(57)【要約】【課題】ソフトウェア無線装置における機能部品の構築を簡略化し、ソフトウェアの開発を容易にする。【解決手段】各機能部品が共通の形式の入出力端子を有する構成とする。また、各機能部品がそれぞれのタイミングで動作する分散タイミング制御を用い、各機能部品が共通の入出力信号を持つようにする。【選択図】図２
2006109397.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線信号の送受信を行うアンテナと、
該アンテナに接続され、送信信号の無線周波数帯への変調及び受信信号の無線周波数帯からの復調を行う無線変復調部と、
該無線変復調部に接続され、送受信信号の信号処理を行う信号処理部と、
該信号処理部に接続され、送受信信号のプロトコル処理を行うＣＰＵとを有する無線通信装置であって、
前記信号処理部は、プログラムの実装により機能が定義される、送信信号データまたは受信信号データの信号処理を行う複数の機能ブロックを含み、
該各機能ブロックは、該機能ブロックが次の送信信号データまたは次の受信信号データの入力を受け付けることができるか否かを示すビジー状態情報を逆方向制御信号として前段に通知し、後段の機能ブロックから、次の送信信号データまたは受信信号データの入力を受け付けることができることを示すビジー状態情報の通知を受けた場合に、該機能ブロックにおける信号処理を施した送信信号データまたは受信信号データを該後段の機能ブロックへ出力することを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
請求項１記載の無線通信装置であって、
前記各機能ブロックは、共通のクロックからクロック信号の供給を受け、該クロック信号を用いて前記各機能ブロックの信号処理を行い、また、該クロック信号を用いて、前段または後段の機能ブロックとの間における前記送信信号データまたは前記受信信号データの受け渡しを行うことを特徴とする無線通信装置。
【請求項３】
請求項１記載の無線通信装置であって、
前記各機能ブロックは、該機能ブロックにおいて信号処理を行った送信信号データまたは受信信号データを前記後段の機能ブロックへ出力することと合わせて、前記次の送信信号データまたは前記次の受信信号データの入力を受け付けることができることを示すビジー状態情報を前記前段の機能ブロックへ出力することを特徴とする無線通信装置。
【請求項４】
請求項１記載の無線通信装置であって、
前記各機能ブロックは、前段の機能ブロックから、前記送信信号データまたは前記受信信号データと対応付けた順方向制御信号の入力を受け、該順方向制御信号が該機能ブロックの信号処理に関係する情報を含む場合には該順方向制御信号に基づいて信号処理を行い、該順方向制御信号が該機能ブロックの信号処理に関係する情報を含まない場合には該順方向制御信号を用いることなく対応する送信信号データまたは受信信号データの信号処理を行い、該信号処理を行った送信信号データまたは受信信号データと該順方向制御信号とを対応付けて後段の機能ブロックへ出力することを特徴とする無線通信装置。
【請求項５】
請求項４記載の無線通信装置であって、
前記順方向制御信号には、前記対応する送信信号データまたは受信信号データについての種別または該送信信号データまたは受信信号データが有効であるか無効であるかについての情報を含むことを特徴とする無線通信装置。
【請求項６】
請求項５記載の無線通信装置であって、前記各機能ブロックは、入力された前記順方向制御信号に、前記対応する送信信号データまたは受信信号データが無効であることを示す情報が含まれる場合は、該機能ブロックにおける信号処理を行わないことを特徴とする無線通信装置。
【請求項７】
請求項４記載の無線通信装置であって、
前記順方向制御信号は、前記複数の機能ブロックのうち、送信処理系または受信処理系の最前段の機能ブロックから最後段の機能ブロックまで、同一フォーマットで受け渡されることを特徴とする無線通信装置。
【請求項８】
請求項４記載の無線通信装置であって、
前記ＣＰＵは、前記プロトコル処理に基づいて前記送信信号データまたは前記受信信号データの処理方法を変更することを判断した場合は、該変更に関連する前記機能ブロックに該変更の通知を行い、該変更が発生する送信信号データまたは受信信号データに対応付けられる前機順方向制御信号に、該変更タイミングを通知するタイミング情報を含めるよう送信処理系または受信処理系の最前段の処理ブロックに通知し、
前記変更の通知を受けた機能ブロックは、前記タイミング情報を含む順方向制御信号の入力を受けた場合に、該順方向制御信号に対応付けられる送信信号データまたは受信信号データに対して、該通知された変更に基づく信号処理を行うことを特徴とする無線通信装置。
【請求項９】
無線信号の送受信を行うアンテナと、該アンテナに接続され、送信信号の無線周波数帯への変調及び受信信号の無線周波数帯からの復調を行う無線変復調部と、該無線変復調部に接続され、送受信信号の信号処理を行う信号処理部と、該信号処理部に接続され、送受信信号のプロトコル処理を行うＣＰＵとを有する無線通信装置における無線通信信号処理方法であって、
前記信号処理部に含まれる、プログラムの実装により機能が定義され、送信信号データまたは受信信号データの信号処理を行う複数の機能ブロックにおいて、
該機能ブロックが次の送信信号データまたは次の受信信号データの入力を受け付けることができるか否かを示すビジー状態情報を逆方向制御信号として前段に通知する第１のステップと、
後段の機能ブロックから、次の送信信号データまたは受信信号データの入力を受け付けることができることを示すビジー状態情報の通知を受けた場合に、該機能ブロックにおける信号処理を施した送信信号データまたは受信信号データを該後段の機能ブロックへ出力する第２のステップとを有することを特徴とする無線通信信号処理方法。
【請求項１０】
請求項９記載の無線通信信号処理方法であって、前記各機能ブロックにおいて、
共通のクロックからクロック信号の供給を受ける第３のステップを有し、
前記第２のステップにおいて、該クロック信号を用いて、前段または後段の機能ブロックとの間における前記送信信号データまたは前記受信信号データの受け渡しを行うことを特徴とする無線通信信号処理方法。
【請求項１１】
請求項９記載の無線通信信号処理方法であって、前記各機能ブロックにおいて、
該機能ブロックにおいて信号処理を行った送信信号データまたは受信信号データを前記後段の機能ブロックへ出力することと合わせて、前記次の送信信号データまたは前記次の受信信号データの入力を受け付けることができることを示すビジー状態情報を前記前段の機能ブロックへ出力することを特徴とする無線通信信号処理方法。
【請求項１２】
請求項９記載の無線通信信号処理方法であって、前記各機能ブロックにおいて、
前段の機能ブロックから、前記送信信号データまたは前記受信信号データと対応付けた順方向制御信号の入力を受ける第４のステップと、
該順方向制御信号が該機能ブロックの信号処理に関係する情報を含む場合には該順方向制御信号に基づいて信号処理を行い、該順方向制御信号が該機能ブロックの信号処理に関係する情報を含まない場合には該順方向制御信号を用いることなく対応する送信信号データまたは受信信号データの信号処理を行う第５のステップと、
該信号処理を行った送信信号データまたは受信信号データと該順方向制御信号とを対応付けて後段の機能ブロックへ出力する第６のステップを有することを特徴とする無線通信信号処理方法。
【請求項１３】
請求項１２記載の無線通信信号処理方法であって、前記順方向制御信号には、前記対応する送信信号データまたは受信信号データについての種別または該送信信号データまたは受信信号データが有効であるか無効であるかについての情報を含むことを特徴とする無線通信信号処理方法。
【請求項１４】
請求項１３記載の無線通信信号処理方法であって、
前記第５のステップにおいて、入力された前記順方向制御信号に、前記対応する送信信号データまたは受信信号データが無効であることを示す情報が含まれる場合は、該機能ブロックにおける信号処理を行わないことを特徴とする無線通信信号処理方法。
【請求項１５】
請求項１２記載の無線通信信号処理方法であって、前記順方向制御信号は、前記複数の機能ブロックのうち、送信処理系または受信処理系の最前段の機能ブロックから最後段の機能ブロックまで、同一フォーマットで受け渡されることを特徴とする無線通信信号処理方法。
【請求項１６】
請求項１２記載の無線通信信号処理方法であって、
前記ＣＰＵにおいて、
前記プロトコル処理に基づいて前記送信信号データまたは前記受信信号データの処理方法を変更することを判断した場合は、該変更に関連する前記機能ブロックに該変更の通知を行う第７のステップと、
前記第７のステップに合わせて、該変更が発生する送信信号データまたは受信信号データに対応付けられる前機順方向制御信号に、該変更タイミングを通知するタイミング情報を含めるよう送信処理系または受信処理系の最前段の処理ブロックに通知する第８のステップと、
前記変更の通知を受けた機能ブロックにおいて、
前記タイミング情報を含む順方向制御信号の入力を受けた場合に、該順方向制御信号に対応付けられる送信信号データまたは受信信号データに対して、該通知された変更に基づく信号処理を行う第９のステップを有することを特徴とする無線通信。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ソフトウェアの書き換えにより機能の変更が可能な処理部を有する無線装置、いわゆるソフトウェア無線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来用いられていた無線機は、プロトコル処理部、ベースバンド処理部、無線変復調部で構成される（特開2000-138651号公報（特許文献１））。プロトコル処理部から送信された送信データは、ベースバンド処理部で無線方式に適合した帯域のベースバンド信号に変換され、無線変復調部で無線周波数帯の信号に変換され、アンテナから送信される。アンテナから受信した無線周波数帯の信号は、無線変復調部でベースバンド信号に変換され、ベースバンド処理部でベースバンドの復調処理が行われ、受信データとしてプロトコル処理部に送られる。ベースバンド信号処理を行った結果は、送信の場合は、変調信号として無線変復調部に、受信の場合は、復調データとしてプロトコル処理部に出力される。
【０００３】
また、無線機における処理の一部を、ソフトウェアで機能変更可能なように構成する方法が知られている。新しい無線方式に対応する場合は、各機能部品を新方式のものに置き換える、または接続の順番を変更する、パラメータの変更を行うなどをして対処を行う。
【０００４】
【特許文献１】特開2000-138651号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述した従来技術では、ベースバンド処理部の各機能を担う複数機能部品をまとめて制御する制御部が必要である。この制御部では、例えば、各機能部品における信号処理のタイミングなどを制御する。このため、異なる無線方式に対応するためには、それぞれの機能部品の組み換えを行うだけでは対応できず、これらを統括する制御部をも新しい無線方式に適応したものに作り変える必要がある。このため、新しい無線方式に対応するためには、大幅な設計変更を必要とし、開発時間の増大を招くことになる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明では、前記の問題点を解決するために、各機能部品が共通の形式の入出力端子を有する構成とする。また、各機能部品がそれぞれのタイミングで動作する分散タイミング制御を用い、各機能部品に共通して入出力される（最前段の機能部品から後段の各機能部品に順次送られる）制御信号を準備する。これによって、機能部品を自由に組み替えることが可能になり、新しい通信方式に対しても、機能部品の接続変更や、パラメータの変更によって対応できるようにしたものである。機能部品の組み換えの自由度が上がることによって、新しい通信方式を実現するために要する開発時間を短縮することが可能となる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明を用いることによって、ソフトウェア無線機において、タイミング制御の分散処理を行うことができる。これにより、ソフトウェア無線機を構成する機能部品の独立性を高め、再利用性の高いライブラリを構築することが可能である。また、無線方式に依存した独立したタイミング制御部を設ける必要が無いため、機能部品を並び替えることにより容易に無線方式の変更を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１に本発明におけるソフトウェア無線装置の構成例を示す。データの送信時には、プロトコル処理部（ＣＰＵ）１０４から出力された送信データを、ベースバンド信号処理部１０３で無線方式に合った信号に変換し、無線変復調部１０２で無線周波数帯の信号に変換し、アンテナ１０１より出力する。データの受信時には、アンテナ１０１から入力された無線周波数帯の信号は、無線変復調部１０２でベースバンド帯域の信号に変換され、ベースバンド信号処理部１０３で復調処理をされ、受信データとしてプロトコル処理部１０４に送られる。ベースバンド信号処理部１０３は、ソフトウェアで実現される機能部品１０５〜１１０、クロック１１１、ソフトウェアを書き込むためのインタフェース１１２を具備する。図１において、機能部品は６個であるが、これは一例であり他の個数でも良い。
【０００９】
プロトコル処理部１０４からベースバンド信号処理部１０３に入力された送信データは、クロック１１１に同期して１１０、１０９、１０８の機能部品に順に送られ、それぞれの機能部品で信号処理を施される。最終段の機能部品１０８から出力された信号は、無線変復調部１０２に送られる。各機能部品は、例えば、符号化処理、拡散処理、位相変調処理などの、ベースバンド信号処理の小さな単位の処理を行う。無線変復調部１０２からベースバンド信号処理部１０３に送られたベースバンド受信信号は、クロック１１１に同期して１０５、１０６、１０７の機能部品に順に送られ、それぞれの機能部品で信号処理を施されて、最終段の機能部品１０７からプロトコル処理部１０４に送られる。機能部品の処理内容は、例えば、位相復調処理、逆拡散処理、復号処理などである。
【００１０】
図２に本特許における機能部品の一例を示す。２０２は信号処理を行うデータを入力する入力端子、２０３は信号処理結果を出力する出力端子、２０４は電源投入時などに初期化を行うためのリセット信号が入力されるリセット端子、２０５はリセット後に信号処理動作に必要なパラメータを設定するためのパラメータ情報が入力されるパラメータ設定端子、２０６はパラメータ設定後に信号処理動作を指示するための開始信号が入力される動作開始端子、２０７は信号処理プログラムを格納するためのメモリ、２０８は動作クロックを与えるクロック端子、２０９はメモリ２０７に書き込む内容を与えるメモリ書き換え端子である。入力端子および出力端子は１つずつである必要は無く、複数の入力端子や複数の出力端子を持つ場合もある。入力端子２０２は、前段の機能部品からのデータや、前後段の機能部品からの制御信号の受信に用いられるため、前後段の機能部品の出力端子に接続される。出力端子２０３は、前後段の機能部品への制御信号の送信や、後段の機能部品へのデータの送信に用いられるため、前後段の機能部品の入力端子に接続される。また、入力端子を持たずに内部で発生した信号を出力する場合もある。
【００１１】
図２に示す機能部品は、ソフトウェアで制御され、またはソフトウェアのみで構成され、ソフトウェアは書き換え端子２０９から入力され、メモリ２０７に格納される。機能部品は図１に示すように複数個存在するが、全てが図２に示す構成とインタフェースを持ち、入出力端子の構成は共通化される。図２に示す機能部品は、DSP等のプログラムのみで実現される場合、FPGA等の再構成可能なハードウェアに書き込まれるソフトウェアまたはデータとして実現される場合、FPGA等に書き込まれるソフトウェアまたはデータと、それを制御するDSP等のプログラムの両方で実現される場合がある。図２に示される各端子は、機能部品がDSP等のプログラムで実現されている場合は、プログラム内のインタフェースとなり、機能部品がFPGA内に実現される場合は、FPGA内に構成されるブロックの信号線となり、いずれの場合もソフトウェアによるコンフィギュレーションによって実現される。
【００１２】
図３に機能部品の入力端子と出力端子との間で入出力される各信号の信号フォーマットの一例を示す。入出力端子には、信号処理に用いるデータを伝達するデータフィールド３０１、データフィールドに含まれる内容等の、データの流れと同一方向の制御情報を伝達する順方向制御信号フィールド３０２、次のデータを受け取るとこができること等、データの流れと逆向きの制御情報を伝達する逆方向制御信号フィールド３０３がある。データフィールドは複数のビット、例えば３２ビットで構成される。制御信号フィールドは、伝達すべき制御情報の量によりサイズが決まる。例えば、逆方向の制御信号でビジー状態／ビジー解除の情報のみを伝達すれば十分な場合は、逆方向制御信号フィールドは１ビットで足りる。フィールド毎にビット数が異なる場合もある。データフィールド３０１は、信号処理が行われるデータを受け渡すために用いられ、ある機能部品の出力端子から出力され、その端子が接続された入力端子に入力される。順方向制御信号フィールド３０２は、データフィールドのデータの種別や有効データであることの識別子などが含まれ、データフィールド３０１のデータを受け取った機能部品が、そのデータが何であるかを判断し、処理内容を決定するために用いられる。なお、順方向制御フィールドは、送信系、受信系のそれぞれの機能部品の系列において、最前段から最後段まで同一のフォーマットで伝達するようにすれば、後の方の機能部品で必要となる制御情報を最前段の機能部品から途中の機能部品を介して伝達することができ、中央制御部がなくても各機能部品に対する制御を行うことが可能となる。逆方向制御信号フィールド３０３は、データフィールド３０１の信号の流れとは逆向きに制御情報を伝え、後段の入力端子から出力され、前段の出力端子に入力される。逆方向制御信号フィールド３０３には、機能部品が次のデータを受け取れるか否かを示すビジー信号などが含まれる。
【００１３】
図４にベースバンド信号処理部１０３の動作を示す。機能部品１１０は符号化処理、機能部品１０９は拡散処理、機能部品１０８は位相変調処理を行うものとして、送信側の処理を示している。４０１は符号化処理を行う機能部品１１０の処理フロー、４０２は拡散処理を行う機能部品１０９の処理フロー、４０３は位相変調処理を行う機能部品１０８の処理フローである。各機能部品に対して、まず、プロトコル処理を行うCPU１０４からリセット信号４０４が入力される。このリセット信号４０４は、それぞれの機能部品に伝えられ、リセット処理４０５、４０６、４０７が行われる。次にCPU１０４からパラメータ設定を行う信号４０８が入力され、パラメータ設定処理４０９、４１０、４１１が実行される。パラメータ設定完了後に、動作開始信号４１２がCPU１０４から送られ、動作開始処理４１３、４１４、４１５が実行され、機能部品１１０、１０９、１０８はそれぞれの動作を開始する。
【００１４】
CPU１０４から送られた送信データ４１６は、まず符号化処理を行う機能部品１１０に入力され、符号化処理４１７が行われる。符号化処理を行われたデータ４１８は、拡散処理を行う機能部品１０９に送られる。機能部品１０９はビジー信号４１９を機能部品１１０に送り、次のデータを受け取れないことを伝えた後に、データ４１８の拡散処理４２０を実行する。ただし、データ４１８に対応する順方向制御信号がデータの無効を示す場合は、拡散処理４２０は実行せず、次の有効なデータを待つ。拡散処理が終わったデータ４２１は、位相変調処理を行う機能部品１０８に送られる。機能部品１０８はデータを受け取った後、ビジー信号４２２を機能部品１０８に送った後、位相変調処理を行う。また、機能部品１０９はデータ４２１を機能部品１０８に送った後に次のデータを受け取るため、ビジー解除信号４２７を機能部品１１０に送る。機能部品１１０はデータ４１８を送った後、CPU１０４から次の送信データ４２５を受け取り、符号化処理４２６を行う。ただし、データ４２５に対応する順方向制御信号がデータの無効を示す場合は、符号化処理４２６は実行せず、次の有効なデータを待つ。符号化処理後のデータ４２８は、ビジー解除信号４２７を受け取った後に、機能部品１０９に送られる。このあと、前のデータと同様に、拡散処理４３０、位相変調処理４３４が行われて無線変復調部１０２に送られる。CPU１０４からのデータ４３６、４４２も同様に各機能部品で符号化処理、拡散処理、位相変調処理が行われたあと、無線変復調部１０２に送られる。機能部品間のデータの入出力は、データの種別を示す制御情報と共に、クロック１１１から供給されるクロック信号に同期して行われる。
【００１５】
本実施例では、各機能部品で行う信号処理をどのデータから開始するかという情報やなどのタイミング情報を、制御情報として機能部品間で受け渡しされるデータと対応付けて伝送させるため、無線装置全体のタイミング管理を行うモジュールを置くことなく、それぞれの機能部品が独立してタイミング制御を行うことが可能である。また、逆方向制御によってビジー状態を伝えるため、処理速度や処理周期の異なる機能部品を接続した場合でも、全体のタイミング管理を行うことなくデータの受け渡しが可能になる。すなわち、ビジー情報信号により機能部品間のデータの入出力さえ同期すれば、ベースバンド処理部の全ての機能部品の動作が同期している必要はなく、タイミング管理を簡略化することができる。このことは、機能部品の独立性を高めることによる再利用性の向上につながる。
【００１６】
本発明では、クロックは機能部品間のデータの受け渡しと、機能部品内での動作タイミングに用いられ、各機能部品の信号処理の開始や終了タイミングは、データに付随するタイミング情報によって決まる。すなわち、各機能部品内では、入力信号内に示された情報を元に信号処理の開始と終了を行うため、各信号処理はあらかじめ決められたタイミングではなく、非同期に行うことができる。このため、ＣＰＵ１０４は信号処理のタイミングを厳密に制御する必要が無く、また、全体のタイミングを制御するブロックを設ける必要も生じない。このため、タイミング設計を容易に行うことが可能となり、ソフトウェアの開発を容易にすることが可能となる。
【００１７】
また、ソフトウェア無線における信号処理では、途中で処理パラメータを更新する場合がある。本発明ではパラメータ更新のタイミングも機能部品間で非同期に行う。図９に本発明におけるパラメータ更新を行う時の信号処理部１０３の動作を示す。図４と同様に、機能部品１１０は符号化処理、機能部品１０９は拡散処理、機能部品１０８は位相変調処理を行うものとして、送信側の処理を示している。９０１は符号化処理を行う機能部品１１０のパラメータ更新時の処理フロー、９０２は拡散処理を行う機能部品１０９のパラメータ更新時の処理フロー、９０３は位相変調処理を行う機能部品１０８のパラメータ更新時の処理フローである。まずＣＰＵ１０４から変更するパラメータ９０４が入力され、更新に用いるパラメータが処理９０５、９０６、９０７によって機能部品に設定される。この段階では、機能部品はパラメータを受け取るだけであり、信号処理には反映されない。従って、ＣＰＵからのパラメータ設定９０４は、実際にパラメータが更新される前であれば、どのタイミングで行っても良く、信号処理の流れとは非同期に行うことができる。つまり、ＣＰＵ１０４から入力されるデータ９０８は、更新前のパラメータで符号化処理９０９、拡散処理９１３、いそう変調処理９１６が行われ、ベースバンド信号９１７として無線変調部に送られる。このとき、図４に示す処理と同様に、９１０、９１４によって機能部品間の受け渡しが行われ、９１１、９１５に示すビジー制御が行われる。ＣＰＵ１０４はパラメータ更新を信号処理内容に反映させるために、パラメータ更新指示９１２を機能部品１１０に与える。パラメータ更新指示９１２を受け取った機能部品１１０は、パラメータ更新処理９１８を行い、９０５で受け取ったパラメータを次に受け取るデータの処理から反映させるようにする。また、パラメータ更新指示９２０を、順方向制御信号に乗せて、次の機能部品１０９に送る。このパラメータ更新指示９２０もビジー制御に従って送られるため、機能部品１０９からビジー解除信号９１９を受け取ってから送る。パラメータ更新指示９２１を受け取った機能部品１０９は、ビジー信号９２１を機能部品１０８に送った後、自身のパラメータ更新処理９２３を実行する。同様に、次の機能部品１１０からビジー解除信号９２４を受け取った後、パラメータ更新指示９２５を次の機能部品９１０に送る。パラメータ更新指示９２５を受け取った機能部品１１０はビジー信号９２６を機能部品１０９に送った後に、自身のパラメータ更新処理を行う。機能部品１１０は最終段であるため、パラメータ更新信号を次段に送る必要は無い。このように、パラメータ更新もデータと同じ手順で受け渡しが行われるため、ＣＰＵ１０４はパラメータ更新のタイミングを厳密に管理する必要が無く、タイミング設計が容易になる。
【００１８】
また、本実施例の機能部品は、入力端子・出力端子の接続先を分岐・合流すること等により、分岐構造や階層化構造を自由に構築することがでる。このため、機能の小さい部品を組合わせて大きな部品を作ることも可能であり、開発の柔軟性を確保することができる。
受信処理の場合も同様に、機能部品１０３で位相復調処理、機能部品１０４で逆拡散処理、機能部品１０５で復号処理が行われるが、図４に示す手順と同様に、各機能部品間でデータと制御信号の受け渡しが行われる。
【００１９】
図５に機能部品の動作フローを示す。機能部品のフローは５０１から始まり、まずステップ５０２でリセット端子204を介してCPU１０４からのリセットを受け、初期化処理を行う。次にステップ５０３でパラメータ設定端子205を介してCPU１０４からパラメータ設定を受けた後、ステップ５０４で動作開始端子206を介してCPU１０４からの動作開始信号を受け、機能部品としての動作を開始する。動作開始後にステップ５０５で入力データ（送受信データまたは順方向制御信号）が来るまで待つ。前段の機能部品からデータ（送受信データまたは順方向制御信号）が送られて来ると、ステップ５０６で入力端子202を介してそのデータ（送受信データまたは順方向制御信号）を受け取り、ステップ５０７で出力端子203からビジー信号を前段の機能部品に返し、次のデータを受け取れないことを示す。入力データを受け取るバッファを複数持つ機能部品の場合は、バッファに空きがある場合はビジー信号を返さず、全てのバッファにデータが入った状態になったときに、ビジー信号を返す。受け取ったデータは、ステップ５０８で信号処理を行う。この信号処理は、ソフトウェアによってあらかじめ定められたものであり、機能ブロックの種類によって内容が異なる。また、受け取ったデータがパラメータ更新指示を含むものであった場合は、パラメータ更新処理が行われる。信号処理が終ったデータは、ステップ５０９で出力側の次段の機能部品のビジー状態が解除されているのを確認し、５１０で次段の機能部品に送られる。出力側からのビジー解除信号を入力端子202から受信することにより、次段の機能部品がデータを受け取れる状態になったことを判断することができる。データを次段の機能ブロックに送ると、次のデータを受け取れる状態になるため、ステップ５１１において出力端子203から前段の機能部品へのビジー解除信号を送信し、ステップ５０５に戻り次のデータが来るのを待つ。次のデータに対しても５０６以下同じ動作を繰り返す。ステップ５０８に示す信号処理内容は機能部品の種類によって異なるが、処理の流れは全ての機能部品で共通化される。
【００２０】
機能部品はソフトウェアで構成され、そのソフトウェアは外部の書き込み装置から書き変え端子２０９を通して書き込まれる。図６に書き込み装置の構成の一例を示す。６０１はインタフェース、６０２は書き込み制御部、６０３はメモリ、６０４はユーザインタフェース、６０５はソフトウェアの管理テーブル、６０６はソフトウェアが格納されるライブラリである。ユーザインタフェース６０４から書き換え指示をユーザが与えると、書き込み制御部６０２はメモリ６０３の中の管理テーブル６０５の中から該当する通信方式のソフトウェアの情報を検索する。管理テーブル内に該当する通信方式が見つかると、それに対応したソフトウェアをライブラリ６０６から取り出し、インタフェース６０１を通じてソフトウェア無線機に送り出す。このとき、ソフトウェア無線機が該当するソフトウェアを実行可能であるか等を検査するために、インタフェース６０１を通じてソフトウェア無線機の情報を読み取るようにしてもよい。インタフェース６０１、ユーザインタフェース６０４は、書き込み装置から無線通信装置へのライブラリの書き込み、および、メモリに新たなライブラリを追加するための書き込みなどに用いられる。
【００２１】
図７にメモリ６０３に格納される管理テーブル６０５とライブラリ６０６の構成の一例を示す。７０１が管理テーブル、７０６がライブラリである。管理テーブル７０１には、各種通信方式のソフトウェア管理情報が格納される。図７の例では、通信方式名７０２、バージョン番号７０３、使用する機能部品のID７０４、その機能部品に設定する機能のライブラリ本体が格納されているアドレス７０５が表になって格納される。ライブラリ７０６には、各機能部品のソフトウェア本体と付属情報が格納される。図７の例では、パラメータ７０７、データビット数定義７０８、順方向制御線定義７０９、逆方向制御線定義７１０、処理プログラム７１１が格納されている。
【００２２】
図６に示す書き込み装置が、ベースバンド処理部１０３にソフトウェアを書き込む手順の例を図８に示す。８０１は書き込み装置側の動作を示し、８０２はベースバンド処理部１０３の動作を示す。８０３から開始した動作は、ユーザインタフェース６０４によってユーザ入力８０４が行われる。ユーザ入力８０４では、通信方式、バージョン番号などの情報が与えられ、その方式が無線装置に合致しているかの検査８０５が行われる。このとき、無線装置側の情報を要求し、無線装置のベースバンド処理部１０３から装置情報の転送８０９を行うようにしてもよい。装置情報から当該無線装置が書き換えようとしている無線方式に対応するものであるとこが確認されれば、書き込み装置は管理テーブル７０１から対応する通信方式の検索８０６を行う。合致する通信方式とバージョンが管理テーブル７０１に見つかれば、対応する部品ID、ライブラリのアドレス705に格納されているソフトウェア本体や付属情報などをステップ８０７でベースバンド処理部１０３に転送する。ベースバンド処理部１０３では、ステップ８１０で受け取った処理プログラムを各機能部品に対応させた形態で記憶する。図３では、各機能部品に分散してソフトウェアを格納するメモリを具備する例を説明したが、複数の機能部品のためのソフトウェアをまとめて格納するメモリを設けるようにしてもよい。全ての処理プログラムを書き込んだ後、ベースバンド処理部１０３は、終了通知８１１を書き込み装置に送る。書き込み装置はステップ８０８において終了通知を受け取り、ステップ８１２へ進み、書き込み動作を完了する。以上説明した、ベースバンド処理部１０３と書き込み装置との間の通信は、無線装置のインタフェース１１２と書き込み装置のインタフェース６０１との間で行われる。
【００２３】
ソフトウェア無線装置の機能部品のライブラリを作成するためには、機能部品ごとの機能検証が必要となる。また、機能部品を組合わせてソフトウェア無線装置を構成するにあたっても検証が必要である。機能検証は最終的にはこれを実行するハードウェアで無線装置としての動作を確認する必要があるが、開発段階では、機能部品ごと、および他の機能部品と組合わせて無線装置全体としてのシミュレータを用いることで、機能検証を効率化することができる。シミュレータ及び実際のハードウェアでの機能検証が完了したライブラリを、図７で説明したような定型のフォーマットにして書き込み装置のメモリに格納する。
【００２４】
以上詳細に説明したように、本発明を用いることによって、ソフトウェア無線機において、タイミング制御の分散処理を行うことができる。これにより、ソフトウェア無線機を構成する機能部品の独立性を高め、再利用性の高いライブラリを構築することが可能である。また、無線方式に依存した独立したタイミング制御部を設ける必要が無いため、機能部品を並び替えることにより容易に無線方式の変更を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明によるソフトウェア無線装置の構成例を示す図。
【図２】信号処理部の機能部品の機能図。
【図３】信号フォーマットを示す図。
【図４】信号処理部の機能部品の動作を示すプロセス図。
【図５】逆方向制御信号を用いた機能部品の処理を示すフロー図。
【図６】ソフトウェアの書き込み装置の構成図。
【図７】ソフトウェアの管理テーブルとソフトウェアライブラリの構成図。
【図８】ソフトウェアの書き込み処理を示すフロー図。
【図９】順方向制御信号を用いた機能部品の動作を示すプロセス図。
【符号の説明】
【００２６】
101:アンテナ、102:無線処理部、103:ベースバンド信号処理部、104:プロトコル処理部、105-110・201:機能部品、111:クロック、112:インタフェース、
202:入力端子、203:出力端子、204:リセット端子、205:パラメータ設定端子、206:動作開始端子、207:メモリ、208:クロック端子、209:書き換え端子
601:インタフェース、602:書き込み制御部、603:メモリ、604:ユーザインタフェース、605・701:管理テーブル、606・706:ライブラリ。
【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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