JP3943009B2

JP3943009B2 - transceiver

Info

Publication number: JP3943009B2
Application number: JP2002354526A
Authority: JP
Inventors: 洋史中野; 知也三浦
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc; Kokusai Denki Electric Inc
Current assignee: Kokusai Denki Electric Inc
Priority date: 2002-12-06
Filing date: 2002-12-06
Publication date: 2007-07-11
Anticipated expiration: 2022-12-06
Also published as: JP2004187184A

Description

【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２ｄ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、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[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a software defined radio used in a radio communication system, and more particularly to a software defined radio capable of quickly switching the type of radio communication (wireless communication method).
[0002]
[Prior art]
While various new technologies related to wireless communication are being sought, the “Software Radio” function can be adapted to various wireless systems by changing functions by rewriting software adapted to various wireless communication systems with a single wireless device. Technology is drawing attention.
[0003]
In the field of software defined radio technology, software radio technology is implemented in wireless terminals to support various wireless systems, and software radio technology is implemented in relay devices (such as routers) that connect networks. There are technologies that make it possible to handle connections between various wireless networks.
[0004]
Note that “software radios compatible with PHS and wireless LAN” have been developed as conventional technologies for realizing software defined radio technology for wireless terminals. (See Non-Patent Document 1)
In this prior art, a software defined radio is composed of three functional blocks, a radio frequency unit, an intermediate frequency unit, and a baseband unit, and a programmable processor is used for the intermediate frequency unit and the baseband unit to rewrite the software. This is a software defined radio that supports both low-speed PHS and high-speed / broadband wireless LAN.
[0005]
In addition, “JAIST Mobile IP System” has been proposed as a technology for realizing mobile terminals (computers) that can be adapted to various network environments. (See Non-Patent Document 2)
[0006]
On the other hand, this case is mainly based on a technology that enables software radio technology to be applied to a relay device (router or the like) that connects between networks so as to be compatible with various types of wireless network connections.
A radio communication system configuration adapted to software defined radio in this case will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a conceptual diagram showing a schematic configuration of a wireless communication system.
In this case, as shown in FIG. 8, a wireless communication system is considered in which data communication is performed between user terminals 2 by connecting networks (such as a LAN network) with a wireless communication system.
[0007]
When the user terminal 2a in the network a and the user terminal 2b in the network b communicate with each other by connecting the network a such as LAN and the network b with the wireless system A that communicates with the wireless communication method A, the wireless In order to configure the system A, the router functioning as a relay device needs to realize the wireless communication technique of the wireless communication method A.
[0008]
Further, when the user terminal 2a in the network a and the user terminal 2c in the network c communicate with each other by connecting the network a and the network c with the wireless system B that communicates with the wireless communication method B, the wireless system In order to configure B, the router that functions as a relay device needs to realize the wireless communication technique of wireless communication system B.
[0009]
Furthermore, network a and user terminal 2 d Are connected by the wireless system C that is communicated by the wireless communication method C, and when the user terminal 2a and the user terminal 2d in the network a communicate with each other, in order to configure the wireless system C, The router that works needs to realize the wireless communication technique of the wireless communication system C.
[0010]
Thus, for example, the relay device belonging to the network a must realize the wireless communication technology of the wireless systems A, B, and C according to the communication partner, and is adapted to various wireless communication systems with one wireless device. It is desirable to configure a software defined radio that can change functions by rewriting software.
[0011]
As shown in FIG. 8, a transmission source user terminal (for example, user terminal 2a) and a software defined radio 1a that are transmitting and receiving data are LAN-connected by Ethernet (R), and the software defined radio 1a and the software defined radio 1b are connected. A wireless connection is established, and the software defined radio 1b and a destination user terminal (for example, the user terminal 2b) are LAN-connected by Ethernet (R).
[0012]
In such a network configuration, when the entire network environment supports a TCP / IP network, as shown in FIG. 9, a communication protocol having a hierarchical structure based on the OSI reference model is realized on each device. Will be. Here, in the software defined radios 1a and 1b, the part surrounded by a dotted line is a part depending on the radio technology. FIG. 9 is an explanatory diagram showing a hierarchical structure of communication protocols in each device.
[0013]
Next, a network module part configuration (protocol stack) that implements a communication protocol in a conventional software defined radio will be described with reference to FIG. FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example of a protocol stack in a conventional software defined radio.
A conventional software defined radio is divided into a part corresponding to an external network (Ethernet (R) side) and a part corresponding to a wireless network (RF side).
[0014]
The part corresponding to the external network (Ethernet (R) side) is the typical OSI reference model whose physical layer is Ethernet (R) and whose data link layer is media access control (MAC). CSMA / CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection).
[0015]
On the other hand, in the part corresponding to the wireless network (RF side), the physical layer of the OSI reference model is wireless, and various communication methods (types of radio waves such as modulation method and frequency) that can communicate as the data link layer are conceivable.
[0016]
Here, when the conventional technique proposed as a technique for realizing software-defined radio technology in a wireless terminal is applied to a relay device, any of means (programs) for realizing each communication method in the data link layer It will be set and operated.
Here, examples of various communication methods include modulation methods such as amplitude shift keying (ASK), frequency shift keying (FSK), and phase shift keying (PSK). Can be considered.
[0017]
In the conventional software defined radio, the radio wave type (modulation method) is managed by the administrator of the radio system or the software radio, or the internal software. Therefore, the user needs to know the available radio wave type.
[0018]
When the radio wave type (communication method) is changed, that is, when the software corresponding to the radio wave type is switched, the user terminal transmits the radio wave to the software defined radio by some means (a communication means different from the original communication). The software defined radio requesting the change of the type changes the program (software) for realizing the data link layer portion after determining the contents.
Then, after receiving the completion of the change from the software defined radio, the user terminal transmits / receives data to / from the software defined radio to establish communication.
[0019]
As a related art related to the present case, a data transfer method and apparatus for changing to an appropriate network or service class according to a change in network status have been proposed. (See Patent Document 1)
[0020]
As another conventional technique related to this case, if a wireless terminal has two channel systems and detects a decrease in electric field strength level and reception quality deterioration due to movement, wireless communication is performed by switching the channel system's act standby. Radio terminals for switching base stations and radio base station switching methods have been proposed. (See Patent Document 2)
[0021]
[Non-Patent Document 1]
Nippon Telegraph and Telephone Corporation NEWS RELEASE,
"Developed software defined radio that can handle different wireless systems from PHS to wireless LAN",
[Online], November 26, 2001, [October 29, 2002 search],
Internet <URL: http://www.ntt.co.jp/news/news01/0111/011126.html>
[Non-Patent Document 2]
Japan Software Science Society
The second workshop on programming and application systems SPA'99 "Mobile IP system considering the nature of wireless networks",
[Online], March 17, 1999, [October 29, 2002 search],
Internet <URL: http://www.osss.is.tsukuba.ac.jp/spa99/013_ishibashi.pdf>
[Patent Document 1]
JP 2001-217870 A (page 5-13)
[Patent Document 2]
JP 2002-218524 A (page 3-5)
[0022]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the communication method (software) switching sequence of the conventional software defined radio, it is assumed that the user selects the communication method according to the purpose of use and switches to the corresponding software. The adaptation to the relay device etc. in the situation where software change) frequently occurs is not considered, and when it is applied to the relay device as it is, the communication response delay due to the software change or the change request in real time There is a problem in that loss of tracking may not be possible.
Further, since another communication means is required for changing the radio wave type, there is a problem that the operation management of the software defined radio becomes complicated.
[0023]
In addition, if the software defined radio supports TCP / IP, the software radio can be recognized as a network interface and managed by IP. However, if the software defined radio simply supports TCP / IP, There is a problem that the network cannot be switched flexibly in response to a change in the radio wave type (change in communication software) which is a feature.
[0024]
Further, the technique disclosed in Non-Patent Document 1 has not been designed to switch networks during operation.
[0025]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and a wireless device capable of easily and quickly switching between wireless communication methods by changing software corresponding to a wireless communication method (type of radio wave) and changing a network address. The purpose is to provide.
[0026]
[Means for Solving the Problems]
The present invention for solving the problems of the above conventional example,
A plurality of data link layer realizing means for realizing a protocol for communication control corresponding to a plurality of wireless communication methods;
Since the network address is managed in association with each data link layer realization means, and the system control means for switching the wireless communication system by operating the data link layer realization means corresponding to the network address related to the destination of the message. ,
As if a plurality of wireless communication systems have different net addresses and exist in the network, they are virtually realized on the wireless device, and can be switched and operated each time according to a message.
[0027]
The present invention for solving the problems of the above conventional example,
The plurality of data link layer realizing means are each realized by software, provided with a plurality of signal processing units for waiting the data link layer realizing means, and the system control means is a data link layer realizing means corresponding to the network address related to the destination of the message Switch the wireless communication system by operating the signal processing unit that is waiting,
Switching of the data link layer realizing means to be operated according to the message can be performed easily and quickly.
[0028]
The present invention for solving the problems of the above conventional example,
It is a wireless device that connects between networks wirelessly and has a router function, and when switching wireless communication methods, it updates the routing table address corresponding to the method,
When the network address is changed due to the change of the communication method, it is possible to cope with the routing table used in the function of the router.
[0029]
The present invention for solving the problems of the above conventional example,
A transmitting side wireless device or a receiving side wireless device that wirelessly connects between networks using a plurality of wireless communication methods,
The transmitting side radio device operates the data link layer realization means corresponding to the network address related to the destination of the message, updates the address in the routing table to switch the wireless communication method, and switches to the message or wireless communication method. A wireless device that wirelessly transmits an instructed message to a receiving wireless device,
Since the receiving radio receives the message and switches to the wireless communication method,
The communication method can be changed in synchronization between the transmitter and the receiver wirelessly connected to each other wirelessly.
[0030]
The present invention for solving the problems of the above conventional example,
As a received message, an Internet Control Protocol (ICMP) message or an Address Resolution Protocol (ARP) message is used.
The communication method can be changed from a conventional electronic message as a starting point, without providing a special electronic message or communication means for the communication method.
[0031]
The present invention for solving the problems of the above conventional example,
The system controller of the transmitting radio determines the status of the radio channel, switches the signal processor to be operated according to the determination result, switches the radio communication method, and updates the routing table address corresponding to the method You When In both cases, a message that instructs switching to a wireless communication method is transmitted wirelessly to the receiving wireless device.
The wireless communication method is switched according to the wireless communication path condition, and the user terminal performs wireless communication with a good communication method without being aware of the communication method in the wireless route, thereby improving the communication quality.
[0032]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The function realizing means described below may be any circuit or device as long as it can realize the function, and part or all of the function can be realized by software. is there. Furthermore, the function realizing means may be realized by a plurality of circuits, and the plurality of function realizing means may be realized by a single circuit.
[0033]
To explain conceptually, in the radio apparatus according to the present invention, a plurality of data link layer realizing means implements a protocol related to communication control corresponding to a plurality of wireless communication systems by software, and a system control means uses each data The network address is managed in association with the link layer realization means, the data link layer realization means is made to wait for a plurality of signal processing units, and the data link layer realization means corresponding to the network address related to the destination of the message waits. The wireless communication system is switched by operating the signal processing unit, so it is virtually as if multiple wireless communication systems have different net addresses on the software radio as if they exist in the network. It is realized and can be switched and operated easily and quickly according to the message.
[0034]
When the correspondence between each means in the embodiment of the present invention and each part in FIG. 3 is shown, the data link layer realizing means corresponds to the software 11a, and the signal processing part is the digital signal processing part 13 and the analog signal processing. The system control unit corresponds to the unit 14, and corresponds to the system control unit 10, the network management table 11b, and the switches 17a and 17b.
[0035]
The wireless communication system in which the software defined radio according to the embodiment of the present invention is used is the same as the configuration described with reference to FIG. 8 in the prior art, and a software defined radio between a plurality of networks or between a network and a user terminal 2d. 1 is connected by various wireless systems via 1 and performs data communication and the like between user terminals 2 belonging to the network.
[0036]
In the wireless communication system shown in FIG. 8, the characteristic part of the present invention is the software defined radio 1.
The software defined radio of the present invention includes a plurality of software adapted to various wireless communication schemes with a single radio, and can change functions corresponding to each wireless communication scheme by switching software to be executed. It is.
[0037]
First, a configuration of a network module unit (protocol stack) in which a communication protocol is implemented in the software defined radio of the present invention will be described using FIG. FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of a protocol stack in the software defined radio of the present invention.
The software defined radio of the present invention is divided into a part corresponding to the external network (Ethernet (R) side) and a part corresponding to the wireless network (RF side).
[0038]
In the part corresponding to the external network (Ethernet (R) side), the physical layer of the OSI reference model is Ethernet (R), and the data link layer is media access control (MAC) as in the past. A typical example is CSMA / CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection).
[0039]
On the other hand, in the part corresponding to the wireless network (RF side), the physical layer of the OSI reference model is wireless as in the conventional case.
The data link layer, which is a characteristic part of the present invention, is divided into a plurality of communication schemes (modulation schemes, radio wave types such as frequencies) that can be communicated, with respect to means (programs) for realizing each communication scheme. Each network address (for example, IP address and TCP port number) is allocated and managed by a table or the like, and is virtually resident in the software defined radio.
[0040]
Here, as examples of various communication methods, as in the conventional case, amplitude shift keying (ASK), frequency shift keying (FSK), and phase shift keying (Phase Shift Keying: PSK). ) Etc. can be considered.
[0041]
For each radio wave type that can be communicated, the assigned IP address and TCP port number are managed in a table, and the status of each radio wave type, the name and location of software to be realized, and the like are also managed.
The IP address assigned to each radio wave type may be considered as an address that can identify the network to which the opposing software defined radios 1b, 1c,.
[0042]
In FIG. 1, the RF side uses the subnet mask 255.255.255.240 as the subnet mask 255.255.255.240, and uses the upper 24 bits of the network address and the 4-bit subnet address of the IP address 32 bits for a total of 28 bits for network identification. The remaining 4 bits are used as the host address, and the network address is described with / 28.
The Ethernet (R) side shows the case where the subnet is not provided, the network is identified by the network address of the upper 24 bits among the 32 bits of the IP address, and the remaining 8 bits are used as the host address. / 24 is added to the description.
[0043]
Here, as the state of each radio wave type, as an available state (valid state), “execution (state)” indicating that it is in operation, “waiting for execution (state)” indicating that it is waiting for operation, any time There are three states of “standby (state)” that are operable.
Further, as other states (invalid states), “software changing” indicating that software is being maintained, “stopped” indicating that the software cannot be used due to troubles, and the like are conceivable.
[0044]
Means for realizing various wireless communication schemes (modulation schemes, radio wave types such as frequencies) will be referred to as wireless interfaces and will be described below.
Next, the state transition control of each radio wave type (wireless interface) in the software defined radio 1 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a state transition diagram of the radio side interface in the software defined radio 1 of the present invention.
In the software defined radio 1 of the present invention, at the time of system startup, each wireless interface is in an invalid state (102), but an IP address and a TCP port are assigned to each wireless interface that can be used by the initialization process. While the software defined radio 1 is in operation, all the wireless interfaces are in a usable state (valid state 103), and are initially set to "standby state" (104) as an initial state, and the interface is virtually resident. Become.
[0045]
In the initial state, software corresponding to one wireless interface (referred to as wireless interface A) that has been set in advance as a default interface among the wireless interfaces in the valid state is executed. State "(106). (However, this state transition is not shown)
[0046]
Then, in the subsequent operation state of the software defined radio 1, an inquiry is made from the external network (Ethernet (R) side) to an arbitrary wireless interface (referred to as wireless interface B) in the “standby state” (104). If this happens, it is regarded as the starting point of the change of the wireless interface, the software defined radio 1 returns a normal response to the external network, and the state of the wireless interface B is changed to the “waiting for execution” state (105).
[0047]
The default interface may not be provided, and the wireless interface software that was initially inquired may be executed to suddenly set the wireless interface to the “execution state” (106).
[0048]
When data is received from the external network (Ethernet (R) side) to the wireless interface B that is in the “waiting execution state” (105), the wireless interface B is changed to the “execution state” (106). The wireless interface A that has been in the “execution state” (106) is changed to the “execution wait state” (105).
[0049]
Thereafter, when there is an inquiry from the external network (Ethernet (R) side) to another wireless interface (referred to as wireless interface C) in the “standby state” (104), the wireless interface C is placed in the “waiting execution state” (105 ), The wireless interface A that has been in the “waiting execution state” (105) until then is changed to the “standby state” (104).
[0050]
When the system of the software defined radio 1 is stopped, all the wireless interfaces are stopped (107) regardless of the previous state.
[0051]
Next, a specific configuration example of the software defined radio 1 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a block diagram illustrating an internal configuration example and an external connection example of the software defined radio according to the present invention. In the following description, an example in which a TCP / IP network is constructed by connection with Ethernet® will be described.
[0052]
The software defined radio 1 of the present invention mainly includes a system control unit 10, a storage unit 11, an external I / F unit 12, a digital signal processing unit 13 for two systems, an active system and a standby system, an active system, From the analog signal processing unit 14, the RF unit 15, the antenna 16, and the switches 17a and 17b for switching between the working system and the standby system of the digital signal processing unit 13 and the analog signal processing unit 14 that make up two systems of the standby system It is configured.
[0053]
Each part of the software defined radio 1 of the present invention will be described.
The RF unit 15 transmits and receives radio signals via the antenna 16.
The external I / F unit 12 is a part that controls a transmission / reception interface with the external network 3 (for example, Ethernet®), and performs transmission / reception with the user terminal 2 via the external network 3. In the present invention, for example, it is assumed that a TCP I / P network is constructed with the user terminal.
[0054]
The digital signal processing unit 13 performs digital signal processing of transmission / reception data, and is composed of two systems, an active system and a standby system.
The analog signal processing unit 14 performs analog signal processing of transmission / reception data, and is composed of two systems, an active system and a standby system.
[0055]
In the digital signal processing unit 13 and the analog signal processing unit 14, software set in the active system and the standby system is rewritten by the protocol stack switching control of the system control unit 10, and the protocol stack switching control of the system control unit 10 is further performed. Thus, the switches 17a and 17b are switched to switch between the active system and the standby system, and as a result, the operating radio interface is switched.
Note that the active system and the standby system are not fixedly determined. When one system is operating, the other system becomes a standby system, and the active system and the standby system are switched by switching the switches 17a and 17b. Is.
[0056]
The storage unit 11 stores software 11a corresponding to various types of radio waves (wireless interfaces), and also manages a network management table 11b that manages management information, assigned network IP addresses, and status information of the various types of radio waves (wireless interfaces). Is stored, such as a hard disk or memory.
[0057]
Here, a specific example of the network management table 11b will be described with reference to FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram showing a specific example of the network management table 11b in the software defined radio 1 of the present invention.
The network management table 11b of the present invention stores management information such as radio wave type, frequency, and antenna power in advance for the serial number of the wireless interface, and stores the IP address assigned at initialization, In the operating state, the current state of each wireless interface is managed and stored.
[0058]
As an IP address setting method to be assigned, for example, it may be considered an address that can identify the network to which the opposite software defined radios 1b, 1c,.
Specifically, there is a method in which a unique numerical value that can identify a modulation method, a frequency, or a channel is assigned to a subnetwork address part in an IP address, and a host address part is unified. For example, in the case of IPv4, a subnet mask is used to assign a modulation scheme or the like to the subnetwork address part, and the host address part masked by the subnet mask is unified.
[0059]
In the specific example, considering the case of address class C, the IP address (192.168.0.0) is modulated as a subnet mask 255.255.255.252 with respect to a 63 (6 bit) subnetwork. A system, frequency, channel, etc. are allocated, and the host address part (2 bits) is made unique for each software defined radio.
As another example, in FIG. 4, as the subnet mask 255.255.255.240, the upper 24 bits of the network address and the 4 bits of the subnet address out of the 32 bits of the IP address are used for network identification. In this case, the remaining 4 bits are used as the host address, and / 28 is added to the network address.
[0060]
The system control unit 10 manages the protocol stack of the data link layer in the software defined radio 1 and performs switching control of the protocol stack in response to an external request.
[0061]
Specifically, in the system control unit 10, as an initialization process at startup, each network address (for example, an IP address and a TCP port number, etc.) is provided for each means (program) for realizing each communication method (wireless interface). Are stored in the network management table 11b, and the states of all the wireless interfaces are stored in the network management table 11b as “standby states”.
[0062]
In the initial state, software corresponding to one wireless interface (referred to as wireless interface A) set in advance as a default interface is transferred to the current system (switches 17a and 17b of the digital signal processing unit 13 and the analog signal processing unit 14). The system in the connected state) is written, the RF unit 15 is activated, and the state of the wireless interface A in the network management table 11b is updated to “execution state”.
[0063]
When the system control unit 10 receives an inquiry from the external network (Ethernet (R) side) in the subsequent operation state, the system control unit 10 regards the external network as a starting point for changing the wireless interface. If the corresponding wireless interface is in the “standby state” by referring to the corresponding wireless interface in the network management table 11b from the destination IP address of the inquiry and returning the normal response, the software of the wireless interface Are written in the spare system of the digital signal processing unit 13 and the analog signal processing unit 14.
Then, the state of the wireless interface in the network management table 11b is updated to “execution waiting state”, and the state of the wireless interface that has been “execution waiting state” is updated to “standby state”.
[0064]
Here, a specific example of an inquiry received from an external network (Ethernet (R) side) is an address resolution protocol used to obtain the physical address (MAC address) of Ethernet (R) from an IP address in a TCP / IP network. (Address Resolution Protocol: ARP) is a protocol used to check each other's status between computers and network devices connected by TCP / IP with a protocol for transferring IP messages, IP error messages and control messages. There is a message of ICMP (Internet Control Message Protocol).
[0065]
Incidentally, the ICMP message has a message type as shown in FIG. 5 and is basically a protocol for transmitting the message. Therefore, a message of a type (type of ○ in the figure) to which the IP address is transferred is wireless. It can be used as an interface change starting point, and a message of a type in which an IP address is not transferred (type of x in the figure) cannot be used.
If the wireless interface in the “standby state” receives an unusable (×) message shown in FIG. 5 or the like, the packet may be discarded. FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of an ICMP message and whether it can be used as a wireless interface change starting point in the present invention.
[0066]
Further, when the system control unit 10 receives TCP or UDP data, the corresponding wireless interface is referred to in the network management table 11b from the destination IP address of the data, and the state of the corresponding wireless interface is “waiting for execution”. If so, the switches 17a and 17b are switched to invert the current system and the standby system.
Then, the state of the wireless interface in the network management table 11b is updated to “execution state”, and the state of the wireless interface that has been “execution state” is updated to “execution waiting state”.
[0067]
At this time, if the state of the wireless interface corresponding to the destination IP address of the data is “execution state”, it is already in the execution state, so there is no need for switching control.
If the state of the wireless interface corresponding to the destination IP address of the data is “standby state”, the software of the wireless interface is written in the spare system of the digital signal processing unit 13 and the analog signal processing unit 14, and the switch 17a , 17b to reverse the current system and the standby system.
Then, the state of the wireless interface in the network management table 11b is updated to “execution state”, and the state of the wireless interface that has been “execution state” is updated to “execution wait state”. The state of the wireless interface that was “state” is updated to “standby state”.
[0068]
The protocol stack switching operation in the software defined radio 1 of the present invention will be described using a specific example. For the sake of explanation, the radio wave type (communication method) is represented by Rn, the radio interface is represented by In, and the software is represented by Sn. The correspondence between the radio wave type, the radio interface, and the software is (R1, I1, S1), (Rn, In , Sn). (N is an integer)
[0069]
As a first example, a case where there are only two types of radio waves (R1, I1, S1) and (R2, I2, S2) will be described.
In the software defined radio 1 of the present invention, usable radio wave types R1 and R2 are converted into IP addresses as initialization processing at the time of activation, and the wireless interface of the converted IP address is validated. Thereby, I1 and I2 in the network management table 11b are in a standby state.
[0070]
The software defined radio 1 waits for an inquiry from the external terminal 2 to the enabled network interface I1 or I2, and when there is an inquiry addressed to the IP address corresponding to I1, the corresponding software S1 is sent to the digital signal. Write to the active system of the processing unit 13 and the analog signal processing unit 14 and activate the wireless unit. As a result, I1 is updated from the standby state to the execution state in the network management table 11b.
[0071]
Then, when valid data is sent from the external terminal 2, the software defined radio 1 transmits the radio wave type R1 through the network interface I1 in the execution state.
[0072]
Further, when there is an inquiry from the external terminal 2 to the IP address corresponding to the wireless interface I2, the corresponding software S2 is written in the standby system of the digital signal processing unit 13 and the analog signal processing unit 14, thereby managing the network. In the table 11b, I2 is updated from the standby state to the execution standby state.
[0073]
When valid data for the network interface I2 waiting for execution is received, the system control unit 10 switches between the current system and the standby system and performs communication using R2. As a result, in the network management table 11b, I1 is updated from the execution state to the execution wait state, and I2 is updated from the execution wait state to the execution state.
[0074]
On the contrary, when valid data of the radio wave type R2 is received from the RF unit 15, the data is sent to the external terminal 2 through the network interface I2 in the execution state at that time.
[0075]
As a second example, a case where there are three types of radio waves (R1, I1, S1), (R2, I2, S2), and (R3, I3, S3) will be described.
In the software defined radio 1 of the present invention, usable radio wave types R1, R2, and R3 are converted into IP addresses as initialization processing at the time of activation, and the wireless interface of the converted IP address is validated. As a result, I1, I2, and I3 in the network management table 11b are in a standby state.
[0076]
Then, the software defined radio 1 waits for an inquiry from the external terminal 2 to the enabled wireless interface I1, I2, or I3, and when there is an inquiry addressed to the IP address corresponding to I3, the corresponding software S3 is Write to the working system of the digital signal processing unit 13 and the analog signal processing unit 14 and activate the radio unit. As a result, I3 is updated from the standby state to the execution state in the network management table 11b, and the remaining I1 and I2 remain in the standby state.
[0077]
Then, when valid data is transmitted from the external terminal 2, the software defined radio 1 transmits the radio wave type R3 through the wireless interface I3 in the execution state.
[0078]
Further, when there is an inquiry from the external terminal 2 to another wireless interface, for example, the wireless interface I1, the corresponding software S1 is written in the spare system of the digital signal processing unit 13 and the analog signal processing unit 14, thereby the network. In the management table 11b, I1 is updated from the standby state to the execution standby state.
[0079]
When valid data for the network interface I1 waiting for execution is received, the system control unit 10 switches between the current system and the standby system and performs communication using R1. As a result, in the network management table 11b, I1 is updated from the execution waiting state to the execution state, and I2 is updated from the execution state to the execution waiting state while I2 remains in the standby state.
[0080]
If there is an inquiry about the wireless interface I2 in the standby state, I3 that is in the execution waiting state is returned to the standby state, the software S2 is written in the standby system, and I2 is set in the execution waiting state.
[0081]
Conversely, when valid data is received from the RF unit 15, the data is sent to the external terminal 1 through the wireless interface currently being executed.
[0082]
In the above description, the software corresponding to the radio wave type (communication method) is arranged on a disk or memory in the storage unit 11, and is sent to the digital signal processing unit 13 or the analog signal processing unit 14 by the system control unit 10. Although written in, it may be arranged in an external server (not shown) or the like, downloaded by the system control unit 10 and written in the digital signal processing unit 13 or the analog signal processing unit 14. Further, software writing means is not defined in the present invention.
[0083]
Further, the upper layer in the protocol stack of the software defined radio 1 of the present invention is not particularly defined. In the description of the present invention, the IPv4 address system is used as an example. However, when the number of radio wave types is large, there is no subnet mask, but in the case of a global unicast address, an IPv6 system that similarly uses the site topology. Can be realized by avoiding a shortage of address space.
[0084]
In the example of the internal configuration of the software defined radio 1 of the present invention shown in FIG. 3, the case where the digital signal processing unit 13 and the analog signal processing unit 14 are configured by two systems of the current system and the standby system has been described. If the increase in the allowable range is acceptable, a plurality of spare systems may be provided to form a multi-face structure, and one of the spare systems may be selected to be the current system.
[0085]
By doing so, the frequency of the software rewriting process at the time of inquiry reception can be reduced.
In this case, when an inquiry to the standby wireless interface occurs, it is not limited to which standby system among the plurality of standby systems the software is written. For example, the status change history is managed. Thus, it is sufficient to rewrite from the standby system whose time when the execution state was last reached is old.
[0086]
In the internal configuration example of the software defined radio 1 of the present invention shown in FIG. 3, the digital signal processing unit 13 and the analog signal processing unit 14 are switched by providing a plurality of processing systems. When a DSP (Digital Signal Processor) that implements an analog signal processor and an FPGA (Field Programmable Gate Array) that implements an analog signal processor 14 have sufficient processing capability, one processing system supports multiple communication methods. The software to be written may be written in advance, and the communication method may be switched instantaneously in the processing system.
[0087]
In addition, software corresponding to a plurality of communication methods is written in advance in one processing system, and a plurality of communication methods can be processed in parallel in the processing system so that a plurality of communication methods can be supported. Anyway.
[0088]
According to the software defined radio 1 of the present invention, an IP address and a TCP port are assigned to each communicable radio interface, and all the radio interfaces are made available (valid), and an inquiry is made. When the wireless interface software is written in the standby system of the digital signal processing unit 13 and the analog signal processing unit 14 to enter the “waiting execution state” and the data of the wireless interface is received, the standby system and the current system are switched with a switch. Since data transmission is performed, when data is transmitted from the user terminal 2, data transmission can be performed by changing the radio wave type (communication method) immediately without switching to software, and switching the radio wave type (communication method). Even if frequent occurrences occur, the communication method can be switched easily and quickly. It is possible to configure a device that can sufficiently withstand operation by adapting software radio technology to a relay device without causing transmission delays associated with switching and sufficiently following frequent switching requests. There is.
[0089]
In addition, management information of each wireless interface that can be communicated is registered in advance on the network management table 11b inside the software defined radio 1 and the registered wireless interface is serviced. This eliminates the need for operations such as the above, and has the effect of enabling unattended operation.
[0090]
Further, according to the software defined radio 1 of the present invention, since an ARP message or an ICMP message is used as an inquiry from the user terminal 2 that is regarded as the starting point of the change of the wireless interface, the message transmitted from the user terminal 2 has been used so far. It is only necessary to transmit a normally used message by a normal communication means, and there is no need for a special message for instructing a change or a special communication means for sending the message. There is an effect that the technology of the present invention can be realized only by realizing the data link layer without changing or adding.
Further, it is not necessary to be aware of the communication method from the user terminal 2 side.
[0091]
In the above description of the software defined radio according to the present invention, the description has been made with the software radio technology applied to the relay device (router) in mind, but a plurality of digital signal processing units 13 and analog signal processing units 14 are configured. However, if the apparatus scale can be sufficiently reduced, it can be used as a software radio adaptation technique for mobile terminals (wireless terminals).
[0092]
The software defined radio 1 of the present invention described above is capable of quickly changing the wireless interface by controlling the switching of the wireless interface with the reception of the inquiry message and data from the user terminal 2 as the starting point of the wireless interface change. As shown in FIG. 8, when the software defined radios 1b, 1c,... Facing the software defined radio 1a support different types of communication systems, one software defined radio 1a can be used. there were.
[0093]
On the other hand, when the above-described technology of the software defined radio of the present invention is applied, for example, the software defined radio 1b, 1c,... Facing the software defined radio 1a is also configured by the software defined radio 1 of the present invention. For example, it is possible to realize a wireless communication system using a plurality of communication methods between the opposed software defined radios 1, and consider switching the wireless interface in response to a decrease in communication quality in the course of wireless communication between the software defined radios 1. It is done.
[0094]
Therefore, a second embodiment in which the software defined radio of the present invention is used on the opposite side and the radio interface is switched in response to a decrease in communication quality will be described with reference to FIG. FIG. 6 is an explanatory diagram showing a connection configuration example and an address setting example of the software defined radio 1 according to the second embodiment of the present invention.
[0095]
In the second embodiment of the present invention, as shown in FIG. 6, the software defined radio 1a (SR1a in the figure) and the software defined radio 1b (SR1b in the figure) can communicate with a plurality of wireless communication systems. It is in a state.
The SR 1a is connected to the network a, the SR 1b is connected to the network b, and a relay device in communication between the user terminal 2 (not shown) on the network a and the user terminal 2 (not shown) on the network b. In particular, when TCP / IP is supported on the network, it also serves as a router in the network layer having a hierarchical structure based on the OSI reference model.
[0096]
Further, the network a and the network c are connected via the SR 1a, and the network b and the network c are also connected. However, the SR on the network c side and the SR connecting the network b and the network c are shown in the drawing. It is omitted.
[0097]
Here, a basic operation as a router will be described assuming that the software defined radio 1 has a general router function.
The router function is a function for relaying IP packets in the network layer.
Normally, a router operates based on a routing table, and the routing table stores a destination IP address, a prefix length, a next hop IP address, and an interface number for each route.
[0098]
In a specific example, as shown in FIG. 6, the network address of the network a (192.168.2.0/28) is assumed to be the network address of the network b (192.168.3.0/28).
FIG. 6 shows a case where the upper 24 bits of the network address and the 4 bits of the subnet address of the IP address 32 bits are used for network identification, and the remaining 4 bits are used as the host address. The network address is indicated with / 28.
[0099]
In addition, a route is provided for each wireless interface (I / F1, I / F2, I / F3) in wireless communication for connecting SR1a and SR1b, and an opposing address is set.
In the example shown in FIG. 6, the SR1a side is uniquely defined as the host address “1”, the SR1b side is uniquely defined as the host address “2”, subnet “0” for I / F1, and subnet for I / F2. The subnet is “2” for “1” and I / F3, and the subnet is “3” for I / F4.
[0100]
For example, in the case of the SR1a side (host address “1”) of I / F2 (subnet “1”), the lower 8 bits of the 32 bits of the IP address are “00010001”. In the case of the SR1b side (host address “2”) of I / F2 (subnet “1”), the lower 8 bits of the 32 bits of the IP address are “00010010”, which is 18 when converted to a decimal number.
[0101]
At this time, as shown in FIG. 7A, in the routing table, for example, in the case of a route using the wireless interface 1 (interface number 1) from SR1a, the destination IP address is (192.168.3.0) of the network b. The next hop IP address is the address (192.168.1.2) in the SR 1b of the wireless interface 1, and 1 is stored as the interface number. FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of the contents of the routing table and a modified example of the present invention.
[0102]
As a first method of routing table control in the software defined radio 1 of the present invention, the routing table includes, as a next hop link, a wired Ethernet (R) interface and a wireless interface of an available communication method. Then, only one route using the wireless interface corresponding to the communication method currently in execution is stored.
That is, when the communication method of the wireless part is switched, the routing table is updated accordingly, and the default routing operation is always performed with the communication method currently in execution.
[0103]
In addition, as a second method of routing table control in the software defined radio 1 of the present invention, in the routing table, in addition to the Ethernet (R) interface, interfaces corresponding to all available communication methods are set to the next hop. It will be stored as a link.
Then, if the destination IP address in the IP packet received by the software defined radio 1 matches the destination IP address of the routing table in the prefix length portion, routing is performed by selecting the route.
[0104]
The routing table is created and updated manually or automatically by RIP, OPSF, or the like.
If the packet is routed to an interface that has not been executed by an ICMP message or the like, the packet is accumulated or discarded until it can be executed in the data link layer.
[0105]
In the router function in the software defined radio 1 according to the second embodiment of the present invention, data indicating communication quality such as RSSI and BER is acquired from the physical layer (RF unit) or the data link layer and is currently executed. When the communication quality of the interface in the state deteriorates, it is routed to the communication method by rewriting the routing table after putting another alternative wireless interface specified in advance as in the ICMP message. So that
In the second embodiment of the present invention, it is necessary to configure the two processing systems (current system and standby system) so that they can be in the execution state at the same time in the switching process.
[0106]
A specific example will be described. In the software defined radio 1, the communication quality of the interface with the interface number 1 in the execution state is deteriorated, the interface number 2 can be replaced, and the interface is switched to the interface number 2.
As shown in FIG. 7A, the contents of the routing table when the interface number 1 is in the execution state is that the interface number 1 is used as a routing route to the network b (192.168.3.0), so that the next hop IP address is If it is (192.168.1.2) of I / F1 and is switched from this state to interface number 2 as the communication quality deteriorates, the contents of the routing table are the network b (192.168.3.0) as shown in FIG. As a routing route, the interface number becomes 2, and the next hop IP address is updated to (192.168.1.18) of I / F2.
[0107]
Next, in the software defined radio 1 according to the second embodiment of the present invention, when the communication method is switched between the opposed software defined radios 1, one software defined radio 1 (for example, the software defined radio 1a) is used. When the communication system change starting point is recognized by an ICMP message from the wired side, the opposite software defined radio 1 (for example, software defined radio 1b) also notifies and switches the communication method to be changed. There is a need.
[0108]
A method for synchronizing the communication method switching between the opposing software defined radios 1 will be described.
In the software defined radio 1a of the present invention, as the network management table 11b, in addition to the items shown in FIG. 4, the IP address of the wireless connection destination software defined radio 1b is stored for each communication method (wireless interface). .
For example, for interface number 1 (I / F1), the connection destination address (192.168.1.2) with respect to its own address (192.168.1.1), and for interface number 2 (I / F2) its own address (192.168.1.17) Is stored with the destination address (192.168.1.18).
[0109]
Then, the user terminal 2 with the network a (address (192.168.2.3) sends an ICMP time stamp request message to change the current communication method (interface number 1) to another communication method (interface number 2) ( Send to 192.168.1.17).
[0110]
Then, when the software defined radio 1a receives the time stamp request message, the same ICMP message is sent to the (192.168.1.17) wireless connection destination using the currently executing interface 1 regardless of the contents of the current routing table. It is transmitted to a certain software defined radio 1b (192.168.1.18) so that the communication software (interface 2) is changed in the opposite software defined radio 1b.
[0111]
Then, the software defined radio 1a writes the software corresponding to the interface 2 to the standby system and updates the network management table 11b in order to put the interface 2 in the execution waiting state.
[0112]
On the other hand, the software defined radio 1b that has received the ICMP message from the software defined radio 1a writes the software corresponding to the interface 2 to the standby system in order to put the interface 2 in the execution waiting state, like the software defined radio 1a. Update the management table 11b.
[0113]
Then, in the software defined radio 1b, when the interface 2 is in an execution waiting state, a new ICMP time stamp request message is sent to the source IP address (192.168.1.18) and the destination IP address (using the interface 1 currently being executed). 192.168.1.17) is transmitted to the software defined radio 1a.
[0114]
In the software defined radio 1a that has received the ICMP message, since the interface 2 is already in the execution waiting state, the network management table 11b is updated by switching to the execution state by the message, and the routing table is also changed to the interface 2 It will be updated to the contents of the routing table.
[0115]
As a normal response to the ICMP time stamp request message transmitted from the software defined radio 1b to the software defined radio 1a, the time stamp response message from the software defined radio 1a to the software defined radio 1b is an IP address (192.168.1.18). ).
[0116]
In the software defined radio 1b that has received the time stamp response message, since the interface 2 is already in the execution waiting state, the network management table 11b is updated by switching to the execution state by the message, and the routing table. Also, the contents of the routing table for the interface 2 are updated.
[0117]
As another example of control to synchronize switching, the software defined radio 1a that has received the first ICMP message uses the RIP2 or other routing protocol instead of the ICMP message for the software defined radio 1b to directly set the routing table. You may make it update.
[0118]
For example, the software defined radio 1a transmits an RIP2 packet such as [destination: 192.168.3.0, metric: 2, next hop: 192.168.1.7, netmask: 255.255.255.0] from interface 1 with the source as 192.168.1.17. Then, the software defined radio 1 that has received it can recognize that 192.168.1.18 (interface 2) is required for the connection with the software defined radio 1a, so add the route to the routing table as such ( In addition to the RIP conventional function, the interface 2 is also set to the execution state while the execution state of the interface 1 is maintained.
This is because the old route is still valid if the metric is the same just by adding it to the routing table, so the interface 2 must also be in the running state.
[0119]
When the connection between the new interface (192.168.1.17 ← → 192.168.1.18) is confirmed in the data link layer, the connection route between the old interface (192.168.1.1 ← → 192.168.1.2) is deleted from the routing table, and interface 1 The execution state of is canceled.
[0120]
In the above description, the method of synchronizing communication method switching between the opposite software defined radios 1 in response to an inquiry (ICMP message, etc.) from the user terminal 2 has been described. It can be considered that the same communication quality detection means is provided on both sides, quality deterioration is detected at almost the same timing, and switching control is performed, or only one of them is provided with communication quality detection means for communication. Switching may also be performed in the opposite software defined radio 1 by a switching instruction from the software defined radio 1 provided with quality detection means.
Here, the switching instruction from the software defined radio 1 provided with the communication quality detection means may be a method of directly updating the routing table using the RIP 2 or other routing protocol described above.
[0121]
According to the software defined radio according to the second embodiment of the present invention, when the software defined radio of the present invention is used on the opposite side and communication between software defined radios is realized by a plurality of communication methods, the communication quality deteriorates. Since the wireless communication is realized by switching to the good communication method, the user terminal 2 is wirelessly communicated with the good communication method without being aware of the communication method in the wireless route, and the communication quality can be improved. There is.
[0122]
【The invention's effect】
According to the present invention, it has a plurality of data link layer realizing means for realizing a protocol related to communication control corresponding to a plurality of wireless communication systems, and the system control means associates each data link layer realizing means with a network address. And a wireless device that switches the wireless communication method by operating the data link layer realization means corresponding to the network address related to the destination of the message, as if multiple wireless communication methods have different net addresses As a result, it is virtually realized on the wireless device as if it exists in the network, and there is an effect that it can be switched and operated each time according to a message.
[0123]
According to the present invention, each of the plurality of data link layer realizing means is realized by software, and a plurality of signal processing units for waiting the data link layer realizing means are provided, and the system control means corresponds to the network address related to the destination of the message. The data link layer realization means that operates is the above-mentioned wireless device that switches the wireless communication method by operating the signal processing unit that is on standby. Therefore, switching of the data link layer realization means to be operated according to the telegram can be easily and quickly performed. There are effects that can be performed.
[0124]
According to the present invention, a wireless device that wirelessly connects between networks and has a router function, the wireless device updates a routing table address corresponding to the wireless communication method when the wireless communication method is switched. Therefore, when the network address is changed due to the change of the communication method, there is an effect that it is possible to cope with the routing table used in the function of the router.
[0125]
According to the present invention, a transmitting-side radio or a receiving-side radio that wirelessly connects between networks using a plurality of wireless communication schemes, wherein the transmitting-side radio transmits data corresponding to a network address related to a message destination. Operate the link layer realization means, update the address of the routing table to switch the wireless communication system, wirelessly transmit a telegram or a telegram instructing switching to the radio communication system to the receiver radio, and receive the radio However, since the above-mentioned wireless device that receives a message and switches to the wireless communication method is used, the communication method is changed in synchronization between the transmitting and receiving wireless devices that are wirelessly connected between the networks. There is an effect that can.
[0126]
According to the present invention, since the wireless device uses an Internet control protocol (ICMP) message or an address resolution protocol (ARP) message as a received message, a special message or a message of the message is used to change the communication method. There is an effect that a communication method can be changed from a conventional telegram without providing a communication means.
[0127]
According to the present invention Send The system control unit of the receiving radio determines the wireless channel status, switches the signal processing unit to be operated according to the determination result, switches the wireless communication method, and updates the routing table address corresponding to the method. You When In both cases, the above-mentioned wireless device wirelessly transmits a message instructing switching to the wireless communication method to the receiving-side wireless device. Therefore, the wireless communication method is switched according to the wireless communication path status, and the user terminal in the wireless route Wireless communication is performed with a good communication method without being conscious of the communication method at all, and the communication quality can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of a protocol stack in a software defined radio of the present invention.
FIG. 2 is a state transition diagram of a radio side interface in the software defined radio 1 of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram illustrating an internal configuration example and an external connection example of the software defined radio according to the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a specific example of the network management table 11b in the software defined radio 1 of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of an ICMP message and whether or not it can be used as a wireless interface change starting point in the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a connection configuration example and an address setting example of the software defined radio 1 according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of contents of a routing table and a modified example in the present invention.
FIG. 8 is a conceptual diagram showing a schematic configuration of a wireless communication system.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a hierarchical structure of a communication protocol in each device.
FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example of a protocol stack in a conventional software defined radio.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Software defined radio, 2 ... User terminal, 3 ... Network, 10 ... System control part, 11 ... Memory | storage part, 11a ... Software, 11b ... Network management table, 12 ... External interface part, 13 ... Digital signal processing part, 14 ... analog signal processing part, 15 ... RF part, 16 ... antenna, 17a, 17b ... switch

Claims

A plurality of data link layer realizing means for realizing a protocol for communication control corresponding to a plurality of wireless communication methods;
System control means for managing a network address in association with each data link layer realization means and operating the data link layer realization means corresponding to the network address associated with the destination of the message to switch the wireless communication system. A featured radio.

The plurality of data link layer realizing means are each realized by software, and a plurality of signal processing units are provided for waiting the data link layer realizing means, and the system control means realizes the data link layer corresponding to the network address related to the destination of the message. The radio apparatus according to claim 1, wherein the radio communication system is switched by operating a signal processing unit on which the means is on standby.

The wireless device that wirelessly connects between networks and has a router function, and when the wireless communication method is switched, the address of the routing table is updated corresponding to the method. 2. The wireless device according to 2.

A transmitting side wireless device or a receiving side wireless device that wirelessly connects between networks using a plurality of wireless communication methods,
The transmitting-side radio operates the data link layer realizing unit corresponding to the network address related to the destination of the message, updates the address of the routing table to switch the wireless communication method, and switches to the message or the wireless communication method. A wireless device that wirelessly transmits a message instructing switching to the receiving wireless device,
The wireless device according to claim 3, wherein the receiving-side wireless device is a wireless device that receives the electronic message and switches to the wireless communication system.

5. The wireless device according to claim 1, wherein an Internet control protocol (ICMP) message or an address resolution protocol (ARP) message is used as the received message.

The system controller of the transmitting radio determines the wireless channel status, switches the signal processing unit to be operated according to the determination result, switches the wireless communication method, and sets the address of the routing table corresponding to the method. When you update both radio of claim 4, wherein the a message for instructing switching to the wireless communication system, a wireless device for wirelessly transmitting to the receiving radio.