(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、無線通信端末が使用する経路を、適時、最適化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、現在接続している集約装置までの、現在用いている第１経路を含む複数の経路それぞれの、前記集約装置との接続しやすさの度合いを示す第１評価値を評価時の経路の状況に基づいて算出し、前記第１経路の第１評価値が最も高い評価でない場合には、前記第１経路に代えて前記第１評価値が最も高い評価である第２経路を用いて、前記集約装置と接続する。【選択図】図６
2015091041.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、
現在接続している集約装置までの、現在用いている第１経路を含む複数の経路を記憶する記憶手段と、
或る集約装置との接続しやすさの度合いを示す第１評価値を、経路毎に、評価時の経路の状況に基づいて算出する第１評価値算出手段と、
所定のタイミングで、最適化処理として、前記第１評価値算出手段に、前記記憶手段に記憶されている複数の経路それぞれの前記第１評価値を算出させ、前記第１経路の第１評価値が最も高い評価でない場合には、前記第１経路に代えて前記第１評価値がより高い評価である第２経路を用いて、前記集約装置と接続する処理を行う通信制御手段と
を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記記憶手段は、前記複数の経路それぞれと対応付けて、通信実績を記憶しており、
前記通信装置は、或る集約装置との接続しやすさの度合いを示す第２評価値を、経路毎に、前記通信実績に基づいて算出する第２評価値算出手段を、更に備え、
前記通信制御手段は、前記所定のタイミングと異なるタイミングで、前記第２評価値算出手段に、前記記憶手段に記憶されている複数の経路それぞれの前記第２評価値を算出させ、算出された第２評価値が最も高い評価である経路を用いて、前記集約装置と接続する機能を更に備え、
前記通信制御手段は、前記最適化処理において前記第１経路に代えて前記第２経路を用いて前記集約装置と接続した場合は、前記第２経路と対応付けて前記記憶手段に記憶している前記通信実績を、前記第２経路の前記第２評価値のほうが前記第１経路の前記第２評価値よりも良い評価となる通信実績に書き換える
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、前記最適化処理において前記第１経路に代えて前記第２経路を用いて前記集約装置と接続した場合は、前記第２経路と対応付けて前記記憶手段に記憶している前記通信実績を、前記第２経路を用いた通信が所定回数失敗した場合には、前記第１経路の前記第２評価値が前記第２経路の前記第２評価値よりも良い評価となる通信実績に書き換える
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、接続している集約装置に自装置よりも１ホップ近い前記通信装置の前記通信制御手段が当該通信装置について前記最適化処理を行った後に、自装置について前記最適化処理を行う
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の通信装置。
【請求項５】
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通信装置であって、
現在接続している第１集約装置の識別子と、現在接続可能な第２集約装置の識別子とを記憶する記憶手段と、
或る集約装置との接続しやすさの度合いを示す第１評価値を、集約装置毎に、評価時の経路の状況に基づいて算出する第１評価値算出手段と、
所定のタイミングで、最適化処理として、前記第１評価値算出手段に、前記記憶手段に記憶されている第１及び第２集約装置それぞれの前記第１評価値を算出させ、前記第２集約装置の第１評価値が前記第１集約装置の評価値よりも高い評価である場合には、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処理を行う通信制御手段と
を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項６】
前記記憶手段は、前記第１及び第２集約装置の識別子それぞれと対応付けて、通信実績を記憶しており、
前記通信装置は、或る集約装置との接続しやすさの度合いを示す第２評価値を、集約装置毎に、前記通信実績に基づいて算出する第２評価値算出手段を、更に備え、
前記通信制御手段は、前記所定のタイミングと異なるタイミングで、前記第２評価値算出手段に、前記記憶手段に記憶されている第１及び第２集約装置それぞれの前記第２評価値を算出させ、算出された第２評価値がより高い評価である集約装置と接続する機能を更に備え、
前記通信制御手段は、前記最適化処理において前記第１集約装置に代えて前記第２集約装置と接続した場合は、前記第２集約装置と対応付けて前記記憶手段に記憶している前記通信実績を、前記第２集約装置の前記第２評価値のほうが前記第１集約装置の前記第２評価値よりも良い評価となる通信実績に書き換える
ことを特徴とする請求項５に記載の通信装置。
【請求項７】
前記通信制御手段は、前記最適化処理において前記第１集約装置に代えて前記第２集約装置と接続した場合は、前記第２集約装置と対応付けて前記記憶手段に記憶している前記通信実績を、最も高い評価を示す通信実績に書き換える
ことを特徴とする請求項６に記載の通信装置。
【請求項８】
前記通信制御手段は、予め定められた、当該無線ネットワークシステムを構成する他の通信装置とは異なる時刻に、前記最適化処理を開始する
ことを特徴とする請求項５乃至７のいずれか一項に記載の通信装置。
【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であって、
前記通信装置は、
現在接続している集約装置までの、現在用いている第１経路を含む複数の経路を記憶する記憶手段と、
或る集約装置との接続しやすさの度合いを示す第１評価値を、経路毎に、評価時の経路の状況に基づいて算出する第１評価値算出手段と、
所定のタイミングで、最適化処理として、前記第１評価値算出手段に、前記記憶手段に記憶されている複数の経路それぞれの前記第１評価値を算出させ、前記第１経路の第１評価値が最も高い評価でない場合には、前記第１経路に代えて前記第１評価値がより高い評価である第２経路を用いて、前記集約装置と接続する処理を行う通信制御手段と
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１０】
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、現在接続している集約装置までの、現在用いている第１経路を含む複数の経路を記憶する記憶手段を備える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、
或る集約装置との接続しやすさの度合いを示す第１評価値を、経路毎に、評価時の経路の状況に基づいて算出する第１評価値算出ステップと、
所定のタイミングで、最適化処理として、前記第１評価値算出ステップで、前記記憶手段に記憶されている複数の経路それぞれの前記第１評価値を算出し、前記第１経路の第１評価値が最も高い評価でない場合には、前記第１経路に代えて前記第１評価値がより高い評価である第２経路を用いて、前記集約装置と接続する処理を行う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１１】
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、
現在接続している集約装置までの、現在用いている第１経路を含む複数の経路を記憶する記憶手段と、
或る集約装置との接続しやすさの度合いを示す第１評価値を、経路毎に、評価時の経路の状況に基づいて算出する第１評価値算出手段と、
所定のタイミングで、最適化処理として、前記第１評価値算出手段に、前記記憶手段に記憶されている複数の経路それぞれの前記第１評価値を算出させ、前記第１経路の第１評価値が最も高い評価でない場合には、前記第１経路に代えて前記第１評価値がより高い評価である第２経路を用いて、前記集約装置と接続する処理を行う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。
【請求項１２】
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集約装置の識別子と、現在接続可能な第２集約装置の識別子とを記憶する記憶手段と、
或る集約装置との接続しやすさの度合いを示す第１評価値を、集約装置毎に、評価時の経路の状況に基づいて算出する第１評価値算出手段と、
所定のタイミングで、最適化処理として、前記第１評価値算出手段に、前記記憶手段に記憶されている第１及び第２集約装置それぞれの前記第１評価値を算出させ、前記第２集約装置の第１評価値が前記第１集約装置の評価値よりも高い評価である場合には、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処理を行う通信制御手段と
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１３】
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集約装置の識別子と、現在接続可能な第２集約装置の識別子とを記憶する記憶手段を備える前記通信装置で用いられる無線ネットワーク方法であって、
或る集約装置との接続しやすさの度合いを示す第１評価値を、集約装置毎に、評価時の経路の状況に基づいて算出する第１評価値算出ステップと、
所定のタイミングで、最適化処理として、前記第１評価値算出ステップで、前記記憶手段に記憶されている第１及び第２集約装置それぞれの前記第１評価値を算出し、前記第２集約装置の第１評価値が前記第１集約装置の評価値よりも高い評価である場合には、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処理を行う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１４】
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集約装置の識別子と、現在接続可能な第２集約装置の識別子とを記憶する記憶手段と、
或る集約装置との接続しやすさの度合いを示す第１評価値を、集約装置毎に、評価時の経路の状況に基づいて算出する第１評価値算出手段と、
所定のタイミングで、最適化処理として、前記第１評価値算出手段に、前記記憶手段に記憶されている第１及び第２集約装置それぞれの前記第１評価値を算出させ、前記第２集約装置の第１評価値が前記第１集約装置の評価値よりも高い評価である場合には、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処理を行う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。
【０００７】
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。更には、住宅の建て替え等により、今まで在った無線通信端末が無くなったり、新たに設置される等、電波環境は日々変化することになる。
【０００８】
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、無線通信端末が使用する経路を、適時、最適化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の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、現在接続している集約装置までの、現在用いている第１経路を含む複数の経路を記憶する記憶手段と、或る集約装置との接続しやすさの度合いを示す第１評価値を、経路毎に、評価時の経路の状況に基づいて算出する第１評価値算出手段と、所定のタイミングで、最適化処理として、前記第１評価値算出手段に、前記記憶手段に記憶されている複数の経路それぞれの前記第１評価値を算出させ、前記第１経路の第１評価値が最も高い評価でない場合には、前記第１経路に代えて前記第１評価値がより高い評価である第２経路を用いて、前記集約装置と接続する処理を行う通信制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
そして、本発明の他の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、現在接続している集約装置までの、現在用いている第１経路を含む複数の経路を記憶する記憶手段と、或る集約装置との接続しやすさの度合いを示す第１評価値を、経路毎に、評価時の経路の状況に基づいて算出する第１評価値算出手段と、所定のタイミングで、最適化処理として、前記第１評価値算出手段に、前記記憶手段に記憶されている複数の経路それぞれの前記第１評価値を算出させ、前記第１経路の第１評価値が最も高い評価でない場合には、前記第１経路に代えて前記第１評価値がより高い評価である第２経路を用いて、前記集約装置と接続する処理を行う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あって、現在接続している集約装置までの、現在用いている第１経路を含む複数の経路を記憶する記憶手段を備える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、或る集約装置との接続しやすさの度合いを示す第１評価値を、経路毎に、評価時の経路の状況に基づいて算出する第１評価値算出ステップと、所定のタイミングで、最適化処理として、前記第１評価値算出ステップで、前記記憶手段に記憶されている複数の経路それぞれの前記第１評価値を算出し、前記第１経路の第１評価値が最も高い評価でない場合には、前記第１経路に代えて前記第１評価値がより高い評価である第２経路を用いて、前記集約装置と接続する処理を行う通信制御ステップ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、現在接続している集約装置までの、現在用いている第１経路を含む複数の経路を記憶する記憶手段と、或る集約装置との接続しやすさの度合いを示す第１評価値を、経路毎に、評価時の経路の状況に基づいて算出する第１評価値算出手段と、所定のタイミングで、最適化処理として、前記第１評価値算出手段に、前記記憶手段に記憶されている複数の経路それぞれの前記第１評価値を算出させ、前記第１経路の第１評価値が最も高い評価でない場合には、前記第１経路に代えて前記第１評価値がより高い評価である第２経路を用いて、前記集約装置と接続する処理を行う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。
【００１３】
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、現状の経路の状況、例えば、集約装置までのホップ毎のＨｅｌｌｏメッセージ到達率のバラツキ、集約装置までのホップ数、隣りの通信装置から送信される電波の電界強度等に基づいて、より接続しやすい経路を用いて集約装置と接続することが可能となる。例えば、新たに形成された経路の方が通信環境が良い場合には、新たな経路を用いて通信を行うことができ、用いていた経路の通信環境が悪くなった場合には、他の経路を用いることができる。従って、経路が固定化せず、常に通信性能のより良いネットワーク網を構築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。
【００１４】
また、上述の通信装置において、前記記憶手段は、前記複数の経路それぞれと対応付けて、通信実績を記憶しており、前記通信装置は、或る集約装置との接続しやすさの度合いを示す第２評価値を、経路毎に、前記通信実績に基づいて算出する第２評価値算出手段を、更に備え、前記通信制御手段は、前記所定のタイミングと異なるタイミングで、前記第２評価値算出手段に、前記記憶手段に記憶されている複数の経路それぞれの前記第２評価値を算出させ、算出された第２評価値が最も高い評価である経路を用いて、前記集約装置と接続する機能を更に備え、前記通信制御手段は、前記最適化処理において前記第１経路に代えて前記第２経路を用いて前記集約装置と接続した場合は、前記第２経路と対応付けて前記記憶手段に記憶している前記通信実績を、前記第２経路の前記第２評価値のほうが前記第１経路の前記第２評価値よりも良い評価となる通信実績に書き換えることが好ましい。
【００１５】
この構成によれば、前記最適化処理とは異なるタイミングで、通信実績に基づいて、集約装置と接続しやすい経路に切り替わるので、使用し始めた経路の通信環境が悪くなった場合には、迅速に、実績のある経路に切り替えて通信を行うことが可能となり、より安定したネットワーク網を構築することが可能となる。ただし、最適化処理において用いられるようになった第２経路の第２評価値のほうが第１経路の第２評価値よりも良い評価となるように通信実績を書き換えるので、第２評価値によってすぐに元の第１経路が用いられることにはならない。ここで、通信実績とは、データが送信先に届いた割合や、届いた回数等をいい、過去の通信環境の程度を示すものであればよい。
【００１６】
また、上述の通信装置において、前記通信制御手段は、前記最適化処理において前記第１経路に代えて前記第２経路を用いて前記集約装置と接続した場合は、前記第２経路と対応付けて前記記憶手段に記憶している前記通信実績を、前記第２経路を用いた通信が所定回数失敗した場合には、前記第１経路の前記第２評価値が前記第２経路の前記第２評価値よりも良い評価となる通信実績に書き換えることが好ましい。
【００１７】
この構成によれば、新たな第２経路を用いた通信が所定回数失敗した場合に、元の第１経路を用いて通信を行うこととなるので、第２経路を用いた通信がたまたま失敗した場合は切り替えられないが、通信の失敗が続くように通信環境が良くなかった場合には、元の経路である第１経路に切り替わるので、より通信環境が良く、且つ、安定したネットワーク網を構築することが可能となる。
【００１８】
また、上述の通信装置において、前記通信制御手段は、接続している集約装置に自装置よりも１ホップ近い前記通信装置の前記通信制御手段が当該通信装置について前記最適化処理を行った後に、自装置について前記最適化処理を行うことが好ましい。
【００１９】
この構成によれば、集約装置から順に、１ホップ毎に最適化処理を行っていくことになるので、経路の切り替えに伴うネットワーク網の乱れを最小限とすることができ、且つ、集約装置に近い経路から最適化を行っていくので、ネットワーク網全体として最適な経路を構築することが可能となる。
【００２０】
また、本発明の他の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通信装置であって、現在接続している第１集約装置の識別子と、現在接続可能な第２集約装置の識別子とを記憶する記憶手段と、或る集約装置との接続しやすさの度合いを示す第１評価値を、集約装置毎に、評価時の経路の状況に基づいて算出する第１評価値算出手段と、所定のタイミングで、最適化処理として、前記第１評価値算出手段に、前記記憶手段に記憶されている第１及び第２集約装置それぞれの前記第１評価値を算出させ、前記第２集約装置の第１評価値が前記第１集約装置の評価値よりも高い評価である場合には、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処理を行う通信制御手段とを備えることを特徴とする。
【００２１】
そして、本発明の他の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集約装置の識別子と、現在接続可能な第２集約装置の識別子とを記憶する記憶手段と、或る集約装置との接続しやすさの度合いを示す第１評価値を、集約装置毎に、評価時の経路の状況に基づいて算出する第１評価値算出手段と、所定のタイミングで、最適化処理として、前記第１評価値算出手段に、前記記憶手段に記憶されている第１及び第２集約装置それぞれの前記第１評価値を算出させ、前記第２集約装置の第１評価値が前記第１集約装置の評価値よりも高い評価である場合には、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処理を行う通信制御手段とを備えることを特徴とする。
【００２２】
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あって、現在接続している第１集約装置の識別子と、現在接続可能な第２集約装置の識別子とを記憶する記憶手段を備える前記通信装置で用いられる無線ネットワーク方法であって、或る集約装置との接続しやすさの度合いを示す第１評価値を、集約装置毎に、評価時の経路の状況に基づいて算出する第１評価値算出ステップと、所定のタイミングで、最適化処理として、前記第１評価値算出ステップで、前記記憶手段に記憶されている第１及び第２集約装置それぞれの前記第１評価値を算出し、前記第２集約装置の第１評価値が前記第１集約装置の評価値よりも高い評価である場合には、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処理を行う通信制御ステップとを備えることを特徴とする。
【００２３】
そして、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集約装置の識別子と、現在接続可能な第２集約装置の識別子とを記憶する記憶手段と、或る集約装置との接続しやすさの度合いを示す第１評価値を、集約装置毎に、評価時の経路の状況に基づいて算出する第１評価値算出手段と、所定のタイミングで、最適化処理として、前記第１評価値算出手段に、前記記憶手段に記憶されている第１及び第２集約装置それぞれの前記第１評価値を算出させ、前記第２集約装置の第１評価値が前記第１集約装置の評価値よりも高い評価である場合には、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処理を行う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。
【００２４】
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、現状の経路の状況に基づいて、より接続しやすい集約装置と接続することが可能となる。つまり、新たに設置された集約装置又は他の集約装置と接続する方が通信環境が良い場合には、新たな集約装置と接続することができるので、常に通信性能のより良いネットワーク網を構築することが可能となる。
【００２５】
また、上述の通信装置において、前記記憶手段は、前記第１及び第２集約装置の識別子それぞれと対応付けて、通信実績を記憶しており、前記通信装置は、或る集約装置との接続しやすさの度合いを示す第２評価値を、集約装置毎に、前記通信実績に基づいて算出する第２評価値算出手段を、更に備え、前記通信制御手段は、前記所定のタイミングと異なるタイミングで、前記第２評価値算出手段に、前記記憶手段に記憶されている第１及び第２集約装置それぞれの前記第２評価値を算出させ、算出された第２評価値がより高い評価である集約装置と接続する機能を更に備え、前記通信制御手段は、前記最適化処理において前記第１集約装置に代えて前記第２集約装置と接続した場合は、前記第２集約装置と対応付けて前記記憶手段に記憶している前記通信実績を、前記第２集約装置の前記第２評価値のほうが前記第１集約装置の前記第２評価値よりも良い評価となる通信実績に書き換えることが好ましい。
【００２６】
この構成によれば、前記最適化処理とは異なるタイミングで、通信実績に基づいて、より接続しやすい集約装置に切り替わるので、新たに接続し始めた集約装置との接続状態が悪くなった場合には、迅速に、実績のある集約装置に切り替えて通信を行うことが可能となり、より安定したネットワーク網を構築することが可能となる。ただし、最適化処理において新たに接続し始めた第２集約装置の第２評価値のほうが第１集約装置の第２評価値よりも良い評価となるように通信実績を書き換えるので、第２評価値によってすぐに元の第１集約装置と接続されることにはならない。
【００２７】
また、上述の通信装置において、前記通信制御手段は、前記最適化処理において前記第１集約装置に代えて前記第２集約装置と接続した場合は、前記第２集約装置と対応付けて前記記憶手段に記憶している前記通信実績を、最も高い評価を示す通信実績に書き換えることが好ましい。
【００２８】
この構成によれば、新たに接続した第２集約装置の通信実績を最も高い評価とするので、元の第１集約装置の通信実績が上がったとしても、通信環境が悪くならなければ元の第１集約装置に切り替わることが無いので、より通信環境が良く、且つ、安定したネットワーク網を構築することが可能となる。
【００２９】
また、上述の通信装置において、前記通信制御手段は、予め定められた、当該無線ネットワークシステムを構成する他の通信装置とは異なる時刻に、前記最適化処理を開始することが好ましい。
【００３０】
この構成によれば、各通信装置は、それぞれ異なる時刻に最適化処理を行うので、集約装置の切り替えに伴うネットワーク網の乱れを最小限とすることができ、集約装置の切り替えを通知するための外部へのデータが通信装置ごとに分散されて送信されることになる。
【発明の効果】
【００３１】
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）が使用する経路を、適時、最適化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】電力需要家の端局から検針データ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】経路の切り替えを説明するための図である。
【図５】ゲートウェイの切り替えを説明するための図である。
【図６】端局の機能ブロックの構成例を示す図である。
【図７】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８】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９】経路評価情報テーブルの構成及び内容の例を示す図である。
【図１０】ＧＷ評価情報テーブルの構成及び内容の例を示す図である。
【図１１】経路の最適化のタイミングを説明するための図である。
【図１２】経路の最適化のタイミングを説明するための図である。
【図１３】経路の最適化後の通信実績の調整を説明するための図である。
【図１４】ゲートウェイの最適化のタイミングを説明するための図である。
【図１５】ゲートウェイの最適化後の通信実績の調整を説明するための図である。
【図１６】経路切替処理のフローチャートである。
【図１７】ＧＷ切替処理のフローチャートである。
【図１８】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１９】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】
【００３３】
＜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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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、電力量計２０００、及び、通信装置１０００が配列されて構成される。電力量計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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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１８（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」、最終宛先としてゲートウェイＧＷａ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。
【００４３】
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１８、図１９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。
【００４４】
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を経由して端局Ｔ８に到達する。
【００４５】
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１８（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」、最終宛先として端局Ｔ８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。
【００４６】
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。また、新たなゲートウェイＧＷや通信装置１０００が設置されたり、撤去されることもある。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）。
【００４７】
そして、適時、最適な経路に切り替えることで、通信装置１０００は、自装置の検針データをサーバ装置１に届ける。検針データは、他の通信装置１０００をホップしながら１つのゲートウェイＧＷに到達し、ゲートウェイＧＷからサーバ装置１に送信される。従って、最適な経路を決めるためには、ゲートウェイＧＷまでの経路と、ゲートウェイＧＷそのものとの２つの最適化の対象があることになる。
【００４８】
ここで、ゲートウェイＧＷまでの経路の切り替えの例を、図４に示す。図４（ａ）は、切り替え前の経路を示す図であり、図４（ｂ）は、切り替え後の経路を示す図である。図４において、矢印は経路を表し、線が太い方がデータが到達しやすいことを示す。また、実線矢印が、現在使用している経路を示し、破線矢印は、予備の経路を示す。
【００４９】
図４（ａ）は、端局Ａは、経路１を用いて検針データを送信していた場合に、新たに端局Ｇが設置され、より到達しやすい経路２が新たに使用できるようになった場合を示す。この場合、端局Ａは、図４（ｂ）に示すように、経路１から経路２に切り替えることが望ましい。
【００５０】
また、ゲートウェイＧＷの切り替えの例を、図５に示す。図５（ａ）は、切り替え前のゲートウェイＧＷに属する端局Ｔを示す図であり、図５（ｂ）は、切り替え後のゲートウェイＧＷに属する端局Ｔを示す図である。図５において、矩形は端局Ｔを示し、楕円はゲートウェイＧＷを示す。ハッチングがかかった端局Ｔは、ゲートウェイＧＷ「ＧＷ−１」に検針データを送信する端局Ｔ、つまり、ゲートウェイＧＷ「ＧＷ−１」に属する端局Ｔを示す。また、破線の円に含まれる端局Ｔは、ゲートウェイＧＷそれぞれから所定の距離にある端局Ｔであることを示す。
【００５１】
図５（ａ）は、端局Ａは、ゲートウェイＧＷ「ＧＷ−１」に属しており、最近、ゲートウェイＧＷ「ＧＷ−２」が新しく設置された場合を示す。図５（ａ）では、端局Ａは、遠方のゲートウェイＧＷ「ＧＷ−１」に属しているが、図５（ｂ）のように、より近くに在るゲートウェイＧＷ「ＧＷ−２」に属することとなる方が望ましい。また、図５（ａ）では、ゲートウェイＧＷに属する端局Ｔの数に偏りができているが、図５（ｂ）のように、偏りが解消されることが望まれる。
【００５２】
しかし、通信の安定性を目指す場合には、現在の繋がりやすさよりも通信実績を重視して経路を選択することとなり、最初に選択された経路において通信実績が積まれることにより、経路の固定化が進むことになりかねない。つまり、図４（ａ）のように、新たに端局Ｇが設置されたとしても、図４（ｂ）で示すように、経路１から経路２への切り替わりが進まないことが生じ得る。
【００５３】
また、通信実績を重視してゲートウェイＧＷを選択すると、図５（ａ）のようにゲートウェイＧＷの停止や交換作業が発生した場合に、端局Ｔの収容偏り（各ゲートウェイＧＷに属する端局Ｔの数が大幅に違うこと）が解消せずに、新たに設置されたゲートウェイＧＷ「ＧＷ−２」等の資源を有効に活用できない場合が発生し得ることになる。このことは、結果的に、スループットの低下等を招くことと成り得る。更には、端局Ｔの収容偏りにより、ゲートウェイＧＷの適切な配置を設計することが難しくなることが生じ得る。
【００５４】
そこで、実施形態の無線ネットワークシステムの各端局Ｔでは、自装置が属するゲートウェイＧＷまでの経路の切り替えと、自装置が属するＧＷの切り替えとを、通信実績を重視した方法だけでなく、現在の通信環境を重視した方法を併用することで、より安定したネットワークを構築する。
【００５５】
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。
【００５６】
＜構成＞
図６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、電力量計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。
【００５７】
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、総評価値算出部１７００（第２評価値算出手段）、部分評価値算出部１７１０（第１評価値算出手段）、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。
【００５８】
無線通信制御部１１００は、ＧＷ検出部１１１０、経路検出部１１２０、経路選択部１６００、ＧＷ選択部１６１０、経路最適化部１６２０、及び、ＧＷ最適化部１６３０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宛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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
図１９（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。
【００６２】
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。
【００６３】
経路検出部１１２０は、無線通信部１２００を介して受信されるデータから、現在属しているゲートウェイＧＷへの新たな経路を検出する機能を有する。経路検出部１１２０は、他の端局Ｔから受信したＨｅｌｌｏメッセージ（図１９（ｂ）参照）を解析して、新たな経路を検出したか否かを判断する。現在属しているゲートウェイＧＷへの経路を、Ｈｅｌｌｏメッセージの送信元が学習していることを新たに検出した場合に、新たな経路を検出したと判断する。
【００６４】
例えば、図３の端局Ｔ８が、現在使用しているゲートウェイＧＷａへの経路は端局Ｔ６を介する経路であるが、端局Ｔ７が送信したＨｅｌｌｏメッセージにゲートウェイＧＷａへの経路が含まれていた場合は、ゲートウェイＧＷａへの新たな経路を検出したことになる。
【００６５】
新たな経路を検出した場合、経路検出部１１２０は、必要に応じて、リンク情報記憶部１８００に記憶させる。
【００６６】
経路選択部１６００、及び、経路最適化部１６２０はそれぞれ、現在属しているゲートウェイＧＷへの経路を、より評価の高い経路に切り替える機能を有する（図４参照）。経路選択部１６００は、経路それぞれの総評価値（第２評価値）に基づいて経路を切り替え、経路最適化部１６２０は、経路それぞれの部分評価値（第１評価値）に基づいて経路を切り替える。経路の切り替えについては、＜経路の切り替え方法＞の項で説明する。
【００６７】
また、ＧＷ選択部１６１０、及び、ＧＷ最適化部１６３０はそれぞれ、現在属しているゲートウェイＧＷを、より評価の高いゲートウェイＧＷに切り替える機能を有する（図５参照）。ＧＷ選択部１６１０は、経路それぞれの総評価値に基づいてゲートウェイＧＷを切り替え、ＧＷ最適化部１６３０は、経路それぞれの部分評価値に基づいてゲートウェイＧＷを切り替える。ゲートウェイＧＷの切り替えについては、＜ゲートウェイＧＷの切り替え方法＞の項で説明する。
【００６８】
総評価値算出部１７００は、経路、及び、ゲートウェイＧＷそれぞれの総評価値を算出する機能を有する。また、部分評価値算出部１７１０は、経路、及び、ゲートウェイＧＷそれぞれの部分評価値を算出する機能を有する。
【００６９】
部分評価値、及び、総評価値は、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。部分評価値と総評価値とは、その値を算出する基となる項目が異なるものである。総評価値は、通信実績を重視した評価値であり、部分評価値は、現在の通信環境を重視した評価値と言える。部分評価値、及び、総評価値については、＜評価値の算出方法＞の項で説明する。
【００７０】
無線通信部１２００は、他の端局Ｔ（図６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。
【００７１】
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量計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。
【００７２】
インタフェース１４１０は、電力量計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。
【００７３】
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、電力量計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、電力量計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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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、経路、及び、ゲートウェイＧＷの総評価値、及び、部分評価値を算出する為に必要な情報を記憶している。
【００７７】
電力量情報記憶部１９００は、機内通信制御部１４００が電力量計２０００から取得した電力量を記憶しておく機能を有する。
【００７８】
図７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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
＜データ＞
以下、通信装置１０００で用いる主なデータについて、図８〜図１０を用いて説明する。
【００８５】
図８は、自装置情報テーブル１８１０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１８１０は、リンク情報記憶部１８００に記憶されている。
【００８６】
自装置情報テーブル１８１０は、項目１８１１、及び、内容１８１２を有する。
【００８７】
項目１８１１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。
【００８８】
内容１８１２は、項目１８１１が示す項目の内容を示す。例えば、項目１８１１が「自装置アドレス」の内容１８１２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１８１０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。
【００８９】
図９は、経路評価情報テーブル１８２０の構成及び内容の例を示す図である。経路評価情報テーブル１８２０は、リンク情報記憶部１８００に記憶されている。また、経路評価情報テーブル１８２０に記憶されている経路は、経路検出部１１２０により登録される。尚、図９では、３つの経路を登録しているが、３つに限られない。
【００９０】
経路評価情報テーブル１８２０は、経路種別１８２１、経路端局−ＩＤ１８２２、宛先１８２３、実績１８２４、品質１８２５、ホップ１８２６、電界１８２７、総評価値１８２８、及び、部分評価値１８２９を有する。
【００９１】
経路種別１８２１は、経路の種別を示す。「第１経路」は、現在用いている経路を意味し、「第２経路」、及び、「第３経路」はそれぞれ、「第１経路」の経路が使用できなくなったときの予備の経路を意味する。「第２経路」は、「第３経路」よりも優先して使用される。この順番は、後述する総評価値１８２８の小さい順（繋がりやすさを示す評価の高い）順である。
【００９２】
経路端局−ＩＤ１８２２は、経路種別１８２１が示す種別の経路に、データを送信する場合の送信先となる端局Ｔを特定する識別子を示す。例えば、経路種別１８２１が「第１経路」の経路端局−ＩＤ１８２２として「Ｔ１１」が設定されているので、「第１経路」にデータを送信する場合には、端局Ｔ１１宛にデータを送信すればよいことになる。
【００９３】
宛先１８２３は、経路端局−ＩＤ１８２２が示す端局Ｔの宛先を示す。
【００９４】
実績１８２４は、経路端局−ＩＤ１８２２が示す端局Ｔ（隣接端局）を経たゲートウェイＧＷへのデータ送達実績（通信実績）を示す。初期値として「５０」が設定され、通信が成功する都度に「１」が減算される。また、失敗すると、「２」が加算される。つまり、値が小さい程、通信実績が良い。尚、負の値は取らず、「０」が最も通信実績が良いことを示す。
【００９５】
品質１８２５は、経路品質の重みを示す。具体的には、ゲートウェイＧＷまでの区間（１ホップ）毎の、Ｈｅｌｌｏメッセージの到達率の偏差値を示す。つまり、偏差値が小さい程、各区間での到達率のバラツキが少ないことを示す。
【００９６】
ホップ１８２６は、ゲートウェイＧＷまでのホップ数を示す。
【００９７】
電界１８２７は、経路端局−ＩＤ１８２２が示す端局ＴからのＨｅｌｌｏメッセージの電波強度（電界強度）を示す。
【００９８】
総評価値１８２８は、経路種別１８２１が示す経路の総評価値を示す。
【００９９】
部分評価値１８２９は、経路種別１８２１が示す経路の部分評価値を示す。
【０１００】
この経路評価情報テーブル１８２０のうちの、実績１８２４〜電界１８２７は、無線通信制御部１１００が、適時、更新している。例えば、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である。
【０１０１】
この図９の経路評価情報テーブル１８２０の内容は、図３の端局Ｔ１６がリンク情報記憶部１８００に記憶している内容である。端局Ｔ１６は、ゲートウェイＧＷｃに属している。端局Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ１３を経由する経路Ｒ１が「第１経路」であり、端局Ｔ１５、Ｔ１３を経由する経路Ｒ２が「第２経路」であり、端局Ｔ１４を経由する経路Ｒ３が「第３経路」である。
【０１０２】
図１０は、ＧＷ評価情報テーブル１８３０の構成及び内容の例を示す図である。ＧＷ評価情報テーブル１８３０は、リンク情報記憶部１８００に記憶されている。また、ＧＷ評価情報テーブル１８３０に記憶されているゲートウェイＧＷは、ＧＷ検出部１１１０により登録される。尚、図１０では、「主ＧＷ」以外に１つのゲートウェイＧＷを登録しているが、１つに限られない。
【０１０３】
ＧＷ評価情報テーブル１８３０は、ＧＷ種別１８３１、ＧＷ−ＩＤ１８３２、宛先１８３３、実績１８３４、品質１８３５、ホップ１８３６、電界１８３７、総評価値１８３８、及び、部分評価値１８３９を有する。
【０１０４】
ＧＷ種別１８３１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、現在属しているゲートウェイＧＷ、つまり、検針データを送信しているゲートウェイＧＷをいう。「副ＧＷ」は、副ゲートウェイＧＷを意味し、いわゆる予備のゲートウェイＧＷである。
【０１０５】
ＧＷ−ＩＤ１８３２は、ＧＷ種別１８３１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１８３１が「主ＧＷ」のＧＷ−ＩＤ１８３２として「ＧＷｃ」が設定されているので、現在、識別子が「ＧＷｃ」のゲートウェイＧＷｃが主ゲートウェイＧＷであることになる。
【０１０６】
宛先１８３３は、ＧＷ−ＩＤ１８３２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。
【０１０７】
実績１８３４、品質１８３５、ホップ１８３６、電界１８３７は、経路評価情報テーブル１８２０の実績１８２４、品質１８２５、ホップ１８２６、電界１８２７と同様の内容を示す。実績１８２４は、通信実績を示し、品質１８２５は、経路品質の重みを示し、ホップ１８２６は、ゲートウェイＧＷまでのホップ数を示し、電界１８２７は、宛先１８３３が示す端局ＴからのＨｅｌｌｏメッセージの電波強度（電界強度）を示す。
【０１０８】
総評価値１８３８は、ＧＷ種別１８３１が示すゲートウェイＧＷの総評価値を示す。
【０１０９】
部分評価値１８２９は、ＧＷ種別１８３１が示すゲートウェイＧＷの部分評価値を示す。
【０１１０】
このＧＷ評価情報テーブル１８３０の、実績１８３４〜電界１８３７は、無線通信制御部１１００が、適時、更新しているものとする。
【０１１１】
この図１０のＧＷ評価情報テーブル１８３０の内容は、図３の端局Ｔ１６のリンク情報記憶部１８００に記憶されている内容である。現在は、端局Ｔ１５（宛先Ｔ１５−Ａｄｄｒ）を経由して主ゲートウェイＧＷ「ＧＷｃ」に属している。また、端局Ｔ１１（宛先Ｔ１１−Ａｄｄｒ）を経由する副ゲートウェイＧＷ「ＧＷｂ」への経路を確保している。
【０１１２】
＜評価値の算出方法＞
ここで、「総評価値」及び「部分評価値」の算出方法について説明する。
【０１１３】
総評価値Ｅは、以下の式（１）を用いて算出する。
Ｅ＝ｋｗ×ｗ＋ｋｄ×ｄ＋ｋｈ×ｈ＋ｋｒ÷ｒ      ・・・（１）
部分評価値Ｅｔｅｍｐは、以下の式（２）を用いて算出する。
Ｅｔｅｍｐ＝ｋｄ×ｄ＋ｋｈ×ｈ＋ｋｒ÷ｒ      ・・・（２）
ｗは通信実績を示し、ｄは経路品質の重みを示し、ｈはゲートウェイＧＷまでのホップ数を示し、ｒはＨｅｌｌｏメッセージの電波強度を示す。また、ｋｗ、ｋｄ、ｋｈ、ｋｒは係数であり、ｋｗ＝５、ｋｄ＝１、ｋｈ＝１、ｋｒ＝２０とする。
【０１１４】
総評価値Ｅと部分評価値Ｅｔｅｍｐとの違いは、通信実績ｗを含むか含まないかである。総評価値Ｅは、言わば、無線ネットワークの通信安定性を目指して経路を評価するものである。従って、通信実績ｗの係数ｋｗは、経路品質ｄやホップ数ｈの係数ｋｄ及びｋｈが「１」であるのに対し、「５」であり、重み付けが重くなっている。一方、部分評価値Ｅｔｅｍｐは、通信実績ｗ以外の項目である、経路品質ｄ、ホップ数ｈ、電波強度ｒを用いた評価であり、言わば、現在の経路の状況を評価するものである。
【０１１５】
総評価値算出部１７００は、経路評価情報テーブル１８２０の総評価値１８２８を算出する場合、ｗ、ｄ、ｈ、及び、ｒそれぞれとして、実績１８２４、品質１８２５、ホップ１８２６、及び、電界１８２７として設定されている値を用い、ＧＷ評価情報テーブル１８３０の総評価値１８３８を算出する場合は、実績１８３４、品質１８３５、ホップ１８３６、及び、電界１８３７として設定されている値を用いる。
【０１１６】
部分評価値算出部１７１０は、経路評価情報テーブル１８２０の部分評価値１８２９を算出する場合、ｄ、ｈ、及び、ｒそれぞれとして、品質１８２５、ホップ１８２６、及び、電界１８２７として設定されている値を用い、ＧＷ評価情報テーブル１８３０の部分評価値１８３９を算出する場合は、品質１８３５、ホップ１８３６、及び、電界１８３７として設定されている値を用いる。
【０１１７】
尚、実施形態では、評価値が小さい程、評価が高い、つまり、接続しやすいこととしているが、評価値が大きい程、評価が高いこととしてもよい。
【０１１８】
＜経路の切り替え方法＞
次に、ゲートウェイＧＷまでの経路の切り替え方法について説明する。実施形態の通信装置１０００は、２種類の切り替えを行う。１つは、経路選択部１６００により、総評価値に基づいて、つまり、総評価値が最も小さい経路に切り替える。２つ目は、経路最適化部１６２０によって、部分評価値が最も小さい経路に切り替える。
【０１１９】
＜総評価値に基づく経路切替＞
経路選択部１６００は、無線通信制御部１１００が経路評価情報テーブル１８２０の実績１８２４〜電界１８２７のいずれかの値を更新したとき、つまり、総評価値が変更されるタイミング（所定のタイミングと異なるタイミング）に、無線通信制御部１１００から経路の選択を依頼される。依頼を受けた経路選択部１６００は、経路評価情報テーブル１８２０の「第１経路」、「第２経路」、「第３経路」それぞれの総評価値を総評価値算出部１７００に算出させて、総評価値が最も小さい経路を「第１経路」とし、２番目に小さい値の経路を「第２経路」とし、最も大きい値の経路を「第３経路」とする。そして、「第１経路」を用いて、ゲートウェイＧＷと通信を行う。
【０１２０】
＜部分評価値に基づく経路切替＞
経路最適化部１６２０は、部分評価値が最も小さい経路を「第１経路」とする。以下、経路最適化部１６２０が行う経路の切り替えを、経路の最適化というものとする。
【０１２１】
経路最適化部１６２０が行う経路の最適化は、通信実績を考慮せずにネットワーク網を再構成することになる為、現在形成されているネットワーク網の構成に影響を及ぼさないよう、次の２点の工夫がなされている。１点目は、各端局Ｔの最適化のタイミングに関する工夫であり、２点目は、総評価値の調整に関する工夫である。
【０１２２】
＜経路最適化のタイミング＞
経路の最適化のタイミング（所定のタイミング）について、図１１及び図１２を用いて説明する。
【０１２３】
経路の最適化は、無線ネットワークに属する端局Ｔが一斉に行うのではなく、図１１に示すように、ゲートウェイＧＷから１Ｈｏｐの端局Ｔが行い、次に、２Ｈｏｐの端局Ｔが行うというように、Ｈｏｐ数に応じて順番に行っていくものとする。具体的には、図３において、まず、１Ｈｏｐ目の端局Ｔ１、端局Ｔ６、端局Ｔ９、端局Ｔ１０、端局Ｔ１３、及び、端局Ｔ１４が行う。次に、２Ｈｏｐ目の端局Ｔ２、端局Ｔ３、端局Ｔ８、端局Ｔ１１、端局Ｔ１２、端局Ｔ１５、及び、端局Ｔ１６が行う。次に、３Ｈｏｐ目の端局Ｔ、４Ｈｏｐ目の端局Ｔというように、順番に、全ての端局Ｔの最適化を行っていく。各端局Ｔは、自装置が何ホップ目の端局Ｔであるか、つまり、自装置が属している主ゲートウェイＧＷから何ホップ目の端局Ｔであるかを、内部のメモリに記憶しているものとする。尚、例えば、１Ｈｏｐ目の端局Ｔが、１Ｈｏｐ目の最適化において２Ｈｏｐ目の端局Ｔとなった場合には、２Ｈｏｐ目の最適化の際にも、最適化の処理を行うこととしてもよい。
【０１２４】
このように、ゲートウェイＧＷに近い端末Ｔから順に最適化を行うのは、１Ｈｏｐ目の端局Ｔによって最適化された経路は、２Ｈｏｐ目の端局Ｔにとっても最適な経路であるという考えに基づくものである。つまり、ゲートウェイＧＷに近い経路は、より下位の階層（Ｈｏｐ数が大きい階層）からの経路の一部であるためである。
【０１２５】
更に、同一Ｈｏｐの端局Ｔ毎に、最適化を開始するタイミングを分散させるものとする。一斉切り替えによるネットワーク網の乱れを防ぐためである。
【０１２６】
具体的な最適化のタイミングを、図１２を用いて説明する。図１２の矢印１０で示す線表は時間軸を示し、破線矢印が示すように、「０時」〜「０時」が１日に相当する。
【０１２７】
１日のうちの２時から２２時までは、各端局Ｔは３０分毎に検針データをゲートウェイＧＷに向けて送信する。そして、２２時から翌日の２時までは、各端局Ｔからの不達の検針データを、サーバ装置１が該当端局Ｔから集中的に収集する。従って、経路最適化の処理は、２時から２２時までの間の２０時間で行うものとする。
【０１２８】
この２０時間のうち、１時間に１階層（Ｈｏｐ）の端局Ｔが処理を行う（矢印１１参照）。従って、最大２０Ｈｏｐまでの端局Ｔの処理を行えることになるが、２０Ｈｏｐ以上の端局Ｔは、２０Ｈｏｐと同じ時間帯（２１時）に行うものとする。
【０１２９】
１階層（Ｈｏｐ）の端局Ｔが最適化を行う１時間（矢印１２参照）のうち、最初の１０分の「オフセット」では最適化を開始しない。各端局Ｔが検針データを送信する為、トラフィックが増加することを避けるためである。
【０１３０】
次の１０分〜１１分の間の１分間の「分散」の間に、日毎にランダムに分散された時間に各端局Ｔが最適化を開始する。最適化実施周期の固定化を避けるためである。具体的には、現在使用している経路上の１つ上位の階層（１つ前のＨｏｐ）の端局ＴからのＨｅｌｌｏメッセージを受信したタイミングで開始する。Ｈｅｌｌｏメッセージは、各端局Ｔが１分周期で送信していることから、全端局Ｔは、１上位階層の端局Ｔが送信したＨｅｌｌｏメッセージを１分に１回受信できるからである。
【０１３１】
１１分〜１３分の２分間の「有効時間」は、１０分から１１分までの１分間に、何らかの障害によりＨｅｌｌｏメッセージを受信できなかった場合に備えた時間である。つまり、１０分〜１３分の間に、最初にＨｅｌｌｏメッセージを受信したときに、最適化処理を開始する。そして、１３分以降は、２４時間最適化処理を評価する時間となる。つまり、１日に１回、経路の最適化処理を行うことになる。
【０１３２】
各端局Ｔの通信装置１０００は、以下の式（３）を用いて、自装置の最適化を開始することが可能な時刻ｔを算出する。算出した時刻ｔから３分間の間に、Ｈｅｌｌｏメッセージを受信した場合に、最適化処理を開始する。
ｔ＝２時＋（６０分×（自装置のホップ数−１）＋オフセット）      ・・・（３）
経路最適化部１６２０は、式（３）を用いて算出した時刻に割り込みを掛けるよう、予めタイマー１３００に指示しておき、タイマー１３００からの割り込みによって上記３分間を検知する。
【０１３３】
尚、１Ｈｏｐ目から最適化を行っていくことから、自装置のＨｏｐが変わることがあるが、その場合は、変更後のＨｏｐ数に基づいた時間に最適化処理を開始する。
【０１３４】
＜経路最適化後の総評価値の調整＞
次に、最適化後の総評価値の調整について、図１３を用いて説明する。これは、最適化処理によって、経路を切り替えたにも関わらず、すぐに経路選択部１６００によって元に戻されてしまうことを防ぐ工夫である。
【０１３５】
図１３は、最適化処理前の経路評価情報テーブル１８２０を上段に示し、「第３経路」を「第１経路」とした場合の経路評価情報テーブル１８２０を下段に示す。
【０１３６】
経路の最適化では、部分評価値が最も小さい（評価が最も高い）経路を、「第１経路」とする。そして、現在の「第１経路」を「第２経路」とする。
【０１３７】
図１３では、上段の経路評価情報テーブル１８２０において、部分評価値１８２９として設定されている値が最も小さいのは「第３経路」であり、次に小さいのは「第２経路」であり、最も大きいのは「第１経路」である。従って、部分評価値の小さい順に経路を入れ替えた場合には、現在の「第１経路」は最適化後には「第３経路」となる。
【０１３８】
しかし、実施形態では、現在の「第１経路」は「第２経路」とする。最適化で選択した経路は、最適化時の通信品質（電波品質）はよいものの、必ずしも通信が成功し続ける（通信品質が良いままの）経路と限らないため、最適化により、かえって通信品質が低下する可能性が考えられる。そこで、最適化で「第１経路」とした経路の通信品質が悪くなった場合に、最適化の前に用いていた経路（「第１経路」）を用いることができるように、最適化の前に用いていた経路を「第２経路」として登録する。
【０１３９】
そして、新しい「第１経路」が通信にたまたま１回失敗したとしても、元の経路である「第２経路」が直ぐには「第１経路」に戻らないように、新しく「第１経路」となった経路の実績１８２４の値を調整する。つまり、経路選択部１６００が適時行う、総評価値に基づいた経路の切り替えによって、適切な時期に、元の経路が「第１経路」となるように通信実績を調整する。新しい「第１経路」の総評価値の値を、元の経路である「第２経路」の総評価値の値よりも小さな値とするが、その差を、予め決めた回数通信に失敗したら、元の経路である「第２経路」の総評価値の値のほうが、新しい「第１経路」の総評価値の値よりも小さくなるように調整する。
【０１４０】
実施形態では、通信に２回失敗した場合に、元の経路が「第１経路」となるように調整する。新しい「第１経路」の調整後の通信実績ｗの値は、以下の式（４）を用いて算出する。新経路の通信実績ｗは、式（４）の右辺の値の小数点以下を切り上げた整数値とする。
新経路のｗ＝（旧経路の総評価値−新経路の部分評価値）÷ｋｗ
−失敗許容回数×失敗値              ・・・（４）
ｋｗは、ｗの係数であり「５」である。また、失敗許容回数は、この回数失敗したら、切り換えの対象となる回数であり、「２」とする。失敗値は、１回の通信失敗による通信実績ｗの増加値であり、「２」とする。
【０１４１】
例えば、図１３の上段の「第３経路」が、新しい「第１経路」となった場合には、
（２３０−２２）÷５−２×２＝３７．６となり、調整後の実績ｗは「３８」となる（実績１８２４のハッチング部分参照）。この場合、調整後の通信実績ｗを用いた総評価値は「２１２」となる（総評価値１８２８のハッチング部分参照）。つまり、最も総評価値が小さい（もっとも評価が良い）経路となる。
【０１４２】
元の経路である「第２経路」の通信実績ｗが「０」、つまり最も高い評価であった場合には、新しい「第１経路」の調整後の通信実績ｗの値も「０」となる。この場合は、新しい「第１経路」の電波環境が悪化した場合に、元の経路が「第１経路」よりも総評価値が大きくなり、元の経路が「第１経路」に切り替わることになる。
【０１４３】
尚、実施形態では、新しい「第１経路」の総評価値を、２回通信に失敗した時に元の経路である「第２経路」の総評価値の方が小さくなるような値としているが、通信回数は２回に限られない。また、予め定めた値（０以上）だけ、新しい「第１経路」の総評価値を、元の経路である「第２経路」の総評価値より小さくすることとしてもよい。
【０１４４】
＜ゲートウェイＧＷの切り替え方法＞
次に、ゲートウェイＧＷの切り替え方法について説明する。実施形態の通信装置１０００は、２種類の切り替えを行う。１つは、ＧＷ選択部１６１０により、総評価値に基づいて、つまり、総評価値が最も小さいゲートウェイＧＷに切り替える。２つ目は、ＧＷ最適化部１６３０によって、部分評価値が最も小さいゲートウェイＧＷに切り替える。
【０１４５】
＜総評価値に基づくＧＷ切替＞
ＧＷ選択部１６１０は、周期的（所定のタイミングと異なるタイミング）に、例えば、１０分毎に、ＧＷ評価情報テーブル１８３０の「主ＧＷ」、「副ＧＷ」それぞれの総評価値を総評価値算出部１７００に算出させて、総評価値が最も小さいゲートウェイＧＷを「主ＧＷ」とし、２番目に小さい値のゲートウェイＧＷを「副ＧＷ」とする。そして、「主ＧＷ」のゲートウェイＧＷと通信を行う。ＧＷ選択部１６１０は、このＧＷ切替処理を行うタイミングを、タイマー１３００からの割り込みによって検知する。タイマー１３００には、予め割り込みを掛ける周期が通知してあるものとする。
【０１４６】
＜部分評価値に基づくＧＷ切替＞
ＧＷ最適化部１６３０は、ＧＷ選択部１６１０と同様に、部分評価値が最も小さいゲートウェイＧＷを「主ＧＷ」とする。以下、ＧＷ最適化部１６３０が行うゲートウェイＧＷの切り替えを、ゲートウェイＧＷの最適化というものとする。
【０１４７】
ＧＷ最適化部１６３０が行うゲートウェイＧＷの最適化は、経路の最適化と同様に、通信実績を考慮せずにネットワーク網を再構成することになる為、現在形成されているネットワーク網の構成に影響を及ぼさないよう、次の２点の工夫がなされている。１点目は、各端局Ｔの最適化のタイミングに関する工夫であり、２点目は、総評価値の調整に関する工夫である。
【０１４８】
＜ＧＷ最適化のタイミング＞
ゲートウェイＧＷの最適化のタイミング（所定のタイミング）について、図１４を用いて説明する。ゲートウェイＧＷの最適化は、無線ネットワークの属する端局Ｔが一斉に行うのではなく、端局Ｔ毎に、１ヵ月（３０日）に１回行う。
【０１４９】
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。従って、ある程度の長期の周期で最適化を行うものとする。
【０１５０】
端局Ｔが位置情報データをサーバ装置１に送信するのは、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。図１９（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。
【０１５１】
以下、図１４を用いて、ゲートウェイＧＷの最適化のタイミングを説明する。
【０１５２】
１月１日に、経路の最適化を実行したものとする。その後４８時間経過後を、ゲートウェイＧＷの最適化処理の開始時刻を算出するための起点とする。４８時間経過後とするのは、経路の最適化が行われてからネットワーク網が安定した後に、ゲートウェイＧＷの最適化を行う為である。図１４では、最適化処理の起点は、４日の０時となる。
【０１５３】
そして、起点を基準とした最適化処理の開始時刻を、以下の式（５）、式（６）、式（７）を用いて算出する。
分散タイミング＝（装置ＩＤ）Ｍｏｄ（実施期間×分散周期）      ・・・（５）
経過日数＝ＩＮＴ（分散タイミング÷実施期間）                  ・・・（６）
実施時刻＝最適化開始時刻＋（分散タイミング）Ｍｏｄ（実施期間）  ・・（７）
Ｍｏｄは割り算の余りを求める関数であり、（ｘ）Ｍｏｄ（ｙ）は、ｘをｙで割った余りを出力する。ＩＮＴは、小数部を切り捨てる関数であり、ＩＮＴ（ｚ）は、ｚの小数点を切り捨てて整数部分を出力する。実施期間は、１日のうちの２時から２２時３０分までの２０．５時間とする（矢印２２参照）。２２時３０分から０時までは、自情報を送信する期間である。分散周期は、３０日とし、最適化開始時刻は、２時とする。
【０１５４】
式（６）を用いて経過日数を求め、最適化処理の起点から経過日数が経過した日を、最適化処理を行う日とする。例えば、「装置ＩＤ」が「８６６５４３２１１」であるとする。式（５）を用いて分散タイミングを求めると、（８６６５４３２１１）Ｍｏｄ（２０．５×３０）＝２１６となる。そして、式（６）を用いて経過日数を求めると、ＩＮＴ（２１６÷２０．５）＝１０となる。従って、４日から１０日間経過した１５日が最適化の実施部となる（矢印２１参照）。次に、式（７）を用いて実施時刻を求めると、２＋（２１６）Ｍｏｄ（２０．５）＝２＋１１＝１３となる。従って、「装置ＩＤ」が「８６６５４３２１１」の端局Ｔは、１月１５日の１３時から、ゲートウェイＧＷの最適化処理を開始する。
【０１５５】
ＧＷ最適化部１６３０は、式（５）〜（７）を用いて算出した時刻に割り込みを掛けるよう、予めタイマー１３００に指示しておき、タイマー１３００からの割り込みによって最適化のタイミングを検知する。
【０１５６】
＜ＧＷ最適化後の総評価値の調整＞
次に、最適化後の総評価値の調整について、図１５を用いて説明する。これは、ゲートウェイＧＷの最適化処理によって、ゲートウェイＧＷを切り替えたにも関わらず、すぐに経路選択部１６００によって元に戻されてしまうことを防ぐ工夫である。
【０１５７】
図１５は、最適化処理前のＧＷ評価情報テーブル１８３０を上段に示し、「副ＧＷ」を「主ＧＷ」とした場合のＧＷ評価情報テーブル１８３０を下段に示す。
【０１５８】
ゲートウェイＧＷの最適化では、部分評価値が最も小さい（評価が最も高い）ゲートウェイＧＷを、「主ＧＷ」とする。
【０１５９】
図１５では、上段のＧＷ評価情報テーブル１８３０において、部分評価値１８３９として設定されている値が小さい方の「副ＧＷ」を新しい「主ＧＷ」とし、「主ＧＷ」を新しい「副ＧＷ」とする。
【０１６０】
そして、下段のＧＷ評価情報テーブル１８３０の示すように、新しい「主ＧＷ」の実績１８３４を「０」とする（実績１８３４のハッチング部分参照）。すなわち、最も評価が高い値とする。これは、他の端局Ｔから送信されるパケットを転送することで、実績１８３４が更新されて評価が上がることを防ぐためである。例えば、図３の端局Ｔ１６が、「主ＧＷ」をゲートウェイＧＷｃから、ゲートウェイＧＷｂに切り替えた場合を考える。端局Ｔ１６は、ゲートウェイＧＷｂへの経路Ｒ１を用いてゲートウェイＧＷｂにパケットを送信する。ここで、端局Ｔ１７が、端局Ｔ１１を経由するゲートウェイＧＷｂへの経路に障害等が起こって、「主ＧＷ」をゲートウェイＧＷｂから、ゲートウェイＧＷｃに切り替えたとする。この場合、端局Ｔ１７は、端局Ｔ１６を経由してゲートウェイＧＷｃにパケットを送信する為、端局Ｔ１６が記憶しているＧＷ評価情報テーブル１８３０（図１５の下段）の「副ＧＷ」の実績１８３４の値が小さくなっていくことになる。つまり、自装置が用いている経路の評価とは別の経路の評価に影響を受けて、ＧＷ選択部１６１０が周期的に行う、総評価値に基づいた経路の切り替えによって、元のゲートウェイＧＷが「主ＧＷ」となってしまうことになる。このようなことを防ぐために、新しい「主ＧＷ」の実績１８３４を「０」とする。このように実績１８３４の通信実績ｗを調整することにより、通信環境が悪くなっていないにも関わらず、元のゲートウェイＧＷに戻ってしまうことを防ぐことが可能となる。調整後の通信実績ｗを用いた総評価値は「３３」となり（総評価値１８３８のハッチング部分参照）、「副ＧＷ」の総評価値よりも小さくなる。
【０１６１】
尚、新しい「主ＧＷ」の実績１８３４を「０」とするのが望ましいが、総評価値が「副ＧＷ」の総評価値よりも小さくなるような値とすることとしてもよい。
【０１６２】
＜動作＞
以下、端局Ｔの通信装置１０００の動作について、図１６、及び、図１７を用いて説明する。図１６は、経路切替処理のフローチャートである。経路切替処理は、現在属しているゲートウェイＧＷへの経路を最適な経路に切り替える処理である。また、図１７は、ＧＷ切替処理のフローチャートである。ＧＷ切替処理は、属するゲートウェイＧＷを最適なゲートウェイＧＷに切り替える処理である。
【０１６３】
まず、図１６を用いて、経路切替処理を説明する。
【０１６４】
経路評価情報テーブル１８２０を更新した無線通信制御部１１００から、経路選択を依頼された経路選択部１６００は（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）、総評価値算出部１７００に経路の総評価値の算出を依頼する。
【０１６５】
依頼を受けた総評価値算出部１７００は、リンク情報記憶部１８００に記憶されている経路評価情報テーブル１８２０（図９参照）に登録されている「第１経路」、「第２経路」、「第３経路」の総評価値を、上記＜評価値の算出方法＞で説明したように算出する（ステップＳ１１）。総評価値を算出した総評価値算出部１７００は、算出した総評価値を経路評価情報テーブル１８２０の総評価値１８２８として設定し、経路選択部１６００に総評価値を算出した旨を通知する。
【０１６６】
総評価値を算出した旨を受け取った経路選択部１６００は、総評価値が小さい順に「第１経路」から「第３経路」として登録されている場合は、経路の切り替えは不要と判断し（ステップＳ１２：Ｎｏ）、ステップＳ１０の処理に戻る。
【０１６７】
総評価値が小さい順に登録されておらず、経路の切り替えが必要と判断した場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、経路選択部１６００は、総評価値が最も小さい経路を「第１経路」とし、２番目に小さい経路を「第２経路」とし、最も大きい経路を「第３経路」とする（ステップＳ１３）。例えば、「第１経路」と「第２経路」とを切り替える場合は、経路評価情報テーブル１８２０の経路種別１８２１として「第１経路」が設定されているレコードに経路端局−ＩＤ１８２２〜部分評価値１８２９としてそれぞれ設定されているデータと、経路種別１８２１として「第２経路」が設定されているレコードに経路端局−ＩＤ１８２２〜部分評価値１８２９としてそれぞれ設定されているデータとを、入れ替える。経路の切り替えを行った経路選択部１６００は、ステップＳ１０の処理に戻る。その後、無線通信制御部１１００は、切り替えられた「第１経路」の経路を用いて通信を行うことになる。
【０１６８】
無線通信制御部１１００は、無線通信部１２００を介して、他の端局ＴからのＨｅｌｌｏメッセージを受信すると（ステップＳ１０：Ｎｏ、ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、リンク情報記憶部１８００に記憶されている経路表（ルートテーブル）等を更新する等の必要な処理を行う（ステップＳ１５）。そして、受信したＨｅｌｌｏメッセージが、現在用いている経路の１上位階層の端局Ｔが送信したメッセージである場合は、メッセージを受信した旨を経路最適化部１６２０に通知する。
【０１６９】
通知を受けた経路最適化部１６２０は、通知を受けた時が、タイマー１３００から割り込みを受けた時から３分間（図１２の矢印１２出示す時間帯の１０分〜１３分）の内でない場合（ステップＳ１６：Ｎｏ）は、ステップＳ１０の処理に戻る。一方、通知を受けた時が、その３分間内である場合（ステップＳ１６：Ｙｅｓ）には、経路最適化部１６２０は、部分評価値算出部１７１０に経路の部分評価値の算出を依頼する。
【０１７０】
依頼を受けた部分評価値算出部１７１０は、リンク情報記憶部１８００に記憶されている経路評価情報テーブル１８２０（図９参照）に登録されている「第１経路」、「第２経路」、「第３経路」の部分評価値を、上記＜評価値の算出方法＞で説明したように算出する（ステップＳ１７）。部分評価値を算出した部分評価値算出部１７１０は、算出した部分評価値を経路評価情報テーブル１８２０の部分評価値１８２９として設定し、経路最適化部１６２０に部分評価値を算出した旨を通知する。
【０１７１】
部分評価値を算出した旨を受け取った経路最適化部１６２０は、部分評価値が最も小さい経路が「第１経路」として登録されている場合は、経路の切り替えは不要と判断し（ステップＳ１８：Ｎｏ）、ステップＳ１０の処理に戻る。
【０１７２】
部分評価値が最も小さい経路が「第１経路」として登録されておらず、経路の切り替えが必要と判断した場合（ステップＳ１８：Ｙｅｓ）、経路最適化部１６２０は、部分評価値が最も小さい経路を「第１経路」とし、元の「第１経路」を「第２経路」とする（ステップＳ１９）。
【０１７３】
そして、経路最適化部１６２０は、上述の＜経路最適化後の総評価値の調整＞で説明したように、新しい「第１経路」の調整後の実績ｗを算出し（ステップＳ２０）、実績１８２４として設定する（ステップＳ２１）。経路の切り替えを行った経路最適化部１６２０は、ステップＳ１０の処理に戻る。その後、無線通信制御部１１００は、切り替えられた「第１経路」の経路を用いて通信を行うことになる。
【０１７４】
次に、図１７を用いて、ＧＷ切替処理を説明する。
【０１７５】
無線通信制御部１１００を介して、タイマー１３００からの割り込みによりゲートウェイＧＷの切り替えのタイミングを検知したＧＷ選択部１６１０は（ステップＳ３０：Ｙｅｓ）、総評価値算出部１７００に経路の総評価値の算出を依頼する。
【０１７６】
依頼を受けた総評価値算出部１７００は、リンク情報記憶部１８００に記憶されているＧＷ評価情報テーブル１８３０（図１０参照）に登録されている「主ＧＷ」、及び、「副ＧＷ」の総評価値を、上記＜評価値の算出方法＞で説明したように算出する（ステップＳ３１）。総評価値を算出した総評価値算出部１７００は、算出した総評価値をＧＷ評価情報テーブル１８３０の総評価値１８３８として設定し、ＧＷ選択部１６１０に総評価値を算出した旨を通知する。
【０１７７】
総評価値を算出した旨を受け取ったＧＷ選択部１６１０は、総評価値が小さい方のゲートウェイＧＷが「主ＧＷ」に登録されている場合は、ゲートウェイＧＷの切り替えは不要と判断し（ステップＳ３２：Ｎｏ）、ステップＳ３０の処理に戻る。
【０１７８】
総評価値が小さい方が「主ＧＷ」に登録されておらず、ゲートウェイＧＷの切り替えが必要と判断した場合（ステップＳ３２：Ｙｅｓ）、ＧＷ選択部１６１０は、総評価値が小さい方のゲートウェイＧＷを「主ＧＷ」とし、他方を「副ＧＷ」とする（ステップＳ３３）。具体的には、ＧＷ評価情報テーブル１８３０のＧＷ種別１８３１として「主ＧＷ」が設定されているレコードにＧＷ−ＩＤ１８３２〜部分評価値１８３９としてそれぞれ設定されているデータと、ＧＷ種別１８３１として「副ＧＷ」が設定されているレコードにＧＷ−ＩＤ１８３２〜部分評価値１８３９としてそれぞれ設定されているデータとを、入れ替える。ゲートウェイＧＷの切り替えを行ったＧＷ選択部１６１０は、ゲートウェイＧＷが切り替えられた旨を無線通信制御部１１００に通知する。
【０１７９】
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１９（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Ｓ３４）、ステップＳ３０の処理に戻る。その後、無線通信制御部１１００は、切り替えられた「主ＧＷ」のゲートウェイＧＷに向けて通信を行うことになる。
【０１８０】
無線通信制御部１１００を介して、タイマー１３００からの割り込みによりゲートウェイＧＷの最適化処理のタイミングを検知したＧＷ最適化部１６３０は（ステップＳ３０：Ｎｏ、ステップＳ３５：Ｙｅｓ）、部分評価値算出部１７１０に経路の部分評価値の算出を依頼する。
【０１８１】
依頼を受けた部分評価値算出部１７１０は、リンク情報記憶部１８００に記憶されているＧＷ評価情報テーブル１８３０（図１０参照）に登録されている「主ＧＷ」、及び、「副ＧＷ」の部分評価値を、上記＜評価値の算出方法＞で説明したように算出する（ステップＳ３６）。部分評価値を算出した部分評価値算出部１７１０は、算出した部分評価値をＧＷ評価情報テーブル１８３０の部分評価値１８３９として設定し、ＧＷ最適化部１６３０に部分評価値を算出した旨を通知する。
【０１８２】
部分評価値を算出した旨を受け取ったＧＷ最適化部１６３０は、部分評価値が小さい方が「主ＧＷ」として登録されている場合は、ゲートウェイＧＷの切り替えは不要と判断し（ステップＳ３７：Ｎｏ）、ステップＳ３０の処理に戻る。
【０１８３】
ゲートウェイＧＷの切り替えが必要と判断した場合（ステップＳ３７：Ｙｅｓ）、ＧＷ最適化部１６３０は、部分評価値が小さい方のゲートウェイＧＷを「主ＧＷ」とし、元の「主ＧＷ」を「副ＧＷ」とする（ステップＳ３８）。
【０１８４】
そして、ＧＷ最適化部１６３０は、上述の＜ＧＷ最適化後の総評価値の調整＞で説明したように、新しい「主ＧＷ」の実績１８２４として「０（ゼロ）」を設定し（ステップＳ３９）、ゲートウェイＧＷが切り替えられた旨を無線通信制御部１１００に通知する。
【０１８５】
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１９（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Ｓ４０）、ステップＳ３０の処理に戻る。その後、無線通信制御部１１００は、切り替えられた「主ＧＷ」のゲートウェイＧＷに向けて通信を行うことになる。
【０１８６】
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。
【０１８７】
尚、実施形態では、通信実績を考慮した総評価値の基づく経路の切り替えを適時行い、通信実績を考慮しない部分評価値に基づく経路の切り替えを１日１回行うこととしているが、それぞれの切り替え周期はこれに限られず、また、周期的でなくてもよく、検針データ等の本来の送信目的であるデータをゲートウェイＧＷに向けて送信する周期や送信時刻等を考慮して、最適な時に経路の切り替えを行うこととすればよい。また、ゲートウェイＧＷの切り替えも、実施形態では、通信実績を考慮した総評価値の基づくゲートウェイＧＷの切り替えを、例えば１０分周期に行い、通信実績を考慮しない部分評価値に基づくゲートウェイＧＷの切り替えを３０日に１回行うこととしているが、これに限らず、本来の目的であるデータを送信する周期や送信時刻等を考慮して、最適な時にゲートウェイＧＷの切り替えを行うこととすればよい。
【符号の説明】
【０１８８】
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
１１２０  経路検出部
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  経路選択部
１６１０  ＧＷ選択部
１６２０  経路最適化部
１６３０  ＧＷ最適化部
１７００  総評価値算出部（第２評価値算出手段）
１７１０  部分評価値算出部（第１評価値算出手段）
１８００  リンク情報記憶部（記憶手段）
１９００  電力量情報記憶部
２０００  電力量計
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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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