JP2004334736A - Software radio terminal and software communication method - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ソフトウェアを変更することにより共通の無線用ハードウェアをフレキシブルに利用するソフトウェア無線技術に係り、特に無線端末にソフトウェア無線手段を搭載したソフトウェア無線端末、およびそのソフトウェア無線端末に実装するソフトウェアをアップロードおよびダウンロードして通信を行うソフトウェア通信方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
本発明の基盤技術であるソフトウェア無線技術について説明する。
従来、無線電波を利用して無線通信を行う場合、その無線通信を行う無線方式に対して、その無線方式に応じた無線機が必要であり、複数の無線方式を使用する場合には、その無線方式の数だけ無線機が必要になることが一般的であった。近年、無線ハードウェアおよびソフトウェア技術の進歩、また通信用LSIの超高密度・高機能化、無線端末の急激な普及などにより、様々な周波数帯域を使用した無線方式が考案され、その無線方式に対応した様々なハードウェアが提供されている。また、有限である周波数資源を有効に利用するため、新たな周波数帯域の開拓や新しい無線方式の開発が進み、今後もハードウェアの種類は増大していくと考えられる。
【0003】
このような一つの無線方式にしか対応できない無線機に対して、今後ますます増加するであろう無線方式に対応するため、複数の無線方式を共通のハードウェアを用い、それに実装するソフトウェアを適宜変更することによって、使用する無線方式を切替えるソフトウェア無線技術が開発されている。
【0004】
ソフトウェア無線機の場合、装置としてのハードウェアは共通のものとして、通信方式としての処理は内部信号処理部でディジタル信号処理ソフトウェアにより実現する。そのため、取り扱いたい変復調方式が増えても物理的サイズは増加せず、付加的機能、パラメータ変更にもソフトウェアの追加変更で柔軟に対応可能である。
【0005】
図5にソフトウェア無線端末の変復調ブロック図を示す。
同図に示すように、ソフトウェア無線機は送信装置部70、受信装置部71およびソフトウェア制御部72からなる。送信装置部70は、変調処理部10と送信部11を有し、データ信号P19に基づいて、無線信号Q17を送信する。受信装置部71では、無線信号R16を受信する受信部12と、これを復調処理してデータ信号Sを得る復調処理部13とを有する。ソフトウェア制御部72は、外部ダウンロード機器73と接続され得るソフトウェアIO部15と、ダウンロードされたソフトウェアを記憶し、変調処理部10および復調処理部13に適宜提供するソフトウェアメモリ部14とを有する。
【0006】
以上の構成において、送信装置部70の変調処理部10はデータ信号P19を入力としソフトウェアメモリ部14から供給される変調処理用ソフトウェアを実装して変調処理を行い、また受信装置部71の復調処理部13はソフトウェアメモリ部14から供給される復調処理用ソフトウェアを実装して復調処理を行ってデータ信号S18を得る。
【0007】
同図に示す変調処理部10および復調処理部13では、通信システムに応じて音声符号化・復号化処理やデジタル変復調処理、アナログ変復調処理を実行しており、一般にFPGAやDSPなどのプログラマブルデバイスで構成される。
ソフトウェア無線機のように共通のハードウェアで複数の変調方式を処理する装置では、その装置が有する変調方式の数だけ、調整箇所すなわちパラメータを持ち、その調整はソフト的な処理で行う。ソフトウェア処理を行うことにより複数の変調方式に対してフレキシブルに制御することが可能である。
【0008】
このようなソフトウェア無線技術を実装した無線端末を使用する場合、そのソフトウェアのダウンロード方法についていくつかの方法が提案されている。
最も、一般的な方法として、記録メディアを用いてソフトウェア無線端末のメモリ領域に無線ソフトウェアデータを転送させる方法やLANなどの有線系ネットワークを用いてソフトウェア無線端末のメモリ領域に無線ソフトウェアデータを転送させる方法などがある。これらの方法を用いた場合、記録メディア用インターフェース装置や有線での接続が必要であるため、無線機としてのハードウェアが大きくなり、また有線をお互いのコネクタに接続する作業が煩雑になるという問題があり、これに代わる方法として無線電波を利用してダウンロードする方法が考案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0009】
上記特許文献1に記載されている技術は、図6に示すようにダウンロード無線部24および通信用ソフトウェア無線部25を有するソフトウェア無線端末23と、ソフトウェアを格納したダウンロード基地局21およびダウンロードした無線ソフトウェアを用いて通信する相手となる通信網22から構成されており、ダウンロード基地局21からソフトウェア無線端末に対して公衆性の高い無線通信手段でソフトウェアをダウンロードし、ソフトウェア無線端末23はダウンロードしたソフトウェアを使用して通信網22と通信を実施する。このような構成にすることにより、ソフトウェア無線端末に記録メディア用インターフェースや有線系インターフェースを付加する必要が無く、装置の小型軽量化が可能となり、またダウンロードが簡易的に行えるようになる。
【0010】
【特許文献1】
特開2002−77030号公報
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の技術においては、ダウンロード用のソフトウェアを格納し、周辺に位置するソフトウェア無線端末に対してソフトウェアを伝送するインフラ設備とそれを監視・制御するネットワーク設備などが必要であり、設置・管理コストが大きくなってしまい、そのようなダウンロード基地局が存在しない地域では、通信したい相手と無線方式が異なる場合に通信ができないという問題があった。
【0012】
本発明は、ダウンロード用のインフラ設備が不要で、設置コストなどがかからず、通信相手がいれば場所を選ばずにダウロード/アップロードすることができ、またソフトウェアを登録した端末にのみアップロードすることで、安価で秘匿性の高い通信網が確立できるソフトウェア無線端末およびソフトウェア通信方法を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明では、ソフトウェア無線端末にアップロード/ダウンロード可能なモジュールを持たせて、自端末が保持している無線ソフトウェアを相手局(および端末)にアップロード、もしくは相手局が保持している無線ソフトウェアをダウンロードできる機能を追加する。そのようなハードウェアを有していれば、もともと異なる無線方式のソフトウェアしか持っていない無線端末間でも通信したい無線方式を用いて相互通信が可能となる。
【0014】
即ち、本発明のソフトウェア無線端末は、所定の無線周波数帯を有する電波を用いて無線用ソフトウェアをダウンロードする機能とアップロードする機能とを有する第1の無線部と、前記無線用ソフトウェアを用いて第1の無線部とは異なる無線周波数帯を有する電波を用いて無線通信を行う第2の無線部とを備えることを特徴とする。
【0015】
また、本発明のソフトウェア通信方法は、通信相手に対して通信開始要求を送信するステップと、通信相手に対して無線用ソフトウェア情報を送信すると共に通信相手から通信相手が有する無線用ソフトウェア情報を受信するステップと、通信相手と同じ通信方式についての無線用ソフトウェアを有しない場合に、通信相手から通信可能な通信用ソフトウェアをダウンロードし、又は通信相手に通信可能な無線用ソフトウェアをアップロードするステップと、前記ダウンロードされ、又はアップロードされた無線用ソフトウェアを用いて無線通信を行うステップとを備えることを特徴とする。
【0016】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、図1を用いて説明する。同図に示すように、本発明はソフトウェア無線端末1と、それと対向して無線通信を行うソフトウェア無線端末2と、無線ソフトウェアを伝送及び伝送制御信号を伝送するソフトウェア転送用伝送路3、ダウンロードしたソフトウェアで無線通信を実施する無線通信用伝送路4から構成されている。
【0017】
ソフトウェア無線端末1はソフトウェア転送用無線モジュールと通信用無線モジュールとを装備しており、対向するソフトウェア無線端末2と無線通信を実施する場合、汎用性の高いソフトウェア転送用伝送路3を用いて自端末の無線方式情報などの通信を確立するために必要な情報を対向するソフトウェア無線端末2と交換し合う。そして、両端末が同じ無線方式のソフトウェアを有していた場合には、そのソフトウェアを実行して両端末間の無線通信用伝送路4を確立させる。一方、両端末が異なる無線方式のソフトウェアしかもっていない場合は、片方の端末(例えばソフトウェア無線端末1)から他方の端末(例えばソフトウェア無線端末2)に対して無線ソフトウェアを伝送し、ソフトウェアを受け取った端末はそのソフトウェアを実行することにより両端末間の無線通信用伝送路4を確立させる。
【0018】
図2に本発明におけるソフトウェア無線端末の機能ブロック図を示す。同図に示すように、ソフトウェア無線端末は送信装置部85、受信装置部86及びソフトウェア制御部87からなる。送信装置部85の変調処理部33は、データ信号P83を入力とし、ソフトウェアメモリ部37から供給される変調処理用ソフトウェアを実装して変調処理を行って送信部34に送り、送信部34において無線信号Q81に変換して無線伝送する。受信装置部86の受信部35は無線信号R80を入力とし、復調処理部36においてソフトウェアメモリ部37から供給される復調処理用ソフトウェアを実装して復調処理を行ってデータ信号S82を得る。ソフトウェア制御部87はソフトウェアメモリ部37とソフトウェア転送制御部31、制御信号及びソフトウェア送受信部32からなり、制御信号及びソフトウェア送受信部32は外部ダウンロード機器(対向端末)との入出力制御を行うことにより変復調に必要なソフトウェア84を入手しソフトウェアメモリ部37に保持する。
【0019】
また、自端末のソフトウェアを対向端末に伝送する場合には、ソフトウェア転送制御部31よりユーザインタフェースなどを介して、ソフトウェアの伝送を使用者に認証させる伝送認証部30によりソフトウェアの使用許可を得て、無線ソフトウェアを対向するソフトウェア無線端末に対して伝送する。
【0020】
同図に示す変調処理部33及び復調処理部36では、通信システムに応じて音声符号化・復号化処理やデジタル変復調処理、アナログ変復調処理を実行しており、一般にFPGAやDSPなどのプログラマブルデバイスである。
【0021】
図3に本発明におけるソフトウェア伝送時のフローを図1で示したように二つのソフトウェア無線端末が通信を確立する場合について示す。ソフトウェアをアップロードする方をマスタ端末、ダウンロードする方をスレーブ端末と呼ぶこととする。通信開始要求を送信した方をマスタ端末とすることにする。
【0022】
マスタ端末が通信開始要求を図1のソフトウェア転送用伝送路3を用いて対抗する端末に送信し(S40)、互いが保持している無線ソフトウェア情報の送受信を開始する(S41)。ここで、送受信された無線ソフトウェア情報には、ソフトウェアのバージョン情報やソフトウェアの使用に関するライセンス情報など無線通信を行うのに必要な情報が含まれている。スレーブ端末はマスタ端末から送信された無線ソフトウェア情報をもとに両端末が同じ無線方式であり、通信可能であるかどうかを判断する(S42)。この処理はマスタ端末がスレーブ端末から情報を受け取って判断しても良い。
【0023】
この判断の結果、両端末が同じ通信方式で無線通信のため伝送路の確立が可能となった場合(S42,Y)は、図1に示す通信用伝送路4を確立し、共通の無線方式で通信を行う(S50)。
【0024】
一方、判断の結果、同じ通信方式のソフトウェアでなかった場合(S42,N)、両端末の無線用ソフトウェアを同じ通信方式のものにする処理へと移る。
両端末の無線ソフトウェアを同じ通信方式のものにするために、まず伝送認証処理を行う(S43)。この伝送認証処理とは、マスタ側の通信方式に合わせるためにマスタ側の無線用ソフトウェアをスレーブ側端末に伝送するか、若しくは逆にスレーブ側の通信方式に合わせるために、スレーブ側の無線用ソフトウェアをマスタ側端末に伝送するかの判断処理を行う。また、アップロード/ダウンロードする相手端末のハードウェアIDもしくはユーザ情報などから伝送してよい相手かどうかを確認して認証する。このような認証処理を行うことにより、通信を確立したい相手にだけ無線ソフトウェアを伝送することが可能となる。
【0025】
両端末が共通のハードウェア仕様でなく、無線用ソフトウェアを同一にしても通信が確立できない場合や、無線用ソフトウェアを伝送する相手端末でないと判断した場合(S43,N)には、この伝送認証処理がNGとなり(S47)、通信用伝送路は確立しない(S48)。
【0026】
両端末が共通のハードウェア仕様であり、無線用ソフトウェアを伝送しても良いと認証された相手端末であると判断した場合(S43,Y)には、無線ソフトウェア伝送処理に移り(S44)、マスタ側からスレーブ側(スレーブ側の無線ソフトウェアに合わせる場合にはスレーブ側からマスタ側)に無線用ソフトウェアを伝送する。ダウンロードした側の端末は、そのソフトウェアを実装し、通信用無線伝送路を確立させる処理を行い(S45)、互いに通信したい通信方式を用いて通信が開始される(S46)。
【0027】
本発明の適用例としては、図4に示すような電子会議システムがある。本発明のソフトウェア無線端末とソフトウェアダウンロードシステムを用いた場合、図6における無線端末60〜66の共通のハードウェアであるソフトウェア無線端末を持参すれば基地局などのダウンロード設備やダウンロード機器、有線などのケーブル接続、外部からの記録メディア媒体がなくても、互いのソフトウェア端末に同一の無線方式のソフトウェアを伝送することによりそのグループ内だけで外部とは孤立した秘匿性の高い通信網としての電子会議ネットワーク67を確立することができる。
【0028】
【発明の効果】
以上に詳述したように、本発明によれば、ダウンロード用のインフラ設備が不要で、設置コストなどがかからず、通信相手がいれば場所を選ばずにダウロード/アップロードができる。また、ソフトウェアを登録した端末にのみアップロードするため、安価で秘匿性の高い通信網が確立できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の全体構成を示す図である。
【図2】本発明におけるソフトウェア無線端末の機能ブロック図である。
【図3】本発明の実施の形態の動作を示すフローチャートである。
【図4】本発明の適用例を示す電子会議システムを示す図である。
【図5】従来のソフトウェア無線端末の機能ブロック図である。
【図6】従来のソフトウェア無線端末の動作を示す説明図である。
【符号の説明】
1,2,60〜66 ソフトウェア無線端末、30 伝送認証部、31 ソフトウェア転送制御部、32 制御信号及びソフトウェア送受信部、33 変調処理部、34 送信部、35 受信部、36 復調処理部、37 ソフトウェアメモリ部、67 電子会議ネットワーク、85 送信装置部、86 受信装置部、87 ソフトウェア制御部。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a software defined radio technology that flexibly uses common wireless hardware by changing software, and more particularly to a software defined radio terminal having software radio means mounted on a radio terminal, and software implemented in the software defined radio terminal. And a software communication method for performing communication by uploading and downloading.
[0002]
[Prior art]
The software defined radio technology, which is the basic technology of the present invention, will be described.
Conventionally, when performing wireless communication using wireless radio waves, a wireless device corresponding to the wireless method is required for the wireless method for performing the wireless communication, and when using a plurality of wireless methods, In general, it is necessary to have as many radios as radio systems. In recent years, wireless systems using various frequency bands have been devised due to advances in wireless hardware and software technologies, ultra-high density and high functionality of communication LSIs, and the rapid spread of wireless terminals. A variety of corresponding hardware is provided. In addition, in order to effectively use limited frequency resources, the development of new frequency bands and the development of new wireless systems are progressing, and the types of hardware are expected to increase in the future.
[0003]
For such radios that can only support one radio system, in order to cope with the radio systems that will increase more and more in the future, use common hardware for multiple radio systems and appropriately implement software to implement them. Software radio technology that switches the radio system to be used by changing the software technology has been developed.
[0004]
In the case of a software defined radio, hardware as a device is common, and processing as a communication method is realized by digital signal processing software in an internal signal processing unit. Therefore, the physical size does not increase even if the number of modulation / demodulation schemes to be handled increases, and additional functions and parameter changes can be flexibly dealt with by additional software changes.
[0005]
FIG. 5 shows a modulation / demodulation block diagram of the software defined radio terminal.
As shown in the figure, the software defined radio includes a transmission unit 70, a
[0006]
In the above configuration, the modulation processing unit 10 of the transmission device unit 70 receives the data signal P19 as input, implements modulation processing software supplied from the software memory unit 14, performs modulation processing, and performs the demodulation processing of the
[0007]
The modulation processing unit 10 and the
An apparatus that processes a plurality of modulation schemes using common hardware, such as a software defined radio, has adjustment locations, that is, parameters, by the number of modulation schemes of the apparatus, and the adjustment is performed by software processing. By performing software processing, it is possible to flexibly control a plurality of modulation schemes.
[0008]
When using a wireless terminal that implements such software defined radio technology, several methods have been proposed for downloading the software.
The most common method is to transfer wireless software data to a memory area of a software defined radio terminal using a recording medium, or to transfer wireless software data to a memory area of a software defined radio terminal using a wired network such as a LAN. There are methods. When these methods are used, a recording medium interface device or a wired connection is required, so that the hardware as a wireless device becomes large, and the work of connecting the wired to each other's connectors becomes complicated. As an alternative, a method of downloading using a radio wave has been devised (for example, see Patent Document 1).
[0009]
As shown in FIG. 6, a technique described in
[0010]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-77030
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described conventional technology requires infrastructure equipment that stores software for download and transmits software to software wireless terminals located in the vicinity, and network equipment that monitors and controls the software. -The management cost is increased, and in an area where such a download base station does not exist, there is a problem that communication cannot be performed if the wireless system is different from the communication partner.
[0012]
The present invention does not require infrastructure for download, does not require installation cost, etc., allows downloading / uploading wherever there is a communication partner, and uploads only to the terminal where the software is registered. It is an object of the present invention to provide a software wireless terminal and a software communication method capable of establishing a low-cost and highly confidential communication network.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, a software wireless terminal is provided with a module capable of uploading / downloading, and the wireless software held by the own terminal is uploaded to the partner station (and the terminal), or the wireless software held by the partner station is downloaded. Add functions that can be used. If such hardware is provided, it is possible to perform mutual communication using a wireless method that is desired to communicate between wireless terminals originally having only software of different wireless methods.
[0014]
That is, the software defined radio terminal of the present invention includes a first radio unit having a function of downloading and uploading radio software using radio waves having a predetermined radio frequency band, and a first radio unit using the radio software. A second wireless unit that performs wireless communication using radio waves having a different wireless frequency band from the first wireless unit.
[0015]
Also, the software communication method of the present invention includes a step of transmitting a communication start request to a communication partner, transmitting wireless software information to the communication partner, and receiving wireless software information of the communication partner from the communication partner. And the step of downloading communication software that can communicate from the communication partner, or uploading the wireless software that can communicate with the communication partner, if the communication partner does not have wireless software for the same communication method, Performing wireless communication using the downloaded or uploaded wireless software.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in the figure, the present invention provides a software defined
[0017]
The software defined
[0018]
FIG. 2 shows a functional block diagram of the software defined radio terminal in the present invention. As shown in the figure, the software defined radio terminal includes a
[0019]
Also, when transmitting the software of the own terminal to the opposite terminal, the software
[0020]
The
[0021]
FIG. 3 shows a flow of software transmission according to the present invention in the case where two software defined radio terminals establish communication as shown in FIG. A person who uploads software is called a master terminal, and a person who downloads software is called a slave terminal. The one that has transmitted the communication start request will be the master terminal.
[0022]
The master terminal transmits a communication start request to the opposing terminal using the software transfer transmission path 3 of FIG. 1 (S40), and starts transmission and reception of wireless software information held by each other (S41). Here, the transmitted and received wireless software information includes information necessary for performing wireless communication, such as software version information and license information relating to software use. The slave terminal determines based on the wireless software information transmitted from the master terminal whether or not both terminals use the same wireless system and can communicate with each other (S42). This processing may be determined by the master terminal receiving information from the slave terminal.
[0023]
If the result of this determination is that both terminals can establish a transmission path for wireless communication using the same communication method (S42, Y), the communication transmission path 4 shown in FIG. (Step S50).
[0024]
On the other hand, if the result of the determination is that the software is not of the same communication method (S42, N), the process moves to the process of setting the wireless software of both terminals to the same communication method.
In order to make the wireless software of both terminals have the same communication method, first, a transmission authentication process is performed (S43). This transmission authentication process means that the master side wireless software is transmitted to the slave side terminal to match the master side communication method, or conversely, the slave side wireless software is matched to the slave side communication method. Is transmitted to the master terminal. In addition, authentication is performed by confirming whether or not the transmission is possible from the hardware ID of the partner terminal to upload / download or the user information. By performing such an authentication process, it becomes possible to transmit the wireless software only to a partner who wants to establish communication.
[0025]
If the two terminals do not have the same hardware specifications and communication cannot be established even if the wireless software is the same, or if it is determined that the terminal is not the partner terminal that transmits the wireless software (S43, N), this transmission authentication is performed. The processing becomes NG (S47), and the communication transmission path is not established (S48).
[0026]
If it is determined that both terminals have the same hardware specification and that the terminals are authenticated to transmit wireless software (S43, Y), the process proceeds to wireless software transmission processing (S44). The wireless software is transmitted from the master side to the slave side (or from the slave side to the master side when matching with the slave side wireless software). The terminal on the downloading side installs the software and performs processing for establishing a wireless transmission path for communication (S45), and communication is started using a communication method desired to communicate with each other (S46).
[0027]
As an application example of the present invention, there is an electronic conference system as shown in FIG. When the software wireless terminal and the software download system of the present invention are used, a software wireless terminal that is common hardware of the wireless terminals 60 to 66 in FIG. An electronic conference as a highly confidential communication network that is isolated from the outside only within its group by transmitting the same wireless software to each other's software terminals without cable connection or external recording media. A
[0028]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the present invention, there is no need for an infrastructure for download, no installation cost or the like, and download / upload can be performed at any location with a communication partner. In addition, since the software is uploaded only to the terminal in which the software is registered, an inexpensive and highly confidential communication network can be established.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a functional block diagram of a software defined radio terminal according to the present invention.
FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing an electronic conference system showing an application example of the present invention.
FIG. 5 is a functional block diagram of a conventional software defined radio terminal.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an operation of a conventional software defined radio terminal.
[Explanation of symbols]
1, 2, 60 to 66 software radio terminal, 30 transmission authentication unit, 31 software transfer control unit, 32 control signal and software transmission / reception unit, 33 modulation processing unit, 34 transmission unit, 35 reception unit, 36 demodulation processing unit, 37 software Memory unit, 67 electronic conference network, 85 transmitting unit, 86 receiving unit, 87 software control unit.
Claims (2)
通信相手に対して無線用ソフトウェア情報を送信すると共に通信相手から通信相手が有する無線用ソフトウェア情報を受信するステップと、
通信相手と同じ通信方式についての無線用ソフトウェアを有しない場合に、通信相手から通信可能な通信用ソフトウェアをダウンロードし、又は通信相手に通信可能な無線用ソフトウェアをアップロードするステップと、
前記ダウンロードされ、又はアップロードされた無線用ソフトウェアを用いて無線通信を行うステップとを備えてなるソフトウェア通信方法。Sending a communication start request to a communication partner;
Transmitting wireless software information to a communication partner and receiving wireless software information of the communication partner from the communication partner; and
If the communication partner does not have wireless software for the same communication method, downloading communication software that can communicate from the communication partner, or uploading wireless software that can communicate to the communication partner,
Performing wireless communication using the downloaded or uploaded wireless software.
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