(57)【要約】【課題】下位の子機からの応答パケットを記憶する必要のない子機及び通信システムを提供する。【解決手段】子機２は、マルチホップ通信を行う通信部と、通信部を制御する制御部とを備えている。制御部は、要求パケットを親機１又は上位の子機２から受信すると、隣接下位ノードが有る場合に第１処理を実行する機能を有している。制御部は、第１処理において、隣接下位ノードが複数台の場合、隣接下位ノードからの応答パケットを中継してから、次の隣接下位ノードに要求パケットを送信する。そして、制御部は、全ての隣接下位ノードからの応答パケットを中継した後、又は中継すると同時に自身の応答パケットを親機１に送信するように通信部を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
親機と、前記親機との間でパケットを伝送する複数台の子機とで構築されるマルチホップネットワークの子機であって、
マルチホップ通信を行う通信部と、
前記通信部を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、データを要求するコマンドを含む要求パケットを前記親機又は上位の子機から受信すると、
前記通信部と直接的に通信可能な下位の子機である隣接下位ノードが有る場合、前記隣接下位ノードに宛てて前記要求パケットを送信し、前記要求パケットにて要求されたデータを含む応答パケットを前記隣接下位ノードから前記親機に中継し、かつ自身の前記応答パケットを前記親機に送信するように前記通信部を制御する第１処理を実行する機能と、
前記隣接下位ノードが無い場合、自身の前記応答パケットを前記親機に送信するように前記通信部を制御する第２処理を実行する機能とを有し、
前記制御部は、前記第１処理において、
前記隣接下位ノードが１台の場合、前記隣接下位ノードからの前記応答パケットを中継した後、又は中継すると同時に自身の前記応答パケットを前記親機に送信するように前記通信部を制御し、
前記隣接下位ノードが複数台の場合、前記隣接下位ノードからの前記応答パケットを中継してから、次の前記隣接下位ノードに前記要求パケットを送信し、全ての前記隣接下位ノードからの前記応答パケットを中継した後、又は中継すると同時に自身の前記応答パケットを前記親機に送信するように前記通信部を制御することを特徴とする子機。
【請求項２】
前記制御部は、前記第１処理において、前記隣接下位ノードが複数台の場合、前記複数台の隣接下位ノードのうち最後に応答してきた隣接下位ノードからの前記応答パケットと共に、自身の前記応答パケットを前記親機に送信するように前記通信部を制御することを特徴とする請求項１記載の子機。
【請求項３】
待機時間を計時するタイマをさらに備え、
前記制御部は、前記要求パケットを送信してから前記待機時間が経過するまでに前記隣接下位ノードからの前記応答パケットの中継が完了しない場合に、前記要求パケットを再送するように前記通信部を制御する機能を有し、
前記制御部は、前記第１処理において、前記要求パケットごとに識別子を付し、前記要求パケットに付された前記識別子と同一の前記識別子を含む前記応答パケットを中継する度に前記タイマをリセットすることを特徴とする請求項１又は２に記載の子機。
【請求項４】
待機時間を計時するタイマと、
前記隣接下位ノードの下位の子機の台数を記憶する記憶部とをさらに備え、
前記制御部は、前記要求パケットを送信してから前記待機時間が経過するまでに前記隣接下位ノードからの前記応答パケットの中継が完了しない場合に、前記要求パケットを再送するように前記通信部を制御する機能を有し、
前記制御部は、前記第１処理において、前記記憶部に記憶されている前記子機の台数に応じて前記待機時間を設定することを特徴とする請求項１又は２に記載の子機。
【請求項５】
親機と、前記親機との間でパケットを伝送する複数台の子機とで構築されるマルチホップネットワークの子機であって、
マルチホップ通信を行う通信部と、
前記通信部を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、ポーリングの実行を指示するコマンドを含む指示パケットを前記親機から受信すると、前記通信部と直接的に通信可能な下位の子機である隣接下位ノードに宛てて、データを要求するコマンドを含む要求パケットを送信し、前記要求パケットにて要求されたデータを含む応答パケットを前記隣接下位ノードから前記親機に中継する中継処理を実行する機能を有し、
前記制御部は、前記中継処理において、前記隣接下位ノードが複数台の場合、前記隣接下位ノードからの前記応答パケットを中継してから、次の前記隣接下位ノードに前記要求パケットを送信するように前記通信部を制御することを特徴とする子機。
【請求項６】
前記制御部は、前記応答パケットの中継であることをルーティングプロトコルで判断するヘッダを前記要求パケットに付加するように前記通信部を制御することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の子機。
【請求項７】
待機時間を計時するタイマをさらに備え、
前記制御部は、前記要求パケットを送信してから前記待機時間が経過するまでに前記隣接下位ノードからの前記応答パケットの中継が完了しない場合に、前記要求パケットを再送する機能を有することを特徴とする請求項１又は５に記載の子機。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の子機を複数台備え、
前記複数台の子機から前記応答パケットを取得する前記親機をさらに備えることを特徴とする通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、子機及び通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、中継機能を持った複数台の無線局によって構成されるマルチホップ型の無線通信システムが知られており、たとえば特許文献１に開示されている。特許文献１に記載の無線通信システムは、１台の無線親局（親機）と複数台の無線子局（子機）により構成されている。この無線通信システムでは、親機は、子機との間で直接通信を行うか、又は他の子機を中継して子機との間で通信を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−３６２８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来例では、中継器となる子機は、中継元の他の子機から親機に宛てて伝送される上り伝送情報（応答パケット）を纏めて親機１に宛てて送信するために、応答パケットを記憶する必要がある。つまり、上記従来例では、中継器となる子機は、下位の子機からの応答パケットを記憶するために下位の子機と比較して大きい記憶容量を要する。このため、上記従来例では、同一の構成の端末で通信システムを構築することが難しいという問題や、子機の製造コストが増大するという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記の点に鑑みてなされており、下位の子機からの応答パケットを記憶する必要のない子機及び通信システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る子機は、親機と、前記親機との間でパケットを伝送する複数台の子機とで構築されるマルチホップネットワークの子機であって、マルチホップ通信を行う通信部と、前記通信部を制御する制御部とを備え、前記制御部は、データを要求するコマンドを含む要求パケットを前記親機又は上位の子機から受信すると、前記通信部と直接的に通信可能な下位の子機である隣接下位ノードが有る場合、前記隣接下位ノードに宛てて前記要求パケットを送信し、前記要求パケットにて要求されたデータを含む応答パケットを前記隣接下位ノードから前記親機に中継し、かつ自身の前記応答パケットを前記親機に送信するように前記通信部を制御する第１処理を実行する機能と、前記隣接下位ノードが無い場合、自身の前記応答パケットを前記親機に送信するように前記通信部を制御する第２処理を実行する機能とを有し、前記制御部は、前記第１処理において、前記隣接下位ノードが１台の場合、前記隣接下位ノードからの前記応答パケットを中継した後、又は中継すると同時に自身の前記応答パケットを前記親機に送信するように前記通信部を制御し、前記隣接下位ノードが複数台の場合、前記隣接下位ノードからの前記応答パケットを中継してから、次の前記隣接下位ノードに前記要求パケットを送信し、全ての前記隣接下位ノードからの前記応答パケットを中継した後、又は中継すると同時に自身の前記応答パケットを前記親機に送信するように前記通信部を制御することを特徴とする。
【０００７】
本発明の一態様に係る子機は、親機と、前記親機との間でパケットを伝送する複数台の子機とで構築されるマルチホップネットワークの子機であって、マルチホップ通信を行う通信部と、前記通信部を制御する制御部とを備え、前記制御部は、ポーリングの実行を指示するコマンドを含む指示パケットを前記親機から受信すると、前記通信部と直接的に通信可能な下位の子機である隣接下位ノードに宛てて、データを要求するコマンドを含む要求パケットを送信し、前記要求パケットにて要求されたデータを含む応答パケットを前記隣接下位ノードから前記親機に中継する中継処理を実行する機能を有し、前記制御部は、前記中継処理において、前記隣接下位ノードが複数台の場合、前記隣接下位ノードからの前記応答パケットを中継してから、次の前記隣接下位ノードに前記要求パケットを送信するように前記通信部を制御することを特徴とする。
【０００８】
本発明の一態様に係る通信システムは、上記のいずれかの子機を複数台備え、前記複数台の子機から前記応答パケットを取得する前記親機をさらに備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、下位の子機からの応答パケットを記憶する必要がない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の実施形態１に係る通信システムを示す概略図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態１に係る子機の概略構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態１に係る子機の第１処理を説明するフローチャートである。
【図４】図４Ａ〜図４Ｄは、それぞれ本発明の実施形態１に係る通信システムの動作の説明図である。
【図５】図５Ａ〜図５Ｃは、それぞれ本発明の実施形態１に係る通信システムの動作の説明図である。
【図６】図６Ａ〜図６Ｄは、それぞれ本発明の実施形態１に係る通信システムの動作の説明図である。
【図７】図７Ａ〜図７Ｆは、それぞれ本発明の実施形態１に係る通信システムの動作の説明図である。
【図８】図８Ａ〜図８Ｃは、それぞれ本発明の実施形態２に係る通信システムの動作の説明図である。
【図９】図９Ａ〜図９Ｅは、それぞれ本発明の実施形態２に係る通信システムの動作の説明図である。
【図１０】図１０Ａ〜図１０Ｃは、それぞれ本発明の実施形態２に係る通信システムの動作の説明図である。
【図１１】図１１Ａ〜図１１Ｄは、それぞれ本発明の実施形態２に係る通信システムの動作の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施形態１，２は、子機及び通信システムに関する。より詳細には、本発明の実施形態１，２は、親機と共にマルチホップネットワークを構築する子機、及び親機と子機とを備える通信システムに関する。
【００１２】
以下、本発明の実施形態１，２の子機及び通信システムについて詳細に説明する。ただし、以下に説明する構成は、本発明の一例に過ぎず、本発明は下記の実施形態１，２に限定されることはない。また、本発明は、これらの実施形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
【００１３】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１に係る子機２は、親機１と、親機１との間でパケットを伝送する複数台の子機２とで構築されるマルチホップネットワークの子機である。子機２は、マルチホップ通信を行う通信部３１と、通信部３１を制御する制御部３２とを備えている。制御部３２は、要求パケットを親機１又は上位の子機２から受信すると、隣接下位ノードが有る場合に第１処理を実行する機能と、隣接下位ノードが無い場合に第２処理を実行する機能とを有している。ここで、要求パケットは、データを要求するコマンドを含んでいる。また、隣接下位ノードとは、通信部３１と直接的に通信可能な下位の子機２である。
【００１４】
第１処理では、制御部３２は、隣接下位ノードに宛てて要求パケットを送信し、応答パケットを隣接下位ノードから親機１に中継し、かつ自身の応答パケットを親機１に送信するように通信部３１を制御する。ここで、応答パケットは、要求パケットにて要求されたデータを含んでいる。第２処理では、制御部３２は、自身の応答パケットを親機１に送信するように通信部３１を制御する。
【００１５】
制御部３２は、第１処理において、隣接下位ノードが１台の場合、隣接下位ノードからの応答パケットを中継した後、又は中継すると同時に自身の応答パケットを親機１に送信するように通信部３１を制御する。
【００１６】
また、制御部３２は、第１処理において、隣接下位ノードが複数台の場合、隣接下位ノードからの応答パケットを中継してから、次の隣接下位ノードに要求パケットを送信する。そして、制御部３２は、全ての隣接下位ノードからの応答パケットを中継した後、又は中継すると同時に自身の応答パケットを親機１に送信するように通信部３１を制御する。
【００１７】
また、本発明の実施形態１に係る通信システム１００は、子機２を複数台備えている。そして、通信システム１００は、複数台の子機２から応答パケットを取得する親機１をさらに備えている。
【００１８】
本実施形態の通信システム１００は、図１に示すように、１台の親機１と、親機１との間でパケットを伝送する複数台の子機２０，２１，…とを備えている。以下、複数台の子機２０，２１，…の各々をとくに区別しない場合には「子機２」という。
【００１９】
子機２は、所定の情報を親機１に宛てて、電波を伝送媒体として用いた無線通信により送信する機能を有する。親機１は、所定の情報を複数台の子機２から無線で取得する機能を有する。また、親機１は、たとえば、取得した所定の情報を上位の管理装置へ送信する機能を有する。たとえば、親機１は、所定の情報として需要家（customer’s facility）における電力使用量、ガス使用量、水道使用量などの検針情報を、子機２から取得することによって、遠隔検針システムを構成することができる。
【００２０】
この場合、子機２は、たとえばスマートメータのように、需要家での電力使用量を計測する計測機能を持ったメータ装置に用いられる。つまり、メータ装置は、電力使用量等を計測する計測モジュールと、子機２とを１つの筐体内に備える。そして、メータ装置は、計測モジュールの計測結果（検針情報）を、子機２から親機１であるコンセントレータに送信する。
【００２１】
このように、本実施形態は、供給事業者から電力、ガス、水等の資源の供給を受ける需要家に設置された通信装置を子機２として用いる通信システム１００を例示する。需要家は、戸建住宅に限らず、たとえば集合住宅の各住戸、店舗、工場、オフィス等であってもよい。また、通信システム１００は、親機１が所定の情報を子機２との間で伝送することにより、たとえば各需要家の機器の状態を監視する遠隔監視システムや、各需要家の機器の状態を制御する遠隔制御システムを構成してもよい。
【００２２】
本実施形態の通信システム１００では、親機１及び子機２は、マルチホップ通信により無線信号を互いに送信又は受信している。つまり、本実施形態では、親機１と各子機２との間で直接的又は間接的に通信が行われる。また、親機１と直接通信できない子機２は、通信可能な距離にある他の子機２がパケットを中継する中継器として機能することで、親機１との間で通信を行う。
【００２３】
また、本実施形態の通信システム１００では、１台の親機１と、複数台の子機２とによって、需要家ごとに無線ネットワークである通信セルが構築されている。
【００２４】
子機２は、図２に示すように、通信部３１と、制御部３２と、記憶部３３とを備えている。その他、子機２は、上述したようにスマートメータ等のメータ装置に用いられるため、計測モジュールから検針情報を取得するためのインタフェースをさらに備えている。ここで、図２は、複数台の子機２０，２１，…のうちの任意の１台の子機２を示している。本実施形態では、複数台の子機２０，２１，…は、同一の構成の通信装置３である。また、本実施形態では、親機１も子機２と同一の構成の通信装置３である。通信装置３は、ジャンパースイッチや切替スイッチ等の設定手段により、「親機」に設定されることで親機１として機能し、「子機」に設定されることで子機２として機能する。
【００２５】
通信部３１は、通信セル内の親機１や子機２との通信機能を有している。通信部３１は、同一の通信セルで共通のチャネルを使用してパケットの伝送（送信及び受信）を行う。また、通信部３１は、親機１や子機２から送信されるパケットを中継する機能を有している。つまり、通信部３１は、マルチホップ通信を行う。
【００２６】
制御部３２は、マイコン（マイクロコンピュータ）を主構成としている。制御部３２は、記憶部３３に記憶されているプログラムを実行することにより、通信部３１を制御する。プログラムは、通信装置３の工場出荷時に予め記憶部３３に記憶されていてもよいし、メモリカード等の記憶媒体に記録されて提供されてもよいし、電気通信回線を通して提供されてもよい。
【００２７】
記憶部３３は、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の不揮発性メモリ、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）等の書き換え可能な不揮発性メモリ、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性メモリからなる。記憶部３３には、通信部３１と直接的に通信可能な隣接ノード（親機１又は子機２）に関する情報が格納されている。ここで、「隣接ノード」とは、一の通信装置３に着目したときに、他の通信装置３によって中継されることなく、当該一の通信装置３の通信部３１と直接的に通信可能な通信装置３である。
【００２８】
本実施形態では、親機１、複数台の子機２０，２１，…の各々に、ユニークなノードＩＤが割り当てられている。したがって、記憶部３３には、自身を備える通信装置３に割り当てられたノードＩＤが記憶されている。その他、記憶部３３には、隣接ノードに関する情報（隣接ノードのノードＩＤ及びリンクコスト）など、マルチホップ通信に必要な情報が記憶されている。
【００２９】
以下、本実施形態の通信システム１００の動作のうち、親機１が通信セル内の全ての子機２からデータ（検針情報）を取得する動作について説明する。以下、この動作を「データ取得処理」という。なお、以下では、パケットの伝送等の処理の主体を親機１（又は子機２）として説明するが、実際には、親機１（又は子機２）の制御部３２が主体である。たとえば、親機１（又は子機２）の制御部３２は、通信部３１を制御することによりパケットの伝送を行っている。
【００３０】
まず、本実施形態の通信システム１００におけるデータ取得処理の概要について説明する。親機１は、先ず、直接的に通信可能な子機２（つまり、隣接下位ノード）のうちの１台に宛てて要求パケットを送信する。要求パケットは、子機２の有するデータを親機１に宛てて送信するように指示するコマンドを含んでいる。
【００３１】
子機２は、隣接下位ノードが有る場合、親機１又は上位の子機２からの要求パケットの受信をトリガとして、第１処理を実行する。第１処理では、子機２は、隣接下位ノードに宛てて要求パケットを送信し、応答パケットを隣接下位ノードから親機１に中継し、かつ自身の応答パケットを親機１に宛てて送信する。つまり、応答パケットは、要求パケットとは異なり、単に親機１へと中継される。また、子機２は、隣接下位ノードが無い場合、要求パケットの受信をトリガとして、第２処理を実行する。第２処理では、子機２は、自身の応答パケットを親機１に宛てて送信する。応答パケットは、送信元の子機２のデータを含んでいる。
【００３２】
以下、図３を用いて第１処理について説明する。子機２は、要求パケットを受信すると（Ｓ１）、隣接下位ノードが１台の場合、その隣接下位ノードに宛てて要求パケットを送信する（Ｓ２）。また、子機２は、隣接下位ノードが複数台の場合、いずれかの隣接下位ノードに宛てて要求パケットを送信する（Ｓ２）。そして、子機２は、要求パケットの送信先の隣接下位ノードからの応答パケットを中継すると（Ｓ３）、応答パケットの中継が完了していない隣接下位ノードが存在するか否かを判断する（Ｓ４）。
【００３３】
隣接下位ノードが１台の場合、子機２は、隣接下位ノードからの応答パケットを中継した後、又は中継すると同時に自身の応答パケットを親機１に宛てて送信する（Ｓ５）。
【００３４】
隣接下位ノードが複数台の場合、子機２は、応答パケットの中継が完了していない隣接下位ノードが存在すれば、次の隣接下位ノードに宛てて要求パケットを送信する（Ｓ２）。以下、子機２は、全ての隣接下位ノードからの応答パケットの中継が完了するまで、「Ｓ２」、「Ｓ３」、「Ｓ４」の処理を繰り返す。そして、子機２は、全ての隣接下位ノードからの応答パケットを中継した後、又は中継すると同時に自身の応答パケットを親機１に宛てて送信する（Ｓ５）。
【００３５】
親機１は、要求パケットの送信先の隣接下位ノードからの応答パケットを受信すると、要求パケットの送信が完了していない隣接下位ノードが存在するか否かを判断する。そして、親機１は、要求パケットの送信が完了していない隣接下位ノードが存在すれば、次の隣接下位ノードに宛てて要求パケットを送信する。以下、親機１は、全ての隣接下位ノードからの応答パケットの受信が完了するまで、上記の処理を繰り返す。そして、親機１は、全ての隣接下位ノードから応答パケットを受信すると、データ取得処理を終了する。
【００３６】
以下、本実施形態の通信システム１００におけるデータ取得処理の具体例について説明する。本実施形態では、図１に示すように、親機１は、子機２０，２１，２２の各々と直接的に通信可能である。また、親機１は、子機２０を中継して子機２３と通信可能である。また、親機１は、子機２２を中継して子機２４，２５，２６の各々と通信可能である。また、親機１は、子機２２及び子機２５を中継して子機２７と通信可能である。さらに、親機１は、子機２２及び子機２６を中継して子機２８，２９の各々と通信可能である。
【００３７】
つまり、本実施形態では、子機２０は、子機２３の中継器として機能する。また、子機２２は、子機２４，２５，２６の各々の中継器として機能する。また、子機２５は、子機２７の中継器として機能し、子機２６は、子機２８，２９の各々の中継器として機能する。
【００３８】
親機１は、図４Ａに示すように、まず隣接下位ノード（子機２０，２１，２２）のうちの子機２０に宛てて要求パケットＰ１を送信する。要求パケットＰ１を受信した子機２０は、図４Ｂに示すように、隣接下位ノード（子機２３）が存在するので、子機２３に宛てて要求パケットＰ１を送信する。要求パケットＰ１を受信した子機２３は、図４Ｃに示すように、隣接下位ノードが存在しないので、自身の応答パケットＰ２３を親機１に宛てて送信する。子機２０は、子機２３からの応答パケットＰ２３を親機１に中継する。そして、子機２０は、図４Ｄに示すように、隣接下位ノードからの応答パケットを中継したので、自身の応答パケットＰ２０を親機１に宛てて送信する。上記の処理により、親機１は、子機２０，２３からのデータを取得する。
【００３９】
親機１は、子機２０からの応答パケットＰ２０を受信すると、次に子機２１に宛てて要求パケットＰ１を送信する。要求パケットＰ１を受信した子機２１は、隣接下位ノードが存在しないので、自身の応答パケットを親機１に宛てて送信する。上記の処理により、親機１は、子機２１からのデータを取得する。
【００４０】
親機１は、子機２１からの応答パケットを受信すると、図５Ａに示すように、次に子機２２に宛てて要求パケットＰ１を送信する。要求パケットＰ１を受信した子機２２は、図５Ｂに示すように、隣接下位ノード（子機２４，２５，２６）が存在するので、まず子機２４に宛てて要求パケットＰ１を送信する。要求パケットＰ１を受信した子機２４は、図５Ｃに示すように、隣接下位ノードが存在しないので、自身の応答パケットＰ２４を親機１に宛てて送信する。
【００４１】
子機２２は、子機２４からの応答パケットＰ２４を親機１に中継すると、図６Ａに示すように、次に子機２５に宛てて要求パケットＰ１を送信する。要求パケットＰ１を受信した子機２５は、図６Ｂに示すように、隣接下位ノード（子機２７）が存在するので、子機２７に宛てて要求パケットＰ１を送信する。要求パケットＰ１を受信した子機２７は、図６Ｃに示すように、隣接下位ノードが存在しないので、自身の応答パケットＰ２７を親機１に宛てて送信する。子機２５は、子機２７からの応答パケットＰ２７を親機１に中継する。そして、子機２５は、図６Ｄに示すように、全ての隣接下位ノードからの応答パケットを中継したので、自身の応答パケットＰ２５を親機１に宛てて送信する。
【００４２】
子機２２は、子機２５からの応答パケットＰ２５を親機１に中継すると、図７Ａに示すように、次に子機２６に宛てて要求パケットＰ１を送信する。要求パケットＰ１を受信した子機２６は、図７Ｂに示すように、隣接下位ノード（子機２８，２９）が存在するので、まず子機２８に宛てて要求パケットＰ１を送信する。要求パケットＰ１を受信した子機２８は、図７Ｃに示すように、隣接下位ノードが存在しないので、自身の応答パケットＰ２８を親機１に宛てて送信する。
【００４３】
子機２６は、子機２８からの応答パケットＰ２８を親機１に中継すると、図７Ｄに示すように、次に子機２９に宛てて要求パケットＰ１を送信する。要求パケットＰ１を受信した子機２９は、図７Ｅに示すように、隣接下位ノードが存在しないので、自身の応答パケットＰ２９を親機１に宛てて送信する。子機２６は、子機２９からの応答パケットＰ２９を親機１に中継する。そして、子機２６は、図７Ｆに示すように、全ての隣接下位ノードからの応答パケットを中継したので、自身の応答パケットＰ２６を親機１に宛てて送信する。
【００４４】
子機２２は、子機２６からの応答パケットＰ２６を親機１に中継する。そして、子機２２は、全ての隣接下位ノードからの応答パケットを中継したので、自身の応答パケットを親機１に宛てて送信する。上記の処理により、親機１は、子機２２，２４，２５，２６，２７，２８，２９からのデータを取得する。
【００４５】
親機１は、子機２２からの応答パケットを受信すると、全ての隣接下位ノードからの応答パケットを受信したことになるので、データ取得処理を終了する。上記のデータ取得処理により、親機１は、通信セル内の全ての子機２０，２１，…，２９からデータを取得することが可能である。
【００４６】
上述のように、本実施形態の子機２では、制御部３２は、親機１又は上位の子機２からの要求パケットを受信すると、第１処理又は第２処理を実行する。つまり、本実施形態の子機２では、制御部３２は、隣接下位ノードが有る場合、全ての隣接下位ノードからの応答パケットを中継した後、又は中継すると同時に自身の応答パケットを親機１に宛てて送信するように通信部３１を制御する。したがって、本実施形態の子機２は、下位の子機２からの応答パケットを纏めて親機１に宛てて送信しないので、下位の子機２からの応答パケットを記憶する必要が無い。このため、本実施形態の子機２は、下位の子機２からの応答パケットを記憶するための余分な記憶容量を必要としない。
【００４７】
つまり、本実施形態の子機２を用いた通信システム１００では、中継器として機能する子機２は、下位の子機２と比較して大きい記憶容量を要する必要が無い。このため、本実施形態の子機２を用いた通信システム１００では、同一の構成の通信装置３（親機１及び子機２）を用いてシステムを構築することが可能であり、子機２の製造コストの増大も回避することが可能である。
【００４８】
また、本実施形態の子機２では、制御部３２は、隣接下位ノードが有る場合、親機１又は上位の子機２からの要求パケットを受信すると、隣接下位ノードに宛てて要求パケットを送信するように通信部３１を制御する。つまり、本実施形態の子機２を用いた通信システム１００では、親機１は、隣接下位ノードに宛てて要求パケットを送信するだけでよく、親機１が通信セル内の全ての子機２に宛てて逐次要求パケットを送信する必要がない。このため、本実施形態の子機２を用いた通信システム１００では、要求パケットの重複を回避することができ、通信トラフィックを少なくすることができる。また、本実施形態では、親機１は、通信セル内の全ての子機２との間の通信経路を把握する必要が無い。
【００４９】
さらに、本実施形態の子機２では、制御部３２は、隣接下位ノードが複数台の場合、隣接下位ノードからの応答パケットを親機１に中継すると、次の隣接下位ノードに要求パケットを送信するように通信部３１を制御する。つまり、本実施形態の子機２は、応答パケットが親機１に到達する前に次の隣接下位ノードに要求パケットを送信することができるので、通信の多重化を図ることができる。このため、本実施形態の子機２は、マルチホップ通信の効率化を図ることができる。
【００５０】
また、制御部３２は、第１処理において、隣接下位ノードが複数台の場合、複数台の隣接下位ノードのうち最後に応答してきた隣接下位ノードからの応答パケットと共に、自身の応答パケットを親機１に送信するように通信部３１を制御してもよい。上記の具体例でいえば、たとえば子機２６は、最後に応答してきた子機２９の応答パケットと共に、自身の応答パケットを親機１に送信する。この構成では、中継する応答パケットとは別に自身の応答パケットを親機１に送信する構成と比較して、応答パケットを送信（又は中継）する回数を少なくすることができ、通信トラフィックを少なくすることができる。
【００５１】
また、本実施形態の子機２は、図２に示すように、待機時間を計時するタイマ３２１をさらに備えている。制御部３２は、要求パケットを送信してから待機時間が経過するまでに隣接下位ノードからの応答パケットの中継が完了しない場合に、要求パケットを再送するように通信部３１を制御する機能を有している。つまり、本実施形態の子機２は、親機１の代わりに、隣接下位ノードに対して要求パケットを再送する機能を有している。したがって、本実施形態の子機２では、親機１から要求パケットを再送する必要がないので、要求パケットを送信（又は中継）する回数を少なくすることができ、通信トラフィックを少なくすることができる。なお、当該構成を採用するか否かは任意である。
【００５２】
ここで、隣接下位ノードに宛てて要求パケットを送信してから隣接下位ノードからの応答パケットを中継するまでに要する時間は、隣接下位ノードの下位の子機２の台数が増えるほど増大する。隣接下位ノードは、自身の下位の子機２からの応答パケットを中継した後に、又は中継すると同時に自身の応答パケットを親機１に宛てて送信するからである。このため、隣接下位ノードの下位の子機２の台数が多い場合を想定して待機時間を長く設定する必要があるが、たとえば隣接下位ノードが動作を停止している場合など、待機時間を長くする分だけ不要な待ち時間が長くなる可能性がある。
【００５３】
そこで、制御部３２は、第１処理において、要求パケットごとに識別子を付し、要求パケットに付された識別子と同一の識別子を含む応答パケットを中継する度にタイマ３２１をリセットしてもよい。上記の具体例でいえば、たとえば子機２２は、隣接下位ノードである子機２６に宛てる要求パケットに識別子を付す。子機２６の下位の子機２８（又は子機２９）からの応答パケットは、この要求パケットに対して応答するパケットであるため、この要求パケットに付される識別子と同一の識別子が付される。したがって、子機２２は、子機２８（又は子機２９）からの応答パケットを中継すると、タイマ３２１をリセットして待機時間を改めて計時する。
【００５４】
つまり、子機２は、自身の下位の子機２からの応答パケットを中継するたびにタイマ３２１をリセットして待機時間を改めて計時する。したがって、この構成では、隣接下位ノードの下位の子機２の台数が多い場合を想定する必要がなく、待機時間を短く設定することが可能である。
【００５５】
たとえば、待機時間は、「（最大ホップ数−自身のホップ数）×１ホップに要する時間」に設定してもよい。ここで、最大ホップ数は、通信システム１００において、親機１から最も下位の子機２までのホップ数である。上記の具体例でいえば、最大ホップ数は、親機１から子機２８（又は子機２９）までのホップ数である「３」となる。また、自身のホップ数は、親機１から子機２自身までのホップ数である。上記の具体例でいえば、たとえば子機２２にとっての自身のホップ数は、親機１から子機２２までのホップ数である「１」となる。また、１ホップに要する時間は、１ホップにおいて信号の往復に要する時間である。上記の具体例でいえば、１ホップに要する時間は、たとえば親機１から子機２２への要求パケットの送信に要する時間と、子機２２から親機１への応答パケットの送信に要する時間との和である。
【００５６】
また、本実施形態の子機２は、隣接下位ノードの下位の子機２の台数を記憶する記憶部３３をさらに備えている。そこで、制御部３２は、第１処理において、記憶部３３に記憶されている子機２の台数に応じて待機時間を設定してもよい。この構成では、隣接下位ノードの下位の子機２の台数に応じて、待機時間を適切に設定することが可能である。
【００５７】
この構成において、子機２は、隣接下位ノードの台数を定期的にブロードキャストしてもよい。上記の具体例でいえば、たとえば子機２４の隣接下位ノードの台数は０台である。また、子機２５の隣接下位ノードの台数は１台（子機２７）である。また、子機２６の隣接下位ノードの台数は２台（子機２８，２９）である。そして、子機２２の記憶部３３は、隣接下位ノードである子機２５，２６，２７の各々からブロードキャストされる隣接下位ノードの台数の合計値を、隣接下位ノードの下位の子機２の台数として記憶する。この構成では、子機２は、隣接下位ノードの下位の子機２の台数を定期的に更新して記憶することができる。
【００５８】
＜実施形態２＞
以下、本発明の実施形態２に係る通信システム２００について説明する。なお、本実施形態の通信システム２００において、実施形態１と共通する構成要素については適宜説明を省略する。本実施形態における親機１及び子機２０，２１，…，２９で構築される通信セルは、実施形態１の通信セルと同じである。そして、本実施形態の通信システム２００では、データ取得処理における親機１及び子機２の動作が実施形態１の通信システム１００とは異なっている。
【００５９】
まず、本実施形態の通信システム２００におけるデータ取得処理の概要について説明する。親機１は、中継器として機能する子機２（以下、単に「中継器」という）のうちの１台に宛てて、ポーリングの実行を指示するコマンドを含む指示パケットを送信する。
【００６０】
子機２は、指示パケットを親機１から受信すると、中継処理を実行する。中継処理では、子機２は、隣接下位ノードに宛てて要求パケットを送信し、応答パケットを隣接下位ノードから親機１に中継する。つまり、応答パケットは、要求パケットとは異なり、単に親機１へと中継される。
【００６１】
子機２は、要求パケットの送信先の隣接下位ノードからの応答パケットを中継すると、応答パケットの中継が完了していない隣接下位ノードが存在するか否かを判断する。そして、子機２は、応答パケットの中継が完了していない隣接下位ノードが存在すれば、次の隣接下位ノードに宛てて要求パケットを送信する。つまり、子機２は、中継処理において、隣接下位ノードが複数台の場合、隣接下位ノードからの応答パケットを中継してから、次の隣接下位ノードに要求パケットを送信する。以下、子機２は、全ての隣接下位ノードからの応答パケットの中継が完了するまで、上記の処理を繰り返す。
【００６２】
親機１は、指示パケットの送信先の子機２の全ての隣接下位ノードからの応答パケットを受信すると、指示パケットの送信が完了していない中継器が存在するか否かを判断する。そして、親機１は、指示パケットの送信が完了していない中継器が存在すれば、次の中継器に宛てて指示パケットを送信する。以下、親機１は、全ての中継器への指示パケットの送信が完了するまで、上記の処理を繰り返す。
【００６３】
そして、親機１は、全ての中継器への指示パケットの送信が完了すると、次に、全ての中継器に宛てて順次要求パケットを送信する。要求パケットを受信した中継器は、自身の応答パケットを親機１に送信する。親機１は、全ての中継器からの応答パケットの受信が完了すると、データ取得処理を完了する。
【００６４】
以下、本実施形態の通信システム２００におけるデータ取得処理の具体例について説明する。親機１は、図８Ａに示すように、まず中継器（子機２０，２２，２５，２６）のうちの１台の子機２５に宛てて指示パケットＰ３を送信する。指示パケットＰ３を受信した子機２５は、図８Ｂに示すように、隣接下位ノード（子機２７）に宛てて要求パケットＰ１を送信する。要求パケットＰ１を受信した子機２７は、図８Ｃに示すように、自身の応答パケットＰ２７を親機１に宛てて送信する。
【００６５】
親機１は、子機２７からの応答パケットＰ２７を受信すると、図９Ａに示すように、次に子機２６に宛てて指示パケットＰ３を送信する。指示パケットＰ３を受信した子機２６は、図９Ｂに示すように、隣接下位ノード（子機２８，２９）のうちの１台の子機２８に宛てて要求パケットＰ１を送信する。要求パケットＰ１を受信した子機２８は、図９Ｃに示すように、自身の応答パケットＰ２８を親機１に宛てて送信する。
【００６６】
子機２６は、子機２８からの応答パケットＰ２８を中継すると、図９Ｄに示すように、次に子機２９に宛てて要求パケットＰ１を送信する。要求パケットＰ１を受信した子機２９は、図９Ｅに示すように、自身の応答パケットＰ２９を親機１に宛てて送信する。
【００６７】
親機１は、子機２９からの応答パケットＰ２９を受信すると、図１０Ａに示すように、次に子機２０に宛てて指示パケットＰ３を送信する。指示パケットＰ３を受信した子機２０は、図１０Ｂに示すように、隣接下位ノード（子機２３）に宛てて要求パケットＰ１を送信する。要求パケットＰ１を受信した子機２３は、図１０Ｃに示すように、自身の応答パケットＰ２３を親機１に宛てて送信する。
【００６８】
親機１は、子機２３からの応答パケットＰ２３を受信すると、図１１Ａに示すように、次に子機２２に宛てて指示パケットＰ３を送信する。指示パケットＰ３を受信した子機２２は、図１１Ｂに示すように、隣接下位ノード（子機２４，２５，２６）のうちの１台の子機２４に宛てて要求パケットＰ１を送信する。要求パケットＰ１を受信した子機２４は、自身の応答パケットＰ２４を親機１に宛てて送信する。
【００６９】
子機２２は、子機２４からの応答パケットＰ２４を中継すると、図１１Ｃに示すように、次に子機２５に宛てて要求パケットＰ１を送信する。要求パケットＰ１を受信した子機２５は、自身の応答パケットＰ２５を親機１に宛てて送信する。子機２２は、子機２５からの応答パケットＰ２５を中継すると、図１１Ｄに示すように、次に子機２６に宛てて要求パケットＰ１を送信する。要求パケットＰ１を受信した子機２６は、自身の応答パケットＰ２６を親機１に宛てて送信する。
【００７０】
親機１は、子機２６からの応答パケットＰ２６を受信すると、隣接下位ノード（子機２０，２１，２２）の各々に宛てて要求パケットＰ１を順次送信する。要求パケットＰ１を受信した子機２０，２１，２２は、それぞれ自身の応答パケットを親機１に宛てて送信する。親機１は、子機２０，２１，２２からの応答パケットを受信すると、データ取得処理を完了する。上記のデータ取得処理により、親機１は、通信セル内の全ての子機２０，２１，…，２９からデータを取得することが可能である。
【００７１】
上述のように、本実施形態の子機２では、制御部３２は、親機１からの指示パケットを受信すると中継処理を実行する。つまり、本実施形態の子機２では、制御部３２は、隣接下位ノードからの応答パケットを親機１に中継するように通信部３１を制御する。したがって、本実施形態の子機２は、下位の子機２からの応答パケットを纏めて親機１に宛てて送信しないので、下位の子機２からの応答パケットを記憶する必要が無い。このため、本実施形態の子機２は、下位の子機２からの応答パケットを記憶するための余分な記憶容量を必要としない。
【００７２】
つまり、本実施形態の子機２を用いた通信システム２００では、中継器として機能する子機２は、下位の子機２と比較して大きい記憶容量を要する必要が無い。このため、本実施形態の子機２を用いた通信システム２００では、同一の構成の通信装置３（親機１及び子機２）を用いてシステムを構築することが可能であり、子機２の製造コストの増大も回避することが可能である。
【００７３】
また、本実施形態の子機２では、制御部３２は、隣接下位ノードが複数台の場合、隣接下位ノードからの応答パケットを親機１に中継すると、次の隣接下位ノードに要求パケットを送信するように通信部３１を制御する。つまり、本実施形態の子機２は、応答パケットが親機１に到達する前に次の隣接下位ノードに要求パケットを送信することができるので、通信の多重化を図ることができる。このため、本実施形態の子機２は、マルチホップ通信の効率化を図ることができる。
【００７４】
ここで、本実施形態では、親機１は、通信セル内の全ての子機２との間の通信経路を把握する必要がある。つまり、親機１は、中継器となる子機２と、中継器となる子機２の隣接下位ノードとを把握する必要がある。そこで、たとえば子機２は、隣接下位ノードのリストを作成し、リストを定期的に親機１に送信するように構成されていてもよい。この構成では、親機１は、通信経路を定期的に更新して記憶することが可能である。その他、たとえば子機２は、通信部３１と直接的に通信可能な上位の子機２を定期的に親機１に通知するように構成されていてもよい。この構成では、親機１は、各子機２からの通知に基づいて、通信経路を定期的に更新して記憶することが可能である。
【００７５】
ところで、実施形態１，２の各々の子機２において、制御部３２は、応答パケットの中継であることをルーティングプロトコルで判断するヘッダを要求パケットに付加するように通信部３１を制御してもよい。この構成では、子機２のネットワーク層は、ルーティングプロトコルに基づいて、受信したパケットが親機１へ中継する応答パケットか否かを判断する。受信したパケットが応答パケットの場合、ネットワーク層は、ルーティングプロトコルに基づいて応答パケットのヘッダに含まれる情報をアプリケーション層に通知すると共に、応答パケットを親機１に中継する。子機２のアプリケーション層は、通知された情報に基づいて応答パケットの中継があったと確認する。つまり、アプリケーション層は、送信した要求パケットのヘッダに含まれる情報と、通知された情報とが一致する場合、応答パケットの中継があったと確認する。
【００７６】
この構成では、子機２は、アプリケーション層で応答パケットを取得しなくとも、応答パケットの中継があったことを確認できるため、応答パケットの中継の処理速度を向上させることができる。
【符号の説明】
【００７７】
１  親機
２，２０，２１，…，２９  子機
３１  通信部
３２  制御部
３２１  タイマ
３３  記憶部
１００，２００  通信システム
Ｐ１  要求パケット
Ｐ２０，Ｐ２３〜Ｐ２９  応答パケット
Ｐ３  指示パケット
【図１】
2017130752.tif 000003
【図２】
2017130752.tif 000004
【図３】
2017130752.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2017130752.tif 000009
【図８】
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【図９】
2017130752.tif 000011
【図１０】
2017130752.tif 000012
【図１１】
2017130752.tif 000013