特許 7629062 通信装置、通信装置の制御方法、及び通信装置の制御プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-02-03

(45)【発行日】2025-02-12

(54)【発明の名称】通信装置、通信装置の制御方法、及び通信装置の制御プログラム

(51)【国際特許分類】

   H04W 52/02 20090101AFI20250204BHJP

   H04W 68/02 20090101ALI20250204BHJP

   H04W 4/38 20180101ALI20250204BHJP

【ＦＩ】

H04W52/02 110

H04W68/02

H04W4/38

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2023128647

(22)【出願日】2023-08-07

【審査請求日】2023-10-23

(73)【特許権者】

【識別番号】501440684

【氏名又は名称】ソフトバンク株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002516

【氏名又は名称】弁理士法人白坂

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 司

(72)【発明者】

【氏名】倉谷 俊明

(72)【発明者】

【氏名】木戸 智晶

(72)【発明者】

【氏名】熊谷 優斗

【審査官】永田 義仁

(56)【参考文献】

【文献】特開平１０－１９０５６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国登録特許第１０－１６９８９３５（ＫＲ，Ｂ１）

【文献】中国特許出願公開第１１０６２１０５６（ＣＮ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０２０／０１１２９１６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０８Ｃ１３／００－２５／０４

Ｈ０３Ｊ９／００－９／０６

Ｈ０４Ｂ７／２４－７／２６

Ｈ０４Ｍ１／００

１／２４－３／００

３／１６－３／２０

３／３８－３／５８

７／００－７／１６

１１／００－１１／１０

９９／００

Ｈ０４Ｑ９／００－９／１６

Ｈ０４Ｗ４／００－９９／００

３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１－４

ＳＡ ＷＧ１－４、６

ＣＴ ＷＧ１、４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基地局との間で無線通信を行う通信装置であって、
前記基地局からの着信を所定の間隔で待ち受ける通信部と、
自装置への電力供給源を、外部電源と内蔵電池とで切り替える切替部であって、前記外部電源からの自装置への電力供給が、所定時間以上遮断されたことに応じて、前記自装置への電力供給源を、前記外部電源から前記内蔵電池に切り替える切替部と、
前記切替部によって、自装置への電力供給源が、前記外部電源から前記内蔵電池に切り替えられたことに応じて、前記基地局からの着信を待ち受ける前記所定の間隔を、第１間隔から、当該第１間隔よりも長い第２間隔に変更する変更部と、
を備える通信装置。

【請求項2】

前記変更部は、自装置への電力供給源が、前記内蔵電池から前記外部電源に切り替えられたことに応じて、前記所定の間隔を、前記第２間隔から前記第１間隔に変更する、
請求項１に記載の通信装置。

【請求項3】

基地局との間で無線通信を行う通信装置であって、
前記基地局からの着信を所定の間隔で待ち受ける通信部と、
自装置への電力供給源を、外部電源と内蔵電池とで切り替える切替部と、
前記切替部によって、自装置への電力供給源が、前記外部電源から前記内蔵電池に切り替えられたことに応じて、前記基地局からの着信を待ち受ける前記所定の間隔を、第１間隔から、当該第１間隔よりも長い第２間隔に変更する変更部と、を備え、
前記通信装置は測定装置に接続され、前記測定装置による測定値を、前記基地局を介して情報処理装置へ送信するものであって、
前記切替部は、前記外部電源による電力供給を受けて動作する前記測定装置から、前記外部電源からの電力供給が遮断されたことに応じた所定の指令が通知されたことに応じて、前記自装置への電力供給源を、前記外部電源から前記内蔵電池に切り替える、通信装置。

【請求項4】

基地局との間で無線通信を行う通信装置であって、
前記基地局からの着信を所定の間隔で待ち受ける通信部と、
自装置への電力供給源を、外部電源と内蔵電池とで切り替える切替部と、
前記切替部によって、自装置への電力供給源が、前記外部電源から前記内蔵電池に切り替えられたことに応じて、前記基地局からの着信を待ち受ける前記所定の間隔を、第１間隔から、当該第１間隔よりも長い第２間隔に変更する変更部と、を備え、
前記通信部は、前記第１間隔として、ＤＲＸ（Discontinuous Reception）に基づく間隔で前記基地局からの着信を待ち受け、前記第２間隔として、ｅＤＲＸ（extended Discontinuous Reception）に基づく間隔で前記基地局からの着信を待ち受ける、通信装置。

【請求項5】

前記切替部は、自装置にかかる電圧の単位時間当たりの変化率が所定値以上となったことに応じて、前記自装置への電力供給源を、前記外部電源から前記内蔵電池に切り替える、
請求項４に記載の通信装置。

【請求項6】

前記第２間隔で待ち受けた累積時間を計時する計時部をさらに備える、
請求項３に記載の通信装置。

【請求項7】

基地局との間で無線通信を行う通信装置に、
前記基地局からの着信を所定の間隔で待ち受けるステップと、
自装置への電力供給源を、外部電源と内蔵電池とで切り替えるステップであって、前記外部電源からの自装置への電力供給が、所定時間以上遮断されたことに応じて、前記自装置への電力供給源を、前記外部電源から前記内蔵電池に切り替えるステップと、
前記切り替えるステップにおいて、自装置への電力供給源が、前記外部電源から前記内蔵電池に切り替えられたことに応じて、前記基地局からの着信を待ち受ける前記所定の間隔を、第１間隔から、当該第１間隔よりも長い第２間隔に変更するステップと、を実行させる、通信装置の制御方法。

【請求項8】

コンピュータに、
基地局との間で無線通信を行う通信装置として、前記基地局からの着信を所定の間隔で待ち受ける機能と、
自装置への電力供給源を、外部電源と内蔵電池とで切り替える機能であって、前記外部電源からの自装置への電力供給が、所定時間以上遮断されたことに応じて、前記自装置への電力供給源を、前記外部電源から前記内蔵電池に切り替える機能と、
自装置への電力供給源が、前記外部電源から前記内蔵電池に切り替えられたことに応じて、前記基地局からの着信を待ち受ける前記所定の間隔を、第１間隔から、当該第１間隔よりも長い第２間隔に変更する機能と、を実現させる、通信装置の制御プログラム。

【請求項9】

基地局との間で無線通信を行う通信装置に、
前記基地局からの着信を所定の間隔で待ち受けるステップと、
自装置への電力供給源を、外部電源と内蔵電池とで切り替えるステップと、
前記切り替えるステップによって、自装置への電力供給源が、前記外部電源から前記内蔵電池に切り替えられたことに応じて、前記基地局からの着信を待ち受ける前記所定の間隔を、第１間隔から、当該第１間隔よりも長い第２間隔に変更するステップと、を実行させ、
前記通信装置は測定装置に接続され、前記測定装置による測定値を、前記基地局を介して情報処理装置へ送信するものであって、
前記切り替えるステップは、前記外部電源による電力供給を受けて動作する前記測定装置から、前記外部電源からの電力供給が遮断されたことに応じた所定の指令が通知されたことに応じて、前記自装置への電力供給源を、前記外部電源から前記内蔵電池に切り替える、通信装置の制御方法。

【請求項10】

コンピュータに、
基地局との間で無線通信を行う通信装置として、前記基地局からの着信を所定の間隔で待ち受ける機能と、
自装置への電力供給源を、外部電源と内蔵電池とで切り替える機能と、
前記切り替える機能によって、自装置への電力供給源が、前記外部電源から前記内蔵電池に切り替えられたことに応じて、前記基地局からの着信を待ち受ける前記所定の間隔を、第１間隔から、当該第１間隔よりも長い第２間隔に変更する機能と、を実現させ、
前記通信装置は測定装置に接続され、前記測定装置による測定値を、前記基地局を介して情報処理装置へ送信するものであって、
前記切り替える機能は、前記外部電源による電力供給を受けて動作する前記測定装置から、前記外部電源からの電力供給が遮断されたことに応じた所定の指令が通知されたことに応じて、前記自装置への電力供給源を、前記外部電源から前記内蔵電池に切り替える、通信装置の制御プログラム。

【請求項11】

基地局との間で無線通信を行う通信装置に、
前記基地局からの着信を所定の間隔で待ち受けるステップと、
自装置への電力供給源を、外部電源と内蔵電池とで切り替えるステップと、
前記切り替えるステップによって、自装置への電力供給源が、前記外部電源から前記内蔵電池に切り替えられたことに応じて、前記基地局からの着信を待ち受ける前記所定の間隔を、第１間隔から、当該第１間隔よりも長い第２間隔に変更するステップと、を実行させ、
前記待ち受けるステップは、前記第１間隔として、ＤＲＸ（Discontinuous Reception）に基づく間隔で前記基地局からの着信を待ち受け、前記第２間隔として、ｅＤＲＸ（extended Discontinuous Reception）に基づく間隔で前記基地局からの着信を待ち受ける、通信装置の制御方法。

【請求項12】

コンピュータに、
基地局との間で無線通信を行う通信装置として、前記基地局からの着信を所定の間隔で待ち受ける機能と、
自装置への電力供給源を、外部電源と内蔵電池とで切り替える機能と、
前記切り替える機能によって、自装置への電力供給源が、前記外部電源から前記内蔵電池に切り替えられたことに応じて、前記基地局からの着信を待ち受ける前記所定の間隔を、第１間隔から、当該第１間隔よりも長い第２間隔に変更する機能と、を実現させ、
前記待ち受ける機能は、前記第１間隔として、ＤＲＸ（Discontinuous Reception）に基づく間隔で前記基地局からの着信を待ち受け、前記第２間隔として、ｅＤＲＸ（extended Discontinuous Reception）に基づく間隔で前記基地局からの着信を待ち受ける、通信装置の制御プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、通信装置、通信装置の制御方法、及び通信装置の制御プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、各家庭の電気、水道、ガス等の使用量を表すメーター値等のデータを、無線ネットワークを用いて収集・中継し、遠隔の検針センタ等のデータ収集センタに伝送する遠隔データ収集システムが存在する（例えば、特許文献１）。この、メーターに通信機能を持たせたいわゆるスマートメーターは、近年のＩｏＴ（Internet of Things）／Ｍ２Ｍ（Machine to Machine）技術の広がりとともに普及が進んでいる。

【0003】

なお、ＩｏＴ／Ｍ２Ｍ通信に関し、ＬＴＥ（Long Term Evolution）等の移動通信システムに関する標準仕様の策定を進める３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）（登録商標）は、既存の移動通信向け無線ネットワーク（モバイルネットワーク／セルラーネットワーク）をＩｏＴ／Ｍ２Ｍ通信に利用するための検討を進め、ＩｏＴ／Ｍ２Ｍ通信を含むＭＴＣ（Machine Type Communication）に関する標準化を行なっている。３ＧＰＰは、ＩｏＴ／Ｍ２Ｍ通信に関して、例えば、非特許文献１，２の技術仕様群（リリース（Release））を公開している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００２－２１８０８０号公報

【非特許文献】

【0005】

【文献】3GPP TS24.301 V13.6.1, 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Core Network and Terminals; Non-Access-Stratum (NAS) protocol for Evolved Packet System (EPS); Stage 3 (Release 13)

【文献】3GPP TS23.682 V13.5.0, 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Services and System Aspects; Architecture enhancements to facilitate communications with packet data networks and applications (Release 13)

【発明の概要】

【0006】

外部から電力を供給されず電池によって駆動されることの多いＩｏＴ／Ｍ２Ｍデバイスは、電池寿命の観点から、消費電力を低減することが求められる。上記の非特許文献１，２は、ＩｏＴ／Ｍ２Ｍデバイスの低消費電力化の技術として、ｅＤＲＸ（extended Discontinuous Reception）技術を公開している。ｅＤＲＸは、ＩｏＴ／Ｍ２Ｍデバイスが、下りリンクの信号を間欠的に受信し、受信しない間は無線通信機能を停止させる技術である。

【0007】

なお、スマートメーターに用いられる通信装置としてのＩｏＴ／Ｍ２Ｍデバイスには、外部電源で駆動するメーター側から電力を供給されるものがある。外部電源から電力が供給される場合、通信装置は、消費電力よりも下りリンクのデータに対する対応を優先することができてよい。しかしながら、停電の発生や、外部電源またはメーターにおける故障等、メーター側からの電力供給が遮断される状況も発生し得るため、通信装置は内蔵電池を備え、自装置の駆動を継続させる必要がある。このように、自装置への外部からの電力供給が遮断され、内蔵電池によって駆動される場合に、上述のｅＤＲＸのような低消費電力化の技術を柔軟に利用した、自装置の消費電力を抑える仕組みが必要とされていた。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一実施形態に係る、基地局との間で無線通信を行う通信装置は、基地局からの着信を所定の間隔で待ち受ける通信部と、自装置への電力供給源を、外部電源と内蔵電池とで切り替える切替部と、切替部によって、自装置への電力供給源が、外部電源から内蔵電池に切り替えられたことに応じて、基地局からの着信を待ち受ける所定の間隔を、第１間隔から、当該第１間隔よりも長い第２間隔に変更する変更部と、を備える。

【0009】

本発明の一実施形態に係る通信装置において、変更部は、自装置への電力供給源が、内蔵電池から外部電源に切り替えられたことに応じて、所定の間隔を、第２間隔から第１間隔に変更してもよい。

【0010】

本発明の一実施形態に係る通信装置において、切替部は、外部電源からの自装置への電力供給が、所定時間以上遮断されたことに応じて、自装置への電力供給源を、外部電源から内蔵電池に切り替えてもよい。

【0011】

本発明の一実施形態に係る通信装置において、切替部は、自装置にかかる電圧の単位時間当たりの低下率が所定値以上となったことに応じて、自装置への電力供給源を、外部電源から内蔵電池に切り替えてもよい。

【0012】

本発明の一実施形態に係る通信装置は、測定装置に接続され、測定装置による測定値を、基地局を介して情報処理装置へ送信するものであって、切替部は、外部電源による電力供給を受けて動作する測定装置から、外部電源からの電力供給が遮断されたことに応じた所定の指令が通知されたことに応じて、自装置への電力供給源を、外部電源から内蔵電池に切り替えてもよい。

【0013】

本発明の一実施形態に係る通信装置において、通信部は、第１間隔として、ＤＲＸ（Discontinuous Reception）に基づく間隔で基地局からの着信を待ち受け、第２間隔として、ｅＤＲＸ（extended Discontinuous Reception）に基づく間隔で基地局からの着信を待ち受けてよい。

【0014】

本発明の一実施形態に係る通信装置は、第２間隔で待ち受けた累積時間を計時する計時部をさらに備えてもよい。

【0015】

本発明の一実施形態に係る通信装置の制御方法は、基地局との間で無線通信を行う通信装置に、基地局からの着信を所定の間隔で待ち受けるステップと、自装置への電力供給源を、外部電源と内蔵電池とで切り替えるステップと、切り替えるステップにおいて、自装置への電力供給源が、外部電源から内蔵電池に切り替えられたことに応じて、基地局からの着信を待ち受ける所定の間隔を、第１間隔から、当該第１間隔よりも長い第２間隔に変更するステップと、を実行させる。

【0016】

本発明の一実施形態に係る通信装置の制御プログラムは、コンピュータに、基地局との間で無線通信を行う通信装置として、基地局からの着信を所定の間隔で待ち受ける機能と、自装置への電力供給源を、外部電源と内蔵電池とで切り替える機能と、自装置への電力供給源が、外部電源から内蔵電池に切り替えられたことに応じて、基地局からの着信を待ち受ける所定の間隔を、第１間隔から、当該第１間隔よりも長い第２間隔に変更する機能と、を実現させる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、本発明の一実施形態に係る通信システム及び通信装置を概略的に示す機能ブロック図である。

【図2】図２は、本発明の一実施形態に係る通信装置の制御フローの一例である。

【図3】図３は、ｅＤＲＸの概略を説明する図である。

【図4】図４は、本発明の一実施形態に係る、通信装置、基地局、及びコアネットワーク間のシーケンスの一例を示す図である。

【図5】図５は、本発明の一実施形態に係る通信装置の制御フローの一例である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以降、諸図面を参照しながら、本発明の一実施形態を詳細に説明する。なお、図は一例であって、本発明は図に示すものに限定されない。例えば、図示した通信装置（ＩｏＴデバイス）、サーバ（情報処理装置）、基地局の数、機能ブロック図、及びシーケンス図等は一例であって、本発明はこれらに限定されるものではない。

【0019】

＜システム構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る通信システムの構成例を示す図である。通信システム６００は、ＩｏＴデバイスである通信装置１００（１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ）とサーバ（情報処理装置）２００との間の、各種データのやり取りを実現するシステムであってよい。

【0020】

通信システム６００は、サーバ２００、通信装置（ＵＥ：User Equipment）１００（１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ）、ネットワーク４００を含んでよい。なお、ネットワーク４００は、基地局（ｅＮＢ：eNodeB）２０と通信装置１００とがデータをやり取りする無線アクセスネットワーク（E-UTRAN（Evolved Universal Terrestrial Radio Network））と、コアネットワーク（ＥＰＣ：Evolved Packet Core）１０とを含んでよい。なお、図１において、通信装置１００、基地局２０、コアネットワーク１０、サーバ２００を構成する各構成要素は、プロセッサがメモリに格納されたプログラムを実行することによって動作するコンピュータ装置であってもよい。

【0021】

通信装置１００は、基地局２０に接続され、基地局２０のセル内に存在（在圏）する各種ＩｏＴデバイスであってよい。なお、本発明の一実施形態において、通信装置１００は、ガス（都市ガス、ＬＰガス）、水道、電気等の図示しないメーター（測定装置）に接続され、メーターの検針データ等を送信するＩｏＴデバイスであってよい。

【0022】

また、本発明の一実施形態において、メーターは、外部電源から電力を供給されて駆動し、自装置に接続された通信装置１００に対しても電力を供給してよい。しかしながら、メーターや通信装置１００は、内蔵電池を備え、外部電源による電力供給が停止した場合に、内蔵電池によって駆動されてよい。なお、ここでの「外部電源」とは、メーターまたは通信装置１００が内部に備える電池に対し、外部の送電系統から電力を供給するものを指してよい。

【0023】

サーバ２００は、各通信装置１００から送信された各メーターの検針値等を処理し、メーターの管理者へ必要なデータを受け渡す、ＩｏＴ－ＰＦ（プラットフォーム）として機能してよい。サーバ２００は、ネットワーク４００を介して通信装置１００を遠隔制御してもよく、管理者が待機する図示しない集中監視センタに接続されてよい。

【0024】

なお、通信装置１００、基地局２０、及びサーバ２００の数は図示したものに限定されず、これ以上存在してもよい。また、通信システム６００は、図示しないデータベースサーバをさらに備えてよく、データベースサーバは、本発明の一実施形態に係る通信システム６００の機能の実現に必要な各種データを格納してもよい。

【0025】

サーバ２００と通信装置１００とは、所定のプロトコルに従ってデータの送受信を行ってよい。所定のプロトコルは、例えば、Open Mobile Alliance（ＯＭＡ）によって策定されたプロトコルであるLightweight M2M（ＬｗＭ２Ｍ）、ＭＱＴＴ（Message Queue Telemetry Transport）、及びＣｏＡＰ（Constrained Application Protocol）等のプロトコルであってよい。

【0026】

通信システム６００の各構成要素は、ＬＴＥにおけるＩｏＴ／Ｍ２Ｍデバイス向けの無線通信規格である、ＮＢ－ＩｏＴ（Narrow Band IoT）、Category M（カテゴリーＭ）、Category M1（カテゴリーＭ１）等を用いた通信を行ってよい。しかしながら、本発明はこれらに限らず、通信システム６００において、例えば、第５世代（５Ｇ）の通信規格や、第６世代（６Ｇ）以降の通信規格が利用されてもよい。

【0027】

基地局２０は、通信装置１００との間で無線セッション（RRC Connection）を確立して直接に通信を行い、コアネットワーク１０と通信装置１００との間でパケットの転送を行う。基地局２０は、通信装置１００からの発信（上りリンクデータの通知）を受け付けたり、例えばサーバ２００から送信された、通信装置１００向けの下りリンクデータがある場合に、通信装置１００を呼び出すためのページング（Paging）を送信したりする。

【0028】

コアネットワーク１０は、図示しないＭＭＥ（Mobility Management Entity：モビリティ管理エンティティ）、Ｓ－ＧＷ（Serving Gateway：サービング・ゲートウェイ）、Ｐ－ＧＷ（Packet Data Network Gateway：パケット・データ・ネットワーク・ゲートウェイ）等を含んでよい。ＭＭＥは、通信装置１００の位置管理、認証管理や、各ノード間のセッションの管理（すなわち、通信ベアラの管理）等を行う機能を有する。また、ＭＭＥは、通信装置１００を呼び出す際に、基地局２０へページングを送信する機能も有する。Ｓ－ＧＷは、基地局２０とコアネットワーク１０との間で、ユーザパケットのルーティングや転送を行うゲートウェイとしての機能を有する。Ｐ－ＧＷは、コアネットワーク１０以降のＩＰ通信網で使用可能な通信装置１００のＩＰ（Internet Protocol）アドレスを割り当て、そのＩＰアドレスによって、通信装置１００とネットワーク４００の外部ネットワークとの通信を可能とするゲートウェイとしての機能を有する。

【0029】

＜通信装置＞
通信装置１００は、制御部１１０、通信部１２０、入出力インタフェース（Ｉ／Ｆ）１３０、各種センサ１４０、内蔵電池１５０、及び記憶部１７０を備えてよい。通信装置１００の各構成要素は、プロセッサがメモリに格納されたプログラムを実行することによって処理が実行されるソフトウェアもしくはモジュールであってもよい。または、通信装置１００を構成する各構成要素は、回路もしくはチップ等のハードウェアであってもよい。

【0030】

通信部１２０は、ネットワークアダプタ等のハードウェアや通信用ソフトウェア、及びこれらの組み合わせとして実装されてよい。通信部１２０は、所定の通信方式で基地局２０との間で無線通信を行い、ネットワーク４００を介して、サーバ２００との間で各種データの送受信を行ってよい。なお、通信部１２０は、ＩｏＴデバイスにおける低消費電力化の規格であるＬＰＷＡ（Low Power Wide Area）として、ＤＲＸ（Discontinuous Reception）やｅＤＲＸ、ＰＳＭ（Power Saving Mode）に対応した通信が可能であってよい。すなわち、通信部１２０は、基地局２０からの着信を所定の間隔で待ち受けてよい（所定の間隔については後述する）。

【0031】

入出力Ｉ／Ｆ１３０は、図示しないメーターとの接続インタフェースであってよい。なお、通信装置１００は、入出力Ｉ／Ｆ１３０を介して、メーターとは別個の通信装置としてメーター外部に接続されてもよいし、メーターの内部に、例えば通信ボードとして組み込まれていてもよい。また、入出力Ｉ／Ｆ１３０は、メーターから通信装置１００へ電力を供給するインタフェースであってよい。

【0032】

センサ１４０は、通信装置１００内の電圧や電流を検出可能な、例えば電流センサや電圧センサ等であってよい。

【0033】

内蔵電池１５０は、メーターからの電力供給が停止した際に、通信装置１００を駆動する電力供給源であって、リチウム電池、リチウムイオン電池等であってよい。

【0034】

記憶部１７０は、通信装置１００が動作するうえで必要とする各種プログラムや、各種データを記憶（格納）してよい。記憶部１７０は、例えば、半導体メモリ（磁気メモリ、フラッシュメモリ等）を含んでよい。また、記憶部１７０は、制御部１１０に対する作業領域を提供するメモリ（ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等）を含んでよい。また、本発明の一実施形態において、記憶部１７０は、ＤＲＡ，ｅＤＲＸに対応した動作を実行するための各種パラメーター、ネットワーク４００に接続するための各種ネットワークパラメーター（例えば、ＩＰアドレス等）、通信装置１００に固有の識別情報（デバイスＩＤ等）を記憶してもよい。

【0035】

制御部１１０は、典型的にはプロセッサであって、例えばＭＰＵ（Micro Processing Unit）等で構成され、記憶部１７０に記憶されているプログラムを実行することにより、各実施形態に示す機能、方法を実行してよい。なお、一実施形態において、制御部１１０は、切替部１１１、変更部１１２、取得部１１３、及び計時部１１４を備えてよい。

【0036】

詳細は後述するが、各機能部の処理について簡単に説明する。切替部１１１は、自装置への電力供給源を、外部電源と内蔵電池とで切り替えてよい。変更部１１２は、自装置への電力供給源が、外部電源から内蔵電池に切り替えられたことに応じて、通信部１２０による、基地局２０からの着信を待ち受ける所定の間隔を、第１間隔から、当該第１間隔よりも長い第２間隔に変更してよい。取得部１１３は、メーターからの各種情報を取得する機能を有し、例えば、外部電源による電力供給を受けて動作するメーターから、外部電源による電力供給が遮断されたことに応じた所定の指令を取得してよい。計時部１１４は、自装置が第２間隔で待ち受けた累積時間を計時してよい。

【0037】

なお、制御部１１０は、通信装置１００に、上述したＤＲＸ，ｅＤＲＸに応じた処理を実行させてよい。また、制御部１１０は、自装置の再起動を実行したり、ネットワーク４００への接続や、ネットワーク４００との接続を解除するための各種処理を実行してよい。

【0038】

＜ｅＤＲＸ動作について＞
ここで、通信部１２０による所定の間隔での待ち受け動作について、図２を用いて説明する。図２は、通信装置１００が基地局２０からの着信を待ち受けるタイミングについて説明する概略図であって、図２（ａ）はＤＲＸ動作時、（ｂ）はｅＤＲＸ動作時において、横軸に時間、縦軸に通信装置１００の無線機能のオン／オフ状態を例示した図である。

【0039】

ＬＴＥにおいて、通信装置１００は、基地局２０との間の無線セッションがある接続状態（RRC_CONNECTED）と、基地局２０との間の無線セッションがないアイドル状態（RRC_IDLE）（待受け状態）との２つの状態を遷移する。アイドル状態とは、接続状態よりも通信装置１００の機能が制限された状態であってよい。例えば、通信装置１００は、接続状態において、基地局２０との間でデータの送受信が可能であるが、アイドル状態において、データの受信のみが可能であってよい。具体的には、例えば、通信装置１００は、アイドル状態において、基地局２０との間では、ページングや、ブロードキャスト情報の受信のみが可能であってよい。アイドル状態の通信装置１００は、ページングを受信した場合にアイドル状態を解除し、基地局２０との間の無線セッションを確立してよい。

【0040】

図２（ａ）のように、ＤＲＸ動作時のアイドル状態における通信装置１００では、ＤＲＸ周期に１回、ページングの受信が試みられ、ページングの受信を試みない期間には、無線機能がオフにされる。これに対し、図２（ｂ）のように、ｅＤＲＸ動作時のアイドル状態における通信装置１００では、ページングの受信を試みる回数をＤＲＸ動作時よりも低頻度とし、ＰＴＷ（Paging Time Window）の区間内のみ、ＤＲＸ周期に従ってページングの受信が試みられ、ＰＴＷ以外では、無線機能がオフにされる。なお、図２（ｂ）におけるｅＤＲＸ周期は、ＰＴＷの周期であって、ＰＴＷの始期から次のＰＴＷの始期までの期間を表す。このように、通信装置１００は、ＰＴＷの長さと、次のＰＴＷまでの周期（ｅＤＲＸ周期）とを設定することにより、アイドル状態における通信装置１００の消費電力量を制御することができる。なお、ＤＲＸ周期及びｅＤＲＸ周期の長さは３ＧＰＰで規定され、ＤＲＸ周期は、カテゴリーＭ１で最大２．５６秒、ＮＢ－ＩｏＴの場合で最大１０．２８秒、ｅＤＲＸ周期は、カテゴリーＭ１で最大４３．９６分、ＮＢ－ＩｏＴで最大１７５分に設定することができる。

【0041】

通信装置１００、基地局２０、及びＭＭＥは、通信装置１００ごとに設定されたｅＤＲＸ周期に関する情報をそれぞれ共有してよい。すなわち、通信装置１００、基地局２０、ＭＭＥは、それぞれ、どのタイミングで通信装置１００がＰＴＷとなるかを算出してよい。そして、通信装置１００、基地局２０、ＭＭＥは、通信装置１００のＰＴＷの情報に基づいて同期し、基地局２０は、通信装置１００がページングを受信可能なタイミングに、通信装置１００へページングを送出してよい。なお、通信装置１００からネットワーク４００への、上りリンクデータの送信（通信装置１００による発信）は、ｅＤＲＸ周期に依存せず、任意のタイミングで行うことができる。

【0042】

＜通信装置の制御フロー＞
以降、本発明の一実施形態について、通信装置１００の各機能部の処理とともに、図２～６を用いて説明する。図３は、一実施形態に係る通信装置１００による処理を示すフローチャートの一例である。なお、これ以降、通信装置１００が、メーターから電力の供給を受けて駆動する状態を「外部給電状態」と称し、内蔵電池で駆動する状態を「内部給電状態」と称することもある。

【0043】

まず、外部給電状態でのアイドル状態において、通信部１２０は、所定の間隔として第１間隔で着信を待ち受けてよい（ステップＳ１１）。なお、外部給電状態にある通信装置１００は、消費電力よりも、着信への即時対応を優先できるため、基地局２０からの着信をＤＲＸ動作で待ち受けてよい。したがって、ステップＳ１１において、通信装置１００はＤＲＸで動作中であり、「第１間隔」とは、上述したＤＲＸ周期であってよい。

【0044】

その後、例えば、停電やメーターの故障等によって、外部電源からメーターへの電力供給が遮断され、切替部１１１は、外部電源からの電力供給が停止したかを判定してよい（ステップＳ１２）。なお、判定手法については後述する。外部電源からの電力供給が停止したと判定されると（ステップＳ１２でＹＥＳ）、切替部１１１は、自装置への電力供給源を、メーターの外部電源から、内蔵電池１５０に切り替えてよい（ステップＳ１３）。なお、外部電源からの電力供給が停止していない場合（ステップＳ１２でＮＯ）、通信部１２０は、第１間隔での着信の待ち受けを継続してよい。

【0045】

変更部１１２は、自装置への電力供給源が、外部電源から内蔵電池１５０に切り替えられたことに応じて、通信部１２０による、基地局２０からの着信を待ち受ける所定の間隔を、第１間隔から、当該第１間隔よりも長い第２間隔に変更してよい（ステップＳ１４）。ここで、内部給電状態では、内蔵電池の消費電力を、着信よりも優先してよく、制御部１１０は、自装置を、ｅＤＲＸで動作させてよい。したがって、「第２間隔」とは、上述したｅＤＲＸ周期であってよい。なお、ＤＲＸ周期及びｅＤＲＸ周期の長さは、メーターの管理者に応じて設定されてよい。

【0046】

変更部１１２は、待ち受け時の所定の間隔の変更、すなわち、待ち受け動作のＤＲＸからｅＤＲＸへの変更を、ネットワーク４００（コアネットワーク１０、ＭＭＥ）に対し登録してよい（ステップＳ１５）。なお、登録処理について、図４を用いて説明する。図４は、登録処理における、通信装置１００、基地局２０、及びコアネットワーク（ＥＰＣ）１０（ＭＭＥ）間のシーケンス図であってよい。

【0047】

制御部１１０は、待ち受け動作の切替に伴い、自装置を再起動してよい（ステップＴ１０）。再起動後、通信装置１００は、基地局２０との間で無線セッションの確立処理（RRC Connection Procedure）を実行し、これにより、通信装置１００と基地局２０との間の無線セッションが確立する（ステップＴ１１）。無線セッションが確立すると、通信装置１００は、基地局２０を介して、ネットワーク４００へのアタッチ（Attach）リクエストを送信してよい（ステップＴ１２）。アタッチリクエストには、通信装置１００において設定したいｅＤＲＸ周期の値が含まれてよい。ＭＭＥは、通信装置１００に使用するｅＤＲＸ周期の値を設定し、通信装置１００へアタッチアクセプトとして送信してよい（ステップＴ１３）。ｅＤＲＸ周期の設定（更新）が完了すると、通信装置１００と基地局２０との間の無線セッションが解放されてよい（ステップＴ１４）。なお、通信装置１００は、設定したいｅＤＲＸ周期の値を、アタッチリクエストに代わって、トラッキングエリアアップデート（ＴＡＵ：Tracking Area Update）リクエストに含めて送信してもよい。その場合、ＭＭＥは、通信装置１００に使用するｅＤＲＸ周期を、ＴＡＵアクセプトに含めて通信装置１００へ送信してよい。なお、通信装置１００の再起動は必須でなくてもよい。

【0048】

図３に戻り、ネットワーク４００へのｅＤＲＸ周期の登録処理が完了すると、通信装置１００は、第２間隔にて着信を待ち受けてよい（ステップＳ１６）。

【0049】

上述のように、本発明の一実施形態によれば、メーターから電力の供給を受けて駆動する通信装置において、自装置への電力供給源が、外部電源から内蔵電池に切り替わったことに伴い、着信を待ち受ける間隔が、切り替わる前よりも長く変更されてよい。これにより、停電やメーターの故障といった現象により外部からの電力供給が遮断され、内蔵電池による駆動に切り替わった場合でも、内蔵電池の消費電力を低減することができる。

【0050】

なお、外部電源からの電力供給が復旧した場合は、消費電力の観点から、内蔵電池による電力供給を停止し外部電源からの供給に変更するとともに、待ち受けを行う回数を増やすことが好ましい。図５に、電力供給源が変更された場合の、一実施形態に係る通信装置１００による処理を示すフローチャートの一例を示す。

【0051】

通信装置１００は内部給電状態であるため、第２間隔で着信を待ち受けているものとする（ステップＳ２１）。その後、停電や故障等から復旧し、切替部１１１は、外部電源からの電力供給が可能となったか否かを判定してよい（ステップＳ２２）。外部電源からの電力供給が開始したと判定されると（ステップＳ２２でＹＥＳ）、切替部１１１は、自装置への電力供給源を、内蔵電池１５０から、メーターの外部電源に切り替えてよい（ステップＳ２３）。なお、外部電源からの電力供給が開始していない場合（ステップＳ２２でＮＯ）、通信部１２０は、第２間隔での着信の待ち受けを継続してよい。

【0052】

変更部１１２は、自装置への電力供給源が、内蔵電池１５０から外部電源に切り替えられたことに応じて、通信部１２０による、基地局２０からの着信を待ち受ける所定の間隔を、第２間隔から、第１間隔に変更してよい（ステップＳ２４）。その後、登録処理（ステップＳ２５）を経て、通信装置１００は、第１間隔にて着信を待ち受けてよい。なお、ステップＳ２５の登録処理は、ステップＳ１５と同様であるため説明を省略する。

【0053】

上述のように、本発明の一実施形態によれば、外部電源からの電力供給が可能となり、電力供給源が、内蔵電池から外部電源に切り替わったことに伴い、着信を待ち受ける間隔が、内蔵電池による駆動の場合よりも短く変更されてよい。これにより、サーバ２００からの下りデータに対し、迅速な対応が可能となる。

【0054】

なお、一実施形態において、切替部１１１は、外部電源からの自装置への電力供給が、所定時間以上遮断されたことに応じて、自装置への電力供給源を、外部電源から内蔵電池１５０に切り替えてよい。ここで、電力供給の遮断は、センサ１４０によって検出されてよい。所定時間としては、数秒程度であってよいが、メーターの管理者によって設定されてもよい。これにより、通信装置１００が駆動せず、メーターの情報がサーバ２００へ送信されない状況が生じることを防止することができる。

【0055】

また、一実施形態において、切替部１１１は、自装置にかかる電圧の単位時間当たりの変化率（電圧降下率や電圧上昇率）が所定値以上となったことに応じて、自装置への電力供給源を、外部電源から内蔵電池１５０に切り替えてよい。例えば、センサ１４０（電圧センサや電流センサ）によって、電力供給が遮断されたことによる、短期間の大幅な電圧変化が検出されてよい。これにより、電力供給の遮断を迅速に検出することができる。

【0056】

なお、上述では、通信装置１００において、外部電源からの電力供給が停止したことが検出される態様について説明した。しかしながら、一実施形態において、外部電源からの電力供給が停止したことがメーター側で検出されてよい。そして、切替部１１１による電力供給源の切替は、メーター側から送信された通知に応じて行われてもよい。例えば、外部電源による電力供給を受けて動作するメーターにおいて、電力供給が遮断されたことが検出され、メーターから通信装置１００に対し、電力供給源を内蔵電池に切り替える旨を示す所定の指令が通知されてもよい。所定の指令は、例えば、３ＧＰＰで規定されたＡＴコマンドに含まれて送信されてよい。通信装置１００は、指令を受信したことに応じて、自装置への電力供給源を、外部電源から内蔵電池１５０に切り替えてもよい。これにより、外部電源からの電力供給が遮断されたことを、通信装置１００へ迅速に通知することが可能となる。

【0057】

また、上述のように、一実施形態において、通信部１２０は、外部電源による電力供給で駆動する場合、第１間隔として、ＤＲＸに基づく間隔で基地局２０からの着信を待ち受け、内蔵電池で駆動する場合、第２間隔として、ｅＤＲＸに基づく間隔で基地局２０からの着信を待ち受けてよい。これにより、内蔵電池で駆動する際の電力消費を抑えることが可能となる。

【0058】

なお、一実施形態において、計時部１１４が、第２間隔で待ち受けた累積時間を計時してもよい。第２間隔で待ち受けた累積時間は、通信装置１００が内蔵電池１５０で駆動された累積時間に対応するため、内蔵電池１５０の電池残量の予測に用いることができてよい。

【0059】

本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各構成部、各ステップ等に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部やステップ等を１つに組み合わせたり、或いは分割したり、必要に応じて適宜省略又は変更することが可能である。また、上記実施の形態に示す構成を適宜組み合わせることとしてもよい。例えば、通信装置１００が備えるとして説明した各機能部は、サーバ２００によって実現されてもよい。

【0060】

例えば、上述では、通信装置１００への電力供給源の切替に応じて、ＤＲＸとｅＤＲＸとで動作が変更される態様について説明した。したがって、上述では、着信を待ち受ける第１間隔及び第２間隔とが、それぞれ、ＤＲＸ周期及びｅＤＲＸ周期で設定される態様について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されず、電力供給源が外部電源の際に、通信装置１００がｅＤＲＸで動作してもよく、その場合、電力供給源の切替に応じて、ｅＤＲＸ周期の値が変更されてもよい。すなわち、第１間隔及び第２間隔の双方がｅＤＲＸ周期で設定されるが、第２間隔を、第１間隔よりも長く設定してもよい。

【0061】

また、上述では、通信装置１００を、メーターに設置されるＩｏＴデバイスとして説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されず、通信装置１００としては、橋や道路等のインフラ監視に用いられるＩｏＴセンサや、ウェアラブルデバイスなどであってよい。

【0062】

また、上述では、通信装置１００が内蔵電池１５０を備える態様について説明した。しかしながら、通信装置１００は、自装置内に内蔵電池を備えず、停電時には、メーターに備えられた内蔵電池から電力を供給されてもよい。

【0063】

また、上述では、通信装置１００がＤＲＸとｅＤＲＸとで動作を切り替える態様について説明した。しかしながら、通信装置１００は、内蔵電池で駆動する場合に、ＰＳＭで動作してよい。ＰＳＭにある通信装置１００は、最大１３日間にわたって無線通信機能がほぼ停止されるため、ページングに反応せず、消費電力を削減することができる。

【0064】

本開示の各実施形態のプログラムは、通信装置や情報処理装置に読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供されてもよい。記憶媒体は、「一時的でない有形の媒体」に、プログラムを記憶可能であってよい。プログラムは、例えば、ソフトウェアプログラムや情報処理装置プログラムを含んでよい。

【0065】

記憶媒体は適切な場合、１つ又は複数の半導体ベースの、又は他の集積回路（ＩＣ）（例えば、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ）等）、ハード・ディスク・ドライブ（ＨＤＤ）、ハイブリッド・ハード・ドライブ（ＨＨＤ）、光ディスク、光ディスクドライブ（ＯＤＤ）、光磁気ディスク、光磁気ドライブ、フロッピィ・ディスケット、フロッピィ・ディスク・ドライブ（ＦＤＤ）、磁気テープ、固体ドライブ（ＳＳＤ）、ＲＡＭドライブ、セキュア・デジタル・カードもしくはドライブ、任意の他の適切な記憶媒体、又はこれらの２つ以上の適切な組合せを含むことができる。記憶媒体は、適切な場合、揮発性、不揮発性、又は揮発性と不揮発性の組合せであってよい。

【0066】

また、本開示のプログラムは、当該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して、サーバ２００に提供されてもよい。

【0067】

また、本開示の各実施形態は、プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。

【0068】

なお、本開示のプログラムは、例えば、ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ（登録商標）、Ｐｙｔｈｏｎ等のスクリプト言語、Ｃ言語、Ｇｏ言語、Ｓｗｉｆｔ，Ｋｏｌｔｉｎ、Ｊａｖａ（登録商標）等の任意のプログラミング言語を用いて実装されてよい。

【0069】

以上説明した本開示の各態様によれば、５Ｇ以降のネットワーク技術に向けたＩｏＴデバイスの監視や保守に係る技術を提供することにより、持続可能な開発目標（ＳＤＧs）の目標９「産業と技術革新の基盤をつくろう」の達成に貢献できる。

【符号の説明】

【0070】

１００ 通信装置
１１０ 制御部
１１１ 切替部
１１２ 変更部
１１３ 取得部
１１４ 計時部
１２０ 通信部
１３０ 入出力Ｉ／Ｆ
１４０ センサ
１５０ 内蔵電池
１７０ 記憶部
１０ コアネットワーク（ＥＰＣ）
２０ 基地局（ｅＮＢ）
２００ サーバ（情報処理装置）
４００ ネットワーク
６００ 通信システム

【要約】      （修正有）

【課題】ＩｏＴ／Ｍ２Ｍデバイスにおいて、自装置の消費電力を抑える。
【解決手段】通信システム６００において、基地局２０との間で無線通信を行う通信装置１００Ａは、基地局２０からの着信を所定の間隔で待ち受ける通信部１２０と、自装置への電力供給が、外部電源による電力供給から内蔵電池による電力供給に切り替えられたことに応じて、基地局２０からの着信を待ち受ける所定の間隔を、第１間隔から、当該第１間隔よりも長い第２間隔に変更する変更部１１２と、を備える。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】