JP2016225837A - マルチホップ通信システム、通信装置、及び、通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＭＰＲを適切に選択することができるマルチホップ通信システムを提供する。【解決手段】マルチホップ通信システムは、コンセントレータと、第一のスマートメータと、第一のスマートメータよりもコンセントレータ２０からのホップ数が１つ少ない第二のスマートメータからなる第二のスマートメータ群とを備え、第一のスマートメータは、スマートメータ群からルートコストを取得し（Ｓ１０）、スマートメータ群の中から、ルートコストが最も大きい第二のスマートメータを選択し（Ｓ１１）、選択した第二のスマートメータを、ブロードキャスト送信されたパケットを中継するＭＰＲに指定するための指定情報を送信する（Ｓ１２）。【選択図】図８

Description

本発明は、電力線搬送通信等に用いられるマルチホップ通信システム、並びに、マルチホップ通信システムにおいて用いられる通信装置及び通信方法に関する。

特許文献１には、マルチホップ通信を用いた電力線搬送通信システムが開示されている。特許文献１には、より詳細には、リンク情報をネットワーク全体に配布するためのＴＣ（Ｔｏｐｏｌｏｇｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ）メッセージをフラッディングする中継ノードであるＭＰＲ（Ｍｕｌｔｉｐｏｉｎｔ Ｒｅｌａｙ）の選択方法が開示されている。

特開２００８−２７８４３２号公報

上記のようなＴＣメッセージ（以下、ＴＣパケットとも記載する）のフラッディング等においては、中継ノードを適切に指定することにより、なるべく中継ノードの数を減らすことが望ましい。

本発明は、中継ノードを適切に選択することができるマルチホップ通信システムを提供する。

本発明の一態様に係るマルチホップ通信システムは、親機と、第一の子機と、前記親機からのホップ数が前記第一の子機よりも１つ少ない第二の子機からなる子機群とを備え、前記第一の子機は、前記子機群から信号を受信する通信部と、前記子機群の中から、前記通信部が受信する前記信号に基づいて前記第一の子機との通信品質が最も良いと推定される第二の子機を選択し、選択した第二の子機を、ブロードキャスト送信されたパケットを中継する中継子機に指定するための指定情報を、前記通信部に送信させる制御部とを備える。

本発明のマルチホップ通信システムは、中継ノードを適切に選択することができる。

図１Ａは、実施の形態１に係るマルチホップ通信システムの論理構成を説明するためのネットワーク構成図である。 図１Ｂは、図１Ａに示される各ノードの物理構成を示す模式図である。 図２は、実施の形態１に係るマルチホップ通信システムの機能構成を示すブロック図である。 図３は、ノードＮ０とノードＮ１との間における、Ｈｅｌｌｏパケットの送受信を示すシーケンス図である。 図４Ａは、ノードＮ１のルートテーブルを示す第１の図である。 図４Ｂは、ノードＮ０のルートテーブルを示す図である。 図４Ｃは、ノードＮ１のルートテーブルを示す第２の図である。 図５Ａは、Ｈｅｌｌｏパケットのデータ構造を示す図である。 図５Ｂは、Ｈｅｌｌｏパケットに含まれるサブパケットのデータ構造を示す図である。 図６は、ルートテーブルの詳細を示す図である。 図７Ａは、ＭＰＲの選択方法を示す第１の概念図である。 図７Ｂは、ＭＰＲの選択方法を示す第２の概念図である。 図７Ｃは、ＭＰＲの選択方法を示す第３の概念図である。 図８は、ＭＰＲの選択動作のフローチャートである。 図９は、指定情報が送信された後のスマートメータの動作のフローチャートである。 図１０は、ＴＣパケット受信時のスマートメータの動作のフローチャートである。 図１１は、受信リンクコスト（受信品質）に基づくＭＰＲの選択動作のフローチャートである。 図１２は、ＭＰＲの指定解除動作のフローチャートである。

以下、実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

なお、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付し、重複する説明は省略または簡略化される場合がある。

（実施の形態１）
［構成］
まず、実施の形態１に係るマルチホップ通信システムの構成について説明する。図１Ａは、実施の形態１に係るマルチホップ通信システムの論理構成（論理トポロジ）を示す図である。図１Ｂは、図１Ａに示される各ノードの物理構成を示す模式図である。

図１Ａに示されるように、マルチホップ通信システム１０においては、ノードＮ０を親ノードとし、ノードＮ１〜Ｎ１０を子ノードとしたマスタースレーブ型の通信ネットワークが構築されている。マルチホップ通信システム１０は、ノードＮ０に相当する装置であるコンセントレータ２０と、ノードＮ１〜Ｎ１０に相当する通信装置である複数のスマートメータ２１〜３０とを備える。なお、ノードとノードとを接続するリンクに付与された数字は、後述するリンクコストである。

図１Ｂに示されるように、これらのノードＮ０〜Ｎ１０は、物理的には電力線５０に接続され、電力線５０を伝送媒体として電力線搬送通信（ＰＬＣ：Ｐｏｗｅｒ Ｌｉｎｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）を行う。

コンセントレータ２０は、複数のスマートメータ２１〜３０から電力の使用量を収集するサーバ（コンピュータ）である。コンセントレータ２０は、電力会社、または、電力会社に代わって電力の使用量の管理及び節電の支援などを行うサービス提供事業者によって運営されている。コンセントレータ２０は、マルチホップ通信システム１０において親機として動作する。

なお、コンセントレータ２０は、必ずしも１台のコンピュータによって実現される必要はなく、複数台のコンピュータで実現されてもよい。例えば、コンセントレータ２０は、管理サーバと複数台の中継装置とにより構成されてもよい。

スマートメータ２１〜３０のそれぞれは、需要家に設けられ、当該需要家における電力の使用量を計測するメータである。スマートメータ２１〜３０は、マルチホップ通信システム１０において子機として動作する。

なお、スマートメータ２１〜３０は、電力の使用量を測定する態様に限定されず、水道水の使用量またはガスの使用量など、インフラ資源の使用量を計測すればよい。また、マルチホップ通信システム１０に含まれるスマートメータの数は、一例であり、特に限定されない。

また、スマートメータ２１〜３０のそれぞれが設けられる需要家は、例えば、集合住宅の住戸であるが、特に限定されない。需要家は、例えば、戸建て住宅、事務所、または、工場などであってもよい。

コンセントレータ２０と、スマートメータ２１〜３０とは、電力線搬送通信を行う。同様に、一のスマートメータは、他のスマートメータと電力線搬送通信を行う。

次に、マルチホップ通信システム１０の機能構成について説明する。図２は、マルチホップ通信システム１０の機能構成を示すブロック図である。なお、図２では、複数のスマートメータのうちスマートメータ２１のみが図示されるが、他のスマートメータについては、スマートメータ２１と同様の構成であるため図示が省略される。

まず、コンセントレータ２０の構成について説明する。図２に示されるように、コンセントレータ２０は、親機通信部３１と、親機制御部３２と、親機記憶部３３とを備える。

親機通信部３１は、スマートメータ２１〜３０が備える子機通信部３４と、電力線５０を介して通信するための通信インターフェースである。親機通信部３１は、具体的には、電力線搬送通信に用いられる通信モジュール（通信回路）であり、親機制御部３２の制御に基づいて電力の使用量の計測データの受信などを行う。

親機制御部３２は、親機通信部３１を制御する制御装置であり、例えば、親機通信部３１を通じて、スマートメータ２１から電力の使用量の計測データを取得する。取得された計測データは、親機記憶部３３に記憶される。親機制御部３２は、具体的には、親機記憶部３３に記憶された制御プログラムを実行するプロセッサであるが、マイクロコンピュータ、または専用回路などにより実現されてもよい。

親機記憶部３３は、親機制御部３２が実行する制御プログラム、及び、スマートメータ２１〜３０の電力使用量の計測データなどが記憶される記憶装置である。また、親機記憶部３３には、後述するルートテーブルも記憶される。親機記憶部３３は、具体的には、例えば、ハードディスク及び半導体メモリなどにより実現される。

次に、スマートメータ２１について説明する。図２に示されるように、スマートメータ２１は、子機通信部３４と、計測データ取得部３５と、子機制御部３６と、子機記憶部３７とを備える。スマートメータ２１は、マルチホップ通信システム１０に用いられる通信装置の一例である。

子機通信部３４は、親機通信部３１、または、スマートメータ２２〜３０が備える子機通信部３４と、電力線５０を介して通信するための通信インターフェースである。子機通信部３４は、具体的には、電力線搬送通信に用いられる通信モジュール（通信回路）であり、子機制御部３６の制御に基づいて電力の使用量の計測データの受信などを行う。

計測データ取得部３５は、電力の使用量を計測する計測装置（図示せず）から電力の使用量の計測データを取得するインターフェースである。計測データ取得部３５は、具体的には、例えば、計測装置が有線接続される端子である。なお、計測データ取得部３５は、計測装置から無線通信または光通信により計測データを取得してもよい。この場合、計測データ取得部３５は、具体的には、無線通信用の通信モジュール（通信回路）または受光センサなどである。

子機制御部３６は、子機通信部３４を制御する制御装置であり、例えば、子機通信部３４を通じて、計測データ取得部３５が取得した計測データを送信する。子機制御部３６は、具体的には、子機記憶部３７に記憶された制御プログラムを実行するプロセッサであるが、マイクロコンピュータ、または専用回路などにより実現されてもよい。

子機記憶部３７は、子機制御部３６が実行する制御プログラム、及び、後述するルートテーブルなどが記憶される記憶装置である。子機記憶部３７は、具体的には、例えば、半導体メモリなどにより実現される。

［基本動作］
次に、マルチホップ通信システム１０の基本動作について上記図１Ａを参照しながら説明する。なお、以下の基本動作の説明において、ノードＮ０は、具体的には、コンセントレータ２０であり、ノードＮ１〜Ｎ１０は、それぞれスマートメータ２１〜３０である。

上述のように、図１Ａに示される通信ネットワークは、ノードＮ０を親ノードとし、ノードＮ１〜Ｎ１０を子ノードとしたマスタースレーブ型の通信ネットワークである。マスタースレーブ型の通信ネットワークでは、データ（データパケット）を伝送するルートの一端は、基本的には、親ノードであるノードＮ０であり、データを伝送するルートの他端は、ノードＮ１〜Ｎ１０のいずれかになる。一の子ノードから送信される通信データは、必要に応じて他の子ノードによって中継されて、親ノードに伝送される。

ここで、以下の説明では、一のノードよりも、論理トポロジ上で親ノードに近いノードは、当該一のノードよりも上位のノード、のように表現される。また、一のノードよりも、論理トポロジ上で親ノードから遠いノードは、当該一のノードよりも下位のノード、のように表現される。また、一のノードと、他のノードを介さずに直接通信可能なノードは、当該一のノードと隣接するノード（当該一のノードの隣接ノード）のように表現される。

マルチホップ通信ネットワークでは、各ノードは、当該ノードの記憶部にルートテーブル（ルート情報）が記憶されるまでは、中継なしで直接通信することができるノードを知らない。したがって、隣接ノードを探索するために、Ｈｅｌｌｏパケットがブロードキャスト送信される。

マスタースレーブ型の通信ネットワークでは、親ノードからＨｅｌｌｏパケットの送信が開始される。図１Ａの例では、まず、ノードＮ０がＨｅｌｌｏパケットをブロードキャスト送信し、隣接するノードＮ１、Ｎ２、及びＮ３がノードＮ０によって送信されたＨｅｌｌｏパケットを受信すると、ノードＮ１、Ｎ２、及びＮ３のそれぞれは、リンクコストを記憶する。ここで、リンクコストは、直接通信が可能な２つのノード間の通信品質の評価値であり、通信ネットワークにおけるルートの決定に用いられる。リンクコストは、値が大きいほど通信品質が悪いことを示す。

リンクコストは、直接通信が可能な２つのノード間において、どちらのノードを送信側とするかによって変化することがある。このため、相手ノードからの信号の受信強度に応じたリンクコストを受信リンクコストと呼び、自ノードからの信号を相手ノードが受信したときの受信強度に応じて得られるリンクコストを送信リンクコストと呼ぶ。受信リンクコストは、言い換えれば、受信側の通信品質（受信品質）の評価値であり、送信リンクコストは、言い換えれば、送信側の通信品質（送信品質）の評価値である。最終的には、受信リンクコストと送信リンクコストとのうち値の大きいほうがリンクコストとして用いられる。なお、各ノードの記憶部には、受信リンクコスト及び送信リンクコストは、相手ノードのアドレス（ノードＩＤとも記載される）に対応付けられて、ルートテーブルとして記憶される。

ここで、リンクコストを決定するための処理について図面を用いて説明する。図３は、ノードＮ０とノードＮ３との間における、Ｈｅｌｌｏパケットの送受信を示すシーケンス図である。図４Ａ及び図４Ｃは、ノードＮ３のルートテーブルを示す図であり、図４Ｂは、ノードＮ０のルートテーブルを示す図である。なお、図４Ａ〜図４Ｃに示されるルートテーブルには、上位コスト及びルートコストが含まれるが、これらの内容については後述する。

図３に示されるように、ノードＮ０がＨｅｌｌｏパケットＨ１を送信すると、ノードＮ３は、ＨｅｌｌｏパケットＨ１を受信し、ＨｅｌｌｏパケットＨ１の受信品質に応じて受信リンクコストを算出する。ノードＮ３が算出した受信リンクコストは、図４Ａに示されるノードＮ３のルートテーブルにおいて、ノードＮ０のアドレスである０に対応付けられて記憶される。ここでの受信リンクコストは、１１である。

次に、ノードＮ３は、ＨｅｌｌｏパケットＨ１の送信元であるノードＮ０のアドレスと受信リンクコストとを含むＨｅｌｌｏパケットＨ２を送信する。このＨｅｌｌｏパケットＨ２を受信したノードＮ０は、ＨｅｌｌｏパケットＨ２によってノードＮ３からの信号を受信したときの受信リンクコストを算出し、図４Ｂに示されるように、算出した受信リンクコストをノードＮ３のアドレスである「３」に対応付けてルートテーブルに記憶する。ここでの受信リンクコストは、５である。

また、ＨｅｌｌｏパケットＨ２には、ノードＮ０のアドレスと、ノードＮ３がＨｅｌｌｏパケットＨ１を受信したときの受信リンクコストとが含まれている。したがって、ノードＮ０は、ＨｅｌｌｏパケットＨ２に含まれる受信リンクコストをノードＮ０からノードＮ３への送信リンクコストとして、ノードＮ０のアドレスに対応付けてルートテーブルに記憶する。つまり、図４Ｂに示されるように、ノードＮ０からノードＮ３への送信リンクコストは、１１となる。

その後、ノードＮ０は、再びＨｅｌｌｏパケットＨ３を送信する。このＨｅｌｌｏパケットＨ３は、ノードＮ３からＨｅｌｌｏパケットＨ２を受信したときの受信リンクコストとノードＮ３のアドレスとを含む。したがって、ノードＮ３は、ＨｅｌｌｏパケットＨ３を受信することにより、ノードＮ３にＨｅｌｌｏパケットＨ２を送信したときの送信リンクコストを取得することができる。ノードＮ３からノードＮ０への送信リンクコストは、５である。ノードＮ３は、図４Ｃに示されるように、ノードＮ０から受け取った受信リンクコストをノードＮ３からノードＮ０への送信リンクコストとしノードＮ０のアドレスに対応付けてルートテーブルに記憶する。

このように、隣接するノードＮ０及びノードＮ３の間において、ＨｅｌｌｏパケットＨ１〜Ｈ３が送受信されることにより、ノードＮ０及びノードＮ３のそれぞれは、受信リンクコスト及び送信リンクコストを記憶することができる。また、ＨｅｌｌｏパケットＨ１〜Ｈ３の送受信後には、隣接するノードのルートテーブルの内容は相補的な内容になる。つまり、一方の内容が失われても他方の内容を復元できる。

なお、ノードＮ０及びノードＮ１の間においても同様に、Ｈｅｌｌｏパケットが送受信されて、ノードＮ０及びノードＮ１のそれぞれは、受信リンクコスト及び送信リンクコストを記憶する。ノードＮ０及びノードＮ２の間においても同様に、Ｈｅｌｌｏパケットが送受信されて、ノードＮ０及びノードＮ２のそれぞれは、受信リンクコスト及び送信リンクコストを記憶する。

ノードＮ１、Ｎ２、及び、Ｎ３が送信リンクコストを記憶すると、ノードＮ１、Ｎ２、及びＮ３は、Ｈｅｌｌｏパケットをブロードキャスト送信する。ノードＮ０は、受信リンクコスト及び送信リンクコストをすでに記憶しているため、ブロードキャスト送信されたＨｅｌｌｏパケットには応答しないが、ノードＮ４は、ノードＮ１によってブロードキャスト送信されたＨｅｌｌｏパケットに応答する。ノードＮ５、６、及び７は、ノードＮ３によってブロードキャスト送信されたＨｅｌｌｏパケットに応答する。このような動作が順次繰り返されることによって、ノードＮ１〜Ｎ１０は、隣接するノードとの間の受信リンクコスト及び送信リンクコストを記憶する。

なお、Ｈｅｌｌｏパケットには、より詳細には、ノードＮ０までのルートに含まれるノードの、アドレス及びリンクコストなども含まれる。ここで、Ｈｅｌｌｏパケットの詳細なデータ構造について説明する。図５Ａは、Ｈｅｌｌｏパケットのデータ構造を示す図である。図５Ｂは、Ｈｅｌｌｏパケットに含まれるサブパケットのデータ構造を示す図である。

図５Ａに示されるように、Ｈｅｌｌｏパケットは、送信元のノードのアドレスであるＳＩＤと、パケットの種類を示すＴＹと、送信元のノードの種類を示すＮＣとを含む。また、Ｈｅｌｌｏパケットには、当該Ｈｅｌｌｏパケットの種類（図３のＨ１〜Ｈ３のいずれのＨｅｌｌｏパケットであるか）に応じて、サブパケットＳＢ１、サブパケットＳＢ２、及びサブパケットＳＢ３のいずれかが含まれる。具体的には、ＨｅｌｌｏパケットＨ１は、サブパケットＳＢ１を含み、ＨｅｌｌｏパケットＨ２は、サブパケットＳＢ２を含み、ＨｅｌｌｏパケットＨ３は、サブパケットＳＢ３を含む。なお、Ｈｅｌｌｏパケットでは、ＴＹは、Ｈｅｌｌｏパケットを示す値となり、ＮＣは、親ノードを示す値である場合と子ノードを示す値である場合とがある。

サブパケットＳＢ１には、送信元のノードが親ノードであるノードＮ０との通信の際に形成するルートのホップ数（つまり、ノードＮ０までのルートに含まれるノード数）と、当該ルートに含まれるノードのアドレスと、当該ルートに含まれる複数のノード間のリンクコストの情報とが含まれる。したがって、ＨｅｌｌｏパケットＨ１を受信した下位のノードＮ１〜Ｎ１０は、上位コスト（親ノードから上位の隣接ノードまでのルートコスト）を知ることができる。

サブパケットＳＢ２には、送信先のアドレス及びリンクコスト（相手ノードの送信リンクコスト）の情報が含まれる。サブパケットＳＢ３には、送信先のノードのアドレス及びリンクコスト（相手ノードの送信リンクコスト）が含まれる。

図５Ｂに示されるように、各サブパケットには、具体的には、上記３種類のサブパケットを区別するためのサブパケットタイプＳＴＹ、当該サブパケットに含まれるノード数ＬＮと、当該サブパケットに含まれる各ノードのアドレスＮＩＤ及びリンクコストＬＣとが含まれる。つまり、サブパケットのフォーマットは、可変長である。

このように、ＨｅｌｌｏパケットＨ１には、送信元のノードからノードＮ０までのルートに含まれるノードの、アドレス及びリンクコストが含まれる。したがって、ＨｅｌｌｏパケットＨ１を受信したノードは、送信元のノードからノードＮ０までのルートに含まれるノードの、アドレス及びリンクコストをルートテーブルに記憶することができる。図６は、ルートテーブルの詳細を示す図である。図６は、一例としてノードＮ９のルートテーブルの詳細を示す。

図６に示されるように、ルートテーブルにおいて、ノードＮ０から、ＨｅｌｌｏパケットＨ１の送信元のノードまでのルートに含まれる、ノードのアドレス（ＮＩＤ）及びリンクコスト（ＬＣ）は、上位コストとして記憶される。上位コストは、ＨｅｌｌｏパケットＨ１の送信元のノードごとに記憶され、図６の例では、ノードＮ６及びノードＮ７のそれぞれに対して記憶される。また、ルートテーブルにおいて、ノードＮ０から、ＨｅｌｌｏパケットＨ１を受信したノードまでのルートに含まれるリンクコストの総和は、ルートコストとして記憶される。ルートコストも、ＨｅｌｌｏパケットＨ１の送信元のノードごとに記憶される。なお、ルートテーブルにおけるノードＮ０から、ＨｅｌｌｏパケットＨ１の送信元のノードまでのルートを示す情報は、ルート情報とも記載される。

ノードＮ９は、例えば、ルートコストが最小であるルートを選択する。図６の例では、ノードＮ９は、Ｎ７に対応付けられたルートを選択する。このように、各ノードが上位の隣接ノードを１つ選択することにより、ツリー型トポロジのネットワークが構築される。

また、選択されたルートは、トポロジ通知情報として、ノードＮ０に通知され、ノードＮ０は、ノードＮ９までのルート情報を入手することができる。トポロジ通知情報は適時に送信されればよいが、通常は一定の時間間隔で定期的に送信される。

［ＭＰＲの選択動作］
ツリー型のトポロジを構築するルーティングプロトコルとして、例えば、ＣＭＳＲ（Ｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ Ｍｅｔｒｉｃ ｂａｓｅｄ Ｓｏｕｒｃｅ Ｒｏｕｔｉｎｇ）及びＲＰＬ（ＩＰｖ６ Ｒｏｕｔｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｆｏｒ Ｌｏｗ Ｐｏｗｅｒ ａｎｄ Ｌｏｓｓｙ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）などが知られている。このようなルーティングプロトコルにおいては、ネットワーク全体のトポロジ情報をネットワーク全体に配布するためのＴＣパケットが定期的にフラッディング（ブロードキャスト送信）される。

コンセントレータ２０によってブロードキャスト送信されたＴＣパケットは、ＭＰＲと呼ばれる中継ノードによって中継されて、ネットワーク全体に配布される。

ここで、マルチホップ通信システム１０では、ＭＰＲの選択方法に特徴がある。図７Ａ〜図７Ｃは、ＭＰＲの選択方法を示す概念図である。

図７Ａ〜図７Ｃにおいては、ノード（スマートメータまたはコンセントレータ２０）が円で示されている。円の下側に付与された数字は、コンセントレータ２０から当該スマートメータまでのルートコストを示す。

また、図７Ａ〜図７Ｃにおいては、ノード数及びリンク数は異なるが、図１Ａと類似の、コンセントレータ２０を親ノードとしたツリー型のトポロジが構成されているものとする。各ノード（円）は、コンセントレータ２０からのホップ数（１ホップ目〜３ホップ目）に応じて異なる態様で図示されている。なお、ホップ数について補足すると、例えば、図１Ａでは、スマートメータ２１〜２３がコンセントレータ２０から１ホップ目のノードであり、スマートメータ２４〜２７がコンセントレータ２０から２ホップ目のノードであり、スマートメータ２８〜３０は、コンセントレータ２０から３ホップ目のノードである。

ここで、図７Ａ〜図７Ｃにおいても、図１Ａと同様に３ホップ目のノードとしてスマートメータ２９（ノードＮ９）が図示されている。以下ではスマートメータ２９のＭＰＲの選択動作について図７Ａ〜図７Ｃに加えて図８を参照しながら説明する。図８は、ＭＰＲの選択動作のフローチャートである。なお、以下の説明では、コンセントレータ２０から３ホップ目のスマートメータは、第一のスマートメータと記載され、コンセントレータ２０からから２ホップ目のスマートメータは、第二のスマートメータと記載される。

まず、マルチホップ通信システム１０に含まれる各スマートメータは、コンセントレータ２０から当該スマートメータまでのルートコストと、当該スマートメータまでのホップ数と、当該スマートメータのノードＩＤとを含むＨｅｌｌｏパケットをブロードキャスト送信する。すると、第一のスマートメータ２９の子機通信部３４は、直接通信が可能なスマートメータからＨｅｌｌｏパケットを受信する。つまり、第一のスマートメータ２９の子機通信部３４は、ルートコストを取得する（Ｓ１０）。このとき受信されるＨｅｌｌｏパケットには、スマートメータのノードＩＤ（アドレス）及びホップ数も含まれる。受信されたルートコスト、ホップ数、及びノードＩＤは、第一のスマートメータ２９の子機記憶部３７に記憶される。なお、ルートコストは、例えば、データパケットなど、Ｈｅｌｌｏパケット以外の信号によって送受信されてもよい。

ここで、第一のスマートメータ２９の子機制御部３６は、Ｈｅｌｌｏパケットを受信することができた第二のスマートメータの中から、ルートコストが最大のスマートメータをＭＰＲとして選択する（Ｓ１１）。ＭＰＲは、中継子機の一例である。

例えば、図７Ａに示されるように、第一のスマートメータ２９の子機通信部３４が、ルートコストが１１の第二のスマートメータＳＭ１と、ルートコストが１２の第二のスマートメータＳＭ２と、ルートコストが１３の第二のスマートメータＳＭ３とからＨｅｌｌｏパケットを受信できたとする。この場合、第一のスマートメータ２９の子機制御部３６は、ルートコストが最も大きい第二のスマートメータＳＭ３を選択する。なお、Ｈｅｌｌｏパケットを受信することができた第二のスマートメータの中に、ルートコストが最大のスマートメータが複数存在する（同じルートコストのスマートメータが複数存在する）場合は、所定のルールにしたがってＭＰＲが選択される。例えば、ノードＩＤが小さいほう（または大きいほう）のスマートメータが選択される。

そして、第一のスマートメータ２９の子機制御部３６は、第二のスマートメータＳＭ３をＭＰＲとして指定する。第一のスマートメータ２９の子機制御部３６は、具体的には、第二のスマートメータＳＭ３をＭＰＲとして指定するための指定情報を、第一のスマートメータ２９の子機通信部３４に送信させる（Ｓ１２）。第一のスマートメータ２９の子機通信部３４は、より詳細には、例えば、第一のスマートメータ２９の子機制御部３６の制御に基づいて、指定情報をＨｅｌｌｏパケットに含めてブロードキャスト送信する。なお、指定情報には、第二のスマートメータＳＭ３のノードＩＤが含まれる。ここでのノードＩＤは、識別情報の一例である。なお、以下の説明では、「指定情報を送信する」ことを単に「指定する」と記載する。指定情報は、どのようなフォーマットであってもよい。

第一のスマートメータ２９と同様に、複数の他の第一のスマートメータのそれぞれは、ルートコストに基づいて第二のスマートメータの中からルートコストが最も大きいスマートメータをＭＰＲとして指定する。

例えば、上述の図１Ａ及び図１Ｂに示されるように、通常は、コンセントレータ２０からのホップ数が少ないスマートメータほど、コンセントレータ２０の近くに位置し、コンセントレータ２０からのルートコストが小さくなると考えられる。つまり、第二のスマートメータのうちルートコストの最も大きいものは、コンセントレータ２０から遠い位置、すなわち、第一のスマートメータ群（３ホップ目のスマートメータ群）寄りに位置していると推定される。図１Ｂの例では、第二のスマートメータ２４〜２７（２ホップ目のスマートメータ群）の中では、第一のスマートメータ群寄りに位置する第二のスマートメータ２７が最もコンセントレータ２０からのルートコストが大きいと推定される。

したがって、第二のスマートメータのうちルートコストの最も大きいものは、多くの第一のスマートメータに対してＴＣパケットを配信できる可能性が高く、第一のスマートメータ群に対して適切なＭＰＲとなりやすい。

また、ルートコストは、第一のスマートメータ群にとって共通の評価基準となる。例えば、第二のスマートメータＳＭ３のルートコストは、どの第一のスマートメータに対しても「１３」で共通である。したがって、指定されるＭＰＲが１つに収束しやすい。

図７Ｂに例示されるように、第一のスマートメータ群Ｇ１は、当該第一のスマートメータ群Ｇ１が直接通信可能な第二のスマートメータの中から第二のスマートメータＳＭ３を指定することとなる。同様に、第一のスマートメータ群Ｇ２は、第二のスマートメータＳＭ５を指定し、第一のスマートメータ群Ｇ３は、第二のスマートメータＳＭ７を指定することとなる。

同様に、第二のスマートメータも１ホップ目のスマートメータの中からＭＰＲを指定する。この結果、図７Ｃに示されるように、矩形枠で囲まれたスマートメータ（１ホップ目のスマートメータの中からはスマートメータＳＭ４及びスマートメータＳＭ８）がＭＰＲに指定される。

ここで、指定情報が送信された後のスマートメータの動作について、図９を用いて説明する。図９は、指定情報が送信された後のスマートメータの動作のフローチャートである。なお、以下の図９の説明では、一例として、図１Ａの第二のスマートメータ２６が動作を行うものとして説明されるが、マルチホップ通信システム１０に含まれる他のスマートメータも同様の動作を行う。

上述のように、指定情報は、例えば、Ｈｅｌｌｏパケットに含められてブロードキャスト送信される。第二のスマートメータ２６の子機通信部３４が、このような指定情報を受信すると（Ｓ２０）、当該第二のスマートメータ２６の子機制御部３６は、受信した指定情報に第二のスマートメータ２６のノードＩＤが含まれているか否か（第二のスマートメータ２６のノードＩＤが指定されているか否か）を判定する（Ｓ２１）。

第二のスマートメータ２６の子機制御部３６は、受信した指定情報に第二のスマートメータ２６のノードＩＤが含まれている場合（Ｓ２１でＹｅｓ）、第二のスマートメータ２６をＭＰＲに設定する（Ｓ２２）。第二のスマートメータ２６の子機制御部３６は、具体的には、例えば、第二のスマートメータ２６の子機記憶部３７において、ＭＰＲの設定フラグを有効にする。

一方、第二のスマートメータ２６の子機制御部３６は、受信した指定情報に第二のスマートメータ２６のノードＩＤが含まれていない場合（Ｓ２１でＮｏ）、第二のスマートメータ２６をＭＰＲに設定せずに、指定情報が送信された後の動作を終了する。

なお、ＭＰＲの設定フラグは、指定情報の送信元の第一のスマートメータごとに設けられる必要はなく、１つ設けられればよい。これにより、子機記憶部３７の記憶リソースを削減することができる。

次に、スマートメータのＴＣパケットの受信時の動作について、図１０を用いて説明する。図１０は、ＴＣパケット受信時のスマートメータの動作のフローチャートである。なお、以下の図１０の説明では、一例として、図１Ａのスマートメータ２１が動作を行うものとして説明されるが、マルチホップ通信システム１０に含まれる他のスマートメータも同様の動作を行う。

スマートメータ２１の子機通信部３４は、コンセントレータ２０からブロードキャスト送信されたＴＣパケットを受信する（Ｓ３０）。スマートメータ２１の子機制御部３６は、子機記憶部３７内のＭＰＲの設定フラグを参照し、スマートメータ２１がＭＰＲに設定されているか否かを判定する（Ｓ３１）。

スマートメータ２１がＭＰＲに設定されている場合には（Ｓ３１でＹｅｓ）、スマートメータ２１の子機制御部３６は、スマートメータ２１の子機通信部３４にＴＣパケットをブロードキャスト送信させる（Ｓ３２）。なお、スマートメータ２１がＭＰＲに設定されていない場合には（Ｓ３１でＮｏ）、スマートメータ２１の子機制御部３６は、ＴＣパケットをブロードキャスト送信せずに受信時の動作を終了する。

なお、上記ステップＳ３０において、スマートメータ２１は、コンセントレータ２０から１ホップ目のスマートメータであるため、コンセントレータ２０から直接ＴＣパケットを受信する。しかしながら、ステップＳ３０において、コンセントレータ２０から２ホップ以上離れたスマートメータは、コンセントレータ２０がブロードキャスト送信したＴＣパケットであって、他のスマートメータに中継（ブロードキャスト送信）されたＴＣパケットを受信する。

［効果等］
以上説明したように、マルチホップ通信システム１０は、コンセントレータ２０と、第一のスマートメータ２９と、コンセントレータ２０からのホップ数が第一のスマートメータ２９よりも１つ少ない第二のスマートメータからなる第二のスマートメータ群とを備える。コンセントレータ２０は、親機の一例であり、第一のスマートメータ２９は、第一の子機の一例であり、第二のスマートメータは、第二の子機の一例である。第二のスマートメータ群は、子機群の一例である。

第一のスマートメータ２９は、第二のスマートメータ群から信号を受信する子機通信部３４と、子機制御部３６とを備える。子機通信部３４は、通信部の一例であり、子機制御部３６は、制御部の一例である。ここでの信号は、例えば、Ｈｅｌｌｏパケットであるがデータパケットなどであってもよい。

第一のスマートメータ２９の子機制御部３６は、第二のスマートメータ群の中から、第一のスマートメータ２９の子機通信部３４が受信する信号に基づいて第一のスマートメータ２９との通信品質が最も良いと推定される第二のスマートメータを選択する。また、第一のスマートメータ２９の子機制御部３６は、選択した第二のスマートメータを、ブロードキャスト送信されたＴＣパケットを中継するＭＰＲに指定するための指定情報を、第一のスマートメータ２９の子機通信部３４に送信させる。ＭＰＲは、中継子機の一例である。ＴＣパケットは、ブロードキャスト送信されたパケットの一例である。また、子機通信部３６は、具体的には、例えば、電力線搬送通信により、信号を受信し、かつ、指定情報を送信する。

第一のスマートメータ２９との通信品質が最も良いと推定される第二のスマートメータは、第一のスマートメータ２９寄りに位置していると推定される。そうすると、このような第二のスマートメータは、第一のスマートメータ２９を含む第一のスマートメータ群寄りに位置している可能性が高く、多くの第一のスマートメータに対してＴＣパケットを配信できる、適切なＭＰＲとなりやすい。なお、この傾向は、ＰＬＣを用いた通信システムにおいて特に顕著である。つまり、マルチホップ通信システム１０は、ＭＰＲを適切に選択することができ、これにより、ＭＰＲの数を減らすことができる。

また、上述のように、マルチホップ通信システム１０は、ツリー型のトポロジを構成する。つまり、マルチホップ通信システム１０は、ツリー型のトポロジを構成するマルチホップ通信システムに適用することができる。

第一のスマートメータ２９の子機通信部３４は、具体的には、上記信号を受信することにより、当該Ｈｅｌｌｏパケットに含まれる、コンセントレータ２０から第二のスマートメータ群に含まれる第二のスマートメータまでのルートコストを取得する。そして、子機制御部３６は、第二のスマートメータ群のうちルートコストが最も大きい第二のスマートメータを、第一のスマートメータ２９との通信品質が最も良いと推定される第二のスマートメータとして選択する。

第二のスマートメータ群のうちルートコストが最も大きい第二のスマートメータは、コンセントレータ２０から遠くに位置していると推定される。つまり、第一のスマートメータ群寄りに位置していると推定されるため、多くの第一のスマートメータに対してＴＣパケットを配信できる可能性が高く、第一のスマートメータ群に対して適切なＭＰＲとなりやすい。なお、この傾向は、ＰＬＣを用いた通信システムにおいて特に顕著である。

また、ルートコストは、どの第一のスマートメータに対しても共通の値となるため、ルートコストを選択基準とした場合には、選択されるＭＰＲが１つに収束しやすい。なお、このような選択方法は、共通の選択基準が採用されているため、大域最適解に向かうアルゴリズムであるといえる。

以上のように、マルチホップ通信システム１０は、第二のスマートメータ群のうちルートコストが最も大きい第二のスマートメータをＭＰＲとして選択することにより、ＭＰＲを適切に選択し、ＭＰＲの数を減らすことができる。

また、第一のスマートメータ２９の子機通信部３４は、具体的には、上記信号としてＨｅｌｌｏパケットを受信することにより、当該Ｈｅｌｌｏパケットに含まれるルートコストを取得する。

これにより、第一のスマートメータ２９は、既存のＨｅｌｌｏパケットを受信することによりルートコストを取得することができる。

また、第一のスマートメータ２９の子機通信部３４は、具体的には、第一のスマートメータ２９の子機制御部３６の制御に基づいて、指定情報をＨｅｌｌｏパケットに含めて送信する。

これにより、第一のスマートメータ２９は、ルートコストを既存のＨｅｌｌｏパケットに含めて送信することができる。

また、指定情報には、ＭＰＲとして指定される第二のスマートメータのノードＩＤが含まれ、第二のスマートメータ群に含まれる第二のスマートメータのそれぞれは、子機通信部３４が送信した指定情報を受信し、受信した指定情報に当該第二の子機のノードＩＤが含まれている場合は、ブロードキャスト送信されたＴＣパケットを受信したときに、受信したＴＣパケットをブロードキャスト送信する。ノードＩＤは、識別情報の一例である。なお、第二のスマートメータ群に含まれる第二のスマートメータを区別できるのであれば、識別情報は、他のＩＤ等であってもよい。

これにより、第二のスマートメータのそれぞれは、当該第二のスマートメータがＭＰＲとして選択されているときにＴＣパケットを中継することができる。

第二のスマートメータ群に含まれる第二のスマートメータのそれぞれは、子機通信部３４が送信した指定情報を受信し、受信した指定情報に当該第二のスマートメータのノードＩＤが含まれていない場合は、ブロードキャスト送信されたパケットを受信しても、受信したパケットをブロードキャスト送信しない。

これにより、第二のスマートメータのそれぞれは、当該第二のスマートメータがＭＰＲとして選択されていないときにはＴＣパケットを中継しないため、不要な通信トラフィックを減らすことができる。

［変形例１］
上記実施の形態では、第一のスマートメータは、第二のスマートメータのうちルートコストが最も大きい第二のスマートメータをＭＰＲとして選択した。しかしながら、第一のスマートメータは、第二のスマートメータのうち第一のスマートメータとの通信品質が最も良いと推定される第二のスマートメータをＭＰＲとして選択すればよい。例えば、第一のスマートメータは、ルートコストに代えて、受信リンクコスト（受信品質）に基づいてＭＰＲを選択してもよい。図１１は、受信リンクコスト（受信品質）に基づくＭＰＲの選択動作のフローチャートである。なお、以下では一例として第一のスマートメータ２９がＭＰＲの選択動作を行うものとするが、他のスマートメータも同様の動作を行う。

まず、第一のスマートメータ２９の子機通信部３４は、直接通信が可能な第二のスマートメータからＨｅｌｌｏパケットを受信する（Ｓ４０）。第一のスマートメータ２９の子機制御部３６は、受信したＨｅｌｌｏパケットの受信リンクコストを算出し、算出した受信リンクコスト、Ｈｅｌｌｏパケットに含まれる送信元のノードＩＤ、及びホップ数などを第一のスマートメータ２９の子機記憶部３７に記憶する。

ここで、第一のスマートメータ２９の子機制御部３６は、Ｈｅｌｌｏパケットを受信することができた第二のスマートメータの中から、受信リンクコストが最小の第二のスマートメータをＭＰＲとして選択する（Ｓ４１）。そして、第一のスマートメータ２９の子機制御部３６は、受信リンクコストが最小のスマートメータをＭＰＲとして指定するための指定情報を、第一のスマートメータ２９の子機通信部３４に送信させる（Ｓ４２）。

以上説明したように、第一のスマートメータ２９の子機制御部３６は、第二のスマートメータ群のうち、子機通信部３４が受信する信号の受信リンクコストが最も良い第二のスマートメータを、第一のスマートメータ２９との通信品質が最も良いと推定される第二のスマートメータとして選択する。受信リンクコストは、受信品質の一例である。

受信リンクコストが最も小さい第二のスマートメータは、第一のスマートメータ２９との通信品質が最も良いと推定され、第一のスマートメータ２９寄りに位置していると推定される。そうすると、このような第二のスマートメータは、第一のスマートメータ２９を含む第一のスマートメータ群寄りに位置している可能性が高く、当該第一のスマートメータ群に対してＴＣパケットを広範囲に配信できる、適切なＭＰＲとなりやすい。

以上のように、マルチホップ通信システム１０は、第二のスマートメータ群のうちルートコストが最も大きい第二のスマートメータをＭＰＲとして選択することによっても、ＭＰＲを適切に選択し、ＭＰＲの数を減らすことができる。

なお、第一のスマートメータ２９は、ルートコストと受信リンクコストとを組み合わせてＭＰＲを選択してもよい。例えば、第一のスマートメータ２９は、受信リンクコストが所定値よりも小さい第二のスマートメータのうち、コンセントレータ２０からのルートコストが最も大きいものをＭＰＲとして選択してもよい。

［変形例２］
ＭＰＲの指定が定期的に行われる場合、第一のスマートメータは、ＭＰＲの数を減らすために、ＭＰＲの指定を変更してもよい。図１２は、ＭＰＲの指定変更動作のフローチャートである。なお、以下では一例として第一のスマートメータ２９が第二のスマートメータ２６をＭＰＲとして指定した後に、ＭＰＲの指定を変更する例について説明する。第一のスマートメータ２９が第二のスマートメータ２６をＭＰＲとして指定した後に、ルートコストに変動は無いものと仮定する。つまり、第二のスマートメータがコンセントレータ２０からのルートコストが最も大きいものとする。実際には、ルートコストに変動があってもよい。

第一のスマートメータ２９の子機通信部３４は、第二のスマートメータがブロードキャスト送信したＴＣパケットを受信する（Ｓ５０）。次に、第一のスマートメータ２９の子機制御部３６は、ステップＳ５０において受信したＴＣパケットに、第一のスマートメータ２９が指定した第二のスマートメータ２６と異なる他の第二のスマートメータが送信したＴＣパケットが含まれるか否かを判定する（Ｓ５１）。

ステップＳ５０において受信したＴＣパケットに、第二のスマートメータ２６と異なる第二のスマートメータが送信したＴＣパケットが含まれない場合がある。具体的には、ステップＳ５０において受信したＴＣパケットが、第二のスマートメータ２６が送信したＴＣパケットだけである場合である。

このような場合（Ｓ５１でＮｏ）、第一のスマートメータ２９の子機制御部３６は、第一のスマートメータ２９の子機通信部３４に前回指定した第二のスマートメータ２６（つまり、ルートコストが最も大きい第二のスマートメータ）をＭＰＲに指定するための指定情報を送信させる（Ｓ５２）。なお、第二のスマートメータ２６と異なる第二のスマートメータが送信したＴＣパケットが含まれない場合とは、言い換えれば、第二のスマートメータ２６が送信したＴＣパケットのみが含まれる場合である。

一方、ステップＳ５０において受信したＴＣパケットに、第二のスマートメータ２６と異なる第二のスマートメータが送信したＴＣパケットが含まれる場合がある。具体的には、ステップＳ５０において受信したＴＣパケットに、第二のスマートメータ２６が送信したＴＣパケットと、第二のスマートメータ２７が送信したＴＣパケットとが含まれる場合がある。

このような場合（Ｓ５１でＹｅｓ）、第一のスマートメータ２９の子機制御部３６は、第一のスマートメータ２９の子機通信部３４に、第二のスマートメータ２７をＭＰＲに指定するための指定情報を送信させる（Ｓ５３）。つまり、第一のスマートメータ２９の子機制御部３６は、ＭＰＲとして指定する第二のスマートメータを、ルートコストが最も大きい第二のスマートメータ２６から、第二のスマートメータ２７に変更する。なお、ＭＰＲの指定が定期的に行われる場合、ＭＰＲの設定フラグは、定期的にリセットされる。したがって、第二のスマートメータ２７の子機制御部３６がＭＰＲの設定フラグを有効する一方で、第二のスマートメータ２６の子機制御部３６は、自律的にＭＰＲの設定フラグを無効にする。

なお、早期に第二のスマートメータ２６へのＭＰＲの指定を解除するため（早期にＭＰＲの数を減らすため）に、第一のスマートメータ２９の子機制御部３６は、子機通信部３４に、選択した第二のスマートメータ２６への指定を解除するための情報（以下、指定解除情報とも記載する）を送信させてもよい。第二のスマートメータ２６の子機通信部３４が指定解除情報を受信した場合、第二のスマートメータ２６の子機制御部３６は、ＭＰＲの設定フラグを無効にする。

以上説明したように、第一のスマートメータ２９は、選択した第二のスマートメータ２６と異なる他の第二のスマートメータ２７がブロードキャスト送信したパケットを子機通信部３４が受信した場合、他の第二のスマートメータ２７を、ＭＰＲに指定するための指定情報を、子機通信部３４に送信させる。これにより、ＭＰＲをさらに減らすことができる。

なお、ＭＰＲの指定が定期的にではなく一度だけ行われる場合、第一のスマートメータ２９の子機制御部３６は、第二のスマートメータ２６と異なる他の第二のスマートメータからＴＣパケットを受信した場合、第一のスマートメータ２９の子機通信部３４に、選択した第二のスマートメータ２６への指定解除情報を送信させることにより、第二のスマートメータ２６への指定を解除してもよい。なお、このとき、第一のスマートメータ２９の子機制御部３６は、上記他の第二のスマートメータをＭＰＲに指定するための指定情報も、子機通信部３４に送信させる。

この場合、第二のスマートメータ２６の子機制御部３６は、ＭＰＲの指定数（何台の第一のスマートメータからＭＰＲに指定されているかを示す数）を第二のスマートメータ２６の子機記憶部３７に記憶しておく。第二のスマートメータ２６の子機制御部３６は、第二のスマートメータ２６の子機通信部３４が指定解除情報を受信した場合には、上記指定数を−１し、第二のスマートメータ２６の子機通信部３４が指定情報を受信した場合には、指定数を＋１する。第二のスマートメータ２６の子機制御部３６は、指定数が０になった場合には、ＴＣパケットの中継を行わない。これにより、ＭＰＲをさらに減らすことができる。

［変形例３］
上記実施の形態では、スマートメータ２９の子機記憶部３７にルートコストが記憶されると説明した。ここで、スマートメータ２９の子機記憶部３７には、最も大きいルートコストだけが記憶されていれば、子機制御部３６は、第二のスマートメータ群の中から最もルートコストの大きい第二のスマートメータを選択することができる。

そこで、スマートメータ２９の子機制御部３６は、スマートメータ２９の子機通信部３４が取得した第一のルートコストが子機記憶部３７に記憶されている第二のルートコストよりも大きい場合、当該第二のルートコストを削除し、第一のルートコストをスマートメータ２９の子機記憶部３７に記憶してもよい。そして、スマートメータ２９の子機制御部３６は、スマートメータ２９の子機通信部３４が取得した第一のルートコストがスマートメータ２９の子機記憶部３７に記憶されている第二のルートコストよりも大きい場合、第一のルートコストをスマートメータ２９の子機記憶部３７に記憶しなくてもよい。

これにより、子機記憶部３７には、その時点で最も大きいルートコストのみが記憶されるため、記憶リソースを削減することができる。

（その他の実施の形態）
以上、実施の形態１に係るマルチホップ通信システム１０について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。

上記実施の形態では、親ノードから一のノードまでのルートコストは、親ノードから当該一のノードまでのリンクコストの総和として説明され、リンクコストは、受信リンクコストと送信リンクコストとのうち値の大きいほうであると説明された。ここで、リンクコストは、受信リンクコストと送信リンクコストとの平均値とされてもよいし、受信リンクコストと送信リンクコストとの重み付け和とされてもよい。また、リンクコストとして、受信リンクコストが採用されてもよく、この場合は、ルートコストは、親ノードから当該一のノードまでの受信リンクコストの総和となる。同様に、ここで、リンクコストとして送信リンクコストが採用されてもよく、この場合は、ルートコストは、親ノードから当該一のノードまでの送信リンクコストの総和となる。また、ルートコストは、通信品質に基づいて定められれば、どのように決定されてもよく、リンクコスト以外のパラメータを含めて決定されてもよい。

また、上記実施の形態では、マルチホップ通信システム内では、電力線搬送通信が行われたが、本発明は、無線通信など、他の通信方式にも適用可能である。つまり、本発明は、スマートメータ以外の通信端末を用い、かつ、電力線搬送通信以外の通信が行なわれるマルチホップ通信システムとして実現されてもよい。

また、上記実施の形態では、本発明は、ツリー型のネットワークトポロジを構築するマルチホップ通信システムとして実現された。ここで、このようなマルチホップ通信システムは、具体的には、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．９９０５に準拠した、ツリー型のネットワークトポロジを構築するマルチホップ通信システムである。このようなマルチホップ通信システムは、例えば、スマートメータまたはＢＥＭＳ（Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）などに適用される。

また、本発明は、ツリー型のネットワークトポロジ以外の他のネットワークトポロジを構築するマルチホップ通信システムに適用されてもよい。また、本発明は、他のプロアクティブ型ルーティングプロトコルを用いたマルチホップ通信システムに適用されてもよい。

また、本発明は、ＴＣパケットを中継するＭＰＲを選択する場合だけでなく、ＭＰＲ以外の他の中継ノードを選択する場合にも適用可能である。

なお、上記実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。

また、各構成要素は、回路でもよい。これらの回路は、全体として１つの回路を構成してもよいし、それぞれ別々の回路でもよい。また、これらの回路は、それぞれ、汎用的な回路でもよいし、専用の回路でもよい。

また、上記実施の形態において、特定の処理部が実行する処理を別の処理部が実行してもよい。また、複数の処理の順序が変更されてもよいし、複数の処理が並行して実行されてもよい。

なお、本発明の包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたは記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。例えば、本発明は、マルチホップ通信システムに含まれる通信端末（子機）として実現されてもよいし、通信端末にインストールされるプログラムとして実現されてもよい。

以上、一つまたは複数の態様に係るマルチホップ通信システムについて、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。

１０ マルチホップ通信システム
２０ コンセントレータ（親機）
２１〜３０ スマートメータ（子機、通信端末）
３４ 子機通信部（通信部）
３６ 子機制御部（制御部）
３７ 子機記憶部（記憶部）

Claims (14)

1. 親機と、
   第一の子機と、
   前記親機からのホップ数が前記第一の子機よりも１つ少ない第二の子機からなる子機群とを備え、
   前記第一の子機は、
   前記子機群から信号を受信する通信部と、
   前記子機群の中から、前記通信部が受信する前記信号に基づいて前記第一の子機との通信品質が最も良いと推定される第二の子機を選択し、選択した第二の子機を、ブロードキャスト送信されたパケットを中継する中継子機に指定するための指定情報を、前記通信部に送信させる制御部とを備える
   マルチホップ通信システム。
2. 前記マルチホップ通信システムは、ツリー型のトポロジを構成する
   請求項１に記載のマルチホップ通信システム。
3. 前記通信部は、前記信号を受信することにより、当該信号に含まれる、前記親機から前記子機群に含まれる第二の子機までのルートコストを取得し、
   前記制御部は、前記子機群のうち前記ルートコストが最も大きい第二の子機を、前記第一の子機との通信品質が最も良いと推定される第二の子機として選択する
   請求項１または２に記載のマルチホップ通信システム。
4. 前記通信部は、前記信号としてＨｅｌｌｏパケットを受信することにより、当該Ｈｅｌｌｏパケットに含まれる前記ルートコストを取得する
   請求項３に記載のマルチホップ通信システム。
5. 前記通信部は、前記制御部の制御に基づいて、前記指定情報をＨｅｌｌｏパケットに含めて送信する
   請求項１〜４のいずれか１項に記載のマルチホップ通信システム。
6. 前記指定情報には、前記中継子機として指定される第二の子機の識別情報が含まれ、
   前記子機群に含まれる第二の子機のそれぞれは、前記通信部が送信した前記指定情報を受信し、受信した指定情報に当該第二の子機の識別情報が含まれている場合は、ブロードキャスト送信されたパケットを受信したときに、受信したパケットをブロードキャスト送信する
   請求項１〜５のいずれか１項に記載のマルチホップ通信システム。
7. 前記子機群に含まれる第二の子機のそれぞれは、前記通信部が送信した前記指定情報を受信し、受信した指定情報に当該第二の子機の識別情報が含まれていない場合は、ブロードキャスト送信されたパケットを受信しても、受信したパケットをブロードキャスト送信しない
   請求項６に記載のマルチホップ通信システム。
8. 前記第一の子機は、さらに、前記通信部が取得したルートコストを記憶する記憶部を備え、
   前記制御部は、
   前記通信部が取得した第一のルートコストが前記記憶部に記憶されている第二のルートコストよりも大きい場合、前記第二のルートコストを削除し、前記第一のルートコストを前記記憶部に記憶し、
   前記通信部が取得した第一のルートコストが前記記憶部に記憶されている第二のルートコストよりも大きい場合、前記第一のルートコストを前記記憶部に記憶しない
   請求項３または４に記載のマルチホップ通信システム。
9. 前記第一の子機は、前記選択した第二の子機と異なる他の第二の子機がブロードキャストしたパケットを前記通信部が受信した場合、前記他の第二の子機を、前記中継子機に指定するための指定情報を、前記通信部に送信させる
   請求項１〜８のいずれか１項に記載のマルチホップ通信システム。
10. 前記制御部は、前記子機群のうち、前記通信部が受信する前記信号の受信品質が最も良い第二の子機を、前記第一の子機との通信品質が最も良いと推定される第二の子機として選択する
    請求項１または２に記載のマルチホップ通信システム。
11. 前記通信部は、電力線搬送通信（ＰＬＣ：Ｐｏｗｅｒ Ｌｉｎｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）により、前記信号を受信し、かつ、前記指定情報を送信し、
    ブロードキャスト送信されたパケットは、ＴＣ（Ｔｏｐｏｌｏｇｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ）パケットである
    請求項１〜１０のいずれか１項に記載のマルチホップ通信システム。
12. 請求項１〜１１のいずれか１項に記載のマルチホップ通信システムに用いられる第一の子機として動作する通信装置。
13. 親機と、第一の子機と、前記親機からのホップ数が前記第一の子機よりも１つ少ない第二の子機からなる子機群とを備えるマルチホップ通信システムにおいて前記第一の子機が実行する通信方法であって、
    前記子機群から信号を受信し、
    前記子機群の中から、受信した前記信号に基づいて前記第一の子機との通信品質が最も良いと推定される第二の子機を選択し、
    選択した第二の子機を、ブロードキャスト送信されたパケットを少なくとも前記第一の子機に中継する中継子機に指定するための指定情報を送信する
    通信方法。
14. 請求項１３に記載の通信方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。

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