JP7072731B1 - 通信システム、集約装置、中央装置、端末、通信方法および通信プログラム - Google Patents

Abstract

本開示にかかる通信システムは、集約装置（２）と集約装置（２）へ上りデータを送信する複数の端末（３）とを含み、無線マルチホップネットワークを構成可能な通信システムであって、集約装置（２）は、複数の端末（３）のうちの１つである送信元端末から集約装置（２）へ送信された上り制御信号に格納された上り制御信号が経由した端末（３）の識別情報を用いて、送信元端末への下り経路を複数決定し、送信元端末を宛先とする同一の下りデータを、決定した複数の下り経路を用いてそれぞれ送信する。

Description

本開示は、マルチホップ通信を行う通信システム、集約装置、中央装置、端末、通信方法および通信プログラムに関する。

近年、省エネルギー型社会への関心が高まり、電力量の自動検針による消費電力の可視化、および電力の需給制御などを可能とするスマートメータと呼ばれる自動検針装置の導入が推進されている。スマートメータは全世帯に設置され、各電力会社管内の広域な大規模ネットワークとして構築されて運用される。

多数のスマートメータは、マルチホップネットワークを構成し、各スマートメータは、マルチホップネットワークにおける根となる集約装置（コンセントレータ）へ向けて計量データを送信する。一般に、多数のスマートメータを含むマルチホップネットワークであるスマートメータネットワークは、集約装置を複数備え、各集約装置が集約した計量データを、ヘッドエンドシステム（ＨＥＳ（Head End System））と呼ばれる中央装置が収集する。

従来のスマートメータネットワークでは、ルーティングプロトコルとしてＲＰＬ（IPv6 Routing Protocol for Low-Power and Lossy Networks）を採用している。ＲＰＬでは、集約装置からスマートメータへ向かう通信経路である下り経路については、親局である集約装置が経路を指定するソースルーティングが行われる。

特許文献１には、集約装置であるゲートウェイが、スマートメータから集約装置へ向かう上り方向のメッセージに記載された上り経路を示す情報を用いて下り経路を決定することでソースルーティングを行う技術が記載されている。

特許第６０１６６４６号公報

上記特許文献１に記載の技術では、下り経路が１つ設定されるためこの下り経路に障害が発生した場合、スマートメータは下りデータを受信することができない。このため、特許文献１に記載の技術では、下り経路に障害が発生すると、新たな下り経路を探索するために下り経路探索メッセージを送信して、各スマートメータからの応答メッセージを用いて新たな下り経路を設定する。したがって、下りデータに遅延が生じる。電力量の自動検針では、各スマートメータからの計量データの収集すなわち上り通信が主であり、下り通信の頻度は低くある程度の遅延は許容されるため、特許文献１に記載されている手法を用いても問題がない。しかしながら、近年、電力量の自動検針のために構築されたスマートメータネットワークを、インフラストラクチャとして活用することが検討されている。例えば、配電系統の開閉器の制御、監視のためのセンサ情報の収集などのために使用されることが望まれている。このような用途では、これまでより信頼性が高く低遅延の下り通信が要求される。

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、信頼性が高く低遅延の下り通信を実現することができる通信システムを得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示にかかる通信システムは、１つ以上の集約装置と集約装置へ上りデータを送信する複数の端末とを含み、無線マルチホップネットワークを構成可能な通信システムであって、複数の端末のうちの１つである送信元端末から集約装置へ送信された上り信号に格納された上り信号が経由した端末の識別情報を用いて、送信元端末への下り経路を複数決定し、送信元端末を宛先とする同一の下りデータを、決定した複数の下り経路を用いてそれぞれ送信し、送信元端末は、複数の上り経路を用いて上り信号を送信し、送信元端末から複数の上り経路でそれぞれ送信された複数の上り信号を用いて、送信元端末への下りデータを送信する下り経路が決定される。

本開示にかかる通信システムは、信頼性が高く低遅延の下り通信を実現することができるという効果を奏する。

実施の形態１にかかる通信システムの構成例を示す図 実施の形態１の中央装置の構成例を示す図 実施の形態１の集約装置の構成例を示す図 実施の形態１の端末の構成例を示す図 実施の形態１の制御回路の一例を示す図 実施の形態１の上り経路の一例を示す図 実施の形態１の通信システムにおける経路構築手順の一例を示すチャート図 実施の形態１の端末テーブルの一例を示す図 実施の形態１の下り経路情報の一例を示す図 実施の形態１の集約装置情報の一例を示す図 実施の形態１の下り経路の一例を示す図 実施の形態１の集約装置における下り信号の送信手順の一例を示すフローチャート 実施の形態１の下り信号である下りパケットのフォーマットの一例を示す図 実施の形態１の端末における下り信号の受信処理の一例を示すフローチャート 実施の形態１のＣＲＣを用いた復元処理を含む下り信号の受信処理手順の一例を示すフローチャート 実施の形態２にかかる中央装置の構成例を示す図 実施の形態２にかかる集約装置の構成例を示す図 実施の形態２の下り経路情報の一例を示す図 実施の形態３の集約装置における下りデータを含む下り信号の送信手順の一例を示すフローチャート 実施の形態４の端末が保持する信号強度テーブルの一例を示す図 実施の形態５の下り信号の送信方法の一例を示す図

以下に、実施の形態にかかる通信システム、集約装置、中央装置、端末、通信方法および通信プログラムを図面に基づいて詳細に説明する。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１にかかる通信システムの構成例を示す図である。本実施の形態の通信システムは、電力量の自動検針に用いられるが、電力量の自動検針とともに他の用途に用いられてもよい。本実施の形態の通信システムは、図１に示すように、通信管理装置である中央装置１と、集約装置２－１，２－２と、端末３－１～３－１２とを備える。本実施の形態の通信システムは、１つ以上の集約装置の一例である集約装置２－１，２－２と複数の端末の一例である端末３－１～３－１２とを含み、無線マルチホップネットワークを構成可能である。なお、図１では、集約装置を２台、端末を１２台図示しているが、集約装置および端末の数は、図１に示した例に限定されない。集約装置は１台であってもよい。

端末３－１～３－１２は、電力量を計量する図示しない計量装置に接続される通信装置であり、端末３－１～３－１２のそれぞれと対応する計量装置とでスマートメータが構成される。すなわち、端末３－１～３－１２はスマートメータの一部であり、電力量の計量データを、対応する集約装置２－１，２－２へ向けて送信する。計量データは上りデータの一例である。端末３－１～３－１２は、例えば、電力の需要家に設置される。また、本実施の形態の通信システムが電力量の自動検針以外の他の用途に用いられる場合には、端末３－１～３－１２は、用途に応じて、計量装置以外の装置と通信を行い、他の装置から取得したデータを対応する集約装置２－１，２－２へ向けて送信する。以下、端末３－１～３－１２を個別に区別せずに示すときには、端末３と記載する。

集約装置２－１，２－２および端末３－１～３－１２は、集約装置２－１，２－２を根とする無線マルチホップネットワークを構成する。無線マルチホップネットワークを構成する集約装置２－１，２－２および端末３－１～３－１２を以下ノードとも呼ぶ。なお、図１において集約装置２－１，２－２および端末３－１～３－１２を接続する線は、無線リンクを示している。なお、以下では、本実施の形態の通信システムが無線マルチホップネットワークである例を説明するが、電力線通信などを用いたマルチホップネットワークであってもよい。

集約装置２－１，２－２は、端末３－１～３－１２から計量データを収集し、収集した計量データを、ネットワークを介して中央装置１へ送信する。集約装置２－１，２－２と中央装置１との間のネットワークは、ＩＰ（Internet Protocol）ネットワークであり、例えば、光回線ネットワーク、携帯電話ネットワークであるが、これらに限定されない。集約装置２－１，２－２は、例えば、電柱などに設置されるが、設置位置は電柱に限定されない。本実施の形態の通信システムが電力量の自動検針以外の他の用途に用いられる場合には、集約装置２－１，２－２は、端末３－１～３－１２から受信した他の用途のためのデータを、ネットワークを介して中央装置１へ送信する。以下、集約装置２－１，２－２を個別に区別せずに示すときには、集約装置２と記載する。

中央装置１は、集約装置２－１，２－２から計量データを収集し、収集した計量データを図示しないメーターデータ管理システム（ＭＤＭＳ（Meter Data Management System））へ送信する。ＭＤＭＳは、計量データを管理する装置である。また、本実施の形態の通信システムが電力量の自動検針以外の他の用途に用いられる場合には、中央装置１は、他の用途のために端末３－１～３－１２から収集されたデータを、他の用途のための管理装置などへ送信する。また、中央装置１は、端末３－１～３－１２を制御するための制御信号を、集約装置２－１，２－２を介して端末３－１～３－１２へ送信する。例えば、中央装置１は、本実施の形態の通信システムが配電系統の開閉器の制御に用いられる場合、配電系統を管理する配電系統管理装置から開閉器を制御するための制御信号を受信し、当該制御信号を当該開閉器に対応する端末３－１～３－１２に宛てて送信する。

次に、本実施の通信システムを構成する各装置の構成例について説明する。図２は、本実施の形態の中央装置１の構成例を示す図である。中央装置１は、送受信部１１、通信制御部１２、制御処理部１４および経路情報記憶部１３を備える。経路情報記憶部１３は、集約装置２と当該集約装置２の配下の端末３との対応を集約装置情報として記憶する。集約装置情報の詳細については後述する。

送受信部１１は、集約装置２との間でＩＰ通信を行う。通信制御部１２は、経路情報記憶部１３に記憶されている集約装置情報を用いて、集約装置２－１，２－２および端末３－１～３－１２との間の通信を制御する。例えば、通信制御部１２は、制御処理部１４から制御信号を受け取ると、受け取った制御信号が集約装置２宛てである場合には、送受信部１１に対応する集約装置２宛てに送信させる。また、通信制御部１２は、受け取った制御信号が端末３宛てである場合には、集約装置情報を用いて当該端末３に対応する集約装置２を求め、制御信号を、送受信部１１を介して求めた集約装置２へ送信する。また、通信制御部１２は、送受信部１１を介して集約装置２－１，２－２および端末３－１～３－１２から送信された信号を受信すると、当該信号を制御処理部１４へ出力する。

制御処理部１４は、集約装置２－１，２－２および端末３－１～３－１２を制御するための制御信号を生成して、通信制御部１２へ出力する。また、制御処理部１４は、通信制御部１２を介して集約装置２－１，２－２および端末３－１～３－１２から送信された信号を受け取ると、当該信号を用いて定められた処理を実施する。例えば、受信した信号に電力量の計量データが含まれる場合には、図示しない記憶部に一時的に保存し定められたタイミングで、通信制御部１２および送受信部１１を介してＭＤＭＳへ送信する。

図３は、本実施の形態の集約装置２の構成例を示す図である。集約装置２は、第１送受信部２１、第２送受信部２２、通信制御部２３、経路情報記憶部２４および制御処理部２５を備える。経路情報記憶部２４は、下り経路情報を記憶する。下り経路情報には、端末３から受信した信号に基づいて得られる端末の上り経路に対応する下り経路を示す情報が格納される。本実施の形態では、下り経路情報には、１つの端末３について複数の下り経路が格納される。下り経路情報の詳細については後述する。

第１送受信部２１は、端末３との間で無線通信を行う。第１送受信部２１は、端末３から信号を受信すると、当該信号を通信制御部２３へ出力する。また、第１送受信部２１は、通信制御部２３からの指示に基づいて各種の信号を端末３へ送信する。第２送受信部２２は、中央装置１との間でＩＰ通信を行う。第２送受信部２２は、中央装置１から信号を受信すると、当該信号を通信制御部２３へ出力する。また、第２送受信部２２は、通信制御部２３からの指示に基づいて各種の信号を中央装置１へ送信する。

通信制御部２３は、端末３から送信された信号を第１送受信部２１から受け取ると、当該データが経路構築のために用いられる上り通信制御信号である場合、当該データに格納されている上り経路に対応する下り経路、すなわち上り経路の逆の下り経路を、下り経路情報として経路情報記憶部２４へ格納する。また、通信制御部２３は、下り経路情報を用いて複数の下り経路を決定し、複数の下り経路を用いて同一の下りデータを送信する。通信制御部２３は、端末３から送信された信号を第１送受信部２１から受け取ると、当該信号が計量データなど中央装置１へ送信するデータを含む場合、当該データを制御処理部２５へ出力する。また、通信制御部２３は、第２送受信部２２から信号を受け取ると、当該信号が自端末宛てである場合には当該信号に含まれるデータを制御処理部２５へ出力し、当該信号が端末３宛てでない場合には、第１送受信部２１を介して当該信号を端末３に宛てて送信する。

制御処理部２５は、通信制御部２３を介して、端末３から送信された計量データなどのデータを受信すると、一時的に記憶し、定められたタイミングで通信制御部２３へデータを渡し、通信制御部２３のデータは第２送受信部２２を介して中央装置１へ送信する。

図４は、本実施の形態の端末３の構成例を示す図である。端末３は、送受信部３１、通信制御部３２、経路情報記憶部３３および制御処理部３４を備える。経路情報記憶部３３は、上り経路を示す上り経路情報が格納される端末テーブルを記憶する。端末テーブルの詳細については後述する。

送受信部３１は、無線マルチホップネットワークにおける他のノードである集約装置２または端末３と無線通信を行う。送受信部３１は、他のノードから信号を受信すると、当該信号を通信制御部３２へ出力する。また、送受信部３１は、通信制御部３２の指示に基づいて、信号を他のノードへ送信する。

通信制御部３２は、送受信部３１から信号を受信すると、当該信号の宛先が自端末宛てである場合、当該信号に含まれるデータを制御処理部３４へ出力し、当該信号が他のノード宛てである場合には、送受信部３１に当該信号を宛先のノードに向けて送信させることで宛先のノードへ転送する。また、通信制御部３２は、制御処理部３４から計量データなどのデータを受け取ると、当該データを経路情報記憶部３３に格納されている端末テーブルを用いて、送受信部３１を介して上り方向に隣接するノードへ送信する。上りデータは、各ノードが転送を行うことで宛先のノードへ到着する。

制御処理部３４は、通信制御部３２からデータを受け取ると受け取ったデータに基づいて定められた処理を実施する。また、制御処理部３４は、図示しない計量装置など他の装置から集約装置２へ向けて送信する計量データなどのデータを取得し、取得したデータを通信制御部３２へ出力する。

次に、本実施の形態の各装置のハードウェア構成について説明する。本実施の形態の中央装置１の送受信部１１は、送信機および受信機により実現され、通信制御部１２および制御処理部１４は、制御回路により実現される。経路情報記憶部１３はメモリにより実現される。

図５は、本実施の形態の制御回路の一例を示す図である。図５に示した制御回路１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processor Unit）などのプロセッサ１０１と、メモリ１０２とを備える。メモリ１０２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）などの半導体メモリ、磁気ディスクなどを含む。中央装置１の通信制御部１２および制御処理部１４は、メモリ１０２に記憶された中央装置１の動作を実現するための通信プログラムがプロセッサ１０１により実行されることにより実現される。通信プログラムは、記録媒体によって提供されてもよいし通信媒体により提供されてもよい。また、経路情報記憶部１３を実現するメモリは、メモリ１０２の一部であってもよいし、制御回路とは別のメモリであってもよい。

また、中央装置１は、一般には、コンピュータシステムにより実現され、制御回路１００に加えて、図示は省略するが、モニタ、ディスプレイなどの表示部、キーボード、マウスなどの入力部を備えていてもよい。

本実施の形態の集約装置２の第１送受信部２１、第２送受信部２２は、送信機および受信機により実現される。通信制御部２３および制御処理部２５は処理回路によって実現され、経路情報記憶部２４はメモリにより実現される。処理回路は、図５に示したような制御回路１００であってもよいし、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などの専用回路であってもよい。通信制御部２３および制御処理部２５が、制御回路１００により実現される場合、メモリ１０２に記憶された集約装置２の動作を実現するための通信プログラムがプロセッサ１０１により実行されることにより、通信制御部２３および制御処理部２５が実現される。通信プログラムは、記録媒体によって提供されてもよいし通信媒体により提供されてもよい。また、経路情報記憶部２４を実現するメモリは、メモリ１０２の一部であってもよいし、制御回路とは別のメモリであってもよい。

本実施の形態の端末３の送受信部３１は、送信機および受信機により実現される。通信制御部３２および制御処理部３４は、処理回路によって実現され、経路情報記憶部３３はメモリにより実現される。処理回路は、図５に示したような制御回路１００であってもよいし、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣなどの専用回路であってもよい。通信制御部３２および制御処理部３４が、制御回路１００により実現される場合、メモリ１０２に記憶された端末３の動作を実現するための通信プログラムがプロセッサ１０１により実行されることにより、通信制御部３２および制御処理部３４が実現される。通信プログラムは、記録媒体によって提供されてもよいし通信媒体により提供されてもよい。また、経路情報記憶部３３を実現するメモリは、メモリ１０２の一部であってもよいし、制御回路とは別のメモリであってもよい。

本実施の形態の通信プログラムは、例えば、本実施の形態の通信システムに、複数の端末３のうちの１つである送信元端末から集約装置２へ送信された上り信号に格納された上り信号が経由した端末３の識別情報を用いて、送信元端末への下り経路を複数決定するステップと、送信元端末を宛先とする同一の下りデータを、決定した複数の下り経路を用いてそれぞれ送信するステップと、を実行させる。

次に、本実施の形態の動作について説明する。図６は、本実施の形態の上り経路の一例を示す図である。図６では、端末３－９から中央装置１へ向かう上り経路として、上り経路４－１～４－３の３つの経路を図示している。各端末３は、他の端末３から受信した信号を用いて、上り経路情報を端末テーブルとして保持する。下り経路については、集約装置２が、各端末３から受信した信号に格納される上り経路を用いて決定する。集約装置２は、決定した下り経路を用いてソースルーティングにより下り通信を行う。従来のＲＰＬを用いたスマートメータネットワークでは、端末３は複数の上り経路情報を保持しているが、下り経路に関しては、集約装置２が端末３ごとに１つの下り経路を選択して保持している。このため、この下り経路で通信障害、通信エラーなどが発生すると、端末３は集約装置２から送信された下り信号を正しく受信することができない。従来のＲＰＬを用いたスマートメータネットワークでは、集約装置２は、端末３からの応答信号が一定時間以上無いことにより下り経路で障害が発生したことを検知すると、下り経路を再構築して再度、下り信号を送信するが、経路の再構築の処理を行うことにより端末３の下り信号の受信に大きな遅延が発生する。

本実施の形態では、下り通信の信頼性を向上させ遅延を低下させるために、集約装置２が、端末３ごとに、複数の下り経路を下り経路情報として保持し、同一データを複数の下り経路に続けて送信する。これにより、信頼性が高く低遅延の下り通信を実現する。

図７は、本実施の形態の通信システムにおける経路構築手順の一例を示すチャート図である。図７は、集約装置２－１が新たに通信システムに接続される際の経路構築手順の例を示している。まず、集約装置２－１は、中央装置１との間でコネクション確立処理を実施する（ステップＳ１）。詳細には、集約装置２－１の第２送受信部２２が、ＴＣＰ（Transmission Control Protocol）／ＩＰに従ってコネクション確立を行い、コネクション確立が完了すると通信制御部２３へその旨を通知する。

次に、集約装置２－１は、端末３との間で無線マルチホップネットワークにおける経路を構築するための無線マルチホップ構築信号を送信する（ステップＳ２）。詳細には、集約装置２－１の通信制御部２３は第２送受信部２２からコネクション確立の完了を通知されると、通信無線マルチホップ構築信号を生成して、第１送受信部２１を介してブロードキャストにより通信無線マルチホップ構築信号を送信する。通信無線マルチホップ構築信号には、上り通信の根である集約装置２－１の集約装置ＩＤ（IDentifier）が格納されるとともに、通信無線マルチホップ構築信号の送信元のノードの識別情報と集約装置２－１までのホップ数とが格納される。集約装置２－１においては、送信元のノードの識別情報は集約装置２－１の集約装置ＩＤであり、ホップ数は０である。集約装置ＩＤは、各集約装置２を識別するための識別情報である。図７では、端末３－１が集約装置２－１から無線マルチホップ構築信号を直接受信しているが、図示は省略するが、端末３－２も集約装置２－１から無線マルチホップ構築信号を直接受信し、以下で述べる端末３－１と同様の動作を実施する。

端末３－１は、無線マルチホップ構築信号を受信すると、無線マルチホップ構築信号の集約装置２－１までのホップ数と送信元のノードの識別情報とを更新して、マルチホップ経路構築信号をブロードキャストする（ステップＳ３）。端末ＩＤは、各端末３を識別するための識別情報である。詳細には、送受信部３１は無線マルチホップ構築信号を受信すると当該信号を通信制御部３２へ渡し、通信制御部３２は、送受信部３１から受け取った信号から、無線マルチホップ構築信号の送信元のノードの識別情報とホップ数とを抽出する。通信制御部３２は、送受信部３１から受け取った信号内の送信元のノードの識別情報を端末３－１の端末ＩＤに更新し、当該信号内のホップ数を抽出したホップ数に１加算した値に更新する。端末３－１の通信制御部３２は、この例では、送受信部３１から受け取ったデータから抽出したホップ数は０であるため、ホップ数を１に更新する。通信制御部３２は、上述した更新を行った後の信号を送受信部３１へ出力し、送受信部３１は通信制御部３２から受け取った信号をマルチホップ経路構築信号としてブロードキャストで送信する。

また、端末３－１は、無線マルチホップ構築信号を受信すると、上り通信制御信号を送信する（ステップＳ４）。詳細には、通信制御部３２は、送受信部３１から受け取った無線マルチホップ構築信号から当該信号内の根のノードである集約装置２－１を把握し、集約装置２－１宛ての上り通信制御信号を生成し、当該上り通信制御信号に送信元のノードの識別情報として介して端末３－１の端末ＩＤを格納して、送受信部３１を介して上り通信制御信号を送信する。なお、各端末３は、無線マルチホップ構築信号を受信してから上り制御信号を送信せずに一定時間待機し、一定時間内に複数の他の端末３から無線マルチホップ構築信号を受信した場合、受信した無線マルチホップ構築信号の信号強度に基づいて通信品質のよい端末３を選択して、選択した端末３へ上り通信制御信号を送信してもよい。また、無線マルチホップ構築信号を受信してから上り制御信号を送信せずに、定期的に送信する上り通信信号すなわち計量データを含む信号の送信を行ってもよい。

また、端末３－１は、無線マルチホップ構築信号を受信すると、上り経路を端末テーブルに格納する（ステップＳ５）。詳細には、通信制御部３２は、送受信部３１から受け取った無線マルチホップ構築信号の送信元のノードの識別情報と当該信号に含まれるホップ数に１を加算したホップ数とを上り経路に関する上り経路情報として、経路情報記憶部３３の端末テーブルに格納する。図８は、本実施の形態の端末テーブルの一例を示す図である。端末テーブルには、上り経路＃１から上り経路＃ｎまでのｎ個の経路に関する情報が格納される。ｎは、各端末３が保持する上り経路の数であり、２以上の整数である。ｎはあらかじめ定められるが、中央装置１または集約装置２からの指示などにより変更可能であってもよい。各経路に関する情報には、当該経路における次ノードの識別情報と集約装置２までのホップ数とが含まれる。各端末３は、無線マルチホップ構築信号の送信元のノードの識別情報を、上り経路の次ノードの識別情報として格納する。

図７に示した例では、端末３－１は、集約装置２－１から無線マルチホップ構築信号を直接受信しており、無線マルチホップ構築信号の送信元のノードの識別情報は、集約装置２－１の集約装置ＩＤであるため、ステップＳ３では、例えば、上り経路＃１の情報に、次ノードの識別情報として集約装置２－１の集約装置ＩＤが格納され、ホップ数として１が格納される。なお、ステップＳ３～ステップＳ５の処理順序は、この例に限らず、これらが同時に行われてもよいし、図７に示した順と異なる順序で行われてもよい。上述したように、端末３－２においても、端末３－１と同様にステップＳ１～ステップＳ３が行われる。

一方、図７に示すように、端末３－４は、ステップＳ３で端末３－１から送信された無線マルチホップ構築信号を受信すると、無線マルチホップ構築信号の集約装置２－１までのホップ数と送信元のノードの識別情報とを更新して、マルチホップ経路構築信号をブロードキャストする（ステップ６）。端末３－４は、上述した端末３－１と同様に、受信した無線マルチホップ構築信号内の送信元のノードの識別情報を端末３－４の端末ＩＤに更新し、当該データ内のホップ数を抽出したホップ数に１加算した値に更新する。この例では、端末３－４は、ホップ数を２に更新する。

また、端末３－４は、端末３－１と同様に、集約装置２－１に宛てた上り通信制御信号を送信する（ステップＳ７）。なお、端末３－４は、端末３－１から無線マルチホップ構築信号を受信しているため、端末３－４は、集約装置２－１に宛てた上り通信制御信号を端末３－１へ送信する。

また、端末３－４は、端末３－１と同様に、上り経路を端末テーブルに格納する（ステップＳ８）。端末３－４は、端末３－１から無線マルチホップ構築信号を受信しているため、例えば、上り経路＃１の情報に、次ノードの識別情報として端末３－１の端末ＩＤが格納され、ホップ数として２が格納される。なお、ステップＳ６～ステップＳ８の処理順序は、ステップＳ３～ステップＳ５の処理順序と同様に、この例に限らず、これらが同時に行われてもよいし、図７に示した順と異なる順序で行われてもよい。また、図示は省略するが、端末３－５も、端末３－４と同様に、ステップＳ２で端末３－１から送信された無線マルチホップ構築信号を受信し、ステップＳ６～ステップＳ８を実施する。さらに、端末３－２から無線マルチホップ構築信号を受信した端末３－５，３－６も、端末３－４と同様に、ステップＳ３で端末３－１から送信された無線マルチホップ構築信号を受信し、ステップＳ６～ステップＳ８を実施する。

以降、図示は省略しているが、端末３－４から送信された無線マルチホップ構築信号を受信した端末３－８，３－９においても、端末３－４と同様に、ステップＳ６～ステップＳ８が行われる。また、同様に、これらの端末に限らず、他の端末３から無線マルチホップ構築信号を受信した端末３では、端末３－４と同様に、ステップＳ６～ステップＳ８が行われる。したがって、図６に示した構成例では、端末３－９は、集約装置２－１から送信された無線マルチホップ構築信号を端末３－４と端末３－５とから受信することになる。このため、端末３－９の端末テーブルには、例えば、上り経路＃２の情報に、次ノードの識別情報として端末３－４の端末ＩＤが格納されホップ数として３が格納され、上り経路＃２の情報に、次ノードの識別情報として端末３－５の端末ＩＤが格納されホップ数として３が格納される。このようにして、端末テーブルには、複数の上り経路の情報が格納されていく。なお、ホップ数に上限を設け、端末３は、受信した無線マルチホップ構築信号から抽出したホップ数が上限に達している場合はステップＳ６～ステップＳ８を実施しないようにしてもよい。

図７の説明に戻る。端末３－１は、ステップＳ７で送信された上り通信制御信号を受信すると、上り通信制御信号に、端末３－１の識別情報を付加し（ステップＳ９）、端末３－１の識別情報を付加した上り通信制御信号を集約装置２－１へ送信する（ステップＳ１０）。詳細には、送受信部３１は上り通信制御信号を受信すると当該信号を通信制御部３２へ渡し、通信制御部３２は、送受信部３１から受け取った上り通信制御信号に、端末３－１の端末ＩＤを付加する。そして、通信制御部２３は、送受信部３１を介して、端末３－１の端末ＩＤを付加した後の上り通信制御信号を、経路情報記憶部３３に格納されている端末テーブル内の上り経路の次ノードへ送信する。この時点では、端末３－１の端末テーブルには、次ノードが集約装置２－１となる上り経路だけが格納され、通信制御部３２は、この上り経路の情報に基づいて、集約装置２－１へ上り通信制御信号を送信する。また、端末３－１の端末テーブルに複数の上り経路に関する情報が格納されている場合には、通信制御部３２は、ホップ数、通信品質などに基づいて選択された上り経路へ上り通信制御信号を送信する。

集約装置２－１は、ステップＳ４で送信された上り通信制御信号を受信すると、端末３－１の下り経路を記録し（ステップＳ１１）、ステップＳ１０で送信された上り通信制御信号を受信すると、端末３－４の下り経路を記録する（ステップＳ１２）。詳細には、第１送受信部２１は上り通信制御信号を受信すると当該信号を通信制御部２３へ渡し、通信制御部２３は、第１送受信部２１から受け取った上り通信制御信号から、当該上り通信制御信号が経由した経路上の端末３の端末識別情報を抽出することで上り経路を把握し、把握した上り経路に対応する下り経路を経路情報記憶部２４の下り経路情報に記録する。ステップＳ４で送信された上り通信制御信号は、他の端末３を経由せずに端末３－１から直接集約装置２－１に送信されていることから、通信制御部２３は、ステップＳ４で送信された上り通信制御信号の上り経路に対応する下り経路を示す下り経路情報として端末３－１の端末ＩＤを格納する。また、ステップＳ１０で送信された上り通信制御信号は、端末３－４から送信され端末３－１を経由したことにより端末３－１の端末ＩＤが付加されている。このため、通信制御部２３は、ステップＳ１０で送信された上り通信制御信号を基に、端末３－４の下り経路情報として、端末３－４の端末ＩＤ、端末３－１の端末ＩＤを記録する。なお、ここでは、下り経路情報として上り通信制御信号の送信元の端末ＩＤも含めたが、送信元の端末ごとに下り経路情報が管理されるため、各下り経路を示す情報には、経由した端末３の端末ＩＤが格納されてもよい。

同様に、集約装置２－１は、他の端末３から送信された上り通信制御信号を順次受信し、受信するたびに、経路情報記憶部２４の下り経路情報に下り経路を追加する。ステップＳ２の無線マルチホップ構築信号を送信してから一定時間が経過し、全ての端末３から上り通信制御信号を受信すると、集約装置２－１は、端末３ごとに、上り経路を用いて複数の下り経路を下り経路情報に格納する（ステップＳ１３）。詳細には、通信制御部２３は、下り経路の宛先となる端末３ごとに、経路情報記憶部２４の下り経路情報から、端末３から送信された上り通信制御信号に基づいて記録された複数の下り経路を求め、求めた複数の下り経路を経路情報記憶部２４に下り経路情報として格納する。

図９は、本実施の形態の下り経路情報の一例を示す図である。図９に示すように、下り経路情報には、端末３ごとに下り経路＃１から下り経路＃ｐのｐ個の下り経路を示す情報が格納される。ｐは、２以上の整数であり、あらかじめ定められる。ｐは、中央装置１からの指示などによって変更可能であってもよい。なお、ここでは、無線マルチホップ構築信号を送信してから一定時間が経過した場合にステップＳ１３を行うようにしたが、集約装置２－１の配下となる端末３があらかじめ定められており、集約装置２－１に設定されている場合には、通信制御部２３は、集約装置２－１の配下の端末３としてあらかじめ定められた全ての端末３から上り通信制御信号を受信したときに、ステップＳ１３を実施してもよい。集約装置２－１の配下の端末３とは、集約装置２－１を根として無線マルチホップ通信を行う端末３、すなわち中央装置１と端末３との間の通信を、集約装置２－１が中継する端末３である。

次に、集約装置２－１は、端末通知信号を中央装置１へ送信する（ステップＳ１４）。詳細には、通信制御部２３は、経路情報記憶部２４に格納されている下り経路情報を用いて、集約装置２－１の配下の端末３の端末ＩＤを求め、集約装置２－１の配下の端末３の端末ＩＤを含む端末通知信号を生成して第２送受信部２２を介して中央装置１へ送信する。これにより、中央装置１は、集約装置２－１の配下にどの端末３が存在するかを把握することができる。中央装置１では送受信部１１が端末通知信号を受信すると通信制御部１２へ出力し、通信制御部１２は、端末通知信号を用いて、経路情報記憶部１３の集約装置情報を更新する。集約装置情報は、端末３と集約装置２との対応を示す情報である。

図１０は、本実施の形態の集約装置情報の一例を示す図である。図１０は、集約装置情報のうち端末３－９に関する情報を示しており、この例では、端末３－９が集約装置２－１の配下にあることを示している。中央装置１は、端末３ごとに、このように端末３がどの集約装置２の配下にあるかを示す情報を集約装置情報として保持する。

図７では、集約装置２が中央装置１に接続される場合の経路構築の動作を示したが、集約装置２－２が接続される場合も同様の動作が実行される。これにより、集約装置２－２は、配下の端末３までの下り経路を１つの端末３あたりｐ個保持する。なお、本実施の形態では、中央装置１は、１つの端末３に対応する集約装置２を１つ定めておく。例えば、図６に示すように、端末３－９から中央装置１への上り経路は集約装置２－１を経由する経路と集約装置２－２を経由する経路とが考えられるが、中央装置１は、端末３－９に対応する集約装置２として集約装置２－１と集約装置２－２とのうちどちらかに決定する。なお、上り経路に関しては、各端末３では、主副２つの集約装置２を宛先として保持しておいてもよく、主の集約装置２との間の通信に障害が発生したと判断した場合に、副の集約装置２宛てに上りデータを送信するようにしてもよい。

図１１は、本実施の形態の下り経路の一例を示す図である。図１１では、図６に示した端末３－９の上り経路に基づいて決定された端末３－９の下り経路の一例を示している。このように、本実施の形態では、端末３ごとに、複数の下り経路が設定される。

以上述べたように、本実施の形態では、集約装置２が、ｐ個の下り経路を保持するが、１つの端末３からｐ個より多くの上り通信制御信号を受信した場合、すなわち１つの端末３から集約装置２までの上り経路がｐ個より多い場合には、集約装置２は、ホップ数、通信品質などに応じてｐ個の上り経路を選択し、選択した上り経路に対応する下り経路を下り経路情報として保持する。

また、集約装置２と端末３との間で経路構築が行われた後に、端末３が新たに通信システムに参入する場合は、端末３が参入メッセージをブロードキャストする。各端末３は、参入メッセージを受信すると、自装置に対応する集約装置２の集約装置ＩＤと端末テーブルに格納されている下り経路のうち最小のホップ数とを含む応答メッセージを、参入メッセージの送信元の端末３へ送信するとともに、上述した上り通信制御信号と同様に参入メッセージに自端末の端末ＩＤを追加して上り経路に転送する。参入メッセージを送信した端末は、各応答メッセージの送信元の端末３の端末ＩＤを、上り経路のうちの１つにおける次ホップノードの端末ＩＤとして端末テーブルに格納し、当該上り経路のホップ数として、応答メッセージに含まれるホップ数に１を加算した値を格納する。これにより、新たに参入した端末３は、端末テーブルに上り経路に関する情報を格納することができる。また、集約装置２は、参入メッセージを受信することで、上述した下り通信制御信号を受信する場合と同様に、新たに参入した端末３への複数の下り経路を、下り経路情報に格納することができる。または、端末３が新たに通信システムに参入する場合、新規に参入する端末３が、周囲の端末３の送出するマルチホップ構築信号を待ち、マルチホップ構築信号を受信すると、上り制御信号または上り通信信号を送信するようにしてもよい。

次に、本実施の形態の集約装置２における下り通信について説明する。中央装置１は、端末３に宛てたデータを含む信号を送信する場合、経路情報記憶部１３に格納されている集約装置情報を用いて、対応する集約装置２を求め、求めた集約装置２に端末３宛ての信号を送信する。

集約装置２は、中央装置１から端末３宛ての信号を受信すると、下り経路情報を用いて、当該信号に含まれるデータを複製して複製した複数のデータをそれぞれ含む複数の信号を生成する。集約装置２は、同一データを含む複数の信号を複数の下り経路でそれぞれ送信する。例えば、集約装置２は、複数の信号をそれぞれ異なる下り経路で連続して送信する。なお、ここでは、同一データを含む複数の信号をそれぞれ異なる下り経路で連続して送信例を説明するが、同一データを含む複数の信号を異なる下り経路で同時に送信できる場合には同時に送信してもよい。

図１２は、本実施の形態の集約装置２における下り信号の送信手順の一例を示すフローチャートである。図１２に示すように、集約装置２の通信制御部２３は、端末３宛てのデータを複製し、同一データの送信回数を示す変数であるｎｓを０に初期化する（ステップＳ２１）。通信制御部２３は、複数の下り経路から下り経路を選択する（ステップＳ２２）。詳細には、通信制御部２３は、経路情報記憶部２４の下り経路情報から宛先の端末３に対応する複数の下り経路を読み出し、読み出した下り経路から１つを選択する。

通信制御部２３は、選択された下り経路へデータを送信する（ステップＳ２３）。詳細には、通信制御部２３は、複製した複数のデータのうちの１つのデータに、ヘッダとして選択した下り経路を示す情報を付加し、ヘッダの宛先に宛先の端末３の端末ＩＤを格納し、第１送受信部２１を介して、選択された下り経路の次ホップの端末３に送信する。このように、端末３宛ての各データはユニキャストにより送信される。このとき、通信制御部２３は、同一データから複製されたデータには同一のシーケンス番号を付加する。図１３は、本実施の形態の下り信号である下りパケットのフォーマットの一例を示す図である。図１３に示すように下り信号はヘッダ部とデータ部とで構成され、データ部には上述した複製されたデータが格納される。ヘッダ部は、宛先情報、メッセージ情報およびシーケンス番号を含む。メッセージ情報は、送信する信号の種類すなわち信号に対応するメッセージの種類を示す情報である。ヘッダ部の宛先情報には、宛先の次ノードの識別情報が格納される。また、図示は省略するがヘッダ部には、下り経路を示す情報も格納される。

図１２の説明に戻る。通信制御部２３は、ｎｓの値を１増加させ（ステップＳ２４）、ｎｓが下り経路の数すなわちｐより小さいか否かを判断する（ステップＳ２５）。ｎｓが下り経路の数より小さい場合（ステップＳ２５ Ｙｅｓ）、ステップＳ２２からの処理を繰り返す。２回目以降のステップＳ２２では、下り信号を送信していない下り経路のなかから、下り信号を送信する下り経路を選択する。ｎｓが下り経路の数以上の場合（ステップＳ２５ Ｎｏ）、通信制御部２３は、下り信号の送信処理を終了する。

以上の処理により、同一データが格納された複数の下り信号が複数の下り経路でそれぞれ送信される。このように、本実施の形態の集約装置２の通信制御部２３は、複数の端末３のうちの１つである送信元端末から集約装置２へ送信された上り信号に格納された上り信号の一例である上り制御信号が経由した端末３の識別情報を用いて、送信元端末への下り経路を複数決定し、送信元端末を宛先とする同一の下りデータを、決定した複数の下り経路を用いてそれぞれ送信する。これにより、下り経路において通信障害が発生したり通信エラーが発生したりしても、宛先の端末３に他の下り経路によって下り信号が到達することになり、１つの下り経路で送信する場合に比べ信頼性を高めることができる。また、下り経路において通信障害が発生しても、他の下り経路により端末３に下り信号が到達すれば、再送を行う必要がないため、低遅延な下り通信を実現することができる。

次に、端末３における下り信号を受信処理について説明する。図１４は、本実施の形態の端末３における下り信号の受信処理の一例を示すフローチャートである。端末３では、送受信部３１が信号を受信すると、当該信号を通信制御部３２へ渡す。通信制御部３２は、送受信部３１から受け取った信号の宛先が集約装置２ではない場合に、送受信部３１から受け取った信号が下り信号であると判断して図１４に示した処理を行う。なお、通信制御部３２は、送受信部３１から受け取った信号の宛先が集約装置２である場合には、経路情報記憶部３３に格納されている端末テーブルを用いて上り経路へ当該信号を転送する。

図１４に示すように、下り信号を受け取ると、通信制御部３２は、宛先が自端末であるか否かを判断する（ステップＳ３１）。宛先が自端末である場合（ステップＳ３１ Ｙｅｓ）、通信制御部３２は、同一データを受信済であるか否かを判断する（ステップＳ３２）。上述したように同一データには同じシーケンス番号が付加されているため、端末３の通信制御部３２は、今回受信したデータに付加されているシーケンス番号と同一のシーケンス番号のデータを既に受信した場合に、同一データを受信済であると判断することができる。なお、受信済のデータと同一のデータか否かを判定する方法は、これに限らず、例えば、端末３が、過去に受信したデータを一定期間保持しておき保持しているデータと比較するなどの方法であってもよい。

同一データを受信済でない場合（ステップＳ３２ Ｎｏ）、通信制御部３２は制御処理部３４へ当該データを渡し、制御処理部３４が当該データのデータ処理を行い（ステップＳ３３）、受信処理を終了する。同一データを受信済の場合（ステップＳ３２ Ｙｅｓ）、通信制御部３２は今回受信したデータを破棄し（ステップＳ３４）、受信処理を終了する。このように、端末３は、受信済の下りデータとシーケンス番号が同一の下りデータを新たに受信すると、新たに受信した下りデータを破棄する。

また、宛先が自端末でない場合（ステップＳ３１ Ｎｏ）、通信制御部３２は、受信したデータに付加されている下り経路の情報に基づいて、下り経路の次ノードである下段の端末３へ送受信部３１を介してデータを転送し（ステップＳ３５）、受信処理を終了する。

上述したように、集約装置２は、複数の下り経路を用いて同一データを端末３へ送信するが、複数の下り経路を用いて同一データを送信した後に端末３からの応答が一定期間以上無いなどにより通信エラーが発生した場合には、再度、図１２に示す送信を行うことで再送を行ってもよい。すなわち、複数の下り経路を用いて送信された下りデータの全てが通信エラーとなった場合、複数の下り経路を用いて下りデータの再送が行われてもよい。また、再送においても下りデータの全てが通信エラーとなった場合、端末３宛ての下りデータをブロードキャストにより送信してもよい。この場合、宛先以外の端末３はブロードキャストにより受信したデータを転送する。

なお、一般に、ノード間で送受信される信号には、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Code）を用いた誤り検出が可能なようにＣＲＣチェックのための検査用ビットが付加されている。ＣＲＣチェックによりエラーとなったデータは、一般的には、破棄されるが、本実施の形態では、上述したように同一データが複数の下り経路で送信されるため、端末３は同一データを複数回受信する。このため、端末３は、ＣＲＣチェックによりエラーとなったデータを破棄せずに一時的に保持しておき、後から受信したデータとともに統計処理または誤り訂正処理を行うことで正しいデータを復元してもよい。すなわち、下りデータに誤り検出のための検出用ビットが付加され、端末３は、検出用ビットを用いて下りデータを含む下り信号の誤り検出を行い、誤り検出により当該端末３宛ての下りデータに誤りが検出された場合、下りデータを保持し、同一のシーケンス番号に対応する保持している複数の下りデータを用いて下りデータを復元してもよい。

図１５は、本実施の形態のＣＲＣを用いた復元処理を含む下り信号の受信処理手順の一例を示すフローチャートである。図１５に示すように、下り信号を受け取ると、通信制御部３２は、ＣＲＣによる誤り検出を行う（ステップ４１）。通信制御部３２は、下り信号のヘッダ部に誤り検出による誤りがない場合（ステップＳ４２ Ｎｏ）、上述したステップＳ３１を実施する。

ステップＳ３１でＹｅｓの場合、データ部に誤りが有るか否かを判断する（ステップＳ４３）。データ部に誤りが有る場合（ステップＳ４３ Ｙｅｓ）、データを一時保存し（ステップＳ４４）、通信制御部３２は、同一のシーケンス番号のデータに関して、一時保存した同一データが一定数以上あるか否かを判断する（ステップＳ４５）。一時保存した同一データが一定数以上ある場合（ステップＳ４５ Ｙｅｓ）、通信制御部３２は、一時保存したデータを用いて正しいデータを復元する（ステップＳ４６）。例えば、同一位置のビット値に関して、複数の一時保存データのうち１つだけ値が異なる第１の値であり、他は同じ第２の値であった場合、当該ビット値は第２の値に決定される。ステップＳ４６の後、図１４と同様のステップＳ３３の処理が行われる。

一時保存した同一データが一定数未満の場合（ステップＳ４５ Ｎｏ）、通信制御部３２は、受信処理を終了する。また、ステップＳ４３でＮｏの場合、ステップＳ３３の処理が行われる。また、ステップＳ３１でＮｏの場合、図１４と同様にステップＳ３５が行われる。ステップＳ４２でＹｅｓの場合、通信制御部３２は、データを破棄し（ステップＳ４７）、受信処理を終了する。

以上の処理により、端末３が受信した同一データが格納された複数の下り信号のうち、複数の下り信号に通信エラーが生じた場合であっても、当該データを一時保存しておき複数のデータを用いて正しいデータを復元することができる。

以上説明したように、本実施の形態では、集約装置２は、複数の下り経路を示す情報が格納された下り経路情報を保持し、同一データが格納された複数の下り信号を複数の下り経路でそれぞれ送信する。これにより、下り経路において通信障害が発生したり通信エラーが発生したりしても、宛先の端末３に他の下り経路によって下り信号が到達することになり、１つの下り経路で送信する場合に比べ信頼性を高めることができる。また、下り経路において通信障害が発生しても、他の下り経路により端末３に下り信号が到達すれば、再送を行う必要がないため、低遅延な下り通信を実現することができる。

実施の形態２．
図１６は、実施の形態２にかかる中央装置の構成例を示す図である。図１７は、実施の形態２にかかる集約装置の構成例を示す図である。本実施の形態の通信システムは、図１に示した中央装置１に代えて図１６に示す中央装置１ａを備え、集約装置２－１，２－２に代えてそれぞれが図１７に示す集約装置２ａである集約装置２ａ－１，２ａ－２を備える以外は実施の形態１の通信システムと同様である。実施の形態１と同様に、本実施の形態の集約装置２ａの数、端末３の数は図１に示した例に限定されない。実施の形態１と同様の機能を有する構成要素には同一の符号を付して重複する説明を省略する。以下、実施の形態１と異なる点を主に説明する。

実施の形態２では、集約装置２ａが、実施の形態１と同様に端末３から送信された上り通信制御信号を用いて各端末の上り経路に対応する下り経路を求め、各端末の下り経路を示す下り経路情報を中央装置１ａへ送信する。そして、中央装置１ａが、集約装置２ａも含めた端末３への下り経路を、１つの端末３あたり複数保持し、端末３宛ての下りデータの送信時には中央装置１ａがデータを複製して複数の下り経路でそれぞれ送信する。

図１６に示すように、中央装置１ａは、通信制御部１２の代わりに通信制御部１２ａを備え、経路情報記憶部１３の代わりに経路情報記憶部１３ａを備えるが、これら以外は実施の形態１の中央装置１と同様である。

図１７に示すように、集約装置２ａは、通信制御部２３の代わりに通信制御部２３ａを備え、経路情報記憶部２４の代わりに経路情報記憶部２４ａを備えるが、これら以外は実施の形態１の集約装置２と同様である。

次に、本実施の形態の経路構築の動作について説明する。実施の形態１と同様に図７に示したステップＳ１～ステップＳ１２が行われる。ステップＳ２の無線マルチホップ構築信号を送信してから一定時間が経過し、全ての端末３から上り通信制御信号を受信すると、集約装置２ａの通信制御部２３ａは、各端末３から送信された上り通信制御信号から求めた下り経路を記録した情報である下り経路情報を端末通知信号に含め、端末通知信号を、第２送受信部２２を介して中央装置１ａへ送信する。

中央装置１ａの通信制御部１２ａは、送受信部１１を介して端末通知信号を受信すると、端末通知信号に含まれる、端末３ごとの上り経路を用いて、端末ごとの下り経路を上り経路の逆の経路として決定し、経路情報記憶部１３ａの下り経路情報として格納する。図１８は、本実施の形態の下り経路情報の一例を示す図である。下り経路情報には、端末３ごとに下り経路＃１から下り経路＃ｍのｍ個の下り経路を示す情報が格納される。ｍは、２以上の整数であり、あらかじめ定められる。ｍは、オペレータからの入力、または図示しない他の装置からの指示などによって変更可能であってもよい。本実施の形態では、下り経路情報として格納される下り経路には、中央装置１ａから端末３への通信を中継する集約装置２ａの集約装置ＩＤも含まれる。例えば、実施の形態１の図６に示した構成例において、中央装置１を中央装置１ａに代え、集約装置２－１，２－２を集約装置２ａ－１，２ａ－２に代えた場合、端末３－９の下り経路は、上り経路４－１～４－３のそれぞれの逆の経路とすることができる。このため、端末３－９の複数の下り経路には、集約装置２ａ－１を経由する経路と集約装置２ａ－２を経由する経路とが含まれることになる。

次に、端末３宛ての下りデータを含む下り信号の送信手順について説明する。本実施の形態では、中央装置１ａが図１２に示した処理を実施する。すなわち、中央装置１ａの通信制御部１２ａが、端末宛てのデータを複製し、下り経路情報を用いて図１２に示した処理を実施する。このとき、同一データには実施の形態１と同様に同一のシーケンス番号が付加される。また、各データには下り経路を示す情報が付加されるが、下り経路上の集約装置２ａの集約装置ＩＤについては、中央装置１ａの通信制御部１２ａが、下り経路ごとに対応する集約装置２ａへ下り信号を送信すればよいため、各データに付加される下り経路を示す情報に含めなくてよい。集約装置２ａの通信制御部２３ａは、第２送受信部２２を介して下り信号を受信すると、当該下り信号に格納されている下り経路を示す情報にしたがって、次ノードへ当該下り信号を送信する。各端末３における動作は、実施の形態１と同様である。なお、本実施の形態では、１つの端末３に複数の集約装置が対応するため、集約装置情報には、端末３あたり複数の集約装置ＩＤが格納される。

このように、本実施の形態では、集約装置２ａが、上り通信制御信号が経由した端末の識別情報を下り経路情報として中央装置１ａへ送信し、中央装置１ａが、下り経路情報を用いて送信元端末への下り経路を複数決定し、送信元端末を宛先とする同一の下りデータを、決定した複数の下り経路を用いてそれぞれ送信する。本実施の形態では、集約装置２ａも含めて複数の下り経路の分散させることができ、分散させた複数の下り経路を用いて同一データを送信するので、複数の下り経路の独立性を実施の形態１より高めることができる。これにより、ある集約装置２ａの周辺で通信障害が発生している場合でも他の集約装置２ａを介して端末３宛ての下りデータが端末３へ到達するため、信頼性が高く低遅延の下り通信を実現することができる。

なお、本実施の形態では、中央装置１ａが端末３ごとの複数の下り経路を管理したが、中央装置１ａは集約装置情報として、１つの端末３あたり複数の集約装置を保持し、集約装置２ａより下位の下り経路情報は集約装置が管理するようにしてもよい。この場合、集約装置として実施の形態１と同様の集約装置２を用い、中央装置１ａは、集約装置情報に、各端末３の複数の下り経路の代わりに各端末３に対応する複数の集約装置２の集約装置ＩＤを格納する。そして、中央装置１ａの通信制御部１２ａは、端末３宛ての下りデータを複製して、集約装置情報に基づいて複数の集約装置２へそれぞれ送信する。すなわち、集約装置２が、集約装置２を介して中央装置１ａと通信を行う端末３を示す情報を中央装置１ａへ送信し、中央装置１ａは、集約装置２から受信した情報を用いて、送信元端末に対応する２以上の集約装置２へ送信元端末を宛先とする同一の下りデータを、それぞれ送信する。この場合も、複数の集約装置２を介して同一データが端末３に送信される。

また、本実施の形態の通信システムが、実施の形態１の通信システムの機能も有し、両方の動作を実現できるようにしてもよい。

本実施の形態の中央装置１ａ、集約装置２ａのハードウェア構成は、実施の形態１の中央装置１、集約装置２とそれぞれ同様である。

以上のように、本実施の形態では、異なる集約装置を経由する下り経路を含む複数の下り経路で、同一データを端末３へ送信するようにした。このため、実施の形態１と同様の効果を奏するとともに、各下り経路に含まれる集約装置についても分散させることができるため、端末３へ下りデータが到達する確率を高めることができる。

実施の形態３．
次に、実施の形態３にかかる動作について説明する。本実施の形態の通信システムの構成および中央装置１、集約装置２および端末３の構成は実施の形態１と同様である。本実施の形態の各装置の動作は、以下に述べる下り信号の送信方法が一部異なる点を除き、実施の形態１と同様である。実施の形態１と同様の機能を有する構成要素には同一の符号を付して重複する説明を省略する。以下、実施の形態１と異なる点を主に説明する。

図１９は、本実施の形態の集約装置２における下りデータを含む下り信号の送信手順の一例を示すフローチャートである。ステップＳ２１，Ｓ２２は実施の形態１と同様である。ステップＳ２２の後、通信制御部２３は、選択された経路に複数回同一データを送信する（ステップＳ２６）。すなわち、通信制御部２３は、同一の下りデータを、１つの下り経路に複数回送信する。ステップＳ２４，Ｓ２５は実施の形態１と同様である。

また、上述した例では、下り経路の数によらず、各下り経路に複数回同一データを送信するようにしたが、下り経路の数が閾値未満の端末３に関して図１９に示す動作を行い、下り経路の数が閾値以上の端末に関しては、実施の形態１の動作を行うようにしてもよい。

上述した例では、集約装置２が下り経路に複数回同一データを送信するようにしたが、実施の形態２の複数の下り経路を管理する中央装置１ａが、同様に下り経路に複数回同一データを送信するようにしてもよい。また、実施の形態２で述べた中央装置１ａが端末３あたり複数の集約装置２ａの情報を管理し、集約装置２が複数の下り経路を管理する場合に、同様に集約装置２ａが下り経路に複数回同一データを送信するようにしてもよい。

以上のように、本実施の形態では、複数の下り経路に同一データを送信するとともに、１つの下り経路に複数回連続して同一データを送信するようにした。このため、実施の形態１と同様の効果を奏するとともに、下り経路上に一時的な障害などが生じた場合に当該通信障害が回復すれば端末３に下りデータが到達するため、さらに信頼性を高め遅延を低下させることができる。

実施の形態４．
次に、実施の形態４の上り通信制御信号の送信方法について説明する。本実施の形態の通信システムの構成および中央装置１、集約装置２および端末３の構成は実施の形態１と同様である。本実施の形態の各装置の動作は、以下に述べる動作を除き、実施の形態１と同様である。実施の形態１と同様の機能を有する構成要素には同一の符号を付して重複する説明を省略する。以下、実施の形態１と異なる点を主に説明する。

実施の形態１では、端末３は、無線マルチホップ構築信号を受信するたびに上り通信制御信号を送信した。本実施の形態では、各端末３は、無線マルチホップ構築信号を受信してもすぐには上り通信制御信号を送信せず、一定時間の間に受信した無線マルチホップ構築信号を用いて複数の上り経路を選択し、選択した上り経路に対応する上り経路における次ノードへ上り通信制御信号を送信する。

例えば、端末３の通信制御部３２が、他の端末３から受信した無線マルチホップ構築信号または他の端末３から無線マルチホップ構築信号以外の信号の信号強度を用いてｋ個の上り経路を選択する。詳細には、通信制御部３２は、他の端末３から受信した信号に関して、端末３ごとに受信した信号の信号強度の移動平均、区間平均などの平均値を算出し、算出した平均値を端末３ごとの信号強度テーブルとして保持する。図２０は、本実施の形態の端末３－９が保持する信号強度テーブルの一例を示す図である。図２０に示すように信号の送信元の端末３ごとすなわち上り経路における次ノードごとに、信号強度を信号強度テーブルとして保持する。端末３－９の通信制御部３２は、信号強度テーブルを用いて、信号強度の高い順にｋ個の上り経路を選択し、選択したｋ個の上り経路を示す情報を端末テーブルとして保持するとともに、選択したｋ個の上り経路で上り通信制御信号を送信する。また、上り経路を通信するための信号は上り通信制御信号に限らず、他の上り信号であってもよい。すなわち、端末３は、他の端末３から受信した信号の信号強度を用いて、第１個数の上り経路であるｋ個の上り経路を選択し、ｋ個の上り経路を用いて上り信号を送信する。

端末３の通信制御部３２は、選択したｋ個の上り経路に関して、ラウンドロビンにより上り通信制御信号または他の上り信号を送信してもよい。または、通信制御部３２は、選択したｋ個の上り経路に関して、信号強度が高いほど優先して選択されるような重み付けラウンドロビンにより上り通信制御信号または他の上り信号を送信してもよい。すなわち、通信制御部３２は、信号強度に基づく重み付けラウンドロビンにより上り経路を選択して選択した上り経路を用いて上り信号を送信してもよい。

ｋ個の上り通信制御信号には、実施の形態１と同様のそれぞれの上り経路において経由した端末３の端末ＩＤが付加される。これにより、集約装置２は、端末３ごとにｋ個の上り経路を求めることができ、ｋ個の上り経路のなかから、第２の個数の上り経路であるｐ個の上り経路を選択し、選択したｐ個の上り経路の逆の経路を下り経路として下り経路情報として保持する。なお、集約装置２は把握した上り経路の全てに対応する下り経路を下り経路として下り経路情報として保持してもよい。すなわちｐとｋが等しくてもよい。

集約装置２の通信制御部２３は、ｋ個の上り経路のなかから第２の個数の上り経路であるｐ個の上り経路を、各上り経路の経路コスト値に基づいて選択する。経路コスト値は、例えば、各端末３の信号強度と各経路のホップ数とを用いて算出される。例えば、信号強度の逆数とホップ数との重み付け和によって算出される。信号強度は、例えば、集約装置２が受信した信号の信号強度の移動平均または区間平均である。または、各端末３が上述した信号強度テーブルの信号強度のうち各上り経路に対応する信号強度を付加していくことで集約装置２が上り経路のリンクごとの信号強度を把握し、リンクごとの信号強度とホップとに基づいて経路コスト値を算出してもよい。通信制御部２３は、ｋ個の上り経路から経路コスト値の低い順にｎ個の上り経路を選択し、ｎ個の上り経路を用いてｎ個の下り経路を決定する。このように、集約装置２は、端末３の上り経路ごとに、上り信号の信号強度と、対応するホップ数とに基づいて経路コスト値を算出し、経路コスト値に基づいて第２個数の下り経路を決定する。

なお、通信状態は変化する可能性があるため、下り経路を定期的に更新してもよい。なお、ここでいう更新は、更新を行うための処理を行った結果、結果として下り経路が変更されない場合も含む。集約装置２は、例えば次のようにして過去の信号強度などに基づいて下り経路を更新する。例えば、集約装置２は、無線マルチホップ構築信号を定期的に送信するなどにより上り経路に関する情報を収集する。通信制御部２３は、上り経路のデータを収集する期間を第１期間とするとき、第１期間の間に受信した上り経路に関するホップ数および信号強度を記憶しておき、記憶しているホップ数および信号強度から算出される経路コスト値を加重平均し、加重平均により得られる平均値を用いてｐ個の下り経路を決定する。第１期間は、２４時間であってもよいし３０日であってもよいし、１か月であってもよいし、これら以外であってもよい。または、収集した第１期間の情報を第１期間より短い第２期間ごとのデータに分け、第２期間ごとにホップ数および信号強度を用いて経路コスト値の平均値を算出し、第２期間ごとの平均値を加重平均し、加重平均した平均値を用いてｎ個の下り経路を決定してもよい。例えば、２４時間の収集データに関してｔ時間ごとの加重平均を求めてもよいし、３０日の収集データに関してｄ日ごとの加重平均を求めてもよいし、数か月の収集データに関して1か月ごとの加重平均を求めてもよい。このとき、複数の第２期間において、最新の情報がより多く反映されるように、加重平均を行う際には、例えば、最新のものほど重みの値を小さくする。すなわち、最新の上り信号に基づいて算出された経路コスト値ほど、値が小さくなるように加重平均における重みが決定される。

また、集約装置２は、端末３からｐ＋１個以上の上り経路に関する情報を取得した場合、これらの上り経路のなかから同じ端末３を経由する経路を抽出し、抽出した経路のうち経路コスト値の高い上り経路を、選択対象から除外する。すなわち、集約装置２は、第２個数より多い数の上り経路に対応する上り信号を受信した場合、経由する端末３が重複しない下り経路を優先して第２個数の下り経路を決定する。これにより、複数の下り経路がなるべく重複した端末３を経由しないように、すなわち複数の下り経路を分散させることができ、信頼性を高めることができる。なお、実施の形態２に本実施の形態の各動作を適用してもよい。

なお、実施の形態２または実施の形態３と本実施の形態を組み合わせてもよい。また、実施の形態２および実施の形態３と本実施の形態を組み合わせてもよい。

以上のように、本実施の形態では、端末３が経路コスト値に基づいて複数の上り経路を選択し、選択した上り経路で上り通信制御信号を送信するようにした。これにより、実施の形態１と同様の効果を奏するとともに、経路コスト値の高い上り経路を通知しないことで通信帯域の消費を抑制することができる。また、集約装置２が、経路コストの平均値に基づいて下り経路を選択することで、一時的な経路の状態に影響されず安定して通信状態の良い経路を選択することができる。また、複数の下り経路を分散させるように選択することで、信頼性を高めることができる。

実施の形態５．
次に、実施の形態５にかかる動作について説明する。本実施の形態の通信システムの構成および中央装置１、集約装置２および端末３の構成は実施の形態１と同様である。本実施の形態の各装置の動作は、以下に述べる下り信号の送信方法が一部異なる点を除き、実施の形態１と同様である。実施の形態１と同様の機能を有する構成要素には同一の符号を付して重複する説明を省略する。以下、実施の形態１と異なる点を主に説明する。

本実施の形態では、信頼度が要求される下りデータを送信する場合には、以下のように、ブロードキャスト転送を活用し、宛先の端末３への到達率を向上させる。

集約装置２の通信制御部２３は、宛先の端末３までのホップ数が１ホップの経路については、実施の形態１と同様にユニキャストにより下りデータを送信する。集約装置の通信制御部２３は、宛先の端末３までのホップ数が２以上の場合、下りデータの送信時に、下り経路における少なくとも一部において下りデータがブロードキャストにより送信される。

詳細には、例えば、集約装置２の通信制御部２３は、下りデータに、対応する下り経路を示す情報と、下り経路における端末３ごとの、端末３がブロードキャストで転送を行うかユニキャストで転送を行うかを示す情報とブロードキャストで転送する際の転送制限回数と、を付加する。転送制限回数は、対応する端末３から下りデータの宛先までのホップ数から１減じた数である。端末３は転送制限回数が１に設定された下りデータをブロードキャストにより受信すると、下りデータをユニキャストで転送する。各端末３の通信制御部３２は、下りデータに付加されている下り経路を示す情報と、ブロードキャストで転送を行うかユニキャストで転送を行うかを示す情報とを用いて、ブロードキャストで転送を行うことを指示された場合には、指示された転送制限回数を設定してブロードキャストにより転送を行う。これらの下りデータには、全て同一のシーケンス番号が付加される。例えば、集約装置２の通信制御部２３は、宛先の端末３までのホップ数が閾値であるｊより多い端末３はユニキャスト転送し、宛先の端末３までのホップ数が閾値以下の端末３はブロードキャストで転送するように上記情報を設定する。

図２１は、本実施の形態の下り信号の送信方法の一例を示す図である。図２１に示した例では、閾値であるｊの値は３であり、下りデータが格納された下り信号の宛先は端末３－９である。図２１では、「Ｂ」と示した箇所ではブロードキャストによる送信が行われ、「Ｕ」と示した箇所ではユニキャストによる送信が行われることを示している。図２１に示した例では、端末３－９までのホップ数が３となるノードが集約装置２－１，２－２であるため、集約装置２－１，２－２が転送制限回数を２としてブロードキャストにより端末３宛ての下りデータを含む下り信号を送信する。集約装置２－１，２－２からブロードキャストにより送信された下り信号を受信した端末３－１，３－２は、端末３－９までのホップ数が２でありｊ以下であり、かつ、集約装置２－１，２－２から受信した下り信号の転送制限回数が２であるため、転送制限回数を１減じた値に変更して、下り信号をブロードキャストにより送信する。端末３－４，３－５は、端末３－１，３－２からブロードキャストにより送信された下り信号を受信すると、受信した下り信号の転送制限回数が１であるため、下り信号をユニキャストにより端末３－９へ送信する。

なお、実施の形態２、実施の形態３および実施の形態４のうちの１つ以上と本実施の形態を組み合わせてもよい。実施の形態２のように中央装置１ａが下り経路を決定する場合には、上述したホップ数を用いたブロードキャストとするか否かの情報の設定は、中央装置１ａの通信制御部１２ａによって行われる。

このように、本実施の形態では、下り経路におけるすくなくとも一部においてブロードキャストによる転送を行うことで、端末３への下りデータの到達率を向上させることができる。また、全ての端末３がブロードキャストによる転送を行うのではなく、ブロードキャストにより転送を行う端末３を宛先までのホップ数、ブロードキャストによる転送制限回数などに応じて制限することで、使用する通信帯域を抑制することができる。

以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態同士を組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１，１ａ 中央装置、２，２ａ，２－１，２－２ 集約装置、３，３－１～３－１２ 端末、１１，３１ 送受信部、１２，１２ａ，２３，２３ａ，３２ 通信制御部、１３，１３ａ，２４，２４ａ，３３ 経路情報記憶部、１４，２５，３４ 制御処理部、２１ 第１送受信部、２２ 第２送受信部。

Claims (24)

1. １つ以上の集約装置と前記集約装置へ上りデータを送信する複数の端末とを含み、無線マルチホップネットワークを構成可能な通信システムであって、
   前記複数の端末のうちの１つである送信元端末から前記集約装置へ送信された上り信号に格納された前記上り信号が経由した前記端末の識別情報を用いて、前記送信元端末への下り経路を複数決定し、前記送信元端末を宛先とする同一の下りデータを、決定した複数の前記下り経路を用いてそれぞれ送信し、
   前記送信元端末は、複数の上り経路を用いて前記上り信号を送信し、
   前記送信元端末から前記複数の上り経路でそれぞれ送信された複数の前記上り信号を用いて、前記送信元端末への下りデータを送信する下り経路が決定されることを特徴とする通信システム。
2. 前記集約装置が、前記上り信号に格納された前記端末の識別情報を用いて、前記送信元端末への下り経路を複数決定し、前記送信元端末を宛先とする同一の下りデータを、決定した複数の前記下り経路を用いてそれぞれ送信することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
3. 前記集約装置を複数備え、
   さらに、複数の前記集約装置と通信を行う中央装置を備え、
   前記集約装置が、当該集約装置を介して前記中央装置と通信を行う前記端末を示す情報を前記中央装置へ送信し、
   前記中央装置は、前記情報を用いて、前記送信元端末に対応する２以上の前記集約装置へ前記送信元端末を宛先とする同一の下りデータを、それぞれ送信することを特徴とする請求項２に記載の通信システム。
4. 前記集約装置を複数備え、
   さらに、複数の前記集約装置と通信を行う中央装置を備え、
   前記集約装置が、前記上り信号に格納された前記端末の識別情報を上り経路情報として前記中央装置へ送信し、
   前記中央装置が、前記上り経路情報を用いて送信元端末への下り経路を複数決定し、前記送信元端末を宛先とする同一の下りデータを、決定した複数の前記下り経路を用いてそれぞれ送信することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
5. 前記送信元端末を宛先とする同一の下りデータを、１つの前記下り経路に複数回送信することを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の通信システム。
6. 前記送信元端末を宛先とする同一の下りデータには、同一のシーケンス番号が付加されることを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の通信システム。
7. 前記端末は、受信済の下りデータとシーケンス番号が同一の下りデータを新たに受信すると、新たに受信した前記下りデータを破棄することを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の通信システム。
8. 前記下りデータには、誤り検出のための検出用ビットが付加され、
   前記端末は、前記検出用ビットを用いて前記下りデータを含む下り信号の誤り検出を行い、前記誤り検出により当該端末に宛ての前記下りデータに誤りが検出された場合、前記下りデータを保持し、同一のシーケンス番号に対応する保持している複数の前記下りデータを用いて前記下りデータを復元することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
9. 前記送信元端末は、他の前記端末から受信した信号の信号強度を用いて、第１個数の上り経路を選択し、前記第１個数の上り経路を用いて前記上り信号を送信することを特徴とする請求項１から８のいずれか１つに記載の通信システム。
10. １つ以上の集約装置と前記集約装置へ上りデータを送信する複数の端末とを含み、無線マルチホップネットワークを構成可能な通信システムであって、
    前記複数の端末のうちの１つである送信元端末から前記集約装置へ送信された上り信号に格納された前記上り信号が経由した前記端末の識別情報を用いて、前記送信元端末への下り経路を複数決定し、前記送信元端末を宛先とする同一の下りデータを、決定した複数の前記下り経路を用いてそれぞれ送信し、
    前記送信元端末は、他の前記端末から受信した信号の信号強度を用いて、第１個数の上り経路を選択し、前記第１個数の上り経路を用いて前記上り信号を送信し、
    前記端末は、前記信号強度に基づく重み付けラウンドロビンにより上り経路を選択して、選択した前記上り経路を用いて前記上り信号を送信することを特徴とする通信システム。
11. 前記送信元端末から送信された前記第１個数の上り信号を用いて、第２個数の下り経路を、前記送信元端末への下りデータを送信する下り経路として決定することを特徴とする請求項９または１０に記載の通信システム。
12. 前記上り信号が経由した前記端末の識別情報によって示される上り経路ごとに、前記上り信号の信号強度と、対応するホップ数とに基づいて経路コスト値を算出し、前記経路コスト値に基づいて前記第２個数の下り経路を決定することを特徴とする請求項１１に記載の通信システム。
13. 第１期間の間に受信された前記上り信号に基づいて算出された前記経路コスト値を加重平均し、加重平均により得られた平均値に基づいて前記第２個数の下り経路を決定することを特徴とする請求項１２に記載の通信システム。
14. 最新の前記上り信号に基づいて算出された前記経路コスト値ほど、値が小さくなるように前記加重平均における重みが決定されることを特徴とする請求項１３に記載の通信システム。
15. 前記送信元端末に関して、前記第２個数より多い数の上り経路に対応する前記上り信号を受信した場合、経由する前記端末が重複しない下り経路を優先して前記第２個数の下り経路を決定することを特徴とする請求項１２から１４のいずれか１つに記載の通信システム。
16. 前記下りデータの送信時に、前記下り経路における少なくとも一部において前記下りデータがブロードキャストにより送信されることを特徴とする請求項１から１５のいずれか１つに記載の通信システム。
17. １つ以上の集約装置と前記集約装置へ上りデータを送信する複数の端末とを含み、無線マルチホップネットワークを構成可能な通信システムであって、
    前記複数の端末のうちの１つである送信元端末から前記集約装置へ送信された上り信号に格納された前記上り信号が経由した前記端末の識別情報を用いて、前記送信元端末への下り経路を複数決定し、前記送信元端末を宛先とする同一の下りデータを、決定した複数の前記下り経路を用いてそれぞれ送信し、
    前記下りデータの送信時に、前記下り経路における少なくとも一部において前記下りデータがブロードキャストにより送信され、
    前記下りデータには、対応する前記下り経路を示す情報と、前記下り経路における前記端末ごとの、前記端末がブロードキャストで転送を行うかユニキャストで転送を行うかを示す情報とブロードキャストで転送する際の転送制限回数と、が付加され、
    前記転送制限回数は、対応する前記端末から前記下りデータの宛先までのホップ数から１減じた数であり、
    前記情報は、宛先までのホップ数が閾値より多い前記端末はユニキャスト転送を行い、宛先までのホップ数が閾値以下の端末はブロードキャスト転送するように設定され、
    前記端末は前記転送制限回数が１に設定された前記下りデータをブロードキャストにより受信すると、前記下りデータをユニキャストで転送することを特徴とする通信システム。
18. １つ以上の集約装置と前記集約装置へ上りデータを送信する複数の端末とを含み、無線マルチホップネットワークを構成可能な通信システムであって、
    前記複数の端末のうちの１つである送信元端末から前記集約装置へ送信された上り信号に格納された前記上り信号が経由した前記端末の識別情報を用いて、前記送信元端末への下り経路を複数決定し、前記送信元端末を宛先とする同一の下りデータを、決定した複数の前記下り経路を用いてそれぞれ送信し、
    複数の前記下り経路を用いて送信された前記下りデータの全てが通信エラーとなった場合、複数の前記下り経路を用いて前記下りデータの再送が行われ、前記再送においても前記下りデータの全てが通信エラーとなった場合、ブロードキャストにより前記下りデータを送信することを特徴とする通信システム。
19. 前記上りデータは計量データであることを特徴とする請求項１から１８のいずれか１つに記載の通信システム。
20. １つ以上の集約装置と前記集約装置へ上りデータを送信する複数の端末とを含み、無線マルチホップネットワークを構成可能な通信システムにおける前記集約装置であって、
    前記複数の端末のうちの１つである送信元端末から前記集約装置へ送信された上り信号を受信する送受信部と、
    前記上り信号に格納された前記上り信号が経由した前記端末の識別情報を用いて、前記送信元端末への下り経路を複数決定し、前記送信元端末を宛先とする同一の下りデータを、決定した複数の前記下り経路を用いてそれぞれ送信する通信制御部と、
    を備え、
    前記送信元端末は、複数の上り経路を用いて前記上り信号を送信し、
    前記通信制御部は、送信元端末から前記複数の上り経路でそれぞれ送信された複数の前記上り信号を用いて、前記送信元端末への下りデータを送信する下り経路を決定することを特徴とする集約装置。
21. 複数の集約装置と前記集約装置へ上りデータを送信する複数の端末とで構成される無線マルチホップネットワークを含み、前記複数の集約装置と通信を行う中央装置を備える通信システムにおける前記中央装置であって、
    前記集約装置から、前記複数の端末のうちの１つである送信元端末から前記集約装置へ送信された上り信号に含まれる、前記上り信号が経由した前記端末の識別情報を、下り経路情報として受信する送受信部と、
    前記下り経路情報を用いて送信元端末への下り経路を複数決定し、前記送信元端末を宛先とする同一の下りデータを、決定した複数の前記下り経路を用いてそれぞれ送信する通信制御部と、
    を備え、
    前記送信元端末は、複数の上り経路を用いて前記上り信号を送信し、
    前記通信制御部は、送信元端末から前記複数の上り経路でそれぞれ送信された複数の前記上り信号を用いて、前記送信元端末への下りデータを送信する下り経路を決定することを特徴とする中央装置。
22. １つ以上の集約装置と前記集約装置へ上りデータを送信する複数の端末とを含み、無線マルチホップネットワークを構成可能な通信システムであって前記複数の端末のうちの１つである送信元端末から前記集約装置へ送信された上り信号に格納された前記上り信号が経由した前記端末の識別情報を用いて、前記送信元端末への下り経路を複数決定し、前記送信元端末を宛先とする同一の下りデータを、決定した複数の前記下り経路を用いてそれぞれ送信する前記通信システムにおける前記端末であって、
    複数の前記下り経路から同一の前記下りデータを受信し、既に受信済の前記下りデータと同一の前記下りデータを新たに受信した場合、新たに受信した前記下りデータを破棄し、
    前記複数の端末のうち他の端末から受信した信号の信号強度に基づく重み付けラウンドロビンにより上り経路を選択して、選択した前記上り経路を用いて前記上り信号を送信することを特徴とする端末。
23. １つ以上の集約装置と前記集約装置へ上りデータを送信する複数の端末とを含み、無線マルチホップネットワークを構成可能な通信システムにおける通信方法であって、
    前記複数の端末のうちの１つである送信元端末から前記集約装置へ送信された上り信号に格納された前記上り信号が経由した前記端末の識別情報を用いて、前記送信元端末への下り経路を複数決定する決定ステップと、
    前記送信元端末を宛先とする同一の下りデータを、決定した複数の前記下り経路を用いてそれぞれ送信するステップと、
    を含み、
    前記送信元端末は、複数の上り経路を用いて前記上り信号を送信し、
    前記決定ステップでは、前記送信元端末から前記複数の上り経路でそれぞれ送信された複数の前記上り信号を用いて、前記送信元端末への下りデータを送信する下り経路が決定されることを特徴とする通信方法。
24. １つ以上の集約装置と前記集約装置へ上りデータを送信する複数の端末とを含み、無線マルチホップネットワークを構成可能な通信システムに、
    前記複数の端末のうちの１つである送信元端末から前記集約装置へ送信された上り信号に格納された前記上り信号が経由した前記端末の識別情報を用いて、前記送信元端末への下り経路を複数決定する決定ステップと、
    前記送信元端末を宛先とする同一の下りデータを、決定した複数の前記下り経路を用いてそれぞれ送信するステップと、
    を実行させる通信プログラムであり、
    前記送信元端末は、複数の上り経路を用いて前記上り信号を送信し、
    前記決定ステップでは、送信元端末から前記複数の上り経路でそれぞれ送信された複数の前記上り信号を用いて、前記送信元端末への下りデータを送信する下り経路が決定されることを特徴とする通信プログラム。

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