(57)【要約】【課題】マルチホップ方式の無線ネットワークシステムにおいて、無線通信端末が行う経路情報の送信回数をできるだけ少なくすることを目的とする。【解決手段】無線ネットワークシステムは、複数の集約装置と複数の通信装置とから成り、前記複数の通信装置それぞれは、前記複数の集約装置のうちのいずれか１つと、マルチホップ無線通信により接続され、通信装置は、現在接続している第１集約装置とは別の集約装置であって、前記通信装置と現在接続可能な第２集約装置を検出し、所定周期で、第１集約装置と第２集約装置それぞれとの接続しやすさの度合いを示し、値が小さいほど接続しやすいことを示す評価値を算出し、第２集約装置の評価値が、第１集約装置の評価値に対して所定割合以上小さい値であった場合には、第１集約装置に代えて第２集約装置と接続する。【選択図】図４
2015065625.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の集約装置と複数の通信装置とから成り、前記複数の通信装置それぞれは、前記複数の集約装置のうちのいずれか１つと、マルチホップ無線通信により接続される無線ネットワークシステムの前記通信装置であって、
現在接続している第１集約装置とは別の集約装置であって、前記通信装置と現在接続可能な第２集約装置を検出する集約装置検出手段と、
或る集約装置との接続しやすさの度合いを示す評価値であって、値が小さいほど接続しやすいことを示す評価値を算出する評価値算出手段と、
所定周期で、前記評価値算出手段に、前記第１集約装置と前記第２集約装置それぞれの前記評価値を算出させ、前記第２集約装置の評価値が、前記第１集約装置の評価値に対して所定割合以上小さい値であった場合には、前記第１集約装置に代えて前記第２集約装置と接続する通信制御手段と
を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項２】
自装置の接続先となる集約装置の識別子を記憶する記憶手段を、更に備え、
前記記憶手段に、前記第１集約装置の識別子と、前記第２集約装置の識別子とが記憶されている場合において、
前記通信制御手段は、前記集約装置検出手段が、現在接続可能な第３集約装置を検出した場合には、前記評価値算出手段に、更に前記第３集約装置の評価値を算出させ、前記第３集約装置の評価値が、前記第２集約装置の評価値に対して前記所定割合より大きい値である場合には、前記記憶手段に記憶している前記第２集約装置の識別子を維持する
ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記通信制御手段は、前記第３集約装置の評価値が、前記第２集約装置の評価値に対して前記所定割合以上小さい値であり、且つ、第１集約装置の評価値以上の値である場合には、前記第２集約装置の識別子に代えて前記第３集約装置の識別子を前記記憶手段に記憶させる
ことを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記通信制御手段は、前記第１集約装置に代えて前記第２集約装置と接続した場合には、前記集約装置を代えたことを示す情報を外部に送信する
ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項５】
前記通信制御手段は、前記第２集約装置の識別子に代えて前記第３集約装置の識別子を前記記憶手段に記憶させた場合には、前記集約装置を代えたことを示す情報を外部に送信する
ことを特徴とする請求項３に記載の通信装置。
【請求項６】
前記通信制御手段は、前記第１集約装置と接続してから一定期間が経過した後に、前記評価値算出手段に、前記第１集約装置と前記第２集約装置それぞれの前記評価値を算出させ、前記第２集約装置の評価値が、前記第１集約装置の評価値に対して所定割合以上小さい値であった場合には、前記第１集約装置に代えて前記第２集約装置と接続する
ことを特徴とする請求項１ないし５のうちのいずれか一項に記載の通信装置。
【請求項７】
複数の集約装置と複数の通信装置とから成り、前記複数の通信装置それぞれは、前記複数の集約装置のうちのいずれか１つと、マルチホップ無線通信により接続される無線ネットワークシステムであって、
前記通信装置は、
現在接続している第１集約装置とは別の集約装置であって、前記通信装置と現在接続可能な第２集約装置を検出する集約装置検出手段と、
或る集約装置との接続しやすさの度合いを示す評価値であって、値が小さいほど接続しやすいことを示す評価値を算出する評価値算出手段と、
所定周期で、前記評価値算出手段に、前記第１集約装置と前記第２集約装置それぞれの前記評価値を算出させ、前記第２集約装置の評価値が、前記第１集約装置の評価値に対して所定割合以上小さい値であった場合には、前記第１集約装置に代えて前記第２集約装置と接続する通信制御手段と
を備えることを特徴とする無線ネットワークシステム。
【請求項８】
複数の集約装置と複数の通信装置とから成り、前記複数の通信装置それぞれは、前記複数の集約装置のうちのいずれか１つと、マルチホップ無線通信により接続される無線ネットワークシステムの前記通信装置で用いられる無線ネットワーク制御方法であって、
現在接続している第１集約装置とは別の集約装置であって、前記通信装置と現在接続可能な第２集約装置を検出する集約装置検出ステップと、
或る集約装置との接続しやすさの度合いを示す評価値であって、値が小さいほど接続しやすいことを示す評価値を算出する評価値算出ステップと、
所定周期で、前記評価値算出ステップで、前記第１集約装置と前記第２集約装置それぞれの前記評価値を算出し、前記第２集約装置の評価値が、前記第１集約装置の評価値に対して所定割合以上小さい値であった場合には、前記第１集約装置に代えて前記第２集約装置と接続する通信制御ステップと
を備えることを特徴とする無線ネットワーク制御方法。
【請求項９】
複数の集約装置と複数の通信装置とから成り、前記複数の通信装置それぞれは、前記複数の集約装置のうちのいずれか１つと、マルチホップ無線通信により接続される無線ネットワークシステムの前記通信装置で用いられる無線ネットワーク制御プログラムであって、
現在接続している第１集約装置とは別の集約装置であって、前記通信装置と現在接続可能な第２集約装置を検出する集約装置検出手段と、
或る集約装置との接続しやすさの度合いを示す評価値であって、値が小さいほど接続しやすいことを示す評価値を算出する評価値算出手段と、
所定周期で、前記評価値算出手段に、前記第１集約装置と前記第２集約装置それぞれの前記評価値を算出させ、前記第２集約装置の評価値が、前記第１集約装置の評価値に対して所定割合以上小さい値であった場合には、前記第１集約装置に代えて前記第２集約装置と接続する通信制御手段としてコンピュータを機能させる
ことを特徴とする無線ネットワーク制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の通信装置が無線ネットワークで接続されて成る通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、各電力需要家に無線通信端末を設置し、これらを電力事業者が保有する収集サーバと通信可能に接続し、各電力需要家における電力量計の検針データを定期的に収集する自動検針システムが実現されつつある。かかる自動検針システムの構築に際し、前記無線通信端末（ノード）を通して順次パケットを転送してゆく、いわゆるマルチホップ方式の無線ネットワークシステムの適用が検討されている。
【０００３】
例えば、無線通信端末をノードとしてツリー型のネットワークを構成し、検針データを上位側の無線通信装置に吸い上げて統合し、さらに上位側へと転送してゆく無線データ収集システムが提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１８７７９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この技術によれば、例えば、所定数の無線通信端末ごとにツリーを構成し、各ツリーのルート（ｒｏｏｔ）となる無線通信装置に集まった検針データを収集すれば、短時間で検針データを収集することができることになる。
【０００６】
しかし、無線通信端末同士は、データの送受信を無線で行うことから、天候や障害物等により電波環境が変化して、データの送受信ができなくなることがあり得る。また、無線通信端末は、各電力需要家に設置されることから、集合住宅や住宅密集地では、データ自体の数が多くなり、データが錯綜することも生じ得る。このような場合、無線通信端末は、新たな経路を確保することになる。
【０００７】
ここで、マルチホップ無線ネットワークにおける、いわゆるプロアクティブ型のルーティングプロトコルでは、各ノードはネットワークトポロジーの変化に反応してネットワーク全体に経路の更新情報を伝達することになる。
【０００８】
従って、上述のような無線通信端末から検針データを収集することを目的とする無線ネットワークにおいては、電波環境が変化すると、経路の更新情報が一度に多数の無線通信端末から送信されることとなり、データが錯綜して本来の目的である検針データの送受信が阻害されることとなりかねない。
【０００９】
そこで、本発明は、マルチホップ方式の無線ネットワークシステムにおいて、無線通信端末が行う経路情報の送信の回数をできるだけ少なくすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明にかかる一態様に係る通信装置は、複数の集約装置と複数の通信装置とから成り、前記複数の通信装置それぞれは、前記複数の集約装置のうちのいずれか１つと、マルチホップ無線通信により接続される無線ネットワークシステムの前記通信装置であって、現在接続している第１集約装置とは別の集約装置であって、前記通信装置と現在接続可能な第２集約装置を検出する集約装置検出手段と、或る集約装置との接続しやすさの度合いを示す評価値であって、値が小さいほど接続しやすいことを示す評価値を算出する評価値算出手段と、所定周期で、前記評価値算出手段に、前記第１集約装置と前記第２集約装置それぞれの前記評価値を算出させ、前記第２集約装置の評価値が、前記第１集約装置の評価値に対して所定割合以上小さい値であった場合には、前記第１集約装置に代えて前記第２集約装置と接続する通信制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
そして、本発明にかかる一態様に係る無線ネットワークシステムは、複数の集約装置と複数の通信装置とから成り、前記複数の通信装置それぞれは、前記複数の集約装置のうちのいずれか１つと、マルチホップ無線通信により接続される無線ネットワークシステムであって、前記通信装置は、現在接続している第１集約装置とは別の集約装置であって、前記通信装置と現在接続可能な第２集約装置を検出する集約装置検出手段と、或る集約装置との接続しやすさの度合いを示す評価値であって、値が小さいほど接続しやすいことを示す評価値を算出する評価値算出手段と、所定周期で、前記評価値算出手段に、前記第１集約装置と前記第２集約装置それぞれの前記評価値を算出させ、前記第２集約装置の評価値が、前記第１集約装置の評価値に対して所定割合以上小さい値であった場合には、前記第１集約装置に代えて前記第２集約装置と接続する通信制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明の他の一態様に係る無線ネットワーク制御方法は、複数の集約装置と複数の通信装置とから成り、前記複数の通信装置それぞれは、前記複数の集約装置のうちのいずれか１つと、マルチホップ無線通信により接続される無線ネットワークシステムの前記通信装置で用いられる無線ネットワーク制御方法であって、現在接続している第１集約装置とは別の集約装置であって、前記通信装置と現在接続可能な第２集約装置を検出する集約装置検出ステップと、或る集約装置との接続しやすさの度合いを示す評価値であって、値が小さいほど接続しやすいことを示す評価値を算出する評価値算出ステップと、所定周期で、前記評価値算出ステップで、前記第１集約装置と前記第２集約装置それぞれの前記評価値を算出し、前記第２集約装置の評価値が、前記第１集約装置の評価値に対して所定割合以上小さい値であった場合には、前記第１集約装置に代えて前記第２集約装置と接続する通信制御ステップとを備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明の他の一態様に係る無線ネットワーク制御プログラムは、複数の集約装置と複数の通信装置とから成り、前記複数の通信装置それぞれは、前記複数の集約装置のうちのいずれか１つと、マルチホップ無線通信により接続される無線ネットワークシステムの前記通信装置で用いられる無線ネットワーク制御プログラムであって、現在接続している第１集約装置とは別の集約装置であって、前記通信装置と現在接続可能な第２集約装置を検出する集約装置検出手段と、或る集約装置との接続しやすさの度合いを示す評価値であって、値が小さいほど接続しやすいことを示す評価値を算出する評価値算出手段と、所定周期で、前記評価値算出手段に、前記第１集約装置と前記第２集約装置それぞれの前記評価値を算出させ、前記第２集約装置の評価値が、前記第１集約装置の評価値に対して所定割合以上小さい値であった場合には、前記第１集約装置に代えて前記第２集約装置と接続する通信制御手段としてコンピュータを機能させることを特徴とする。
【００１４】
このような構成の通信装置、無線ネットワークシステム、無線ネットワーク制御方法、及び、無線ネットワーク制御プログラムによれば、第２集約装置の方が第１集約装置よりも接続しやすかったとしても、第２集約装置の評価値が、第１集約装置の評価値に対して所定割合以上小さい値でなければ、第１集約装置に代えて第２集約装置と接続を行わない。つまり、接続を切り替える条件である評価値の差を割合で決めるので、評価値が小さいもの同士の方が、差分が小さくても、切り替えられることになり、評価値が大きいもの同士の方が、差分が大きくなければ切り替えられないことになる。評価値が大きいほど接続し難いので、評価値が高い（評価が低い）もの同士の場合には、つまり、接続し難いもの同士の場合には、切り替えが起き難くなる。すなわち、無線ネットワークの通信品質の向上が見込めない場合は、切り替えが起こり難く、結果として、切り替えに伴うデータの送受信が発生し難くなることになる。従って、無線ネットワークの通信品質を保ちながら、ネットワークを流れるデータの量を抑制することが可能となる。ここで、集約装置と接続しやすいとは、通信装置から集約装置宛に送信したパケット（データ）が、集約装置に届く可能性が高いことをいう。
【００１５】
また、上述の通信装置は、自装置の接続先となる集約装置の識別子を記憶する記憶手段を、更に備え、前記記憶手段に、前記第１集約装置の識別子と、前記第２集約装置の識別子とが記憶されている場合において、前記通信制御手段は、前記集約装置検出手段が、現在接続可能な第３集約装置を検出した場合には、前記評価値算出手段に、更に前記第３集約装置の評価値を算出させ、前記第３集約装置の評価値が、前記第２集約装置の評価値に対して前記所定割合より大きい値である場合には、前記記憶手段に記憶している前記第２集約装置の識別子を維持することが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、いわゆる予備の第２集約装置の評価値に対して、第３集約装置の評価値が所定割合より大きい値である場合には切り替えない、すなわち、第３集約装置が第２集約装置に比べてそれほど接続しやすくない場合には切り替えないので、無線ネットワークの通信品質をそれほど変えることなく、ネットワークを流れるデータの量を抑制することが可能となる。
【００１７】
また、上述の通信装置において、前記通信制御手段は、前記第３集約装置の評価値が、前記第２集約装置の評価値に対して前記所定割合以上小さい値であり、且つ、第１集約装置の評価値以上の値である場合には、前記第２集約装置の識別子に代えて前記第３集約装置の識別子を前記記憶手段に記憶させることが好ましい。
【００１８】
この構成によれば、いわゆる予備の第２集約装置を、所定割合以上接続しやすい第３集約装置に切り替えるので、無線ネットワークの通信品質をより安定させることが可能となる。また、無線ネットワークの通信品質をより安定する場合でないと切り替えないので、切り替えに伴うデータの送受信が発生し難くなり、結果として。ネットワークを流れるデータの量を抑制することが可能となる。
【００１９】
また、上述の通信装置において、前記通信制御手段は、前記第１集約装置に代えて前記第２集約装置と接続した場合には、前記集約装置を代えたことを示す情報を外部に送信することが好ましい。
【００２０】
また、上述の通信装置において、前記通信制御手段は、前記第２集約装置の識別子に代えて前記第３集約装置の識別子を前記記憶手段に記憶させた場合には、前記集約装置を代えたことを示す情報を外部に送信することが好ましい。
【００２１】
この構成によれば、集約装置を切り替えた場合にのみ情報（データ）が送信されるので、ネットワークを流れるデータの量を抑制することが可能となる。
【００２２】
また、上述の通信装置において、前記通信制御手段は、前記第１集約装置と接続してから一定期間が経過した後に、前記評価値算出手段に、前記第１集約装置と前記第２集約装置それぞれの前記評価値を算出させ、前記第２集約装置の評価値が、前記第１集約装置の評価値に対して所定割合以上小さい値であった場合には、前記第１集約装置に代えて前記第２集約装置と接続することが好ましい。
【００２３】
この構成によれば、第１集約装置への経路が安定したと推定できる一定期間経過後に、第２集約装置の評価値が、第１集約装置の評価値に対して所定割合以上小さい値であるかを判断することになるので、安定していない未成熟な経路が固定化することを防ぐことが可能となる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明にかかるマルチホップ方式の無線ネットワークシステムは、無線通信端末（通信装置）が行う経路情報の送信の回数をできるだけ少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】電力需要家の端局から検針データを収集するための無線ネットワークシステムの使用例を示す図である。
【図２】端局Ｔの正面図の例である。
【図３】無線ネットワークシステムの概略を示す図である。
【図４】端局の機能ブロックの構成例を示す図である。
【図５】ゲートウェイＧＷの機能ブロックの構成例を示す図である。
【図６】ＧＷ情報テーブルの構成及び内容の例を示す図である。
【図７】自装置情報テーブル１８２０の構成及び内容の例を示す図である。
【図８】（ａ）は、ゲートウェイＧＷの評価値を説明するためのグラフであり、（ｂ）は、切り替えを決定するための評価値を説明するためのグラフである。
【図９】切り替えを決定するための評価値を説明するための図である。
【図１０】評価値更新処理のフローチャートである。
【図１１】ゲートウェイ決定処理のフローチャートである。
【図１２】ＧＷ検出処理のフローチャートである。
【図１３】無線ネットワークにおいて送受信されるデータを説明するための図である。
【図１４】無線ネットワークにおいて送受信されるデータを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
＜実施形態＞
実施形態の無線ネットワークシステムは、マルチホップ無線ネットワークであり、各電力需要家から、検針データを収集するためのシステムである。
【００２７】
図１は、実施形態の無線ネットワークシステムの使用例を示す図である。この無線ネットワークシステムは、電力需要家Ｈ１、Ｈ２、・・・、Ｈ１２（総称するときは、電力需要家Ｈという。）、各電力需要家Ｈに設置されている電力計量器である端局Ｔ１、Ｔ２、・・・、Ｔ１２（総称するときは、端局Ｔという。）、ゲートウェイＧＷａ、ＧＷｂ、ＧＷｃ（総称するときは、ゲートウェイＧＷという。）、ネットワーク２、サーバ装置１を備える。尚、電力需要家Ｈ、端局Ｔ、ゲートウェイＧＷ、及び、サーバ装置１の個数は、これらの数に限られない。
【００２８】
ネットワーク２は、電力会社等のネットワーク運営会社によって管理されているネットワークであり、有線、無線を問わない。また、ゲートウェイＧＷは、例えば、主な電柱に設けられ、ネットワーク２を介して、電力会社等によって管理されているサーバ装置１と接続される。
【００２９】
端局Ｔは、マルチホップを用いたネットワークのノードを構成し、何れかのゲートウェイＧＷに属している。端局Ｔは、積算電力量計としての機能を有し、それぞれの検針データは、順次、隣の端局Ｔに転送され、自装置が属するゲートウェイＧＷに集められる。各ゲートウェイＧＷに集められた検針データは、ネットワーク２を介して、サーバ装置１に送信される。端局Ｔは、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）規格での通信を行い、信号Ａ１〜４等で示すように、アドホックモードによって１対１の通信を行う。また、ゲートウェイＧＷはそれぞれ、数百程度の端局Ｔの検針データを収集する。
【００３０】
図２は、端局Ｔの正面図の例である。この端局Ｔは、電力需要家の宅内の各配電線が接続される端子台６、負荷開閉器３０００、電力計２０００、及び、通信装置１０００が配列されて構成される。電力計２０００は、積算電力量を、予め定める周期、例えば、５分毎に検針する。その検針データは３０分毎に、通信装置１０００によって、自装置の属するゲートウェイＧＷに向けて送信される。負荷開閉器３０００は、サーバ装置１から送信されてくる制御データに応じて、開閉動作を行う。
【００３１】
ここで、図３に、実施形態のマルチホップを用いたネットワークの概略を示す。２重円がゲートウェイＧＷを示し、円内部にはゲートウェイＧＷの識別子「ＧＷａ」等が記載されている。１重円が端局Ｔを示し、円内部には端局Ｔの識別子「Ｔ１」等が記載されている。円を結ぶ破線は、その両端の円で示すゲートウェイＧＷ又は端局Ｔ同士が、互いの存在を検出（学習）していることを示す。
【００３２】
サーバ装置１とゲートウェイＧＷとはネットワーク（通信回線）２によって接続され、ゲートウェイＧＷと各端局とは、マルチホップにより接続される。実施形態のネットワークでは、ホップ数は、最大で数十、好ましくは十ホップ以下である。
【００３３】
実施形態のネットワークは、例えば、マルチホップ無線ネットワークにおけるいわゆるプロアクティブ型のルーティングのプロトコルの１つであるＯＬＳＲ（Ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ  Ｌｉｎｋ  Ｓｔａｔｅ  Ｒｏｕｔｉｎｇ）によって生成される。ゲートウェイＧＷと各端局Ｔとの間の経路は、各装置（ゲートウェイＧＷ、端局Ｔ）が、周期的に、自装置の存在を伝えるとともに、経路情報を交換するためのメッセージを送受信することで、各装置が自律的に構築する。各ゲートウェイＧＷ、及び、各端局Ｔは、ネットワーク全体のトポロジー情報である経路表（ルートテーブル）、例えば、学習したネットワーク内の端局Ｔと、その端局Ｔへデータを送信するための隣接送信先である端局Ｔとを対応付けて記憶する。
【００３４】
各装置が自律的に、周囲の電波状況等の変化に応じて、最適な経路を構築するため、端局ＴからゲートウェイＧＷへの上りルートと、ゲートウェイＧＷから端局Ｔへの下りルートとでは、経路が異なる場合がある。
【００３５】
検針データは、その端局Ｔが属するゲートウェイＧＷに向けて上りルートで送信される。例えば、図３において、ハッチングがかかった識別子「Ｔ８」の端局Ｔ（以下、「端局Ｔ８」という。）の、識別子「ＧＷａ」のゲートウェイＧＷ（以下、「ゲートウェイＧＷａ」という。）への上りルートを、ゲートウェイＧＷ向きの実線矢印で示す。具体的には、端局Ｔ８が送信した検針データは、端局Ｔ６を経由してゲートウェイＧＷａに到達する。端局Ｔ８が、検針データをゲートウェイＧＷａに向けて送信する為に、上位の隣接送信先である端局Ｔ６に送信するパケットの例を図１３（ａ）に示す。このパケットには、隣接宛先として端局Ｔ６の宛先「Ｔ６−Ａｄｄｒ」、最終宛先として端局Ｔ８の宛先「ＧＷａ−Ａｄｄｒ」、データ種別として「検針データ」、自装置の検針データが含まれる。端局Ｔ８から検針データのパケットを受信した端局Ｔ６は、最終宛先「ＧＷａ−Ａｄｄｒ」への経路上の宛先に、受信したパケットを転送する。図３の場合は、端局Ｔ６は、受信したパケットを「ＧＷａ−Ａｄｄｒ」に転送することとなるが、他の端局Ｔを経由する場合は、その端局Ｔ宛にパケットを転送する。
【００３６】
尚、実施形態では、端局Ｔの宛先は、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスとし、ゲートウェイＧＷの宛先は、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレスとする。また、図１３、図１４に示すパケットの例では、説明に必要な項目データのみを記載するものとする。
【００３７】
また、サーバ装置１は、端局Ｔ８に制御データを送信する際には、その端局Ｔが属するゲートウェイＧＷａに制御データ（命令）を渡して、端局Ｔ８への送信を依頼する。制御データは、図３の端局Ｔ８に向かう実線矢印のルートで示す下りルートで、送信されることになる。具体的には、ゲートウェイＧＷａが送信した制御データは、端局Ｔ１、端局Ｔ３、端局Ｔ５を経由してゲートウェイＧＷａに到達する。
【００３８】
ゲートウェイＧＷａは、端局Ｔ８に送信する為に、制御データのパケットを、隣接送信先である端局Ｔ１宛に送信する。ゲートウェイＧＷａが、端局Ｔ１に送信するパケットの例を図１３（ｂ）に示す。このパケットには、隣接宛先として端局Ｔ１の宛先「Ｔ１−Ａｄｄｒ」、データ種別として「制御データ」、最終宛先としてゲートウェイＧＷａの宛先「Ｔ８−Ａｄｄｒ」、制御データが含まれる。ゲートウェイＧＷａから制御データのパケットを受信した端局Ｔ１は、最終宛先「Ｔ８−Ａｄｄｒ」への隣接送信先である端局Ｔ３宛に、パケットを転送する。
【００３９】
ここで、端局Ｔ間は、無線によって通信が行われるため、電波環境が変化して通信ができなくなることが考えられる。例えば、天候が悪化したり、大型車の通行が増えたり、大きな建物が建築されたり等、様々な要因で電波環境に変化が生じる。従って、一旦経路が決定されたとしても、電波環境の変化に迅速に対応するために、実施形態の端局Ｔの通信装置１０００は、検針データをサーバ装置１に送信するために現在使用している経路以外の経路を、予備の経路（副経路）として確保している。つまり、現在属しているゲートウェイＧＷ（以下、「主ゲートウェイＧＷ」という。）以外のゲートウェイＧＷを、予備のゲートウェイＧＷ（以下、「副ゲートウェイＧＷ」という。）として確保している。例えば、図３の端局Ｔ８は、副ゲートウェイＧＷとして「ＧＷｂ」を確保し、ＧＷｂへの経路（破線矢印のルート参照）を構築している。尚、端局Ｔは、他の端局ＴやゲートウェイＧＷからのメッセージを受信することで、ネットワークの状況を把握していることから、主ゲートウェイＧＷ及び副ゲートウェイＧＷ以外のゲートウェイＧＷｃとの経路も構築している（一点鎖線矢印のルート参照）。
【００４０】
実施形態の無線ネットワークシステムの各端局Ｔは、複数のゲートウェイＧＷを学習し、より安定した送受信が可能なゲートウェイＧＷに動的に切り替えを行うことで、より安定したネットワークを構築する。そして、ゲートウェイＧＷを切り替えた場合には、どのゲートウェイＧＷに切り替えたか、つまり、自装置が現在どのゲートウェイＧＷに属しているかを示すデータ（位置情報データ）を、サーバ装置１に対して送信する。サーバ装置１が制御データを端局Ｔに送信することができるようにである。
【００４１】
また、どのゲートウェイＧＷを副ゲートウェイＧＷとして確保しているかを示すデータも送信する。つまり、副ゲートウェイＧＷを変更した場合も、サーバ装置１に通知する。サーバ装置１が、主ゲートウェイＧＷ経由で端局Ｔに向けた通信に失敗した場合に、予備の経由先として使用するためである。
【００４２】
図１４（ａ）に、端局Ｔ８が、主ゲートウェイＧＷと副ゲートウェイＧＷを示す位置情報データを、サーバ装置１に送信するためのパケットの例を示す。このパケットには、宛先として端局Ｔ６の宛先「Ｔ６−Ａｄｄｒ」、データ種別として「位置情報」、送信元として自装置の宛先「Ｔ８−Ａｄｄｒ」、主ゲートウェイＧＷの識別子「ＧＷａ」、副ゲートウェイＧＷの識別子「ＧＷｂ」が含まれる。この位置情報データは、主ゲートウェイＧＷを介して、サーバ装置１に送信される。
【００４３】
マルチホップ無線ネットワークでは、天候や一時的な障害による通信環境の変化によって一度に多数の位置情報データがサーバ装置１に送信される状況が発生しうる。この場合、多くの位置情報データによるトラフィックが増加して本来行うべく通信ができなくなることが発生し、また、サーバ装置１の処理が追いつかなくなることが発生し得る。
【００４４】
そこで、実施形態の無線ネットワークシステムでは、端局ＴがゲートウェイＧＷを切り替える回数を減らすことができ、且つ、より安定したネットワークを構築できるような、ゲートウェイＧＷの切り替えロジックを用いる。
【００４５】
以下、本発明にかかる実施の一形態を図面に基づいて説明する。
【００４６】
＜構成＞
図４は、端局Ｔの機能ブロックの構成例を示す図である。端局Ｔは、通信装置１０００、電力計２０００、及び、負荷開閉器３０００を備える。破線の矢印は、一部の端局ＴがゲートウェイＧＷ（集約装置）と通信を行うことを示す。
【００４７】
通信装置１０００は、無線通信制御部１１００、無線通信部１２００、タイマー１３００、機内通信制御部１４００、インタフェース１４１０、インタフェース１４２０、外部インタフェース１５００、入力部１５１０、ＧＷ決定部１６００、評価値算出部１７００、リンク情報記憶部１８００（記憶手段）、及び、電力量情報記憶部１９００を備える。
【００４８】
無線通信制御部１１００は、ＧＷ検出部１１１０（集約装置検出手段）を有し、各機能部を制御して、無線通信の制御を行う機能を有する。例えば、所定期間ごとに、例えば、３０分ごとに、電力量情報記憶部１９００に記憶されている電力量を読み出して、端局Ｔが属するゲートウェイＧＷに向けてのパケットを無線通信部１２００に送信させるなどである。所定期間が経過したことの検出は、タイマー１３００からの割り込みによって検知する。
【００４９】
ＧＷ検出部１１１０は、無線通信部１２００を介して受信されるデータから、ゲートウェイＧＷの追加、削除、故障等の情報を検出する機能を有する。ＧＷ検出部１１１０は、他の端局ＴからゲートウェイＧＷに関する情報が含まれたメッセージを受信し、受信したメッセージを解析して、ゲートウェイＧＷの追加、削除、故障等を検出する。このメッセージは、各ゲートウェイＧＷ、及び、各端局Ｔが、所定の周期でブロードキャストしている。尚、サーバ装置１から、ゲートウェイＧＷの追加、削除、故障等の情報をゲートウェイＧＷ経由で送信することとしてもよい。
【００５０】
具体的には、ゲートウェイＧＷが新たに追加された場合、追加されたゲートウェイＧＷは、自装置の情報を含ませたメッセージを送信（例えば、フラッディング）する。従って、ＧＷ検出部１１１０は、受信したメッセージに新たなゲートウェイＧＷの情報が含まれていた場合に、ゲートウェイＧＷが追加されたことを検出する。また、ゲートウェイＧＷは、撤去されたり、停止されるなどして動作しなくなると、メッセージを送信しなくなる。従って、ＧＷ検出部１１１０は、そのゲートウェイＧＷからのメッセージを一定期間の間受信しない場合は、そのゲートウェイＧＷは削除されたと判断する。また、ゲートウェイＧＷは、自装置の故障を検出すると、その旨を含ませたメッセージを送信する。従って、ＧＷ検出部１１１０は、故障の旨が含まれたメッセージを受信すると、そのゲートウェイＧＷは故障したことを検出する。
【００５１】
図１４（ｂ）に、図３の端局Ｔ８が周囲に送信するメッセージの例を示す。このメッセージ（パケット）には、宛先として全宛先（ブロードキャストアドレス）、送信元として自装置の宛先「Ｔ８−Ａｄｄｒ」、学習ＧＷ情報として、自装置が学習している全ゲートウェイＧＷの識別子のリスト、隣接ノード情報として、隣接する端局Ｔ（隣接端局）の識別子（宛先アドレス）のリスト、他端局情報として、自装置が学習している端局Ｔの識別子と各端局Ｔに対する隣接送信先（ネクストホップ）等が含まれる。このメッセージを受信した端局Ｔは、メッセージ内の「自装置が学習している全ゲートウェイＧＷの識別子のリスト」に、自装置が学習していないゲートウェイＧＷの識別子が含まれている場合は、新たなゲートウェイＧＷが追加されたことを検出し、そのメッセージの送信元の端局Ｔを隣接送信先として得ることができる。
【００５２】
ゲートウェイＧＷの追加、削除、故障等を検出した場合、ＧＷ検出部１１１０は、リンク情報記憶部１８００に記憶させる。
【００５３】
無線通信部１２００は、他の端局Ｔ（図４の「端局Ｔ’」）、又は、ゲートウェイＧＷと、無線ＬＡＮ規格によりアドホックモードでの通信を行う機能を有する。
【００５４】
タイマー１３００は、無線通信制御部１１００、及び、機内通信制御部１４００に時刻を通知し、また、予め定められた所定周期での割り込みを掛ける機能を有する。例えば、無線通信制御部１１００及びに３０分毎に割り込みを掛ける。機内通信制御部１４００に５分毎に割り込みを掛ける等である。無線通信制御部１１００は、割り込みのタイミングで電力量情報記憶部１９００から３０分間の検針データを読み出して送信し、機内通信制御部１４００は、割り込みのタイミングで電力計２０００から５分間の受電電力量を取得して電力量情報記憶部１９００に記憶させる。
【００５５】
インタフェース１４１０は、電力計２０００から検針データを受信するインタフェースであり、インタフェース１４２０は、負荷開閉器３０００に制御データを送信するインタフェースである。
【００５６】
機内通信制御部１４００は、インタフェース１４１０、及び、インタフェース１４２０を介して、電力計２０００、及び、負荷開閉器３０００との通信を制御する機能を有する。また、機内通信制御部１４００は、電力計２０００から受電電力量を定期的に取得して電力量情報記憶部１９００に記憶させておく機能を有する。
【００５７】
外部インタフェース１５００は、外部の設定ツール等と接続するインタフェースであり、端局Ｔの初期設定時等に初期値等を設定するために用いる。
【００５８】
入力部１５１０は、ユーザの操作を受け付け、ユーザ操作に応じて、リンク情報記憶部１８００、及び、電力量情報記憶部１９００にデータを記憶させたり、記憶されているデータを書き換えたりする機能を有する。
【００５９】
ＧＷ決定部１６００は、主ゲートウェイＧＷと副ゲートウェイＧＷとを決定する機能を有する。実施形態では、現在の主ゲートウェイＧＷと、現在の副ゲートウェイＧＷと、新たに検出したゲートウェイＧＷ、つまり、主ゲートウェイＧＷ、又は、副ゲートウェイＧＷのいずれかになるかもしれないゲートウェイＧＷ（以下、「候補ゲートウェイＧＷ」という。）との３つのゲートウェイＧＷから、主ゲートウェイＧＷと副ゲートウェイＧＷとを決定する。尚、候補ゲートウェイＧＷは、複数あっても良い。ゲートウェイＧＷの決定方法は、＜ゲートウェイＧＷの決定方法＞の項で説明する。
【００６０】
評価値算出部１７００は、無線通信制御部１１００の依頼により、ゲートウェイＧＷの評価値を算出する機能を有する。無線通信制御部１１００は、メッセージを受信したとき、データ通信の到達応答を受信したとき、データ通信の失敗を検出したとき、ループ経路等が検出されたとき、等の所定のタイミングで、評価値算出部１７００にゲートウェイＧＷの評価値の算出及び更新を依頼する。この際、無線通信制御部１１００は、メッセージを受信した際の受信信号強度等の評価値を算出する為に必要な情報を、リンク情報記憶部１８００に記憶させるものとする。
【００６１】
評価値とは、ゲートウェイＧＷまでの繋がりやすさを示す値をいい、小さいほど繋がりやすいものとする。評価値の算出方法は、＜ゲートウェイＧＷの決定方法＞の項で説明する。
【００６２】
リンク情報記憶部１８００は、図３で示すようなネットワーク全体のトポロジー情報など、データの送受信に必要な情報を、適時更新しながら記憶しておく機能を有する。更に、リンク情報記憶部１８００は、主ゲートウェイＧＷ、副ゲートウェイＧＷ、候補ゲートウェイＧＷの評価値を算出する為に必要な情報を記憶しているものとする。
【００６３】
電力量情報記憶部１９００は、機内通信制御部１４００が電力計２０００から取得した電力量を記憶しておく機能を有する。
【００６４】
図５は、ゲートウェイＧＷの機能ブロックの構成例を示す図である。ゲートウェイＧＷは、無線通信制御部４１００、無線通信部１２００、タイマー１３００、外部インタフェース１５００、入力部１５１０、外部通信制御部４０００、リンク情報記憶部１８００、及び、検針データ記憶部１８５０を備える。
【００６５】
無線通信制御部４１００は、各機能部を制御して、無線通信の制御を行う機能を有する。また、端局Ｔから受信した検針データを検針データ記憶部１８５０に記憶させる機能を有する。無線通信制御部４１００は、所定のタイミングで、検針データ記憶部１８５０に記憶されている検針データを読み出して、外部通信制御部４０００を介してサーバ装置１に送信し、また、外部通信制御部４０００を介して受信されたサーバ装置１からのパケットを、無線通信部１２００を介して端局Ｔに送信する。
【００６６】
無線通信部１２００、タイマー１３００、外部インタフェース１５００、入力部１５１０、リンク情報記憶部１８００は、通信装置１０００の無線通信制御部１１００、無線通信部１２００、タイマー１３００、外部インタフェース１５００、入力部１５１０、リンク情報記憶部１８００と同様の機能を有する。
【００６７】
外部通信制御部４０００は、サーバ装置１と通信する機能を有する。
【００６８】
検針データ記憶部１８５０は、自装置であるゲートウェイＧＷに属する端局Ｔから送信されてきた検針データを記憶しておく機能を有する。
【００６９】
実施形態の通信装置１０００、及び、ゲートウェイＧＷはそれぞれ、例えば、コンピュータを用いて構成可能であり、ハードディスク等の記憶部（不図示）に格納されているゲートウェイＧＷ決定方法等をプログラムしたソフトウェアを、ＣＰＵにより実行することによって上述の無線通信制御部１１００等がコンピュータに機能的に構成される。尚、機能部の一部は、ハードウェアで実現されていてもよい。
【００７０】
＜データ＞
以下、通信装置１０００で用いる主なデータについて、図６及び図７を用いて説明する。
【００７１】
図６は、ＧＷ情報テーブル１８１０の構成及び内容の例を示す図である。ＧＷ情報テーブル１８１０は、リンク情報記憶部１８００に記憶されている。
【００７２】
ＧＷ情報テーブル１８１０は、ＧＷ種別１８１１、ＧＷ−ＩＤ１８１２、宛先１８１３、及び、評価値１８１４を有する。
【００７３】
ＧＷ種別１８１１は、ゲートウェイＧＷの種別を示す。「主ＧＷ」は、主ゲートウェイＧＷを意味し、「副ＧＷ」は、副ゲートウェイＧＷを意味し、「候補ＧＷ」は、候補ゲートウェイＧＷを意味する。
【００７４】
ＧＷ−ＩＤ１８１２は、ＧＷ種別１８１１が示す種別のゲートウェイＧＷを特定する識別子を示す。例えば、ＧＷ種別１８１１が「主ＧＷ」のＧＷ−ＩＤ１８１２として「ＧＷａ」が設定されているので、現在、識別子が「ＧＷａ」のゲートウェイＧＷａが主ゲートウェイＧＷであることになる。
【００７５】
宛先１８１３は、ＧＷ−ＩＤ１８１２が示すゲートウェイＧＷにデータを送信する場合の、データの直接の送信先である隣の端局Ｔの宛先を示す。
【００７６】
評価値１８１４は、ＧＷ−ＩＤ１８１２が示すゲートウェイＧＷの評価値を示す。
【００７７】
図７は、自装置情報テーブル１８２０の構成及び内容の例を示す図である。自装置情報テーブル１８２０は、リンク情報記憶部１８００に記憶されている。
【００７８】
自装置情報テーブル１８２０は、項目１８２１、及び、内容１８２２を有する。
【００７９】
項目１８２１は、自装置に関する情報の項目を示す。「自装置アドレス」は、自装置の宛先アドレスを示す。
【００８０】
内容１８２２は、項目１８２１が示す項目の内容を示す。例えば、項目１８２１が「自装置アドレス」の内容１８２２として「Ｔ８−Ａｄｄｒ」が設定されているので、この自装置情報テーブル１８２０を記憶している端局Ｔの宛先は「Ｔ８−Ａｄｄｒ」であることになる。従って、宛先として「Ｔ８−Ａｄｄｒ」が設定されたパケットは、自装置宛のパケットであると判断する。尚、実施形態では、自装置アドレスは、ＭＡＣアドレスとする。
【００８１】
＜ゲートウェイＧＷの決定方法＞
ここで、通信装置１０００が行うゲートウェイＧＷの決定方法について、図８、及び、図９を用いて説明する。
【００８２】
通信装置１０００は、所定周期で、例えば１０分置きに、ＧＷ情報テーブル１８１０（図６参照）に登録されている各ゲートウェイＧＷの評価値を算出し、基本的には、最も評価の高いゲートウェイＧＷを主ゲートウェイＧＷとし、次に評価の高いゲートウェイＧＷを副ゲートウェイＧＷとする。
【００８３】
実施形態では、評価値は、実際に各ゲートウェイＧＷにデータを送信した実績から算出する。例えば、通信成功実績数、隣接接続確率、ゲートウェイＧＷまでのホップ数、データの直接の送信先である端局Ｔからの電波の電界強度などに基づいて算出する。これらの評価値を算出する為に必要なデータは、リンク情報記憶部１８００に記憶されているものとする。この評価値は、数値が小さい程、評価が高いものとする。尚、評価値を算出するためのデータはこれらに限られず、繋がりやすさを示す評価値を算出できればよい。
【００８４】
ここで、ＧＷ情報テーブル１８１０（図６参照）を例として、ゲートウェイＧＷの決定方法を説明する。図８（ａ）は、各ゲートウェイＧＷの評価値の棒グラフである。縦軸に、評価値を表す。主ゲートウェイＧＷであるゲートウェイＧＷａの評価値は「２００」ポイント、副ゲートウェイＧＷであるゲートウェイＧＷｂの評価値は「４００」ポイント、候補ゲートウェイＧＷのゲートウェイＧＷｃの評価値は「３００」ポイントである。
【００８５】
ゲートウェイＧＷとの繋がりやすさからすると、最も評価の高い主ゲートウェイＧＷのゲートウェイＧＷａは変更せずに、次に評価の高いゲートウェイＧＷｃを副ゲートウェイＧＷとすることが考えられる。しかし、実施形態では、ゲートウェイＧＷｃは、ゲートウェイＧＷｂにくらべて「１００」ポイントだけ評価値が低い（評価が良い）だけであることから、副ゲートウェイＧＷの切り替えは行わない。
【００８６】
実施形態では、ゲートウェイＧＷｃの評価値が、ゲートウェイＧＷｂの評価値よりも、ゲートウェイＧＷｂの評価値の一定割合（切替評価値調整率）分のポイントを下回る場合にのみ、つまり、切替評価値調整率分以上に評価が高い場合に、切り替えを行う。すなわち、予め決められた値以上の差がある場合に切り替えを行うのではなく、現在のゲートウェイＧＷの評価値の一定割合（切替評価値調整率）以上の差がある場合に切り替えを行う。また、この差は、切り替えに必要な最小限の差分（最小差分閾値）、例えば、「１０」ポイント以上でなければならないものとする。
【００８７】
具体的には、以下の式（１）及び式（２）を満たす場合に、ゲートウェイＧＷの切り替えを行う。「対象ＧＷ」は、切り替えをするか否かを判断する対象のゲートウェイＧＷを示し、実施形態では、主ゲートウェイＧＷ、又は、副ゲートウェイＧＷを示す。
（対象ＧＷの評価値−候補ＧＷの評価値）＞
（対象ＧＷの評価値×切替評価値調整率）        ・・・（１）
（対象ＧＷの評価値−候補ＧＷの評価値）＞最小差分閾値          ・・・（２）
【００８８】
従って、例えば、切替評価値調整率を４０％とし、最小差分閾値を１０ポイントとすると、ゲートウェイＧＷｂの評価値が「４００」であるので、ゲートウェイＧＷｃの評価値が、差分「１６０」ポイントを超えて下回るような評価値である場合に、ゲートウェイＧＷｃを副ゲートウェイＧＷとする。図８（ｂ）に示すように、差分が「１６１」ポイント以上ある場合、つまり、ゲートウェイＧＷｃの評価値が「２３９」ポイント以下の場合に、副ゲートウェイＧＷの切り替えを行う。
【００８９】
また、主ゲートウェイＧＷのゲートウェイＧＷａの評価値が「２００」ポイントであるので、差分は「８０」ポイントとなり、ゲートウェイＧＷｃの評価値が「１１９」ポイント以下の場合には、主ゲートウェイＧＷが切り替えられることになる。
【００９０】
このように、主ゲートウェイＧＷ、又は、副ゲートウェイＧＷの評価値に対して、予め決められた値以上の差がある場合に切り替えを行うのではなく、現在のゲートウェイＧＷの評価値に対して一定の割合以上評価が良くなければ切り替えを行わないのは、評価の低いゲートウェイＧＷ同士を入れ替えたところで、無線ネットワークの大幅な品質向上は見込めないからである。一方、予め決められた値以上の差がある場合に切り替えを行う場合は、評価が低いゲートウェイＧＷ同士であっても、予め決められた以上の差があれば切り替えられてしまうので、無線ネットワークの品質は低いままにもかかわらず、切り替えに伴うデータの送信が行われることになってしまう。
【００９１】
つまり、実施形態の通信装置１０００は、無線ネットワークの大幅な品質向上が認められない場合には、ゲートウェイＧＷの切り替えを行わずに、切り替えに伴って送信しなければならないデータの送信を不要とすることで、無線ネットワークの品質維持と通信トラフィックの抑止に伴うリソースの確保、例えば、必要な帯域の確保とが同時に実現される。従って、実施形態の通信装置１０００は、様々なフィールド環境への柔軟な対応が可能となり、様々なフィールド環境への適用が可能となる。
【００９２】
図９に、主ゲートウェイＧＷ、又は、副ゲートウェイＧＷの評価値と、候補ゲートウェイＧＷの評価値との対応表９０００を示す。「主／副評価値」は、主ゲートウェイＧＷ、又は、副ゲートウェイＧＷの評価値、すなわち、対象ゲートウェイＧＷの評価値を示す。「切替値」は、主ゲートウェイＧＷ、又は、副ゲートウェイＧＷを、候補ゲートウェイＧＷと切り替える場合の、候補ゲートウェイＧＷの評価値の上限を示す。つまり、候補ゲートウェイＧＷの評価値が切替値以下の場合に、切り替えを行うことになる。切替値は、以下の式（３）を用いて算出する。
切替値＝対象ＧＷの評価値−（対象ＧＷの評価値×切替評価値調整率）
・・・（３）
対応表９０００の「差」は、「主／副評価値」と「切替値」との差分を示す。
【００９３】
対応表９０００が示すように、主ゲートウェイＧＷ、又は、副ゲートウェイＧＷの評価値が高くなる程（評価が低くなる程）、「差」が大きくなる。つまり、切り替えが起こりにくくなっている。一方、主ゲートウェイＧＷ、又は、副ゲートウェイＧＷの評価値が低くなる程（評価が高くなる程）、「差」が小さくなり、切り替えが起こりやすくなっている。つまり、無線ネットワークの品質が高いところでは、より高くなるように切り替えが起きやすいが、無線ネットワークの品質が低いところでは、切り替えが起きにくくなっていることが分かる。
【００９４】
また、実施形態では、ゲートウェイＧＷへの経路が安定したと判断（推定）された後に、例えば、２４時間経路が使用された後に、上述したような、所定周期でのゲートウェイＧＷの切り替え処理を開始する。主ゲートウェイＧＷへの経路が安定するまでの一定期間は、主ゲートウェイＧＷの評価値よりも、例えば、「１０」ポイント以上評価値が低い（評価が高い）ゲートウェイＧＷが見つかった場合には、そのゲートウェイＧＷを主ゲートウェイＧＷとする。主ゲートウェイＧＷが切り替わった場合は、また最初から２４時間が計測される。
【００９５】
本実施形態のように、評価値の割合を用いてゲートウェイＧＷの切り替えを行う場合は、評価値に一定の差（例えば、「１０」ポイント）があれば切り替える場合に比べて、切り替わりが起きにくい。従って、主ゲートウェイＧＷへの経路が安定したと推定できた後に、上述のような評価値の割合を用いた切り替えを行うことで、安定していない未成熟な経路が固定化することを防ぐものである。
【００９６】
尚、端局Ｔを起動した直後は、検知したゲートウェイＧＷを順に選択して通信を行う。通信が成功すると、そのゲートウェイＧＷの評価が上がるので、本来安定していないゲートウェイＧＷを選択してしまった場合であっても、通信がたまたま成功したことでそのゲートウェイＧＷの評価が上がり、そのゲートウェイＧＷが固定化してしまうからである。つまり、起動直後は、ゲートウェイＧＷを順番に選択することで、ゲートウェイＧＷの固定化を防ぎ、各ゲートウェイＧＷの適正な評価を行う。
【００９７】
＜動作＞
以下、端局Ｔの通信装置１０００の動作について、図１０〜図１２を用いて説明する。
【００９８】
図１０は、評価値更新処理を示すフローチャートである。
【００９９】
無線通信制御部１１００は、無線通信部１２００を介して、メッセージを受信すると（ステップＳ４０：Ｙｅｓ）、受信したメッセージの送信元の端局Ｔが、いずれのゲートウェイＧＷへの隣接端局Ｔであるかを判断し、そのゲートウェイＧＷの評価値の算出及び更新を、評価値算出部１７００に依頼する。この際、無線通信制御部１１００は、メッセージの電界強度等の情報をリンク情報記憶部１８００に記憶させておく。
【０１００】
依頼を受けた評価値算出部１７００は、リンク情報記憶部１８００から評価値を算出する為に必要な情報を読み出して、無線通信制御部１１００から指示されたゲートウェイＧＷの評価値を算出する。評価値を算出した評価値算出部１７００は、算出した評価値を、リンク情報記憶部１８００に記憶されているＧＷ情報テーブル１８１０（図６参照）に、指示されたゲートウェイＧＷの評価値１８１４として設定し（ステップＳ４４）、無線通信制御部１１００に評価値を算出して更新した旨を通知する。
【０１０１】
評価値を算出した旨を受け取った無線通信制御部１１００は、ステップＳ４０に戻る。
【０１０２】
また、無線通信制御部１１００は、データ通信の到達応答パケットを受信したときは（ステップＳ４１：Ｙｅｓ）、受信したパケットの送信元の端局ＴがいずれのゲートウェイＧＷへの隣接端局Ｔであるかを判断し、そのゲートウェイＧＷの評価値の算出及び更新を、評価値算出部１７００に依頼する。この際、無線通信制御部１１００は、リンク情報記憶部１８００に記憶されている通信成功実績数に１を加算する等しておく。また、無線通信制御部１１００は、或るゲートウェイＧＷに向けてパケットを送信したが、所定期間の間パケット到達応答パケットを受信しなかったときは（ステップＳ４２：Ｙｅｓ）、そのゲートウェイＧＷの評価値の算出及び更新を、評価値算出部１７００に依頼する。この際、無線通信制御部１１００は、リンク情報記憶部１８００に記憶されている通信成功実績数から１を減算する等しておく。
【０１０３】
また、無線通信制御部１１００は、或るゲートウェイＧＷへの経路上でループ経路等を検出すると（ステップＳ４３：Ｙｅｓ）、そのゲートウェイＧＷの評価値の算出及び更新を、評価値算出部１７００に依頼する。この際、無線通信制御部１１００は、リンク情報記憶部１８００に記憶されている経路の品質を下げる等しておく。
【０１０４】
次に、図１１は、ゲートウェイＧＷ決定処理を示すフローチャートである。ゲートウェイＧＷ決定処理は、現在の主ゲートウェイＧＷ、又は、副ゲートウェイＧＷを、候補ゲートウェイＧＷに切り替えるか否かを決定する処理である。
【０１０５】
無線通信制御部１１００は、タイマー１３００からの割り込みにより、ゲートウェイＧＷの評価のタイミングを検知すると（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）、ＧＷ決定部１６００に主ゲートウェイＧＷ、又は、副ゲートウェイＧＷを切り替えるか否かの決定を依頼する。
【０１０６】
依頼を受けたＧＷ決定部１６００は、＜ゲートウェイＧＷの決定方法＞で説明したように、ゲートウェイＧＷを切り替えるか否かを判断する。具体的には、ＧＷ決定部１６００は、まず、ＧＷ種別１８１１として「主ＧＷ」が設定されているレコードに評価値１８１４として設定されている値を、主ゲートウェイＧＷの評価値として読み出す。また、ＧＷ種別１８１１として「候補ＧＷ」が設定されているレコードに評価値１８１４として設定されている値を、候補ゲートウェイＧＷの評価値として読み出す。
【０１０７】
そして、ＧＷ決定部１６００は、候補ゲートウェイＧＷの評価値が主ゲートウェイＧＷの評価値より小さい場合（候補ゲートウェイＧＷの評価の方が高い場合）は（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、上述の式（３）を用いて、主ゲートウェイＧＷの切替値を算出する（ステップＳ１３）。算出した切替値よりも候補ゲートウェイＧＷの評価値が小さい場合（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、ＧＷ決定部１６００は、主ゲートウェイＧＷを候補ゲートウェイＧＷに切り替える（ステップＳ１５）。具体的には、ＧＷ情報テーブル１８１０のＧＷ種別１８１１として「主ＧＷ」が設定されているレコードにＧＷ−ＩＤ１８１２、宛先１８１３、評価値１８１４としてそれぞれ設定されているデータと、ＧＷ種別１８１１として「候補ＧＷ」が設定されているレコードにＧＷ−ＩＤ１８１２、宛先１８１３、評価値１８１４としてそれぞれ設定されているデータとを、入れ替える。そして、ＧＷ決定部１６００は、主ゲートウェイＧＷと候補ゲートウェイＧＷを切り替えた旨を、無線通信制御部１１００に通知する。
【０１０８】
主ゲートウェイＧＷが切り替えられた旨の通知を受けた無線通信制御部１１００は、自装置の位置情報を通知するパケット（図１４（ａ）参照）を作成してサーバ装置１に向けて送信し（ステップＳ１６）、処理を終了する。
【０１０９】
ステップＳ１２において、候補ゲートウェイＧＷの評価値が主ゲートウェイＧＷの評価値以上の場合（ステップＳ１２：Ｎｏ）、又は、ステップＳ１４において、候補ゲートウェイＧＷの評価値が主ゲートウェイＧＷの切替値以上の場合（ステップＳ１４：Ｎｏ）、ＧＷ決定部１６００は、ＧＷ情報テーブル１８１０からＧＷ種別１８１１として「副ＧＷ」が設定されているレコードに評価値１８１４として設定されている値を、副ゲートウェイＧＷの評価値として読み出す。
【０１１０】
そして、ＧＷ決定部１６００は、候補ゲートウェイＧＷの評価値が副ゲートウェイＧＷの評価値より小さい場合（候補ゲートウェイＧＷの評価の方が高い場合）は（ステップＳ１７：Ｙｅｓ）、上述の式（３）を用いて、副ゲートウェイＧＷの切替値を算出する（ステップＳ１８）。候補ゲートウェイＧＷの評価値が、算出した切替値以上の場合（ステップＳ１９：Ｎｏ）、ＧＷ決定部１６００は処理を終了する。一方、候補ゲートウェイＧＷの評価値が、算出した切替値よりも小さい場合（ステップＳ１９：Ｙｅｓ）、ＧＷ決定部１６００は、副ゲートウェイＧＷを候補ゲートウェイＧＷに切り替える（ステップＳ２０）。具体的には、ＧＷ情報テーブル１８１０のＧＷ種別１８１１として「副ＧＷ」が設定されているレコードにＧＷ−ＩＤ１８１２、宛先１８１３、評価値１８１４としてそれぞれ設定されているデータと、ＧＷ種別１８１１として「候補ＧＷ」が設定されているレコードにＧＷ−ＩＤ１８１２、宛先１８１３、評価値１８１４としてそれぞれ設定されているデータとを、入れ替える。そして、ＧＷ決定部１６００は、副ゲートウェイＧＷと候補ゲートウェイＧＷを切り替えた旨を、無線通信制御部１１００に通知する。
【０１１１】
副ゲートウェイＧＷが切り替えられた旨の通知を受けた無線通信制御部１１００は、自装置の位置情報を通知するパケット（図１４（ａ）参照）を作成してサーバ装置１に向けて送信し（ステップＳ２１）、処理を終了する。
【０１１２】
次に、図１２を用いて、ＧＷ検出処理について説明する。このＧＷ検出処理は、ＧＷ検出部１１１０が行う処理である。
【０１１３】
無線通信制御部１１００は、無線通信部１２００を介して受信するデータのうち、周囲の端局Ｔが定期的に送信するメッセージ（図１４（ｂ）参照）をＧＷ検出部１１１０に渡す。
【０１１４】
ＧＷ検出部１１１０は、無線通信制御部１１００から、周囲の端局Ｔが定期的に送信するメッセージを受け取ると、メッセージを解析し、その端局Ｔが、新しいゲートウェイＧＷの情報を含んでいる場合は、新たなゲートウェイＧＷを検出したと判断し（ステップＳ３０：Ｙｅｓ）、そのゲートウェイＧＷをＧＷ情報テーブル１８１０に候補ゲートウェイＧＷとして追加する（ステップＳ３１）。具体的には、ＧＷ種別１８１１として「候補ＧＷ」が設定されているレコードのＧＷ−ＩＤ１８１２として、検出したゲートウェイＧＷの識別子を設定し、宛先１８１３としてメッセージを送信した端局Ｔの宛先を設定する。
【０１１５】
また、ＧＷ検出部１１１０は、ゲートウェイＧＷの削除、又は、故障を検出した場合は、該当するゲートウェイＧＷをＧＷ情報テーブル１８１０から削除する。
【０１１６】
尚、実施形態では、無線ＬＡＮを用いた無線ネットワークシステムにおけるゲートウェイＧＷ（集約装置）の切り替えを説明したが、無線ＬＡＮに限られるものではなく、他の規格の通信方式を用いた無線ネットワークでも良く、また、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）等のデータ通信サービスを用いたものであってもよい。また、ネットワークシステムの一部が有線であってもよく、一部が無線によって接続されるものであってもよい。
【０１１７】
本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および／または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。
【符号の説明】
【０１１８】
ＧＷ  ゲートウェイ（集約装置）
Ｔ  端局
Ｈ  電力需要家
１  サーバ装置
２  ネットワーク
１０００  通信装置
１１００  無線通信制御部
１１１０  ＧＷ検出部（集約装置検出手段）
１２００  無線通信部
１３００  タイマー
１４００  機内通信制御部
１５００  外部インタフェース
１６００  ＧＷ決定部
１７００  評価値算出部
１８００  リンク情報記憶部（記憶手段）
１９００  電力量情報記憶部
２０００  電力計
３０００  負荷開閉器
４０００  外部通信制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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