JPH10507852A - 本線信号伝送システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 遠隔電力計量システムが知られており、そこでは、中央ステーション（ＬＣ）が、本線（１０−１４）を介してメータ（Ｕ１−Ｕ１３）と通信し、遠隔メータへのメッセージが、中間メータにより中継され、メッセージの経路が、中央ステーションにより決定される。本発明の中央ステーションには、経路指定手段が含まれ、これは、各メータに対して、メータへの複数の可能な経路（４６−１、等）を含む単一の経路テーブル（４５−１）と、それら経路間を選択するための経路セレクタ手段（４７）と、メータに到達可能な経路がテーブル内にない場合、真新しい経路を生成して、それを、テーブルから単一の経路を変位させることにより、テーブル内に挿入するために動作する手段（４８、４９）からなる。性能指数が、各経路に対して、その経路の品質、又は単純にその長さに依存して格納される（５１に）。カウンタが、ある経路の順次的な故障の数、及び順次的な経路の順次的な故障の数をカウントする（４８）。経路は、本線システムにおける時間、及び／又は状態に依存して選択される。

Description

【発明の詳細な説明】 本線信号伝送システム 本発明は、主に、本体信号伝送システムに関するが、同様な特性を有する他の システムにも適用可能である。（「本線(mains)」という用語は、主に、電力供 給ネットワークの最終の消費者電圧部に適用するが、信号伝送は又、ネットワー クのより高い電圧配電部にわたって拡張可能である。）かかる信号伝送は、本線 、本線担持、又は電力線搬送波（ＰＬＣ）信号伝送と呼ばれる。 遠隔計量 本線信号伝送の主要用途は、遠隔メータ読取りであり、発電及び配電会社（電 力会社）により操作される。「遠隔メータ読取り」という用語は、通常はかかる システムの主要機能であることを言うが、それらのシステムは又、もっと一般的 には、負荷及びシステム制御とも関連する。また、それらのシステムは通常、主 として、電気メータと関連するが、ガス及び他のメータも、この目的のために（ 好適には、電気メータを介して、）本線に原理的に結合可能である。 典型的で単純な遠隔メータ読取りシステムは、中央ステーション、又は局所コ ントローラ（それは、配電変圧器において適宜に配置可能である）を備え、それ は、本線上の様々な家屋（大半は世帯、すなわち家庭用で、一部では商業用の） のメータ（メータステーション）と、本線を介して通信する。かかるシステムに は、２つの主要問題があり、すなわち雑音と減衰である。 本線雑音は、オン及びオフに切換られる負荷、及びある型式の負 荷の固有特性から生じる。雑音問題は、一般的に、受信の確認、喪失メッセージ の反復を必要とする、エラー検出及び訂正技法といった、様々な周知の技法によ り克服可能である。（これらの技法の幾つかは又、メッセージ衝突の問題にも対 処する。） 好適な信号周波数における損失、又は減衰は重要であり、それは、本線ネット ワークの特定の稼働状態に依存して、例えばネットワークの装荷に従って変化す る。減衰は時折不規則となり、例えば、信号源に近いが、より遠い場所への通信 が、依然として適度に信頼性がある、例えば信号反射に起因した「死点」が存在 し得る。 本発明者は、これらの問題を大いに克服するシステムを、早期出願の特許出願 番号PCT/GB94/01391、及びWO 95/01030 において提案した。簡便的に「標準シス テム」と呼ぶことにする、そのシステムにおいて、実質的に全てのメータが、リ ピータ機能を有する。本発明のシステムは、広義には、そのシステムの発展、又 はそのシステムに関する改善である。 標準システムの幾何配置は通常、分岐されることになる。すなわち、中央ステ ーションは通常、幾つかのメータと直接に通信し、それらメータの各々は通常、 幾つかの更なるメータと通信し、等となる。（通信システムの幾何配置は、幾分 観念的であり、通信システムを支援する本線ネットワークの物理的、すなわちネ ットワーク幾何配置とは区別する必要がある。通常は、前者を問題とし、前者に 対してのみ、「幾何配置」という用語を用いることにする。） 標準システムの主要特徴は、メッセージ経路指定、すなわちどの メッセージが、ネットワークを介して伝わるかの経路の決定であるが、それは、 中央ステーションにより実質的に完全に決定される。これは、システムの幾何配 置についての、如何なる上位知識をも備えた唯一のステーションであり、またメ ッセージを発起できる唯一のステーションでもある。 中央ステーションは、各メッセージにおいて、メッセージを通過すべきメータ の一覧である、メータリストの形式の経路を含む。メータを読み取る（、又はそ うでなければ、メータと通信する）ために、中央ステーションは、メッセージを メータへと送出し、メータは、その読取りをメッセージ内に挿入して、それを中 央ステーションへと送り戻す。本発明の目的に対して、経路、すなわちメータリ ストは、宛先メータへの、及び中央ステーションへと再度戻る、メッセージの行 程を通じて、メッセージ内で未変化のままであると見なすことができる。（実際 には、標準システムは、好適には、これに関して僅かな変形を用いる。） 幾何配置の監視及び利用 標準システムは、幾何配置の変化に容易に適応させることが可能である。これ は、本線メータ読取りに対して特に重要である。本線ネットワークの伝送特性は 変化しやすい（数分から数時間の程度の時間期間にわたって）。また、システム のメータ数、及びメータ配置において、時折、変化が存在し、本線ネットワーク 自体が、何度も拡張、又は修正される可能性がある。これらの型式の変化の全て が、システムの幾何配置を変化させることになる。 標準システムの動作は、広義的に２つのクラスに分けることができる。第１に 、幾何配置決定があり、すなわち、主にシステムの幾何配置を発見及び監視する ために設計されたＳＥＡＲＣＨメッセージの送出と、どのユニットがどれと通信 可能であるのか、及びメータの出現又は消失の発見である。（幾何配置決定モー ドは、２つの副モード、すなわち初期化と保守に分割される。）第２に、直接メ ッセージ送出があり、すなわち、特定のメータへのメッセージの送出であり、そ の主目的は、中央ステーションとそのメータ間で指定情報を転送することである 。（直接メッセージ送出を主に利用するのは、メータを読み取る場合であろうが 、直接メッセージは又、他の目的のために、例えばそのメータでトラヒックを変 更するためにも利用できる。）直接メッセージ送出には、幾何配置の知識が必要 となる。 幾何配置を決定するために、中央ステーションは、探索メッセージを送出でき 、探索メッセージは、それらを受信するメータから識別を要求する。（この各種 詳細については、標準システムに記載されている。）従って、中央ステーション は、徐々に、システムのマップを構築する。次に、システムの幾何配置は、バッ クグラウンド処理として連続的に維持可能であるので、幾何配置の変化（互いと の通信を獲得又は喪失する、或いは出現又は消失するメータ）が追跡可能となる 。 標準システムにおいて、マップは通常、局所コントローラに、幾何配置テーブ ルの形式で格納され、この幾何配置テーブルは、本質 的に、ユニットの直接通信する全ての対のリストである。局所コントローラが、 メータにメッセージを送出したい場合、局所コントローラは、幾何配置テーブル を用いて、そのメータへの経路を決定するが、これは例えば、そのユニットに対 する入力で始まり、局所コントローラに対する入力に到達するまで、テーブルを 遡って追跡することによってなされる。 局所コントローラが、メータとの通信の際に困難性を見つけること、すなわち 幾らかの再送出の後、何の応答も獲得しないか、又はそのメータに対して、大部 分のメッセージを再送出せねばならないことが起きる可能性がある。その場合に は、局所コントローラは、幾何配置テーブルを用いて、メータへの代替経路を見 つける試みを行う。 経路の最適化 経路は、主に、その宛先に達する（及び、そこから戻る）メッセージの機会を 最大化するだけでなく、システムにおけるメッセージ密度を最小化するように最 適となるのが望ましい。これには、跳び品質、及びある形態の跳び品質評価に基 づいて、最適経路を決定するためのアルゴリズムが必要となる。 ノード間の接続長が与えられているネットワークを介して、最短経路を決定す るための周知のアルゴリズムが存在する。このアルゴリズムを適用するには、跳 び、又は経路「長」、或いはコストの適切な測定を用いなければならない。これ は、跳び品質と逆関係にあると見なすと都合がよい。 跳び品質は、各種の技法により判定可能である。受信ユニットが、信号長を測 定可能であるか、又は雑音信号が、本線システムにゆっくりと加わって、結果と してどの跳びが故障するかを発見可能である。跳びにわたって試みた伝送のうち 成功である比率が判定できる。各ユニットは、それが受信する全てのメッセージ （他のユニットに向けられるメッセージを含む）を記録可能であり、またそれが 自身に対するメッセージを受信する場合、その結果を局所コントローラに、帰還 メッセージの一部として報告する。試験メッセージを繰り返し送ることが可能で あり、その受信数が監視される（標準システムには記載されていない技法）。 これら技法の全てが重大な欠点を有する。信号長の測定には、あらゆるユニッ トにおける受信回路の相当な気遣いが必要になる。雑音信号を利用するには、雑 音信号発生器、及びそれらを制御するための信頼性の良い技法が必要になる。跳 びにわたって試みた伝送のうち成功である比率の測定は、実際に利用しようとす るそれら跳びに関する情報しかもたらさず、また速度が遅いものでもある。全ユ ニットに、それらが受信する全てのメッセージを記録することが要求される場合 、これにより、あらゆるユニットは、それがメッセージと共に、それらメッセー ジ数のカウント値を受信する、全てのユニットのリストを維持することが必要と なり、メッセージに含める必要のある情報量が大幅に増大される。繰り返して試 験メッセージを送ることにより、送ろうとするメッセージ数が増大され、そのた めシステムの容量が低減される。 従って、跳び品質を測定するためのこれら各種の技法には全て、重大な欠点が ある。本発明者らが又認識しているのは、それらの技法がもたらす情報は本質的 に信頼性がなく、というのはその情報は一般に、統計的に小さなサンプルから得 られるためであり、また跳び品質が、時間と共に予期できなく変化するので、情 報は通常、無視できない程度にまで時期を逸したものとなる、ということである 。加えて、跳び品質から最適経路を頻繁に再計算することにより、必要以上の負 荷が、局所コントローラに課せられる可能性がある。 ネットワークを介して経路を決定するための更なる技法は、Schlumbergerによ るEP 0 395 495 Aに記載されている。そのシステムの場合、１組のマップが、異 なる時間、通常ある２ヶ月間で１日当たり２又は３周期で、周期的な繰り返しに 対するネットワーク状態の解析により生成されて、その後、適時に選択される。 各マップは、ネットワークにおける全てのパラメータに対する経路のリスト、又 は組から構成され、そうしてネットワークが記述される。各マップは、１組の「 スタック」へと同様に部分分割され、その各々は、ネットワークの状態が一定で ある独自の時間スライスに専用化される。各スタックは、各メータに対する異な る可能な経路のリストと共に、時間周期、及び／又はマップが作られた時のネッ トワーク状態を含む。 メッセージを特定のメータに送るべき場合、適切なマップが選択され、適した スタックがそのマップから選択されて、そのメータに対する経路リストからの最 上部経路が選ばれる。メッセージが、メ ータに到達せず、またそこから戻らない（適切な間隔での適切な数の再試行の後 ）場合、その経路は、経路リストの最上部から廃棄され、経路リスト中の残りの 経路が上へ移動されて、新しい最上部経路が選ばれる。経路リスト中に、メータ に到達するのが成功する経路がない場合、広域的な幾何配置決定がなされて、ネ ットワークの幾何配置が調査される。メータは依然として存在し、また到達可能 であると仮定すると、これは結果として、メータを見つけようとする経路となり 、この経路は、そのメータに対する経路リスト内に入力されることになる。 広域的な幾何配置決定は、特別な探索形式メッセージを用いて、ネットワーク 全体の幾何配置を詳細に決定する。この情報から、全てのアクセス可能なメータ への様々な経路が生成可能となる。これによって、経路リストが完全ではない任 意のメータが、その経路リストに加えられる新規の経路を有することが可能にな る。従って、経路リストの大部分が、適度に完全に保たれることになる。 経路リストのサイズは、３個の経路より多くない、小さな状態に保たれる。こ の理由は、広域的な幾何配置決定が成される前に、ある経路リスト中の全ての経 路が、試行される必要があり、また幾つかの経路を試行すること（再試行を伴っ て）は、非常に相当な時間を要するためである。ある経路リスト中の全ての経路 が、実質的に同様の状態の下で決定されるので、１つの経路が故障（例えば、ネ ットワーク状態の予期しない変化に起因して）の場合、その経路リスト中の他の 経路も又故障となる見込みが大いにある。そこで、１ 又は２つの、それより多くないが、代替経路を試行することは価値があり、その 後、広域的なネットワーク幾何配置決定が実施される。 本発明 本発明の一般的な目的は、標準システムに対して改良した経路指定技法を提供 することである。 従って、本発明は、標準システムその他において、各メータに対して、 メータへの複数の可能な経路を含む単一の経路テーブルと、 それらの経路の中から選択するための手段と、 メータへの到達を可能にする経路が上記テーブル内に何もない場合、新たな経 路を生成して、上記テーブルからの単一の経路を置き換えることにより、上記新 たな経路を上記テーブル内に挿入するために動作する手段からなる経路指定手段 を提供する。 経路は、例えば、ＳＥＡＲＣＨメッセージの手段により決定されるような幾何 配置の知識から初期に生成される。これらの経路は、少なくともある時間、それ らにより、メータとの通信を適度な信頼性を有して達成するのが可能になるとい う意味で、作動するのが知られている経路である。しかし、使用される経路は必 ずしも最適ではない。より良好な経路は可能であるが、前提として、経路テーブ ル内にある経路が作動する、このことは今まさに与えられたという意味において であるが、そうであるとすると、それらの経路は、それらが最適でなくても利用 されることになる。従って、本発明のシステムは、現実的な基準に基づいて稼働 する。すなわち、作動する のが分かっている経路が、将来の利用のために維持される。 あるメータへの経路は、そのメータ用の経路テーブルからランダムに拾い上げ られる。しかし、各経路テーブル内の各種の経路に対して性能指数を生成して、 性能の程度に応じて経路を試行することが望ましい。しかし、作動する経路が分 かると、その経路は、一般に、作動しなくなるまで連続して利用される。すなわ ち、作動しなくなった時にしか、テーブル内の他の経路が試行されない。 格納されたメータへの経路のうち、作動する経路が何もないと分かると、すな わち、メータとの通信が、そのメータに対する格納された経路のうちのいずれを 介するのも不可能であると分かると、そのメータは喪失と見なされる。その状況 において、システムの幾何配置は、更に徹底的に調査される必要がある。互いと 直接に通信可能なステーション対のリストの形式で、幾何配置が維持されると、 その情報から新規の経路を決定することが可能となる。代替として、ＳＥＡＲＣ Ｈメッセージを用いて、システムを再マッピングして、喪失したメータを見つけ るべく試行することも可能である。 経路が、局所コントローラと所望のメータの間の完全な経路として好適に格納 されるというのは、価値のあるなにものでもない。明らかに、遠隔メータへの経 路を、２つの部分、すなわち局所コントローラとある中間メータの間の第１の部 分、及びその中間メータと遠隔メータの間の第２の部分に分割することは可能で あろう。しかし、遠隔メータに対して、経路の第２の部分のみを格納し、それを 中間メータへの経路と連結することにより、経路を完成すべく試行 することは危険となろう。システムの幾何配置は、時間につれて変化するので、 「中間」メータへの経路の幾つかが、実際、「遠隔」メータを通過する恐れがあ り、そのため、かかる連結は環状となる可能性がある。それを回避するために、 追加の機構を導入することもできるが、それらは、システムをもっと大幅に複雑 化するであろう。 上記のように、各メッセージには、その経路をシステムを介して規定するメー タリストが含まれる。標準システムの基本形式の場合、このメータリストは、メ ッセージの寿命を通じて未変化に維持される。標準システムの記載において指摘 されているのは、メータから局所コントローラに戻るメッセージの帰還行程に関 して、アドレスがメータから消去可能である、ということである。これは無論の こと、本発明のシステムにおいても実施可能である。 更なる変形例も、標準システムに記載されており、それにおいて、アドレスが 、出発（外方向への）行程上のメッセージに際して、メータリストから１つ１つ 消去されて、メッセージが通過するメータ内へと複製される。メッセージの帰還 行程上で、メッセージが通過する各メータは、保有アドレスを用いて、メッセー ジを、局所コントローラへの帰還工程上の次のメータへと進める。 本発明のシステムにおいて、局所コントローラが、そこへの以前のメッセージ の帰還が完了する（又は、以前のメッセージが喪失されてしまったことを、局所 コントローラが確かめるのに十分な時間が経過する）前に、メッセージを送出す る場合、この最後の変形例 の利用が原因である困難性は僅かなものとなる。その理由は、格納されたメータ が、局所コントローラと所望のメータの間の完全な経路であるのが、何故好まし いかという理由と同じである。一方のメータへのメッセージが送出され、次に、 その第１のメッセージの帰還が完了する前に、他方のメータへのメッセージが送 出される場合、第２のメッセージは、第１のメッセージに対する帰還経路を変更 する可能性がある。しかし、この状況で、帰還経路が不必要に延長される可能性 はあるが、環状となる公算は低い（非常に例外的な状況を除いて）。（標準シス テムの場合、この問題は無視できる。というのは、全ての経路が、そのシステム において最適化されるためである。） 特定の実施例 ここで、本発明を具体化する通信システムを、図面を参照し例として説明する 。図面において、 図１は、本線電力配電ネットワーク、及び計量システムを示す。 図２は、図１のシステムの幾何配置を示す。 図３は、図１のシステムの中央ステーションのブロック図である。 図４は、図３の部分の更に詳細なブロック図である。 本線ネットワーク及びシステム 図１は、局部変電所１０から電力供給される本線ネットワークを示す。このネ ットワークは、ライン１２を介して、局部変電所１０に接続される主支線１１と 、第２の支線１３と、ループ支線１４とからなる。中央ステーション（局所コン トローラ）ＬＣが、局部変 電所１０に隣接したネットワークに接続され、各種のユーザ消費電力メータＵ１ −Ｕ１１が、図示のように、ネットワークを通じて接続される。全てのメータは 又、継電器ユニットとしても機能可能である。実際に、本線ネットワークは、典 型的には、直径１ｋｍ程度の区域にわたって拡がり、メータ数は、典型的には、 １００から１０００の範囲にある。 図２は、このネットワーク用の典型的な幾何配置を示す。局所コントローラＬ Ｃは、メータＵ１−Ｕ３と通信可能で、メータＵ１は、メータＵ４及びＵ５と前 方へ通信可能であり、等である。この枝分かれは、図１の物理的なネットワーク において、メータの物理的な近接性と大まかに対応するが、その対応は、概して 正確ではない。実際に、最大経路長、すなわち局所コントローラが、あるメータ に到達するのに必要とされる跳びの最大数は、通常３又は４となる。しかし、あ るシステムにおいては、最も遠隔のメータに到達するのに必要な跳び数は、上記 の数よりもかなり多くなる。 メッセージフォーマット及び伝送 あるメータの内容を読取る、又はそれを制御するために、局所コントローラは 、そのメータにメッセージを送り、メータは、そのメッセージを適切に修正して 戻す。メッセージ帰還は、全てのメッセージに対して生じ、メッセージの受信が 完了したことを、局所コントローラが知るような肯定応答として機能する。（メ ッセージ帰還が生じない場合、局所コントローラは、メッセージが、外方向の行 程か、又は帰還行程のどちらで喪失されたかを知らず、メッセージ を自動的に再送出する。）メッセージフォーマットは、３つの主フィールドから なり、すなわちコマンドフィールド、経路フィールド、及びデータフィールドで ある。 経路フィールドは、メッセージが、システムを介して、局所コントローラから メータへと、及び再び戻るのにとるべき経路を規定し、制御部分フィールドと、 一連のメータアドレスがその経路を規定する、メータリストとからなる。制御部 分フィールドは、方向標識（例えば、出発に対してはＯ、到着に対してはＩ）と 、メータリスト長と、メッセージが、システムを介して移動する際に、メータリ ストに沿って実効的に移動されて、メッセージがシステムを通過する際に、それ を受信すべき次のメータを指示する、マーカとを含む。 従って、例えば、メータＵ７にメッセージを送る場合、データ経路フィールド は、初期に、制御部分フィールドＯ−３−２、及びメータリストＬＣ−Ｕ３−Ｕ ７から構成される。制御部分フィールドにおいて、第１の文字Ｏは、メッセージ が、出発メッセージであることを示し、第２は、ラベルシーケンス長であり、第 ３は、ポインタである。以下の表は、メッセージの進行を要約している。 １： ＬＣ→Ｕ３ Ｕ７ ２： ＬＣ Ｕ３→Ｕ７ ３： ＬＣ Ｕ３←Ｕ７ ４： ＬＣ←Ｕ３ Ｕ７ これは、メッセージの外方向、及び帰還行程においての４段を示し、制御部分フ ィールドの位置における矢印は、活性アドレスと進み方 向の両方を指示する。各段において、メッセージは通常、幾つかのステーション により受信されるが、活性アドレスと一致するステーションのみが、そのメッセ ージを受け取って、（局所コントローラを除いて）それを再送信する。 図３は、局所コントローラＬＣのブロック図である。モデム２１’が、本線ラ イン１２をメッセージ・アセンブリ及び逆アセンブリ・ユニット２２’に結合す る。これは、メッセージフォーマットの異なるフィールド用の部分を有する。す なわち、コマンドフィールド用のコマンド部２２Ａ’と、制御部分フィールド用 の制御サブ部２２Ｂ’と、メータリスト部分フィールド用の経路部分フィールド ２２Ｃ’と、データフィールド用のデータ部２２Ｄ’である。 局所コントローラは、（主）制御ユニット３５により制御される。メッセージ ユニット２２’のデータ部２２Ｄ’は、制御ユニット３５に結合され、またそれ により制御される、データメモリ２８’に結合される。制御ユニット３５は又、 メッセージユニット２２’に直接、また経路サブ部２２Ｃ’に特定して結合され る。制御ユニットは又、幾何配置制御ユニット４０に結合され、これは次いで、 幾何配置リストメモリ３６に結合される。（標準システムの場合、幾何配置メモ リ３６は、制御ユニット３５に直接結合されるものとして示されているが、本発 明の目的のためには、幾何配置メモリが、ここに示すような幾何配置制御ユニッ ト４０に結合されると見なすほうが更に都合がよい。実際のところ、本発明者ら はここで、制御ユニット３５の幾何配置制御機能を単純に分離して、それらを幾 何 配置制御ユニット４０と表記した。） 標準システムにおいて、局所コントローラは、各種の探索メッセージを、幾何 配置制御ユニット４０の制御の下で生成して、システムの幾何配置を、適度な信 頼性を備えて互いに通信可能であるユニット対のリストの形式で発見する。この リストは、幾何配置メモリ３６内に格納される。幾何配置制御ユニット４０は又 、このリストを、バックグラウンド処理として維持及び更新せしめる。 動作時に、主制御ユニット３５は、各種のメータヘ送るべくメッセージを生成 して、それらの帰還時にそのメッセージを処理する。メッセージを生成するため に、メッセージユニット２２’の各種の部分、及びサブ部分の全てが、満たされ る必要があり、これには特に、経路サブ部分２２Ｃ’が含まれる。標準システム において、経路指定制御のためのメータリストは、幾何配置メモリ３６内のリス トから生成される。（標準システムにおいて、制御ユニット２８’は、このタス クを実行すると記載されているが、このタスクは、幾何配置制御ユニット４０に より実行されると見なすほうが更に都合がよい。）メータリストは、幾何配置メ モリ登録からの単純で順次的な参照により、又は上述の経路指定アルゴリズムと いった、更に更に入念な処理により生成することができる。 本発明のシステム 本発明のシステムの場合、経路テーブルメモリ４５に格納されている、１組の 経路テーブルが存在し、主制御ユニット３５は、このメモリから所望の経路を獲 得する。このメモリは、各メータＵ１、 Ｕ２、Ｕ３、等に対して、別個の経路テーブルを含む。各経路テーブルは、可能 な経路のリストから構成され、それにより、局所コントローラが、メータに到達 できる可能性が高い。図４は、メータＵ９に対する経路テーブル４５−１を示す 。図示のように、このテーブルは、１組の経路格納場所４６−１、４６−２、等 から構成され、その各々は、メータＵ９に到達するための可能な経路を含む。 ある経路テーブル内の経路は、メータに到達するのに有効であると、実際に分 かっている経路である。これらの経路は、標準システムに記載されている方法の いずれかで、基本的な幾何配置リスト３６から、及び跳び品質情報といった他の 任意の利用可能な情報から生成できる。 局所コントローラが、あるメータとの通信を希望する場合、制御ユニット３５ が、そのメータに対して経路テーブルを選択する。経路セレクタ４７（図４）が 、次に、そのメータに対してある経路を選択、すなわちその経路テーブル内のあ る場所を選択する。原則として、経路セレクタは、経路テーブルからランダムに 、ある経路を選択可能であるが、経路選択は、以下で論じるような、ある形式の アルゴリズムに従ってなされるのが好ましい。 経路セレクタ４７は、ポインタを選択された場所（すなわち、選択された経路 ）に維持するため、同じ経路が、そのメータとの将来の通信のために選択される 。各メータに対して、すなわち各経路テーブルに対して、別個のポインタが存在 する。ポインタは、４６−０で表されるような、テーブル内のポインタ位置に格 納されると見 なすことができる。 故障カウンタ４８も存在し、これは、局所コントローラが、メータから戻るメ ッセージを成功裡に受信する前に、メータとの通信をなすのに必要である試行の 回数をカウントする。原則として、全てのメータに対して、単一の故障カウンタ が存在し得る。しかし、局所コントローラは、依然として第１のメータからのメ ッセージの帰還を待つ間、第２のメータとの通信を試みることが望ましい場合が ある。この場合、異なるメータに対して、別個の故障カウンタを維持することが 必要であり、そうすると、各故障カウンタは、ポインタと共に、適切な経路テー ブル内の故障カウンタ位置に格納されているものと見なすことができる。 メッセージが、適切な時間以内に、戻って受信されない場合、そのメッセージ は、喪失したものと見なされる。故障カウンタにおけるカウント値が１だけイン クリメントされて、メッセージが再送出される。故障カウンタにおけるカウント 値が、あまりにも大きくなると、経路は、もはや有効でないものと見なされる。 それに基づいて、経路セレクタ４７は、経路テーブルから別の経路を選択する。 故障カウンタ４８と関連して、経路故障カウンタ４９が存在する。これは、無 効と分かっている経路の数をカウントする。経路テーブル内の全ての経路が、無 効であると分かった場合、すなわち、テーブル内の全ての経路が、適切な回数で 試行されており、メータとの通信が、依然として達成していないと、メータは喪 失と見なされる。明らかに、カウンタ４８と４９が共にリセットされるのは、メ ッセ ージが、メータから戻り受信されると即座である。 メータが喪失した場合、このことは、幾何配置制御ユニット４０に合図され、 そのユニットに対して、メータに新規の経路を生成すること、又はＳＥＡＲＣＨ メッセージの手段により、メータに対する探索を開始することが試行される。一 旦、新規の経路が生成されてしまうと、それは、そのメータ用の経路テーブル４ ５に加えられ（テーブルが満杯の場合は、現存の経路を変位させて）、メータと の通信を試行するために、制御ユニット３５により使用される。 経路テーブル４５内の経路は、任意的な順番（例えば、それらが生成される順 番）で配列可能である。経路セレクタ４７は、次に、それらを、周期的な順番で 、又は成功した経路が無効になる時間毎に、リストの最上部から順次的に開始し て、選択可能である。しかし、あるメータとの通信を確立するのに必要とされる 試行数を、最小化することが明らかに望ましく、また、メッセージ当たりの跳び の数を最小化することも一般に望ましい。経路テーブルから経路を選択するため のより良い技法が、従って望ましい。これには、性能の順に経路を配列すること が伴う。（これは、経路テーブル内の経路を再順番付けすることを伴う、と考え ることができるが、実際には、それは、適切なポインタ連鎖機構により達成可能 である。 経路が性能の順に配列されると、経路セレクタ４７は、それらを、成功した経 路が無効となる時間毎に、リストの最上部から開始して、順次的に選択するのが 好ましい。その場合、選ばれた経路は、それが選ばれた時間での最善の経路であ る。しかし、時間が経つにつれ て、システム状態は変化する可能性があり、また、現在の経路が成功のままだと しても、ある更に良い経路が利用可能となる可能性がある。従って、経路セレク タは、現在の経路が有効なままだとしても、時折、性能の低い方の経路を試行す ることも望ましい。これは、タイマー、又はメッセージカウンタによりトリガ可 能である。 経路を性能の順に配列するために、リスト内の各経路は、性能指数を有さねば ならない。性能指数の単純な形式は、経路が必要とする跳び数をとることであり 、すなわち、跳びがすくないほど、性能指数は良くなる。同じ跳び数による経路 間の選択は、任意とすることができ、これは例えば、それらの生成が起きる順番 に依存する。これは単純且つ効果的であるが、遠いメータに関しては、それらの 跳びが長くなり、従ってより多い跳びを有する幾つかの経路の跳びよりも、幾分 信頼性が低くなるとしても、より少ない跳びを有する経路のほうが好適であろう 。 代替として、メモリ４５内の配置は、明確な性能指数を格納するために、拡張 部５１を備えることもできる。性能指数を格納するためのアルゴリズムは、単純 であるほうが望ましい。便利なアルゴリズムは、成功カウンタ５０が、現在選択 されている経路を用いて、メータとの成功裡の通信数をカウントすることである 。経路が最終的に無効になる場合（故障カウンタ４８におけるカウント値が、そ の限度に到達することで示されるように）、その経路に対する性能指数が、テー ブル４５内の適切な位置５１から読み出され、除算器５２において定数ｋで除算 され、加算器５３において、カウンタ５ ０からのカウント値に加算されて、その経路に対する性能指数位置５１に戻され る。成功カウンタのリセットは又、経路セレクタ４７により選択された次の経路 に対して、成功数をカウントし始めるためにもなされる。 各メータに対して、すなわち各経路テーブルに対して、別個の成功カウンタが 存在する。すなわち、成功カウント値は、ポインタと共に、テーブル内の成功カ ウント位置に格納されるものと、見なすことができる。 定数ｋは、１よりも僅かに小さく選定され、（１−２^-n）の形式、例えば７／ ８とするのが好都合であり、その場合、除算はシフト及び減算演算により実行可 能である。このアルゴリズムの効果は、経路の最新の選択に対する成功カウント 値が、古い選択に対する成功カウント値よりも大きな重みを有するように、経路 の選択が完了する時間で、成功カウント値の一種の実行平均を形成する点にある 。結果としての性能指数は、最新の成功カウント値に追従するが、例えば、分離 雑音が、通常は成功の経路を一時的に無効にする場合、過度には妨害されない。 性能指数が、過度に大きくなるのを回避するために、それに対して上限が設定さ れる。 経路がしばしば幾つかの試行を要求する場合、それは通常それほど長くなく、 試行数が限度を超えて無効となる前である。従って、各経路に対する性能指数は 、その経路に対して失敗となる（故障カウンタ４８により設定された限度を超え ることなく）試行数を実効的に考慮するものである。 所望であれば、各経路に対する性能指数を、経路長に応じて調整することもで きる。しかし、これは又、システムの複雑性を増大させる。また認識されること であろうが、恐らく完全に信頼性のある跳びはないので、性能指数は、不必要に 長い経路に対しては、自動的に更に小さくなるであろう。 他の更に入念な技法も使用可能である。例えば、システム状態は、１日又は１ 週間の経過と共に、大まかに規則的な仕方で変化するため、ある種の経路が、あ る時間に満足なものとなる。その場合、経路セレクタは、時刻に依存したシーケ ンスで経路を選択するように、構成可能である。しかし、かかる入念さの全てが 、システムの複雑性を増大させる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スコルフィールド，デイヴィッド，ロジャ ー イギリス国ハンツ・エスオー23・７オーピ ー，エヌアール・ウィンチェスター，キン グスワースィー，キャンピオン・ウェイ・ 28 【要約の続き】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．制御ユニット（ＬＣ）、及び複数の消費者メータユニット（Ｕ１−Ｕ１１） を有し、メッセージが、該メータユニットと上記制御ユニット間に通る、本線給 電システム（１０−１４）からなる遠隔計量システムであって、上記制御ユニッ トは、中間メータを介して遠いメータへの経路を決定するための経路指定手段（ ３５、３６）を含む、遠隔計量ユニットにおいて、 上記経路指定手段は、各メータに対して、 メータへの複数の可能な経路（４６−１、等）を含む、単一の経路テーブル （４５−１）と、 それらの経路間を選択するための経路セレクタ手段（４７）と、 メータに到達可能な経路が内部にない場合、真新しい経路を生成して、それ を、テーブルから単一の経路を変位させることにより、テーブル内に挿入するた めに動作する手段（４８、４９）と、 からなることを特徴とする、遠隔計量システム。 ２．前記経路指定手段は、各経路に対して、その経路に対する性能指数を格納す るための場所（５１）を含むことを特徴とする、請求項１に記載の遠隔計量シス テム。 ３．ある経路に対する性能指数を、その経路の品質に依存して調整するための手 段（５０、５２、５３）からなることを特徴とする、請求項２に記載の遠隔計量 システム。 ４．ある経路の長さが、その性能指数としてとられることを特徴とする、請求項 ２に記載の遠隔計量システム。 ５．前記経路セレクタは、周期的なシーケンスで経路を選択することを特徴とす る、請求項１に記載の遠隔計量システム。 ６．ある経路の順次的な故障の数をカウントする、故障カウンタ（４８）からな ることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の遠隔計量システム 。 ７．順次的な経路の順次的な故障の数をカウントする、故障カウンタ（４９）か らなることを特徴とする、請求項５に記載の遠隔計量システム。 ８．前記経路セレクタは、本線システムにおける時間、及び／又は状態に依存し て、経路を選択することを特徴とする、請求項１に記載の遠隔計量システム。 ９．図面を参照して本明細書に実質的に記載されるような、経路選択手段を含む ことを特徴とする、請求項１に記載の遠隔計量システム。 10．国際条約（パリ条約）の第４Ｈ条の意味内で、本明細書に特に開示される任 意の斬新且つ発明性のある特徴、又は特徴の組合せ。