JP5991610B2

JP5991610B2 - データ取得装置、およびこれを用いたマルチホップ通信システム

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Publication number: JP5991610B2
Application number: JP2012052350A
Authority: JP
Inventors: 小山　正樹; 正樹小山
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2012-03-08
Filing date: 2012-03-08
Publication date: 2016-09-14
Anticipated expiration: 2032-03-08
Also published as: JP2013187785A

Description

本発明は、データ取得装置、およびこれを用いたマルチホップ通信システムに関するものである。

従来から、通信ネットワーク上に存在する通信端末間で通信する際に、情報を伝送しようとする通信端末間で通信を直接行うことができない場合に、他の通信端末を通信の中継に用いることによって通信を可能にするマルチホップ通信が知られている。このようなマルチホップ通信は、例えば電力線搬送通信（以下、「ＰＬＣ」（Power Line Communication）と略称する）の技術を用いて構築した通信ネットワークであるＰＬＣネットワークにおいて用いられる。さらには、通信ネットワークの一つである無線ネットワークにおいても、マルチホップ通信が用いられる。

近年、親端末が、各住戸における電力使用量、ガス使用量、水道使用量等の検針情報を、マルチホップ通信によって多数の子端末から取得する遠隔検針システムは実用化されている。しかしながら、親端末−子端末間の通信にＰＬＣ通信や無線通信などを用いる場合、環境ノイズの影響や隠れ端末の影響等により、データ通信の信頼性が低下する恐れがある。そこで、親端末が子端末の各々との間でポーリング通信を行うことによって、データ通信の信頼性を確保しているシステムがある。ポーリング通信によるデータ取得は、制御のしやすさ、確実なデータ取得という利点があり、信頼性の高いデータ取得方式として、広く採用されている（例えば、特許文献１参照）。

一般的なポーリング通信は、親端末から子端末へ１対１の通信を行うようになっており、親端末は、１台の子端末とのポーリング通信が完了するまで、他の子端末との間でポーリング通信を開始しないという排他処理を行っている。特にマルチホップ通信においては、このようなポーリング制御を行なうことにより、隠れ端末の存在するようなＰＬＣ通信、無線通信においても、通信のコリジョン（collision衝突）を大幅に低減させることができ、データ取得を行う通信の信頼性を高めることができる。

図１０は、従来のマルチホップ通信システムにおけるポーリング通信のシーケンスの例を示す。この従来のマルチホップ通信システムは、１台の親端末１０１と、４台の子端末２００で構成されている。なお、４台の子端末２００を識別する場合、子端末２０１〜２０４と称す。

まず、子端末２０１，２０４は、親端末１０１との間で通信ルートを直接構築している。子端末２０２は、子端末２０１を中継端末とし、親端末１０１との間で子端末２０１を介して通信ルートを構築している。子端末２０３は、子端末２０１，２０２を中継端末とし、親端末１０１との間で子端末２０１，２０２を介して通信ルートを構築している。

従来のポーリング通信において、親端末１０１は、子端末２０１宛の問い合わせ信号Ｓ１０１を送信する（往路通信）。問い合わせ信号Ｓ１０１を受信した子端末２０１は、親端末１０１宛のデータＤ１０１を送信し、親端末１０１は、データＤ１０１を受信する（復路通信）。このように、親端末１０１は、ポーリング通信によって、子端末２０１が送信したデータＤ１０１を取得する。

そして、親端末１０１は、子端末２０１が送信したデータＤ１０１を取得した後に、子端末２０２宛の問い合わせ信号Ｓ１０２を送信する。子端末２０１を経由し、問い合わせ信号Ｓ１０２を受信した子端末２０２は、親端末１０１宛のデータＤ１０２を送信し、親端末１０１は、子端末２０１を経由で、データＤ１０２を受信する。このように、親端末１０１は、ポーリング通信によって、子端末２０２が送信したデータＤ１０２を取得する。

そして、親端末１０１は、子端末２０２が送信したデータＤ１０２を取得した後に、子端末２０３宛の問い合わせ信号Ｓ１０３を送信する。子端末２０１、２０２経由で、問い合わせ信号Ｓ１０３を受信した子端末２０３は、親端末１０１宛のデータＤ１０３を送信し、親端末１０１は、データＤ１０３を受信する。このように、親端末１０１は、ポーリング通信によって、子端末２０３が送信したデータＤ１０３を取得する。

そして、親端末１０１は、子端末２０３が送信したデータＤ１０３を取得した後に、子端末２０４宛の問い合わせ信号Ｓ１０４を送信する。問い合わせ信号Ｓ１０４を受信した子端末２０４は、親端末１０１宛のデータＤ１０４を送信し、親端末１０１は、データＤ１０４を受信する。このように、親端末１０１は、ポーリング通信によって、子端末２０４が送信したデータＤ１０４を取得する。

すなわち、親端末１０１は、前回のポーリング通信の対象である子端末２００とのポーリング通信が完了するまで、今回のポーリング通信の対象である子端末２００とポーリング通信を開始しないという排他的なポーリング通信を行っていた。従来、親端末１０１は、この排他的なポーリング通信によって、通信路全体の通信トラフィックを制御していた。

特開２０１１−４９８８４号公報

上述のように、１台の親端末と複数の子端末とがマルチホップ通信を用いたポーリング通信を行う場合、親端末は、１台の子端末とのポーリング通信が完了するまで、他の子端末との間でポーリング通信を開始しないという排他的なポーリング通信を行っていた。そして、この排他的なポーリング通信を行うことによって、通信の信頼性を確保していた。

近年、親端末は、短時間に多くの子端末からデータを取得することを要求されている。しかしながら、マルチホップ通信システムにおいて、排他的なポーリング通信を用いた場合、短時間に多くの子端末からデータを取得することは困難であった。

本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、通信の信頼性を確保しながら、短時間に多くの子端末からデータを取得することができるデータ取得装置、およびこれを用いたマルチホップ通信システムを提供することにある。

本発明のデータ取得装置は、複数の子端末の各々との間で通信ルートを構築してマルチホップ通信を行う親端末を構成し、前記子端末の各々へ順に問い合わせ信号を送信して、前記問い合わせ信号を受信した前記子端末の各々からデータを受信するポーリング通信を行うデータ取得装置であって、前記複数の子端末のうち１つ以上の第１の子端末に前記問い合わせ信号を順に送信した後、前記複数の子端末のうち１つの第２の子端末へ前記問い合わせ信号を送信する場合、前記第２の子端末との間に構築した通信ルートは、１乃至複数の通信リンクで構成されており、前記第１の子端末とのポーリング通信によって前記通信リンクの各々に生じる第１の通信トラフィックと、前記第２の子端末とのポーリング通信によって前記通信リンクの各々に生じる第２の通信トラフィックとを算出して、前記通信リンクの各々における前記第１の通信トラフィックと前記第２の通信トラフィックとの和が、上限値を超えているか否かを判定し、前記通信リンクの各々における前記第１の通信トラフィックと前記第２の通信トラフィックとの和が上限値を超えていなければ、前記第１の子端末の各々から前記データを受信する前後に関わらず、前記第２の子端末に対する前記問い合わせ信号の送信を許可し、前記通信リンクの各々における前記第１の通信トラフィックと前記第２の通信トラフィックとの和が上限値を超えていれば、前記第２の子端末に対する前記問い合わせ信号の送信を禁止することを特徴とする。

この発明において、前記問い合わせ信号および前記データの各パケットサイズと、前記通信リンクにおける通信方式とに基づいて、前記第１の通信トラフィックおよび前記第２の通信トラフィックを導出することが好ましい。

この発明において、前記問い合わせ信号の送信時刻と、前記問い合わせ信号および前記データの各パケットサイズと、前記通信リンクにおける通信方式と、現在時刻とに基づいて、現在時刻における前記第１の通信トラフィックを導出し、前記問い合わせ信号および前記データの各パケットサイズと、前記通信リンクにおける通信方式とに基づいて、前記第２の通信トラフィックを導出することが好ましい。

この発明において、全ての前記子端末へ前記問い合わせ信号を順に送信する第１のデータ取得処理を周期的に行い、前記子端末の各々からのデータ受信を失敗した通信エラーの情報を前記第１のデータ取得処理毎に記憶し、今回の前記第１のデータ取得処理において、前回の前記第１のデータ取得処理における前記通信エラーの情報に基づいて、前記通信エラーが多い場合に前記上限値を低くし、前記通信エラーが少ない場合に前記上限値を高くすることが好ましい。

この発明において、全ての前記子端末へ前記問い合わせ信号を送信する第１のデータ取得処理を周期的に行い、前記第１のデータ取得処理は、この第１のデータ取得処理において前記ポーリング通信を完了していない全ての前記子端末に対して前記問い合わせ信号を順に送信する第２のデータ取得処理を１乃至複数回行い、前記子端末の各々からのデータ受信を失敗した通信エラーの情報を前記第２のデータ取得処理毎に記憶し、今回の前記第２のデータ取得処理において、前回の前記第２のデータ取得処理における前記通信エラーの情報に基づいて、前記上限値を低くすることが好ましい。

この発明において、全ての前記子端末へ前記問い合わせ信号を送信する第１のデータ取得処理を周期的に行い、前記第１のデータ取得処理は、この第１のデータ取得処理において前記ポーリング通信を完了していない全ての前記子端末に対して前記問い合わせ信号を順に送信する第２のデータ取得処理を１乃至複数回行い、前記第２のデータ取得処理の各々における前記上限値は、前記第１のデータ取得処理毎に前記第２のデータ取得処理の回数が増えるにしたがって低くすることが好ましい。

この発明において、前記子端末の各々からのデータ受信を失敗した通信エラーの情報を前記子端末毎に記憶し、前記通信エラーが多い前記子端末へ前記問い合わせ信号を送信する場合、前記上限値を低くし、前記通信エラーが少ない前記子端末へ前記問い合わせ信号を送信する場合、前記上限値を高くすることが好ましい。

本発明のデータ取得装置は、複数の子端末の各々との間で通信ルートを構築してマルチホップ通信を行う親端末を構成し、前記子端末の各々へ順に問い合わせ信号を送信して、前記問い合わせ信号を受信した前記子端末の各々からデータを受信するポーリング通信を行うデータ取得装置であって、通信待ち時間が経過する毎に、複数の前記子端末の各々へ順に前記問い合わせ信号を送信し、前記複数の子端末のうち１つ以上の第１の子端末に前記問い合わせ信号を順に送信した後、前記複数の子端末のうち１つの第２の子端末へ前記問い合わせ信号を送信する場合、前記第１の子端末の各々から前記データを受信する前後に関わらず、前記第２の子端末へ前記問い合わせ信号を送信し、前記子端末の各々からのデータ受信を失敗した通信エラーの情報を前記子端末毎に記憶し、最後の前記第１の子端末に前記問い合わせ信号を送信してから、前記第２の子端末へ前記問い合わせ信号を送信するまでの前記通信待ち時間を、前記第２の子端末の通信エラーの情報に基づいて、前記第２の子端末の通信エラーが多い場合に長くし、前記第２の子端末の通信エラーが少ない場合に短くすることを特徴とする。

この発明において、前記第２の子端末に前記問い合わせ信号を送信してから、第３の子端末へ前記問い合わせ信号を送信するまでの前記通信待ち時間を、前記第２の子端末の通信エラーの情報に基づいて、前記第２の子端末の通信エラーが多い場合に長くし、前記第２の子端末の通信エラーが少ない場合に短くすることが好ましい。

本発明のデータ取得装置は、複数の子端末の各々との間で通信ルートを構築してマルチホップ通信を行う親端末を構成し、前記子端末の各々へ順に問い合わせ信号を送信して、前記問い合わせ信号を受信した前記子端末の各々からデータを受信するポーリング通信を行うデータ取得装置であって、前記複数の子端末のうち１つ以上の第１の子端末に前記問い合わせ信号を順に送信した後、前記複数の子端末のうち１つの第２の子端末へ前記問い合わせ信号を送信する場合、前記ポーリング通信が完了していない前記第１の子端末の台数が所定台数より少なければ、前記第１の子端末の各々から前記データを受信する前後に関わらず、前記第２の子端末に対する前記問い合わせ信号の送信を許可し、前記ポーリング通信が完了していない前記第１の子端末の台数が所定台数より多ければ、前記第２の子端末に対する前記問い合わせ信号の送信を禁止することを特徴とする。

本発明のマルチホップ通信システムは、本発明のデータ取得装置からなる親端末が、複数の子端末の各々との間で通信ルートを構築してマルチホップ通信を行い、前記親端末は、前記子端末の各々へ順に問い合わせ信号を送信して、前記問い合わせ信号を受信した前記子端末の各々からデータを受信するポーリング通信を行うことを特徴とする。

以上説明したように、本発明では、通信の信頼性を確保しながら、短時間に多くの子端末からデータを取得することができるという効果がある。

実施形態１のマルチホップ通信システムが構成するＰＬＣネットワークを示す概略図である。同上の親端末の構成を示すブロック図である。同上の子端末の構成を示すブロック図である。同上のポーリング通信を示すシーケンス図である。同上の通信トラフィック計算を説明する模式図である。同上の通信トラフィック計算を説明する模式図である。同上の通信トラフィックの算出結果を示す波形図である。同上の通信トラフィックの別の算出結果を示す波形図である。実施形態４のポーリング通信を示すシーケンス図である。従来のポーリング通信を示すシーケンス図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（実施形態１）
まず、図１０は、従来のマルチホップ通信システムにおけるポーリング通信を示す。従来、上述の排他的なポーリング通信を行い、通信路全体のトラフィックは親端末１０１によって制御されていた。

この排他的なポーリング通信は、マルチホップ通信路ではない直接通信路であれば、親端末１０１がトラフィック制御を一元管理することができるため、通信信頼性の高いデータ収集方式となる。しかしながら、マルチホップ通信システムにおいて、排他的なポーリング通信を用いた場合、親端末１０１は、通信トラフィックの把握箇所として、図１０のシステム全体を含むＡ１０１領域の通信トラフィックを一括して把握して動作している。このシステム全体としてのトラフィック把握では、本来の伝送性能として使用可能な帯域を使いきることが難しい。特に、マルチホップのホップ数が３以上になると、データ取得のための通信が可能となる局所的な空き帯域（通信トラフィックが低い通信リンク）が存在するケースが多く発生する。しかしながら、従来、マルチホップ通信システムにおいて、この局所的な空き帯域を利用することができず、データ取得のパフォーマンスが最大限に発揮できているとはいえない、という問題点があった。

すなわち、マルチホップ通信において、お互いの通信に影響を与えない場所にある親端末や子端末（互いに通信が見えない親端末や子端末）であれば、通信トラフィックの影響を互いに及ぼすことなく、局所的な通信を並行して実施することが可能である。しかしながら従来の排他的なポーリング通信では、図１０に示すＡ１０１領域内の全ての通信トラフィックが、Ａ１０１領域内の全ての通信に影響を与えるという安全側の前提で通信トラフィックを算出している。そして、一台あたりの子端末に割り当てる通信時間を、スロットなどの概念を用いて確保していた。

この排他的なポーリング通信は、親端末や子端末の各ノード間に形成される通信リンクにおいても、限界よりも大幅に低い通信トラフィックで通信を行うことができるので、信頼性の高い通信を可能にしていた。しかしながら、一台の親端末が、一定時間にデータ収集できる子端末の上限台数が少ない、という問題点があった。

そこで、システム内の局所的な通信である各通信リンクの通信トラフィックを、さらに有効に使うことができれば、親端末は、短時間に多くの子端末からデータを取得することができると考えられる。

なお、システム内の通信量を単純に増やしてしまうと、通信路における通信輻輳が発生してしまい、本来の目的であるデータ収集性能自体に大きな障害を与えてしまうことになる。したがって、明確な根拠や基準に基づいて適切に局所的な通信トラフィックを把握、予想した上で、輻輳が発生しない範囲において通信量を増やすことが重要である。

そこで、局所的な通信トラフィックを上限値以下に抑えるようなスケジューリングを適宜行いながら、複数の子端末２に対するポーリング通信を重複させて実施するという、適応型重複ポーリング通信方式を用いたマルチホップ通信システムを提案するものである。

以下、本実施形態のマルチホップ通信システムについて説明する。

図１は、本実施形態のマルチホップ通信システムが構成するＰＬＣネットワークの概略図である。このＰＬＣネットワークは、複数の住戸で構成される集合住宅等の住戸群で用いられ、住戸群内には、所定範囲毎（例えば、集合住宅毎（電気室等））に親となる通信端末１が設置され、各住戸には、子となる通信端末２が設置される。なお以降、親となる通信端末１は親端末１と称し、子となる通信端末２は子端末２と称す。さらに、子端末２を個別に識別する場合は、子端末２１，２２，２３，２４，．．．の符号を用いる。なお、親端末１が、本発明のデータ取得装置に相当する。

そして、子端末２は、各住戸に関する所定データを、１台の親端末１へＰＬＣ通信を用いて送信する機能を有する。親端末１は、各住戸に関する所定データを複数の子端末２からＰＬＣ通信を用いて取得し、取得した所定データを、図示しない上位の管理装置へ光ファイバ回線等を用いて送信する機能を有する。例えば、親端末１が、各住戸における電力使用量、ガス使用量、水道使用量等の検針データを、子端末２から取得することによって、遠隔検針システムを構成できる。また、親端末１が、予め設定された所定の情報を子端末２との間で送受することによって、各住戸内の機器の状態を監視する遠隔監視システム、各住戸内の機器の状態を制御する遠隔制御システム等を構成することも可能である。

このＰＬＣネットワークでは、親端末１および子端末２は、マルチホップ通信により信号を互いに送受している。すなわち、本ＰＬＣネットワークでは、親端末１と各子端末２との間で直接または間接に通信が行われ、親端末１と直接通信できない子端末２は、通信可能な距離にある他の子端末２が通信パケットを順次中継することで、親端末１との間で通信を行っている。

図１のマルチホップ通信システムにおいて、子端末２１は、親端末１との間に、通信リンクＬ１で構成される通信ルートを直接構築している（ホップ数１）。子端末２２は、子端末２１を中継端末とし、親端末１との間で子端末２１を介して、通信リンクＬ１＋Ｌ２で構成される通信ルートを構築している（ホップ数２）。子端末２３は、子端末２１，２２を中継端末とし、親端末１との間で子端末２１，２２を介して、通信リンクＬ１＋Ｌ２＋Ｌ３で構成される通信ルートを構築している（ホップ数３）。子端末２４は、親端末１との間に、通信リンクＬ４で構成される通信ルートを直接構築している（ホップ数１）。

そして、親端末１は、子端末２１〜２４の各々との間でポーリング通信を行うことによって、電力使用量、ガス使用量、水道使用量等の検針データを子端末２１〜２４から取得する。

本実施形態のポーリング通信において、親端末１は、子端末２１宛の問い合わせ信号Ｓ１を送信する（往路通信）。問い合わせ信号Ｓ１を受信した子端末２０１は、親端末１宛の検針データＤ１を送信し、親端末１は、検針データＤ１を受信する（復路通信）。このように、親端末１は、ポーリング通信によって、子端末２が送信した検針データＤ１を取得する。

また、親端末１は、子端末２２宛の問い合わせ信号Ｓ２を送信する。子端末２１を経由して、問い合わせ信号Ｓ２を受信した子端末２２は、親端末１宛の検針データＤ２を送信し、親端末１は、子端末２１経由で検針データＤ２を受信する。このように、親端末１は、ポーリング通信によって、子端末２２が送信した検針データＤ２を取得する。

また、親端末１は、子端末２３宛の問い合わせ信号Ｓ３を送信する。子端末２１，２２を経由して、問い合わせ信号Ｓ３を受信した子端末２３は、親端末１宛の検針データＤ３を送信し、親端末１は、子端末２１，２２経由で検針データＤ３を受信する。このように、親端末１は、ポーリング通信によって、子端末２３が送信した検針データＤ３を取得する。

また、親端末１は、子端末２４宛の問い合わせ信号Ｓ４を送信する。問い合わせ信号Ｓ４を受信した子端末２４は、親端末１宛の検針データＤ４を送信し、親端末１は、検針データＤ４を受信する。このように、親端末１は、ポーリング通信によって、子端末２４が送信した検針データＤ４を取得する。

図２に親端末１の構成を示す。

親端末１は、制御部１ａ、送信部１ｂ、受信部１ｃ、ルート計算部１ｄ、データ取得部１ｅ、記憶部１ｆ、計時部１ｇ、電源部１ｈ、通信状態記憶部１ｉ、トラフィック計算部１ｊ、エラー率記憶部１ｋ、ポーリング開始判断部１ｍを備える。

制御部１ａは、親端末１の各部の機能を制御する。送信部１ｂおよび受信部１ｃは、検針データ取得のために、子端末２との間でＰＬＣ通信を行うインタフェース機能を有する。ルート計算部１ｄは、子端末２との間でマルチホップ通信を行うためのルート計算を行なう。データ取得部１ｅは、送信部１ｂおよび受信部１ｃを介して、ポーリング通信によって子端末２から検針データを取得する。記憶部１ｆは、収集した検針データや、子端末２に関する情報（子端末情報）等を格納する。計時部１ｇは、現在時刻を計時する時計機能や、経過時間を計時するタイマ機能を有する。電源部１ｈは、商用電源等の外部電源から、親端末１の各部の駆動電源を生成する。

さらに、通信状態記憶部１ｉは、ポーリング通信の状況を記憶する。トラフィック計算部１ｊは、通信リンクＬ１〜Ｌ４の各通信トラフィック（通信リンクＬ１〜Ｌ４で構成されるマルチホップ通信路Ｌａの局所的な通信トラフィック）を算出する。エラー率記憶部１ｋは、検針データの取得に失敗した通信エラーの情報を記憶する。ポーリング開始判断部１ｍは、通信リンクＬ１〜Ｌ４の各通信トラフィックの情報を用いてポーリング通信の開始タイミングを判断する。

図３に子端末２の構成を示す。なお、図３において、子端末２１のブロック構成のみを示しているが、他の子端末２２〜２４も同様のブロック構成を備える。

子端末２は、制御部２ａ、送信部２ｂ、受信部２ｃ、ルーティング制御部２ｄ、データ取得部２ｅ、外部インタフェース（外部Ｉ／Ｆ）２ｆ、記憶部２ｇ、データ送信部２ｈ、電源部２ｉを備える。

制御部２ａは、子端末２の各部の機能を制御する。送信部２ｂは、ＰＬＣ通信によって、ポーリング通信の問い合わせ信号に応答する検針データを送信するインタフェース機能を有する。受信部２ｃは、ＰＬＣ通信によってポーリング通信の問い合わせ信号を受信するインタフェース機能を有する。ルーティング制御部２ｄは、ルーティングパケットを処理する機能を有する。

さらに、各住戸には、電力使用量、ガス使用量、水道使用量等を測定し、検針データを作成する計測器３が設置されており、計測器３は、外部Ｉ／Ｆ２ｆに通信可能に接続している。データ取得部２ｅは、外部Ｉ／Ｆ２ｆを介して接続された計測器３から、検針データを定期的に取得し、記憶部２ｇに格納する。データ送信部２ｈは、記憶部２ｇに格納した検針データの送信制御を行う。電源部２ｉは、商用電源等の外部電源から、子端末２の各部の駆動電源を生成する。

次に、図２、図３の各構成を有する親端末１と子端末２とを用いたポーリング通信の概略について説明する。

まず、親端末１は、配下の全部（または一部）の子端末情報を記憶部１ｆにおいて管理している。ルート計算部１ｄは、ネットワーク制御パケットなどの定期的な送受信を、送信部１ｂおよび受信部１ｃを介して行うことにより、各子端末２との間で構築する通信ルートを計算し、ルート計算部１ｄ内に各子端末２の通信ルート情報を保持している。これは、通常のネット層での動作である。

そして、データ取得部１ｅは、記憶部１ｆに格納されている子端末情報を参照して、ルート計算部１ｄからポーリング通信の対象となる子端末２の通信ルート情報を定期的に取得し、通信ルート情報を付加した問い合わせ信号を送信部１ｂから送信する。この問い合わせ信号の送信タイミングについては、後述する。

マルチホップ通信路Ｌａ上にある子端末２の受信部２ｃは、親端末１から送信された問い合わせ信号を受信する。ルーティング制御部２ｄは、問い合わせ信号に付与された通信ルート情報を参照して、自端末宛の問い合わせ信号であるか、自端末を中継端末に設定した問い合わせ信号であるかを判断する。そして、ルーティング制御部２ｄは、自端末が中継端末である場合、送信部２ｂから問い合わせ信号を送出する中継動作を行う。また、自端末宛の問い合わせ信号である場合、この問い合わせ信号に対する応答として、制御部２ａ、データ送信部２ｈ等が検針データの送信処理を行う。なお、子端末２は、自端末宛の問い合わせ信号、自端末を中継端末に設定した問い合わせ信号のいずれでもない場合、この問い合わせ信号を破棄する。

このように、子端末２は、受信した問い合わせ信号に含まれる通信ルート情報を参照して、問い合わせ信号を中継しており、問い合わせ信号が１ホップずつ伝達されていくことでマルチホップ通信が行われる。結果として、問い合わせ信号の宛先に設定された子端末２に、問い合わせ信号が到達する。

また、自端末宛の問い合わせ信号を受信した子端末２において、制御部２ａは、受信した問い合わせ信号を解読する。そして、ルーティング制御部２ｄは、親端末１に至る通信ルート情報を格納しており、データ送信部２ｈは、記憶部２ｇに格納されている検針データに、親端末１に至る通信ルート情報を付与し、送信部２ｂから、親端末１宛の検針データを送信する。なお、記憶部２ｇに格納されている検針データは、データ取得部２ｅが、計測器３から予め取得していたものでもよいし、問い合わせ信号を受信する度に、データ取得部２ｅが計測器３から取得するものでもよい。

マルチホップ通信路Ｌａ上にある子端末２の受信部２ｃは、他の子端末２から送信された検針データを受信する。ルーティング制御部２ｄは、検針データに付与された通信ルート情報を参照して、自端末を中継端末に設定した検針データあるか否かを判断する。そして、自端末を中継端末に設定した検針データであれば、ルーティング制御部２ｄは、送信部２ｂから検針データを送出する中継動作を行う。子端末２は、自端末を中継端末に設定していない検針データであれば、この検針データを破棄する。

このように、子端末２は、受信した検針データに含まれる通信ルート情報を参照して、検針データを中継しており、検針データが１ホップずつ伝達されていくことでマルチホップ通信が行われる。結果として、検針データの宛先に設定された親端末１に、検針データが到達する。なお、親端末１に隣接する子端末２（ホップ数１の子端末２）が送信した検針データは、親端末１が直接受信する。

そして、親端末１のデータ取得部１ｅは、問い合わせ信号に対する応答として受信した検針データをデコードし、子端末２毎の検針データとして記憶部１ｆに格納する。

親端末１の制御部１ａは、上述の問い合わせ信号の送信処理を、配下の複数の子端末２に対して順に実行し、配下の全ての子端末２にポーリング通信を行って検針データを取得する。

次に、本実施形態の要旨である問い合わせ信号の送信タイミングについて説明する。

まず、本実施形態の親端末１は、通信リンク毎に通信トラフィックを把握することによって、システム内の局所的な通信トラフィックを個別に把握する。図１、図４において、親端末１は、ホップ数「１」の通信リンクＬ１（Ａ１領域）、ホップ数「２」の通信リンクＬ２（Ａ２領域）、ホップ数「３」の通信リンクＬ３（Ａ３領域）、ホップ数「１」の通信リンクＬ４（Ａ１領域）の各通信トラフィックを個別に把握している。

そして、親端末１は、通信リンクＬ１〜Ｌ４の通信トラフィックの各々が上限値を超えないという条件下で、ポーリング通信の重複制御を行うことによって、通信信頼性を確保しながら、互いに影響を与えない関係にある局所的な通信トラフィックを有効活用する。而して、マルチホップ通信システム全体としての通信品質を確保しながらも、通信効率（スループット）を向上させることが可能になる。

親端末１は、ポーリング通信が行われる通信ルート情報に基づいて、通信リンクＬ１〜Ｌ４の各通信トラフィックを算出することによって、システム内の局所的な通信トラフィックを個別に把握する。

例えば、親端末１が、今回のポーリング対象である子端末２（以降、第２の子端末２と称す）宛ての問い合わせ信号を送信して、第２の子端末２との間の信号ポーリング通信を開始するとする。このとき、前回までのポーリング対象である１乃至複数の子端末２（以降、第１の子端末２と称す）との間でポーリング通信を実行中であれば、親端末１と第２の子端末２との間に構築される通信ルート上に通信トラフィックが発生している場合がある。そこで、親端末１は、この通信ルートを構成する全ての通信リンク毎に、１乃至複数の第１の子端末とのポーリング通信によって発生している通信トラフィック（以降、第１の通信トラフィックと称す）を算出する。したがって、親端末１は、次のポーリング対象となる通信ルートにおける現在の通信トラフィックを、通信リンク毎に把握できる。

さらに、親端末１は、この通信ルートを構成する全ての通信リンク毎に、第２の子端末とのポーリング通信によって発生すると予想される通信トラフィック（以降、第２の通信トラフィックと称す）を算出する。そして、親端末１は、この通信ルートを構成する全ての通信リンク毎に、第１の通信トラフィックと第２の通信トラフィックとを加算することによって、第２の子端末２とのポーリング通信を実行した場合における通信トラフィックを通信リンク毎に把握できる。

親端末１は、通信リンクの各々における第１の通信トラフィックと第２の通信トラフィックとの和が上限値を超えていなければ、第１の子端末の各々から検針データを受信する前後に関わらず、第２の子端末２との間のポーリング通信を許可する。すなわち、親端末１と第２の子端末２との間に構築された通信ルートの全ての通信リンクにおいて、第１の通信トラフィックと第２の通信トラフィックとの和が上限値を超えていなければ、ポーリング通信が許可される。したがって、第１の子端末のポーリング通信と第２の子端末のポーリング通信とを重複して行うことができる。

また、親端末１は、第１の通信トラフィックと第２の通信トラフィックとの和が上限値を超えていれば、第２の子端末２との間のポーリング通信を禁止する。そして、親端末１は、第２の子端末２との間のポーリング通信が許可されたタイミングで、第２の子端末２宛の問い合わせ信号を送信する。

親端末１は、配下の複数の子端末２の各々に対して、上記動作を実行することによって、局所的な通信トラフィックを増大させて輻輳を発生させることなく、複数の子端末２との間でポーリング通信を重複して実施することが可能となる。

次に、通信リンク毎の通信トラフィックの把握方法について説明する。

なお、通信リンクＬ１〜Ｌ４の通信速度が互いに異なっている場合、通信リンクＬ１〜Ｌ４上を伝送する信号のパケット長が同じであっても、通信リンクＬ１〜Ｌ４毎に通信トラフィックは異なる。

また、親端末１や子端末２はノードという形で表され、隣接する一対のノード間に通信リンクが形成される。そして、親端末１と子端末２との通信ルートが構築されるときに、通信ルートを構成する通信リンク毎に、通信品質に基づいた通信速度が割り当てられる。なお、この通信速度は、ＰＳＫ（Phase Shift Keying）、ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）等の多値変調方式を選択的に用いて設定される。

まず、図５に示すように、親端末１が子端末２１（第１の子端末）との間でポーリング通信を実行している場合を例示する。親端末１と子端末２１との間の通信リンクＬ１（局所的な通信路）の通信トラフィックは、親端末１が送信する問い合わせ信号Ｓ１、子端末２１が送信する検針データＤ１の計２回の通信によって決まる。すなわち、問い合わせ信号Ｓ１および検針データＤ１のパケットサイズ（パケット長）と、通信リンクＬ１の通信方式とに基づいて、この２回の通信によって通信リンクＬ１に発生している通信トラフィック（第１の通信トラフィック）を算出できる。なお、子端末２１から親端末１へ検針データＤ１を送信する時に、通信リンクＬ２に上に検針データＤ１の通信モレＤ１ａが発生するが、ここでは通信リンクＬ１の通信トラフィックに直接関係しないので配慮しなくてもよい。

さらに、図６に示すように、親端末１と子端末２１とのポーリング通信に、親端末１と子端末２２（第２の子端末）とのポーリング通信を新たに重複させた場合、通信リンクＬ１，Ｌ２で通信が行われる。

ここで、親端末１と子端末２２とのポーリング通信のみに注目する。この場合、親端末１が送信する問い合わせ信号Ｓ２、子端末２１が子端末２２に中継する問い合わせ信号Ｓ２の通信モレＳ２ａ、子端末２１が中継する検針データＤ２の計３回の通信が、通信リンクＬ１上の通信トラフィック（第２の通信トラフィック）として新たに発生する。この親端末１と子端末２２とのポーリング通信によって新たに発生すると予想される第２の通信トラフィックに、上述の親端末１と子端末２１とのポーリング通信によって発生している第１の通信トラフィックを加算する。この第１の通信トラフィックと第２の通信トラフィックとの和が、子端末２２とのポーリング通信を重複実行した場合における、通信リンクＬ１上の通信トラフィックである。

同様にして、通信リンクＬ２上の通信トラフィックも把握することができる。この場合、子端末２１が中継する問い合わせ信号Ｓ２、子端末２２が送信する検針データＤ２、子端末２１が親端末１に中継する検針データＤ２の通信モレＤ２ａの計３回の通信が、通信リンクＬ２上の通信トラフィック（第２の通信トラフィック）として新たに発生する。この新たに発生した通信リンクＬ２上の通信トラフィックに、上述の親端末１と子端末２１とのポーリング通信によって通信リンクＬ２上に発生している通信モレＤ１ａの通信トラフィック（第１の通信トラフィック）を加算する。この第１の通信トラフィックと第２の通信トラフィックとの和が、子端末２２とのポーリング通信を重複実行した場合における、通信リンクＬ２上の通信トラフィックである。なお、子端末２２が検針データＤ２を送信する時に、通信リンクＬ３に上に検針データＤ２の通信モレＤ２ｂが発生するが、ここでは通信リンクＬ２の通信トラフィックには直接関係しないので配慮しなくてもよい。

以降、同様にして、親端末１は、全ての通信リンクＬ１〜Ｌ４上の通信トラフィックの把握が可能となる。

なお、図５、図６において、通信モレＤ１ａ，Ｄ２ａ，Ｄ２ｂ，Ｓ２ａは、送信元の端末から１ホップの距離まで伝達している。しかし、通信方式によっては、通信モレは、送信元の端末から２ホップ以上の距離まで伝達する場合がある。この場合、２ホップ以上の距離まで伝達する通信モレを考慮して、通信トラフィックを算出する必要がある。

次に、通信トラフィックの第１の算出方法について説明する。

まず、親端末１のトラフィック計算部１ｊは、問い合わせ信号および検針データの各パケットサイズと、通信リンクＬ１〜Ｌ４の各通信方式とに基づいて、１回のポーリング通信に要する通信所要時間を算出する。この通信所要時間は、問い合わせ信号および検針データが通信リンク上を実際に伝送するのに必要な通信時間であり、伝送信号のパケットサイズと、通信リンクの通信速度などの通信方式に依存する。そして、トラフィック計算部１ｊは、通信リンクＬ１〜Ｌ４上の通信トラフィックを、通信所要時間とターンアラウンドタイムとを用いて算出する。ここで、トラフィック計算部１ｊは、ターンアラウンドタイムを一定値に仮定する。そして、ある通信リンク上の通信所要時間を１００ｍｓ、ターンアラウンドタイムを５秒とした場合、この通信リンク上の通信トラフィックは、１００ｍｓ／５０００ｍｓ＝２％となる。

この通信トラフィックの第１の算出方法では、通信トラフィックは、図７に示すように、ターンアラウンドタイムＴａの全期間に亘って、一定値をとるものとして算出される。また、２つのポーリング通信が重複した場合、通信トラフィックは、図７中の一点鎖線のように階段状の波形となる。

この第１の算出方法を用いて通信トラフィックを算出することによって、マルチホップ通信において、通信リンク毎の通信トラフィック（互いに影響を与える関係にある局所的な範囲のみの通信トラフィック）を算出することができる。そして、親端末１は、この算出結果に基づいて通信量を制御でき、通信輻輳を回避しながら、最適に通信量を増やすことができる。

次に、通信トラフィックの第２の算出方法について説明する。

この第２の算出方法は、一定値に仮定したターンアラウンドタイムを用いるものではない。第２の算出方法を用いるトラフィック計算部１ｊは、問い合わせ信号の実際の送信時刻を記憶し、この送信時刻からの経過時間を計時して、現在時刻における通信リンクＬ１〜Ｌ４上の各通信トラフィックを把握する。

具体的に、トラフィック計算部１ｊは、問い合わせ信号および検針データの各パケットサイズと、通信リンクＬ１〜Ｌ４の各通信方式とに基づいて、１回のポーリング通信に要する通信所要時間を算出する。ここで、ある通信リンク上において１回のポーリング通信に要する通信所要時間を１００ｍｓとする。そして、トラフィック計算部１ｊは、問い合わせ信号の送信時刻と現在時刻とに基づいて、問い合わせ信号を送信してからの経過時間Ｘｍｓを算出し、通信トラフィック［１００ｍｓ／Ｘｍｓ］を算出する。したがって、現在実行している全てのポーリング通信に対して、現在時刻における各通信リンクの通信トラフィックを加算することによって、現在時刻の通信トラフィックを把握することが可能となる。

この第２の算出方法は、問い合わせ信号の送信時刻から実際に経過した時間を用いて通信トラフィックを算出している。したがって、この第２の算出方法は、親端末１が既に問い合わせ信号を送信している子端末２（第１の子端末）とのポーリング通信によって生じる通信トラフィック（第１の通信トラフィック）のみを算出できる。一方、これから行うポーリング通信は、問い合わせ信号の送信時刻が確定していないため、これから子端末２（第２の子端末）との間で行うポーリング通信による通信トラフィック（第２の通信トラフィック）を算出することはできない。そこで、これから行うポーリング通信による通信トラフィックは、上述の第１の算出方法を用いて算出する。

通信トラフィックの第２の算出方法では、通信トラフィックは、図８に示すように、通信所要時間Ｔｂが経過するにしたがって、曲線状に低減する。また、２つのポーリング通信が重複した場合、通信トラフィックは、図８中の一点鎖線のように略のこぎり波状の波形となる。

この第２の算出方法を用いて通信トラフィックを算出することによって、現在時刻における通信トラフィックを算出でき、通信輻輳の回避、通信量の最適制御をより精度よく実施することができる。

上記に示した、通信リンクにおける（局所的な）通信トラフィックの計算、およびそれを基にしたポーリング通信制御は、親端末１において行われる。

具体的に、親端末１のトラフィック計算部１ｊは、通信リンクＬ１〜Ｌ４の各々において、現在実行中のポーリング通信によって現在発生している第１の通信トラフィック、今回のポーリング通信によって発生する第２の通信トラフィックを算出する。そして、ポーリング開始判断部１ｍは、今回のポーリング通信の対象となる第２の子端末２との間で構築されている通信ルートの各通信リンク上の通信トラフィックが、予め定めた上限値を超えないのであれば、今回のポーリング通信の開始を許可する。

通信状態記憶部１ｉは、ポーリング通信実行中の子端末２のリスト、および実行中のポーリング通信の開始時刻（問い合わせ信号の送信時刻）のデータを格納している。トラフィック計算部１ｊは、ポーリング通信実行中の子端末２のリストにある子端末２の通信ルート情報をルート計算部１ｄから取得し、上述した局所的な通信トラフィックを算出する。ポーリング開始判断部１ｍは、トラフィック計算部１ｊの算出結果が上限値を超えていなければ、データ取得部１ｅに対して問い合わせ信号の送信を許可する。

したがって、図４に示すように、ポーリング通信実行中の子端末２から検針データを受信していない状況であっても、今回の子端末２との間で新たなポーリング通信を重複して実行することができる。したがって、親端末１は、短時間に多くの子端末２から検針データを取得することができる。また、通信リンクＬ１〜Ｌ４の各通信トラフィックは、上限値以下に抑えられるので、局所的な通信トラフィックを増大させて輻輳を発生させることなく、通信の信頼性を確保することができる。

また、従来は、１台の子端末２に対してポーリング通信を行った後、その子端末２からの応答があれば次の子端末２に対してポーリング通信を行い、所定時間内に応答がなければ次の子端末２に対してポーリング通信を行っていた。すなわち、１台の子端末２とのみポーリング通信を行い、同時に複数の子端末２とポーリング通信を行わないという排他的なポーリング通信を行っていた。しかしながら、本実施形態のポーリング通信システムでは、マルチホップ通信において、隠れ端末同士の通信で用いられる帯域を有効に使うことができる。

さらに、親端末１のデータ取得部１ｅは、問い合わせ信号の送信に対して、検針データの応答があった場合、子端末２から応答があった旨を通信状態記憶部１ｉに伝達する。通信状態記憶部１ｉは、ポーリング通信実行中の子端末２のリストから、該当子端末２の情報を削除する。したがって、トラフィック計算部１ｊは、現在の通信状態をリアルタイムに把握でき、通信トラフィックを精度よく算出することができる。

また、データ取得部１ｅは、問い合わせ信号の送信に対して、検針データの応答があった場合、エラー率記憶部１ｋに対して、該当子端末２からのデータ取得が成功した旨、伝達する。エラー率記憶部１ｋは、子端末２毎の通信エラー率（通信エラー情報）を格納しており、データ取得の成否情報に基づいて、該当子端末２の通信エラー率を更新する。

さらに、データ取得部１ｅは、問い合わせ信号の送信に対して、検針データの応答がなく、問い合わせ信号を送信してから所定時間が経過した場合（タイムアウト）、該当子端末２からのデータ取得が失敗した通信エラーと判断する。通信状態記憶部１ｉは、ポーリング通信実行中の子端末２のリストから、該当子端末２の情報を削除する。そして、データ取得部１ｅは、エラー率記憶部１ｋに対して、該当子端末２からのデータ取得が失敗した旨、伝達する。エラー率記憶部１ｋは、データ取得の成否情報に基づいて、該当子端末２の通信エラー率を更新する。なお、エラー率の算出には、移動平均などが用いられる。

そして、ポーリング開始判断部１ｍは、エラー率記憶部１ｋを参照して、通信トラフィックの上限値を変動させる。つまり、ポーリング開始判断部１ｍは、通信エラー率の高い子端末２に対してポーリング通信を行う場合、通信トラフィックの上限値を小さくし、データ取得成功率が向上する方向に制御する。また、ポーリング開始判断部１ｍは、通信エラー率の低い子端末２に対してポーリング通信を行う場合、通信トラフィックの上限値を大きくして、通信量を増加させる方向に制御する。

したがって、個別の子端末２の通信環境に応じた通信量の制御が可能となり、通信エラー率の低い環境下にある子端末２に対しては、その通信トラフィックの上限値を大きくして、通信量を効率的に増やすことができる。また、通信エラー率の高い環境下にある子端末２に対しては、その通信トラフィックの上限値を小さくして、通信の信頼性を確保することができる。

また、ある子端末２の通信エラー率が高く、この子端末２の通信トラフィックの上限値を小さくする場合、ポーリング通信の順番がこの子端末２の前後にある他の子端末２の通信トラフィックの上限値も小さくしてもよい。これにより、該当子端末２のポーリング通信が完了するまで、システム内の通信トラフィックを抑制できるので、通信性能を確保することが可能になる。

また、エラー率記憶部１ｋは、親端末１の配下の全ての子端末２の通信エラー率の平均を、システム全体の通信エラー率として格納してもよい。この場合、通信トラフィックの上限値は、システム全体の通信エラー率に基づいて、親端末１の配下の全ての子端末２に対して同一値が設定される。

（実施形態２）
本実施形態のマルチホップ通信システムは、実施形態１と同様の構成を備えており、同様の構成には同一の符号を付して、説明は省略する。

一般に、親端末１による検針データの収集処理は、全ての子端末２との間で順にポーリング通信を行う第１のデータ取得処理を周期的（例えば、３０分周期）に行う。すなわち、第１のデータ取得処理において、親端末１は、全ての子端末２宛に、問い合わせ信号を順に送信する。そして、エラー率記憶部１ｋは、第１のデータ取得処理毎に、子端末２の通信エラー率を格納する。すなわち、エラー率記憶部１ｋは、通信エラー率を、第１のデータ取得処理毎に記憶している。この通信エラー率は、子端末２毎の通信エラー率、システム全体の通信エラー率（全ての子端末２の通信エラー率の平均）のいずれでもよい。

そして、データ取得部１ｅは、今回の第１のデータ取得処理を開始する前に、前回の第１のデータ取得処理における通信エラー率に基づいて、今回の第１のデータ取得処理における通信トラフィックの上限値を設定する。具体的には、前回の第１のデータ取得処理における通信エラー率が高い場合、今回の第１のデータ取得処理における通信トラフィックの上限値を低くする。また、前回の第１のデータ取得処理における通信エラー率が低い場合、今回の第１のデータ取得処理における通信トラフィックの上限値を高くする。

したがって、通信エラー率の高い環境であれば、通信トラフィックを下げて通信エラー率を抑制し、エラー率の低い環境であれば、できる限り通信トラフィックを増やすことで、効率的に通信量を増やすことができる。すなわち、通信環境に応じた最適な通信量の制御が可能になる。

なお、本実施形態において、子端末２毎の通信エラー率をエラー率記憶部１ｋに格納している場合、子端末２毎に設定された通信トラフィックの上限値を、子端末２毎の通信エラー率に基づいて変動させる。また、システム全体の通信エラー率をエラー率記憶部１ｋに格納している場合、システム内の全ての子端末２に同一に設定される通信トラフィックの上限値を、システム全体の通信エラー率に基づいて変動させる。

（実施形態３）
本実施形態のマルチホップ通信システムは、実施形態１と同様の構成を備えており、同様の構成には同一の符号を付して、説明は省略する。

一般に、親端末１による検針データの収集処理は、全ての子端末２との間で順にポーリング通信を行う第１のデータ取得処理を周期的（例えば、３０分周期）に行う。

さらに、第１のデータ取得処理内では、データ取得が失敗した（検針データを受信していない）子端末２に対して、ポーリング通信を再度行うリトライ処理を実行する。すなわち、全ての子端末２との間で一巡目のポーリング通信を行った後、この一巡目のポーリング通信においてデータ取得が失敗した全ての子端末２に対して、二巡目のポーリング通信を行う。さらに、この二巡目のポーリング通信においてデータ取得が失敗した全ての子端末２に対して、三巡目のポーリング通信を行う。すなわち、第１のデータ取得処理は、この第１のデータ取得処理において検針データを受信していない全ての子端末２に対してポーリング通信を行う第２のデータ取得処理を複数回行うものである。

そして、エラー率記憶部１ｋは、第２のデータ取得処理毎（一巡目のポーリング通信、二巡目のポーリング通信、三巡目のポーリング通信、．．．）に、子端末２の通信エラー率を格納する。すなわち、エラー率記憶部１ｋは、通信エラー率を、第２のデータ取得処理毎に記憶している。この通信エラー率は、子端末２毎の通信エラー率、システム全体の通信エラー率（全ての子端末２の通信エラー率の平均）のいずれでもよい。

そして、データ取得部１ｅは、第１のデータ取得処理毎に、一巡目のポーリング通信（１回目の第２のデータ取得処理）における通信トラフィックの上限値を初期値（例えば、３０％）に設定する。そして、二巡目のポーリング通信（２回目の第２のデータ取得処理）を開始するとき、一巡目のポーリング通信における通信エラー率に基づいて、二巡目のポーリング通信における通信トラフィックの上限値を一巡目より低くする。すなわち、二順目のポーリング通信は、データ取得が失敗した子端末２にのみ実施するので、二巡目の通信トラフィックの上限値は、一巡目の通信エラー率に基づいて、一巡目より低く設定する。この上限値の低下度合いは、一巡目の通信エラー率に基づいて設定される。

同様に、三巡目のポーリング通信（３回目の第２のデータ取得処理）における通信トラフィックの上限値は、二巡目のポーリング通信における通信エラー率に基づいて設定される。四巡目以降も同様である。なお、第２のデータ取得処理の最大回数は予め設定されており、例えば、最大三巡に設定される。

または、一巡目のポーリング通信は、全体の検針データ収集を早く行うために、通信トラフィックの上限値を大きくして、通信時間を短縮する。そして、一巡目で通信エラーとなった子端末２に対するリトライ通信となる二巡目以降は、巡目を重ねる毎に通信トラフィックの上限値を、予め決められた値に段階的に下げていく構成であってもよい（例えば、一巡目：３０％ → 二巡目：２５％ → 三巡目：２０％）。

この場合、データ取得を失敗した子端末２へのリトライ通信の成功率を向上させることが可能になる。

（実施形態４）
本実施形態のマルチホップ通信システムは、実施形態１と同様の構成を備えており、同様の構成には同一の符号を付して、説明は省略する。

親端末１は、図９に示すように、子端末２１へ問い合わせ信号Ｓ１を送信してから通信待ち時間Ｔ１が経過した時点で、子端末２２へ問い合わせ信号Ｓ２を送信する。次に、子端末２２へ問い合わせ信号Ｓ２を送信してから通信待ち時間Ｔ２が経過した時点で、子端末２３へ問い合わせ信号Ｓ３を送信する。次に、子端末２３へ問い合わせ信号Ｓ３を送信してから通信待ち時間Ｔ３が経過した時点で、子端末２４へ問い合わせ信号Ｓ４を送信する。次に、子端末２４へ問い合わせ信号Ｓ４を送信してから通信待ち時間Ｔ４が経過した時点で、子端末２１へ問い合わせ信号Ｓ１を送信する。以降、この通信待ち時間Ｔ１〜Ｔ４を用いた問い合わせ信号Ｓ１〜Ｓ４の送信動作を繰り返す。

親端末１のエラー率記憶部１ｋは、親端末１の配下の全ての子端末２の通信エラー履歴、通信エラー率を、子端末２毎に格納している。

そして、親端末１は、問い合わせ信号の宛先となる子端末２（第２の子端末）の通信エラー率に基づいて、この第２の子端末２の問い合わせ信号の送信タイミングの前後における通信待ち時間を設定する。

図９において、子端末２３の通信エラー率が閾値以上であり、親端末１は、子端末２３の問い合わせ信号Ｓ３の送信タイミングの前後における通信待ち時間Ｔ２，Ｔ３を長くしている。

なお、図９において、通信待ち時間Ｔ２は、子端末２２（最後の第１の子端末）に問い合わせ信号Ｓ２を送信してから、子端末２３（第２の子端末）へ問い合わせ信号Ｓ３を送信するまでの通信待ち時間である。また、図９において、通信待ち時間Ｔ３は、子端末２３（第２の子端末）に問い合わせ信号Ｓ３を送信してから、子端末２４（第３の子端末）へ問い合わせ信号Ｓ４を送信するまでの通信待ち時間である。

複数の子端末２に対するポーリング通信を重複させて、通信帯域を有効に使った場合、通信コリジョンの発生率が増大して、相対的に通信エラー率が上がってしまう恐れがある。そこで、親端末１は、通信エラー率が高い今回の子端末２のポーリング通信について、前回のポーリング通信からの通信待ち時間と、次回のポーリング通信までの通信待ち時間との両方に十分な時間を設ける。而して、通信を阻害する要因となる通信コリジョンを排除することができ、図９中の領域Ａ５での通信トラフィックを抑制して、子端末２３の通信成功率を向上させることが可能になる。

（実施形態５）
本実施形態のマルチホップ通信システムは、実施形態１と同様の構成を備えており、同様の構成には同一の符号を付して、説明は省略する。

本実施形態の親端末１は、今回のポーリング対象となる子端末２（第２の子端末）とポーリング通信を行うにあたって、以下の動作を行う。現時点においてポーリング通信を実行中の子端末２（第１の子端末）の台数が所定台数より少ない場合、この第１の子端末２の各々から検針データを受信する前後に関わらず、第２の子端末２に対する問い合わせ信号の送信を許可する。一方、現時点においてポーリング通信を実行中の第１の子端末２の台数が所定台数より多い場合、第２の子端末２に対する問い合わせ信号の送信を禁止する。すなわち、親端末１は、ポーリング通信を重複して実行できる子端末２に上限台数を設定しておき、ポーリング通信の重複数を、この上限台数以下に制御する。

なお、現時点においてポーリング通信を実行中の子端末２とは、親端末１からみて、問い合わせ信号を送信しているが、検針データの応答がなく、ポーリング通信が完了していない子端末２のことである。

したがって、ポーリング通信を重複させる子端末２の台数に上限を設けることによって、通信の信頼性を確保しながら、短時間に多くの子端末からデータを取得することができる。

なお、上記実施形態１〜５の各構成を適宜組み合わせて、マルチホップ通信システムを構成してもよい。

また、上記実施形態１〜５のマルチホップ通信システムは、ＰＬＣネットワークに用いているが、無線ネットワーク等の他の形態のネットワークに用いてもよい。

１親端末
２（２１，２２，．．．）子端末
Ｌ１〜Ｌ４通信リンク
Ｓ１〜Ｓ４問い合わせ信号
Ｄ１〜Ｄ４検針データ

Claims

複数の子端末の各々との間で通信ルートを構築してマルチホップ通信を行う親端末を構成し、前記子端末の各々へ順に問い合わせ信号を送信して、前記問い合わせ信号を受信した前記子端末の各々からデータを受信するポーリング通信を行うデータ取得装置であって、
前記複数の子端末のうち１つ以上の第１の子端末に前記問い合わせ信号を順に送信した後、前記複数の子端末のうち１つの第２の子端末へ前記問い合わせ信号を送信する場合、
前記第２の子端末との間に構築した通信ルートは、１乃至複数の通信リンクで構成されており、
前記第１の子端末とのポーリング通信によって前記通信リンクの各々に生じる第１の通信トラフィックと、前記第２の子端末とのポーリング通信によって前記通信リンクの各々に生じる第２の通信トラフィックとを算出して、
前記通信リンクの各々における前記第１の通信トラフィックと前記第２の通信トラフィックとの和が、上限値を超えているか否かを判定し、
前記通信リンクの各々における前記第１の通信トラフィックと前記第２の通信トラフィックとの和が上限値を超えていなければ、前記第１の子端末の各々から前記データを受信する前後に関わらず、前記第２の子端末に対する前記問い合わせ信号の送信を許可し、前記通信リンクの各々における前記第１の通信トラフィックと前記第２の通信トラフィックとの和が上限値を超えていれば、前記第２の子端末に対する前記問い合わせ信号の送信を禁止する
ことを特徴とするデータ取得装置。
前記問い合わせ信号および前記データの各パケットサイズと、前記通信リンクにおける通信方式とに基づいて、前記第１の通信トラフィックおよび前記第２の通信トラフィックを導出することを特徴とする請求項１記載のデータ取得装置。
前記問い合わせ信号の送信時刻と、前記問い合わせ信号および前記データの各パケットサイズと、前記通信リンクにおける通信方式と、現在時刻とに基づいて、現在時刻における前記第１の通信トラフィックを導出し、
前記問い合わせ信号および前記データの各パケットサイズと、前記通信リンクにおける通信方式とに基づいて、前記第２の通信トラフィックを導出する
ことを特徴とする請求項１記載のデータ取得装置。
全ての前記子端末へ前記問い合わせ信号を順に送信する第１のデータ取得処理を周期的に行い、
前記子端末の各々からのデータ受信を失敗した通信エラーの情報を前記第１のデータ取得処理毎に記憶し、
今回の前記第１のデータ取得処理において、前回の前記第１のデータ取得処理における前記通信エラーの情報に基づいて、前記通信エラーが多い場合に前記上限値を低くし、前記通信エラーが少ない場合に前記上限値を高くする
ことを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載のデータ取得装置。
全ての前記子端末へ前記問い合わせ信号を送信する第１のデータ取得処理を周期的に行い、
前記第１のデータ取得処理は、この第１のデータ取得処理において前記ポーリング通信を完了していない全ての前記子端末に対して前記問い合わせ信号を順に送信する第２のデータ取得処理を１乃至複数回行い、
前記子端末の各々からのデータ受信を失敗した通信エラーの情報を前記第２のデータ取得処理毎に記憶し、
今回の前記第２のデータ取得処理において、前回の前記第２のデータ取得処理における前記通信エラーの情報に基づいて、前記上限値を低くする
ことを特徴とする請求項１乃至４いずれか記載のデータ取得装置。
全ての前記子端末へ前記問い合わせ信号を送信する第１のデータ取得処理を周期的に行い、
前記第１のデータ取得処理は、この第１のデータ取得処理において前記ポーリング通信を完了していない全ての前記子端末に対して前記問い合わせ信号を順に送信する第２のデータ取得処理を１乃至複数回行い、
前記第２のデータ取得処理の各々における前記上限値は、前記第１のデータ取得処理毎に前記第２のデータ取得処理の回数が増えるにしたがって低くする
ことを特徴とする請求項１乃至４いずれか記載のデータ取得装置。
前記子端末の各々からのデータ受信を失敗した通信エラーの情報を前記子端末毎に記憶し、
前記通信エラーが多い前記子端末へ前記問い合わせ信号を送信する場合、前記上限値を低くし、前記通信エラーが少ない前記子端末へ前記問い合わせ信号を送信する場合、前記上限値を高くする
ことを特徴とする請求項１乃至６いずれか記載のデータ取得装置。
複数の子端末の各々との間で通信ルートを構築してマルチホップ通信を行う親端末を構成し、前記子端末の各々へ順に問い合わせ信号を送信して、前記問い合わせ信号を受信した前記子端末の各々からデータを受信するポーリング通信を行うデータ取得装置であって、
通信待ち時間が経過する毎に、複数の前記子端末の各々へ順に前記問い合わせ信号を送信し、
前記複数の子端末のうち１つ以上の第１の子端末に前記問い合わせ信号を順に送信した後、前記複数の子端末のうち１つの第２の子端末へ前記問い合わせ信号を送信する場合、前記第１の子端末の各々から前記データを受信する前後に関わらず、前記第２の子端末へ前記問い合わせ信号を送信し、
前記子端末の各々からのデータ受信を失敗した通信エラーの情報を前記子端末毎に記憶し、
最後の前記第１の子端末に前記問い合わせ信号を送信してから、前記第２の子端末へ前記問い合わせ信号を送信するまでの前記通信待ち時間を、前記第２の子端末の通信エラーの情報に基づいて、前記第２の子端末の通信エラーが多い場合に長くし、前記第２の子端末の通信エラーが少ない場合に短くする
ことを特徴とするデータ取得装置。
前記第２の子端末に前記問い合わせ信号を送信してから、第３の子端末へ前記問い合わせ信号を送信するまでの前記通信待ち時間を、前記第２の子端末の通信エラーの情報に基づいて、前記第２の子端末の通信エラーが多い場合に長くし、前記第２の子端末の通信エラーが少ない場合に短くすることを特徴とする請求項８記載のデータ取得装置。
複数の子端末の各々との間で通信ルートを構築してマルチホップ通信を行う親端末を構成し、前記子端末の各々へ順に問い合わせ信号を送信して、前記問い合わせ信号を受信した前記子端末の各々からデータを受信するポーリング通信を行うデータ取得装置であって、
前記複数の子端末のうち１つ以上の第１の子端末に前記問い合わせ信号を順に送信した後、前記複数の子端末のうち１つの第２の子端末へ前記問い合わせ信号を送信する場合、
前記ポーリング通信が完了していない前記第１の子端末の台数が所定台数より少なければ、前記第１の子端末の各々から前記データを受信する前後に関わらず、前記第２の子端末に対する前記問い合わせ信号の送信を許可し、
前記ポーリング通信が完了していない前記第１の子端末の台数が所定台数より多ければ、前記第２の子端末に対する前記問い合わせ信号の送信を禁止する
ことを特徴とするデータ取得装置。
請求項１乃至１０のいずれかのデータ取得装置からなる親端末が、複数の子端末の各々との間で通信ルートを構築してマルチホップ通信を行い、前記親端末は、前記子端末の各々へ順に問い合わせ信号を送信して、前記問い合わせ信号を受信した前記子端末の各々からデータを受信するポーリング通信を行うことを特徴とするマルチホップ通信システム。