JP6102024B2 - 通信システムおよび通信装置 - Google Patents

Description

本発明は、親機と複数台の子機との間で電力線搬送通信を行う通信システム、およびそれに用いる通信装置に関する。

従来から、この種の通信システムとして、同一の配電線に接続された１台の親機と複数台の子機とをネットワークごとに備え、各ネットワークにおいて親機と子機との間で配電線を伝送媒体に用いた電力線搬送通信を行うシステムが知られている。ただし、電力線搬送通信のネットワークが複数構築されると、その特性上、一方のネットワークの通信が１または複数のネットワークの通信に対し干渉する場合がある。

そこで、たとえば特許文献１には、この種の通信システムにおいて複数のネットワーク間に生じる通信の干渉を抑制するための技術が記載されている。すなわち、特許文献１においては、親機である通信装置は、他の通信装置に対しその送信出力レベルを調整させる指令通信信号を送信する。通信装置は、指令通信信号を受信した場合、通信上で隣接する他の通信装置と通信可能な最低限の通信品質で通信信号を送信するように、送信出力レベルを制御するように構成されている。

特開２０１０−２７３２７５号公報

しかし、特許文献１に記載の構成では、親機は、実際に他のネットワークとの間で通信の干渉が生じるか否かに関わらず、指令通知信号を送信することで他の通信装置の送信出力レベルを制御する。そのため、他のネットワークとの間で通信の干渉を生じ得ない通信装置においてまで、送信出力レベルを抑制する可能性がある。つまり、特許文献１に記載の構成では、異なるネットワーク間で通信の干渉が生じ得ない場合にまで、干渉を抑制するための制御が為される可能性がある。

本発明は上記事由に鑑みて為されており、異なるネットワーク間で通信の干渉が生じ得ない場合にまで干渉を抑制するための制御が為されることがない通信システム、およびそれに用いる通信装置を提供することを目的とする。

本発明の通信システムは、同一の配電線に接続された１台の親機と複数台の子機とからなる端末をネットワークごとに備え、各ネットワークにおいて前記親機と前記子機との間で前記配電線を伝送媒体に用いた通信路を通して通信信号を伝送する電力線搬送通信を行い、且つ通信信号を減衰させる減衰要素を介して複数のネットワークの前記配電線が接続された通信システムであって、前記親機は、自ネットワークのいずれかの前記端末が他のネットワークの前記端末からの通信信号を規定値以上の受信強度で受信したときに当該他のネットワークを干渉候補として検知する検知部と、前記検知部にて前記干渉候補として検知されたネットワークとの間で通信の干渉を回避する回避処理を実行する回避部とを有し、前記検知部は、自ネットワークの前記子機が他のネットワークの前記端末からの通信信号を規定値以上の受信強度で受信したときに当該子機から送信される干渉通知を受信することにより、当該他のネットワークを干渉候補として検知するように構成されていることを特徴とする。

この通信システムにおいて、前記検知部は、自ネットワークのいずれかの前記端末が他のネットワークの前記子機からの通信信号を規定値以上の受信強度で受信したときに、当該他のネットワークを干渉候補として検知し、且つ前記通信信号の発生元の前記子機を特定した二次通知を当該干渉候補のネットワークの前記親機へ送信するように構成されていることがより望ましい。

この通信システムにおいて、前記回避部は、前記回避処理として、一定期間を複数の期間に分割し分割後の各期間を、自ネットワークの前記端末の通信と、前記干渉候補のネットワークの前記端末の通信とに割り当てるように構成されていることがより望ましい。

この通信システムにおいて、前記回避部は、分割後の各期間の割り当てを各ネットワークに固有の識別子に基づいて決定するように構成されていることがより望ましい。

この通信システムにおいて、前記回避部は、複数のネットワークの前記親機との通信機能を有する上位装置に、前記干渉候補のネットワークを特定する干渉情報を送信し、分割後の各期間の割り当てを前記上位装置にて決定させるように構成されていることが望ましい。

この通信システムにおいて、前記回避部は、前記回避処理として、一定期間を複数の期間に分割し分割後の各期間を、自ネットワークの前記子機のうち前記干渉通知の発生元である子機との間で行う通信と、前記干渉候補のネットワークの前記端末の通信とに割り当てるように構成されていることが望ましい。

この通信システムにおいて、前記回避部は、前記回避処理として、一定期間を複数の期間に分割し分割後の各期間を、自ネットワークの前記端末の通信と、前記干渉候補のネットワークの前記子機のうち前記二次通知で特定される子機および前記親機間で行う通信とに割り当てるように構成されていることが望ましい。

この通信システムにおいて、前記親機は、自ネットワークの前記子機に要求信号を送信し、当該要求信号への応答として前記子機から応答信号を受信し、自ネットワークの前記子機のうち前記回避処理の対象の子機以外の子機に対しては前記要求信号を一括して送信するように構成されていることがより望ましい。

この通信システムにおいて、前記親機は、一括して送信する前記要求信号に、前記応答信号を送信する順番を表すデータを含むように構成されていることがより望ましい。

この通信システムにおいて、前記回避部は、前記回避処理として、自ネットワークの全ての前記端末における通信信号の受信感度を低下させるように構成されていることが望ましい。

この通信システムにおいて、前記回避部は、前記回避処理として、自ネットワークの前記子機のうち前記干渉通知の発生元である子機における通信信号の受信感度を低下させるように構成されていることが望ましい。

この通信システムにおいて、前記回避部は、自ネットワークの前記端末が前記干渉候補のネットワークの前記端末からの通信信号を受信した際の受信強度の大きさに基づいて、前記受信感度の下げ幅を決定するように構成されていることがより望ましい。

この通信システムにおいて、前記回避部は、前記回避処理として、前記干渉候補のネットワークの全ての前記端末における通信信号の送信強度を低下させるように構成されていることが望ましい。

この通信システムにおいて、前記回避部は、前記回避処理として、前記干渉候補のネットワークの前記子機のうち前記二次通知で特定される子機における通信信号の送信強度を低下させるように構成されていることが望ましい。

この通信システムにおいて、前記回避部は、自ネットワークの前記端末が前記干渉候補のネットワークの前記端末からの通信信号を受信した際の受信強度の大きさに基づいて、前記送信強度の下げ幅を決定するように構成されていることがより望ましい。

本発明の通信装置は、同一の配電線に接続された複数台の子機と共に同一ネットワークの端末を構成し、前記子機との間で前記配電線を伝送媒体に用いた通信路を通して通信信号を伝送する電力線搬送通信を行う通信装置であって、自ネットワークのいずれかの前記端末が他のネットワークの前記端末からの通信信号を規定値以上の受信強度で受信したときに当該他のネットワークを干渉候補として検知する検知部と、前記検知部にて前記干渉候補として検知されたネットワークとの間で通信の干渉を回避する回避処理を実行する回避部とを有し、前記検知部は、自ネットワークの前記子機が他のネットワークの前記端末からの通信信号を規定値以上の受信強度で受信したときに当該子機から送信される干渉通知を受信することにより、当該他のネットワークを干渉候補として検知するように構成されていることを特徴とする。

本発明は、親機が、検知部にて干渉候補として検知されたネットワークとの間で通信の干渉を回避する回避部を有するので、異なるネットワーク間で通信の干渉が生じ得ない場合にまで干渉を抑制するための制御が為されることがないという利点がある。

実施形態の通信システムを示す概略ブロック図である。 実施形態のコンセントレータおよび子機の概略ブロック図である。 実施形態１の通信システムの動作の説明図である。 実施形態１の第１の変形例に係る通信システムの動作の説明図である。 実施形態２の通信システムの動作の説明図である。

以下の実施形態においては、外部の供給事業者から供給される電力、ガス、水道、熱などの資源の需要家を対象として、各需要家での資源の消費量を計測した計測データを遠隔地にあるサーバで取得するための検針システムを、通信システムの例として説明する。以下では、需要家が集合住宅の各住戸である場合について例示するが、この例に限らず、需要家はたとえば戸建て住宅、事務所、工場などであってもよい。また、以下では、資源が電力である場合を例として説明するが、電力に限らず、電力以外の資源の消費量についてもサーバの取得対象とすることは可能である。

（実施形態１）
本実施形態の通信システム１は、図１に示すように、複数の子機２１１，２１２，…２１ｎ、２２１，２２２，…２２ｎ、…２５１，２５２，…２５ｎと、親機としてのコンセントレータ３とを、ＰＡＮ（Personal Area Network）１１〜１５ごとに備えている。また、本実施形態の通信システム１は、複数台のコンセントレータ３を統括する上位装置４をさらに備えている。コンセントレータ（親機）３は通信装置である。

以下、子機２１１，２１２，…２１ｎ、２２１，２２２，…２２ｎ、…２５１，２５２，…２５ｎの各々を区別しないときには「子機２」といい、ＰＡＮ１１〜１５の各々を区別しないときには「ＰＡＮ１０」という。ここでいうＰＡＮ１０は、１台のコンセントレータ３の管理範囲としてコンセントレータ３ごとに設定されるネットワークであって、本実施形態では同一敷地内に複数棟存在する大規模集合住宅において棟単位で設定されている場合を想定する。

以下、各ＰＡＮ１０のコンセントレータ３を区別するときには、第１のＰＡＮ１１のコンセントレータ３を第１のコンセントレータ３０１、第２のＰＡＮ１２のコンセントレータ３を第２のコンセントレータ３０２とする。同様に、第３のＰＡＮ１３のコンセントレータ３を第３のコンセントレータ３０３、第４のＰＡＮ１４のコンセントレータ３を第４のコンセントレータ３０４、第５のＰＡＮ１５のコンセントレータ３を第５のコンセントレータ３０５とする。

子機２は集合住宅の各需要家に設けられている。各子機２は、それぞれ各需要家での資源の消費量を計測する計測器５に付設されている。計測器５は、電力の供給事業者からの電力（資源）が供給される配電線６１〜６５（以下、各々を区別しないときには「配電線６」という）に接続されており、各需要家での使用電力量（資源の消費量）を計測する電力メータである。配電線６１〜６５の各々は、大規模集合住宅の棟ごとに設けられた低圧幹線であって、大規模集合住宅の敷地内に引き込まれた高圧配電線６０にそれぞれ変圧器７１〜７５（以下、各々を区別しないときには「変圧器７」という）を介して繋がっている。つまり、配電線６１は変圧器７１を、配電線６２は変圧器７２を、配電線６３は変圧器７３を、配電線６４は変圧器７４を、配電線６５は変圧器７５を介して同一の高圧配電線６０に繋がっている。

計測器５は、子機２と共にスマートメータ８を構成し、同一の配電線６に接続されているコンセントレータ３と子機２とが通信を行うことにより遠隔検針等を可能にする。スマートメータ８は、子機２と計測器５とが筐体（図示せず）を共用することが好ましいが、子機２と計測器５とが別に筐体を有していてもよい。

コンセントレータ３は、大規模集合住宅の棟ごとに設けられており、同じ棟の需要家（住戸）に設けられた複数の子機２を管理下として、これら管理下の複数の子機２と通信可能に構成されている。そのために、コンセントレータ３は、各配電線６に１台ずつ接続されており、同一の配電線６に接続されている子機２と共に１つのＰＡＮ１０に属する端末を構成する。

つまり、配電線６１に接続された子機２１１，２１２，…２１ｎおよびコンセントレータ３０１はＰＡＮ１１に属する端末を構成し、配電線６２に接続された子機２２１，２２２，…２２ｎおよびコンセントレータ３０２はＰＡＮ１２に属する端末を構成する。同様に、配電線６３に接続された子機２３１，２３２，…２３ｎおよびコンセントレータ３０３はＰＡＮ１３に属する端末を構成し、配電線６４に接続された子機２４１，２４２，…２４ｎおよびコンセントレータ３０４はＰＡＮ１４に属する端末を構成する。配電線６５に接続された子機２５１，２５２，…２５ｎおよびコンセントレータ３０５はＰＡＮ１５に属する端末を構成する。

検針システムとしての通信システム１は、実際には多数台のコンセントレータ３を備え、これら多数台のコンセントレータ３の各々の管理下にある子機２からの計測データを、上位装置４で取得できるように構成されている。本実施形態では、第１〜５のＰＡＮ１１〜１５が存在する１つの集合住宅のみに着目して、コンセントレータ３が５台の場合をモデルとして通信システム１の構成および機能を説明するが、コンセントレータ３を５台に限定する趣旨ではない。

上位装置４は、複数の需要家から計測データを収集するサーバコンピュータからなり、供給事業者である電力会社や、電力会社に代わって使用電力量の管理や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。ここで、上位装置４は、自らの管理下にある需要家の計測データを定期的に収集する遠隔検針の機能を持つ。つまり、上位装置４は、専用回線ＮＴ１を通して各コンセントレータ３と通信を行うことにより、各コンセントレータ３の管理下の子機２から計測器５の計測結果を含む計測データを取得する機能を有している。これにより、上位装置４は、複数台のコンセントレータ３の管理下の全ての子機２から、各コンセントレータ３を介して計測データを収集することができる。

また、上位装置４は、供給事業者等によって運営される上位サーバの下位装置であり地域ごとに設けられるヘッドエンド装置であってもよい。この場合、上位装置４は、地域ごとにコンセントレータ３から計測データを収集し、上位サーバへ送信するように構成される。これにより、供給事業者等によって運営される上位サーバは、複数の上位装置４から計測データを収集することにより、複数地域の需要家の計測データを効率的に収集することができる。また、上位装置４はこのようなヘッドエンド装置と上位サーバとの両方を含んでいてもよい。

以下に、子機２およびコンセントレータ３の具体的な構成について図２を参照して説明する。

子機２とコンセントレータ３との間の通信は、配電線６を伝送媒体に用いた通信路を用いて通信信号を伝送する電力線搬送通信（ＰＬＣ：Power Line Communications）技術を用いて実現される。つまり、第１のＰＡＮ１１の子機２と第１のコンセントレータ３０１との間には配電線６１を伝送媒体に用いた通信路が形成され、第２のＰＡＮ１２の子機２と第２のコンセントレータ３０２との間には配電線６２を伝送媒体に用いた通信路が形成されている。第３のＰＡＮ１３の子機２−コンセントレータ３０３間では配電線６３が、第４のＰＡＮ１４の子機２−コンセントレータ３０４間では配電線６４が、第５のＰＡＮ１５の子機２−コンセントレータ３０５間では配電線６５がそれぞれ伝送媒体となる。

子機２は、このような通信路（配電線６）を通して同一ＰＡＮ１０のコンセントレータ３との間で電力線搬送通信を行うことにより、計測データを同一ＰＡＮ１０のコンセントレータ３に送信する。ここでいう計測データは、少なくとも計測器５で所定期間内に測定された使用電力量を含んでいる。

そのため、子機２は、コンセントレータ３との通信を行う（第３）通信インターフェイス（以下、インターフェイスを「Ｉ／Ｆ」と表記する）２１と、計測器５から測定結果を取得する検針部２２と、各部の動作を制御する（第１）制御部２３とを有している。なお、図２では、第１のＰＡＮ１１の子機２１１のみ図示しているが、他の子機２も同様の構成である。

通信Ｉ／Ｆ２１は、上述したように計測器５の上流側の配電線６を伝送媒体に用いて、コンセントレータ３との間で双方向に電力線搬送通信を行うように構成されている。

検針部２２は、たとえば計測器５の拡張端子（図示せず）に有線接続される構成により、計測器５との間でデータの授受を可能とする。なお、検針部２２は、計測器５と有線接続される構成に限らず、たとえば計測器５と無線通信や光通信を行う構成でもよい。

制御部２３は、プログラムに従って動作するプロセッサを備えたマイコン（マイクロコンピュータ）のようなデバイスを主構成とし、所定のプログラムを実行することにより種々の機能を実現する。ここでは、制御部２３は、少なくとも検針部２２が取得した計測器５の計測結果に基づいて計測データを生成し、この計測データを通信Ｉ／Ｆ２１からコンセントレータ３に送信する機能を有している。

さらに、子機２は、メモリ（図示せず）を有し、一定時間（たとえば１分、５分、１０分等）ごとの計測データを一定期間（たとえば１日）分、メモリに記憶するように構成されている。

コンセントレータ３は、集合住宅の管理人室あるいは電気室などに配置されている。コンセントレータ３は、自らの管理下となる複数の需要家（住戸）の子機２から計測データを取得し、取得した計測データを上位装置４に転送する。

そのため、コンセントレータ３は、子機２との通信を行う第１通信Ｉ／Ｆ３１と、上位装置４との通信を行う第２通信Ｉ／Ｆ３２と、各部の動作を制御する（第２）制御部３３とを有している。なお、図２では、第１のＰＡＮ１１のコンセントレータ３０１のみ図示しているが、他のコンセントレータ３０２〜３０５も同様の構成である。

第１通信Ｉ／Ｆ３１は、上述したように計測器５の上流側の配電線６を伝送媒体に用いて、子機２との間で双方向に電力線搬送通信を行うように構成されている。

第２通信Ｉ／Ｆ３２は、光ファイバ等を用いた専用回線ＮＴ１に接続されており、この専用回線ＮＴ１を介して上位装置４との間で双方向に通信を行うように構成されている。なお、コンセントレータ３は、専用回線ＮＴ１を介して上位装置４との間の通信を行う構成に限らず、インターネットのような公衆網を介して、あるいは無線通信もしくは電力線搬送通信により上位装置４と通信する構成であってもよい。

制御部３３は、プログラムに従って動作するプロセッサを備えたマイコンのようなデバイスを主構成とし、所定のプログラムを実行することにより種々の機能を実現する。ここでは、制御部３３は、少なくとも集合住宅における複数の需要家の子機２から第１通信Ｉ／Ｆ３１で計測データを取得し、取得した計測データを第２通信Ｉ／Ｆ３２から上位装置４に送信する機能を有している。

また、本実施形態の通信システム１では、複数の子機２は各々が他の子機２を中継器としてデータを伝送するマルチホップ通信を行うように構成されている。そのため、コンセントレータ３と直接通信できない子機２は、通信可能な距離にある他の子機２がパケットを中継することにより、コンセントレータ３との間で通信可能となる。たとえば、配電線６１に対して、コンセントレータ３０１および子機２１１，２１２，…２１ｎが上流側（変圧器７１側）からコンセントレータ３０１、子機２１１、子機２１２、…子機２１ｎの順に接続されていると仮定する。この場合、コンセントレータ３０１は、子機２１１，２１２とは直接通信し、子機２１３とは直接通信するのではなく子機２１１を中継器として通信することが考えられる。

したがって、コンセントレータ３は子機２と通信を行う際、伝送距離やノイズ等の影響により、同一のＰＡＮ１０に属する全ての子機２と直接通信できる環境になくても、同一のＰＡＮ１０に属する全ての子機２との間で通信可能になる。具体的には、コンセントレータ３は同一のＰＡＮ１０に属する子機２との間で、マルチホッププロトコルに従い通信経路（ルート）を構築するための伝送状況の情報のやりとりを行い、その情報を元に通信ルートを決定している。

次に、上述した通信システム１において、コンセントレータ３が管理下となる自ＰＡＮ１０の子機２から計測データを取得するための構成について説明する。

コンセントレータ３は、制御部３３により、定期的に管理下の子機２に要求信号としての検針要求を送信するように構成されている。ここで、コンセントレータ３は、予め定められている定例検針時刻（たとえば０：００，０：３０，１：００，…）になると、管理下にある複数の子機２の各々に対して検針要求を順次送信する。このとき、コンセントレータ３は、検針要求を送信するタイミングが子機２ごとに異なるように、たとえばスマートメータ８に固有の識別子（メータ番号）に基づいて、あるいはランダムに、検針要求を送信するタイミングを決定する。

子機２は、検針要求を受信すると、制御部２３により、この検針要求への応答として計測データを含む応答信号である検針応答をコンセントレータ３へ送信するように構成されている。したがって、コンセントレータ３は、自身の管理下にある複数の子機２からの計測データを定期的に収集することができる。コンセントレータ３は、制御部３３により、このように複数の子機２から収集した計測データを集約し、検針情報を生成する。コンセントレータ３が複数の子機２から定期的に計測データを取得する処理を、以下では「定例検針」という。

さらに、コンセントレータ３は、制御部３３により、少なくとも管理下にある全ての子機２に対し一通り検針要求を送信すると、上位装置４に対して検針情報を送信する。これにより、上位装置４においては、コンセントレータ３の管理下にある複数の子機２からの計測データを定期的に取得することができる。

なお、定例検針時にコンセントレータ３が子機２から計測データを取得する周期は、本実施形態では３０分と仮定するが、この例に限らず、たとえば１０分、１５分、４５分など適宜設定可能である。また、定例検針時にコンセントレータ３が収集した計測データ（検針情報）を上位装置４に送信する周期についても、本実施形態では３０分と仮定するが、この例に限らず、たとえば１２時間、１日など適宜設定可能である。

また、本実施形態の通信システム１は、通信状況などにより定例検針において上位装置４が取得した計測データに脱漏が生じた場合でも、脱漏している計測データを補完するための検針（以下、「バックアップ検針」という）が行われるように構成されている。

すなわち、上位装置４は、制御部により、定例検針時に取得した計測データについて、自身の管理下の全ての子機２から計測データを取得できているか否かを判断し、脱漏している計測データがあればその計測データを個別に取得するように構成されている。具体的には、上位装置４は、計測データが脱漏している子機２に対して、その上位のコンセントレータ３を介して個別に検針要求を送信し、この子機２から検針要求への応答として送信される計測データを、コンセントレータ３を介して取得する。

このように上位装置４は、定例検針において計測データの脱漏があっても、計測データが脱漏している子機２からバックアップ検針により個別に計測データを取得するので、脱漏していた分の計測データを補完することができる。

なお、上位装置４は、バックアップ検針に限らず、定例検針において、コンセントレータ３を介して子機２に個別に検針要求を送信し、この子機２から検針要求への応答として送信される計測データをコンセントレータ３経由で取得する構成であってもよい。この場合、コンセントレータ３は、定例検針時、自発的に子機２からの計測データの収集、集約は行わず、上位装置４から子機２への検針要求の中継、子機２から上位装置４への計測データの中継を行うことになる。

さらにまた、近年、電力消費に関して、需要家側の電力消費を供給側がある程度制御することにより電力需給の協調を実現するデマンドサイドマネジメント（ＤＳＭ：demand side management）が注目されている。ＤＳＭは、供給事業者等によって運営されている上位装置４から各需要家の子機２に電力の消費を抑制するための要請であるＤＲ（デマンドレスポンス）情報を送信することで実現される。具体的には、本実施形態の通信システム１においては、上位装置４は、各需要家の子機２に対して、その上位のコンセントレータ３を介して個別にＤＲ情報を送信する機能を有している。

この場合に、子機２は、たとえば各需要家の設備機器（図示せず）との通信機能を有することで、ＤＲ情報を設備機器に表示させたり、ＤＲ情報に基づいて電力消費のピークを抑制（ピークカット）するように設備機器を制御したりすることが可能になる。

ところで、上述した構成の通信システム１は、コンセントレータ３−子機２間の通信に電力線搬送通信を用い、且つコンセントレータ３ごとに個別の配電線６１〜６５を用いていることにより、コンセントレータ３ごとに個別のＰＡＮ１１〜１５を構築している。ただし、配電線６１〜６５は電気的に完全に分離されているわけではなく、それぞれ変圧器７１〜７５を介して同一の高圧配電線６０に接続されている。そのため、各配電線６上を伝送される通信信号は、変圧器７が減衰要素となって変圧器７である程度は減衰されるものの、他の配電線６に漏洩し、異なるＰＡＮ１０間で通信の干渉を生じることがある。とくに、複数の配電線６が同一敷地内に敷設されている本実施形態のように、複数の配電線６が比較的近い距離にある場合には、異なるＰＡＮ１０間で通信信号の漏洩が生じやすくなる。

そこで、本実施形態の通信システム１は、異なるＰＡＮ１０間での通信の干渉が生じ得る状態にあることを検知し、通信の干渉を回避する機能を、コンセントレータ３に有している。

すなわち、本実施形態では、コンセントレータ３は、図２に示すように、通信の干渉が生じ得る他のＰＡＮ１０を干渉候補として検知する検知部３３１、および通信の干渉を回避する回避部３３２の機能を制御部３３に有している。

さらに、コンセントレータ３は、干渉の有無を検知するための検知信号を第１通信Ｉ／Ｆ３１から定期的に送信する機能を制御部３３に有している。ここでは、制御部３３は、定期的にブロードキャスト送信される同期信号であるビーコンを検知信号として利用する。この検知信号は、基本的には発生元のコンセントレータ３と同一のＰＡＮ１０の子機２にて受信されるが、変圧器７および高圧配電線６０を通して他のＰＡＮ１０の端末（コンセントレータ３および子機２）へも漏洩する場合がある。以下、他のＰＡＮ１０へ漏洩した検知信号を「漏洩信号」といい、漏洩信号を送信した端末が属するＰＡＮ１０を「漏洩信号の発生元」、漏洩信号を受信した端末が属するＰＡＮ１０を「漏洩信号の漏洩先」という。なお、制御部３３は、ビーコンを検知信号とする構成に限らず、その他の通信信号、たとえば定例検針時の検針要求を検知信号として用いてもよい。

検知部３３１は、他のＰＡＮ１０の端末からの漏洩信号の受信状況に基づいて干渉候補を検知する機能を有している。検知部３３１は、自ＰＡＮ１０のいずれかの端末が他のＰＡＮ１０の端末からの漏洩信号（通信信号）を規定値以上の受信強度で受信したときに、当該他のＰＡＮ（漏洩信号の発生元）１０を干渉候補として検知する。

つまり、検知部３３１は、他のＰＡＮ１０のコンセントレータ３から受信した漏洩信号の受信強度（ＲＳＳＩ）を計測し、この受信強度と規定値とを大小比較することにより、当該他のＰＡＮ１０との間で干渉が生じ得るか否かを判断する。ここで、規定値は、コンセントレータ３が受信した信号（パケット）が他のコンセントレータ３からの漏洩信号（パケット）であることを認識できる範囲で最低限の受信強度に設定されている。

さらに、本実施形態では、検知部３３１は、自ＰＡＮ１０の子機２が他のＰＡＮ１０の端末からの漏洩信号を規定値以上の受信強度で受信したときに当該子機２から送信される干渉通知を受信することにより、当該他のＰＡＮ１０を干渉候補として検知する。つまり、子機２は、他のＰＡＮ１０のコンセントレータ３からの漏洩信号を規定値以上の受信強度で受信すると、自ＰＡＮ１０のコンセントレータ３に対して干渉通知を送信するように構成されている。検知部３３１は、自ＰＡＮ１０の子機２からの干渉通知を受信することにより、当該他のＰＡＮ（漏洩信号の発生元）１０を干渉候補として検知する。これにより、検知部３３１は、コンセントレータ３に限らず、自ＰＡＮ１０の子機２が他のＰＡＮ１０からの漏洩信号を規定値以上の受信強度で受信した場合にも、当該他のＰＡＮ１０を干渉候補として検知できる。

ここで、子機２は、コンセントレータ３への干渉通知を、定期的に送信しているハローパケットに含めてもよい。これにより、子機２はハローパケットを定期的に送信するだけでコンセントレータ３へ干渉通知を送信することができるので、子機２−コンセントレータ３間の通信トラフィックを下げることができる。

さらに、検知部３３１は、自ＰＡＮ１０のいずれかの端末が他のＰＡＮ１０の子機２からの漏洩信号を規定値以上の受信強度で受信したときに、当該他のＰＡＮ１０を干渉候補として検知する。つまり、検知部３３１は、他のＰＡＮ１０に属する子機２から送信された通信信号、たとえば検針応答を漏洩信号として干渉候補を検知する。これにより、検知部３３１は、他のＰＡＮ１０のコンセントレータ３からの漏洩信号に限らず、他のＰＡＮ１０の子機２からの漏洩信号を規定値以上の受信強度で受信した場合にも、当該他のＰＡＮ１０を干渉候補として検知できる。

また、子機２は、他のＰＡＮ１０の子機２からの漏洩信号を規定値以上の受信強度で受信した場合にも、自ＰＡＮ１０のコンセントレータ３に対して干渉通知を送信するように構成されている。干渉通知には、漏洩信号の発生元の端末を特定する情報が含まれている。つまり、干渉通知は、漏洩信号の発生元がコンセントレータ３である場合にはこのコンセントレータ３に固有の識別子を含み、漏洩信号の発生元が子機２である場合にはこの子機２に固有の識別子（メータ番号等）が含まれる。

よって、検知部３３１は、自ＰＡＮ１０のいずれかの端末（コンセントレータ３または子機２）が他のＰＡＮ１０の端末（コンセントレータ３または子機２）からの漏洩信号を規定値以上の受信強度で受信したときに、当該他のＰＡＮ１０を干渉候補として検知する。

さらにまた、本実施形態では、検知部３３１は、干渉候補を検知すると、漏洩信号の発生元の端末を特定した二次通知を、干渉候補のＰＡＮ１０のコンセントレータ３へ送信するように構成されている。二次通知には、漏洩信号の発生元の端末を特定する情報が含まれている。つまり、検知部３３１は、漏洩信号の発生元がコンセントレータ３である場合にはこのコンセントレータ３に固有の識別子を含む二次通知を送信し、漏洩信号の発生元が子機２である場合にはこの子機２に固有の識別子（メータ番号等）を含む二次通知を送信する。さらに、この二次通知には送信元（つまり漏洩信号の漏洩先）のＰＡＮ１０に固有の識別子が含まれている。

コンセントレータ３は、他のＰＡＮ１０のコンセントレータ３から二次通知を受けると、この二次通知に含まれるＰＡＮ１０の識別子に基づいて、漏洩信号の漏洩先のＰＡＮ１０を特定する。これにより、漏洩信号の漏洩先のＰＡＮ１０および発生元のＰＡＮ１０の双方のコンセントレータ３において、通信の干渉が生じ得る状態にあることが認識可能となる。なお、干渉候補のＰＡＮ１０のコンセントレータ３は、漏洩信号の漏洩先のＰＡＮ１０のコンセントレータ３との間では、変圧器７で通信信号が減衰するものの通信可能な状態にあるので、二次通知を規定値以上の受信強度で授受可能である。

ただし、一般的には通信の干渉は双方向に生じるので、一対のＰＡＮ１０の一方から他方へ漏洩信号が漏洩すれば、他方のＰＡＮ１０から一方のＰＡＮ１０へも漏洩信号が漏洩する。そのため、検知部３３１が二次通知を送信しなくても、双方のコンセントレータ３は、各々が検知部３３１にて互いを干渉候補として検知し、通信の干渉が生じ得る状態にあることをそれぞれ認識する。したがって、干渉候補のＰＡＮ１０のコンセントレータ３において漏洩信号の発生元の端末および漏洩信号の漏洩先のＰＡＮ１０を特定する必要がなければ、検知部３３１が二次通知を送信する機能は必須ではない。

回避部３３２は、検知部３３１にて干渉候補として検知されたＰＡＮ１０との間で通信の干渉を回避する回避処理を実行するように構成されている。本実施形態では、回避部３３２は、回避処理として、一定期間を複数の期間に分割し分割後の各期間を、自ＰＡＮ１０の端末の通信と、干渉候補のＰＡＮ１０の端末の通信とに割り当てるように構成されている。言い換えれば、回避部３３２は、検知部３３１にて干渉候補として検知されたＰＡＮ１０と自ＰＡＮ１０とで通信が行われる期間を時間軸方向にずらす時分割処理を、回避処理として実行する。

ここでは、回避部３３２は、定例検針の１周期に相当する一定期間を、自ＰＡＮ１０および干渉候補のＰＡＮ１０に順番に割り振ることにより、いずれのＰＡＮ１０においても定例検針が決まった周期で行われるようにする。具体的には、コンセントレータ３は、定例検針の開始時には開始通知（ビーコン）を、定例検針の終了時には終了通知（ビーコン）を、他のＰＡＮ１０のコンセントレータ３へ送信する。回避部３３２は、干渉候補のＰＡＮ１０のコンセントレータ３からの開始通知を受信すると、同コンセントレータ３から終了通知を受信するまでの期間、つまり干渉候補のＰＡＮ１０での定例検針中の期間を避けて、定例検針を行う。なお、干渉候補のＰＡＮ１０のコンセントレータ３は、漏洩信号の漏洩先のＰＡＮ１０のコンセントレータ３との間では、変圧器７で通信信号が減衰するものの通信可能な状態にあるので、開始通知や終了通知を規定値以上の受信強度で授受可能である。

回避部３３２は、定例検針の１周期に相当する全期間を自ＰＡＮ１０および干渉候補のＰＡＮ１０に割り振ってもよいが、いずれのＰＡＮ１０にも割り振らない共通期間を設定することが望ましい。つまり、回避部３３２は、定例検針の１周期に相当する一定期間のうち、共通期間を除いた期間を分割して、分割後の各期間を自ＰＡＮ１０および干渉候補のＰＡＮ１０に割り当てる。共通期間は、自ＰＡＮ１０と干渉候補のＰＡＮ１０とのいずれの通信にも用いられる期間である。

また、回避部３３２は、分割後の各期間の割り当てを各ＰＡＮ１０に固有の識別子に基づいて決定する。ここで、各ＰＡＮ１０に固有の識別子は、ＰＡＮ１０ごとに予め割り当てられたＰＡＮ＿ＩＤなどである。回避部３３２は、たとえばこの識別子の小さい順に分割後の各期間を割り当てることにより、２つ以上のＰＡＮ１０が干渉候補として検知されている場合にも、重複することなく各期間を割り当てることができる。

次に、本実施形態の通信システム１において、異なるＰＡＮ１０間での通信の干渉を回避するための動作について図３を参照して説明する。図３では、第１のＰＡＮ１１と第２のＰＡＮ１２と第３のＰＡＮ１３との間で通信の干渉が生じ、分割後の各期間が第１のＰＡＮ１１、第２のＰＡＮ１２、第３のＰＡＮ１３の順で割り当てられる場合を例とする。

すなわち、第２のＰＡＮ１２のコンセントレータ３０２および第３のＰＡＮ１３のコンセントレータ３０３は、第１のＰＡＮ１１のコンセントレータ３０１からの漏洩信号を規定値以上の強度で受信する（Ｓ１）。そのため、コンセントレータ３０２は第１のＰＡＮ１１を干渉候補として検知し、コンセントレータ３０３も第１のＰＡＮ１１を干渉候補として検知する。コンセントレータ３０１は、コンセントレータ３０２およびコンセントレータ３０３からの二次通知を受信する（Ｓ２，Ｓ３）。

また、第３のＰＡＮ１３のコンセントレータ３０３は、第２のＰＡＮ１２のコンセントレータ３０２からの漏洩信号を規定値以上の強度で受信する（Ｓ４）。そのため、コンセントレータ３０３は第２のＰＡＮ１２についても干渉候補として検知し、コンセントレータ３０２はコンセントレータ３０３からの二次通知を受信する（Ｓ５）。

その後、コンセントレータ３０１は、定例検針の時刻になると、まずコンセントレータ３０２およびコンセントレータ３０３へ開始通知を送信し（Ｓ６）、自ＰＡＮ１１に属する子機２１１へ検針要求を送信する（Ｓ７）。第１のＰＡＮ１１の子機２１１は、検針要求への応答として、計測データを含む検針応答をコンセントレータ３０１へ送信する（Ｓ８）。コンセントレータ３０２およびコンセントレータ３０３は、コンセントレータ３０１からの開始通知を受信すると、定例検針を見合わせて待機する。

コンセントレータ３０１は、第１のＰＡＮ１１の全ての子機２から計測データを取得すると、コンセントレータ３０２およびコンセントレータ３０３へ終了通知を送信し（Ｓ９）、定例検針を終了する。コンセントレータ３０２は、コンセントレータ３０１からの終了通知を受信すると、コンセントレータ３０１およびコンセントレータ３０３へ開始通知を送信し（Ｓ１０）、定例検針を開始する。コンセントレータ３０１およびコンセントレータ３０３は、コンセントレータ３０２からの開始通知を受信すると、定例検針を見合わせて待機する。

コンセントレータ３０２は、第２のＰＡＮ１２の全ての子機２から計測データを取得すると、コンセントレータ３０１およびコンセントレータ３０３へ終了通知を送信し（Ｓ１１）、定例検針を終了する。コンセントレータ３０３は、コンセントレータ３０２からの終了通知を受信すると、コンセントレータ３０１およびコンセントレータ３０２へ開始通知を送信し（Ｓ１２）、定例検針を開始する。コンセントレータ３０１およびコンセントレータ３０２は、コンセントレータ３０３からの開始通知を受信すると、定例検針を見合わせて待機する。

このようにして、コンセントレータ３０１，３０２，３０３は、互いに干渉することなく順番に定例検針を行うことができる。

以上説明した本実施形態の通信システム１によれば、コンセントレータ３は、他のＰＡＮ１０を干渉候補として検知する検知部３３１、および通信の干渉を回避する回避部３３２との機能を制御部３３に有している。検知部３３１は、自ＰＡＮ１０のいずれかの端末が他のＰＡＮ１０の端末からの通信信号を規定値以上の受信強度で受信したときに当該他のＰＡＮ１０を干渉候補として検知する。そのため、この通信システム１は、各配電線６上を伝送される通信信号が他の配電線６に漏洩したとしても、異なるＰＡＮ１０間で通信の干渉を生じることを回避できる。且つ、回避部３３２は、検知部３３１が干渉候補として検知したＰＡＮ１０との通信の干渉を回避するので、異なるネットワーク間で通信の干渉が生じ得ない場合にまで干渉を抑制するための制御が為されることはない。

しかも、本実施形態では、回避部３３２は、一定期間を複数の期間に分割し分割後の各期間を、自ＰＡＮ１０の端末の通信と、干渉候補のＰＡＮ１０の端末の通信とに割り当てる時分割処理により、干渉を回避する。したがって、端末は、通信信号の受信感度や送信強度を低下させることなく、他のＰＡＮ１０の端末との通信の干渉を回避でき、同一のＰＡＮ１０内での通信環境は維持しつつ、異なるＰＡＮ１０間での通信の干渉を回避可能となる。

ところで、本実施形態の変形例として、回避部３３２は、上述のようにＰＡＮ１０内の全ての端末を対象として時分割処理を行うのではなく、干渉を生じ得る端末のみを対象として時分割処理を行うように構成されていてもよい。

第１の変形例として、回避部３３２は、回避処理として、一定期間を複数の期間に分割し分割後の各期間を、自ＰＡＮ１０の子機２のうち干渉通知の発生元である子機２との間で行う通信と、干渉候補のＰＡＮ１０の端末の通信とに割り当てるように構成される。つまり、漏洩信号の漏洩先のＰＡＮ１０に属する子機２のうち干渉を生じ得るのは、漏洩信号を規定値以上の受信強度で受信した子機２（干渉通知の発生元の子機２）のみであるから、回避部３３２は、この子機２のみを時分割処理の対象とする。

また、第２の変形例として、回避部３３２は、一定期間を複数の期間に分割し分割後の各期間を、自ＰＡＮ１０の端末の通信と、干渉候補のＰＡＮ１０の子機２のうち二次通知で特定される子機２−コンセントレータ３間で行う通信とに割り当てるように構成される。つまり、漏洩信号の発生元がコンセントレータ３でなく子機２である場合、回避部３３２は、漏洩信号の発生元の子機２のみを対象として、分割後の各期間の割り当てを行う。

具体的には、干渉候補（漏洩信号の発生元）のＰＡＮ１０のコンセントレータ３は、漏洩信号の漏洩先のＰＡＮ１０のコンセントレータ３から二次通知を受信するので、この二次通知に含まれる子機２の識別子にて漏洩信号の発生元の子機２を特定する。これにより、干渉候補のＰＡＮ１０のコンセントレータ３は、漏洩信号の発生元の子機２との通信のみ回避部３３２により割り当てられる期間に行うことができる。

さらに、第１および第２の変形例において、コンセントレータ３は、自ＰＡＮ１０の子機２のうち回避処理の対象の子機２以外の（つまり、干渉通知の発生元でなく、且つ漏洩信号の発生元でもない）子機２に対する要求信号（検針要求）を一括して送信してもよい。この場合、コンセントレータ３は、一括送信する要求信号に、応答信号（検針応答）を送信する順番を表すデータを含めて送信することが望ましい。一括送信された要求信号を受信した子機２は、この要求信号に含まれるデータが表す順番に従ってコンセントレータ３へ応答信号を順次送信する。

これにより、回避処理の対象外の子機２は、コンセントレータ３から要求信号を個別に受信する場合に比べて、要求信号の授受に要する時間を短縮することができる。しかも、これらの子機２は、コンセントレータ３に対して応答信号を順番に送信するので、応答信号の干渉が生じることもない。

次に、上記第１の変形例の通信システム１において、異なるＰＡＮ１０間での通信の干渉を回避するための動作について図４を参照して説明する。図４では、第１のＰＡＮ１１と第２のＰＡＮ１２との間で通信の干渉が生じ、分割後の各期間が第１のＰＡＮ１１、第２のＰＡＮ１２の順で割り当てられる場合を例とする。

すなわち、第２のＰＡＮ１２のコンセントレータ３０２および子機２２１は、第１のＰＡＮ１１のコンセントレータ３０１からの漏洩信号を規定値以上の強度で受信する（Ｓ２１）。このとき、第２のＰＡＮ１２の子機２２２および子機２２３は漏洩信号を規定値以上の強度で受信しない。第２のＰＡＮ１２の子機２２１は、コンセントレータ３０２に干渉通知を送信し（Ｓ２２）、干渉通知を受けたコンセントレータ３０２は、子機２２１のみを回避処理の対象とする。

一方、第１のＰＡＮ１１のコンセントレータ３０１および子機２１１は、第２のＰＡＮ１２のコンセントレータ３０２からの漏洩信号を規定値以上の強度で受信する（Ｓ２３）。このとき、第１のＰＡＮ１１の子機２１２および子機２１３は漏洩信号を規定値以上の強度で受信しない。第１のＰＡＮ１１の子機２１１は、コンセントレータ３０１に干渉通知を送信し（Ｓ２４）、干渉通知を受けたコンセントレータ３０１は、子機２１１のみを回避処理の対象とする。

その後、コンセントレータ３０１は、定例検針の時刻になると、まずコンセントレータ３０２へ開始通知を送信し（Ｓ２５）、第１のＰＡＮ１１の子機２のうち回避処理の対象である子機２１１へ検針要求を送信する（Ｓ２６）。子機２１１は、検針要求への応答として、計測データを含む検針応答をコンセントレータ３０１へ送信する（Ｓ２７）。コンセントレータ３０２は、コンセントレータ３０１からの開始通知を受信すると、定例検針を見合わせて待機する。

コンセントレータ３０１は、第１のＰＡＮ１１の子機２のうち回避処理の対象である子機２１１から計測データを取得すると、残りの子機２の定例検針を行うことなく、コンセントレータ３０２へ終了通知を送信し（Ｓ２８）、定例検針を終了する。コンセントレータ３０２は、コンセントレータ３０１からの終了通知を受信すると、コンセントレータ３０１へ開始通知を送信し（Ｓ２９）、第２のＰＡＮ１２の子機２のうち回避処理の対象である子機２２１へ検針要求を送信する（Ｓ３０）。子機２２１は、検針要求への応答として、計測データを含む検針応答をコンセントレータ３０２へ送信する（Ｓ３１）。コンセントレータ３０１は、コンセントレータ３０２からの開始通知を受信すると、定例検針を見合わせて待機する。

コンセントレータ３０２は、第２のＰＡＮ１２の子機２のうち回避処理の対象である子機２２１から計測データを取得すると、残りの子機２の定例検針を行うことなく、コンセントレータ３０１へ終了通知を送信し（Ｓ３２）、定例検針を終了する。

その後、コンセントレータ３０１およびコンセントレータ３０２は、共通期間において残りの子機２に対する定例検針を開始する。つまり、コンセントレータ３０１は、子機２１２および子機２１３へ一括して検針要求を送信し（Ｓ３３）、検針要求への応答として子機２１２および子機２１３の各々から計測データを含む検針応答を順次受信する（Ｓ３４，Ｓ３５）。これと同時に、コンセントレータ３０２は、子機２２２および子機２２３へ検針要求を一括して送信し（Ｓ３６）、検針要求への応答として子機２２２および子機２２３の各々から計測データを含む検針応答を順次受信する（Ｓ３７，Ｓ３８）。

このようにして、コンセントレータ３０１，３０２は、干渉を生じ得る範囲の子機２に対しては互いに干渉しないように順番に定例検針を行い、その他の子機２に対しては、同時に定例検針を行う。

以上説明した変形例によれば、回避部３３２は干渉を生じ得る端末に限定して時分割処理を行うので、その他の端末については、異なるＰＡＮ１０間であっても同時に通信を行うことができ、通信に要する時間を短縮できるという利点がある。要するに、この通信システム１では、通信の干渉を生じ得ない端末同士であれば同時に通信を行っても何ら問題はなく、これらの端末の通信には共通期間が割り当てられるので、１つのＰＡＮ１０の通信にのみ使用される期間を短くできる。

また、本実施形態の第３の変形例として、回避部３３２は、検知部３３１にて干渉候補が検知されたときに、干渉情報を上位装置４に送信し、分割後の各期間のＰＡＮ１０への割り当てを上位装置４にて決定させるように構成されていてもよい。ここでいう干渉情報は、干渉候補のＰＡＮ１０を特定する情報であって、漏洩信号の発生元のＰＡＮ１０に固有の識別子を含んでいる。

第３の変形例においては、上位装置４は、コンセントレータ３から取得した干渉情報に基づいて、いずれのＰＡＮ１０間で通信の干渉が生じ得るかを一元的に管理する。さらに、上位装置４は、干渉が生じ得るＰＡＮ１０の各コンセントレータ３に対して、分割後の各期間を順番に割り当てることにより、異なるＰＡＮ１０間での通信の干渉を回避できる。具体的には、上位装置４は、干渉が生じ得るＰＡＮ１０の各コンセントレータ３に対して、定例検針の開始を指示する開始コマンドを順次送信する。コンセントレータ３は、自身宛ての開始コマンドを受信するまでは定例検針を見合わせて待機し、自身宛ての開始コマンドを受信すると定例検針を開始する。

第３の変形例では、回避部３３２は、上位装置４に干渉情報を送信することによって、上位装置４を通して自ＰＡＮ１０と干渉候補のＰＡＮ１０とに対し分割後の各期間を割り当てることができる。したがって、３つ以上のＰＡＮ１０間で干渉が生じ得る状態にあっても、回避部３３２は、分割後の各期間を重複せずに各ＰＡＮ１０に割り振ることができ通信の干渉を確実に回避できる。

また、本実施形態では、各ＰＡＮ１１〜１５の配電線６１〜６５は、通信信号を減衰させる減衰要素となる変圧器７を介して互いに接続されているが、配電線６１〜６５間には変圧器７以外の減衰要素が設けられていてもよい。とくに、通信信号を遮蔽するブロッキングフィルタが減衰要素として用いられる場合、異なるＰＡＮ１０間での通信信号の漏洩は大幅に抑制されることになる。この場合、ブロッキングフィルタは、各ＰＡＮ１０と、各ＰＡＮ１０のコンセントレータ３の検知部３３１において干渉候補として検知されたＰＡＮ１０との間にのみ設けられてもよい。

（実施形態２）
本実施形態の通信システム１は、コンセントレータ３の回避部３３２が通信信号の受信強度を低下させる点で、実施形態１の通信システム１と相違する。また、本実施形態では、検知部３３１は二次通知を送信する機能を有しない。以下、実施形態１と同様の構成については、共通の符号を付して適宜説明を省略する。

本実施形態では、回避部３３２は、回避処理として、自ＰＡＮ１０のコンセントレータ３における通信信号の受信感度を低下させる処理を実行する。具体的には、コンセントレータ３は、第１通信Ｉ／Ｆ３１に含まれる受信用の自動利得制御（ＡＧＣ：Automatic gain control）回路の利得の上限値を低下させることにより、受信感度を低下させる。

さらに、コンセントレータ３が子機２からの干渉通知を受けた場合には、回避部３３２は、自ＰＡＮ１０の子機２のうち干渉通知の発生元の子機２における通信信号の受信感度を低下させる処理を、回避処理として実行する。この場合、回避部３３２は、受信感度の低下を要求する感度低下要求を干渉通知の発生元の子機２に送信する。子機２は、感度低下要求を受信した場合に、自身の通信信号の受信感度を低下させるように構成されている。具体的には、子機２は、通信Ｉ／Ｆ２１に含まれる受信用の自動利得制御回路の利得の上限値を低下させることにより、受信感度を低下させる。

このように回避部３３２は、干渉候補のＰＡＮ１０の端末からの漏洩信号を規定値以上の受信強度で受信した端末を対象として、通信信号の受信感度を低下させることで、干渉を回避することができる。すなわち、端末は、受信感度が低下すれば、他のＰＡＮ１０の端末からの通信信号（漏洩信号）の漏洩があっても、この漏洩信号を通信信号として認識しなくなり、通信の干渉を生じない。要するに、端末は、他のＰＡＮ１０の端末からの通信信号をパケットとして認識しない程度まで受信感度が低下していれば、他のＰＡＮ１０の端末からの漏洩信号を受信しても同期処理を開始することはなく、通信の干渉を回避できる。

ただし、回避部３３２は、最低限、自ＰＡＮ１０の子機２のうち干渉通知の発生元の子機２における通信信号の受信感度を低下させればよく、コンセントレータ３の受信感度を低下させることは必須の構成ではない。

ここにおいて、回避部３３２は、受信感度の下げ幅を予め定められている固定値としてもよいが、自ＰＡＮ１０の端末が干渉方向のＰＡＮ１０の端末からの漏洩信号を受信した際の受信強度の大きさに基づく可変値としてもよい。受信感度の下げ幅を可変値とする場合、回避部３３２は、干渉候補のＰＡＮ１０の端末から受信した漏洩信号の受信強度と規定値とを大小比較し、漏洩信号の受信強度が規定値以下で収まるように、受信感度の下げ幅を調整する。このとき、回避部３３２は、漏洩信号の受信強度が規定値と略同じ値となるように受信感度の下げ幅を調整することで、受信感度を極力高くすることが望ましい。

このように受信感度の下げ幅を可変値とすることで、回避部３３２は、受信感度を下げ過ぎることで同一のＰＡＮ１０内での通信環境が劣化したり、反対に受信感度の下げ幅が足りずに干渉を十分に回避できなかったりすることを防止できる。つまり、回避部３３２は、最適な下げ幅で受信感度を低下させることによって、同一のＰＡＮ１０内での通信環境は維持しつつ、異なるＰＡＮ１０間での通信の干渉を回避可能となる。

また、回避部３３２は、自ＰＡＮ１０の全ての端末（子機２およびコンセントレータ３）を対象として、通信信号の受信感度を低下させるように構成されていてもよい。この場合、回避部３３２は、検知部３３１にて干渉候補が検知されたときに、コンセントレータ３における通信信号の受信感度を低下させ、且つ自ＰＡＮ１０に属する全ての子機２に対して感度低下要求をマルチキャスト送信する。

次に、本実施形態の通信システム１において、異なるＰＡＮ１０間での通信の干渉を回避するための動作について図５を参照して説明する。図５では、第１のＰＡＮ１１のコンセントレータ３０１が、定例検針時に送信する検針要求を検知信号として利用し、この検針要求が第２のＰＡＮ１２のコンセントレータ３０２および子機２２１に漏洩する場合を例とする。

すなわち、コンセントレータ３０１は、定例検針の時刻になると、自ＰＡＮ１１の子機２１１へ検針要求を送信する（Ｓ５１）。第１のＰＡＮ１１の子機２１１は、検針要求への応答として、計測データを含む検針応答をコンセントレータ３０１へ送信する（Ｓ５２）。ここで、第２のＰＡＮ１２のコンセントレータ３０２および子機２２１は、コンセントレータ３０１からの検針要求を規定値以上の受信強度で受信する（Ｓ５１）。第２のＰＡＮ１２の子機２２１は、コンセントレータ３０２に干渉通知を送信する（Ｓ５３）。

その後、コンセントレータ３０２は、干渉通知の発生元である子機２２１へ感度低下要求を送信し（Ｓ５４）、且つ自身の通信信号の受信感度を低下させる（Ｓ５５）。子機２２１は、感度低下要求を受けて、自身の通信信号の受信感度を低下させる（Ｓ５６）。

したがって、その後の定例検針においては、コンセントレータ３０１が検針要求を送信し（Ｓ５７）、子機２１１が検針応答を送信しても（Ｓ５８）、これらの検針要求や検針応答が第２のＰＡＮ１２の端末で受信されることはなく、通信の干渉を回避できる。

以上説明した本実施形態の通信システム１によれば、回避部３３２は、自ＰＡＮ１０の端末における通信信号の受信感度を低下させることにより干渉を回避する。したがって、端末は、他のＰＡＮ１０の端末からの漏洩信号を規定値以上の受信強度で受信した場合に、自ＰＡＮ１０の端末の受信感度を低下させることにより、当該他のＰＡＮ１０の端末との間で情報をやり取りすることなく干渉を回避できる。すなわち、コンセントレータ３は、異なるＰＡＮ１０間での情報のやり取りを最小限に抑えることができる。

しかも、これら複数のＰＡＮ１０の各々における通信を同時に行うことができるので、これら複数のＰＡＮ１０の通信全てを終了するまでに要する時間を比較的短くできる。

さらに、回避部３３２は、自ＰＡＮ１０の子機２のうち干渉通知の発生元の子機２における通信信号の受信感度を低下させる構成であれば、受信感度を低下させる端末を必要最小限に抑えることができる。つまり、回避部３３２は、干渉を生じ得ない端末の受信感度まで低下させることにより、自ＰＡＮ１０内での通信環境が劣化することを防止できる。

なお、本実施形態の変形例として、子機２が、他のＰＡＮ１０に属する端末からの漏洩信号を規定値以上の受信強度で受信した場合に、自身の通信信号の受信感度を低下させる機能を有していてもよい。この変形例では、子機２はコンセントレータ３に干渉通知を送信する必要がなく、コンセントレータ３は子機２に感度低下要求を送信する必要がないので、子機２−コンセントレータ３間の通信トラフィックを下げることができる。

（実施形態３）
本実施形態の通信システム１は、コンセントレータ３の回避部３３２が通信信号の受信強度を低下させるのではなく通信信号の送信強度を低下させる点で、実施形態２の通信システム１と相違する。また、本実施形態では、検知部３３１は二次通知を送信する機能を有している。以下、実施形態２と同様の構成については、共通の符号を付して適宜説明を省略する。

本実施形態では、回避部３３２は、回避処理として、干渉候補のＰＡＮ１０のコンセントレータ３における通信信号の送信強度を低下させる処理を実行する。具体的には、回避部３３２は、干渉候補のＰＡＮ１０のコンセントレータ３に対し、送信強度の低下を要求する強度低下要求を送信する。強度低下要求を受信したコンセントレータ３は、自身の通信信号の送信強度を低下させる。

さらに、端末（コンセントレータ３または子機２）が他のＰＡＮ１０のコンセントレータ３でなく子機２からの漏洩信号を規定値以上の受信強度で受信した場合、回避部３３２は、漏洩信号の発生元の子機２における通信信号の送信強度を低下させる。つまり、回避部３３２は、干渉候補のＰＡＮ１０の子機２のうち二次通知で特定される（漏洩信号の発生元の）子機２における通信信号の送信強度を低下させる処理を、回避処理として実行する。具体的には、回避部３３２は、干渉候補のＰＡＮ１０のコンセントレータ３に対して送信する二次通知に、漏洩信号の発生元の子機２を特定する識別子と強度低下要求とを含めて送信する。これにより、干渉候補のＰＡＮ１０のコンセントレータ３は、二次通知に識別子が含まれている子機２に対して強度低下要求を転送する。強度低下要求を受信した子機２は、自身の通信信号の送信強度を低下させる。

このように回避部３３２は、干渉候補のＰＡＮ１０の端末からの漏洩信号を規定値以上の受信強度で受信した場合に、漏洩信号の発生元の端末を対象として、通信信号の送信強度を低下させることで、干渉を回避することができる。すなわち、端末は、送信強度が低下すれば、他のＰＡＮ１０の端末への通信信号（漏洩信号）の漏洩があっても、この漏洩信号が通信信号として認識されなくなり、通信の干渉を生じない。

ただし、回避部３３２は、最低限、干渉候補のＰＡＮ１０の子機２のうち二次通知で特定される子機２における通信信号の送信強度を低下させればよく、コンセントレータ３の送信強度を低下させることは必須の構成ではない。

また、一般的には通信の干渉は双方向に生じるので、一対のＰＡＮ１０の一方から他方へ漏洩信号が漏洩すれば、他方のＰＡＮ１０から一方のＰＡＮ１０へも漏洩信号が漏洩する。そのため、一対のＰＡＮ１０の一方から他方へ漏洩信号の漏洩があれば、他方のＰＡＮ１０から一方のＰＡＮ１０へ強度低下要求を送信するだけでなく、後々、一方のＰＡＮ１０から他方のＰＡＮ１０へも強度低下要求を送信する必要が生じると考えられる。この場合に、先に干渉候補として検知された一方のＰＡＮ１０のコンセントレータ３は、通信信号の送信強度を低下させた後で他方のＰＡＮ１０を干渉候補として検知しても、他方のＰＡＮ１０のコンセントレータ３へ強度低下要求を十分な強度で送信できない。

そこで、コンセントレータ３は、他のＰＡＮ１０のコンセントレータ３から強度低下要求を受信後、すぐに自身の通信信号の送信強度を低下させるのではなく、まず送信低下要求の発生元のコンセントレータ３へ強度低下要求を返信する構成であることが望ましい。要するに、一対のＰＡＮ１０のうち先に干渉候補として検知された一方のＰＡＮ１０のコンセントレータ３は、他方のＰＡＮ１０のコンセントレータ３から強度低下要求を受信すると、そのコンセントレータ３へ強度低下要求を返信後、自身の送信強度を低下させる。強度低下要求の返信を受けた他方のＰＡＮ１０のコンセントレータ３は、この強度低下要求の発生元である上記一方のＰＡＮ１０を既に干渉候補として検知しているので、強度低下要求を再度送信することなく、すぐに自身の通信信号の送信強度を低下させる。これにより、通信の干渉を生じ得る双方のＰＡＮ１０のコンセントレータ３は、互いに通信信号の送信強度を低下させることができる。

また、上述の例において、通信の干渉を生じ得る双方のＰＡＮ１０のコンセントレータ３は、互いに通信信号の送信強度を低下させた後、さらに別のＰＡＮ１０の端末からの漏洩信号を規定値以上の受信強度で受信する場合もある。この場合、漏洩信号の漏洩先のＰＡＮ１０のコンセントレータ３は、上記別の（漏洩信号の発生元）のＰＡＮ１０を干渉候補として検知するものの、既に送信強度が低下した後であるので、強度低下要求を十分な強度で送信できない可能性がある。そこで、コンセントレータ３は、強度低下要求を受信して送信強度を低下させた後であっても、回避部３３２から送信される強度低下要求に関しては、低下前の送信強度で送信するように構成されていることが望ましい。これにより、コンセントレータ３は、既に送信強度が低下した後であっても、干渉候補として検知したＰＡＮ１０に対し回避部３３２にて強度低下要求を十分な強度で送信でき、漏洩信号の発生元の端末の送信強度を低下させることができる。

ここにおいて、回避部３３２は、送信強度の下げ幅を予め定められている固定値としてもよいが、自ＰＡＮ１０の端末が干渉方向のＰＡＮ１０の端末からの漏洩信号を受信した際の受信強度の大きさに基づく可変値としてもよい。送信強度の下げ幅を可変値とする場合、回避部３３２は、干渉候補のＰＡＮ１０の端末から受信した漏洩信号の受信強度と規定値とを大小比較し、漏洩信号の受信強度が規定値以下で収まるように、送信強度の下げ幅を調整する。このとき、回避部３３２は、漏洩信号の受信強度が規定値と略同じ値となるように送信強度の下げ幅を調整することで、送信強度を極力高くすることが望ましい。

このように送信強度の下げ幅を可変値とすることで、回避部３３２は、送信強度を下げ過ぎることで同一のＰＡＮ１０内での通信環境が劣化したり、反対に送信強度の下げ幅が足りずに干渉を十分に回避できなかったりすることを防止できる。つまり、回避部３３２は、最適な下げ幅で送信強度を低下させることによって、同一のＰＡＮ１０内での通信環境は維持しつつ、異なるＰＡＮ１０間での通信の干渉を回避可能となる。

また、回避部３３２は、干渉候補のＰＡＮ１０の全ての端末（子機２およびコンセントレータ３）を対象として、通信信号の送信強度を低下させるように構成されていてもよい。この場合、回避部３３２は、検知部３３１にて干渉候補が検知されたときに、干渉候補のＰＡＮ１０のコンセントレータ３に、全端末を対象とする強度低下要求を含む二次通知を送信する。この二次通知を受けた干渉候補のＰＡＮ１０のコンセントレータ３は、自身の通信信号の送信強度を低下させ、且つ自ＰＡＮ１０に属する全ての子機２に対して強度低下要求をマルチキャスト送信（フラッディング）する。

以上説明した本実施形態の通信システム１によれば、回避部３３２は、干渉候補のＰＡＮ１０の端末における通信信号の送信強度を低下させることにより干渉を回避する。したがって、この通信システム１は、１つのＰＡＮ１０から複数のＰＡＮ１０へ通信信号の漏洩が生じたとしても、漏洩信号の発生元のＰＡＮ１０の端末の通信信号の送信強度を低下させることで、全てのＰＡＮ１０との干渉を回避できる。しかも、これら複数のＰＡＮ１０の各々における通信を同時に行うことができるので、これら複数のＰＡＮ１０の通信全てを終了するまでに要する時間を比較的短くできる。

さらに、回避部３３２は、干渉候補のＰＡＮ１０の子機２のうち二次通知で特定される（漏洩信号の発生元の）子機２における通信信号の送信強度を低下させる構成であれば、送信強度を低下させる端末を必要最小限に抑えることができる。つまり、回避部３３２は、干渉を生じ得ない端末の送信強度まで低下させることにより、干渉候補のＰＡＮ１０内での通信環境が劣化することを防止できる。

その他の構成および機能は実施形態２と同様である。

ところで、実施形態２および実施形態３の通信システム１において、回避部３３２によりいずれかの端末における通信信号の受信感度あるいは送信強度が低下させられた場合、この端末を含むマルチホップ通信のルートの信頼性は低下する。そこで、実施形態２および実施形態３の通信システム１は、ルート構築に関して以下の構成を適用することが望ましい。

すなわち、実施形態２および実施形態３の通信システム１は、通信信号の受信感度あるいは送信強度が低下した端末を含むルートについては、他のルートよりもルート再構築のタイミングを早めるように構成される。具体的には、受信感度あるいは送信強度が低下した端末は、通常よりも短い周期でハローパケットを送信し、ルートの再構築の周期を短縮する。

また、コンセントレータ３は、ある子機２との通信のルートに受信感度あるいは送信強度が低下した子機２を含み、且つこのルートがまだ再構築されていない場合、受信感度あるいは送信強度が低下した子機２を経由しないルートを優先的に使用するよう構成される。具体的には、コンセントレータ３は、受信感度あるいは送信強度が低下した子機２の識別子を一時的に記憶し、この子機２を含むルートの再構築前にあっては、この子機２を経由しない別ルートを優先的に使用する。

この構成によれば、通信システム１は、回避部３３２によりいずれかの端末における通信信号の受信感度あるいは送信強度が低下させられたとしても、ルートの信頼性が低下することを防止できる。

また、他の構成例として、通信システム１は、通信信号の受信感度あるいは送信強度が低下したか否かに関わらず、干渉候補のＰＡＮ１０の端末からの漏洩信号を規定値以上の受信強度で受信した端末については、積極的にルートに含めない構成であってもよい。すなわち、マルチホップ通信の場合、コンセントレータ３−子機２間のルートは、基本的には通信経路のルートコストが低くなるようにルートコストに基づいて構築される。ここでいうルートコストは、コンセントレータ３−子機２間の通信経路の通信品質の評価値であって、各ノード間のリンクコスト、ホップ数などに基づいて決められる。ここで、干渉候補のＰＡＮ１０の端末からの漏洩信号を規定値以上の受信強度で受信した端末は、ルートコストが他よりも高く設定されることにより、ルートに含まれにくくなる。

１ 通信システム
２，２１１〜２１ｎ，２２１〜２２ｎ，２３１〜２３ｎ，２４１〜２４ｎ，２５１〜２５ｎ 子機
３，３０１〜３０５ コンセントレータ（親機、通信装置）
３３１ 検知部
３３２ 回避部
４ 上位装置
１０〜１５ ＰＡＮ（ネットワーク）

Claims (16)

1. 同一の配電線に接続された１台の親機と複数台の子機とからなる端末をネットワークごとに備え、各ネットワークにおいて前記親機と前記子機との間で前記配電線を伝送媒体に用いた通信路を通して通信信号を伝送する電力線搬送通信を行い、且つ通信信号を減衰させる減衰要素を介して複数のネットワークの前記配電線が接続された通信システムであって、
   前記親機は、自ネットワークのいずれかの前記端末が他のネットワークの前記端末からの通信信号を規定値以上の受信強度で受信したときに当該他のネットワークを干渉候補として検知する検知部と、前記検知部にて前記干渉候補として検知されたネットワークとの間で通信の干渉を回避する回避処理を実行する回避部とを有し、
   前記検知部は、自ネットワークの前記子機が他のネットワークの前記端末からの通信信号を規定値以上の受信強度で受信したときに当該子機から送信される干渉通知を受信することにより、当該他のネットワークを干渉候補として検知するように構成されている
   ことを特徴とする通信システム。
2. 前記検知部は、自ネットワークのいずれかの前記端末が他のネットワークの前記子機からの通信信号を規定値以上の受信強度で受信したときに、当該他のネットワークを干渉候補として検知し、且つ前記通信信号の発生元の前記子機を特定した二次通知を当該干渉候補のネットワークの前記親機へ送信するように構成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
3. 前記回避部は、前記回避処理として、一定期間を複数の期間に分割し分割後の各期間を、自ネットワークの前記端末の通信と、前記干渉候補のネットワークの前記端末の通信とに割り当てるように構成されている
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の通信システム。
4. 前記回避部は、分割後の各期間の割り当てを各ネットワークに固有の識別子に基づいて決定するように構成されている
   ことを特徴とする請求項３に記載の通信システム。
5. 前記回避部は、複数のネットワークの前記親機との通信機能を有する上位装置に、前記干渉候補のネットワークを特定する干渉情報を送信し、分割後の各期間の割り当てを前記上位装置にて決定させるように構成されている
   ことを特徴とする請求項３に記載の通信システム。
6. 前記回避部は、前記回避処理として、一定期間を複数の期間に分割し分割後の各期間を、自ネットワークの前記子機のうち前記干渉通知の発生元である子機との間で行う通信と、前記干渉候補のネットワークの前記端末の通信とに割り当てるように構成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
7. 前記回避部は、前記回避処理として、一定期間を複数の期間に分割し分割後の各期間を、自ネットワークの前記端末の通信と、前記干渉候補のネットワークの前記子機のうち前記二次通知で特定される子機および前記親機間で行う通信とに割り当てるように構成されている
   ことを特徴とする請求項２に記載の通信システム。
8. 前記親機は、
   自ネットワークの前記子機に要求信号を送信し、当該要求信号への応答として前記子機から応答信号を受信し、
   自ネットワークの前記子機のうち前記回避処理の対象の子機以外の子機に対しては前記要求信号を一括して送信するように構成されている
   ことを特徴とする請求項６または７に記載の通信システム。
9. 前記親機は、一括して送信する前記要求信号に、前記応答信号を送信する順番を表すデータを含むように構成されている
   ことを特徴する請求項８に記載の通信システム。
10. 前記回避部は、前記回避処理として、自ネットワークの全ての前記端末における通信信号の受信感度を低下させるように構成されている
    ことを特徴とする請求項１または２に記載の通信システム。
11. 前記回避部は、前記回避処理として、自ネットワークの前記子機のうち前記干渉通知の発生元である子機における通信信号の受信感度を低下させるように構成されている
    ことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
12. 前記回避部は、自ネットワークの前記端末が前記干渉候補のネットワークの前記端末からの通信信号を受信した際の受信強度の大きさに基づいて、前記受信感度の下げ幅を決定するように構成されている
    ことを特徴とする請求項１０または１１に記載の通信システム。
13. 前記回避部は、前記回避処理として、前記干渉候補のネットワークの全ての前記端末における通信信号の送信強度を低下させるように構成されている
    ことを特徴とする請求項１または２に記載の通信システム。
14. 前記回避部は、前記回避処理として、前記干渉候補のネットワークの前記子機のうち前記二次通知で特定される子機における通信信号の送信強度を低下させるように構成されている
    ことを特徴とする請求項２に記載の通信システム。
15. 前記回避部は、自ネットワークの前記端末が前記干渉候補のネットワークの前記端末からの通信信号を受信した際の受信強度の大きさに基づいて、前記送信強度の下げ幅を決定するように構成されている
    ことを特徴とする請求項１３または１４に記載の通信システム。
16. 同一の配電線に接続された複数台の子機と共に同一ネットワークの端末を構成し、前記子機との間で前記配電線を伝送媒体に用いた通信路を通して通信信号を伝送する電力線搬送通信を行う通信装置であって、
    自ネットワークのいずれかの前記端末が他のネットワークの前記端末からの通信信号を規定値以上の受信強度で受信したときに当該他のネットワークを干渉候補として検知する検知部と、前記検知部にて前記干渉候補として検知されたネットワークとの間で通信の干渉を回避する回避処理を実行する回避部とを有し、
    前記検知部は、自ネットワークの前記子機が他のネットワークの前記端末からの通信信号を規定値以上の受信強度で受信したときに当該子機から送信される干渉通知を受信することにより、当該他のネットワークを干渉候補として検知するように構成されている
    ことを特徴とする通信装置。

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