JP7320727B2 - 通信システム、通信端末及びプログラム - Google Patents

Description

本開示は、通信システム、通信端末及びプログラムに関し、より詳細には、複数の通信端末がマルチホップ通信する通信システム、当該通信端末及び当該通信端末が備えるコンピュータシステムで実行されるプログラムに関する。

従来例として特許文献１記載のマルチホップ通信システムを例示する。特許文献１記載のマルチホップ通信システム（以下、従来例という。）は、親機と複数の子機を含む。複数の子機は、親機と直接通信可能な一つ以上の子機と、前記子機を含む一つ以上の子機を経由して前記親機と通信可能な一つ以上の子機を含む。

従来例においては、国際標準規格ITU-T G.9905のマルチホップ通信プロトコル（CMSR：Centralized Metric based Source Routing）を実装することにより、親機を介さずに二つの子機の間でマルチホップ通信を行うことができる。

また、従来例では、中継の途中で上位の子機がパケットの中継に失敗した場合、当該データの送信元である下位の子機に対して、ルートエラーのメッセージを格納したパケットを送信している。これにより、送信元である下位の子機は、中継の途中でパケットの中継が失敗したことを認識できる。

特開２０１６－２２５９５５号公報（段落［０１０５］－［０１０７］及び図１参照）

ここで、従来例には、中継の途中で下位の子機（通信端末）がパケットの中継に失敗した場合に上位の子機（通信端末）又は親機（通信端末）に中継の失敗を通知するための処理について開示されていない。

本開示の目的は、上位の通信端末に中継の失敗を通知できる通信システム、通信端末及びプログラムを提供することである。

本開示の一態様に係る通信システムは、それぞれに固有のアドレスを持つ複数の通信端末を有し、前記複数の通信端末が通信媒体を介してマルチホップ通信する通信システムである。前記複数の通信端末はそれぞれ、複数の中継ルートを記憶する記憶部と、前記通信媒体を介してパケットの送信及び受信を行う通信部と、制御部と、を備える。前記制御部は、送信元として前記パケットを送信する場合に前記記憶部が記憶している前記複数の中継ルートの中から、送信先の前記通信端末のアドレスが含まれている中継ルートを選択し、選択した前記中継ルートを経由して前記パケットを前記送信先の前記通信端末に送信するように前記通信部を制御する。前記複数の中継ルートはそれぞれ、送信元の前記通信端末のアドレスである送信元アドレス、送信先の前記通信端末のアドレスである送信先アドレス、中継を行う一つ以上の前記通信端末のアドレスの順番を規定している。前記パケットは、前記複数の中継ルートのうちの一つの中継ルート、及び一つ以上のメッセージを格納している。前記制御部は、前記パケットを中継する場合、前記通信部で受信する前記パケットに含まれる前記中継ルートを参照して前記パケットを中継するように前記通信部を制御する。前記制御部は、前記パケットの中継に失敗した場合、前記パケットの中継の失敗を通知するためのエラーメッセージを格納した通知用のパケットを送信するように前記通信部を制御する。前記通知用のパケットは、中継に失敗した前記パケットに格納されている前記中継ルートに規定されている順番を反転した中継ルートを格納している。前記複数の通信端末の中の一つは親機であり、前記複数の通信端末の中の前記親機以外の複数の通信端末はそれぞれ子機である。前記親機の前記記憶部が記憶する前記複数の中継ルートは、前記親機からそれぞれの前記子機まで前記パケットを中継させるための中継ルートを含む。複数の前記子機のそれぞれの前記記憶部が記憶する前記複数の中継ルートは、前記子機から前記親機まで前記パケットを中継させるための中継ルートを含む。少なくとも一つの前記子機の前記記憶部が記憶する前記複数の中継ルートは、前記親機を経由せずに前記パケットを中継させるための中継ルートを含む。前記パケットの中継に失敗した前記通信端末を含む、いずれかの前記中継ルートの代替となる前記中継ルートを前記記憶部に記憶している場合、複数の前記子機のそれぞれの前記制御部は、前記通知用のパケットを受信した後に別の前記パケットを中継する場合、前記代替となる中継ルートを、前記記憶部に記憶している前記複数の中継ルートの中から選択し、選択した前記中継ルートを前記パケットに格納する。複数の前記子機のそれぞれの前記制御部は、前記記憶部に記憶している前記複数の中継ルートの中に前記パケットの中継に失敗した前記中継ルートの代替となる前記中継ルートが存在しない場合、前記別のパケットを前記親機まで中継させるように前記通信部を制御する。

本開示の一態様に係る通信端末は、前記通信システムが有する通信端末である。

本開示の一態様に係るプログラムは、前記通信システムが有する前記通信端末の前記制御部が行う処理をコンピュータシステムに実行させるためのプログラムである。

本開示の通信システム、通信端末及びプログラムは、上位の通信端末に中継の失敗を通知できるという効果がある。

図１は、本開示の実施形態に係る通信システムのネットワーク・トポロジの一例を示す図である。 図２は、同上の通信システムのシステム構成図である。 図３Ａ－図３Ｃはそれぞれ、同上の通信システムにおけるパケットのフォーマットの説明図である。 図４は、同上の通信システムの親機を経由してマルチホップ通信する場合の動作説明図である。 図５は、同上の通信システムの親機を経由しないでマルチホップ通信する場合の動作説明図である。 図６は、同上の通信システムにおいて親機を経由しないでマルチホップ通信する場合のパケットの説明図である。 図７は、同上の通信システムの親機を経由しないマルチホップ通信において中継を失敗した場合の動作説明図である。 図８は、同上の通信システムにおける通知用のパケットの説明図である。 図９は、同上の通信システムの変形例において親機を経由しないでマルチホップ通信する場合のパケットの説明図である。 図１０は、同上の変形例の通信システムにおける通知用のパケットの説明図である。 図１１は、同上の通信システムの変形例において親機を経由しないでマルチホップ通信する場合のパケットの説明図である。 図１２は、同上の変形例の通信システムにおける通知用のパケットの説明図である。

以下に説明する実施形態及び変形例は、本開示の一例に過ぎず、本開示は、実施形態及び変形例に限定されることなく、以下の実施形態及び変形例以外であっても、本開示に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

本開示の実施形態に係る通信システム１（以下、通信システム１という。）は、図１及び図２に示すように、それぞれに固有のアドレスを持つ複数の通信端末２を有する。これら複数の通信端末２は、通信媒体を介して相互にマルチホップ通信する。通信媒体は、例えば、電力線３である（図２参照）。ただし、通信媒体は電力線３に限定されない。通信媒体は、通信専用の電線（通信線）でもよい。あるいは、通信媒体は電波であってもよい。

［１．通信端末の構成］
複数の通信端末２はそれぞれ、制御部２０、通信部２１及び記憶部２２を備える（図２参照）。通信部２１は、自身以外の他の通信端末２の通信部２１との間で、電力線搬送通信を行う通信モジュールである。通信部２１は、交流電力を供給するための電力線３を伝送路（通信媒体）として用いて電力線搬送通信を行う。本実施形態における通信部２１は、電力線搬送通信の方式として、G3-PLC（ITU-T（International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector）G.9903参照）を採用している。G3-PLCでは、通信周波数帯域としてｋＨｚ帯が用いられ、変調方式として直交周波数分割多重（OFDM：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）が用いられる。通信部２１は、変調及び復調の機能を有しており、通信部２１同士の間で、双方向にデータ伝送が可能である。

記憶部２２は、例えば、フラッシュメモリなどの不揮発性の半導体メモリを有する。記憶部２２は、マルチホップ通信に使用されるパラメータ、例えば、後述するネットワークアドレス、中継ルート、リンクコストなどを記憶している。

制御部２０は、コンピュータシステムを主構成要素とする。コンピュータシステムは、ハードウェアとしてのプロセッサ及びメモリを主構成とする。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムをプロセッサが実行することによって、制御部２０としての機能が実現される。プログラムは、コンピュータシステムのメモリにあらかじめ記録されてもよく、電気通信回線を通じて提供されてもよく、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。コンピュータシステムのプロセッサは、半導体集積回路（ＩＣ）又は大規模集積回路（ＬＳＩ）を含む１ないし複数の電子回路で構成される。ここでいうＩＣ又はＬＳＩ等の集積回路は、集積の度合いによって呼び方が異なっており、システムＬＳＩ、ＶＬＳＩ（Very Large Scale Integration）、又はＵＬＳＩ（Ultra Large Scale Integration）と呼ばれる集積回路を含む。さらに、ＬＳＩの製造後にプログラムされる、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、又はＬＳＩ内部の接合関係の再構成若しくはＬＳＩ内部の回路区画の再構成が可能な論理デバイスについても、プロセッサとして採用することができる。複数の電子回路は、１つのチップに集約されていてもよいし、複数のチップに分散して設けられていてもよい。複数のチップは、１つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に分散して設けられていてもよい。ここでいうコンピュータシステムは、１以上のプロセッサ及び１以上のメモリを有するマイクロコントローラを含む。したがって、マイクロコントローラについても、半導体集積回路又は大規模集積回路を含む１ないし複数の電子回路で構成される。

また、制御部２０は、従来技術で説明した国際標準規格ITU-T G.9905のマルチホップ通信プロトコル（CMSR）を実装している。つまり、本実施形態における通信端末２は、CMSRのコーディネータ（Coordinator）に相当する１台の親機Ｍ及びノード（Node）に相当する複数台の子機Ｓｎ（ｎ＝１、２、…）に区別される。なお、以下の説明において、親機Ｍが備える制御部２０、通信部２１及び記憶部２２を、それぞれ制御部２０Ｍ、通信部２１Ｍ及び記憶部２２Ｍと表記する場合がある（図２参照）。同様に子機Ｓｎが備える制御部２０、通信部２１及び記憶部２２を、それぞれ制御部２０Ｓ、通信部２１Ｓ及び記憶部２２Ｓと表記する場合がある（図２参照）。さらに、親機Ｍと各子機Ｓｎのそれぞれに割り当てられている固有のアドレス（ネットワークアドレス）を「Ｍ」、「Ｓ１」、「Ｓ２」、…、「Ｓｎ」と表記する。ただし、実際に親機Ｍと各子機Ｓｎのそれぞれに割り当てられているアドレスは、数ビットから十数ビットのビット列で構成されている。

［２．通信システムの構成］
通信システム１は、複数台のノード（親機Ｍと複数台の子機Ｓｎ）を有するメッシュタイプのコンピュータネットワークを構成している。制御部２０が実装しているCMSRは、各ノード（親機Ｍ及び子機Ｓｎ）の間で定常的にリンク情報を交換してルート（中継ルート）を生成するプロアクティブ型のルーティングプロトコルである。CMSRにおいては、フラッディング（Flooding）を使用せず、各子機Ｓｎから親機Ｍまでのルートに限定して探索し、仮ルートコストが良好な少数ノードに限定してリンク品質情報を交換し、リンク品質の調査後は、大きな変化がある場合のみ再調査を行う。各ノードは、定期的にＨＥＬＬＯメッセージをブロードキャストし、隣接ノードとリンク品質情報を交換する。各ノードは、ＨＥＬＬＯメッセージの受信時のリンクコストと、上位ルートコスト（子機Ｓｎの場合は親機Ｍまでのルートコスト）から算出した仮ルートコストが低い一つ以上のノードを優先リンクとして選択する。さらに、各ノードは、選択した優先リンクについて、受信方向のリンクコストをＨＥＬＬＯメッセージに格納して送受信することにより、双方向のリンクコストを把握する。そして、各ノードは、双方向のリンクコストを元に算出した正式ルートコストが最良のものをルート（中継ルート）に決定する。

図１は、通信システム１のネットワーク構成（ネットワーク・トポロジ）の一例を示している。図１において、各通信端末２（親機Ｍ及び子機Ｓｎ）は、CMSRによって決定された中継ルートに対応するリンクＬ１－Ｌ１１で接続されている。例えば、親機Ｍは、子機Ｓ１、Ｓ７とそれぞれリンクＬ１、Ｌ７を介してパケットを送受信することができる。また、子機Ｓ２は、子機Ｓ１、Ｓ３、Ｓ５とそれぞれリンクＬ２、Ｌ３、Ｌ５を介してパケットを送受信することができる。ただし、図１に示したネットワーク・トポロジは恒久的なものではなく、上述したようにリンクコストに大きな変化が生じた場合には別のリンクが選択されることでネットワーク・トポロジも変化する。例えば、子機Ｓ５と子機Ｓ２の間のリンクＬ５のリンクコストが大きく悪化した場合、子機Ｓ５と子機Ｓ２の間のリンクＬ５に代えて、子機Ｓ５と子機Ｓ８の間のリンクＬ１２が選択されることがある（図１参照）。

各通信端末２の記憶部２２は、隣接テーブルとルートテーブルを記憶している。隣接テーブルには、隣接ノードのアドレス、すなわち、１ホップで通信可能な通信端末２のアドレス、及び当該隣接ノードの種別（親機Ｍ又は子機Ｓｎ）、リンクコスト、上位リンクコストなどが登録されている。また、ルートテーブルには、最終の送信先の通信端末２のアドレス、及び当該通信端末２までのルートコスト、ホップ数、中継する各通信端末２のアドレスとその順番などが登録されている。

例えば、親機Ｍの記憶部２２Ｍの隣接テーブルには、子機Ｓ１、Ｓ２、Ｓ７のアドレス、リンクコストなどが記憶されている。また、親機Ｍの記憶部２２Ｍのルートテーブルには、親機Ｍからそれぞれの子機Ｓｎまでの複数の中継ルート（下りの中継ルート）が記憶されている。例えば、親機Ｍから子機Ｓ４までの下りの中継ルートは、子機Ｓ１－＞子機Ｓ２－＞子機Ｓ３－＞子機Ｓ４であるから、ルートテーブルには、最終送信先の子機Ｓ４のアドレス（Ｓ４）、ホップ数（４）、ホップ先の子機Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の各アドレス（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）が登録されている。また、親機Ｍから子機Ｓ８までの下りの中継ルートは、子機Ｓ７－＞子機Ｓ８であるから、ルートテーブルには、最終送信先の子機Ｓ８のアドレス（Ｓ８）、ホップ数（２）、ホップ先の子機Ｓ７のアドレス（Ｓ７）が登録されている。さらに、親機Ｍから子機Ｓ１１までの下りの中継ルートは、子機Ｓ１－＞子機Ｓ２－＞子機Ｓ５－＞子機Ｓ６－＞子機Ｓ９－＞子機Ｓ１０－＞子機Ｓ１１の中継ルートと、子機Ｓ７－＞子機Ｓ８－＞子機Ｓ５－＞子機Ｓ６－＞子機Ｓ９－＞子機Ｓ１０－＞子機Ｓ１１の中継ルートの二つの中継ルートが存在する。したがって、ルートテーブルには、前者の中継ルートについて、最終送信先の子機Ｓ１１のアドレス（Ｓ１１）、ホップ数（７）、ホップ先の子機Ｓ１、Ｓ２、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ９、Ｓ１０の各アドレス（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ９、Ｓ１０）が登録されている。また、ルートテーブルには、後者の中継ルートについて、最終送信先の子機Ｓ１１のアドレス（Ｓ１１）、ホップ数（７）、ホップ先の子機Ｓ７、Ｓ８、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ９、Ｓ１０の各アドレス（Ｓ７、Ｓ８、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ９、Ｓ１０）が登録されている。ただし、図１に示したネットワーク・トポロジでは、親機Ｍの制御部２０Ｍは、子機Ｓ１１までの二つの下りの中継ルートのうち、子機Ｓ１、Ｓ２を経由する中継ルートをデフォルトの中継ルートに採用している。

一方、子機Ｓ３の記憶部２２Ｓの隣接テーブルには、子機Ｓ１、Ｓ２、Ｓ４、Ｓ５のアドレス、リンクコストなどが登録されている。図１に示すネットワーク・トポロジでは、子機Ｓ２及び子機Ｓ４のリンクコストが子機Ｓ１及び子機Ｓ５のリンクコストよりも良好である。したがって、子機Ｓ３の制御部２０Ｓは、子機Ｓ２とのリンクＬ３及び子機Ｓ４とのリンクＬ４を優先リンクに選択している。また、子機Ｓ３の記憶部２２Ｓのルートテーブルには、子機Ｓ３から親機Ｍまでの中継ルート（上りの中継ルート）として、子機Ｓ３から見て上位の子機Ｓ２のアドレスが登録されている。

子機Ｓ２の記憶部２２Ｓの隣接テーブルには、子機Ｓ１、Ｓ３、Ｓ５、Ｓ７、Ｓ８のアドレス、リンクコストなどが記憶されている。図１に示すネットワーク・トポロジでは、子機Ｓ１、子機Ｓ３及び子機Ｓ５のリンクコストが子機Ｓ７及び子機Ｓ８のリンクコストよりも良好である。したがって、子機Ｓ２の制御部２０Ｓは、子機Ｓ１とのリンクＬ２、子機Ｓ３とのリンクＬ３及び子機Ｓ５とのリンクＬ５を優先リンクに選択している。また、子機Ｓ２の記憶部２２Ｓのルートテーブルには、子機Ｓ２から親機Ｍまでの中継ルート（上りの中継ルート）として、子機Ｓ２から見て上位の子機Ｓ１のアドレスが登録されている。さらに、子機Ｓ２の記憶部２２Ｓのルートテーブルには、親機Ｍから子機Ｓ１１までの下りの中継ルートのうちで子機Ｓ２よりも下位の中継ルート、すなわち、ホップ先の各子機Ｓｉ（ｉ＝５、６、９、１０、１１）のアドレス、ホップ数などが登録されている。なお、その他の子機Ｓ１、Ｓ４－Ｓ１１についても、子機Ｓ２－Ｓ３と同様、CMSRで決定したアドレスなどのパラメータがそれぞれの記憶部２２Ｓの隣接テーブル及びルートテーブルに登録されている。

［３．パケットフォーマットの説明］
通信システム１におけるパケットのフォーマットを図３Ａ－図３Ｃに示す。パケットは、少なくとも、送信元アドレス、送信先アドレス、中継ルート、メッセージ（データ）のそれぞれのフィールドを有している。送信元アドレスのフィールドには、当該パケットの送信元の通信端末２のアドレスが格納される。送信先アドレスのフィールドには、当該パケットの最終送信先の通信端末２のアドレスが格納される。中継ルートのフィールドには、送信元アドレスから送信先アドレスまでの中継ルートに含まれる全ての通信端末２のアドレスが、ホップされる順番通りに格納される（図３Ｃ参照）。メッセージのフィールドには、様々なデータ、例えば、スマートメータのような計測装置で計測される電力の計測値、及び後述するルートエラーメッセージなどが格納される。

［４．通信システムにおけるマルチホップ通信の説明］
ここで、通信システム１におけるマルチホップ通信の手順について具体例を挙げて説明する。例えば、子機Ｓ８から子機Ｓ４に宛ててパケットを送信する場合を例示する。

送信元の子機Ｓ８の制御部２０Ｓは、送信元アドレスのフィールドに自己のアドレス（Ｓ８）を格納し、送信先アドレスのフィールドに子機Ｓ４のアドレス（Ｓ４）を格納したパケットＰ（８４）を生成する。また、子機Ｓ８の制御部２０Ｓは、生成したパケットＰ（８４）の中継ルートのフィールドに、子機Ｓ７のアドレス（Ｓ７）を格納する。ここで、子機Ｓ８の記憶部２２Ｓのルートテーブルに、子機Ｓ８から親機Ｍへの上りの中継ルートとして、子機Ｓ８から見て上位の子機Ｓ７のアドレスが登録されている。そのため、子機Ｓ８の制御部２０Ｓは、記憶部２２Ｓのルートテーブルを参照し、上りの中継ルートに含まれる子機Ｓ７のアドレス（Ｓ７）を選択して中継ルートのフィールドに当該アドレス（Ｓ７）を格納する。さらに、子機Ｓ８の制御部２０Ｓは、送信しようとするデータをパケットＰ（８４）のメッセージのフィールドに格納する（図３Ａ参照）。そして、子機Ｓ８の制御部２０Ｓは、通信部２１Ｓを制御して、生成したパケットＰ（８４）を子機Ｓ７に宛てて送信（ユニキャスト）する（図４参照）。

子機Ｓ７の制御部２０Ｓは、子機Ｓ８から送信されたパケットＰ（８４）を通信部２１Ｓで受信する。子機Ｓ７の制御部２０Ｓは、受信したパケットＰ（８４）の送信先アドレス（子機Ｓ４のアドレス）が自己のアドレスに一致しないことを確認すると、記憶部２２Ｓの隣接テーブル及びルートテーブルを参照する。子機Ｓ７の記憶部２２Ｓの隣接テーブル及びルートテーブルには、それぞれ親機Ｍのアドレス（Ｍ）が登録されている。したがって、子機Ｓ７の制御部２０Ｓは、パケットＰ（８４）の中継ルートのフィールドに親機Ｍのアドレス（Ｍ）を格納する（図３Ｂ参照）。そして、子機Ｓ７の制御部２０Ｓは、通信部２１Ｓを制御してパケットＰ（８４）を親機Ｍに宛てて送信（ユニキャスト）する（図４参照）。

親機Ｍの制御部２０Ｍは、子機Ｓ７から送信されたパケットＰ（８４）を通信部２１Ｍで受信する。親機Ｍの制御部２０Ｍは、受信したパケットＰ（８４）の送信先アドレス（子機Ｓ４のアドレス）が自己のアドレスに一致しないことを確認すると、記憶部２２Ｍのルートテーブルを参照して子機Ｓ４への中継ルートを読み出す。親機Ｍから子機Ｓ４への下りの中継ルートは、既に説明したように、子機Ｓ１－＞子機Ｓ２－＞子機Ｓ３－＞子機Ｓ４である。したがって、親機Ｍの制御部２０Ｍは、パケットＰ（８４）の中継ルートのフィールドに、ルートテーブルから読み出した子機Ｓ４への中継ルート、すなわち、ホップ先の子機Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の各アドレス（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）をホップ順に格納する（図３Ｃ参照）。そして、親機Ｍの制御部２０Ｍは、通信部２１Ｍを制御してパケットＰ（８４）を最初のホップ先である子機Ｓ１に宛てて送信（ユニキャスト）する（図４参照）。

子機Ｓ１の制御部２０Ｓは、親機Ｍから送信されたパケットＰ（８４）を通信部２１Ｓで受信する。子機Ｓ１の制御部２０Ｓは、受信したパケットＰ（８４）の送信先アドレス（子機Ｓ４のアドレス）が自己のアドレスに一致しないことを確認すると、パケットＰ（８４）の中継ルートを参照し、次の中継先（ホップ先）のアドレス（Ｓ２）を取得する。そして、子機Ｓ１の制御部２０Ｓは、通信部２１Ｓを制御してパケットＰ（８４）を次のホップ先である子機Ｓ２に宛てて送信（ユニキャスト）する（図４参照）。

子機Ｓ２の制御部２０Ｓは、子機Ｓ１から送信されたパケットＰ（８４）を通信部２１Ｓで受信する。子機Ｓ２の制御部２０Ｓは、受信したパケットＰ（８４）の送信先アドレス（子機Ｓ４のアドレス）が自己のアドレスに一致しないことを確認すると、パケットＰ（８４）の中継ルートを参照し、次の中継先（ホップ先）のアドレス（Ｓ３）を取得する。そして、子機Ｓ２の制御部２０Ｓは、通信部２１Ｓを制御してパケットＰ（８４）を次のホップ先である子機Ｓ３に宛てて送信（ユニキャスト）する（図４参照）。

子機Ｓ３の制御部２０Ｓは、子機Ｓ２から送信されたパケットＰ（８４）を通信部２１Ｓで受信する。子機Ｓ３の制御部２０Ｓは、受信したパケットＰ（８４）の送信先アドレス（子機Ｓ４のアドレス）が記憶部２２Ｓの隣接テーブルに登録されていることを確認すると、通信部２１Ｓを制御してパケットＰ（８４）を送信先である子機Ｓ４に宛てて送信（ユニキャスト）する（図４参照）。このようにして、子機Ｓ８から子機Ｓ４に対して、パケットＰ（８４）がマルチホップ通信される。

［５．親機を経由しないマルチホップ通信の説明］
次に、親機Ｍを経由しないマルチホップ通信の手順について、子機Ｓ４から子機Ｓ１１にパケットＰ（４１１）を送信する場合を例にして説明する。

送信元の子機Ｓ４の制御部２０Ｓは、送信元アドレスのフィールドに自己のアドレス（Ｓ４）を格納し、送信先アドレスのフィールドに子機Ｓ１１のアドレス（Ｓ１１）を格納したパケットＰ（４１１）を生成する。また、子機Ｓ４の制御部２０Ｓは、生成したパケットＰ（４１１）の中継ルートのフィールドに、子機Ｓ３のアドレス（Ｓ３）を格納する。ここで、子機Ｓ４の記憶部２２Ｓのルートテーブルに、子機Ｓ４から親機Ｍへの上りの中継ルートとして、子機Ｓ４から見て上位の子機Ｓ３のアドレスが登録されている。そのため、子機Ｓ４の制御部２０Ｓは、記憶部２２Ｓのルートテーブルを参照し、上りの中継ルートに含まれる子機Ｓ３のアドレス（Ｓ３）を選択して中継ルートのフィールドに当該アドレス（Ｓ３）を格納する。さらに、子機Ｓ４の制御部２０Ｓは、送信しようとするデータをパケットＰ（４１１）のメッセージのフィールドに格納する。そして、子機Ｓ４の制御部２０Ｓは、通信部２１Ｓを制御して、生成したパケットＰ（４１１）を子機Ｓ３に宛てて送信（ユニキャスト）する（図５参照）。

子機Ｓ３の制御部２０Ｓは、子機Ｓ４から送信されたパケットＰ（４１１）を通信部２１Ｓで受信する。子機Ｓ３の制御部２０Ｓは、受信したパケットＰ（４１１）の送信先アドレス（子機Ｓ１１のアドレス）が自己のアドレスに一致しないことを確認すると、記憶部２２Ｓのルートテーブルを参照する。子機Ｓ３の記憶部２２Ｓのルートテーブルに、子機Ｓ３から親機Ｍへの上りの中継ルートとして、子機Ｓ３から見て上位の子機Ｓ２のアドレスが登録されている。そのため、子機Ｓ３の制御部２０Ｓは、記憶部２２Ｓのルートテーブルを参照し、上りの中継ルートに含まれる子機Ｓ２のアドレス（Ｓ２）を選択して中継ルートのフィールドに当該アドレス（Ｓ２）を格納する。そして、子機Ｓ３の制御部２０Ｓは、通信部２１Ｓを制御してパケットＰ（４１１）を子機Ｓ２に宛てて送信（ユニキャスト）する（図５参照）。

子機Ｓ２の制御部２０Ｓは、子機Ｓ３から送信されたパケットＰ（４１１）を通信部２１Ｓで受信する。子機Ｓ２の制御部２０Ｓは、受信したパケットＰ（４１１）の送信先アドレス（子機Ｓ１１のアドレス）が自己のアドレスに一致しないことを確認すると、記憶部２２Ｓのルートテーブルを参照する。ここで、既に説明したように、子機Ｓ２の記憶部２２Ｓのルートテーブルには、子機Ｓ２から親機Ｍへの上りの中継ルートだけでなく、子機Ｓ２から子機Ｓ１１までの下りの中継ルートが登録されている。そして、子機Ｓ２の制御部２０Ｓは、通信トラフィックの抑制を図るため、親機Ｍを経由しない前記下りの中継ルートを選択してルートテーブルから読み出す。子機Ｓ２の制御部２０Ｓは、パケットＰ（４１１）の中継ルートのフィールドに、ルートテーブルから読み出した子機Ｓ１１への中継ルート、すなわち、ホップ先の子機Ｓ５、Ｓ６、Ｓ９、Ｓ１０の各アドレス（Ｓ５、Ｓ６、Ｓ９、Ｓ１０）をホップ順に格納する（図６参照）。そして、子機Ｓ２の制御部２０Ｓは、通信部２１Ｓを制御してパケットＰ（４１１）を最初のホップ先である子機Ｓ５に宛てて送信（ユニキャスト）する（図５参照）。しかして、中継ルートの各子機Ｓ５、Ｓ６、Ｓ９、Ｓ１０が、上位の子機Ｓ２、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ９から受信するパケットＰ（４１１）を順次ユニキャストすることにより、送信先の子機Ｓ１１がパケットＰ（４１１）を受信する（図５参照）。

［６．通信エラーが生じたときの通信システムの動作の説明（１）］
次に、マルチホップ通信の途中で通信エラー（中継の失敗）が生じた場合の通信システム１の動作について説明する。なお、以下の説明では、子機Ｓ４から子機Ｓ１１に送信されたパケットＰ（４１１）が、子機Ｓ１０と子機Ｓ１１の間の通信エラーによって子機Ｓ１１に届かなかった場合を想定する。

本実施形態における通信端末２は、通信部２１でパケットを受信した場合、送信元の通信端末２に対して、肯定応答（ACK:ACKnowledgement）のメッセージを格納したパケット（ＡＣＫパケット）を返信する。また、通信端末２では、パケットの送信から一定時間内に送信先の通信端末２からＡＣＫパケットを受信しなければ、制御部２０が通信部２１を制御してパケットを再送させ、再送回数がしきい値を超えた場合に通信エラーと判断する。

子機Ｓ１０の制御部２０Ｓは、下位の子機Ｓ１１にパケットＰ（４１１）を送信できなかったと判断すると、通信エラーの発生を通知するためのパケット（通知用のパケット）を生成する。通知用のパケットＰ（１０４）は、図８に示すように、送信元アドレスのフィールドに自己のアドレス（Ｓ１０）が格納され、送信先アドレスのフィールドに、通信エラーが生じたパケットＰ（４１１）の送信元の子機Ｓ４のアドレス（Ｓ４）が格納される。また、通知用のパケットＰ（１０４）のメッセージのフィールドには、通信エラーのメッセージが格納される。通信エラーのメッセージは、例えば、通信エラーを示す符号「ＮＧ」と、通信エラーが生じたリンクで接続されている二つの子機Ｓ１０、Ｓ１１のアドレスで構成される（図８参照）。

ここで、子機Ｓ１０の制御部２０Ｓは、通信エラーの生じたパケットＰ（４１１）の中継ルートのフィールドに格納されている中継ルートを読み出し、読み出した中継ルートの順番（ホップ順）を反転させた中継ルート（反転中継ルート）を生成する。そして、子機Ｓ１０の制御部２０Ｓは、生成した反転中継ルートを、通知用のパケットＰ（１０４）の中継ルートのフィールドに格納する（図８参照）。そして、子機Ｓ１０の制御部２０Ｓは、通信部２１Ｓを制御して通知用のパケットＰ（１０４）を最初のホップ先である子機Ｓ９に宛てて送信（ユニキャスト）する（図７参照）。子機Ｓ１０から送信された通知用のパケットＰ（１０４）は、中継ルートのフィールドに格納されている反転中継ルートに従って、子機Ｓ９、Ｓ６を経由して子機Ｓ５に到達する。なお、子機Ｓ５の制御部２０Ｓは、通信部２１Ｓで受信した通知用のパケットＰ（１０４）を、上位の通信端末２（子機Ｓ２）に送信（ユニキャスト）する（図７参照）。

子機Ｓ２の制御部２０Ｓは、通知用のパケットＰ（１０４）の送信先アドレス（Ｓ４）に対応する中継ルートを、自己の記憶部２２Ｓのルートテーブルから読み出し、読み出した中継ルートを通知用のパケットＰ（１０４）の中継ルートのフィールドに格納する。そして、子機Ｓ２の制御部２０Ｓは、中継ルートに従って通知用のパケットＰ（１０４）を子機Ｓ３から子機Ｓ４に中継させる。

ここで、通知用のパケットＰ（１０４）を生成した子機Ｓ１０、及び中継した各子機Ｓ９、Ｓ６、Ｓ５、Ｓ２、Ｓ３の各々の制御部２０Ｓは、通知用のパケットＰ（１０４）のメッセージのフィールドに格納されている通信エラーのメッセージを記憶部２２Ｓに記憶する。つまり、通信エラーが生じたパケットＰ（４１１）を中継した子機Ｓ３、Ｓ２、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ９及びＳ１０の各々の制御部２０Ｓは、通信エラーが発生した二つの子機Ｓ１０、Ｓ１１のアドレスを取得してそれぞれの記憶部２２Ｓに記憶する。

しかして、通信システム１は、通信エラーのメッセージを格納した通知用のパケットＰ（１０４）を反転中継ルートに従ってマルチホップ通信することにより、通信エラーの発生（中継の失敗）を各通信端末２（子機Ｓ９、Ｓ６、Ｓ５、Ｓ２、Ｓ３）に通知することができる。

また、子機Ｓ２の制御部２０Ｓは、通知用のパケットＰ（１０４）を親機Ｍに中継してもかまわない。この場合、通信システム１は、通信エラーが生じた中継ルート（子機Ｓ１０から子機Ｓ１１へのリンクＬ１１）を使用する可能性を有した通信端末２（子機Ｓ１及び親機Ｍ）にも通信エラー発生の情報を共有させることができる。

なお、子機Ｓｎの制御部２０Ｓは、自己の記憶部２２Ｓの隣接テーブルに登録されている子機Ｓｎのアドレス宛に通知用のパケットを送信してもかまわない。例えば、反転中継ルートに含まれる子機Ｓ５の制御部２０Ｓは、隣接テーブルを参照し、優先リンクに選択していないリンクＬ１２で接続される子機Ｓ８に対して、通知用のパケットＰ（１０４）を送信（ユニキャスト）してもかまわない。当該通知用のパケットＰ（１０４）は、マルチホップ通信によって子機Ｓ８から子機Ｓ７を介して親機Ｍに受信される。そして、親機Ｍは、受信した通知用のパケットＰ（１０４）を中継ルートを介して最終送信先の子機Ｓ４に送信する。

［７．通信エラーが生じたときの通信システムの動作の説明（２）］
ところで、通信エラーの生じた中継ルートが継続して使用された場合、送信先の通信端末２までパケットが到着しないために通信システム１の通信信頼性の低下を招くおそれがある。したがって、各通信端末２の制御部２０は、通信エラーの発生した中継ルートを、記憶部２２のルートテーブルに格納されている複数の中継ルートの中の選択候補から除外することが好ましい。

例えば、子機Ｓ２の制御部２０Ｓは、子機Ｓ１０から子機Ｓ１１へのルートの通信エラーの通知を受け取った場合、所定の条件が満たされなければ、当該ルートを含む中継ルートを、パケットを中継する中継ルートの選択対象から除外することが好ましい。また、親機Ｍの制御部２０Ｍも同様に、子機Ｓ１０から子機Ｓ１１へのルートの通信エラーの通知を受け取った場合、所定の条件が満たされなければ、当該ルートを含む中継ルートを、パケットを中継する中継ルートの選択対象から除外することが好ましい。所定の条件は、例えば、子機Ｓ２の記憶部２２Ｓ及び親機Ｍの記憶部２２Ｍのルートテーブルに登録されている当該中継ルートにおけるリンクコストが下限値以上であることが好ましい。つまり、当該中継ルートにおけるリンクコストが下限値未満である場合、子機Ｓ１０から子機Ｓ１１への中継の失敗が再発する可能性が高いと推定される。ゆえに、通信システム１は、当該中継ルートにおけるリンクコストが下限値未満である場合、子機Ｓ２の制御部２０Ｓ（親機Ｍの制御部２０Ｍ）が、当該中継ルートを選択対象から除外することによって、通信信頼性の低下を抑制することができる。ただし、上記条件はリンクコストに限定されない。例えば、上記条件は、通信エラーの発生回数が上限値未満であることでもよい。なお、通信端末２の制御部２０は、通信エラーの生じた中継ルートを、自己の記憶部２２のルートテーブルから削除してもかまわない。ただし、通信端末２の制御部２０は、通信システム１がネットワーク・トポロジを再構成する際、削除された中継ルートにおけるリンクコストが下限値以上であれば、当該中継ルートを自己の記憶部２２のルートテーブルに再度登録する場合もある。

［８．通信エラーが生じたときの通信システムの動作の説明（３）］
また、子機Ｓｎの制御部２０Ｓは、通信エラーの生じた中継ルートに代わる中継ルート（以下、代替中継ルートと呼ぶ。）が自己の記憶部２２Ｓのルートテーブルに登録されている場合、当該代替中継ルートを選択してパケットを中継させることが好ましい。つまり、子機Ｓｎの記憶部２２Ｓのルートテーブルに複数の中継ルートの候補が登録されている場合、子機Ｓｎの制御部２０Ｓは、除外した中継ルートを除く一つ以上の中継ルートの中からルートコストが最良の中継ルートを選択することが好ましい。子機Ｓｎの制御部２０Ｓは、通信エラーの生じた中継ルートが格納されているパケットを受け取った場合、当該パケットの中継ルートのフィールドに代替中継ルートを格納して中継することが好ましい。なお、子機Ｓｎの制御部２０Ｓは、記憶部２２Ｓのルートテーブルに代替中継ルートが存在している場合、選択対象から除外した中継ルートを破棄して代替中継ルートを標準の中継ルートとしてルートテーブルに登録することが好ましい。

上述のように通信システム１は、子機Ｓｎの制御部２０Ｓが代替中継ルートをパケットの中継ルートのフィールドに格納することにより、代替中継ルートを介して当該パケットを送信先の子機Ｓｎ（又は親機Ｍ）まで中継することができる。なお、子機Ｓｎの制御部２０Ｓは、自己の記憶部２２Ｓのルートテーブルに登録されている中継ルートの中に代替可能な中継ルートが存在しない場合、パケットを親機Ｍまで中継させるように通信部２１Ｓを制御することが好ましい。つまり、子機Ｓｎに比べて、親機Ｍの記憶部２２Ｍのルートテーブルに登録されている中継ルートの中に代替可能な中継ルートが存在する可能性が高いので、パケットが親機Ｍまで中継されることによって、送信先の子機Ｓｎまで届く確率が高くなる。なお、子機Ｓｎの制御部２０Ｓは、記憶部２２Ｓのルートテーブルに親機Ｍまでの中継ルートが登録されていない場合、隣接テーブルに登録されている上位の子機Ｓｎに宛ててパケットを送信することが好ましい。

［９．本開示の実施形態に係るプログラムの説明］
次に、本開示の実施形態に係るプログラムを説明する。本開示の実施形態に係るプログラム（以下、プログラムという。）は、通信端末２の制御部２０が有するマイクロコンピュータシステムで実行されるプログラムである。

プログラムは、通信端末２の制御部２０（特に子機Ｓｎの制御部２０Ｓ）に、パケットの送信に失敗した場合、当該パケットの中継ルートのフィールドに格納されている中継ルートを読み出す処理を行わせる。また、プログラムは、通信端末２の制御部２０に、読み出した中継ルートの順番（ホップ順）を反転させた中継ルート（反転中継ルート）を生成する処理、及び生成した反転中継ルートを通知用のパケットの中継ルートのフィールドに格納する処理を行わせる。なお、プログラムは、制御部２０が有するコンピュータシステムのメモリにあらかじめ記録されてもよい。あるいは、プログラムは、電気通信回線を通じて提供されてもよく、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。

［１０．実施形態に係る通信システムの変形例の説明］
実施形態に係る通信システム１の変形例（以下、変形例の通信システム１という。）は、実施形態に係る通信システム１と共通の構成、すなわち、実施形態における親機Ｍ及び複数台の子機Ｓｎと共通の親機Ｍ及び複数台の子機Ｓｎを備えている（図１参照）。

変形例の通信システム１において、子機Ｓ２の制御部２０Ｓは、例えば、子機Ｓ４から子機Ｓ１１に宛てて送信されたパケットＰ（４１１）を通信部２１Ｓで受信すると、以下のような新たな中継ルートを生成する。すなわち、子機Ｓ２の制御部２０Ｓは、記憶部２２Ｓのルートテーブルから読み出した、送信先の子機Ｓ１１までの中継ルートの先頭に、送信元の子機Ｓ４までの中継ルートをつなげた新たな中継ルートを生成する。そして、子機Ｓ２の制御部２０Ｓは、生成した新たな中継ルートを、パケットＰ（４１１）の中継ルートのフィールドに格納する（図９参照）。なお、子機Ｓ２から送信元の子機Ｓ４までの中継ルートは、子機Ｓ２の記憶部２２Ｓのルートテーブルに登録されている。

そして、子機Ｓ２の制御部２０Ｓは、中継ルートのフィールドに新たな中継ルートを格納したパケットＰ（４１１）を通信部２１Ｓから子機Ｓ５に宛てて送信させる。子機Ｓ２から送信されたパケットＰ（４１１）は、実施形態で説明したように、子機Ｓ５、子機Ｓ６、子機Ｓ９及び子機Ｓ１０を順番にホップして送信先の子機Ｓ１１で受信される。ここで、子機Ｓ１０から子機Ｓ１１への通信が失敗したと仮定する。子機Ｓ１０の制御部２０Ｓは、通信エラーの生じたパケットＰ（４１１）の中継ルートのフィールドに格納されている中継ルート（Ｓ３、Ｓ２、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ９、Ｓ１０）を読み出して反転中継ルートを生成する。そして、子機Ｓ１０の制御部２０Ｓは、生成した反転中継ルート（Ｓ９、Ｓ６、Ｓ５、Ｓ２、Ｓ３）を、通知用のパケットＰ（１０４）の中継ルートのフィールドに格納する（図１０参照）。そして、子機Ｓ１０から送信された通知用のパケットＰ（１０４）は、反転中継ルートに従い、子機Ｓ９から子機Ｓ６、Ｓ５、Ｓ２、Ｓ３に順次中継されて子機Ｓ４で受信される。

あるいは、子機Ｓ２の制御部２０Ｓは、子機Ｓ２から親機Ｍまでの中継ルート（Ｓ１、Ｍ）を元の中継ルートにつなげて新たな中継ルートを生成し、生成した新たな中継ルートをパケットＰ（４１１）の中継ルートのフィールドに格納してもかまわない（図１１参照）。

そして、子機Ｓ１０から子機Ｓ１１への通信が失敗した場合、子機Ｓ１０の制御部２０Ｓは、通信エラーの生じたパケットＰ（４１１）の中継ルートのフィールドに格納されている中継ルート（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ９、Ｓ１０）を読み出して反転中継ルートを生成する。そして、子機Ｓ１０の制御部２０Ｓは、生成した反転中継ルート（Ｓ９、Ｓ６、Ｓ５、Ｓ２、Ｓ１）を、通知用のパケットＰ（１０４）の中継ルートのフィールドに格納する（図１２参照）。そして、子機Ｓ１０から送信された通知用のパケットＰ（１０４）は、反転中継ルートに従い、子機Ｓ９から子機Ｓ６、Ｓ５、Ｓ２、Ｓ１に順次中継されて親機Ｍで受信される。

しかして、通信システム１においては、ネットワーク・トポロジが随時変化する可能性がある。そこで、変形例の通信システム１は、送信元の子機Ｓｎからの中継ルート及び親機Ｍからの中継ルートをあらかじめパケットに格納するので、ネットワーク・トポロジが変化しても、元のパケットが中継されたルートを逆にたどって通知用のパケットを中継することができる。その結果、変形例の通信システム１は、実施形態に係る通信システム１に比べて、中継ルートの各子機Ｓｎ及び親機Ｍに対して通信エラー（中継の失敗）に関する情報を確実に知らせることができて通信信頼性の低下を抑制することができる。

なお、他の子機への中継ルートが記憶部２２Ｓのルートテーブルに登録されていない子機Ｓ１、Ｓ３、Ｓ４、…のそれぞれの制御部２０Ｓが、それぞれの隣接テーブルに登録されている子機Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、…のアドレスをパケットの中継ルートにあらかじめ格納してもかまわない。この場合においても、変形例の通信システム１は、中継ルートの各子機Ｓｎ及び親機Ｍに対して通信エラー（中継の失敗）に関する情報を確実に知らせることができて通信信頼性の低下を抑制することができる。

［１１．本開示の別の実施形態に係る通信システムの説明］
本開示の別の実施形態に係る通信システム１（以下、第２の通信システム１という。）は、親機Ｍと複数台の子機Ｓｎを備えている（図１参照）。ただし、親機Ｍ及び複数台の子機Ｓｎは、初めに説明した実施形態に係る通信システム１（以下、第１の通信システム１という。）の親機Ｍ及び子機Ｓｎと共通の構成を有しているので、共通の構成に関する説明及び図示を省略する。

第２の通信システム１において、子機Ｓ２の記憶部２２Ｓのルートテーブルには子機Ｓ１１までの中継ルートが登録されていると仮定する。この場合、子機Ｓ２の制御部２０Ｓは、例えば、子機Ｓ４から子機Ｓ１１に宛てて送信されたパケットＰ（４１１）を通信部２１Ｓで受信すると、パケットＰ（４１１）の中継ルートのフィールドに、以下のような中継ルートを格納する。すなわち、子機Ｓ２の制御部２０Ｓは、記憶部２２Ｓのルートテーブルから読み出した、送信先の子機Ｓ１１までの中継ルートの先頭に、送信元の子機Ｓ４までの中継ルートをつなげた中継ルートをパケットＰ（４１１）の中継ルートのフィールドに格納する。なお、子機Ｓ２から送信元の子機Ｓ４までの中継ルートは、子機Ｓ２の記憶部２２Ｓのルートテーブルに登録されている。あるいは、子機Ｓ２の制御部２０Ｓは、送信先の子機Ｓ１１までの中継ルートの先頭に、親機Ｍまでの中継ルートをつなげた中継ルートをパケットＰ（４１１）の中継ルートのフィールドに格納してもかまわない。子機Ｓ２の制御部２０Ｓは、中継ルートのフィールドに上記いずれかの中継ルートを格納したパケットＰ（４１１）を通信部２１Ｓから送信させる。

しかして、子機Ｓ５から子機Ｓ１１までの中継ルートで通信エラーが発生した場合、通信エラーの発生を検知した子機（例えば、子機Ｓ１０）の制御部２０Ｓは、当該パケットの中継ルートのフィールドに格納されている中継ルートを読み出す。当該中継ルートは、送信元の子機Ｓ４から子機Ｓ２を経由して送信先の子機Ｓ１１に至る中継ルート、又は親機Ｍから子機Ｓ２を経由して送信先の子機Ｓ１１に至る中継ルートである。したがって、通信エラーのメッセージを送信する子機Ｓ１０の制御部２０Ｓは、読み出した中継ルートの反転中継ルートを生成し、生成した反転中継ルートを通知用のパケットの中継ルートのフィールドに格納する。

その結果、第２の通信システム１では、パケットの中継ルートに含まれる複数台の子機（例えば、子機Ｓ５、Ｓ６、Ｓ９及びＳ１０）に対して、中継元である子機Ｓ２の上位の子機Ｓｎ及び親機Ｍの少なくとも一方からの中継ルートを知らせることができる。

［１２．まとめ］
上述のように本開示の第１の態様に係る通信システム（１）は、それぞれに固有のアドレスを持つ複数の通信端末（２）を有し、複数の通信端末（２）が通信媒体（電力線３）を介してマルチホップ通信する通信システムである。複数の通信端末（２）はそれぞれ、複数の中継ルートを記憶する記憶部（２２）と、通信媒体を介してパケットの送信及び受信を行う通信部（２１）と、制御部（２０）とを備える。制御部（２０）は、記憶部（２２）が記憶している複数の中継ルートの中から、送信先の通信端末（２）のアドレスが含まれている中継ルートを選択する。さらに、通信部（２１）は、選択した中継ルートを経由してパケットを送信先の通信端末（２）に送信するように通信部（２１）を制御する。パケットは、送信元の通信端末（２）のアドレスである送信元アドレス、送信先の通信端末（２）のアドレスである送信先アドレス、中継を行う一つ以上の通信端末（２）のアドレスの順番を規定した中継ルート、及び一つ以上のメッセージを格納している。制御部（２０）は、通信部（２１）で受信するパケットに含まれる中継ルートを参照してパケットを中継するように通信部（２１）を制御する。制御部（２０）は、パケットの中継に失敗した場合、パケットの中継の失敗を通知するためのエラーメッセージを格納した通知用のパケットを送信するように通信部（２１）を制御する。通知用のパケットは、中継に失敗したパケットに格納されている中継ルートの順番を反転した中継ルート（反転中継ルート）を格納している。

第１の態様に係る通信システム（１）は、通知用のパケットを、中継に失敗したパケットに格納されている中継ルートの順番を反転した中継ルートを介して中継することにより、上位の通信端末（２）に中継の失敗を通知できる。

本開示の第２の態様に係る通信システム（１）は、第１の態様との組合せにより実現され得る。第２の態様に係る通信システム（１）において、制御部（２０）は、通信部（２１）で通知用のパケットを受信した場合、所定の条件が満たされなければ、中継に失敗した通信端末を含む一つ以上の中継ルートを、複数の中継ルートの中の選択候補から除外することが好ましい。

第２の態様に係る通信システム（１）は、中継に失敗した通信端末を含む一つ以上の中継ルート、すなわち、中継に失敗した元のパケットの中継ルートを選択候補から除外することにより、通信信頼性の低下を抑制することができる。

本開示の第３の態様に係る通信システム（１）は、第２の態様との組合せにより実現され得る。第３の態様に係る通信システム（１）において、所定の条件は、中継に失敗した通信端末を含む一つ以上の中継ルートの通信品質が下限値以上であるという条件を含むことが好ましい。

第３の態様に係る通信システム（１）は、中継に失敗した元の中継ルートの通信品質（元の中継ルートにおけるリンクコスト）が下限値未満であるときに当該中継ルートを選択対象から除外することによって、通信信頼性の低下を更に抑制することができる。

本開示の第４の態様に係る通信システム（１）は、第１－第３の態様のいずれかとの組合せにより実現され得る。第４の態様に係る通信システム（１）において、複数の通信端末（２）の中の一つは親機（Ｍ）であり、複数の通信端末（２）の中の親機（Ｍ）以外の複数の通信端末（２）はそれぞれ子機（Ｓｎ）であることが好ましい。親機（Ｍ）の記憶部（２２Ｍ）は、親機（Ｍ）からそれぞれの子機（Ｓｎ）までパケットを中継させるための複数の中継ルートを記憶していることが好ましい。複数の子機（Ｓｎ）のそれぞれの記憶部（２２Ｓ）は、子機（Ｓｎ）から親機（Ｍ）までパケットを中継させるための少なくとも一つの中継ルートを記憶していることが好ましい。少なくとも一つの子機（Ｓ２）の記憶部（２２Ｓ）は、親機（Ｍ）を経由せずにパケットを中継させるための少なくとも一つの中継ルートを記憶していることが好ましい。

第４の態様に係る通信システム（１）は、原則として子機（Ｓｎ）間の通信を親機（Ｍ）経由で行い、親機（Ｍ）を経由せずにパケットを中継する中継ルートを記憶している子機（Ｓ２）については、当該中継ルートを介して子機（Ｓｎ）間の通信を行う。その結果、第４の態様に係る通信システム（１）は、全てのパケットが親機（Ｍ）を経由して送受信される場合に比べて、親機（Ｍ）の通信トラフィックの削減を図ることができる。

本開示の第５の態様に係る通信システム（１）は、第４の態様との組合せにより実現され得る。第５の態様に係る通信システム（１）において、複数の子機（Ｓｎ）のそれぞれの制御部（２０Ｓ）は、親機（Ｍ）を経由せずにパケットを中継させるための少なくとも一つの中継ルートを記憶部（２２Ｓ）に記憶している場合、通信部（２１Ｓ）で受信するパケットに、親機（Ｍ）までパケットを中継させるための中継ルート、又はパケットの送信元である子機（Ｓ４）を含む中継ルートを格納して通信部（２１Ｓ）から送信させることが好ましい。

第５の態様に係る通信システム（１）は、元のパケットが中継されたルートを逆にたどって通知用のパケットを中継することができる。その結果、第５の態様に係る通信システム（１）は、中継ルートの各子機（Ｓｎ）及び親機（Ｍ）に対して通信エラー（中継の失敗）に関する情報を確実に知らせることができて通信信頼性の低下を抑制することができる。

本開示の第６の態様に係る通信システム（１）は、第４の態様との組合せにより実現され得る。第６の態様に係る通信システム（１）において、複数の子機（Ｓｎ）のそれぞれの制御部（２０Ｓ）は、通信部（２１Ｓ）でパケットを受信した場合、パケットに格納されている中継ルートに、親機（Ｍ）までパケットを中継させるための中継ルートと、パケットの送信元である子機（Ｓｎ）を含む中継ルートのいずれか一方をパケットに格納して通信部（２１Ｓ）から送信させることが好ましい。

第６の態様に係る通信システム（１）は、中継ルートの各子機（Ｓｎ）及び親機（Ｍ）に対して通信エラー（中継の失敗）に関する情報を確実に知らせることができて通信信頼性の低下を抑制することができる。

本開示の第７の態様に係る通信システム（１）は、第４－第６の態様のいずれかとの組合せにより実現され得る。第７の態様に係る通信システム（１）において、複数の子機（Ｓｎ）のそれぞれの制御部（２０Ｓ）は、通知用のパケットを受信した後に別のパケットを中継する場合、パケットの中継に失敗した通信端末を含む、いずれかの中継ルートの代替となる中継ルートを、記憶部（２２Ｓ）に記憶している複数の中継ルートの中から選択し、選択した中継ルートをパケットに格納することが好ましい。

第７の態様に係る通信システム（１）は、代替の中継ルートでパケットを中継することにより、通信不能となる状況を回避して通信信頼性の向上を図ることができる。

本開示の第８の態様に係る通信システム（１）は、第７の態様との組合せにより実現され得る。第８の態様に係る通信システム（１）において、複数の子機（Ｓｎ）のそれぞれの制御部（２０Ｓ）は、記憶部（２２Ｓ）に記憶している複数の中継ルートの中にパケットの中継に失敗した中継ルートの代替となる中継ルートが存在しない場合、別のパケットを親機（Ｍ）まで中継させるように通信部（２１Ｓ）を制御することが好ましい。

第８の態様に係る通信システム（１）は、代替の中継ルートが存在しない場合でも、親機（Ｍ）を経由してパケットを中継することにより、通信不能となる状況を回避して通信信頼性の向上を図ることができる。

本開示の第９の態様に係る通信システム（１）は、第８の態様との組合せにより実現され得る。第９の態様に係る通信システム（１）において、複数の子機（Ｓｎ）のそれぞれの制御部（２０Ｓ）は、別のパケットを親機（Ｍ）まで中継させる場合、複数の子機（Ｓｎ）の中で隣接する子機（Ｓｎ）に別のパケットを送信させるように通信部（２１Ｓ）を制御することが好ましい。

第９の態様に係る通信システム（１）は、代替となる中継ルートが存在しない場合に、子機（Ｓｎ）から親機（Ｍ）に別のパケットを送信することにより、通信不能となる状況を回避して通信信頼性の向上を図ることができる。

本開示の第１０の態様に係る通信システム（１）は、第７－第９のいずれかの態様との組合せにより実現され得る。第１０の態様に係る通信システム（１）において、複数の子機（Ｓｎ）のそれぞれの制御部（２０Ｓ）は、パケットの中継に失敗した中継ルートの代替となる中継ルートを通常使用する中継ルートとして記憶部（２２Ｓ）に記憶させることが好ましい。

第１０の態様に係る通信システム（１）は、代替となる中継ルートを通常使用する中継ルートとすることにより、通信信頼性の更なる向上を図ることができる。

本開示の第１１の態様に係る通信システム（１）は、第４－第１０の態様のいずれかとの組合せにより実現され得る。第１１の態様に係る通信システム（１）において、複数の子機（Ｓｎ）の制御部（２０Ｓ）は、通信部（２１Ｓ）で受信するパケットに送信元アドレスから送信先アドレスまでの中継ルートが格納されている場合、中継ルートに従ってパケットを中継するように通信部（２１Ｓ）を制御することが好ましい。複数の子機（Ｓｎ）の制御部（２０Ｓ）は、通信部（２１Ｓ）で受信するパケットに送信元アドレスから送信先アドレスまでの中継ルートが格納されていない場合、隣接する子機（Ｓｎ）を介して親機（Ｍ）に対してパケットを中継するように通信部（２１Ｓ）を制御することが好ましい。

第１１の態様に係る通信システム（１）は、親機（Ｍ）の通信トラフィックの削減を図りつつ通信信頼性の向上を図ることができる。

本開示の第１２の態様に係る通信システム（１）は、第４－第１１の態様のいずれかとの組合せにより実現され得る。第１２の態様に係る通信システム（１）において、複数の子機（Ｓｎ）の制御部（２０Ｓ）は、通信部（２１Ｓ）で通知用のパケットを受信した場合、通知用のパケットに格納されている送信元アドレス、送信先アドレス及び中継ルートの少なくとも一つを記憶部（２２Ｓ）に記憶させることが好ましい。

第１２の態様に係る通信システム（１）は、通知用のパケットを中継した各子機（Ｓｎ）の記憶部（２２Ｓ）に、中継を失敗した子機（Ｓｎ）に関する情報が記憶されるので、中継に失敗した中継ルートが使用され続けることを回避して通信信頼性の向上を図ることができる。

本開示の第１３の態様に係る通信システム（１）は、それぞれに固有のアドレスを持つ複数の通信端末（２）を有し、複数の通信端末（２）が通信媒体（電力線３）を介してマルチホップ通信する通信システムである。複数の通信端末（２）はそれぞれ、複数の中継ルートを記憶する記憶部（２２）と、通信媒体を介してパケットの送信及び受信を行う通信部（２１）と、制御部（２０）とを備える。制御部（２０）は、記憶部（２２）が記憶している複数の中継ルートの中から、送信先の通信端末のアドレスが含まれている中継ルートを選択し、選択した中継ルートを経由してパケットを送信先の通信端末（２）に送信するように通信部（２１Ｓ）を制御する。パケットは、送信元の通信端末（２）のアドレスである送信元アドレス、送信先の通信端末（２）のアドレスである送信先アドレス、中継を行う一つ以上の通信端末（２）のアドレスの順番を規定した中継ルート、及び一つ以上のメッセージを格納している。制御部（２０）は、通信部（２１）で受信するパケットに含まれる中継ルートを参照してパケットを中継するように通信部（２１）を制御する。複数の通信端末（２）の中の一つは親機（Ｍ）であり、複数の通信端末（２）の中の親機（Ｍ）以外の複数の通信端末（２）はそれぞれ子機（Ｓｎ）である。親機（Ｍ）の記憶部（２２Ｍ）は、親機（Ｍ）からそれぞれの子機（Ｓｎ）までパケットを中継させるための複数の中継ルートを記憶している。複数の子機（Ｓｎ）のそれぞれの記憶部（２２Ｓ）は、子機（Ｓｎ）から親機（Ｍ）までパケットを中継させるための少なくとも一つの中継ルートを記憶している。少なくとも一つの子機（Ｓｎ）の記憶部（２２Ｓ）は、親機（Ｍ）を経由せずにパケットを中継させるための少なくとも一つの中継ルートを記憶している。複数の子機（Ｓｎ）のそれぞれの制御部（２０Ｓ）は、親機（Ｍ）を経由せずにパケットを中継させるための少なくとも一つの中継ルートを記憶部（２２Ｓ）に記憶している場合、通信部（２１Ｓ）で受信するパケットに、子機（Ｓｎ）から親機（Ｍ）までパケットを中継させるための中継ルート、又はパケットの中継元である子機（Ｓｎ）を含む中継ルートを格納して通信部（２１Ｓ）から送信させる。

第１３の態様に係る通信システム（１）は、例えば、中継ルートに含まれる複数の子機（Ｓｎ）に対して中継の失敗を知らせる場合、中継を失敗したパケットに格納されている送信元の子機（Ｓｎ）からの中継ルート又は親機（Ｍ）からの中継ルートを逆にたどることができる。その結果、第１３の態様に係る通信システム（１）は、中継ルートの各子機（Ｓｎ）又は親機（Ｍ）に対して中継の失敗に関する情報を確実に知らせることができて通信信頼性の低下を抑制することができる。

本開示の第１４の態様に係る通信端末（２）は、第１－第１３の態様のいずれかの通信システム（１）が有する通信端末である。

第１４の態様に係る通信端末（２）は、通知用のパケットを、中継に失敗したパケットに格納されている中継ルートの順番を反転した中継ルートを介して中継することにより、上位の通信端末（２）に中継の失敗を通知できる。

本開示の第１５の態様に係るプログラムは、第１－第１３の態様のいずれかの通信システム（１）が有する通信端末（２）の制御部（２０）が行う処理をコンピュータシステム（制御部２０）に実行させるためのプログラムである。

第１５の態様に係るプログラムは、通知用のパケットを、中継に失敗したパケットに格納されている中継ルートの順番を反転した中継ルートを介して中継することにより、上位の通信端末（２）に中継の失敗を通知できる。

１ 通信システム
２ 通信端末
３ 電力線（通信媒体）
２０、２０Ｍ、２０Ｓ 制御部
２１、２１Ｍ、２１Ｓ 通信部
２２、２２Ｍ、２２Ｓ 記憶部
Ｍ 親機
Ｓ１－Ｓ１１ 子機

Claims (11)

1. それぞれに固有のアドレスを持つ複数の通信端末を有し、前記複数の通信端末が通信媒体を介してマルチホップ通信する通信システムであって、
   前記複数の通信端末はそれぞれ、
   複数の中継ルートを記憶する記憶部と、
   前記通信媒体を介してパケットの送信及び受信を行う通信部と、
   送信元として前記パケットを送信する場合に前記記憶部が記憶している前記複数の中継ルートの中から、送信先の前記通信端末のアドレスが含まれている中継ルートを選択し、選択した前記中継ルートを経由して前記パケットを前記送信先の前記通信端末に送信するように前記通信部を制御する制御部と、
   を備え、
   前記複数の中継ルートはそれぞれ、送信元の前記通信端末のアドレスである送信元アドレス、送信先の前記通信端末のアドレスである送信先アドレス、中継を行う一つ以上の前記通信端末のアドレスの順番を規定しており、
   前記パケットは、前記複数の中継ルートのうちの一つの中継ルート、及び一つ以上のメッセージを格納しており、
   前記制御部は、前記パケットを中継する場合、前記通信部で受信する前記パケットに含まれる前記中継ルートを参照して前記パケットを中継するように前記通信部を制御し、
   前記制御部は、前記パケットの中継に失敗した場合、前記パケットの中継の失敗を通知するためのエラーメッセージを格納した通知用のパケットを送信するように前記通信部を制御し、
   前記通知用のパケットは、中継に失敗した前記パケットに格納されている前記中継ルートに規定されている順番を反転した中継ルートを格納しており、
   前記複数の通信端末の中の一つは親機であり、前記複数の通信端末の中の前記親機以外の複数の通信端末はそれぞれ子機であって、
   前記親機の前記記憶部が記憶する前記複数の中継ルートは、前記親機からそれぞれの前記子機まで前記パケットを中継させるための中継ルートを含み、
   複数の前記子機のそれぞれの前記記憶部が記憶する前記複数の中継ルートは、前記子機から前記親機まで前記パケットを中継させるための中継ルートを含み、
   少なくとも一つの前記子機の前記記憶部が記憶する前記複数の中継ルートは、前記親機を経由せずに前記パケットを中継させるための中継ルートを含み、
   前記パケットの中継に失敗した前記通信端末を含む、いずれかの前記中継ルートの代替となる前記中継ルートを前記記憶部に記憶している場合、複数の前記子機のそれぞれの前記制御部は、前記通知用のパケットを受信した後に別の前記パケットを中継する場合、前記代替となる中継ルートを、前記記憶部に記憶している前記複数の中継ルートの中から選択し、選択した前記中継ルートを前記パケットに格納し、
   複数の前記子機のそれぞれの前記制御部は、前記記憶部に記憶している前記複数の中継ルートの中に前記パケットの中継に失敗した前記中継ルートの代替となる前記中継ルートが存在しない場合、前記別のパケットを前記親機まで中継させるように前記通信部を制御する、
   通信システム。
2. 複数の前記子機の前記制御部は、前記通信部で前記通知用のパケットを受信した場合、所定の条件が満たされなければ、前記中継に失敗した前記通信端末を含む一つ以上の前記中継ルートを、前記複数の中継ルートの中の選択候補から除外する、
   請求項１記載の通信システム。
3. 前記所定の条件は、前記中継に失敗した前記通信端末を含む一つ以上の前記中継ルートの通信品質が下限値以上であるという条件を含む、
   請求項２記載の通信システム。
4. 複数の前記子機のそれぞれの前記制御部は、前記親機を経由せずに前記パケットを中継させるための少なくとも一つの前記中継ルートを前記記憶部に記憶している場合、前記通信部で受信する前記パケットに、前記パケットの送信元である前記子機を含む前記中継ルートを格納して前記通信部から送信させる、
   請求項１－３のいずれか１項に記載の通信システム。
5. 複数の前記子機のそれぞれの前記制御部は、前記通信部で前記パケットを受信した場合
   、前記パケットに格納されている前記中継ルートに、前記親機まで前記パケットを中継させるための前記中継ルートと、前記パケットの送信元である前記子機を含む前記中継ルートのいずれか一方を前記パケットに格納して前記通信部から送信させる、
   請求項１－３のいずれか１項に記載の通信システム。
6. 複数の前記子機のそれぞれの前記制御部は、前記別のパケットを前記親機まで中継させる場合、複数の前記子機の中で隣接する子機に前記別のパケットを送信させるように前記通信部を制御する、
   請求項１－５のいずれか１項に記載の通信システム。
7. 複数の前記子機のそれぞれの前記制御部は、前記パケットの中継に失敗した前記中継ルートの代替となる前記中継ルートを通常使用する中継ルートとして前記記憶部に記憶させる、
   請求項１－６のいずれか１項に記載の通信システム。
8. 複数の前記子機の前記制御部は、前記通信部で受信する前記パケットに前記送信元アドレスから前記送信先アドレスまでの前記中継ルートが格納されている場合、前記中継ルートに従って前記パケットを中継するように前記通信部を制御し、前記通信部で受信する前記パケットに前記送信元アドレスから前記送信先アドレスまでの前記中継ルートが格納されていない場合、隣接する子機を介して前記親機に対して前記パケットを中継するように前記通信部を制御する、
   請求項１－７のいずれか１項に記載の通信システム。
9. 複数の前記子機の前記制御部は、前記通信部で前記通知用のパケットを受信した場合、前記通知用のパケットに格納されている前記送信元アドレス、前記送信先アドレス及び前記中継ルートの少なくとも一つを前記記憶部に記憶させる、
   請求項１－８のいずれか１項に記載の通信システム。
10. 請求項１－９のいずれかの通信システムが有する、
    通信端末。
11. 請求項１－９のいずれかの通信システムが有する前記通信端末の前記制御部が行う処理をコンピュータシステムに実行させるための、
    プログラム。

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