JP2015115643A - 通信システム及び通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ソースルート方式の通信システムにおいて、下り方向で通信に失敗した場合、子機は自律的にルートを切り替えることができる。
【解決手段】親機と複数の子機を含む複数の通信装置を備え、各通信装置間のリンクが電力線伝送路と無線伝送路との少なくとも１つで構成され、各通信装置が電力線伝送路と無線伝送路とを選択的に切り換えて通信を行う通信システムにおいて、親機から子機への下り方向でルート情報をパケットに搭載して宛先を指定するソースルート方式で通信を行う通信システムであって、ルート情報は、各リンクにおいて電力線伝送路と無線伝送路の両方を選択可能なリンクを優先的に選択するように構成され、親機は最小のルートコストを有するルートをルート情報としてパケットに搭載して送信し、子機は当該パケットに含まれるルート情報に基づいてルート選択を行い、通信失敗時には異なる伝送路を自律的に選択して使用して通信を行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、電力線通信と、無線通信とを用いて通信を行う、パーソナルエリアネットワーク（以下、ＰＡＮという、）等のネットワークのための通信システム、及び当該通信システムのための通信方法に関する。ここで、ＰＡＮは、例えば、検針装置とＨＥＭＳ（Ｈｏｍｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）制御装置との間の通信ネットワーク、又は検針装置と電気事業者である電力会社のシステム装置との間の通信ネットワークである。

電気事業者である電力会社から商用電力は、いわゆるスマートメータと呼ばれる通信機能付き検針装置（以下、検針装置という。）を介して各需要家の分電盤に商用電力が配電されている。検針装置は配電される電力を測定して、電力会社のシステム装置（以下、電力会社システム装置という。）と例えば配電線などの電力線を介して通信を行うことにより、測定結果である検針データを電力会社システム装置に送信して遠隔検針等を可能にする。ここで、検針装置と電力会社システム装置との間の通信は、電力線通信（電力線搬送通信とも呼ばれる）又は無線通信により実現される。当該ＰＡＮの通信ルートをＡルートという（例えば、特許文献１参照）。

また、分電盤には、需要家のエネルギーを管理して制御するために、ＨＥＭＳ制御装置を内蔵又は外付けで設ける場合が多くなっている。ここで、ＨＥＭＳ制御装置は、各負荷の電力消費情報等を検針装置経由で電力会社システム装置に送信し、もしくは、エネルギー需要のピークを抑制するために、電力会社システム装置からの信号に基づいて負荷を制御する。ＨＥＭＳ制御装置と検針装置との間の通信は、電力線通信又は無線通信により実現される。当該ＰＡＮの通信ルートをＢルートという（例えば、特許文献１参照）。

例えば、特許文献２において、経路情報が膨大になるのを防止可能なソースルート方式のアドホックネットワークシステムが開示されている。当該アドホックネットワークシステムにおいて、ノードは、データ収集端末に向けてメッセージを送信または転送する際の次ホップのノードまたはデータ収集端末の識別情報およびデータ収集端末までのホップ数を経路情報として保持し、データ収集端末は、各ノードが保持している経路情報を取得するとともに、取得した経路情報に基づいて集約経路情報を生成して保持し、上り送信では、各ノードが、保持している経路情報に従ってメッセージを送信または転送し、下り送信では、データ収集端末が集約経路情報に基づいて生成したソースルート情報をメッセージに付加して送信する。なお、ソースルート方式はソースルーティング方式ともいう。

特開２０１３−１７１４５３号公報 特開２０１３−００５０４３号公報

例えば大規模なネットワークでは、各端末が複数ホップ離隔されたすべての端末宛のルートを保持するのは難しくなる。特許文献２のようなソースルート方式では、親機から子機に向って送信するパケットのヘッダに、親機で選択したソースルートの経路情報を格納しておき、各子機でそれに基づいてパケットをルーティングするとともに子機のメモリに格納する。従って、各子機は、親機までのルート（経路情報）を保持しており、親機から子機に向けての下り方向は親機が宛先を指定することになる。

その場合、下り方向で通信に失敗した場合、子機は自律的にルートを切り替えることができないため、ネットワークの信頼性が低下するという問題点があった。

本発明の目的は以上の問題点を解決し、電力線通信又は無線通信、もしくはそれら両方の通信をすることが可能な各端末を備え、ソースルート方式を用いて通信を行う通信システムにおいて、下り方向で通信に失敗した場合、子機は自律的にルートを切り替えることができる通信システム及び通信方法を提供することにある。

第１の態様に係る通信システムは、少なくとも１つの親機と複数の子機を含む複数の通信装置を備え、各通信装置間のリンクが電力線伝送路と無線伝送路との少なくとも１つで構成され、各通信装置が電力線伝送路と無線伝送路とを選択的に切り換えて通信を行う通信システムにおいて、親機から子機への下り方向でルート情報をパケットに搭載して宛先を指定するソースルート方式で通信を行う通信システムであって、
上記ルート情報は、各リンクにおいて電力線伝送路と無線伝送路の両方を選択可能なリンクを優先的に選択するように構成され、
上記親機は、最小のルートコストを有するルートを上記ルート情報としてパケットに搭載して送信し、
上記ルート情報を含むパケットを受信した子機は、当該パケットに含まれるルート情報に基づいてルート選択を行い、通信失敗時には上記ルート選択時の伝送路とは異なる伝送路を自律的に選択して使用して通信を行う。

第２の態様に係る通信システムは、第１の態様に係る通信システムにおいて、親機から子機への下り方向で通信失敗した場合でかつ一方の伝送路でしか通信できない場合であっても、上記子機は他方の伝送路を自律的に選択して使用して通信を行う。

第３の態様に係る通信システムは、少なくとも１つの親機と複数の子機を含む複数の通信装置を備え、各通信装置間のリンクが電力線伝送路と無線伝送路との少なくとも１つで構成され、各通信装置が電力線伝送路と無線伝送路とを選択的に切り換えて通信を行う通信システムにおいて、親機から子機への下り方向でルート情報をパケットに搭載して宛先を指定するソースルート方式で通信を行う通信システムであって、
親機は、電力線伝送路と無線伝送路のうちの一方のみ有する子機、もしくは電力線伝送路と無線伝送路の両方の伝送路を有するが一方の伝送路でしか通信を行うことができない子機からの当該リンクを経由しなければルート情報を形成できない場合、当該リンクに代えて用いる当該子機からの少なくとも１つの迂回経路情報を上記ルート情報とともにパケットに搭載して送信し、
上記ルート情報を含むパケットを受信した子機は、当該パケットに含まれるルート情報に基づいてルート選択を行い、通信失敗時には上記迂回経路情報に基づいてルートを選択して使用して通信を行う。

第４の態様に係る通信システムは、第３の態様に係る通信システムにおいて、上記迂回経路情報は、当該子機からの１リンクに絞った少なくとも１つの迂回経路情報のみを含み、上記親機は、上記迂回経路情報を上記ルート情報とともにパケットに搭載して送信する。

第５の態様に係る通信システムは、第４の態様に係る通信システムにおいて、上記迂回経路情報は、上記ルート情報に含まれるすべての子機からの各リンクに対する迂回経路情報を含み、
上記親機は、上記迂回経路情報を上記ルート情報とともにパケットに搭載して送信する。

第６の態様に係る通信方法は、少なくとも１つの親機と複数の子機を含む複数の通信装置を備え、各通信装置間のリンクが電力線伝送路と無線伝送路との少なくとも１つで構成され、各通信装置が電力線伝送路と無線伝送路とを選択的に切り換えて通信を行う通信システムにおいて、親機から子機への下り方向でルート情報をパケットに搭載して宛先を指定するソースルート方式で通信を行う通信システムのための通信方法であって、
上記ルート情報は、各リンクにおいて電力線伝送路と無線伝送路の両方を選択可能なリンクを優先的に選択するように構成され、
上記親機は、最小のルートコストを有するルートを上記ルート情報としてパケットに搭載して送信し、
上記ルート情報を含むパケットを受信した子機は、当該パケットに含まれるルート情報に基づいてルート選択を行い、通信失敗時には上記ルート選択時の伝送路とは異なる伝送路を自律的に選択して使用して通信を行う。

本発明に係る通信システム及び通信方法によれば、電力線通信又は無線通信、もしくはそれら両方の通信をすることが可能な各端末を備え、ソースルート方式を用いて通信を行う通信システムにおいて、下り方向で通信に失敗した場合、子機は自律的にルートを切り替えることができる。

実施形態に係る、複数の需要家における検針装置と、ＨＥＭＳ制御装置を備えた分電盤とを含む配電システムの構成を示すブロック図である。 図１の配電システムによって実行されるソースルート方式のルーティング処理を示すフローチャートである。 実施形態の実施例１に係るルーティング処理を行う通信システムの一例を示す端末接続図である。 図３Ａの通信システムにおいて、子機Ｄの隣接テーブルの一部を示す表である。 実施形態の実施例２に係るルーティング処理を行う通信システムの一例を示す端末接続図である。 図４Ａの通信システムにおいて、子機Ｄの隣接テーブルの一部を示す表である。 実施形態の実施例３に係るルーティング処理を行う通信システムの一例を示す端末接続図である。 図５Ａの通信システムにおいて、子機Ｄの隣接テーブルの一部を示す表である。 実施形態の実施例４に係るルーティング処理を行う通信システムの一例を示す端末接続図である。 実施形態の実施例５に係るルーティング処理を行う通信システムの一例を示す端末接続図である。 実施形態の実施例６に係るルーティング処理を行う通信システムの一例を示す端末接続図である。 実施形態の実施例７に係るルーティング処理を行う通信システムの一例を示す端末接続図である。

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態において、同様の構成要素については同一の符号を付している。

図１は実施形態に係る、複数の需要家における検針装置と、ＨＥＭＳ制御装置を備えた分電盤とを含む配電システムの構成を示すブロック図である。

図１において、商用電力は変電所から配電ネットワーク６０、需要家の近傍に例えば設けられた柱上変圧器（コンセントレータＣＲが設けられる）、電力線ＰＬ３、各需要家の検針装置ＳＭ−１〜ＳＭ−Ｎ、電力線ＰＬ２を介して分電盤ＤＢ−１〜ＤＢ−Ｎに配電される。各需要家には検針装置ＳＭ−１〜ＳＭ−Ｎと分電盤ＤＢ−１〜ＤＢ−Ｎとが設けられる。ここで、コンセントレータＣＲは、複数の検針装置ＳＭ−１〜ＳＭ−Ｎから各検針データを収集して、収集した検針データを電力線ＰＬ３及び配電ネットワーク６０を介して電力会社システム装置５０に送信するデータ収集及び送信装置である。コンセントレータＣＲは、制御部１０と、ＰＬＣ通信部１１と、アンテナ１２Ａを有する無線通信部１２とを備えて構成される。また、各検針装置ＳＭ−１〜ＳＭ−Ｎはいわゆるスマートメータと呼ばれる通信機能付き検針装置であって、制御部２０と、ＰＬＣ通信部２１と、アンテナ２２Ａを有する無線通信部２２とを備えて構成される。電力線ＰＬ３は電力線ＰＬ２を介して各検針装置ＳＭ−１〜ＳＭ−ＮのＰＬＣ通信部２１に接続される。ここで、検針装置ＳＭ−１〜ＳＭ−Ｎは、Ａルート及びＢルートのＰＡＮに属しており、ＢルートのＰＡＮのコーディネータである通信装置である。本実施形態において、無線通信部１２，２２，３２は例えば特定小電力無線通信又はＷｉＦｉなどの無線ＬＡＮによる無線通信を用いて通信を行う。

各分電盤ＤＢ−１〜ＤＢ−Ｎはそれぞれ、電力線ＰＬ１に接続された分電盤回路３３と、需要家のエネルギーを管理して制御するＨＥＭＳ制御装置ＨＣ−１〜ＨＣ−Ｎを備えて構成される。各ＨＥＭＳ制御装置ＨＣ−１〜ＨＣ−Ｎはそれぞれ制御部３０とＰＬＣ通信部３１と無線通信部３２を備えて構成される。ここで、分電盤回路３３は家電機器などの各負荷３４に接続される。

コンセントレータＣＲの制御部１０は、自身装置の検針データ収集処理などを制御し、ＰＬＣ通信部１１及び無線通信部１２の動作を制御する。ＰＬＣ通信部１１は、電力線ＰＬ３及び配電ネットワーク６０を介して電力会社システム装置５０に接続される。ＰＬＣ通信部１１は複数の検針装置ＳＭ−１〜ＳＭ−Ｎの測定結果である検針データを収集して収集データとしてまとめて電力線通信により電力会社システム装置５０に送信して遠隔検針等を可能にする。ＰＬＣ通信部１１はまた、電力線ＰＬ２を介して検針装置ＳＭ−１〜ＳＭ−ＮのＰＬＣ通信部２１に接続される。ＰＬＣ通信部１１は、ＨＥＭＳ制御装置ＨＣ−１〜ＨＣ−Ｎからの各負荷３４の電力消費情報等を受信して電力会社システム装置５０に送信する。ＰＬＣ通信部１１は、エネルギー需要のピークを抑制するために、電力会社システム装置５０から受信した信号を検針装置ＳＭ−１〜ＳＭ−Ｎを介してＨＥＭＳ制御装置ＨＣ−１〜ＨＣ−Ｎに転送する。当該受信した信号は例えば、消費電力の削減要求等を示すデマンドレスポンス信号などである。無線通信部１２は検針装置ＳＭ−１〜ＳＭ−Ｎの無線通信部２２等と無線通信により通信可能に接続され、ＰＬＣ通信部１１の動作（電力会社システム装置５０との通信動作を除く）と同様に動作する。

各検針装置ＳＭ−１〜ＳＭ−Ｎの制御部２０は、自身装置の検針処理などを制御し、ＰＬＣ通信部２１及び無線通信部２２の動作を制御する。ＰＬＣ通信部２１は、電力線ＰＬ２及びＰＬ３を介して電力会社システム装置５０に接続され、検針装置ＳＭ−１の測定結果である検針データを電力線通信によりコンセントレータＣＲのＰＬＣ通信部１１を介して電力会社システム装置５０に送信して遠隔検針等を可能にする。ＰＬＣ通信部２１はまた、電力線ＰＬ１を介してＨＥＭＳ制御装置ＨＣ−１〜ＨＣ−Ｎに接続される。ＰＬＣ通信部２１は、ＨＥＭＳ制御装置ＨＣ−１〜ＨＣ−Ｎからの各負荷３４の電力消費情報等を受信してＰＬＣ通信部１１を介して電力会社システム装置５０に送信する。ＰＬＣ通信部２１は、エネルギー需要のピークを抑制するために、電力会社システム装置５０からＰＬＣ通信部１１を介して受信した信号（例えば、消費電力の削減要求等を示すデマンドレスポンス信号など）をＨＥＭＳ制御装置ＨＣ−１〜ＨＣ−Ｎに転送する。無線通信部２２はコンセントレータＣＲの無線通信部１２及び検針装置ＳＭ−１〜ＳＭ−Ｎの無線通信部２２等と無線通信により通信可能に接続され、ＰＬＣ通信部２１の動作と同様に動作する。さらに、各検針装置ＳＭ−１〜ＳＭ−Ｎ間で検針又は電力制御に関する情報を互いに交換するために通信を行う。

各ＨＥＭＳ制御装置ＨＣ−１〜ＨＣ−Ｎの制御部３０は、各負荷３４の電力消費情報等を収集し、各負荷３４のエネルギーを管理して制御し、ＰＬＣ通信部３１及び無線通信部３２の動作を制御する。ＰＬＣ通信部３１は、制御部３０により収集された各負荷３４の電力消費情報等を含む信号をＰＬＣ通信部２１及びＰＬＣ通信部１１を介して電力会社システム装置５０に送信する。また、ＰＬＣ通信部３１はその逆方向で送信される、エネルギー需要のピークを抑制するための信号（例えば、消費電力の削減要求等を示すデマンドレスポンス信号など）を受信して制御部３０に出力し、制御部３０は当該信号に基づいて各負荷３４を制御する。無線通信部３２は検針装置ＳＭ−１〜ＳＭ−Ｎの無線通信部２２等と無線通信により通信可能に接続され、ＰＬＣ通信部３１の動作と同様に動作する。

さらに、各制御部１０，２０，３０はそれぞれ、後述するソースルート方式のルーティング処理のために、隣接テーブル及びルート情報テーブルを含むテーブルメモリ１０ｍ，２０ｍ，３０ｍを備える。

以上のように構成された配電システムでは、１つのコンセントレータＣＲのネットワークの中では、電力線伝送路を介する電力線通信と、無線伝送路を介する無線通信の両方で通信を行うことができるハイブリッド通信システムを構成している。ここで例えば、コンセントレータＣＲと検針装置ＳＭ−１〜ＳＭ−Ｎとの間並びに各検針装置ＳＭ−１〜ＳＭ−Ｎ間のＡルートのＰＡＮが構成される。また、各需要家においてそれぞれ検針装置ＳＭ−ｎとＨＥＭＳ制御装置ＨＣ−ｎとの間（ｎ＝１，２，…，Ｎ）においてＢルートのＰＡＮが構成される。従って、コンセントレータＣＲと、検針装置ＳＭ−１〜ＳＭ−Ｎと、ＨＥＭＳ制御装置ＨＣ−１〜ＨＣ−Ｎ（これらはいわゆる端末と呼ばれる通信装置を構成する）の間で電力線伝送路を介する電力線通信と、無線伝送路を介する無線通信の両方で通信を行うハイブリッド通信を行うことができる。

次いで、図１を参照して説明した配電システムに適用可能なソースルート方式のルーティング処理について以下に説明する。

ソースルート方式では、親機から子機に向って送信するパケットのヘッダに、親機で選択したソースルートの経路情報を格納しておき、各子機でそれに基づいてパケットをルーティングするとともに子機のメモリに格納する。従って、各子機は、親機までのルート（経路情報）を保持しており、親機から子機に向けての下り方向は親機が宛先を指定することになる。ソースルート方式のルーティング処理を図１の配電システムに適用する場合、例えば、コンセントレータＣＲが親機の端末（通信装置）となり、検針装置ＳＭ−１〜ＳＭ−Ｎ及びＨＥＭＳ制御装置ＨＣ−１〜ＨＣ−Ｎが子機の端末（通信装置）となる。

図２は図１の配電システムによって実行されるソースルート方式のルーティング処理を示すフローチャートである。なお、図２では、ディスタンスベクタ型のルーティングプロトコルを用いる。

図２のステップＳ１において、各端末は、例えばＨｅｌｌｏパケットを隣接端末に対して送信することで各隣接端末同士が互いに経路情報を交換する。また、各端末は隣接テーブルを作成してテーブルメモリ１０ｍ，２０ｍ，３０ｍに格納する。ここで、隣接テーブルは、
（１）隣接端末の名称又はアドレス；
（２）当該端末から親機までのルートコストＲＣ；
（３）当該端末から隣接端末までのリンクコストＬＣ；および
（４）当該端末から隣接端末までのホップ数
を含む（例えば、図３Ｂ、図４Ｂ、図５Ｂ参照）。

次いで、ステップＳ２において、各端末は、自身の隣接テーブルを参照して、ルートコストＲＣと、リンクコストＬＣとの合計コストＴＣを計算し、合計コストＴＣが最小である上位端末を選択してそのルートをルーティングテーブルに登録して、当該ルーティングテーブルを用いて受信したパケット信号のルーティングを行う。すなわち、ルートを選択するのは子機であり、子機が選択したルート情報に従って、子機が親機にルートを通知することで、親機は各子機あてのルート情報を取得する。

図３Ａは実施形態の実施例１に係るルーティング処理を行う通信システムの一例を示す端末接続図である。図３Ａ〜図９の端末接続図において、「親」は親局の端末を示し。「Ａ」〜「Ｌ」は子局の端末を示す。また、実線の矢印はいわゆるＰＬＣリンクと呼ばれる電力線伝送路であり、点線の矢印はいわゆるＲＦリンクと呼ばれる無線伝送路である。さらに、図３Ａにおいて、親局から子局Ｂへの電力線伝送路のリンクコストＬＣは９であり（ＬＣ９として図示）、その無線伝送路のリンクコストＬＣは５である（ＬＣ５として図示）。これらについては以下同様である。

図３Ｂは図３Ａの通信システムにおいて、子機Ｄの隣接テーブルの一部を示す表である。ルートコストＲＣは、親局から所定の子局までのルートに属するリンクのリンクコストＬＣを合計して計算でき、ルートコストＲＣが小さいルートほど回線品質はよいことを示し、ルート選択では（ルートコストＲＣ＋リンクコストＬＣ）が最小であるルートをルーティングテーブルに登録して用いる。なお、図３ＢのＲＣ欄は、例えば端末Ａであるとき、親局から端末Ａまでのルートコストを示し、そのＬＣ欄は端末Ａと子機Ｄとの間のリンクのリンクコストを示す。

図３Ａにおいて、子機Ｄの例では、端末Ａを上位端末として選定し、上位端末へのリンク（Ｄ⇔Ａ）と上位端末のルート（Ａ⇔親）を組み合わせてルート（Ｄ⇔Ａ⇔親）を決定する。図３Ｂにおいて、端末Ａに関する行の隣接テーブル情報を参照すると、ルートコストＲＣ値は端末ＡのＲＣであり、１ホップであるから、親局と端末Ａとの間のリンクコストＬＣと一致し、３である。リンクコストＬＣ値は子機Ｄと端末Ａとの間のリンクコストＬＣ値であり、図３Ａの通り３である。そして、子機Ｄが端末Ａを経由するルートを構築した場合のルートコストＲＣは６（＝３＋３）となる。

図４Ａは実施形態の実施例２に係るルーティング処理を行う通信システムの一例を示す端末接続図である。図４Ｂは図４Ａの通信システムにおいて、子機Ｄの隣接テーブルの一部を示す表である。

一般に、電力線伝送路と無線伝送路の２つのメディアで通信可能なリンクのみのルートを選択したいが、通信限界付近の品質の悪いリンクを選択したくない。従って、複数のメディアで通信可能なリンクと良品質リンクとをバランスをもって選択できるように、１メディアリンクに対しては、リンクコストＬＣにペナルティを加算することを特徴としている。すなわち、図４Ｂに示すように、端末ＡＤ間、親と端末Ｃ間の各リンクコストに対して例えば＋５のペナルティを加算している。このとき、親局と端末Ｄとの間の３つのルートのルートコストＲＣは以下のようになる。

［表１］
――――――――――――――――――――――――――――――――――
（Ｐルート）親→Ａ→ＤのルートコストＲＣ＝３＋３＋５＝１１
（Ｑルート）親→Ｂ→ＤのルートコストＲＣ＝７＋７＝１４
（Ｒルート）親→Ｃ→ＤのルートコストＲＣ＝７＋５＋３＋５＝２０
――――――――――――――――――――――――――――――――――

従って、上記３つのルートの各ルートコストＲＣの関係は次式のようになる。
ＲＣ（Ｐ）＜ＲＣ（Ｑ）＜ＲＣ（Ｒ）

ここで、ＲＣ（Ｐ）はＰルートのルートコストであり、ＲＣ（Ｑ）はＱルートのルートコストであり、ＲＣ（Ｒ）はＲルートのルートコストであり、以下同様に定義する。これにより、複数のメディアで通信可能なリンクと良品質リンクとをバランスをもって選択できる。

図５Ａは実施形態の実施例３に係るルーティング処理を行う通信システムの一例を示す端末接続図である。図５Ｂは図５Ａの通信システムにおいて、子機Ｄの隣接テーブルの一部を示す表である。

実施例１及び２においては、２つのメディアで通信可能なリンクのリンクコストＬＣは良い方（小さい方）を選択している。しかし、悪い品質のリンクも一定割合でＬＣに加算することで、双方のリンク品質が良いルートを選択できる。従って、実施例３では、例えば１リンクのメディアに加算するペナルティを２０とし、電力線伝送路又は無線伝送路において悪い品質リンクはそのリンクコストＬＣの１／２の割合でリンクコストＬＣに加算することを特徴としている。例えば、図５Ｂでは、端末Ｄから端末Ａへのリンクのリンクコストに２０／２＝１０をペナルティとして加算し、そのルートコストに２０／２＝１０をペナルティに加算している。また、端末Ｄから端末Ｂへのリンクのリンクコストに５／２＝２．５をペナルティとして加算し、そのルートコストに７／２＝３．５をペナルティとして加算している。このとき、親局と端末Ｄとの間の３つのルートのルートコストＲＣは以下のようになる。

［表２］
――――――――――――――――――――――――――――――――――――
（Ｐルート）親→Ａ→ＤのルートコストＲＣ＝３＋１０＋３＋１０＝２６
（Ｑルート）親→Ｂ→ＤのルートコストＲＣ＝５＋３．５＋５＋２．５＝１６
（Ｒルート）親→Ｃ→ＤのルートコストＲＣ＝７＋２０＋３＋２０＝５０
――――――――――――――――――――――――――――――――――――

従って、上記３つのルートの各ルートコストＲＣの関係は次式のようになる。
ＲＣ（Ｑ）＜ＲＣ（Ｐ）＜ＲＣ（Ｒ）
これにより、複数のメディアのリンクでリンク品質が良いルートを選択できる。

図６は実施形態の実施例４に係るルーティング処理を行う通信システムの一例を示す端末接続図である。図６において、各端末は親局宛のルートは知っているが、そのほかの端末宛のルートを知らない。下り方向は親機からルートを指定して送信しており（親→Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ｅ）、指定ルート以外のルートで送れない。このとき、親機から端末Ｅ宛への検針中に端末Ｂから端末Ｃへのデータ伝送において無線伝送路で通信を失敗した場合、子機Ｂが自律的に無線伝送路から電力線伝送路にメディアを切り換えて再送信することで、「ルート変更なしで」リカバリする。

以上のように構成された実施例４によれば、再送信時に、親機へのルート問い合わせを行う必要があるが、子機が自律的にメディアを切り替えることで短時間で通信失敗をカバーできる。

なお、ここで、親機から端末Ｅ宛への検針中に端末Ｂから端末Ｃへのデータ伝送において電力線伝送路で通信を失敗した場合、子機Ｂが自律的に電力線伝送路から無線伝送路にメディアを切り換えて再送信する（トライする）ことで、ルート変更なしでリカバリしてもよい。当該実施例４の変形例によれば、例えば無線伝送路など回線品質の変動が大きく通信できないことがある伝送路を用いてルートが形成できていない場合、確実ではないが、当該無線伝送路を用いて通信できる可能性があり、通信の信頼性が向上させることができる場合がある。

図７は実施形態の実施例５に係るルーティング処理を行う通信システムの一例を示す端末接続図である。親機から端末Ｅ宛へパケット送信する場合、実施例４では次のようなルート情報を付与してパケットを送信する。

［表３］
―――――――――――――――――――――
ルート情報：親→Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ｅ
―――――――――――――――――――――

実施例５においては、端末が一方の伝送路の通信部のみを有する場合、もしくは電力線伝送路及び無線伝送路の両方のメディア及び通信部を有するが一方のメディア及び通信部のみしか使用できない場合などの１メディアのみのリンクに対して、ルート情報に加え迂回経路情報を予めパケット情報に載せて送信することを特徴とする。図７の例では、Ｂ→Ｃ、Ｂ→Ｉ、Ｉ→Ｃのリンクは１メディアのみのリンクであるが、例えば以下のような、端末Ｂからの迂回経路情報をパケットに載せて送信する。

［表４］
―――――――――――――――――――――
ルート情報：親→Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ｅ；
迂回経路の第一候補：Ｂ→Ｆ→Ｈ→Ｄ；
迂回経路の第二候補：Ｂ→Ｈ→Ｄ；
・・・
―――――――――――――――――――――

迂回経路は親機のルーティングテーブルに基づいて親機で選択し、親機がパケットを送信するときにパケットに載せる。子機側では、パケット記載の迂回経路に従い再送信を行う。この場合において、子機は迂回情報を管理するルーティングテーブルを持たなくてよい。

以上のように構成された実施例５によれば、ルート変更が可能となり、通信回線の信頼性を向上させることができる。

図８は実施形態の実施例６に係るルーティング処理を行う通信システムの一例を示す端末接続図である。実施例１及び２においては、親機から端末Ｅ宛へパケット送信する場合、次のようなルート情報を付与してパケットを送信する。

［表５］
―――――――――――――――――――――
ルート情報：親→Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ｅ
―――――――――――――――――――――

実施例６では、「１メディアのみのリンクに対して」、ルート情報に加え迂回経路情報を予めパケット情報に載せて送信する。図８の例では、Ｂ→Ｃ、Ｂ→Ｉ、Ｉ→Ｃのリンクは１メディアのみのリンクであるが、例えば端末Ｂからの「１リンクに限って」、迂回経路情報を載せる。

［表６］
―――――――――――――――――――――
ルート情報：親→Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ｅ；
迂回経路の第一候補：Ｂ→Ｆ；
迂回経路の第二候補：Ｂ→Ｉ
―――――――――――――――――――――

この場合において、例えば迂回経路の第一候補のＢ→Ｆに経路変更した場合、端末Ｆから先の情報は載せていないが、本来端末Ｂが送りたかった端末が送るべき端末Ｄに対して送信する。要するに下記のようなルートとなる。

［表７］
―――――――――――――――――――――
迂回後の経路：親→Ａ→Ｂ→Ｆ→Ｄ→Ｅ
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以上のように構成された実施例６によれば、迂回情報に関してルート情報を全て所持するのではなく信頼性の低い端末の直近リンクに限ることで、パケットサイズの上昇を少なくすることができ、これにより、通信システム全体のトラフィックの負荷率を低減できる。

図９は実施形態の実施例７に係るルーティング処理を行う通信システムの一例を示す端末接続図である。親機から端末Ｅ宛へパケット送信する場合、実施例１及び２では、次のようなルート情報を付与してパケットを送信する。

［表８］
―――――――――――――――――――――
ルート情報：親→Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ｅ
―――――――――――――――――――――

実施例７では、当該ルート情報に含まれるすべての子機からの各リンクに対して、以下のように、ルート情報に加え迂回経路情報を予めパケット情報に載せて送信する。

［表９］
―――――――――――――――――――――
ルート情報：親→Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ｅ；
端末Ａからの迂回情報：Ａ→Ｇ；
端末Ｂからの迂回情報：Ｂ→Ｉ；
端末Ｃからの迂回情報：Ｃ→Ｉ；
端末Ｄからの迂回情報：Ｄ→Ｊ
―――――――――――――――――――――

ここで、端末Ａの迂回先をＧとした場合、端末Ｂの迂回先を選択するときには、端末Ｇ以外でかつ端末Ｇとリンクをもつ端末を優先的に選択する。こうすることで下記のようなメリットがある。例えば、端末Ａが通信に失敗し、迂回先を端末Ｇに切り替える。その後端末Ｇが端末Ｃへの通信に失敗したとき、本来なら、端末Ｇの迂回先情報は載っていないが、端末Ａからの迂回先と、端末Ｂからの迂回先とが通信可能なので、Ｇ→Ｉと迂回させることができる。その結果の迂回後の経路は以下の通りである。

［表１０］
―――――――――――――――――――――
迂回後の経路：親→Ａ→Ｇ→Ｉ→Ｄ→Ｅ
―――――――――――――――――――――

このように、他リンクの迂回情報を活用し、迂回先からさらに迂回できる。

以上のように構成された実施例７によれば、パケットに載せる情報量の増加を少なくし、迂回経路候補を増やすことで、通信の信頼性を向上させることができる。

変形例．
以上の実施形態においては、各需要家について説明しているが、本発明はこれに限らず、各需要家は例えば集合住宅の各住戸、事務所、工場などであってもよい。

以上の実施形態において、各分電盤ＤＢ−１〜ＤＢ−ＮはそれぞれＨＥＭＳ制御装置ＨＣ−１〜ＨＣ−Ｎを内蔵しているが、本発明はこれに限らず、外付けであってもよい。すなわち、分電盤回路３３の制御についてはＨＥＭＳ制御装置ＨＣ−１〜ＨＣ−Ｎの制御部３０が行ってもよいし、分電盤ＤＢ−１〜ＤＢ−Ｎの制御部が行ってもよい。ここで、当該制御部はエネルギー管理システムの制御部を構成する。

以上の実施形態において、電力会社システム装置５０からの信号を配電ネットワーク６０を介していわゆるＡルートで受信している。しかし、本発明はこれに限らず、インターネットなどのＣルートで受信してもよい。

以上の実施形態において、電力会社システム装置５０からのＤＲ要請信号又はＤＲ解除信号は、電力会社システム装置５０から送信されている。しかし、本発明はこれに限らず、ＨＥＭＳ制御装置ＨＣ−１〜ＨＣ−Ｎの制御部３０が電力会社システム装置５０のサーバ装置にアクセスして当該信号を受信するように構成してもよい。

以上の実施形態において、親局は１つのコンセントレータＣＲである場合について説明しているが、本発明はこれに限られず、複数の親局を備えてもよい。

実施形態のまとめ．
第１の態様に係る通信システムは、少なくとも１つの親機と複数の子機を含む複数の通信装置を備え、各通信装置間のリンクが電力線伝送路と無線伝送路との少なくとも１つで構成される通信システムである。また、各通信装置が電力線伝送路と無線伝送路とを選択的に切り換えて通信を行う通信システムにおいて、親機から子機への下り方向でルート情報をパケットに搭載して宛先を指定するソースルート方式で通信を行う通信システムである。上記通信システムにおいて、
上記ルート情報は、各リンクにおいて電力線伝送路と無線伝送路の両方を選択可能なリンクを優先的に選択するように構成され、
上記親機は、最小のルートコストを有するルートを上記ルート情報としてパケットに搭載して送信し、
上記ルート情報を含むパケットを受信した子機は、当該パケットに含まれるルート情報に基づいてルート選択を行い、通信失敗時には上記ルート選択時の伝送路とは異なる伝送路を自律的に選択して使用して通信を行う。

第２の態様に係る通信システムは、第１の態様に係る通信システムにおいて、親機から子機への下り方向で通信失敗した場合でかつ一方の伝送路でしか通信できない場合であっても、上記子機は他方の伝送路を自律的に選択して使用して通信を行う。

第３の態様に係る通信システムは、少なくとも１つの親機と複数の子機を含む複数の通信装置を備え、各通信装置間のリンクが電力線伝送路と無線伝送路との少なくとも１つで構成される通信システムである。また、各通信装置が電力線伝送路と無線伝送路とを選択的に切り換えて通信を行う通信システムにおいて、親機から子機への下り方向でルート情報をパケットに搭載して宛先を指定するソースルート方式で通信を行う通信システムである。当該通信システムにおいて、
親機は、電力線伝送路と無線伝送路のうちの一方のみ有する子機、もしくは電力線伝送路と無線伝送路の両方の伝送路を有するが一方の伝送路でしか通信を行うことができない子機からの当該リンクを経由しなければルート情報を形成できない場合、以下のように送信する。親機は、当該リンクに代えて用いる当該子機からの少なくとも１つの迂回経路情報を上記ルート情報とともにパケットに搭載して送信し、
上記ルート情報を含むパケットを受信した子機は、当該パケットに含まれるルート情報に基づいてルート選択を行い、通信失敗時には上記迂回経路情報に基づいてルートを選択して使用して通信を行う。

第４の態様に係る通信システムは、第３の態様に係る通信システムにおいて、上記迂回経路情報は、当該子機からの１リンクに絞った少なくとも１つの迂回経路情報のみを含み、上記親機は、上記迂回経路情報を上記ルート情報とともにパケットに搭載して送信する。

第５の態様に係る通信システムは、第４の態様に係る通信システムにおいて、上記迂回経路情報は、上記ルート情報に含まれるすべての子機からの各リンクに対する迂回経路情報を含み、
上記親機は、上記迂回経路情報を上記ルート情報とともにパケットに搭載して送信する。

第６の態様に係る通信方法は、少なくとも１つの親機と複数の子機を含む複数の通信装置を備え、各通信装置間のリンクが電力線伝送路と無線伝送路との少なくとも１つで構成される通信システムのための通信方法である。また、各通信装置が電力線伝送路と無線伝送路とを選択的に切り換えて通信を行う通信システムである。さらに、親機から子機への下り方向でルート情報をパケットに搭載して宛先を指定するソースルート方式で通信を行う通信システムのための通信方法である。当該通信方法において、
上記ルート情報は、各リンクにおいて電力線伝送路と無線伝送路の両方を選択可能なリンクを優先的に選択するように構成され、
上記親機は、最小のルートコストを有するルートを上記ルート情報としてパケットに搭載して送信し、
上記ルート情報を含むパケットを受信した子機は、当該パケットに含まれるルート情報に基づいてルート選択を行い、通信失敗時には上記ルート選択時の伝送路とは異なる伝送路を自律的に選択して使用して通信を行う。

１０…制御部、
１０ｍ…テーブルメモリ、
１１…ＰＬＣ通信部、
１２…無線通信部、
１２Ａ…アンテナ、
２０…制御部、
２０ｍ…テーブルメモリ、
２１…ＰＬＣ通信部、
２２…無線通信部、
２２Ａ…アンテナ、
３０…制御部、
３０ｍ…テーブルメモリ、
３１…ＰＬＣ通信部、
３２…無線通信部、
３２Ａ…アンテナ、
３３…分電盤回路、
３４…負荷、
５０…電力会社システム装置、
６０…配電ネットワーク、
Ａ〜Ｌ…子機、
ＣＲ…コンセントレータ、
ＤＢ−１〜ＤＢ−Ｎ…分電盤。
ＨＣ−１〜ＨＣ−Ｎ…ＨＥＭＳ制御装置、
ＰＬ１，ＰＬ２，ＰＬ３…電力線、
ＳＭ−１〜ＳＭ−Ｎ…検針装置。

Claims (6)

1. 少なくとも１つの親機と複数の子機を含む複数の通信装置を備え、各通信装置間のリンクが電力線伝送路と無線伝送路との少なくとも１つで構成され、各通信装置が電力線伝送路と無線伝送路とを選択的に切り換えて通信を行う通信システムにおいて、親機から子機への下り方向でルート情報をパケットに搭載して宛先を指定するソースルート方式で通信を行う通信システムであって、
   上記ルート情報は、各リンクにおいて電力線伝送路と無線伝送路の両方を選択可能なリンクを優先的に選択するように構成され、
   上記親機は、最小のルートコストを有するルートを上記ルート情報としてパケットに搭載して送信し、
   上記ルート情報を含むパケットを受信した子機は、当該パケットに含まれるルート情報に基づいてルート選択を行い、通信失敗時には上記ルート選択時の伝送路とは異なる伝送路を自律的に選択して使用して通信を行う通信システム。
2. 親機から子機への下り方向で通信失敗した場合でかつ一方の伝送路でしか通信できない場合であっても、上記子機は他方の伝送路を自律的に選択して使用して通信を行う請求項１記載の通信システム。
3. 少なくとも１つの親機と複数の子機を含む複数の通信装置を備え、各通信装置間のリンクが電力線伝送路と無線伝送路との少なくとも１つで構成され、各通信装置が電力線伝送路と無線伝送路とを選択的に切り換えて通信を行う通信システムにおいて、親機から子機への下り方向でルート情報をパケットに搭載して宛先を指定するソースルート方式で通信を行う通信システムであって、
   親機は、電力線伝送路と無線伝送路のうちの一方のみ有する子機、もしくは電力線伝送路と無線伝送路の両方の伝送路を有するが一方の伝送路でしか通信を行うことができない子機からの当該リンクを経由しなければルート情報を形成できない場合、当該リンクに代えて用いる当該子機からの少なくとも１つの迂回経路情報を上記ルート情報とともにパケットに搭載して送信し、
   上記ルート情報を含むパケットを受信した子機は、当該パケットに含まれるルート情報に基づいてルート選択を行い、通信失敗時には上記迂回経路情報に基づいてルートを選択して使用して通信を行う通信システム。
4. 上記迂回経路情報は、当該子機からの１リンクに絞った少なくとも１つの迂回経路情報のみを含み、
   上記親機は、上記迂回経路情報を上記ルート情報とともにパケットに搭載して送信する請求項３記載の通信システム。
5. 上記迂回経路情報は、上記ルート情報に含まれるすべての子機からの各リンクに対する迂回経路情報を含み、
   上記親機は、上記迂回経路情報を上記ルート情報とともにパケットに搭載して送信する請求項４記載の通信システム。
6. 少なくとも１つの親機と複数の子機を含む複数の通信装置を備え、各通信装置間のリンクが電力線伝送路と無線伝送路との少なくとも１つで構成され、各通信装置が電力線伝送路と無線伝送路とを選択的に切り換えて通信を行う通信システムにおいて、親機から子機への下り方向でルート情報をパケットに搭載して宛先を指定するソースルート方式で通信を行う通信システムのための通信方法であって、
   上記ルート情報は、各リンクにおいて電力線伝送路と無線伝送路の両方を選択可能なリンクを優先的に選択するように構成され、
   上記親機は、最小のルートコストを有するルートを上記ルート情報としてパケットに搭載して送信し、
   上記ルート情報を含むパケットを受信した子機は、当該パケットに含まれるルート情報に基づいてルート選択を行い、通信失敗時には上記ルート選択時の伝送路とは異なる伝送路を自律的に選択して使用して通信を行う通信方法。

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