JP2004187184A - 無線機 - Google Patents
無線機 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004187184A JP2004187184A JP2002354526A JP2002354526A JP2004187184A JP 2004187184 A JP2004187184 A JP 2004187184A JP 2002354526 A JP2002354526 A JP 2002354526A JP 2002354526 A JP2002354526 A JP 2002354526A JP 2004187184 A JP2004187184 A JP 2004187184A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wireless
- message
- wireless communication
- address
- radio
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Small-Scale Networks (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
【解決手段】複数のデータリンク層実現手段に相当するソフトウェア11aが複数の無線通信方式に対応して通信制御に係るプロトコルを実現し、システム制御部10が各データリンク層実現手段に対応付けてネットワークアドレスを管理し、データリンク層実現手段を複数の信号処理部13,14に待機させておき、電文の宛先に関連するネットワークアドレスに対応するデータリンク層実現手段が待機している信号処理部13,14をスイッチ17a,17bにより切り替えて動作させて無線通信方式を切り替える無線機である。
【選択図】 図3
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線通信システムに用いられるソフトウェア無線機に係り、特に無線通信の種別(無線通信方式)を迅速に切り替えることができるソフトウェア無線機に関する。
【0002】
【従来の技術】
無線通信に関する様々な新技術が模索される中で、1台の無線機で各種無線通信方式に適応するソフトウェアを書き換えることによって機能変更し、様々な無線システムに対応可能とする「ソフトウェア無線」の技術が注目されている。
【0003】
ソフトウェア無線技術の分野としては、無線端末にソフトウェア無線の技術を実現して各種無線システムに対応可能とする技術と、ネットワーク間を接続する中継装置(ルータなど)にソフトウェア無線の技術を実現して各種無線ネットワーク間接続に対応可能とする技術とがある。
【0004】
尚、無線端末にソフトウェア無線の技術を実現する従来技術としては、「PHSと無線LANに対応したソフトウェア無線機」が開発されている。(非特許文献1参照)
この従来技術は、ソフトウェア無線機を無線周波数部、中間周波数部、ベースバンド部の3つの機能ブロックで構成し、この中の中間周波数部とベースバンド部にプログラマブルなプロセッサを採用し、ソフトウェアを書き換えることで回路構成を変更し、低速なPHSと高速・広帯域の無線LANの双方に対応するソフトウェア無線機である。
【0005】
また、様々なネットワーク環境に適応可能な移動端末(計算機)の実現技術として、「JAIST Mobile IP システム」が提案されている。(非特許文献2参照)
【0006】
これに対して、本件は、主にネットワーク間を接続する中継装置(ルータなど)にソフトウェア無線の技術を実現して各種無線ネットワーク間接続に対応可能とする技術を念頭においている。
本件でソフトウェア無線を適応する無線通信システム構成について、図8を使って説明する。図8は、無線通信システムの概略構成を示す概念図である。
本件では、図8に示すように、ネットワーク(LANネットワークなど)間を無線通信システムによって接続することによって、ユーザ端末2間でデータ通信を行う無線通信システムを考える。
【0007】
LAN等のネットワークaとネットワークbとが無線通信方式Aで通信される無線システムAで接続されることにより、ネットワークa内のユーザ端末2aとネットワークb内のユーザ端末2bとが通信する場合、無線システムAを構成するためには、中継装置の働きをするルータは、無線通信方式Aの無線通信技術を実現する必要がある。
【0008】
また、ネットワークaとネットワークcとが無線通信方式Bで通信される無線システムBで接続されることにより、ネットワークa内のユーザ端末2aとネットワークc内のユーザ端末2cとが通信する場合、無線システムBを構成するためには、中継装置の働きをするルータは、無線通信方式Bの無線通信技術を実現する必要がある。
【0009】
更に、ネットワークaとユーザ端末2cとが無線通信方式Cで通信される無線システムCで接続されることにより、ネットワークa内のユーザ端末2aとユーザ端末2dとが通信する場合、無線システムCを構成するためには、中継装置の働きをするルータは、無線通信方式Cの無線通信技術を実現する必要がある。
【0010】
このように、例えば、ネットワークaに属する中継装置は、通信相手に応じて無線システムA,B,Cの無線通信技術を実現しなければ成らず、1台の無線機で各種無線通信方式に適応するソフトウェアの書き換えによって機能変更を行うことができるソフトウェア無線機で構成することが望まれる。
【0011】
図8に示すように、データの送受信をおこなう送信元のユーザ端末(例えばユーザ端末2a)とソフトウェア無線機1aとがEthernet(R)でLAN接続され、ソフトウェア無線機1aとソフトウェア無線機1bとが無線接続され、ソフトウェア無線機1bと宛先であるユーザ端末(例えばユーザ端末2b)とがEthernet(R)でLAN接続されている。
【0012】
このようなネットワーク構成において、ネットワーク環境全体がTCP/IPネットワークをサポートしているような場合には、図9に示すように、各装置上にOSI参照モデルに基づく階層構造を為す通信プロトコルが実現されることになる。ここで、ソフトウェア無線機1a及び1bにおいて、点線で囲んだところが無線技術に依存する部分である。図9は、各装置における通信プロトコルの階層構造を示す説明図である。
【0013】
次に、従来のソフトウェア無線機における通信プロトコルを実装しているネットワークモジュール部構成(プロトコルスタック)について、図10を使って説明する。図10は、従来のソフトウェア無線機におけるプロトコルスタック例を示す説明図である。
従来のソフトウェア無線機は、外部ネットワークに対応する部分(Ethernet(R)側)及び無線ネットワークに対応する部分(RF側)とに分けられる。
【0014】
外部ネットワークに対応する部分(Ethernet(R)側)は、OSI参照モデルの物理層がEthernet(R)であり、データリンク層がメディアアクセス制御(Media Access Control:MAC)であり、代表的なものにCSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)がある。
【0015】
一方、無線ネットワークに対応する部分(RF側)は、OSI参照モデルの物理層が無線であり、データリンク層として通信可能な各種通信方式(変調方式、周波数などの電波種別)が考えられる。
【0016】
ここで、無線端末にソフトウェア無線の技術を実現する技術として提案されている従来技術を、中継装置に応用して考えると、データリンク層に各通信方式を実現する手段(プログラム)の中の何れかを設定して動作させることになる。
ここで、各種通信方式の例としては、振幅シフト・キーイング(Amplitude Shift Keying:ASK)、周波数シフト・キーイング(Frequency Shift Keying:FSK)、位相シフト・キーイング(Phase Shift Keying:PSK)等の変調方式が考えられる。
【0017】
従来のソフトウェア無線機では、無線システム又はソフトウェア無線機の管理者、或いは内部ソフトウェアにより電波種別(変調方式)が管理されるため、使用可能な電波種別をユーザも知っておく必要があった。
【0018】
そして、電波種別(通信方式)を変更する、即ち電波種別に対応するソフトウェアを切り替える場合には、ユーザ端末はソフトウェア無線機に対して、何らかの手段(本来の通信とは別の通信手段)で電波種別の変更を依頼し、依頼を受けたソフトウェア無線機は、内容を判断した後にデータリンク層部分を実現するプログラム(ソフトウェア)を変更する。
そして、ユーザ端末では、ソフトウェア無線機からの変更完了を受けてから、データの送受信をソフトウェア無線機に対して行い、通信を確立するようになる。
【0019】
尚、本件に関連する従来技術として、ネットワーク状況の変化に応じて適切なネットワーク或いはサービスクラスに変更するデータ転送方法及びその装置が提案されている。(特許文献1参照)
【0020】
また、本件に関連する別の従来技術として、無線端末が2つのチャネル系統を備え、移動により電界強度のレベル低下、受信品質劣化を検出したなら、チャネル系統のアクトスタンバイを切り替えて、通信する無線基地局を切り替える無線端末及び無線基地局切り替え方法が提案されている。(特許文献2参照)
【0021】
【非特許文献1】
日本電信電話株式会社 NEWS RELEASE、
”PHSから無線LANまで異なる無線方式に対応できるソフトウェア無線機を開発”、
[online ]、平成13年11月26日、[平成14年10月29日検索]、
インターネット<URL :http://www.ntt.co.jp/news/news01/0111/011126.html>
【非特許文献2】
日本ソフトウェア科学会
第2回プログラミングおよび応用のシステムに関するワークショップSPA’99”無線ネットワークの性質を考慮したMobile IP システム”、
[online ]、1999年3月17日、[平成14年10月29日検索]、
インターネット<URL:http://www.osss.is.tsukuba.ac.jp/spa99/013_ishibashi.pdf>
【特許文献1】
特開2001−217870号公報(第5−13頁)
【特許文献2】
特開2002−218524号公報(第3−5頁)
【0022】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のソフトウェア無線機の通信方式(ソフトウェア)切替シーケンスでは、ユーザが使用目的に応じて通信方式を選択し、対応するソフトウェアに切り替えるような場合を想定しており、通信方式切り替え(即ち、ソフトウェア変更)が頻繁に発生する状況下にある中継装置等への適応は考慮されておらず、そのまま中継装置等へ適応した場合には、ソフトウェア変更に伴う通信レスポンスの遅延や、変更要求にリアルタイムに追従できずに損失を招く恐れがあるという問題点があった。
また、電波種別の変更のために別の通信手段を必要とするため、ソフトウェア無線機の運用管理が複雑になるという問題点があった。
【0023】
また、ソフトウェア無線機がTCP/IPをサポートする場合、ソフトウェア無線機の無線側もネットワークインターフェースとして認識し、IPによる管理をすることは可能だが、単にTCP/IPをサポートしただけではソフトウェア無線機の特徴である電波種別の変更(通信ソフトウェアの変更)に対して柔軟にネットワークを切り替えることができないという問題点があった。
【0024】
また、非特許文献1に示された技術は、運用中にネットワークの切替を行うものとはなっていなかった。
【0025】
本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、無線通信方式(電波種別)に対応するソフトウェアの変更及びネットワークアドレスの変更によって無線通信方式を簡単且つ迅速に切り替えて運用を容易にできる無線機を提供することを目的とする。
【0026】
【課題を解決するための手段】
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、無線機において、
複数の無線通信方式に対応して通信制御に係るプロトコルを実現する複数のデータリンク層実現手段と、
各データリンク層実現手段に対応付けてネットワークアドレスを管理し、電文の宛先に関連するネットワークアドレスに対応するデータリンク層実現手段を動作させることで無線通信方式を切り替えるシステム制御手段とを有するものなので、
あたかも、複数の無線通信方式が異なるネットアドレスを有してネットワーク内に存在するかのように仮想的に無線機上に実現され、電文に応じて都度切り替えて動作させることができる。
【0027】
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、上記無線機において、
複数のデータリンク層実現手段は各々ソフトウェアで実現され、データリンク層実現手段を待機させる信号処理部を複数設け、システム制御手段が、電文の宛先に関連するネットワークアドレスに対応するデータリンク層実現手段が待機している信号処理部を動作させることで無線通信方式を切り替えるものなので、
電文に応じて動作させるデータリンク層実現手段の切替を、簡単且つ迅速に行うことができる。
【0028】
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、上記無線機において、
ネットワーク間を無線接続し、ルータの機能を備える無線機であって、無線通信方式を切り替える際に、当該方式に対応してルーティングテーブルのアドレスを更新するものなので、
通信方式変更に伴い、ネットワークアドレスが変更される際に、ルータの機能で使用されるルーティングテーブルも含めて対応できる。
【0029】
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、上記無線機において、
ネットワーク間を複数の無線通信方式で互いに無線接続する送信側無線機又は受信側無線機であって、
送信側無線機が、電文の宛先に関連するネットワークアドレスに対応するデータリンク層実現手段を動作させ、ルーティングテーブルのアドレスを更新して無線通信方式を切り替えると共に、電文又は無線通信方式への切り替えを指示する電文を、受信側無線機に無線送信する無線機であり、
受信側無線機が、電文を受信して、無線通信方式への切り替えを行うものなので、
ネットワーク間を互いに無線接続する送信側及び受信側の無線機において、同期を取って通信方式変更を行うことができる。
【0030】
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、上記無線機において、
受信電文として、インターネットコントロールプロトコル(ICMP)の電文、又はアドレス解決プロトコル(ARP)の電文を用いるものなので、
通信方式変更のために特別な電文や当該電文の通信手段を設けることなく、従来からある電文を起点として通信方式変更を行うことができる。
【0031】
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、上記無線機において、
送信側無線機のシステム制御部が、無線通信路状況を判断し、判断結果に応じて、動作させる信号処理部を切り替えて無線通信方式を切り替え、当該方式に対応してルーティングテーブルのアドレスを更新する切り替えに対応してルーティングテーブルを更新すると共に、無線通信方式への切り替えを指示する電文を、受信側無線機に無線送信するものなので、
無線通信路状況に応じて無線通信方式を切り替えて、ユーザ端末からは無線経路における通信方式を全く意識することなく、良好な通信方式で無線通信されることになり、通信品質を向上できる。
【0032】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
尚、以下で説明する機能実現手段は、当該機能を実現できる手段であれば、どのような回路又は装置であっても構わず、また機能の一部又は全部をソフトウェアで実現することも可能である。更に、機能実現手段を複数の回路によって実現してもよく、複数の機能実現手段を単一の回路で実現してもよい。
【0033】
上位概念的に説明すれば、本発明に係る無線機は、複数のデータリンク層実現手段が複数の無線通信方式に対応して通信制御に係るプロトコルをソフトウェアで実現され、システム制御手段が各データリンク層実現手段に対応付けてネットワークアドレスを管理し、データリンク層実現手段を複数の信号処理部に待機させておき、電文の宛先に関連するネットワークアドレスに対応するデータリンク層実現手段が待機している信号処理部を動作させることで無線通信方式を切り替えるものなので、あたかも、複数の無線通信方式が異なるネットアドレスを有してネットワーク内に存在するかのように仮想的にソフトウェア無線機上に実現され、電文に応じて簡単且つ迅速に都度切り替えて動作させることができるものである。
【0034】
尚、本発明の実施の形態における各手段と図3の各部との対応を示すと、データリンク層実現手段は、ソフトウェア11aに相当し、信号処理部は、ディジタル信号処理部13及びアナログ信号処理部14に相当し、システム制御手段は、システム制御部10及びネットワーク管理テーブル11b及びスイッチ17a、17bに相当している。
【0035】
本発明の実施の形態に係るソフトウェア無線機が用いられる無線通信システムは、従来技術で図8を用いて説明した構成と同様で、複数のネットワーク間、又はネットワークとユーザ端末2d間をソフトウェア無線機1を介して各種無線システムで接続し、ネットワークに属するユーザ端末2間でデータ通信等を行うものである。
【0036】
図8に示した無線通信システムにおいて、本発明の特徴部分は、ソフトウェア無線機1である。
本発明のソフトウェア無線機は、1台の無線機で各種無線通信方式に適応する複数のソフトウェアを備え、実行するソフトウェアを切り替えることによって各無線通信方式に対応した機能変更を行うことができる無線機である。
【0037】
まず、本発明のソフトウェア無線機における通信プロトコルを実装しているネットワークモジュール部構成(プロトコルスタック)について、図1を使って従来の図10と比較しながら説明する。図1は、本発明のソフトウェア無線機におけるプロトコルスタック例を示す説明図である。
本発明のソフトウェア無線機は、外部ネットワークに対応する部分(Ethernet(R)側)及び無線ネットワークに対応する部分(RF側)とに分けられる。
【0038】
外部ネットワークに対応する部分(Ethernet(R)側)は、従来と同様に、OSI参照モデルの物理層がEthernet(R)であり、データリンク層がメディアアクセス制御(Media Access Control:MAC)であり、代表的なものにCSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)がある。
【0039】
一方、無線ネットワークに対応する部分(RF側)は、OSI参照モデルの物理層は従来と同様に、無線である。
そして、本発明の特徴部分であるデータリンク層は、複数に分割され、通信可能な各種通信方式(変調方式、周波数などの電波種別)に基づき、各通信方式を実現する手段(プログラム)に対して各々ネットワークアドレス(例えば,IPアドレス及びTCPのポート番号等)を割り付けてテーブルなどで管理し、ソフトウェア無線機内部に仮想的に常駐させている。
【0040】
ここで、各種通信方式の例としては、従来と同様に、振幅シフト・キーイング(Amplitude Shift Keying:ASK)、周波数シフト・キーイング(Frequency Shift Keying:FSK)、位相シフト・キーイング(Phase Shift Keying:PSK)等の変調方式が考えられる。
【0041】
そして、通信可能な各電波種別に対して、割り付けたIPアドレス及びTCPのポート番号をテーブルで管理すると共に、各電波種別の状態や実現するソフトウェアの名称及び配置元等も管理する。
各電波種別に対して割り付けるIPアドレスとしては、例えば各電波種別で接続される対向のソフトウェア無線機1b、1c、・・・が属するネットワークを識別できるようなアドレスと考えても良い。
【0042】
尚、図1では、RF側が、サブネットマスク255.255.255.240として、IPアドレス32ビットの内、上位24ビットのネットワークアドレスと4ビットのサブネットアドレスで合計28ビットまでをネットワーク識別に使用し、残りの4ビットをホストアドレスとする場合を示しており、ネットワークアドレスに/28を付して記載している。
また、Ethernet(R)側は、サブネットを設けず、IPアドレス32ビットの内、上位24ビットのネットワークアドレスでネットワークを識別し、残りの8ビットをホストアドレスとする場合を示しており、ネットワークアドレスに/24を付して記載している。
【0043】
ここで、各電波種別の状態としては、利用可能状態(有効状態)として、動作中であることを示す「実行(状態)」、動作待ちであることを示す「実行待ち(状態)」、いつでも動作可能である「待機(状態)」の3つの状態がある。
また、その他の状態(無効状態)として、ソフトウェアのメンテナンス中を示す「ソフトウェア変更中」や、トラブルなどによって利用不可能な状態を示す「停止中」などが考えられる。
【0044】
各種無線通信方式(変調方式、周波数などの電波種別)に対応する実現手段を無線インターフェースと呼んで、以降説明する。
次に、本発明のソフトウェア無線機1における各電波種別(無線インターフェース)の状態遷移制御について、図2を使って説明する。図2は、本発明のソフトウェア無線機1における無線側インターフェースの状態遷移図である。
本発明のソフトウェア無線機1では、システム起動時には、各無線インターフェースは無効状態(102)であるが、初期化処理によって利用可能な各無線インターフェースに対してIPアドレス及びTCPのポートが割り当てられて、ソフトウェア無線機1の運用中は、全ての無線インターフェースが利用可能状態(有効状態103)になり、初期状態としてとりあえず「待機状態」(104)に設定され仮想的にインターフェースが常駐している状態になる。
【0045】
そして、初期状態では、有効状態となった無線インターフェースの中で、予めデフォルトインターフェースとして設定されていた1つの無線インターフェース(無線インターフェースAとする)に対応するソフトウェアが実行され、当該無線インターフェースが「実行状態」(106)となる。(但し、この状態遷移は図示されていない)
【0046】
そして、以降のソフトウェア無線機1の運用状態の中で、外部ネットワーク(Ethernet(R)側)から「待機状態」(104)の任意の無線インターフェース(無線インターフェースBとする)に対して問い合わせがあった場合に、無線インターフェース変更の起点とみなし、ソフトウェア無線機1が外部ネットワークに対して正常な返答を返しておいて、無線インターフェースBを「実行待ち状態」(105)に状態遷移させる。
【0047】
尚、デフォルトインターフェースを設けず、初めに問い合わせがあった無線インターフェースのソフトウェアを実行して、当該無線インターフェースをいきなり「実行状態」(106)としてもよい。
【0048】
そして、外部ネットワーク(Ethernet(R)側)から「実行待ち状態」(105)となった無線インターフェースBに対してデータを受信した場合は、無線インターフェースBを「実行状態」(106)に状態遷移させ、それまで「実行状態」(106)にあった無線インターフェースAを「実行待ち状態」(105)に状態遷移させる。
【0049】
その後、外部ネットワーク(Ethernet(R)側)から「待機状態」(104)の別の無線インターフェース(無線インターフェースCとする)に対して問い合わせがあると、無線インターフェースCを「実行待ち状態」(105)に状態遷移させるので、それまで「実行待ち状態」(105)にあった無線インターフェースAは「待機状態」(104)に状態遷移されることになる。
【0050】
そして、ソフトウェア無線機1のシステム停止時には、これまでの状態に関係なく全ての無線インターフェースが停止状態(107)になる。
【0051】
次に、本発明のソフトウェア無線機1の具体的構成例について、図3を使って説明する。図3は、本発明のソフトウェア無線機の内部構成例及び外部との接続例を示すブロック図である。尚、以降の説明では、Ethernet(R)との接続で、TCP/IPネットワークを構築する例で説明する。
【0052】
本発明のソフトウェア無線機1は、主にシステム制御部10と、記憶部11と、外部I/F部12と、現用系及び予備系の2系統を為すディジタル信号処理部13と、現用系及び予備系の2系統を為すアナログ信号処理部14と、RF部15と、アンテナ16と、ディジタル信号処理部13及びアナログ信号処理部14の現用系及び予備系の切替を行うスイッチ17a,17bとから構成されている。
【0053】
本発明のソフトウェア無線機1の各部について説明する。
RF部15は、アンテナ16を介して無線信号の送受信をおこなうものである。
外部I/F部12は、外部ネットワーク3(例えば、Ethernet(R))との送受信インターフェースを司る部分であり、外部ネットワーク3を介してユーザ端末2との送受信をおこなうものである。本発明では、例えば、ユーザ端末とはTCPI/Pネットワークが構築されているものとする。
【0054】
ディジタル信号処理部13は、送受信データのデジタル信号処理を行うもので、現用系及び予備系の2系統で構成されている。
アナログ信号処理部14は、送受信データのアナログ信号処理を行うもので、現用系及び予備系の2系統で構成されている。
【0055】
そして、ディジタル信号処理部13及びアナログ信号処理部14は、システム制御部10のプロトコルスタック切替制御によって、現用系と予備系に設定されるソフトウェアが書き換えられ、更にシステム制御部10のプロトコルスタック切替制御によって、スイッチ17a,17bが切り替えられて現用系と予備系とが切り替えられ、その結果として動作する無線インターフェースが切替られるようになっている。
尚、現用系と予備系は、固定的に決まっているものではなく、片系が動作中には、もう片系は予備となり、スイッチ17a,17bの切替によって、現用系と予備系とが切り替わるものである。
【0056】
記憶部11は、各種電波種別(無線インターフェース)に対応したソフトウェア11aを格納すると共に、各種電波種別(無線インターフェース)の管理情報や割り付けられているネットワークIPアドレス、状態情報を管理するネットワーク管理テーブル11bが格納されているもので、ハードディスクやメモリなどである。
【0057】
ここで、ネットワーク管理テーブル11bの具体例について図4を使って説明する。図4は、本発明のソフトウェア無線機1におけるネットワーク管理テーブル11bに具体例を示す説明図である。
本発明のネットワーク管理テーブル11bは、無線インターフェースのシリアル番号に対して、電波の型式や、周波数、空中線電力などの管理情報を予め記憶しておき、初期化時に割り付けられたIPアドレスを記憶させ、運用状態の中で、各無線インターフェースの現在の状態を管理記憶している。
【0058】
割り付けるIPアドレスの設定方法としては、例えば各電波種別で接続される対向のソフトウェア無線機1b、1c、・・・が属するネットワークを識別できるようなアドレスと考えても良い。
具体的には、IPアドレス内のサブネットワークアドレス部に変調方式や周波数又はチャネルを識別できるユニークな数値を割り当て、ホストアドレス部は、統一する方法がある。例えば、IPv4の場合、サブネットマスクを用いてサブネットワークアドレス部に変調方式等を割り振り、サブネットマスクによって、マスクされたホストアドレス部は統一とする。
【0059】
具体例では、アドレスクラスCの場合を考えると、IPアドレス(192.168.0.0)に対して、サブネットマスク255.255.255.252として、63(6bit)のサブネットワークに対して変調方式や周波数又はチャネル等を割り当て、ホストアドレス部分(2bit)をソフトウェア無線機毎に一意とする。
また別の例として、図4では、サブネットマスク255.255.255.240として、IPアドレス32ビットの内、上位24ビットのネットワークアドレスと4ビットのサブネットアドレスで合計28ビットまでをネットワーク識別に使用し、残りの4ビットをホストアドレスとする場合を示しており、ネットワークアドレスに/28を付して記載している。
【0060】
システム制御部10は、ソフトウェア無線機1におけるデータリンク層のプロトコルスタックを管理し、外部からの要求に応じてプロトコルスタックの切替制御を行うものである。
【0061】
具体的にシステム制御部10では、立ち上げ時の初期化処理として、各通信方式(無線インターフェース)を実現する手段(プログラム)に対して各々ネットワークアドレス(例えば,IPアドレス及びTCPのポート番号等)を割り付けてネットワーク管理テーブル11bに記憶し、全ての無線インターフェースの状態を「待機状態」としてネットワーク管理テーブル11bに記憶させる。
【0062】
そして、初期状態では、予めデフォルトインターフェースとして設定されている1つの無線インターフェース(無線インターフェースAとする)に対応するソフトウェアをディジタル信号処理部13及びアナログ信号処理部14の現行系(スイッチ17a,17bが接続状態にある系)に書き込み、RF部15を起動すると共に、ネットワーク管理テーブル11bの無線インターフェースAの状態を「実行状態」に更新する。
【0063】
そして、以降の運用状態の中で、システム制御部10が外部ネットワーク(Ethernet(R)側)からの問い合わせを受信した場合に、無線インターフェース変更の起点とみなし、システム制御部10が外部ネットワークに対して正常な返答を返しておいて、当該問合せの宛先IPアドレスからネットワーク管理テーブル11bで対応する無線インターフェースを参照し、対応する無線インターフェースの状態が「待機状態」であれば、当該無線インターフェースのソフトウェアをディジタル信号処理部13及びアナログ信号処理部14の予備系に書き込む。
そして、ネットワーク管理テーブル11bにおける当該無線インターフェースの状態を「実行待ち状態」に更新すると共に、これまで「実行待ち状態」であった無線インターフェースの状態を「待機状態」に更新する。
【0064】
ここで、外部ネットワーク(Ethernet(R)側)から受け取る問合せの具体例とは、TCP/IPネットワークにおいて、IPアドレスからEthernet(R)の物理アドレス(MACアドレス)を求めるのに使われるアドレス解決プロトコル(Address Resolution Protocol:ARP)の電文や、IPのエラーメッセージや制御メッセージを転送するプロトコルでTCP/IPで接続されたコンピュータやネットワーク機器間で、互いの状態を確認するために用いられるプロトコルであるICMP(Internet Control Message Protocol)の電文がある。
【0065】
尚、ICMPメッセージは、図5に示すようなメッセージのタイプがあり、基本的にメッセージを伝えるためのプロトコルであるため、IPアドレスが転送されるタイプ(図中、○のタイプ)のメッセージが無線インターフェース変更の起点とみなして利用でき、IPアドレスが転送されないタイプ(図中、×のタイプ)のメッセージは利用できない。
もし、「待機状態」の無線インターフェース宛に、図5に示す利用不可(×)のメッセージ等を受けた場合は、そのパケットを破棄しても良い。図5は、ICMPメッセージ例と、本発明で無線インターフェース変更起点として利用可能か否かを示す説明図である。
【0066】
また、システム制御部10が、TCPやUDPデータを受信した場合は、当該データの宛先IPアドレスからネットワーク管理テーブル11bで対応する無線インターフェースを参照し、対応する無線インターフェースの状態が「実行待ち状態」であれば、スイッチ17a,17bを切り替えて現行系と予備系とを反転する。
そして、ネットワーク管理テーブル11bにおける当該無線インターフェースの状態を「実行状態」に更新すると共に、これまで「実行状態」であった無線インターフェースの状態を「実行待ち状態」に更新する。
【0067】
この時、もし、データの宛先IPアドレスに対応する無線インターフェースの状態が「実行状態」であれば、既に実行状態であるから、切替制御の必要はない。
また、もし、データの宛先IPアドレスに対応する無線インターフェースの状態が「待機状態」であれば、当該無線インターフェースのソフトウェアをディジタル信号処理部13及びアナログ信号処理部14の予備系に書き込み、スイッチ17a,17bを切り替えて現行系と予備系とを反転する。
そして、ネットワーク管理テーブル11bにおける当該無線インターフェースの状態を「実行状態」に更新すると共に、これまで「実行状態」であった無線インターフェースの状態を「実行待ち状態」に更新し、これまで「実行待ち状態」であった無線インターフェースの状態を「待機状態」に更新する。
【0068】
本発明のソフトウェア無線機1におけるプロトコルスタック切替動作について、具体例を用いて説明する。尚、説明のため、電波種別(通信方式)をRn、無線インターフェースをIn、ソフトウェアをSnで表し、電波種別、無線インターフェース、ソフトウェアの対応は(R1、I1、S1)、…、(Rn、In、Sn)とする。(nは整数)
【0069】
1つ目の例として、電波種別が2種類の場合(R1、I1、S1)、(R2、I2、S2)のみの場合を説明する。
本発明のソフトウェア無線機1では、起動時の初期化処理として、使用可能な電波種別R1,R2をIPアドレスに変換し、変換したIPアドレスの無線インターフェースを有効にする。これにより、ネットワーク管理テーブル11bにおけるI1、I2が待機状態となる。
【0070】
そして、ソフトウェア無線機1は外部端末2からの有効にしたネットワークインターフェースI1又はI2への問い合わせを待ち、ここでI1に対応するIPアドレス宛の問い合わせがあった場合は、対応するソフトウェアS1をディジタル信号処理部13及びアナログ信号処理部14の現用系へ書き込み無線部を起動する。これにより、ネットワーク管理テーブル11bにおいてI1が待機状態→実行状態に更新される。
【0071】
そして、ソフトウェア無線機1は、外部端末2から有効なデータが送られた場合は、実行状態にあるネットワークインターフェースI1を通じて電波種別R1にて送信する。
【0072】
さらに外部端末2から無線インターフェースI2に対応するIPアドレス宛に問い合わせがあった場合は、対応するソフトウェアS2をディジタル信号処理部13及びアナログ信号処理部14の予備系に書き込んでおき、これによりネットワーク管理テーブル11bにおいてI2が待機状態→実行待ち状態に更新される。
【0073】
そして、実行待ち状態のネットワークインターフェースI2に対する有効なデータを受けた場合は、システム制御部10が現行系と予備系とを切り替えてR2にて通信を行う。これによりネットワーク管理テーブル11bにおいてI1は実行状態→実行待ち状態に更新され、I2は実行待ち状態→実行状態に更新される。
【0074】
逆に、RF部15から電波種別R2の有効なデータを受けた場合は、その時点で実行状態のネットワークインターフェースI2を通じて外部端末2へデータを送ることになる。
【0075】
2つ目の例として、電波種別が3種類の場合(R1、I1、S1)、(R2、I2、S2)、(R3、I3、S3)の場合を説明する。
本発明のソフトウェア無線機1では、起動時の初期化処理として、使用可能な電波種別R1,R2、R3をIPアドレスに変換し、変換したIPアドレスの無線インターフェースを有効にする。これにより、ネットワーク管理テーブル11bにおけるI1、I2,I3が待機状態となる。
【0076】
そして、ソフトウェア無線機1は外部端末2からの有効にした無線インターフェースI1又はI2又はI3への問い合わせを待ち、ここでI3に対応するIPアドレス宛の問い合わせがあった場合は、対応するソフトウェアS3をディジタル信号処理部13及びアナログ信号処理部14の現用系へ書き込み無線部を起動する。これにより、ネットワーク管理テーブル11bにおいてI3が待機状態→実行状態に更新され、残りのI1、I2は待機状態のままである。
【0077】
そして、ソフトウェア無線機1は、外部端末2から有効なデータが送られた場合は、実行状態にある無線インターフェースI3を通じて電波種別R3にて送信する。
【0078】
さらに外部端末2から他の無線インターフェース、例えば、無線インターフェースI1に問い合わせがあった場合は、対応するソフトウェアS1をディジタル信号処理部13及びアナログ信号処理部14の予備系に書き込んでおき、これによりネットワーク管理テーブル11bにおいてI1が待機状態→実行待ち状態に更新される。
【0079】
そして、実行待ち状態のネットワークインターフェースI1に対する有効なデータを受けた場合は、システム制御部10が現行系と予備系とを切り替えてR1にて通信を行う。これによりネットワーク管理テーブル11bにおいてI1は実行待ち状態→実行状態に更新され、I2は待機状態のままで、I3が実行状態→実行待ち状態に更新される。
【0080】
そして、待機状態の無線インターフェースI2に対する問い合わせがあった場合は、実行待ち状態であるI3を待機状態に戻し、予備系にソフトウェアS2を書き込んで、I2を実行待ち状態とする。
【0081】
また、逆にRF部15から有効なデータを受けた場合は、その時点で実行中の無線インターフェースを通じて外部端末1へデータを送ることになる。
【0082】
尚、上記説明では、電波種別(通信方式)に対応するソフトウェアは、記憶部11内のディスクやメモリ上に配置されていて、システム制御部10によってディジタル信号処理部13又はアナログ信号処理部14に書き込まれるものとしたが、外部サーバ(図示せず)等に配置してシステム制御部10によってダウンロードしディジタル信号処理部13又はアナログ信号処理部14に書き込むようにしても構わない。また、ソフトウェアの書き込みの手段については本発明では規定しない。
【0083】
また、本発明のソフトウェア無線機1のプロトコルスタックにおける上位層についても特に規定しない。本発明の説明では、例としてIPv4アドレス体系を用いているが、電波種別数が多い場合には、サブネットマスクはないが、グローバルなユニキャストアドレスの場合には、サイトトポロジーを同様に用いるIPv6システムを構築することでアドレス空間の不足を回避して実現可能である。
【0084】
また、図3に示した本発明のソフトウェア無線機1の内部構成例では、ディジタル信号処理部13及びアナログ信号処理部14を現行系と予備系の2系統で構成する場合を説明したが、構成の増大が許容できる範囲であれば、予備系を複数設けて多面構造とし、予備系の中から1つを選択して現行系とするようにしても良い。
【0085】
そうすることにより、問合せ受信時のソフトウェア書き換え処理の頻度を軽減することができる。
尚、この場合、待機状態の無線インターフェースに対する問合せが発生したときに、複数の予備系の中のどの予備系にソフトウェアを書き込むかについては、限定するものではないが、例えば状態変化履歴を管理して、最後に実行状態になった時間が古い予備系から書き換えるようにすればよい。
【0086】
また、図3に示した本発明のソフトウェア無線機1の内部構成例では、ディジタル信号処理部13及びアナログ信号処理部14を複数の処理系統を設けて切り替えるようにしたが、ディジタル信号処理部13を実装するDSP(Digital Signal Processor)及びアナログ信号処理部14を実装するFPGA(Field Programmable Gate Array)が充分な処理能力を有している場合、1つの処理系の中に複数の通信方式に対応するソフトウェアを予め書き込んでおき、当該処理系の中で瞬時に通信方式を切り替えるようにしてもよい。
【0087】
また、更に、1つの処理系の中に複数の通信方式に対応するソフトウェアを予め書き込んでおき、当該処理系の中で複数の通信方式を並列の処理して、複数の通信方式に対応できるようにしても良い。
【0088】
本発明のソフトウェア無線機1によれば、通信可能な各無線インターフェースに対してIPアドレス及びTCPのポートが割り当てられて、全ての無線インターフェースを利用可能状態(有効状態)としておき、問い合わせがあった無線インターフェースのソフトウェアをディジタル信号処理部13及びアナログ信号処理部14の予備系に書き込んで「実行待ち状態」とし、当該無線インターフェースのデータを受信したなら、予備系と現行系とをスイッチで切り替えてデータ送信を行うので、ユーザ端末2からのデータ送信時には、ソフトウェアの書き込みなしに、スイッチ切替だけで即、電波種別(通信方式)を変更してデータ送信できるので、電波種別(通信方式)の切替が頻繁に発生しても、簡単に且つ迅速に通信方式を切り替えることができ、切り替えに伴う送信遅延を生じることなく、頻繁な切り替え要求に対しても充分追従可能となり、中継装置に対してソフトウェア無線技術を適応して、充分運用に耐えうる装置を構成できる効果がある。
【0089】
また、ソフトウェア無線機1内部のネットワーク管理テーブル11b上に通信可能な各無線インターフェースの管理情報を予め登録し、登録されている無線インターフェースについてサービスするので、外部からの利用制限を行いながら、管理者による操作等の必要が無く、無人運用を可能にできる効果がある。
【0090】
また、本発明のソフトウェア無線機1によれば、無線インターフェース変更の起点とみなすユーザ端末2からの問合せとして、ARPの電文やICMPの電文を利用するので、ユーザ端末2から送信する電文はこれまで通常に使用されていた電文を通常の通信手段で送信すればよく、変更を指示するような特別な電文や当該電文を送るための特別な通信手段が不要であり、上位層に対して仕様の変更や追加を行うことなく、データリンク層の実現のみで、本発明の技術を実現できる効果がある。
また、ユーザ端末2側から、通信方式を意識する必要もない。
【0091】
尚、上記本発明のソフトウェア無線機に係る説明では、中継装置(ルータ)へのソフトウェア無線技術適応を念頭に置いて説明してきたが、複数のディジタル信号処理部13及びアナログ信号処理部14を構成しても、装置規模を充分に軽減できれば、移動端末(無線端末)へのソフトウェア無線適応技術として用いることも可能である。
【0092】
上記説明した本発明のソフトウェア無線機1は、ユーザ端末2からの問合せ電文やデータの受信を無線インターフェース変更の起点として無線インターフェース切替の制御を行い、迅速に無線インターフェースを変更できるものであり、図8に示すように、ソフトウェア無線機1aと対向するソフトウェア無線機1b、1c、・・・が異なる種類の通信方式をサポートする場合に、1台のソフトウェア無線機1aで対応できるようにする目的であった。
【0093】
これに対して、上記説明した本発明のソフトウェア無線機の技術を応用すると、例えば、ソフトウェア無線機1aと対向するソフトウェア無線機1b,1c,・・・も本発明のソフトウェア無線機1で構成すれば、対向するソフトウェア無線機1間で、複数の通信方式による無線通信システムを実現でき、ソフトウェア無線機1間の無線通信の過程で、通信品質低下に対応して、無線インターフェースを切り替えることも考えられる。
【0094】
そこで、本発明のソフトウェア無線機を対向で用い、通信品質低下に対応して無線インターフェースを切り替える第2の実施の形態について、図6を使って説明する。図6は、本発明の第2の実施の形態に係るソフトウェア無線機1の接続構成例、及びアドレス設定例を示す説明図である。
【0095】
本発明の第2の実施の形態では、図6に示すように、ソフトウェア無線機1a(図では、SR1a)とソフトウェア無線機1b(図では、SR1b)とが、複数の無線通信方式で通信可能な状態にある。
そして、SR1aはネットワークaに接続され、SR1bはネットワークbに接続されて、ネットワークa上のユーザ端末2(図示せず)とネットワークb上のユーザ端末2(図示せず)との通信における中継装置の役割を果たし、特にネットワーク上でTCP/IPをサポートするような場合には、OSI参照モデルに基づく階層構造のネットワーク層におけるルータの役割も果たすことになる。
【0096】
また、ネットワークaとネットワークcとは、SR1aを介して接続され、ネットワークbとネットワークcとも接続されているが、ネットワークc側のSR及びネットワークbとネットワークcとを接続するSRについては、図面から省略されている。
【0097】
ここで、ソフトウェア無線機1が一般的なルータ機能を備えるものとして、ルータとしての基本動作について説明する。
ルータ機能は、ネットワーク層においてIPパケットの中継を行う機能である。
通常、ルータは、ルーティングテーブルに基づいて動作し、ルーティングテーブルは各ルート毎に宛先IPアドレス、プリフィックス長、次ホップIPアドレス、インターフェース番号を記憶する。
【0098】
具体例では、図6に示すように、ネットワークaのネットワークアドレス(192.168.2.0/28)とし、ネットワークbのネットワークアドレス(192.168.3.0/28)とする。
尚、図6では、IPアドレス32ビットの内、上位24ビットのネットワークアドレスと4ビットのサブネットアドレスで合計28ビットまでをネットワーク識別に使用し、残りの4ビットをホストアドレスとする場合を示しており、ネットワークアドレスに/28を付して記載している。
【0099】
そして、SR1aとSR1bとを接続する無線通信における無線インターフェース(I/F1,I/F2,I/F3)毎にルートを設けて対向するアドレスが設定されている。
図6に示した例では、SR1a側はホストアドレス「1」、SR1b側はホストアドレス「2」と一意に定め、I/F1に対してはサブネット「0」、I/F2に対してはサブネット「1」、I/F3に対してはサブネット「2」、I/F4に対してはサブネット「3」としている。
【0100】
尚、例えば、I/F2(サブネット「1」)のSR1a側(ホストアドレス「1」)の場合、IPアドレス32ビットの下位8ビットが、“00010001”となるため、10進数に直すと17となり、I/F2(サブネット「1」)のSR1b側(ホストアドレス「2」)の場合、IPアドレス32ビットの下位8ビットが、“00010010”となるため、10進数に直すと18となる。
【0101】
この時、ルーティングテーブルには、図7(a)に示すように、例えばSR1aから無線インターフェース1(インターフェース番号1)を用いるルートの場合は、宛先IPアドレスがネットワークbの(192.168.3.0)であり、次ホップIPアドレスが無線インターフェース1のSR1bにおけるアドレス(192.168.1.2)であり、インターフェース番号として1が記憶されていることになる。図7は、ルーティングテーブル内容例及び本発明における変更例を示す説明図である。
【0102】
本発明のソフトウェア無線機1におけるルーティングテーブル制御の第1の方法として、ルーティングテーブルには、次ホップのリンクとして、有線側のEthernet(R)インターフェースと、利用可能な通信方式の無線インターフェースの中で、現在実行状態にある通信方式に対応する無線インターフェースを用いる1つのルートだけを記憶させるようにする。
つまり、無線部分の通信方式が切り替えられると、それに応じてルーティングテーブルが更新され、常に現在実行状態にある通信方式でデフォルトルーティングの動作をする。
【0103】
また、本発明のソフトウェア無線機1におけるルーティングテーブル制御の第2の方法としては、ルーティングテーブルには、Ethernet(R)インターフェースに加えて、利用可能な全ての通信方式に対応するインターフェースを次ホップのリンクとして記憶させることにする。
そして、ソフトウェア無線機1が受信したIPパケットにおける宛先IPアドレスがルーティングテーブルの宛先IPアドレスにプリフィックス長部分において一致すれば、そのルートを選択することでルーティングを行う方法である。
【0104】
ルーティングテーブルは、手動或いはRIP,OPSF等により自動で作成、更新される。
ICMP電文などにより実行状態にされていないインターフェースにルーティングされた場合、そのパケットはデータリンク層で実行可能になるまで蓄積されるか破棄される。
【0105】
そして、本発明の第2の実施の形態に係るソフトウェア無線機1におけるルータ機能では、物理層(RF部)或いはデータリンク層から、RSSI,BERなどの通信品質を示すデータを取得し、現在実行状態のインターフェースの通信品質が低下したときに、ICMP電文と同様に予め指定しておいた代替可能な別の無線インターフェースを実行状態にしたうえで、ルーティングテーブルを書き換えて、その通信方式にルーティングされるようにする。
また、本発明の第2の実施の形態では、2つの処理系(現行系、予備系)は、切替過程において、同時に実行状態になり得るように構成する必要がある。
【0106】
具体例で説明すると、ソフトウェア無線機1において、実行状態にあるインターフェース番号1のインターフェースの通信品質が低下し、インターフェース番号2が代替可能であって、インターフェース番号2に切り替える場合を考える。
インターフェース番号1が実行状態にある時のルーティングテーブルの内容は、図7(a)に示すように、ネットワークb(192.168.3.0)へルーティング経路として、インターフェース番号1を用いるので、次ホップIPアドレスがI/F1の(192.168.1.2)であり、この状態から通信品質低下に伴いインターフェース番号2に切り替えると、ルーティングテーブルの内容は、図7(b)に示すように、ネットワークb(192.168.3.0)へルーティング経路として、インターフェース番号が2となり、次ホップIPアドレスがI/F2の(192.168.1.18)に更新されることになる。
【0107】
次に、本発明の第2の実施の形態に係るソフトウェア無線機1において、対向のソフトウェア無線機1間で通信方式を切り替える構成の場合、一方のソフトウェア無線機1(例えばソフトウェア無線機1a)で有線側からのICMP電文などにより、通信方式の変更起点を認識した場合、対向のソフトウェア無線機1(例えばソフトウェア無線機1b)においても、これから変更しようとする通信方式への切替を通知して切り替える必要がある。
【0108】
対向するソフトウェア無線機1間で通信方式切替の同期を取る方法について説明する。
本発明のソフトウェア無線機1aでは、ネットワーク管理テーブル11bとしては、図4に示した項目に加えて、無線接続先のソフトウェア無線機1bのIPアドレスを通信方式(無線インターフェース)毎に記憶させておく。
例えば、インターフェース番号1(I/F1)については自己のアドレス(192.168.1.1)に対して接続先アドレス(192.168.1.2)、インターフェース番号2(I/F2)については自己のアドレス(192.168.1.17)に対して接続先アドレス(192.168.1.18)を記憶させておく。
【0109】
そして、ネットワークaのあるユーザ端末2(アドレス(192.168.2.3)が、現在の通信方式(インターフェース番号1)を別の通信方式(インターフェース番号2)に変更する為にICMPのタイムスタンプ要求電文を(192.168.1.17)宛に送信する。
【0110】
そして、ソフトウェア無線機1aが当該タイムスタンプ要求電文を受信すると、現在のルーティングテーブルの内容に関わらず現在実行中のインターフェース1を用いて、同様のICMP電文を(192.168.1.17)の無線接続先のであるソフトウェア無線機1b(192.168.1.18)宛に送信して、対向のソフトウェア無線機1bにおいても通信方式(インターフェース2)への変更が為されるようにする。
【0111】
そして、ソフトウェア無線機1aでは、インターフェース2を実行待ち状態にするために、インターフェース2に対応するソフトウェアを予備系に書き込み、ネットワーク管理テーブル11bを更新する。
【0112】
一方、ソフトウェア無線機1aからICMP電文を受け取ったソフトウェア無線機1bでは、ソフトウェア無線機1aと同様に、インターフェース2を実行待ち状態にするために、インターフェース2に対応するソフトウェアを予備系に書き込み、ネットワーク管理テーブル11bを更新する。
【0113】
そして、ソフトウェア無線機1bにおいて、インターフェース2が実行待ち状態になると、現在実行中のインターフェース1を用いて、新たなICMPのタイムスタンプ要求電文を送信元IPアドレス(192.168.1.18)、宛先IPアドレス(192.168.1.17)でソフトウェア無線機1aに送信する。
【0114】
当該ICMP電文を受信したソフトウェア無線機1aは、インターフェース2が既に実行待ち状態になっているので、当該電文によって実行状態に切り替えられてネットワーク管理テーブル11bが更新されると共に、ルーティングテーブルも、インターフェース2用のルーティングテーブル内容に更新されることになる。
【0115】
また、ソフトウェア無線機1bからソフトウェア無線機1aに送信されたICMPのタイムスタンプ要求電文に対する通常の応答として、ソフトウェア無線機1aからソフトウェア無線機1bに対してタイムスタンプ応答電文がIPアドレス(192.168.1.18)宛に送信される。
【0116】
そして、当該タイムスタンプ応答電文を受信したソフトウェア無線機1bでは、インターフェース2が既に実行待ち状態になっているので、当該電文によって実行状態に切り替えられてネットワーク管理テーブル11bが更新されると共に、ルーティングテーブルも、インターフェース2用のルーティングテーブル内容に更新されることになる。
【0117】
別の切替の同期を取る制御例として、最初のICMP電文を受信したソフトウェア無線機1aは、ソフトウェア無線機1bに対してICMP電文の代わりにRIP2やその他の経路制御プロトコルを用い、直接ルーティングテーブルを更新させるようにしても良い。
【0118】
例えば、ソフトウェア無線機1aが、[宛先:192.168.3.0、メトリック:2、次ホップ:192.168.1.7、ネットマスク:255.255.255.0]のようなRIP2パケットを送信元を192.168.1.17としてインターフェース1から送信すれば、それを受信したソフトウェア無線機1は、ソフトウェア無線機1aとの接続に192.168.1.18(インターフェース2)が求められていることが認識できるので、そのようにルートをルーティングテーブルに追加する(RIPの従来機能)と共に、インターフェース1の実行状態を保持したまま、インターフェース2も実行状態にする。
これは、ルーティングテーブルに追加しただけでは、メトリックが同じ場合、古いルートが依然有効であるからで、インターフェース2も実行状態にする必要がある。
【0119】
新しいインターフェース(192.168.1.17←→192.168.1.18)間の接続がデータリンク層で確認されると、ルーティングテーブルから旧インターフェース(192.168.1.1←→192.168.1.2)間の接続ルートを削除し、インターフェース1の実行状態は解除する。
【0120】
上記説明では、ユーザ端末2からの問合せ(ICMP電文など)に応じて、対向のソフトウェア無線機1間で通信方式切替の同期を取る方法について説明したが、通信品質劣化に応じて切り替える場合については、双方に同様の通信品質検出手段を設けて、ほぼ同様のタイミングで品質劣化が検出されて、切替制御が行われるものと考えても良いし、一方だけに通信品質検出手段を設けて、通信品質検出手段を設けたソフトウェア無線機1からの切替指示で対向のソフトウェア無線機1でも切替が行われるようにしても良い。
ここで、通信品質検出手段を設けたソフトウェア無線機1からの切替指示は、上記説明したRIP2やその他の経路制御プロトコルを用いて、直接ルーティングテーブルを更新させる方法を取ればよい。
【0121】
本発明の第2の実施の形態に係るソフトウェア無線機によれば、対向で本発明のソフトウェア無線機を用い、ソフトウェア無線機間通信を複数の通信方式で実現し、通信品質が劣化した際に良好な通信方式に切り替えて無線通信を実現するので、ユーザ端末2は、無線経路における通信方式を全く意識することなく、良好な通信方式で無線通信されることになり、通信品質を向上できる効果がある。
【0122】
【発明の効果】
本発明によれば、複数の無線通信方式に対応して通信制御に係るプロトコルを実現する複数のデータリンク層実現手段を有し、システム制御手段が各データリンク層実現手段に対応付けてネットワークアドレスを管理し、電文の宛先に関連するネットワークアドレスに対応するデータリンク層実現手段を動作させることで無線通信方式を切り替える無線機としているので、あたかも、複数の無線通信方式が異なるネットアドレスを有してネットワーク内に存在するかのように仮想的に無線機上に実現され、電文に応じて都度切り替えて動作させることができる効果がある。
【0123】
本発明によれば、複数のデータリンク層実現手段は各々ソフトウェアで実現され、データリンク層実現手段を待機させる信号処理部を複数設け、システム制御手段が、電文の宛先に関連するネットワークアドレスに対応するデータリンク層実現手段が待機している信号処理部を動作させることで無線通信方式を切り替える上記無線機としているので、電文に応じて動作させるデータリンク層実現手段の切替を、簡単且つ迅速に行うことができる効果がある。
【0124】
本発明によれば、ネットワーク間を無線接続し、ルータの機能を備える無線機であって、無線通信方式を切り替える際に、当該方式に対応してルーティングテーブルのアドレスを更新する上記無線機としているので、通信方式変更に伴い、ネットワークアドレスが変更される際に、ルータの機能で使用されるルーティングテーブルも含めて対応できる効果がある。
【0125】
本発明によれば、ネットワーク間を複数の無線通信方式で互いに無線接続する送信側無線機又は受信側無線機であって、送信側無線機が、電文の宛先に関連するネットワークアドレスに対応するデータリンク層実現手段を動作させ、ルーティングテーブルのアドレスを更新して無線通信方式を切り替えると共に、電文又は無線通信方式への切り替えを指示する電文を、受信側無線機に無線送信し、受信側無線機が、電文を受信して、無線通信方式への切り替えを行う上記無線機としているので、ネットワーク間を互いに無線接続する送信側及び受信側の無線機において、同期を取って通信方式変更を行うことができる効果がある。
【0126】
本発明によれば、受信電文として、インターネットコントロールプロトコル(ICMP)の電文、又はアドレス解決プロトコル(ARP)の電文を用いる上記無線機としているので、通信方式変更のために特別な電文や当該電文の通信手段を設けることなく、従来からある電文を起点として通信方式変更を行うことができる効果がある。
【0127】
本発明によれば、において、送信側無線機のシステム制御部が、無線通信路状況を判断し、判断結果に応じて、動作させる信号処理部を切り替えて無線通信方式を切り替え、当該方式に対応してルーティングテーブルのアドレスを更新する切り替えに対応してルーティングテーブルを更新すると共に、無線通信方式への切り替えを指示する電文を、受信側無線機に無線送信する上記無線機としているので、無線通信路状況に応じて無線通信方式を切り替えて、ユーザ端末からは無線経路における通信方式を全く意識することなく、良好な通信方式で無線通信されることになり、通信品質を向上できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のソフトウェア無線機におけるプロトコルスタック例を示す説明図である。
【図2】本発明のソフトウェア無線機1における無線側インターフェースの状態遷移図である。
【図3】本発明のソフトウェア無線機の内部構成例及び外部との接続例を示すブロック図である。
【図4】本発明のソフトウェア無線機1におけるネットワーク管理テーブル11bに具体例を示す説明図である。
【図5】ICMPメッセージ例と、本発明で無線インターフェース変更起点として利用可能か否かを示す説明図である。
【図6】本発明の第2の実施の形態に係るソフトウェア無線機1の接続構成例、及びアドレス設定例を示す説明図である。
【図7】ルーティングテーブル内容例及び本発明における変更例を示す説明図である。
【図8】無線通信システムの概略構成を示す概念図である。
【図9】各装置における通信プロトコルの階層構造を示す説明図である。
【図10】従来のソフトウェア無線機におけるプロトコルスタック例を示す説明図である。
【符号の説明】
1…ソフトウェア無線機、 2…ユーザ端末、 3…ネットワーク、 10…システム制御部、 11…記憶部、 11a…ソフトウェア、 11b…ネットワーク管理テーブル、 12…外部インターフェース部、 13…デジタル信号処理部、 14…アナログ信号処理部、 15…RF部、 16…アンテナ、 17a,17b…スイッチ
Claims (6)
- 複数の無線通信方式に対応して通信制御に係るプロトコルを実現する複数のデータリンク層実現手段と、
各データリンク層実現手段に対応付けてネットワークアドレスを管理し、電文の宛先に関連するネットワークアドレスに対応するデータリンク層実現手段を動作させることで無線通信方式を切り替えるシステム制御手段とを有することを特徴とする無線機。 - 複数のデータリンク層実現手段は各々ソフトウェアで実現され、前記データリンク層実現手段を待機させる信号処理部を複数設け、システム制御手段が、電文の宛先に関連するネットワークアドレスに対応するデータリンク層実現手段が待機している信号処理部を動作させることで無線通信方式を切り替えることを特徴とする請求項1記載の無線機。
- ネットワーク間を無線接続し、ルータの機能を備える無線機であって、無線通信方式を切り替える際に、当該方式に対応してルーティングテーブルのアドレスを更新することを特徴とする請求項1又は請求項2記載の無線機。
- ネットワーク間を複数の無線通信方式で互いに無線接続する送信側無線機又は受信側無線機であって、
前記送信側無線機が、電文の宛先に関連するネットワークアドレスに対応するデータリンク層実現手段を動作させ、ルーティングテーブルのアドレスを更新して無線通信方式を切り替えると共に、前記電文又は前記無線通信方式への切り替えを指示する電文を、前記受信側無線機に無線送信する無線機であり、
前記受信側無線機が、前記電文を受信して、前記無線通信方式への切り替えを行う無線機であることを特徴とする請求項3記載の無線機。 - 受信電文として、インターネットコントロールプロトコル(ICMP)の電文、又はアドレス解決プロトコル(ARP)の電文を用いることを特徴とする請求項1乃至請求項4記載の無線機。
- 送信側無線機のシステム制御部が、無線通信路状況を判断し、前記判断結果に応じて、動作させる信号処理部を切り替えて無線通信方式を切り替え、当該方式に対応してルーティングテーブルのアドレスを更新する前記切り替えに対応してルーティングテーブルを更新すると共に、前記無線通信方式への切り替えを指示する電文を、受信側無線機に無線送信する無線機であることを特徴とする請求項4記載の無線機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002354526A JP3943009B2 (ja) | 2002-12-06 | 2002-12-06 | 無線機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002354526A JP3943009B2 (ja) | 2002-12-06 | 2002-12-06 | 無線機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004187184A true JP2004187184A (ja) | 2004-07-02 |
JP3943009B2 JP3943009B2 (ja) | 2007-07-11 |
Family
ID=32755485
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002354526A Expired - Fee Related JP3943009B2 (ja) | 2002-12-06 | 2002-12-06 | 無線機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3943009B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006173666A (ja) * | 2004-12-10 | 2006-06-29 | National Institute Of Information & Communication Technology | ソフトウェア無線機におけるプログラムの書込方法 |
JP2006186492A (ja) * | 2004-12-27 | 2006-07-13 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 無線通信システム |
JP2006331307A (ja) * | 2005-05-30 | 2006-12-07 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 分散システム |
JP2007150825A (ja) * | 2005-11-29 | 2007-06-14 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 通信装置 |
WO2010052782A1 (ja) * | 2008-11-06 | 2010-05-14 | 富士通株式会社 | 無線基地局および信号処理方法 |
JP2018189381A (ja) * | 2017-04-28 | 2018-11-29 | 東亜ディーケーケー株式会社 | 電磁誘導式電気伝導率計 |
-
2002
- 2002-12-06 JP JP2002354526A patent/JP3943009B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006173666A (ja) * | 2004-12-10 | 2006-06-29 | National Institute Of Information & Communication Technology | ソフトウェア無線機におけるプログラムの書込方法 |
JP4568856B2 (ja) * | 2004-12-10 | 2010-10-27 | 独立行政法人情報通信研究機構 | ソフトウェア無線機におけるプログラムの書込方法 |
JP2006186492A (ja) * | 2004-12-27 | 2006-07-13 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 無線通信システム |
JP4504178B2 (ja) * | 2004-12-27 | 2010-07-14 | 株式会社日立国際電気 | 無線通信システム |
JP2006331307A (ja) * | 2005-05-30 | 2006-12-07 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 分散システム |
JP2007150825A (ja) * | 2005-11-29 | 2007-06-14 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 通信装置 |
JP4657898B2 (ja) * | 2005-11-29 | 2011-03-23 | 株式会社日立国際電気 | 通信装置 |
WO2010052782A1 (ja) * | 2008-11-06 | 2010-05-14 | 富士通株式会社 | 無線基地局および信号処理方法 |
JP5093358B2 (ja) * | 2008-11-06 | 2012-12-12 | 富士通株式会社 | 無線基地局および信号処理方法 |
US8649360B2 (en) | 2008-11-06 | 2014-02-11 | Fujitsu Limited | Wireless base station and signal processing method |
JP2018189381A (ja) * | 2017-04-28 | 2018-11-29 | 東亜ディーケーケー株式会社 | 電磁誘導式電気伝導率計 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3943009B2 (ja) | 2007-07-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1552665B1 (en) | Routing in a data communication network | |
EP2154838B1 (en) | Router and address identification information management server | |
EP2708001B1 (en) | Label switched routing to connect low power network domains | |
US20050036501A1 (en) | Domain name service system and method thereof | |
JP4032814B2 (ja) | 通信端末、ルータ、端末局、および固定端末 | |
JPH11355322A (ja) | 無線端末装置をデ―タ伝送ネットワ―クと結合する方法及び無線端末装置 | |
WO2001069887A2 (en) | AN IPv6-IPv4 COMPATIBILITY AGGREGATABLE GLOBAL UNICAST ADDRESS FORMAT FOR INCREMENTAL DEPLOYMENT OF IPv6 NODES WITHIN IPv4 NETWORKS | |
WO2007052908A1 (en) | Method and apparatus for neighbor discovery in ipv6-based mobile system | |
JP5820106B2 (ja) | 通信装置、および、その制御方法 | |
WO2006068747A2 (en) | Distributed domain name service | |
EP1316186A1 (en) | Allocating addresses to mobile stations | |
JP2004080543A (ja) | 通信装置、通信システム及び通信方法 | |
JP3943009B2 (ja) | 無線機 | |
JP3694000B2 (ja) | 通信システム及び通信方法並びにそのシステムに用いる移動ノード及びゲートウェイ | |
JP3875121B2 (ja) | 通信システム、通信方法、転送装置及びネットワーク管理装置 | |
JP3979255B2 (ja) | 外部接続ルータの切替方法、切替元の外部接続ルータ及び切換先の外部接続ルータ | |
JP4591338B2 (ja) | 通信システム | |
JP3621917B2 (ja) | データ中継方法、及びその方法に用いられるデータ中継装置 | |
JPH09326805A (ja) | 無線パケット伝送装置 | |
JP4063693B2 (ja) | ソフトウェア無線機 | |
JP2004215120A (ja) | 移動通信システム及びそれに用いる最適化経路通信方法 | |
JP4480726B2 (ja) | 無線端末および無線通信方法 | |
JP2003309596A (ja) | モバイル通信網システム、外部エージェントルータ、アドレスサーバ及びそれらに用いるパケット配送方法 | |
EP1848159B1 (en) | A method for the local sub-network discovering the destination border object of the corresponding sub-network and the device thereof | |
WO2015145953A1 (ja) | 通信端末、通信方法及びプログラムを格納する記憶媒体 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050330 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061212 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070207 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070313 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070404 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110413 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120413 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130413 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140413 Year of fee payment: 7 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |