(57)【要約】【課題】従来の無線機では、頻繁なソフトウェア変更に対応できないという問題点があったが、本発明は、無線通信方式（電波種別）に対応するソフトウェアの変更及びネットワークアドレスの変更によって無線通信方式を簡単且つ迅速に切り替えて運用を容易にできる無線機を提供する。【解決手段】複数のデータリンク層実現手段に相当するソフトウェア１１ａが複数の無線通信方式に対応して通信制御に係るプロトコルを実現し、システム制御部１０が各データリンク層実現手段に対応付けてネットワークアドレスを管理し、データリンク層実現手段を複数の信号処理部１３，１４に待機させておき、電文の宛先に関連するネットワークアドレスに対応するデータリンク層実現手段が待機している信号処理部１３，１４をスイッチ１７ａ，１７ｂにより切り替えて動作させて無線通信方式を切り替える無線機である。【選択図】        図３
2004187184.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線通信方式に対応して通信制御に係るプロトコルを実現する複数のデータリンク層実現手段と、
各データリンク層実現手段に対応付けてネットワークアドレスを管理し、電文の宛先に関連するネットワークアドレスに対応するデータリンク層実現手段を動作させることで無線通信方式を切り替えるシステム制御手段とを有することを特徴とする無線機。
【請求項２】
複数のデータリンク層実現手段は各々ソフトウェアで実現され、前記データリンク層実現手段を待機させる信号処理部を複数設け、システム制御手段が、電文の宛先に関連するネットワークアドレスに対応するデータリンク層実現手段が待機している信号処理部を動作させることで無線通信方式を切り替えることを特徴とする請求項１記載の無線機。
【請求項３】
ネットワーク間を無線接続し、ルータの機能を備える無線機であって、無線通信方式を切り替える際に、当該方式に対応してルーティングテーブルのアドレスを更新することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の無線機。
【請求項４】
ネットワーク間を複数の無線通信方式で互いに無線接続する送信側無線機又は受信側無線機であって、
前記送信側無線機が、電文の宛先に関連するネットワークアドレスに対応するデータリンク層実現手段を動作させ、ルーティングテーブルのアドレスを更新して無線通信方式を切り替えると共に、前記電文又は前記無線通信方式への切り替えを指示する電文を、前記受信側無線機に無線送信する無線機であり、
前記受信側無線機が、前記電文を受信して、前記無線通信方式への切り替えを行う無線機であることを特徴とする請求項３記載の無線機。
【請求項５】
受信電文として、インターネットコントロールプロトコル（ＩＣＭＰ）の電文、又はアドレス解決プロトコル（ＡＲＰ）の電文を用いることを特徴とする請求項１乃至請求項４記載の無線機。
【請求項６】
送信側無線機のシステム制御部が、無線通信路状況を判断し、前記判断結果に応じて、動作させる信号処理部を切り替えて無線通信方式を切り替え、当該方式に対応してルーティングテーブルのアドレスを更新する前記切り替えに対応してルーティングテーブルを更新すると共に、前記無線通信方式への切り替えを指示する電文を、受信側無線機に無線送信する無線機であることを特徴とする請求項４記載の無線機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線通信システムに用いられるソフトウェア無線機に係り、特に無線通信の種別（無線通信方式）を迅速に切り替えることができるソフトウェア無線機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
無線通信に関する様々な新技術が模索される中で、１台の無線機で各種無線通信方式に適応するソフトウェアを書き換えることによって機能変更し、様々な無線システムに対応可能とする「ソフトウェア無線」の技術が注目されている。
【０００３】
ソフトウェア無線技術の分野としては、無線端末にソフトウェア無線の技術を実現して各種無線システムに対応可能とする技術と、ネットワーク間を接続する中継装置（ルータなど）にソフトウェア無線の技術を実現して各種無線ネットワーク間接続に対応可能とする技術とがある。
【０００４】
尚、無線端末にソフトウェア無線の技術を実現する従来技術としては、「ＰＨＳと無線ＬＡＮに対応したソフトウェア無線機」が開発されている。（非特許文献１参照）
この従来技術は、ソフトウェア無線機を無線周波数部、中間周波数部、ベースバンド部の３つの機能ブロックで構成し、この中の中間周波数部とベースバンド部にプログラマブルなプロセッサを採用し、ソフトウェアを書き換えることで回路構成を変更し、低速なＰＨＳと高速・広帯域の無線ＬＡＮの双方に対応するソフトウェア無線機である。
【０００５】
また、様々なネットワーク環境に適応可能な移動端末（計算機）の実現技術として、「ＪＡＩＳＴ  Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰ  システム」が提案されている。（非特許文献２参照）
【０００６】
これに対して、本件は、主にネットワーク間を接続する中継装置（ルータなど）にソフトウェア無線の技術を実現して各種無線ネットワーク間接続に対応可能とする技術を念頭においている。
本件でソフトウェア無線を適応する無線通信システム構成について、図８を使って説明する。図８は、無線通信システムの概略構成を示す概念図である。
本件では、図８に示すように、ネットワーク（ＬＡＮネットワークなど）間を無線通信システムによって接続することによって、ユーザ端末２間でデータ通信を行う無線通信システムを考える。
【０００７】
ＬＡＮ等のネットワークａとネットワークｂとが無線通信方式Ａで通信される無線システムＡで接続されることにより、ネットワークａ内のユーザ端末２ａとネットワークｂ内のユーザ端末２ｂとが通信する場合、無線システムＡを構成するためには、中継装置の働きをするルータは、無線通信方式Ａの無線通信技術を実現する必要がある。
【０００８】
また、ネットワークａとネットワークｃとが無線通信方式Ｂで通信される無線システムＢで接続されることにより、ネットワークａ内のユーザ端末２ａとネットワークｃ内のユーザ端末２ｃとが通信する場合、無線システムＢを構成するためには、中継装置の働きをするルータは、無線通信方式Ｂの無線通信技術を実現する必要がある。
【０００９】
更に、ネットワークａとユーザ端末２ｃとが無線通信方式Ｃで通信される無線システムＣで接続されることにより、ネットワークａ内のユーザ端末２ａとユーザ端末２ｄとが通信する場合、無線システムＣを構成するためには、中継装置の働きをするルータは、無線通信方式Ｃの無線通信技術を実現する必要がある。
【００１０】
このように、例えば、ネットワークａに属する中継装置は、通信相手に応じて無線システムＡ，Ｂ，Ｃの無線通信技術を実現しなければ成らず、１台の無線機で各種無線通信方式に適応するソフトウェアの書き換えによって機能変更を行うことができるソフトウェア無線機で構成することが望まれる。
【００１１】
図８に示すように、データの送受信をおこなう送信元のユーザ端末（例えばユーザ端末２ａ）とソフトウェア無線機１ａとがＥｔｈｅｒｎｅｔ（Ｒ）でＬＡＮ接続され、ソフトウェア無線機１ａとソフトウェア無線機１ｂとが無線接続され、ソフトウェア無線機１ｂと宛先であるユーザ端末（例えばユーザ端末２ｂ）とがＥｔｈｅｒｎｅｔ（Ｒ）でＬＡＮ接続されている。
【００１２】
このようなネットワーク構成において、ネットワーク環境全体がＴＣＰ／ＩＰネットワークをサポートしているような場合には、図９に示すように、各装置上にＯＳＩ参照モデルに基づく階層構造を為す通信プロトコルが実現されることになる。ここで、ソフトウェア無線機１ａ及び１ｂにおいて、点線で囲んだところが無線技術に依存する部分である。図９は、各装置における通信プロトコルの階層構造を示す説明図である。
【００１３】
次に、従来のソフトウェア無線機における通信プロトコルを実装しているネットワークモジュール部構成（プロトコルスタック）について、図１０を使って説明する。図１０は、従来のソフトウェア無線機におけるプロトコルスタック例を示す説明図である。
従来のソフトウェア無線機は、外部ネットワークに対応する部分（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（Ｒ）側）及び無線ネットワークに対応する部分（ＲＦ側）とに分けられる。
【００１４】
外部ネットワークに対応する部分（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（Ｒ）側）は、ＯＳＩ参照モデルの物理層がＥｔｈｅｒｎｅｔ（Ｒ）であり、データリンク層がメディアアクセス制御（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ：ＭＡＣ）であり、代表的なものにＣＳＭＡ／ＣＤ（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｓｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ  ｗｉｔｈ  Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）がある。
【００１５】
一方、無線ネットワークに対応する部分（ＲＦ側）は、ＯＳＩ参照モデルの物理層が無線であり、データリンク層として通信可能な各種通信方式（変調方式、周波数などの電波種別）が考えられる。
【００１６】
ここで、無線端末にソフトウェア無線の技術を実現する技術として提案されている従来技術を、中継装置に応用して考えると、データリンク層に各通信方式を実現する手段（プログラム）の中の何れかを設定して動作させることになる。
ここで、各種通信方式の例としては、振幅シフト・キーイング（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ：ＡＳＫ）、周波数シフト・キーイング（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ：ＦＳＫ）、位相シフト・キーイング（Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ：ＰＳＫ）等の変調方式が考えられる。
【００１７】
従来のソフトウェア無線機では、無線システム又はソフトウェア無線機の管理者、或いは内部ソフトウェアにより電波種別（変調方式）が管理されるため、使用可能な電波種別をユーザも知っておく必要があった。
【００１８】
そして、電波種別（通信方式）を変更する、即ち電波種別に対応するソフトウェアを切り替える場合には、ユーザ端末はソフトウェア無線機に対して、何らかの手段（本来の通信とは別の通信手段）で電波種別の変更を依頼し、依頼を受けたソフトウェア無線機は、内容を判断した後にデータリンク層部分を実現するプログラム（ソフトウェア）を変更する。
そして、ユーザ端末では、ソフトウェア無線機からの変更完了を受けてから、データの送受信をソフトウェア無線機に対して行い、通信を確立するようになる。
【００１９】
尚、本件に関連する従来技術として、ネットワーク状況の変化に応じて適切なネットワーク或いはサービスクラスに変更するデータ転送方法及びその装置が提案されている。（特許文献１参照）
【００２０】
また、本件に関連する別の従来技術として、無線端末が２つのチャネル系統を備え、移動により電界強度のレベル低下、受信品質劣化を検出したなら、チャネル系統のアクトスタンバイを切り替えて、通信する無線基地局を切り替える無線端末及び無線基地局切り替え方法が提案されている。（特許文献２参照）
【００２１】
【非特許文献１】
日本電信電話株式会社  ＮＥＷＳ  ＲＥＬＥＡＳＥ、
”ＰＨＳから無線ＬＡＮまで異なる無線方式に対応できるソフトウェア無線機を開発”、
［ｏｎｌｉｎｅ  ］、平成１３年１１月２６日、［平成１４年１０月２９日検索］、
インターネット＜ＵＲＬ  ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｔｔ．ｃｏ．ｊｐ／ｎｅｗｓ／ｎｅｗｓ０１／０１１１／０１１１２６．ｈｔｍｌ＞
【非特許文献２】
日本ソフトウェア科学会
第２回プログラミングおよび応用のシステムに関するワークショップＳＰＡ’９９”無線ネットワークの性質を考慮したＭｏｂｉｌｅ  ＩＰ  システム”、
［ｏｎｌｉｎｅ  ］、１９９９年３月１７日、［平成１４年１０月２９日検索］、
インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｏｓｓｓ．ｉｓ．ｔｓｕｋｕｂａ．ａｃ．ｊｐ／ｓｐａ９９／０１３＿ｉｓｈｉｂａｓｈｉ．ｐｄｆ＞
【特許文献１】
特開２００１−２１７８７０号公報（第５−１３頁）
【特許文献２】
特開２００２−２１８５２４号公報（第３−５頁）
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のソフトウェア無線機の通信方式（ソフトウェア）切替シーケンスでは、ユーザが使用目的に応じて通信方式を選択し、対応するソフトウェアに切り替えるような場合を想定しており、通信方式切り替え（即ち、ソフトウェア変更）が頻繁に発生する状況下にある中継装置等への適応は考慮されておらず、そのまま中継装置等へ適応した場合には、ソフトウェア変更に伴う通信レスポンスの遅延や、変更要求にリアルタイムに追従できずに損失を招く恐れがあるという問題点があった。
また、電波種別の変更のために別の通信手段を必要とするため、ソフトウェア無線機の運用管理が複雑になるという問題点があった。
【００２３】
また、ソフトウェア無線機がＴＣＰ／ＩＰをサポートする場合、ソフトウェア無線機の無線側もネットワークインターフェースとして認識し、ＩＰによる管理をすることは可能だが、単にＴＣＰ／ＩＰをサポートしただけではソフトウェア無線機の特徴である電波種別の変更（通信ソフトウェアの変更）に対して柔軟にネットワークを切り替えることができないという問題点があった。
【００２４】
また、非特許文献１に示された技術は、運用中にネットワークの切替を行うものとはなっていなかった。
【００２５】
本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、無線通信方式（電波種別）に対応するソフトウェアの変更及びネットワークアドレスの変更によって無線通信方式を簡単且つ迅速に切り替えて運用を容易にできる無線機を提供することを目的とする。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、無線機において、
複数の無線通信方式に対応して通信制御に係るプロトコルを実現する複数のデータリンク層実現手段と、
各データリンク層実現手段に対応付けてネットワークアドレスを管理し、電文の宛先に関連するネットワークアドレスに対応するデータリンク層実現手段を動作させることで無線通信方式を切り替えるシステム制御手段とを有するものなので、
あたかも、複数の無線通信方式が異なるネットアドレスを有してネットワーク内に存在するかのように仮想的に無線機上に実現され、電文に応じて都度切り替えて動作させることができる。
【００２７】
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、上記無線機において、
複数のデータリンク層実現手段は各々ソフトウェアで実現され、データリンク層実現手段を待機させる信号処理部を複数設け、システム制御手段が、電文の宛先に関連するネットワークアドレスに対応するデータリンク層実現手段が待機している信号処理部を動作させることで無線通信方式を切り替えるものなので、
電文に応じて動作させるデータリンク層実現手段の切替を、簡単且つ迅速に行うことができる。
【００２８】
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、上記無線機において、
ネットワーク間を無線接続し、ルータの機能を備える無線機であって、無線通信方式を切り替える際に、当該方式に対応してルーティングテーブルのアドレスを更新するものなので、
通信方式変更に伴い、ネットワークアドレスが変更される際に、ルータの機能で使用されるルーティングテーブルも含めて対応できる。
【００２９】
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、上記無線機において、
ネットワーク間を複数の無線通信方式で互いに無線接続する送信側無線機又は受信側無線機であって、
送信側無線機が、電文の宛先に関連するネットワークアドレスに対応するデータリンク層実現手段を動作させ、ルーティングテーブルのアドレスを更新して無線通信方式を切り替えると共に、電文又は無線通信方式への切り替えを指示する電文を、受信側無線機に無線送信する無線機であり、
受信側無線機が、電文を受信して、無線通信方式への切り替えを行うものなので、
ネットワーク間を互いに無線接続する送信側及び受信側の無線機において、同期を取って通信方式変更を行うことができる。
【００３０】
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、上記無線機において、
受信電文として、インターネットコントロールプロトコル（ＩＣＭＰ）の電文、又はアドレス解決プロトコル（ＡＲＰ）の電文を用いるものなので、
通信方式変更のために特別な電文や当該電文の通信手段を設けることなく、従来からある電文を起点として通信方式変更を行うことができる。
【００３１】
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、上記無線機において、
送信側無線機のシステム制御部が、無線通信路状況を判断し、判断結果に応じて、動作させる信号処理部を切り替えて無線通信方式を切り替え、当該方式に対応してルーティングテーブルのアドレスを更新する切り替えに対応してルーティングテーブルを更新すると共に、無線通信方式への切り替えを指示する電文を、受信側無線機に無線送信するものなので、
無線通信路状況に応じて無線通信方式を切り替えて、ユーザ端末からは無線経路における通信方式を全く意識することなく、良好な通信方式で無線通信されることになり、通信品質を向上できる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
尚、以下で説明する機能実現手段は、当該機能を実現できる手段であれば、どのような回路又は装置であっても構わず、また機能の一部又は全部をソフトウェアで実現することも可能である。更に、機能実現手段を複数の回路によって実現してもよく、複数の機能実現手段を単一の回路で実現してもよい。
【００３３】
上位概念的に説明すれば、本発明に係る無線機は、複数のデータリンク層実現手段が複数の無線通信方式に対応して通信制御に係るプロトコルをソフトウェアで実現され、システム制御手段が各データリンク層実現手段に対応付けてネットワークアドレスを管理し、データリンク層実現手段を複数の信号処理部に待機させておき、電文の宛先に関連するネットワークアドレスに対応するデータリンク層実現手段が待機している信号処理部を動作させることで無線通信方式を切り替えるものなので、あたかも、複数の無線通信方式が異なるネットアドレスを有してネットワーク内に存在するかのように仮想的にソフトウェア無線機上に実現され、電文に応じて簡単且つ迅速に都度切り替えて動作させることができるものである。
【００３４】
尚、本発明の実施の形態における各手段と図３の各部との対応を示すと、データリンク層実現手段は、ソフトウェア１１ａに相当し、信号処理部は、ディジタル信号処理部１３及びアナログ信号処理部１４に相当し、システム制御手段は、システム制御部１０及びネットワーク管理テーブル１１ｂ及びスイッチ１７ａ、１７ｂに相当している。
【００３５】
本発明の実施の形態に係るソフトウェア無線機が用いられる無線通信システムは、従来技術で図８を用いて説明した構成と同様で、複数のネットワーク間、又はネットワークとユーザ端末２ｄ間をソフトウェア無線機１を介して各種無線システムで接続し、ネットワークに属するユーザ端末２間でデータ通信等を行うものである。
【００３６】
図８に示した無線通信システムにおいて、本発明の特徴部分は、ソフトウェア無線機１である。
本発明のソフトウェア無線機は、１台の無線機で各種無線通信方式に適応する複数のソフトウェアを備え、実行するソフトウェアを切り替えることによって各無線通信方式に対応した機能変更を行うことができる無線機である。
【００３７】
まず、本発明のソフトウェア無線機における通信プロトコルを実装しているネットワークモジュール部構成（プロトコルスタック）について、図１を使って従来の図１０と比較しながら説明する。図１は、本発明のソフトウェア無線機におけるプロトコルスタック例を示す説明図である。
本発明のソフトウェア無線機は、外部ネットワークに対応する部分（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（Ｒ）側）及び無線ネットワークに対応する部分（ＲＦ側）とに分けられる。
【００３８】
外部ネットワークに対応する部分（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（Ｒ）側）は、従来と同様に、ＯＳＩ参照モデルの物理層がＥｔｈｅｒｎｅｔ（Ｒ）であり、データリンク層がメディアアクセス制御（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ：ＭＡＣ）であり、代表的なものにＣＳＭＡ／ＣＤ（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｓｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ  ｗｉｔｈ  Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）がある。
【００３９】
一方、無線ネットワークに対応する部分（ＲＦ側）は、ＯＳＩ参照モデルの物理層は従来と同様に、無線である。
そして、本発明の特徴部分であるデータリンク層は、複数に分割され、通信可能な各種通信方式（変調方式、周波数などの電波種別）に基づき、各通信方式を実現する手段（プログラム）に対して各々ネットワークアドレス（例えば，ＩＰアドレス及びＴＣＰのポート番号等）を割り付けてテーブルなどで管理し、ソフトウェア無線機内部に仮想的に常駐させている。
【００４０】
ここで、各種通信方式の例としては、従来と同様に、振幅シフト・キーイング（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ：ＡＳＫ）、周波数シフト・キーイング（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ：ＦＳＫ）、位相シフト・キーイング（Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ：ＰＳＫ）等の変調方式が考えられる。
【００４１】
そして、通信可能な各電波種別に対して、割り付けたＩＰアドレス及びＴＣＰのポート番号をテーブルで管理すると共に、各電波種別の状態や実現するソフトウェアの名称及び配置元等も管理する。
各電波種別に対して割り付けるＩＰアドレスとしては、例えば各電波種別で接続される対向のソフトウェア無線機１ｂ、１ｃ、・・・が属するネットワークを識別できるようなアドレスと考えても良い。
【００４２】
尚、図１では、ＲＦ側が、サブネットマスク２５５．２５５．２５５．２４０として、ＩＰアドレス３２ビットの内、上位２４ビットのネットワークアドレスと４ビットのサブネットアドレスで合計２８ビットまでをネットワーク識別に使用し、残りの４ビットをホストアドレスとする場合を示しており、ネットワークアドレスに／２８を付して記載している。
また、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（Ｒ）側は、サブネットを設けず、ＩＰアドレス３２ビットの内、上位２４ビットのネットワークアドレスでネットワークを識別し、残りの８ビットをホストアドレスとする場合を示しており、ネットワークアドレスに／２４を付して記載している。
【００４３】
ここで、各電波種別の状態としては、利用可能状態（有効状態）として、動作中であることを示す「実行（状態）」、動作待ちであることを示す「実行待ち（状態）」、いつでも動作可能である「待機（状態）」の３つの状態がある。
また、その他の状態（無効状態）として、ソフトウェアのメンテナンス中を示す「ソフトウェア変更中」や、トラブルなどによって利用不可能な状態を示す「停止中」などが考えられる。
【００４４】
各種無線通信方式（変調方式、周波数などの電波種別）に対応する実現手段を無線インターフェースと呼んで、以降説明する。
次に、本発明のソフトウェア無線機１における各電波種別（無線インターフェース）の状態遷移制御について、図２を使って説明する。図２は、本発明のソフトウェア無線機１における無線側インターフェースの状態遷移図である。
本発明のソフトウェア無線機１では、システム起動時には、各無線インターフェースは無効状態（１０２）であるが、初期化処理によって利用可能な各無線インターフェースに対してＩＰアドレス及びＴＣＰのポートが割り当てられて、ソフトウェア無線機１の運用中は、全ての無線インターフェースが利用可能状態（有効状態１０３）になり、初期状態としてとりあえず「待機状態」（１０４）に設定され仮想的にインターフェースが常駐している状態になる。
【００４５】
そして、初期状態では、有効状態となった無線インターフェースの中で、予めデフォルトインターフェースとして設定されていた１つの無線インターフェース（無線インターフェースＡとする）に対応するソフトウェアが実行され、当該無線インターフェースが「実行状態」（１０６）となる。（但し、この状態遷移は図示されていない）
【００４６】
そして、以降のソフトウェア無線機１の運用状態の中で、外部ネットワーク（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（Ｒ）側）から「待機状態」（１０４）の任意の無線インターフェース（無線インターフェースＢとする）に対して問い合わせがあった場合に、無線インターフェース変更の起点とみなし、ソフトウェア無線機１が外部ネットワークに対して正常な返答を返しておいて、無線インターフェースＢを「実行待ち状態」（１０５）に状態遷移させる。
【００４７】
尚、デフォルトインターフェースを設けず、初めに問い合わせがあった無線インターフェースのソフトウェアを実行して、当該無線インターフェースをいきなり「実行状態」（１０６）としてもよい。
【００４８】
そして、外部ネットワーク（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（Ｒ）側）から「実行待ち状態」（１０５）となった無線インターフェースＢに対してデータを受信した場合は、無線インターフェースＢを「実行状態」（１０６）に状態遷移させ、それまで「実行状態」（１０６）にあった無線インターフェースＡを「実行待ち状態」（１０５）に状態遷移させる。
【００４９】
その後、外部ネットワーク（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（Ｒ）側）から「待機状態」（１０４）の別の無線インターフェース（無線インターフェースＣとする）に対して問い合わせがあると、無線インターフェースＣを「実行待ち状態」（１０５）に状態遷移させるので、それまで「実行待ち状態」（１０５）にあった無線インターフェースＡは「待機状態」（１０４）に状態遷移されることになる。
【００５０】
そして、ソフトウェア無線機１のシステム停止時には、これまでの状態に関係なく全ての無線インターフェースが停止状態（１０７）になる。
【００５１】
次に、本発明のソフトウェア無線機１の具体的構成例について、図３を使って説明する。図３は、本発明のソフトウェア無線機の内部構成例及び外部との接続例を示すブロック図である。尚、以降の説明では、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（Ｒ）との接続で、ＴＣＰ／ＩＰネットワークを構築する例で説明する。
【００５２】
本発明のソフトウェア無線機１は、主にシステム制御部１０と、記憶部１１と、外部Ｉ／Ｆ部１２と、現用系及び予備系の２系統を為すディジタル信号処理部１３と、現用系及び予備系の２系統を為すアナログ信号処理部１４と、ＲＦ部１５と、アンテナ１６と、ディジタル信号処理部１３及びアナログ信号処理部１４の現用系及び予備系の切替を行うスイッチ１７ａ，１７ｂとから構成されている。
【００５３】
本発明のソフトウェア無線機１の各部について説明する。
ＲＦ部１５は、アンテナ１６を介して無線信号の送受信をおこなうものである。
外部Ｉ／Ｆ部１２は、外部ネットワーク３（例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（Ｒ））との送受信インターフェースを司る部分であり、外部ネットワーク３を介してユーザ端末２との送受信をおこなうものである。本発明では、例えば、ユーザ端末とはＴＣＰＩ／Ｐネットワークが構築されているものとする。
【００５４】
ディジタル信号処理部１３は、送受信データのデジタル信号処理を行うもので、現用系及び予備系の２系統で構成されている。
アナログ信号処理部１４は、送受信データのアナログ信号処理を行うもので、現用系及び予備系の２系統で構成されている。
【００５５】
そして、ディジタル信号処理部１３及びアナログ信号処理部１４は、システム制御部１０のプロトコルスタック切替制御によって、現用系と予備系に設定されるソフトウェアが書き換えられ、更にシステム制御部１０のプロトコルスタック切替制御によって、スイッチ１７ａ，１７ｂが切り替えられて現用系と予備系とが切り替えられ、その結果として動作する無線インターフェースが切替られるようになっている。
尚、現用系と予備系は、固定的に決まっているものではなく、片系が動作中には、もう片系は予備となり、スイッチ１７ａ，１７ｂの切替によって、現用系と予備系とが切り替わるものである。
【００５６】
記憶部１１は、各種電波種別（無線インターフェース）に対応したソフトウェア１１ａを格納すると共に、各種電波種別（無線インターフェース）の管理情報や割り付けられているネットワークＩＰアドレス、状態情報を管理するネットワーク管理テーブル１１ｂが格納されているもので、ハードディスクやメモリなどである。
【００５７】
ここで、ネットワーク管理テーブル１１ｂの具体例について図４を使って説明する。図４は、本発明のソフトウェア無線機１におけるネットワーク管理テーブル１１ｂに具体例を示す説明図である。
本発明のネットワーク管理テーブル１１ｂは、無線インターフェースのシリアル番号に対して、電波の型式や、周波数、空中線電力などの管理情報を予め記憶しておき、初期化時に割り付けられたＩＰアドレスを記憶させ、運用状態の中で、各無線インターフェースの現在の状態を管理記憶している。
【００５８】
割り付けるＩＰアドレスの設定方法としては、例えば各電波種別で接続される対向のソフトウェア無線機１ｂ、１ｃ、・・・が属するネットワークを識別できるようなアドレスと考えても良い。
具体的には、ＩＰアドレス内のサブネットワークアドレス部に変調方式や周波数又はチャネルを識別できるユニークな数値を割り当て、ホストアドレス部は、統一する方法がある。例えば、ＩＰｖ４の場合、サブネットマスクを用いてサブネットワークアドレス部に変調方式等を割り振り、サブネットマスクによって、マスクされたホストアドレス部は統一とする。
【００５９】
具体例では、アドレスクラスＣの場合を考えると、ＩＰアドレス（１９２．１６８．０．０）に対して、サブネットマスク２５５．２５５．２５５．２５２として、６３（６ｂｉｔ）のサブネットワークに対して変調方式や周波数又はチャネル等を割り当て、ホストアドレス部分（２ｂｉｔ）をソフトウェア無線機毎に一意とする。
また別の例として、図４では、サブネットマスク２５５．２５５．２５５．２４０として、ＩＰアドレス３２ビットの内、上位２４ビットのネットワークアドレスと４ビットのサブネットアドレスで合計２８ビットまでをネットワーク識別に使用し、残りの４ビットをホストアドレスとする場合を示しており、ネットワークアドレスに／２８を付して記載している。
【００６０】
システム制御部１０は、ソフトウェア無線機１におけるデータリンク層のプロトコルスタックを管理し、外部からの要求に応じてプロトコルスタックの切替制御を行うものである。
【００６１】
具体的にシステム制御部１０では、立ち上げ時の初期化処理として、各通信方式（無線インターフェース）を実現する手段（プログラム）に対して各々ネットワークアドレス（例えば，ＩＰアドレス及びＴＣＰのポート番号等）を割り付けてネットワーク管理テーブル１１ｂに記憶し、全ての無線インターフェースの状態を「待機状態」としてネットワーク管理テーブル１１ｂに記憶させる。
【００６２】
そして、初期状態では、予めデフォルトインターフェースとして設定されている１つの無線インターフェース（無線インターフェースＡとする）に対応するソフトウェアをディジタル信号処理部１３及びアナログ信号処理部１４の現行系（スイッチ１７ａ，１７ｂが接続状態にある系）に書き込み、ＲＦ部１５を起動すると共に、ネットワーク管理テーブル１１ｂの無線インターフェースＡの状態を「実行状態」に更新する。
【００６３】
そして、以降の運用状態の中で、システム制御部１０が外部ネットワーク（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（Ｒ）側）からの問い合わせを受信した場合に、無線インターフェース変更の起点とみなし、システム制御部１０が外部ネットワークに対して正常な返答を返しておいて、当該問合せの宛先ＩＰアドレスからネットワーク管理テーブル１１ｂで対応する無線インターフェースを参照し、対応する無線インターフェースの状態が「待機状態」であれば、当該無線インターフェースのソフトウェアをディジタル信号処理部１３及びアナログ信号処理部１４の予備系に書き込む。
そして、ネットワーク管理テーブル１１ｂにおける当該無線インターフェースの状態を「実行待ち状態」に更新すると共に、これまで「実行待ち状態」であった無線インターフェースの状態を「待機状態」に更新する。
【００６４】
ここで、外部ネットワーク（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（Ｒ）側）から受け取る問合せの具体例とは、ＴＣＰ／ＩＰネットワークにおいて、ＩＰアドレスからＥｔｈｅｒｎｅｔ（Ｒ）の物理アドレス（ＭＡＣアドレス）を求めるのに使われるアドレス解決プロトコル（Ａｄｄｒｅｓｓ  Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ：ＡＲＰ）の電文や、ＩＰのエラーメッセージや制御メッセージを転送するプロトコルでＴＣＰ／ＩＰで接続されたコンピュータやネットワーク機器間で、互いの状態を確認するために用いられるプロトコルであるＩＣＭＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｍｅｓｓａｇｅ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）の電文がある。
【００６５】
尚、ＩＣＭＰメッセージは、図５に示すようなメッセージのタイプがあり、基本的にメッセージを伝えるためのプロトコルであるため、ＩＰアドレスが転送されるタイプ（図中、○のタイプ）のメッセージが無線インターフェース変更の起点とみなして利用でき、ＩＰアドレスが転送されないタイプ（図中、×のタイプ）のメッセージは利用できない。
もし、「待機状態」の無線インターフェース宛に、図５に示す利用不可（×）のメッセージ等を受けた場合は、そのパケットを破棄しても良い。図５は、ＩＣＭＰメッセージ例と、本発明で無線インターフェース変更起点として利用可能か否かを示す説明図である。
【００６６】
また、システム制御部１０が、ＴＣＰやＵＤＰデータを受信した場合は、当該データの宛先ＩＰアドレスからネットワーク管理テーブル１１ｂで対応する無線インターフェースを参照し、対応する無線インターフェースの状態が「実行待ち状態」であれば、スイッチ１７ａ，１７ｂを切り替えて現行系と予備系とを反転する。
そして、ネットワーク管理テーブル１１ｂにおける当該無線インターフェースの状態を「実行状態」に更新すると共に、これまで「実行状態」であった無線インターフェースの状態を「実行待ち状態」に更新する。
【００６７】
この時、もし、データの宛先ＩＰアドレスに対応する無線インターフェースの状態が「実行状態」であれば、既に実行状態であるから、切替制御の必要はない。
また、もし、データの宛先ＩＰアドレスに対応する無線インターフェースの状態が「待機状態」であれば、当該無線インターフェースのソフトウェアをディジタル信号処理部１３及びアナログ信号処理部１４の予備系に書き込み、スイッチ１７ａ，１７ｂを切り替えて現行系と予備系とを反転する。
そして、ネットワーク管理テーブル１１ｂにおける当該無線インターフェースの状態を「実行状態」に更新すると共に、これまで「実行状態」であった無線インターフェースの状態を「実行待ち状態」に更新し、これまで「実行待ち状態」であった無線インターフェースの状態を「待機状態」に更新する。
【００６８】
本発明のソフトウェア無線機１におけるプロトコルスタック切替動作について、具体例を用いて説明する。尚、説明のため、電波種別（通信方式）をＲｎ、無線インターフェースをＩｎ、ソフトウェアをＳｎで表し、電波種別、無線インターフェース、ソフトウェアの対応は（Ｒ１、Ｉ１、Ｓ１）、…、（Ｒｎ、Ｉｎ、Ｓｎ）とする。（ｎは整数）
【００６９】
１つ目の例として、電波種別が２種類の場合（Ｒ１、Ｉ１、Ｓ１）、（Ｒ２、Ｉ２、Ｓ２）のみの場合を説明する。
本発明のソフトウェア無線機１では、起動時の初期化処理として、使用可能な電波種別Ｒ１，Ｒ２をＩＰアドレスに変換し、変換したＩＰアドレスの無線インターフェースを有効にする。これにより、ネットワーク管理テーブル１１ｂにおけるＩ１、Ｉ２が待機状態となる。
【００７０】
そして、ソフトウェア無線機１は外部端末２からの有効にしたネットワークインターフェースＩ１又はＩ２への問い合わせを待ち、ここでＩ１に対応するＩＰアドレス宛の問い合わせがあった場合は、対応するソフトウェアＳ１をディジタル信号処理部１３及びアナログ信号処理部１４の現用系へ書き込み無線部を起動する。これにより、ネットワーク管理テーブル１１ｂにおいてＩ１が待機状態→実行状態に更新される。
【００７１】
そして、ソフトウェア無線機１は、外部端末２から有効なデータが送られた場合は、実行状態にあるネットワークインターフェースＩ１を通じて電波種別Ｒ１にて送信する。
【００７２】
さらに外部端末２から無線インターフェースＩ２に対応するＩＰアドレス宛に問い合わせがあった場合は、対応するソフトウェアＳ２をディジタル信号処理部１３及びアナログ信号処理部１４の予備系に書き込んでおき、これによりネットワーク管理テーブル１１ｂにおいてＩ２が待機状態→実行待ち状態に更新される。
【００７３】
そして、実行待ち状態のネットワークインターフェースＩ２に対する有効なデータを受けた場合は、システム制御部１０が現行系と予備系とを切り替えてＲ２にて通信を行う。これによりネットワーク管理テーブル１１ｂにおいてＩ１は実行状態→実行待ち状態に更新され、Ｉ２は実行待ち状態→実行状態に更新される。
【００７４】
逆に、ＲＦ部１５から電波種別Ｒ２の有効なデータを受けた場合は、その時点で実行状態のネットワークインターフェースＩ２を通じて外部端末２へデータを送ることになる。
【００７５】
２つ目の例として、電波種別が３種類の場合（Ｒ１、Ｉ１、Ｓ１）、（Ｒ２、Ｉ２、Ｓ２）、（Ｒ３、Ｉ３、Ｓ３）の場合を説明する。
本発明のソフトウェア無線機１では、起動時の初期化処理として、使用可能な電波種別Ｒ１，Ｒ２、Ｒ３をＩＰアドレスに変換し、変換したＩＰアドレスの無線インターフェースを有効にする。これにより、ネットワーク管理テーブル１１ｂにおけるＩ１、Ｉ２，Ｉ３が待機状態となる。
【００７６】
そして、ソフトウェア無線機１は外部端末２からの有効にした無線インターフェースＩ１又はＩ２又はＩ３への問い合わせを待ち、ここでＩ３に対応するＩＰアドレス宛の問い合わせがあった場合は、対応するソフトウェアＳ３をディジタル信号処理部１３及びアナログ信号処理部１４の現用系へ書き込み無線部を起動する。これにより、ネットワーク管理テーブル１１ｂにおいてＩ３が待機状態→実行状態に更新され、残りのＩ１、Ｉ２は待機状態のままである。
【００７７】
そして、ソフトウェア無線機１は、外部端末２から有効なデータが送られた場合は、実行状態にある無線インターフェースＩ３を通じて電波種別Ｒ３にて送信する。
【００７８】
さらに外部端末２から他の無線インターフェース、例えば、無線インターフェースＩ１に問い合わせがあった場合は、対応するソフトウェアＳ１をディジタル信号処理部１３及びアナログ信号処理部１４の予備系に書き込んでおき、これによりネットワーク管理テーブル１１ｂにおいてＩ１が待機状態→実行待ち状態に更新される。
【００７９】
そして、実行待ち状態のネットワークインターフェースＩ１に対する有効なデータを受けた場合は、システム制御部１０が現行系と予備系とを切り替えてＲ１にて通信を行う。これによりネットワーク管理テーブル１１ｂにおいてＩ１は実行待ち状態→実行状態に更新され、Ｉ２は待機状態のままで、Ｉ３が実行状態→実行待ち状態に更新される。
【００８０】
そして、待機状態の無線インターフェースＩ２に対する問い合わせがあった場合は、実行待ち状態であるＩ３を待機状態に戻し、予備系にソフトウェアＳ２を書き込んで、Ｉ２を実行待ち状態とする。
【００８１】
また、逆にＲＦ部１５から有効なデータを受けた場合は、その時点で実行中の無線インターフェースを通じて外部端末１へデータを送ることになる。
【００８２】
尚、上記説明では、電波種別（通信方式）に対応するソフトウェアは、記憶部１１内のディスクやメモリ上に配置されていて、システム制御部１０によってディジタル信号処理部１３又はアナログ信号処理部１４に書き込まれるものとしたが、外部サーバ（図示せず）等に配置してシステム制御部１０によってダウンロードしディジタル信号処理部１３又はアナログ信号処理部１４に書き込むようにしても構わない。また、ソフトウェアの書き込みの手段については本発明では規定しない。
【００８３】
また、本発明のソフトウェア無線機１のプロトコルスタックにおける上位層についても特に規定しない。本発明の説明では、例としてＩＰｖ４アドレス体系を用いているが、電波種別数が多い場合には、サブネットマスクはないが、グローバルなユニキャストアドレスの場合には、サイトトポロジーを同様に用いるＩＰｖ６システムを構築することでアドレス空間の不足を回避して実現可能である。
【００８４】
また、図３に示した本発明のソフトウェア無線機１の内部構成例では、ディジタル信号処理部１３及びアナログ信号処理部１４を現行系と予備系の２系統で構成する場合を説明したが、構成の増大が許容できる範囲であれば、予備系を複数設けて多面構造とし、予備系の中から１つを選択して現行系とするようにしても良い。
【００８５】
そうすることにより、問合せ受信時のソフトウェア書き換え処理の頻度を軽減することができる。
尚、この場合、待機状態の無線インターフェースに対する問合せが発生したときに、複数の予備系の中のどの予備系にソフトウェアを書き込むかについては、限定するものではないが、例えば状態変化履歴を管理して、最後に実行状態になった時間が古い予備系から書き換えるようにすればよい。
【００８６】
また、図３に示した本発明のソフトウェア無線機１の内部構成例では、ディジタル信号処理部１３及びアナログ信号処理部１４を複数の処理系統を設けて切り替えるようにしたが、ディジタル信号処理部１３を実装するＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）及びアナログ信号処理部１４を実装するＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）が充分な処理能力を有している場合、１つの処理系の中に複数の通信方式に対応するソフトウェアを予め書き込んでおき、当該処理系の中で瞬時に通信方式を切り替えるようにしてもよい。
【００８７】
また、更に、１つの処理系の中に複数の通信方式に対応するソフトウェアを予め書き込んでおき、当該処理系の中で複数の通信方式を並列の処理して、複数の通信方式に対応できるようにしても良い。
【００８８】
本発明のソフトウェア無線機１によれば、通信可能な各無線インターフェースに対してＩＰアドレス及びＴＣＰのポートが割り当てられて、全ての無線インターフェースを利用可能状態（有効状態）としておき、問い合わせがあった無線インターフェースのソフトウェアをディジタル信号処理部１３及びアナログ信号処理部１４の予備系に書き込んで「実行待ち状態」とし、当該無線インターフェースのデータを受信したなら、予備系と現行系とをスイッチで切り替えてデータ送信を行うので、ユーザ端末２からのデータ送信時には、ソフトウェアの書き込みなしに、スイッチ切替だけで即、電波種別（通信方式）を変更してデータ送信できるので、電波種別（通信方式）の切替が頻繁に発生しても、簡単に且つ迅速に通信方式を切り替えることができ、切り替えに伴う送信遅延を生じることなく、頻繁な切り替え要求に対しても充分追従可能となり、中継装置に対してソフトウェア無線技術を適応して、充分運用に耐えうる装置を構成できる効果がある。
【００８９】
また、ソフトウェア無線機１内部のネットワーク管理テーブル１１ｂ上に通信可能な各無線インターフェースの管理情報を予め登録し、登録されている無線インターフェースについてサービスするので、外部からの利用制限を行いながら、管理者による操作等の必要が無く、無人運用を可能にできる効果がある。
【００９０】
また、本発明のソフトウェア無線機１によれば、無線インターフェース変更の起点とみなすユーザ端末２からの問合せとして、ＡＲＰの電文やＩＣＭＰの電文を利用するので、ユーザ端末２から送信する電文はこれまで通常に使用されていた電文を通常の通信手段で送信すればよく、変更を指示するような特別な電文や当該電文を送るための特別な通信手段が不要であり、上位層に対して仕様の変更や追加を行うことなく、データリンク層の実現のみで、本発明の技術を実現できる効果がある。
また、ユーザ端末２側から、通信方式を意識する必要もない。
【００９１】
尚、上記本発明のソフトウェア無線機に係る説明では、中継装置（ルータ）へのソフトウェア無線技術適応を念頭に置いて説明してきたが、複数のディジタル信号処理部１３及びアナログ信号処理部１４を構成しても、装置規模を充分に軽減できれば、移動端末（無線端末）へのソフトウェア無線適応技術として用いることも可能である。
【００９２】
上記説明した本発明のソフトウェア無線機１は、ユーザ端末２からの問合せ電文やデータの受信を無線インターフェース変更の起点として無線インターフェース切替の制御を行い、迅速に無線インターフェースを変更できるものであり、図８に示すように、ソフトウェア無線機１ａと対向するソフトウェア無線機１ｂ、１ｃ、・・・が異なる種類の通信方式をサポートする場合に、１台のソフトウェア無線機１ａで対応できるようにする目的であった。
【００９３】
これに対して、上記説明した本発明のソフトウェア無線機の技術を応用すると、例えば、ソフトウェア無線機１ａと対向するソフトウェア無線機１ｂ，１ｃ，・・・も本発明のソフトウェア無線機１で構成すれば、対向するソフトウェア無線機１間で、複数の通信方式による無線通信システムを実現でき、ソフトウェア無線機１間の無線通信の過程で、通信品質低下に対応して、無線インターフェースを切り替えることも考えられる。
【００９４】
そこで、本発明のソフトウェア無線機を対向で用い、通信品質低下に対応して無線インターフェースを切り替える第２の実施の形態について、図６を使って説明する。図６は、本発明の第２の実施の形態に係るソフトウェア無線機１の接続構成例、及びアドレス設定例を示す説明図である。
【００９５】
本発明の第２の実施の形態では、図６に示すように、ソフトウェア無線機１ａ（図では、ＳＲ１ａ）とソフトウェア無線機１ｂ（図では、ＳＲ１ｂ）とが、複数の無線通信方式で通信可能な状態にある。
そして、ＳＲ１ａはネットワークａに接続され、ＳＲ１ｂはネットワークｂに接続されて、ネットワークａ上のユーザ端末２（図示せず）とネットワークｂ上のユーザ端末２（図示せず）との通信における中継装置の役割を果たし、特にネットワーク上でＴＣＰ／ＩＰをサポートするような場合には、ＯＳＩ参照モデルに基づく階層構造のネットワーク層におけるルータの役割も果たすことになる。
【００９６】
また、ネットワークａとネットワークｃとは、ＳＲ１ａを介して接続され、ネットワークｂとネットワークｃとも接続されているが、ネットワークｃ側のＳＲ及びネットワークｂとネットワークｃとを接続するＳＲについては、図面から省略されている。
【００９７】
ここで、ソフトウェア無線機１が一般的なルータ機能を備えるものとして、ルータとしての基本動作について説明する。
ルータ機能は、ネットワーク層においてＩＰパケットの中継を行う機能である。
通常、ルータは、ルーティングテーブルに基づいて動作し、ルーティングテーブルは各ルート毎に宛先ＩＰアドレス、プリフィックス長、次ホップＩＰアドレス、インターフェース番号を記憶する。
【００９８】
具体例では、図６に示すように、ネットワークａのネットワークアドレス（１９２．１６８．２．０／２８）とし、ネットワークｂのネットワークアドレス（１９２．１６８．３．０／２８）とする。
尚、図６では、ＩＰアドレス３２ビットの内、上位２４ビットのネットワークアドレスと４ビットのサブネットアドレスで合計２８ビットまでをネットワーク識別に使用し、残りの４ビットをホストアドレスとする場合を示しており、ネットワークアドレスに／２８を付して記載している。
【００９９】
そして、ＳＲ１ａとＳＲ１ｂとを接続する無線通信における無線インターフェース（Ｉ／Ｆ１，Ｉ／Ｆ２，Ｉ／Ｆ３）毎にルートを設けて対向するアドレスが設定されている。
図６に示した例では、ＳＲ１ａ側はホストアドレス「１」、ＳＲ１ｂ側はホストアドレス「２」と一意に定め、Ｉ／Ｆ１に対してはサブネット「０」、Ｉ／Ｆ２に対してはサブネット「１」、Ｉ／Ｆ３に対してはサブネット「２」、Ｉ／Ｆ４に対してはサブネット「３」としている。
【０１００】
尚、例えば、Ｉ／Ｆ２（サブネット「１」）のＳＲ１ａ側（ホストアドレス「１」）の場合、ＩＰアドレス３２ビットの下位８ビットが、“０００１０００１”となるため、１０進数に直すと１７となり、Ｉ／Ｆ２（サブネット「１」）のＳＲ１ｂ側（ホストアドレス「２」）の場合、ＩＰアドレス３２ビットの下位８ビットが、“０００１００１０”となるため、１０進数に直すと１８となる。
【０１０１】
この時、ルーティングテーブルには、図７（ａ）に示すように、例えばＳＲ１ａから無線インターフェース１（インターフェース番号１）を用いるルートの場合は、宛先ＩＰアドレスがネットワークｂの（１９２．１６８．３．０）であり、次ホップＩＰアドレスが無線インターフェース１のＳＲ１ｂにおけるアドレス（１９２．１６８．１．２）であり、インターフェース番号として１が記憶されていることになる。図７は、ルーティングテーブル内容例及び本発明における変更例を示す説明図である。
【０１０２】
本発明のソフトウェア無線機１におけるルーティングテーブル制御の第１の方法として、ルーティングテーブルには、次ホップのリンクとして、有線側のＥｔｈｅｒｎｅｔ（Ｒ）インターフェースと、利用可能な通信方式の無線インターフェースの中で、現在実行状態にある通信方式に対応する無線インターフェースを用いる１つのルートだけを記憶させるようにする。
つまり、無線部分の通信方式が切り替えられると、それに応じてルーティングテーブルが更新され、常に現在実行状態にある通信方式でデフォルトルーティングの動作をする。
【０１０３】
また、本発明のソフトウェア無線機１におけるルーティングテーブル制御の第２の方法としては、ルーティングテーブルには、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（Ｒ）インターフェースに加えて、利用可能な全ての通信方式に対応するインターフェースを次ホップのリンクとして記憶させることにする。
そして、ソフトウェア無線機１が受信したＩＰパケットにおける宛先ＩＰアドレスがルーティングテーブルの宛先ＩＰアドレスにプリフィックス長部分において一致すれば、そのルートを選択することでルーティングを行う方法である。
【０１０４】
ルーティングテーブルは、手動或いはＲＩＰ，ＯＰＳＦ等により自動で作成、更新される。
ＩＣＭＰ電文などにより実行状態にされていないインターフェースにルーティングされた場合、そのパケットはデータリンク層で実行可能になるまで蓄積されるか破棄される。
【０１０５】
そして、本発明の第２の実施の形態に係るソフトウェア無線機１におけるルータ機能では、物理層（ＲＦ部）或いはデータリンク層から、ＲＳＳＩ，ＢＥＲなどの通信品質を示すデータを取得し、現在実行状態のインターフェースの通信品質が低下したときに、ＩＣＭＰ電文と同様に予め指定しておいた代替可能な別の無線インターフェースを実行状態にしたうえで、ルーティングテーブルを書き換えて、その通信方式にルーティングされるようにする。
また、本発明の第２の実施の形態では、２つの処理系（現行系、予備系）は、切替過程において、同時に実行状態になり得るように構成する必要がある。
【０１０６】
具体例で説明すると、ソフトウェア無線機１において、実行状態にあるインターフェース番号１のインターフェースの通信品質が低下し、インターフェース番号２が代替可能であって、インターフェース番号２に切り替える場合を考える。
インターフェース番号１が実行状態にある時のルーティングテーブルの内容は、図７（ａ）に示すように、ネットワークｂ（１９２．１６８．３．０）へルーティング経路として、インターフェース番号１を用いるので、次ホップＩＰアドレスがＩ／Ｆ１の（１９２．１６８．１．２）であり、この状態から通信品質低下に伴いインターフェース番号２に切り替えると、ルーティングテーブルの内容は、図７（ｂ）に示すように、ネットワークｂ（１９２．１６８．３．０）へルーティング経路として、インターフェース番号が２となり、次ホップＩＰアドレスがＩ／Ｆ２の（１９２．１６８．１．１８）に更新されることになる。
【０１０７】
次に、本発明の第２の実施の形態に係るソフトウェア無線機１において、対向のソフトウェア無線機１間で通信方式を切り替える構成の場合、一方のソフトウェア無線機１（例えばソフトウェア無線機１ａ）で有線側からのＩＣＭＰ電文などにより、通信方式の変更起点を認識した場合、対向のソフトウェア無線機１（例えばソフトウェア無線機１ｂ）においても、これから変更しようとする通信方式への切替を通知して切り替える必要がある。
【０１０８】
対向するソフトウェア無線機１間で通信方式切替の同期を取る方法について説明する。
本発明のソフトウェア無線機１ａでは、ネットワーク管理テーブル１１ｂとしては、図４に示した項目に加えて、無線接続先のソフトウェア無線機１ｂのＩＰアドレスを通信方式（無線インターフェース）毎に記憶させておく。
例えば、インターフェース番号１（Ｉ／Ｆ１）については自己のアドレス（１９２．１６８．１．１）に対して接続先アドレス（１９２．１６８．１．２）、インターフェース番号２（Ｉ／Ｆ２）については自己のアドレス（１９２．１６８．１．１７）に対して接続先アドレス（１９２．１６８．１．１８）を記憶させておく。
【０１０９】
そして、ネットワークａのあるユーザ端末２（アドレス（１９２．１６８．２．３）が、現在の通信方式（インターフェース番号１）を別の通信方式（インターフェース番号２）に変更する為にＩＣＭＰのタイムスタンプ要求電文を（１９２．１６８．１．１７）宛に送信する。
【０１１０】
そして、ソフトウェア無線機１ａが当該タイムスタンプ要求電文を受信すると、現在のルーティングテーブルの内容に関わらず現在実行中のインターフェース１を用いて、同様のＩＣＭＰ電文を（１９２．１６８．１．１７）の無線接続先のであるソフトウェア無線機１ｂ（１９２．１６８．１．１８）宛に送信して、対向のソフトウェア無線機１ｂにおいても通信方式（インターフェース２）への変更が為されるようにする。
【０１１１】
そして、ソフトウェア無線機１ａでは、インターフェース２を実行待ち状態にするために、インターフェース２に対応するソフトウェアを予備系に書き込み、ネットワーク管理テーブル１１ｂを更新する。
【０１１２】
一方、ソフトウェア無線機１ａからＩＣＭＰ電文を受け取ったソフトウェア無線機１ｂでは、ソフトウェア無線機１ａと同様に、インターフェース２を実行待ち状態にするために、インターフェース２に対応するソフトウェアを予備系に書き込み、ネットワーク管理テーブル１１ｂを更新する。
【０１１３】
そして、ソフトウェア無線機１ｂにおいて、インターフェース２が実行待ち状態になると、現在実行中のインターフェース１を用いて、新たなＩＣＭＰのタイムスタンプ要求電文を送信元ＩＰアドレス（１９２．１６８．１．１８）、宛先ＩＰアドレス（１９２．１６８．１．１７）でソフトウェア無線機１ａに送信する。
【０１１４】
当該ＩＣＭＰ電文を受信したソフトウェア無線機１ａは、インターフェース２が既に実行待ち状態になっているので、当該電文によって実行状態に切り替えられてネットワーク管理テーブル１１ｂが更新されると共に、ルーティングテーブルも、インターフェース２用のルーティングテーブル内容に更新されることになる。
【０１１５】
また、ソフトウェア無線機１ｂからソフトウェア無線機１ａに送信されたＩＣＭＰのタイムスタンプ要求電文に対する通常の応答として、ソフトウェア無線機１ａからソフトウェア無線機１ｂに対してタイムスタンプ応答電文がＩＰアドレス（１９２．１６８．１．１８）宛に送信される。
【０１１６】
そして、当該タイムスタンプ応答電文を受信したソフトウェア無線機１ｂでは、インターフェース２が既に実行待ち状態になっているので、当該電文によって実行状態に切り替えられてネットワーク管理テーブル１１ｂが更新されると共に、ルーティングテーブルも、インターフェース２用のルーティングテーブル内容に更新されることになる。
【０１１７】
別の切替の同期を取る制御例として、最初のＩＣＭＰ電文を受信したソフトウェア無線機１ａは、ソフトウェア無線機１ｂに対してＩＣＭＰ電文の代わりにＲＩＰ２やその他の経路制御プロトコルを用い、直接ルーティングテーブルを更新させるようにしても良い。
【０１１８】
例えば、ソフトウェア無線機１ａが、［宛先：１９２．１６８．３．０、メトリック：２、次ホップ：１９２．１６８．１．７、ネットマスク：２５５．２５５．２５５．０］のようなＲＩＰ２パケットを送信元を１９２．１６８．１．１７としてインターフェース１から送信すれば、それを受信したソフトウェア無線機１は、ソフトウェア無線機１ａとの接続に１９２．１６８．１．１８（インターフェース２）が求められていることが認識できるので、そのようにルートをルーティングテーブルに追加する（ＲＩＰの従来機能）と共に、インターフェース１の実行状態を保持したまま、インターフェース２も実行状態にする。
これは、ルーティングテーブルに追加しただけでは、メトリックが同じ場合、古いルートが依然有効であるからで、インターフェース２も実行状態にする必要がある。
【０１１９】
新しいインターフェース（１９２．１６８．１．１７←→１９２．１６８．１．１８）間の接続がデータリンク層で確認されると、ルーティングテーブルから旧インターフェース（１９２．１６８．１．１←→１９２．１６８．１．２）間の接続ルートを削除し、インターフェース１の実行状態は解除する。
【０１２０】
上記説明では、ユーザ端末２からの問合せ（ＩＣＭＰ電文など）に応じて、対向のソフトウェア無線機１間で通信方式切替の同期を取る方法について説明したが、通信品質劣化に応じて切り替える場合については、双方に同様の通信品質検出手段を設けて、ほぼ同様のタイミングで品質劣化が検出されて、切替制御が行われるものと考えても良いし、一方だけに通信品質検出手段を設けて、通信品質検出手段を設けたソフトウェア無線機１からの切替指示で対向のソフトウェア無線機１でも切替が行われるようにしても良い。
ここで、通信品質検出手段を設けたソフトウェア無線機１からの切替指示は、上記説明したＲＩＰ２やその他の経路制御プロトコルを用いて、直接ルーティングテーブルを更新させる方法を取ればよい。
【０１２１】
本発明の第２の実施の形態に係るソフトウェア無線機によれば、対向で本発明のソフトウェア無線機を用い、ソフトウェア無線機間通信を複数の通信方式で実現し、通信品質が劣化した際に良好な通信方式に切り替えて無線通信を実現するので、ユーザ端末２は、無線経路における通信方式を全く意識することなく、良好な通信方式で無線通信されることになり、通信品質を向上できる効果がある。
【０１２２】
【発明の効果】
本発明によれば、複数の無線通信方式に対応して通信制御に係るプロトコルを実現する複数のデータリンク層実現手段を有し、システム制御手段が各データリンク層実現手段に対応付けてネットワークアドレスを管理し、電文の宛先に関連するネットワークアドレスに対応するデータリンク層実現手段を動作させることで無線通信方式を切り替える無線機としているので、あたかも、複数の無線通信方式が異なるネットアドレスを有してネットワーク内に存在するかのように仮想的に無線機上に実現され、電文に応じて都度切り替えて動作させることができる効果がある。
【０１２３】
本発明によれば、複数のデータリンク層実現手段は各々ソフトウェアで実現され、データリンク層実現手段を待機させる信号処理部を複数設け、システム制御手段が、電文の宛先に関連するネットワークアドレスに対応するデータリンク層実現手段が待機している信号処理部を動作させることで無線通信方式を切り替える上記無線機としているので、電文に応じて動作させるデータリンク層実現手段の切替を、簡単且つ迅速に行うことができる効果がある。
【０１２４】
本発明によれば、ネットワーク間を無線接続し、ルータの機能を備える無線機であって、無線通信方式を切り替える際に、当該方式に対応してルーティングテーブルのアドレスを更新する上記無線機としているので、通信方式変更に伴い、ネットワークアドレスが変更される際に、ルータの機能で使用されるルーティングテーブルも含めて対応できる効果がある。
【０１２５】
本発明によれば、ネットワーク間を複数の無線通信方式で互いに無線接続する送信側無線機又は受信側無線機であって、送信側無線機が、電文の宛先に関連するネットワークアドレスに対応するデータリンク層実現手段を動作させ、ルーティングテーブルのアドレスを更新して無線通信方式を切り替えると共に、電文又は無線通信方式への切り替えを指示する電文を、受信側無線機に無線送信し、受信側無線機が、電文を受信して、無線通信方式への切り替えを行う上記無線機としているので、ネットワーク間を互いに無線接続する送信側及び受信側の無線機において、同期を取って通信方式変更を行うことができる効果がある。
【０１２６】
本発明によれば、受信電文として、インターネットコントロールプロトコル（ＩＣＭＰ）の電文、又はアドレス解決プロトコル（ＡＲＰ）の電文を用いる上記無線機としているので、通信方式変更のために特別な電文や当該電文の通信手段を設けることなく、従来からある電文を起点として通信方式変更を行うことができる効果がある。
【０１２７】
本発明によれば、において、送信側無線機のシステム制御部が、無線通信路状況を判断し、判断結果に応じて、動作させる信号処理部を切り替えて無線通信方式を切り替え、当該方式に対応してルーティングテーブルのアドレスを更新する切り替えに対応してルーティングテーブルを更新すると共に、無線通信方式への切り替えを指示する電文を、受信側無線機に無線送信する上記無線機としているので、無線通信路状況に応じて無線通信方式を切り替えて、ユーザ端末からは無線経路における通信方式を全く意識することなく、良好な通信方式で無線通信されることになり、通信品質を向上できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のソフトウェア無線機におけるプロトコルスタック例を示す説明図である。
【図２】本発明のソフトウェア無線機１における無線側インターフェースの状態遷移図である。
【図３】本発明のソフトウェア無線機の内部構成例及び外部との接続例を示すブロック図である。
【図４】本発明のソフトウェア無線機１におけるネットワーク管理テーブル１１ｂに具体例を示す説明図である。
【図５】ＩＣＭＰメッセージ例と、本発明で無線インターフェース変更起点として利用可能か否かを示す説明図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係るソフトウェア無線機１の接続構成例、及びアドレス設定例を示す説明図である。
【図７】ルーティングテーブル内容例及び本発明における変更例を示す説明図である。
【図８】無線通信システムの概略構成を示す概念図である。
【図９】各装置における通信プロトコルの階層構造を示す説明図である。
【図１０】従来のソフトウェア無線機におけるプロトコルスタック例を示す説明図である。
【符号の説明】
１…ソフトウェア無線機、  ２…ユーザ端末、  ３…ネットワーク、  １０…システム制御部、  １１…記憶部、  １１ａ…ソフトウェア、  １１ｂ…ネットワーク管理テーブル、  １２…外部インターフェース部、  １３…デジタル信号処理部、  １４…アナログ信号処理部、  １５…ＲＦ部、  １６…アンテナ、  １７ａ，１７ｂ…スイッチ
【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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