WO2024100785A1

WO2024100785A1 - 変換装置、スマートメータ、スマートメータ通信システム、制御回路、記憶媒体および変換方法

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Publication number: WO2024100785A1
Application number: PCT/JP2022/041670
Authority: WO
Inventors: 輝土田
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2022-11-09
Filing date: 2022-11-09
Publication date: 2024-05-16

Abstract

ＱｏＳ変換装置（２５０）は、セルラ通信で使用可能なネットワークスライスを示すスライス識別情報とマルチホップ通信の経路を示す経路識別情報とを紐付け、紐付けた対応関係を示す管理テーブルを作成するＱｏＳ管理部（２６０）と、セルラ通信およびマルチホップ通信に跨がって通信が行われる場合に、ＱｏＳ管理テーブルに基づいて、通信方式に応じて転送するデータの変換処理を行うデータ変換部（２７０）と、を備える。

Description

変換装置、スマートメータ、スマートメータ通信システム、制御回路、記憶媒体および変換方法

　本開示は、スマートメータで使用される変換装置、スマートメータ、スマートメータ通信システム、制御回路、記憶媒体および変換方法に関する。

　２０２５年から導入される次世代スマートメータ通信システムは、従来の自動検針結果の通信に加えて、環境価値取引、電力の波形データの収集など、様々な通信が行われる予定であり、データ量の拡大、ＱｏＳ（Quality　of　Service）要件の多様化が見込まれている。様々なＱｏＳに対応可能なシステムを構築する方法として、ネットワークを構築する全てのスマートメータを、セルラ通信が可能なスマートメータによって構築する方法がある。しかしながら、全てのスマートメータをセルラ通信が可能なスマートメータに置き換えると、全てのスマートメータがセルラ通信を行うことから回線使用料が急増する。回線使用料を電気料金に転嫁した場合、ユーザが負担する電気料金が増加してしまう。

　そこで、次世代スマートメータ通信システムでは、従来のスマートメータ通信システムでも利用されるマルチホップ通信、およびセルラ通信の両方を利用できるスマートメータを導入することが検討されている。次世代スマートメータ通信システムは、マルチホップ通信しか利用できないスマートメータと、セルラ通信しか利用できないスマートメータと、セルラ通信およびマルチホップ通信を両方利用可能なスマートメータとが混在するネットワーク構成でシステムを構築することで、通信コストを抑えつつ、マルチホップ通信しか利用できないスマートメータも収容することが可能である。

　例えば、特許文献１には、マルチホップ通信しか利用できないスマートメータと、セルラ通信しか利用できないスマートメータと、セルラ通信およびマルチホップ通信を両方利用可能なスマートメータとが混在するネットワーク構成において、判定装置によって、各スマートメータの通信方式ごとの通信環境によって、セルラ通信およびマルチホップ通信を両方利用可能なスマートメータの通信方式を切り替える技術が開示されている。判定装置は、通信コストが低減されるように、セルラ通信およびマルチホップ通信を両方利用可能なスマートメータの通信方式を切り替える。

特開２０２０－８０４７１号公報

　しかしながら、上記従来の技術の判定装置を含むスマートメータ通信システムでは、セルラ通信におけるＱｏＳ制御およびマルチホップ通信におけるＱｏＳ制御は別々に行われ、通信要求が発生したスマートメータの通信方式のみに依存していると考えられる。そのため、通信要求が発生したスマートメータは、スマートメータからネットワーク上に存在する制御装置までのＥ２Ｅ（End　to　End）の通信において、ＱｏＳを考慮した通信経路の選択ができない、という問題があった。

　本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、異なる通信方式が利用可能なスマートメータに搭載され、異なる通信方式に跨って行われる通信において、各通信方式のＱｏＳ制御を考慮した経路選択を可能にする変換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、本開示の変換装置は、セルラ通信で使用可能なネットワークスライスを示すスライス識別情報とマルチホップ通信の経路を示す経路識別情報とを紐付け、紐付けた対応関係を示す管理テーブルを作成する管理部と、セルラ通信およびマルチホップ通信に跨がって通信が行われる場合に、管理テーブルに基づいて、通信方式に応じて転送するデータの変換処理を行う変換部と、を備えることを特徴とする。

　本開示に係る変換装置は、異なる通信方式が利用可能なスマートメータに搭載され、異なる通信方式に跨って行われる通信において、各通信方式のＱｏＳ制御を考慮した経路選択を可能にする、という効果を奏する。

実施の形態１に係るスマートメータ通信システムの構成例を示す図実施の形態１に係るスマートメータ１２０の構成例を示すブロック図実施の形態１に係るスマートメータ１２０が、スマートメータ１１０，１２０による無線マルチホップネットワークを構築する動作を示すフローチャート実施の形態１に係るスマートメータ通信システムにおいてスマートメータ１１０からシステム制御装置へ通信要求が発生した場合の動作を示すフローチャート実施の形態１に係るスマートメータ通信システムにおいてシステム制御装置からスマートメータ１１０へ通信要求が発生した場合の動作を示すフローチャート実施の形態１に係るＱｏＳ変換装置を実現する処理回路をプロセッサおよびメモリで構成する場合の処理回路の構成例を示す図実施の形態１に係るＱｏＳ変換装置を実現する処理回路を専用のハードウェアで構成する場合の処理回路の例を示す図実施の形態２に係るスマートメータ１２０が、スマートメータ１１０，１２０による無線マルチホップネットワークを構築する動作を示すフローチャート

　以下に、本開示の実施の形態に係る変換装置、スマートメータ、スマートメータ通信システム、制御回路、記憶媒体および変換方法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に係るスマートメータ通信システム１の構成例を示す図である。スマートメータ通信システム１は、スマートメータ１１０，１２０，１３０と、セルラ基地局１４０と、セルラ通信制御装置１５０と、システム制御装置１６０と、を備える。以降の説明において、スマートメータ１１０，１２０，１３０を区別しない場合は単にスマートメータと称することがある。スマートメータ通信システム１は、３種類のスマートメータを備える。以降の説明において、スマートメータ１２０を第１のスマートメータと称し、スマートメータ１１０を第２のスマートメータと称することがある。

　スマートメータ１１０は、マルチホップ通信のみを利用可能なスマートメータである。スマートメータ１１０は、マルチホップ通信によってスマートメータ１１０またはスマートメータ１２０と無線で通信を行い、データの送受信を行う。

　スマートメータ１２０は、セルラ通信およびマルチホップ通信の両方利用可能なスマートメータである。スマートメータ１２０は、マルチホップ通信によってスマートメータ１１０と無線で通信を行い、セルラ通信によってセルラ基地局１４０と無線で通信を行う。

　スマートメータ１３０は、セルラ通信のみを利用可能なスマートメータである。スマートメータ１３０は、セルラ通信によってセルラ基地局１４０と無線で通信を行い、データの送受信を行う。

　セルラ基地局１４０は、通信エリア内のスマートメータ１２０，１３０と通信を行う。セルラ基地局１４０は、セルラ通信によってスマートメータ１２０，１３０と無線で通信を行い、セルラ通信制御装置１５０と無線または有線で通信を行う。

　セルラ通信制御装置１５０は、セルラ基地局１４０と無線または有線で接続し、セルラ基地局１４０を介してスマートメータ１２０およびスマートメータ１３０の認証、図示しないデータネットワークとの通信などを行う。

　システム制御装置１６０は、セルラ通信制御装置１５０と無線または有線で接続し、スマートメータ１１０，１２０，１３０に対して電源の切替、ソフトウェアのアップデートなど、スマートメータ通信システム１全体の制御を行う。

　なお、図１の例では、スマートメータ通信システム１が、４つのスマートメータ１１０、２つのスマートメータ１２０、および２つのスマートメータ１３０を備えているが、これに限定されない。スマートメータ通信システム１は、３つ以下または５つ以上のスマートメータ１１０を備えてもよいし、１つまたは３つ以上のスマートメータ１２０を備えてもよいし、１つまたは３つ以上のスマートメータ１３０を備えてもよい。

　スマートメータ１２０の詳細な構成および動作について説明する。図２は、実施の形態１に係るスマートメータ１２０の構成例を示すブロック図である。スマートメータ１２０は、計量部２００と、セルラ通信管理部２１０と、セルラ通信部２２０と、マルチホップ通信管理部２３０と、マルチホップ通信部２４０と、ＱｏＳ変換装置２５０と、を備える。ＱｏＳ変換装置２５０は、ＱｏＳ管理部２６０と、データ変換部２７０と、を備える。以降の説明において、ＱｏＳ変換装置２５０を単に変換装置と称することがある。

　計量部２００は、スマートメータ１２０において、ガスメータ、水道メータ、電力メータなどの計測データを取得する。

　セルラ通信管理部２１０は、スマートメータ１２０において使用可能なネットワークスライスのスライスＩＤ（IDentifier）を、セルラ通信部２２０およびセルラ基地局１４０を介してセルラ通信制御装置１５０から取得する。スライスＩＤとは、スマートメータ１２０またはスマートメータ１３０とセルラ基地局１４０との間で使用可能なネットワークスライスを識別するためのスライス識別情報である。スライスＩＤは、例えば、ＮＳＳＡＩ（Network　Slice　Selection　Assistance　Information）である。セルラ通信部２２０は、セルラ通信を行う通信装置であるセルラ基地局１４０との間でセルラ通信による通信を行う。セルラ通信部２２０は、セルラ通信管理部２１０で取得されたスライスＩＤに基づいて、セルラ基地局１４０と無線で通信を行う。なお、セルラ通信管理部２１０は、スライスＩＤについて、セルラ通信およびマルチホップ通信が両方利用可能な他のスマートメータ１２０から取得してもよいし、セルラ通信を提供するキャリアが有する図示しないセルラ通信制御装置から取得してもよい。

　マルチホップ通信管理部２３０は、スマートメータ通信システム１において、スマートメータ１１０，１２０による無線マルチホップネットワークを構築するためのメッセージを作成する。マルチホップ通信部２４０は、マルチホップ通信を行う通信装置であるスマートメータ１１０との間でマルチホップ通信による通信を行う。マルチホップ通信部２４０は、マルチホップ通信管理部２３０で作成されたメッセージを無線でスマートメータ１１０に送信する。これにより、スマートメータ１２０は、スマートメータ１１０，１２０から構成される無線マルチホップネットワークを構築する。また、マルチホップ通信部２４０は、スマートメータ１１０から送信された計測データを受信する。マルチホップ通信管理部２３０は、マルチホップ通信部２４０で受信されたスマートメータ１１０からの計測データを集約する。

　ＱｏＳ変換装置２５０において、ＱｏＳ管理部２６０は、セルラ通信管理部２１０からスライスＩＤを取得し、マルチホップ通信管理部２３０から無線マルチホップネットワークを構築するための経路ＩＤを取得する管理部である。経路ＩＤとは、スマートメータ１１０による無線マルチホップネットワークで使用可能な経路を識別するための経路識別情報である。スマートメータ１１０による無線マルチホップネットワークとは、例えば、ＲＰＬ（IP（Internet　Protocol）v6　Routing　Protocol　for　Low　power　and　Lossy　Networks）によって構築されるネットワークである。経路ＩＤとは、例えば、ＤＯＤＡＧ（Destination　Oriented　Directed　Acyclic　Graph）　ＩＤである。ＱｏＳ管理部２６０は、セルラ通信で使用可能なネットワークスライスを示すスライスＩＤとマルチホップ通信の経路を示す経路ＩＤとを紐付けるＱｏＳ管理テーブルを作成し、マルチホップ通信管理部２３０で取得された経路ＩＤを、経路ＩＤとスライスＩＤとを紐付けた値に変更する。以降の説明において、ＱｏＳ管理テーブルを単に管理テーブルと称することがある。

　ＱｏＳ変換装置２５０において、データ変換部２７０は、スマートメータ通信システム１においてセルラ通信およびマルチホップ通信の異なる通信方式に跨る通信が行われる場合に、ＱｏＳ管理部２６０から取得したＱｏＳ管理テーブルに基づいて、通信方式に応じて転送するデータの変換処理を行い、送信対象のデータの宛先、データ形式などを変換する変換部である。

　例えば、データ変換部２７０は、スマートメータ１１０からシステム制御装置１６０への計測データなどのデータをマルチホップ通信部２４０から取得した場合、マルチホップ通信で受信されたデータに対して、ＱｏＳ管理部２６０から取得したＱｏＳ管理テーブルに基づいて、宛先を示す識別情報を経路ＩＤから対応するスライスＩＤに変換するとともに、データのデータ形式をマルチホップ通信のデータ形式からセルラ通信のデータ形式に変換して、セルラ通信部２２０にデータを転送する。または、データ変換部２７０は、システム制御装置１６０からスマートメータ１１０への制御メッセージなどのデータをセルラ通信部２２０から取得した場合、セルラ通信で受信されたデータに対して、ＱｏＳ管理部２６０から取得したＱｏＳ管理テーブルに基づいて、宛先を示す識別情報をスライスＩＤから対応する経路ＩＤに変換するとともに、データのデータ形式をセルラ通信のデータ形式からマルチホップ通信のデータ形式に変換して、マルチホップ通信部２４０にデータを転送する。

　つづいて、ＱｏＳ変換装置２５０を備えるスマートメータ１２０の動作について説明する。図３は、実施の形態１に係るスマートメータ１２０が、スマートメータ１１０，１２０による無線マルチホップネットワークを構築する動作を示すフローチャートである。

　（ステップＳ１００）スマートメータ１２０において、セルラ通信管理部２１０は、セルラ通信部２２０およびセルラ基地局１４０を介してセルラ通信制御装置１５０から、スマートメータ１２０で使用可能なネットワークスライスのスライスＩＤを取得する。このとき、セルラ通信管理部２１０は、セルラ通信部２２０およびセルラ基地局１４０を介してセルラ通信制御装置１５０から、スライスＩＤごとのＱｏＳ情報も取得する。セルラ通信管理部２１０は、セルラ通信制御装置１５０から取得したスライスＩＤおよびスライスＩＤごとのＱｏＳ情報をＱｏＳ管理部２６０に出力する。

　セルラ通信管理部２１０は、スマートメータ１２０で使用可能なネットワークスライスのスライスＩＤおよびスライスＩＤごとのＱｏＳ情報について、セルラ通信およびマルチホップ通信が両方利用可能な他のスマートメータ１２０から取得してもよいし、セルラ通信を提供するキャリアが有する図示しないセルラ通信制御装置から取得してもよい。なお、スライスＩＤにスライスＩＤのＱｏＳ情報が内包されている場合、セルラ通信管理部２１０は、セルラ通信制御装置１５０からスマートメータ１２０で使用可能なネットワークスライスのスライスＩＤのみ取得し、ＱｏＳ管理部２６０に出力すればよい。以降の説明において、ＱｏＳ情報またはＱｏＳのことをサービス品質と称することがある。

　（ステップＳ１１０）マルチホップ通信管理部２３０は、マルチホップ通信部２４０を介してスマートメータ１１０から、スマートメータ１２０が存在する経路の経路ＩＤを取得する。このとき、マルチホップ通信管理部２３０は、マルチホップ通信部２４０を介してスマートメータ１１０から、スマートメータ１２０が存在する経路の経路ＩＤごとのＱｏＳ情報も取得する。マルチホップ通信管理部２３０は、スマートメータ１１０から取得した経路ＩＤおよび経路ＩＤごとのＱｏＳ情報をＱｏＳ管理部２６０に出力する。

　（ステップＳ１２０）ＱｏＳ管理部２６０は、セルラ通信管理部２１０から取得したスライスＩＤおよびスライスＩＤごとのＱｏＳ情報と、マルチホップ通信管理部２３０から取得した経路ＩＤおよび経路ＩＤごとのＱｏＳ情報とを用いて、経路ＩＤに対してスライスＩＤを紐付けるようにＱｏＳ管理テーブルを作成する。具体的には、ＱｏＳ管理部２６０は、スライスＩＤごとのＱｏＳ情報および経路ＩＤごとのＱｏＳ情報を考慮して、無線マルチホップネットワークの経路の経路ＩＤに対して使用可能な１つ以上のネットワークスライスのスライスＩＤを紐付けるようにＱｏＳ管理テーブルを作成する。このように、ＱｏＳ管理部２６０は、セルラ通信のＱｏＳ情報およびマルチホップ通信のＱｏＳ情報に基づいて、スライスＩＤと経路ＩＤとを紐付ける。ＱｏＳ管理部２６０は、作成したＱｏＳ管理テーブルをマルチホップ通信管理部２３０に出力する。

　なお、ＱｏＳ管理部２６０は、図１に示すように、スマートメータ１２０が１つのスマートメータ１１０のみに接続し、スマートメータ１２０が１つのセルラ基地局１４０のみに接続している場合、スライスＩＤごとのＱｏＳ情報および経路ＩＤごとのＱｏＳ情報を考慮することなく、無線マルチホップネットワークの１つの経路の経路ＩＤに対して使用可能な１つのネットワークスライスのスライスＩＤを紐付けるようにＱｏＳ管理テーブルを作成してもよい。また、ＱｏＳ管理部２６０は、図示は省略するが、スマートメータ１２０が２つ以上のスマートメータ１１０に接続し、スマートメータ１２０が２つ以上のセルラ基地局１４０に接続している場合、スライスＩＤごとのＱｏＳ情報および経路ＩＤごとのＱｏＳ情報を考慮することなく、無線マルチホップネットワークの２つ以上の経路の各々の経路ＩＤに対して使用可能な２つ以上のネットワークスライスの各々のスライスＩＤを紐付けるようにＱｏＳ管理テーブルを作成してもよい。

　（ステップＳ１３０）マルチホップ通信管理部２３０は、ＱｏＳ管理部２６０から取得したＱｏＳ管理テーブルに基づいて、スマートメータ１１０から取得した経路ＩＤを、スライスＩＤおよび経路ＩＤの情報を含む値に変更し、スマートメータ１１０，１２０による無線マルチホップネットワークを構築するためのメッセージを作成する。マルチホップ通信部２４０は、マルチホップ通信管理部２３０で作成されたメッセージを無線でスマートメータ１１０に送信する。これにより、スマートメータ１２０は、スマートメータ１１０，１２０から構成される無線マルチホップネットワークを構築する。

　なお、スマートメータ１２０では、ＱｏＳ管理部２６０が、作成したＱｏＳ管理テーブルをセルラ通信管理部２１０に出力し、セルラ通信管理部２１０が、ＱｏＳ管理部２６０から取得したＱｏＳ管理テーブルを、セルラ通信部２２０およびセルラ基地局１４０を介してセルラ通信制御装置１５０に送信してもよい。これにより、セルラ通信制御装置１５０は、システム制御装置１６０からスマートメータ１１０への制御メッセージなどのデータを送信する際、ＱｏＳ管理テーブルに基づいて送信先のセルラ基地局１４０を選択することが可能になる。

　次に、無線マルチホップネットワーク構築後、スマートメータ１１０からシステム制御装置１６０へ通信要求が発生した場合の動作について説明する。図４は、実施の形態１に係るスマートメータ通信システム１においてスマートメータ１１０からシステム制御装置１６０へ通信要求が発生した場合の動作を示すフローチャートである。

　（ステップＳ２００）システム制御装置１６０がスマートメータ１１０から取得した測定データを解析するために、スマートメータ１１０において、スマートメータ１１０からシステム制御装置１６０に向けて計測データの通信要求が発生する。スマートメータ１１０において通信要求が発生するタイミングについては、システム制御装置１６０から計測データの取得要求があったタイミングでもよいし、規定された周期に基づいてスマートメータ１１０がガスメータ、水道メータ、電力メータなどの計測データを取得したタイミングでもよい。

　（ステップＳ２１０）スマートメータ１１０は、通信要求に対するＱｏＳ情報および宛先情報を取得する。スマートメータ１１０は、システム制御装置１６０から計測データの取得要求があった場合は取得要求とともにシステム制御装置１６０から通信要求に対するＱｏＳ情報および宛先情報を取得すればよいし、規定された周期に基づいて計測データを取得する場合は規定された周期が設定されたときにＱｏＳ情報および宛先情報を取得しておけばよい。

　（ステップＳ２２０）スマートメータ１１０は、取得したＱｏＳ情報および宛先情報に従って、ＱｏＳを満たすように、１つ以上のスライスＩＤに紐付けられた経路ＩＤの中から、計測データの送信に使用する経路の経路ＩＤを選択する。例えば、通信要求が発生したスマートメータ１１０が図１に示すスマートメータ通信システム１において一番下に示すスマートメータ１１０であった場合、当該スマートメータ１１０は、セルラ通信制御装置１５０までの経路として２つの経路の中から１つの経路を選択することができる。このように、スマートメータ１１０は、スマートメータ１２０が備えるＱｏＳ変換装置２５０で作成されたＱｏＳ管理テーブルに基づいて構築されたスマートメータ１２０およびスマートメータ１１０を含む無線マルチホップネットワークの通信において、ＱｏＳを満たすマルチホップ通信の経路を選択する。

　（ステップＳ２３０）スマートメータ１１０は、選択した経路ＩＤの経路に従ってスマートメータ１２０に計測データを送信する。

　（ステップＳ２４０）スマートメータ１２０において、マルチホップ通信部２４０は、スマートメータ１１０から受信した計測データをデータ変換部２７０に出力する。データ変換部２７０は、ＱｏＳ管理部２６０から取得したＱｏＳ管理テーブル、およびマルチホップ通信部２４０から取得した計測データの経路ＩＤに基づいて、セルラ通信で使用するスライスＩＤを選択する。また、データ変換部２７０は、取得した計測データのデータ形式をマルチホップ通信のデータ形式からセルラ通信のデータ形式に変換する。データ変換部２７０は、選択したスライスＩＤを宛先とするデータ形式を変換後の計測データを、セルラ通信部２２０に出力する。

　（ステップＳ２５０）スマートメータ１２０において、セルラ通信部２２０は、セルラ基地局１４０およびセルラ通信制御装置１５０を介してシステム制御装置１６０に、データ変換部２７０から取得した計測データを送信する。

　次に、無線マルチホップネットワーク構築後、システム制御装置１６０からスマートメータ１１０へ通信要求が発生した場合の動作について説明する。図５は、実施の形態１に係るスマートメータ通信システム１においてシステム制御装置１６０からスマートメータ１１０へ通信要求が発生した場合の動作を示すフローチャートである。

　（ステップＳ３００）システム制御装置１６０がスマートメータ１１０から取得した測定データなどの結果を解析することで、システム制御装置１６０において、システム制御装置１６０からスマートメータ１１０に向けて電源の切替などの制御メッセージの通信要求が発生する。

　（ステップＳ３１０）システム制御装置１６０は、セルラ通信制御装置１５０に制御メッセージのデータを送信する。

　（ステップＳ３２０）セルラ通信制御装置１５０は、システム制御装置１６０から制御メッセージのデータとともに、通信要求に対するＱｏＳ情報および宛先情報を取得する。

　（ステップＳ３３０）セルラ通信制御装置１５０は、取得したＱｏＳ情報および宛先情報に従って、通信要求のＱｏＳおよび宛先に対応可能なネットワークスライスのスライスＩＤを選択する。セルラ通信制御装置１５０は、選択したスライスＩＤのネットワークスライスに従って、セルラ基地局１４０を介して、スマートメータ１２０にデータを送信する。

　（ステップＳ３４０）スマートメータ１２０において、セルラ通信部２２０は、セルラ基地局１４０を介してセルラ通信制御装置１５０から受信したデータをデータ変換部２７０に出力する。データ変換部２７０は、ＱｏＳ管理部２６０から取得したＱｏＳ管理テーブル、およびセルラ通信部２２０から取得したデータのスライスＩＤに基づいて、マルチホップ通信で使用する経路ＩＤを選択する。また、データ変換部２７０は、取得したデータのデータ形式をセルラ通信のデータ形式からマルチホップ通信のデータ形式に変換する。データ変換部２７０は、選択した経路ＩＤを宛先とするデータ形式を変換後のデータを、マルチホップ通信部２４０に出力する。

　（ステップＳ３５０）スマートメータ１２０において、マルチホップ通信部２４０は、無線マルチホップネットワークを介して対象となるスマートメータ１１０に、データ変換部２７０から取得したデータを送信する。

　つづいて、ＱｏＳ変換装置２５０のハードウェア構成について説明する。ＱｏＳ変換装置２５０において、ＱｏＳ管理部２６０およびデータ変換部２７０は、処理回路により実現される。処理回路は、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサおよびメモリであってもよいし、専用のハードウェアであってもよい。処理回路は制御回路とも呼ばれる。

　図６は、実施の形態１に係るＱｏＳ変換装置２５０を実現する処理回路をプロセッサ９１およびメモリ９２で構成する場合の処理回路９０の構成例を示す図である。図６に示す処理回路９０は制御回路であり、プロセッサ９１およびメモリ９２を備える。処理回路９０がプロセッサ９１およびメモリ９２で構成される場合、処理回路９０の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアまたはファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ９２に格納される。処理回路９０では、メモリ９２に記憶されたプログラムをプロセッサ９１が読み出して実行することにより、各機能を実現する。すなわち、処理回路９０は、ＱｏＳ変換装置２５０の処理が結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ９２を備える。このプログラムは、処理回路９０により実現される各機能をＱｏＳ変換装置２５０に実行させるためのプログラムであるともいえる。このプログラムは、プログラムが記憶された記憶媒体により提供されてもよいし、通信媒体など他の手段により提供されてもよい。

　上記プログラムは、ＱｏＳ管理部２６０が、セルラ通信で使用可能なネットワークスライスを示すスライスＩＤとマルチホップ通信の経路を示す経路ＩＤとを紐付け、紐付けた対応関係を示すＱｏＳ管理テーブルを作成する第１のステップと、データ変換部２７０が、セルラ通信およびマルチホップ通信に跨がって通信が行われる場合に、ＱｏＳ管理テーブルに基づいて、通信方式に応じて転送するデータの変換処理を行う第２のステップと、をＱｏＳ変換装置２５０に実行さるプログラムであるとも言える。

　ここで、プロセッサ９１は、例えば、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、またはＤＳＰ（Digital　Signal　Processor）などである。また、メモリ９２は、例えば、ＲＡＭ（Random　Access　Memory）、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable　Programmable　ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically　ＥＰＲＯＭ）などの、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、またはＤＶＤ（Digital　Versatile　Disc）などが該当する。

　図７は、実施の形態１に係るＱｏＳ変換装置２５０を実現する処理回路を専用のハードウェアで構成する場合の処理回路９３の例を示す図である。図７に示す処理回路９３は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application　Specific　Integrated　Circuit）、ＦＰＧＡ（Field　Programmable　Gate　Array）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。処理回路については、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。このように、処理回路は、専用のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。

　以上説明したように、本実施の形態によれば、スマートメータ１２０において、ＱｏＳ変換装置２５０は、セルラ通信管理部２１０およびマルチホップ通信管理部２３０から取得した情報に基づいて、異なる通信方式間のＱｏＳ制御を考慮した無線マルチホップネットワークを構築する。これにより、スマートメータ通信システム１は、異なる通信間に跨る通信を行う場合でも、異なる通信方式のＱｏＳ制御も考慮できるため、Ｅ２ＥでＱｏＳを考慮した経路選択が可能となる。また、スマートメータ通信システム１は、様々な通信要求を満足するネットワークを実現することが可能となる。

実施の形態２．
　実施の形態１では、ＱｏＳ変換装置２５０のＱｏＳ管理部２６０が、セルラ通信管理部２１０から取得したスライスＩＤと、マルチホップ通信管理部２３０から取得した経路ＩＤとを紐付けることで、異なる通信方式間のＱｏＳ制御を考慮した無線マルチホップネットワークを構築する場合について説明した。実施の形態２では、ＱｏＳ変換装置２５０のＱｏＳ管理部２６０が、スライスＩＤおよび経路ＩＤに、さらにキャリア情報も紐付ける場合について説明する。

　実施の形態２において、スマートメータ通信システム１の構成は、図１に示す実施の形態１のときのスマートメータ通信システム１の構成と同一である。また、実施の形態２において、スマートメータ１２０の構成は、図２に示す実施の形態１のときのスマートメータ１２０の構成と同一である。

　つづいて、ＱｏＳ変換装置２５０を備えるスマートメータ１２０の動作について説明する。図８は、実施の形態２に係るスマートメータ１２０が、スマートメータ１１０，１２０による無線マルチホップネットワークを構築する動作を示すフローチャートである。

　（ステップＳ４００）スマートメータ１２０において、セルラ通信管理部２１０は、セルラ通信部２２０およびセルラ基地局１４０を介してセルラ通信制御装置１５０から、スマートメータ１２０で使用可能なネットワークスライスのスライスＩＤ、スライスＩＤごとのＱｏＳ情報、およびキャリア情報を取得する。セルラ通信管理部２１０は、セルラ通信制御装置１５０から取得したスライスＩＤ、スライスＩＤごとのＱｏＳ情報、およびキャリア情報をＱｏＳ管理部２６０に出力する。キャリア情報には、スマートメータ１２０がセルラ通信で利用可能なキャリアが複数ある場合において各キャリアを識別するためのキャリアＩＤ、ネットワークスライスごとの通信遅延を表す混雑状況情報などが含まれる。

　セルラ通信管理部２１０は、スマートメータ１２０で使用可能なネットワークスライスのスライスＩＤ、スライスＩＤごとのＱｏＳ情報、およびキャリア情報について、セルラ通信およびマルチホップ通信が両方利用可能な他のスマートメータ１２０から取得してもよいし、セルラ通信を提供するキャリアが有する図示しないセルラ通信制御装置から取得してもよい。なお、スライスＩＤにスライスＩＤのＱｏＳ情報が内包されている場合、セルラ通信管理部２１０は、セルラ通信制御装置１５０からスマートメータ１２０で使用可能なネットワークスライスのスライスＩＤおよびキャリア情報を取得し、ＱｏＳ管理部２６０に出力すればよい。セルラ通信管理部２１０は、キャリア情報に含まれる混雑状況情報について、自身が搭載されるスマートメータ１２０で測定可能な場合は自身が搭載されるスマートメータ１２０から取得してもよいし、測定対象のキャリアに対応するセルラ基地局１４０などから取得してもよい。

　（ステップＳ４２０）ＱｏＳ管理部２６０は、セルラ通信管理部２１０から取得したスライスＩＤ、スライスＩＤごとのＱｏＳ情報、およびキャリア情報と、マルチホップ通信管理部２３０から取得した経路ＩＤおよび経路ＩＤごとのＱｏＳ情報とを用いて、経路ＩＤに対してスライスＩＤおよびキャリア情報を紐付けるようにＱｏＳ管理テーブルを作成する。具体的には、ＱｏＳ管理部２６０は、スライスＩＤごとのＱｏＳ情報および経路ＩＤごとのＱｏＳ情報を考慮して、無線マルチホップネットワークの経路の経路ＩＤに対して使用可能な１つ以上のネットワークスライスのスライスＩＤおよびキャリア情報を紐付けるようにＱｏＳ管理テーブルを作成する。このように、実施の形態２では、ＱｏＳ管理部２６０は、さらにセルラ通信を提供するキャリアごとの混雑状況の情報を含むキャリア情報をスライスＩＤおよび経路ＩＤに紐付けたＱｏＳ管理テーブルを作成する。ＱｏＳ管理部２６０は、作成したＱｏＳ管理テーブルをマルチホップ通信管理部２３０に出力する。

　なお、ＱｏＳ管理部２６０は、無線マルチホップネットワークの経路の経路ＩＤに対して紐付けるキャリア情報について、キャリア情報に含まれる情報のうち一部の情報のみであってもよい。また、ＱｏＳ管理部２６０は、実施の形態１のときと同様、スライスＩＤごとのＱｏＳ情報および経路ＩＤごとのＱｏＳ情報を考慮することなくＱｏＳ管理テーブルを作成してもよい。

　（ステップＳ１３０）マルチホップ通信管理部２３０は、ＱｏＳ管理部２６０から取得したＱｏＳ管理テーブルに基づいて、スマートメータ１１０から取得した経路ＩＤを、スライスＩＤ、経路ＩＤ、およびキャリア情報の情報を含む値に変更し、スマートメータ１１０，１２０による無線マルチホップネットワークを構築するためのメッセージを作成する。マルチホップ通信部２４０は、マルチホップ通信管理部２３０で作成されたメッセージを無線でスマートメータ１１０に送信する。これにより、スマートメータ１２０は、スマートメータ１１０，１２０から構成される無線マルチホップネットワークを構築する。

　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　スマートメータ通信システム、１１０，１２０，１３０　スマートメータ、１４０　セルラ基地局、１５０　セルラ通信制御装置、１６０　システム制御装置、２００　計量部、２１０　セルラ通信管理部、２２０　セルラ通信部、２３０　マルチホップ通信管理部、２４０　マルチホップ通信部、２５０　ＱｏＳ変換装置、２６０　ＱｏＳ管理部、２７０　データ変換部。

Claims

　セルラ通信で使用可能なネットワークスライスを示すスライス識別情報とマルチホップ通信の経路を示す経路識別情報とを紐付け、紐付けた対応関係を示す管理テーブルを作成する管理部と、
　前記セルラ通信および前記マルチホップ通信に跨がって通信が行われる場合に、前記管理テーブルに基づいて、通信方式に応じて転送するデータの変換処理を行う変換部と、
　を備えることを特徴とする変換装置。
　前記変換部は、
　前記マルチホップ通信で受信された前記データに対して、宛先を示す識別情報を前記経路識別情報から前記スライス識別情報に変換するとともに、前記データの形式を前記マルチホップ通信のデータ形式から前記セルラ通信のデータ形式に変換し、
　前記セルラ通信で受信された前記データに対して、宛先を示す識別情報を前記スライス識別情報から前記経路識別情報に変換するとともに、前記データの形式を前記セルラ通信のデータ形式から前記マルチホップ通信のデータ形式に変換する、
　ことを特徴とする請求項１に記載の変換装置。
　前記管理部は、前記セルラ通信のサービス品質および前記マルチホップ通信のサービス品質に基づいて、前記スライス識別情報と前記経路識別情報とを紐付ける、
　ことを特徴とする請求項１または２に記載の変換装置。
　前記管理部は、さらに前記セルラ通信を提供するキャリアごとの混雑状況の情報を含むキャリア情報を前記スライス識別情報および前記経路識別情報に紐付けた前記管理テーブルを作成する、
　ことを特徴とする請求項３に記載の変換装置。
　請求項１から４のいずれか１つに記載の変換装置と、
　セルラ通信を行う通信装置との間で前記セルラ通信による通信を行うセルラ通信部と、
　マルチホップ通信を行う通信装置との間で前記マルチホップ通信による通信を行うマルチホップ通信部と、
　を備えることを特徴とするスマートメータ。
　請求項５に記載のスマートメータである第１のスマートメータと、
　マルチホップ通信でデータの送受信を行う第２のスマートメータと、
　を備え、
　前記第２のスマートメータは、前記第１のスマートメータが備える変換装置で作成された管理テーブルに基づいて構築された前記第１のスマートメータおよび前記第２のスマートメータを含む無線マルチホップネットワークの通信において、サービス品質を満たす前記マルチホップ通信の経路を選択する、
　ことを特徴とするスマートメータ通信システム。
　変換装置を制御するための制御回路であって、
　セルラ通信で使用可能なネットワークスライスを示すスライス識別情報とマルチホップ通信の経路を示す経路識別情報とを紐付け、紐付けた対応関係を示す管理テーブルを作成、
　前記セルラ通信および前記マルチホップ通信に跨がって通信が行われる場合に、前記管理テーブルに基づいて、通信方式に応じて転送するデータの変換処理、
　を前記変換装置に実施させることを特徴とする制御回路。
　変換装置を制御するためのプログラムが記憶された記憶媒体であって、
　前記プログラムは、
　セルラ通信で使用可能なネットワークスライスを示すスライス識別情報とマルチホップ通信の経路を示す経路識別情報とを紐付け、紐付けた対応関係を示す管理テーブルを作成、
　前記セルラ通信および前記マルチホップ通信に跨がって通信が行われる場合に、前記管理テーブルに基づいて、通信方式に応じて転送するデータの変換処理、
　を前記変換装置に実施させることを特徴とする記憶媒体。
　管理部が、セルラ通信で使用可能なネットワークスライスを示すスライス識別情報とマルチホップ通信の経路を示す経路識別情報とを紐付け、紐付けた対応関係を示す管理テーブルを作成する第１のステップと、
　変換部が、前記セルラ通信および前記マルチホップ通信に跨がって通信が行われる場合に、前記管理テーブルに基づいて、通信方式に応じて転送するデータの変換処理を行う第２のステップと、
　を含むことを特徴とする変換方法。