JP2003229781A

JP2003229781A - 無線通信装置

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Publication number: JP2003229781A
Application number: JP2002024786A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Tomizawa; 武司富澤; Manabu Mukai; 学向井; Daisuke Takeda; 大輔竹田; Takashi Wakutsu; 隆司和久津
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2002-01-31
Filing date: 2002-01-31
Publication date: 2003-08-15

Abstract

(57)【要約】【課題】ソフトウエア無線機のメモリ量の削減、低消費
電力・小型化を図る。【解決手段】無線信号の送受信を行う無線送受信手段で
の無線信号の送受信に伴い、変遷するその時々での必要
な処理を実行する少なくとも１つの処理実行手段と、前
記処理実行手段で実行される、その時々での処理内容の
特徴に基づき予め複数の状態を定義したときに、前記処
理実行手段で実行される、前記複数の状態のそれぞれに
対応する処理のための複数の個別プログラムを記憶する
第１の記憶手段と、前記第１の記憶手段から読み出され
た個別プログラムであって、前記処理実行手段で実行さ
れる、所定の状態に対応する処理のための個別プログラ
ムが書き込まれる少なくとも１つの第２の記憶手段と、
前記所定の状態が遷移するたびに、前記第２の記憶手段
の内容を、遷移前の状態に対応する個別プログラムから
遷移後の状態に対応する個別プログラムに書き換える書
換手段とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術の分野】本発明は、無線装置に関
し、特にソフトウェアによって信号処理をおこなうソフ
トウエア無線装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年のＤＳＰ(Digital Signal Processo
r)、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やア
ナログ／ディジタル変換器（Ａ−Ｄ変換器）、ディジタ
ル／アナログ変換器（Ｄ−Ａ変換器）などのデバイス技
術の進展により、無線機をプログラマブルなディジタル
回路を用いてソフトウエア的に信号処理できるように構
成するソフトウエア無線技術への期待が高まりつつあ
る。

【０００３】ソフトウエア無線機により実現可能な特徴
的な機能としては、例えば、次のようなものがある。

【０００４】（１）無線回線制御や音声符号化・復号化
などをＤＳＰのプログラムを切り替えることでモード変
換を行う機能。

【０００５】（２）新しいサービスや機能が追加された
場合、基地局や端末を交換することなくソフトウエアの
書換えによって対応可能とする機能。

【０００６】（３）無線周波数、アンテナ指向性、伝送
速度、変復調方式、誤り制御方式、伝送プロトコルなど
を適応的に切り替えて、伝送品質、加入者容量などの向
上を実現する機能。

【０００７】などが挙げられる。

【０００８】上記にような機能を実現するための従来の
ソフトウエア無線装置（以下、簡単に無線端末と呼ぶ）
の基本構成を図１に示す。

【０００９】アンテナ１００は、無線端末で処理すべき
無線信号を受信して無線部１０１へと伝達したり、逆に
無線端末によって処理された信号を無線信号として送信
する。無線部１０１はアンテナ１００が受信した無線信
号を処理し、ベースバンド信号までの変換を行う。

【００１０】プロセッサ１０７は、ＣＰＵやＤＳＰのよ
うにソフトウェア的に無線信号処理を行い無線部１０１
からのベースバンド信号に対して、モデム機能、プロト
コル処理機能などを実現する。このプロセッサ１０７
で、上記のような機能を実現するための、無線信号処理
の手順などをプロセッサ１０７で動作可能な命令で記述
したものを実行プログラムと呼ぶ。実行プログラム１０
３は、記憶部１０２に予め記憶されている。記憶部１０
２は、例えばＥＥＰＲＯＭやＨＤＤなどで構成される書
き換え可能で不揮発性の記憶媒体で構成されている。

【００１１】命令メモリ１０４は、例えば、ＤＲＡＭ
（Dynamic RAM）、ＳＲＡＭ（StaticRAM）などの書き換
え可能で揮発性の記憶媒体で構成され、ここに、無線端
末の起動時に記憶部１０２から実行プログラム１０３が
ロードされる。

【００１２】スタックメモリ１０５は、例えば、ＤＲＡ
Ｍ、ＳＲＡＭなどの書き換え可能で揮発性の記憶媒体で
構成され、プロセッサ１０７が実行プログラム１０３の
状態を保存するのに利用される。

【００１３】データメモリ１０６は、例えば、ＤＲＡ
Ｍ、ＳＲＡＭなどの書き換え可能で揮発性の記憶媒体で
構成され、プロセッサ１０７が無線信号処理を行うのに
必要なデータを保存するために利用される。

【００１４】リソースコントローラ１０８は、プロセッ
サ１０７、命令メモリ１０４、スタックメモリ１０５、
データメモリ１０６などの無線端末のリソースを制御対
象として、記憶部１０２に記憶されている実行プログラ
ムに基づいて、プロセッサ１０７に、あるいは、プロセ
ッサ１０７を経由して無線部１０１に所定の動作を行わ
せるための制御を行うものである。

【００１５】次に、図１に示した従来の無線端末の動作
について説明する。

【００１６】無線端末の電源が投入されると、リソース
コントローラ１０８は、プロセッサ１０７が実行する実
行プログラム１０３を記憶装置１０２から命令メモリ１
０４に読み込んでコピーする。コピーが終了すると、リ
ソースコントローラ１０８は、プロセッサ１０７の動作
を開始させる。プロセッサ１０７は、あらかじめ決定さ
れている場所から実行プログラム１０３の実行を開始す
る。この実行プログラム１０３は、無線端末の電源が投
入されてから電源オフにされるまでの間にプロセッサ１
０７によって実行される可能性があるすべての機能を含
んでいる。

【００１７】プロセッサ１０７は命令メモリ１０４に書
きこまれた実行プログラム１０３を実行し、この実行プ
ログラム１０３にしたがって処理するデータをデータメ
モリ１０６に保存したり削除したりする。スタックメモ
リ１０５はプロセッサ１０７および実行プログラム１０
３の状態を一時的に保存するために使われるメモリであ
る。

【００１８】しかしながら、上記従来の手法では、次の
ような大きな問題がある。すなわち、メモリ（図１の場
合、命令メモリ１０４、スタックメモリ１０５，データ
メモリ１０６）は常に電流が流れるため、消費電力が大
きくなり、バッテリーを電力供給源とする無線端末では
すぐにバッテリー切れになってしまう。さらにメモリは
回路としてのサイズも大きい。また近年の無線端末の高
機能化により必要とされる実行プログラムは大きくなる
一方であり、それに伴ってメモリも増大する傾向にあ
る。これが無線端末の低消費電力化・小型化を妨げる大
きな要因となっている。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】このように、メモリは
少なければ少ないほど良いことになるが、従来の無線端
末では、上記のように、記憶部１０２からすべての実行
プログラムを命令メモリ１０４にコピーするため、同時
に実行する必要のない部分の実行プログラムも命令メモ
リ１０４に保存していることになる。また最初の一回し
か実行する必要がない部分や、ごく短時間しか実行され
ない部分も命令メモリ１０４に保存され、その維持のた
めの電流が消費されてしまう。

【００２０】すなわち、命令メモリ１０４には、ほとん
ど実行されることのない実行プログラムが常に常駐して
いるため、その分、命令メモリの容量が大きくなってし
まうという問題点があった。

【００２１】そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、メ
モリ搭載量を削減し低消費電力・小型化を図ったソフト
ウエア無線装置を提供することを目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明の無線通信装置
は、無線信号の送受信を行う無線送受信手段と、この無
線送受信手段での前記無線信号の送受信に伴い、変遷す
るその時々での必要な処理を実行する少なくとも１つの
処理実行手段（例えば、プロセッサに対応する）と、前
記処理実行手段で実行される、その時々での処理内容の
特徴に基づき予め複数の状態を定義したときに、前記処
理実行手段で実行される、前記複数の状態のそれぞれに
対応する処理のための複数の個別プログラムを記憶する
第１の記憶手段（例えば、記憶手段に対応する）と、前
記第１の記憶手段から読み出された個別プログラムであ
って、前記処理実行手段で実行される、所定の状態に対
応する処理のための個別プログラムが書き込まれる少な
くとも１つの第２の記憶手段（例えば、命令メモリに対
応する）と、前記所定の状態が遷移するたびに、前記第
２の記憶手段の内容を、遷移前の状態に対応する個別プ
ログラムから遷移後の状態に対応する個別プログラムに
書き換える書換手段（例えば、リソースコントローラに
対応する）とを具備したことを特徴とする。

【００２３】本発明によれば、無線通信装置に必要とさ
れるメモリ搭載量を削減して、低消費電力・小型化が図
れる。

【００２４】好ましくは、前記第１の記憶手段には、前
記処理実行手段で実行するために予め与えられた、前記
複数の状態の全部または一部の複数の状態において実行
され得る、少なくとも１つの共通プログラムをさらに記
憶し、前記処理実行手段に前記共通プログラムを実行さ
せるために、前記第１の記憶手段から読み出された共通
プログラムが書き込まれる第３の記憶手段をさらに具備
する。

【００２５】好ましくは、前記第１の記憶手段には、前
記処理実行手段で実行するために予め与えられた、前記
複数の状態において実行され得る共通プログラムをさら
に記憶し、前記処理実行手段に前記共通プログラムを実
行させるために、前記第１の記憶手段から読み出された
共通プログラムが書き込まれる第３の記憶手段をさらに
具備する。

【００２６】好ましくは、前記書換手段は、前記所定の
状態が遷移するたびに、前記処理実行手段での遷移前の
状態に対応する処理実行に際し発生したデータを待避し
てから、前記第２の記憶手段の内容を、遷移前の状態に
対応する個別プログラムから遷移後の状態に対応する個
別プログラムに書き換える。

【００２７】また、前記処理実行手段は複数設けると共
に、これら複数の処理実行手段のそれぞれに対応して前
記第２の記憶手段をそれぞれ設け、複数の通信チャネル
を用いて前記無線送受信手段で同時通信を行う際には、
その通信チャネル数に対応する第２の記憶手段のそれぞ
れに、前記処理実行手段で１つのチャネルによる通信を
行う際に実行される個別プログラムを書き込むようにす
る。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を参照して説明する。

【００２９】（第１の実施形態）図２は本発明の一実施
形態に係るソフトウェア無線装置（以下、簡単に無線端
末と呼ぶ）の構成例を示したものである。

【００３０】図２のソフトウエア無線装置は、大きく分
けて、アンテナ１００および無線部１０１と、記憶部１
０２と、命令メモリ１０４と、スタックメモリ１０５
と、データメモリ１０６と、プロセッサ１０７と、リソ
ースコントローラ１０８と、状態管理テーブル１と、リ
ソース管理テーブル２から構成されている。これらが、
制御バス、データバスにて互いに接続されて構成されて
いる。

【００３１】まず、図２に示したソフトウエア無線装置
の構成の説明を行う前に、無線通信を行う際の基本的な
動作と、それに伴い定義することのできる状態と、状態
遷移について、図３を参照して説明する。

【００３２】無線端末の電源をオンすると、無線端末
は、まず、メモリなどの各種リソースの初期化を行う。
この電源オンから初期化処理を実行して終了するまでの
状態を初期状態と呼ぶ。その後、無線端末が基地局から
発信される制御用キャリア上の制御チャネルの受信レベ
ルが所定値以上の基地局を検索し、通信可能な基地局を
検知する。この基地局が検知されるまでの状態を待機状
態と呼ぶ。

【００３３】無線端末は通信可能な基地局を検知する
と、その基地局との間で例えば、位置登録などの所定の
シーケンス処理を行う。位置登録が正常に行われると当
該無線端末は、当該基地局の（一斉呼出し）エリア内に
て着信を受けることが可能となる。無線端末が発着信を
待ち受けている状態を待受け状態と呼ぶ。また、例え
ば、無線端末が通信可能な基地局を検知した後、当該基
地局との間で位置登録を正常に終了する（待ち受け状態
に遷移する）までの間を下りアクセスチャネル受信状態
と呼ぶ。

【００３４】待受け状態では、無線端末は、基地局から
発信される所定のメッセージに基づき、受信すべきペー
ジングチャネルを間欠受信するようになっている。

【００３５】下りアクセスチャネル受信状態への遷移
は、上記のように、待機状態から位置登録を行うとき以
外にも、待受け状態や待機状態において、ユーザ操作に
より発信指示があったとき、基地局からの着信要求を受
けたときにも、図３に示したように発生する。発信要求
があった場合には、下りアクセスチャネル受信状態で
は、ユーザからの要求に応じて、音声通信やデータ伝送
を行うために使用する通信チャネルを確立するための
（呼接続のための）発信シーケンス処理を行う。着信要
求があった場合には、基地局からの要求に応じて、音声
通信やデータ伝送を行うために使用する通信チャネルを
確立するための（呼接続のための）着信シーケンス処理
を行う。

【００３６】発信シーケンス処理、着信シーケンス処理
により、無線端末・基地局間で通信チャネルが確立され
ると、この確立された通信チャネルを用いて音声通信や
データ伝送の通信フェーズとなる。これを個別チャネル
受信状態と呼ぶ。

【００３７】個別チャネル受信状態において用いていた
通信チャネルを切断するときも、下りアクセスチャネル
受信状態へ遷移する。この場合、端末側から、あるい
は、基地局側から無線チャネルを切断して通信を終了す
るための（呼切断のための）切断シーケンス処理を行
う。無線チャネルが切断されて、無線資源の解放等が行
われると、待受け状態に遷移する。

【００３８】以上説明したような各状態は、無線部１０
１での無線信号の送受信に伴い、変遷するその時々での
処理内容の特徴に基づき定義したものの一例である。ど
のような状態が存在し、その状態においてどのような処
理を行うのかは適宜変更してもよい。

【００３９】なお、以上示したような状態遷移以外に
も、無線端末が任意に動き回るような場合には、個別チ
ャネル受信状態や下りアクセスチャネル受信状態から待
機状態へ遷移することもあるであろうし、逆に、待機状
態から個別チャネル受信状態へ遷移することもあるであ
ろう。また、個別チャネル受信状態から待受け状態へ遷
移することも考えられる。

【００４０】図３には、各状態における無線端末の主な
処理動作のみを挙げているので、実際には、これら以外
にも、各状態に対応する処理動作は存在する。

【００４１】また、図３に示した各状態対応の個別の処
理動作以外にも、上記全ての状態で行われる処理動作も
存在する。例えば、伝送速度、変復調方式、誤り制御方
式、伝送プロトコル、無線回線制御、音声符号化・復号
化などを切替えることによるモード変換などのための処
理動作は、上記各状態のいずれにおいても行われる必要
がある。このような、複数の状態（上記の全て、あるい
は一部の複数の状態）において行われるような処理を共
通処理と呼び、各状態に対応する、その状態においての
み行われる処理を個別処理と呼ぶ。

【００４２】従来の無線端末では、上記のような無線端
末の一連の処理動作をプロセッサ１０７に実行させるた
め、１つの実行プログラムとして上記の各処理ステップ
を記述していた。

【００４３】本実施形態では、このような無線端末の一
連の処理動作を、例えば、図３に示したような、各状態
の個別処理や共通処理に対応する処理動作毎に分割す
る。そして、実行プログラムも、個別処理や共通処理に
対応する処理ステップ毎に分割する。この各状態の個別
処理や共通処理に対応する処理ステップのインストラク
ションのシーケンス（この各状態に対応する処理ステッ
プを記述したプログラム）を、ここでは、実行タスクと
呼ぶ。

【００４４】例えば、ここでは、図３の場合、各状態の
個別処理に対応する複数の実行タスクと、共通処理に対
応する（好ましくは１つの）実行タスクとをプロセッサ
１０７が実行することで、無線端末が動作するようにな
っている。

【００４５】個別処理に対応する実行タスクを個別タス
ク、共通処理に対応する実行タスクを共通タスクと呼
ぶ。

【００４６】なお、プロセッサ１０７では、個別タスク
実行時であっても（状態遷移が発生していないときで
も）、ユーザからの指示操作などにより、共通タスクが
実行可能であるとする。

【００４７】図２の説明に戻る。

【００４８】アンテナ１００は、無線端末で処理すべき
無線信号を受信して無線部１０１へと伝達したり、逆に
無線端末によって処理された信号を無線信号として送信
する。無線部１０１はアンテナ１００が受信した無線信
号を処理し、ベースバンド信号までの変換を行う。

【００４９】プロセッサ１０７は、ＣＰＵやＤＳＰのよ
うにソフトウェア的に無線信号処理を行い無線部１０１
との間でベースバンド信号レベルでやりとりを行い、モ
デム機能などを実現するとともに、上記のような各状態
に対応した処理（個別処理）機能、複数の状態（予め定
義された複数の状態の全部または一部の複数の状態）に
おいて実行されるような処理（共通処理）機能を実現す
るためのものである。プロセッサ１０７には、ＰＧＡ、
ＰＬＤ、ＦＰＧＡなどのデバイスがふくまれていてもよ
い。

【００５０】このプロセッサ１０７で、上記のような機
能を実現するための個別処理、共通処理の手順などをプ
ロセッサ１０７で動作可能な命令で記述したものを実行
プログラムと呼ぶが、ここでは、実行プログラムは、前
述したように、個別処理や共通処理に対応する処理ステ
ップ毎に分割されている。

【００５１】この各状態対応の個別処理や、共通処理に
対応する処理ステップのインストラクションのシーケン
ス（この各状態に対応する処理ステップを記述したプロ
グラム）が、実行タスクである。すなわち、実行プログ
ラムは、予め複数の実行タスクに分割されて、記憶部１
０２に記憶されている。

【００５２】記憶部１０２は、例えばＥＥＰＲＯＭやＨ
ＤＤなどで構成される書き換え可能で不揮発性の記憶媒
体で構成されている。

【００５３】命令メモリ１０４は、例えば、ＤＲＡＭ
（Dynamic RAM）、ＳＲＡＭ（StaticRAM）などの書き換
え可能で揮発性の記憶媒体や、ＭＲＡＭ(Magnetic RAM)
などで構成される書き換え可能で不揮発性の記憶媒体で
構成され、ここには、無線端末の起動時や、状態遷移の
度に、リソースコントローラ１０８により、記憶部１０
２からそのときの無線端末の状態に対応する実行タスク
がロードされるようになっている。

【００５４】スタックメモリ１０５は、例えば、ＤＲＡ
Ｍ、ＳＲＡＭなどの書き換え可能で揮発性の記憶媒体
や、ＭＲＡＭなどで構成される書き換え可能で不揮発性
の記憶媒体で構成され、プロセッサ１０７で実行タスク
を実行する際に利用あるいは発生したデータなどを一時
保存するのに利用される。

【００５５】データメモリ１０６は、例えば、ＤＲＡ
Ｍ、ＳＲＡＭなどの書き換え可能で揮発性の記憶媒体
や、ＭＲＡＭなどで構成される書き換え可能で不揮発性
の記憶媒体で構成され、プロセッサ１０７が各種処理を
行うのに必要なデータを保存するために利用される。

【００５６】リソースコントローラ１０８は、プロセッ
サ１０７、命令メモリ１０４、スタックメモリ１０５、
データメモリ１０６などの無線端末のリソースを制御対
象として、記憶部１０２に記憶されている複数の実行タ
スクから構成される実行プログラムに基づいて、プロセ
ッサ１０７に、あるいは、プロセッサ１０７を経由して
無線部１０１に所定の動作を行わせるための制御を行う
ものである。

【００５７】状態管理テーブル１は、例えば、ＤＲＡ
Ｍ、ＳＲＡＭなどの書き換え可能で揮発性の記憶媒体
や、ＭＲＡＭなどで構成される書き換え可能で不揮発性
の記憶媒体で構成されるメモリ内に記憶されて、ここに
は、無線端末の現在の状態がリソースコントローラ１０
８やプロセッサ１０７から書き込まれるようになってい
る。

【００５８】リソース管理テーブル２は、例えば、ＤＲ
ＡＭ、ＳＲＡＭなどの書き換え可能で揮発性の記憶媒体
や、ＭＲＡＭなどで構成される書き換え可能で不揮発性
の記憶媒体で構成される書き換え可能で不揮発性の記憶
媒体で構成されるメモリ内に構成されている。このメモ
リ領域には、状態遷移の際に、プロセッサ１０７で実行
する実行タスクを切り替えるために、それまでプロセッ
サ１０７で実行されていた実行タスクの状態を保存する
ためのものである。すなわち、それまでプロセッサ１０
７で実行されていた実行タスクに対応するスタックメモ
リ１０６内のデータや、プロセッサ１０７内の各種レジ
スタ内のデータなどを待避するようになっている。

【００５９】次に、図４に示すフローチャートを参照し
て、図２の、無線端末の処理動作について説明する。

【００６０】なお、ここでは、記憶部１０２に記憶され
ている複数の実行タスクのうち、共通タスクに対応する
実行タスクは１つのみで、それを実行タスク（１）とす
る。また、初期状態に対応する個別タスクは実行タスク
（２）、待機状態に対応する個別タスクは実行タスク
（３）、下りアクセスチャネル受信状態に対応する個別
タスクは実行タスク（４）、個別チャネル受信状態に対
応する個別タスクは実行タスク（５）、待受け状態に対
応する個別タスクは実行タスク（６）であるとする。

【００６１】無線端末の電源が投入されると（ステップ
Ｓ１）、リソースコントローラ１０８は、状態管理テー
ブル１に初期状態である旨を書き込む。リソースコント
ローラ１０８は、状態管理テーブル１には、「初期状
態」と書き込まれていることから、この状態管理テーブ
ル１に書き込まれている状態から「初期状態」と判断し
て（ステップＳ２）、まず、記憶部１０２から共通タス
クに対応する実行タスク（１）を読み出して、命令メモ
リ１０４のロードする（ステップＳ４）。そして、記憶
部１０２から初期状態対応の個別タスクに対応する実行
タスク（２）を読み出して、命令メモリ１０４のロード
する（ステップＳ５）。

【００６２】ここでは、命令メモリ１０４には、予め共
通タスクがロードされる（書き込まれる）領域（共通タ
スク用命令メモリ１０４ａ）、と個別タスクがロードさ
れる（書き込まれる）領域（個別タスク用命令メモリ１
０４ｂ）から構成されている。

【００６３】共通タスクは、命令メモリ１０４の共通タ
スク用命令メモリ１０４ａのメモリ領域の開始番地から
書き込まれ、個別タスクは、命令メモリ１０４の個別タ
スク用命令メモリ１０４ｂの開始番地から書き込まれ
る。

【００６４】次に、リソースコントローラ１０８は、制
御バスを通じて、プロセッサ１０７に動作開始を指示す
る（ステップＳ５）。これにより、プロセッサ１０７
は、初期状態対応の実行タスク（２）を実行する。初期
状態において必要な処理を終了すると、プロセッサ１０
７は状態管理テーブル２に記録されている無線端末の現
状を、「待機状態」である旨に書き換える。ここでは、
プロセッサ１０７にそのようなに動作するように実行タ
スク（ここでは、実行タスク（２））に記述されている
ものとする。

【００６５】リソースコントローラ１０８は、例えば、
定期的に状態管理テーブル１に書き込まれている状態を
チェックして、ここに書き込まれている状態が前回のと
きとは異なっていたとき（別の状態に書き換えられてい
た）ときには、状態遷移があったとみなし（ステップＳ
６）、ステップＳ７へ進む。例えば、ここでは、ステッ
プＳ７において、状態管理テーブル１に書き込まれてい
る状態が「待機状態」に変更されていたので、ステップ
Ｓ８へ進み、リソースコントローラ１０８は、個別タス
クの切り替えを行う必要が生じたと判断して以下に示す
ように動作する。

【００６６】まず、リソースコントローラ１０８は、プ
ロセッサ１０８への制御バスを通じてプロセッサ１０８
の動作を停止する（ステップＳ７）。プロセッサ１０８
が停止したら、スタックメモリ１０５に格納されている
（初期状態対応の個別タスク実行時に用いた）データを
リソース管理テーブル２に保存（待避）する（ステップ
Ｓ８）。これにより、次に、初期状態に移行した場合
に、前回の初期状態におけるプロセッサ１０７の処理状
態を再現することが可能になる。

【００６７】リソース管理テーブル２では、各状態毎に
待避するデータを格納する領域が異なっていてもよい。
例えば、ここでは、初期状態に対応する待避データの格
納領域や、待機状態に対応する待避データの格納領域、
その他、個別チャネル受信状態、下りアクセスチャネル
受信状態、待受け状態といったそれぞれの状態に対応す
る待避データの格納領域が、それぞれ設けられているも
のとする。また、リソース管理テーブル２には、共通タ
スクのときの待避データを格納する領域が別個設けられ
ていてもよい。

【００６８】次に、リソースコントローラ１０８は、現
在の状態管理テーブル１に書き込まれている状態（例え
ば、ここでは、「待機状態」）に対応する実行タスク
（例えば、ここでは、実行タスク（３））を記憶部１０
２から読み出して、命令メモリ１０４の個別タスク用命
令メモリ１０４ｂにロードする（ステップＳ９）。これ
により前回まで個別タスク用命令メモリ１０４ｂに保存
されていた実行タスク（２）が上書き消去される。

【００６９】リソースコントローラ１０８は、リソース
管理テーブル２の待機状態に対応する待避データの格納
領域から、前回の待機状態において別の状態に遷移する
ときに待避したデータを読み出して、それをスタックメ
モリ１０５へ復帰する（ステップＳ１０）。

【００７０】その後、リソースコントローラ１０８は、
制御バスを通じて、プロセッサ１０７に動作開始を指示
する（ステップＳ５）。これにより、プロセッサ１０７
は、待機状態対応の実行タスク（３）の例えば先頭から
の処理の実行を開始する。

【００７１】無線端末が待機状態であるとき、前述した
ように、当該無線端末は、通信可能な基地局の探索を行
うわけであるが、ここで、そのような通信可能な基地局
を検知した際には、プロセッサ１０７は、状態管理テー
ブル２に記録されている無線端末の現状を、例えば、
「下りアクセスチャネル受信状態」である旨に書き換え
る。ここでは、プロセッサ１０７にそのようなに動作す
るように実行タスク（ここでは実行タスク（３））に記
述されているものとする。リソースコントローラ１０８
は、この状態の遷移を上記のようにして判断（検知）し
て、前述の初期状態から待機状態へ遷移する場合と同様
にして、プロセッサ１０７の動作停止（ステップＳ
７）、現在のスタックメモリ１０５内のデータを待避し
た後（ステップＳ８）、下りアクセスチャネル受信状態
対応の個別タスクである実行タスク（４）を個別タスク
用命令メモリ１０４ｂにロードして（ステップＳ９）、
さらに、リソース管理テーブル２から新たな状態（下り
アクセスチャネル受信状態）対応の待避データを読み出
して、スタックメモリ１０５へ復帰させる（ステップＳ
１０）。そして、今回ロードされた実行タスク（４）に
基づくプロセッサ１０７の動作を開始する（ステップＳ
５）。

【００７２】ステップＳ６で、個別チャネル受信状態や
待受け状態などへの遷移が検知されたときも上記同様で
ある（ステップＳ６〜ステップＳ１０，ステップＳ
５）。

【００７３】なお、共通タスクについては、前述したよ
うに、上記いずれの状態のときであってもユーザからの
指示操作に応じて、実行可能である。すなわち、そのた
めに、ステップＳ３において、共通タスク用命令メモリ
１０４ａに予めロードされているわけである。

【００７４】例えば、プロセッサ１０７での共通タスク
（実行タスク（１））を実行させるためには、個別タス
クの実行時に個別タスクの実行を中断して共通タスクに
切り替え、その共通タスク終了時に再び中断した個別タ
スクの実行を再開するようにする。

【００７５】ユーザの操作などから、リソースコントロ
ーラ１０８自身が共通タスクを実行すべきか否かを判断
することができる。

【００７６】プロセッサ１０７の動作中に、たとえば、
ユーザ操作などにより、リソースコントローラ１０８に
て共通タスクを実行すべきと判断したとき（すなわち、
共通タスクの実行要求が発生したとき）の無線端末の処
理動作について、図５に示すフローチャートを参照して
説明する。

【００７７】共通タスクの実行要求は発生したときには
（図５のステップＳ３１）、プロセッサ１０７の動作停
止して、現在の状態対応の個別タスクの実行を中断する
（ステップＳ７）。そして、現在のスタックメモリ１０
５内のデータを待避した後に（ステップＳ８）、リソー
ス管理テーブル２から共通タスクに対応する待避データ
を読み出して、スタックメモリ１０５へ復帰させる（ス
テップＳ１０）。そして、共通タスク（実行タスク
（１））に基づくプロセッサ１０７の動作を開始する
（ステップＳ４１）。

【００７８】共通タスクの処理が終了した時点で、その
旨の通知を受けたリソースコントローラ１０８は、プロ
セッサ１０７の動作を停止し（図４のステップＳ７）、
現在のスタックメモリ１０５内のデータを待避した後
（図４のステップＳ８）、中断していた、現在の状態対
応の個別タスクを個別タスク用命令メモリ１０４ｂにロ
ードして（ステップＳ９）、さらに、リソース管理テー
ブル２から現在の状態対応の待避データを読み出して、
スタックメモリ１０５へ復帰させる（ステップＳ１
０）。そして、中断していた個別タスクに基づくプロセ
ッサ１０７の動作を再開する（ステップＳ５）。

【００７９】以上説明したように、上記第１の実施形態
によれば、記憶部１０２には、予め定義された複数の状
態のそれぞれに対応する処理を実行するために予め与え
られた、該複数の状態のそれぞれに対応する複数の実行
タスク（個別プログラム）を個別タスクとして記憶して
おき、命令メモリ１０４（の個別タスク用命令メモリ１
０４ｂ）には、記憶部１０２から読み出された実行タス
クであって、プロセッサ１０７で実行される、現在の状
態に対応する処理のための実行タスクが書き込まれるよ
うになっている。リソースコントローラ１０８は、状態
が遷移するたびに、命令メモリ１０４の内容を、前回の
状態に対応する実行タスクから今回の状態に対応する実
行タスクに書き換えることにより、命令メモリ１０４に
は、プロセッサ１０７で実行する最小限のプログラムの
みがロードされるだけですむので、命令メモリ１０４を
最小限の容量のメモリで構成することができるので、無
線端末全体としてメモリ搭載量を削減することができ、
よって、低消費電力・小型化が図れる。

【００８０】また、記憶部１０２には、予め定義された
複数の状態の全部または一部の状態において実行され得
る、数なくとも１つの実行タスク（共通プログラム）を
共通タスクとして記憶されている。ソースコントローラ
１０８は、プロセッサ１０７にこの共通タスクを実行さ
せるために、命令メモリ（の共通タスク用命令メモリ１
０４ａ）に、記憶部１０２から読み出された共通タスク
を常駐させるようになっているので、複数の状態におい
て共通する処理は、好ましくは１つにまとめて、それを
予め記憶部１０２から読み出して命令メモリ１０４に書
き込んでおくことにより、状態が遷移するたびに記憶部
１０２からロードする個別タスクのプログラム量を削減
することができ、オーバーヘッドを削減して、処理の高
速化が図れる。

【００８１】さらに、リソースコントローラ１０８は、
状態が遷移するたびに、中断する前回の状態におけるプ
ロセッサ１０７での処理実行に際し発生したデータ（ス
タックメモリ１０５に書き込まれているデータ）をリソ
ース管理テーブル２に待避してから、命令メモリ１０４
に書き込まれた今回の状態に対応する処理のための個別
タスクをプロセッサ１０７に実行させることにより、中
断された前回の状態に対応する信号処理を再開する際に
は、前回の処理状態から継続した処理を行える。

【００８２】なお、上記実施形態では、図２に示したよ
うに、プロセッサ１０７とは別個に、命令メモリ１０
４、スタックメモリ１０５，データメモリ１０６，状態
管理テーブル１、リソース管理テーブル２を設けていた
が、この場合に限らず、例えば、図６に示すように、プ
ロセッサ１０７の内部のＲＡＭ領域に、命令メモリ１０
４、スタックメモリ１０５，データメモリ１０６，状態
管理テーブル１、リソース管理テーブル２が設けられて
いてもよい。また、命令メモリ１０４、スタックメモリ
１０５，データメモリ１０６，状態管理テーブル１、リ
ソース管理テーブル２のうちの一部がプロセッサ１０７
内部のＲＡＭ領域に設けられていていてもよい。

【００８３】図６に示すように、プロセッサ１０７は、
上記ＲＡＭ領域を有するＲＡＭ２０２の他、ＣＰＵ、Ｄ
ＳＰ、ＦＰＧＡなどから構成される演算器２００と、プ
ロセッサ１０７外部の各デバイスとの間で制御バス、デ
ータバスを介して信号・データの送受信を行うためのＩ
Ｏインタフェース部２０１とが内部制御バス、内部デー
タバスで互いに通信可能に接続されて構成されている。

【００８４】（第２の実施形態）以上第１の実施形態で
は、図２に示したように、プロセッサが１つのみの場合
であったが、本発明は、この場合に限らず、例えば、図
７に示すように、複数のプロセッサを有している無線端
末の場合にも適用可能である。

【００８５】図７では、例えば、３つのプロセッサ２１
１〜２１３を有し、そのそれぞれに対応して、第１〜第
３の命令メモリ２２１〜２２３、第１〜第３のスタック
メモリ２３１〜２３３、第１〜第３のデータメモリ２４
１〜２４３が設けられている。

【００８６】図６では、図２と同一部分には同一符号を
付し異なる部分についてのみ説明する。

【００８７】図６において、１つのプロセッサと１つの
命令メモリと１つのスタックメモリと１つのデータメモ
リとで、それらの間で互いに通信可能なように、制御バ
ス、データバスで接続された１つのデバイス群を構成
し、３つのデバイス群のそれぞれは、リソースコントロ
ーラ３と直結せずに、第１〜第３のブリッジ回路２０１
〜２０３を間において、リソースコントローラ３と接続
されている。

【００８８】このような構成において、第１〜第３のブ
リッジ回路２０１〜２０３では、リソースコントローラ
１０８らの指示で記憶部１０２から指定された場所の実
行タスクやその他データなどをそれが接続されている命
令メモリや、スタックメモリ、データメモリに書きこみ
を行う。逆に、３つのメモリから記憶部１０２への書き
こみも可能である。また、無線部１０１から第１〜第３
のデータメモリ２４１〜２４３、第１〜第３のデータメ
モリ２４１〜２４３から無線部１０１への書きこみと、
無線部１０１から状態管理テーブル１へ、状態管理テー
ブル１から無線部１０１への書きこみも行う。さらに各
ブリッジ回路間のアクセスも可能である。

【００８９】以上説明したような構成の無線端末では、
例えば、複数の個別チャネルを用いた通信が可能である
とする。以下、この場合を例にとり図６の無線端末の特
徴的な処理動作について説明する。

【００９０】まず、無線端末が、初期状態から待機状
態、待機状態から下りアクセス受信状態と遷移する際の
処理動作は、第１の実施形態の説明とほぼ同様である
（図４参照）。しかし、ここでは、プロセッサが複数あ
るので、図４のステップＳ６において、リソースコント
ローラ１０８が状態遷移を検知した際に、空きのプロセ
ッサがある場合には、ステップＳ８を省略することがで
きるし、また、すでに、３つの命令メモリのいずれか
に、今回の状態に対応する個別タスクがロードされてい
るときには、ステップＳ８〜ステップＳ１０を省略する
ことができる。

【００９１】３つのプロセッサがある場合でも、実際動
作しているのは、そのうちの１つである。他のプロセッ
サは停止状態であるため電力を消費することはない。ま
た、３つのプロセッサのそれぞれで異なる３つの実行タ
スクを交代で実行することにより、実行タスクの書き換
え時のオーバーヘッド（ステップＳ８〜１０の処理）を
削減することも可能である。

【００９２】さて、プロセッサを複数もつことで、複数
の個別チャネルを同時に用いた通信が可能となる。次
に、このときの処理動作について、図８に示すフローチ
ャートを参照して説明する。

【００９３】リソースコントローラ１０８が、状態管理
テーブル１の内容から、下りアクセス受信状態から個別
チャネル受信状態に遷移したことを検知した場合（図８
のステップＳ２１）、３つのプロセッサのうち、現在動
作しているプロセッサを停止する（ステップＳ２２）。
下りアクセス受信状態において、複数の（例えば３つ
の）個別チャネルが確立されたときには（ステップＳ２
３）、必要に応じて、第１〜第３のスタックメモリ２３
１から２３３内のデータをリソース管理テーブル１に待
避し（ステップＳ２４）、個別チャネル受信状態に対応
する個別タスク（実行タスク（５））を記憶部１０２か
ら読み出し、確立された個別チャネルの数だけ、すなわ
ち、３つの第１〜第３の命令メモリ２２１〜２２３のそ
れぞれにロードする（ステップＳ２５）。そして、必要
に応じて、リソース管理テーブル２から個別チャネル受
信状態対応の待避データを読み出して、各スタックメモ
リへ復帰させる（ステップＳ２６）。そして、各命令メ
モリにロードされた各実行タスク（５）に基づく各プロ
セッサの動作を開始する（図４のステップＳ５）。

【００９４】このような複数の個別チャネルを用いた通
信行う際の処理動作を従来の３つのプロセッサを有した
無線端末で実現しようとすると、３つの個別チャネルを
用いて同時に通信を行うため、３つのプロセッサのそれ
ぞれに対応する命令メモリに、記憶部１０２に予め記憶
された複数の実行タスクがそれぞれ書き込まれるため、
全体で必要となるメモリの容量が増大し、消費電力と回
路面積が大きくなってしまうのである。

【００９５】しかし、上記第２の実施形態によれば、複
数の個別チャネル（通信チャネル）を用いて無線部１０
１で同時通信を行う際には、その個別チャネル数に対応
する複数の命令メモリのそれぞれに、１つのプロセッサ
で１つのチャネルによる通信を行う際に実行される個別
タスク（ここでは、個別チャネル受信状態に対応する個
別タスクとしての実行タスク（５））を書き込むように
することで、各命令メモリの容量を削減でき、消費電力
の削減と回路面積の縮小が図れる。

【００９６】なお、上記第２の実施形態においても、図
６に示したように、命令メモリ、スタックメモリ，デー
タメモリ，状態管理テーブル、リソース管理テーブルの
うちの一部が、各プロセッサ内部のＲＡＭ領域に設けら
れていていてもよい。

【００９７】また、本発明は、上記第１〜第２の実施形
態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を
逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。さ
らに、上記実施形態には種々の段階の発明は含まれてお
り、開示される複数の構成用件における適宜な組み合わ
せにより、種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形
態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除さ
れても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題
（の少なくとも１つ）が解決でき、発明の効果の欄で述
べられている効果（のなくとも１つ）が得られる場合に
は、この構成要件が削除された構成が発明として抽出さ
れ得る。

【００９８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
無線通信装置に必要とされるメモリ搭載量を削減して、
低消費電力・小型化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のソフトウエア無線装置の構成例を示した
図。

【図２】本発明の第１の実施形態に係るソフトウエア無
線装置の構成例を示した図。

【図３】図２に示したソフトウエア無線装置の状態遷移
の一例を示した図。

【図４】図２に示したソフトウエア無線装置の処理動作
を説明するためのフローチャート。

【図５】図２に示したソフトウエア無線装置の処理動作
を説明するためのフローチャート。

【図６】ソフトウエア無線装置の他の構成例を示した
図。

【図７】本発明の第２の実施形態に係るソフトウエア無
線装置の構成例を示した図。

【図８】図７のソフトウエア無線装置の処理動作を説明
するためのフローチャート。

【符号の説明】

１…状態管理テーブル２…リソース管理テーブル１００…アンテナ１０１…無線部１０２…記憶部１０４…命令メモリ１０４ａ…共通タスク用命令メモリ１０４ｂ…個別タスク用命令メモリ１０５…スタックメモリ１０６…データメモリ１０７…プロセッサ１０８…リソースコントローラ

フロントページの続き (72)発明者竹田大輔神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地株式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者和久津隆司神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地株式会社東芝研究開発センター内Ｆターム(参考） 5K011 BA00 DA00 DA26 JA00 JA01 KA00 KA03 5K067 AA42 AA43 EE02 HH21 KK13 KK15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】無線信号の送受信を行う無線送受信手段
と、この無線送受信手段での前記無線信号の送受信に伴い、
変遷するその時々での必要な処理を実行する少なくとも
１つの処理実行手段と、前記処理実行手段で実行される、その時々での処理内容
の特徴に基づき予め複数の状態を定義したときに、前記
処理実行手段で実行される、前記複数の状態のそれぞれ
に対応する処理のための複数の個別プログラムを記憶す
る第１の記憶手段と、前記第１の記憶手段から読み出された個別プログラムで
あって、前記処理実行手段で実行される、所定の状態に
対応する処理のための個別プログラムが書き込まれる少
なくとも１つの第２の記憶手段と、前記所定の状態が遷移するたびに、前記第２の記憶手段
の内容を、遷移前の状態に対応する個別プログラムから
遷移後の状態に対応する個別プログラムに書き換える書
換手段と、を具備したことを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】前記第１の記憶手段には、前記処理実行手
段で実行するために予め与えられた、前記複数の状態に
おいて実行され得る共通プログラムをさらに記憶し、前記処理実行手段に前記共通プログラムを実行させるた
めに、前記第１の記憶手段から読み出された共通プログ
ラムが書き込まれる第３の記憶手段をさらに具備したこ
とを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
【請求項３】前記書換手段は、前記所定の状態が遷移す
るたびに、前記処理実行手段での遷移前の状態に対応す
る処理実行に際し発生したデータを待避してから、前記
第２の記憶手段の内容を、遷移前の状態に対応する個別
プログラムから遷移後の状態に対応する個別プログラム
に書き換えることを特徴とする請求項１記載の無線通信
装置。
【請求項４】前記処理実行手段は複数設けると共に、こ
れら複数の処理実行手段のそれぞれに対応して前記第２
の記憶手段をそれぞれ設け、複数の通信チャネルを用いて前記無線送受信手段で同時
通信を行う際には、その通信チャネル数に対応する第２
の記憶手段のそれぞれに、前記処理実行手段で１つのチ
ャネルによる通信を行う際に実行される個別プログラム
を書き込むようにすることを特徴とする請求項１記載の
無線通信装置。