照モデルのトランスポート層プロトコルとして再送手順を有していない第１のプロトコルを用いて前記第１及び第２の検針データを送信する、請求項１〜１３のいずれか１項に記載のメータリング装置。
【請求項１５】
前記第１のプロトコルは、User Datagram Protocol（UDP）である、請求項１４に記載のメータリング装置。
【請求項１６】
前記第１及び第２の検針データは、電力量、ガス使用量、又は水使用量を示す、請求項１〜１５のいずれか１項に記載のメータリング装置。
【請求項１７】
公衆無線通信ネットワーク内の基地局に接続して無線通信を行うことが可能なスマートメータから前記公衆無線通信ネットワークを介して遠隔システムに検針データを周期的に送信するための各送信機会において、過去に前記遠隔システムに向けて送信されたことがない計測期間に関する第１の検針データと、過去の送信機会において前記遠隔システムに向けて送信済みの過去の計測期間に関する第２の検針データを送信すること、
を備える、遠隔検針のための方法。
【請求項１８】
前記送信することは、前記各送信機会において、前記第１及び第２の検針データの送信をコネクテッド状態にて行い、前記コネクテッド状態でのデータパケットの送信又は受信が行われない期間が所定の期間を超えた場合、前記コネクテッド状態から前記基地局との間の無線接続が解放された非コネクテッド状態に遷移することを含む、
請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記所定の期間は、前記スマートメータが前記コネクテッド状態である間に前記スマートメータと前記公衆無線通信ネットワークの間で実施される制御手順の完了に要する処理時間より長く、且つ前記処理時間の２倍より短い、
請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記送信することは、前記各送信機会において、前記第１及び第２の検針データの送信
前記所定の期間は、前記スマートメータが前記コネクテッド状態である間に前記スマートメータと前記公衆無線通信ネットワークの間で実施される制御手順の完了に要する時間より長く、且つ５秒以下である、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
前記所定の期間は、１秒以上且つ５秒以下である、請求項１８に記載の方法。
【請求項２２】
前記所定の期間は、１秒以上且つ２秒以下である、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記所定の期間は、前記スマートメータによる遠隔検針の対象サービスの利用契約毎に定められる、請求項１８〜２２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２４】
前記スマートメータは、複数のサービスに関する遠隔検針を支援し、
前記スマートメータは、前記第１及び第２の検針データが前記複数のサービスのいずれに関するものであるかに応じて前記所定の期間を変更することをさらに備える、
請求項１８〜２３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２５】
前記スマートメータの送信データ又は受信データのパケット種別に応じて前記所定の期間を変更することをさらに備える、請求項１８〜２４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２６】
前記パケット種別は、前記送信データ又は前記受信データに適用されるOpen Systems Interconnection（OSI）参照モデルのトランスポート層プロトコルに関し、
前記変更することは、前記トランスポート層プロトコルがコネクション型プロトコルであるかコネクションレス型プロトコルであるかに応じて前記所定の期間を変更することを含む、
請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記コネクション型プロトコルはTransmission Control Protocol（TCP）を含み、前記コネクションレス型プロトコルはUser Datagram Protocol（UDP）を含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記送信することは、前記各送信機会において、前記第１及び第２の検針データを包含する１又は複数のデータパケットの生成に基づいて、前記非コネクテッド状態から前記コネクテッド状態に遷移することを含む、請求項１８〜２７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２９】
前記コネクテッド状態は、（ａ）WiMAX、モバイルWiMAX、又はWiMAX2におけるconnected状態、（ｂ）Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network（E-UTRAN）におけるRRC_CONNECTED状態、及び（ｃ）Universal Terrestrial Radio Access Network（UTRAN）におけるRRC connected状態、のうち少なくとも１つを含み、
前記非コネクテッド状態は、（ａ）WiMAX、モバイルWiMAX、又はWiMAX2におけるidle状態、（ｂ）E-UTRANにおけるRRC_IDLE状態、及び（ｃ）UTRANにおけるRRC idle状態、のうち少なくとも１つを含む、
請求項１８〜２８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３０】
前記送信することは、Open Systems Interconnection（OSI）参照モデルのトランスポート層プロトコルとして再送手順を有していない第１のプロトコルを用いて前記第１及び第２の検針データを送信することを含む、請求項１７〜２９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３１】
前記第１のプロトコルは、User Datagram Protocol（UDP）である、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
請求項１７〜３１のいずれか１項に記載の方法をコンピュータに行わせるためのプログラムを格納した非一時的なコンピュータ可読媒体。
【請求項３３】
公衆無線通信ネットワーク内の基地局に接続して無線通信を行うよう構成されるとともに、検針データを遠隔システムに周期的に送信するための各送信機会において、過去に前記遠隔システムに向けて送信されたことがない計測期間に関する第１の検針データと、過去の送信機会において前記遠隔システムに向けて送信済みの過去の計測期間に関する第２の検針データを送信する無線通信手段を備える、
通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書の開示は、遠隔検針を支援するメータリング装置に関し、より具体的には無線通信機能を有するメータリング装置による検針データの送信に関する。
【背景技術】
【０００２】
スマートメータの主要な用途の１つは、遠隔検針（remote meter reading）である。スマートメータは、電力量、ガス使用量、又は水使用量などを示す検針データを収集する機能と、遠隔システムと双方向で通信するための通信機能を有し、検針データを遠隔システムに送信することができる。また、スマートメータは、例えば、遠隔システムからの指示を受信し、電力量、ガス使用量、又は水使用量などを調整するためにスイッチ又はバルブを制御する。通信ネットワークを介してスマートメータと結合される遠隔システムは、Meter Data Management System（MDMS）と呼ばれる。MDMSは、複数のスマートメータと双方向で通信し、複数のスマートメータから送られてくる検針データを解析し、スマートメータを制御する。【０００３】
実用化されている多くのスマートメータは、MDMSとの通信のために無線通信モジュールを有する。一例では、スマートメータは、ZigBee（IEEE 802.15.4、IEEE 802.15.4g/e）等の短距離無線モジュールを有し、スマートメータ間のマルチホップ通信によって検針データをMDMSに送信する。他の例では、スマートメータは、広域無線通信モジュールを有し、公衆無線通信ネットワーク内の基地局に接続し、公衆無線通信ネットワークを介して検針データをMDMSに送信する。スマートメータに実装される広域無線通信モジュールは、例えば、WiMAX（IEEE 802.16-2004）、モバイルWiMAX（IEEE 802.16e-2005）、Universal Mobile Telecommunications System（UMTS）、Long Term Evolution（LTE）、CDMA2000（1xRTT、High Rate Packet Data（HRPD））、又はGlobal System for Mobile communications（GSM（登録商標））/General packet radio service（GPRS）等をサポートする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３１３３７０号公報
【特許文献２】特開２００３−０３７８７４号公報
【特許文献３】特開２０１１−２５４３７７号公報
【特許文献４】特開２０１３−１４３６７２号公報
【特許文献５】国際公開第２０１２／０９３４３３号
【特許文献６】国際公開第２０１２／０９３４３４号
【特許文献７】国際公開第２０１３／１４０７４３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本件発明者は、スマートメータが公衆無線通信ネットワーク（例えば、WiMAX、モバイルWiMAX、UMTS、LTE、CDMA2000、又はGSM/GPRS）を介して検針データをMDMSに送信するアーキテクチャについて検討を行った。このアーキテクチャは、多数のスマートメータが同時に又は連続して通信を行うことで公衆無線通信ネットワークの負荷を増大させるおそれがある。公衆通信ネットワークは、一般的に、スマートメータの通信だけでなく、他の種別の移動端末（例えば、フィーチャーフォン、スマートフォン、タブレットコンピュータ、ラプトップコンピュータ等）の通信にも利用される。したがって、スマートメータの通信は、スマートメータとは異なる種別の移動端末による公衆無線通信ネットワークの利用を妨げるかもしれない。なぜなら、基地局の処理能力又は無線リソース量は有限であり、基地局に同時に接続できる端末数には上限があるためである。したがって、スマートメータが公衆無線通信ネットワークを利用する場合、スマートメータは短時間で通信を終了することが好ましい。【０００６】
したがって、本明細書に開示される実施形態が達成しようとする目的の１つは、検針データの送信のためにスマートメータがデータパケットの送信及び受信に要する時間の短縮に寄与するメータリング装置、遠隔検針のための方法、及びプログラムを提供することである。その他の目的又は課題と新規な特徴は、本明細書の記述又は添付図面から明らかにされる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一実施形態において、メータリング装置は、検針ユニットおよび無線通信ユニットを含む。前記検針ユニットは、所定の計測期間毎の検針データを収集する。前記無線通信ユニットは、公衆無線通信ネットワーク内の基地局に接続して無線通信を行うよう構成され、遠隔システムに前記検針データを送信する。さらに、前記無線通信ユニットは、前記遠隔システムに検針データを周期的に送信するための各送信機会において、過去に前記遠隔システムに向けて送信されたことがない計測期間に関する第１の検針データと、過去の送信機会において前記遠隔システムに向けて送信済みの過去の計測期間に関する第２の検針データを送信するよう構成されている。【０００８】
一実施形態において、遠隔検針のための方法は、公衆無線通信ネットワーク内の基地局に接続して無線通信を行うことが可能なスマートメータから前記公衆無線通信ネットワークを介して遠隔システムに検針データを周期的に送信するための各送信機会において、第１及び第２の検針データを共に送信することを含む。ここで、前記第１の検針データは、過去に前記遠隔システムに向けて送信されたことがない計測期間に関する。前記第２の検針データは、過去の送信機会において前記遠隔システムに向けて送信済みの過去の計測期間に関する。【０００９】
一実施形態において、プログラムは、コンピュータに読み込まれた場合に、上述した遠隔検針のための方法をコンピュータに行わせるための命令群（ソフトウェアコード）を含む。
【発明の効果】
【００１０】
上述の実施形態によれば、検針データの送信のためにスマートメータがデータパケットの送信及び受信に要する時間の短縮に寄与することが可能なメータリング装置、遠隔検針のための方法、及びプログラムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態に係るスマートメータを含むAdvanced Metering Infrastructure（AMI）システムの構成例を示す図である。
【図２】第１の実施形態に係るスマートメータの構成例を示す図である。
【図３】第１の実施形態に係るスマートメータにより行われる検針データの送信手順の一例を示すフローチャートである。
【図４】第２の実施形態に係るidle inactivity timerのタイマ値（T_IDLE）の決定を説明するための図である。
【図５】WiMAXにおける移動端末の状態遷移を示す図である。
【図６】E-UTRAN（LTE）における移動端末の状態遷移を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下では、具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図面において、同一又は対応する要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略される。
【００１３】
始めに、本明細書及び特許請求の範囲で使用されるアイドル状態及びコネクテッド状態の用語の定義を述べる。アイドル状態とは、移動端末と基地局の間の無線接続が解放された状態である。したがって、基地局はアイドル状態の移動端末に関する情報（コンテキスト）を有していない。アイドル状態の移動端末の位置は、公衆無線通信ネットワークのコアネットワークにおいてページングエリア単位で把握されている。したがって、コアネットワークは、アイドル状態の移動端末にページングによって到達できる。また、アイドル状態の移動端末は、基地局との間でユニキャストデータ転送を行うことができない。したがって、アイドル状態の移動端末は、ユニキャストデータ転送を行うためにコネクテッド状態に遷移しなければならない。アイドル状態の例は、（１）WiMAX、モバイルWiMAX及びWiMAX2（IEEE 802.16m）における“Idle state”、（２）Universal Terrestrial Radio Access Network（UTRAN）におけるRRC idle state、 及び（３）Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network（E-UTRAN）におけるRRC_IDLE state を含む。
【００１４】
これに対してコネクテッド状態は、移動端末が基地局に接続した状態である。したがって、基地局は、コネクテッド状態の移動端末に関する情報（コンテキスト）を保持している。コネクテッド状態の移動端末の位置は、公衆無線通信ネットワークのコアネットワークにおいてセル単位（基地局単位）で把握されている。コネクテッド状態の移動端末は、一般的に、基地局との間でユニキャストデータ転送を行うことができる。ただし、UTRANにおけるCELL_PCH state及びURA_PCH stateは、移動端末のコンテキストが基地局に保持されているが、アップリンク及びダウンリンクともに移動端末には個別チャネルが割り当てられていない状態である。コネクテッド状態の例は、（１）WiMAX、モバイルWiMAX及びWiMAX2における“Connected state”、（２）UTRANにおけるRRC connected state、及び（３）E-UTRANにおけるRRC_CONNECTED state を含む。なお、UTRANにおけるRRC connected stateは、CELL_DCH state、CELL_FACH state、CELL_PCH sate、及びURA_PCH stateを含む。
【００１５】
モバイルWiMAX、UTRAN、及びE-UTRANの移動端末のように、コネクテッド状態の移動端末は、パワーセービングのために間欠受信（discontinuous reception（DRX））を行ってもよい。モバイルWiMAXでは、コネクテッド状態でのDRXは、Connected state 内のsleep modeとして定義されている。E-UTRANでは、コネクテッド状態でのDRXは、RRC_CONNECTED state内のdormant mode（又はDRX mode）として定義されている。参考のために、図５はモバイルWiMAXにおける移動端末の状態遷移を示し、図６はE-UTRAN/LTEにおける移動端末の状態遷移を示している。
【００１６】
移動端末は、一般的に、コネクテッド状態での無通信期間が所定時間に到達したことに応答して、コネクテッド状態からアイドル状態に遷移する。コネクテッド状態からアイドル状態への移動端末の状態遷移を判定するために無通信期間を計測するタイマは、例えば、idle inactivity timer、RRC inactivity timer、又はuser inactivity timerと呼ばれる。本明細書では、このタイマをidle inactivity timerと呼ぶ。なお、idle inactivity timerは、コネクテッド状態内においてactive modeからDRX mode（sleep mode 又はdormant mode）に遷移するために無通信期間を計測するタイマ（DRX inactivity timer）とは区別されることに留意するべきである。既に述べたように、アイドル状態は、基地局と移動端末の間の無線接続（無線リソース、又はRRCコネクション）が解放された状態であるのに対し、コネクテッド状態内のDRXモードは、基地局と移動端末の間の無線接続が維持された状態である点で相違する。
【００１７】
＜第１の実施形態＞
図１は、本実施形態に係るスマートメータ１を含むAdvanced Metering Infrastructure（AMI）システムの構成例を示している。スマートメータ１は、公衆無線通信ネットワーク２内の基地局２１に接続して無線通信を行うことができる。そして、スマートメータ１は、公衆無線通信ネットワーク２を介して遠隔地のMDMS３と通信する。具体的には、スマートメータ１は、遠隔検針のために、検針データをMDMS３に送信するよう構成されている。検針データは、例えば、電力量、ガス使用量、又は水使用量を示す。スマートメータ１は、計測期間を特定するための時刻情報（e.g. 計測期間の開始時刻）とともに検針データを送信してもよい。
【００１８】
スマートメータ１は、MDMS３と連携してその他の監視又は制御を行ってもよい。例えば、スマートメータ１は、検針データの計測期間（例えば、１５分毎、３０分毎、１時間毎）をMDMS３から遠隔で調整されてもよい。また、スマートメータ１は、MDMS３からの要求に応答して、スマートメータ１のメモリに保持されている過去の検針データをMDMS３に送信してもよい。また、スマートメータ１は、MDMS３からの指示に応答して、電力量、ガス使用量、又は水使用量などを調整するためにスイッチ又はバルブを制御してもよい。MDMS３からの要求又は指示をスマートメータ１において受信するために、公衆無線通信ネットワーク２によるページングが利用されてもよい。
【００１９】
本明細書における公衆無線通信ネットワーク２は、ZigBee（IEEE 802.15.4、IEEE 802.15.4g/e）等の短距離無線ネットワークではなく、より広域な無線インフラストラクチャネットワークである。言い換えると、公衆無線通信ネットワーク２は、多元接続方式の移動通信システムである。多元接続方式の移動通信システムは、時間、周波数、及び送信電力のうち少なくとも１つを含む無線リソースを複数の移動端末の間で共有することで、複数の移動端末が実質的に同時に無線通信を行うことを可能としている。代表的な多元接続方式は、Time Division Multiple Access（TDMA）、Frequency Division Multiple Access（FDMA）、Code Division Multiple Access（CDMA）、若しくはOrthogonal Frequency Division Multiple Access（OFDMA）又はこれらの組み合わせである。本明細書で用いる「公衆無線通信ネットワーク」との用語は、特に断らない限り多元接続方式の移動通信システムを意味する。
【００２０】
公衆無線通信ネットワーク２は、例えば、WiMAX、モバイルWiMAX、UMTS、LTE、CDMA2000システム、又はGSM/GPRSシステムである。基地局２１は、カバレッジ（セル）内に位置するスマートメータ１を含む複数の移動端末と双方向の通信を行う。コアネットワーク２２は、基地局２１を含む無線アクセスネットワークに接続されている。コアネットワーク２２は、複数の移動端末（例えば、スマートメータ１）のモビリティ管理及びセッション管理を含むコントロールプレーン機能と、複数の移動端末（例えば、スマートメータ１）と外部ネットワーク（例えば、MDMS３）との間で送受信されるユーザーデータパケットの転送を含むユーザプレーン機能を有する。
【００２１】
図２は、スマートメータ１の構成例を示すブロック図である。スマートメータ１は、無線通信ユニット１１と検針ユニット１２を含む。無線通信ユニット１１は、公衆無線通信ネットワーク２内の基地局２１に接続して無線通信を行うよう構成されている。無線通信ユニット１１は、無線通信モジュールと呼ぶこともできる。検針ユニット１２は、所定の計測期間毎の検針データを収集する。検針ユニット１２は、遠隔検針とは異なる他の監視又は制御、例えばスイッチ又はバルブの開閉制御、をさらに行ってもよい。さらに、無線通信ユニット１１は、遠隔検針を支援するために検針ユニット１２と結合して使用される。すなわち、無線通信ユニット１１は、公衆無線通信ネットワーク２を介して、検針ユニット１２によって収集された検針データをMDMS３に送信する。
【００２２】
続いて以下では、本実施形態に係るスマートメータ１によって行われる検針データの送信手順の詳細について説明する。スマートメータ１（検針ユニット１２）は、所定の計測期間毎（例えば、５分毎、１５分毎、３０分毎、１時間毎）に検針データを収集する。収集された検針データは、検針ユニット１２が有するメモリ（不図示）に記録されてもよいし、無線通信ユニット１１が有するメモリ（不図示）に記録されてもよいし、スマートメータ１の本体が有するメモリ（不図示）に記録されてもよい。スマートメータ１（無線通信ユニット１１）は、計測データを周期的（例えば、５分毎、１５分毎、３０分毎、１時間毎）にMDMS３に送信する。MDMS３への検針データの周期的な送信間隔は、検針データの計測間隔（計測期間）と同じでもよいし、これより長くてもよい。
【００２３】
スマートメータ１（無線通信ユニット１１）は、MDMS３に検針データを周期的に送信するための各送信機会において、過去にMDMS３に向けて送信されたことがない計測期間に関する第１の検針データと共に、過去の送信機会においてMDMS３に向けて送信済みの過去の計測期間に関する第２の検針データを送信するよう動作する。ここで、送信済みの第２の検針データは、無線ユニット１１がMDMS３に送信している検針データを意味している。言い換えると、第２の検針データは、MDMS３に実際に到達した検針データだけでなく、何らかの原因によってMDMS３に到達してない検針データも含む。スマートメータ１は、各送信機会において３つ以上の検針データを送信してもよい。例えば、スマートメータ１は、各送信機会において、過去の計測期間に関する２つの送信済みの検針データと、これに引き続く最近の計測期間に関する未送信の１つの検針データを送信してもよい。一例としてスマートメータ１による検針データの計測期間（計測周期）が３０分であり、検針データが３０分毎に送信される場合、スマートメータ１は、過去の計測期間に関する２つの送信済みの検針データと最近の計測期間に関する未送信の１つの検針データ（つまり、合計１時間３０分の計測期間に関する３つの検針データ）を一回の送信機会において送信してもよい。
【００２４】
これにより、スマートメータ１は、各送信機会において、スマートメータ１とMDMS３の間のend-to-endで行われるべき再送手順（例えば、TCPの再送手順）を省略できる。なぜなら、過去の送信機会においてMDMS３に到達しなかった過去の検針データは、周期的な将来の送信機会において新たな検針データとともに送信されるためである。したがって、本実施形態のスマートメータ１は、各送信機会において再送手順を実施しなくても、離散的且つ周期的な複数の送信機会において同じ検針データを繰り返し送信することで、検針データの到達確率を高めることができる。
【００２５】
ここで、対比説明のために、スマートメータとMDMSの間で再送手順が用いられる場合を想定する。この場合、スマートメータとMDMSの間のend-to-endで行われる再送手順は、送信成功の場合にはMDMSからスマートメータへの確認応答（つまり、Ackの送信）の送信を必要とし、送信失敗の場合にはスマートメータからMDMSへの再送信を必要とする。したがって、スマートメータは、少なくとも再送手順に要する時間の間、確認応答を包含するダウンリンク・データパケットを基地局から受信するため、及び再送信される検針データを包含するアップリンク・データパケットを基地局に送信するために、コネクテッド状態に留まらなければならない。
【００２６】
これとは対照的に、本実施形態に係るスマートメータ１は、スマートメータ１とMDMS３の間のend-to-endで行われる再送手順を省略できる。したがって、スマートメータ１（無線通信ユニット１１）は、各送信機会において、第１及び第２の検針データを包含するアップリンク・データパケットを送信した後に、これに引き続くアップリンク・データパケットの送信及びダウンリンク・データパケットの受信を必要としない。よって、スマートメータ１は、各送信機会において検針データの送信のためのデータパケット送信受信に要する時間の短縮に寄与することができる。これにより、スマートメータ１（無線通信ユニット１１）は、第１及び第２の検針データを包含するアップリンク・データパケットを送信した後に、速やかにコネクテッド状態からアイドル状態に遷移することができる。
【００２７】
なお、公衆無線通信ネットワーク２からのページングを受信する必要がない場合、スマートメータ１は、アイドル状態とは異なる非コネクテッド状態（例えば、パワーオフ状態又はデタッチ状態）に遷移してもよい。パワーオフ状態（又はデタッチ状態）は、基地局２１だけでなく、コアネットワーク２２においてもスマートメータ１（無線通信ユニット１１）に関する情報が解放されており、スマートメータ１のモビリティ管理が行われていない状態を意味する。パワーオフ状態（又はデタッチ状態）は、省電力の観点ではアイドル状態よりも有効であるかもしれない。しかしながら、パワーオフ状態（又はデタッチ状態）からコネクテッド状態に遷移する際には、アイドル状態からコネクテッド状態に遷移する場合に比べて、多くのシグナリングメッセージの送受信を必要とし、多くの時間を必要とする。したがって、検針データの送信機会でないときにスマートメータ１の無線通信ユニット１１がアイドル状態に留まるか、あるいはパワーオフ状態（又はデタッチ状態）に留まるかは、ページングの要否、及びコアネットワーク２２の負荷などを考慮して適宜決定されてもよい。
【００２８】
図３は、スマートメータ１（無線通信ユニット１１）によって行われる検針データの送信手順の具体例を示すフローチャートである。ステップＳ１１では、スマートメータ１（無線通信ユニット１１）は、周期的な送信機会が到来したか否かを判定する。送信機会が到来した場合（ステップＳ１１でYES）、スマートメータ１（無線通信ユニット１１）は、スマートメータ１内のメモリにアクセスし、最近の計測期間に関する未送信の検針データ（第１の検針データ）及び過去の計測期間に関するMDMS３に向けて送信済みの検針データ（第２の検針データ）を包含する１又は複数のデータパケットを生成する。第１及び第２の検針データを含む複数の検針データは、検針ユニット１２によって所定の計測期間毎に収集され、スマートメータ１内のメモリに格納されている。そして、スマートメータ１（無線通信ユニット１１）は、第１及び第２の検針データを包含する１又は複数のデータパケットの生成に応答して、非コネクテッド状態（例えば、アイドル状態又はパワーオフ状態）からコネクテッド状態に遷移する（ステップＳ１２）。ステップＳ１３では、スマートメータ１（無線通信ユニット１１）は、第１及び第２の検針データを包含する１又は複数のデータパケットをMDMS３に向けて送信する。
【００２９】
スマートメータ１（無線通信ユニット１１）は、第１及び第２の検針データの送信のために、Open Systems Interconnection（OSI）参照モデルのトランスポート層プロトコルとして再送手順を有していないプロトコル（例えばUDP）を用いるとよい。仮に再送手順を有するトランスポート層プロトコル（例えばTCP）を用いると、スマートメータ１及びMDMS３は、データパケットの送信に先立ってコネクションを確立するためのハンドシェイク（例えば、TCPの３ウェイ・ハンドシェイク）を必要とし、ハンドシェイクのための制御パケットを交換しなければならない。さらに、再送手順を有するトランスポート層プロトコル用いると、スマートメータ１は、データパケットの送信後に確認応答(ACK)の受信と、確認応答を受信できない場合の再送信を行わなければならない。
【００３０】
これに対して、再送手順を有していないトランスポート層プロトコル（例えば、UDP）を用いることで、スマートメータ１は、第１及び第２の検針データを包含する１又は複数のデータパケットの送信を速やかに開始することができ、且つ確認応答(ACK)の受信及びデータパケットの再送信も不要となる。したがって、再送手順を有していないトランスポート層プロトコル（例えば、UDP）を用いることで、スマートメータ１は、各送信機会における検針データの送信のためにデータパケットの送信及び受信に要する時間を短縮できる。
【００３１】
図３に戻り説明を続ける。ステップＳ１４では、スマートメータ１（無線通信ユニット１１）は、コネクテッド状態での無通信期間が所定時間（T_IDLE）に到達したこと、言い換えるとidle inactivity timerが満了（expired）したことに応答して、コネクテッド状態から非コネクテッド状態（例えば、アイドル状態又はパワーオフ状態）に遷移する。idle inactivity timerは、スマートメータ１（無線通信ユニット１１）において管理されてもよいし、基地局２１において管理されてもよいし、これら両方でそれぞれ管理されてもよい。スマートメータ１によって管理されるidle inactivity timerが満了した場合、スマートメータ１は、非コネクテッド状態への遷移を基地局２１に要求してもよい。また、基地局２１によって管理されるidle inactivity timerが満了した場合、基地局２１は、非コネクテッド状態への遷移をスマートメータ１に要求してもよい。
【００３２】
スマートメータ１がコネクテッド状態に留まる時間を短くするためには、idle inactivity timerのタイマ値（T_IDLE）をなるべく短くするとよい。すなわち、各送信機会において第１及び第２の検針データを送信し且つ再送手順を有していないトランスポート層プロトコル（例えば、UDP）を用いることに加えて、idle inactivity timerの短いタイマ値（T_IDLE）を用いることで、スマートメータ１がコネクテッド状態に留まる時間をいっそう短縮できる。ただし、idle inactivity timerのタイマ値（T_IDLE）を短くし過ぎると、コネクテッド状態の移動端末が行うべき公衆無線通信ネットワーク２に関する制御手順が阻害されるおそれがある。idle inactivity timerのタイマ値（T_IDLE）の適切な設定については、以下の第２の実施形態おいて説明される。
【００３３】
なお、以下の第２の実施形態で説明されるように、スマートメータ１に関するidle inactivity timerのタイマ値（T_IDLE）を調整することは、スマートメータ１が検針データの送信のためにコネクテッド状態に留まる時間を短くするために有効である。しかしながら、検針データをMDMS３に送るためにスマートメータ１がデータパケットの送受信を行っている期間が長かったり、スマートメータ１によるデータパケットの送受信が離散的に発生したりすると、スマートメータ１がactive modeに留まる時間が長くなってしまう。したがって、スマートメータ１は、active modeにおける検針データの送信を短時間で完了できるほうがよい。本実施形態で説明された検針データの送信方法、つまり各送信機会において第１及び第２の検針データを送信することを含む送信方法は、再送手順の省略を容易にし、したがってactive modeにおける検針データの送信を短時間で完了することを可能とする。
【００３４】
＜第２の実施形態＞
本実施形態では、スマートメータ１がコネクテッド状態からアイドル状態に遷移するためのidle inactivity timerのタイマ値（T_IDLE）の決定について説明する。図４は、本実施形態おけるT_IDLEの定義を示している。なお、図４は、モバイルWiMAXの用語に従って記載されている。LTEの用語に従うと、図４の用語は以下のように置き換えることができる。
・図４のconnected state  --->  LTEのRRC_CONNECTED state
・図４のidle state  --->  LTEのRRC_IDLE state
・図４のactive mode  --->  LTEのactive mode
・図４のsleep mode  --->  LTEのdormant mode
・図４のlistening window  --->  LTEの ON duration
・図４のsleep window  --->  LTEのOFF duration
【００３５】
idle inactivity timer （T_IDLE）は、スマートメータ１（無線通信ユニット１１）によるパケットの送信又は受信のたびにリセット（リスタート）される。図４の例では、スマートメータ１による最後のパケット送信の時（T1）からT_IDLEが経過した場合（T2）に、スマートメータ１はコネクテッド状態からアイドル状態に遷移する。
【００３６】
さらに、図４は、コネクテッド状態内のDRX状態（sleep mode）に遷移するためのDRX inactivity timer（T_DRX）も示している。idle inactivity timer （T_IDLE）と同様に、DRX inactivity timer（T_DRX）は、スマートメータ１（無線通信ユニット１１）によるパケットの送信又は受信のたびにリセット（リスタート）される。T_DRXは、T_IDLEに比べて短い。LTEでのT_DRXは、例えば100ms程度である。
【００３７】
第１の実施形態で述べたように、T_IDLEが短いほど、スマートメータ１は、速やかにコネクテッド状態からアイドル状態に遷移することができる。しかしながら、短すぎるT_IDLEは、コネクテッド状態で行われる制御手順などを阻害するおそれがある。一例として、コネクテッド状態のスマートメータ１から送信されたアップリンク制御パケットに応答して、コアネットワーク２２が何らかの制御を実行する場合を考える。このとき、T_IDLEが短すぎると、コアネットワーク２２から送信された制御メッセージがスマートメータ１に到達する前に、スマートメータ１がアイドル状態に遷移してしまうおそれがある。例えば、モバイルWiMAXにおいてconnected stateの移動端末が関与する制御手順は、Reauthentication手順、 Handover手順、Location Update手順、Re-anchoring手順、IP Re-anchoring手順、及びDHCP Session Renewal手順などがある。また、LTEにおいては、コアネットワークと通信するために移動端末は必ずRRC_CONNECTED stateに遷移する必要があり、移動端末とコアネットワークの間で実行される実質的に全ての制御手順がRRC_CONNECTED stateの移動端末によって行われる。例えば、LTEにおいてRRC_CONNECTED stateの移動端末が関与する制御手順は、Attach手順、Service Request手順、Tracking Area Update手順、GUTI Reallocation手順、ME Identity Check手順、QoS Modification手順、及びBearer Modification 手順などがある。
【００３８】
したがって、idle inactivity timerのタイマ値（T_IDLE）は、スマートメータ１（無線通信ユニット１１）がコネクテッド状態である間にスマートメータ１（無線通信ユニット１１）と公衆無線通信ネットワーク２の間で実施される制御手順の完了に要する時間（T_SIGNAL）よりも長く設定されることが好ましい。しかしながら、長すぎるT_IDLEは無線リソースを浪費するために回避されるべきである。したがって、T_IDLEは、制御手順の完了に要する時間（T_SIGNAL）より長く、且つ制御手順の完了に要する時間の２倍（2*T_SIGNAL）よりも短く設定されることが好ましい。本件発明者は、モバイルWiMAXに関するテストに基づいて、制御手順の完了に要する時間（T_SIGNAL）は１秒程度であるという知見を得た。したがって、T_IDLEは、実質的に、１秒以上であり且つ２秒以下とされてもよい。なお、公衆無線通信ネットワーク２内での様々な遅延に対処するために、T_IDLEの上限値は、余裕を持って設定されてもよい。したがって、T_IDLEは、実質的に、１秒以上であり且つ５秒以下とされてもよい。
【００３９】
また、idle inactivity timerのタイマ値（T_IDLE）の上限は、他の観点に基づいて決定されてもよい。具体的には、単位時間あたりに基地局２１に接続して所望の通信を完了できる端末の最大数を基準としてもよい。例えば、基地局２１に同時接続可能な端末の最大数（N_MAX）の５倍のトランザクションが１分間のうちに完了できることを目標とする。そうすると、１端末の１回のトランザクションに許容される時間は１２秒である。そして、この１２秒には、無移動端末が非コネクテッド状態からコネクテッド状態に遷移する時間、及びデータ送信時間も含まれる。したがって、T_IDLEの上限は、１２秒よりも短くなければならず、好ましくは１０秒程度とされてもよい。
【００４０】
＜その他の実施形態＞
第１及び第２の実施形態で説明されたスマートメータ１に関するidle inactivity timerのタイマ値（T_IDLE）は、特許文献１〜７に示されているのと同様に調整されてもよい。特許文献１〜７は、idle inactivity timerのタイマ値（T_IDLE）を様々な指標に基づいて調整することを開示している。特許文献１〜７において、idle inactivity timerのタイマ値（T_IDLE）は、例えば、移動端末の種別、移動速度、移動頻度、通信頻度、通信期間、通信間隔、１通信あたりのデータ量、トラフィックパターン、Transmission Control Protocol（TCP）ヘッダ又はUser Datagram Protocol（UDP）ヘッダに含まれるポート番号、移動端末が起動しているアプリケーションプログラム、バッテリー残量、移動端末のロケーション、時間帯、移動端末が接続する無線アクセスネットワークの種別、基地局の負荷、又はコアネットワークの負荷、に基づいて調整される。スマートメータ１又は基地局２１は、これらの指標に基づいて、スマートメータ１に関するidle inactivity timerのタイマ値（T_IDLE）を決定してもよい。
【００４１】
また、スマートメータ１に関するidle inactivity timerのタイマ値（T_IDLE）は、通信事業者によって提供されるサービス（e.g. 電気、水道、ガス）、つまりスマートメータ１による遠隔検針の対象サービス、の利用契約の際に決定されてもよい。
【００４２】
また、スマートメータ１に関するidle inactivity timerのタイマ値（T_IDLE）は、スマートメータ１が関与するサービス（e.g. 遠隔検針サービス）の変更に応じて、調整されてもよい。例えば、スマートメータ１は、idle inactivity timerのタイマ値（T_IDLE）の変更を示すタイマ変更メッセージを、基地局２１、コアネットワーク２２内の制御ノード、又はMDMS３から受信し、タイマ変更メッセージに応答してタイマ値（T_IDLE）を変更してもよい。例えば、スマートメータ１は、電力量の遠隔検針サービスおよび他の使用量（例えば、ガス使用量又は水使用量）の遠隔検針サービスに兼用されてもよい。この場合、スマートメータ１は、電力量を示す検針データの送信時と、他の使用量（例えば、ガス使用量又は水使用量）を示す検針データの送信時とで、idle inactivity timerのタイマ値（T_IDLE）を変更してもよい。言い換えると、スマートメータ１は、複数の対象サービス（e.g. 電気、水道、ガス）に関する遠隔検針をサポート（支援）してもよい。そして、スマートメータ１に関するidle inactivity timerのタイマ値（T_IDLE）は、複数の対象サービス毎に変更されてもよい。これにより、スマートメータ１が関与するサービス種別に応じた適切なタイマ値（T_IDLE）を利用できる。
【００４３】
また、スマートメータ１に関するidle inactivity timerのタイマ値（T_IDLE）は、スマートメータ１の送信データパケット又は受信データパケットのパケット種別に応じて変更されてもよい。例えば、スマートメータ１又は基地局２１は、スマートメータ１の送信データ又は受信データのパケット種別を検出し、検出されたパケット種別に応じたタイマ値（T_IDLE）を利用してもよい。例えば、スマートメータ１又は基地局２１は、スマートメータ１によって送信又は受信されるIP（Internet Protocol）パケットのIPヘッダ内のプロトコル番号フィールドを参照し、プロトコル番号フィールドの値に応じて異なるタイマ値（T_IDLE）を用いてもよい。例えば、（ａ）TCPのようなコネクション型プロトコルであるか又はUDPのようなコネクションレス型プロトコルであるか、（ｂ）TCPのような再送手順を有するプロトコルであるかUDPのような再送手順のないプロトコルであるかによってタイマ値（T_IDLE）が変更されてもよい。例えば、プロトコル番号フィールドがUDPを示す場合に、プロトコル番号がTCPを示す場合に比べて短いタイマ値（T_IDLE）を用いてもよい。これにより、スマートメータ１によって利用される通信プロトコルの特性に基づく平均的な通信時間に適したタイマ値（T_IDLE）を利用することができる。
【００４４】
第１及び第２の実施形態で説明されたスマートメータ１による検針データの送信手順は、少なくとも１つのプロセッサを含むコンピュータシステムにプログラムを実行させることによって実現されてもよい。具体的には、図３等を用いて説明された検針データの送信アルゴリズムをコンピュータシステムに行わせるための命令群を含む１又は複数のプログラムをコンピュータシステムに供給すればよい。
【００４５】
このプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、Compact Disc Read Only Memory（CD-ROM）、CD-R、CD-R/W、半導体メモリ（例えば、マスクROM、Programmable ROM（PROM）、Erasable PROM（EPROM）、フラッシュROM、Random Access Memory（RAM））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
【００４６】
さらに、上述した実施形態は本件発明者により得られた技術思想の適用に関する例に過ぎない。すなわち、当該技術思想は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、種々の変更が可能であることは勿論である。
【００４７】
この出願は、２０１４年１月２１日に出願された日本出願特願２０１４−００８６９５を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【００４８】
１  スマートメータ
２  公衆無線通信ネットワーク
３  Meter Data Management System（MDMS）
１１  無線通信ユニット
１２  検針ユニット
２１  基地局
２２  コアネットワーク
【図１】
2015111377.tif 000003
【図２】
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【図３】
2015111377.tif 000005
【図４】
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【図５】
2015111377.tif 000007
【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年2月17日(2016.2.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項３２】
請求項１７〜３１のいずれか１項に記載の方法をコンピュータに行わせるためのプログラム。
【国際調査報告】
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