JP6587175B2 - Multi-hop communication system, communication apparatus, and communication method - Google Patents
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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。 The present invention relates to a multi-hop communication system used for power line carrier communication and the like, and a communication apparatus and a communication method used in the multi-hop communication system.
従来、電力線搬送通信端末により構築されたマルチホップ通信システムが知られている。このような電力線搬送通信端末は、例えば、電力線搬送通信の通信プロトコルであるG3−PLCに従って、ITU−T G.9903に準拠した電力線搬送通信を行う(特許文献1参照)。 Conventionally, a multi-hop communication system constructed by a power line carrier communication terminal is known. Such a power line carrier communication terminal is, for example, in accordance with G3-PLC which is a communication protocol for power line carrier communication. Power line carrier communication based on 9903 is performed (see Patent Document 1).
上記のようなマルチホップ通信システムにおいては、一の子機から他の子機あてにデータを送信する場合、親機を経由することが基本となる。しかしながら、このような方式では、親機を経由することにより、通信トラフィックが増大してしまうことが課題である。 In the multi-hop communication system as described above, when data is transmitted from one slave unit to another slave unit, it is basically via the master unit. However, in such a system, there is a problem that communication traffic increases by going through the parent device.
本発明は、通信トラフィックを抑制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。 The present invention provides a multi-hop communication system capable of suppressing communication traffic.
本発明の一態様に係るマルチホップ通信システムは、子機同士が親機を中継局として通信するマルチホップ通信システムであって、親機と、第一の子機、第二の子機、及び、第三の子機を含む複数の子機とを備え、前記第一の子機は、通信するためのルートを示すルート情報が記憶される記憶部と、前記第二の子機から、前記第三の子機あてのデータを受信する通信部と、前記記憶部に記憶されたルート情報に基づいて、(i)前記通信部が受信した前記データに所定の情報が含まれない場合、前記第一の子機から前記親機に向かう第一ルート上において隣接する子機に向けて、前記通信部に当該データを送信させ、(ii)前記通信部が受信した前記データに前記所定の情報が含まれる場合、前記第一の子機から前記第三の子機に向かう第二ルートであって前記親機を経由しない第二ルート上において隣接する子機に向けて、前記通信部に当該データを送信させる制御部とを備える。 A multi-hop communication system according to an aspect of the present invention is a multi-hop communication system in which slave units communicate with each other using a master unit as a relay station, the master unit, a first slave unit, a second slave unit, and A plurality of slave units including a third slave unit, wherein the first slave unit includes a storage unit storing route information indicating a route for communication, and the second slave unit, Based on the communication unit that receives data addressed to the third slave unit and the route information stored in the storage unit, (i) when the predetermined information is not included in the data received by the communication unit, The communication unit transmits the data to an adjacent child device on a first route from the first child device toward the parent device, and (ii) the predetermined information is received in the data received by the communication unit. Is included, the first child device is directed from the first child device to the third child device. Towards handset adjacent on the second route not passing through the base unit a route, and a control unit for transmitting the data to the communication unit.
本発明のマルチホップ通信システムは、通信トラフィックを抑制することができる。 The multi-hop communication system of the present invention can suppress communication traffic.
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。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. It should be noted that each of the embodiments described below shows a comprehensive or specific example. The numerical values, shapes, materials, constituent elements, arrangement positions and connecting forms of the constituent elements, steps, order of steps, and the like shown in the following embodiments are merely examples, and are not intended to limit the present invention. In addition, among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements that are not described in the independent claims indicating the highest concept are described as optional constituent elements.
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。 Each figure is a schematic diagram and is not necessarily shown strictly. Moreover, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to substantially the same structure, and the overlapping description may be abbreviate | omitted or simplified.
(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1は、実施の形態1に係るマルチホップ通信システムのネットワーク構成図である。なお、図1は、各ノードの論理構成(論理トポロジ)を示すものであり、物理構成を示すものではない。
(Embodiment 1)
[Constitution]
First, the configuration of the multi-hop communication system according to
図1に示される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〜N6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〜N6に相当する装置である複数のスマートメータ21〜26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。
In the
コンセントレータ20は、複数のスマートメータ21〜26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。
The
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。
Note that the
スマートメータ21〜26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21〜26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。
Each of the
なお、スマートメータ21〜26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。
In addition, the
また、スマートメータ21〜26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。 Moreover, although the consumer in which each of the smart meters 21-26 is provided is a dwelling unit of an apartment house, for example, it is not specifically limited. The consumer may be, for example, a detached house, an office, or a factory.
コンセントレータ20と、スマートメータ21〜26とは、電力線を伝送媒体に用いて信号を伝送する電力線搬送通信(PLC:Power Line Communications)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。
The
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。
Next, the functional configuration of the
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。
First, the configuration of the
親機通信部31は、スマートメータ21〜26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。
The parent
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。
The base
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21〜26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、ノードテーブル及びルートテーブルが記憶される。
The base
ノードテーブル(隣接ノードテーブル)は、隣接するスマートメータ(またはコンセントレータ20)の情報を管理するテーブルである。ルートテーブルは、宛先のスマートメータとルート情報(宛先のスマートメータに至るまでに中継を行う全スマートメータもしくは1ホップ先のスマートメータ端末)の組み合わせを示す情報であり、パケット送信時にルート情報として参照される。 The node table (adjacent node table) is a table for managing information of the adjacent smart meter (or concentrator 20). The route table is information indicating a combination of the destination smart meter and route information (all smart meters that relay until reaching the destination smart meter or one hop ahead smart meter terminal), and is referred to as route information at the time of packet transmission Is done.
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。
Specifically, the parent
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。
Next, the
子機通信部34は、親機通信部31、または、スマートメータ22〜26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。
The slave
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。
The measurement
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。
The subunit | mobile_unit control
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、ノードテーブル及び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。
The slave
[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1を参照しながら説明する。なお、以下の基本構成の説明において、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〜N6は、それぞれスマートメータ21〜26である。
[basic action]
Next, the basic operation of the
上述のように、図1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〜N6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〜N6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。 As described above, the communication network shown in FIG. 1 is a master-slave type communication network in which the node N0 is a parent node and the nodes N1 to N6 are child nodes. In a master-slave type communication network, one end of a route for transmitting data (data packet) is basically a node N0 which is a parent node, and the other ends of the route for transmitting data are nodes N1 to N6. Become one. Communication data transmitted from one child node is relayed by another child node as necessary and transmitted to the parent node.
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。一のノードと隣接するノードは、言い換えれば、論理トポロジ上で一のノードから1ホップ目に位置するノードである。 Here, in the following description, a node closer to the parent node in the logical topology than a single node is expressed as a node higher than the single node. Further, a node farther from the parent node on the logical topology than a single node is expressed as a node lower than the single node. A node that can communicate directly with one node without passing through another node is expressed as a node adjacent to the one node (adjacent node of the one node). In other words, a node adjacent to one node is a node located at the first hop from one node on the logical topology.
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ノードテーブル及びルートテーブル(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。 In a multi-hop communication network, each node does not know a node that can communicate directly without relay until a node table and a route table (route information) are stored in the storage unit of the node. Therefore, in order to search for an adjacent node, a Hello packet is broadcast.
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1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及びN2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及びN2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。 In a master-slave type communication network, transmission of a Hello packet is started from a parent node. In the example of FIG. 1, first, when the node N0 broadcasts the Hello packet and the adjacent nodes N1 and N2 receive the Hello packet transmitted by the node N0, each of the nodes N1 and N2 stores the link cost. . Here, the link cost is an evaluation value of communication quality between two nodes capable of direct communication, and is used for determining a route in the communication network. The higher the link cost, the worse the communication quality.
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に対応付けられて、ノードテーブルとして記憶される。 The link cost may change depending on which node is set as a transmission side between two nodes capable of direct communication. For this reason, the link cost according to the reception strength of the signal from the partner node is called the reception link cost, and the link cost obtained according to the reception strength when the signal from the own node is received by the counterpart node is referred to as the transmission link cost Call. In other words, the reception link cost is an evaluation value of communication quality (reception quality) on the reception side, and the transmission link cost is an evaluation value of communication quality (transmission quality) on the transmission side. Finally, the larger one of the reception link cost and the transmission link cost is used as the link cost. In the storage unit of each node, the reception link cost and the transmission link cost are stored as a node table in association with the address of the counterpart node.
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及び図4Cは、ノードN1のノードテーブルを示す図であり、図4Bは、ノードN0のノードテーブルを示す図である。なお、図4A〜図4Cに示されるノードテーブルには、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。 Here, processing for determining the link cost will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a sequence diagram showing transmission / reception of a Hello packet between the node N0 and the node N1. 4A and 4C are diagrams illustrating the node table of the node N1, and FIG. 4B is a diagram illustrating the node table of the node N0. Note that the node tables shown in FIGS. 4A to 4C include upper cost and route cost, which will be described later.
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N1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N1が算出した受信リンクコストは、図4Aに示されるノードN1のノードテーブルにおいて、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。 As illustrated in FIG. 3, when the node N0 transmits the Hello packet H1, the node N1 receives the Hello packet H1, and calculates a reception link cost according to the reception quality of the Hello packet H1. The received link cost calculated by the node N1 is stored in association with 0 which is the address of the node N0 in the node table of the node N1 shown in FIG. 4A. The receiving link cost here is 11.
次に、ノードN1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N1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N1のアドレスである「1」に対応付けてノード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。 Next, the node N1 transmits a Hello packet H2 including the address of the node N0 that is the transmission source of the Hello packet H1 and the reception link cost. The node N0 that has received the Hello packet H2 calculates the reception link cost when the signal from the node N1 is received by the Hello packet H2, and as shown in FIG. 4B, the calculated reception link cost is used as the address of the node N1. Is stored in the node table in association with “1”. The receiving link cost here is 5.
また、HelloパケットH2には、ノードN0のアドレスと、ノードN1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N1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ノード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N1への送信リンクコストは、11となる。 The Hello packet H2 includes the address of the node N0 and the reception link cost when the node N1 receives the Hello packet H1. Therefore, the node N0 stores the received link cost included in the Hello packet H2 as the transmission link cost from the node N0 to the node N1 in the node table in association with the address of the node N0. That is, as shown in FIG. 4B, the transmission link cost from the node N0 to the node N1 is 11.
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N1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N1のアドレスとを含む。したがって、ノードN1は、HelloパケットH3を受信することにより、ノードN1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N1からノードN0への送信リンクコストは、5である。ノードN1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N1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ノードテーブルに記憶する。 Thereafter, the node N0 transmits the Hello packet H3 again. The Hello packet H3 includes the received link cost when the Hello packet H2 is received from the node N1 and the address of the node N1. Therefore, the node N1 can acquire the transmission link cost when the Hello packet H2 is transmitted to the node N1 by receiving the Hello packet H3. The transmission link cost from the node N1 to the node N0 is 5. As shown in FIG. 4C, the node N1 stores the received link cost received from the node N0 as a transmission link cost from the node N1 to the node N0 in association with the address of the node N0 in the node table.
このように、隣接するノードN0及びノードN1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、隣接するノードのノード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。 As described above, the Hello packets H1 to H3 are transmitted and received between the adjacent node N0 and the node N1, so that each of the node N0 and the node N1 can store the reception link cost and the transmission link cost. Further, after transmission / reception of the Hello packets H1 to H3, the contents of the node table of the adjacent nodes are complementary. That is, even if one content is lost, the other content can be restored. Similarly, the Hello packet is transmitted and received between the node N0 and the node N2, and each of the node N0 and the node N2 stores the reception link cost and the transmission link cost.
ノードN1及びノードN2が送信リンクコストを記憶すると、ノードN1及びノードN2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N3及びN5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。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〜N6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。 When the node N1 and the node N2 store the transmission link cost, the node N1 and the node N2 broadcast a Hello packet. Since the node N0 already stores the reception link cost and the transmission link cost, the node N0 does not respond to the broadcast-transmitted Hello packet, but the nodes N3 and N5 respond to the Hello packet broadcast-transmitted by the node N1. By repeating such an operation sequentially, the nodes N1 to N6 store the reception link cost and the transmission link cost between adjacent nodes.
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。 More specifically, the Hello packet includes the address and link cost of the node included in the route to the node N0. Here, a detailed data structure of the Hello packet will be described. FIG. 5A is a diagram illustrating a data structure of a Hello packet. FIG. 5B is a diagram illustrating a data structure of a subpacket included in a Hello packet.
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。 As illustrated in FIG. 5A, the Hello packet includes an SID that is an address of a transmission source node, a TY that indicates the type of the packet, and an NC that indicates the type of the transmission source node. In addition, the Hello packet includes any one of the subpacket SB1, the subpacket SB2, and the subpacket SB3 depending on the type of the Hello packet (which one of H1 to H3 in FIG. 3). . Specifically, the Hello packet H1 includes a subpacket SB1, the Hello packet H2 includes a subpacket SB2, and the Hello packet H3 includes a subpacket SB3. In the Hello packet, TY is a value indicating the Hello packet, and NC is a value indicating the parent node or a value indicating the child node.
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〜N6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。 The subpacket SB1 includes the number of hops of the route formed when the transmission source node communicates with the parent node N0 (that is, the number of nodes included in the route to the node N0) and the route. The node address and the link cost information between a plurality of nodes included in the route are included. Therefore, the lower nodes N1 to N6 that have received the Hello packet H1 can know the upper cost (route cost from the parent node to the upper adjacent node).
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。 The subpacket SB2 includes information on the destination address and link cost (transmission link cost of the partner node). The subpacket SB3 includes the address of the destination node and the link cost (transmission link cost of the partner node).
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。 As shown in FIG. 5B, each subpacket specifically includes a subpacket type STY for distinguishing the three types of subpackets, the number of nodes LN included in the subpacket, and the subpacket. The address NID and link cost LC of each included node are included. That is, the format of the subpacket is variable length.
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ノードテーブルに記憶することができる。図6は、ノード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N6のノードテーブルの詳細を示す。 Thus, the Hello packet H1 includes the address and link cost of the node included in the route from the transmission source node to the node N0. Therefore, the node that has received the Hello packet H1 can store the address and link cost of the node included in the route from the transmission source node to the node N0 in the node table. FIG. 6 is a diagram showing details of the node table. FIG. 6 shows details of the node table of the node N6 as an example.
図6に示されるように、ノードテーブルにおいて、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N3及びノードN5のそれぞれに対して記憶される。また、ノードテーブルにおいて、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。 As shown in FIG. 6, in the node table, the node address (NID) and link cost (LC) included in the route from the node N0 to the source node of the Hello packet H1 are stored as higher costs. The The higher cost is stored for each node of the transmission source of the Hello packet H1, and is stored for each of the node N3 and the node N5 in the example of FIG. In the node table, the sum of the link costs included in the route from the node N0 to the node that received the Hello packet H1 is stored as the route cost. The route cost is also stored for each source node of the Hello packet H1.
ノードN6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N6は、N5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。 For example, the node N6 selects a route having the minimum route cost. In the example of FIG. 6, the node N6 selects a route associated with N5. In this way, a tree-type topology network is constructed by each node selecting one upper adjacent node.
また、選択されたルートは、トポロジ通知情報(以下、トポロジ通知パケットとも記載する)として、ノードN0に通知され、ノードN0は、ノードN6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すればよいが、通常は一定の時間間隔で定期的に送信される。 The selected route is notified to the node N0 as topology notification information (hereinafter also referred to as a topology notification packet), and the node N0 can obtain the route information to the node N6. Although the topology notification information may be transmitted in a timely manner, it is normally transmitted periodically at regular time intervals.
[中継処理]
このように、マルチホップ通信システム10では、各ノードは、少なくとも、当該ノードから親ノードまでのルートを知っている。つまり、各スマートメータが備える子機記憶部37には、当該スマートメータからコンセントレータ20までのルートを含むルートテーブルが記憶される。
[Relay processing]
Thus, in the
したがって、例えば、スマートメータ25が計測データをコンセントレータ20あてに送信する場合、スマートメータ25は、スマートメータ25の子機記憶部37内のルートテーブルを参照して、コンセントレータ20までのルート上において隣接するノードであるスマートメータ21に計測データをユニキャスト送信する。スマートメータ21は、この計測データを受信し、スマートメータ21の子機記憶部37内のルートテーブルを参照して、コンセントレータ20までのルート上において隣接するノードであるコンセントレータ20に計測データをユニキャスト送信する。これにより、コンセントレータ20は、スマートメータ25が設けられた需要家の計測データを親機記憶部33に記憶することができる。
Therefore, for example, when the
ところで、複数の需要家を連携させてDR(Demand Response)制御を行うために、各需要家に設けられたスマートメータ同士で通信を行う場合がある。ここで、コンセントレータ20は、各スマートメータ21〜26からトポロジ通知情報を取得するため、各スマートメータ21〜26までのルートを知っているが、各スマートメータ21〜26は、他のスマートメータまでのルートを知っているとは限らない。
By the way, in order to perform DR (Demand Response) control in cooperation with a plurality of consumers, communication may be performed between smart meters provided in each consumer. Here, the
したがって、マルチホップ通信システム10においては、一のスマートメータから送信されるデータのあて先が他のスマートメータであっても、基本的には、当該データは、親機であるコンセントレータ20に向かって中継され、その後、さらに、宛先のスマートメータまで中継される。例えば、スマートメータ25がスマートメータ24にデータを送信したい場合、基本的には、N5→N1→N0→N1→N4のルートでデータが送信される。
Therefore, in the
しかしながら、この場合、通信トラフィックを低減するために、N5→N1→N4のルートでデータが送信されることが望ましい。 However, in this case, in order to reduce communication traffic, it is desirable that data is transmitted through a route of N5 → N1 → N4.
そこで、マルチホップ通信システム10においては、スマートメータ25は、コンセントレータ20を経由させずにスマートメータ24にデータを送信したい場合には、データに所定の情報を含めて送信する。スマートメータ21は、スマートメータ25から所定の情報を含むデータを受信した場合は、スマートメータ21の子機記憶部37を参照してコンセントレータ20を経由しないルートを検索し、検索したルートに含まれる隣接ノードであるスマートメータ24にデータを送信する。
Therefore, in the
このような中継処理について図7を用いて説明する。図7は、マルチホップ通信システム10における中継処理のフローチャートである。なお、以下では一例としてスマートメータ21がスマートメータ25から受信したデータの中継処理を行うものとして説明が行われる。なお、以下の図7の説明では、各構成要素(子機通信部34、子機制御部36、及び、子機記憶部37)は、特に断りのない限り、スマートメータ21が有する構成要素であるとする。
Such relay processing will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a flowchart of relay processing in the
まず、スマートメータ21の子機通信部34は、スマートメータ25から、スマートメータ24あてのデータを受信する(S10)。当該データは、スマートメータ21に向けてユニキャスト送信されたデータである。スマートメータ21の子機制御部36は、受信したデータに所定の情報が含まれるか否かを判定する(S11)。
First, the slave
ステップS10において子機通信部34が受信したデータに、所定の情報が含まれない場合(S11でNo)、子機制御部36は、子機通信部34に、スマートメータ21からコンセントレータ20に向かう第一ルート上において隣接するノードに向けてデータを送信させる(S12)。この場合は、子機通信部34は、コンセントレータ20にデータをユニキャスト送信する。
When the predetermined information is not included in the data received by the slave
一方、ステップS10において子機通信部34が受信したデータに、所定の情報が含まれる場合(S11でYes)、子機制御部36は、第二ルートが子機記憶部37に記憶されているか否かを判定する(S13)。子機制御部36は、より詳細には、子機記憶部37に、スマートメータ24に向かう第二ルートであってコンセントレータ20に向かわない第二ルートが子機記憶部37に記憶されたルートテーブルに含まれる否かを判定する。
On the other hand, when the predetermined information is included in the data received by the slave
第二ルートが子機記憶部37内のルートテーブルに含まれる場合(S13でYes)、子機制御部36は、子機通信部34に、第二ルート上において隣接するノードに向けてデータを送信させる(S14)。この場合は、子機通信部34は、スマートメータ24にデータをユニキャスト送信する。なお、第二ルートが複数含まれる場合は、子機制御部36は、例えば、ルートコストが最も低い第二ルートを選択する。
When the second route is included in the route table in the child device storage unit 37 (Yes in S13), the child
第二ルートが子機記憶部37内のルートテーブルに含まれない場合、子機制御部36は、子機通信部34に、第一ルート上において隣接するノードに向けてデータを送信させる(S12)。つまり、子機通信部34は、コンセントレータ20にデータを送信する。
When the second route is not included in the route table in the child
なお、所定の情報は、どのような態様であってもよいが、例えば、後述するメッシュヘッダなどのヘッダ情報である。 The predetermined information may be in any form, for example, header information such as a mesh header described later.
以上説明したように、マルチホップ通信システム10は、子機同士が親機を中継局として通信することを基本とするマルチホップ通信システムである。マルチホップ通信システム10は、コンセントレータ20と、複数のスマートメータ21〜26とを備える。
As described above, the
例えば、スマートメータ21は、通信するためのルートを示すルートテーブルが記憶される子機記憶部37と、スマートメータ25から、スマートメータ24あてのデータを受信する子機通信部34と、子機制御部36とを備える。
For example, the
なお、スマートメータ21は、第一の子機の一例であり、スマートメータ25は、第二の子機の一例であり、スマートメータ24は、第三の子機の一例である。子機記憶部37は、記憶部の一例であり、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。ルートテーブルは、ルート情報の一例であり、ルート情報は、ルートテーブルの少なくとも一部に相当する情報である。
The
子機制御部36は、子機記憶部37に記憶されたルートテーブルに基づいて、(i)子機通信部34が受信したデータに所定の情報が含まれない場合、スマートメータ21からコンセントレータ20に向かう第一ルート上において隣接するノード(ここでは、コンセントレータ20)に向けて、子機通信部34に当該データを送信させる。なお、子機制御部36は、第一ルート上において隣接するノードがスマートメータである場合には、当該スマートメータに向けて、子機通信部34に当該データを送信させる。
Based on the route table stored in the child
一方、子機制御部36は、子機通信部34が受信したデータに上記所定の情報が含まれる場合、スマートメータ21からスマートメータ24に向かう第二ルートであってコンセントレータ20を経由しない第二ルート上において隣接するスマートメータ24に向けて、子機通信部34に当該データを送信させる。
On the other hand, the slave
このような構成により、マルチホップ通信システム10は、子機が所定の情報を含めてデータを送信することにより、通信トラフィックを抑制することができる。通信トラフィックの抑制効果は、マルチホップ通信システム10に含まれるノード数が多い(ホップ数が多い)場合に特に顕著となる。
With such a configuration, the
また、所定の情報が従来のデータフォーマットに追加されることで実現可能であるため、従来のマルチホップ通信システムを利用して容易に導入することができる。所定の情報が従来のデータフォーマットに追加される構成によれば、従来のマルチホップ通信システムの動作(子機同士が親機を中継局とする動作)においては、従来と同等のデータ量で、データ量を増やすことなく通信を行うことができる利点がある。 In addition, since it can be realized by adding predetermined information to a conventional data format, it can be easily introduced using a conventional multi-hop communication system. According to the configuration in which the predetermined information is added to the conventional data format, in the operation of the conventional multi-hop communication system (operation in which the slave units use the master unit as a relay station), the data amount is the same as the conventional one. There is an advantage that communication can be performed without increasing the amount of data.
なお、子機制御部36は、子機通信部34が受信したデータに所定の情報が含まれる場合であって、かつ、子機記憶部37に第二ルートを示すルート情報が記憶されていない場合、ノード(ここでは、コンセントレータ20)に向けて、子機通信部34に当該データを送信させる。
Note that the slave
これにより、子機制御部36は、子機通信部34が受信したデータに所定の情報が含まれる場合であって、かつ、子機記憶部37に第二ルートを示すルート情報が記憶されていない場合には、第一ルートを用いて通信を行うことができる。
Thereby, the slave
[ルートの取得方法の例1]
上述のように、第二ルートを用いて通信を行うためには、ルートテーブルに第二ルートが含まれていることが必要である。ここで、子機記憶部37に第二ルートを示すルート情報(ルートテーブルの一部)を記憶する手法には、どのような手法が用いられてもよい。以下、一のスマートメータが、当該スマートメータから他のスマートメータまでのルート情報(第二ルート)を取得する手法について例示する。
[Example 1 of route acquisition method]
As described above, in order to communicate using the second route, it is necessary that the route table includes the second route. Here, any method may be used as a method for storing route information (a part of the route table) indicating the second route in the child
上述のように、ルート情報は、例えば、上位のノード(または、下位のノード)から送信されるHelloパケットに含まれてもよい。つまり、この場合、複数のスマートメータのそれぞれは、当該スマートメータからコンセントレータ20までのルートを示すルート情報を含むHelloパケットを送信する。例えば、スマートメータ21においては、子機通信部34がHelloパケットを受信した場合、子機制御部36は、当該Helloパケットに含まれるルート情報を子機記憶部37に記憶する。
As described above, the route information may be included in, for example, a Hello packet transmitted from an upper node (or lower node). That is, in this case, each of the plurality of smart meters transmits a Hello packet including route information indicating a route from the smart meter to the
このようなルート情報を用いれば、スマートメータ21は、ルート情報に含まれるスマートメータ(ノード)に対して、コンセントレータ20を経由させることなくデータを送信することができる。
If such route information is used, the
なお、スマートメータ21において、子機通信部34がHelloパケットを受信した場合、子機制御部36は、当該Helloパケットの受信リンクコストが所定の閾値以上であるときに、当該Helloパケットに含まれるルート情報を子機記憶部37に記憶してもよい。言い換えれば、子機通信部34がHelloパケットを受信した場合、子機制御部36は、当該Hell0パケットの受信リンクコストが所定の未満であるときには、当該Helloパケットに含まれるルート情報を子機記憶部37に記憶しなくてもよい。受信リンクコストは、受信品質の一例である。
In the
これにより、受信品質のよいルートを示すルート情報が子機記憶部37に記憶されるため、子機制御部36は、受信品質のよいルートを選択することができる。
As a result, route information indicating a route with good reception quality is stored in the
また、スマートメータ21において、子機通信部34が受信したHelloパケットには、さらに、スマートメータ21の送信リンクコストが含まれてもよい。このようなHelloパケットとしては、上述のHelloパケットH2及びHelloパケットH3などが例示される。送信リンクコストは、送信品質の一例である。
In the
この場合、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が所定の閾値以上であって、かつ、当該Helloパケットに含まれる送信リンクコストが所定の閾値以上である場合に、当該Helloパケットに含まれるルート情報を子機記憶部37に記憶する。
In this case, the slave
これにより、受信品質及び送信品質の良いルートを示すルート情報が子機記憶部37に記憶されるため、子機制御部36は、受信品質及び送信品質の良いルートを選択することができる。
As a result, route information indicating a route with good reception quality and transmission quality is stored in the child
なお、スマートメータ21において、スマートメータ21とスマートメータ24との間のルートを示すルート情報が子機記憶部37に記憶されている場合、子機制御部36は、子機通信部34が隣接するスマートメータ24との通信に所定の回数以上失敗した場合、スマートメータ21とスマートメータ24との間のルートを示すルート情報を子機記憶部37から削除してもよい。
In the
子機制御部36は、具体的には、例えば、送信したHelloパケットに対する応答がない場合またはエラー応答が受信された場合などに、通信に失敗したと判定する。なお、所定の回数はどのように定められてもよい。
Specifically, the
これにより、使用できないルートを示すルート情報を削除して、子機記憶部37の記憶容量を確保することができる。
Thereby, route information indicating a route that cannot be used can be deleted, and the storage capacity of the child
また、スマートメータ21において、子機通信部34は、さらに、ルート情報を含むトポロジ通知パケットを受信してもよい。この場合、スマートメータ21において、子機通信部34がトポロジ通知パケットを受信した場合、子機制御部36は、当該トポロジ通知パケットに含まれるルート情報を子機記憶部37に記憶してもよい。なお、トポロジ通知パケットは、一のスマートメータが、当該スマートメータからコンセントレータ20までのルート情報を、コンセントレータ20またはネットワーク全体に通知するためのパケットである。
In
これにより、子機制御部36は、トポロジ通知パケットに含まれるルート情報を用いて、ルートを選択することができる。
Thereby, the subunit | mobile_unit control
なお、スマートメータ21において、子機記憶部37内に記憶されたルート情報は、最後に使用されてから所定期間が経過すると、子機制御部36によって削除されてもよい。これにより、使用されないルート情報を削除して、子機記憶部37の記憶容量を確保することができる。なお、所定期間は、どのように定められてもよい。
In the
[ルートの取得方法の例2]
一のスマートメータから、他のスマートメータあてにデータ(データパケット)を送信する場合、データには、ヘッダ情報としてメッシュヘッダとソースルートヘッダとが付与される場合がある。このような場合、以下のようにソースルートヘッダを利用してルート情報を記憶することも可能である。図8は、ヘッダ情報を示す図である。なお、ソースルートヘッダは、コンセントレータ20からデータを折り返すときに、スマートメータに送信先を指示するための情報である。
[Example 2 of route acquisition method]
When data (data packet) is transmitted from one smart meter to another smart meter, a mesh header and a source route header may be added to the data as header information. In such a case, route information can be stored using the source route header as follows. FIG. 8 is a diagram showing header information. The source route header is information for instructing the smart meter of the transmission destination when returning data from the
例えば、スマートメータ25(ノードN5)からスマートメータ23(ノードN3)にデータが送信される場合、スマートメータ25から送信されるデータのヘッダ情報には、図8の(a)に示されるように、送信元のアドレス「5」(ノードN5)と、宛先のアドレス「3」(ノードN3)が付与されている。
For example, when data is transmitted from the smart meter 25 (node N5) to the smart meter 23 (node N3), the header information of the data transmitted from the
ここで、上述のようにスマートメータ25は、コンセントレータ20までのルートを、スマートメータ25の子機記憶部37に記憶している。したがって、スマートメータ25は、スマートメータ25からコンセントレータ20までのルート上において隣接するスマートメータ21に、図8の(a)に示されるヘッダ情報が付与されたデータを送信する。
Here, as described above, the
図8の(a)に示されるヘッダ情報が付与されたデータを受信したスマートメータ21は、図8の(b)に示されるように、スマートメータ21(ノードN1)のアドレス「1」をソースルートヘッダに付与する。そして、スマートメータ21は、図8の(b)に示されるヘッダ情報が付与されたデータをコンセントレータ20に送信する。
The
コンセントレータ20は、上述のように、各スマートメータまでのルートを記憶している。したがって、コンセントレータ20は、図8の(c)に示されるように、スマートメータ23までのルートに含まれるノードのアドレス「0」、「1」、及び「3」をソースルートヘッダに追加する。
As described above, the concentrator 20 stores a route to each smart meter. Therefore, the
ここで、コンセントレータ20は、上記アドレス「0」、「1」、及び「3」をソースルートヘッダに追加するとアドレス「1」が重複することを検出する。つまり、コンセントレータ20は、スマートメータ25からスマートメータ23にデータを送信するときには、スマートメータ25から送信されたデータは、コンセントレータ20で折り返されるのではなく、スマートメータ21で折り返されればよいことを認識する。言い換えれば、「N5→N3→N1→N0→N1→N3」という順番でデータが中継される必要はなく、「N5→N3→N1→N3」という順番でデータが中継されればよいことを認識する。
Here, the
そこで、コンセントレータ20は、図8の(d)に示されるように、冗長なルート60が除かれたソースルートヘッダを生成し、生成されたソースルートヘッダをヘッダ情報として含むデータをスマートメータ21に送信する。
Accordingly, as shown in FIG. 8D, the
そうすると、スマートメータ21は、受信したデータに含まれるソースルートヘッダにより特定される「N5→N3→N1→N3」のルートを、スマートメータ21の子機記憶部37に記憶することができる。したがって、スマートメータ21の子機制御部36は、以降のデータの中継において、「N5→N3→N1→N3」のルートを使用することができる。例えば、スマートメータ21の子機制御部36は、上記第二ルートとして、「N5→N3→N1→N3」のルートを使用することができる。
Then, the
以上のように、コンセントレータ20は、スマートメータ25が送信したスマートメータ23あてのデータを、スマートメータ21を経由して受信した場合であって、当該データをスマートメータ21経由でスマートメータ23に送信する場合には、当該データに、スマートメータ25からスマートメータ21で折り返してスマートメータ23に至るルートを示すソースルートヘッダを含めて送信する。この場合、スマートメータ21、スマートメータ25、及び、スマートメータ23のそれぞれは、第一の子機、第二の子機、及び第三の子機の一例である。ソースルートヘッダは、第一ルート情報の一例である。
As described above, the
そして、スマートメータ21の子機通信部34がソースルートヘッダを含むデータを受信した場合、子機制御部36は、ソースルートヘッダを、例えば、ルートテーブルの一部(第一ルート情報)として子機記憶部37に記憶し、子機記憶部37に記憶されたルートテーブル(ソースルートヘッダ)を用いて第二ルートを特定する。
When the slave
これにより、スマートメータ21の子機制御部36は、コンセントレータ20により冗長なルートが除かれたルートを子機記憶部37に記憶することができる。
Thereby, the subunit | mobile_unit control
なお、最終的には、スマートメータ21は、上記ソースルートヘッダにしたがって、スマートメータ23にデータを送信する。そうすると、スマートメータ23は、受信したデータに含まれるソースルートヘッダにより特定される「N5→N3→N1→N3」のルートを、スマートメータ23の子機記憶部37に記憶することができる。つまり、スマートメータ23は、ソースルートヘッダを含むデータを受信した場合、ソースルートヘッダをルートテーブルの一部(第一ルート情報)として記憶することができる。
Finally, the
したがって、スマートメータ23の子機制御部36は、以降のデータの中継において、「N5→N3→N1→N3」のルートを使用することができる。
Therefore, the
例えば、スマートメータ23がスマートメータ25あてにデータを送信する場合、スマートメータ23は、上記「N5→N3→N1→N3」のルートを指定してデータを送信してもよい。つまり、スマートメータ23は、ソースルートヘッダが示すルートの指定を含めたスマートメータ25あてのデータを送信してもよい。
For example, when the
このように、送信元のスマートメータ(送信の起点となるスマートメータ)でルートを指定することにより、中継を行うスマートメータにおける処理を軽減することができる。なお、このようなルートの指定は、中継を行うスマートメータによって行われてもよく、その場合は、当該スマートメータ以降に中継を行うスマートメータの処理が軽減される。 In this way, by specifying a route with a smart meter that is a transmission source (a smart meter that is a starting point of transmission), it is possible to reduce processing in the smart meter that performs relaying. Note that such a route designation may be performed by a smart meter that performs relay. In this case, the processing of the smart meter that relays after the smart meter is reduced.
なお、上記のようなメッシュヘッダ及びソースルートヘッダを用いたデータ構成は一例である。例えば、メッシュヘッダの内容は、ソースルートヘッダに含まれてもよい。また、別のデータ構成によってルートの通知が行われてもよい。 The data structure using the mesh header and the source route header as described above is an example. For example, the contents of the mesh header may be included in the source route header. In addition, the route notification may be performed by another data configuration.
[変形例]
ところで、マルチホップ通信システム10において、各ノードは、当該ノードから1ホップ離れた、直接通信できるノードとの通信が失敗したことを認識できるが、2ホップ以上離れた、直接通信できないノードが通信(中継)に失敗したか否かを認識することはできない。
[Modification]
By the way, in the
例えば、図1において、スマートメータ26は、スマートメータ23、スマートメータ24、及び、スマートメータ25との通信の失敗は認識できるが、2ホップ離れたスマートメータ21が、スマートメータ26が送信したデータの中継に失敗したとしても、当該失敗を認識することができない。
For example, in FIG. 1, the
そこで、スマートメータ21の子機制御部36は、複数のスマートメータ21〜26のうち2ホップ以上離れたスマートメータ25が送信したデータの中継に失敗した場合には、子機通信部34に、中継の失敗を示す情報をスマートメータ25あてに送信させてもよい。中継の失敗を示す情報とは、具体的には、ルートエラーのデータパケットである。
Therefore, if the slave
これにより、スマートメータ25は、2ホップ以上離れた、直接通信できないスマートメータ21が中継に失敗したか否かを認識することができる。
As a result, the
(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。
(Other embodiments)
The
例えば、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装置を用い、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。 For example, in the above embodiment, power line carrier communication is performed in the multi-hop communication system, but the present invention is also applicable to other communication methods such as wireless communication. That is, the present invention may be realized as a multi-hop communication system that uses a communication device other than a smart meter and performs communication other than power line carrier communication.
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、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通信システムにも適用可能である。 In the above embodiment, the present invention is realized as a multi-hop communication system that constructs a tree-type network topology. Here, specifically, such a multi-hop communication system is ITU-T G.264. This is a multi-hop communication system that constructs a tree-type network topology based on 9905. Such a multi-hop communication system is applied to, for example, a smart meter or a BEMS (Building Energy Management System). The present invention can also be applied to communication systems using other proactive routing protocols.
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。 In the above embodiment, each component may be configured by dedicated hardware or may be realized by executing a software program suitable for each component. Each component may be realized by a program execution unit such as a CPU or a processor reading and executing a software program recorded on a recording medium such as a hard disk or a semiconductor memory.
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。 Each component may be a circuit. These circuits may constitute one circuit as a whole, or may be separate circuits. Each of these circuits may be a general-purpose circuit or a dedicated circuit.
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。 Moreover, in the said embodiment, another process part may perform the process which a specific process part performs. Further, the order of the plurality of processes may be changed, and the plurality of processes may be executed in parallel.
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装置(子機)として実現されてもよいし、通信装置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。 The comprehensive or specific aspect of the present invention may be realized by a system, a method, an integrated circuit, a computer program, or a recording medium such as a computer-readable CD-ROM. The system, method, integrated circuit, computer You may implement | achieve with arbitrary combinations of a program or a recording medium. For example, the present invention may be realized as a communication device (child device) included in a multi-hop communication system, or may be realized as a program installed in the communication device.
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。 As described above, the multi-hop communication system according to one or more aspects has been described based on the embodiment, but the present invention is not limited to this embodiment. Unless it deviates from the gist of the present invention, various modifications conceived by those skilled in the art have been made in this embodiment, and forms constructed by combining components in different embodiments are also within the scope of one or more aspects. May be included.
10 マルチホップ通信システム
20 コンセントレータ(親機)
21〜26 スマートメータ(子機、通信装置)
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)
10
21-26 Smart meter (slave device, communication device)
34 Slave unit communication unit (communication unit)
36 Remote control unit (control unit)
37 Slave unit storage unit (storage unit)
Claims (13)
親機と、
第一の子機、第二の子機、及び、第三の子機を含む複数の子機とを備え、
前記第一の子機は、
通信するためのルートを示すルート情報が記憶される記憶部と、
前記第二の子機から、前記第三の子機あてのデータを受信する通信部と、
前記記憶部に記憶されたルート情報に基づいて、(i)前記通信部が受信した前記データに所定の情報が含まれない場合、前記第一の子機から前記親機に向かう第一ルート上において隣接する子機に向けて、前記通信部に当該データを送信させ、(ii)前記通信部が受信した前記データに前記所定の情報が含まれる場合、前記第一の子機から前記第三の子機に向かう第二ルートであって前記親機を経由しない第二ルート上において隣接する子機に向けて、前記通信部に当該データを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。 A multi-hop communication system in which slave units communicate with each other using the master unit as a relay station,
With the parent machine,
A plurality of slave units including a first slave unit, a second slave unit, and a third slave unit,
The first slave unit is
A storage unit for storing route information indicating a route for communication;
A communication unit that receives data addressed to the third slave unit from the second slave unit;
Based on the route information stored in the storage unit, (i) when the data received by the communication unit does not include predetermined information, the first route from the first slave unit to the master unit (Ii) when the predetermined information is included in the data received by the communication unit from the first slave unit to the third slave unit, A multi-hop communication system comprising: a control unit that causes the communication unit to transmit the data toward an adjacent child device on a second route that is directed to the child device and does not pass through the parent device.
前記通信部が前記Helloパケットを受信した場合、前記制御部は、当該Helloパケットに含まれるルート情報を前記記憶部に記憶する
請求項1に記載のマルチホップ通信システム。 Each of the plurality of slave units transmits a Hello packet including route information indicating a route from the slave unit to the master unit,
The multi-hop communication system according to claim 1, wherein when the communication unit receives the Hello packet, the control unit stores route information included in the Hello packet in the storage unit.
請求項2に記載のマルチホップ通信システム。 The said control part memorize | stores the route information contained in the said Hello packet in the said memory | storage part, when the said communication part receives the said Hello packet, when the reception quality of the said Hello packet is more than a predetermined threshold value. The multihop communication system according to 2.
前記制御部は、受信した前記Helloパケットの受信品質が所定の閾値以上であって、かつ、当該Helloパケットに含まれる前記送信品質が所定の閾値以上である場合に、当該Helloパケットに含まれるルート情報を前記記憶部に記憶する
請求項2に記載のマルチホップ通信システム。 The Hello packet received by the communication unit further includes the transmission quality of the first slave unit,
The controller includes a route included in the Hello packet when the received quality of the Hello packet is equal to or higher than a predetermined threshold and the transmission quality included in the Hello packet is equal to or higher than a predetermined threshold. The multihop communication system according to claim 2, wherein information is stored in the storage unit.
前記通信部が前記トポロジ通知パケットを受信した場合、前記制御部は、当該トポロジ通知パケットに含まれるルート情報を前記記憶部に記憶する
請求項1に記載のマルチホップ通信システム。 The communication unit further receives a topology notification packet including route information,
The multi-hop communication system according to claim 1, wherein, when the communication unit receives the topology notification packet, the control unit stores route information included in the topology notification packet in the storage unit.
前記通信部が前記第一ルート情報を含むデータを受信した場合、前記制御部は、前記第一ルート情報を前記記憶部に記憶し、前記記憶部に記憶された前記第一ルート情報を用いて前記第二ルートを特定する
請求項1に記載のマルチホップ通信システム。 The master unit is a case where data addressed to the third slave unit transmitted by the second slave unit is received via the first slave unit, and the data is received by the first slave unit. A first route indicating a route from the second child device to the third child device by returning to the data from the second child device when transmitting to the third child device via the machine Send information,
When the communication unit receives data including the first route information, the control unit stores the first route information in the storage unit, and uses the first route information stored in the storage unit. The multi-hop communication system according to claim 1, wherein the second route is specified.
前記第一ルート情報を含むデータを受信した場合、前記第一ルート情報を記憶し、
前記第一ルート情報が示すルートの指定を含めた前記第二の子機あてのデータを送信する
請求項6に記載のマルチホップ通信システム。 The third handset is
When the data including the first route information is received, the first route information is stored,
The multi-hop communication system according to claim 6, wherein data destined for the second slave unit including a route designation indicated by the first route information is transmitted.
請求項1〜7のいずれか1に記載のマルチホップ通信システム。 When the communication unit fails to communicate with the second slave unit a predetermined number of times or more, the control unit obtains route information including a route between the first slave unit and the second slave unit. The multi-hop communication system according to any one of claims 1 to 7.
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。 When the control unit fails to relay data from a slave unit that is more than 2 hops away from the plurality of slave units, the control unit transmits information indicating the relay failure to the slave unit. The multi-hop communication system according to any one of claims 1 to 8.
請求項1〜9のいずれか1項に記載のマルチホップ通信システム。 When the predetermined information is included in the data received by the communication unit, and when the route information indicating the second route is not stored in the storage unit, the control unit The multihop communication system according to any one of claims 1 to 9, wherein the data is transmitted to the communication unit toward a child device adjacent on a route.
前記第二の子機から、前記第三の子機あてのデータを受信する受信ステップと、
前記第一の子機が備える記憶部に記憶されたルート情報に基づいて、(i)受信した前記データに所定の情報が含まれない場合、前記第一の子機から前記親機に向かう第一ルート上において隣接する子機に向けて当該データを送信し、(ii)受信した前記データに前記所定の情報が含まれる場合、前記第一の子機から前記第三の子機に向かう第二ルートであって前記親機を経由しない第二ルート上において隣接する子機に向けて当該データを送信する
通信方法。 In a multi-hop communication system comprising a parent device and a plurality of child devices including a first child device, a second child device, and a third child device, a communication method executed by the first child device. And
A receiving step of receiving data addressed to the third slave unit from the second slave unit;
Based on the route information stored in the storage unit included in the first slave unit, (i) when the received data does not include predetermined information, the first slave unit is directed to the master unit. (Ii) when the predetermined data is included in the received data, the data is transmitted from the first slave unit to the third slave unit. A communication method for transmitting the data to an adjacent slave unit on a second route that is not routed through the master unit.
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