JP2003134128A - 多段伝送ネットワークの構築、修復再構築及び運用方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多段伝送ネットワークにおけるトラフィック
を抑え、より安定した運用を可能にする。 【解決手段】 親のゲートウエイ（ＧＷ）２０−１，２
０−６はＰＨＳ公衆網に加入しており公衆＋自営トラン
シーバ（ＴＲ）のデュアルモードで待ち受ける。その他
のＧＷ２０−２〜２０−５，２０−７は子のＧＷであり
自営ＴＲモードで待ち受ける。親は、ネットワークを構
成するＧＷのＴＲ番号のリストであるエントリーテーブ
ルに基づき試行的に発呼し、ＧＷ間の通信環境を調べて
経路テーブルに登録する。親は、任意の子に対する送信
／中継経路及びその期待品質を経路テーブルに基づき検
出及び比較し、最適経路テーブルに登録する。親は、最
適経路テーブルに従いポーリングを行うことにより、子
に対する設定及び子からのデータ収集を行う。子はテー
ブルを保持しない。子は他のＧＷから信号を受信しない
限り原則として発呼しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＰＨＳ移動局等に
より実現される無線ゲートウエイ（ＧＷ）により構築さ
れる多段伝送ネットワークに関する。本発明は、より詳
細には、多段伝送ネットワークの構築、修復再構築及び
運用方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】無線テレメトリは、要所要所に配置され
た計測器に無線機を付設し、それらの無線機を介して各
計測器による計測結果を収集し、また各計測器に対して
必要な遠隔操作を行う自動検針技術であり、有線回線を
設置する必要がない等の利点を有している。例えば、各
家庭・事業所に配設されている電力量計（Watt Hour Me
ter：ＷＨＭ）に無線機を付設し、無線テレメトリを実
施することによって、電力料金の計算に必要な情報を自
動的に計算することや、各電力量計を保守することが可
能になる。また、無線テレメトリを応用・実施可能な分
野は、このような電力検針に限られない。例えば、水道
流量、ガス流量、自動販売機売上／商品残量／釣り銭、
パーキングエリア駐車時間、ペイパービュー視聴時間
等、様々な分野における検針に無線テレメトリを採用可
能である。

【０００３】無線テレメトリを効率的かつ安価に実施す
る上で、インフラストラクチャが既にかなりの程度整備
されている無線通信システムを利用することが、有効で
ある。例えば、ＰＨＳ（Personal Handy phone Syste
m）は、ＩＳＤＮ（IntegratedServices Digital Networ
k）と親和性がよくかつ公衆網がかなり整備されている
ことから、また自営用のネットワークを構築できること
から、利用性の高い無線テレメトリを低コストで実現す
るのに適している。即ち、ＩＳＤＮ／ＰＨＳ公衆網を利
用することによって、安価に自動検針システムを構築・
運用することができる。また、ＰＨＳ移動局は、近年に
わかに小型軽量化・低消費電力化が進んでいるため、無
線テレメトリ用の無線機即ち無線によるＧＷとして使用
するのに適している。

【０００４】ＰＨＳを用いた無線テレメトリシステムと
しては、特開平１０−１７３７８９号公報に記載されて
いるように、ＧＷとして用いられているＰＨＳ移動局間
のトランシーバ通信を有効利用したものが、既に考案さ
れている。このシステムにおいては、ＧＷのうちＰＨＳ
公衆用基地局に直接無線接続可能なものを親、それ以外
のものを子としており、ＰＨＳ公衆用基地局と親の間は
ＰＨＳの公衆モードで、親と子の間及び子と子の間は自
営トランシーバモードで接続可能である。ＰＨＳ公衆用
基地局はＩＳＤＮ／ＰＨＳ公衆網を介してホストに接続
されている。そのため、子から親へという上り方向でト
ランシーバ通信することによって、また直接親に無線接
続できない子については他の子が中継することによっ
て、各ＧＷに対応する計測器にて得られた情報を親に集
めホストに送信することができる。その逆に、ホストか
ら親へ、親から子へ、子から他の子へという下り方向の
通信・中継によって、各ＧＷに対して必要な情報を供給
し遠隔操作できる。

【０００５】また、上掲の公報に記載されているシステ
ムでは、各ＧＷが、システムを構成するＧＷのリストで
あるエントリーテーブル、ＧＷ間の通信環境を示す接続
テーブル等を保持している。接続テーブルは、対応する
計測器から得られた情報を送信する際、或いは他のＧＷ
から受信した情報を更に他のＧＷに転送・中継する際、
発呼先ＧＷ即ちトランシーバモードで直接無線接続する
相手を特定するのに、利用される。接続テーブルの内容
がトランシーバ通信・中継の経路を決めることになるた
め、接続テーブルは通信環境の変動に即応して修正する
のが望ましい。そこで、各ＧＷは、周囲のＧＷとの間で
自発的に接続確認通信を行って受信電界強度を測定し、
測定結果に基づく接続テーブル修正内容を、上り方向の
トランシーバ通信・中継によって、親に送信する。親
は、修正した接続テーブルを、下り方向のトランシーバ
通信・中継によって、各子に配信する。これによって、
システム全体が同一の接続テーブルを利用できるように
している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように、特開平１
０−１７３７８９号公報に記載されているシステムによ
れば、ＰＨＳ移動局間のトランシーバ通信を有効利用し
て、無線テレメトリを実施することができる。しかしな
がら、各ＧＷが自発的に情報送信を行うため、輻輳即ち
発呼衝突によるビジーが生じやすい。特に、各測定器か
ら定刻に情報を得てホストに集約する必要があるシステ
ムでは、各ＧＷによる発呼がほぼ同時となりやすく、輻
輳が顕著に発生しやすい。各ＧＷが自発的に行う接続確
認通信も、輻輳の一因となる。修正された接続テーブル
の配信は、更に顕著に、輻輳の一因となる。

【０００７】更に、接続確認通信時に発呼先ＧＷが通信
中であった場合、実際には発呼元ＧＷ・発呼先ＧＷ間の
無線通信環境が良好であっても、発呼元ＧＷは「これま
では接続できていた発呼先ＧＷと接続できなくなった」
＝「接続テーブルを修正する必要がある」と判断する。
これに伴い接続テーブルの修正、親への送信及び親から
子への配信が行われると、ネットワーク全体を対象とし
て、誤った修正が施された不適切な接続テーブルである
にもかかわらず配信が行われることになる。但し、親が
接続テーブルを受け取ることができれば配信が行われる
ものの、実際には上述の輻輳によって親が接続テーブル
を受信することができないことがあり得るし、親に接続
テーブルがたどり着き修正された接続テーブルの配信手
順が起動したとしても、上述のように輻輳が生じやすい
ため修正された接続テーブルを全てのＧＷが受け取れる
確率は低い。即ち、修正された接続テーブルの内容が適
切か不適切かを問わず、ネットワーク全体で同一の接続
テーブルを用いるというテーブル整合性は、ほとんど、
得られない。

【０００８】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを課題としてなされたものであり、無線テレメトリシ
ステム等に利用されるネットワークを構築・運用するに
当たって、上掲の公報に記載のシステムに比べ輻輳が生
じにくいようにすること、並びに経路決定の基盤となる
テーブル情報を頻繁に伝送する必要をなくすことを、そ
の目的の一つとしている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本願出願人は、多段伝送ネットワークに関
し、構築方法、修正再構築方法及び運用方法を提案す
る。

【００１０】まず、本発明にて前提としている多段伝送
ネットワークは、いずれも無線通信機能を有する複数の
無線ＧＷにより構成される。また、この多段伝送ネット
ワークは、それら複数の無線ＧＷのうち特定の無線ＧＷ
を親とし、他の無線ＧＷを子として、親から子へと向か
う下り方向情報伝送及び子から親へと向かう上り方向情
報伝送を行うものとする。直接の無線リンクを形成でき
る無線ＧＷ同士であれば、その無線リンクを、下り方向
情報伝送及び上り方向情報伝送の際の経路として使用す
ることができる。しかし、直接の無線リンクを形成でき
ない無線ＧＷ同士、例えば両者の距離が大きな無線ＧＷ
同士では、直接の無線リンクを形成できない。本発明に
て想定している多段伝送ネットワークでは、そのような
親子間でも情報伝送を行えるようにするために、無線Ｇ
Ｗ相互の無線リンクと、他の子による中継とを含む経路
を、下り方向情報伝送及び上り方向情報伝送に使用す
る。例えば、親から第１の子による中継を介して第２の
子に至る経路、言い換えれば親と第１の子の間の無線リ
ンク及び第１の子と第２の子の間の無線リンクを含む経
路を介して、親と第２の子との間で下り方向情報伝送及
び上り方向情報伝送を行う。

【００１１】本発明に係る運用方法は、第１に、自律的
に又はホスト、保守端末等の外部装置若しくは使用者か
らの指示に応じ、定常動作時手順を、親が開始させるこ
とを特徴としている。ここでいう定常動作時手順とは、
親から子に情報を配信・設定しまた子から親に情報を収
集するため下り方向情報伝送及び上り方向情報伝送を組
にして実行する手順である。本発明に係る運用方法は、
第２に、下り方向情報伝送を行う際、親子間情報伝送用
の経路が子毎に登録されている最適経路テーブルに基づ
き、親が経路を指示することを特徴としている。より具
体的には、最適経路テーブルに基づき親が指示した経路
を示すルート情報を含むルーティングヘッダを付した電
文により、下り方向情報伝送を行う。本発明に係る運用
方法は、第３に、上り方向情報伝送を、常に下り方向情
報伝送の折り返しとして行うことを特徴としている。よ
り具体的には、下り方向情報伝送時の電文中のルーティ
ングヘッダに含まれるルート情報により特定される経路
を、その電文を折り返す子が逆ソートしその経路を反転
した経路を示すルート情報を作成し、作成したルート情
報を含むルーティングヘッダを付した電文により上り方
向情報伝送を行う。

【００１２】このように、本発明に係る運用方法におい
ては、下り方向情報伝送時の経路については直接、また
上り方向情報伝送時の経路については間接的に、親が決
定する。即ち、経路について親が制御する。また、本発
明に係る運用方法においては、下り方向情報伝送を親が
開始させ、上り方向情報伝送については常に下り方向情
報伝送の折り返しとして開始させる。即ち、下り方向情
報伝送及び上り方向情報伝送を組にした一群のイベント
を、親が開始させる。従って、親子間情報伝送の開始に
関しても経路に関しても親の制御管理下にあることか
ら、経路を決定する基盤になる情報を子が保持する必要
も、またその種の情報を親が子に配信する必要もない。
結果として、本発明に係る運用方法によれば運用中の多
段伝送ネットワーク内トラフィックが緩和され、より正
確かつ迅速に親子間情報伝送を行うことが可能になるた
め、無線テレメトリシステムに適した多段伝送ネットワ
ーク運用が可能になる。また、従来技術におけるテーブ
ル整合性不全の問題は本発明では生じ得ない。デバッグ
や保守の対象となる情報のうち有意な部分が親にあるた
め、デバッグや保守も容易である。

【００１３】また、多段伝送ネットワークにおける親子
間情報伝送のトリガを親が握っているため、親が各子に
対するポーリングを行うことにより、各子に対する情報
の配信若しくは設定又は各子からの情報の収集を行うこ
とができる。具体的には、親が、情報配信・設定先又は
収集元たる複数の子のうちいずれかを最終宛先とする電
文により、下り方向情報伝送を開始させ、それへの応答
である上り方向情報伝送により、親が電文を受信する、
という手順を、対象としている子それぞれについて、目
的としている情報配信、設定又は収集が終了するか、或
いは所定上限回数試行されるまで、かつ使用する経路を
変更しながら、複数回実行する（ポーリング）。後述す
る積算データ伝送を併用すれば、ポーリングにおける親
の電文送信回数（多段伝送ネットワーク内に対する発呼
回数）を抑えることもできる。従って、各子が随時親に
情報を送信しており、多段伝送ネットワーク全体として
はほぼ無秩序に情報伝送が行われることとなる従来技術
に比べ、親子間情報伝送に係る電文の衝突、また多段伝
送ネットワーク内の輻輳が生じる恐れが少ない。

【００１４】更に、多段伝送ネットワーク内トラフィッ
クに関する管理制御が親にゆだねられているため、本発
明によれば、親による流入呼制限を効果的に実行でき
る。例えば、下り方向情報伝送によって親が送信した電
文に対する応答である電文が上り方向情報伝送によって
親に到来しないうちに、親が自律的に又は外部装置若し
くは使用者からの指示に応じて下り方向情報伝送を開始
させようとしたとする。流入呼制限の範囲内であれば、
即ち許容される範囲内であれば、この下り方向情報伝送
は開始される。逆に、新たに下り方向情報伝送を開始し
たならば多段伝送ネットワーク内のトラフィックが上限
を上回るであろうと予測できる場合には、本発明では、
親は、当該新たな下り方向情報伝送を開始させることを
中止し又は開始を遅延させる（流入呼制限）。親が情報
伝送のトリガを握っているため、このような流入呼制限
によって好適にトラフィックを緩和できる。なお、多段
伝送ネットワーク内のトラフィックが所定限度を上回る
か否かの判断は、それまでに親により開始された下り方
向情報伝送のうち上り方向情報伝送による応答を親がま
だ得ていないものの回数と、所定の上限値とを比較する
ことによって、簡便に行うことができる。

【００１５】更に、多段伝送ネットワークを構成する各
無線ＧＷの動作は、概略、親による送信処理、子による
折り返し処理、子による中継処理並びに親による終端処
理に、機能区分できる。

【００１６】まず、親は、下り方向情報伝送を開始させ
る場合、最適経路テーブル上に登録されている情報に基
づき最終宛先たる子までの経路を特定する。即ち、親
は、その経路端点及び途上に位置する無線ＧＷと、その
経路上におけるそれらの無線ＧＷ間の順序を特定して、
それらに関する情報を含むルート情報を作成する。親
は、このようにして作成したルート情報を電文のルーテ
ィングヘッダにセットする。親は、その電文を、特定し
た経路上で自局の次に位置している子を無線送信先とし
て、無線送信する（以上、親による送信処理）。

【００１７】次に、子は、そのルーティングヘッダ中の
ルート情報によれば自局宛である電文を他の無線ＧＷか
ら無線受信した場合、下り方向情報伝送を折り返して上
り方向情報伝送を開始させるべきであると判断する。こ
のように判断したとき、子は、電文の受信に伴う処理又
は受信した電文中に含まれている情報に基づく処理を実
行することによって電文を作成する。例えば、対応する
計測器から収集したデータに基づき電文を作成する。子
は、更に、受信した電文に付されていたルーティングヘ
ッダ中のルート情報における各無線ＧＷの順序を反転す
ることによって、新たにルート情報を作成する。子は、
作成した電文に、作成したルート情報を含むルーティン
グヘッダを付して、無線送信する。無線送信先は、作成
したルート情報により特定される経路上で自局の次に位
置している無線ＧＷである（以上、子による折り返し処
理）。

【００１８】また、子は、そのルーティングヘッダ中の
ルート情報によれば他局宛でありかつ自局がそのルート
情報により特定される経路に含まれている電文を他の無
線ＧＷから無線受信した場合、その経路に沿ってその電
文を中継すべきであると判断する。このように判断した
とき、子は、その経路上で自局の次に位置している無線
ＧＷを無線送信先として、その電文を無線送信する（以
上、子による中継処理）。なお、子による中継処理に
は、下り方向情報伝送時に実行されるもの即ち下り中継
処理と、上り方向情報伝送時に実行されるもの即ち上り
中継処理とがある。

【００１９】そして、親は、送信処理にて電文を無線送
信した後に、そのルーティングヘッダ中のルート情報に
よれば自局宛である電文をそのルート情報により特定さ
れる経路上で自局の前に位置している子から無線受信し
た場合、その受信を以て上り方向情報伝送を終端させ
る。親は、電文の受信に伴う処理又は受信した電文中に
含まれている情報に基づく処理を実行する。例えば、電
文受信により子から収集したデータを公衆網を介してホ
ストに転送する（以上、親による終端処理）。

【００２０】このように、本発明における親子間情報伝
送は、親及び子の協働により実現されつつも、基本的に
は、親がトリガを引いて開始させまたその経路も管理制
御する形態で、実行される。

【００２１】更に、本発明においては、親子間情報伝送
の形態として、単一データ伝送、積算データ伝送、特殊
データ伝送等を、親が選択することができる。また、積
算データ伝送時には、下り積算、上り積算、上下積算等
を、親が選択することができる。これら、情報伝送形態
については、例えば、下り方向情報伝送を開始させる際
に、情報伝送形態を特定する属性情報を親がルーティン
グヘッダ中にセットすることによって、子における判別
を可能にすることができる。即ち、子は、ルーティング
ヘッダ中の属性情報に基づき、情報伝送形態を判別でき
る。

【００２２】それらの情報伝送形態の中で、単一データ
伝送とは、最終宛先とする子のみを対象として情報配信
若しくは設定又は収集を行うための伝送形態である。子
は、そのルーティングヘッダ中のルート情報によれば自
局宛であり、かつ単一データ伝送に係る電文を、他の無
線ＧＷから無線受信した場合、当該他の無線ＧＷとの間
の無線接続を維持したままの状態で、上り方向情報伝送
用の電文を作成及び無線送信する。

【００２３】また、積算データ伝送とは、最終宛先の子
のみならず自局から最終宛先の子に至る経路の途上に存
する子を対象に含めた情報配信若しくは設定又は収集を
行うための伝送形態である。子は、そのルーティングヘ
ッダ中のルート情報によれば自局宛であり、かつ積算デ
ータ伝送に係る電文を、他の無線ゲートウエイから無線
受信した場合、単一データ伝送時と同様にして上り方向
情報伝送用の電文を作成及び無線送信する。また、子
は、そのルーティングヘッダ中のルート情報によれば他
局宛でありかつ自局がそのルート情報により特定される
経路に含まれている電文であって、自局を対象に含めた
積算データ伝送に係る電文を、他の無線ゲートウエイか
ら無線受信した場合、電文の受信に伴う処理又は受信し
た電文中に含まれている情報に基づく処理を実行するこ
とによって電文に情報を付加する。より厳密には、その
電文が下り積算又は上下積算を要求しておりかつ他の子
が最終宛先とされているか、或いは、その電文が上り積
算又は上下積算を要求しておりかつ親が最終宛先とされ
ているならば、その電文の受信に伴う処理又は受信した
電文中に含まれている情報に基づく処理を実行すること
によって、電文に情報を付加する。子は、当該経路上で
自局の次に位置している無線ゲートウエイを無線送信先
として、その電文を無線送信する。

【００２４】更に、特殊データ伝送とは、最終宛先とす
る子に対し他の無線ＧＷとの無線通信を含む所定の処理
の実行を求めその結果の報告を受け取るための伝送形態
である。子は、そのルーティングヘッダ中のルート情報
によれば自局宛である電文を他の無線ＧＷから無線受信
した場合、その電文が特殊データ伝送に係る電文であれ
ば、当該他の無線ＧＷとの間の無線接続を一旦切断した
上で受信した電文による要求に応じた処理、その結果に
基づく電文作成及び上記新たなルート情報の作成を実行
し、その後当該他の無線ＧＷとの間の無線接続を回復し
てその電文を無線送信する。

【００２５】また、従来技術においては各子が自発的に
周囲の無線ＧＷに対し接続確認を行い、周囲の無線ＧＷ
との間の無線リンクを形成できるか否かを調べ、その結
果等に応じて親に対し接続テーブルの修正を要求し、親
がこれに応じ修正した接続テーブルを各子に配信してい
る。本発明においては、親が最適経路テーブルを保持し
それに従い経路を決定しているため、またネットワーク
構築時に親が子との通信を行って最適経路テーブルを作
成し更に状況に応じ最適経路テーブルの修正又は再作成
を行うようにしているため、従来技術における接続確認
手順や、接続テーブルの修正要求／配信等の手順に相当
する手順を、実行する必要がない。その結果として、多
段伝送ネットワーク全体の安定な運用、輻輳の防止等を
より好適に実現できる。

【００２６】本発明に係る構築方法は、本発明に係る運
用方法に従い多段伝送ネットワークを運用するのに先立
ち、又は当該運用の途中で必要が生じたときに、最適経
路テーブルを作成するため実行される。大まかには、本
発明に係る構築方法は、使用できる親子間無線リンクを
検出する手順、使用できる子子間無線リンクを検出する
よう親が子に対して要求しその結果を子が親に集約する
手順、それらの実行結果に基づき親が最適経路テーブル
を作成する手順等を、含んでいる。

【００２７】まず、親子間無線リンクのうち親子間情報
伝送に係る経路又はその一部として使用できる親子間無
線リンクを検出及び特定するため、親は、多段伝送ネッ
トワークにエントリーしている各子を対象として無線リ
ンク検出処理を実行する。無線リンク検出処理とは、他
の無線ＧＷを無線により呼び出し、その無線ＧＷからの
無線による応答を受信できるか否かを調べる手順であ
る。応答を返してきた子と親との間の無線リンクは、親
子間情報伝送に係る経路又はその一部として使用できる
ものと見なしてよい。なお、無線リンク検出処理に当た
って、無線による呼出に無線により応答した無線ＧＷか
らの受信信号品質を計測する処理を実行するのが望まし
い。また、受信信号品質計測のため電文交換を行うので
あれば、一旦切断を伴う特殊データ伝送ではなく、前述
した単一データ伝送にて行うのが望ましい。具体的に
は、無線リンク検出処理に際して呼出先の無線ＧＷから
無線による応答を受信した呼出元の無線ＧＷが、呼出先
の無線ＧＷに対し、その属性情報が単一データ伝送であ
る電文を無線送信し、この電文を受信した呼出先の無線
ＧＷが、呼出元との無線接続を維持したまま呼出元の無
線ＧＷに対し折り返して、その属性情報が単一データ伝
送である電文を無線送信し、この電文を無線受信した呼
出元の無線ＧＷが、その受信時に、上記受信信号品質の
計測を実行する。

【００２８】次に、親は、子に対して、無線リンク検出
処理を実行してその結果を上り方向情報伝送により親宛
に返送するよう、下り方向情報伝送により要求する。そ
の際に用いる経路は、親子間無線リンク及び子子間無線
リンクのうち、親子間情報伝送に係る経路又はその一部
として使用できることが判明しているもののみを用いた
経路とする。従って、子はこの要求を受信することがで
きるため、子はこの要求に応えて無線リンク検出処理及
びその結果の返送を実行する。好ましくは、子に対し無
線リンク検出手順の実行及びその結果の返送を要求する
際に、親が、まだ調べられていない子子間無線リンクで
あって無線リンク検出手順を実行させる子に係る無線リ
ンクを示す情報を、当該要求に付随させてその子に対し
提供し、親から無線リンク検出手順の実行及びその結果
の返送を要求された子は、その要求に付随している情報
に基づき無線リンク検出処理における呼出先を特定す
る。親は、この手順を、子子間無線リンク全てについて
調べ終えるまで試行する。なお、子による無線リンク検
出処理に際しても、無線による呼出に無線により応答し
た無線ＧＷからの受信信号品質を計測する処理を実行す
るのが望ましい。その際には、無線リンク検出処理の結
果に関連して、子から親へと、受信信号品質の計測結果
を含む情報を返信する。

【００２９】そして、親は、最適経路選択処理を各子に
ついて実行しその結果をまとめることにより、最適経路
テーブルを作成する。最適経路選択処理とは、親子間無
線リンク及び子子間無線リンクのうち、親子間情報伝送
に係る経路又はその一部として使用できることが判明し
ているもの又はそれらの組合せであって、親が発信元と
なりいずれかの子が最終宛先となるものを、その子に係
る親子間情報伝送用の経路として選択する処理である。
これによって、多段伝送ネットワーク運用時に親が使用
する最適経路テーブルを作成できる。なお、各無線リン
クについて受信信号品質計測結果が得られているのであ
れば、その無線リンクに関する受信信号品質計測結果が
所定水準を上回っている無線リンクに限り、親子間情報
伝送に係る経路又はその一部として使用できるものと判
断する。これにより、より好適な経路を最適経路テーブ
ルに登録できる。また、好ましくは、親は、同一の無線
ＧＷを経由する経路を除外して最適経路テーブルを作成
する。これにより、ループ化した経路を最適経路テーブ
ルに登録してしまうことを、防ぐことができる。

【００３０】更に、最適経路テーブルの作成に際し、親
子間情報伝送用の経路として選択しうるものが一つの子
に対して複数個ある場合、所定上限個数を限度としてそ
れら複数個の経路を最適経路テーブルに登録するのが望
ましい。そのようにすれば、仮にいずれかの経路が不達
経路になったとしても、他の経路を使用して情報伝送を
行える可能性が残る。１個の子について複数個の経路を
最適経路テーブルに登録する際には、それらの経路の間
に、優先順位を付すのが望ましい。例えば、親は、最適
経路テーブルへの経路の登録に際して、その経路におけ
る無線ＧＷ間中継回数即ちホップ数が少ないものほど運
用時に優先して選択されることとなるよう、或いは上記
受信号品質計測結果例えば受信電界強度（又はその量子
化値）を経路に沿い加算又は積分して得られる指標値が
大きいものほど運用時に優先して選択されることとなる
よう、運用時における選択の順序を規制する優先順位を
設定する。

【００３１】また、最適経路テーブル作成を補う処理と
して、最適経路テーブル最適化やネットワーク部分構築
がある。最適経路テーブル最適化とは、各子について、
最適経路テーブルに登録できる上限個数まで最適経路テ
ーブルに経路を登録させるための処理であり、ネットワ
ーク部分構築とは、その子に至る経路が発見されていな
いような子即ち孤立している子に関してその孤立状況を
解消させるための処理である。最適経路テーブルの最適
化により情報配信／収拾不能状態が生じにくくなり、ま
たネットワーク部分構築により例えば最適経路テーブル
作成のための通信と無線ＧＷの設置作業が相前後して進
行した場合における孤立の発生等を防止でき、無線ＧＷ
設置時に気を使う必要がなくなり工事が容易になる。最
適経路テーブル最適化は、例えば、受信信号品質計測結
果が所定水準以下である無線リンクを無視して経路を選
択し最適経路テーブルに登録する、という処理を、全て
の子について登録可能な上限個数の経路が最適経路テー
ブルに登録されるに至るまで、又は上記所定水準が下限
に至るまで、当該所定水準を漸次引き下げつつ繰り返
し、親が実行することにより、実現される。ネットワー
ク部分構築は、例えば、最適経路テーブルを作成したが
いずれかの子について親子間情報伝送用の経路を特定で
きなかった場合、その子が関わる無線リンクについての
無線リンク検出処理を親又はいずれかの子がやり直し、
その結果を反映させて最適経路テーブルを再作成するこ
とにより、実現される。

【００３２】更に、本発明に係る運用方法に従い多段伝
送ネットワークを運用しているときに、本発明に係る構
築方法により構築された多段伝送ネットワークを修復又
は再構築するため、次のような修復再構築方法を例えば
定期的に実行するのが望ましい。それにより、多段伝送
ネットワークを構成する各無線ＧＷの置局状況・無線環
境等の変化や、各無線ＧＷの設置・保守作業の進捗を反
映して、最適経路テーブルを修正又は再作成でき、従っ
て概ね常に最適な最適経路テーブルを利用可能となる。

【００３３】本発明に係る修復再構築方法を実行するた
めには、まず、運用中に、各子における下り方向情報伝
送の途絶を子毎に検出し、その発生頻度に関する記録を
保存しておくか、親が下り方向情報伝送を開始してから
所定時間以上経過しても上り方向情報伝送による応答を
親が受け取ることができなかったこと（応答待ち時間経
過）を経路毎に検出し、その発生頻度に関する記録を保
存しておく。下り方向情報伝送を途絶させた子及びその
発生頻度に関する記録が保存されていれば、その記録に
基づき、親子間情報伝送用の経路又はその一部として使
用できなくなった無線リンクを特定することができる。
従って、その結果を反映させて最適経路選択処理を実行
することにより最適経路テーブルを修正すること、或い
は本発明に係る構築方法の再実行によって最適経路テー
ブルを再作成することが、可能である。また、応答待ち
時間経過が発生した経路及びその頻度に関する記録が保
存されていれば、その記録に基づき、親子間情報伝送用
に使用できなくなった経路を特定することができる。従
って、その結果を反映させて本発明に係る構築方法を再
実行することにより、最適経路テーブルを再作成するこ
とが可能である。

【００３４】なお、下り方向情報伝送の途絶に関して
は、伝送失敗返送により親に情報を集めることができ
る。例えば、各子は、自局にて折り返すべき電文又は下
り方向に向け中継すべき電文を他の無線ＧＷから無線受
信した場合、当該他の無線ＧＷに対して、その電文に対
する折り返しの電文又はその電文を無線受信したことを
示す電文（アクノリッジの電文）を無線送信することと
する。従って、下り方向に向け電文を無線送信した無線
ＧＷは、無線送信先の無線ＧＷ又はその無線ＧＷとの無
線リンクが正常・健全であるならば、折り返しの電文又
はアクノリッジの電文を受信できる。しかし、無線送信
先の無線ＧＷ又はその無線ＧＷとの無線リンクが正常・
健全でないならば、折り返しの電文もアクノリッジの電
文も受信できないであろう。そこで、各子は、下り方向
に向け電文を無線送信しようとしたが無線送信先の無線
ＧＷが呼出に応答しなかった場合、或いは電文を無線送
信したものの当該無線送信先から折り返しの電文もその
電文を無線受信したことを示す電文も無線受信できない
場合、自局に対して電文を無線送信した上り側の無線Ｇ
Ｗに対し、下り方向の伝送が途絶したこと及びそれを途
絶させた無線ＧＷを示す伝送失敗返送用の親宛の電文を
無線送信する。これにより、下り方向情報伝送の途絶に
関する情報を、親に集めることができる。また、前述の
ルート情報（及び属性情報）だけでなく、その電文が下
り方向情報伝送に係る電文か上り方向情報伝送に係る電
文かを示す方向情報をもセットできる形式のルーティン
グヘッダを使用する場合は、方向情報を使用することに
よって伝送失敗返送やアクノリッジを識別できる。例え
ば、伝送失敗返送用の電文には、方向情報として伝送失
敗返送であることを示す情報を含むルーティングヘッダ
を付す。そのルーティングヘッダ中の方向情報が伝送失
敗返送であることを示している電文を受信した子は、そ
のルーティングヘッダ中のルート情報に従い自局から見
て上り側の無線ＧＷに、その電文を無線送信する。

【００３５】本発明に係る構築方法により構築され、本
発明に係る運用方法により運用され、好ましくは本発明
に係る修復再構築方法により修復又は再構築される多段
伝送ネットワークは、無線テレメトリに好適に使用でき
る。例えば、各無線ＧＷに、計測器との接続ポートを設
けておく。更に、互いに地理的に分散して配置された各
計測器を、それぞれ、上記接続ポートを介しいずれかの
無線ＧＷに接続する。これにより、各計測器に対する遠
隔操作や各計測器からの計測結果の収集を、親による制
御の下に実行することができる。また、本発明における
無線ＧＷとしては、ＰＨＳ移動局を使用できる。その場
合、ＰＨＳにおける自営トランシーバ通信を利用して親
子間情報伝送を行うべく、各無線ＧＷは、それぞれ自営
トランシーバモードで待受を行う。また、ＰＨＳ公衆網
を介した外部装置との接続のため、親は、更に公衆モー
ドでも待受を行う。親子間情報伝送は、ＰＨＳにおける
ＰＩＡＦＳデータ伝送により行うことができる。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
関し図面に基づき説明する。

【００３７】（１）ネットワーク及びＧＷの構成 図１に、本発明の一実施形態に係るＧＷを用いて構築し
た多段伝送ネットワークの一例構成を示す。この図に示
す多段伝送ネットワークは、本発明に係るＧＷを電力検
針に利用した例であり、ＰＨＳ公衆用基地局（ＣＳ）１
２及びＩＳＤＮ／ＰＨＳ公衆網１１を介してホスト１０
に接続されている。また、図示した７個のＧＷ２０−１
〜２０−７は、何れもＰＨＳ移動局としての機能を有し
ている。

【００３８】各ＧＷは、無線テレメトリというシステム
目的上、原則としていずれかのＷＨＭ２１に付設され
る。図中のＧＷ２０−７のように、そのＧＷに設けられ
ている接続ポートの個数の範囲内であれば、１個のＧＷ
に複数個のＷＨＭ２１を接続することも可能である。ま
た、図中のＧＷ２０−４及び２０−６のように、対応す
るＷＨＭ２１がない状態でＧＷを使用することもでき
る。なお、そのような形態で使用されているＧＷ２０−
４及び２０−６の動作は、ＷＨＭ２１との間での信号・
情報授受が行われないという点で他のＧＷの動作と相違
しているものの、他の点では相違していない。そのた
め、以下の記載では、対応するＷＨＭ２１があるＧＷの
構成・動作について説明する。

【００３９】図示したＧＷのうちＧＷ２０−１及び２０
−６は親、他のＧＷ２０−２〜２０−５及び２０−７は
子である。このネットワークでは、ＣＳ１２と親との間
は公衆モードで接続し、親と子の間及び子と子の間は自
営トランシーバ（ＴＲ）モードで接続する。そのため、
親は公衆とＴＲのデュアルモードで待受を行い、子はＴ
Ｒモードで待受を行う。親は、ＣＳ１２に公衆モードで
接続する必要があるため、ＰＨＳ公衆サービスに加入し
ている。子は、ＣＳ１２に直接接続する必要がないた
め、ＰＨＳ公衆サービスに未加入で構わない。図示して
いないが、保守端末又は保守用ＧＷとして用いるＰＨＳ
移動局は、ＰＨＳ公衆サービスに加入するのが望まし
い。

【００４０】更に、このネットワークでは、「親−子」
と表現できる１ホップのＧＷ間通信だけでなく、「親−
子−子」と表現できる２ホップのＧＷ間通信が可能であ
る。１ホップとは、ＧＷ２０−１とＧＷ２０−２のよう
に、直接ＴＲ通信できる関係をいう。２ホップとは、Ｇ
Ｗ２０−１とＧＷ２０−３のように、２個のＴＲ通信区
間を介した経路で通信できる関係をいう。紙幅の制約が
あるため図示していないが、理論的には、「親−子−…
−子」と表現できるｎホップ（ｎ：自然数）の経路での
ＧＷ間通信も可能である。但し、ホップ数が多いほど
（即ち親を基準としてみたときのリンクの深さが深いほ
ど）、情報の伝送に長い時間がかかり、トラフィックが
増大する。そのため、ホップ数ができるだけ小さくなる
ようＣＳ１２、親及び子を配置すると共に、後述のよう
に最適経路テーブル上における優先順位をホップ数が多
いほど低くする。

【００４１】図２に、本実施形態におけるＧＷの構成を
示す。ＧＷにはＷＨＭ接続用のポートを単数又は複数設
ける。この図に示すＧＷ２０は、詳細は図示しないがそ
の種のポートを複数有しており、そのうち２個を使用し
て、２個のＷＨＭ２１と接続されている。ＧＷ２０によ
り実行される各種処理・制御は、概ね、ＧＷ制御部２３
内のハードウエア及びＧＷ制御部２３にて稼働するソフ
トウエアにより担われている。以下の説明中で「ＧＷの
動作」「親の動作」「子の動作」として説明する動作
は、特に注釈がない場合、ＧＷ制御部２３が実行してい
るものとする。ＧＷ制御部２３はＡＳＩＣ等により実現
できる。ＧＷ制御部２３を動作させるためのソフトウエ
アや、各種テーブルを含めＧＷ２０としての動作に必要
な情報や、ＧＷ２０が受信／収集した情報は、図示しな
いが、ＧＷ制御部２３内又はＧＷ制御部２３周辺に設け
られたメモリに格納する。

【００４２】ＧＷ２０には、更に、アンテナ２５を用い
て無線周波数信号を送受信するＲＦ部２４、ＧＷ２０を
起動・リセット等させまた動作モードを設定する際操作
される操作部２６例えば各種のスイッチ、ＧＷ２０の動
作状態を表示する表示部２７例えば数個のＬＥＤ、公衆
又はＴＲモードでのデータ通信の際変復調を行うＰＩＡ
ＦＳモデム２８等も、設けられている。以下の説明中、
特に注釈がない場合、通信及び電界強度測定は、ＧＷ制
御部２３による制御の下にＲＦ部２４及びアンテナ２５
を用いて行われているものとする。

【００４３】更に、図示しないが、有線保守用の端末を
接続するためのポート等を設けるとよい。有線保守とは
ＧＷ２０に保守端末を有線接続して行う保守作業・手順
であり最もセキュリティの高い保守形態である。このほ
かに、ＰＨＳ機能を備えた保守端末とＧＷ２０とをＴＲ
モードで接続して実施する無線保守や、ホスト１０から
網１１や親等を介して行うリモート保守があり、これら
は有線保守とちがい作業者が至近まで赴く必要がない等
の利点を有している。

【００４４】そして、ＧＷ２０は、ＷＨＭ２１による計
測対象でもありまたＷＨＭ２１内の回路を動作させる電
源でもあるＡＣ１００Ｖ電源２２から、動作電力の供給
を受ける。通常のＰＨＳ移動局と異なり固定設置される
ため、このような電源供給方法によって、内蔵電池を省
略することが可能である。

【００４５】（２）親により保持されるテーブル情報 本実施形態の特徴の一つは、経路決定の基盤となるテー
ブル情報を親のみが持ち子は原則としてそれを保持しな
いようにすること、言い換えればネットワーク内でのＴ
Ｒ通信・中継の経路を親が決定することとし、また経路
の最適化も親が行うようにしたことにある。より具体的
には、エントリーテーブル、経路テーブル、最適経路テ
ーブル、伝送失敗ログテーブル等を専ら親が保持・管理
・利用している。テーブル情報の伝送や接続確認通信に
よるトラフィック増大が防止されるため、衝突・輻輳が
生じにくくなり、より安定な通信と確実なデータ設定／
収集が可能になる。テーブル整合性の問題はもはや生じ
得ない。ゲートウエイ配置の自由度も増す。また、対象
となる情報・機能の多くが親に集中するため、保守・デ
バッグも容易になる。

【００４６】更に、本実施形態には、テーブルの作成・
修正のための通信、子又はＷＨＭ２１に対するデータ・
パラメタの設定のための通信、ＷＨＭ２１における計測
値（電力量データ）の収集のための通信等、子が関わる
データ伝送を、親がトリガを引いて開始させるようにし
た、という特徴もある。より具体的には、ＴＲ通信に際
しルート（経路）情報を含むルーティングヘッダを電文
に付して経路を指定する、積算データ伝送を用いても単
一経路ではカバーできない複数の子に対しては親からの
ポーリングによってデータを設定／収集する等の手法を
採用している。これにより、子による自発的な送信を避
けることができ、ネットワーク内のトラフィックの更な
る緩和と制御が可能になり、輻輳・衝突が生じにくくな
る。本実施形態には、その他、流入呼制限、多様な保守
手段等、様々な特徴がある。

【００４７】

【表１】

【００４８】これらの特徴に関わる要素として、親によ
り保持される各種のテーブルがある。まず、表１に示す
エントリーテーブルは、ネットワークを構成するＧＷを
特定するＧＷ番号（例えばＰＳ−ＩＤ）と、そのＧＷを
ＴＲモードで発呼する際使用するＴＲ番号とを、対応付
けるテーブルである。エントリーテーブルに登録できる
即ちエントリーできるＧＷの最大個数は例えば５０個と
する。エントリーテーブルへの登録は、親の設置前に又
は親に対する保守時に行う。

【００４９】

【表２】

【００５０】

【表３】

【００５１】また、表２に示す経路テーブルは、ＧＷ間
の無線通信環境を示す数値を登録するテーブルである。
エントリーできるＧＷの個数が５０なら、経路テーブル
は５０行×５０列の対称行列となる。経路テーブルに登
録される数値は、例えば、受信電界強度である。表２に
示した例では、ＧＷが計測した受信電界強度の生値Ｌｉ
ｊ（単位：ｄＢμＶ）を経路テーブルの第２面に登録
し、経路テーブルの第１面にはそれを量子化した値を登
録している。量子化は、例えば表３に示すようにＮ階調
とする（Ｎ：２以上の自然数、例えば１０）。測定不能
な組合せについては０を、その一方又は双方がエントリ
ーしていないＧＷの組合せについては−２を、電界強度
未測定の組合せについては−１を、それぞれ登録する。
なお、以下の説明では、第１面に登録される値を「レベ
ル」、第２面に登録される値を「生値」と称する。

【００５２】

【表４】

【００５３】表４に示す最適経路テーブルは、親から各
子に至る経路を子１個当たりｍ経路（ｍ：自然数。例え
ば４）登録するテーブルである。最適経路テーブルに登
録される経路には、優先順位が付されている。具体的に
は、ホップ数が少ないほど優先順位が高く、ホップ数が
同じならその経路に沿った合計電界強度即ち経路テーブ
ル上の数値の合計が高いほど優先順位が高く、合計電界
強度も同じなら最先に選択・登録されたものが優先順位
が高い。データ伝送時には、優先順位が高い順に試行す
る。また、各経路には、ホップ数Ａ、伝送失敗カウンタ
Ｂ、応答待ちタイマ満了カウンタＣ等の数値が付随して
いる。ホップ数Ａは親とその子の間にあるＴＲ通信区間
の個数を、伝送失敗カウンタＢはデータ伝送失敗回数
を、応答待ちタイマ満了カウンタＣは応答電文待ちタイ
マのタイムアップ回数を、それぞれ示したものであり、
後２者は例えば０からアップカウントして最大２５５ま
でカウントする（２５５以上は２５５の値を継続）。

【００５４】

【表５】

【００５５】表５に示す伝送失敗ログテーブルは、伝送
失敗回数をＧＷの組合せ毎に記録しておくためのテーブ
ルであり、失敗検出毎にインクリメントされる。このテ
ーブルは右上面と左下面の２面を有しており、右上面は
親がリセットされたときにクリアされ左下面は定時起動
される異常監視の起動時にクリアされる。このテーブル
上の数値は、０からアップカウントして最大２５５まで
カウントする（２５５以上は２５５の値を継続）。

【００５６】このほかにも、当面の発呼先を数個登録し
ておくための発呼情報テーブルや、データ設定／収集済
のＧＷとそれ以外のＧＷとを識別するための処理管理テ
ーブル等を用いる。

【００５７】（３）親の全体動作 図３に、親の動作の流れ及び状態遷移を示す。親は、電
源投入やスイッチ操作等に応じて起動し、タイマによる
所定時間の計数終了或いは使用者によるスイッチ操作を
待って、ネットワーク構築を開始する（３０１）。ネッ
トワーク構築とはエントリーテーブルに従って多段伝送
ネットワークを作り上げる作業をいい、ネットワーク構
築のためのデータ伝送を含む所定の手順に従い、親が実
行する。また、多段伝送ネットワークとは、親と子、子
と他の子、というように、ＧＷ同士がＴＲ通信による無
線リンクを結んだネットワークである。本実施形態で
は、親１台に対したとえば最大４９台までの子を設ける
ことを想定している。更に、本願では、ＧＷとＧＷがＴ
Ｒモードで直接無線通信する経路即ち最小単位の経路を
リンクと称し、また単数又は複数のリンクを介した通信
経路を単に経路と称している。

【００５８】後述のように、ネットワーク構築によって
経路テーブル及び最適経路テーブルが作成される（３０
２）。親は、ネットワーク構築を終えた後、作成した最
適経路テーブルの最適化処理（３０３）及び伝送失敗ロ
グテーブルの初期化処理（３０４）を実行した上で、定
常動作（３０５）に移行する。定常動作中は、親は、所
定のスケジュールに従って、またホスト１０から網１１
経由で与えられる要求に応じて、データの設定／収集を
実行する。データ設定／収集は、そのヘッダ部分にルー
ト情報を設定した電文により行う（先にふれたネットワ
ーク構築の際のデータ伝送も同じくルート情報をヘッダ
中にセットした電文により行う）。また、データ設定／
収集のための通信は、子が自発的に開始するものではな
く、親が開始する。複数の経路についてのデータ設定／
収集に当たっては、親がポーリングを行う。

【００５９】更に、無線環境の変化、各ＧＷの動作不
調、ＧＷの増設／撤去等に対処するため、親は、定常動
作中、所定時間毎に異常監視を実行し（３０６）、その
結果に応じネットワーク修復処理を行う（３０７）。異
常監視は、経路テーブルや最適経路テーブル上の情報の
うち修正する必要がある部分を検出する処理であり、ネ
ットワーク修復は、当該修正を実行する処理である。

【００６０】（４）ネットワーク構築 図４に、親により実行されるネットワーク構築手順（３
０２）の大まかな流れを示す。ネットワーク構築手順
は、経路テーブルの初期化（４０１）、１ホップＧＷ交
信による経路テーブル及び最適経路テーブルの部分作成
（４０２）、多ホップＧＷ交信による経路テーブル及び
最適経路テーブルの作成（４０３）、ネットワーク部分
構築による孤立解消（４０４）という流れで進行する。

【００６１】

【表６】

【００６２】経路テーブルの初期化（４０１）は、表６
に示すように、エントリーテーブルに基づき実行され
る。具体的には、エントリーテーブルに登録されている
ＧＷ同士の組合せ（同一ＧＷ同士の組合せを除く）につ
いては経路テーブル上に「−１」を登録し、その他につ
いては「−２」を経路テーブル上に登録する。エントリ
ーテーブルから、多段伝送ネットワークにエントリーし
ているＧＷを知ることができるため、これによって、エ
ントリーしているＧＷ同士の組合せ（同一ＧＷ同士の組
合せを除く）について“未判定”を示す「−１」を経路
テーブルに登録できる。即ち、経路テーブルを初期化で
きる。なお、本願中では、経路テーブル上の同一ＧＷ同
士の組合せを斜線で示している。実際のメモリ上では、
この組合せについては常時「−２」を登録しておくか、
登録対象外とすればよい。

【００６３】

【表７】

【００６４】１ホップＧＷ交信による経路テーブル及び
最適経路テーブルの部分作成（４０２）は、図５に示す
手順に従い実行される。この手順においては、まず、経
路テーブル上における親と子の組合せを選択し、その組
合せに係る子のＴＲ番号をエントリーテーブルから取得
して、発呼情報テーブルに登録する（５０１）。即ち、
親に対応する行又は列から「−１」が登録されているＧ
Ｗを検出し、そのＧＷをＴＲモードで発呼するのに必要
なＴＲ番号を、発呼情報テーブルに登録する。例えば、
ＧＷとして１台の親及び４台の子がエントリーしている
多段伝送ネットワークであれば、表７に示すように、子
２〜子５のＴＲ番号を発呼情報テーブルに登録する。

【００６５】親は、発呼情報テーブル上にそのＴＲ番号
が登録されている各ＧＷ即ち子を、ＴＲモードで順繰り
に発呼する（５０２，５０８）。発呼先の子から応答が
なければ（５０３）、親は、その子との間では直接ＴＲ
通信を行うことができないと判断し、親とその子の組合
せについては経路テーブル上に「０」を登録する（５０
７）。

【００６６】逆に、発呼先の子が親からの呼出を受信し
てそれに応答し（５１０）、親がその応答を受信するこ
とによってＴＲモードでの呼が成立した場合（５０
３）、親は、その子については直接ＴＲ通信を行うこと
ができる、即ち自局から１ホップであると判断できる。
そのため、親は、親を呼出元とし呼出に応答した子を最
終宛先とした１ホップの経路を、ルート情報として電文
のヘッダ部分にセットし、その電文によって、ネットワ
ーク構築要求を送信する（５０４）。このネットワーク
構築要求のヘッダ部分にセットされる情報のうち、方向
は「下り」、属性は「単一」とする。即ち、下り方向の
単一データ伝送（後述）によって、ネットワーク構築要
求の送信が行われる。

【００６７】このネットワーク構築要求の最終宛先とな
っている子即ち親からの呼出に応答した１ホップの子
は、ネットワーク構築要求を受信した後（５１１）、受
信したネットワーク構築要求中のタイムスタンプに基づ
くクロック校正等と前後又は並行して、親に対しネット
ワーク構築応答を返信する（５１２）。ネットワーク構
築応答は、方向＝上り、属性＝単一の電文即ち上り方向
の単一データ伝送用の電文により、送信する。その電文
のヘッダ部分にセットするルート情報は、ネットワーク
構築要求中のルート情報における呼出元と最終宛先とを
入れ替えたもの即ち逆ソートしたものにする。親は、こ
のネットワーク構築応答を受信したとき、受信電界強度
の測定を行った上で、呼を切断する（５０５）。親は、
測定した電界強度の生値を経路テーブルの第２面に、レ
ベルを第１面に、それぞれ登録する（５０６）。

【００６８】

【表８】

【００６９】発呼情報テーブルに登録されているＧＷ全
てについて、上述の手順が実行された段階では、経路テ
ーブルの第１面は、表８に例示するような内容となる。
即ち、親から１ホップの子についてはレベルが登録さ
れ、エントリーしているが親から１ホップの圏内に存し
ていない子については「０」が登録される。親は、これ
ら経路テーブル上の情報に基づき最適経路テーブルに経
路を登録する。例えば、表８に示した例では、親１にお
ける子２からの受信電界強度のレベルは８、子５からの
それは６であり、その他の子については測定不能を示す
０である。従って、子２及び子５については、親１−子
２、親１−子５というリンクが最高優先順位の最適経路
であると見なせるため、それらを最適経路テーブルに登
録する。最適経路テーブルに登録したこれらのリンク
は、後に述べるように、親と子３、子４との間の最適経
路の構成部分となる。

【００７０】

【表９】

【００７１】このようにして親から１ホップの子が検出
されとりあえずその子までの最適経路が１個ずつ決定さ
れた後、親は、多ホップＧＷ交信により経路テーブル及
び最適経路テーブルを作成する（図４：４０３）。図６
に、多ホップＧＷ交信手順を示す。この手順において
は、親は、まず作業用変数ｋに１をセットした上で（６
０１）、経路テーブル上の情報に基づき親からｋホップ
の子を一つ選択する（６０２）。例えば、ｋ＝１であり
経路テーブルの第１面が表８の内容であるときは、表９
に示すように子２及び子５のうち一方、例えば子２が選
択される。残りの子、例えば子５は、次回ステップ６０
２を実行したとき選択される。

【００７２】親は、更に、経路テーブルの第１面上、そ
の子に対応する行又は列から、「−１」が登録されてい
る子を全て選択して、その子のＴＲ番号を発呼情報テー
ブルに登録する（６０３）。表９に示した例では、例え
ば子２に対応する行で「−１」が登録されているのは子
３、子４及び子５であるから、後に説明するステップ６
０７で子２に送信する発呼情報テーブル上には、子３、
子４及び子５のＴＲ番号を登録する。また、表９中で子
５に対応する行で「−１」が登録されているのは子２、
子３及び子４であるが、子２について成功裡に調べ終え
た後にはそのうち子２についての登録内容が「−１」で
はなくなっている。そのため、子２について調べるのに
成功した後に子５について調べる場合は、子５に送信す
る発呼情報テーブル上には、子３及び子４のＴＲ番号を
登録する。

【００７３】親は、最適経路テーブル上の情報に基づ
き、ステップ６０２で選択した子までの経路を決定し
て、その経路を特定するルート情報を作成する（６０
４）。親は、決定した経路又は作成したルート情報に基
づき、その経路上で親から１ホップの子を発呼先として
特定する（６０５）。親は、特定した発呼先をＴＲモー
ドで呼び出す（６０６）。

【００７４】呼び出された子がそれに応答する（６１
６）ことによって呼が成立した後、親は、ステップ６０
２にて選択した子を最終宛先とするネットワーク構築継
続要求を送信する（６０７）。ネットワーク構築継続要
求は、方向＝下り、属性＝特殊、ルート情報＝ステップ
６０４で作成したもの、という内容のヘッダ部分を有す
る特殊データ伝送用の電文である。その電文情報として
は、ステップ６０３で作成した発呼情報テーブルと、作
成途中で親が保持している経路テーブルのコピーとを、
含んでいる。ステップ６１６で応答した子は、ステップ
６０７で送信されたネットワーク構築継続要求を受信す
る（６１７）。図示を省略したが、ネットワーク構築継
続要求を受信した子はＡＣＫ電文を返送し、これを受信
した親はＴＲモードによる無線接続を一旦解放する。

【００７５】親からネットワーク構築継続要求を受信し
た子は、受信後ＡＣＫ電文を返送し無線接続の切断・解
放を待つ。親との無線接続が相手側即ち親から切断され
ると、ネットワーク構築継続要求を受信した子は、他の
子への送信（６１８）及び他の子からの受信（６１９）
を含む処理によってネットワーク構築継続応答を作成す
る。ネットワーク構築継続応答は、方向＝上り、属性＝
特殊、ルート情報＝ステップ６０４で作成したものを逆
ソートしたもの、という内容のヘッダ部分を含み、電文
情報としては、更新した経路テーブルを含む特殊データ
伝送用の電文である。ネットワーク構築継続応答を作成
した後、その子は、そのルート情報により特定されてい
る経路に沿って上り側１ホップのＧＷ即ち親に対してＴ
Ｒモードで呼を発し、親からの応答を待って、作成した
ネットワーク構築継続応答を送信し、親からのＡＣＫ電
文の返送を待って、当該無線接続を切断・解放する（６
２０）。親は、自局から１ホップの子からの発呼に応答
した後その子からネットワーク構築応答を受信した場
合、ＡＣＫ電文を返送して無線接続の切断・解放を待つ
（６０８）。

【００７６】ネットワーク構築継続要求を受信したＧＷ
は、受信したネットワーク構築継続要求のヘッダ部分に
含まれているルート情報に基づき、受信したネットワー
ク構築継続要求の最終宛先を調べ、その結果に応じて、
ネットワーク構築継続応答を作成する処理を実行する。

【００７７】まず、親から又は上り方向にある他のＧＷ
から受信したネットワーク構築継続要求の最終宛先が他
局である場合は、そのＧＷは、受信したネットワーク構
築継続要求中のルート情報により特定される経路上で、
自局から見て下り方向にあり自局から１ホップのＧＷに
対して、ＴＲモードにより呼を発し、その発呼先からの
応答を受けてネットワーク構築継続要求をその発呼先の
ＧＷに転送し、発呼先からのＡＣＫ電文の返送を受けて
ＴＲモードによる無線接続を一旦解放する（６１８）。
従って、ネットワーク構築継続要求は、伝送失敗が生じ
ない限り、ステップ６０４で決定された経路に沿って、
ｋ−１回の中継を受け、最終宛先即ち親からｋホップの
子まで、送信される。

【００７８】また、親から又は上り方向にある他のＧＷ
から受信したネットワーク構築継続要求の最終宛先が自
局である場合は、その子は、受信したネットワーク構築
継続要求中の発呼情報テーブルに基づき、図５にて親が
実行していた手順と同様の手順を実行する。即ち、受信
した発呼情報テーブルに登録されている各ＧＷに対して
順繰りに、ＴＲモードによる発呼、それに対する応答の
受信及びネットワーク構築要求の送信（６１８）と、ネ
ットワーク構築応答の受信、受信電界強度測定、ＡＣＫ
電文の受信及び呼の切断（６１９）とを実行する。

【００７９】ネットワーク構築要求を送信した子は、測
定した受信電界強度に基づき、ネットワーク構築継続要
求により取得した経路テーブルを修正・更新し、更新し
た経路テーブルを電文情報として含むネットワーク構築
継続応答を作成する。先に述べたとおり、作成されるネ
ットワーク構築継続応答は、方向＝上り、属性＝特殊、
ルート情報＝ステップ６０４で作成したものを逆ソート
したもの、という内容のヘッダ部分を含む電文である。
ネットワーク構築継続応答を作成した子は、ネットワー
ク構築応答中のルート情報により特定されている経路に
沿って上り方向にある１ホップのＧＷ即ち他の子又は親
に対し、ＴＲモードで呼を発し、発呼先からの応答を待
って、作成したネットワーク構築継続応答を送信し、相
手側からのＡＣＫ電文の返送を待って、当該無線接続を
切断・解放する（６２０）。なお、本実施形態では、経
路の決定及び管理を親が実行するため、子は、更新した
経路テーブルを保持し続ける必要はない。

【００８０】下り方向にある１ホップの子から呼出を受
けそれに応答し、更にネットワーク構築継続応答を受信
した子は、発呼元の子に対してＡＣＫ電文を返送して相
手側からの切断を待ち（６１９）、無線接続が解放・切
断された後に、受信したネットワーク構築継続応答中の
ルート情報により特定される経路に沿って自局から１ホ
ップ上り側にあるＧＷに対し、ＴＲモードで呼を発し、
発呼先からの応答を待ってネットワーク構築継続応答を
転送・送信し、相手側からのＡＣＫ電文の返送を待っ
て、当該無線接続を切断・解放する（６２０）。

【００８１】また、ネットワーク構築継続要求中のルー
ト情報に従って発呼した先が、所定回数以上発呼しても
応答しない場合等、伝送失敗発生時には、当該発呼元の
子は、ネットワーク構築継続要求中のルート情報により
特定される経路に従って、自局から１ホップ上り側のＧ
Ｗに対しＴＲモードで呼を発し、方向＝伝送失敗返送と
いうヘッダ部分を含む電文を親に宛てて送信し、発呼先
からのＡＣＫ電文の返送を待って無線接続を切断・解放
する（６２０）。

【００８２】

【表１０】

【００８３】親は、ネットワーク構築継続応答を受信し
子との無線接続を切断・解放した後、受信した電文を判
別する（６０９）。受信した電文が方向＝上りの応答ル
電文（後述）である場合、その電文中の電文情報には、
更新された経路テーブルが含まれているため、親は、受
信した電文中の電文情報に基づき、自局が保持している
経路テーブルを更新する（６１０）。親は、更に、更新
された経路テーブルに基づき最適経路テーブルに情報を
追加し又はその再計算を行う（６１２）。例えば表１０
に示した例では、親から１ホップの子２及び子５双方に
ついて調べ終えた時点で、親１−子２、親１−子５とい
う１ホップの経路に加え、親１−子２−親１、親１−子
２−子４が判明しているが、親１−子２−親１の経路に
ついては後述する重複禁止ルールに違反しているため最
適経路テーブルへの登録対象とならず、親１−子２−子
４が最適経路テーブルに登録される。

【００８４】また、ステップ６０８で受信した電文が伝
送失敗返送である場合、親は、伝送失敗返送の送信元の
ＧＷと、そのＧＷが伝送に失敗した相手たるＧＷとの組
合せについて、経路テーブル上に測定不能を示す情報
（「０」）を登録し（６１１）、ステップ６１２に移行
する。また、ネットワーク構築継続要求の送信後所定時
間待ってもネットワーク構築継続応答を受信できなかっ
た場合のように、ステップ６０８で電文を受信できなか
った場合には、経路テーブル及び最適経路テーブルの内
容に影響する処理は行わず、次の子を調べる手順に移行
する。

【００８５】

【表１１】

【００８６】

【表１２】

【００８７】親は、親からｋホップの子全てについて、
ステップ６０２以降の処理を繰り返す（６１３）。ｋホ
ップの子全てについて経路テーブルへの登録を終えた場
合は、ｋをインクリメントしてステップ６０２以降の処
理を繰り返す（６１５）。その過程で、エントリーして
いるＧＷ同士の組合せ（同ＧＷ同士の組合せを除く）全
てを調べおえ、表１１に例示するように経路テーブル上
に「−１」がなくなったとき、図６に示した手順を終え
る（６１４）。この時点では、表１２に示すように、最
適経路テーブルも一応完成している。

【００８８】

【表１３】

【００８９】この後、親は、ネットワーク部分構築によ
る孤立解消処理（図４：４０４）を実行する。図７に、
そのためのネットワーク部分構築手順を示す。この図に
示す手順は、図４に示す多ホップＧＷ交信（４０３）を
終えた後の段階で、経路テーブル上に“孤立中の子”が
散見される場合に実行される（７０１）。“孤立”と
は、表１３に例示する子３のように、受信電界強度が顕
著に低く又は伝送失敗が生じたため、エントリーしてい
る何れのＧＷとの間にも有効な即ち使用できるリンクを
有していると認め難い状態をいう。例えば、エントリー
テーブル上に登録されているＧＷの据付・起動が、１ホ
ップＧＷ交信（４０２）や多ホップＧＷ交信（４０３）
の実行よりも後になってしまった場合、“エントリーテ
ーブルに登録されているにもかかわらずそのＧＷはどの
ＧＷからの発呼にも応じない”といった状況が生じう
る。図７に示す手順は、このような状況に対処するため
ネットワーク構築手順中で実行される手順であり、原則
として、“孤立中の子”がなくなるまで繰り返される
（７０７）。

【００９０】

【表１４】

【００９１】

【表１５】

【００９２】

【表１６】

【００９３】図７に示す手順においては、親は、経路テ
ーブル上、孤立中の子に対応する行及び列（但し「−
２」の部分を除く）を、未測定を示す情報で埋める（７
０２）。即ち、第１面を例としていうと、「−１」で埋
める。この置き換えによって、例えば表１３に示した経
路テーブルは表１４に示す内容に変わる。親は、孤立中
の子を最終宛先として、先に説明した１ホップＧＷ交信
或いは多ホップＧＷ交信と同様の処理を実行する（７０
３，７０４）。これらの処理については、所定回数を上
限として、リトライを許す（７０６）。ステップ７０３
又は７０４の実行の結果、表１５に例示するように孤立
が解消されれば（７０５）、親は、図７に示す手順を終
了する。他にも未解消の孤立がある場合は（７０７）、
親は、残っている孤立中の子について図７に示す手順を
繰り返す。図７に示す手順が成功裡に進めば、表１６に
例示するように、最適経路テーブル上に各子に対し少な
くとも１個の最適経路が対応付けられた状態となる。

【００９４】（５）最適経路テーブルの最適化 図３に示したように、ネットワーク構築手順が終了した
時点で、即ち最適経路テーブルが一応完成した時点で、
親は、最適経路テーブルの最適化処理を実行する（３０
３）。最適経路テーブルの最適化処理は、できるだけ電
界強度の強いリンクをデータ伝送に使用することができ
るよう、最適経路テーブルを編集する処理であり、図８
にその手順が示されている。

【００９５】

【表１７】

【００９６】図８に示す手順においては、親は、まず、
現在の経路テーブルの第１面を他の記憶領域に転写し、
それをワーク用経路テーブルとする（８０１）。即ち、
図８に示す手順では経路テーブルを操作しその結果に基
づき最適経路テーブルを編集するため、元々の経路テー
ブルのコピーに当たるワーク用経路テーブルを操作対象
とし、元々の経路テーブルは保存しておく。親は、量子
化階調の中間程度の値（量子化階調数が１０であれば例
えば５）に初期設定されているしきい値Ｅｔｈを用い
て、ワーク用経路テーブル上の低レベル値を「０」に置
換する（８０２）。例えば、表１７に示す例では、Ｅｔ
ｈ＝５以下のレベル値が全て「０」に置換されている。

【００９７】親は、ワーク用経路テーブルの内容に基づ
き経路探索（後述）を行って、最適経路テーブルを再作
成する（８０３）。ここに、最適経路テーブルには、前
述のように、子１個当たり第ｍ経路まで登録可能である
が、経路探索を行っても、エントリーしている全ての子
について第ｍ経路まで発見できるとは限らない。そこ
で、最下位の優先順位を有する経路即ち第ｍ経路が、ス
テップ８０３で再作成した最適経路テーブル上に登録さ
れていない子がある場合は（８０４）、親は、しきい値
Ｅｔｈを１低減して（８０６）元々の経路テーブルの第
１面からワーク用経路テーブルを再作成し（８０１）、
しきい値Ｅｔｈが下限値例えば１に達するのを限度とし
て（８０５）、同様の処理を繰り返す。

【００９８】また、繰り返しに際しては、発見済の経路
の優先順位は固定しておく（８０７）。例えば、ある子
についてＥｔｈ＝５の処理で第１経路を発見できたが第
２経路を発見できなかった場合、しきい値Ｅｔｈを４に
下げて処理を再実行することとなるが、発見済の第１経
路については第１経路という優先順位のまま固定し、Ｅ
ｔｈ＝４の処理では第２経路以下の優先順位の経路を探
索する。これによって、できるだけ電界強度の高いリン
クを高優先順位の経路中で使用しつつ、低優先順位の経
路をも検出することが可能になり、更に、必要な処理時
間も短縮される。

【００９９】（６）伝送失敗ログテーブルの初期化

【表１８】

【０１００】

【表１９】

【０１０１】図３に示す手順では、親は、定常動作に移
行する前に、伝送失敗ログテーブルを初期化する（３０
４）。具体的には、表１８に示すように、まず経路テー
ブルの第１面の情報を伝送失敗ログテーブルに転写する
ことによって、存在しない組合せを「−２」に一括設定
する。更に、経路テーブルの転写によって「０」となっ
た組合せについては、一括して、リンクなしを示す「−
１」に変換する。また、経路テーブルの転写によって自
然数となった組合せについては、一括して、伝送失敗履
歴なしを示す「０」に変換する。これによって、定常動
作開始時に、表１９に示すように、初期化された伝送失
敗ログテーブルを得ることができる。

【０１０２】（７）経路探索−具体例 最適経路テーブルの最適化処理に関する説明でふれたと
おり、本実施形態にて親として機能するＧＷには、経路
探索の機能がある。経路探索とは、親から任意の子まで
の経路を検出し、検出した経路それぞれに対して第１か
ら第ｍの優先順位を付す機能である。経路探索機能を実
現するに当たっては、一般に多数存在しうる経路の中か
らどの経路を選択すべきでどの経路を選択すべきでない
かに関する条件、即ち経路探索条件と、選択できる一般
に複数の経路に対してどのような基準で優先順位を付す
かを決める条件、即ち優先順位条件とを、適切に決める
必要がある。

【０１０３】本実施形態の場合、経路探索条件として
は、ループを含む経路を避けるため同じＧＷが複数回登
場する経路は選択しないようにする、という重複禁止ル
ールと、受信電界強度のレベルが所定のしきい値を下回
るリンクは選択しないようにする、という弱電界排除ル
ールを使用している。また、優先順位条件としては、ホ
ップ数が少ないものを上位にする、ホップ数が同じであ
れば合計電界強度が高いものを上位にする、ホップ数及
び合計電界強度が共に同じであれば先に発見したものを
上位にする、という３個の条件を使用している。なお、
ここでいう「合計電界強度」とは、経路テーブルの第１
面にリンク毎に登録されているレベル値を、経路に沿っ
て総和したものをさしている。

【０１０４】

【表２０】

【０１０５】経路探索に必要な条件は以上の通りであ
る。理解を容易にするため、ここでは、図９及び表２０
に示す具体例に従って、かつ図１０に示す流れに沿っ
て、説明を行う。まず、図９中、「親１」「子２」等の
表記が付されている円はＧＷであり、ＧＷ間を接続する
直線はリンクであり、リンクに付記されている数字は経
路テーブルの第１面に登録されているレベル値である。
この場合の経路テーブルの第１面は、表２０に示す内容
となる。逆に言えば、図９は表２０の経路テーブルの内
容を可視的に表現したものである。

【０１０６】

【表２１】

【０１０７】経路探索に当たっては、予め、親からどの
子に至る経路を探索するのか、即ち目的とする子を決め
ておく。例えば、子４を目的とする。その上で、親は、
目的とする子から１ホップのＧＷを、経路テーブル上か
ら検出する（図１０：１００１）。図９及び表２０に示
した例では、子４から１ホップのＧＷ、即ち子４に対応
する行又は列に自然数が登録されているＧＷは、表２１
中の「１ホップ」の欄に示したように、子２と子５であ
る。次に、親は、目的とする子と、目的とする子から１
ホップのＧＷと、の間のリンクについて、電界強度又は
そのレベル値を基準値と比較する（１００２：弱電界排
除ルール）。前者が後者を上回っていれば、そのリンク
は採用できるものとする。例えば基準値が５であるな
ら、子４から子２へのリンクはレベル＝６、子４から子
５へのリンクはレベル＝８であって、何れも基準値を上
回るレベルであるため、両リンクとも採用できる。

【０１０８】この段階で、リンクが親に到達すること即
ちリンク先が親であることもあるし、そうでないことも
ある。子４−子２、子４−子５のリンクは何れも親に到
達していないため、親は、リンク先の子即ち子２及び子
５から１ホップのＧＷを、経路テーブルから検出し、リ
ンクをつないで経路を延ばす（１００３）。例えば、子
２から１ホップのＧＷとしては親１、子３及び子４があ
り、子５から１ホップのＧＷとしては親１及び子４があ
る。従って、子４から２ホップの経路であって子２との
リンクに関する弱電界排除ルールに対抗できる経路とし
ては、表２１中の「２ホップ」の欄に示した５通りの経
路があるといえる。親は、それらの経路に関し、重複禁
止ルール及び弱電界排除ルールに基づき採否判別を行う
（１００４）。即ち、子２又は子５からのリンクそれぞ
れについてレベル値と基準値との比較を行い、また表２
１中の「２ホップ」の欄に示した５通りの経路における
ループの有無を調べる。ここで示している例では、新た
に延ばした何れのリンクも弱電界排除ルールに対抗でき
る採用可能なリンクであるが、子４−子２−子４の経路
と、子４−子５−子４の経路は、いずれも「子４」が複
数回登場しているため採用できないと判別される。ま
た、子４−子２−親１、子４−子５−親１の経路につい
ては、親に到達しているため、最適経路テーブルへの登
録対象とすることができることから、以後の繰り返し実
行からは除外され、残った経路である子４−子２−子３
の端点である子３について、１ホップの子の検出（１０
０５）以降の処理が実行される。

【０１０９】

【表２２】

【０１１０】繰り返しの結果として、親に到達していな
い経路がなくなると（又は所定上限回数まで繰り返した
後）、親は、優先順位条件に従って優先順位付与を行う
（１００６）。表２１中で「親に到達したため登録」と
表記されている経路は、子４−子２−親１、子４−子５
−親１、子４−子２−子３−親１の３通りある。これら
３経路の中で、前２者は２ホップの経路であり、最後の
ものは３ホップの経路である。従って、データ伝送所要
時間や中継回数がかさむ最後の経路は、３経路の中で最
も低い優先順位が付され、第３経路となる。更に、前２
者のうち、子４−子２−親１の経路における合計電界強
度は１５、子４−子５−親１の経路における合計電界強
度は１８であり、子４−子５−親１の経路の方が良好な
無線伝送を期待できる。そのため、子４−子５−親１は
最も優先順位が高い第１経路、子４−子２−親１はその
次に優先順位が高い第２経路とされる。結果として、表
２２に示すような優先順位が付され、これに従い最適経
路テーブルへの登録が行われることになる。

【０１１１】（８）定常動作、通信手順及び電文構成 定常動作（図３：３０５）中、親は、網１１を介してホ
スト１０から発せられた要求や、予め定められているス
ケジュール等に従い、単一データ伝送、積算データ伝送
等の形態によって、各子に対してデータ設定を行いまた
各子からデータを収集する。定常動作中、親は、定期的
に異常監視（３０６）及びネットワーク修復（３０７）
を実行する。

【０１１２】異常監視は、伝送失敗ログテーブル上に記
録した伝送失敗履歴や最適経路テーブル上の伝送失敗カ
ウンタ、応答待ちタイマ満了カウンタに基づき、最適経
路テーブル上に登録されているが実際にはデータ伝送に
成功した履歴のない経路やデータ伝送に頻繁に失敗する
経路を、不達経路として検出する手順である。ネットワ
ーク修復は、異常監視手順にて検出された不達経路を迂
回する、という条件付きで、経路探索による最適経路の
登録し直しや、孤立解消のためのネットワーク部分構築
を実行する手順である。なお、親は、これらの手順の実
施状況に応じ、ホスト１０に対し警報を発する。例え
ば、孤立が発生したとき或いは孤立を解消できないとき
に警報を発する。また、異常監視手順の実行結果にもよ
るが、ネットワーク構築をやり直す必要がある場合もあ
る。その場合は、例えば、まずホスト１０へ警報を発
し、保守端末からの指令に応じて図３の手順を起動する
等の形態をとる。

【０１１３】また、親は、定常動作中に限らず、流入呼
制限を実行している。流入呼制限に当たっては、親は、
ネットワーク構築、定常動作等のために多段伝送ネット
ワーク内に要求等を発してからそれに対する応答を得る
までの一連のイベント群を、単位として扱っている。即
ち、多段伝送ネットワークで実行されているこのような
イベント群と、親にてキューイングしている（将来実行
されるであろう）イベント群の合計が、上限個数、例え
ば３群に達している状態では、仮にホスト１０から網１
１を介して要求があったとしても、それは受け付けない
（図１９参照）。これによって、多段伝送ネットワーク
内のトラフィックは緩和される。

【０１１４】また、当該イベント群の始まりとなるの
は、親が自発的に又はホスト１０若しくは保守端末から
の要求に応じて発する各種の要求である。子が開始させ
ることはない。複数の子に情報を設定し又は複数の子か
ら情報を得ようとする場合、親自身が決めた順序で親が
子をポーリングする。例えば、定常動作中のＷＨＭ検針
値定時収集等のように、多段伝送ネットワーク内の全て
の子を対象としてデータ設定／収集を行う場合、図２０
に示すように、親は、最適経路テーブル上の第１経路の
ホップ数が最も多い子から順に選択して（２００１）、
後述する上り積算データ伝送等により応答電文を収集す
る（２００２）という処理を、未収集の子がなくなるま
で（２００３）を続ける。その途上でデータ取得済の子
から再度データを取得することがあり得るが、その場合
は後から得たデータを採用する（親のメモリ上にデータ
を上書きする）。また、どの子からデータを取得済かに
関しては、子と収集状況とを対応付ける処理管理テーブ
ルを用いて管理する。

【０１１５】更に、本実施形態では、ＰＨＳのＴＲモー
ドを利用しているため、図３に示した手順を実行する際
にＧＷ間で実行される通信手順は、原則として、従来か
らＰＨＳのＴＲモードで使用されていたものに準拠して
いる。例えば、親１から子２を介して子３に要求を発
し、子３による応答を求める場合は、図１１に示すよう
な通信手順となる。即ち、発呼元は制御チャネルである
ＳＣＣＨを用いて呼出を行い、発呼先は同じくＳＣＣＨ
を用いてこれに応答し、発呼元はこの応答を得た上で通
話チャネルにより要求ル電文、応答ル電文等を送信し、
発呼先はこれを受信した上で通話チャネルによりＡＣＫ
電文を返信し、ＡＣＫ電文を受信した発呼元は制御チャ
ネルであるＦＡＣＣＨを用いてＴＲモードによる無線接
続を切断・解放する。要求ル電文又は応答ル電文を受信
したＧＷがＡＣＫ電文の送信なしで自らＦＡＣＣＨによ
り切断することもある。

【０１１６】

【表２３】

【０１１７】表２３に示すように、図１１に現れた電文
名称のうち「要求ル電文」は要求ルーティング電文を、
「応答ル電文」は応答ルーティング電文を、それぞれ略
したものである。要求ル電文は親から子に対する要求の
ための、応答ル電文はそれに対する応答のための電文で
ある。要求ル電文、応答ル電文共に、図１２（ａ）に示
す電文構成を有している。図１２（ａ）に示す電文構成
中、「電文情報」の部分は、例えば親から子に対して与
える指令を示す指令コードや、親が子に設定するデータ
或いは子から親に収集するデータ等をセットする部分で
ある。この電文構成におけるヘッダ部分は「ルート情
報」を含む「ルーティングヘッダ」であり、このルーテ
ィングヘッダは図１２（ｂ）に示す構成を有している。

【０１１８】図１２（ｂ）中、「方向」は多段伝送ネッ
トワーク内での電文の伝送方向を示す情報であり、図１
中に示した「上り」「下り」の他に、「伝送失敗返送」
「ＡＣＫ」の２種類がある。「伝送失敗返送」は自局か
ら見て下り側１ホップの子に対する伝送に失敗した子が
親を最終宛先としてその旨を通知すること又はそれを親
方向に中継することをさしており、従って上り伝送の特
殊な形態であるといえる。「ＡＣＫ」は要求ル電文、応
答ル電文又は伝送失敗返送を受信又は中継するＧＷがそ
の送信側のＧＷに対し発するアクノリッジ即ち確認をさ
しており、その性質上、図１１からも読みとれるよう
に、上り下り何れの方向にも伝送されうる。但し、方向
＝ＡＣＫの電文即ちＡＣＫ電文は、中継されることはな
く、表２３に示されるように１区間（１リンク）で授受
されるにとどまる。

【０１１９】

【表２４】

【０１２０】図１２（ｂ）中、「属性」はその電文がど
のような目的及び形態でデータを伝送するのかを示す情
報であり、「単一」「上り積算」「下り積算」「上下積
算」「特殊」の各種類がある。これらは図１３に示す各
伝送形態に対応している。なお、図１３はデータ収集を
例として描いたものであるが、いわゆる当業者であれ
ば、データ設定時についてはこの図から容易に類推でき
るであろう。

【０１２１】まず、図１３（ａ）及び表２４に示すよう
に、「単一」は、最終宛先たる子のみにデータを設定し
又はその子のみからデータを収集するための伝送、即ち
単一データ伝送のための電文であることを、表してい
る。

【０１２２】次に、図１３（ｂ）〜（ｄ）及び表２４に
示すように、「上り積算」「下り積算」「上下積算」
は、最終宛先たる子から親に至る経路に含まれる全ての
子にデータを設定し又はそれらの子全てからデータを収
集するための伝送、即ち積算データ伝送のための電文で
あることを、表している。積算データ伝送によりデータ
を設定／収集する場合は、図１２（ｃ）及び図１３
（ｂ）〜（ｄ）に示すように、電文情報を累積的に付加
する。「上り積算」「下り積算」「上下積算」の区別
は、それぞれ図１３（ｃ），（ｂ），（ｄ）に示されて
いるとおり、上り方向の伝送でデータ設定／収集を行う
か、下り方向の伝送でデータ設定／収集を行うか、それ
ともその双方で行うか、の違いである。

【０１２３】そして、図１３（ｅ）及び表２４に示すよ
うに、「特殊」は、ネットワーク構築時等に使用される
特殊データ伝送用の電文であることを示している。例え
ば、先の説明中のネットワーク構築継続要求等がこの種
の電文である。また、特殊データ伝送は、図１１に示し
たように、最終宛先の子にて一旦無線接続が切断・解放
される点で、最終宛先の子が要求ル電文受信後無線接続
を切断・解放しないまま応答ル電文を送信する単一又は
積算データ伝送と異なっている。

【０１２４】また、図１２（ｂ）中、「タイムスタン
プ」は送信時刻を、「ルート情報」は経路を表してい
る。「ルート情報」は、要求ル電文の場合、最適経路テ
ーブル上の情報に基づき親が発生させ、応答ル電文及び
伝送失敗返送の場合、要求ル電文中のルート情報を最終
宛先又は返送元の子で逆ソートして発生させる。即ち、
本実施形態では、経路決定の基盤となる最適経路テーブ
ル等の情報を配信することなしに多段伝送ネットワーク
を構築・運用できるよう、親で発生させたルート情報又
はそれを逆ソートしたものを用いる。なお、ＡＣＫ電文
のルート情報は受信した電文の発呼元及び発呼先で決ま
る。また、ルート情報は、呼出元、中継、最終宛先の各
ＧＷのＴＲ番号をハイフンでつなぎ、更にホップ数を付
加した構成を有している。例えば要求ル電文では、「ホ
ップ数＋親のＴＲ番号＋中継する子のＴＲ番号＋…＋最
終宛先の子のＴＲ番号」という内容になり、応答ル電文
では、「ホップ数＋要求時の最終宛先の子のＴＲ番号＋
中継する子のＴＲ番号＋…＋親のＴＲ番号」という内容
になる。

【０１２５】（９）各部の処理 図１１にも記したように、定常動作中やネットワーク構
築時に多段伝送ネットワーク内で実行されるデータ伝送
は、親により実行される送信処理（図１４）、経路途中
の子により実行される下り中継処理（図１５）、最終宛
先の子により実行される折り返し処理（図１６）、経路
途中の子により実行される上り中継処理（図１７）、並
びに親により実行される終端処理（図１８）に分解でき
る。以下、まず各処理毎に説明した上で、個別の状況に
おける処理の流れを例示する。

【０１２６】図１４に示す手順では、データ伝送の必要
が生じたときに親はまず要求ル電文を作成する（１４０
１）。但し、流入呼制限に抵触する場合は作成しない。
トラフィック上の問題が現存し又は予測される場合には
要求ル電文の作成を中止又は遅延させる。作成する電文
には、親が作成したオリジナルの電文情報又はホスト１
０からの要求に基づく電文情報をセットする。更に、そ
の電文のヘッダには、方向として下りをセットし、デー
タ伝送の形態に応じた属性をセットし、現在時刻に応じ
たタイムスタンプをセットする。そして、どの子を最終
宛先とするかに応じて最適経路テーブルを参照して経路
を決める。最初の試行であれば、第１経路を選択するの
が望ましい。親は、決めた経路に基づきルート情報を作
成して、電文のヘッダ部分にセットする。

【０１２７】親は、作成したルート情報中で自局のＴＲ
番号に直接ハイフン連結されているＴＲ番号を、即ち経
路上で自局から１ホップの子のＴＲ番号を、発呼先のＴ
Ｒ番号として特定する（１４０２）。親は、特定したＴ
Ｒ番号を用いてＴＲモードで発呼し、発呼先からの応答
を待つ（１４０３）。発呼先が呼出に応答しなかった場
合には（１４０４）、所定の上限回数を限度として繰り
返し発呼する（１４０５）。その甲斐もなく発呼先に着
呼できなかった場合は、最適経路テーブルを参照するこ
とにより、最終宛先の子に至る経路の中でより優先順位
が低い経路を選択し（１４０６）、ステップ１４０１か
ら処理を繰り返す。その際、着呼できなかった発呼先を
通る経路を選択対象から除外してもよい。最終宛先の子
に至る全ての経路について試行したがなおそのそれらの
経路における発呼先の何れにも着呼できなかった場合に
は、送信を断念する（１４０７）。

【０１２８】親は、発呼先が呼出に応答した場合は、そ
の発呼先に対してＰＩＡＦＳデータ通信により、作成し
た電文を送信する（１４０３）。発呼先＝最終宛先であ
るならば、その発呼先は、親からの要求ル電文に応じて
折り返し処理を実行し、応答ル電文を返送する（図１
６：１６０４，１６１２）。また、発呼先≠最終宛先で
あるならば、その発呼先は、親からの要求ル電文に応じ
て下り中継処理を実行すべく、ＡＣＫ電文を返送する
（図１５：１５０４）。親は、発呼先から応答ル電文又
はＡＣＫ電文を受信すると、その発呼先との無線接続に
係る呼を自ら切断し、無線チャネルを解放する（１４０
８，１４１０）。受信した電文が応答ル電文なら、親
は、受信した電文を記憶し、処理を終端する（１４０
９）。これに対し、受信した電文がＡＣＫ電文なら、親
は、送信した要求ル電文がいくつかの子を経て最終宛先
の子に至り、折り返されて応答ル電文が到着するのを待
つべく、応答電文待ちタイマを起動する（１４１１）。
なお、応答電文待ちタイマによる計数時間を、経路長例
えばホップ数に応じて変化させることも可能である。

【０１２９】次に、図１５に示す手順では、子は、他局
からＴＲモードで電文を受信したとき、その電文に付さ
れているヘッダを解析し（１５０１）、方向や最終宛先
を調べる。方向が上り又は伝送失敗返送である場合は
（１５０２）、下り中継の対象ではなく上り中継の対象
であるため後述する上り中継処理に移行する（１５１
０）。図示していないが、方向がＡＣＫなら無線接続を
切断・解放する。最終宛先が自局である場合も（１５０
３）、下り中継の対象ではなく折り返しの対象であるた
め後述する折り返し処理に移行する（１５１１）。これ
らに該当しない場合、即ち方向が下りであり他局を最終
宛先としている場合は、下り中継の対象であると判断し
て、その発呼元を宛先とするＡＣＫ電文を返送し（１５
０４）、当該発呼先による無線接続切断・解放を待つ
（１５０５）。

【０１３０】このようにして上り側のＧＷとの無線接続
が切断・解放された後、子は、その電文のルーティング
ヘッダの解析（１５０１）により得られたルート情報中
で、自局のＴＲ番号の位置に対して、その電文に先立っ
てＳＣＣＨにより受信したＴＲ番号が、どのような位置
関係にあるかを調べる。これによって、ルート情報に係
る経路に沿い自局から見て下り側に１ホップのＧＷを特
定することができる。子は、これによって、どのＧＷを
発呼先としてＴＲモードによる発呼及び送信を行えばよ
いかを、特定する（１５０６）。子は、特定したＴＲ番
号に係る子に対してＴＲモードで発呼し、受信した電文
と同内容の要求ル電文を送信する（１５０７）。但し、
下り積算や上下積算の場合は、自局で作成又は収集した
データであって親が要求したものを、親に対する自局に
よる応答即ち応答電文として付加して、要求ル電文を送
信する。発呼したが着呼できなかった場合は（１５０
８）、所定の上限回数を限度として（１５０９）繰り返
し発呼を試行する。その甲斐もなく着呼できなかった場
合は、子は、ステップ１５２１からの処理即ち伝送失敗
返送に関する処理に移行する。

【０１３１】伝送失敗返送に当たっては、子は、方向＝
伝送失敗返送、属性＝受信済の要求ル電文のそれと同
じ、ルート情報＝受信済の要求ル電文中のルート情報を
逆ソートしたもの、という内容を含むヘッダを付した電
文を作成する（１５２１）。その際、親に対する自局の
応答である応答電文を作成して付加する。子は、作成し
たルート情報中で自局のＴＲ番号に隣接する上り側に１
ホップのＧＷのＴＲ番号を以て、発呼先として特定する
（１５２２）。しかる後、子は、発呼及び送信を実行す
る（１５２３）。即ち、子は、特定した発呼先に対して
呼を発し、その発呼先が呼出に応答するのを待って、ス
テップ１５２１で作成した電文即ち伝送失敗返送を送信
し、発呼先からＡＣＫ電文が返送される（図１７：１７
０１，図１８：１８０９ａ）のを待って（１５２４）、
その発呼先との無線接続を切断・解放し（１５１３）処
理を終端する（１５１４）。なお、子は、発呼先が呼出
に応答しない場合には所定の上限回数を限度として発呼
を繰り返す（１５２５）。その甲斐もなく発呼及び送信
に成功するに至らなかった場合は（１５２４）、下り中
継処理を終端する（１５１４）。

【０１３２】他方、ステップ１５０７で発呼及び送信に
成功した場合は（１５０８）、その子は、発呼先の子か
らどのような電文が返送されてくるかに応じて、異なる
処理を実行する。例えば、発呼先≠最終宛先である場合
及び発呼先＝最終宛先かつ属性＝特殊である場合はその
発呼先はＡＣＫ電文を返送してくる（１５０４，図１
６：１６０６）。発呼先から受信した電文がＡＣＫ電文
である場合は（１５１２）、子は、自ら無線接続に係る
呼を切断し無線チャネルを解放して（１５１３）、処理
を終端する（１５１４）。また、発呼先＝最終宛先であ
る場合（属性＝特殊である場合を除く）はその発呼先は
応答ル電文を返送してくる（図１６：１６０４）。子
は、発呼先から受信した電文が応答ル電文である場合は
（１５１２）、その発呼先との無線接続を切断・解放し
（１５１５）、受信した応答ル電文の内容を記憶し（１
５１６）、受信した応答ル電文のルート情報中で自局の
ＴＲ番号に隣接する上り側に１ホップのＧＷのＴＲ番号
を以て発呼先として特定し（１５１７）、特定した発呼
先に対して呼を発し、その発呼先が呼出に応答するのを
待って受信・記憶済の応答ル電文を送信し（１５１
８）、発呼先からＡＣＫ電文が返送される（図１７：１
７０１，図１８：１８１３）のを待ってその発呼先との
無線接続を切断・解放し（１５１３）又は発呼先が自ら
無線接続を切断・解放するのを待って（図１４：１４０
８）、処理を終端する（１５１４）。なお、受信した応
答ル電文の属性が上り積算又は上下積算であった場合
は、親に対する自局の応答である応答電文を作成・付加
して送信する。また、子は、発呼先が呼出に応答しない
場合には所定の上限回数を限度として発呼を繰り返す
（１５２０）。その甲斐もなく発呼及び送信に成功する
に至らなかった場合は（１５１９）、下り中継処理を終
端する（１５１４）。

【０１３３】図１６に示す手順は、先にも述べたとお
り、受信した電文が最終宛先＝自局の電文であると判別
した子によって、実行される（図１５：１５１１）。こ
の手順、即ち子による折り返し処理の内容は、受信した
電文の属性が特殊か否かにより異なる。受信した電文の
属性が特殊でない場合（１６０２）、子は、その電文を
受信した後も現在の無線接続を維持しつつ、受信した電
文中の電文情報に応じた処理例えば収集済の検針データ
に基づく応答電文の作成を実行する（１６０２）。この
時点での無線接続先は、ルート情報により特定される経
路上で自局から見て１ホップ親寄りのＧＷである。この
接続状態を保ったまま、子は、受信した電文中のルート
情報を逆ソートすることによって生成したルート情報
と、受信した電文による要求への応答である応答電文と
を含む応答ル電文を作成し（１６０３）、現在の無線接
続先に送信する（１６０４）。無線接続先のＧＷは、こ
の応答ル電文を受信すると無線接続を切断・解放するか
ＡＣＫ電文を返送する（図１４：１４０８，図１７：１
７０１）。無線接続先が切断した後又は無線接続先から
のＡＣＫ電文に応じて自ら切断した後（１６０５）、子
による図示の処理は終了する。

【０１３４】他方、属性＝特殊、最終宛先＝自局の電文
を受信した子は、先に図１１に例示したとおり、一旦、
無線接続を切断・解放する。例えば、発呼元に対してＡ
ＣＫ電文を返送して（１６０６）相手側による切断・解
放（図１４：１４１０，図１５：１５１３）を待つ（１
６０７）。子は、受信した特殊データ伝送の電文のルー
ティングヘッダを保存し（１６０８）受信した電文に応
じた処理を実行する（１６０９）。例えば、受信した電
文がネットワーク構築継続要求であった場合、その電文
中の電文情報に含まれている発呼情報テーブルに基づ
き、ネットワーク構築要求の送信、ネットワーク構築応
答の受信、受信電界強度の測定、測定結果に基づく経路
テーブルの更新等を実行する。

【０１３５】電文内容に応じた処理を実行した子は、ス
テップ１６０８で保存してあるルーティングヘッダと、
ステップ１６０９における処理結果とに基づき、応答ル
電文を作成する（１６１０）。即ち、ルート情報の逆ソ
ートによりルート情報を作成し、処理結果に基づき応答
電文を作成して電文情報とし、それらから応答ル電文を
作成する。その属性は特殊、方向は上りとする。子は、
作成した応答ル電文中のルート情報における自局のＴＲ
番号の位置に基づき、発呼先のＧＷを特定して（１６１
１）、その発呼先に対する発呼及び作成した応答ル電文
の送信を実行する（１６１２）。より詳細には、その発
呼先をＴＲモードで呼び出し、発呼先が応答したら応答
ル電文を送信し、発呼先がＡＣＫ電文を返送したら（図
１７：１７０１，図１８：１８１３）呼に係る無線接続
を切断・解放して（１６１５）又は発呼先による切断・
解放を待って（図１４：１４０８）、処理を終端する
（１６１６）。なお、作成した電文の送信のための発呼
は、所定の上限回数を限度として繰り返し試行する（１
６１４）。その甲斐なく不成功に終わった場合は、処理
を終端する（１６１６）。また、図１６の手順の全部又
は一部、例えば特殊データ伝送に関連する部分は、親も
実行する。

【０１３６】図１７に示す手順は、先に説明したとお
り、方向＝上り又は伝送失敗返送の電文を受信した子に
より実行される（図１５：１５１０）。この手順におい
ては、子はまず現在の無線接続先に対してＡＣＫ電文を
返送することにより（１７０１）相手側による無線接続
の切断・解放を促し、切断されるのを待って（１７０
２）発呼及び応答ル電文送信を実行する（１７０４）。
即ち、受信した電文中のルート情報と、ＳＣＣＨによる
呼出中のＴＲ番号とに基づき、当該ルート情報により特
定される経路に沿い自局から上り側に１ホップのＧＷを
特定し（１７０３）、そのＧＷに対してＴＲモードで発
呼する（１７０４）。なお、受信した応答ル電文の属性
が上り積算又は上下積算である場合は、電文情報中の要
求電文に基づく処理を実行して、自局からの親に対する
応答である応答電文を作成し電文に付加する（１７０３
ａ）。子は、発呼先が呼出に応答するのを待って、作成
した応答ル電文を送信し、発呼先からＡＣＫ電文が返送
されるのを待って、呼に係る無線接続を切断・解放して
（１７０７）処理を終端する（１７０８）。なお、作成
した電文の送信のための発呼は、所定の上限回数を限度
として繰り返し試行する（１７０６）。その甲斐なく不
成功に終わった場合は、処理を終端する（１７０８）。

【０１３７】図１８に示した手順は、図１４に示した送
信処理を成功裡に実行しステップ１４１１にて応答電文
待ちタイマを起動した親により、実行される。この手順
においては、親は、応答電文待ちタイマがタイムアウト
するまでを限度として（１８０２）、いずれかの子から
電文が到来するのを待つ（１８０１）。

【０１３８】応答電文待ちタイマがタイムアウトする前
に電文を受信した親は、その電文のルーティングヘッダ
を解析することによって（１８１０）、その電文の方向
や最終宛先を調べる。方向が上りでありかつ最終宛先が
自局である場合（１８１１，１８１２）は、親は、発呼
元即ち経路に沿って自局から１ホップ下り側の子に対し
て、ＡＣＫ電文を返送し（１８１３）、相手側による無
線接続切断・解放（図１６：１６１５，図１７：１７０
７）を促すか、自ら切断・解放する一方、受信した応答
ル電文特にその電文情報を記憶し必要な処理を実行する
（１８１４）。例えば、ホスト１０からの要求に応じて
子からＷＨＭ２１の検針データを収集するため図１４の
手順により要求ル電文を送信し、それへの応答と見られ
る応答ル電文を受信した場合は、その応答ル電文中の電
文情報に含まれている検針データを必要に応じ加工して
ホスト１０に送信する、といった処理を実行する。ま
た、受信した電文の方向が伝送失敗返送である場合（１
８０８）は、親は、伝送失敗ログテーブル上の情報のう
ち、伝送失敗が生じたリンクに関する情報を修正（例え
ば失敗回数をインクリメント）し（１８０９）、当該経
路に関して、最適経路テーブル上の伝送失敗カウンタ
（表４中のＢ）をインクリメントし（１８０４）、後述
するステップ１８０５以降を実行する。受信した電文の
方向及び最終宛先がこのような条件を満たしていない場
合は、引き続き、応答電文待ち（１８０１，１８０２）
に入る。なお、受信した電文がＡＣＫ電文である場合は
ＦＡＣＣＨにより切断する。

【０１３９】期待する電文を受信できないまま応答電文
待ちタイマがタイムアウトしてしまった場合（１８０
２）、親は、送信した要求ル電文中のルート情報により
特定される経路に関して、最適経路テーブル中の応答待
ちタイマ満了カウンタ（表４中のＣ）をインクリメント
する（１８０３）。親は、更に、最適経路テーブル上、
次に優先順位の高い経路を選択して図１４に示した手順
を再実行する（１８０５）。もし、その再実行によって
も、期待する電文を受信できないまま応答電文待ちタイ
マがタイムアウトしまう状況や伝送失敗返送が到来する
状況が生じた場合は、更に優先順位の低い経路を選択し
てステップ１８０５を繰り返す。最下位の経路まで試行
したがなお成功しえないままであった場合は（１８０
６）、そのまま処理を終端させるか、ホストへの警報等
を実行する（１８０７）。

【０１４０】（１０）具体例 第１の例として、親１−子２の経路で単一データ伝送を
実行する場合を考える。この場合、親は図１４に示した
送信処理を実行し、方向＝下り、属性＝単一、ルート情
報＝（親１）−（子２）というルーティングヘッダが付
された要求ル電文を送信する（１４０３）。経路に沿っ
て親１から１ホップ下り側の子は子２であるため、親が
ＴＲモードで発呼する先は子２である（１４０２）。子
２は、受信した電文のルーティングヘッダから、その電
文が、方向＝下り、属性＝単一で自局を最終宛先として
いる電文であることを検出し（１５０１〜１５０３）、
図１６に示す折り返し処理を実行する（１５１１）。属
性が単一であり特殊ではないため（１６０１）、子２は
親１との無線接続を維持したままで（１６０２）要求ル
電文に応じた処理を実行し（１６０３）方向＝上り、属
性＝単一、ルート情報＝（子２）−（親１）の応答ル電
文を作成して（１６０４）、作成した応答ル電文を親１
に送信する（１６０４）。親１はこの応答ル電文の受信
に応じ無線接続を切断し（１４０８）受信した電文中の
電文情報に関する処理を実行すべく送信処理を終端する
（１４０９）。

【０１４１】第２の例として、親１−子２−子３の経路
で単一データ伝送を実行する場合を考える。この場合、
親は図１４に示した送信処理を実行し、方向＝下り、属
性＝単一、ルート情報＝（親１）−（子２）−（子３）
というルーティングヘッダが付された要求ル電文を送信
する（１４０３）。経路に沿って親１から１ホップ下り
側の子は子２であるため、親がＴＲモードで発呼する先
は子２である（１４０２）。子２は、受信した電文のル
ーティングヘッダから、その電文が、方向＝下り、属性
＝単一で他局を最終宛先としている電文であることを検
出し（１５０１〜１５０３）、親１にＡＣＫ電文を送信
する（１５０４）。親１はこれに応じて無線接続を切断
・解放し（１４１０）応答電文待ちタイマをセットして
（１４１１）応答電文待ち状態に入る（１８０１，１８
０２）。子２は、親１による切断を待って（１５０５）
子３を発呼し要求ル電文を送信する（１５０７）。

【０１４２】子３は、受信した要求ル電文のルーティン
グヘッダから、その電文が、方向＝下り、属性＝単一で
自局を最終宛先としている電文であることを検出し（１
５０１〜１５０３）、図１６に示す折り返し処理を実行
する（１５１１）。属性が単一であり特殊ではないため
（１６０１）、子３は子２との無線接続を維持したまま
で（１６０２）要求ル電文に応じた処理を実行し（１６
０３）方向＝上り、属性＝単一、ルート情報＝（子３）
−（子２）−（親１）の応答ル電文を作成して（１６０
４）、作成した応答ル電文を子２に送信する（１６０
４）。子２は、受信した応答ル電文のルーティングヘッ
ダから、その電文が上りの電文であることを検出し（１
５０１，１５０２）、図１７の上り中継処理を実行する
（１５１０）。子２は子３に対してＡＣＫ電文を送信す
るか自ら無線接続を切断し（１７０１，１７０２）、子
３はＡＣＫ電文に応じて無線接続を切断・解放するか子
２による切断・解放を待つ（１６０５）。

【０１４３】子２は、受信した応答ル電文中のルート情
報に基づき発呼先を親１と特定し（１７０３）、親１を
発呼して応答ル電文を送信する（１７０４）。応答電文
待ち状態に入っていた親１は、子２からの応答ル電文が
応答電文待ちタイマのタイムアウト前に到来した場合
（１８０１，１８０２）、その応答ル電文のルーティン
グヘッダから方向＝上り、最終宛先＝自局であることを
検出して（１８１０〜１８１２）、子２にＡＣＫ電文を
返送する（１８１３）。子２はこのＡＣＫ電文に応じて
無線接続を切断・解放する（１７０７）。親１は受信し
た応答ル電文特にその電文情報に関する処理を実行し
（１８１４）処理を終端する。

【０１４４】これらの例から明らかなように、本実施形
態によれば、親又は子が図１４〜図１８に示した手順を
実行することによって、無線テレメトリに必要なデータ
伝送、例えば親から各子への情報設定や各子から親への
情報収集を行うことができる。また、特殊データ伝送の
活用によってネットワーク構築等を実施できる。それら
の実現に際して、各ＧＷがテーブル情報例えば経路テー
ブルや最適経路テーブルを保持する必要はなく、従って
テーブル整合性の維持・確保のためテーブル情報を伝送
しあう必要もないことから、従来技術で生じていた問題
点、特にテーブル伝送に伴う輻輳の発生や衝突等による
テーブル整合性の損逸といった問題点は、生じようがな
い。また、データ設定／収集、ネットワーク構築／修復
等のための通信が、親により開始されているため、親が
多段伝送ネットワーク内のトラフィックをコントロール
することができる。多数の子からデータを収集等するに
は親がポーリングを行えばよく、また、ホスト１０から
の要求に対しても親が流入呼制限を課すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態に係るゲートウエイ（Ｇ
Ｗ）を用いて構築した多段伝送ネットワークの構成を示
す図である。

【図２】 本実施形態に係るＧＷの構成を示す図であ
る。

【図３】 親の全体動作及び状態遷移の概略を示す図で
ある。

【図４】 ネットワーク構築手順を示す図である。

【図５】 １ホップＧＷ交信手順及びそれに応じた子の
動作を示す図である。

【図６】 多ホップＧＷ交信手順及びそれに応じた子の
動作を示す図である。

【図７】 ネットワーク部分構築手順を示す図である。

【図８】 最適経路テーブル最適化手順を示す図であ
る。

【図９】 ネットワーク構成の一例を示す図である。

【図１０】 経路探索原理を示す図である。

【図１１】 ネットワーク構築時及びデータ伝送時にお
ける信号のやり取りを示す図である。

【図１２】 （ａ）は基本的な電文構成を、（ｂ）はル
ーティングヘッダの構成を、（ｃ）は積算時における電
文構成を、それぞれ示す図である。

【図１３】 各種伝送形態を示す図であり、特に（ａ）
は単一データ伝送を、（ｂ）は下り積算データ伝送を、
（ｃ）は上り積算データ伝送を、（ｄ）は上下積算デー
タ伝送を、（ｅ）は特殊データ伝送を、それぞれ示す図
である。

【図１４】 親により実行される送信処理手順を示す図
である。

【図１５】 子により実行される下り中継処理手順を示
す図である。

【図１６】 子により実行される折り返し処理手順を示
す図である。

【図１７】 子により実行される上り中継処理手順を示
す図である。

【図１８】 親により実行される終端処理手順を示す図
である。

【図１９】 流入呼制限を示す図である。

【図２０】 全子対象データ伝送を示す図であり、特に
（ａ）はネットワーク構成の一例を、（ｂ）は手順を、
それぞれ示す図である。

【符号の説明】

１０ ホスト、１１ ＩＳＤＮ／ＰＨＳ公衆網、１２
ＰＨＳ基地局（ＣＳ）、２０，２０−１，…２０−７
ゲートウエイ（ＧＷ）、２１ 電力量計（ＷＨＭ）、２
３ ＧＷ制御部。

【手続補正書】

【提出日】平成１５年１月１６日（２００３．１．１
６）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｑ 7/30 Ｆターム(参考） 5K033 BA08 CB06 DA01 DA17 5K051 AA01 BB05 CC12 DD15 FF16 5K067 BB04 BB21 DD57 EE10 EE16 HH11 HH22 HH23

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 いずれも無線通信機能を有する複数の無
   線ゲートウエイのうち特定の無線ゲートウエイを親とし
   他の無線ゲートウエイを子として、また無線ゲートウエ
   イ相互の無線リンクを含みかつ必要な場合には更に他の
   子による中継を含む経路を利用して、親から子へと向か
   う下り方向情報伝送及び子から親へと向かう上り方向情
   報伝送を行う多段伝送ネットワークの運用方法であっ
   て、 最適経路テーブルに基づき親が指示した経路を示すルー
   ト情報を含むルーティングヘッダを付した電文により、
   下り方向情報伝送を行う手順と、 この経路を反転した経路を示すルート情報を含むルーテ
   ィングヘッダを付した電文により、かつ常に下り方向情
   報伝送の折り返しとして、上り方向情報伝送を行う手順
   と、 を含む定常動作時手順を、親子間情報伝送用の経路が子
   毎に登録されている上記最適経路テーブルに基づき、か
   つ自律的に又はホスト、保守端末等の外部装置若しくは
   使用者からの指示に応じ、親が開始させることを特徴と
   する運用方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の運用方法において、 複数の子に情報を配信若しくは設定し又は複数の子から
   情報を収集する際、親が、それら複数の子のうちいずれ
   かを最終宛先とする電文により下り方向情報伝送を開始
   させそれへの応答である上り方向情報伝送により電文を
   受信する、という手順を、対象としている子それぞれに
   ついて当該情報配信若しくは設定又は収集が終了するか
   又は所定上限回数試行されるまで、かつ使用する経路を
   変更しながら、複数回実行することを特徴とする運用方
   法。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の運用方法におい
   て、 下り方向情報伝送によって親が送信した電文に対する応
   答である電文が上り方向情報伝送によって親に到来しな
   いうちに、親が自律的に又は外部装置若しくは使用者か
   らの指示に応じて下り方向情報伝送を開始させようとし
   た場合でも、新たに下り方向情報伝送を開始したならば
   多段伝送ネットワーク内のトラフィックが上限を上回る
   であろうと予測できる場合には、親は、当該新たな下り
   方向情報伝送を開始させることを中止し又は開始を遅延
   させることを特徴とする運用方法。
4. 【請求項４】 請求項３記載の運用方法において、 多段伝送ネットワーク内のトラフィックが所定限度を上
   回るか否かの判断は、それまでに親により開始された下
   り方向情報伝送のうち上り方向情報伝送による応答を親
   がまだ得ていないものの回数と、所定の上限値とを比較
   して、行うことを特徴とする運用方法。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれか記載の運用方
   法において、 親は、下り方向情報伝送を開始させる場合、最適経路テ
   ーブル上に登録されている情報に基づき最終宛先たる子
   までの経路を特定し、その経路端点及び途上に位置する
   無線ゲートウエイを特定する情報及びその経路上におけ
   るそれらの無線ゲートウエイ間の順序を特定する情報を
   含むルート情報を作成し、特定した経路上で自局の次に
   位置している子を無線送信先として、当該ルート情報を
   そのルーティングヘッダ中にセットした電文を無線送信
   し、 子は、そのルーティングヘッダ中のルート情報によれば
   自局宛である電文を他の無線ゲートウエイから無線受信
   した場合、下り方向情報伝送を折り返して上り方向情報
   伝送を開始させるべきであると判断し、電文の受信に伴
   う処理又は受信した電文中に含まれている情報に基づく
   処理を実行することによって電文を作成し、受信した電
   文に付されていたルーティングヘッダ中のルート情報に
   おける各無線ゲートウエイの順序を反転することによっ
   て新たに作成したルート情報を含むルーティングヘッダ
   を付して、かつ作成したルート情報により特定される経
   路上で自局の次に位置している無線ゲートウエイを無線
   送信先として、作成した電文を無線送信し、 子は、そのルーティングヘッダ中のルート情報によれば
   他局宛でありかつ自局がそのルート情報により特定され
   る経路に含まれている電文を他の無線ゲートウエイから
   無線受信した場合、その経路に沿ってその電文を中継す
   べきであると判断し、その経路上で自局の次に位置して
   いる無線ゲートウエイを無線送信先として、その電文を
   無線送信し、 親は、自局による上記無線送信後に、そのルーティング
   ヘッダ中のルート情報によれば自局宛である電文をその
   ルート情報により特定される経路上で自局の前に位置し
   ている子から無線受信した場合、その受信を以て上り方
   向情報伝送を終端させ、電文の受信に伴う処理又は受信
   した電文中に含まれている情報に基づく処理を実行する
   ことを特徴とする運用方法。
6. 【請求項６】 請求項５記載の運用方法において、 親は、情報伝送形態として、最終宛先とする子のみを対
   象として情報配信若しくは設定又は収集を行うための単
   一データ伝送、最終宛先の子のみならず自局から最終宛
   先の子に至る経路の途上に存する子を対象に含めた情報
   配信若しくは設定又は収集を行うための積算データ伝
   送、並びに最終宛先とする子に対し他の無線ゲートウエ
   イとの無線通信を含む所定の処理の実行を求めその結果
   の報告を受け取るための特殊データ伝送のうち、いずれ
   かを採り、 子は、そのルーティングヘッダ中のルート情報によれば
   自局宛である電文を他の無線ゲートウエイから無線受信
   した場合、その電文が単一データ伝送又は積算データ伝
   送に係る電文であれば、当該他の無線ゲートウエイとの
   間の無線接続を維持したままの状態で上り方向情報伝送
   用の電文を作成及び無線送信し、また、その電文が特殊
   データ伝送に係る電文であれば、当該他の無線ゲートウ
   エイとの間の無線接続を一旦切断した上で受信した電文
   による要求に応じた処理、その結果に基づく電文作成及
   び上記新たなルート情報の作成を実行し、その後当該他
   の無線ゲートウエイとの間の無線接続を回復してその電
   文を無線送信し、 子は、そのルーティングヘッダ中のルート情報によれば
   他局宛でありかつ自局がそのルート情報により特定され
   る経路に含まれている電文を他の無線ゲートウエイから
   無線受信した場合、その電文が自局を対象に含めた積算
   データ伝送に係る電文であれば、電文の受信に伴う処理
   又は受信した電文中に含まれている情報に基づく処理を
   実行することによって電文に情報を付加し、当該経路上
   で自局の次に位置している無線ゲートウエイを無線送信
   先として、その電文を無線送信することを特徴とする運
   用方法。
7. 【請求項７】 請求項６記載の運用方法において、 親は、情報伝送形態として積算データ伝送を採るに当た
   って、経路途上の子に対して下り方向情報伝送時におけ
   る情報付加を要求する下り積算、経路途上の子に対して
   上り方向情報伝送時における情報付加を要求する上り積
   算、並びに経路途上の子に対して下り方向情報伝送時及
   び上り方向情報伝送時双方における情報付加を要求する
   上下積算のうち、いずれかの情報伝送形態を採り、 子は、そのルーティングヘッダ中のルート情報によれば
   他局宛であり、自局がそのルート情報により特定される
   経路に含まれており、かつ自局を対象に含めた積算デー
   タ伝送に係る電文を他の無線ゲートウエイから無線受信
   した場合、その電文が下り積算又は上下積算を要求して
   おりかつ他の子が最終宛先とされているか或いはその電
   文が上り積算又は上下積算を要求しておりかつ親が最終
   宛先とされているならば、その電文の受信に伴う処理又
   は受信した電文中に含まれている情報に基づく処理を実
   行することによって電文に情報を付加し、当該経路上で
   自局の次に位置している無線ゲートウエイを無線送信先
   として、その電文を無線送信することを特徴とする運用
   方法。
8. 【請求項８】 請求項６又は７記載の運用方法におい
   て、 親は、下り方向情報伝送を開始させる際に、情報伝送形
   態を特定する属性情報をルーティングヘッダ中にセット
   し、子は、ルーティングヘッダ中の属性情報に基づき情
   報伝送形態を判別することを特徴とする運用方法。
9. 【請求項９】 請求項５乃至８のいずれか記載の運用方
   法に従い多段伝送ネットワークを運用するのに先立ち、
   又は当該運用の途中で必要が生じたときに、最適経路テ
   ーブルを作成するため実行される構築方法であって、 他の無線ゲートウエイを無線により呼び出しその無線ゲ
   ートウエイからの無線による応答を受信できるか否かを
   調べる無線リンク検出処理を、多段伝送ネットワークに
   エントリーしている各子を対象として親が実行すること
   により、親子間無線リンクのうち親子間情報伝送に係る
   経路又はその一部として使用できる親子間無線リンクを
   特定し、 親子間無線リンク及び子子間無線リンクのうち親子間情
   報伝送に係る経路又はその一部として使用できることが
   判明しているもののみを用いた経路での下り方向情報伝
   送により、親が子に対し、無線リンク検出処理を実行し
   てその結果を上り方向情報伝送により親宛に返送するよ
   う要求し、子がこの要求に応えて無線リンク検出処理及
   びその結果の返送を実行する手順を、子子間無線リンク
   全てについて調べ終えるまで試行し、 親子間無線リンク及び子子間無線リンクのうち親子間情
   報伝送に係る経路又はその一部として使用できることが
   判明しているもの又はそれらの組合せであって、親が発
   信元となりいずれかの子が最終宛先となるものをその子
   に係る親子間情報伝送用の経路として選択する最適経路
   選択処理を、親が、各子について実行し、その結果をま
   とめることにより親が最適経路テーブルを作成すること
   を特徴とする構築方法。
10. 【請求項１０】 請求項９記載の構築方法において、 子に対し無線リンク検出手順の実行及びその結果の返送
    を要求する際に、親が、まだ調べられていない子子間無
    線リンクであって無線リンク検出手順を実行させる子に
    係る無線リンクを示す情報を、当該要求に付随させてそ
    の子に対し提供し、 親から無線リンク検出手順の実行及びその結果の返送を
    要求された子は、その要求に付随している情報に基づき
    無線リンク検出処理における呼出先を特定することを特
    徴とする構築方法。
11. 【請求項１１】 請求項９又は１０記載の構築方法にお
    いて、 親が、同一の無線ゲートウエイを経由する経路を除外し
    て最適経路テーブルを作成することを特徴とする構築方
    法。
12. 【請求項１２】 請求項９乃至１１のいずれか記載の構
    築方法において、 無線リンク検出処理が、無線による呼出に無線により応
    答した無線ゲートウエイからの受信信号品質を計測する
    処理を含み、 無線リンク検出処理の結果に関連して子から親へ返送さ
    れる情報が、その子により実行された無線リンク検出処
    理にて得られた上記受信信号品質の計測結果を含み、 親は、その無線リンクに関する受信信号品質計測結果が
    所定水準を上回っている無線リンクに限り、親子間情報
    伝送に係る経路又はその一部として使用できるものと判
    断することを特徴とする構築方法。
13. 【請求項１３】 請求項１２記載の構築方法において、 無線リンク検出処理に際して呼出先の無線ゲートウエイ
    から無線による応答を受信した呼出元の無線ゲートウエ
    イが、呼出先の無線ゲートウエイに対し、その属性情報
    が単一データ伝送である電文を無線送信し、この電文を
    受信した呼出先の無線ゲートウエイが、呼出元との無線
    接続を維持したまま呼出元の無線ゲートウエイに対し折
    り返して、その属性情報が単一データ伝送である電文を
    無線送信し、この電文を無線受信した呼出元の無線ゲー
    トウエイが、その受信時に、上記受信信号品質の計測を
    実行することを特徴とする構築方法。
14. 【請求項１４】 請求項１２又は１３記載の構築方法に
    おいて、 親子間情報伝送用の経路として選択しうるものが一つの
    子に対して複数個ある場合、所定上限個数を限度として
    それら複数個の経路を最適経路テーブルに登録すること
    とし、 親は、最適経路テーブルへの経路の登録に際して、その
    経路における無線ゲートウエイ間中継回数即ちホップ数
    が少ないものほど運用時に優先して選択されることとな
    るよう、或いは上記受信号品質計測結果を経路に沿い加
    算又は積分して得られる指標値が大きいものほど運用時
    に優先して選択されることとなるよう、運用時における
    選択の順序を規制する優先順位を設定することを特徴と
    する構築方法。
15. 【請求項１５】 請求項１４記載の構築方法において、 受信信号品質計測結果が所定水準以下である無線リンク
    を無視して経路を選択し最適経路テーブルに登録する、
    という処理を、全ての子について登録可能な上限個数の
    経路が最適経路テーブルに登録されるに至るまで、又は
    上記所定水準が下限に至るまで、当該所定水準を漸次引
    き下げつつ繰り返し、親が実行することを特徴とする構
    築方法。
16. 【請求項１６】 請求項９乃至１５のいずれか記載の構
    築方法において、 最適経路テーブルを作成したがいずれかの子について親
    子間情報伝送用の経路を特定できなかった場合、その子
    が関わる無線リンクについての無線リンク検出処理を親
    又はいずれかの子がやり直し、その結果を反映させて最
    適経路テーブルを再作成することを特徴とする構築方
    法。
17. 【請求項１７】 請求項９乃至１６のいずれか記載の構
    築方法により構築された多段伝送ネットワークを修復又
    は再構築するため、請求項５乃至８のいずれか記載の運
    用方法に従い当該多段伝送ネットワークを運用している
    ときに実行される修復再構築方法であって、 運用中に、各子における下り方向情報伝送の途絶を検出
    しその発生頻度に関する記録を子毎に保存しておき、 親子間情報伝送用の経路又はその一部として使用できな
    くなった無線リンクを運用中に保存しておいた記録に基
    づき特定し、その結果を反映させて、最適経路選択処理
    の実行による最適経路テーブルの修正又は請求項９乃至
    １６のいずれか記載の構築方法の再実行による最適経路
    テーブル再作成を、実行することを特徴とする修復再構
    築方法。
18. 【請求項１８】 請求項５乃至８のいずれか記載の運用
    方法において、 各子は、自局にて折り返すべき電文又は下り方向に向け
    中継すべき電文を他の無線ゲートウエイから無線受信し
    た場合、当該他の無線ゲートウエイに対して、その電文
    に対する折り返しの電文又はその電文を無線受信したこ
    とを示す電文を無線送信し、 各子は、下り方向に向け電文を無線送信しようとしたが
    無線送信先の無線ゲートウエイが呼出に応答しなかった
    場合、或いは電文を無線送信したものの当該無線送信先
    から折り返しの電文もその電文を無線受信したことを示
    す電文も無線受信できない場合、自局に対して電文を無
    線送信した上り側の無線ゲートウエイに対し、下り方向
    の伝送が途絶したこと及びそれを途絶させた無線ゲート
    ウエイを示す伝送失敗返送用の親宛の電文を無線送信す
    ることにより、 請求項１７記載の修復再構築方法を実施するための情報
    を親に集めることを特徴とする運用方法。
19. 【請求項１９】 請求項１８記載の運用方法において、 ルーティングヘッダは、少なくとも、上記ルート情報
    と、下り方向情報伝送か上り方向情報伝送かを示す方向
    情報とを含み、 伝送失敗返送用の電文に付されているルーティングヘッ
    ダは、方向情報として、伝送失敗返送であることを示す
    情報を含み、 そのルーティングヘッダ中の方向情報が伝送失敗返送で
    あることを示している電文を受信した子は、そのルーテ
    ィングヘッダ中のルート情報に従い自局から見て上り側
    の無線ゲートウエイに、その電文を無線送信することを
    特徴とする運用方法。
20. 【請求項２０】 請求項９乃至１６のいずれか、１８又
    は１９記載の構築方法により構築された多段伝送ネット
    ワークを修復又は再構築するため、請求項５乃至８のい
    ずれか記載の運用方法に従い当該多段伝送ネットワーク
    を運用しているときに実行される修復再構築方法であっ
    て、 運用中に、親が下り方向情報伝送を開始してから所定時
    間以上経過しても上り方向情報伝送による応答を親が受
    け取ることができなかったことを検出しその発生頻度に
    関する記録を経路毎に保存しておき、 親子間情報伝送に使用できなくなった経路を運用中に保
    存しておいた記録に基づき特定し、その結果を反映させ
    て請求項９乃至１６のいずれか記載の構築方法を再実行
    することにより、最適経路テーブルを再作成することを
    特徴とする修復再構築方法。
21. 【請求項２１】 請求項１乃至８のいずれか記載の運用
    方法であって、請求項９乃至１６のいずれか、１８又は
    １９記載の構築方法により構築された多段伝送ネットワ
    ークを運用対象とする運用方法において、 各無線ゲートウエイに、計測器との接続ポートを設け、 互いに地理的に分散して配置された各計測器を、それぞ
    れ、上記接続ポートを介しいずれかの無線ゲートウエイ
    に接続したことを特徴とする運用方法。
22. 【請求項２２】 請求項２１記載の運用方法において、 ＰＨＳにおける自営トランシーバ通信を利用して親子間
    情報伝送を行うべく、各無線ゲートウエイは、それぞれ
    ＰＨＳ移動局により実現しかつ自営トランシーバモード
    で待受を行うこととし、 ＰＨＳ公衆網を介した外部装置との接続のため、親は、
    更に公衆モードでも待受を行い、 更に、親子間情報伝送を、ＰＨＳにおけるＰＩＡＦＳデ
    ータ伝送により行うことを特徴とする運用方法。