CN105103574A - 通信系统、中继装置以及通信方法 - Google Patents

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Abstract

提供连接智能公共设施网络等近距离无线通信网络与公共无线通信网络等广域通信网络而可有效地实现电能表等的设备的控制、数据取得的通信系统、中继装置以及通信方法。中继装置(100A)保持终端装置(200A)的识别符与近距离无线通信网络内的终端装置(200A)的地址进行了关联的地址管理表(TB1)，基于接收到的下行分组中包含的终端装置(200A)的识别符，生成包含以在地址管理表(TB1)中与终端装置(200A)的识别符进行了关联的终端装置(200A)的地址作为目的地的指令的发往终端装置帧，并将所生成的发往终端装置帧发送给近距离无线通信网络(60A)。

Description

通信系统、中继装置以及通信方法
技术领域
本发明涉及包含由多个终端装置构成的近距离无线通信网络和覆盖比该近距离无线通信网络宽的区域的广域通信网络的通信系统、中继装置以及通信方法。
背景技术
IEEE802.15.4e/g是自主地构筑利用了920MHz频带的无线频段的分散型的多跳的近距离无线技术(主要为物理层以及MAC层)，以应用到各家庭的电能表的查表等所谓的机器类型通信(MTC)为目的进行标准化(例如，非专利文献1)。IEEE802.15.4e/g的自主分散型多跳无线通信技术虽然能够单独利用，但要求与执行电能表的数据的管理等的服务器(例如，以表数据管理系统(MDMS))经由广域网(WAN)例如公共无线通信网络(3G或LTE)进行通信的方式。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1：ユビキタスセンサーネットワーク、電子情報学会誌V0l.95.No.9、2012pp772－778(无处不在的传感网络、电子信息学会期刊Vol.95No.9,2012pp772-778)
发明内容
但是，在经由公共无线通信网络(3G或LTE)执行电能表等的数据的管理等的情况下，存在以下的问题。即，在各家庭设置的电能表的数量庞大，需要有效地实现如此庞大的数量的电能表的控制或数据取得。
关于这样的问题，还规定了基于IEEE802.15.4e/g的智能公共设施网络(SUN)的规格，但在连接SUN与公共无线通信网络而实现电能表的控制和数据取得的情况下，与电能表的数目对应的地址分配以及公共无线通信网络内的通信承载的设定，会产生技术上以及成本上的限制，有难度。
因此，本发明鉴于这样的状况而完成，其目的在于，提供通过连接智能公共设施网络等近距离无线通信网络与公共无线通信网络等广域通信网络，能够有效地实现电能表等设备的控制、数据取得的通信系统、中继装置以及通信方法。
本发明的第一特征是通信系统，包含终端装置、以及在由多个所述终端装置构成的所述近距离无线通信网络与比所述近距离无线通信网络覆盖更广的区域的广域通信网络之间设置的中继装置，其要点在于，所述中继装置具有：下行分组接收单元，从连接到所述广域通信网络的服务器接收包含所述终端装置的识别符、以及对于所述终端装置的指令的下行分组；表保持单元，保持将所述终端装置的识别符与所述近距离无线通信网络内的所述终端装置的地址进行了关联的地址管理表；以及下行发送帧处理单元，基于所述下行分组接收单元接收到的所述下行分组中包含的所述终端装置的识别符，生成包含以在所述地址管理表中与所述终端装置的识别符进行了关联的所述终端装置的地址作为目的地的所述指令的发往终端装置帧，并将所生成的所述发往终端装置帧发送给所述近距离无线通信网络，所述终端装置具有：接收处理单元，从所述中继装置接收所述发往终端装置帧，并执行基于在所述发往终端装置帧中包含的所述指令的处理。
本发明的第二特征是中继装置，设置在终端装置、由多个所述终端装置构成的近距离无线通信网络、以及比所述近距离无线通信网络覆盖更广的区域的广域通信网络之间，其要点在于，所述中继装置具有：下行分组接收单元，从连接到所述广域通信网络的服务器接收包含所述终端装置的识别符、以及对于所述终端装置的指令的下行分组；表保持单元，保持所述终端装置的识别符与所述近距离无线通信网络内的所述终端装置的地址进行了关联的地址管理表；以及下行发送帧处理单元，基于所述下行分组接收单元接收到的所述下行分组中包含的所述终端装置的识别符，生成包含以在所述地址管理表中与所述终端装置的识别符进行了关联的所述终端装置的地址作为目的地的所述指令的发往终端装置帧，并将所生成的所述发往终端装置帧发送给所述近距离无线通信网络。
本发明的第三特征是通信方法，由终端装置、以及在由多个所述终端装置构成的近距离无线通信网络与比所述近距离无线通信网络覆盖更广的区域的广域通信网络之间设置的中继装置执行，其要点在于，所述通信方法具有：所述中继装置从连接到所述广域通信网络的服务器接收包含所述终端装置的识别符、以及对于所述终端装置的指令的下行分组的步骤；所述中继装置基于在接收到的所述下行分组中包含的所述终端装置的识别符，生成包含以在所述终端装置的识别符与所述近距离无线通信网络内的所述终端装置的地址进行了关联的地址管理表中与所述终端装置的识别符进行了关联的所述终端装置的地址作为目的地的所述指令的发往终端装置帧，并将所生成的所述发往终端装置帧发送给所述近距离无线通信网络的步骤；以及所述终端装置从所述中继装置接收所述发往终端装置帧，并执行基于在所述发往终端装置帧中包含的所述指令的处理的步骤。
附图说明
图1是涉及本发明的实施方式的通信系统10的整体概略结构图。
图2是涉及本发明的实施方式的中继装置100A的功能模块结构图。
图3是涉及本发明的实施方式的终端装置200A的功能模块结构图。
图4是表示涉及本发明的实施方式的下行分组PDOWN、下行分组P’DOWN以及发往服务器的分组PUP的构成例的图。
图5是表示涉及本发明的实施方式的从MDMS20对于终端装置200A、201A的指令的发送时序的图。
图6是表示涉及本发明的实施方式的从终端装置200A、201A对于MDMS20的数据的发送时序的图。
具体实施方式
接着，说明本发明的实施方式。另外，在以下的附图的记载中，对相同或类似的部分赋予相同或类似的标号。其中，附图是示意性的，应注意各尺寸的比例等不同于现实的各尺寸的比例。
从而，具体的尺寸等应参考以下的说明而进行判断。此外，在附图相互之间中，当然也包含相互的尺寸的关系、比例不同的部分。
(1)通信系统的整体概略结构
图1是涉及本实施方式的通信系统10的整体概略结构图。如图1所示，通信系统10包含仪表数据管理系统20(以下，记为MDMS20)、公共无线通信网络30、近距离无线通信网络60A、60B以及中继装置100A、100B。
MDMS20管理用于构成近距离无线通信网络60A、60B的多个终端装置(例如，终端装置200A、201A)。具体来说，MDMS20是连接到公共无线通信网络30的服务器，发送对于终端装置的指令，或者取得从终端装置发送的数据。
在本实施方式中，公共无线通信网络30是基于在第三代合作伙伴计划(3GPP)中规定的3G或LTE的无线网络。公共无线通信网络30中包含无线基站40以及网关GPRS支持节点/分组数据网网关(GatewayGPRSSupportNode/PacketDataNetworkGateway)50(以下，记为GGSN/PGW50)。此外，公共无线通信网络30中也可以包含移动性管理实体(MobilityManagementEntity(MME))、服务GPRS支持节点/服务网关(ServingGPRSSupportNode/ServingGateway(SGSN/SGW))以及归属用户服务器(HomeSubscriberServer(HSS))。在本实施方式中，公共无线通信网络30构成广域通信网络。
近距离无线通信网络60A、60B是基于IEEE802.15.4e/g的近距离无线通信网络，构成所谓的智能公共设施网络(SUN)或场域网络(FAN)。另外，在以下的说明中，主要以FAN为例进行说明。
近距离无线通信网络60A、60B由多个终端装置构成。具体来说，近距离无线通信网络60A由终端装置200A、201A等构成，近距离无线通信网络60B由终端装置200B、201B等构成。
近距离无线通信网络60A、60B所覆盖的区域(终端装置的可通信距离)大致为500m左右。另一方面，上述的公共无线通信网络30覆盖比近距离无线通信网络60A、60B更广的区域。
分别构成近距离无线通信网络60A、60B的多个终端装置(终端装置200A、201A等)包含有用于计测使用电能量等的电表等的功能，设置在各家庭(住宅)中。该终端装置发送接收来自MDMS20的指令或电能表的计测数据等小型数据。
中继装置100A、100B设置在近距离无线通信网络60A(60B)与公共无线通信网络30之间。具体来说，中继装置100A设置在近距离无线通信网络60A与构成公共无线通信网络30的无线基站40之间。同样地，中继装置100B设置在近距离无线通信网络60B与无线基站40之间。
中继装置100A、100B是兼具如下功能的装置：汇集用于构成近距离无线通信网络60A、60B的终端装置的集中器的功能、以及公共无线通信网络30的访问路由器的功能。
(2)通信系统的功能模块结构
接着，说明通信系统10的功能模块结构。具体来说，说明中继装置100A以及终端装置200A的功能模块结构。
(2.1)中继装置100A
图2是中继装置100A的功能模块结构图。如图2所示，中继装置100A具有下行分组接收单元111、地址管理表保持单元112、下行发送帧处理单元113、下行帧发送单元115、上行帧接收单元117、上行发送分组处理单元119、上行分组发送单元121以及通信承载设定单元123。另外，中继装置100B也具有与中继装置100A同样的功能模块结构。
此外，如图2所示，由下行分组接收单元111、上行分组发送单元121以及通信承载设定单元123实现3G/LTE无线通信功能，由下行帧发送单元115以及上行帧接收单元117，实现FAN结构/管理/通信功能。即，由3G/LTE无线通信功能提供上述的访路由器的功能，由FAN结构/管理/通信功能提供集中器的功能。
下行分组接收单元111经由公共无线通信网络30接收从MDMS20发送的下行分组。该下行分组中，包含用于构成近距离无线通信网络60A的终端装置的识别符(以下，记为终端识别符)以及对于该终端装置的指令(例如，计测数据的发送指令)而作为有效负载。
图4(a)表示下行分组接收单元111接收的下行分组PDOWN的结构例。如图4(a)所示，下行分组PDOWN由目的地IP地址(中继装置100A、100B(访问路由器)的地址)、以及终端识别符与指令的组合构成。如图4(a)所示，下行分组PDOWN中也可以包含终端识别符以及指令的多个组合。
图4(b)表示下行分组接收单元111接收的其他的下行分组P’DOWN的结构例。如图4(b)所示，下行分组P’DOWN也可以包含多个终端识别符、以及一个指令。即，下行分组P’DOWN代替包含终端识别符与指令的多个组合的下行分组PDOWN的结构，由多个终端识别符与对应的一个指令构成。下行分组P’DOWN在对多个终端装置发送相同的指令时能够抑制数据量，因此优选。
地址管理表保持单元112保持终端装置的识别符与近距离无线通信网络60A内的终端装置的地址(例如，MAC地址)进行了关联的地址管理表TB1(参照图1)。地址管理表TB1由近距离无线通信网络60A(FAN)内的路由所需的特有的MAC地址、终端识别符、以及中继装置100A(访问路由器)的IP地址构成。
下行发送帧处理单元113基于下行分组接收单元111接收到的下行分组(IP分组)中包含的终端识别符，生成包含将在地址管理表TB1中与该终端识别符进行了关联的终端装置的地址作为目的地的指令的发往终端装置帧。更具体来说，下行发送帧处理单元113生成包含终端装置的(FAN)地址的发往终端装置帧，将接收到的下行分组中包含的有效负载(指令)替换载置于已生成的发往终端装置帧。另外，发往终端装置帧是基于IEEE802.15.4e/g的标准的转发帧，包含至终端装置的FAN内路由所需的识别符(例如，MAC地址)以及对于终端装置的指令等。
此外，下行发送帧处理单元113在下行分组接收单元111接收了图4(b)所示的下行分组P’DOWN的情况下，基于下行分组P’DOWN，基于下行分组P’DOWN中包含的多个终端识别符，对该多个终端装置，能够生成包含相同指令的发往终端装置帧。
下行帧发送单元115将由下行发送帧处理单元113生成的发往终端装置帧向近距离无线通信网络60A发送。
上行帧接收单元117从构成近距离无线通信网络60A的多个终端装置(终端装置200A、201A等)接收上行帧。另外，上行帧是基于IEEE802.15.4e/g的分组，包含终端装置的识别符(例如，MAC地址)以及计测数据等。
上行发送分组处理单元119生成包含终端识别符与发往MEMS20(服务器)的数据(计测数据等)的多个组合的发往服务器分组(IP分组)。
图4(c)表示从中继装置100A送出的发往服务器分组PUP(具体来说，发往MDMS20的IP分组)的结构例。如图4(c)所示，发往服务器分组PUP由目的地IP地址(MDMS20的地址)、以及终端识别符与数据(计测数据等)的组合构成。如图4(c)所示，发往服务器分组PUP中，也可以包含在规定时间内中继装置100A接收到的终端识别符与数据的多个组合。
上行分组发送单元121提供用于将由上行发送分组处理单元119生成的发往服务器分组PUP向公共无线通信网络30发送的OSI层1以及层2的功能。
通信承载设定单元123提供用于设定与构成公共无线通信网络30的GGSN/PGW50(网关装置)之间的通信承载等、OSI层3(IP)的功能。通信承载设定单元123为了MDMS20与终端装置200A、201A等之间的通信而保持所设定的通信承载。通信承载是在公共无线通信网路30内设定的逻辑性的通信路径。通信承载按照由3G或LTE规定的步骤(例如，RRC连接请求(RRCConnectionRequest)或设定消息)而设定，经由该步骤，IP中的中继装置100A与MDMS20之间能够进行通信。
此外，在本实施方式中，被设定的中继装置100A与公共无线通信网络30之间、以及公共无线通信网络30内的通信承载由多个终端装置与MDMS20之间的通信共享。即，下行分组接收单元111经由所保持的通信承载，能够接收发往不同的终端装置的下行分组。此外，上行发送分组处理单元119经由所保持的通信承载，能够发送基于从不同的终端装置发送的上行帧的多个发往服务器分组。
(2.2)终端装置200A
图3是终端装置200A的功能模块结构图。如图3所示，终端装置200A具有接收处理单元211、发送处理单元213以及仪表单元215。另外，终端装置201A、200B、201B也具有与终端装置200A同样的功能模块结构。
接收处理单元211执行从中继装置100A发送的发往终端装置帧的处理。具体来说，接收处理单元211经由近距离无线通信网络60A(FAN无线)从中继装置100A接收发往终端装置帧，执行基于在该发往终端装置帧中包含的指令的处理。
发送处理单元213经由近距离无线通信网络60A(FAN无线)，将包含终端装置的识别符以及发往MDMS20(服务器)的数据(计测数据等)的上行帧发送给中继装置100A。
仪表单元215基于从接收处理单元211输出的指令(例如，计测数据的输出)，计测使用电能量等的数据。此外，仪表单元215基于该指令，将所测量的使用电能量的数据输出给上行分组发送单元121。另外，仪表单元215的测定对象并不限定于使用电能量，也可以是自来水或燃气的使用量。
(3)通信系统的动作
接着，说明上述的通信系统10的动作。具体来说，说明从MDMS20对于终端装置200A、201A的指令的发送时序、以及从终端装置200A、201A对于MDMS20的数据的发送时序。
(3.1)来自MDMS的指令的发送时序
图5表示从MDMS20对于终端装置200A、201A的指令的发送时序。
如图5所示，MDMS20的操作者(operator)将作为指令的对象的终端装置(这里为终端装置200A、201A)的识别符(终端识别符)输入到MDMS20。MDMS20若接受这样的输入，则参照MDMS20保持的地址管理表TB2(参照图1)，导出与终端识别符进行了关联的中继装置100A(访问路由器)的IP地址。如图1所示，地址管理表TB2由设置有终端装置的住宅的名称(仪表所在地)、终端识别符、中继装置(访问路由器)的IP地址构成。
MDMS20将在IP报头中设定目标的中继装置的IP地址并在IP分组的有效负载存储了通信内容、终端识别符的IP分组(下行分组PDOWN或者下行分组P’DOWN、参照图4(a)以及(b))经由公共无线通信网络30向中继装置100A发送(S10)。另外，该下行分组的发送中使用在中继装置100A与GGSN/PGW50之间保持的通信承载。
接收了该下行分组(IP分组)的中继装置100A在确认了该IP分组的最终到达点是本装置后，分解该IP分组，并提取有效负载(S15)。进而，中继装置100A参照地址管理表TB1(S20)。
中继装置100A基于地址管理表TB1，生成发往终端装置200A、201A的帧(发往终端装置帧)(S30)。发往终端装置帧的结构是基于近距离无线通信网络60A(FAN无线)的规格的结构，使用FAN无线规定的帧结构。此外，中继装置100A将在步骤S15中提取的有效承载替换载置于发往终端装置帧。
具体来说，中继装置100A基于地址管理表TB1，生成包含与终端装置200A的终端识别符(MT-CityA-0001)进行了关联的终端装置200A的MAC地址(0a:0b:0c:0d:01)的发往终端装置帧，将所接收到的IP分组中包含的指令(有效负载)替换载置于所生成的发往终端装置帧而发送给终端装置200A。同样地，中继装置100A基于地址管理表TB1，生成包含与终端装置201A的终端识别符(MT-CityA-0500)进行了关联的终端装置201A的MAC地址(0a:0b:0c:0d:02)的发往终端装置帧，并将接收到的IP分组中包含的指令(有效负载)替换载置于所生成的发往终端装置帧而发送给终端装置201A(S40、S50)。另外，S40、S50中的处理是基于IEEE802.15.4e/g等的FAN无线规格的处理。
终端装置200A、201A基于从中继装置100A接收到的发往终端装置帧而执行指令。具体来说，终端装置200A、201A基于作为接收到的发往终端装置帧的有效负载而包含的信息，执行指令(例如，使用电能量的计测)(S60、S70)。
(3.2)来自终端装置的数据的发送时序
图6表示从终端装置200A、201A对MDMS20的数据的发送时序。
如图6所示，终端装置200A、201A将包含本装置的MAC地址、以及数据(计测(测量)数据等)的上行帧向中继装置100A发送(S110、S120)。另外，S110、S120中的处理是基于IEEE802.15.4e/g等的FAN无线规格的处理。
中继装置100A确认了接收到的上行帧的目的地是本装置后，提取在该上行帧中包含的有效负载(S130)。接着，中继装置100A生成发往MDMS20的IP分组(发往服务器分组)，并将所提取的有效负载(数据)替换载置于所生成的IP分组中(S140)。
具体来说，中继装置100A提取终端装置200A的终端识别符(MT-CityA-0001)、以及上行帧中包含的数据，并将所提取的终端识别符以及数据替换载置于发往服务器分组PUP(参照图4(c))。另外，如图4(c)所示，在以MDMS20为目的地的发往服务器分组PUP的目的地IP地址中设定MDMS20的IP地址。同样地，中继装置100A生成将终端装置201A的终端识别符(MT-CityA-0050)、以及上行帧中包含的数据包含在有效承载部分中的发往服务器分组PUP。其结果，如图4(c)所示，发往服务器分组PUP中会包含终端装置的识别符与数据的多个组合。
中继装置100A将终端识别符与数据的多个组合包含在有效承载部分中的发往服务器分组PUP发送给MDMS20(S150)。另外，发往服务器分组PUP的发送中，利用在中继装置100A与GGSN/PGW50之间保持的公共无线通信网络30的通信承载。
MDMS20取得在接收到的发往服务器分组PUP的有效负载部分中包含的数据(S160)。
(4)地址管理表的结构
接着，针对上述的中继装置100A的地址管理表(地址管理表TB1)、以及MDMS20的地址管理表(地址管理表TB2)的结构，进一步进行说明。另外，中继装置100B也保持同样的地址管理表。
(4.1)中继装置100A的地址管理表
中继装置100A的地址管理表(地址管理表TB1)包含以下的要素。
(a)中继装置100A(访问路由器)的IP地址
要使构成中继装置100A的集中器功能与公共无线通信网络30通过IP网络连接，则构成中继装置100A的访问路由器功能是必需的。访问路由器功能基本上在层3(IP层)终止，起到捆绑集中器下属的终端装置(仪表)的作用。由于IEEE802.15.4e/g中是直至层2(MAC层)的规定，因此层3的能力是为了通过IP网络进行通信而必需的。另外，该IP地址只要是不重复的唯一的IP地址即可，也可以固定地分配。
(b)终端识别符
只要MDMS20的操作者能够唯一地识别在特定的住宅中设置的终端装置(仪表)，可以是任意的号码方式，可以是如上述那样操作者可唯一地识别的MT-CityA-0001那样的方式，也可以是在3G中使用的IMEI(国际移动设备识别码(InternationalMobileEquipmentIdentifier))、终端装置的MAC地址。
(c)近距离无线通信网络的MAC地址
只要在近距离无线通信网络(SUN、FAN)内能够唯一地识别终端装置，可以是任意的号码方式。MAC地址是在IP网络的无线LAN环境下常使用的层2中的识别地址。在存在IEEE802.15.4e/g中规定的其他的识别符的情况下，也可以利用该识别符。
(4.2)MDMS20的地址管理表
MDMS20的地址管理表(地址管理表TB2)包含如下的要素。
(a)住宅名(仪表所在地或持有者识别符)
只要MDMS20的操作者能够识别设置了特定的终端装置(仪表)的住宅，则该识别符可以是任意的方式。使用电能量由于是计费目标，因此优选与该电力的使用者的计费信息进行关联。
(b)终端识别符
与中继装置100A的地址管理表相同。即，只要MDMS20的操作者能够唯一地识别在特定的住宅设置的终端装置(仪表)，则可以是任意的号码方式。
(c)中继装置100A(访问路由器)的IP地址
与中继装置100A的地址管理表是同样的。即，该IP地址只要是不重复的唯一的IP地址即可，也可以固定地分配。
另外，MDMS20的地址管理表可以由在构成MDMS20的个人计算机上安装的应用软件来生成。假设从终端装置发送的数据大致以30分钟间隔，且是500byte左右，且假设各终端装置几乎是随机地发送数据。终端装置发送该数据的目的地是本装置所属的近距离无线通信网络的集中器(中继装置100A)(基于IEEE802.15.4e/g的能力)。此外，假设各集中器汇集大致500台的终端装置。
例如，若假设100台的终端装置同时发送500byte的数据的情况，则成为50kbyte(50╳103byte≒400kbits)的数据量。例如，由于3G(HSPA)的传输速度为384kbps左右，因此大约1秒左右能够发送所有的数据。假如，在中继装置100A接收了更大的数据的情况下，为了避免拥塞，通过将该数据(分组)的发送定时逐一往后延(例如，每几秒)来应对即可。
(4.3)在进行了终端装置(仪表)的追加或删除的情况下的动作
这里，说明在特定的中继装置(集中器/访问路由器)下属，进行了终端装置(仪表)的追加或删除的情况下的动作。
(a)在新追加了终端装置的情况
在特定的集中器下属，新追加了终端装置的情况下，近距离无线通信网络内的路径构成或集中器的确定通过IEEE802.15.4e/g中的能力来提供。通过事先设定中继装置的容纳能力的上限值，能够防止追加上限值以上的终端装置，此外，通过错误代码的送出等，能够检测出该上限值以上的终端装置的追加。
在需要追加超过中继装置的容纳能力的上限值的终端装置的情况下，会设置新的中继装置(集中器)。
此外，在新追加了终端装置的情况下，中继装置的地址管理表(地址管理表TB1)基于从该终端装置发送的信息而被更新，且更新内容还被发送到对应的MDMS20(以MDMS20的IP地址、APN事先已输入为前提)。
若接收更新内容，则MDMS20更新MDSM20所保持的地址管理表(地址管理表TB2)。另外，住宅名(仪表所在地)等的信息基于MDMS20的操作者单独取得的计费信息等而被输入。
另外，在GGSN/PGW50与MDSM20之间，通常能够进行基于被称为DIAMETER的协议的通信。但是，也可以是基于IP的通信。
(b)移除/停止终端装置的情况
在将构成近距离无线通信网络的终端装置移除或者停止的情况下，将会进行与追加的情况相反的地址管理表的更新。即，与该终端装置有关的条目会从地址管理表中被删除。此外，在从MDMS20停止特定的终端装置的功能的情况下，也会有同样的地址管理表的更新。
(5)无线访问承载的自动设定以及网内通信承载的自动构成
为了动态地避免公共无线通信网络30内的拥塞，也可以设为自动地追加设定在公共无线通信网络30内设定的无线访问承载(具体来说是中继装置100A(100B)与无线基站40之间)。另外，虽然与无线访问承载相比，通信承载(无线基站40与GGSN/PGW50之间)一般来说能够疏通更多的业务量，但也可以对该通信承载自动地进行追加设定。
具体来说，作为在中继装置100A(100B)中安装的应用软件，以能够取得从中继装置100A同时向MDSM20发送的数据量作为前提。此外，设该应用软件识别按照3G或LTE设定的无线访问承载的传输速度(例如，3G的情况下为384kbps)。
例如，在如上述那样100台的终端装置的情况下，虽然是50kbyte左右的数据量，但假如终端装置增加为200台的情况下，数据量的总计为100kbyte，即，成为800kbps。这样的状态下，由于超过每一条无线访问承载的传输速度384kbps，因此中继装置100A自动地追加设定无线访问承载。若设定两条384kbps承载，则800kbits的数据能够用大约1秒来发送。
(7)作用/效果
根据上述的通信系统10，中继装置100A在基于接收到的下行分组中包含的终端装置(例如，终端装置200A)的识别符，生成包含以在地址管理表TB1中与终端装置200A的识别符进行了关联的终端装置200A的地址(MAC地址)作为目的地的指令的发往终端装置帧，并将生成的发往终端装置帧发送给近距离无线通信网络60A。此外，终端装置200A从中继装置100A接收发往终端装置帧，并执行基于发往终端装置帧中包含的指令的处理。
因此，即使是在连接FAN、SUN等近距离无线通信网络、与公共无线通信网络30等广域通信网络而实现对配置在各家庭中的仪表的控制、数据取得的情况下，也无需进行与该仪表的数目对应的地址分配以及广域通信网络内的通信承载的设定。即，根据通信系统10，连接FAN、SUN等近距离无线通信网络与公共无线通信网络等广域通信网络能够有效地实现电能表等设备的控制、数据取得。
更具体来说，根据通信系统10，能够突飞猛进地提高与终端装置之间的通信所需的地址数目、通信承载(包括无线访问承载)的数目的汇集率，与单独与各终端装置执行通信的情况相比，管理单位能够抑制为1/500～1/1000。因此，其结果，能够大幅度地节约在公共无线通信网络30内所需的通信资源(无线资源、IP地址等)，还能够消除技术上以及成本上的制约。
此外，在上述实施方式中，中继装置100A(100B)接收包含多个终端装置的识别符、以及一个指令的下行分组(参照图4(b))，基于该下行分组，对多个终端装置分别生成包含该指令的发往终端装置帧，并将所生成的发往终端装置帧发送给近距离无线通信网络。因此，无需对每个终端装置关联指令，能够进一步削减发送该指令所需的数据量。
(8)其他的实施方式
如上所述，通过本发明的一实施方式公开了本发明的内容，但不应理解为构成本公开的一部分的论述以及附图用于限定本发明。根据本公开，本领域技术人员应当明白各种替代实施方式。
例如，在上述的本发明的实施方式中，以智能公共设施网络(SUN)或场域网络(FAN)为例进行了说明，但本发明并不限定于这些近距离无线通信网络，也可以应用于HEMS(家庭能源管理系统(HomeEnergyManagementSystem))、智能化城市以及智能电网、或者传感网络等其他的自主分散型的无线通信网络。
此外，在上述的实施方式中，作为广域通信网络的例子，利用了3G或LTE的公共无线通信网络30，但也可以代替3G或LTE，利用无线LAN等，也可以代替无线通信网络而利用有线通信网络。
此外，本发明也可以如下表现。本发明的第一特征是通信系统10(通信系统)，包含终端装置(例如，终端装置200A、201A)、以及在由多个所述终端装置构成的近距离无线通信网络60A、60B(近距离无线通信网络)与比所述近距离无线通信网络覆盖更广的区域的公共无线通信网络30(广域通信网络)之间设置的中继装置100A、100B(中继装置)，其要点在于，所述中继装置具有：下行分组接收单元111(下行分组接收单元)，从连接到所述广域通信网络的服务器接收包含所述终端装置的识别符、以及对于所述终端装置的指令的下行分组；地址管理表保持单元112(表保持单元)，保持所述终端装置的识别符、以及所述近距离无线通信网络内的所述终端装置的地址进行了关联的地址管理表TB1(地址管理部表)；以及下行发送帧处理单元(下行发送帧处理单元)，基于所述下行分组接收单元接收到的所述下行分组中包含的所述终端装置的识别符，生成包含以在所述地址管理表中与所述终端装置的识别符进行了关联的所述终端装置的地址作为目的地的所述指令的发往终端装置帧，并将所生成的所述发往终端装置帧发送给所述近距离无线通信网络，所述终端装置具有：接收处理单元211(接收处理单元)，从所述中继装置接收所述发往终端装置帧，执行基于在所述发往终端装置帧中包含的所述指令的处理。
在本发明的第一特征中，所述终端装置还可以具有经由所述近距离无线通信网络，将包含所述终端装置的识别符以及发往所述服务器的数据的上行帧发送给所述中继装置的发送处理单元213(发送处理单元)，所述中继装置具有：上行帧接收单元117(上行帧接收单元)，从多个所述终端装置接收所述上行帧；以及上行发送分组处理单元119(上行发送分组处理单元)，基于所述地址管理表，将包含所述终端装置的识别符以及发往所述服务器的数据的多个组合的发往服务器分组发送给所述广域通信网络。
本发明的第二特征是中继装置，设置在终端装置、由多个所述终端装置构成的近距离无线通信网络、以及比所述近距离无线通信网络覆盖更广的区域的广域通信网络之间，其要点在于，具有：下行分组接收单元，从连接到所述广域通信网络的服务器接收包含所述终端装置的识别符、以及对于所述终端装置的指令的下行分组；表保持单元，保持所述终端装置的识别符与所述近距离无线通信网络内的所述终端装置的地址进行了关联的地址管理表；以及下行发送帧处理单元，基于所述下行分组接收单元接收到的所述下行分组中包含的所述终端装置的识别符，生成包含以在所述地址管理表中与所述终端装置的识别符进行了关联的所述终端装置的地址作为目的地的所述指令的发往终端装置帧，并将所生成的所述发往终端装置帧发送给所述近距离无线通信网络。
在本发明的第二特征中，也可以具有：上行帧接收单元，从多个所述终端装置接收上行帧；以及上行发送分组处理单元，将包含所述终端装置的识别符与发往所述服务器的数据的多个组合的发往服务器分组发送给所述广域通信网络。
在本发明第二特征中，也可以具有通信承载设定单元123(通信承载设定单元)，其设定在与构成所述广域通信网络的网关装置之间的通信承载，并保持所设定的所述通信承载，所述下行分组接收单元经由被保持的所述通信承载，接收发往不同的所述终端装置的下行分组。
在本发明的第二特征中，也可以具有通信承载设定单元，其设定在与构成所述广域通信网络的网关装置之间的通信承载，并保持所设定的所述通信承载，所述上行发送分组处理单元经由被保持的所述通信承载，发送从不同的所述终端装置发送的多个所述发往服务器分组。
在本发明的第二特征中，所述下行分组接收单元也可以接收包含多个所述终端装置的识别符、以及一个所述指令的所述下行分组，所述下行发送帧处理单元基于所述下行分组，对所述多个所述终端装置分别生成包含所述指令的发往终端装置帧，并将所生成的所述发往终端装置帧发送给所述近距离无线通信网络。
本发明的第三特征是一种通信方法，由终端装置、以及在由多个所述终端装置构成的近距离无线通信网络与比所述近距离无线通信网络覆盖更广的区域的广域通信网络之间设置的中继装置来执行，其要点在于，具有：所述中继装置从连接到所述广域通信网络的服务器接收包含所述终端装置的识别符、以及对于所述终端装置的指令的下行分组的步骤；所述中继装置基于接收到的所述下行分组中包含的所述终端装置的识别符，生成包含以在将所述终端装置的识别符与所述近距离无线通信网络内的所述终端装置的地址进行了关联的地址管理表中与所述终端装置的识别符进行了关联的所述终端装置的地址作为目的地的所述指令的发往终端装置帧，并将生成的发往终端装置帧发送给所述近距离无线通信网络的步骤；以及所述终端装置从所述中继装置接收所述发往终端装置帧，并执行基于所述发往终端装置帧中包含的所述指令的处理的步骤。
如此，本发明当然包含在此没有记载的各种实施方式等。从而，根据上述的说明，本发明的技术范围仅由与权利要求书相关的发明特定事项(技术方案)决定。
另外，通过参照，日本特许申请第2013-066723号(2013年3月27日申请)的所有内容被编入本申请说明书中。
产业上的可利用性
根据本发明的特征，能够提供连接智能公共设施网络等近距离无线通信网络与公共无线通信网络等广域通信网络，从而可有效地实现电能表等设备的控制、数据取得的通信系统、中继装置以及通信方法。
标号说明
10……通信系统
20……MDMS
30……公共无线通信网络
40……无线基站
50……GGSN/PGW
60A、60B……近距离无线通信网络
100A、100B……中继装置
111……下行分组接收单元
112……地址管理表保持单元
113……下行发送帧处理单元
115……下行帧发送单元
117……上行帧接收单元
119……上行发送分组处理单元
121……上行分组发送单元
123……通信承载设定单元
200A、201A……终端装置
211……接收处理单元
213……发送处理单元
215……仪表单元

Claims (8)

1.一种通信系统，包含终端装置、以及在由多个所述终端装置构成的近距离无线通信网络与比所述近距离无线通信网络覆盖更广的区域的广域通信网络之间设置的中继装置，
所述中继装置具有：
下行分组接收单元，从连接到所述广域通信网络的服务器接收包含所述终端装置的识别符、以及对于所述终端装置的指令的下行分组；
表保持单元，保持所述终端装置的识别符与所述近距离无线通信网络内的所述终端装置的地址进行了关联的地址管理表；以及
下行发送帧处理单元，基于所述下行分组接收单元接收到的所述下行分组中包含的所述终端装置的识别符，生成包含以在所述地址管理表中所述终端装置的识别符进行了关联的所述终端装置的地址作为目的地的所述指令的发往终端装置帧，并将所生成的所述发往终端装置帧发送给所述近距离无线通信网络，
所述终端装置具有：
接收处理单元，从所述中继装置接收所述发往终端装置帧，并执行基于在所述发往终端装置帧中包含的所述指令的处理。
2.如权利要求1所述的通信系统，
所述终端装置还具有：
发送处理单元，经由所述近距离无线通信网络，对所述中继装置发送包含所述终端装置的识别符以及发往所述服务器的数据的上行帧，
所述中继装置还具有：
上行帧接收单元，从多个所述终端装置接收所述上行帧；以及
上行发送分组处理单元，基于所述地址管理表，将包含所述终端装置的识别符与发往所述服务器的数据的多个组合的发往服务器分组发送给所述广域通信网络。
3.一种中继装置，设置在终端装置、由多个所述终端装置构成的近距离无线通信网络、以及比所述近距离无线通信网络覆盖更广的区域的广域通信网络之间，
所述中继装置具有：
下行分组接收单元，从连接到所述广域通信网络的服务器接收包含所述终端装置的识别符、以及对于所述终端装置的指令的下行分组；
表保持单元，保持所述终端装置的识别符与所述近距离无线通信网络内的所述终端装置的地址进行了关联的地址管理表；以及
下行发送帧处理单元，基于所述下行分组接收单元接收到的所述下行分组中包含的所述终端装置的识别符，生成包含以在所述地址管理表中与所述终端装置的识别符进行了关联的所述终端装置的地址作为目的地的所述指令的发往终端装置帧，并将所生成的所述发往终端装置帧发送给所述近距离无线通信网络。
4.如权利要求3所述的中继装置，还具有：
上行帧接收单元，从多个所述终端装置接收上行帧；以及
上行发送分组处理单元，将包含所述终端装置的识别符与发往所述服务器的数据的多个组合的发往服务器分组发送给所述广域通信网络。
5.如权利要求3所述的中继装置，还具有：
通信承载设定单元，设定在与构成所述广域通信网络的网关装置之间的通信承载，并保持所设定的所述通信承载，
所述下行分组接收单元，经由所保持的所述通信承载，接收发往不同的所述终端装置的下行分组。
6.如权利要求4所述的中继装置，还具有：
通信承载设定单元，设定在与构成所述广域通信网络的网关装置之间的通信承载，并保持所设定的所述通信承载，
所述上行发送分组处理单元，经由所保持的所述通信承载，发送从不同的所述终端装置发送而来的多个所述发往服务器分组。
7.如权利要求3所述的中继装置，
所述下行分组接收单元接收包含多个所述终端装置的识别符、以及一个所述指令的所述下行分组，
所述下行发送帧处理单元基于所述下行分组，对所述多个所述终端装置，分别生成包含所述指令的发往终端装置帧，并将所生成的所述发往终端装置帧发送给所述近距离无线通信网络。
8.一种通信方法，由终端装置、以及在由多个所述终端装置构成的近距离无线通信网络与比所述近距离无线通信网络覆盖更广的区域的广域通信网络之间设置的中继装置执行，所述通信方法具有：
所述中继装置从连接到所述广域通信网络的服务器接收包含所述终端装置的识别符、以及对于所述终端装置的指令的下行分组的步骤；
所述中继装置基于在接收到的所述下行分组中包含的所述终端装置的识别符，生成包含以在所述终端装置的识别符与所述近距离无线通信网络内的所述终端装置的地址进行了关联的地址管理表中与所述终端装置的识别符进行了关联的所述终端装置的地址作为目的地的所述指令的发往终端装置帧，并将所生成的所述发往终端装置帧发送给所述近距离无线通信网络的步骤；以及
所述终端装置从所述中继装置接收所述发往终端装置帧，并执行基于在所述发往终端装置帧中包含的所述指令的处理的步骤。
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