以下、図面(図1~図15)を参照して本発明の管理装置、通信システム、及び通信端末に係る実施形態を説明する。但し、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。なお、説明が重複する箇所については、適宜説明を省略する場合がある。また、図中、同一又は相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。
図1は、本実施形態の通信システム100を示す図である。図1に示すように、通信システム100は、サーバ2と、複数の通信端末4とを備える。サーバ2は、管理装置の一例である。通信システム100において、通信端末4の各々は、サーバ2との間で、複数の基地局8のうちの一の基地局8とセンタ側網制御装置10とを介して通信を行う。なお、図1に示す通信システム100において、複数の通信端末4は、第1通信端末T1~第4通信端末T4(4つの通信端末4)を含む。但し、通信端末4の数は4つに限定されない。通信システム100は、1つの通信端末4を備えてもよい。あるいは、通信システム100は、2つ、3つ、又は5つ以上の通信端末4を備えてもよい。
通信端末4は、複数の周波数帯で通信が可能である。本実施形態の通信端末4は、3つの周波数帯(周波数帯A~周波数帯C)で通信が可能である。図1には、周波数帯Aの基地局A1及びA2と、周波数帯Bの基地局B1及びB2と、周波数帯Cの基地局C1及びC2とを例示している。複数の基地局8(図1に示す例では、8つの基地局8)及びセンタ側網制御装置10は、広域無線通信網NWを形成する。広域無線通信網NWは、例えば、LTE(Long Term Evolution)網である。
通信端末4は、自機の通信距離の範囲内に複数の基地局8が存在する場合、複数の基地局8のうちの一の基地局8を介してサーバ2との間で通信を行う。詳しくは、通信端末4は、予め定められた条件に基づいて複数の基地局8のうちの一の基地局8を選択し、選択した基地局8との間で無線通信を行う。なお、図1に示す例では、第1通信端末T1及び第2通信端末T2が基地局A2との間で無線通信を行い、第3通信端末T3が基地局B2との間で無線通信を行い、第4通信端末T4が基地局C1との間で無線通信を行っている。
通信端末4は、各基地局8から受信する信号の評価指標に基づいて、複数の基地局8のうちの一の基地局8を選択する。例えば、基地局8は定期的に制御信号Nを送信している。通信端末4は、サーバ2と通信を行う際に、各基地局8から制御信号Nを受信し、受信した制御信号Nの評価指標に基づいて、複数の基地局8のうちの一の基地局8を選択する。
評価指標は、例えば、RSRP(Reference Signal Received Power)又はRSRQ(Reference Signal Received Quality)である。
評価指標がRSRPである場合、通信端末4は、各基地局8から受信するRS(Reference Signal)のRSRPを測定し、RSRPの測定値が最も大きい基地局8を選択する。
評価指標がRSRQである場合、通信端末4は、各基地局8から受信するRSのRSRP及びRSのRSSI(Received Signal Strength Indicator)を測定し、RSRPの測定値及びRSSIの測定値からRSRQを求める。そして、通信端末4は、RSRQの測定値が最も大きい基地局8を選択する。
サーバ2は、センタ側網制御装置10を介して各基地局8と通信可能に接続されている。例えば、サーバ2は、光ファイバーケーブルを介してセンタ側網制御装置10と接続されている。複数の基地局8及びセンタ側網制御装置10は、例えば、通信事業者の公衆網に設けられる。センタ側網制御装置10は、サーバ2と各基地局8との間の通信を制御する。サーバ2と通信端末4とは、通信端末4が選択した基地局8を介して通信を行う。サーバ2は、複数の通信端末4を管理する。
通信端末4は、選択した基地局8との通信に失敗した場合、固定処理を行う。より詳しくは、通信端末4は、選択した基地局8との通信にn回失敗した場合に固定処理を行う。nは、1以上の整数である。本実施形態において、nは「1」である。
固定処理は、複数の周波数帯のうちの一の周波数帯に固定して通信を行うことを示す。本実施形態の通信端末4は、固定処理の実行時に、周波数帯A~Cのうちの一の周波数帯に固定して通信を行う。
続いて図2を参照して固定処理を説明する。図2は、固定処理を実行している通信端末4を示す図である。詳しくは、図2は、基地局A2との通信に失敗した第1通信端末T1が、基地局8との通信に用いる周波数帯を周波数帯Bに固定して、基地局B2と通信している状態を示している。
図2に示すように、通信端末4は、予め定められた条件に基づいて複数の基地局8のうちの一の基地局8を選択する。図2に示す例では、第1通信端末T1が基地局A2を選択している。以下、通信端末4によって複数の基地局8のうちから選択された一の基地局8を、「第0次選択基地局8」と記載する場合がある。
通信端末4(第1通信端末T1)は、第0次選択基地局8(基地局A2)との通信に失敗すると、固定処理を実行する。固定処理の実行時に、通信端末4(第1通信端末T1)は、基地局8との通信に用いる周波数帯を、第0次選択基地局8(基地局A2)の周波数帯以外の周波数帯のうちの一の周波数帯に固定する。図2に示す例では、基地局A2(第0次選択基地局8)の周波数帯は周波数帯Aであり、第1通信端末T1は、基地局A2との通信に失敗した後、基地局8との通信に用いる周波数帯を周波数帯Bに固定している。
なお、通信端末4は、選択した基地局8との通信に成功した場合、固定処理を実行しない。固定処理が実行されていない状態では、基地局8と通信端末4との通信に用いる周波数帯を変更することができる。したがって、通信端末4は、前回選択した基地局8の周波数帯と異なる周波数帯を用いて次回の通信を行うことができる。例えば、通信端末4は、複数の基地局8の各々から受信する信号の評価指標に基づいて、前回選択した基地局8の周波数帯と異なる周波数帯を用いた通信を行うことがある。あるいは、通信端末4は、基地局8からの指令に基づいて、前回選択した基地局8の周波数帯と異なる周波数帯を用いた通信を行うことがある。
通信端末4(第1通信端末T1)は、基地局8との通信に用いる周波数帯を固定した後、固定した周波数帯(周波数帯B)の基地局8から受信する信号の評価指標に基づいて、固定した周波数帯(周波数帯B)の基地局8のうちの一の基地局8を選択する。図2に示す例では、第1通信端末T1は、基地局B1及びB2の各々から受信する信号の評価指標に基づいて、基地局B2を選択している。以下、第0次選択基地局8との通信に失敗した後に選択された基地局8を、「第1次選択基地局8」と記載する場合がある。
通信端末4(第1通信端末T1)は、第1次選択基地局8(基地局B2)との通信に成功すると、サーバ2宛の固定実行通知FEを送信する。固定実行通知FEは、第1次選択基地局8(基地局B2)を介してサーバ2に送信される。図2に示す例では、第1通信端末T1が、基地局B2を介して固定実行通知FEをサーバ2に送信している。固定実行通知FEは、固定実行通知FEの送信元の通信端末4が固定処理を実行していることを示す。固定実行通知FEは、固定実行通知FEを送信する通信端末4の識別情報を含む。図2に示す例では、固定実行通知FEは、第1通信端末T1の識別情報を含む。
サーバ2は、通信システム100に含まれる各通信端末4が固定処理を実行しているか否かを管理する。この結果、サーバ2の使用者は、通信端末4が固定処理を実行しているか否かを把握することができる。更に、サーバ2の使用者は、通信端末4が固定処理を実行しているか否かを示す情報に基づいて、通信端末4の通信環境をより正確に把握することができる。
続いて図1を参照して通信システム100を更に説明する。図1に示すように、本実施形態の通信システム100はテレメータシステムであり、通信端末4の各々には、メータ6に接続されている電線PLが接続される。
メータ6は、個人宅、会社、及び各種施設等の需要家毎に設置される。メータ6は、ガス、水道、又は電気等の使用量を計測する。通信端末4は、対応するメータ6から計測結果(計測値)を取得する。通信端末4は、取得した計測値を示すデータ(以下、「計測値データ」と記載する場合がある。)を、複数の基地局8のうちの一の基地局8を介してサーバ2へ送信する。
テレメータシステムは、メータ6による計測の結果(計測値)を収集するシステムである。具体的には、各メータ6による計測の結果は、サーバ2に収集される。サーバ2は、計測値データをメータ6ごとに記憶する。本実施形態のサーバ2は、ガス、水道、又は電気等の資源を供給する事業者が使用するサーバである。
続いて図3及び図4を参照して通信端末4が実行する処理を説明する。図3及び図4は、本実施形態の通信端末4が実行する処理を示すシーケンス図である。詳しくは、図3及び図4は、サーバ2宛にデータを送信する際に通信端末4が実行する処理を示す。なお、図3~図6のシーケンス図では、図1及び図2に示すセンタ側網制御装置10を省略している。
図3に示すように、通信端末4は、サーバ2宛にデータを送信する際に、各基地局8から制御信号Nを受信して、第0次選択処理を実行する。第0次選択処理は、第0次選択基地局8を選定する処理である。具体的には、第0次選択処理は、複数の基地局8のうちの一の基地局8を選択する処理である。通信端末4は、各制御信号Nの評価指標に基づいて、複数の基地局8のうちの一の基地局8(第0次選択基地局8)を選択する。
通信端末4は、第0次選択処理の実行後、第0次選択基地局8宛に接続要求信号CR(RRC(Radio Resource Control) Connection Request)を送信する。図3に示す例では、第1通信端末T1が、基地局A2宛に接続要求信号CRを送信している。このとき、第1通信端末T1は、基地局A2(第0次選択基地局8)との通信に周波数帯Aを用いる。以下、第0次選択基地局8との通信に用いる周波数帯を、「第1周波数帯」と記載する場合がある。
通信端末4(第1通信端末T1)は、第0次選択基地局8(基地局A2)との通信に失敗すると、第1次固定処理を実行する。例えば、第0次選択基地局8によって接続要求信号CRが受信されない場合、通信端末4は第0次選択基地局8との通信に失敗する。具体的には、通信端末4と第0次選択基地局8(基地局A2)との通信接続の確立が失敗する。
本実施形態において、固定処理は、第1次固定処理を含む。第1次固定処理は、第0次選択処理の後に実行される。第1次固定処理は、通信端末4が利用できる複数の周波数帯のうち、第1周波数帯と異なる一の周波数帯である第2周波数帯に固定して通信を行うことを示す。図3に示す例では、第1次固定処理により、基地局8との通信に用いる周波数帯が周波数帯Bに固定される。
通信端末4は、基地局8との通信に用いる周波数帯を第2周波数帯に固定した後、第2周波数帯の基地局8から送信される制御信号Nを受信する。図3に示す例では、基地局8との通信に用いる周波数帯は周波数帯Bに固定されており、第1通信端末T1は、基地局B1及びB2の各々から制御信号Nを受信する。
通信端末4は、第2周波数帯の基地局8から送信される制御信号Nを受信した後、第1次選択処理を実行する。第1次選択処理は、第1次選択基地局8を選定する処理である。具体的には、第1次選択処理は、第2周波数帯の基地局8のうちの一の基地局8を選択する処理である。通信端末4は、第2周波数帯の基地局8から送信される制御信号Nの評価指標に基づいて、第2周波数帯の基地局8のうちの一の基地局8を選択する。図3に示す例では、基地局B1及びB2のうちの一方が選択される。
図4に示すように、通信端末4は、第1次選択処理の実行後、第1次選択基地局8宛に接続要求信号CRを送信する。図4に示す例では、第1次選択基地局8は基地局B2であり、第1通信端末T1が基地局B2宛に接続要求信号CRを送信している。基地局8は、接続要求信号CRを受信すると、接続要求信号CRの送信元の通信端末4宛にセットアップ信号CS(RRC Connection Setup)を送信する。図4に示す例では、基地局B2(第1次選択基地局8)が第1通信端末T1宛にセットアップ信号CSを送信している。通信端末4がセットアップ信号CSを受信することにより、基地局8と通信端末4との通信接続が確立する。その結果、通信端末4は、基地局8との通信が可能な状態になる。
通信端末4は、第1次選択基地局8との通信接続が確立すると、サーバ2宛の固定実行通知FEを送信する。図4に示す例では、第1通信端末T1が、基地局B2を介して固定実行通知FEをサーバ2に送信している。
サーバ2は、固定実行通知FEを受信すると、固定実行通知FEに基づいて、固定実行通知FEを送信した通信端末4が固定処理を実行していることを示す情報を記憶する。図4に示す例では、サーバ2は、第1通信端末T1が固定処理を実行していることを示す情報を記憶する。
続いて図5を参照して通信端末4が実行する処理を更に説明する。図5は、本実施形態の通信端末4が実行する処理を示すシーケンス図である。詳しくは、図5は、固定処理を解除する際に通信端末4が実行する処理を示す。
図5に示すように、通信端末4は固定処理を解除することがある。通信端末4は、固定処理の解除時にいずれかの基地局8との通信接続が維持されている場合、通信接続が維持されている基地局8を介して固定解除通知FRをサーバ2に送信する。固定解除通知FRは、固定解除通知FRの送信元の通信端末4が固定処理を解除したことを示す。図5に示す例では、第1通信端末T1が、基地局B2を介して固定解除通知FRをサーバ2に送信している。
サーバ2は、固定解除通知FRを受信すると、固定解除通知FRに基づいて、固定解除通知FRを送信した通信端末4が固定処理を解除したことを示す情報を記憶する。図5に示す例では、サーバ2は、第1通信端末T1が固定処理を解除したことを示す情報を記憶する。
なお、固定処理の解除時に通信端末4がいずれの基地局8とも通信接続を維持していない場合、通信端末4は、第0次選択処理を実行して、複数の基地局8のうちの一の基地局8を選択してもよい。あるいは、通信端末4は、固定処理によって固定した周波数帯の基地局8のうちの一の基地局8を選択してもよい。
続いて図6を参照して通信端末4が実行する処理を更に説明する。図6は、本実施形態の通信端末4が実行する処理を示すシーケンス図である。詳しくは、図6は、第1次選択基地局8との間の通信接続の確立に失敗した後に通信端末4が実行する処理を示す。
図6に示すように、第1次選択基地局8(基地局B2)との間の通信接続の確立に失敗した場合、通信端末4(第1通信端末T1)は第2次固定処理を実行する。本実施形態において、固定処理は、第2次固定処理を含む。第2次固定処理は、第1次選択処理の後に実行される。第2次固定処理は、通信端末4が利用できる複数の周波数帯のうち、第2周波数帯と異なる一の周波数帯である第3周波数帯に固定して通信を行うことを示す。本実施形態では、第2周波数帯が周波数帯Bである場合、第3周波数帯は、周波数帯A又はCである。図6に示す例では、第2次固定処理により、基地局8との通信に用いる周波数帯が周波数帯Cに固定される。
通信端末4は、基地局8との通信に用いる周波数帯を第3周波数帯に固定した後、第3周波数帯の基地局8から送信される制御信号Nを受信する。図6に示す例では、基地局8との通信に用いる周波数帯は周波数帯Cに固定されており、第1通信端末T1は、基地局C1及びC2の各々から制御信号Nを受信する。
通信端末4は、第3周波数帯の基地局8から送信される制御信号Nを受信した後、第2次選択処理を実行する。第2次選択処理は、第3周波数帯の基地局8のうちの一の基地局8を選択する処理である。通信端末4は、第3周波数帯の基地局8から送信される制御信号Nの評価指標に基づいて、第3周波数帯の基地局8のうちの一の基地局8を選択する。図6に示す例では、基地局C1及びC2のうちの一方が選択される。第2次選択処理以降の処理は、第1次選択処理以降の処理と同様であるため、その説明は割愛する。
本実施形態の通信端末4は、第2次選択処理によって選択された基地局8(基地局C1及びC2のうちの一方)との通信(通信接続)に失敗した後、固定処理は実行せず、図3を参照して説明した第0次選択処理を実行する。
なお、通信端末4は、第2次選択処理によって選択された基地局8との通信(通信接続)に失敗した後、固定処理を実行してもよい。詳しくは、複数の基地局8のいずれか一つと通信接続が確立するまで、固定する周波数帯を切り替えながら、固定処理と選択処理とを繰り返してもよい。
また、図6に示す例では、第2次固定処理により周波数帯が周波数帯Cに固定されたが、基地局8との通信に用いられる周波数帯は、第2次固定処理によって周波数帯Aに固定されてもよい。
続いて図7を参照してサーバ2の構成を説明する。図7は、本実施形態のサーバ2の構成を示すブロック図である。図7に示すように、サーバ2は、通信部21と、制御部22と、記憶部23と、表示部24と、入力部25とを備える。
通信部21は、例えば、LANボードのような通信モジュールを含む。通信部21は、センタ側網制御装置10を介して基地局8と通信可能に接続される。詳しくは、図1を参照して説明したように、通信部21は、センタ側網制御装置10を介して複数の基地局8と通信可能に接続される。
通信部21は、基地局8を介して通信端末4との間で通信を行う。詳しくは、通信部21は、複数の基地局8のうちの一の基地局8を介して通信端末4との間で通信を行う。本実施形態において、通信部21は、図2及び図4を参照して説明した固定実行通知FEを受信する。また、通信部21は、図5を参照して説明した固定解除通知FRを受信する。
制御部22は、自機(サーバ2)の各要素を制御する。例えば、制御部22は、通信部21、記憶部23、及び表示部24を制御する。制御部22は、例えば、CPU(Central Processing Unit)又はMPU(Micro Processing Unit)のようなプロセッサを含む。プロセッサは、記憶部23に記憶されたコンピュータプログラムを実行することにより、自機(サーバ2)の各要素を制御する。
記憶部23は、例えばROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)のような半導体メモリと、HDD(ハードディスクドライブ)のような大容量記憶媒体とを含む。記憶部23は、制御部22(プロセッサ)によって実行される種々のコンピュータプログラムを記憶している。また、記憶部23は、各種のデータを記憶している。
具体的には、記憶部23は、図1を参照して説明した各通信端末4の識別情報(例えば、端末ID)や、図1を参照して説明した各メータ6の計測値データを記憶する。
更に、記憶部23は、管理データを記憶する。管理データは、各通信端末4が固定処理を実行しているか否かを示す。詳しくは、制御部22は、通信部21が通信端末4から固定実行通知FEを受信したことに応じて、固定実行通知FEを送信した通信端末4が固定処理を実行していること示す情報を管理データに登録する。また、制御部22は、通信部21が通信端末4から固定解除通知FRを受信したことに応じて、固定解除通知FRを送信した通信端末4が固定処理を解除したことを示す情報を管理データに登録する。
表示部24は、例えば、液晶表示装置又は有機EL(electroluminescence)表示装置のような表示装置である。表示部24は、各種の画面を表示する。具体的には、表示部24は、管理画像を表示する。管理画像は、各通信端末4が固定処理を実行しているか否かを示す。詳しくは、制御部22が、管理データに基づいて管理画像を生成し、表示部24に管理画像を表示させる。
入力部25は、サーバ2に対する作業者の指示を入力する。詳しくは、入力部25は、作業者による入力操作を受け付けて、入力内容を示す情報を制御部22に出力する。例えば、作業者は、入力部25を介して、表示部24に表示させる画面を切り替える指示を入力することができる。入力部25は、例えばキーボードやマウスのような入力装置を含む。入力部25は、タッチセンサを含んでもよい。タッチセンサは、表示部24の表示面に配置される。
続いて図8を参照して管理データを説明する。図8は、管理テーブルMTを示す図である。本実施形態では、記憶部23は、管理データとして管理テーブルMTを記憶する。
図8に示すように、管理テーブルMTは、識別情報欄MT1と、設置場所情報欄MT2と、ステータス情報欄MT3とを有する。識別情報欄MT1には、各通信端末4の識別情報が登録される。設置場所情報欄MT2には、各通信端末4の設置場所情報が登録される。ステータス情報欄MT3には、各通信端末4のステータス情報が登録される。
設置場所情報は、通信端末4が設置されている住所を示す。設置場所情報は、例えば、通信端末4に接続するメータ6が設置される需要家の住所であってもよい。ステータス情報は、固定処理が実行されているか否かを示す。ステータス情報は、例えばフラグ情報である。図8に示す例において、ステータス情報欄MT3に登録されている「OFF」は、固定処理が実行されていないことを示す。ステータス情報欄MT3に登録されている「ON」は、固定処理が実行されていることを示す。
図8に示すように、管理テーブルMTは、通信端末4の識別情報と、通信端末4の設置場所情報と、通信端末4のステータス情報とを通信端末4ごとに関連付ける。図8に示す例では、第1通信端末T1~第6通信端末T6(6つの通信端末4)のそれぞれの識別情報、設置場所情報、及びステータス情報が管理テーブルMTに登録されている。
続いて図9及び図10を参照して管理画像の一例を説明する。図9及び図10は管理画像の一例である表画像DTを示す図である。詳しくは、図9の表画像DTは、各通信端末4の設置時の状況を示す。図10の表画像DTは、各通信端末4の設置後の状況を示す。表示部24は、管理画像として表画像DTを表示してもよい。換言すると、制御部22は、管理データに基づいて表画像DTを生成してもよい。
図9及び図10に示すように、表画像DTは、識別番号欄DT1、設置場所欄DT2、及びバンド固定状態欄DT3を有する。識別番号欄DT1には、各通信端末4に割り当てられた識別番号が表示される。設置場所欄DT2には、各通信端末4の設置場所(住所)が表示される。バンド固定状態欄DT3には、固定処理が実行されているか否かを示す情報が表示される。換言すると、バンド固定状態欄DT3には、ステータス情報が表示される。
図9及び図10に示す例において、バンド固定状態欄DT3に表示されている「無し」は、固定処理が実行されていないことを示す。バンド固定状態欄DT3に表示されている「有り」は、固定処理が実行されていることを示す。
表画像DTは、通信端末4の識別番号と、通信端末4の設置場所(住所)と、通信端末4のバンド固定状態(ステータス情報)とを通信端末4ごとに関連付けて表示する。図9及び図10に示す表画像DTは、第1通信端末T1~第6通信端末T6(6つの通信端末4)のそれぞれの識別番号、設置場所、及びバンド固定状態(ステータス情報)を関連付けて表示している。
なお、作業者は、入力部25を操作して各通信端末4に任意の識別番号を割り当てることができる。記憶部23は、各通信端末4の識別情報(図8参照)と、各通信端末4に割り当てられた識別番号(図9及び図10参照)とを関連付けて記憶している。
続いて図11及び図12を参照して管理画像の他例を説明する。図11及び図12は、管理画像の他例である地図画像MPを示す図である。詳しくは、図11の地図画像MPは、各通信端末4の設置時の状況を示す。図12の地図画像MPは、各通信端末4の設置後の状況を示す。表示部24は、管理画像として地図画像MPを表示してもよい。換言すると、制御部22は、管理データに基づいて地図画像MPを生成してもよい。
図11及び図12に示すように、地図画像MPには、各通信端末4の設置場所(住所)に通信端末4を示すマークが表示される。マークは、例えば、アイコン、図形、又は絵文字である。以下、通信端末4を示すマークを、「端末マーク」と記載する場合がある。図11及び図12に示す例において、端末マークは矩形の図形である。図11及び図12に示す地図画像MPは、第1通信端末T1~第6通信端末T6(6つの通信端末4)の端末マークを表示している。
端末マークには、図9及び図10を参照して説明した通信端末4の識別番号が付与される。端末マークは、通信端末4が固定処理を実行しているか否かに応じて変化する。図11及び図12に示す例において、端末マークは、通信端末4が固定処理を実行しているか否かに応じて色が変化する。図12に示す例において、固定処理を実行している通信端末4は、第4通信端末T4~第6通信端末T6である。
なお、通信端末4が固定処理を実行しているか否かをサーバ2の使用者に報知する方法は、端末マークの色を変化させる方法に限定されない。例えば、通信端末4が固定処理を実行しているか否かに応じて、端末マークのアイコン、図形、又は絵文字が変化してもよい。通信端末4が固定処理を実行している場合に、端末マークにポップアップが付与されてもよい。あるいは、通信端末4が固定処理を実行していない場合に、端末マークにポップアップが付与されてもよい。通信端末4が固定処理を実行しているか否かに応じて、端末マークに異なるポップアップが付与されてもよい。
本実施形態によれば、サーバ2の表示部24が管理画像(表画像DT又は地図画像MP)を表示するため、通信端末4(第1通信端末T1~第6通信端末T6)が設置されているエリアの通信環境をより容易に把握することができる。
なお、表示部24は、表画像DT及び地図画像MPの両方を表示してもよい。つまり、制御部22は、表画像DT及び地図画像MPの両方を作成してもよい。
続いて図13を参照して通信端末4の構成を説明する。図13は、本実施形態の通信端末4の構成を示すブロック図である。図13に示すように、通信端末4は、端末通信部41と、端末制御部42と、端末記憶部43と、接続部44とを備える。
端末通信部41は、複数の周波数帯で通信が可能である。本実施形態では、端末通信部41は、周波数帯A~周波数帯Cを介した通信が可能である。具体的には、端末通信部41は、周波数帯Aの基地局8、周波数帯Bの基地局8、及び周波数帯Cの基地局8との間で通信が可能である。例えば、端末通信部41は、LTE網のような広域無線通信網NWに通信接続する通信モジュールである。
より具体的には、端末通信部41は、無線信号(電波)を送受信するためのアンテナ(図示せず)を有する。端末通信部41は、アンテナによって送受信する無線信号の周波数帯を制御する。端末通信部41は、受信した無線信号を、端末制御部42が処理できる信号に変換(デコード)して、端末制御部42に出力する。また、端末通信部41は、端末制御部42から端末通信部41に出力された信号を、LTE網のような広域無線通信網NWの無線通信方式に準拠する信号に変換する。この信号は、アンテナに出力される。この結果、アンテナから無線信号(電波)が送信される。
本実施形態において、端末通信部41は、制御信号N(図3、及び図6)、及びセットアップ信号CS(図4)を基地局8から受信する。また、端末通信部41は、接続要求信号CR(図3、図4、及び図6)、固定実行通知FE(図4)、及び固定解除通知FR(図5)を基地局8に送信する。
端末通信部41は、基地局8から受信した信号の評価指標を検出する。また、端末通信部41は、カウンタ機能を有する。具体的には、端末通信部41は、基地局8との通信に失敗した回数nをカウントする。詳しくは、端末通信部41は、基地局8との通信接続の確立に失敗した回数nをカウントする。例えば、端末通信部41は、接続要求信号CRを送信してから一定期間内にセットアップ信号CSを受信しない場合に、カウンタ値nを「1」増加させる。なお、以下の説明において、基地局8との通信に失敗した回数n(カウンタ値n)を、「失敗回数n」と記載する場合がある。
端末制御部42は、自機(通信端末4)の各要素を制御する。例えば、端末制御部42は、端末通信部41、及び端末記憶部43を制御する。端末制御部42は、図3~図6を参照して説明した選択処理及び固定処理を実行する。端末制御部42は、図3~図6を参照して説明した固定実行通知FE及び固定解除通知FRを送信する処理を実行する。なお、以下の説明において、固定実行通知FEを送信する処理を、「第1通知処理」と記載する場合がある。同様に、固定解除通知FRを送信する処理を、「第2通知処理」と記載する場合がある。
端末制御部42は、例えばCPU又はMPUのようなプロセッサを含む。プロセッサは、端末記憶部43に記憶されたコンピュータプログラムを実行することにより、自機(通信端末4)の各要素を制御する。なお、端末制御部42と端末記憶部43とによりマイクロコンピュータが構成されてもよい。
端末記憶部43は、自機(通信端末4)を識別するための識別情を記憶する。また、端末記憶部43は、端末制御部42(プロセッサ)によって実行される種々のコンピュータプログラムを記憶する。端末記憶部43は、例えばROM、RAM、及びフラッシュメモリのような半導体メモリを含む。
接続部44には、メータ6に接続された電線PLが接続される。したがって、接続部44は、電線PLを介してメータ6と有線接続される。端末制御部42は、電線PL及び接続部44を介して、メータ6から計測値を取得する。
続いて図13参照して端末制御部42が実行する処理について更に説明する。具体的には、選択処理、固定処理、第1通知処理(固定実行通知FEを送信する処理)、及び第2通知処理(固定解除通知FRを送信する処理)を説明する。
<選択処理>
まず、選択処理について説明する。端末制御部42は、予め定められた条件に基づいて、複数の基地局8のうちの一の基地局8を選択する。また、端末制御部42は、予め定められた条件に基づいて、固定処理によって固定された周波数帯の基地局8のうちの一の基地局8を選択する。具体的には、端末制御部42は、端末通信部41から評価指標を取得し、評価指標に基づいて選択処理を実行する。選択処理は、図3及び図6を参照して説明した第0次選択処理、第1次選択処理、及び第2次選択処理を含む。
例えば、端末制御部42は、図3を参照して説明したように、第0次選択処理において、複数の基地局8の各々から送信された信号の評価指標に基づいて複数の基地局8のうちの一の基地局8を選択する。また、端末制御部42は、第1次選択処理において、第2周波数帯の基地局8の各々から送信された信号の評価指標に基づいて第2周波数帯の基地局8のうちの一の基地局8を選択する。また、端末制御部42は、第2次選択処理において、第3周波数帯の基地局8の各々から送信された信号の評価指標に基づいて第3周波数帯の基地局8のうちの一の基地局8を選択する。
<固定処理>
続いて、固定処理について説明する。端末制御部42は、端末通信部41から失敗回数nを取得し、失敗回数nに基づいて固定処理を実行するか否かを決定する。固定処理は、図3及び図6を参照して説明した第1次固定処理及び第2次固定処理を含む。失敗回数nは、端末制御部42が選択した基地局8との通信が失敗したか否かを示す情報の一例である。また、失敗回数nは、固定処理による通信が失敗したか否かを示す情報の一例である。本実施形態において、端末制御部42は、失敗回数nの値が「1」である場合に、固定処理を実行することを決定する。端末制御部42は、固定処理を実行することを決定すると、失敗回数nを初期値にリセットする。失敗回数nの初期値は、「0」である。
例えば、端末制御部42は、第0次選択処理の実行後、端末通信部41から失敗回数nを取得し、失敗回数nに基づいて、第1次固定処理を実行するか否かを決定する。また、端末制御部42は、第1次選択処理の実行後、端末通信部41から失敗回数nを取得し、失敗回数nに基づいて、第2次固定処理を実行するか否かを決定する。
端末制御部42は、固定処理を実行することを決定すると、固定処理を実行する。例えば、端末制御部42は、図3を参照して説明した第1次固定処理を実行する。また、端末制御部42は、図6を参照して説明した第2次固定処理を実行する。
<第1通知処理>
続いて、第1通知処理を説明する。端末制御部42は、固定処理の実行後、端末通信部41から失敗回数nを取得し、失敗回数nに基づいて端末通信部41に固定実行通知FEを送信させるか否かを決定する。失敗回数nは、固定処理による通信が失敗したか否かを示す情報の一例である。本実施形態において、端末制御部42は、失敗回数nの値が「0」である場合に、固定実行通知FEを送信することを決定する。端末制御部42は、固定実行通知FEを送信することを決定すると、端末通信部41に固定実行通知FEを送信させる。
<第2通知処理>
続いて、第2通知処理を説明する。端末制御部42は、図5を参照して説明したように、固定処理を解除する場合、端末通信部41にサーバ2宛の固定解除通知FRを送信させる。例えば、端末制御部42は、固定処理による通信を開始してから一定期間が経過すると、固定処理を解除する。
続いて図13及び図14を参照して通信端末4の端末制御部42が実行する処理を説明する。図14は、端末制御部42が実行する処理を示すフロチャートである。図14に示す処理は、例えば、図3を参照して説明した制御信号Nを端末通信部41が各基地局8から受信したことに応じて開始する。
図14に示すように、各基地局8からの制御信号Nを端末通信部41が受信すると、端末制御部42は、選択処理(第0次選択処理)を実行して、複数の基地局8のうちの一の基地局8を選択する(ステップS1)。具体的には、端末通信部41が、各基地局8から受信した信号の評価指標を端末制御部42に出力し、端末制御部42が、各基地局8から受信した信号の評価指標に基づいて、複数の基地局8のうちの一の基地局8(第0次選択基地局8)を選択する。
端末制御部42は、選択処理(第0次選択処理)の実行後、選択した基地局8(第0次選択基地局8)との通信に失敗したか否かを判定する(ステップS2)。
具体的には、端末制御部42は、選択した基地局8(第0次選択基地局8)宛の接続要求信号CRを端末通信部41から送信させる。その後、端末制御部42は、端末通信部41から失敗回数nを取得し、失敗回数nの値が「1」である場合に、選択した基地局8(第0次選択基地局8)との通信に失敗したと判定する(ステップS2のYes)。一方、端末制御部42は、失敗回数nの値が「0」である場合に、選択した基地局8(第0次選択基地局8)との通信に失敗していないと判定する(ステップS2のNo)。
なお、図13を参照して説明したように、端末通信部41は、接続要求信号CRを送信してから一定期間が経過するまでの間にセットアップ信号CSを受信しなかった場合、失敗回数nを「1」増加させる。端末通信部41は、接続要求信号CRを送信してから一定期間が経過するまでの間にセットアップ信号CSを受信した場合、失敗回数nを増加させない。つまり、端末通信部41は、失敗回数nの値を維持する。
端末制御部42は、選択した基地局8(第0次選択基地局8)との通信に失敗していないと判定した場合(ステップS2のNo)、図14に示す処理を終了する。
端末制御部42は、選択した基地局8(第0次選択基地局8)との通信に失敗したと判定した場合(ステップS2のYes)、固定処理(第1次固定処理)を実行して、通信端末4が利用できる複数の周波数帯のうちの一つ(第2周波数帯)に周波数帯を固定する(ステップS3)。端末制御部42は、固定処理(第1次固定処理)の実行後、選択処理(第1次選択処理)を実行する(ステップS4)。なお、端末制御部42は、選択した基地局8(第0次選択基地局8)との通信に失敗したと判定した場合(ステップS2のYes)、失敗回数nを初期値にリセットする。
具体的には、端末制御部42は、固定処理(第1次固定処理)の実行後、端末通信部41に、第2周波数帯の制御信号Nを受信させる。この結果、端末通信部41が、第2周波数帯の制御信号Nの評価指標を端末制御部42に出力する。端末制御部42は、第2周波数帯の制御信号Nの評価指標に基づいて、第2周波数帯の基地局8のうちの一の基地局8(第1次選択基地局8)を選択する。
端末制御部42は、選択処理(第1次選択処理)の実行後、固定処理(第1次固定処理)による通信に失敗したか否かを判定する(ステップS5)。具体的には、端末制御部42は、選択した基地局8(第1次選択基地局8)宛の接続要求信号CRを端末通信部41から送信させる。その後、端末制御部42は、端末通信部41から失敗回数nを取得し、失敗回数nの値が「1」である場合に、選択した基地局8(第1次選択基地局8)との通信に失敗したと判定する(ステップS5のYes)。一方、端末制御部42は、失敗回数nの値が「0」である場合に、選択した基地局8(第1次選択基地局8)との通信に失敗していないと判定する(ステップS5のNo)。
端末制御部42は、固定処理(第1次固定処理)による通信に失敗したと判定した場合(ステップS5のYes)、端末通信部41が通信に利用できる複数の周波数帯の全てに対して固定処理を実行したか否かを判定する(ステップS6)。なお、端末制御部42は、固定処理による通信に失敗したと判定した場合(ステップS5のYes)、失敗回数nを初期値にリセットする。
端末通信部41が通信に利用できる複数の周波数帯のうちのいずれかの周波数帯に対して固定処理を実行していないと端末制御部42が判定した場合(ステップS6のNo)、処理はステップS3に戻る。具体的には、端末制御部42は、通信に用いる周波数帯を、固定処理を実行していない周波数帯のうちの一の周波数帯(第3周波数帯)に固定する(第2次固定処理)。端末制御部42は、固定処理(第2次固定処理)の実行後、選択処理(第2次選択処理)を実行する(ステップS4)。
具体的には、端末制御部42は、固定処理(第2次固定処理)の実行後、端末通信部41に、第3周波数帯の制御信号Nを受信させる。この結果、端末通信部41が、第3周波数帯の制御信号Nの評価指標を端末制御部42に出力する。端末制御部42は、第3周波数帯の制御信号Nの評価指標に基づいて、第3周波数帯の基地局8のうちの一の基地局8(第2次選択基地局8)を選択する。
端末制御部42は、選択処理(第2次選択処理)の実行後、固定処理(第2次固定処理)による通信に失敗したか否かを判定する(ステップS5)。
端末制御部42は、固定処理(第2次固定処理)による通信に失敗したと判定した場合(ステップS5のYes)、端末通信部41が通信に利用できる複数の周波数帯の全てに対して固定処理を実行したか否かを判定する(ステップS6)。
端末制御部42は、端末通信部41が通信に利用できる複数の周波数帯の全てに対して固定処理を実行したと判定した場合(ステップS6のYes)、固定処理を解除して(ステップS7)、図14に示す処理を終了する。
一方、端末制御部42は、固定処理(第1次固定処理又は第2次固定処理)による通信に失敗していないと判定した場合(ステップS5のNo)、第1通知処理を実行して(ステップS8)、図14に示す処理を終了する。第1通知処理は、固定実行通知FEをサーバ2宛に送信する処理である。端末制御部42は、固定処理による通信に失敗していないと判定した場合(ステップS5のNo)、失敗回数nを初期値にリセットする。
なお、本実施形態において、端末制御部42は、基地局8との通信に失敗したことを判定した後に失敗回数nを初期値にリセットしたが、端末制御部42は、基地局8との通信に失敗したことを判定した後に失敗回数nを初期値にリセットしなくてもよい。
続いて図13及び図15を参照して通信端末4の端末制御部42が実行する処理を説明する。図15は、端末制御部42が実行する処理を示すフロチャートである。詳しくは、図15は、固定処理による通信の開始後に端末制御部42が実行する処理を示す。端末制御部42は、固定処理による通信の開始後に、図15に示す処理を実行してもよい。
図15に示すように、端末制御部42は、固定処理による通信を開始すると、固定処理による通信の開始から一定期間が経過したか否かを判定する(ステップS21)。端末制御部42は、固定処理による通信を開始してから一定期間が経過するまで、ステップS21の処理を繰り返す(ステップS21のNo)。
端末制御部42は、固定処理による通信を開始してから一定期間が経過したと判定した場合(ステップS21のYes)、固定処理を解除する(ステップS22)。端末制御部42は、固定処理の解除後、第2通知処理を実行して(ステップS23)、図15に示す処理を終了する。第2通知処理は、固定解除通知FRをサーバ2に送信する処理である。
以上、本実施形態を説明した。本実施形態によれば、固定処理の実行後、通信端末4が固定実行通知FEをサーバ2に送信する。したがって、サーバ2の使用者は、通信端末4が固定処理を実行しているか否かを把握することができる。その結果、通信端末4の通信環境をより正確に把握することができる。
例えば、通信端末4が固定実行通知FEをサーバ2に送信しない場合、固定処理によって通信端末4と基地局8との通信が成功すると、サーバ2の使用者は、サーバ2と通信端末4との通信が正常に行われていると認識する。したがって、何らかの異常の発生に起因して固定処理が実行されたとしても、その異常を早期に発見できない可能性がある。これに対し、本実施形態によれば、サーバ2の使用者は、通信端末4が固定処理を実行していることを把握できるので、例えば、基地局8を管理する事業者に対し、異常が発生しているか否かを問い合わせることができる。その結果、異常を早期に発見できる可能性がある。
なお、サーバ2(制御部22)は、作業者による入力部25の操作により、第2通知処理(固定解除通知FRをサーバ2へ送信する処理)を無効にする信号を通信端末4に送信してもよい。例えば、表示部24が、第2通知処理を無効にする指示の入力を受け付ける入力画面を表示してもよい。この場合、通信端末4(端末制御部42)は、第2通知処理を実行しない。つまり、固定解除通知FRをサーバ2へ送信しない。第2通知処理を無効にすることにより、通信端末4による電力の消費を抑制することができる。特に、通信端末4の電源は電池であることが多い。第2通知処理を無効にすることにより、電池の消費を抑制して、通信端末4の運用期間を延ばすことができる。
あるいは、サーバ2(制御部22)は、作業者による入力部25の操作により、第1通知処理(固定実行通知FEをサーバ2へ送信する処理)及び第2通知処理を無効にする信号を通信端末4に送信してもよい。例えば、表示部24が、第1通知処理及び第2通知処理を無効にする指示の入力を受け付ける入力画面を表示してもよい。この場合、通信端末4(端末制御部42)は、第1通知処理及び第2通知処理を実行しない。つまり、固定実行通知FE及び固定解除通知FRをサーバ2へ送信しない。第1通知処理及び第2通知処理を無効にすることにより、通信端末4による電力の消費を抑制することができる。
以上、図面(図1~図15)を参照して本発明の実施形態を説明した。但し、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施できる。また、上記の実施形態に開示される複数の構成要素は適宜改変可能である。例えば、ある実施形態に示される全構成要素のうちのある構成要素を別の実施形態の構成要素に追加してもよく、又は、ある実施形態に示される全構成要素のうちのいくつかの構成要素を実施形態から削除してもよい。
図面は、発明の理解を容易にするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚さ、長さ、個数、間隔等は、図面作成の都合上から実際とは異なる場合もある。また、上記の実施形態で示す各構成要素の構成は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることは言うまでもない。
例えば、図1~図15を参照して説明した実施形態において、各周波数帯の基地局8の数はそれぞれ2つであったが、各周波数帯の基地局8の数は2つに限定されない。各周波数帯の基地局8の数は1つであってもよいし、3つ以上であってもよい。周波数帯ごとに基地局8の数が異なっていてもよい。
また、図1~図15を参照して説明した実施形態において、通信端末4が利用できる周波数帯の数は3つであったが、通信端末4が利用できる周波数帯の数は3つに限定されない。通信端末4は、2つの周波数帯で通信可能であってもよいし、4つ以上の周波数帯で通信可能であってもよい。
また、図1~図15を参照して説明した実施形態において、通信端末4は、選択した基地局8との通信に1回失敗すると固定処理を実行したが、通信端末4は、選択した基地局8との通信に2回以上失敗した場合に固定処理を実行してもよい。
また、図1~図15を参照して説明した実施形態において、評価指標は、例えば、RSRP又はRSRQであったが、評価指標は、RSRP及びRSRQであってもよい。
また、図1~図15を参照して説明した実施形態において、通信端末4は親機であってもよい。この場合、通信システム100(テレメータシステム)は、少なくとも一台の子機を更に備える。子機は通信端末(無線通信装置)である。
詳しくは、通信システム100は、親機(通信端末4)との間で直接通信を行う少なくとも一台の子機(以下、「第1子機」と記載する。)を更に備えてもよい。あるいは、通信システム100は、少なくとも一台の第1子機と、少なくとも一台の他の子機を中継端末として親機(通信端末4)との間で通信を行う少なくとも一台の子機(以下、「第2子機」と記載する。)とを更に備えてもよい。
第1子機は、親機(通信端末4)と特定小電力無線(特小無線)による通信を行う。第2子機は、他の子機と特定小電力無線(特小無線)による通信を行う。子機にはメータ6が接続される。子機は、メータ6から取得した計測値を示すデータを親機(通信端末4)に送信する。親機(通信端末4)は、子機から受信した計測値データを、サーバ2に送信する。なお、通信端末4が親機である場合、接続部44(図13)は省略されてもよい。