WO2023188352A1 - 拡張端末装置、集約装置、通信システム、通信方法および通信プログラム - Google Patents

拡張端末装置、集約装置、通信システム、通信方法および通信プログラム Download PDF

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WO2023188352A1
WO2023188352A1 PCT/JP2022/016764 JP2022016764W WO2023188352A1 WO 2023188352 A1 WO2023188352 A1 WO 2023188352A1 JP 2022016764 W JP2022016764 W JP 2022016764W WO 2023188352 A1 WO2023188352 A1 WO 2023188352A1
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WO
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communication
communication method
terminal device
extended
uplink data
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PCT/JP2022/016764
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English (en)
French (fr)
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寛之 大津
義彦 城倉
Original Assignee
三菱電機株式会社
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/30—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
    • H04W4/38—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for collecting sensor information
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/18—Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/02—Terminal devices
    • H04W88/06—Terminal devices adapted for operation in multiple networks or having at least two operational modes, e.g. multi-mode terminals
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Definitions

  • the present disclosure relates to an extended terminal device, an aggregation device, a communication system, a communication method, and a communication program in a wireless multi-hop network.
  • a communication path from a source terminal device to a destination terminal device is constructed by relaying data between the terminal devices that make up the wireless multi-hop network.
  • each terminal device can relay data, so data can be transmitted over a wider range than the range of radio waves transmitted from the terminal device.
  • wireless multi-hop networks have been introduced in systems that collect data over a wide range from multiple terminal devices, such as automatic meter reading for electricity and gas, collection of various measurement data, etc.
  • Patent Document 1 discloses a data collection system that collects meter reading data of electric energy using a wireless multi-hop network.
  • the wireless transmission distance generally depends on the transmission rate, and the higher the transmission rate, the shorter the wireless transmission distance. Therefore, if there is no other terminal device around the terminal device that is within the wireless transmission distance according to the required transmission capacity, the terminal device will not be able to communicate. Can not.
  • the terminal device When a wireless multi-hop network is used for automatic meter reading, measurement data collection, etc., the terminal device is installed in a location suitable for data acquisition, so it is difficult to communicate because there are no other terminal devices within the communication range. There may be cases where some terminal devices are unable to do so.
  • the terminal device is a communication device for a smart meter used for automatic meter reading
  • the smart meter is installed at the location where the electricity consumption of the consumer is measured, so if the distance between the consumers is large, wireless There may be smart meters that are unable to participate in the hop network. For this reason, a technology is desired that can construct a multi-hop network including terminal devices with which communication between terminal devices is difficult.
  • the present disclosure has been made in view of the above, and aims to provide an extended terminal device that is capable of constructing a multi-hop network including terminal devices with which communication between terminal devices is difficult.
  • an extended terminal device includes at least some terminal devices among a plurality of terminal devices that can perform wireless communication using a first communication method.
  • a first communication unit capable of communicating with a first communication method
  • a second communication unit capable of communicating with a second communication method different from the first communication method
  • an aggregation device a multihop communication control unit that controls multihop communication in a multihop network serving as a master station.
  • the first communication unit receives uplink data that is data addressed to an aggregation device that manages the terminal device from the terminal device
  • the extended terminal device changes the uplink data from the first communication method to the second communication method.
  • a protocol conversion processing unit that performs protocol conversion.
  • the second communication unit transmits the uplink data after the protocol conversion to the opposite device which is the next node on the uplink route toward the aggregation device in the multi-hop network, and the opposite device transmits the uplink data from the second communication method to the opposite device. Perform protocol conversion to communication method 1.
  • the extended terminal device has the effect of being able to construct a multi-hop network including terminal devices with which communication between terminal devices is difficult.
  • a diagram showing a configuration example of a terminal device according to Embodiment 1. A diagram illustrating a configuration example of an extended terminal device according to Embodiment 1.
  • a diagram illustrating a configuration example of an aggregation device according to Embodiment 1. A diagram showing an example of the configuration of the central device of Embodiment 1.
  • a diagram showing a configuration example of a communication system according to Embodiment 2 A diagram showing a configuration example of an extended aggregation device according to Embodiment 2 Sequence diagram showing an example of connection processing between an extended terminal device and an extended aggregation device according to Embodiment 2 Sequence diagram showing an example of an uplink route notification processing procedure from the extended terminal device of Embodiment 2 Sequence diagram showing an example of an application message transmission processing procedure from the extended terminal device of Embodiment 2 Sequence diagram showing an example of an uplink route notification processing procedure from a terminal device according to Embodiment 2 Sequence diagram illustrating an example of an application message transmission processing procedure from a terminal device according to Embodiment 2
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a communication system according to a first embodiment.
  • the communication system 7 of the first embodiment is a system that collects metering data for automatic meter reading of electric power, gas, etc., but it may also be a sensor network system that collects measurement data.
  • the uses of 7 are not limited to these.
  • the communication system 7 includes a central device 1, an aggregation device 2, terminal devices 3-1 to 3-7, and extended terminal devices 4-1 and 4-2.
  • the central device 1 controls the communication system 7 and receives data from the terminal devices 3-1 to 3-7 in the communication system 7 via the aggregation device 2.
  • each of the terminal devices 3-1 to 3-7 will be referred to as a terminal device 3 when shown without distinguishing them individually.
  • the extended terminal device 4-2 is an example of a first device of this embodiment
  • the extended terminal device 4-1 is an example of a second device of this embodiment.
  • Each of the aggregation device 2 and the terminal devices 3-1 to 3-7 is capable of performing specific low power wireless communication in the 920 MHz band (hereinafter abbreviated as 920 MHz band special low power wireless communication), and is also capable of performing multi-hop It is possible to perform communication control for building a network.
  • the multi-hop network may be a wireless multi-hop network in which all nodes perform wireless communication, or may be a multi-hop network including a wired section as a tunnel section, which will be described later.
  • the extended terminal devices 4-1 and 4-2 are also capable of performing specific low-power wireless communication in the 920 MHz band, and are also capable of performing communication control for constructing a wireless multi-hop network. It is possible.
  • the extended multi-hop network including the section between -2 and 2 is also called a wireless multi-hop network.
  • seven terminal devices 3 are shown in FIG. 1, the number of terminal devices 3 is not limited to this.
  • the number of aggregation devices 2 is also not limited to the example shown in FIG. 1, and generally a plurality of aggregation devices 2 are used.
  • the aggregation device 2 is a device that becomes the root (master station) of the wireless multi-hop network, and transmits data received from the terminal devices 3 and extended terminal devices 4-1 and 4-2 under its control to the central device 1. Control data etc. received from the central device 1 and addressed to the subordinate terminal devices 3 and extended terminal devices 4-1 and 4-2 are transmitted to the destination devices via the wireless multi-hop network.
  • each of the aggregation device 2, terminal device 3, and extended terminal devices 4-1 and 4-2 that constitute the wireless multi-hop network will also be referred to as a node.
  • route control is performed based on a determined route control protocol.
  • RPL IPv6 Routing Protocol for Low-Power and Lossy Networks
  • the route control protocol is not limited to this, in the present embodiment, an example in which RPL is used as the route control protocol will be described below.
  • RPL regarding the uplink route that is the communication route from each terminal device 3 and extended terminal devices 4-1, 4-2 to the aggregation device 2, each terminal device 3 and extended terminal devices 4-1, 4-2, The next node (next node) on the route toward the aggregation device 2 is held as the upstream route.
  • the terminal device 3 and extended terminal devices 4-1 and 4-2 grasp the upstream route according to the route control protocol, and transfer the data addressed to the aggregation device 2 to the next node.
  • the data transmitted from 1 and 4-2 arrive at the aggregation device 2.
  • the down route is determined by the aggregation device 2 based on the up route, for example, but is not limited thereto.
  • the communication when the aggregation device 2 and the terminal devices 3-1 to 3-7 construct a wireless multi-hop network is 920 MHz band special wireless communication.
  • the first communication method which is the communication method used when doing so, is not limited to this.
  • the communication system 7 is used for automatic meter reading of electric energy, that is, an example in which the terminal device 3 and the expansion terminal devices 4-1 and 4-2 are communication devices in a smart meter. As mentioned above, the use of the communication system 7 is not limited to this.
  • the central device 1 and the aggregation device 2 are connected, for example, via an IP (Internet Protocol) network.
  • IP Internet Protocol
  • Any line may be used for the IP network; for example, it may be an optical line, a wired line other than optical, a mobile phone network, or another wireless line, or two or more of these lines may be used. It may be a combination of
  • a similar solid line without the reference numeral 5 is also the first line 5.
  • the aggregation device 2 and the terminal devices 3-1 to 3-5 are not aggregated because there are other terminal devices 3 nearby that can communicate using 920 MHz band special wireless communication.
  • the device 2 and the terminal devices 3-1 to 3-5 can construct a wireless multi-hop network with the aggregation device 2 as a master station.
  • the terminal devices 3-6, 3-7 and the aggregation device 2 and the terminal devices 3-1 to 3-5 due to the existence of mountains, for example, and the terminal devices are not connected to each other. 3 is not provided. Therefore, the terminal devices 3-6 and 3-7 cannot communicate with any of the terminal devices 3-1 to 3-5 using 920 MHz band special wireless communication. Therefore, the terminal devices 3-6 and 3-7 cannot directly participate in the wireless multi-hop network in which the aggregation device 2 is the master station.
  • the section between the terminal devices 3-6, 3-7 and the terminal devices 3-1 to 3-5 will also be referred to as a divided section.
  • the terminal devices 3-6 and 3-7 are the terminal devices 3 located at the end of the divided section. It is also referred to as a device 3 or a terminal device 3 existing beyond the divided section.
  • FIG. 1 schematically shows an example in which a mountain exists between the terminal devices 3-6 and 3-7 and the aggregation device 2 and the terminal devices 3-1 to 3-5
  • a divided section may exist even if it does not exist.
  • the terminal devices 3-6, 3-7, the aggregation device 2, and the terminal devices 3-1 to 3-5 have a wireless transmission distance of 920 MHz band special wireless communication or more, even if there is no mountain, Similarly, the terminal devices 3-6 and 3-7 cannot directly communicate with the aggregation device 2 and the terminal devices 3-1 to 3-5 using 920 MHz band special wireless communication.
  • the cost can be reduced compared to installing the aggregation device 2 at the end of the divided section, and it can be integrated with the terminal device 3 located at the end of the divided section. Enables communication with the device 2.
  • a wireless multi-hop network including terminal devices 3 with which communication between terminal devices 3 is difficult can be constructed. That is, the wireless multi-hop network with the aggregation device 2 as the master station can be extended to the terminal device 3 located beyond the divided section.
  • the extended terminal devices 4-1 and 4-2 are capable of performing 920 MHz band special small wireless communication, which is an example of the first communication method, and are also capable of performing other communication methods other than 920 MHz band special small wireless communication (second communication method). It is possible to perform communication using the communication method (2).
  • Communication using other communication methods includes, but is not limited to, communication using a mobile phone network, communication using an optical communication line, and communication using a wired line other than the optical communication line.
  • other communication methods include, for example, communication methods that follow IP, but are not limited to this, and include, for example, communication methods that are connected at the MAC (Media Access Control) layer, and communication methods that follow other communication protocols. It's okay.
  • MAC Media Access Control
  • a communication line using another communication method is shown as a second line 6 by a broken line.
  • communication using another communication method is communication according to the LTE (Long Term Evolution) standard, which is one type of communication using a mobile phone network. Therefore, the extended terminal device 4-1 and the extended terminal device 4-2 actually communicate via an LTE base station not shown in FIG. 1.
  • LTE Long Term Evolution
  • the extended terminal devices 4-1 and 4-2 of this embodiment perform protocol conversion between the first communication method and the second communication method, which is another communication method.
  • the terminal devices 3-6 and 3-7 can be connected to the aggregation device 2 and the terminal devices 3-1 to 3-5 via the extended terminal devices 4-1 and 4-2.
  • each of the extended terminal devices 4-1 and 4-2 will be referred to as extended terminal device 4 without being individually distinguished.
  • a communication device capable of performing communication using a mobile phone network is used. For example, if there are a small number of consumers in a mountainous area, terminal devices that can communicate using a mobile phone network are used, but the number of terminal devices that can communicate using a mobile phone network increases. This will increase the cost of using the mobile phone network. Furthermore, if the number of customers existing beyond a divided section exceeds a certain level, it is also conceivable to provide another aggregation device 2 on the right side of FIG.
  • the installation of the aggregation device 2 requires a considerable amount of cost, when the number of terminal devices 3 existing at the end of the divided section is very small compared to the maximum number of terminal devices 3 that the aggregation device 2 can accommodate, , it is not preferable to install the aggregation device 2 ahead of the divided section. Furthermore, since the aggregation device 2 is often installed on a utility pole together with a transformer, maintenance costs are also required. In this embodiment, since it is possible to construct a wireless multi-hop network with a divided section in between using the extended terminal devices 4-1 and 4-2, it is not necessary to install the aggregation device 2 at the end of the divided section. This makes it possible to reduce costs and enable communication between the terminal device 3 and the aggregation device 2 located beyond the divided section.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of the terminal device 3 of this embodiment.
  • the terminal device 3 includes a first communication section 31, a multihop communication control section 32, and an application processing section 33.
  • the terminal device 3 is connected to, for example, a meter (not shown), and acquires the measurement result of the amount of electricity measured by the meter as meter reading data.
  • the meter connected to the terminal device 3 may be a meter that measures the amount of gas used as described above.
  • a sensor for acquiring measurement data may be connected to the terminal device 3 instead of the meter.
  • the terminal device 3 further sends and receives data in order to control the power generation equipment, power storage equipment, load equipment, etc. of the consumer for the control and energy management of a virtual power plant (VPP). Good too.
  • VPP virtual power plant
  • the first communication unit 31 performs physical layer and MAC layer processing in 920 MHz band special wireless communication. For example, when the first communication unit 31 receives data transmitted as radio waves by 920 MHz band special wireless communication from other devices such as the aggregation device 2, other terminal device 3, and expansion terminal device 4, the first communication unit 31 transmits the received data. It performs physical layer and MAC layer processing, and outputs the processed data to the multi-hop communication control unit 32. The first communication unit 31 also performs physical layer and MAC layer processing on the transmission data received from the multihop communication control unit 32, and transmits the processed transmission data as radio waves.
  • the multi-hop communication control unit 32 controls communication in the wireless multi-hop network according to the route control protocol, thereby ascertaining the next node on the route to the aggregation device 2, and retains information indicating the next node as the upstream route. For example, the multihop communication control unit 32 generates various messages as transmission data according to the route control protocol, and outputs the generated transmission data to the first communication unit 31. Further, if the data received from the first communication unit 31 is a route control message and requires a response, the multihop communication control unit 32 generates a response message as transmission data and sends the first Output to the communication section 31.
  • the multi-hop communication control unit 32 transmits the data to the destination terminal device based on the information indicating the downlink route stored in the data. 3 (or the aggregation device 2), and instructs the first communication unit 31 to transmit the data to the determined transfer destination terminal device 3. Further, upon receiving the transmission data from the application processing unit 33, the multi-hop communication control unit 32 adds a destination to the data, determines the transfer destination terminal device 3 (or aggregation device 2) corresponding to the destination, and The first communication unit 31 is instructed to transmit the data to the terminal device 3 as the transfer destination. Furthermore, when the data received from the first communication unit 31 is control data addressed to the own terminal device, the multihop communication control unit 32 outputs the control data to the application processing unit 33 .
  • the application processing unit 33 executes application processing. For example, when the application processing is to collect metric data of electric energy, the application processing unit 33 generates transmission data including metric data obtained from a meter (not shown) as an application message, and transmits the generated application message into a multiplex message. It is output to the hop communication control unit 32. Further, upon receiving data from the multihop communication control unit 32, the application processing unit 33 performs processing according to the data.
  • the terminal device 3 is a general terminal device that configures a wireless multi-hop network, so a detailed explanation will be omitted.
  • FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of the extended terminal device 4 of this embodiment.
  • the extended terminal device 4 includes a first communication section 41 , a second communication section 42 , a protocol conversion processing section 43 , a multihop communication control section 44 , and an application processing section 45 .
  • the extended terminal device 4 is also connected to the meter like the terminal device 3. As mentioned above, depending on the application of the communication system 7, it may be connected to a sensor instead of a meter. Although an example in which the extended terminal device 4 is connected to a meter or a sensor will be described here, the extended terminal device 4 may not be connected to a meter and may be provided as a device specialized for protocol conversion. In this case, the extended terminal device 4 does not need to include the application processing section 45.
  • the application processing unit 45 executes application processing.
  • the operation of the application processing section 45 is similar to that of the application processing section 33 in the terminal device 3.
  • the multihop communication control unit 44 controls multihop communication in a multihop network in which the aggregation device 2 is a master station. That is, the multihop communication control unit 44 performs communication control in the multihop network according to the route control protocol.
  • the operation of the multi-hop communication control section 44 is similar to that of the multi-hop communication control section 32 in the terminal device 3 except that data to be transmitted is passed to the first communication section 41 via the protocol conversion processing section 43.
  • the first communication unit 41 performs physical layer and MAC layer processing in 920 MHz band special wireless communication, which is the first communication method.
  • the first communication unit 41 is capable of communicating with at least some of the terminal devices 3 among the plurality of terminal devices 3 capable of performing 920 MHz band special wireless communication using a first communication method.
  • the operation of the first communication unit 41 is similar to that of the first communication unit 31 in the terminal device 3 except that it receives transmission data from the multihop communication control unit 44 via the protocol conversion processing unit 43.
  • the second communication unit 42 is capable of communicating using a second communication method that is different from the first communication method.
  • the second communication unit 42 processes a physical layer, a MAC layer, and an IP layer (network layer) in communication using a communication method other than 920 MHz band special wireless communication.
  • the other communication method is a communication method according to LTE, but the other communication method is not limited to this.
  • the protocol conversion processing unit 43 converts the uplink data from the first communication method to the second communication method. Performs protocol conversion to the communication method.
  • the protocol conversion processing section 43 includes a transmission/reception control section 431, a header generation and connection section 432, a header division analysis section 433, a network control section (hereinafter abbreviated as NW control section) 434, an information storage section 435, and a distribution section 436.
  • the transmission and reception control unit 431 controls transmission and reception by the second communication unit 42.
  • the header generation and connection unit 432 generates a header for communication between the expansion terminal devices 4 when transmitting a message to the expansion terminal device 4 of the communication partner, and connects the generated header to the message.
  • the header division analysis unit 433 separates a header for communication between the expansion terminal devices 4 from the data received from the expansion terminal device 4 of the communication partner, and analyzes the separated header.
  • the NW control unit 434 controls communication with the extended terminal device 4 as the communication partner, and generates messages for communication between the extended terminal devices 4 .
  • the information storage unit 435 stores allocation information, which is information used in the allocation determination by the allocation unit 436.
  • the distribution unit 436 determines the distribution destination (output destination) of messages and notifications generated by the protocol conversion processing unit 43 and messages and notifications input to the protocol conversion processing unit 43 based on the distribution information, and outputs the determination results. Messages and notifications are output to the destination according to the instructions. Details of the processing in the protocol conversion processing section 43 will be described later.
  • FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of the aggregation device 2 of this embodiment.
  • the aggregation device 2 includes a first communication section 21 , a third communication section 22 , a multihop communication control section 23 , and an application processing section 24 .
  • the application processing unit 24 executes application processing as the aggregation device 2. For example, when the application processing is to collect metric data of electric energy, the application processing unit 24 performs a process of aggregating the metric data received from the subordinate terminal device 3 and expansion terminal device 4, and collects the aggregated data. is output to the third communication section 22.
  • the third communication unit 22 communicates with the central device 1. For example, the third communication unit 22 transmits the data received from the application processing unit 24 to the central device 1, and if the data received from the central device 1 is data related to control of a wireless multihop network, the third communication unit 22 controls multihop communication. If the data is related to application processing, it is output to the application processing unit 24.
  • the first communication unit 21 like the first communication unit 31 of the terminal device 3, performs physical layer and MAC layer processing in 920 MHz band special wireless communication.
  • the multihop communication control unit 23 performs communication control as a master station in a wireless multihop network according to a route control protocol.
  • FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of the central device 1 of this embodiment.
  • the central device 1 includes a third communication section 11 and an application processing section 12.
  • the third communication unit 11 communicates with the aggregation device 2 .
  • the application processing unit 12 executes application processing as the central device 1 . For example, if the application process is to collect electricity metering data, the application processing unit 12 transmits the data received from the aggregation device 2 to the third communication unit 11 to a device that manages meter reading data (not shown). let Further, the application processing unit 12 generates control data for controlling the aggregation device 2 , the terminal device 3 , and the extended terminal device 4 , and outputs the generated data to the third communication unit 211 . 11 to transmit control data to the aggregation device 2.
  • FIG. 6, FIG. 7, and FIG. 8 are sequence diagrams showing an example of connection processing between extended terminal devices 4 of this embodiment.
  • the extended terminal devices 4-1 and 4-2 each perform a connection process (base station connection process) with an LTE base station (step S1).
  • the other communication method is a communication method other than LTE
  • the extended terminal devices 4-1 and 4-2 perform connection processing according to the communication method.
  • the NW control unit 434 of the protocol conversion processing unit 43 of the extended terminal device 4-1 starts (activates) a transmission random timer (step S2).
  • the transmission random timer is a timer whose time until expiration is randomly set in order to distribute transmissions from each extended terminal device 4, and is included in the NW control unit 434, for example.
  • a transmission random timer is activated in the extended terminal device 4-2 as well.
  • the NW control unit 434 of the extended terminal device 4-1 When the transmission random timer expires (step S3), the NW control unit 434 of the extended terminal device 4-1 generates transmission information and a network confirmation message (hereinafter abbreviated as NW confirmation message), and transmits the generated transmission information and network confirmation message.
  • a confirmation message is output to the header generation connection unit 432 (step S4).
  • the NW confirmation message is a message for confirming that communication between the extended terminal devices 4 can be performed normally.
  • the transmission information is information used for generation of a conversion header, which will be described later, and communication control in LTE.
  • the transmission information includes, for example, source terminal identification information, destination IP (IP address), destination port (Port), and transmission protocol. It is assumed that each extended terminal device 4 holds in advance its own IP address and the IP address of the extended terminal device 4 with which it communicates.
  • IP addresses are, for example, registered in advance.
  • the IP address may be fixedly determined, or each extended terminal device 4 may hold the MAC address of the extended terminal device 4 with which it communicates, and obtain it by inquiring the IP address using the MAC address. .
  • Each extended terminal device 4 generates and transmits a NW confirmation message when the transmission random timer expires and when the NW confirmation message is received before the transmission random timer expires.
  • either one of the extended terminal device 4-1 and the extended terminal device 4-2 can specify its own IP address and the extended terminal device 4 as the communication partner (for the extended terminal device 4-1, the extended terminal device 4- 2.
  • the extended terminal device 4-2 may hold the IP address of the extended terminal device 4-1). These IP addresses are, for example, registered in advance.
  • the IP address of the extended terminal device 4-1 and the IP address of the extended terminal device 4-2 may be notified from the central device 1 to the extended terminal device 4-1.
  • the extended terminal device 4 holding the IP address sends a NW confirmation message when the transmission random timer expires. Send.
  • the other expansion terminal device 4 that does not hold an IP address receives the NW confirmation message from the communication partner, it generates a NW confirmation message, and sends the generated NW confirmation message to the expansion terminal that is the source of the received NW confirmation message. Send to device 4.
  • the source terminal identification information is, for example, the MAC address of the source extended terminal device 4, but is not limited to this and may be any identification information unique to the hardware of the extended terminal device 4.
  • the NW confirmation message includes information indicating that it is a NW confirmation message, a sequence number, and connection availability information. Note that the NW confirmation message only needs to include information indicating that it is a NW work control message, and the NW confirmation message does not need to include one or more of the sequence number and the connection permission information.
  • the connection availability information is information indicating whether or not the source extended terminal device 4 can communicate with another extended terminal device 4 using LTE, which is another communication method.
  • connection permission information becomes a value indicating that connection is possible, and connection is possible as long as communication with the base station is possible. If a failure occurs in communication with LTE, or if there is an instruction from the central device 1, aggregation device 2, etc. to stop communication by LTE, the connection availability information takes a value indicating that connection is not possible.
  • the header generation connection unit 432 of the extended terminal device 4-1 When the header generation connection unit 432 of the extended terminal device 4-1 receives the transmission information and the NW confirmation message, it generates a conversion header using the transmission information (step S5), and uses the transmission information to generate the transmission parameters (in the figure, (also referred to as transmission parameters) is generated (step S6).
  • the conversion header is a header for converting a communication protocol in a wireless multi-hop network into a communication protocol between extended terminal devices 4.
  • the conversion header includes, for example, source identification information.
  • the transmission parameters are, for example, parameters used for transmission control in LTE. Transmission parameters include destination IP, destination port, and transmission protocol.
  • a multi-hop network header which is a header for route control according to a route control protocol, is added to transmitted data.
  • headers such as layer 2 (L2) are also added to the data transmitted and received in the wireless multihop network composed of the aggregation device 2 and the terminal device 3.
  • data including all of these headers is regarded as a payload
  • the first communication unit 41 of the extended terminal device 4-1 transmits it with a channel header attached
  • the first communication unit of the extended terminal device 4-2 41 deletes the communication path header
  • Such protocol conversion by encapsulation may be performed, but in this case, instead of leaving all headers other than the multihop network header, only the necessary information is extracted and the extracted information is An example of performing protocol conversion by adding it as a conversion header will be explained. This allows the amount of communication to be reduced compared to the case of encapsulation.
  • the conversion header is, for example, source identification information, and is, for example, the MAC address of the source device.
  • the converted header is source identification information
  • the converted header is not limited to this, and may be any information extracted from a header other than the multi-hop network header, and may include multiple pieces of information. You can stay there.
  • the extended terminal device 4-1 transmits the NW confirmation message
  • the source device is the extended terminal device 4-1, so the source identification information is the identification information of the extended terminal device 4-1. That is, the transmission source identification information is, for example, the identification information in L2 of the transmission source extended terminal device 4 among the adjacent extended terminal devices 4.
  • the multihop communication control unit 44 of the extended terminal device 4 uses the information to The L2 processing performed by 44 can be performed. Therefore, the extended terminal device 4 that sent the data can appear to be located next to the extended terminal device 4 that received the data in multihop communication control. That is, the extended terminal device 4 that has received data from another extended terminal device 4 performs the same process as when receiving data from the other extended terminal device 4 by using the first communication unit 41, so that the extended terminal device 4 can operate as if they are neighboring nodes in a wireless multi-hop network.
  • the header generation concatenation unit 432 of the extended terminal device 4-1 concatenates the messages (step S7). Specifically, the header generation concatenation unit 432 concatenates the converted header to the NW confirmation message by adding the converted header to the NW confirmation message. Adding the conversion header is an example of protocol conversion from the first communication method to the second communication method.
  • the header generation connection unit 432 of the extended terminal device 4-1 outputs the NW confirmation message with the converted header added to the transmission/reception control unit 431, and also notifies the transmission/reception control unit 431 of the transmission parameters (step S8).
  • the transmission/reception control unit 431 of the extended terminal device 4-1 outputs the NW confirmation message with the conversion header added to the first communication unit 41, and requests the second communication unit 42 to transmit the NW confirmation message using the transmission parameter. (Step S9).
  • the second communication unit 42 of the extended terminal device 4-1 adds a communication channel header in LTE to the NW confirmation message after adding the conversion header received from the transmission/reception control unit 431, and adds the communication path header in LTE to the NW confirmation message after adding the conversion header and A NW confirmation message is sent to the extended terminal device 4-2 (step S10). Transmission parameters are used to generate the channel header.
  • the communication path header includes a source IP (IP address) and a source port (Port).
  • this NW confirmation message arrives at the extended terminal device 4-2 via the base station.
  • This example is just an example, and is not limited to this example. If the other communication method is other than LTE, a header corresponding to the communication method is added as a communication path header, and the transmission parameters are also set according to the communication method. is used.
  • the second communication unit 42 of the extended terminal device 4-2 when the second communication unit 42 of the extended terminal device 4-2 receives the NW confirmation message with the channel header and the conversion header added from the extended terminal device 4-1, the second communication unit 42 of the extended terminal device 4-2 performs LTE communication from the channel header. The information is extracted and the LTE communication information and the NW confirmation message with the conversion header added are output to the transmission/reception control unit 431 (step S11).
  • the transmission/reception control unit 431 of the extended terminal device 4-2 outputs the LTE communication information and the NW confirmation message with the conversion header added to the header division analysis unit 433 (step S12).
  • the header division analysis unit 433 of the extended terminal device 4-2 performs header division (step S13). Specifically, the header division analysis unit 433 separates the converted header and the NW confirmation message.
  • the header division analysis unit 433 of the extended terminal device 4-2 creates reception information (step S14). Specifically, the header division analysis unit 433 creates reception information using the converted header and LTE communication information.
  • the source terminal identification information is included in the conversion header, and the source IP, source port, and reception protocol are included in the communication path header.
  • the header division analysis unit 433 of the extended terminal device 4-2 outputs the received information and the NW confirmation message to the NW control unit 434 (step S15).
  • the NW control unit 434 of the extended terminal device 4-2 holds the information (step S16). That is, the NW control unit 434 holds the received information and the information included in the NW confirmation message.
  • the NW control unit 434 of the extended terminal device 4-2 generates a NW confirmation message as a response to the received NW confirmation message, and outputs the generated transmission information and NW confirmation message to the header generation connection unit 432.
  • the transmission information is the same as the information generated by the expansion terminal device 4-1 in step S4, but in step S4, the transmission source identification information is the identification information of the expansion terminal device 4-1, whereas in step S17, the transmission source identification information is the identification information of the expansion terminal device 4-1.
  • the original identification information is the identification information of the extended terminal device 4-2.
  • the NW confirmation message is also the same as the information generated by the expansion terminal device 4-1 in step S4, but the sequence number is, for example, the same as the sequence number included in the NW confirmation message received from the expansion terminal device 4-1. It can be, but is not limited to, a number. If the sequence number check described below is not performed, the sequence number may be determined in any manner. Furthermore, as described above, the NW confirmation message only needs to include information indicating that it is a NW confirmation message, and the sequence number does not need to be included in the NW confirmation message. Here, it is assumed that the sequence number is the same as the sequence number included in the NW confirmation message received from the extended terminal device 4-1.
  • steps S18 to S23 shown in FIGS. 7 and 8 are performed in the extended terminal device 4-2 in the same way as steps S5 to S10 in the extended terminal device 4-1.
  • the NW confirmation message with the channel header and conversion header added is transmitted from the extended terminal device 4-2 to the extended terminal device 4-1.
  • steps S24 to S28 are performed in the same way as steps S11 to S15.
  • the NW control unit 434 of the extended terminal device 4-1 checks the sequence number (step S29).
  • the NW control unit 434 of the extended terminal device 4-1 it is determined whether the sequence number included in the NW confirmation message received from the extended terminal device 4-2 matches the sequence number of the NW confirmation message generated in step S4. Thereby, the extended terminal device 4-1 can confirm that the NW confirmation message received from the extended terminal device 4-2 is a response to the NW confirmation message sent by itself.
  • the NW control unit 434 of the extended terminal device 4-1 checks the connection availability information (step S30). Specifically, the NW control unit 434 checks whether or not the connection permission information indicates connection permission, and if the connection permission information indicates connection permission, the NW control unit 434 thereafter performs communication between the expansion terminal devices 4. Perform processing using . If the connection availability information is information indicating that connection is not possible, the process from step S2 may be repeated after a certain period of time, or communication with the extended terminal device 4-2 to the central device 1 or the aggregation device 2 is not possible. You may notify that.
  • the NW confirmation message does not need to include a sequence number, and if the NW confirmation message does not include a sequence number, the NW control unit 434 of the extended terminal device 4-1 Instead of S29, it is confirmed that the received message is a NW confirmation message.
  • the NW confirmation message includes information indicating that it is a NW confirmation message, and the NW control unit 434 confirms that the received message is a NW confirmation message by referring to the information. can do.
  • the NW control unit 434 determines that the received message is a NW confirmation message and the source identification information stored in the conversion header is the identification information of the extended terminal device 4-2 that is determined as the communication partner of the extended terminal device 4-1. If so, it is determined that the received message is a response to the NW confirmation message sent by itself.
  • the NW confirmation message does not need to include connection permission information
  • the NW control unit 434 of the extended terminal device 4-1 does not implement step S30.
  • step S29 is performed without performing step S30
  • the NW control unit 434 of the extended terminal device 4-1 determines that the sequence number is correct by checking the sequence number in step S29. It is determined that communication between the two is possible.
  • step S30 is not performed and a determination is made using the information indicating that the message is a NW confirmation message described above in place of step S29, the received message will be sent to the NW confirmation message sent by itself. If it is determined that this is the response, it is determined that communication with the extended terminal device 4-2 is possible.
  • the extended terminal device 4 sends a NW confirmation message to each of the other extended terminal devices 4 as communication partners to confirm the connection, and when the connection is confirmed, similarly, A wireless multi-hop network including links between terminal devices 4 is constructed.
  • connection process to the wireless multi-hop network in the extended terminal device 4 will be explained.
  • 9 to 12 are sequence diagrams showing an example of a connection process to a wireless multi-hop network in the extended terminal device 4 of this embodiment.
  • the extended terminal device 4-1 uses the multihop communication control unit 44 and the first communication unit 41 to construct a route in the wireless multihop network including the aggregation device 2 according to the route control protocol, similarly to the terminal device 3. Assume that this has already been implemented. For example, it is assumed that a route has been constructed using a DIO (DODAG (Destination Oriented Directed Acyclic Graph) Information Object) message transmitted from the aggregation device 2, which is the master station. Note that the DIO message is a message for route construction, and the master station broadcasts the DIO message to each node, and each node updates the rank included in the DIO message to a value including its own rank and transmits it.
  • DIO DODAG (Destination Oriented Directed Acyclic Graph) Information Object
  • the rank is determined according to, for example, the number of hops, communication quality, etc.
  • the multi-hop communication control unit 44 of the extended terminal device 4-1 knows the rank corresponding to the aggregation device 2, which is the parent station of the extended terminal device 4-1.
  • the NW control unit 434 of the extended terminal device 4-1 starts the wireless multi-hop connection. (Start of wireless multi-hop network connection processing including communication between extended terminal devices 4) is notified to the distribution unit 436 (step S31). In step S31, the NW control unit 434 also notifies the distribution unit 436 of transmission information regarding transmission to the expansion terminal device 4-2, which is the direct destination of communication between the expansion terminal devices 4.
  • the distribution unit 436 Upon receiving the notification of the start of wireless multihop connection, the distribution unit 436 makes a distribution determination to determine the destination to which the notification should be distributed based on the transmission information (step S32). For example, assume that the information storage unit 435 stores information indicating that a notification of the start of a wireless multihop connection is to be distributed to the multihop communication control unit 44 as distribution information, and the distribution unit 436, based on the distribution information, It is determined that the multihop communication control unit 44 is the destination to which the notification of the start of wireless multihop connection is to be distributed. In addition, since the extended terminal device 4-2 is a transmission destination that uses communication between the extended terminal devices 4, the information storage unit 435 stores that the destination of the message to be transmitted to the extended terminal device 4-2 is the header generation connection unit 432.
  • the distribution unit 436 Based on the transmission information, the distribution unit 436 understands that the destination of the message generated by the multihop communication control unit 44 based on the notification of the start of wireless multihop connection is the extended terminal device 4-2, and based on the distribution information, The header generation linking unit 432 determines where the message will be distributed.
  • the distribution unit 436 outputs a notification of the start of wireless multihop connection to the distribution destination multihop communication control unit 44 (step S33).
  • the multihop communication control unit 44 Upon receiving the notification of the start of a wireless multihop connection, the multihop communication control unit 44 generates a DIO message (abbreviated as DIO in the figure) (step S34), and outputs the generated DIO message to the distribution unit 436 (step S35).
  • This DIO message includes the rank corresponding to the aggregation device 2.
  • step S32 the distribution unit 436 has already determined that the destination of the DIO message is the header generation connection unit 432, so the distribution unit 436 transfers the DIO message received from the multi-hop communication control unit 44 to the transmission information received in step S31. It is also output to the header generation connection unit 432 (step S36). After that, steps S5 to S10 are performed similarly to the example shown in FIG. However, the NW confirmation message part becomes a DIO message.
  • steps S11 to S15 are carried out similarly to the example shown in FIG.
  • the NW confirmation message part becomes a DIO message.
  • illustration of the distribution unit 436 is omitted in FIG. 7, in the example shown in FIG. However, it is assumed that the distribution information specifies that the NW confirmation message will not be output, and the distribution unit 436 will not output the reception information and the NW confirmation message even if it receives the notification.
  • the distribution unit 436 of the extended terminal device 4-2 makes a distribution determination upon receiving the received information and the DIO message (step S37).
  • the distribution information specifies that the message should be distributed to the multi-hop communication control unit 44, and the distribution unit 436 determines that the DIO message is distributed to the multi-hop communication control unit 44.
  • the hop communication control unit 44 is determined.
  • the distribution unit 436 of the extended terminal device 4-2 outputs the DIO message to the multihop communication control unit 44 based on the distribution determination (step S38).
  • the multihop communication control unit 44 of the extended terminal device 4-2 selects the aggregation device 2 (determination of the aggregation device 2) using the quality information (step S39).
  • the method of determining the aggregation device 2 in the multi-hop communication control unit 44 is similar to the general method of determining a master station using a DIO message, so the details will be omitted. In the example shown in FIG. 1, the information regarding the aggregation device 2 shown in FIG. 44 determines the master station to be the aggregation device 2 shown in FIG.
  • the multihop communication control unit 44 holds the identification information of the extended terminal device 4-1, which is the source of the DIO message, as route information, as the upstream route corresponding to the determined aggregation device 2, that is, the next node. Note that when a plurality of aggregating devices 2 exist, the aggregating device 2 is determined based on quality information and the like. Although not shown, the multihop communication control unit 44 of the extended terminal device 4-2 causes the first communication unit 41 to transmit the DIO message by broadcasting.
  • the NW control unit 434 of the extended terminal device 4-2 notifies the distribution unit 436 of the start of wireless multi-hop connection, similarly to step S31 in the extended terminal device 4-1 ( Step S40). Thereafter, steps S41 to S45 are performed similarly to steps S32 to S36 in the extended terminal device 4-1. After that, steps S18 to S23 are performed similarly to the examples shown in FIGS. 7 and 8. However, the NW confirmation message part becomes a DIO message.
  • steps S24 to S28 are carried out similarly to the example shown in FIG. Thereafter, similar to steps S37 to S39 in the extended terminal device 4-2 shown in FIG. 10, steps S47 to S49 are performed in the extended terminal device 4-1.
  • the extended terminal device 4-2 holds the upstream route to the aggregation device 2 as route information by receiving the above-mentioned DIO message.
  • the extended terminal device 4-2 notifies the aggregation device 2 of this uplink route.
  • the message notifying the upstream route is similar to the message notifying the upstream route from the terminal device 3, and is a message addressed to the aggregation device 2.
  • FIGS. 13 and 14 are sequence diagrams showing an example of an uplink route notification processing procedure from the extended terminal device 4-2 according to the present embodiment.
  • the multihop communication control unit 44 of the extended terminal device 4-2 generates an upstream route notification message (abbreviated as upstream route notification in the figure), which is a message that notifies the upstream route.
  • the uplink route notification message is output to the protocol conversion processing unit 43 (step S51).
  • the protocol conversion processing unit 43 of the extended terminal device 4-2 performs a protocol conversion process (protocol conversion process at the time of transmission) (step S52), outputs the processed message to the second communication unit 42 (step S53),
  • the second communication unit 42 transmits the processed message to the extended terminal device 4-1 (step S54).
  • step S52 is the same as steps S18 to S21 shown in FIG. 11
  • step S53 is the same as step S22 shown in FIG. 11
  • step S54 is the same as steps S18 to S21 shown in FIG. This is the same as step S23.
  • step S54 when the second communication unit 42 receives the message sent in step S54 (the message to which the communication path header and conversion header are added), it outputs the received message to the protocol conversion processing unit 43.
  • the protocol conversion processing unit 43 of the extended terminal device 4-1 performs a protocol conversion process (protocol conversion process at the time of reception) (step S56), and outputs the processed message to the multihop communication control unit 44 (step S57).
  • step S56 is similar to steps S24 to S28 and S47 shown in FIG. 12, and step S57 is similar to step S48 shown in FIG. 12.
  • the multihop communication control unit 44 of the extended terminal device 4-1 updates the multihop network header in the message received from the protocol conversion processing unit 43 (step S58), and performs protocol conversion on the message after updating the multihop network header. It is output to the processing unit 43 (step S59).
  • the multihop network header is a header used in communication in a wireless multihop network, and is, for example, a header in RPL, but is not limited thereto.
  • the multihop communication control unit 44 updates the multihop network header according to the routing protocol. For example, the multihop communication control unit 44 updates the multihop network header by adding identification information of its own node, and determines the destination of the message.
  • the multihop communication control unit 44 adds information indicating the next node of the forwarding destination to the message based on the uplink route held.
  • the extended terminal device 4-1 holds information indicating that the next uplink node is the terminal device 3-2 as route information.
  • the distribution unit 436 in the protocol conversion processing unit 43 of the extended terminal device 4-1 makes a distribution determination using the message destination and distribution information received from the multihop communication control unit 44 (step S60). That is, the distribution unit 436 determines the destination of the message received from the multihop communication control unit 44 using the destination of the message received from the multihop communication control unit 44 and the distribution information. As described above, the information storage unit 435 stores distribution information, and the distribution information determines which of the first communication unit 41 and the second communication unit 42 should be used to transmit the message for each destination. Contains information indicating.
  • the distribution unit 436 sends a message addressed to the node to the first communication unit 41.
  • the information indicating that the information is to be used for transmission is stored in the information storage unit 435 as distribution information.
  • the distribution unit 436 stores information indicating that a message addressed to the node is to be transmitted using the second communication unit 42 as distribution information. 435. In the example shown in FIG. 13, since the destination of the message is the aggregation device 2, the distribution unit 436 determines to transmit the message using the first communication unit 41.
  • the protocol conversion processing unit 43 of the extended terminal device 4-1 outputs the message received from the multihop communication control unit 44 to the first communication unit 41 based on the result of the distribution determination (step S61), and the first communication unit 41 transmits the message to the terminal device 3-2, which is the transfer destination (step S62).
  • the first communication unit 31 when the first communication unit 31 receives the message from the extended terminal device 4-1, it outputs the message to the multi-hop communication control unit 32 (step S63).
  • the multihop communication control unit 32 of the terminal device 3-2 updates the multihop network header of the received message (step S64), similarly to step S58.
  • the multihop communication control unit 32 of the terminal device 3-2 outputs the message after updating the multihop network header to the first communication unit 31 (step S65).
  • the first communication unit 31 of the terminal device 3-2 transmits the message to the aggregation device 2 (step S66).
  • the first communication unit 21 of the aggregation device 2 outputs the received message to the multihop communication control unit 23 (step S67).
  • the multihop communication control unit 23 acquires and stores the route from the multihop network header of the received message (step S68). Specifically, in the example shown in FIG. 14, the aggregation device 2 extracts nodes on the upstream route of the source extended terminal device 4-2 from the multi-hop network header, thereby transmitting the information to the extended terminal device 4-2. The nodes on the corresponding uplink route are stored as route information.
  • the aggregation device 2 uses this route information to transmit data addressed to the extended terminal device 4-2, it adds the node included in the corresponding route information to the multi-hop network header as a down route.
  • the data transmitted from the aggregation device 2 and addressed to the extended terminal device 4-2 is transferred at each node on the downlink path and arrives at the extended terminal device 4-2.
  • the extended terminal device 4-1 performs protocol conversion as described above and transmits the downlink data to the extended terminal device 4-2.
  • FIGS. 15 and 16 are sequence diagrams showing an example of the processing procedure for transmitting an application message from the extended terminal device 4-2 according to the present embodiment.
  • step S71 when the application processing unit 45 of the extended terminal device 4-2 generates the application message, it notifies the multi-hop communication control unit 44 of the application message (step S71).
  • the multihop communication control unit 44 adds a multihop network header to the application message (step S72), and outputs the application message with the multihop network header added to the protocol conversion processing unit 43 (step S73). Thereafter, steps S52 to S54 are performed similarly to the example shown in FIG. 13.
  • the expansion terminal device 4-1, the terminal device 3-2, and the aggregation device 2 perform the processes of steps S55 to S68 in the same way as in the example shown in FIGS. 13 and 14. .
  • the multihop communication control unit 23 of the aggregation device 2 deletes the multihop network header from the data since the received data is an application message (step S80), and converts the data from which the multihop network header has been deleted. That is, the application message is output to the third communication unit 22 (step S81).
  • the third communication unit 22 transmits the application message to the central device 1 (step S82).
  • the third communication unit 11 of the central device 1 outputs the received application message to the application processing unit 12 (step S83), and the application processing unit 12 performs processing according to the application message (step S84).
  • the aggregation device 2 when the aggregation device 2 receives the application message, it directly transfers it to the central device 1, but the application processing unit 24 in the aggregation device 2 processes the application message,
  • the processed application message may be sent to the central device 1.
  • the application processing unit 24 may aggregate the meter reading data received from a plurality of nodes and transmit the aggregated data to the central device 1.
  • the terminal device 3-6 By receiving the above-mentioned DIO message, the terminal device 3-6 holds the upstream route to the aggregation device 2 as route information. The terminal device 3-6 notifies the aggregation device 2 of this upstream route.
  • FIGS. 17 and 18 are sequence diagrams showing an example of an uplink route notification processing procedure from the terminal device 3-6 according to the present embodiment.
  • the multihop communication control unit 32 of the terminal device 3-6 generates an upstream route notification message (abbreviated as upstream route notification in the figure), which is a message that notifies the upstream route, and Information indicating the next node on the upstream route is added to the route notification message and output to the first communication unit 31 (step S91).
  • the uplink route notification message is an example of uplink data addressed to the aggregation device 2.
  • the first communication unit 31 transmits an uplink route notification message to the next node, the extended terminal device 4-2 (step S92).
  • the first communication unit 41 of the extended terminal device 4-2 outputs the received uplink route notification message to the multihop communication control unit 44 (step S93).
  • the multihop communication control unit 44 updates the multihop network header of the received uplink route notification message (step S94), and outputs the uplink route notification message with the updated multihop network header to the protocol conversion processing unit 43 (step S94). S95).
  • steps S52 to S68 are performed by the extended terminal device 4-2, the extended terminal device 4-1, the terminal device 3-2, and the aggregation device 2, similarly to the examples shown in FIGS. 13 and 14.
  • the second communication unit 42 of the extended terminal device 4-2 is the next node on the upstream route for transmitting upstream data after protocol conversion toward the aggregation device 2 in the multi-hop network.
  • the opposing device is the extended terminal device 4-1.
  • the expansion terminal device 4-1 which is the opposite device, performs protocol conversion on uplink data from the second communication method to the first communication method, and converts the uplink data after the protocol conversion into the aggregation device using the first communication method. Send to 2.
  • FIG. 19 is a sequence diagram illustrating an example of a processing procedure for transmitting an application message from the terminal device 3-6 according to the present embodiment.
  • step S101 when the application processing unit 33 of the terminal device 3-6 generates the application message, it notifies the multi-hop communication control unit 32 of the application message (step S101).
  • the application message is also an example of upstream data addressed to the aggregation device 2.
  • the multihop communication control unit 32 adds a multihop network header to the application message (step S102), and outputs the application message with the multihop network header added to the first communication unit 31 (step S103).
  • the first communication unit 31 transmits the application message with the multi-hop network header added to the extended terminal device 4-2 (step S104).
  • steps S93 to S95 and S52 to S62 are performed by the extended terminal device 4-2 and the extended terminal device 4-1, similarly to the examples shown in FIGS. 17 and 18.
  • steps S63 to S68 and S80 to S84 are performed in the terminal device 3-2, the aggregation device 2, and the central device 1 in the same manner as in the example shown in FIGS. 15 and 16.
  • FIG. 20 is a diagram showing a configuration example of a computer system that implements the extended terminal device 4 of this embodiment. As shown in FIG. 20, this computer system includes a control unit 101 and a storage unit 102 that constitute a processing circuit, a first communication device 103, and a second communication device 104, which are connected via a system bus. has been done.
  • the first communication device 103 is, for example, a receiver and a transmitter including an antenna and a communication circuit.
  • the second communication device 104 is, for example, a receiver and a transmitter configured with an antenna and a communication circuit, but does not include an antenna when performing wired communication.
  • the control unit 101 is, for example, a processor such as a CPU (Central Processing Unit), and executes a program in which processing in the extended terminal device 4 of this embodiment is described.
  • a part of the control unit 101 may be realized by dedicated hardware such as an FPGA (Field-Programmable Gate Array).
  • the storage unit 102 includes various memories such as RAM (Random Access Memory) and ROM (Read Only Memory), and storage devices such as hard disks, and stores programs to be executed by the control unit 101 and necessary information obtained in the process. Store data, etc.
  • the storage unit 102 is also used as a temporary storage area for programs.
  • FIG. 20 is an example, and the configuration of the computer system is not limited to the example of FIG. 20.
  • a computer program is stored in a storage unit from a CD-ROM or DVD-ROM set in a CD (Compact Disc)-ROM drive or a DVD (Digital Versatile Disc)-ROM drive (not shown). 102. Then, when the program is executed, the program read from the storage unit 102 is stored in the main storage area of the storage unit 102. In this state, the control unit 101 executes processing as the extended terminal device 4 of this embodiment according to the program stored in the storage unit 102.
  • a CD-ROM or DVD-ROM is used as a recording medium to provide a program that describes the processing in the extended terminal device 4, but the present invention is not limited to this, and the configuration of the computer system and the program to be provided are not limited to this.
  • a program provided via a transmission medium via the first communication device 103 or the second communication device 104 may be used.
  • the communication program of this embodiment includes, for example, a step of controlling multi-hop communication in a multi-hop network in which the aggregation device 2 is the master station, in the extended terminal device 4, and a step of controlling the multi-hop communication from the terminal device 3 to the terminal device using the first communication method.
  • the protocol conversion processing unit 43, multi-hop communication control unit 44, and application processing unit 45 shown in FIG. This is achieved by The storage unit 102 shown in FIG. 20 is also used to realize the protocol conversion processing unit 43, multihop communication control unit 44, and application processing unit 45 shown in FIG.
  • the first communication unit 41 shown in FIG. 3 is realized by the first communication device 103 shown in FIG. 20, and the second communication unit 42 shown in FIG. 3 is realized by the second communication device 104 shown in FIG. be done.
  • the terminal device 3 is realized by, for example, the control section 101 and the storage section 102, which constitute a processing circuit, and the first communication device 103, among the components shown in FIG.
  • the aggregation device 2 is realized by, for example, among the components shown in FIG. 20, a control unit 101 and a storage unit 102 forming a processing circuit, a first communication device 103, and a third communication device (not shown).
  • the central device 1 is realized by, among the components shown in FIG. 20, a control section 101 and a storage section 102 that constitute a processing circuit, and a third communication device (not shown). Note that the central device 1 may be a server or the like, may be realized by a plurality of computer systems, or may be realized by a cloud computing system.
  • terminal devices 3 that have difficulty in communicating between terminal devices 3 can participate in a wireless multi-hop network.
  • all of these terminal devices 3 are connected to LTE. Costs can be reduced compared to the case where the central device 1 or the like collects data individually instead of using a terminal device that can be connected to a line or the like.
  • the number of terminal devices 3 is smaller than the maximum number that can be accommodated by the aggregation device 2, there is no need to install the aggregation device 2, so the cost can be reduced compared to the case where the aggregation device 2 is added. I can do it.
  • FIG. 21 is a diagram illustrating a configuration example of a communication system according to the second embodiment.
  • the communication system 7a of the second embodiment includes a central device 1a instead of the aggregation device 2 and the central device 1, and terminal devices 3-8 to 3-17 instead of the terminal devices 3-1 to 3-7.
  • the communication system 7 is the same as the communication system 7 of the first embodiment.
  • the central device 1a includes an extended aggregation device 2a.
  • Each of the terminal devices 3-8 to 3-17 is the same as each of the terminal devices 3-1 to 3-7 of Embodiment 1, and the terminal devices 3-8 to 3-17 are not individually distinguished. When shown, it is written as terminal device 3.
  • Embodiment 1 Components having the same functions as those in Embodiment 1 are given the same reference numerals as in Embodiment 1, and redundant explanation will be omitted. Hereinafter, differences from Embodiment 1 will be mainly explained.
  • the extended terminal devices 4-1 and 4-2 are an example of a first device of this embodiment, and the extended aggregation device 2a is an example of a second device of this embodiment.
  • the terminal devices 3-8 to 3-12 are in one group and the terminal devices 3-13 to 3-17 are in another group, in the example shown in FIG. Although it is possible to communicate with other terminal devices 3, it is not possible to communicate between terminal devices 3 in different groups. Therefore, as is, it is difficult to place the terminal devices 3-8 to 3-17 under one aggregation device.
  • an expansion terminal device 4 is installed in each group, and the expansion terminal device 4 and the expansion aggregation device 2a are connected to each other using a wireless communication method different from the wireless communication method used between the terminal devices 3. By performing communication and performing protocol conversion, the terminal devices 3-8 to 3-17 can be subordinated to one extended aggregation device 2a.
  • the expansion aggregation device 2a can accommodate terminal devices 3 at a plurality of locations, so costs can be suppressed. Note that although two groups are illustrated in FIG. 21, three or more groups may exist, and in this case, an extended terminal device 4 is installed in each group.
  • the central device 1a includes a third communication section 11 and an application processing section 12, like the central device 1 of the first embodiment, although not shown in FIG.
  • the central device 1a further includes an extended aggregation device 2a that is an aggregation device for the extended terminal devices 4.
  • the extended aggregation device 2a is an aggregation device that becomes a master station of a multihop network that can construct a multihop network with a plurality of terminal devices 3 that can perform wireless communication using the first communication method.
  • the extended aggregation device 2a is connected to the extended terminal devices 4-1 and 4-2 through a second line 6a using a communication method other than 920 MHz band special wireless communication.
  • the second line 6a may be a mobile phone network such as LTE, a combination of a mobile phone network and a wired line such as an optical line, or a wired line.
  • the central device 1a may collect meter reading data by communicating with an aggregating device other than the extended aggregating device 2a, for example, the aggregating device 2 described in Embodiment 1. .
  • FIG. 22 is a diagram showing a configuration example of the extended aggregation device 2a of this embodiment.
  • the extended aggregation device 2a includes a third communication section 22, a multihop communication control section 23, and an application processing section 24 similar to those of the aggregation device 2 of Embodiment 1, and further includes a protocol conversion processing section 25.
  • the third communication unit 22 of this embodiment is an example of a second communication unit that communicates using a second communication method different from the first communication method.
  • the protocol conversion processing section 25 includes a transmission/reception control section 251, a header generation and connection section 252, a header division analysis section 253, a NW control section 254, an information storage section 255, and a distribution section 256.
  • the functions of the transmission/reception control unit 251, header generation connection unit 252, header division analysis unit 253, NW control unit 254, information storage unit 255, and distribution unit 256 are the transmission and reception control unit 431, header generation connection unit 432, and header division analysis unit, respectively. 433, NW control section 434, information storage section 435, and distribution section 436.
  • the extension aggregation device 2a Assuming that the line to which the extension aggregation device 2a is connected among the second lines 6a is an IP network similar to the communication line through which the central unit 1a communicates using the third communication unit 11, the extension There is no need to introduce a new communication line for the aggregation device 2a.
  • the expansion terminal devices 4-1 and 4-2 are connected to an IP network by communicating using LTE, and the expansion aggregation device 2a is connected to the IP network. Not limited.
  • the extended terminal device 4-1 and the extended terminal device 4-2 each perform protocol conversion with the extended aggregation device 2a in the same way as the communication between the extended terminal devices 4 in the first embodiment. communication using other communication methods.
  • FIG. 23 is a sequence diagram showing an example of connection processing between the extended terminal device 4-2 and the extended aggregation device 2a of this embodiment.
  • the extended terminal device 4-2 performs steps S1 to S9 similarly to the extended terminal device 4-1 of the first embodiment shown in FIG.
  • the destination IP address in the transmission information is the address of the extended aggregation device 2a.
  • the second communication unit 42 of the extended terminal device 4-2 transmits the NW confirmation message to which the channel header and conversion header are added to the extended aggregation device 2a (step S10a).
  • the third communication unit 22 of the extended aggregation device 2a When the third communication unit 22 of the extended aggregation device 2a receives the NW confirmation message with the communication path header and conversion header added from the extended terminal device 4-2, the third communication unit 22 of the extended aggregation device 2a performs the same steps as in step S11 shown in FIG. 7 of the first embodiment. , extracts the LTE communication information from the channel header, and outputs the LTE communication information and the NW confirmation message with the conversion header added to the transmission/reception control unit 251 (step S11a).
  • the transmission/reception control section 251, header generation connection section 252, header division analysis section 253, NW control section 254, and third communication section 22 of the extended aggregation device 2a transmit/receive the extended terminal device 4-2 shown in FIG.
  • control section 431 It performs the same operations as the control section 431, header generation connection section 432, header division analysis section 433, NW control section 434, and second communication section 42. That is, the same processes as steps S12 to S30 shown in FIGS. 7 and 8 are performed by the extended aggregation device 2a and the extended terminal device 4-2. Connection processing is similarly performed between the extended terminal device 4-2 and the extended aggregation device 2a.
  • the expansion Connection processing to the wireless multi-hop network is performed in the terminal device 4-2.
  • the connection process to the wireless multi-hop network in the extended terminal device 4-2 of this embodiment is performed by changing the extended terminal device 4-1 to the extended terminal device 4-2 in FIGS. 9 to 12 of the first embodiment.
  • the processing is the same as that shown in FIGS. 9 to 12 of the first embodiment, except that the extended terminal device 4-2 is changed to the extended aggregation device 2a.
  • FIG. 24 is a sequence diagram illustrating an example of an uplink route notification processing procedure from the extended terminal device 4-2 according to the present embodiment.
  • Steps S51 to S53 are similar to the processing in FIG. 13 of the first embodiment.
  • step S54a the extended terminal device 4-2 transmits an uplink route notification message to the extended aggregation device 2a.
  • the extended aggregation device 2a performs steps S111 to S113 in the same way as steps S55 to S57 performed by the extended terminal device 4-1 in FIG. 13 of the first embodiment. Thereafter, the extended aggregation device 2a executes step S114, similar to step S68 in the aggregation device 2 of FIG.
  • FIG. 25 is a sequence diagram illustrating an example of a processing procedure for transmitting an application message from the extended terminal device 4-2 according to the present embodiment. Steps S71 to S73, S52, and S53 are similar to the processing in FIG. 15 of the first embodiment.
  • the extended terminal device 4-2 transmits the application message with the header added to the extended aggregation device 2a.
  • the extended aggregation device 2a executes steps S111 to S114 in the same manner as in FIG.
  • the multihop communication control unit 23 of the extended aggregation device 2a deletes the multihop network header (step S115), and outputs the application message after the multihop network header has been deleted to the protocol conversion processing unit 25 (step S116).
  • the protocol conversion processing unit 25 makes a distribution determination (step S117), and outputs the application message after the multi-hop network header has been deleted to the third communication unit 22 (step S118).
  • steps S82 to S84 are performed by the extended aggregation device 2a and the central device 1a, similar to the aggregation device 2 and the central device 1 in FIG. 16 of the first embodiment.
  • the central device 1a and the extended aggregation device 2a communicated using the third communication unit 11 and the third communication unit 22, but the extended aggregation device 2a is provided within the central device 1a. Therefore, instead of steps S82 and S83, the protocol conversion processing unit 25 may output the application message after the multi-hop network header has been deleted to the application processing unit 12.
  • FIG. 26 is a sequence diagram illustrating an example of an uplink route notification processing procedure from the terminal device 3-14 of this embodiment. Steps S91 to S95, S52, and S53 are similar to the processing of the terminal device 3-6 and extended terminal device 4-2 in FIG. 17 of the first embodiment.
  • step S54a the extended terminal device 4-2 transmits an uplink route notification message to the extended aggregation device 2a.
  • the extended aggregation device 2a executes steps S111 to S114 in the same manner as in FIG. In this way, the extended terminal device 4-2 receives uplink data transmitted from the terminal device 3 using the first communication method, and changes the protocol from the first communication method to the second communication method for the uplink data.
  • the conversion is performed, and the uplink data after the protocol conversion is transmitted to the extended aggregation device 2a.
  • the third communication unit 22 of the extended aggregation device 2a transmits the terminal device 3 from the extended terminal device 4-2, which is the next node on the downlink route in the multi-hop network, using a second communication method different from the first communication method. Uplink data addressed to the original extended aggregation device 2a is received. Then, when the third communication unit 22 receives the uplink data, the protocol conversion processing unit 25 performs protocol conversion on the uplink data from the second communication method to the first communication method.
  • FIG. 27 is a sequence diagram illustrating an example of a processing procedure for transmitting an application message from the terminal device 3-14 according to the present embodiment.
  • Steps S101 to S104, S93 to S95, S52, and S53 are the same as the processing in FIG. 19 of the first embodiment except that the processing of the terminal device 3-6 becomes the processing of the terminal device 3-14.
  • step S54a the extended terminal device 4-2 transmits the application message with the header added to the extended aggregation device 2a.
  • the extended aggregation device 2a executes steps S111 to S118 and S82 in the same manner as in FIG. 25.
  • the subsequent processing of the central device 1a is similar to the processing of the central device 1 in FIG. 16 of Embodiment 1, so a description thereof will be omitted.
  • the processing related to the extended terminal device 4-2 has been described as an example, but the extended terminal device 4-1 also performs the same processing as the extended terminal device 4-2.
  • the extended aggregation device 2a can construct a wireless multi-hop network including the extended terminal devices 4-1 and 4-2, and can communicate with the terminal devices 3-8 to 3-17.
  • the extended aggregation device 2a is provided in the central device 1a, but the invention is not limited to this, and the extended aggregation device 2a and the central device 1 described in Embodiment 1 may be provided separately It's okay to be hit. Furthermore, the extended aggregation device 2a may also have the function of the aggregation device 2 of the first embodiment that communicates with the terminal device 3. In this case, the extended aggregation device 2a includes the first communication unit 21 as in the aggregation device 2 of Embodiment 1, and the distribution unit 256 of the protocol conversion processing unit 25 uses the first communication unit 21 according to the destination. It is determined whether to transmit the data or to transmit the data to the extended terminal device 4 using the third communication unit 22.
  • the functions of the protocol conversion processing unit 25, multi-hop communication control unit 23, and application processing unit 24 of the extended aggregation device 2a are performed on the processing circuit that is a computer system, as in the extended terminal device 4 of the first embodiment. This is realized by executing a program that is a computer program in which processing in the device 2a is described.
  • the extended aggregation device 2a and the extended terminal devices 4-1 and 4-2 perform protocol conversion, so that it is possible to use communication lines of other communication methods in some sections of the wireless multi-hop network. Therefore, terminal devices 3 that have difficulty in communicating between terminal devices 3 can participate in a wireless multi-hop network. Costs can be reduced compared to the case where all the terminal devices 3 with which communication between the terminal devices 3 is difficult are replaced with terminal devices that can be connected to an LTE line or the like, and data is collected individually by a central device or the like. In addition, when there are a plurality of distant locations where a certain number of terminal devices 3 are gathered, costs can be reduced compared to installing an aggregation device at all of these locations.

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Abstract

本開示にかかる拡張端末装置（４）は、複数の端末装置のうちの少なくとも一部と第１の通信方式により通信を行う第１通信部（４１）と、第１の通信方式とは異なる第２の通信方式で通信を行う第２通信部（４２）と、集約装置を親局とするマルチホップネットワークにおけるマルチホップ通信の制御を行うマルチホップ通信制御部（４４）と、第１通信部（４１）が端末装置から端末装置を管理する集約装置宛てのデータである上りデータを受信すると、上りデータに対して第１の通信方式から第２の通信方式へのプロトコル変換を行うプロトコル変換処理部（４３）と、を備え、第２通信部（４２）は、プロトコル変換後の上りデータをマルチホップネットワークにおける集約装置に向かう上り経路上の次ノードである対向装置へ送信し、対向装置は上りデータに対して第２の通信方式から第１の通信方式へのプロトコル変換を行う。

Description

拡張端末装置、集約装置、通信システム、通信方法および通信プログラム
　本開示は、無線マルチホップネットワークにおける拡張端末装置、集約装置、通信システム、通信方法および通信プログラムに関する。
　無線マルチホップネットワークでは、無線マルチホップネットワークを構成する端末装置がデータを中継することで、送信元の端末装置から宛先の端末装置までの通信経路が構築される。無線マルチホップネットワークでは、各端末装置がデータを中継することができるため、端末装置から送出された電波の到達範囲よりも広範囲にデータを伝送することができる。このため、近年、電力量やガスをはじめとした自動検針、各種の計測データの収集などのように、複数の端末装置から広範囲にデータを収集するシステムで無線マルチホップネットワークが導入されている。例えば、特許文献１には、電力量の検針データを、無線マルチホップネットワークを用いて収集するデータ収集システムが開示されている。
特許第６４９８３７５号公報
　無線伝送距離は、一般に伝送レートに依存し、伝送レートが高くなると無線伝送距離は短くなる。このため、端末装置の周囲に、当該端末装置との間の距離が要求される伝送容量に応じた無線伝送距離以内となる他の端末装置が存在しないと、当該端末装置は通信を行うことができない。無線マルチホップネットワークが、自動検針、計測データの収集などに用いられる場合、端末装置はデータの取得に適した場所に設置されるため、通信可能範囲内に他の端末装置が存在しないことにより通信ができない端末装置が発生することがある。例えば、端末装置が自動検針に用いられるスマートメータにおける通信装置である場合、スマートメータは需要家の電力量を計量する箇所に設置されるため、需要家間の距離が離れていると、無線マルチホップネットワークに参加することができないスマートメータが生じることがある。このため、端末装置間の通信が困難な端末装置を含むマルチホップネットワークを構築することが可能な技術が望まれる。
　本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、端末装置間の通信が困難な端末装置を含むマルチホップネットワークを構築することが可能な拡張端末装置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、本開示にかかる拡張端末装置は、第１の通信方式により無線通信を行うことが可能な複数の端末装置のうちの少なくとも一部の端末装置と第１の通信方式により通信を行うことが可能な第１通信部と、第１の通信方式とは異なる第２の通信方式で通信を行うことが可能な第２通信部と、集約装置を親局とするマルチホップネットワークにおけるマルチホップ通信の制御を行うマルチホップ通信制御部と、を備える。拡張端末装置は、さらに、第１通信部が端末装置から端末装置を管理する集約装置宛てのデータである上りデータを受信すると、上りデータに対して第１の通信方式から第２の通信方式へのプロトコル変換を行うプロトコル変換処理部と、を備える。第２通信部は、プロトコル変換後の上りデータをマルチホップネットワークにおける集約装置に向かう上り経路上の次ノードである対向装置へ送信し、対向装置は上りデータに対して第２の通信方式から第１の通信方式へのプロトコル変換を行う。
　本開示にかかる拡張端末装置は、端末装置間の通信が困難な端末装置を含むマルチホップネットワークを構築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の端末装置の構成例を示す図 実施の形態１の拡張端末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の中央装置の構成例を示す図 実施の形態１の拡張端末装置間の接続処理の一例を示すシーケンス図 実施の形態１の拡張端末装置間の接続処理の一例を示すシーケンス図 実施の形態１の拡張端末装置間の接続処理の一例を示すシーケンス図 実施の形態１の拡張端末装置における無線マルチホップネットワークへの接続処理の一例を示すシーケンス図 実施の形態１の拡張端末装置における無線マルチホップネットワークへの接続処理の一例を示すシーケンス図 実施の形態１の拡張端末装置における無線マルチホップネットワークへの接続処理の一例を示すシーケンス図 実施の形態１の拡張端末装置における無線マルチホップネットワークへの接続処理の一例を示すシーケンス図 実施の形態１の拡張端末装置からの上り経路の通知処理手順の一例を示すシーケンス図 実施の形態１の拡張端末装置からの上り経路の通知処理手順の一例を示すシーケンス図 実施の形態１の拡張端末装置からのアプリ電文の送信処理手順の一例を示すシーケンス図 実施の形態１の拡張端末装置からのアプリ電文の送信処理手順の一例を示すシーケンス図 実施の形態１の端末装置からの上り経路の通知処理手順の一例を示すシーケンス図 実施の形態１の端末装置からの上り経路の通知処理手順の一例を示すシーケンス図 実施の形態１の端末装置からのアプリ電文の送信処理手順の一例を示すシーケンス図 実施の形態１の拡張端末装置を実現するコンピュータシステムの構成例を示す図 実施の形態２にかかる通信システムの構成例を示す図 実施の形態２の拡張集約装置の構成例を示す図 実施の形態２の拡張端末装置と拡張集約装置との間の接続処理の一例を示すシーケンス図 実施の形態２の拡張端末装置からの上り経路の通知処理手順の一例を示すシーケンス図 実施の形態２の拡張端末装置からのアプリ電文の送信処理手順の一例を示すシーケンス図 実施の形態２の端末装置からの上り経路の通知処理手順の一例を示すシーケンス図 実施の形態２の端末装置からのアプリ電文の送信処理手順の一例を示すシーケンス図
　以下に、実施の形態にかかる拡張端末装置、集約装置、通信システム、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。実施の形態１の通信システム７は、例えば、電力量、ガスなどの自動検針のために、計量データを収集するシステムであるが、計測データを収集するセンサネットワークシステムであってもよく、通信システム７の用途はこれらに限定されない。
　図１に示すように、通信システム７は、中央装置１、集約装置２、端末装置３－１～３－７および拡張端末装置４－１，４－２を備える。中央装置１は、通信システム７を制御し、通信システム７内の端末装置３－１～３－７から、集約装置２を介して、データを受信する。以下、端末装置３－１～３－７のそれぞれを個別に区別せずに示すときには、端末装置３と記載する。拡張端末装置４－２は本実施の形態の第１の装置の一例であり、拡張端末装置４－１は本実施の形態の第２の装置の一例である。
　集約装置２および端末装置３－１～３－７のそれぞれは、例えば、９２０ＭＨｚ帯の特定小電力無線通信（以下、９２０ＭＨｚ帯特小無線通信と略す）を行うことが可能であるとともに、マルチホップネットワークを構築するための通信制御を行うことが可能である。マルチホップネットワークは、全てのノードが無線通信を行う無線マルチホップネットワークであってもよいし、後述するトンネル区間として有線の区間を含むマルチホップネットワークであってもよい。また、後述するように拡張端末装置４－１，４－２も、９２０ＭＨｚ帯の特定小電力無線通信を行うことが可能であるとともに、無線マルチホップネットワークを構築するための通信制御を行うことが可能である。なお、後述するように、拡張端末装置４－１と拡張端末装置４－２との間は実際には無線回線では無い場合もあるが、ここでは、拡張端末装置４－１と拡張端末装置４－２との区間も含む拡張したマルチホップネットワークも、無線マルチホップネットワークとも呼ぶ。なお、図１では、端末装置３を７台図示しているが、端末装置３の数はこれに限定されない。集約装置２の数についても、図１に示した例に限定されず、一般には複数の集約装置２が用いられる。
　集約装置２は、無線マルチホップネットワークの根（親局）となる装置であり、配下の端末装置３および拡張端末装置４－１，４－２から受信したデータを、中央装置１へ送信し、中央装置１から受信した、配下の端末装置３および拡張端末装置４－１，４－２宛ての制御データなどを、無線マルチホップネットワークを介して宛先の装置へ送信する。以下、無線マルチホップネットワークを構成する集約装置２、端末装置３および拡張端末装置４－１，４－２のそれぞれを、ノードとも呼ぶ。
　本実施の形態の無線マルチホップネットワークでは、定められた経路制御プロトコルに基づいて経路制御が行われる。経路制御プロトコルとしては、ＲＰＬ（IPv6　Routing　Protocol　for　Low-Power　and　Lossy　Networks）を用いることができる。経路制御プロトコルは、これに限定されないが、以下、本実施の形態では、経路制御プロトコルとしてＲＰＬが用いられる例を説明する。ＲＰＬでは、各端末装置３および拡張端末装置４－１，４－２から集約装置２へ向かう通信経路である上り経路に関しては、各端末装置３および拡張端末装置４－１，４－２が、集約装置２へ向かう経路における次のノード（次ノード）を上り経路として保持する。端末装置３および拡張端末装置４－１，４－２は、経路制御プロトコルに従って上り経路を把握し、集約装置２宛てのデータを次ノードへ転送することで、端末装置３および拡張端末装置４－１，４－２から送信されたデータは集約装置２に到着する。下り経路は、例えば、集約装置２によって、上り経路に基づいて決定されるが、これに限定されない。
　なお、ここでは、集約装置２、端末装置３－１～３－７が無線マルチホップネットワークを構築する際の通信が９２０ＭＨｚ帯特小無線通信である例を説明するが、無線マルチホップネットワークを構築する際の通信の方式である第１の通信方式は、これに限定されない。また、以下では、通信システム７が、電力量の自動検針に用いられる例、すなわち端末装置３および拡張端末装置４－１，４－２がスマートメータにおける通信装置である例を説明するが、上述したように、通信システム７の用途はこれに限定されない。
　中央装置１と集約装置２との間は、例えば、ＩＰ（Internet　Protocol）ネットワークで接続される。ＩＰネットワークの回線としては、どのようなものが用いられてもよく、例えば、光回線、光以外の有線回線、携帯電話網、その他の無線回線などであってもよいし、これらの２つ以上の組み合わせであってもよい。
　図１では、９２０ＭＨｚ帯特小無線通信による装置間の通信回線である第１回線５を実線で示している。符号５が付されていない同様の実線も第１回線５である。図１に示した例では、集約装置２および端末装置３－１～３－５は、周囲に９２０ＭＨｚ帯特小無線通信により通信を行うことが可能な他の端末装置３が存在するため、集約装置２および端末装置３－１～３－５は、集約装置２を親局とする無線マルチホップネットワークを構築することが可能である。
　一方で、端末装置３－６，３－７と、集約装置２および端末装置３－１～３－５との間には、例えば、山などが存在することにより需要家が存在せず端末装置３が設けられていない。したがって、端末装置３－６，３－７は、端末装置３－１～３－５のいずれとも９２０ＭＨｚ帯特小無線通信を用いた通信を行うことができない。このため、端末装置３－６，３－７は、集約装置２を親局とする無線マルチホップネットワークに、直接参加することができない。以下、端末装置３－６，３－７と、端末装置３－１～３－５との間の区間を分断区間とも呼ぶ。集約装置２側からみると、端末装置３－６，３－７は分断区間の先にある端末装置３であり、以下、端末装置３－６，３－７を、分断区間の先にある端末装置３または分断区間の先に存在する端末装置３とも呼ぶ。
　なお、図１では、端末装置３－６，３－７と、集約装置２および端末装置３－１～３－５との間に山が存在する例を模式的に示しているが、山が存在しなくても分断区間が存在する場合もある。端末装置３－６，３－７と、集約装置２および端末装置３－１～３－５とが、９２０ＭＨｚ帯特小無線通信の無電伝送距離以上であれば、山が存在しなくても、同様に端末装置３－６，３－７は、９２０ＭＨｚ帯特小無線通信では、集約装置２および端末装置３－１～３－５と直接通信を行うことができない。本実施の形態では、拡張端末装置４－１，４－２を用いることで、分断区間の先に集約装置２を設置する場合よりコストを抑えて、分断区間の先にある端末装置３と集約装置２との間の通信を可能とする。これにより、端末装置３間の通信が困難な端末装置３を含む無線マルチホップネットワークを構築することができる。すなわち、集約装置２を親局とする無線マルチホップネットワークを分断区間の先にある端末装置３まで拡張することができる。
　拡張端末装置４－１，４－２は、第１の通信方式の一例である９２０ＭＨｚ帯特小無線通信を行うことが可能であるとともに、９２０ＭＨｚ帯特小無線通信以外の他の通信方式（第２の通信方式）による通信を行うことが可能である。他の通信方式による通信は、携帯電話網を用いた通信、光通信回線を用いた通信、光通信回線以外の有線回線を用いた通信であるがこれらに限定されない。また、他の通信方式は、例えば、ＩＰに従う通信方式であるが、これに限らず、例えば、ＭＡＣ（Media　Access　Control）層で接続される通信方式、その他の通信プロトコルに従った通信方式であってもよい。図１では、他の通信方式による通信回線を第２回線６として破線で示している。以下では、一例として、他の通信方式による通信が、携帯電話網を用いた通信の１つであるＬＴＥ（Long　Term　Evolution）規格に従った通信である例を説明する。このため、拡張端末装置４－１と拡張端末装置４－２とは、実際には図１では図示しないＬＴＥの基地局を介して通信を行う。
　本実施の形態の拡張端末装置４－１，４－２は、第１の通信方式と他の通信方式である第２の通信方式との間のプロトコル変換を行う。これにより、端末装置３－６，３－７と、集約装置２および端末装置３－１～３－５とを、拡張端末装置４－１，４－２を介して接続することができる。以下、拡張端末装置４－１，４－２のそれぞれを個別に区別せずに示すときには、拡張端末装置４と記載する。
　図１に例示したように、集約装置２が構築する無線マルチホップネットワークとの間に分断区間が存在する場所に、電力量の検針のためのスマートメータを設置する場合、当該スマートメータにおける通信装置として、携帯電話網を用いた通信を行うことが可能な通信装置が用いられることがある。例えば、山間部に少数の需要家が存在する場合には、携帯電話網を用いた通信を行うことが可能な端末装置を用いるが、携帯電話網を用いた通信を行う端末装置の数が増えると携帯電話網を使用するためのコストが増加することになる。また、分断区間の先に存在する需要家の数がある程度以上になれば、例えば、図１の右側にも別の集約装置２を設けることも考えられる。しかし、集約装置２の設置にはかなりのコストがかかるため、集約装置２が収容可能な端末装置３の最大数に比べて分断区間の先に存在する端末装置３の数が非常に少ない場合に、分断区間の先に集約装置２を設置することは好ましくない。また、集約装置２は、変圧器とともに電柱に設置されることが多いため、メンテナンスにもコストを要する。本実施の形態では、拡張端末装置４－１，４－２を用いて、分断区間を挟んだ無線マルチホップネットワークを構築することができるので、分断区間の先に集約装置２を設置する必要がなく、コストを抑えて、分断区間の先に存在する端末装置３と集約装置２との間の通信を可能にすることができる。
　次に、本実施の形態における各装置の構成例について説明する。図２は、本実施の形態の端末装置３の構成例を示す図である。端末装置３は、第１通信部３１、マルチホップ通信制御部３２およびアプリケーション処理部３３を備える。端末装置３は、例えば、図示しないメータに接続されており、メータが計量した電力量の計量結果を検針データとして取得する。なお、端末装置３に接続されるメータは、上述したようにガスの使用量を計量するメータなどであってもよい。また、通信システム７の用途によっては、メータの代わりに、計測データを取得するセンサが端末装置３に接続されてもよい。また、端末装置３は、さらに、仮想発電所（ＶＰＰ：Virtual　Power　Plant）の制御やエネルギー管理のために、需要家の発電設備、蓄電設備、負荷設備などを制御するためデータの送受信を行ってもよい。
　第１通信部３１は、９２０ＭＨｚ帯特小無線通信における物理層、ＭＡＣ層の処理を行う。例えば、第１通信部３１は、集約装置２、他の端末装置３、拡張端末装置４などの他の装置から、９２０ＭＨｚ帯特小無線通信により電波として送信されたデータを受信すると、受信したデータに物理層およびＭＡＣ層の処理を行い、処理後データをマルチホップ通信制御部３２へ出力する。また、第１通信部３１は、マルチホップ通信制御部３２から受け取った送信データに物理層およびＭＡＣ層の処理を施し、処理後の送信データを電波として送信する。
　マルチホップ通信制御部３２は、経路制御プロトコルに従って、無線マルチホップネットワークにおける通信制御を行うことにより、集約装置２までの経路における次ノードを把握し、次ノードを示す情報を上り経路として保持する。例えば、マルチホップ通信制御部３２は、経路制御プロトコルに従って各種のメッセージを送信データとして生成し、生成した送信データを第１通信部３１へ出力する。また、マルチホップ通信制御部３２は、第１通信部３１から受け取ったデータが経路制御のメッセージであり、応答が必要なメッセージである場合には、応答のメッセージを送信データとして生成して第１通信部３１へ出力する。また、マルチホップ通信制御部３２は、第１通信部３１から受け取ったデータが他の端末装置３宛てである場合、当該データに格納されている下り経路を示す情報に基づいて転送先の端末装置３（または集約装置２）を決定し、決定した転送先の端末装置３へ当該データを送信するように、第１通信部３１へ指示する。また、マルチホップ通信制御部３２は、アプリケーション処理部３３から送信データを受け取ると当該データに宛先を付加し、宛先に対応する転送先の端末装置３（または集約装置２）を決定し、決定した転送先の端末装置３へ当該データを送信するように、第１通信部３１へ指示する。また、マルチホップ通信制御部３２は、第１通信部３１から受け取ったデータが自端末装置宛ての制御データなどである場合、当該制御データをアプリケーション処理部３３へ出力する。
　アプリケーション処理部３３は、アプリケーション処理を実行する。例えば、アプリケーション処理が、電力量の計量データの収集である場合には、アプリケーション処理部３３は、図示しないメータから取得した計量データを含む送信データをアプリ電文として生成し、生成したアプリ電文をマルチホップ通信制御部３２へ出力する。また、アプリケーション処理部３３は、マルチホップ通信制御部３２からデータを受け取るとデータにしたがった処理を実施する。なお、端末装置３は、無線マルチホップネットワークを構成する一般的な端末装置であるため、詳細な説明は省略する。
　図３は、本実施の形態の拡張端末装置４の構成例を示す図である。拡張端末装置４は、第１通信部４１、第２通信部４２、プロトコル変換処理部４３、マルチホップ通信制御部４４およびアプリケーション処理部４５を備える。拡張端末装置４も、端末装置３と同様に、メータに接続される。上述したように、通信システム７の用途によって、メータの代わりにセンサに接続されていてもよい。なお、ここでは、拡張端末装置４がメータまたはセンサに接続される例を説明するが、拡張端末装置４はメータに接続されず、プロトコル変換に特化した装置として設けられてもよい。この場合、拡張端末装置４はアプリケーション処理部４５を備えていなくてもよい。
　アプリケーション処理部４５は、アプリケーション処理を実行する。アプリケーション処理部４５の動作は、端末装置３におけるアプリケーション処理部３３と同様である。マルチホップ通信制御部４４は、集約装置２を親局とするマルチホップネットワークにおけるマルチホップ通信の制御を行う。すなわち、マルチホップ通信制御部４４は、経路制御プロトコルにしたがって、マルチホップネットワークにおける通信制御を行う。マルチホップ通信制御部４４の動作は、送信するデータを、プロトコル変換処理部４３を介して第１通信部４１へ渡す以外は、端末装置３におけるマルチホップ通信制御部３２と同様である。
　第１通信部４１は、第１の通信方式である９２０ＭＨｚ帯特小無線通信における物理層、ＭＡＣ層の処理を行う。第１通信部４１は、９２０ＭＨｚ帯特小無線通信を行うことが可能な複数の端末装置３のうちの少なくとも一部の端末装置３と第１の通信方式により通信を行うことが可能である。第１通信部４１の動作は、プロトコル変換処理部４３を介してマルチホップ通信制御部４４から送信データを受け取る以外は、端末装置３における第１通信部３１と同様である。
　第２通信部４２は、第１の通信方式とは異なる第２の通信方式で通信を行うことが可能である。例えば、第２通信部４２は、９２０ＭＨｚ帯特小無線通信以外の他の通信方式の通信における物理層、ＭＡＣ層およびＩＰ層（ネットワーク層）の処理を行う。ここでは、上述したように、他の通信方式はＬＴＥに従った通信方式である例を説明するが、他の通信方式はこれに限定されない。
　プロトコル変換処理部４３は、第１通信部４１が端末装置３から端末装置３を管理する集約装置２宛てのデータである上りデータを受信すると、上りデータに対して第１の通信方式から第２の通信方式へのプロトコル変換を行う。プロトコル変換処理部４３は、送受信制御部４３１、ヘッダ生成連結部４３２、ヘッダ分割解析部４３３、ネットワーク制御部（以下、ＮＷ制御部と略す）４３４、情報記憶部４３５および振分け部４３６を備える。
　送受信制御部４３１は、第２通信部４２による送受信を制御する。ヘッダ生成連結部４３２は、通信相手の拡張端末装置４へメッセージを送信する際に、拡張端末装置４間の通信のためのヘッダを生成し、生成したヘッダをメッセージに連結する。ヘッダ分割解析部４３３は、通信相手の拡張端末装置４から受信したデータから拡張端末装置４間の通信のためのヘッダを分離し、分離したヘッダを解析する。ＮＷ制御部４３４は、通信相手の拡張端末装置４との間の通信を制御し、拡張端末装置４間の通信のためのメッセージを生成する。情報記憶部４３５は、振分け部４３６における振分けの判断に用いられる情報である振分け情報を記憶する。振分け部４３６は、振分け情報に基づいて、プロトコル変換処理部４３で生成されたメッセージや通知、およびプロトコル変換処理部４３に入力されるメッセージや通知の振分け先（出力先）を判断し、判断結果に従ってメッセージや通知を振分け先に出力する。プロトコル変換処理部４３における処理の詳細については後述する。
　図４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通信部２１、第３通信部２２、マルチホップ通信制御部２３およびアプリケーション処理部２４を備える。
　アプリケーション処理部２４は、集約装置２としてのアプリケーション処理を実行する。例えば、アプリケーション処理が、電力量の計量データの収集である場合には、アプリケーション処理部２４は、配下の端末装置３および拡張端末装置４から受信した計量データを集約する処理を行い、集約したデータを第３通信部２２へ出力する。
　第３通信部２２は、中央装置１との間で通信を行う。例えば、第３通信部２２は、アプリケーション処理部２４から受け取ったデータを中央装置１へ送信し、中央装置１から受信したデータが無線マルチホップネットワークの制御に関するデータである場合にはマルチホップ通信制御部２３へ出力し、アプリケーション処理に関するデータである場合にはアプリケーション処理部２４へ出力する。
　第１通信部２１は、端末装置３の第１通信部３１と同様に、９２０ＭＨｚ帯特小無線通信における物理層、ＭＡＣ層の処理を行う。マルチホップ通信制御部２３は、経路制御プロトコルに従って、無線マルチホップネットワークにおける親局としての通信制御を行う。
　図５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、第３通信部１１およびアプリケーション処理部１２を備える。第３通信部１１は、集約装置２との間で通信を行う。アプリケーション処理部１２は、中央装置１としてのアプリケーション処理を実行する。例えば、アプリケーション処理が、電力量の計量データの収集である場合には、アプリケーション処理部１２は、集約装置２から受信したデータを、図示しない検針データを管理する装置へ第３通信部１１に送信させる。また、アプリケーション処理部１２は、集約装置２、端末装置３および拡張端末装置４を制御するための制御データを生成し、生成したデータを第３通信部２１１へ出力することで、第３通信部１１に制御データを集約装置２へ送信させる。
　次に、本実施の形態の通信システム７における動作について説明する。図６、図７および図８は、本実施の形態の拡張端末装置４間の接続処理の一例を示すシーケンス図である。図６に示すように、拡張端末装置４－１，４－２は、それぞれＬＴＥの基地局との間で接続処理（基地局接続処理）を行う（ステップＳ１）。なお、他の通信方式がＬＴＥ以外の通信方式である場合には、拡張端末装置４－１，４－２は、当該通信方式に応じた接続処理を実施する。
　拡張端末装置４－１のプロトコル変換処理部４３のＮＷ制御部４３４は、送信ランダムタイマを開始（起動）する（ステップＳ２）。送信ランダムタイマは、各拡張端末装置４からの送信を分散させるために、満了までの時間がランダムに設定されるタイマであり、例えば、ＮＷ制御部４３４が内蔵する。この例では、拡張端末装置４－１，４－２のうち、拡張端末装置４－１の方が送信ランダムタイマの満了が早く、先に処理を行う例を説明する。図示を省略しているが、拡張端末装置４－２においても同様に送信ランダムタイマが起動される。
　送信ランダムタイマが満了する（ステップＳ３）と、拡張端末装置４－１のＮＷ制御部４３４は、送信情報およびネットワーク確認メッセージ（以下、ＮＷ確認メッセージと略す）を生成し、生成した送信情報およびＮＷ確認メッセージをヘッダ生成連結部４３２へ出力する（ステップＳ４）。ＮＷ確認メッセージは、拡張端末装置４間の通信が正常に実施できることを確認するためのメッセージである。送信情報は、後述する変換ヘッダの生成と、ＬＴＥにおける通信制御とに用いられる情報である。送信情報は、例えば、送信元端末識別情報、送信先ＩＰ（ＩＰアドレス）、送信先ポート（Port）および送信プロトコルを含む。なお、各拡張端末装置４は、自身のＩＰアドレスと通信相手となる拡張端末装置４のＩＰアドレスとをあらかじめ保持しているとする。これらのＩＰアドレスは、例えば、事前に登録される。ＩＰアドレスは固定で定められてもよいし、各拡張端末装置４が、通信相手となる拡張端末装置４のＭＡＣアドレスを保持し、ＭＡＣアドレスを用いてＩＰアドレスを問合せることで取得してもよい。各拡張端末装置４は、送信ランダムタイマが満了した場合、および送信ランダムタイマが満了する前にＮＷ確認メッセージを受信した場合に、ＮＷ確認メッセージを生成して送信する。
　または、拡張端末装置４－１と拡張端末装置４－２とのうちいずれか一方が、自身のＩＰアドレスと通信相手となる拡張端末装置４（拡張端末装置４－１にとっては拡張端末装置４－２、拡張端末装置４－２にとっては拡張端末装置４－１）のＩＰアドレスとを保持してもよい。これらのＩＰアドレスは、例えば、事前に登録される。または、中央装置１から拡張端末装置４－１へ、拡張端末装置４－１のＩＰアドレスと、拡張端末装置４－２のＩＰアドレスとが通知されてもよい。拡張端末装置４－１と拡張端末装置４－２とのうちいずれか一方がＩＰアドレスを保持する場合、ＩＰアドレスを保持している拡張端末装置４が、送信ランダムタイマが満了するとＮＷ確認メッセージを送信する。ＩＰアドレスを保持していない他方の拡張端末装置４は、通信相手からＮＷ確認メッセージを受信すると、ＮＷ確認メッセージを生成し、生成したＮＷ確認メッセージを、受信したＮＷ確認メッセージの送信元の拡張端末装置４へ送信する。
　送信元端末識別情報は、例えば、送信元の拡張端末装置４のＭＡＣアドレスであるが、これに限らず拡張端末装置４のハードウェア固有の識別情報であればよい。ＮＷ確認メッセージは、ＮＷ確認メッセージであることを示す情報と、シーケンス番号と、接続可否情報とを含む。なお、ＮＷ確認メッセージは、ＮＷワーク制御メッセージであることを示す情報を含んでいればよく、シーケンス番号および接続可否情報のうちの１つ以上がＮＷ確認メッセージに含まれていなくてもよい。接続可否情報は、送信元の拡張端末装置４が、他の通信方式であるＬＴＥによって、他の拡張端末装置４と通信が可能であるか否かを示す情報である。例えば、接続可否情報は、基地局との間で接続処理が行われた後は、接続可を示す値となり、基地局との間で通信を行うことが可能な間は接続可である。ＬＴＥとの間の通信に障害が発生したり、中央装置１、集約装置２などからＬＴＥによる通信の停止の指示があったりした場合に、接続可否情報は、接続不可を示す値となる。
　拡張端末装置４－１のヘッダ生成連結部４３２は、送信情報およびＮＷ確認メッセージを受け取ると、送信情報を用いて変換ヘッダを生成し（ステップＳ５）、送信情報を用いて送信パラメータ（図では、送信パラとも記載する）を生成する（ステップＳ６）。変換ヘッダは、無線マルチホップネットワークにおける通信プロトコルを、拡張端末装置４間の通信のプロトコルにプロトコル変換するためのヘッダである。変換ヘッダは、例えば、送信元識別情報を含む。送信パラメータは、例えば、ＬＴＥにおける送信制御に用いられるパラメータである。送信パラメータは、送信先ＩＰ、送信先ポートおよび送信プロトコルを含む。
　ここで、変換ヘッダについて説明する。集約装置２および端末装置３で構成される無線マルチホップネットワークでは、送信されるデータに経路制御プロトコルに従った経路制御用のヘッダであるマルチホップネットワークヘッダが付加される。集約装置２および端末装置３で構成される無線マルチホップネットワークで送受信されるデータには、このマルチホップネットワークヘッダのヘッダ以外の、レイヤ２（Ｌ２）などのヘッダも付加される。例えば、これらのヘッダの全てを含むデータをペイロードとみなして、拡張端末装置４－１の第１通信部４１が通信路ヘッダを付して送信し、拡張端末装置４－２の第１通信部４１が通信路ヘッダを削除すると、拡張端末装置４－１と拡張端末装置４－２との間の通信路を含む無線マルチホップネットワークを構築することができる。すなわち、拡張端末装置４－１は、カプセル化によってプロトコル変換を行い、拡張端末装置４－２がカプセル化で付加されたヘッダを削除することでプロトコル変換を行うことができる。このような、カプセル化によるプロトコル変換が行われてもよいが、ここでは、マルチホップネットワークヘッダ以外のヘッダについては全てのヘッダを残すのではなく、必要な情報だけを抽出し、抽出した情報を変換ヘッダとして付加することでプロトコル変換を行う例を説明する。これにより、カプセル化する場合に比べて通信量を削減することができる。
　変換ヘッダは、上述したように、例えば、送信元識別情報であり、例えば、送信元の装置のＭＡＣアドレスである。ここでは、変換ヘッダが送信元識別情報である例を説明するが、変換ヘッダは、これに限らず、マルチホップネットワークヘッダ以外のヘッダから抽出される情報であればよく、複数の情報を含んでいてもよい。拡張端末装置４－１がＮＷ確認メッセージを送信する場合は、送信元の装置は拡張端末装置４－１であるため、送信元識別情報は、拡張端末装置４－１の識別情報である。すなわち、送信元識別情報は、例えば、隣接する拡張端末装置４のうちの送信元の拡張端末装置４のＬ２における識別情報である。このように、変換ヘッダに送信元の拡張端末装置４のＬ２における識別情報を含めておくことで、拡張端末装置４のマルチホップ通信制御部４４は、当該情報を用いて、マルチホップ通信制御部４４が行うＬ２の処理を行うことができる。このため、データを送信した拡張端末装置４が、マルチホップ通信制御において当該データを受信した拡張端末装置４の隣にあるように見せかけることができる。すなわち、他の拡張端末装置４からデータを受信した拡張端末装置４は、第１通信部４１によって当該他の拡張端末装置４からデータを受信した場合と同様の処理を行うことで拡張端末装置４を無線マルチホップネットワークにおいて隣接するノードであるとみなして動作することができる。
　次に、拡張端末装置４－１のヘッダ生成連結部４３２は、メッセージの連結を行う（ステップＳ７）。具体的には、ヘッダ生成連結部４３２は、ＮＷ確認メッセージに変換ヘッダを付加することで、変換ヘッダをＮＷ確認メッセージに連結する。変換ヘッダの付加は、第１の通信方式から第２の通信方式へのプロトコル変換の一例である。次に、拡張端末装置４－１のヘッダ生成連結部４３２は、変換ヘッダ付加後のＮＷ確認メッセージを送受信制御部４３１へ出力するとともに、送信パラメータを送受信制御部４３１へ通知する（ステップＳ８）。
　拡張端末装置４－１の送受信制御部４３１は、変換ヘッダを付加したＮＷ確認メッセージを第１通信部４１へ出力するとともに、送信パラメータを用いて第２通信部４２へＮＷ確認メッセージの送信を要求する（ステップＳ９）。拡張端末装置４－１の第２通信部４２は、送受信制御部４３１から受け取った、変換ヘッダ付加後のＮＷ確認メッセージに、ＬＴＥにおける通信路ヘッダを付加し、通信路ヘッダおよび変換ヘッダ付加後のＮＷ確認メッセージを拡張端末装置４－２に宛てて送信する（ステップＳ１０）。通信路ヘッダの生成には、送信パラメータが用いられる。また、通信路ヘッダは、送信元ＩＰ（ＩＰアドレス）および送信元ポート（Port）を含む。なお、図示は省略しているが、このＮＷ確認メッセージは、基地局を経由して拡張端末装置４－２へ到着する。この例は一例であり、この例に限定されず、他の通信方式がＬＴＥ以外の場合には、当該通信方式に応じたヘッダが通信路ヘッダとして付加され、送信パラメータも通信方式に応じたものが使用される。
　図７に示すように、拡張端末装置４－２の第２通信部４２は、拡張端末装置４－１から通信路ヘッダおよび変換ヘッダ付加後のＮＷ確認メッセージを受信すると、通信路ヘッダからＬＴＥ通信情報を抽出し、ＬＴＥ通信情報と、変換ヘッダ付加後のＮＷ確認メッセージとを送受信制御部４３１へ出力する（ステップＳ１１）。
　拡張端末装置４－２の送受信制御部４３１は、ＬＴＥ通信情報と、変換ヘッダ付加後のＮＷ確認メッセージとをヘッダ分割解析部４３３へ出力する（ステップＳ１２）。拡張端末装置４－２のヘッダ分割解析部４３３は、ヘッダ分割を行う（ステップＳ１３）。詳細には、ヘッダ分割解析部４３３は、変換ヘッダとＮＷ確認メッセージとを分離する。次に、拡張端末装置４－２のヘッダ分割解析部４３３は、受信情報を作成する（ステップＳ１４）。詳細には、ヘッダ分割解析部４３３は、変換ヘッダとＬＴＥ通信情報とを用いて受信情報を作成する。送信元端末識別情報は変換ヘッダに含まれ、送信元ＩＰ、送信元ポートおよび受信プロトコルは通信路ヘッダに含まれる。
　次に、拡張端末装置４－２のヘッダ分割解析部４３３は、受信情報およびＮＷ確認メッセージをＮＷ制御部４３４へ出力する（ステップＳ１５）。拡張端末装置４－２のＮＷ制御部４３４は、情報を保持する（ステップＳ１６）。すなわち、ＮＷ制御部４３４は、受信情報とＮＷ確認メッセージに含まれる情報とを保持する。
　次に、拡張端末装置４－２のＮＷ制御部４３４は、受信したＮＷ確認メッセージへの応答としてのＮＷ確認メッセージを生成し、生成した送信情報およびＮＷ確認メッセージをヘッダ生成連結部４３２へ出力する（ステップＳ１７）。送信情報は、拡張端末装置４－１がステップＳ４で生成した情報と同様であるが、ステップＳ４では送信元識別情報は拡張端末装置４－１の識別情報であるのに対し、ステップＳ１７では送信元識別情報は拡張端末装置４－２の識別情報である。ＮＷ確認メッセージも、拡張端末装置４－１がステップＳ４で生成した情報と同様であるが、シーケンス番号は、例えば、拡張端末装置４－１から受信したＮＷ確認メッセージに含まれるシーケンス番号と同一の番号とすることができるが、これに限定されない。後述するシーケンス番号のチェックが行われない場合にはシーケンス番号はどのように決定されてもよい。また、上述したように、ＮＷ確認メッセージにはＮＷ確認メッセージであることを示す情報が含まれていればよく、シーケンス番号はＮＷ確認メッセージに含まれていなくてもよい。ここでは、シーケンス番号は、拡張端末装置４－１から受信したＮＷ確認メッセージに含まれるシーケンス番号と同一の番号であるとする。
　以降、拡張端末装置４－１におけるステップＳ５～Ｓ１０と同様に、拡張端末装置４－２において図７および図８に示すステップＳ１８～Ｓ２３が実施される。これにより、通信路ヘッダおよび変換ヘッダ付加後のＮＷ確認メッセージが拡張端末装置４－２から拡張端末装置４－１へ送信される。
　図８に示すように、ステップＳ２３の後、拡張端末装置４－１では、ステップＳ１１～Ｓ１５と同様に、ステップＳ２４～Ｓ２８が実施される。ステップＳ２８の後、拡張端末装置４－１のＮＷ制御部４３４は、シーケンス番号のチェックを行う（ステップＳ２９）。ここでは、拡張端末装置４－２は、拡張端末装置４－１が送信したＮＷ確認メッセージと同一のシーケンス番号をＮＷ確認メッセージに含めているため、拡張端末装置４－１のＮＷ制御部４３４は、拡張端末装置４－２から受信したＮＷ確認メッセージに含まれるシーケンス番号が、ステップＳ４で生成したＮＷ確認メッセージのシーケンス番号と一致するか否かを判断する。これにより、拡張端末装置４－１は、拡張端末装置４－２から受信したＮＷ確認メッセージが、自身が送信したＮＷ確認メッセージへの応答であることを確認することができる。
　次に、拡張端末装置４－１のＮＷ制御部４３４は、接続可否情報をチェックする（ステップＳ３０）。詳細には、ＮＷ制御部４３４は、接続可否情報が接続可を示す情報であるか否かを確認し、接続可否情報が接続可を示す情報である場合、以降、拡張端末装置４間の通信を用いた処理を実施する。接続可否情報が接続不可を示す情報である場合、一定時間後に、ステップＳ２からの処理を繰り返してもよいし、中央装置１または集約装置２へ拡張端末装置４－２との通信が不可であることを通知してもよい。
　なお、上述したように、ＮＷ確認メッセージは、シーケンス番号を含んでいなくてもよく、ＮＷ確認メッセージにシーケンス番号が含まれない場合には、拡張端末装置４－１のＮＷ制御部４３４はステップＳ２９の代わりに、受信したメッセージがＮＷ確認メッセージであることを確認する。ＮＷ確認メッセージには、上述したように、ＮＷ確認メッセージであることを示す情報が含まれており、ＮＷ制御部４３４は当該情報を参照することで受信したメッセージがＮＷ確認メッセージであることを確認することができる。ＮＷ制御部４３４は、受信したメッセージがＮＷ確認メッセージであり変換ヘッダに格納された送信元識別情報が、拡張端末装置４－１の通信相手として定められている拡張端末装置４－２の識別情報である場合に、受信したメッセージが、自身が送信したＮＷ確認メッセージへの応答であると判断する。
　また、上述したように、ＮＷ確認メッセージは、接続可否情報を含んでいなくてもよく、ＮＷ確認メッセージに接続可否情報が含まれない場合には、拡張端末装置４－１のＮＷ制御部４３４は、ステップＳ３０を実施しない。ステップＳ３０が実施されずステップＳ２９が行われる場合、拡張端末装置４－１のＮＷ制御部４３４は、ステップＳ２９のシーケンス番号のチェックによりシーケンス番号が正しいと判断されると、拡張端末装置４－２との間の通信が可能であると判断する。ステップＳ３０が実施されず、かつ上述したＮＷ確認メッセージであることを示す情報を用いた判断がステップＳ２９の代わりに行われる場合も、同様に、受信したメッセージが、自身が送信したＮＷ確認メッセージへの応答であると判断した場合に、拡張端末装置４－２との間の通信が可能であると判断する。
　なお、図１に示した例では、１つの集約装置２に対応する拡張端末装置４を２台図示しているが、１つの集約装置２に対応する拡張端末装置４が３台以上設けられてもよい。この場合も、同様に、拡張端末装置４は、通信相手の他の拡張端末装置４へそれぞれＮＷ確認メッセージを送信して接続の確認を行い、接続の確認ができた場合に、同様に、拡張端末装置４間のリンクも含む無線マルチホップネットワークを構築する。
　次に、拡張端末装置４における無線マルチホップネットワークへの接続処理について説明する。図９～図１２は、本実施の形態の拡張端末装置４における無線マルチホップネットワークへの接続処理の一例を示すシーケンス図である。
　なお、ここでは、拡張端末装置４－１は、マルチホップ通信制御部４４および第１通信部４１により、端末装置３と同様に、経路制御プロトコルに従って集約装置２を含む無線マルチホップネットワークにおける経路構築を実施済みであるとする。例えば、親局である集約装置２から送信されたＤＩＯ（ＤＯＤＡＧ（Destination　Oriented　Directed　Acyclic　Graph）　Information　Object）メッセージを用いて経路が構築済であるとする。なお、ＤＩＯメッセージは、経路構築のためのメッセージであり、親局が各ノードにＤＩＯメッセージをブロードキャストし、各ノードがＤＩＯメッセージに含まれるランクを、自身のランクを加えた値に更新して転送することで、上りの通信経路が構築される。ランクは、例えばホップ数、通信品質などに応じて決定される。拡張端末装置４－１のマルチホップ通信制御部４４は、拡張端末装置４－１の親局である集約装置２に対応するランクを把握している。
　図９に示すように、上述したＮＷ確認メッセージを用いた拡張端末装置４－２との間の接続の確認の終了後、拡張端末装置４－１のＮＷ制御部４３４は、無線マルチホップ接続開始（拡張端末装置４間通信を含む無線マルチホップネットワークの接続処理の開始）を振分け部４３６に通知する（ステップＳ３１）。ステップＳ３１では、ＮＷ制御部４３４は、拡張端末装置４間の通信の直接の送信先の拡張端末装置４－２への送信に関する送信情報も振分け部４３６に通知する。
　振分け部４３６は、無線マルチホップ接続開始の通知を受けると、送信情報に基づいて、当該通知の振分け先を判断する振り分け判断を行う（ステップＳ３２）。例えば、情報記憶部４３５に、振分け情報として無線マルチホップ接続開始の通知をマルチホップ通信制御部４４に振分けることを示す情報が格納されているとし、振分け部４３６は、振分け情報に基づいて、無線マルチホップ接続開始の通知の振分け先をマルチホップ通信制御部４４であると判断する。また、拡張端末装置４－２が拡張端末装置４間の通信を用いる送信先であるため、情報記憶部４３５には、拡張端末装置４－２へ送信するメッセージの振分け先はヘッダ生成連結部４３２であることを示す情報が振分け情報として情報記憶部４３５に格納されている。振分け部４３６は、送信情報に基づいて無線マルチホップ接続開始の通知によってマルチホップ通信制御部４４が生成したメッセージの宛先は拡張端末装置４－２であることを把握し、振分け情報に基づいて当該メッセージの振分け先をヘッダ生成連結部４３２に決定する。
　振分け部４３６は、無線マルチホップ接続開始の通知を振分け先のマルチホップ通信制御部４４へ出力する（ステップＳ３３）。マルチホップ通信制御部４４は、無線マルチホップ接続開始の通知を受けるとＤＩＯメッセージ（図ではＤＩＯと略す）を生成し（ステップＳ３４）、生成したＤＩＯメッセージを振分け部４３６へ出力する（ステップＳ３５）。このＤＩＯメッセージには、集約装置２に対応するランクが含まれる。
　振分け部４３６は、ステップＳ３２の判断により、ＤＩＯメッセージの振分け先はヘッダ生成連結部４３２であると決定済であるため、マルチホップ通信制御部４４から受け取ったＤＩＯメッセージをステップＳ３１で受け取った送信情報とともにヘッダ生成連結部４３２へ出力する（ステップＳ３６）。その後は、図６に示した例と同様に、ステップＳ５～Ｓ１０が行われる。ただし、ＮＷ確認メッセージの部分はＤＩＯメッセージとなる。
　図１０に示すように、拡張端末装置４－２では、通信路ヘッダおよび変換ヘッダが付加されたＤＩＯメッセージを受信すると、図７に示した例と同様に、ステップＳ１１～Ｓ１５が実施される。ただし、ＮＷ確認メッセージの部分はＤＩＯメッセージとなる。なお、図７では、振分け部４３６の図示を省略しているが、図７に示した例においても、ステップＳ１５では、ヘッダ分割解析部４３３は振分け部４３６へ受信情報およびＮＷ確認メッセージを通知するが、振分け情報においてＮＷ確認メッセージは出力しないことが定められているとし、振分け部４３６は通知を受け取っても受信情報およびＮＷ確認メッセージを出力しない。
　拡張端末装置４－２の振分け部４３６は、受信情報およびＤＩＯメッセージを受け取ると振り分け判断を行う（ステップＳ３７）。ＤＩＯメッセージをはじめとした無線マルチホップネットワークにおけるメッセージを受信した場合には、マルチホップ通信制御部４４へ振分けることが振分け情報によって定められているとし、振分け部４３６はＤＩＯメッセージの振分け先をマルチホップ通信制御部４４に決定する。
　拡張端末装置４－２の振分け部４３６は、振り分け判断に基づいてＤＩＯメッセージをマルチホップ通信制御部４４へ出力する（ステップＳ３８）。拡張端末装置４－２のマルチホップ通信制御部４４は、品質情報を用いた集約装置２の選択（集約装置２の決定）を行う（ステップＳ３９）。マルチホップ通信制御部４４における集約装置２の決定方法は、ＤＩＯメッセージを用いた一般的な親局の決定方法と同様であるため、詳細は省略する。図１に示した例では、拡張端末装置４－１を介して、図１に示した集約装置２に関する情報がＤＩＯメッセージにより取得でき、他の集約装置２は存在しないため、マルチホップ通信制御部４４は、親局を図１に示した集約装置２に決定する。マルチホップ通信制御部４４は、決定した集約装置２に対応する上り経路、すなわち次ノードとして、ＤＩＯメッセージの送信元である拡張端末装置４－１の識別情報を経路情報として保持する。なお、複数の集約装置２が存在する場合には、品質情報などに基づいて集約装置２を決定する。また、図示を省略するが、拡張端末装置４－２のマルチホップ通信制御部４４は、ＤＩＯメッセージを、第１通信部４１にブロードキャストにより送信させる。
　一方、拡張端末装置４－２のＮＷ制御部４３４は、受信情報およびＤＩＯメッセージを受け取ると、拡張端末装置４－１におけるステップＳ３１と同様に、無線マルチホップ接続開始を振分け部４３６に通知する（ステップＳ４０）。以降、拡張端末装置４－１におけるステップＳ３２～Ｓ３６と同様に、ステップＳ４１～Ｓ４５が実施される。その後は、図７および図８に示した例と同様に、ステップＳ１８～Ｓ２３が実施される。ただし、ＮＷ確認メッセージの部分はＤＩＯメッセージとなる。
　図１２に示すように、拡張端末装置４－１では、通信路ヘッダおよび変換ヘッダが付加されたＤＩＯメッセージを受信すると、図８に示した例と同様に、ステップＳ２４～Ｓ２８が実施される。その後、図１０に示した拡張端末装置４－２におけるステップＳ３７～Ｓ３９と同様に、拡張端末装置４－１では、ステップＳ４７～Ｓ４９が実施される。
　次に、拡張端末装置４－２からの上り経路の通知処理について説明する。拡張端末装置４－２は、上述したＤＩＯメッセージを受信することで、集約装置２までの上り経路を経路情報として保持している。拡張端末装置４－２は、この上り経路を集約装置２へ通知する。上り経路を通知するメッセージは、端末装置３が上り経路を通知するメッセージと同様であり、集約装置２宛てのメッセージである。
　図１３および図１４は、本実施の形態の拡張端末装置４－２からの上り経路の通知処理手順の一例を示すシーケンス図である。図１３に示すように、拡張端末装置４－２のマルチホップ通信制御部４４は、上り経路を通知するメッセージである上り経路通知メッセージ（図では、上り経路通知と略す）を生成し、生成した上り経路通知メッセージをプロトコル変換処理部４３へ出力する（ステップＳ５１）。拡張端末装置４－２のプロトコル変換処理部４３は、プロトコル変換処理（送信時のプロトコル変換処理）を行い（ステップＳ５２）、処理後のメッセージを第２通信部４２へ出力し（ステップＳ５３）、第２通信部４２は処理後のメッセージを拡張端末装置４－１へ送信する（ステップＳ５４）。メッセージの内容が異なるが、ステップＳ５２は、図１１に示したステップＳ１８～Ｓ２１と同様であり、ステップＳ５３は、図１１に示したステップＳ２２と同様であり、ステップＳ５４は、図１１に示したステップＳ２３と同様である。
　拡張端末装置４－１では、第２通信部４２が、ステップＳ５４で送信されたメッセージ（通信路ヘッダおよび変換ヘッダが付加されたメッセージ）を受信すると、受信したメッセージをプロトコル変換処理部４３へ出力する（ステップＳ５５）。拡張端末装置４－１のプロトコル変換処理部４３は、プロトコル変換処理（受信時のプロトコル変換処理）を行い（ステップＳ５６）、処理後のメッセージをマルチホップ通信制御部４４へ出力する（ステップＳ５７）。メッセージの内容が異なるが、ステップＳ５６は、図１２に示したステップＳ２４～Ｓ２８，Ｓ４７と同様であり、ステップＳ５７は、図１２に示したステップＳ４８と同様である。
　拡張端末装置４－１のマルチホップ通信制御部４４は、プロトコル変換処理部４３から受け取ったメッセージにおけるマルチホップネットワークヘッダを更新し（ステップＳ５８）、マルチホップネットワークヘッダを更新した後のメッセージをプロトコル変換処理部４３へ出力する（ステップＳ５９）。マルチホップネットワークヘッダは、無線マルチホップネットワークにおける通信で用いられるヘッダであり、例えばＲＰＬにおけるヘッダであるがこれに限定されない。マルチホップ通信制御部４４は、経路制御プロトコルにしたがって、マルチホップネットワークヘッダを更新する。例えば、マルチホップ通信制御部４４は、自ノードの識別情報を付加することでマルチホップネットワークヘッダを更新し、当該メッセージの転送先を決定する。詳細には、マルチホップ通信制御部４４は、保持している上り経路に基づいて、転送先の次ノードを示す情報を当該メッセージに付加する。図１３および図１４に示す例では、拡張端末装置４－１は、上りの次ノードが端末装置３－２であることを示す情報を経路情報として保持しているとする。
　拡張端末装置４－１のプロトコル変換処理部４３における振分け部４３６は、マルチホップ通信制御部４４から受け取ったメッセージの宛先と振分け情報とを用いて、振り分け判断を行う（ステップＳ６０）。すなわち、振分け部４３６は、マルチホップ通信制御部４４から受け取ったメッセージの振分け先をマルチホップ通信制御部４４から受け取ったメッセージの宛先と振分け情報とを用いて決定する。上述したように、情報記憶部４３５には、振分け情報が格納されており、振分け情報は、送信するメッセージの宛先ごとに、第１通信部４１と第２通信部４２とのどちらで送信するかを示す情報が含まれる。例えば、振分け部４３６は、第１通信部４１から受信したメッセージの送信元のノード（端末装置３、拡張端末装置４、集約装置２）については、当該ノード宛てのメッセージは第１通信部４１を用いて送信することを示す情報を振分け情報として情報記憶部４３５に格納する。また、振分け部４３６は、第２通信部４２から受信したメッセージの送信元のノードについては、当該ノード宛てのメッセージは第２通信部４２を用いて送信することを示す情報を振分け情報として情報記憶部４３５に格納する。図１３に示した例では、メッセージの宛先は集約装置２であることから、振分け部４３６は、第１通信部４１を用いて当該メッセージを送信すると判断する。
　拡張端末装置４－１のプロトコル変換処理部４３は、マルチホップ通信制御部４４から受け取ったメッセージを、振り分け判断の結果に基づいて第１通信部４１へ出力し（ステップＳ６１）、第１通信部４１が当該メッセージを、転送先である端末装置３－２へ送信する（ステップＳ６２）。
　端末装置３－２では、第１通信部３１が、拡張端末装置４－１からメッセージを受信すると、マルチホップ通信制御部３２へ当該メッセージを出力する（ステップＳ６３）。端末装置３－２のマルチホップ通信制御部３２は、ステップＳ５８と同様に、受け取ったメッセージのマルチホップネットワークヘッダを更新する（ステップＳ６４）。端末装置３－２のマルチホップ通信制御部３２は、マルチホップネットワークヘッダを更新した後のメッセージを第１通信部３１へ出力する（ステップＳ６５）。
　図１４に示すように、端末装置３－２の第１通信部３１は、集約装置２へ当該メッセージを送信する（ステップＳ６６）。集約装置２の第１通信部２１は、受信したメッセージをマルチホップ通信制御部２３へ出力する（ステップＳ６７）。マルチホップ通信制御部２３は、受信したメッセージのマルチホップネットワークヘッダから経路を取得し記憶する（ステップＳ６８）。詳細には、図１４に示した例では、集約装置２は、送信元の拡張端末装置４－２の上り経路上のノードをマルチホップネットワークヘッダから抽出することで、拡張端末装置４－２に対応する上り経路上のノードを経路情報として記憶する。以降、集約装置２は、この経路情報を用いて、拡張端末装置４－２宛てのデータを送信する際には、対応する経路情報に含まれるノードを下り経路としてマルチホップネットワークヘッダに付加する。これにより、集約装置２から送信された拡張端末装置４－２宛てのデータは、下り経路上の各ノードで転送されて拡張端末装置４－２へ到着する。このとき、拡張端末装置４－１は、上述したようにプロトコル変換を行って拡張端末装置４－２へ下りデータを送信する。
　次に、拡張端末装置４－２からのアプリ電文の送信処理について説明する。図１５および図１６は、本実施の形態の拡張端末装置４－２からのアプリ電文の送信処理手順の一例を示すシーケンス図である。
　図１５に示すように、拡張端末装置４－２のアプリケーション処理部４５は、アプリ電文を生成すると、アプリ電文をマルチホップ通信制御部４４へ通知する（ステップＳ７１）。マルチホップ通信制御部４４は、アプリ電文にマルチホップネットワークヘッダを付与し（ステップＳ７２）、マルチホップネットワークヘッダ付与後のアプリ電文をプロトコル変換処理部４３へ出力する（ステップＳ７３）。以降、図１３に示した例と同様に、ステップＳ５２～Ｓ５４が実施される。
　図１５および図１６に示すように、拡張端末装置４－１、端末装置３－２および集約装置２では、図１３および図１４に示した例と同様にステップＳ５５～Ｓ６８の処理が実施される。集約装置２のマルチホップ通信制御部２３は、ステップＳ６８の後、受信したデータがアプリ電文であることから、データからマルチホップネットワークヘッダを削除し（ステップＳ８０）、マルチホップネットワークヘッダを削除したデータすなわちアプリ電文を第３通信部２２へ出力する（ステップＳ８１）。
　第３通信部２２は、アプリ電文を中央装置１へ送信する（ステップＳ８２）。中央装置１の第３通信部１１は、受信したアプリ電文をアプリケーション処理部１２へ出力し(ステップＳ８３)、アプリケーション処理部１２は、アプリ電文に応じた処理を実施する（ステップＳ８４）。
　なお、図１５および図１６に示した例では、集約装置２が、アプリ電文を受信するとそのまま中央装置１へ転送しているが、集約装置２におけるアプリケーション処理部２４がアプリ電文に処理を施し、処理後のアプリ電文を中央装置１へ送信してもよい。例えば、アプリ電文が電力量の検針データを含む場合、アプリケーション処理部２４は、複数のノードから受信した検針データを集約し、集約した後のデータを中央装置１へ送信してもよい。
　次に、端末装置３－６からの上り経路の通知処理について説明する。端末装置３－６は、上述したＤＩＯメッセージを受信することで、集約装置２までの上り経路を経路情報として保持している。端末装置３－６は、この上り経路を集約装置２へ通知する。
　図１７および図１８は、本実施の形態の端末装置３－６からの上り経路の通知処理手順の一例を示すシーケンス図である。図１７に示すように、端末装置３－６のマルチホップ通信制御部３２は、上り経路を通知するメッセージである上り経路通知メッセージ（図では、上り経路通知と略す）を生成し、生成した上り経路通知メッセージに、上り経路上の次ノードを示す情報を付加し第１通信部３１へ出力する（ステップＳ９１）。上り経路通知メッセージは、集約装置２宛ての上りデータの一例である。第１通信部３１は、次ノードである拡張端末装置４－２へ上り経路通知メッセージを送信する（ステップＳ９２）。
　拡張端末装置４－２の第１通信部４１は、受信した上り経路通知メッセージをマルチホップ通信制御部４４へ出力する（ステップＳ９３）。マルチホップ通信制御部４４は、受け取った上り経路通知メッセージのマルチホップネットワークヘッダを更新し（ステップＳ９４）、マルチホップネットワークヘッダの更新後の上り経路通知メッセージをプロトコル変換処理部４３へ出力する（ステップＳ９５）。以降、図１３および図１４に示した例と同様に、拡張端末装置４－２、拡張端末装置４－１、端末装置３－２および集約装置２によって、ステップＳ５２～Ｓ６８が実施される。
　このように、拡張端末装置４－２の第２通信部４２は、プロトコル変換後の上りデータをマルチホップネットワークにおける集約装置２に向かう上り経路上の次ノードである。図１７および図１８に示した例では、対向装置は拡張端末装置４－１である。対向装置である拡張端末装置４－１は、上りデータに対して第２の通信方式から第１の通信方式へのプロトコル変換を行い、プロトコル変換後の上りデータを第１の通信方式により集約装置２へ向けて送信する。
　次に、端末装置３－６からのアプリ電文の送信処理について説明する。図１９は、本実施の形態の端末装置３－６からのアプリ電文の送信処理手順の一例を示すシーケンス図である。
　図１９に示すように、端末装置３－６のアプリケーション処理部３３は、アプリ電文を生成すると、アプリ電文をマルチホップ通信制御部３２へ通知する（ステップＳ１０１）。アプリ電文も、集約装置２宛ての上りデータの一例である。マルチホップ通信制御部３２は、アプリ電文にマルチホップネットワークヘッダを付与し（ステップＳ１０２）、マルチホップネットワークヘッダ付与後のアプリ電文を第１通信部３１へ出力する（ステップＳ１０３）。第１通信部３１は、マルチホップネットワークヘッダ付与後のアプリ電文を拡張端末装置４－２へ送信する（ステップＳ１０４）。以降、図１７および図１８に示した例と同様に、拡張端末装置４－２および拡張端末装置４－１によって、ステップＳ９３～Ｓ９５，Ｓ５２～Ｓ６２が実施される。その後、図示を省略するが、端末装置３－２、集約装置２および中央装置１において、図１５および図１６に示した例と同様にステップＳ６３～Ｓ６８，Ｓ８０～Ｓ８４が実施される。
　次に、本実施の形態の拡張端末装置４のハードウェア構成について説明する。本実施の形態の拡張端末装置４は、コンピュータシステムである処理回路上で、拡張端末装置４における処理が記述されたコンピュータプログラムであるプログラムが実行されることにより、拡張端末装置４のプロトコル変換処理部４３、マルチホップ通信制御部４４およびアプリケーション処理部４５の機能が実現される。図２０は、本実施の形態の拡張端末装置４を実現するコンピュータシステムの構成例を示す図である。図２０に示すように、このコンピュータシステムは、処理回路を構成する制御部１０１および記憶部１０２と、第１通信装置１０３と、第２通信装置１０４とを備え、これらはシステムバスを介して接続されている。第１通信装置１０３は、例えばアンテナと通信回路とで構成される受信機および送信機である。第２通信装置１０４は、例えばアンテナと通信回路とで構成される受信機および送信機であるが、有線通信を行う場合には、アンテナは備えない。
　図２０において、制御部１０１は、例えば、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）等のプロセッサであり、本実施の形態の拡張端末装置４における処理が記述されたプログラムを実行する。なお、制御部１０１の一部が、ＦＰＧＡ（Field-Programmable　Gate　Array）などの専用ハードウェアにより実現されてもよい。記憶部１０２は、ＲＡＭ（Random　Access　Memory），ＲＯＭ（Read　Only　Memory）などの各種メモリおよびハードディスクなどのストレージデバイスを含み、上記制御部１０１が実行すべきプログラム、処理の過程で得られた必要なデータ、などを記憶する。また、記憶部１０２は、プログラムの一時的な記憶領域としても使用される。なお、図２０は、一例であり、コンピュータシステムの構成は図２０の例に限定されない。
　ここで、本実施の形態のプログラムが実行可能な状態になるまでのコンピュータシステムの動作例について説明する。上述した構成をとるコンピュータシステムには、たとえば、図示しないＣＤ（Compact　Disc）－ＲＯＭドライブまたはＤＶＤ（Digital　Versatile　Disc）－ＲＯＭドライブにセットされたＣＤ－ＲＯＭまたはＤＶＤ－ＲＯＭから、コンピュータプログラムが記憶部１０２にインストールされる。そして、プログラムの実行時に、記憶部１０２から読み出されたプログラムが記憶部１０２の主記憶領域に格納される。この状態で、制御部１０１は、記憶部１０２に格納されたプログラムに従って、本実施の形態の拡張端末装置４としての処理を実行する。
　なお、上記の説明においては、ＣＤ－ＲＯＭまたはＤＶＤ－ＲＯＭを記録媒体として、拡張端末装置４における処理を記述したプログラムを提供しているが、これに限らず、コンピュータシステムの構成、提供するプログラムの容量などに応じて、たとえば、第１通信装置１０３または第２通信装置１０４を経由して伝送媒体により提供されたプログラムを用いることとしてもよい。
　本実施の形態の通信プログラムは、例えば、拡張端末装置４に、集約装置２を親局とするマルチホップネットワークにおけるマルチホップ通信の制御を行うステップと、第１の通信方式によって端末装置３から端末装置３を管理する集約装置２宛てのデータである上りデータを受信すると、上りデータに対して第１の通信方式から第１の通信方式とは異なる第２の通信方式へのプロトコル変換を行うステップと、プロトコル変換後の上りデータをマルチホップネットワークにおける集約装置２に向かう上り経路上の次ノードである対向装置へ第２の通信方式で送信するステップと、を実行させる。
　図３に示したプロトコル変換処理部４３、マルチホップ通信制御部４４およびアプリケーション処理部４５は、図２０に示した記憶部１０２に記憶されたコンピュータプログラムが図２０に示した制御部１０１により実行されることにより実現される。図３に示したプロトコル変換処理部４３、マルチホップ通信制御部４４およびアプリケーション処理部４５の実現には、図２０に示した記憶部１０２も用いられる。図３に示した第１通信部４１は、図２０に示した第１通信装置１０３により実現され、図３に示した第２通信部４２は、図２０に示した第２通信装置１０４により実現される。
　端末装置３は、例えば、図２０に示した構成要素のうち、処理回路を構成する制御部１０１および記憶部１０２と、第１通信装置１０３とで実現される。集約装置２は、例えば、図２０に示した構成要素のうち、処理回路を構成する制御部１０１および記憶部１０２と、第１通信装置１０３と、図示しない第３通信装置とで実現される。中央装置１は、図２０に示した構成要素のうち、処理回路を構成する制御部１０１および記憶部１０２と、図示しない第３通信装置とで実現される。なお、中央装置１は、サーバなどであってもよく、複数のコンピュータシステムで実現されてもよく、クラウドコンピューティングシステムにより実現されてもよい。
　以上のように、本実施の形態では、拡張端末装置４－１，４－２がプロトコル変換を行うことで、無線マルチホップネットワークの一部の区間に他の通信方式の通信回線を用いることができ、端末装置３間の通信が困難な端末装置３が無線マルチホップネットワークに参加することができる。また、端末装置３間の通信が困難な区間の先に、互いに無線マルチホップネットワークで通信を行うことができる端末装置３がある程度の数存在する場合には、これらの端末装置３の全てをＬＴＥ回線などに接続可能な端末装置に替えて個別に中央装置１などがデータを収集する場合に比べてコストを抑制することができる。また、集約装置２の最大収容可能な数に比べて少ない数の端末装置３のために、集約装置２を設置する必要がないため、集約装置２を追加する場合に比べてコストを削減することができる。
実施の形態２．
　図２１は、実施の形態２にかかる通信システムの構成例を示す図である。実施の形態２の通信システム７ａは、集約装置２および中央装置１の代わりに、中央装置１ａを備え、端末装置３－１～３－７の代わりに端末装置３－８～３－１７を備える以外は、実施の形態１の通信システム７と同様である。中央装置１ａは、拡張集約装置２ａを備える。端末装置３－８～３－１７のそれぞれは、実施の形態１の端末装置３－１～３－７のそれぞれと同様であり、端末装置３－８～３－１７を個別に区別せずに示すときには、端末装置３と記載する。実施の形態１と同様の機能を有する構成要素は実施の形態１と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と異なる点を中心に説明する。拡張端末装置４－１，４－２は本実施の形態の第１の装置の一例であり、拡張集約装置２ａは本実施の形態の第２の装置の一例である。
　端末装置３－８～３－１２を１つのグループとし、端末装置３－１３～３－１７を別のグループとすると、図２１に示した例では、各端末装置３は、グループ内では周辺の他の端末装置３と通信を行うことができるが、グループの異なる端末装置３間では通信を行うことができない。このため、このままでは端末装置３－８～３－１７を１つの集約装置の配下とすることは困難である。本実施の形態では、各グループ内に拡張端末装置４を設置し、拡張端末装置４と拡張集約装置２ａとが、端末装置３間で使用されている無線通信方式とは別の他の通信方式で通信を行い、プロトコル変換を行うことで、端末装置３－８～３－１７を１つの拡張集約装置２ａの配下とすることができる。例えば、ある程度の端末装置３の数が集まっている箇所が複数存在する場合、これらの全ての箇所に集約装置を設けると、集約装置が収容可能な最大数に比べて端末装置３の数がかなり少ない場合には、コスト面で効率的ではない。本実施の形態では、拡張集約装置２ａが、複数の箇所の端末装置３を収容することができるため、コストを抑制することができる。なお、図２１では、２つのグループが図示されているが、３つ以上のグループが存在してもよく、この場合には各グループに拡張端末装置４が設置される。
　本実施の形態では、中央装置１ａは、図２１では図示を省略しているが実施の形態１の中央装置１と同様に第３通信部１１およびアプリケーション処理部１２を備える。本実施の形態では、中央装置１ａは、さらに拡張端末装置４向けの集約装置である拡張集約装置２ａを備える。拡張集約装置２ａは、第１の通信方式により無線通信を行うことが可能な複数の端末装置３とマルチホップネットワークを構築可能なマルチホップネットワークの親局となる集約装置である。拡張集約装置２ａは、９２０ＭＨｚ帯特小無線通信以外の他の通信方式による第２回線６ａにより拡張端末装置４－１，４－２とそれぞれ接続される。第２回線６ａは、ＬＴＥなどの携帯電話網であってもよいし、携帯電話網と光回線などの有線回線との組み合わせであってもよいし、有線回線であってもよい。また、図示は省略するが、中央装置１ａは、拡張集約装置２ａ以外の集約装置、例えば実施の形態１で述べた集約装置２と通信を行うことで、検針データの収集などを行ってもよい。
　図２２は、本実施の形態の拡張集約装置２ａの構成例を示す図である。図２２に示すように、拡張集約装置２ａは、実施の形態１の集約装置２と同様の第３通信部２２、マルチホップ通信制御部２３およびアプリケーション処理部２４を備え、さらにプロトコル変換処理部２５を備える。本実施の形態の第３通信部２２は、第１の通信方式とは異なる第２の通信方式で通信を行う第２通信部の一例である。プロトコル変換処理部２５は、送受信制御部２５１、ヘッダ生成連結部２５２、ヘッダ分割解析部２５３、ＮＷ制御部２５４、情報記憶部２５５および振分け部２５６を備える。送受信制御部２５１、ヘッダ生成連結部２５２、ヘッダ分割解析部２５３、ＮＷ制御部２５４、情報記憶部２５５および振分け部２５６の機能は、それぞれ送受信制御部４３１、ヘッダ生成連結部４３２、ヘッダ分割解析部４３３、ＮＷ制御部４３４、情報記憶部４３５および振分け部４３６の機能と同様である。
　第２回線６ａのうち拡張集約装置２ａが接続される回線が、中央装置１ａが第３通信部１１を用いて通信を行う通信回線と同様のＩＰネットワークであるとすると、中央装置１ａに、拡張集約装置２ａのための新たな通信回線を導入する必要がない。以下では、拡張端末装置４－１，４－２はＬＴＥにより通信を行うことでＩＰネットワークに接続し、拡張集約装置２ａがＩＰネットワークに接続される例を説明するが、通信回線はこの例に限定されない。
　本実施の形態では、拡張端末装置４－１および拡張端末装置４－２は、それぞれ拡張集約装置２ａとの間で、実施の形態１の拡張端末装置４間の通信と同様にプロトコル変換を行って他の通信方式により通信を行う。
　図２３は、本実施の形態の拡張端末装置４－２と拡張集約装置２ａとの間の接続処理の一例を示すシーケンス図である。図２３に示すように、拡張端末装置４－２は、図６に示した実施の形態１の拡張端末装置４－１と同様に、ステップＳ１～Ｓ９を実施する。ただし、送信情報における送信先ＩＰアドレスは、拡張集約装置２ａのアドレスである。ステップＳ９の後、拡張端末装置４－２の第２通信部４２は、通信路ヘッダおよび変換ヘッダが付加されたＮＷ確認メッセージを拡張集約装置２ａへ送信する（ステップＳ１０ａ）。
　拡張集約装置２ａの第３通信部２２は、拡張端末装置４－２から通信路ヘッダおよび変換ヘッダ付加後のＮＷ確認メッセージを受信すると、実施の形態１の図７に示したステップＳ１１と同様に、通信路ヘッダからＬＴＥ通信情報を抽出し、ＬＴＥ通信情報と、変換ヘッダ付加後のＮＷ確認メッセージとを送受信制御部２５１へ出力する（ステップＳ１１ａ）。以下、拡張集約装置２ａの送受信制御部２５１、ヘッダ生成連結部２５２、ヘッダ分割解析部２５３、ＮＷ制御部２５４および第３通信部２２が、それぞれ図７に示した拡張端末装置４－２の送受信制御部４３１、ヘッダ生成連結部４３２、ヘッダ分割解析部４３３、ＮＷ制御部４３４および第２通信部４２と同様の動作を行う。すなわち、図７および図８に示したステップＳ１２～Ｓ３０と同様の処理が、拡張集約装置２ａおよび拡張端末装置４－２により実施される。拡張端末装置４－２と拡張集約装置２ａとの間においても、同様に接続処理が行われる。
　拡張端末装置４－２と拡張集約装置２ａとの間の接続処理が終了し、拡張端末装置４－２が拡張集約装置２ａと接続可であると判断すると、実施の形態１と同様に、拡張端末装置４―２における無線マルチホップネットワークへの接続処理が行われる。本実施の形態の拡張端末装置４―２における無線マルチホップネットワークへの接続処理は、実施の形態１の図９～図１２において、拡張端末装置４－１が拡張端末装置４―２に変更され、拡張端末装置４－２が拡張集約装置２ａに変更される以外は、実施の形態１の図９～図１２に示した処理と同様である。
　図２４は、本実施の形態の拡張端末装置４－２からの上り経路の通知処理手順の一例を示すシーケンス図である。ステップＳ５１～Ｓ５３は、実施の形態１の図１３における処理と同様である。ステップＳ５４ａでは、拡張端末装置４－２は、上り経路通知メッセージを拡張集約装置２ａへ送信する。拡張集約装置２ａは、実施の形態１の図１３における拡張端末装置４－１が実施するステップＳ５５～Ｓ５７と同様にステップＳ１１１～Ｓ１１３を実施する。その後、拡張集約装置２ａは、図１４の集約装置２におけるステップＳ６８と同様に、ステップＳ１１４を実施する。
　図２５は、本実施の形態の拡張端末装置４－２からのアプリ電文の送信処理手順の一例を示すシーケンス図である。ステップＳ７１～Ｓ７３，Ｓ５２，Ｓ５３は、実施の形態１の図１５における処理と同様である。ステップＳ５４ａでは、拡張端末装置４－２は、ヘッダが付加されたアプリ電文を拡張集約装置２ａへ送信する。拡張集約装置２ａは、図２４と同様にステップＳ１１１～Ｓ１１４を実施する。その後、拡張集約装置２ａのマルチホップ通信制御部２３は、マルチホップネットワークヘッダを削除し（ステップＳ１１５）、マルチホップネットワークヘッダ削除後のアプリ電文をプロトコル変換処理部２５へ出力する（ステップＳ１１６）。プロトコル変換処理部２５は、振り分け判断を行い（ステップＳ１１７）、マルチホップネットワークヘッダ削除後のアプリ電文を第３通信部２２へ出力する（ステップＳ１１８）。
　以降、実施の形態１の図１６における集約装置２および中央装置１と同様に、拡張集約装置２ａおよび中央装置１ａによりステップＳ８２～Ｓ８４が実施される。なお、ここでは、中央装置１ａと拡張集約装置２ａとが、第３通信部１１および第３通信部２２を用いて通信を行ったが、拡張集約装置２ａが中央装置１ａ内に設けられているため、ステップＳ８２，Ｓ８３の代わりに、プロトコル変換処理部２５がアプリケーション処理部１２へマルチホップネットワークヘッダ削除後のアプリ電文を出力してもよい。
　図２６は、本実施の形態の端末装置３－１４からの上り経路の通知処理手順の一例を示すシーケンス図である。ステップＳ９１～Ｓ９５，Ｓ５２，Ｓ５３は、実施の形態１の図１７における端末装置３－６および拡張端末装置４－２の処理と同様である。ステップＳ５４ａでは、拡張端末装置４－２は、上り経路通知メッセージを拡張集約装置２ａへ送信する。拡張集約装置２ａは、図２４と同様にステップＳ１１１～Ｓ１１４を実施する。このように、拡張端末装置４－２は、端末装置３から送信された上りデータを第１の通信方式で受信し、上りデータに対して第１の通信方式から第２の通信方式へのプロトコル変換を行い、当該プロトコル変換後の上りデータを拡張集約装置２ａへ送信する。拡張集約装置２ａの第３通信部２２は、第１の通信方式とは異なる第２の通信方式でマルチホップネットワークにおける下り経路の次ノードとなる拡張端末装置４－２から、端末装置３を送信元とする拡張集約装置２ａ宛ての上りデータを受信する。そして、プロトコル変換処理部２５は、第３通信部２２が上りデータを受信すると、上りデータに対して第２の通信方式から第１の通信方式へのプロトコル変換を行う。
　図２７は、本実施の形態の端末装置３－１４からのアプリ電文の送信処理手順の一例を示すシーケンス図である。ステップＳ１０１～Ｓ１０４，Ｓ９３～Ｓ９５，Ｓ５２，Ｓ５３は、端末装置３－６の処理が端末装置３－１４の処理となる以外は実施の形態１の図１９における処理と同様である。ステップＳ５４ａでは、拡張端末装置４－２は、ヘッダが付加されたアプリ電文を拡張集約装置２ａへ送信する。拡張集約装置２ａは、図２５と同様にステップＳ１１１～Ｓ１１８，Ｓ８２を実施する。その後の中央装置１ａの処理は、実施の形態１の図１６における中央装置１の処理と同様であるため、説明を省略する。
　図２３および図２７では、拡張端末装置４－２に関する処理を例にあげて説明したが、拡張端末装置４－１も、拡張端末装置４－２と同様の処理を実施する。これにより、拡張集約装置２ａは、拡張端末装置４－１，４－２を含む無線マルチホップネットワークを構築することができ、端末装置３－８～３－１７と通信を行うことができる。
　なお、図２１に示した例では、拡張集約装置２ａが中央装置１ａ内に設けられたが、これに限らず、拡張集約装置２ａと実施の形態１で述べた中央装置１とが個別に設けられてもよい。また、拡張集約装置２ａは、端末装置３と通信を行う実施の形態１の集約装置２としての機能も有していてもよい。この場合、拡張集約装置２ａは実施の形態１の集約装置２と同様に第１通信部２１を備え、宛先に応じてプロトコル変換処理部２５の振分け部２５６が、第１通信部２１を用いてデータを送信するか、第３通信部２２を用いて拡張端末装置４へデータを送信するかを決定する。
　拡張集約装置２ａのプロトコル変換処理部２５、マルチホップ通信制御部２３およびアプリケーション処理部２４の機能は、実施の形態１の拡張端末装置４と同様に、コンピュータシステムである処理回路上で、拡張集約装置２ａにおける処理が記述されたコンピュータプログラムであるプログラムが実行されることにより実現される。
　本実施の形態では、拡張集約装置２ａ、拡張端末装置４－１，４－２がプロトコル変換を行うことで、無線マルチホップネットワークの一部の区間に他の通信方式の通信回線を用いることができ、端末装置３間の通信が困難な端末装置３が無線マルチホップネットワークに参加することができる。端末装置３間の通信が困難な端末装置３の全てをＬＴＥ回線などに接続可能な端末装置に替えて個別に中央装置などがデータを収集する場合に比べてコストを抑制することができる。また、ある程度の端末装置３の数が集まっている箇所が離れて複数存在する場合に、これらの全箇所に集約装置を設置するよりコストを削減することができる。
　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　集約装置、２ａ　拡張集約装置、３，３－１～３－１７　端末装置、４，４－１，４－２　拡張端末装置、５　第１回線、６，６ａ　第２回線、７，７ａ　通信システム、１１，２２　第３通信部、１２，２４，３３，４５　アプリケーション処理部、２１，３１，４１　第１通信部、２３，３２，４４　マルチホップ通信制御部、２５，４３　プロトコル変換処理部、４２　第２通信部、２５１，４３１　送受信制御部、２５２，４３２　ヘッダ生成連結部、２５３，４３３　ヘッダ分割解析部、２５４，４３４　ＮＷ制御部、２５５，４３５　情報記憶部、２５６，４３６　振分け部。

Claims (11)

  1. 　第１の通信方式により無線通信を行うことが可能な複数の端末装置のうちの少なくとも一部の前記端末装置と前記第１の通信方式により通信を行うことが可能な第１通信部と、
    　前記第１の通信方式とは異なる第２の通信方式で通信を行うことが可能な第２通信部と、
    　集約装置を親局とするマルチホップネットワークにおけるマルチホップ通信の制御を行うマルチホップ通信制御部と、
    　前記第１通信部が前記端末装置から前記端末装置を管理する集約装置宛てのデータである上りデータを受信すると、前記上りデータに対して前記第１の通信方式から前記第２の通信方式へのプロトコル変換を行うプロトコル変換処理部と、
    　を備え、
    　前記第２通信部は、前記プロトコル変換後の前記上りデータを前記マルチホップネットワークにおける前記集約装置に向かう上り経路上の次ノードである対向装置へ送信し、
    　前記対向装置は前記上りデータに対して前記第２の通信方式から前記第１の通信方式へのプロトコル変換を行うことを特徴とする拡張端末装置。
  2. 　前記対向装置は、前記プロトコル変換後の前記上りデータを前記第１の通信方式により前記集約装置へ向けて送信することを特徴とする請求項１に記載の拡張端末装置。
  3. 　前記対向装置は、前記集約装置であることを特徴とする請求項１に記載の拡張端末装置。
  4. 　前記プロトコル変換処理部は、前記第１の通信方式から前記第２の通信方式への前記プロトコル変換として、前記上りデータに前記拡張端末装置の識別情報を含む変換ヘッダを付加する処理を行うことを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の拡張端末装置。
  5. 　第１の通信方式により無線通信を行うことが可能な複数の端末装置とマルチホップネットワークを構築可能な前記マルチホップネットワークの親局となる集約装置であって、
    　前記第１の通信方式とは異なる第２の通信方式で前記マルチホップネットワークにおける下り経路の次ノードとなる拡張端末装置から、前記端末装置を送信元とする前記集約装置宛ての上りデータを受信可能な第２通信部と、
    　前記マルチホップネットワークにおけるマルチホップ通信の制御を行うマルチホップ通信制御部と、
    　前記第２通信部が前記上りデータを受信すると、前記上りデータに対して前記第２の通信方式から前記第１の通信方式へのプロトコル変換を行うプロトコル変換処理部と、
    　を備え、
    　前記拡張端末装置は、前記上りデータを前記第１の通信方式で受信し、前記上りデータに対して前記第１の通信方式から前記第２の通信方式へのプロトコル変換を行い、当該プロトコル変換後の前記上りデータを前記集約装置へ送信することを特徴とする集約装置。
  6. 　第１の装置と、
    　第２の装置と、
    　を備え、
    　前記第１の装置は、
    　第１の通信方式により無線通信を行うことが可能な複数の端末装置のうちの少なくとも一部の前記端末装置と前記第１の通信方式により通信を行うことが可能な第１通信部と、
    　前記第１の通信方式とは異なる第２の通信方式で通信を行うことが可能な第２通信部と、
    　集約装置を親局とするマルチホップネットワークにおけるマルチホップ通信の制御を行うマルチホップ通信制御部と、
    　前記第１通信部が前記端末装置から前記端末装置を管理する集約装置宛てのデータである上りデータを受信すると、前記上りデータに対して前記第１の通信方式から前記第２の通信方式へのプロトコル変換を行うプロトコル変換処理部と、
    　を備え、
    　前記第２通信部は、前記プロトコル変換後の前記上りデータを前記マルチホップネットワークにおける前記集約装置に向かう上り経路上の次ノードである前記第２の装置へ送信し、
    　前記第２の装置は、前記上りデータに対して前記第２の通信方式から前記第１の通信方式へのプロトコル変換を行うことを特徴とする通信システム。
  7. 　前記第２の装置は、前記プロトコル変換後の前記上りデータを前記第１の通信方式により前記集約装置へ向けて送信することを特徴とする請求項６に記載の通信システム。
  8. 　前記第２の装置は、前記集約装置であることを特徴とする請求項６に記載の通信システム。
  9. 　前記第１の装置は、前記第１の通信方式から前記第２の通信方式への前記プロトコル変換として、前記上りデータに前記第１の装置の識別情報を含む変換ヘッダを付加する処理を行い、
    　前記第１の装置は、前記第２の通信方式から前記第１の通信方式への前記プロトコル変換として、前記変換ヘッダを除去する処理を行うことを特徴とする請求項６から８のいずれか１つに記載の通信システム。
  10. 　第１の通信方式により無線通信を行うことが可能な複数の端末装置のうちの少なくとも一部の前記端末装置と前記第１の通信方式により通信を行うことが可能な拡張端末装置における通信方法であって、
    　集約装置を親局とするマルチホップネットワークにおけるマルチホップ通信の制御を行うステップと、
    　前記第１の通信方式によって前記端末装置から前記端末装置を管理する集約装置宛てのデータである上りデータを受信すると、前記上りデータに対して前記第１の通信方式から前記第１の通信方式とは異なる第２の通信方式へのプロトコル変換を行うステップと、
    　前記プロトコル変換後の前記上りデータを前記マルチホップネットワークにおける前記集約装置に向かう上り経路上の次ノードである対向装置へ前記第２の通信方式で送信するステップと、
    　を含み、
    　前記対向装置は前記上りデータに対して前記第２の通信方式から前記第１の通信方式へのプロトコル変換を行うことを特徴とする通信方法。
  11. 　第１の通信方式により無線通信を行うことが可能な複数の端末装置のうちの少なくとも一部の前記端末装置と前記第１の通信方式により通信を行うことが可能な拡張端末装置に、
    　集約装置を親局とするマルチホップネットワークにおけるマルチホップ通信の制御を行うステップと、
    　前記第１の通信方式によって前記端末装置から前記端末装置を管理する集約装置宛てのデータである上りデータを受信すると、前記上りデータに対して前記第１の通信方式から前記第１の通信方式とは異なる第２の通信方式へのプロトコル変換を行うステップと、
    　前記プロトコル変換後の前記上りデータを前記マルチホップネットワークにおける前記集約装置に向かう上り経路上の次ノードである対向装置へ前記第２の通信方式で送信するステップと、
    　を実行させ、
    　前記対向装置は前記上りデータに対して前記第２の通信方式から前記第１の通信方式へのプロトコル変換を行うことを特徴とする通信プログラム。
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Citations (2)

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JP2011048596A (ja) * 2009-08-26 2011-03-10 Panasonic Electric Works Co Ltd 火災警報システム
JP2013235554A (ja) * 2012-04-09 2013-11-21 Hochiki Corp 警報連携システム

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011048596A (ja) * 2009-08-26 2011-03-10 Panasonic Electric Works Co Ltd 火災警報システム
JP2013235554A (ja) * 2012-04-09 2013-11-21 Hochiki Corp 警報連携システム

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