(57)【要約】【課題】ソフトウェアで通信機能を実現するソフトウェア無線機において、システム切り替えの際に、データを損なうことなく送受信する。【解決手段】制御部２３において、プログラム格納メモリ２５に格納されたソフトウェアを信号処理部２２にセットし、信号処理部２２に対しソフトウェアに対応するシステムの送信データ及び受信データを処理させるものとし、信号処理部２２の入力段に受信データバッファリング部２１及び送信データバッファリング部２４を接続し、システム切り替えの際に、セット状態のソフトウェアから切替先のシステムに対応するソフトウェアへの書き替えに要する処理時間だけ受信データバッファリング部２１及び送信データバッファリング部２４の遅延時間を制御し、信号処理部２２に切替先のシステムに対応する送信データ及び受信データを入力させないようにしている。【選択図】　　図１
2004120650.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ互いに異なる複数の通信システムに対応して通信信号を処理する複数のソフトウェア情報を格納するソフトウェア情報格納部と、
入力される前記通信信号を一時保持する入力バッファと、
前記複数のソフトウェア情報が選択的にセットされ、前記入力バッファから読み出される通信信号を入力して、セットされたソフトウェア情報による信号処理を実行する信号処理部と、
前記通信システムの切替指示入力に応じて、前記ソフトウェア情報格納部から切替先のソフトウェア情報を読み出して前記信号処理部にセットすると共に、前記切替指示入力タイミングから前記ソフトウェア情報の切替処理に要する時間相当分の遅延時間経過後に前記入力バッファから通信信号を読み出し前記信号処理部に入力する制御部とを具備することを特徴とするソフトウェア無線機。
【請求項２】
さらに、前記信号処理部で処理される通信信号を一時保持する出力バッファを備え、
前記制御部は、初期状態で前記信号処理部の処理結果出力タイミングから前記ソフトウェア情報の切替処理に要する時間相当分の遅延時間経過後に前記出力バッファから前記通信信号を読み出し、前記通信システムの切替指示を入力し、前記ソフトウェア情報のセット完了後は前記出力バッファから直ちに前記通信信号を読み出すことを特徴とする請求項１記載のソフトウェア無線機。
【請求項３】
前記入力バッファは複数個備えることを特徴とする請求項１記載のソフトウェア無線機。
【請求項４】
前記出力バッファは複数個備えることを特徴とする請求項２記載のソフトウェア無線機。
【請求項５】
少なくとも一部の通信システムの通信信号について該信号処理部で実行すべき信号処理の少なくとも一部を実行するハードウェア回路をさらに備え、
前記入力バッファは、前記ハードウェア回路で処理される通信信号を一時保持することを特徴とする請求項１記載のソフトウェア無線機。
【請求項６】
前記ハードウェア回路は複数個備えることを特徴とする請求項５記載のソフトウェア無線機。
【請求項７】
前記遅延時間は、前記切替指示入力タイミングから前記ソフトウェア情報の切替処理に要する時間と前記通信システムの切替回数との積により求められることを特徴とする請求項１記載のソフトウェア無線機。
【請求項８】
それぞれ互いに異なる複数の通信システムに対応して通信信号を処理する複数のソフトウェア情報を格納するソフトウェア情報格納部と、入力される前記通信信号を一時保持する入力バッファと、前記複数のソフトウェア情報が選択的にセットされ、前記入力バッファから読み出される通信信号を入力して、セットされたソフトウェア情報による信号処理を実行する信号処理部とを備えるソフトウェア無線機で使用される信号処理方法であって、
前記通信システムの切替指示入力に応じて、前記ソフトウェア情報格納部から切替先のソフトウェア情報を読み出して前記信号処理部にセットする第１の過程と、
前記切替指示入力タイミングから前記ソフトウェア情報の切替処理に要する時間相当分の遅延時間経過後に前記入力バッファから通信信号を読み出し前記信号処理部に入力する第２の過程とを具備したことを特徴とする信号処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、信号処理部にセットされたソフトウェア情報に基づいて任意のシステムの通信機能を実行するソフトウェア無線機及び信号処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、無線通信システムにあっては、信号処理部に任意のシステムの通信機能に対応するソフトウェアをセットし、この信号処理部にセットしたソフトウェアに基づいて送信信号及び受信信号を処理させることで当該通信機能を実行するソフトウェア無線機が提唱されている。（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１４１８２３号公報。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特許文献１では、システムを切り替える際に、信号処理部にセットされているソフトウェアを切替先のシステムに対応する新たなソフトウェアに書き替えなければならず、その書替時間分だけ切替先となるシステムの送信データ及び受信データが失われてしまうことになる。
【０００５】
そこで、この発明の目的は、システムを切り替える際に、データの欠落を生じさせることなくシームレスに切り替えることが可能なソフトウェア無線機及び信号処理方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記目的を達成するために、以下のように構成される。
それぞれ互いに異なる複数の通信システムに対応して通信信号を処理する複数のソフトウェア情報を格納するソフトウェア情報格納部と、入力される通信信号を一時保持する入力バッファと、複数のソフトウェア情報が選択的にセットされ、入力バッファから読み出される通信信号を入力して、セットされたソフトウェア情報による信号処理を実行する信号処理部と、通信システムの切替指示入力に応じて、ソフトウェア情報格納部から切替先のソフトウェア情報を読み出して信号処理部にセットすると共に、切替指示入力タイミングからソフトウェア情報の切替処理に要する時間相当分の遅延時間経過後に入力バッファから通信信号を読み出し信号処理部に入力する制御部とを備えるようにしたものである。
【０００７】
この構成によれば、システムを切り替える際に、信号処理部にセットされているソフトウェア情報をソフトウェア情報格納部に格納された切替先となる新たなソフトウェア情報に切り替えている間は、信号処理部に受信信号が入力されないように該受信信号を入力バッファに保持しておくことが可能となり、これにより切替先のシステムに対応する受信データの欠落を防ぐことが可能となる。また、システムを切り替える際に、信号処理部にセットされているソフトウェア情報をソフトウェア情報格納部に格納された切替先となる新たなソフトウェア情報に切り替えている間は、信号処理部に送信信号が入力されないように該送信信号を入力バッファに保持しておくことが可能となり、これにより切替先のシステムに対応する送信データの欠落を防ぐことが可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１のソフトウェア無線機を参照すると、アナログ部１０と、デジタル部２０とにより構成され、このうちアナログ部１０は、システムＡ用送受信アンテナ１１と、システムＢ用送受信アンテナ１２と、システムＣ用送受信アンテナ１３と、アナログ回路１４〜１６と、スイッチ１７とを備えている。なお、ここでは説明を簡単にするため、スイッチ１７の入力系統数を３系統とする。
【０００９】
この実施形態では、スイッチ１７の第１入力系統にシステムＡ用のアナログ回路１４を接続し、第２入力系統にシステムＢ用のアナログ回路１５を接続し、第３入力系統にシステムＣ用のアナログ回路１６を接続している。
【００１０】
外部から到来した無線周波信号は、例えばシステムＡ用送受信アンテナ１１で受信されたのち、アナログ回路１４によりベースバンド信号に周波数変換される。このベースバンド信号は、スイッチ１７によって導出され、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器１８によってデジタルベースバンド信号に変換された後、デジタル部２０に供給される。
【００１１】
デジタル部２０は、受信データバッファリング部２１と、信号処理部２２と、制御部２３と、送信データバッファリング部２４と、プログラム格納メモリ２５とを備えている。
【００１２】
上記デジタルベースバンド信号は、受信データバッファリング部２１を介して信号処理部２２に供給される。信号処理部２２は、デジタルベースバンド信号を、その受信データレートに応じた所定のフォーマットの復調データに変換し、その復調データに対し復号処理とＦＥＣ（Ｆｏｒｗａｒｄ　Ｅｒｒｏｒ　Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ：前方向誤り訂正）による誤り訂正復号処理を施すことにより、ベースバンドの受信デジタルデータを再生する。この受信デジタルデータは、出力端子２６から取り出される。また、信号処理部２２は、制御部２３によりセットされるソフトウェアに基づくシステムの通信機能を実行する。
【００１３】
一方、送信時において、入力端子２７に供給される送信データは、送信データバッファリング部２４を介して信号処理部２２に供給される。信号処理部２２は、入力された送信データに対し符号化処理と誤り訂正符号化処理を施した後、変調処理を施す。この信号処理部２２から出力された送信データは、デジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換器１９によって送信信号に変換された後、スイッチ１７により対応するシステムＡのアナログ回路１４に導出される。
【００１４】
アナログ回路１４は、入力された送信信号を無線周波信号に変換し、この無線周波信号をシステムＡ用送受信アンテナ１１を介して外部へ送出する。
【００１５】
ところで、上記制御部２３は、プログラム格納メモリ２５に格納されたプログラムに基づいて基本的な制御機能を実行するもので、その基本的な制御機能として、発着信に応じて無線接続制御を実行して、データ通信を可能にする通信制御機能や、システム選択制御機能、位置登録制御機能等を有している。また、制御部２３は、プログラム格納メモリ２５に格納された各種ソフトウェアを読み出して信号処理部２２にセットして、信号処理部２２に対しセットしたソフトウェアに従ったシステムの通信機能を実行させる。
【００１６】
また、制御部２３は、スイッチ１７に対し、システムの切替情報に従って任意の入力系統を出力系統に接続させ、プログラム格納メモリ２５に格納されている切替先のシステムに対応するソフトウェアを読み出し、信号処理部２２にセットされているソフトウェアを切替先の新たなソフトウェアに書き替える。このとき、ソフトウェアの書替時間だけ受信データバッファリング部２１、送信データバッファリング部２４の遅延時間を制御する。なお、システムの切替情報は、ユーザ指定入力操作または通信により得られるものとする。
【００１７】
次に、この第１の実施形態の動作について説明する。
まず、受信モードの動作について説明する。図２は、受信信号と処理の関係を時間の流れにしたがって示した図である。なお、説明の簡略化のため、アナログ部１０及びデジタル部２０の処理遅延時間はないものとして説明している。また、図２では、連続的な受信データをある一定のフレームで区切って示しており、それぞれのフレームに番号を付して示している。
【００１８】
フレーム番号の１〜６はシステムＡの信号を、フレーム番号７以降はシステムＢの信号を示している。ここでは、システムＡによってデータを受信していた信号処理部２２が、図２に示す時刻ｔ６からシステムＢに切り替えてデータを受信する場合について説明する。また、ここで言うデータは、ストリーミング系の動画像データのようなフォーマットのものを考え、システムＡはセルラーシステムのような無線通信システム、システムＢは無線ＬＡＮ（ローカル・エリア・ネットワーク）を用いたスポットサービスのような無線通信システムであるとする。
【００１９】
ユーザは移動しながらデータを受信しており、時刻ｔ６から、ストリーミング系の伝送に適したシステムＢのサービスエリアに入ったため、中央制御局からの制御信号を受けて、ソフトウェア無線機はシステムＡの受信からシステムＢの受信に切り替える。
【００２０】
システムＡに対応するデータを受信する場合、アナログ回路１４はスイッチ１７によって導通状態に切り替えられ、また信号処理部２２にはシステムＡに対応するソフトウェアがセットされている。そして、システムＡ用送受信アンテナ１１によって受信されたシステムＡの信号は、アナログ部１０のアナログ回路１４に入力される。
【００２１】
アナログ回路１４で検波されたベースバンド信号は、スイッチ１７を通してアナログ／デジタル変換器１８に入力され、アナログベースバンド信号からデジタルベースバンド信号へ変換される。デジタルベースバンド信号は、デジタル部２０の受信データバッファリング部２１に入力される。受信データバッファリング部２１は、制御部２３の制御により、入力されたデータに対して、Ｄ時間だけ遅延させてデータを出力する。ここでＤはＤ≧０である。
【００２２】
システムＡのデータに対する受信データバッファリング部２１の遅延時間Ｄは、図２（ｄ）に示すように、０の場合を示している。受信データバッファリング部２１から出力されたデータは、信号処理部２２に入力され、デジタル信号処理がなされる。デジタル信号処理されたデータは、出力端子２６から出力される。
【００２３】
ここで、時刻ｔ６からシステムＢの信号の受信に切り替える場合、制御部２３はスイッチ１７に対しアナログ回路１５に切り替えさせ、プログラム格納メモリ２５からシステムＢ対応のソフトウェアを読み出し、信号処理部２２にセットされているシステムＡ対応のソフトウェアをシステムＢ対応のソフトウェアに書き替えなければならない。この書き替えに要する時間は、一瞬無信号となり、この間に出力されるシステムＢ対応の受信データが途切れて不連続となり、品質が劣化してしまう。
【００２４】
そこで、この第１の実施形態では、制御部２３において、時刻ｔ６にスイッチ１７の切り替えとシステムＢ対応のソフトウェアのダウンロードを開始すると同時に、受信データバッファリング部２１に対して遅延時間Ｄ＞ｙ×Ｎを与える。ここでｙは信号処理部２２に対するソフトウェアのダウンロードつまり書き替えに要する時間、Ｎは想定されるシステム切り替えの回数である。図２（ｄ）では、Ｄ＝ｙを与えた場合を示している。時刻ｔ６から時間ｙの間、すなわち信号処理部２２にシステムＢのソフトウェアがダウンロードされている時間は、受信データバッファリング部２１からデータが出力されない。そして、時刻ｔ６から時間ｙが経過した時点で、信号処理部２２に対するシステムＢのソフトウェアのダウンロードが完了し、かつ、図２（ｅ）に示す如く、受信データバッファリング部２１から信号処理部２２に対してデータが入力される。これにより、システムＢの受信データ（図２中のフレーム番号７番以降のデータ）を損なうことなく最初から処理可能となる。
【００２５】
上記システムの切り替えの際に、制御部２３は図３に示すような制御処理を開始する。
この制御処理を開始すると制御部２３はまず、システムの切替発生か否かの判断を行い（ステップＳＴ３ａ）、システムの切替発生と判断した場合に（Ｙｅｓ）、ソフトウェア書替に要する時間相当の遅延時間をカウントする（ステップＳＴ３ｂ）。
【００２６】
続いて、制御部２３は、プログラム格納メモリ２５から切替先のシステムに対応するソフトウェアを読み出し（ステップＳＴ３ｃ）、この読み出したソフトウェアを信号処理部２２に上書きする（ステップＳＴ３ｄ）。
【００２７】
続いて、制御部２３は、遅延時間が経過したか否かの判断を行い、経過するまで上記ステップＳＴ３ｃ乃至ステップＳＴ３ｅの処理を繰り返し実行する。
【００２８】
そして制御部２３は、遅延時間が経過したならば（Ｙｅｓ）、受信データバファリング部２１からデータを読み出して信号処理部２２に入力する（ステップＳＴ３ｆ）。
【００２９】
なお、上記第１の実施形態において、信号処理部２２に入力するシステムＢの受信データの先頭部分は、スイッチ１７の切り替え時間ｘだけ劣化しているが、この時間ｘにはＦＥＣによる誤り訂正の結果、誤りが訂正された復号結果が出力されることになる。
【００３０】
以上のように上記第１の実施形態によれば、信号処理部２２の入力段に受信データバッファリング部２１を設けることにより、システム切り替えの際に、受信データを損なうことなく受信信号処理を行うことが可能となる。
【００３１】
また、送信モードの場合にも、同様に、システムが切り替わる時刻に送信データバッファリング部２４に対して、遅延時間Ｄ≧ｙ×Ｎを設定することによって、送信データを損なうことなく送信信号処理を行うことが可能となる。さらに、リアルタイム性が要求されないシステムに対応する受信信号あるいは送信信号を処理する場合には、受信データバッファリング部２１、送信データバッファリング部２４内のデータを、受信信号或いは送信信号の入力よりも高速に処理し、バッファリングしているデータの容量を低減させる（ｙの値がフレーム毎に一定ではなく、徐々に減少する）ことも可能である。これにより、予め用意する受信データバッファリング部２１及び送信データバッファリング部２４の容量を低減することが可能となる。
【００３２】
（第２の実施形態）
図４を用いてこの発明の第２の実施形態に従うソフトウェア無線機について説明する。なお、図４において、図１と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。図１に示したソフトウェア無線機と異なるところは、信号処理部２２と出力端子２６との間に復号データバッファリング部３１を介挿接続し、また信号処理部２２とデジタル／アナログ変換器１９との間に符号化データバッファリング部３２を介挿接続したことである。
【００３３】
次に、この第２の実施形態の動作について説明する。
まず、受信モードの動作について説明する。図５は、受信信号と処理の関係を時間の流れにしたがって示した図である。なお、説明の簡略化のため、アナログ部及びデジタル部の処理遅延時間はないものとして説明している。また、図５では、連続的な受信データをある一定のフレームで区切って示しており、それぞれのフレームに番号を付して示している。
【００３４】
フレーム番号の１〜６はシステムＡの信号を、フレーム番号７以降はシステムＢの信号を示している。上記の場合と同様に、例として、最初システムＡによってデータを受信していた信号処理部２２が、図５に示す時刻ｔ６からシステムＢに切り替えてデータを受信する場合について説明する。
【００３５】
システムＡに対応するデータを受信する場合、アナログ回路１４はスイッチ１７によって導通状態に切り替えられ、また信号処理部２２にはシステムＡに対応するソフトウェアがセットされている。そして、システムＡ用送受信アンテナ１１によって受信されたシステムＡの信号は、アナログ部１０のアナログ回路１４に入力される。
【００３６】
アナログ回路１４で検波されたベースバンド信号は、スイッチ１７を通してアナログ／デジタル変換器１８に入力され、アナログベースバンド信号からデジタルベースバンド信号へ変換される。デジタルベースバンド信号は、デジタル部２０の受信データバッファリング部２１に入力される。受信データバッファリング部２１は、制御部２３の制御により、入力されたデータに対して、Ｄ１時間だけ遅延させてデータを出力する。ここでＤ１はＤ１≧０である。
【００３７】
システムＡのデータに対する受信データバッファリング部２１の遅延時間Ｄは、図５（ｄ）に示すように、０の場合を示している。受信データバッファリング部２１から出力されたデータは、信号処理部２２に入力され、デジタル信号処理がなされる。デジタル信号処理されたデータは、復号データバッファリング部３１に入力される。
【００３８】
復号データバッファリング部３１は、制御部２３の制御により、入力されたデータに対して、Ｄ２時間だけ遅延してデータを出力する。ここでＤ２はＤ２≧ｙ×Ｎであり、ｙは信号処理部２２に対するソフトウェアのダウンロードに要する時間、Ｎは想定されるシステム切り替えの回数である。システムＡのデータに対する復号データバッファリング部３１の遅延時間Ｄは、図５（ｄ）に示すように、ｙの場合を示している。復号データバッファリング部３１の出力は、最終的に出力端子２６から取り出される。
【００３９】
ここで、時刻ｔ６からシステムＢの信号の受信に切り替える場合、制御部２３はスイッチ１７に対しアナログ回路１５に切り替えさせ、プログラム格納メモリ２５からシステムＢ対応のソフトウェアを読み出し、信号処理部２２にセットされているシステムＡ対応のソフトウェアをシステムＢ対応のソフトウェアに書き替えなければならず、前記第１の実施形態と同様に、信号品質が劣化してしまうことになる。
【００４０】
そこで、この第２の実施形態では、制御部２３において、受信データバッファリング部２１の遅延時間を制御するとともに、復号データバッファリング部３１の遅延時間を制御するようにしている。すなわち、制御部２３は、時刻ｔ６＋ｙになる前まで、復号データバッファリング部３１に対して遅延時間Ｄ２＝ｙを設定し、時刻ｔ６＋ｙの時点で復号データバッファリング部３１に対して遅延時間Ｄ２＝０に設定する。
【００４１】
上記システムの切り替えの際に、制御部２３は図６に示すような制御処理を開始する。
この制御処理を開始すると制御部２３はまず、システムの切替発生か否かの判断を行い（ステップＳＴ６ａ）、システムの切替発生と判断した場合に（Ｙｅｓ）、ソフトウェア書替に要する時間相当の遅延時間をカウントし（ステップＳＴ６ｂ）、遅延時間「Ｄ２＝０」を復号データバッファリング部３１に設定する（ステップＳＴ６ｃ）。
【００４２】
続いて、制御部２３は、プログラム格納メモリ２５から切替先のシステムに対応するソフトウェアを読み出し（ステップＳＴ６ｄ）、この読み出したソフトウェアを信号処理部２２に上書きする（ステップＳＴ６ｅ）。
【００４３】
続いて、制御部２３は、遅延時間が経過したか否かの判断を行い、経過するまで上記ステップＳＴ６ｄ乃至ステップＳＴ６ｆの処理を繰り返し実行する。
【００４４】
そして制御部２３は、遅延時間が経過したならば（Ｙｅｓ）、受信データバッファリング部２１からデータを読み出し、信号処理部部２２に入力する（ステップＳＴ６ｇ）。
【００４５】
なお、システムＢの受信データの先頭部分は、スイッチ１７の切り替え時間ｘだけ劣化しているが、この時間ｘにはＦＥＣによる誤り訂正の結果、誤りが訂正された復号結果が出力されることになる。
【００４６】
これにより、信号処理部２２の出力は、復号データバッファリング部３１に入力され、遅延なく（Ｄ２＝０）出力されるため、Ｄ２＝ｙだけ遅延されて復号データバッファリング部３１から出力されたシステムＡの復号結果と切れ目なく接続されるようになる。
【００４７】
以上のように上記第２の実施形態によれば、信号処理部２２の入力段に受信データバッファリング部２１を設けるとともに、信号処理部２２の出力段に復号データバッファリング部３１を設けることにより、システム切り替えの際に、復号データを切れ目なく出力することが可能となる。また、送信モードの場合にも、同様に、システムが切り替わる時刻に送信データバッファリング部２４に対して遅延時間Ｄ３≧ｙ×Ｎを設定することによって、送信データを損なうことなく送信信号処理することが可能となるとともに、符号化データバッファリング部３２に対して遅延時間Ｄ４≧ｙ×Ｎを設定することによって、符号化データを切れ目なく出力することが可能となる。ここで、ｙは信号処理部２２に対するソフトウェアのダウンロードに要する時間であり、Ｎは想定されるシステム切り替えの回数である。
【００４８】
また、前記第１の実施形態と同様に、リアルタイム性が要求されないシステムに対応する受信信号あるいは送信信号を処理する場合には、受信データバッファリング部２１、送信データバッファリング部２４、復号データバッファリング部３１、符号化データバッファリング部３２内のデータを、受信信号或いは送信信号の入力よりも高速に処理し、バッファリングしているデータの容量を低減させる（ｙの値がフレーム毎に一定ではなく、徐々に減少する）ことも可能である。これにより、予め用意する受信データバッファリング部２１、送信データバッファリング部２４、復号データバッファリング部３１、符号化データバッファリング部３２それぞれの容量を低減することが可能となる。
【００４９】
（第３の実施形態）
図７を用いてこの発明の第３の実施形態に従うソフトウェア無線機について説明する。なお、図７において、図１と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。図１に示したソフトウェア無線機と異なるところは、上記信号処理部２２に代えて、システムＡ用の受信ハードウェア回路４１、システムＢ用の受信ハードウェア回路４２、システムＣ用の受信ハードウェア回路４３、スイッチ４４、受信処理データバッファリング部４５、システムＡ用の送信ハードウェア回路４６、システムＢ用の送信ハードウェア回路４７、システムＣ用の送信ハードウェア回路４８、スイッチ４９、送信処理データバッファリング部５０及び制御部５１を有した信号処理部４０を備えるようにしたところである。なお、ここでは説明を簡単にするため、スイッチ４４，４９それぞれの出力系統数を３系統とする。
【００５０】
すなわち、アナログ／デジタル変換器１８から出力されるシステムＡのデジタルベースバンド信号は、信号処理部４０内のスイッチ４４によって受信ハードウェア回路４１へ導出される。受信ハードウェア回路４１は、デジタルベースバンド信号を、その受信データレートに応じた所定のフォーマットの復調データに変換し、その復調データに対し復号処理とＦＥＣ（Ｆｏｒｗａｒｄ　Ｅｒｒｏｒ　Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ：前方向誤り訂正）による誤り訂正復号処理を施すことにより、ベースバンドの受信デジタルデータを再生する。この受信デジタルデータは、受信処理データバッファリング部４５に保持され、信号処理部４０で処理された後、出力端子２６から取り出される。
【００５１】
一方、送信時において、入力端子２７に供給されるシステムＡ用の送信データは、スイッチ４９によって送信ハードウェア回路４６へ導出される。送信ハードウェア回路４６は、入力された送信データに対し符号化処理と誤り訂正符号化処理を施した後、変調処理を施す。この送信ハードウェア回路４６から出力された送信データは、送信処理データバッファリング部５０を介してデジタル／アナログ変換器１９に供給される。上記スイッチ４４，４９は、制御部５１によってシステム単位で切替制御される。
【００５２】
なお、信号処理部４０において、システムＡ〜Ｃ以外の受信データは、スイッチ４４、受信ハードウェア回路４１〜４３を介することなく、受信データバッファリング部４５に直接入力された後、信号処理部４０内にセットされたソフトウェアによって処理される。また、システムＡ〜Ｃ以外の送信データも、送信データバッファリング部５０に直接入力された後、信号処理部４０内にセットされたソフトウェアによって処理される。
【００５３】
次に、この第３の実施形態の動作について説明する。
【００５４】
まず、受信モードの動作について説明する。図８は、受信信号と処理の関係を時間の流れにしたがって示した図である。また、図８では、連続的な受信データをある一定のフレームで区切って示しており、それぞれのフレームに番号を付して示している。
【００５５】
フレーム番号の１〜６はシステムＡの信号を、フレーム番号７以降はシステムＢの信号を示している。上記第１及び第２の実施形態の場合と同様に、例として、最初システムＡによってデータを受信していた信号処理部４０が、図８に示す時刻ｔ６からシステムＢに切り替えてデータを受信する場合について説明する。
【００５６】
まず、アナログ部１０は、スイッチ１７によってアナログ回路１４が選択されており、デジタル部２０は、スイッチ４４によって受信ハードウェア回路４１が選択されており、プログラム格納メモリ２５からシステムＡのソフトウェアが信号処理部４０にダウンロードされているものとする。
【００５７】
アナログ／デジタル変換器１８から出力されたシステムＡのデジタルベースバンド信号は、信号処理部４０内のスイッチ４４を通して、システムＡ用の受信ハードウェア回路４１に入力される。受信ハードウェア回路４１は、デジタルベースバンド信号について受信処理の一部を実行し、その結果を受信処理データバッファリング部４５に入力する。この一部の受信処理に要する処理時間をＳとする。
【００５８】
受信処理データバッファリング部４５は、制御部５１の制御により、入力されたデータに対して、Ｄ時間だけ遅延してデータを出力する。ここでＤはＤ≧０である。システムＡの受信処理データに対する受信処理データバッファリング部４５の遅延時間Ｄは、図８（ｄ）に示す如く、０の場合を示している。受信処理データバッファリング部４５から出力されたデータは、信号処理部４０内で残りの受信処理が行われる。この受信処理に要する処理時間をＴとする。信号処理部４０から出力されたデータは、最終的に出力端子２６から取り出される。
【００５９】
ここで、時刻ｔ６からシステムＢの信号の受信に切り替える場合には、スイッチ１７によって、システムＢのアナログ回路１５に切り替えることと、信号処理部４０内のスイッチ４４によって、システムＢ用の受信ハードウェア回路４２に切り替えなければならない。さらに、プログラム格納メモリ２５からシステムＢ対応のソフトウェアを読み出し、信号処理部４０にセットされているシステムＡ対応のソフトウェアをシステムＢ対応のソフトウェアに書き替えなければならない。この書き替えに要する時間は、一瞬無信号となり、この間に出力されるシステムＢ対応の受信データが途切れて不連続となり、品質が劣化してしまう。
【００６０】
そこで、この第３の実施形態では、制御部５１において、時刻ｔ６にスイッチ１７の切り替えとシステムＢ対応のソフトウェアのダウンロードを開始すると同時に、スイッチ４４の切り替えを行う。同様に、受信処理データバッファリング部４５に対して遅延時間Ｄ＞ｙ×Ｎを与える。ここで、ｙは信号処理部４０に対するソフトウェアのダウンロードに要する時間、Ｎは想定されるシステム切り替えの回数である。図８（ｄ）では、Ｄ＝ｙを与えた場合を示している。時刻ｔ６＋Ｓから時間ｙの間、すなわち信号処理部４０にシステムＢのソフトウェアがダウンロードされている時間は、受信処理データバッファリング部４５からデータが出力されない。そして、時刻ｔ６＋Ｓから時間ｙが経過した時点で、信号処理部４０にシステムＢのソフトウェアのダウンロードが完了し、かつ、図８（ｅ）に示す如く、受信処理データバッファリング部４５から信号処理部４０に対してデータが入力される。これにより、システムＢの受信データ（図８中のフレーム番号７番以降のデータ）を損なうことなく最初から処理可能となる。
【００６１】
上記システムの切り替えの際に、制御部５１は図９に示すような制御処理を開始する。
この制御処理を開始すると制御部５１はまず、システムの切替発生か否かの判断を行い（ステップＳＴ９ａ）、システムの切替発生と判断した場合に（Ｙｅｓ）、切替先のシステムがハードウェア対応であるか否かの判断を行う（ステップＳＴ９ｂ）、ここで、ハードウェア対応であるならば（Ｙｅｓ）、制御部５１は対応する受信ハードウェア回路４１〜４３を駆動させ（ステップＳＴ９ｃ）、ソフトウェア書替に要する時間相当の遅延時間をカウントする（ステップＳＴ９ｄ）。なお、ステップＳＴ９ｂにおいて、切替先のシステムがソフトウェア対応であるならば（Ｎｏ）、制御部５１はそのままステップＳＴ９ｄの処理に移行する。
【００６２】
続いて、制御部５１は、プログラム格納メモリ２５から切替先のシステムに対応するソフトウェアを読み出し（ステップＳＴ９ｅ）、この読み出したソフトウェアを信号処理部４０に上書きする（ステップＳＴ９ｆ）。
【００６３】
続いて、制御部５１は、遅延時間が経過したか否かの判断を行い、経過するまで上記ステップＳＴ９ｅ乃至ステップＳＴ９ｆの処理を繰り返し実行する。
【００６４】
そして制御部５１は、遅延時間が経過したならば（Ｙｅｓ）、受信処理データバッファリング部４５からデータを読み出し、そのデータを信号処理部４０に処理させる（ステップＳＴ９ｈ）。
【００６５】
なお、上記第３の実施形態において、信号処理部４０に入力するシステムＢの受信データの先頭部分は、スイッチ１７の切り替え時間ｘだけ劣化しているが、この時間ｘにはＦＥＣによる誤り訂正の結果、誤りが訂正された復号結果が出力されることになる。
【００６６】
以上のように上記第３の実施形態によれば、例えばシステムごとに処理モードを設定しておくことで、高速処理が要求されるシステムについては信号処理部４０で処理すべく処理の一部を受信ハードウェア回路４１〜４３，送信ハードウェア回路４６〜４８で実行し、一方別のシステムについてはソフトウェアに従って信号処理部４０内で処理するというように、システムごとに最適な信号処理を行うことができる。
【００６７】
また、送信モードの場合にも、同様に、システムが切り替わる時刻に送信処理データバッファリング部５０に対して、遅延時間Ｄ≧ｙ×Ｎを設定することによって、送信データを損なうことなく送信信号処理を行うことが可能となる。
【００６８】
（第４の実施形態）
図１０を用いてこの発明の第４の実施形態に従うソフトウェア無線機について説明する。なお、図１０において、図７と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。図７に示したソフトウェア無線機と異なるところは、信号処理部４０と出力端子２６との間に復号データバッファリング部６１を介挿接続し、また信号処理部４０とデジタル／アナログ変換器１９との間に符号化データバッファリング部６２を介挿接続したことである。
【００６９】
次に、この第４の実施形態の動作について説明する。
まず、受信モードの動作について説明する。図１１は、受信信号と処理の関係を時間の流れにしたがって示した図である。また、図１１では、連続的な受信データをある一定のフレームで区切って示しており、それぞれのフレームに番号を付して示している。
【００７０】
フレーム番号の１〜６はシステムＡの信号を、フレーム番号７以降はシステムＢの信号を示している。上記第１乃至第３の実施形態の場合と同様に、例として、最初システムＡによってデータを受信していた信号処理部４０が、図１１に示す時刻ｔ６からシステムＢに切り替えてデータを受信する場合について説明する。
【００７１】
まず、アナログ部１０は、スイッチ１７によってアナログ回路１４が選択されており、デジタル部２０は、スイッチ４４によって受信ハードウェア回路４１が選択されており、プログラム格納メモリ２５からシステムＡのソフトウェアが信号処理部４０にダウンロードされているものとする。
【００７２】
アナログ／デジタル変換器１８から出力されたシステムＡのデジタルベースバンド信号は、信号処理部４０内のスイッチ４４を通して、システムＡ用の受信ハードウェア回路４１に入力される。受信ハードウェア回路４１は、デジタルベースバンド信号について受信処理の一部を実行し、その結果を受信処理データバッファリング部４５に入力する。この一部の受信処理に要する処理時間をＳとする。
【００７３】
受信処理データバッファリング部４５は、制御部５１の制御により、入力されたデータに対して、Ｄ１時間だけ遅延してデータを出力する。ここでＤ１はＤ１≧０である。システムＡの受信処理データに対する受信処理データバッファリング部４５の遅延時間Ｄ１は、図１１（ｄ）に示す如く、０の場合を示している。受信処理データバッファリング部４５から出力されたデータは、信号処理部４０内で残りの受信処理が行われる。この受信処理に要する処理時間をＴとする。信号処理部４０から出力されたデータは、復号データバッファリング部６１に入力される。
【００７４】
復号データバッファリング部６１は、制御部５１の制御により、入力されたデータに対して、Ｄ２時間だけ遅延してデータを出力する。ここでＤ２はＤ２≧ｙ×Ｎであり、ｙは信号処理部４０に対するソフトウェアのダウンロードに要する時間、Ｎは想定されるシステム切り替えの回数である。システムＡのデータに対する復号データバッファリング部６１の遅延時間Ｄ２は、図１１（ｄ）に示すように、ｙの場合を示している。復号データバッファリング部６１の出力は、最終的に出力端子２６から取り出される。
【００７５】
ここで、時刻ｔ６からシステムＢの信号の受信に切り替える場合、制御部５１はスイッチ１７に対しアナログ回路１５に切り替えさせ、プログラム格納メモリ２５からシステムＢ対応のソフトウェアを読み出し、信号処理部４０にセットされているシステムＡ対応のソフトウェアをシステムＢ対応のソフトウェアに書き替えなければならず、前記第１乃至第３の実施形態と同様に、信号品質が劣化してしまうことになる。
【００７６】
そこで、この第４の実施形態では、制御部５１において、時刻ｔ６にスイッチ１７の切り替えとシステムＢ対応のソフトウェアのダウンロードを開始すると同時に、スイッチ４４の切り替えを行う。同様に、制御部５１の制御により、時刻ｔ６＋Ｓに、システムＢ対応のソフトウェアのダウンロードを開始すると同時に、受信処理データバッファリング部に対して遅延時間Ｄ１≧ｙ×Ｎを与える。ここでｙは信号処理部４０に対するソフトウェアのダウンロードに要する時間、Ｎは想定されるシステム切り替えの回数である。図１１（ｄ）では、Ｄ１＝ｙを与えた場合を示している。時刻ｔ６＋Ｓから時間ｙの間、すなわち信号処理部４０にシステムＢのソフトウェアがダウンロードされている時間は、受信処理データバッファリング部４５からデータが出力されない。そして、時刻ｔ６＋Ｓから時間ｙが経過した時点で、信号処理部４０にシステムＢのソフトウェアのダウンロードが完了し、かつ、受信処理データバッファリング部４５から信号処理部４０に対してデータが入力される。これにより、システムＢの受信データ（図１１中のフレーム番号７番以降のデータ）を損なうことなく最初から処理可能となる。
【００７７】
また、制御部５１は、時刻ｔ６＋Ｓ＋ｙの時点で復号データバッファリング部６１に対して遅延時間Ｄ２＝０を与える。
【００７８】
上記システムの切り替えの際に、制御部５１は図１２に示すような制御処理を開始する。
この制御処理を開始すると制御部５１はまず、システムの切替発生か否かの判断を行い（ステップＳＴ１２ａ）、システムの切替発生と判断した場合に（Ｙｅｓ）、切替先のシステムがハードウェア対応であるか否かの判断を行う（ステップＳＴ１２ｂ）、ここで、ハードウェア対応であるならば（Ｙｅｓ）、制御部５１は対応する受信ハードウェア回路４１〜４３を駆動させ（ステップＳＴ１２ｃ）、ソフトウェア書替に要する時間相当の遅延時間をカウントし（ステップＳＴ１２ｄ）、遅延時間「Ｄ２＝０」を復号データバッファリング部６１に設定する（ステップＳＴ１２ｅ）。なお、ステップＳＴ１２ｂにおいて、切替先のシステムがソフトウェア対応であるならば（Ｎｏ）、制御部５１はそのままステップＳＴ１２ｄの処理に移行する。
【００７９】
続いて、制御部５１は、プログラム格納メモリ２５から切替先のシステムに対応するソフトウェアを読み出し（ステップＳＴ１２ｆ）、この読み出したソフトウェアを信号処理部４０に上書きする（ステップＳＴ１２ｇ）。
【００８０】
続いて、制御部５１は、遅延時間が経過したか否かの判断を行い、経過するまで上記ステップＳＴ１２ｆ乃至ステップＳＴ１２ｈの処理を繰り返し実行する。
【００８１】
そして制御部５１は、遅延時間が経過したならば（Ｙｅｓ）、受信処理データバッファリング部４５からデータを読み出し、そのデータに対し信号処理部４０に処理させる（ステップＳＴ１２ｉ）。
【００８２】
なお、システムＢの受信データの先頭部分は、スイッチ１７の切り替え時間ｘだけ劣化しているが、この時間ｘにはＦＥＣによる誤り訂正の結果、誤りが訂正された復号結果が出力されることになる。
【００８３】
これにより、信号処理部４０の出力は、復号データバッファリング部６１に入力され、遅延なく（Ｄ２＝０）出力されるため、Ｄ２＝ｙだけ遅延されて復号データバッファリング部６１から出力されたシステムＡの復号結果と切れ目なく接続されるようになる。
【００８４】
以上のように上記第４の実施形態によれば、上記第３の実施形態と同様の作用効果が得られるとともに、信号処理部４０の出力段に復号データバッファリング部６１を設けることにより、システム切り替えの際に、復号データを切れ目なく出力することが可能となる。また、送信モードの場合にも、同様に、システムが切り替わる時刻に送信処理データバッファリング部５０に対して遅延時間Ｄ３≧ｙ×Ｎを設定することによって、送信データを損なうことなく送信信号処理することが可能となるとともに、符号化データバッファリング部６２に対して遅延時間Ｄ４≧ｙ×Ｎを設定することによって、符号化データを切れ目なく出力することが可能となる。ここで、ｙは信号処理部４０に対するソフトウェアのダウンロードに要する時間であり、Ｎは想定されるシステム切り替えの回数である。
【００８５】
（その他の実施形態）
この発明は、前記各実施形態の範囲に限定されるものではない。すなわち、前記各実施形態では、システムＡ〜Ｃの３つのシステムに対応するものとして説明したが、これ以外にも、３以上のシステムに対応できるものであってもよい。
【００８６】
また、前記第２または第４の実施形態では、信号処理部の入力段及び出力段に復号データバッファリング部及び符号化データバッファリング部を設ける例について説明したが、これ以外のバッファリング部を設けるものであってもよい。
【００８７】
その他、ソフトウェア無線機の種類や構成、ソフトウェアの種類、切替対象となるシステムの数や種類、システム切り替えの際の制御手順や制御内容等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
【００８８】
【発明の効果】
以上詳述したようにこの発明によれば、システムを切り替える際に、データの欠落を生じさせることなくシームレスに切り替えることが可能なソフトウェア無線機及び信号処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態に従うソフトウェア無線機のブロック図。
【図２】同第１の実施形態における受信データと処理時間の関係を説明するために示すタイミングチャート。
【図３】同第１の実施形態におけるシステム切替時の制御部の処理動作を説明するために示すフローチャート。
【図４】この発明の第２の実施形態に従うソフトウェア無線機のブロック図。
【図５】同第２の実施形態における受信データと処理時間の関係を説明するために示すタイミングチャート。
【図６】同第２の実施形態におけるシステム切替時の制御部の処理動作を説明するために示すフローチャート。
【図７】この発明の第３の実施形態に従うソフトウェア無線機のブロック図。
【図８】同第３の実施形態における受信データと処理時間の関係を説明するために示すタイミングチャート。
【図９】同第３の実施形態におけるシステム切替時の制御部の処理動作を説明するために示すフローチャート。
【図１０】この発明の第４の実施形態に従うソフトウェア無線機のブロック図。
【図１１】同第４の実施形態における受信データと処理時間の関係を説明するために示すタイミングチャート。
【図１２】同第４の実施形態におけるシステム切替時の制御部の処理動作を説明するために示すフローチャート。
【符号の説明】
１０…アナログ部、
１１…システムＡ用送受信アンテナ、
１２…システムＢ用送受信アンテナ、
１３…システムＣ用送受信アンテナ、
１４〜１６…アナログ回路、
１７…スイッチ、
１８…アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器、
１９…デジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換器、
２０…デジタル部、
２１…受信データバッファリング部、
２２，４０…信号処理部、
２３，５１…制御部、
２４…送信データバッファリング部、
２５…プログラム格納メモリ、
３１，６１…復号データバッファリング部、
３２，６２…符号化データバッファリング部、
４１〜４３…受信ハードウェア回路、
４４，４９…スイッチ、
４５…受信処理データバッファリング部、
４６〜４８…送信ハードウェア回路、
５０…送信処理データバッファリング部。
【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】
2004120650.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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