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1. WO2020115816 - DISPOSITIF TERMINAL, SYSTÈME DE COMMUNICATION ET PROCÉDÉ DE COMMUNICATION

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明 細 書

発明の名称 端末装置、通信システムおよび通信方法

技術分野

0001  

背景技術

0002  

先行技術文献

特許文献

0003  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0004   0005  

課題を解決するための手段

0006  

発明の効果

0007  

図面の簡単な説明

0008  

発明を実施するための形態

0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079  

符号の説明

0080  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13  

図面

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13  

明 細 書

発明の名称 : 端末装置、通信システムおよび通信方法

技術分野

[0001]
 本発明は、マルチホップ通信方式で通信を行う端末装置、通信システムおよび通信方法に関する。

背景技術

[0002]
 マルチホップ通信方式を採用するスマートメータ通信システムは、端末装置であるスマートメータと、集約装置と、中央処理システムであるヘッドエンドシステムとで構成される。集約装置およびスマートメータは、マルチホップ通信方式で通信を行う。特許文献1には、マルチホップ通信方式で通信を行う通信システムが開示されている。

先行技術文献

特許文献

[0003]
特許文献1 : 特開2011-244045号公報

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0004]
 近年、スマートメータの様々な利用方法が検討されており、これに伴って、マルチホップ通信方式で通信を行う通信システムにおけるスループットの向上が望まれる可能性がある。通信システムにおけるスループットを向上させる方法として、スマートメータの伝送速度を高速化する方法が考えられる。一方、一般に、通信機器の伝送速度を高速化した場合、受信感度が劣化し、高速化前の伝送速度と比べて伝送距離が短くなる。このため、既設のスマートメータの伝送速度を高速化すると、高速化前の伝送速度で通信可能であったスマートメータが、高速化後の伝送速度では通信不可となる可能性がある。伝送速度を高速化したことにより通信不可となるスマートメータが生じると、ヘッドエンドシステムもしくは集約装置からの指示によって伝送速度をもとに戻すこともできないため、運用者がスマートメータの設置個所に出向いて設定しなおす、もしくは設置個所に出向いて個別に検針する必要がある。このように、通信不能なスマートメータが発生すると、非常に手間がかかる。
[0005]
 本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、運用者の手間を抑制しつつマルチホップ通信方式を用いた通信システムにおいて通信システム全体のスループットを向上させることができる端末装置を得ることを目的とする。

課題を解決するための手段

[0006]
 上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる端末装置は、マルチホップ通信方式により無線通信を行う通信部、を備える。また、端末装置は、通信部における伝送速度が第1の伝送速度に設定されている状態で、伝送速度を第1の伝送速度より高速の第2の伝送速度に変更する変更通知を受信すると、第2の伝送速度における無線通信の試験を行うことを通知する試験通知である第1の試験通知を通信部に第1の伝送速度で報知させ、通信部に第2の伝送速度で第1の報知信号を送信させる伝送速度制御部を備える。伝送速度制御部は、第2の伝送速度で第1の報知信号に対する応答を受信できた場合に、通信部の伝送速度を少なくとも一部の時間帯において第2の伝送速度に設定し、一定時間以内に第1の報知信号に対する応答を受信できない場合に通信部の伝送速度を第1の伝送速度に設定する。

発明の効果

[0007]
 本発明にかかる端末装置は、運用者の手間を抑制しつつマルチホップ通信方式を用いた通信システムにおいて通信システム全体のスループットを向上させることができるという効果を奏する。

図面の簡単な説明

[0008]
[図1] 実施の形態1にかかる通信システムの構成例を示す図
[図2] 実施の形態1の端末装置の構成例を示す図
[図3] 実施の形態1の集約装置の構成例を示す図
[図4] 実施の形態1の端末装置のハードウェア構成例を示す図
[図5] 実施の形態1の中央処理システムの構成例を示す図
[図6] 実施の形態1の中央処理システムを実現する計算機システムの構成例を示す図
[図7] 実施の形態1の端末装置が集約装置から伝送速度変更通知を受信したときに実施する伝送速度変更処理の手順の一例を示すフローチャート
[図8] 実施の形態1の時分割の伝送速度の設定例を示す概念図
[図9] 実施の形態1の伝送速度試験通知を受信した端末装置における伝送速度変更処理の手順の一例を示すフローチャート
[図10] 図1に示した構成例の一部を抽出した図
[図11] 実施の形態1の中央処理システムから端末装置までの処理の流れの一例を示すチャート図
[図12] 実施の形態2の端末装置が集約装置から伝送速度変更通知を受信したときに実施する伝送速度変更処理の手順の一例を示すフローチャート
[図13] 実施の形態2の伝送速度試験通知を受信した端末装置における伝送速度変更処理の手順の一例を示すフローチャート

発明を実施するための形態

[0009]
 以下に、本発明の実施の形態にかかる端末装置、通信システムおよび通信方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
[0010]
実施の形態1.
 図1は、本発明の実施の形態1にかかる通信システムの構成例を示す図である。図1に示すように、本実施の形態の通信システムは、スマートメータと呼ばれる端末装置1-1~1-11と、集約装置2-1,2-2と、ヘッドエンドシステム(HES(Head End System))と呼ばれる中央処理システム3とを備える。中央処理システム3は、メータデータ管理システム(MDMS(Meter Data Management System))4に接続される。中央処理システム3と集約装置2-1,2-2とは、ネットワーク5により接続される。ネットワーク5は、例えば光回線ネットワーク、携帯電話ネットワークであるが、これらに限定されない。
[0011]
 以下、端末装置1-1~1-11のそれぞれを、区別せずに示す場合には端末装置1と記載し、集約装置2-1,2-2のそれぞれを、区別せずに示す場合には集約装置2と記載する。図1では、端末装置1を11台、集約装置2を2台、それぞれ図示しているが、これらは一例であり、端末装置1および集約装置2の数は、図1に示した例に限定されない。
[0012]
 端末装置1-1~1-11は、それぞれが家庭、事業所等に設置され、家庭、事業所等における電力量を計量し、計量結果を、対応する集約装置2へ向けて送信する。端末装置1-1~1-11には、各々に対応する集約装置2が定められている。集約装置2は、端末装置1-1~1-11から送信されるデータを集約し、端末装置1-1~1-11と中央処理システム3との間の通信を中継する。
[0013]
 集約装置2および端末装置1-1~1-11は、無線マルチホップ通信方式により通信を行う。すなわち、集約装置2および端末装置1-1~1-11は無線マルチホップネットワークを構成する。集約装置2および端末装置1-1~1-11は、経路制御プロトコルに従って周期的に制御メッセージを交換し、経路情報、すなわち無線マルチホップネットワークにおける接続位置に関する情報を、経路情報として保持している。経路制御プロトコルの一例は、RPL(IPv6(Internet Protocol version 6) Routing Protocol for Low power and Lossy Network)であるが、経路制御プロトコルはこれに限定されない。以下、端末装置1-1~1-11から集約装置2へ向かう通信の方向を上り方向と呼び、集約装置2から端末装置1-1~1-11へ向かう通信の方向を下り方向と呼ぶ。
[0014]
 具体的には、各端末装置1が保持している経路情報には、上り方向の経路上の次の端末装置1または集約装置2を示す情報が格納されている。以下、無線マルチホップネットワークを構成する端末装置1および集約装置2のそれぞれをノードとも呼ぶ。また、各スマートメータの上り方向および下り方向の経路上の次の端末装置1または集約装置2を、次のノードと呼ぶ。下り方向の経路については、集約装置2が各端末装置1へデータを送信する際に、経由するノード、すなわち経由する端末装置1を示す情報が、該データに格納されてもよいし、下り方向についても各端末装置1が宛先ごとの次のノードの情報を経路情報として保持していてもよい。
[0015]
 端末装置1は、通信障害を検出した場合には、経路制御プロトコルに従って経路探索を実施する。また、本実施の形態では、定期的に経路探索が実施される。経路探索を行う周期に特に制約はないが、例えば1日に1回経路探索が行われる。また、無線マルチホップネットワークにおけるホップ数には上限が定められているとする。ホップ数の上限は例えば20であるが、ホップ数の上限はこれに限定されない。
[0016]
 端末装置1-1~1-11は、自身が計測した計量結果を、対応する集約装置2へ向けて送信する。ここで、端末装置1が集約装置2へ向けてデータを送信することは、具体的には、各端末装置1が保持している経路情報に基づいて、次のノードへデータを送信することを意味する。各端末装置1は、他の端末装置1からデータを受信すると、受信したデータが集約装置2へ宛てたデータである場合、自身が保持しているトポロジー情報に基づいて次のノードへデータを転送する。この転送は、データが集約装置2へ到着するまで経路上の各端末装置1によって順次行われる。下り方向についても、同様に、次のノードへデータが順次転送されることにより、集約装置2から各端末装置1へデータが到着する。下り方向の経路は、例えば、集約装置2により指定される。
[0017]
 集約装置2は、端末装置1から受信した計量結果を集約して、ネットワーク5経由で中央処理システム3へ送信する。集約装置2は、例えば、電柱などに設置される。中央処理システム3は、集約装置2から計量結果を収集し、収集した計量結果をMDMS4へ送信する。MDMS4は、中央処理システム3から受信した計量結果を管理する。また、集約装置2は、中央処理システム3から端末装置1宛てのデータを受信すると、受信したデータを端末装置1に向けて送信する。
[0018]
 図1に示した無線マルチホップネットワークを構成するノード間を接続する線は通信経路の一例であり、1つのノードが無線接続可能なノードの数は1つに限定されない。また、端末装置1は通常1つの集約装置2と対応付けられているが、予備の集約装置2が設定されていてもよい。これにより、端末装置1は、対応付けられている集約装置2に障害が発生した場合等には予備の集約装置2と通信を行うことができる。
[0019]
 図2は、本実施の形態の端末装置1の構成例を示す図である。端末装置1は、通信部11、伝送速度制御部12、通信制御部13、制御部14および記憶部15を備える。通信部11は、通信制御部13からの制御により、他の端末装置1または集約装置2との間で、マルチホップ通信方式により無線通信を行う。通信部11における伝送速度は、変更可能である。本実施の形態では、通信部11の速度は100kbps、200kbps、400kbpsの3種類の伝送速度のうちのいずれかを設定可能であり、設定によりこれら3つの伝送速度のなかで伝送速度を変更可能であるとする。なお、設定可能な伝送速度の数は3つに限定されず2以上であればよい。また、伝送速度も上述した100kbps、200kbps、400kbpsの3種類の例に限定されない。
[0020]
 伝送速度制御部12は、通信部11の伝送速度を設定するとともに、伝送速度の変更ための伝送速度変更処理を実施する。本実施の形態の伝送速度変更処理の詳細については後述する。通信制御部13は、経路制御プロトコルに従った処理を実施する。通信制御部13は、経路制御プロトコルに従って得られた経路情報を記憶部15に格納する。また、通信制御部13は、経路情報にしたがって、端末装置1内のまたは端末装置1に接続された、図示しない計量計による計量結果を、集約装置2へ向けて送信するよう通信部11を制御する。計量結果は、計量計から通信部11へ出力されてもよいし、一時的に記憶部15に格納され、制御部14により記憶部15から読み出されて通信部11へ伝達されてもよい。また、通信制御部13は、通信部11を介して他の端末装置1から受信した集約装置2宛てのデータを経路情報に従って次のノードへ転送するよう通信部11を制御する。また、通信制御部13は、他の端末装置1宛ての下り方向のデータを経路情報またはデータに格納された経路にしたがって転送するよう通信部11を制御する。
[0021]
 制御部14は、端末装置1の全体動作を制御する。制御部14は、30分周期といったように、定期的に計量結果を中央処理システム3へ向けて送信するよう端末装置1を制御する。また、制御部14は、通信部11を介して、中央処理システム3から受信した指示にしたがった動作を実施する。例えば、中央処理システム3から、計量結果の送信の要求を受信すると、指示にしたがって計量結果を記憶部15から読み出して通信部11を介して送信する。また、中央処理システム3から、後述する伝送速度変更通知を受信すると、受信した伝送速度変更通知を伝送速度制御部12へ渡す。
[0022]
 図3は、本実施の形態の集約装置2の構成例を示す図である。図3に示すように、集約装置2は、通信部21、通信制御部22、制御部23、通信部24および記憶部25を備える。通信部21は、端末装置1との間で無線通信を行う。通信部21は、集約装置2から受信した計量結果を記憶部25に格納する。通信部21における伝送速度は、変更可能である。本実施の形態では、通信部21の速度は100kbps、200kbps、400kbpsの3種類の伝送速度のうちのいずれかを設定可能であり、設定により、これら3つの伝送速度のなかで伝送速度を変更可能であるとする。
[0023]
 通信制御部22は、経路制御プロトコルに従った処理を実施する。通信制御部22は、経路制御プロトコルに従って得られた経路情報を記憶部25に格納する。通信部24は、中央処理システム3との間でネットワーク5を介した通信を行う。制御部23は、集約装置2の全体動作を制御する。例えば、制御部23は、記憶部25に格納されている計量結果を集約して、中央処理システム3へ送信するよう、通信部24を制御する。また、制御部23は、通信部24を介して、中央処理システム3から受信した指示にしたがった動作を実施する。例えば、中央処理システム3から、伝送速度変更通知を受信すると、受信した伝送速度変更通知を、通信部21を介して端末装置1へ報知するとともに、通信部21の伝送速度を、伝送速度変更通知により指定された変更後の伝送速度に変更する。なお、集約装置2が端末装置1の伝送速度制御部12と同様の機能部を備え、端末装置1と同様に伝送速度の変更処理を行ってもよい。
[0024]
 端末装置1および集約装置2のハードウェア構成について説明する。図4は、本実施の形態の端末装置1のハードウェア構成例を示す図である。図4に示すように、端末装置1は、通信回路201、プロセッサ202およびメモリ203を備える。図2に示した通信部11は通信回路201により実現される。図2に示した伝送速度制御部12、通信制御部13および制御部14は、メモリ203に記憶されたプログラムがプロセッサ202により読み出されてプロセッサ202により実行されることにより実現される。メモリ203は、プロセッサ202が実施する各処理における一次メモリとしても使用される。また、図2に示した記憶部15はメモリ203により実現される。伝送速度制御部12、通信制御部13および制御部14を実現するためのプログラムは、それぞれ個別のものであってもよいし、一体化されたものであってもよい。伝送速度制御部12、通信制御部13および制御部14の機能は、メモリ203に記憶されているプログラムを書き換えることにより更新可能である。
[0025]
 集約装置2のハードウェア構成例は、端末装置1と同様であり、図4に示した構成例を用いることができる。集約装置2が図4に示したハードウェア構成例で実現される場合、図3に示した通信部21および通信部24は通信回路201により実現される。ただし、この場合、通信回路201は、通信部21に対応する回路と通信部24に対応する回路とを備える。また、図3に示した通信制御部22および制御部23は、メモリ203に記憶されたプログラムがプロセッサ202により読み出されてプロセッサ202により実行されることにより実現される。メモリ203は、プロセッサ202が実施する各処理における一次メモリとしても使用される。また、図3に示した記憶部25はメモリ203により実現される。通信制御部22および制御部23を実現するためのプログラムは、それぞれ個別のものであってもよいし、一体化されたものであってもよい。通信制御部22および制御部23の機能は、メモリ203に記憶されているプログラムを書き換えることにより更新可能である。
[0026]
 図5は、本実施の形態の中央処理システム3の構成例を示す図である。図5に示すように、中央処理システム3は、通信部31、通信制御部32、収集管理部33および記憶部34を備える。通信部31は、ネットワーク5を介して集約装置2と通信を行うとともに、MDMS4と通信を行う。通信制御部32は、通信部31を介して、端末装置1および集約装置2の通信を管理する。通信制御部32は、例えば、端末装置1と集約装置2との対応を管理する。また、通信制御部32は、端末装置1および集約装置2により構成される無線マルチホップネットワークにおける各装置の伝送速度を変更する場合、伝送速度を変更することを通知する伝送速度変更通知を生成して、通信部31を介して集約装置2へ送信する。収集管理部33は、通信部31を介して集約装置2から受信した計量結果を計量情報として記憶部34に格納する。また、収集管理部33は、記憶部34に格納された計量情報を、定められたタイミングで、またはMDMS4から要求のあった場合に、通信部31を介してMDMS4へ送信する。
[0027]
 中央処理システム3は、具体的には、計算機システム、すなわちコンピュータである。この計算機システム上で中央処理システム3が実行する処理が記述されたプログラムが実行されることにより、中央処理システム3として機能する。このプログラムは、本実施の形態の通信方法における中央処理システム3における処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを含む。
[0028]
 図6は、本実施の形態の中央処理システム3を実現する計算機システムの構成例を示す図である。図6に示すように、この計算機システムは、制御部101と入力部102と記憶部103と表示部104と通信部105と出力部106とを備え、これらはシステムバス107を介して接続されている。
[0029]
 図6において、制御部101は、例えば、CPU(Central Processing Unit)等である。制御部101は、本実施の形態の認証処理プログラムを実行する。入力部102は、たとえばキーボード、マウスなどで構成され、計算機システムのユーザが、各種情報の入力を行うために使用する。記憶部103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103は、プログラムの一時的な記憶領域としても使用される。表示部104は、LCD(液晶表示パネル)などで構成され、計算機システムのユーザに対して各種画面を表示する。通信部105は、通信処理を実施する通信回路などである。通信部105は、複数の通信方式にそれぞれ対応する複数の通信回路で構成されていてもよい。出力部106は、プリンタ、外部記憶装置などの外部の装置へデータを出力する出力インタフェイスである。なお、図6は、一例であり、計算機システムの構成は図6の例に限定されない。
[0030]
 図5に示した通信部31は、通信部105により実現され、図5に示した通信制御部32および収集管理部33は、制御部101により実現される。図5に示した記憶部34は、記憶部103により実現される。
[0031]
 本実施の形態の端末装置1は、既に各需要家に設置されているすなわち既設の端末装置におけるプログラムを更新することで実現されてもよい。一般に、既設の端末装置すなわち既設のスマートメータは、ハードウェアとしては複数の伝送速度に対応可能であることが多い。本実施の形態では、端末装置1のうちの少なくとも一部は、既に需要家に設置されている既設の端末装置のプログラムを更新して実現されるとする。
[0032]
 詳細には、既設の端末装置においても、図2に示した通信部11、通信制御部13、制御部14および記憶部15は備えているため、本実施の形態の端末装置1は、既設の端末装置に伝送速度制御部12を追加することにより実現される。伝送速度制御部12の機能は、既設の端末装置1のプログラムを更新することで、既設の端末装置1に追加される。すなわち、本実施の形態の伝送速度変更処理は、端末装置1のソフトウェアの更新により実現することができる。集約装置2が本実施の形態の伝送速度変更処理を実行する場合も、同様に集約装置2のソフトウェアの更新により実現することができる。また、既設の無線マルチホップネットワークに端末装置1を新規に追加する場合には、追加する端末装置1は、はじめから伝送速度制御部12を備えていてもよい。
[0033]
 中央処理システム3のユーザは、端末装置1および集約装置2に格納されているプログラムを更新したい場合には、入力部102を操作することにより、図6に図示しない外部記憶媒体から更新後のプログラムを、通信部31を介して、端末装置1および集約装置2へ配信させてもよい。または、中央処理システム3は、端末装置1および集約装置2の更新後のプログラムを、図示しない外部の装置から受信して、通信部31を介して、端末装置1および集約装置2へ配信させてもよい。なお、端末装置1および集約装置2のプログラムの更新方法は、中央処理システム3を介する方法に限定されず、直接、端末装置1および集約装置2がそれぞれ操作されることによりプログラムが更新されてもよい。
[0034]
 また、本実施の形態では、後述する伝送速度変更処理の実施前に、端末装置1および集約装置2に設定されている伝送速度を第1の伝送速度と呼ぶ。また、伝送速度変更処理により変更された後の伝送速度を第2の伝送速度と呼ぶ。第2の伝送速度は第1の伝送速度より高速である。第1の伝送速度は、本実施の形態の伝送速度変更処理が一度も実施されていない状態では、既設の端末装置1および集約装置2が、設置されたときに設定されている伝送速度である。以下では、既設の端末装置1および集約装置2の伝送速度を、端末装置1および集約装置2が設置されたときに設定されている伝送速度から変更する場合を例に挙げて説明する。上述したように100kbps、200kbps、400kbpsの3つの伝送速度が端末装置1に設定可能であるとき、既設の端末装置1が需要家に設置されたときに設定されている伝送速度は例えば100kbpsである。この状態で、伝送速度を200kbpsに変更するために伝送速度変更処理を行う場合、第1の伝送速度は100kbpsであり、第2の伝送速度は200kbpsである。
[0035]
 伝送速度の設定の変更は、各端末装置1および各集約装置2に格納されるプログラムの変更により実施することができる。すなわち伝送速度の設定の変更は、各端末装置1のソフトウェアの変更により実施することができる。本実施の形態では、伝送速度の設定の変更は、後述する伝送速度変更処理のなかで行われるが、伝送速度変更処理とは別に伝送速度の変更を行うことも可能である。
[0036]
 中央処理システム3のユーザは、端末装置1および集約装置2により構成される無線マルチホップネットワークにおける各装置の伝送速度を変更したいときには、図6に示した入力部102を操作することにより、通信制御部32に伝送速度変更通知の生成を指示する。このとき、ユーザは変更後の伝送速度も入力部102を操作することにより通信制御部32へ指示する。これにより、通信制御部32は、指示に基づいて、変更後の伝送速度を示す情報を含む伝送速度変更通知を生成して、通信部31を介して集約装置2へ送信する。
[0037]
 次に本実施の形態の伝送速度変更処理について説明する。上述した通り、伝送速度変更処理の実施前には、端末装置1および集約装置2は、第1の伝送速度で通信を行っているとする。端末装置1間の距離、および通信環境によっては、第1の伝送速度では通信可能であっても、第2の伝送速度では通信できない場合がある。このため、単純に全端末装置1の伝送速度を第2の伝送速度に変更してしまうと、通信できない区間が発生してしまい、集約装置2と通信ができない端末装置1が生じる可能性がある。第2の伝送速度に変更した後に、経路探索が実行されて、通信不能な区間を迂回するように通信経路を再設定しようとしても、他のどの端末装置1とも通信不能な端末装置1が存在すると、この端末装置1は集約装置2との間の通信経路を設定することができない。集約装置2は、このような端末装置1から計量結果を受信できず、結果としてMDMS4がこの端末装置1から計量結果を取得できないことになる。第2の伝送速度に変更した後に、通信できなくなってしまった端末装置1は、集約装置2からの指示によって伝送速度を第1の伝送速度に戻すこともできないため、運用者が端末装置1の設置個所に出向いて設定しなおす必要がある。このように、通信不能な端末装置1が発生すると、非常に手間がかかる。
[0038]
 また、通信不可となる状態を避けるためには、運用者が、個別にスマートメータの設置位置を考慮して高速化が可能かどうかを判断し、判断結果に基づいて高速化が可能なスマートメータだけを高速化し、高速化後に通信不可となるスマートメータは高速化前の伝送速度に設定することが考えられる。このように、高速化可能なスマートメータを高速化し一部のスマートメータが高速化されなかったとしても、通信システム全体のスループットは、全てのスマートメータが高速化されていないときより向上する。しかしながら、運用者が、上述したように、個別にスマートメータの設置位置を考慮して高速化が可能かどうかを判断する方法では、運用者の手間がかかる。特に、伝送速度を変更するスマートメータの位置に基づいて上記判断を行う必要があるため、スマートメータの移設および新設も考慮する必要があり、上述した個別にスマートメータの設置位置を考慮して高速化が可能かどうかを判断する方法は、運用者にとって非常に手間がかかる。
[0039]
 本実施の形態では、運用者の手間を抑制しつつ通信システム全体のスループットを向上させることができるように、以下に述べるように、端末装置1が、伝送速度を高速化することにより通信可能かどうかの試験を行い通信可能な場合に伝送速度を高速化する伝送速度変更処理を行う。
[0040]
 図7は、本実施の形態の端末装置1が集約装置2から伝送速度変更通知を受信したときに実施する伝送速度変更処理の手順の一例を示すフローチャートである。端末装置1が集約装置2から伝送速度変更通知を受信したときに実施する伝送速度変更処理である第1の処理は、端末装置1が集約装置2から伝送速度変更通知を受信することにより開始される。このときの伝送速度変更通知は、伝送速度を第1の伝送速度より高速の第2の伝送速度に変更する変更通知である。第1の処理は、集約装置2と直接通信可能な端末装置1において実施される。図1の構成例では、端末装置1-3,1-4,1-8,1-10がこの処理を実施する。
[0041]
 集約装置2から伝送速度変更通知を受信した端末装置1は、まず、第1の伝送速度で、伝送速度の試験の開始を報知するための伝送速度試験通知を送信する(ステップS1)。具体的には、伝送速度制御部12が、伝送速度試験通知を生成し、通信部11に伝送速度試験通知を送出するとともに、通信部11にブロードキャストにより送信することを指示する。伝送速度試験通知は、試験対象の伝送速度である第2の伝送速度を示す情報が格納される。伝送速度試験通知は、ブロードキャストにより送信される。後述するように、伝送速度試験通知を受信した端末装置1は、伝送速度試験通知に対する応答を第1の伝送速度で送信した後に、伝送速度を一時的に第2の伝送速度に変更する。
[0042]
 伝送速度制御部12は、伝送速度試験通知に対する応答のあった端末装置1を記憶部15に記録する(ステップS2)。次に、伝送速度制御部12は、通信部11の伝送速度を第1の伝送速度から第2の伝送速度に一時的に変更する(ステップS3)。伝送速度制御部12は、報知信号であるBeacon Requestを送信するよう通信部11へ指示し、通信部11がBeacon Requestを送信する(ステップS4)。通信部11の伝送速度は、一時的に第2の伝送速度に設定されているので、Beacon Requestは、第2の伝送速度で送信される。Beacon Requestは、応答を要求する報知信号であればよく、内容については特に制約はない。
[0043]
 伝送速度制御部12は、Beacon Requestに対する応答であるBeacon Responseを受信したか否かを判断する(ステップS5)。通信部11の伝送速度は、一時的に第2の伝送速度に設定されているので、Beacon Responseは、第2の伝送速度で受信される。通信部11は、ステップS5では、一定時間以内に、Beacon Responseを1つ以上の端末装置1から受信した場合に、Yesと判断する。また、通信部11は、Beacon Responseを受信すると、Beacon Responseの送信元の端末装置1を伝送速度制御部12へ通知する。通信部11は、Beacon Responseを受信した場合、Beacon Responseの送信元の端末装置1にBeacon Responseへの応答であるACK(ACKnowledgement)を送信する(ステップS6)。このACKは、第2の伝送速度で送信される。
[0044]
 伝送速度制御部12は、ステップS2で記録した端末装置1と、通信部11から通知されたBeacon Responseの送信元の端末装置1とに基づいて、記録した全端末装置1からBeacon Responseを受信したか否かを判断する(ステップS7)。具体的には、ステップS2で記録した端末装置1は、第1の伝送速度で送信した伝送速度試験通知に対して第1の伝送速度で応答を送信した端末装置1である。したがって、伝送速度試験通知の送信元の端末装置1は、ステップS2で記録した端末装置1と第1の伝送速度で通信可能であると判断することができる。一方、Beacon Requestは第2の伝送速度で送信し、Beacon Responseは第2の伝送速度で受信されているため、伝送速度試験通知の送信元の端末装置1は、受信したBeacon Responseの送信元の端末装置1とは第2の伝送速度で通信可能であると判断することができる。伝送速度試験通知の送信元の端末装置1は、記録した全端末装置1、すなわちステップS2で記録した端末装置1のうち全ての端末装置1からBeacon Responseを受信できた場合には、周辺の端末装置1の全ての端末装置1と第2の伝送速度で通信可能であると判断することができる。
[0045]
 以上から、伝送速度制御部12は、記録した全端末装置1からBeacon Responseを受信した場合(ステップS7 Yes)、通信部11の伝送速度を第2の伝送速度に設定し(ステップS8)、処理を終了する。この後、伝送速度試験通知の送信元の端末装置1は、第2の伝送速度で通信を行う。
[0046]
 一方、記録した全端末装置1のうちBeacon Responseを受信していない端末装置1がある場合(ステップS7 No)、伝送速度制御部12は、通信部11の伝送速度を時分割の伝送速度に設定し(ステップS9)、処理を終了する。
[0047]
 記録した全端末装置1のうちBeacon Responseを受信していない端末装置1は、伝送速度試験通知の送信元の端末装置1と第1の伝送速度では通信可能であるものの第2の伝送速度では通信できないと想定される。第1の伝送速度では通信可能であるものの第2の伝送速度では通信できない端末装置1を高速化できない端末装置と呼ぶこととする。したがって、このような高速化できない端末装置が存在する場合に、伝送速度試験通知の送信元の端末装置1が伝送速度を第2の伝送速度に設定してしまうと、それ以降、高速化できない端末装置は伝送速度試験通知の送信元の端末装置1と通信できなくなり、集約装置2と通信できなくなる可能性がある。このため、本実施の形態では、伝送速度試験通知の送信元の端末装置1は、ステップS7でNoの場合には、時分割の伝送速度に設定することにより、第2の伝送速度で通信を行うとともに、高速化できない端末装置1との間の通信を行うために第1の伝送速度で通信を行う期間を設ける。
[0048]
 以上のように、伝送速度制御部12は、通信部11における伝送速度が第1の伝送速度に設定されている状態で、伝送速度変更通知を受信すると、第2の伝送速度における無線通信の試験を行うことを通知する試験通知である第1の試験通知を通信部11に第1の伝送速度で報知させ、通信部11に第2の伝送速度で第1の報知信号を送信させる。伝送速度制御部12は、第2の伝送速度で第1の報知信号に対する応答を受信できた場合に、通信部11の伝送速度を少なくとも一部の時間帯において第2の伝送速度に設定する。伝送速度制御部12は、一定時間以内に第1の報知信号に対する応答を受信できない場合に通信部11の伝送速度を第1の伝送速度に設定する。
[0049]
 また、伝送速度制御部12は、第1の試験通知に対する応答を受信すると、第1の試験通知に対する応答の送信元の端末装置1を記録する。記録した全端末装置から、第1の報知信号に対する応答を受信できた場合に、伝送速度制御部12は、通信部11の伝送速度を第2の伝送速度に設定する。伝送速度制御部12は、記録した端末装置のうち一部の端末装置から第1の報知信号に対する応答を受信するとともに記録した端末装置のうち残部の端末装置から第1の報知信号に対する応答を一定時間以内に受信できない場合に、通信部11の伝送速度を、第1の時間帯であるT2の期間では第1の伝送速度に設定するとともに第2の時間帯であるT1の期間では第2の伝送速度に設定する。
[0050]
 図8は、本実施の形態の時分割の伝送速度の設定例を示す概念図である。本実施の形態の時分割の伝送速度とは、周期Taを時分割し、時分割した時間帯ごとに設定された伝送速度を示す。図8に示した例では、周期TaをT1とT2の2つに分割している。通信部11は、T1の期間では第2の伝送速度で通信を行い、T2の期間では第1の伝送速度で通信を行う。Ta、T1、T2の値は、例えばそれぞれ30秒、29秒、1秒であるが、Ta、T1、T2の値はこれらに限定されない。一般には、T1がT2より長く設定される。また、端末装置1間で時刻同期が実施されているとし、周期Taの開始のタイミングは隣接する端末装置1間では概ね一致しているとする。伝送速度試験通知の送信元の端末装置1は、高速化できない端末装置1との通信はT2の期間で実施する。高速化できない端末装置1すなわち第2の処理を実施により伝送速度を第1の伝送速度に設定した端末装置1は、第2の処理の開始のトリガーとなった伝送速度試験通知の送信元の端末装置1との間の通信をT2の期間で実施する。高速化できない端末装置1は、T1の期間においても通信は可能としておいてもよい。これにより、別の端末装置1から伝送速度試験通知を受信できた場合に再度第2の処理を実施することができる。
[0051]
 図7の説明に戻り、伝送速度制御部12は、Beacon Responseをひとつも受信しない場合(ステップS5 No)、通信部11の伝送速度を第1の伝送速度に設定し(ステップS10)、すなわち通信部11の伝送速度を変更前の伝送速度に戻し、処理を終了する。
[0052]
 図9は、本実施の形態の伝送速度試験通知を受信した端末装置1における伝送速度変更処理の手順の一例を示すフローチャートである。端末装置1が、他の端末装置1から伝送速度試験通知を受信したときに実施する伝送速度変更処理である第2の処理は、端末装置1が伝送速度試験通知を受信することにより開始される。
[0053]
 図9に示すように、伝送速度試験通知を受信した端末装置1は、伝送速度試験通知の送信元の端末装置1へ第1の伝送速度で応答を送信し、伝送速度を第1の伝送速度から第2の伝送速度に一時的に変更する(ステップS11)。具体的には、通信部11を介して伝送速度試験通知を受信した伝送速度制御部12は、通信部11に応答を送信するよう指示し、その後、通信部11の伝送速度を第1の伝送速度から第2の伝送速度に一時的に変更する。
[0054]
 次に、端末装置1は、Beacon Requestを受信したか否かを判断する(ステップS12)。詳細には、伝送速度制御部12は、伝送速度試験通知の送信元の端末装置1から、通信部11を介して、Beacon Requestを受信したか否かを判断する。Beacon Requestを受信した場合(ステップS12 Yes)、伝送速度制御部12は、Beacon Responseを送信するよう通信部11へ指示し、通信部11がBeacon Requestの送信元の端末装置1へBeacon Responseを送信する(ステップS13)。伝送速度制御部12は、通信部11を介して、ステップS13で送信したBeacon  Responseに対応するACKを受信したかを判断する(ステップS14)。ACKは第1の伝送速度で送信されるので、Beacon Responseの送信後、伝送制御部12は通信部11の伝送速度を第1の伝送速度に戻しておく。
[0055]
 ステップS14でACKを受信した場合(ステップS14 Yes)、図7のステップS1と同様に、第1の伝送速度で伝送試験通知を送信する(ステップS15)。以降、図7のステップS2~ステップS4と同様に、ステップS16~ステップS18を実施する。ステップS18の後、伝送速度制御部12は、Beacon Responseを受信した場合、通信部11に、該Beacon Responseの送信元の端末装置1へ第1の伝送速度でACKを送信させる(ステップS19)。
[0056]
 ステップS19の後、図7のステップS7~ステップS9と同様に、ステップS20~ステップS22を実施する。ステップ21およびステップS22の後、処理を終了する。なお、ACKの送信はステップS21およびステップS22の後であってもよい。ステップS12でNoの場合、およびステップS14でNoの場合、伝送速度制御部12は、通信部11の伝送速度を第1の伝送速度に設定し(ステップS23)、処理を終了する。
[0057]
 以上の処理により、伝送速度試験通知を受信した端末装置1は、伝送速度試験通知の送信元の端末装置1から第2の伝送速度でBeacon Responseに対するACKを受信できた場合に、伝送速度を第2の伝送速度に変更する(ステップS21)、または伝送速度を時分割の伝送速度に設定する(ステップS22)。時分割の伝送速度は、図7の例で説明した時分割の伝送速度と同様である。
[0058]
 以上のように、端末装置1は、他の端末装置1から、第2の伝送速度における無線通信の試験を行うことを通知する試験通知である第2の試験通知を受信すると、通信部11の伝送速度を第2の伝送速度に変更する。そして、端末装置1は、他の端末装置1から第2の報知信号を受信した場合、第2の報知信号に対する応答である第1の応答を通信部11に送信させ、第1の応答に対する応答である第2の応答を受信できた場合に、通信部11の伝送速度を少なくとも一部の時間帯において第2の伝送速度に設定する。端末装置1は、第1の応答に対する応答を一定時間以内に受信できない場合に通信部11の伝送速度を第1の伝送速度に設定する。また、端末装置1は、第2の応答を受信できた場合、伝送速度試験通知である第3の試験通知を通信部11に第1の伝送速度で報知させ、通信部11の伝送速度を第2の伝送速度に変更して第3の報知信号を送信し、第3の報知信号に対する応答を受信した場合に、該受信した応答に対する応答を送信する。
[0059]
 また、伝送速度制御部12は、第3の試験通知に対する応答を受信すると、第3の試験通知に対する応答の送信元の端末装置を周辺端末として記録し、周辺端末の全てから、第3の報知信号に対する応答を受信できた場合に、通信部11の伝送速度を第2の伝送速度に設定する。伝送速度制御部12は、周辺端末のうち一部の端末装置から第1の報知信号に対する応答を受信するとともに周辺端末のうち残部の端末装置から第1の報知信号に対する応答を一定時間以内に受信できない場合に、通信部11の伝送速度を、第1の時間帯では第1の伝送速度に設定するとともに第2の時間帯では第2の伝送速度に設定する。
[0060]
 第2の処理は、伝送速度試験通知を受信した端末装置1により順次実施される。例えば、図1に示した中央処理システム3が伝送速度変更通知を集約装置2-2に送信し、集約装置2-2から伝送速度変更通知を受信した端末装置1-8が第1の処理を実施する。端末装置1-8から送信された伝送速度試験通知を受信した端末装置1-6および端末装置1-7で第2の処理が実施される。端末装置1-6で第2の処理が実施されることにより端末装置1-6から送信された伝送速度試験通知を受信した端末装置1-5が第2の処理を実施する。このように、第2の処理は、伝送速度試験通知の送信元の端末装置1の周辺の端末装置1で順次実施される。
[0061]
 図10は、図1に示した構成例の一部を抽出した図である。図10では、端末装置1間の破線の矢印は第1の伝送速度と第2の伝送速度の両方で通信可能であることを示し、端末装置1間の実線の矢印は第1の伝送速度で通信可能であるが第2の伝送速度で通信不可であることを示す。図10に示した例では、端末装置1-6と端末装置1-8とは、第1の伝送速度と第2の伝送速度の両方で通信可能であり、端末装置1-8と端末装置1-7とは、第1の伝送速度で通信可能であるが第2の伝送速度で通信不可である。また、端末装置1-5と端末装置1-6とは、第1の伝送速度と第2の伝送速度の両方で通信可能である。
[0062]
 図11は、本実施の形態の中央処理システム3から端末装置1までの処理の流れの一例を示すチャート図である。図11は、図10に示した例を前提にしたチャート図である。図11において、中央処理システム3と集約装置2との間の実線の矢印以外の実線の矢印は第1の伝送速度による伝送を示し、破線の矢印は第2の伝送速度による伝送を示す。中央処理システム3と集約装置2-2との間の実線の矢印は、ネットワーク5を介した伝送を示す。図11では、実線は、中央処理システム3から伝送速度変更通知が送信されると集約装置2-2は、伝送速度変更通知を報知する。端末装置1-8は、伝送速度変更通知を受信すると図7に示した第1の処理を開始する。これにより、伝送速度試験通知が端末装置1-8から端末装置1-6および端末装置1-7へ送信される。図11に示したステップ番号は図7および図9におけるステップ番号を示している。図11では、図7および図9に示した処理の一部を示し、残りの処理の図示は省略している。端末装置1-8から送信された伝送速度試験通知を受信した端末装置1-6および端末装置1-7は第2の処理を開始する。これにより、端末装置1-8、端末装置1-6および端末装置1-7の伝送速度は、第2の伝送速度に設定される。この処理は図7のステップS2、図9のステップS11に相当する。
[0063]
 端末装置1-8が、第1の処理のステップS4により、Beacon Requestを送信すると、端末装置1-6は第2の伝送速度で端末装置1-8と通信可能であるためBeacon Responseを送信する。一方、端末装置1-7は第2の伝送速度で端末装置1-8と通信不可であるためBeacon Responseを送信しない。端末装置1-8は、端末装置1-6からBeacon Responseを受信すると、第1の処理のステップS6により、ACKを送信する。端末装置1-8は、端末装置1-6からBeacon Responseを受信し、端末装置1-7からBeacon Responseを受信しないため、伝送速度を、時分割の伝送速度に設定する。
[0064]
 端末装置1-7では、第2の処理のステップS23により、伝送速度を、第1の伝送速度に設定する。端末装置1-6では、端末装置1-8からACKを受信すると、第2の処理のステップS15により、第1の伝送速度で伝送速度試験通知を送信する。その後、端末装置1-6は図9に示したステップS16以降の処理を実施し、端末装置1-5からBeacon Responseを受信することにより、図9に示したステップS21を実行する。これにより、端末装置1-6の伝送速度は第2の伝送速度に設定される。端末装置1-5は、端末装置1-6から伝送速度試験通知を受信することにより第2の処理を開始しているので、第2の処理のS15として伝送速度試験通知を送信する。以降、第2の処理の続きが実施される。
[0065]
 本実施の形態の伝送速度変更処理の後に、定期的な経路探索処理または運用者の指示により経路探索処理が実施されることにより、第2の伝送速度で通信可能な装置間で通信経路が構築される。なお、時分割で伝送速度を設定した端末装置1がT2の期間で第1の伝送速度で高速化できない端末装置1と通信を行い、端末装置1から受信したデータをT1の期間で他の端末装置へ第2の伝送速度で転送する。また、時分割で伝送速度を設定した端末装置1は、他の端末装置1からT1の期間で受信した高速化できない端末装置1宛てのデータをT2の期間で第1の伝送速度で高速化できない端末装置へ送信する。
[0066]
 なお、端末装置1が順次第2の処理を実施することで、既に、ある端末装置1から伝送速度試験通知を受信して、伝送速度を第2の伝送速度に変更済みの端末装置1が、別の端末装置1から第2の伝送速度を試験対象とする伝送速度試験通知を受信することもある。このような場合には、端末装置1は、別の端末装置1から伝送速度試験通知を受信することにより再度第2の処理を実施してもよいが、既に、伝送速度を第2の伝送速度に変更済みの場合には、第2の処理を実施しなくてもよい。ただし、ある端末装置1から伝送速度試験通知を受信して第2の処理を実施済みの端末装置1であっても、第2の処理により第1の伝送速度を設定した端末装置1は、再度第2の処理を実施することが望ましい。変更後の伝送速度である第2の伝送速度を示す情報が格納される。これは、ある端末装置1との間では第2の伝送速度で通信できない端末装置1であっても、他の端末装置1とは第2の第2の伝送速度で通信できることも考えられるためである。
[0067]
 例えば、図1に示した構成例において、端末装置1-1が、端末装置1-3とは第2の伝送速度で通信できないが、端末装置1-2とは第2の伝送速度で通信できるといったことも考えられる。このような場合には、端末装置1-1は、端末装置1-3から伝送速度試験通知を受信することにより第2の処理では伝送速度を第1の伝送速度に設定するが、端末装置1-2が端末装置1-3との間で第2の伝送速度で通信可能であれば、端末装置1-2から伝送速度試験通知を受信することになる。この場合、端末装置1-1は、端末装置1-2から伝送速度試験通知を受信することにより第2の処理を実施すれば、伝送速度を第2の伝送速度または時分割の伝送速度に設定することができる。さらに、このような場合、端末装置1-1は、1回目の第2の処理のトリガーとなった伝送速度試験通知の送信元である端末装置1-3へ伝送速度を第2の伝送速度または時分割の伝送速度に設定したことを通知するようにしてもよい。端末装置1-3は、端末装置1-1と第2の伝送速度で通信できないため、時分割の伝送速度に設定しているが、端末装置1-1から伝送速度を第2の伝送速度または時分割の伝送速度に設定したことを通知された場合、ステップS2で記録した端末装置1のうち第2の伝送速度で通信できない端末装置1が端末装置1-3だけであれば、伝送速度を時分割の伝送速度から第2の伝送速度に変更することができる。
[0068]
 なお、図9に示した例では、図9のステップS12でNoの場合には、端末装置1は、伝送速度試験通知を他の端末装置1へ送信する処理を行わず、伝送速度を、伝送速度変更処理開始前の伝送速度である第1の伝送速度に設定している。この例に限定されず、図9のステップS12でNoの場合、図7のステップS1~ステップS10の処理を実施するようにしてもよい。
[0069]
 また、第1の伝送速度でしか通信できない端末装置1のみが複数存在するエリアが存在する場合も考えられる。本実施の形態では、経路情報の上りの次のノードとして第1の伝送速度でしか通信できない端末装置1をもつ第1の伝送速度でしか通信できない端末装置1は、T1の期間、第1の伝送速度で通信を行う。また、経路情報の上りの次のノードとして高速化された端末装置1をもつ第1の伝送速度でしか通信できない端末装置1は、高速化された端末装置1とはT2の期間で通信を行う。これにより、第1の伝送速度でしか通信できない端末装置1のみが複数存在するエリアが存在しても、このエリアより上り経路上の上位に高速化された端末装置1が存在する場合には、この端末装置1により、このエリアの端末装置1のデータがT1の期間で第2の伝送速度で伝送されることになる。また、このエリアより上り経路上の上位に高速化された端末装置1が存在しない場合には、第1の伝送速度でこれらのエリアの端末装置1のデータが集約装置2へ伝送される。
[0070]
 以上のように、周辺の全ての端末装置1と第2の伝送速度で通信可能な端末装置1の伝送速度は第2の伝送速度に設定され、周辺の端末装置1のうち一部の端末装置1と第2の伝送速度で通信可能な端末装置1は時分割の伝送速度が設定される。また、周辺のいずれの端末装置1とも第2の伝送速度で通信できない端末装置1の伝送速度は、第1の伝送速度に設定される。これにより、伝送速度の変更後に通信不可となる端末装置1の発生を抑制することができる。一部の端末装置1の伝送速度が変更されないとしても、一部の区間でも第2の伝送速度に変更されれば、通信システム全体のスループットは向上する。また、本実施の形態では、運用者は中央処理システム3から伝送速度変更通知を送信させるだけでよい。したがって、本実施の形態では、運用者の手間を抑制して、通信システム全体のスループットを向上させることができる。
[0071]
 また、端末装置1が本実施の形態の伝送速度変更処理が一度実施された後、さらなる高速化のために2回目の伝送速度変更処理を実施してもよい。2回目以降の伝送速度変更処理を行う際には、上述の第1の伝送速度は、前回の伝送速度変更処理により変更が要求された伝送速度である。上述したように、一部の端末装置1は伝送速度変更処理を行った後に実際には伝送速度が変更されない。このため、2回目以降の伝送速度変更処理を行う場合には、伝送速度は3種類以上となる可能性がある。この場合、時分割の伝送速度を設定する場合に、1周期を3分割以上に分割して、3種類以上の伝送速度に対応可能としてもよい。
[0072]
実施の形態2.
 次に、本発明にかかる実施の形態2の伝送速度変更処理について説明する。本実施の形態では、伝送速度制御部12における処理が一部実施の形態1と異なるが、この点を除き、本実施の形態の通信システムの構成、および通信システムを構成する各装置の構成は実施の形態1と同様である。実施の形態1と同様の機能を有する構成要素は実施の形態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と異なる点を主に説明する。
[0073]
 図12は、本発明にかかる実施の形態2の端末装置1が集約装置2から伝送速度変更通知を受信したときに実施する伝送速度変更処理の手順の一例を示すフローチャートである。図12に示したように、伝送速度変更通知を集約装置2から受信した端末装置1は、実施の形態1と同様にステップS1を実施し、その後、実施の形態1と同様のステップS3~S5を実施する。ステップS5でNoの場合には、端末装置1は、実施の形態1と同様にステップS10を実施し、処理を終了する。
[0074]
 ステップS5でYesの場合には、実施の形態1と同様にステップS6を実施する。ステップS6の後、伝送速度を時分割の伝送速度に設定し(ステップS9)、処理を終了する。時分割の伝送速度は実施の形態1と同様に、例えば図8に示したように2つに時間帯を分割して、時間帯ごとに設定される伝送速度を示す。
[0075]
 図13は、本実施の形態の伝送速度試験通知を受信した端末装置1における伝送速度変更処理の手順の一例を示すフローチャートである。ステップS11~ステップS18,ステップS23は実施の形態1と同様である。ステップS18の後、端末装置1の伝送速度制御部12は、Beacon Responseを受信したか否かを判断し(ステップS24)、Beacon Responseを受信した場合(ステップS24 Yes)、通信部11に、該Beacon Responseの送信元の端末装置1へ第1の伝送速度でACKを送信させ(ステップS19)、伝送速度を時分割の伝送速度に設定し(ステップS22)、処理を終了する。ステップS24でYesの場合のステップS19とステップS22の順序は逆でもよい。なお、ステップS24では、端末装置1は、図12のステップS5と同様に、1つでもBeacon Responseを受信した場合にYesと判断する。ステップS24でNoの場合、端末装置1は、伝送速度を時分割の伝送速度に設定し(ステップS22)、処理を終了する。なお、ステップS15以降は、ステップS14でACKを受信できた場合に実施するので、ステップS24では、第2の処理の開始のトリガーとなった伝送速度試験通知の送信元の端末装置1からはBeacon Responseは少なくとも受信できると想定される。このため、ステップS24は、通常ではNoにはならない。
[0076]
 実施の形態1では、端末装置1は、第1の伝送速度で通信可能な端末装置1を記録しておき、記録した端末装置1の全てと第2の伝送速度で通信可能である場合には、伝送速度を、時分割の伝送速度とせずに、第2の伝送速度に設定した。本実施の形態では、実施の形態1で伝送速度を第2の伝送速度に設定するケースにおいても、時分割の伝送速度に設定する。すなわち、伝送速度制御部12は、第2の伝送速度で第1の報知信号に対する応答を受信できた場合に、通信部11の伝送速度を、第1の時間帯では第1の伝送速度に設定するとともに第2の時間帯では第2の伝送速度に設定する。これにより、実施の形態1より、高速化できない端末装置1と通信可能な端末装置1の数を増やすことができ、高速化できない端末装置1のバックアップの通信路を確保することができる。高速化できない端末装置1は、速度試験通知の送信元の端末装置1と通信ができない場合、T2の期間に他の端末装置1と通信を行うことができる。例えば、高速化できない端末装置1は、速度試験通知の送信元の端末装置1と通信ができない場合、T2の期間にブロードキャストで通信開始を要求するデータを送信し、応答のあった端末装置1と通信を行うことができる。高速化できない端末装置1の通信相手となった、時分割で伝送速度を設定した端末装置1は、T2の期間で受信したデータを、第2の伝送速度で、経路探索で探索された経路に従って他の端末装置1へ送信し、T1の期間で受信した高速化できない端末装置1宛てのデータをT1の期間で高速化できない端末装置1へ送信する。また、本実施の形態では、実施の形態1に比べてT2の期間で通信を行う端末装置1が多くなる可能性がある。このため、本実施の形態では、図8に示したT2のT1に対する比を実施の形態1より大きくしてもよい。例えば、Taを30秒とするとき、T1を25秒としT1を5秒とすることができる。
[0077]
 また、本実施の形態では、経路路探索を、T1の期間で行うように調整することが望ましい。これにより、第2の伝送速度で通信可能な端末装置1間で通信経路を構築することができる。また、高速化できない端末装置1は、実施の形態1と同様にT2の期間で伝送速度試験通知の送信元の端末装置1と第1の伝送速度で通信を行うことができる。Ta、T1、T2の値はこれらに限定されない。以上述べた以外の本実施の形態の動作は、実施の形態1と同様である。
[0078]
 なお、実施の形態1および実施の形態2では、中央処理システム3が伝送速度変更通知を集約装置2へ送信し、集約装置2が伝送速度変更通知を端末装置1へ送信することにより、上述した各実施の形態の伝送速度変更処理が実施された。これに限らず、端末装置1のソフトウェアを更新することにより、全ての端末装置1の伝送速度を時分割の伝送速度に設定してもよい。ソフトウェアの更新は、上述したように、例えば、中央処理システム3からの指示により実施される。この場合、T1の期間で経路探索が行われることにより、自動的に第2の伝送速度で通信可能な端末装置1間での通信経路が設定される。各端末装置1は、T1の期間で行われた経路探索により設定された通信経路を優先して用い、T1の期間での経路探索により通信経路が設定できなかった端末装置1は、T2の期間で経路探索を行って通信経路を構築する。なお、上述の各実施の形態では、伝送速度は、100kbps、200kbps、400kbpsを用いて説明したが、これら伝送速度に限定されず、例えば、さらに高速な伝送速度を用いても良い。
[0079]
 以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の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、本発明の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。

符号の説明

[0080]
 1,1-1~1-11 端末装置、2,2-1,2-2 集約装置、3 中央処理システム、11,21,24,31 通信部、12 伝送速度制御部、13,22,32 通信制御部、14,23 制御部、15,25,34 記憶部、33 収集管理部。

請求の範囲

[請求項1]
 マルチホップ通信方式により無線通信を行う通信部と、
 前記通信部における伝送速度が第1の伝送速度に設定されている状態で、伝送速度を前記第1の伝送速度より高速の第2の伝送速度に変更する変更通知を受信すると、前記第2の伝送速度における無線通信の試験を行うことを通知する試験通知である第1の試験通知を前記通信部に前記第1の伝送速度で報知させ、前記通信部に前記第2の伝送速度で第1の報知信号を送信させ、前記第2の伝送速度で前記第1の報知信号に対する応答を受信できた場合に、前記通信部の伝送速度を少なくとも一部の時間帯において前記第2の伝送速度に設定し、一定時間以内に前記第1の報知信号に対する応答を受信できない場合に前記通信部の伝送速度を前記第1の伝送速度に設定する伝送速度制御部と、
 を備えることを特徴する端末装置。
[請求項2]
 前記伝送速度制御部は、前記第1の試験通知に対する応答を受信すると、前記第1の試験通知に対する応答の送信元の端末装置を記録し、記録した全端末装置から、前記第1の報知信号に対する応答を受信できた場合に、前記通信部の伝送速度を前記第2の伝送速度に設定し、記録した端末装置のうち一部の端末装置から前記第1の報知信号に対する応答を受信するとともに記録した端末装置のうち残部の端末装置から前記第1の報知信号に対する応答を一定時間以内に受信できない場合に、前記通信部の伝送速度を、第1の時間帯では前記第1の伝送速度に設定するとともに第2の時間帯では前記第2の伝送速度に設定することを特徴とする請求項1に記載の端末装置。
[請求項3]
 前記伝送速度制御部は、前記第2の伝送速度で前記第1の報知信号に対する応答を受信できた場合に、前記通信部の伝送速度を、第1の時間帯では前記第1の伝送速度に設定するとともに第2の時間帯では前記第2の伝送速度に設定することを特徴とする請求項1に記載の端末装置。
[請求項4]
 前記伝送速度制御部は、他の端末装置から、第2の伝送速度における無線通信の試験を行うことを通知する試験通知である第2の試験通知を受信すると、前記通信部の伝送速度を前記第2の伝送速度に変更し、前記他の端末装置から第2の報知信号を受信した場合、前記第2の報知信号に対する応答である第1の応答を前記通信部に送信させ、前記第1の応答に対する応答である第2の応答を受信できた場合に、前記通信部の伝送速度を少なくとも一部の時間帯において前記第2の伝送速度に設定し、前記第1の応答に対する応答を一定時間以内に受信できない場合に前記通信部の伝送速度を前記第1の伝送速度に設定することを特徴とする請求項1または2に記載の端末装置。
[請求項5]
 前記伝送速度制御部は、前記第2の応答を受信できた場合、前記第2の伝送速度における無線通信の試験を行うことを通知する試験通知である第3の試験通知を前記通信部に前記第1の伝送速度で報知させ、前記通信部の伝送速度を前記第2の伝送速度に変更して第3の報知信号を前記通信部に送信させ、前記第3の報知信号に対する応答を受信した場合に、該受信した応答に対する応答を前記通信部に送信させることを特徴とする請求項4に記載の端末装置。
[請求項6]
 前記伝送速度制御部は、前記第3の試験通知に対する応答を受信すると、前記第3の試験通知に対する応答の送信元の端末装置を周辺端末として記録し、前記周辺端末の全てから、前記第3の報知信号に対する応答を受信できた場合に、前記通信部の伝送速度を前記第2の伝送速度に設定し、前記周辺端末のうち一部の端末装置から前記第1の報知信号に対する応答を受信するとともに前記周辺端末のうち残部の端末装置から前記第1の報知信号に対する応答を一定時間以内に受信できない場合に、前記通信部の伝送速度を、第1の時間帯では前記第1の伝送速度に設定するとともに第2の時間帯では前記第2の伝送速度に設定することを特徴とする請求項5に記載の端末装置。
[請求項7]
 前記伝送速度制御部は、他の端末装置から、第2の伝送速度における無線通信の試験を行うことを通知する試験通知である第2の試験通知を受信すると、前記通信部の伝送速度を前記第2の伝送速度に変更し、前記他の端末装置から第2の報知信号を受信した場合、前記第2の報知信号に対する応答である第1の応答を前記通信部に送信させ、前記第1の応答に対する応答である第2の応答を受信できた場合に、前記通信部の伝送速度を少なくとも一部の時間帯において前記第2の伝送速度に設定し、前記第1の応答に対する応答を一定時間以内に受信できない場合に前記通信部の伝送速度を前記第1の伝送速度に設定することを特徴とする請求項3に記載の端末装置。
[請求項8]
 前記伝送速度制御部は、前記第2の応答を受信できた場合、前記第2の伝送速度における無線通信の試験を行うことを通知する試験通知である第3の試験通知を前記通信部に前記第1の伝送速度で報知させ、前記通信部の伝送速度を前記第2の伝送速度に変更して第3の報知信号を送信し、前記第3の報知信号に対する応答を受信した場合に、該受信した応答に対する応答を前記通信部に送信させることを特徴とする請求項7に記載の端末装置。
[請求項9]
 前記伝送速度制御部は、前記第2の応答を受信できた場合に、前記通信部の伝送速度を、第1の時間帯では前記第1の伝送速度に設定するとともに第2の時間帯では前記第2の伝送速度に設定することを特徴とする請求項7または8に記載の端末装置。
[請求項10]
 マルチホップ通信方式により無線通信を行う通信部、を備え、
 第1の時間帯では前記通信部の伝送速度を第1の伝送速度に設定し、第2の時間帯では前記通信部の伝送速度を第1の伝送速度より高速の第2の伝送速度に設定することを特徴する端末装置。
[請求項11]
 前記端末装置は、電力量を計量するスマートメータであることを特徴とする請求項1から10のいずれか1つに記載の端末装置。
[請求項12]
 第1の端末装置および第2の端末装置を含む複数の端末装置と集約装置とを備え、前記複数の端末装置と前記集約装置とがマルチホップネットワークを構成する通信システムであって、
 前記第1の端末装置は、
 伝送速度が第1の伝送速度に設定されている状態で、前記集約装置から、伝送速度を前記第1の伝送速度より高速の第2の伝送速度に変更する変更通知を受信すると、前記第2の伝送速度における無線通信の試験を行うことを通知する試験通知を前記第1の伝送速度で報知し、伝送速度を前記第2の伝送速度に変更して報知信号を送信し、前記報知信号に対する応答を受信できた場合に、伝送速度を少なくとも一部の時間帯において前記第2の伝送速度に設定し、一定時間以内に前記報知信号に対する応答を受信できない場合に伝送速度を前記第1の伝送速度に設定し、
 前記第2の端末装置は、
 前記第1の端末装置から前記試験通知を受信すると、伝送速度を前記第2の伝送速度に変更し、前記報知信号を受信した場合、前記報知信号に対する応答を前記第1の端末装置へ送信する
 ことを特徴する通信システム。
[請求項13]
 第1の端末装置および第2の端末装置を含む複数の端末装置と集約装置とを備え、前記複数の端末装置と前記集約装置とがマルチホップネットワークを構成する通信システムにおける通信方法であって、
 前記第1の端末装置が、伝送速度が第1の伝送速度に設定されている状態で、前記集約装置から、伝送速度を前記第1の伝送速度より高速の第2の伝送速度に変更する変更通知を受信すると、前記第2の伝送速度における無線通信の試験を行うことを通知する試験通知を前記第1の伝送速度で報知する報知ステップと、
 前記第2の端末装置が、前記第1の端末装置から前記試験通知を受信すると、伝送速度を前記第2の伝送速度に変更する変更ステップと、
 前記第1の端末装置が、前記報知ステップの後、前記第2の伝送速度で報知信号を送信し、前記第2の伝送速度で前記報知信号に対する応答を受信できた場合に、伝送速度を少なくとも一部の時間帯において前記第2の伝送速度に設定し、一定時間以内に前記報知信号に対する応答を受信できない場合に伝送速度を前記第1の伝送速度に設定する設定ステップと、
 を含むことを特徴する通信方法。

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3]

[ 図 4]

[ 図 5]

[ 図 6]

[ 図 7]

[ 図 8]

[ 図 9]

[ 図 10]

[ 図 11]

[ 図 12]

[ 図 13]