JP5911376B2 - 通信システム - Google Patents

Description

本発明は通信システムに関し、特に、異なる通信プロトコルに従う複数の通信ネットワークから構成される通信システムに関するものである。

近年の通信ネットワークの発達に伴って、異なる通信プロトコルに従う複数の通信ネットワークから構成される通信システムにおける通信方法が、開発されてきている。

例えば特許文献１に示された通信システムでは、各通信ネットワークが、ビーコン周期を電力線の周期に同期させて自通信ネットワーク内の端末の送信タイミングを割り当てることで、異なる通信プロトコルに従う複数の通信ネットワークにおける通信を時分割により共存させている。

国際公開第２００７／０４０２０３号

また、上記のような異なる通信プロトコルに従う複数の通信ネットワークから構成される通信システムにおいて、一方の通信ネットワークにおいて通信される情報を他方の通信ネットワークにおいて利用することへの要請が、近年高まってきている。

しかし、特許文献１に示された通信システムのような従来の通信システムでは、各通信ネットワークにおける通信を時分割でそれぞれ行うことは可能であるが、一方の通信ネットワークにおいて通信される情報を他方の通信ネットワークにおいて利用することはできなかった。

本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、異なる通信プロトコルに従う複数の通信ネットワークから構成される通信システムにおいて、一方の通信ネットワークにおいて通信される情報を他方の通信ネットワークにおいて利用することができる通信システムを提供することを目的とする。

本発明の一態様に関する通信システムは、少なくとも１つの第１端末が第１通信プロトコルに従って通信を行う、第１通信ネットワークと、少なくとも１つの第２端末が、通信プロトコルの階層構造における、システムマネジメント層、ネットワーク層、メディアアクセス層および物理層を含む下位層の通信プロトコルが前記第１通信プロトコルの下位層と同一である第２通信プロトコルに従って通信を行う、第２通信ネットワークと、前記第１通信ネットワークの通信範囲と前記第２通信ネットワークの通信範囲とに跨って配置された境界端末とを備え、前記境界端末が、前記第１端末との間で第１情報を通信し、前記第２端末との間で第２情報を通信する通信部と、前記第１端末との通信において前記第１通信プロトコルに従って前記第１情報の内容を取得すること、または、前記第２端末との通信において前記第２通信プロトコルに従って前記第２情報の内容を取得することのうち、少なくとも一方を行う取得部と、前記取得部において取得した前記第１情報の内容に基づいて前記第２情報を生成すること、または、前記取得部において取得した前記第２情報の内容に基づいて前記第１情報を生成することのうち、少なくとも一方を行う生成部とを備えることを特徴とする。
また、本発明の他の態様に関する通信システムは、少なくとも１つの第１端末が第１通信プロトコルに従って通信を行う、第１通信ネットワークと、少なくとも１つの第２端末が、通信プロトコルの階層構造における下位層の通信プロトコルが前記第１通信プロトコルの下位層と同一である第２通信プロトコルに従って通信を行う、第２通信ネットワークと、前記第１通信ネットワークの通信範囲と前記第２通信ネットワークの通信範囲とに跨って配置された境界端末とを備え、前記境界端末が、前記第１端末との間で第１情報を通信し、前記第２端末との間で第２情報を通信する通信部と、前記第１端末との通信において前記第１通信プロトコルに従って前記第１情報の内容を取得すること、または、前記第２端末との通信において前記第２通信プロトコルに従って前記第２情報の内容を取得することのうち、少なくとも一方を行う取得部と、前記取得部において取得した前記第１情報の内容に基づいて前記第２情報を生成すること、または、前記取得部において取得した前記第２情報の内容に基づいて前記第１情報を生成することのうち、少なくとも一方を行う生成部と、通信プロトコルにおける各階層での電文長の制限に応じて、前記第１情報および前記第２情報のうち少なくとも一方の電文長を調整する調整部とを備え、前記調整部が、通信プロトコルにおける各階層での電文長の制限に応じて前記第１情報および前記第２情報のうち少なくとも一方の電文構造を分割し、かつ、分割したそれぞれの電文構造に識別子を付与し、前記通信部が、分割した前記電文構造を、前記識別子に基づいて分割送信し、前記調整部が、前記識別子を、分割した前記電文構造のヘッダ内に付与し、前記調整部が、前記第１通信プロトコルにおけるメディアアクセス層での電文長の制限に応じて前記第２情報の電文構造を分割し、かつ、分割したそれぞれの電文構造のヘッダ内に前記識別子を付与することを特徴とする。

本発明の上記態様によれば、前記第２通信プロトコルの階層構造における下位層の通信プロトコルが前記第１通信プロトコルの下位層と同一である場合に、前記境界端末が、前記第１端末との通信において前記第１通信プロトコルに従って前記第１情報の内容を取得すること、または、前記第２端末との通信において前記第２通信プロトコルに従って前記第２情報の内容を取得することのうち、少なくとも一方を行う取得部と、前記取得部において取得した前記第１情報の内容に基づいて前記第２情報を生成すること、または、前記取得部において取得した前記第２情報の内容に基づいて前記第１情報を生成することのうち、少なくとも一方を行う生成部とを備えることにより、異なる通信プロトコルに従う複数の通信ネットワークから構成される通信システムにおいて、一方の通信ネットワークにおいて通信される情報を他方の通信ネットワークにおいて利用することができる。

本発明の実施形態に関する通信システムの構成を概念的に示す図である。 境界端末の機能を概念的に示した図である。 通信システムの構成の具体例を示す図である。 第１通信プロトコルの階層構造を、それぞれの電文構造とともに示した図である。 第２通信プロトコルの電文構造を示した図である。 通信システムにおける各構成の、通信プロトコル概念と電文伝送の流れとを示した図である。 通信システムにおける各構成の、通信プロトコル概念と電文伝送の流れとを示した図である。 通信システムにおける各構成の、通信プロトコル概念と電文伝送の流れとを示した図である。 第２ＡＰＬ層で生成された第２情報が、第１ＡＰＬ層において有する電文構造を示した図である。 ＳＭヘッダの構成を示す図である。 分割送信の具体例を示す図である。 ＳＭヘッダおよびデータフラグメントの構成を示す図である。 分割送信の具体例を示す図である。 ＳＭヘッダの構成を示す図である。 分割送信の具体例を示す図である。 第２ＡＰＬ層で生成された第２情報が有する電文構造を示した図である。 ＡＰＬヘッダの構成を示す図である。 分割送信の具体例を示す図である。 第２ＡＰＬ層で生成された第２情報が、ＮＥＴ層において有する電文構造を示した図である。 ＭＡＣヘッダの構成を示す図である。 分割送信の具体例を示す図である。 ＭＡＣ層における分割送信のシーケンスを示す図である。 電文長コードの付与について説明する図である。

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。

＜実施形態＞
＜構成＞
図１は、本発明の本実施形態に関する通信システム１００の構成を概念的に示す図である。

図１に示されるように通信システム１００は、第１通信ネットワーク１と、第２通信ネットワーク２と、境界端末３とを備える。図１における第１通信ネットワーク１および第２通信ネットワーク２は、各通信ネットワークの通信範囲を概念的に示したものである。本実施形態では、第１通信ネットワーク１の例として宅外アクセス系通信ネットワーク（テレメータリングシステム等）を挙げ、第２通信ネットワーク２の例として宅内系通信ネットワーク（ＨＥＭＳ：Ｈｏｍｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ等）を挙げるが、このような組み合わせに限られるものではなく、また通信ネットワークが形成される場所、環境等も特に限定されるものではない。

なお、境界端末３は、図示されるように通信システム１００において１つ備えられる場合に限られるものではなく、複数備えられていてもよい。

第１通信ネットワーク１は、第１通信プロトコルに従って通信を行う通信ネットワークであり、当該通信として第１情報を送受信する少なくとも１つの第１端末１０（図１においては複数）を備えている。第１通信ネットワーク１には、当該通信ネットワークを示す通信ネットワーク番号（第１通信ネットワーク番号）が付与されている。第１通信ネットワークは、端末間をバケツリレー方式で中継通信するメッシュネットワークであってもよい。

第２通信ネットワーク２は、第２通信プロトコルに従って通信を行う通信ネットワークであり、当該通信として第２情報を送受信する少なくとも１つの第２端末２０（図１においては複数）を備えている。第２通信プロトコルは、通信プロトコルの階層構造によって定義され、その下位層は第１通信プロトコルの階層構造の下位層と同一のものとなっている。第２通信ネットワーク２には、当該通信ネットワークを示す通信ネットワーク番号（第２通信ネットワーク番号）が付与されている。この第２通信ネットワーク番号は、第１通信ネットワーク番号とは異なる番号である。

境界端末３は、第１通信ネットワーク１の通信範囲と第２通信ネットワーク２の通信範囲とに跨って配置されており、双方の通信ネットワークにおいて通信を行うことができる。

境界端末３は、第１通信ネットワーク１における通信の際に参照する端末番号である第１端末番号と、第２通信ネットワーク２における通信の際に参照する端末番号である第２端末番号とを双方有している。各端末番号は、それぞれの通信ネットワークで唯一の番号であり、さらに第１端末番号と第２端末番号とは異なる番号である。

ここで図２は、境界端末３の機能を概念的に示した図である。

図２に示されるように、境界端末３は、通信部３０と、生成部３１と、取得部３２と、調整部３３とを備える。

通信部３０は、第１端末１０との間で第１情報を通信し、第２端末２０との間で第２情報を通信する機能部である。

生成部３１は、第１情報の内容に基づいて第２情報を生成すること、および、第２情報の内容に基づいて第１情報を生成することのうち少なくとも一方を行う機能部である。ただし当該機能部は、各通信ネットワークにおける境界端末３以外の端末等に備えられる機能部であってもよい。その場合には、生成部３１を備える他の端末を含め、概念的に境界端末が形成されているといえる。

取得部３２は、第１通信プロトコルに従って第１情報の内容を取得し、また、第２通信プロトコルに従って第２情報の内容を取得することができる機能部である。

調整部３３は、通信プロトコルの階層間で情報が遷移される際に、情報の電文長を調整する機能部である。各階層で制限された電文長に応じて電文長の調整を行うが、調整の必要がない場合（階層間で電文長の制限が同じである場合等）には、備えられなくてもよい。

図１に示された通信システム１００の具体例として、テレメータリングシステムとＨＥＭＳとを備える通信システム１００Ａを、図３に示す。

図３に示されるように通信システム１００Ａは、第１通信ネットワークとしてのテレメータリングシステムと、第２通信ネットワークとしてのＨＥＭＳとを備える。

テレメータリングシステムは、サーバ１１と、サーバ１１にインターネットを介して接続されるゲートウェイ（ＧＷ：ＧａｔｅＷａｙ）１２と、各家（家１および家２）において例えば積算電力量を検出するメータ１３およびメータ１４と、ゲートウェイ１２、メータ１３、メータ１４それぞれに例えば有線接続によって接続された無線機Ｃ、無線機Ａ１、無線機Ａ２とを備える。

一方ＨＥＭＳは、各家（家１および家２）において備えられた家電２３および家電２４と、家電制御等を行うＨＥＭＳコントローラ２１およびＨＥＭＳコントローラ２２と、ＨＥＭＳコントローラ２１、ＨＥＭＳコントローラ２２、家電２３、家電２４それぞれに例えば有線接続によって接続された無線機Ｃ１、無線機Ｃ２、無線機Ｄ１、無線機Ｄ２とを備える。

この通信システム１００Ａにおいては、テレメータリングシステムおよびＨＥＭＳの双方の通信プロトコルは異なる通信プロトコルであるが、階層構造の下位層で同一である。そしてこの例では、無線機Ｃ１および無線機Ｃ２が双方の通信プロトコルによって通信を行うことができ、生成部３１に対応するＨＥＭＳコントローラ２１およびＨＥＭＳコントローラ２２と合わせて、境界端末３を構成する。

ここで無線機Ｃ１は、無線機Ａ１との通信において親機として機能することができるが、テレメータリングシステムにおいてもともと備えられている無線機Ｃも無線機Ａ１との通信において親機として機能する場合には、無線機Ａ１は、同一の通信プロトコル（第１通信プロトコル）で複数の親機と通信することになる。無線機Ｄ１との通信において無線機Ｃ１が親機として機能し、ＨＥＭＳにおいてもともと備えられている他の端末（図示せず）も無線機Ｄ１との通信において親機として機能する場合も同様である。

＜第１通信プロトコルの構造＞
図４は、第１通信ネットワーク１としての宅外アクセス系通信ネットワークにおける第１通信プロトコルの階層構造を、それぞれの電文構造とともに示した図である。なお、図４に示される階層の数、各階層におけるデータ量、各階層における電文構造等はいずれも例示であり、図示されるものに限られるものではない。

図４に示されるように、当該宅外アクセス系通信ネットワークにおける第１通信プロトコルの階層構造は、５つの階層から構成されている。

第１層は物理層であり、この階層における電文長は最大１３６バイトである。その内訳は、１０バイトのプリアンブル、２バイトの同期コード、２バイトの物理ヘッダ、１２２バイトの物理データである。

第２層はメディアアクセス（ＭＡＣ）層であり、この階層における電文長は最大１２２バイトである。その内訳は、７バイトのＭＡＣヘッダ、１１３バイトのＭＡＣデータ、２バイトのチェックコードである。ＭＡＣヘッダ、ＭＡＣデータ、チェックコードを合わせて、物理層の物理データに対応する。

第３層はネットワーク（ＮＥＴ）層であり、この階層における電文長は最大１１３バイトである。その内訳は、７バイトのＮＥＴヘッダ、１０６バイトのＮＥＴデータである。ＮＥＴヘッダ、ＮＥＴデータを合わせて、ＭＡＣ層のＭＡＣデータに対応する。

第４層はシステムマネジメント（ＳＭ）層であり、この階層における電文長は最大１０６バイトである。その内訳は、２バイトのＳＭヘッダ、１０４バイトのＳＭデータである。ＳＭヘッダ、ＳＭデータを合わせて、ＮＥＴ層のＮＥＴデータに対応する。

第５層はアプリケーション（ＡＰＬ）層であり、この階層における電文長は最大１０４バイトである。その内訳は、３２バイトのＡＰＬヘッダ、７１バイトのＤＡＴＡ、１バイトのチェックコードである。ＡＰＬヘッダ、ＤＡＴＡ、チェックコードを合わせて、ＳＭ層のＳＭデータに対応する。以下、後述する第２通信プロトコルにおけるアプリケーション層と区別するため、第１アプリケーション層（第１ＡＰＬ層）と称する場合がある。

＜第２通信プロトコルの構造＞
また図５は、第２通信ネットワーク２としての宅内系通信ネットワークにおける第２通信プロトコルの電文構造を示した図である。なお、図５に示されるデータ量、電文構造等はいずれも例示であり、図示されるものに限られるものではない。

当該宅内系通信ネットワークにおける第２通信プロトコルの階層構造は、上記の宅外アクセス系通信ネットワークの第１通信プロトコルの階層構造の一部（物理層〜ＳＭ層）を下位層とし、その上位層として、通信ミドルウェア層およびアプリケーション層（第２アプリケーション層）が定義されたものとなっている。図５においては、通信ミドルウェア層における電文構造が示されている。

通信ミドルウェア層は、この階層における電文長が最大２５９バイトである。その内訳は、２バイトのヘッダ、２バイトのＩＤコード、２５５バイトのＥＤＡＴＡである。

＜通信動作＞
次に、境界端末３における通信動作の例として、図３に示された通信システム１００Ａにおける通信動作について図６〜図８を参照しつつ説明する。ここで図６〜図８は、通信システム１００Ａにおける各構成の、通信プロトコル概念と電文伝送の流れとを示した図である。

まず、テレメータリングシステムにおける電文伝送の流れについて図６を参照しつつ説明する。

例えば、メータ１４において検出された積算電力量情報（第１情報）がサーバ１１へ伝送される場合、メータ１４のメータアプリにおいて生成された積算電力量情報は、まず、第１通信プロトコルに従う電文長でメータ１４の物理層（有線）から無線機Ａ２の物理層（有線）に伝送される。

次に積算電力量情報は、無線機Ａ２のＳＭ層から物理層（無線）まで順に遷移し、無線機Ａ２の物理層（無線）から無線機Ａ１の物理層（無線）に伝送される。

次に積算電力量情報は、無線機Ａ１の物理層からＳＭ層まで順に遷移し、また無線機Ａ１の物理層（無線）から無線機Ｃの物理層（無線）に伝送される。

次に積算電力量情報は、無線機Ｃの物理層からＳＭ層まで順に遷移し、無線機Ａ１の物理層（有線）からゲートウェイ１２の物理層（有線）に伝送される。

次に積算電力量情報は、ゲートウェイ１２の物理層から、無線機Ｉ／Ｆ、データ転送アプリ、ＴＣＰ、ＩＰ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）と順に遷移し、ゲートウェイ１２のＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）からサーバ１１のＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）に伝送される。

サーバ１１に伝送された積算電力量情報は、サーバ１１のＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）から、ＩＰ、ＴＣＰと遷移し、第１通信プロトコルに従う電文長でサーバアプリに伝送される。

このようにして、メータ１４において検出された積算電力量情報（第１情報）がサーバ１１へ伝送される。サーバ１１のサーバアプリにおいては、伝送された電文の内容を第１通信プロトコルに従って取得することができ、取得した情報の内容に基づいて、第１通信プロトコルに従った電文（第１情報）を生成することができる。なお、サーバ１１からメータ１４へ情報を伝送する場合も同様の動作を行うことができる。

次に、ＨＥＭＳにおける電文伝送の流れについて図７を参照しつつ説明する。

例えば、ＨＥＭＳコントローラ２２において生成された家電制御情報（第２情報）が家電２４へ伝送される場合、ＨＥＭＳコントローラ２２の家電制御アプリにおいて生成された家電制御情報は、まず、第２通信プロトコルに従う電文長でＨＥＭＳコントローラ２２の物理層（有線）から無線機Ｃ２の物理層（有線）に伝送される。

次に家電制御情報は、無線機Ｃ２のＳＭ層から物理層（無線）まで順に遷移し、無線機Ｃ２の物理層（無線）から無線機Ｄ２の物理層（無線）に伝送される。

次に家電制御情報は、無線機Ｄ２の物理層（無線）からＳＭ層まで順に遷移し、無線機Ｄ２の物理層（有線）から家電２４の物理層（有線）に伝送される。

家電２４に伝送された家電制御情報は、家電２４の物理層（有線）から、第１通信プロトコルに従う電文長で家電アプリに伝送される。

このようにして、ＨＥＭＳコントローラ２２において生成された家電制御情報（第２情報）が家電２４へ伝送される。家電２４の家電アプリにおいては、伝送された電文の内容を第２通信プロトコルに従って取得することができ、取得した情報の内容に基づいて、第２通信プロトコルに従った電文（第２情報）を生成することができる。なお、家電２４からＨＥＭＳコントローラ２２へ情報を伝送する場合も同様の動作を行うことができる。

次に、テレメータリングシステムとＨＥＭＳとの間における電文伝送の流れについて図８を参照しつつ説明する。当該伝送は、無線機Ｃ２において、第２通信ネットワーク２での通信の切断と、第１通信ネットワーク１での通信の接続とを行い（切り替え操作）、無線機Ｃ２と無線機Ａ２とが接続されることで行われる。

例えば、メータ１４において検出された積算電力量情報（第１情報）がＨＥＭＳコントローラ２２へ伝送される場合、メータ１４のメータアプリにおいて生成された積算電力量情報は、まず、第１通信プロトコルに従う電文長でメータ１４の物理層（有線）から無線機Ａ２の物理層（有線）に伝送される。

次に積算電力量情報は、無線機Ａ２のＳＭ層から物理層（無線）まで順に遷移し、無線機Ａ２の物理層（無線）から無線機Ｃ２の物理層（無線）に伝送される。

次に積算電力量情報は、無線機Ｃ２の物理層（無線）からＳＭ層まで順に遷移し、無線機Ｃ２の物理層（有線）からＨＥＭＳコントローラ２２の物理層（有線）に伝送される。このとき、無線機Ｃ２の通信プロトコルの最上位層は、第１通信プロトコルのアプリケーション層（第１ＡＰＬ層）となっている。また無線機Ｃ２では、ネットワーク番号および端末番号が参照され、第１通信ネットワーク１における第１ネットワーク番号および第１端末番号を有しているかが確認される。

ＨＥＭＳコントローラ２２に伝送された積算電力量情報は、ＨＥＭＳコントローラ２２の物理層（有線）から、第１通信プロトコルに従う電文長で家電制御アプリに伝送される。

このようにして、メータ１４において検出された積算電力量情報（第１情報）がＨＥＭＳコントローラ２２へ伝送される。ＨＥＭＳコントローラ２２の家電制御アプリにおいては、伝送された電文の内容を第１通信プロトコルに従って取得することができ、取得した情報の内容に基づいて、第２通信プロトコルに従った電文（第２情報）を生成することができる。そして、当該電文をＨＥＭＳにおいて伝送させることができる。第１通信プロトコルと第２通信プロトコルとでは、それぞれの階層構造における下位層が同一であるため、階層構造の上位層のみをネットワーク切り替え要求によって切り替えることで、容易に他の通信ネットワークにおける情報を利用することができる。

なお、ＨＥＭＳコントローラ２２からメータ１４へ情報を伝送することも可能である。

ここで通信プロトコルの切り替え操作には、第１通信ネットワーク１の第１通信ネットワーク番号および第２通信ネットワーク２の第２通信ネットワーク番号の双方を参照することを条件とできるため、双方の通信ネットワークのセキュリティーを保ちつつ、双方の通信ネットワークにおける情報を利用することが可能である。

また通信プロトコルの切り替え操作には、第１通信ネットワーク１の第１端末番号および第２通信ネットワーク２の第２端末番号の双方を参照することを条件とできるため、双方の通信ネットワークのセキュリティーを保ちつつ、双方の通信ネットワークにおける情報を利用することが可能である。

＜通信動作の詳細＞
次に、第２通信プロトコルのＡＰＬ層（第２ＡＰＬ層）で生成された第２情報が、第１通信プロトコルの階層構造において遷移され、伝送される動作について説明する。

第２ＡＰＬ層で生成される第２情報の電文長と、第１通信プロトコルにおいて定義される電文長とが等しい場合には特に考慮の必要はないが、これらが異なっている場合には、伝送の際に調整部３３によって電文長を調整する動作が必要となる。本実施形態においては、第２ＡＰＬ層の電文長と、第１通信プロトコルにおける各層の電文長とが異なっているため、調整部３３により電文長を調整する動作が必要となる。

＜通信動作の詳細態様１＞
図９は、第２ＡＰＬ層で生成された第２情報が、第１通信プロトコルのＡＰＬ層（第１ＡＰＬ層）において有する電文構造を示した図である。当該第２情報は、第１ＡＰＬ層におけるＡＰＬヘッダおよびチェックコードが付与されている。

さらに第２情報は、ＳＭ層に遷移され、ＳＭヘッダが付与されることになる。

ここで、第１ＡＰＬ層における第２情報の電文長は２９２バイト（ＡＰＬヘッダ３２バイト、通信ミドルウェア層における第２情報の電文構造２５９バイト、チェックコード１バイト）であり、これに対応する、ＳＭ層で定義されるＳＭデータの電文長（１０４バイト）よりも大きい。よってＳＭ層において定義されるＳＭデータの電文長に合わせて、当該電文構造の電文長を調整する必要がある。

当該電文構造の電文長を、ＳＭ層において定義されるＳＭデータの電文長に合わせるため、調整部３３は当該電文構造を分割送信する。

具体的には、当該電文構造を１０４バイト以下になるように分割し、各分割送信において、他の分割送信に対する順序が識別できる識別子を付与する。

当該識別子は、付与されるＳＭヘッダ内に備えることが望ましい。ＳＭヘッダは、１バイトのＳＭコマンドコードおよび１バイトのシーケンスナンバーコードから構成されているため、ＳＭコマンドコードの使用されていない上位２ビットを分割の残数を示す識別子（３〜０）とし、さらに、シーケンスナンバーコードを順次加算して付与（００〜ＦＦｈ）していくことで、各分割送信を識別する（図１０参照）。

例えば全３回の分割送信において、１回目の分割送信では、分割残数＝２、シーケンスナンバー＝０、２回目の分割送信では、分割残数＝１、シーケンスナンバー＝１、３回目の分割送信では、分割残数＝０、シーケンスナンバー＝２というように識別することができる（図１１参照）。

このような分割送信によれば、最大４回の分割で合計４１６バイト（１０４×４）のＳＭデータまで分割送信することができる。

＜通信動作の詳細態様２＞
ＳＭ層において定義されるＳＭデータの電文長に合わせて、当該電文構造の電文長を調整する他の分割送信の方法として、以下の方法がある。

電文構造を１０３バイト以下（後述するデータフラグメントの１バイトを考慮）になるように分割し、各分割送信において、他の分割送信に対する順序が識別できる識別子を付与する。

当該識別子は、付与されるＳＭヘッダ内およびデータフラグメント（１バイト）に備えることが望ましい。ＳＭヘッダは、１バイトのＳＭコマンドコードおよび１バイトのシーケンスナンバーコードから構成されているため、ＳＭコマンドコードの使用されていない上位２ビットを分割の有無を示す識別子（００（有）、０１（無））とし、さらに、データフラグメントの上位４ビットを分割の総数を示す識別子（０〜Ｆｈ）、データフラグメントの下位４ビットを分割の番号（順序）を示す識別子（０〜Ｆｈ）とすることで、各分割送信を識別する（図１２参照）。

例えば全１６回の分割送信において、１回目の分割送信では、分割の有無＝００（有）、分割総数＝Ｆ、分割番号＝０、２回目の分割送信では、分割の有無＝００（有）、分割総数＝Ｆ、分割番号＝１というように識別することができる（図１３参照）。

このような分割送信によれば、最大１６回の分割で合計１６４８バイト（１０３×１６）のＳＭデータまで分割送信することができる。

＜通信動作の詳細態様３＞
ＳＭ層において定義されるＳＭデータの電文長に合わせて、当該電文構造の電文長を調整する他の分割送信の方法として、以下の方法がある。

電文構造を１０４バイト以下になるように分割し、各分割送信において、他の分割送信に対する順序が識別できる識別子を付与する。

当該識別子は、付与されるＳＭヘッダ内に備えることが望ましい。ＳＭヘッダは、１バイトのＳＭコマンドコードおよび１バイトのシーケンスナンバーコードから構成されているが、通信ネットワークを経由する端末間の通信であるスルー通信の際にはシーケンスナンバーコードは使用されないためこれらをデータフラグメントとして流用し、シーケンスナンバーコードの上位４ビットを分割の総数を示す識別子（０〜Ｆｈ）、シーケンスナンバーコードの下位４ビットを分割の番号（順序）を示す識別子（０〜Ｆｈ）とすることで、各分割送信を識別する（図１４参照）。

例えば全１６回の分割送信において、１回目の分割送信では、分割総数＝Ｆ、分割番号＝０、２回目の分割送信では、分割総数＝Ｆ、分割番号＝１というように識別することができる（図１５参照）。

このような分割送信によれば、最大１６回の分割で合計１６６４バイト（１０４×１６）のＳＭデータまで分割送信することができる。

＜通信動作の詳細態様４＞
図１６は、第２ＡＰＬ層で生成された第２情報が有する電文構造を示した図である。

さらに第２情報は、第１ＡＰＬ層に遷移され、ＡＰＬヘッダおよびチェックコードが付与されることになる。

ここで、第２ＡＰＬ層で生成された第２情報の電文長は２５９バイトであり、これに対応する、第１ＡＰＬ層で定義されるＤＡＴＡの電文長（７１バイト）よりも大きい。よって第１ＡＰＬ層において定義されるＤＡＴＡの電文長に合わせて、当該電文構造の電文長を調整する必要がある。

当該電文構造の電文長を、第１ＡＰＬ層において定義されるＤＡＴＡの電文長に合わせるため、調整部３３は当該電文構造を分割送信する。

具体的には、当該電文構造を７１バイト以下になるように分割し、各分割送信において、他の分割送信に対する順序が識別できる識別子を付与する。

当該識別子は、付与されるＡＰＬヘッダ内に備えることが望ましい。ＡＰＬヘッダは、４バイトのＣＣ、１４バイトのＳＡＤＲ（宛先）、１４バイトのＤＡＤＲから構成されているため、ＣＣの最下位１バイトのうちの上位４ビットを分割の総数を示す識別子（０〜Ｆｈ）とし、さらに、ＣＣの最下位１バイトのうちの下位４ビットを分割の番号（順序）を示す識別子（０〜Ｆｈ）とすることで、各分割送信を識別する（図１７参照）。

例えば全１６回の分割送信において、１回目の分割送信では、分割総数＝Ｆ、分割番号＝０、２回目の分割送信では、分割総数＝Ｆ、分割番号＝１というように識別することができる（図１８参照）。

このような分割送信によれば、最大１６回の分割で合計１１３６バイト（７１×１６）のＤＡＴＡまで分割送信することができる。

＜通信動作の詳細態様５＞
図１９は、第２ＡＰＬで生成された第２情報が、ＮＥＴ層において有する電文構造を示した図である。当該第２情報は、第１ＡＰＬ層においてＡＰＬヘッダおよびチェックコードが付与され、ＳＭ層においてＳＭヘッダが付与され、ＮＥＴ層においてＮＥＴヘッダが付与されている。なお、ＳＭ層において電文長を可変長とする変更に伴って、ＳＭデータ長コード（２バイト）が、ＳＭヘッダの下位に付与される。電文長の制限を変更する場合には、特定の固定長を指定してもよいが、本実施形態のように可変長とする場合には、他の階層において電文長を認識するための電文長コードが付与されることが必要となる。

さらに第２情報は、ＭＡＣ層に遷移され、ＭＡＣヘッダおよびチェックコードが付与されることになる。

ここで、ＮＥＴ層における第２情報の電文長は３０３バイト（ＮＥＴヘッダ７バイト、ＳＭヘッダ２バイト、ＳＭデータ長コード２バイト、ＡＰＬヘッダ３２バイト、通信ミドルウェア層における第２情報の電文構造２５９バイト、チェックコード１バイト）であり、ＭＡＣ層で定義されるＭＡＣデータの電文長（１１３バイト）よりも大きい。よってＭＡＣ層において定義されるＭＡＣデータの電文長に合わせて、当該電文構造の電文長を調整する必要がある。

当該電文構造の電文長を、ＭＡＣ層において定義されるＭＡＣデータの電文長に合わせるため、調整部３３は当該電文構造を分割送信する。

具体的には、当該電文構造を１１３バイト以下になるように分割し、各分割送信において、他の分割送信に対する順序が識別できる識別子を付与する。

当該識別子は、付与されるＭＡＣヘッダ内に備えることが望ましい。ＭＡＣヘッダは、最下位１バイトをコマンドコードとして流用することができるため、分割送信の番号（順序）を示す識別子（４０〜４Ｆｈ）とすることで、各分割送信を識別する（図２０参照）。

例えば、１回目の分割送信では、分割番号＝４０、２回目の分割送信では、分割番号＝４１というように識別することができる（図２１参照）。

このような分割送信によれば、最大１６回の分割で合計１８０８バイト（１１３×１６）のＭＡＣデータまで分割送信することができる。

ここで、図２２に、ＭＡＣ層における分割送信のシーケンスを示す。なお、以下の例では、無線通信の場合を示す。図２２においては、縦軸が時間を示し（下方向に推移）、横軸が通信プロトコルの階層を示している。

図２２に示されるように、分割送信が行われる際には、まず、ＲＮＯ（無線機番号）、ＳＲＥＱ（データ送信要求）、ＲＡＣＫ（送信要求肯定応答）が行われる。その後、分割送信が順次行われ、分割送信が終了した後にＤＡＣＫ（データ肯定応答）が行われる。

一方、例えば、ＳＭ層において分割送信が行われる場合には、分割した送信ごとに、分割送信前のＲＮＯ、ＳＲＥＱ、ＲＡＣＫ、分割送信後のＤＡＣＫが行われるため、分割送信が順次（連続的に）行われることはない。よって、ＭＡＣ層において分割送信が行われる場合は、他の階層において分割送信が行われる場合に比べて送信の遅延が少なくなる。

＜変形例＞
各階層で電文長を可変長とする場合には、他の階層でその電文長を認識するために電文の長さを示す電文長コードが付与される必要がある。

この電文長コードは、階層を遷移する際に付与されることになるが、電文長コードが冗長に付与されることを回避する場合には、図２３に示されるように、他の階層で付与された電文長コードを更新し、常にその階層のヘッダの下位に電文長コードが配置されるようにしてもよい。

上記の実施形態においては、階層間で電文が遷移される際、遷移先の層における電文長に合わせるために分割送信されているが、遷移先の層における電文長の方が遷移前の層における電文長よりも大きい場合等、遷移先の層における電文長に合わせるために、複数の電文構造を全部または一部足し合わせる操作を行ってもよい。

上記の実施形態においては特に言及していないが、通信は無線で行われてもよいし、有線で行われてもよい。

＜効果＞
本発明に関する実施形態によれば、通信システムは、少なくとも１つの第１端末１０が第１通信プロトコルに従って通信を行う第１通信ネットワーク１と、少なくとも１つの第２端末２０が、通信プロトコルの階層構造における下位層の通信プロトコルが第１通信プロトコルの下位層と同一である第２通信プロトコルに従って通信を行う第２通信ネットワーク２と、第１通信ネットワーク１の通信範囲と第２通信ネットワーク２の通信範囲とに跨って配置された境界端末３とを備える。

境界端末３は、第１端末との間で第１情報を通信し、第２端末との間で第２情報を通信する通信部３０を備える。

また境界端末３は、第１端末１０との通信において第１通信プロトコルに従って第１情報の内容を取得すること、または、第２端末２０との通信において第２通信プロトコルに従って第２情報の内容を取得することのうち、少なくとも一方を行う取得部３２を備える。

また境界端末３は、取得部３２において取得した第１情報の内容に基づいて第２情報を生成すること、または、取得部３２において取得した第２情報の内容に基づいて第１情報を生成することのうち、少なくとも一方を行う生成部３１を備える。

このような構成によれば、第１通信プロトコルと第２通信プロトコルとでは、それぞれの階層構造における下位層が同一であるため、容易に他の通信ネットワークにおける情報を利用することができる。

例えば、テレメータリングシステムにおいて取得され通信される各家庭の電気、ガス等のメータ値を、ＨＥＭＳにおいて通信される家電機器制御のための情報に利用し、より効率的な電力使用を行うことができる。

また、本発明に関する実施形態によれば、境界端末３が、通信プロトコルにおける各階層での電文長の制限に応じて、第１情報および第２情報のうち少なくとも一方の電文長を調整する調整部３３をさらに備える。

このような構成によれば、第１通信プロトコルに従って通信される電文長が、第２通信プロトコルに従って通信される電文長と異なる場合でも、通信を行う通信ネットワークにおける通信プロトコルに従った電文長に調整することで、当該通信ネットワークで適切に通信し、通信した情報の内容を取得することができる。

また、本発明に関する実施形態によれば、調整部３３が、通信プロトコルにおける各階層での電文長の制限に応じて第１情報および第２情報のうち少なくとも一方の電文構造を分割し、かつ、分割したそれぞれの電文構造に識別子を付与し、通信部３０が、分割した電文構造を、識別子に基づいて分割送信する。

このような構成によれば、通信を行う通信ネットワークにおける通信プロトコルに従った電文長に調整するために分割送信し、当該通信ネットワークで適切に通信するとともに、分割した電文間の関係性（繋がり位置、順序等）も、識別子によって把握することができる。

また、本発明に関する実施形態によれば、調整部３３が、識別子を、分割した電文構造のヘッダ内に付与する。

このような構成によれば、電文構造のヘッダ内で使用可能な容量を識別子として利用し、データ送信に用いることができる容量を大きくすることができる。よって、分割送信の効率を高めることができる。

また、本発明に関する実施形態によれば、第１通信ネットワーク１および第２通信ネットワーク２には、それぞれ異なるネットワーク番号が付与される。

境界端末３は、第１通信ネットワーク１および第２通信ネットワーク２のネットワーク番号を双方有し、通信部３０は、各通信ネットワークにおける通信の際、それぞれ対応するネットワーク番号を参照する。

このような構成によれば、異なる通信ネットワークにおいて通信される情報を他の通信ネットワークにおいて利用する場合には、双方の通信ネットワークにおけるネットワーク番号を有している必要があるため、ネットワーク番号を知らない悪意者による他の通信ネットワークからの侵入を阻止し、互いの通信ネットワークのセキュリティーを高めることができる。

また、本発明に関する実施形態によれば、境界端末３が、第１通信ネットワーク１における第１端末番号と、第１端末番号とは異なる第２通信ネットワーク２における第２端末番号とを双方有し、通信部３０が、各通信ネットワークにおける通信の際、それぞれ対応する端末番号を参照する。

このような構成によれば、異なる通信ネットワークにおいて通信される情報を他の通信ネットワークにおいて利用する場合には、双方の通信ネットワークにおける端末番号を有している必要があるため、端末番号を知らない悪意者による他の通信ネットワークからの侵入を阻止し、互いの通信ネットワークのセキュリティーを高めることができる。

なお本発明は、その発明の範囲内において、本実施形態における任意の構成要素の変形もしくは省略が可能である。

１ 第１通信ネットワーク、２ 第２通信ネットワーク、３ 境界端末、１０ 第１端末、１１ サーバ、１２ ゲートウェイ、１３，１４ メータ、２０ 第２端末、２１，２２ コントローラ、２３，２４ 家電、３０ 通信部、３１ 生成部、３２ 取得部、３３ 調整部、１００，１００Ａ 通信システム。

Claims (8)

1. 少なくとも１つの第１端末が第１通信プロトコルに従って通信を行う、第１通信ネットワークと、
   少なくとも１つの第２端末が、通信プロトコルの階層構造における、システムマネジメント層、ネットワーク層、メディアアクセス層および物理層を含む下位層の通信プロトコルが前記第１通信プロトコルの下位層と同一である第２通信プロトコルに従って通信を行う、第２通信ネットワークと、
   前記第１通信ネットワークの通信範囲と前記第２通信ネットワークの通信範囲とに跨って配置された境界端末とを備え、
   前記境界端末が、
   前記第１端末との間で第１情報を通信し、前記第２端末との間で第２情報を通信する通信部と、
   前記第１端末との通信において前記第１通信プロトコルに従って前記第１情報の内容を取得すること、または、前記第２端末との通信において前記第２通信プロトコルに従って前記第２情報の内容を取得することのうち、少なくとも一方を行う取得部と、
   前記取得部において取得した前記第１情報の内容に基づいて前記第２情報を生成すること、または、前記取得部において取得した前記第２情報の内容に基づいて前記第１情報を生成することのうち、少なくとも一方を行う生成部とを備えることを特徴とする、
   通信システム。
2. 前記境界端末が、
   通信プロトコルにおける各階層での電文長の制限に応じて、前記第１情報および前記第２情報のうち少なくとも一方の電文長を調整する調整部をさらに備えることを特徴とする、
   請求項１に記載の通信システム。
3. 前記調整部が、通信プロトコルにおける各階層での電文長の制限に応じて前記第１情報および前記第２情報のうち少なくとも一方の電文構造を分割し、かつ、分割したそれぞれの電文構造に識別子を付与し、
   前記通信部が、分割した前記電文構造を、前記識別子に基づいて分割送信することを特徴とする、
   請求項２に記載の通信システム。
4. 前記調整部が、前記識別子を、分割した前記電文構造のヘッダ内に付与することを特徴とする、
   請求項３に記載の通信システム。
5. 少なくとも１つの第１端末が第１通信プロトコルに従って通信を行う、第１通信ネットワークと、
   少なくとも１つの第２端末が、通信プロトコルの階層構造における下位層の通信プロトコルが前記第１通信プロトコルの下位層と同一である第２通信プロトコルに従って通信を行う、第２通信ネットワークと、
   前記第１通信ネットワークの通信範囲と前記第２通信ネットワークの通信範囲とに跨って配置された境界端末とを備え、
   前記境界端末が、
   前記第１端末との間で第１情報を通信し、前記第２端末との間で第２情報を通信する通信部と、
   前記第１端末との通信において前記第１通信プロトコルに従って前記第１情報の内容を取得すること、または、前記第２端末との通信において前記第２通信プロトコルに従って前記第２情報の内容を取得することのうち、少なくとも一方を行う取得部と、
   前記取得部において取得した前記第１情報の内容に基づいて前記第２情報を生成すること、または、前記取得部において取得した前記第２情報の内容に基づいて前記第１情報を生成することのうち、少なくとも一方を行う生成部と、
   通信プロトコルにおける各階層での電文長の制限に応じて、前記第１情報および前記第２情報のうち少なくとも一方の電文長を調整する調整部とを備え、
   前記調整部が、通信プロトコルにおける各階層での電文長の制限に応じて前記第１情報および前記第２情報のうち少なくとも一方の電文構造を分割し、かつ、分割したそれぞれの電文構造に識別子を付与し、
   前記通信部が、分割した前記電文構造を、前記識別子に基づいて分割送信し、
   前記調整部が、前記識別子を、分割した前記電文構造のヘッダ内に付与し、
   前記調整部が、前記第１通信プロトコルにおけるメディアアクセス層での電文長の制限に応じて前記第２情報の電文構造を分割し、かつ、分割したそれぞれの電文構造のヘッダ内に前記識別子を付与することを特徴とする、
   通信システム。
6. 前記第１通信ネットワークおよび前記第２通信ネットワークには、それぞれ異なるネットワーク番号が付与され、
   前記境界端末が、前記第１通信ネットワークおよび前記第２通信ネットワークの前記ネットワーク番号を双方有し、
   前記通信部が、各通信ネットワークにおける通信の際、それぞれ対応する前記ネットワーク番号を参照することを特徴とする、
   請求項１〜５のいずれかに記載の通信システム。
7. 前記境界端末が、前記第１通信ネットワークにおける第１端末番号と、前記第１端末番号とは異なる前記第２通信ネットワークにおける第２端末番号とを双方有し、
   前記通信部が、各通信ネットワークにおける通信の際、それぞれ対応する前記端末番号を参照することを特徴とする、
   請求項１〜６のいずれかに記載の通信システム。
8. 前記第１端末および前記第２端末のうち少なくとも一方が、各通信ネットワークにおいて、前記境界端末を含む複数の親機端末と通信を行うことを特徴とする、
   請求項１〜７のいずれかに記載の通信システム。

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