JP2005348187A

JP2005348187A - 無線通信システム対応の無線モジュールを有する無線通信装置

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Publication number: JP2005348187A
Application number: JP2004166550A
Authority: JP
Inventors: Takashi Ishikawa; 崇石川; Katsuhiko Tsunehara; 克彦恒原; Hirotake Ishii; 裕丈石井
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2004-06-04
Filing date: 2004-06-04
Publication date: 2005-12-15
Also published as: CN1707966A; US20050272464A1

Abstract

【課題】着脱可能な無線モジュールと再構成可能なソフトウェア信号処理部を有する無線通信装置本体からなる通信装置において、無線モジュールと無線通信装置本体の信号処理の切り離し部位が明確でない。
【解決手段】AD/DA変換器を無線通信装置本体側に、送受信ベースバンドフィルタを無線モジュール側に装備する。これにより無線通信システム毎に交換する無線モジュール及び無線通信装置トータルでの小型化、低価格化が可能となる。
【選択図】図1

Description

本発明はソフトウェア処理装置を有する無線通信装置本体と各無線通信システム方式対応に構成された無線モジュールからなる無線通信装置に関する。

現在、無線通信の分野においては、様々な無線通信システムが存在している。通信の広帯域化や通信目的・サービスの多様化により、各用途に応じた無線通信システム数の増加は一層進むと考えられている。各無線通信システムでは、システム毎に使用する無線帯域、信号帯域、信号処理方法が異なる。そのためユーザは、必要とするサービスを享受するために、各種通信システムに対応した専用の端末を所持し、自らの意思でシステムを切り替え、各種サービスにアクセスしなければならない。

このような動向を受け、通信目的や通信環境等の条件に応じて最適な無線システムを選択し、無線システム間を自由に行き来できるシームレスな無線通信サービスへのニーズが高まっている。例えばテレマティクスでは、自動車とインターネットを接続するためにセルラおよび無線LANを、料金自動支払いのためにETCを、また車内での通信のために近距離無線を、更にテレビやラジオの視聴のために地上波ディジタル放送を利用することが検討されている。このようなサービスを実現するためには、複数の無線通信システムに適宜対応可能なマルチモード無線端末が必要となる。また、度重なる標準方式の変更や機能追加に伴い、特に基地局を中心とするインフラ装置において、後々の方式変更や機能追加、不具合への対策が容易に行える無線装置へのニーズが広がっている。

以上の要求に応える技術として、ソフトウェア無線技術が様々な研究開発機関で検討されている。ソフトウェア無線機では、無線通信の信号処理やプロトコル制御等を高い処理能力を持つプロセッサ上のソフトウェアで実施する。複数の通信システムを利用するためには、当該ソフトウェアをダウンロードし適宜書き換えることで実現できる。また、標準方式の変更や機能追加、装置の不具合に対しても、ソフトウェアの修正のみでの対応が可能である。

ところで、無線機をソフトウェアで実現する場合、受信信号をディジタルに変換するためのアナログ-ディジタル変換器(AD変換器)、変換された信号を各種通信システム規格に則り処理するディジタル信号処理プロセッサ、プロセッサにより作り出されたディジタル信号をアナログ信号に変換するディジタル-アナログ変換器(DA変換器)が必須となる。現在主要な通信システムを挙げると、PDCは1.5GHz帯、W-CDMAは2GHz帯、無線LANの標準規格である802.11bは2.4GHz帯、802.11aは5GHz帯とGHzオーダーの高周波無線信号を用いている。そのため、すべての処理をソフトウェア処理するためには、ＧＨｚオーダーの高速で高性能なディジタル信号処理プロセッサ、ＡＤ変換器およびＤＡ変換器が必要とされる。ところが現状、それに見合う高速高性能なプロセッサや変換器は存在しない。

そこで、GHzオーダーの処理を行う無線部分は通信システム毎にモジュール化し、ベースバンド信号処理以降をソフトウェアで実現するソフトウェア無線機が検討されている。特開2003-244759号公報（特許文献１）では、無線モジュールと無線通信装置本体からなり、無線モジュールにおいて予め記憶された使用可能な通信システム以外の通信システムでの通信を禁止することにより、不要な電波放射を起こさない無線通信装置が開示されている。

特開2003-244759号公報

上記のような通信システムごとに異なる無線モジュールを用いて通信を行うソフトウェア無線機を考えた場合、一連の信号処理において、どの部分でAD/DA変換を行い、どの部分で無線モジュールと無線通信装置本体を切り離すかが大きな問題となる。前述の従来例（特許文献１）では、ソフトウェアによる通信システムの切り替えによって再構成が容易であるか否かにより、切り分けを設定しているが、無線機の構成に不可欠であるAD/DA変換器やベースバンドフィルタも含めた明確な切り分けは行われていない。そこで、本発明では、通信システム毎に交換して使用する無線モジュールを安価、小型化することで、無線通信装置トータルとしての価格や規模を縮小する無線通信装置構成および切り分けを課題とする。

本発明に関する第一の構成としては、無線通信本体はユーザが所望する通信システムに再構成可能である、ベースバンド帯域においてソフトウェア信号処理を行うソフトウェア信号処理部を有し、無線モジュールはRF帯域において無線信号を送受信するための送受信部と、ＲＦ帯域からベースバンド帯域、ベースバンド帯域からＲＦ帯域へ周波数変換装置を有する。

前述した課題を解決するために本発明は、上記第一の構成において、無線通信本体はベースバンド帯域において、受信信号をアナログからディジタルに変換するAD変換部と、送信信号をディジタルからアナログに変換するDA変換部と、を有し、無線モジュールは受信信号からエリアジングを取り除くためのフィルタと、送信信号からイメージ信号を取り除くためのフィルタと、を有することを特徴とする。
本発明の第一の構成において、無線モジュールは当該モジュールの構成に依存する情報を記憶する記憶部を有し、無線通信本体は無線モジュールから読み込んだ情報を元にソフトウェア信号処理部を再構成することを特徴とする。

本発明は、必要とされる通信システムに対するソフトウェアをダウンロード可能な外部装置が接続されている第二の構成において、無線モジュールから読み込まれる情報に基づいてソフトウェア信号処理部を再構成する機能と、外部装置から当該通信システムのソフトウェアをダウンロードする機能と、ダウンロードした当該通信システムの情報を保持する記憶部とを有すること第二の特徴とする。
本発明は、無線モジュールが一つ以上の通信システムに対応する第三の構成において、必要に応じて外部装置からソフトウェア信号処理部の構成のためのソフトウェアをダウンロードする機能と、通信システムを選択する機能と、接続されている無線モジュール番号を確認する機能とを有することを第三の特徴とする。

本発明は、複数の無線モジュールを装着可能な無線通信装置本体と、当該無線通信装置本体に装着された一つ以上の無線モジュールにより構成される第四の構成において、無線モジュール番号に基づいて定められる通信システムに対応するソフトウェアをダウンロードする機能に加えて、複数ある無線モジュールを切り替えて利用する機能を有することを第四の特徴とする。

本発明に係わる構成では、AD/DA変換器を無線通信装置本体に有する。そのため、無線モジュールの低価格化、小型化が可能である。複数の通信システムを実現するためには複数の無線モジュールが必要となるため、無線通信装置トータルでの低価格化、小型化が可能となる。また、受信フィルタを無線モジュール側に装備しているため、各通信システムに特化した受信フィルタを設計することが可能となり、高精度な通信が可能となる。また、送信フィルタを無線モジュール側に装備しているため、各通信システムに特化した送信フィルタを設計することが可能となり、不法な電波を放出することなく高精度な通信を行うことが可能となる。また、発振部を無線モジュール側に配置することで、配線の引き回しによる高周波信号の劣化を防ぐことが可能となる。また、無線モジュールに合致した通信システムでしか通信を行わないために不法な電波を放出することがない。また、無線装置本体は送受信フィルタ特性やアンテナを含めた高周波無線部のばらつき情報を元にしてディジタル信号処理装置を再構成するため、高精度な通信が可能である。

以下、本発明を実施する構成について、図面に基づいて説明する。なお、本発明は本実施の形態に限定されるものではなく、着脱可能な無線モジュールもしくは切り換え可能な無線モジュールと、無線通信装置本体からなる無線通信装置であれば、適用できるものとする。
図1に本発明に係わる無線通信装置の第一の構成の一実施例を示す。無線通信装置は無線通信装置本体100と、着脱可能な無線モジュール200により構成されている。無線通信装置本体100は、ソフトウェア信号処理部130で実行するソフトウェアを切替えることによって各種無線通信システムに対応できる部分である。本実施例および他の実施例における無線モジュールは、特定の無線通信システムに対応するように構成される部分である。

無線通信装置本体100は、コネクタ110、ＡＤ変換器120、ソフトウェア信号処理部130、インターフェース140およびＤＡ変換器150により構成されている。コネクタ110は無線モジュール200側のコネクタ280との物理的及び電気的な接続に用いられ、送受信信号や制御用信号、クロック信号、制御情報の入出力に用いられる。AD変換器120はコネクタ110を介して送られてきたアナログ受信信号をディジタル信号に変換する装置である。ソフトウェア信号処理部130は、受信信号及び送信信号に対してディジタル信号処理を行うソフトウェア無線装置である。例えば、FPGA、DSP,CPU、メモリ等で構成することができるが、この他でも、様々な通信システムへの対応が可能である構成であればどのような構成でも良いもとのする。インターフェース140は無線通信装置と外部装置との接続を行うものである。無線通信装置本体100は、これを介してパソコン等外部からの制御や情報のやりとりを行う。用いられるインターフェースとしては標準規格として用いられているUSB、無線LANインターフェース等、制御するための情報をやりとりできるインターフェースであればどのような構成でも良いものとする。DA変換器150は、当該通信システム規格に則りソフトウェア信号処理部で作成されたディジタル信号をアナログ信号へ変換する装置である。変換された信号はコネクタ110を介して無線モジュール200に送られる。

無線モジュール200は、アンテナ部210、受信処理部220、受信フィルタ230、送信フィルタ240、送信処理部250、発振部260、記憶部270、コネクタ280により構成される。アンテナ部210は高周波無線信号を送受信するためのアンテナである。受信処理部220は受信した高周波受信信号を処理する部分であり、受信信号の低ノイズ増幅、高周波(RF:Radio Frequency)帯域から中間周波数(IF: Intermediate Frequency)帯域やベースバンド(BB:Base Band)帯域への周波数変換等を行う。受信フィルタ230は、受信信号をAD変換した場合に信号帯域内への折り返し雑音を防ぐためのアンチエリアジングのためのアナログの低域通過フィルタ(LPF:Low Path Filter)である。送信フィルタ240は、DA変換されたアナログ送信信号からイメージ周波数成分を取り除くためのアナログLPFである。送信処理部250は、ＤＡ変換され送信フィルタ240により帯域制限された信号を、無線として搬出するための高周波信号へ周波数変換し、必要なレベルまで増幅してアンテナ部210に出力する。

また、送信処理部250は、ソフトウェア信号処理装置130等で計算された受信電力を元に、送信電力の制御を受ける。発振部260は水晶発振器、無線通信システムに適した周波数を供給するＰＬＬ(Phase Locked Loop)回路を有する。ソフトウェア信号処理部130は、記憶部270から読み込んだ通信システムを元に、必要とされる発振周波数を発振部260に対して設定する。それを受け、発振部260は受信処理部220、送信処理部250に対して局部発振周波数を、AD120及びDA150、ソフトウェア信号処理部130に対してサンプルクロック等を出力する。また発振部260は、無線通信装置本体100のソフトウェア信号処理部130から発振周波数の微調整を受ける。記憶部270は記憶装置により構成されており、無線モジュール200から無線通信装置本体100に受け渡す情報が記憶される。

コネクタ280は無線通信装置本体100側のコネクタ１１０との物理的及び電気的な接続に用いられ、送受信信号や制御用信号、クロック信号、制御情報の入出力に用いられる。尚、本実施例ではRF信号を直接ベースバンド帯域に周波数を変換するダイレクトコンバージョン方式の無線通信装置に関するものであるが、当該通信方式にあわせてどのような変換方式および構成でも良い。中間周波数を介するヘテロダイン方式の場合におけるIF帯域の信号処理は、ディジタルで処理する場合は無線通信本体100側のソフトウェア信号処理部(130)において、アナログで処理する場合は、無線モジュール200側の受信処理部(250)及び送信処理部(260)において行う。

図2に前述したソフトウェア信号処理部130の構成例を示す。ソフトウェア信号処理部130は、ディジタル信号処理部131、CPU132およびメモリ部133により構成される。ディジタル信号処理部131は、ＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)やＤＳＰ(Digital Signal Processor)等、ソフトウェア的な書き換えにより様々な処理が可能な装置により構成される。受信時には、AD変換器から入力される受信信号を当該通信システムの規格に従い処理を行う。一例を挙げると、無線LAN標準規格の802.11bでは、ディジタルフィルタ処理、逆拡散、遅延検波、デスクランブル、各種データ・制御フィールドの検出処理等を順に行う。また、送信時には、CPU132から入力される各種送信情報を当該通信システムの規格に従い処理を行う。

一例を挙げると、802.11bでは、データ・制御フィールドの作成およびフレーム構成、スクランブル、拡散変調、ディジタルフィルタ処理等を順に行う。上記処理の全てを、書き換えることなく行える構成に限らず、送信系信号処理、受信系信号処理といったように、送受信毎に書き換える構成でも良いものとする。また、送信系においても受信系においても、各系を一度に全て信号処理するだけでなく、処理を分割し、分割された処理毎に書き換える構成でも良いものとする。また、各系及び処理切り替え時に、切替前の各種情報は、メモリ部133に蓄えられ、切り替え後にフィードバックが可能な構成とする。

CPU132は、メモリ部133、もしくはインターフェース140に接続された外部装置から通信システムのソフトウェアを読み込み、送受信データを当該通信システムの規格に従い処理し、ディジタル信号処理部131への入出力を行う。また、CPU132は送信の際、当該通信システムの規格に則り、送信処理部250に対し送信電力制御を行う。また、CPU132は、受信信号を用いたフィードバックにより、発振部260に対して受信処理220および送信処理部250で使用される局部周波数を微調整し、同期捕捉・同期保持を行う。また、無線モジュール200やソフトウェア信号処理部130で用いられるクロック信号、AD変換器120やDA変換器150で用いられるサンプリング周波数の設定を行う。また、CPU132は、記憶部270に記載された無線モジュール情報を読み取ることができる構成とする。またCPU132は、ディジタル信号処理部131に対してソフトウェアの切り替え制御を行い、切り替えタイミングを与えるものとする。ただし、切り替え制御は別途無線通信装置本体100に専用の装置を搭載し行う構成でも良い。

メモリ部133には、各種通信システムの信号処理を行うためのソフトウェアが記載されている。ソフトウェアはCPU132の制御により、CPU132およびディジタル信号処理部131に読み込まれる。またメモリ部133は、図3に示すような通信システムリストを保有している。通信システムリストには、通信システム名称と当該通信システムの状態が記載されている。例えば通信システム状態は、当該通信システムがメモリ部133上に存在しなければ00、存在すれば01、ディジタル信号処理部131に構成されている場合は02、対応する無線モジュールが接続されており、ディジタル信号処理部131に構成されている場合は03、構成されていない場合は04、が記載される。ただし、通信システム名称は、無線モジュール側と無線通信装置本体側で一対一対応するものであれば、記号や番号でも構わない。また、当該通信システムの状態が分かるような記載であればどのようなものでも構わない。通信システムリストは、電源が入れられる、リセットされるもしくはディジタル信号処理部が再構成される際に、CPU132の命令を受け、記載内容が変更される。また、メモリ部133はディジタル信号処理部の情報を一時的に保管することができる構成とする。

上記第一の構成の無線通信装置において、単一の通信システムにのみ対応する無線モジュール200を無線通信装置本体100に装着し、当該通信システムによる通信処理を行うまでの第一の設定手順の一例を説明する。図4に設定手順の遷移図を示す。
ステップ10は、無線モジュール側のコネクタ280と無線通信装置本体側のコネクタ110の接続を行い、電源を入れるもしくはリセットを行った状態である。ステップ11ではCPU132の初期化、およびステップ12で後述するメモリ部133に記載されるモジュール情報の初期化を行う。ステップ12では、CPU132が記憶部270に記載されている無線モジュール情報の読み込みを行い、メモリ部133に書き込む。無線モジュール情報としては、例えば以下が挙げられる。

情報1.無線モジュール番号
情報2.当該無線モジュールで無線通信が可能となる通信システムの種類
情報3.無線モジュール特有のばらつき等
情報4.各通信システムの信号帯域
情報5.受信フィルタ・送信フィルタのカットオフ周波数
情報6.最小オーバーサンプリング倍数
情報1は、無線モジュール固有の番号であり、同じ製造元で同じ型の無線モジュールには同じ番号が与えられる。情報２は、当該無線モジュールで通信可能な通信システムの種類を示す。通信システムを特定できるものであれば、通信システムの名称でも対応する番号でも良いものとする。情報３は無線モジュールに搭載されるアナログ部品の製造ばらつき特性、温度特性や電圧特性等である。情報4〜6は受信フィルタ230とAD変換器120との間、送信フィルタ240とＤＡ変換器150との間が切り離されたことにより無線通信装置本体100と無線モジュール200とが共有することが必要となる情報である。当該通信システムの信号帯域と受信フィルタ230および送信フィルタ240の組み合わせによって、最低サンプリング周波数が決定される。情報4〜6の全てを記憶しておく必要はなく、情報4と5、4と6、5と6の組み合わせのように最低サンプリング周波数が決定できる組み合わせであればどのような組み合わせでも良い。

ステップ13においてCPU132は、ステップ12にてメモリ部133に読み込んだ情報2に記載される通信システムが、当該無線通信装置においてどのような状態であるかを、メモリ部133上の通信システムリストから確認する。当該通信システムがディジタル信号処理部131に再構成済み、もしくは当該通信システム対応のソフトウェアがメモリ上に存在する場合にはステップ14へ進む。当該通信システムが通信システムリストに存在しない場合、もしくは当該通信システムのソフトウェアがメモリ部133上に存在しない場合はステップ1７へ進む。ステップ14では、当該無線モジュール番号が通信システムリストに記載された無線モジュール番号と等しい場合にはステップ16へ、そうでない場合はステップ15へ進む。ステップ1５では、メモリ部133上に格納されている当該通信システムのソフトウェアや、ステップ12でメモリに格納した情報3〜6により決定されるオーバーサンプル数等を元にディジタル信号処理部131を再構成する。

既に当該通信システムがディジタル信号処理部に再構成されている場合は、ステップ12でメモリに格納した情報3〜6を元にパラメータの変更を行う。ステップ16では、再構成されたソフトウェア信号処理部130を元に当該通信システム処理を開始する。ステップ17は、通信処理を行わず、次の無線モジュールが装着され、電源が入れられることを待つステップである。外部装置もしくは無線通信装置自体に表示および音声出力等の伝達手段がある場合には、無線モジュールが非対応であること、もしくは対応する通信システムを示して無線モジュールを付け替える要求、あるいは当該無線モジュールに対応する通信システム用のソフトウェアのダウンロードが必要であることを通知する。

上記第一の構成による無線通信装置では、AD/DA変換器を無線通信装置本体に有する。そのため、無線モジュールの低価格化、小型化が可能である。また、複数の通信システムを実現するためには複数の無線モジュールが必要となるため、無線通信装置トータルでの低価格化、小型化が可能となる。
また、本実施例では受信フィルタを無線モジュール側に装備している。無線通信本体側に各種通信システムに対応可能な受信フィルタを配置するとすれば幅広いカットオフ周波数をカバーする可変フィルタが必要となるが、カバーできないカットオフ周波数が必要な通信システムについては、通信が不可能となるか低精度となってしまう。受信フィルタを無線モジュール側に装備することで、各通信システムに特化した受信フィルタを設計することが可能となり、高精度な通信が可能となる。

また、本実施例では送信フィルタを無線モジュール側に装備している。各種通信システムに対応可能な送信フィルタを無線通信本体側に配置するとすれば、受信フィルタの場合と同様に、幅広いカットオフ周波数をカバーする可変フィルタが必要となる。ところが、カバーできないカットオフ周波数が必要な場合には、当該通信システムの処理を行わないような手段を盛り込み通信処理を行わなくさせるか、もしくは不法な電波を放出してしまう。送信フィルタを無線モジュール側に装備することで、各通信システムに特化した送信フィルタを設計することが可能となり、不法な電波を放出することなく高精度な通信を行うことが可能となる。

また、発振部を無線モジュール側に配置することで、配線の引き回しによる高周波信号の劣化を防ぐことが可能となる。また、無線モジュールに合致した通信システムでしか通信を行わないために不法な電波を放出することがない。また、無線装置本体は送受信フィルタ特性やアンテナを含めた高周波無線部のばらつき情報を元にしてディジタル信号処理装置を再構成するため、高精度な通信が可能である。

次に、第一の構成に加えて、必要とされる通信システムに対応するソフトウェアをダウンロード可能である、パソコン等の外部装置が接続されている第二の構成の実施例を示す。無線通信装置の構成は第一の構成と同じものとする。単一の通信システムにのみ対応する無線モジュール200を無線通信装置本体100に装着し、当該通信システムの送受信を行う際の第二の設定手順の一例を図5を用いて説明する。

ステップ10〜17は第一の構成と同じものとする。ステップ18は、CPU132によって、外部装置が当該通信システムのソフトウェアを保持しているかを確認するステップである。または、インターネット等のネットワークに接続するための外部装置が接続されている場合、ネットワークを介して当該通信システムのソフトウェアのダウンロードが可能であるかを確認する。ダウンロードが可能である場合はステップ18、可能でない場合はステップ16へ進む。ステップ19は、ネットワーク上にソフトウェアが存在した場合に、ダウンロードするかを確認するステップである。ステップ20では外部装置自身もしくは外部装置を介して接続されたネットワークからメモリ部133にダウンロードする。ステップ21では、ダウンロードした当該通信システムをメモリ部に存在する通信システムリスト上に記載する。これにより、それ以降はメモリ部133上に存在するソフトウェアを使用して上記当該通信システムに再構成することが可能となる。

上記第二の構成による無線通信装置では、ソフトウェア信号処理部130が装着された無線モジュールに対応する通信システムのソフトウェアを所持していない場合でも、外部装置自身もしくは外部装置を介したネットワーク上から当該通信システムのソフトウェアをダウンロードし、当該通信処理が可能となる。

次に、第二の構成加えて、無線モジュール200が一つ以上の通信システムに対応する第三の構成の実施例を示す。第三の構成では、記憶部270は前述した6つの情報の他に、各通信システムに対応するシステム特性パラメータ(情報7)を有する。システム特性パラメータは、各通信システムに特有なアナログ装置設定パラメータである。このパラメータを受信処理部220や送信処理部250のアナログ装置に与えることで、当該通信システム特有の処理を行うことが可能となる。また、記憶部270は、無線モジュールで通信可能な通信システムに対応する一つ以上の情報(1〜8の少なくともいずれか)を保持する。CPU132は、複数組の情報を読み込んだ場合、外部装置を介してCPU132に対して、通信システムを選択する命令を出す。
ここで、一つ以上の通信システムに対応する無線モジュール200を無線通信装置本体100に装着し、当該通信システム処理を行うまでの第三の実施例を、図6を用いて説明する。

ステップ1,2,15〜17は第二の構成と同じである。ステップ12で、ＣＰＵ132は記憶部270から通信システム数の情報を読み取る。ステップ13では、当該通信システムが、当該通信システム状態が再構成済み、もしくはメモリ上に存在する場合にはステップ２２へ、そうでない場合はステップ18へ進む。これを通信システムリストに記載の通信システム数行う。ステップ２２へ進む通信システムが存在せず、かつステップ18にて全てのソフトウェアが存在しない場合、ステップ17へ進む。またステップ２２へ進む通信システムが存在せず、かつステップ19にてダウンロード可能な全ての通信システムをダウンロードしない場合、ステップ17へ進む。ステップ20では、ステップ19で選択された通信システムのソフトウェアを、外部装置自身もしくは外部装置を介して接続されたネットワークからメモリ部133にダウンロードする。ステップ21では、ダウンロードした当該通信システムをメモリ部133に存在する通信システムリスト上に記載する。

ステップ22では、通信システムリストの中から通信処理を行う通信システムを選択する。CPU132は、通信システムリストの中から、接続された無線モジュールに対応する通信システムを、外部装置に伝える。外部装置は、伝えられた通信システムの中から通信処理を行う通信システムを選択する構成を有する。選択する手段は、キーボードを介し所望する通信システムを受け付けるものでも、外部装置により適宜自動的に選択されるものでも良いものとする。ステップ14において、既に選択された通信システムが再構成済みであり、かつ無線モジュール番号が等しい場合には、ステップ16へ進む。ステップ23は、システム特性パラメータを設定するステップである。CPU132は、メモリ部133に記載された情報8を読み込み、受信処理部220および送信処理部250の各アナログ装置に対して適宜設定を行う。これにより、無線モジュールは当該通信システムの処理を行う事が可能となる。

次に、第三の構成に加えて、無線通信装置本体100は複数のコネクタを有し、一つ以上の無線モジュール200を接続可能である第四の構成の実施例を示す。第四の構成に係わる構成の一例を図7に示す。無線通信装置本体100は二つのコネクタ110を有する(111,112)。これにより、無線通信装置本体100は、複数の無線モジュールを接続することが可能となる。また、無線モジュール切替部160は、CPU１３２の制御により、電気的に無線モジュールの切り替えを行う。ここで、無線装置本体1００に、複数の通信システムに対応する第一の無線モジュール300と、複数の通信システムに対応する第二の無線モジュール400を無線通信装置本体100に装着し、通信システム処理を行うまでの第四の実施例を、説明する。状態遷移図は図6と同じものを用いる。

ステップ10,11,16,17,20〜23は第三の実施例と同様である。ステップ１２において、CPU132は、無線モジュール切替部160を切り替えて、スロット番号の小さい順番に当該無線モジュールの記憶部から情報1〜8をメモリ部133に読み出す。ステップ13では、スロット番号の若い無線モジュール(第一の無線モジュール111)の通信システム対応状況確認を、第三の実施例と同様に行う。次に、CPU132は、無線モジュール切替部160を切り替えて、次の無線モジュール（第二の無線モジュール112）の通信システム対応状況確認を、第三の実施例と同様に行う。ステップ18では、スロット番号の若い無線モジュール(第一の無線モジュール111)のソフトウェア存在確認を、第三の実施例と同様に行う。次に、CPU132は、無線モジュール切替部160を切り替えて、次の無線モジュール（第二の無線モジュール112）のソフトウェア存在確認を、第三の実施例と同様に行う。ステップ19では、スロット番号の若い無線モジュール(第一の無線モジュール111)のダウンロード確認を、第三の実施例と同様に行う。次に、CPU132は、無線モジュール切替部160を切り替えて、次の無線モジュール（第二の無線モジュール112）のダウンロード確認を、第三の実施例と同様に行う。

第一から第四までの構成は、送受信の際に、アンテナを切り替えない通信方法にのみ対応する。例えば、ＦＤＭＡのように搬出周波数が送受信により異なる場合である。ＴＤＭＡのように搬出周波数が同じであり、送受信を時間分割する通信方式の場合、無線モジュール200は、アンテナ部210、受信処理部220、送信処理部250との接点にアンテナスイッチを有する。アンテナスイッチは、アンテナ210の送受を切り替える。切替タイミングはソフトウェア信号処理部130のディジタル信号処理部131もしくはCPU132から出される構成とする。
第一から第四までの構成では、発振部260は無線モジュール200にのみ存在する。発振部260は、無線通信装置本体100内に存在する構成でも良いものとする。これにより、無線通信装置本体100は、無線モジュール200が接続されていない場合でも、単独での動作が可能となる。

第一から第四までの構成では、アンテナ部210は無線モジュール200に存在する。アンテナ部210は、無線通信装置本体に配置しても、もしくは外部アンテナを利用しても良いものとする。ただし、アンテナ部として外部アンテナを用いる場合には、無線通信装置本体100は、アンテナコネクタを有する構成とする。また、アンテナコネクタはコネクタ110を介し受信処理部220および送信処理部250と接続される構成とする。

第一から第四までの構成では、ソフトウェア信号処理部を有し、複数の通信システムに対応が可能な構成となっている。無線通信本体における信号処理部は、ソフトウェアの書き換えにより複数の通信システムに対応する場合に限らず、複数の通信システムに対応可能である構成であれば良いものとする。例えば、事前に複数の通信システムに対応する専用の信号処理部を複数有し、パラメータにより通信システムを切り換えるような構成でも良いものとする。

第四の構成の実施例において、無線通信装置本体1００は、二つのコネクタを有しているが、三つ以上のコネクタを有し三つ以上の無線モジュールに対応することも可能である。また第四の構成の実施例では、二つのコネクタおよび無線モジュールを図面上、上下に並べて書いているが、この配置に限るものではない。また、無線モジュール切替部160は物理的な接続ではなくても、電気的に接続の切り替えが可能な装置であればどのような構成でも構わない。

第三の構成は、必要とされる通信システムに対応するソフトウェアをダウンロード可能な外部装置が接続されている構成を用いて説明したが、第一の構成のように、ダウンロード可能な外部装置が接続されていない構成にも対応が可能である。本構成において第三の実施例では、ダウンロードに係わるステップは存在しないものとする。

第四の構成は、必要とされる通信システムに対応するソフトウェアをダウンロード可能な外部装置が接続されている構成を用いて説明したが、第一の構成のように、ダウンロード可能な外部装置が接続されていない構成にも対応が可能である。本構成において第三の実施例では、ダウンロードに係わるステップは存在しないものとする。

また、第四の構成は、一つ以上の通信システムに対応する複数の無線モジュールが装着されている構成を用いて説明したが、第二の構成のように、単一の通信システムにのみ対応する無線モジュールおよび一つ以上の通信システムに対応する無線モジュールが複数を装着されている構成にも対応が可能である。

本発明を実施する無線通信装置の第一の構成例。第一の構成例に搭載されるソフトウェア信号処理部の構成例。メモリ部133に記載の通信システムリスト。第一の構成で無線通信を行うまでのフロー図の第一の例。第二の構成で無線通信を行うまでのフロー図の第二の例。第三の構成で無線通信を行うまでのフロー図の第三の例。本発明を実施する無線通信装置の第四の構成例。

符号の説明

10…装着のステップ、 11…メモリ初期化のステップ、 12…記憶部読み込みステップ、 13…通信システム対応状況確認のステップ、 14…無線モジュール番号確認のステップ、 15…ソフトウェア信号処理部再構成のステップ、 16…通信処理開始のステップ、 17…無線モジュール非対応通知のステップ、 18…ソフトウェア存在確認のステップ、 19…ダウンロード確認のステップ、 20…ダウンロード実行のステップ、 21…通信システムリスト追加書き込みのステップ、 22…通信システム選択のステップ、 23…システム特性パラメータ設定のステップ、 100…無線通信装置本体、 110…コネクタ、 111…第一のコネクタ、 112…第二のコネクタ、 120…AD変換器、 130…ソフトウェア信号処理部、 140…インターフェース、 150…DA変換器、 160…無線モジュール切替部、 200…無線モジュール、 210…アンテナ部、 220…受信処理部、 230…受信フィルタ、 240…送信フィルタ、 250…送信処理部、 260…発振部、 270…記憶部、 300…第一の無線モジュール、 400…第二の無線モジュール。

Claims

無線通信システムに応じたソフトウェアで信号処理を行うソフトウェア処理装置を含む無線通信装置本体と、無線通信システムに対応する無線送受信部を含む無線モジュールとを有する無線通信装置であって、上記無線通信装置本体にアナログ-ディジタル変換器(AD変換器)及びディジタル-アナログ変換器(DA変換器)を装備することを特徴とする無線通信装置。
請求項１記載の無線通信装置であって、受信信号のフィルタリングを行う受信フィルタを、上記無線モジュールに装備することを特徴とする無線通信装置。
請求項１記載の無線通信装置であって、送信信号のフィルタリングを行う送信フィルタを、上記無線モジュールに装備することを特徴とする無線通信装置。
請求項１ないし３記載の無線通信装置であって、上記無線モジュールは記憶部を有し、当該記憶部は、少なくとも該無線モジュールの特性についての無線モジュール情報を保持し、該無線モジュール情報を上記無線通信装置本体に出力することを特徴とする無線通信装置。
請求項４記載の無線通信装置であって、上記無線通信装置本体は、上記出力される無線モジュール情報に基づいて上記ソフトウェア処理装置を再構成し、当該通信システムに準ずる信号処理を行うことを特徴とする無線通信装置。
請求項１記載の無線通信装置であって、上記無線モジュールは上記無線通信装置本体に着脱可能、または上記無線通信装置に複数具備され切替えて使用可能であることを特徴とする無線通信装置。
無線通信システムに対応したハードウェアで構成される送受信部を有する無線モジュールと接続するためのコネクタ部と、該コネクタ部から入力される受信信号のアナログ−ディジタル変換を行うＡＤ変換器と、該コネクタ部から上記無線モジュールに出力される送信信号のディジタル−アナログ変換を行うＤＡ変換器と、無線通信システムに対応したソフトウェアで上記受信信号または送信信号に信号処理を行うソフトウェア処理装置とを有することを特徴とする無線通信装置本体。
請求項7記載の無線通信装置本体であって、上記コネクタ部は、上記無線モジュールにおいてフィルタリングされた受信信号の入力を受付けることを特徴とする無線通信装置本体。
請求項７記載の無線通信装置本体であって、上記コネクタ部は、フィルタリングされる前の送信信号を上記無線モジュールに出力することを特徴とする無線通信装置本体。
請求項7記載の無線通信装置本体であって、上記ソフトウェア処理装置は、上記無線モジュールから読み出される、該無線モジュールの特性を示す無線モジュール情報に基づいて再構成されることを特徴とする無線通信装置本体。
請求項７記載の無線通信装置本体であって、上記コネクタ部を介して着脱可能な上記無線モジュールに接続されること、または、上記コネクタ部を介して複数の上記無線モジュールに接続されてそのいずれかを選択し、該選択された無線モジュールに合わせて上記ソフトウェア処理装置を再構成することを特徴とする無線通信装置本体。
無線通信システムに応じたソフトウェアで信号処理を行うソフトウェア処理装置を含む無線通信装置本体と接続するためのコネクタ部と、無線信号の送受信を行うアンテナ部と、上記コネクタ部を介して入力されるアナログの送信信号に送信処理を行い上記アンテナ部に出力する送信部と、上記アンテナ部で受信される受信信号に受信処理を行いアナログの受信信号として上記コネクタ部を介して上記無線通信装置本体へ出力する受信部とを有し、上記送信部および受信部は、特定の無線通信システムに対応して構成されるものであることを特徴とする無線モジュール。
請求項１２記載の無線モジュールであって、上記受信処理を施された受信信号にフィルタリングを行う受信フィルタを有することを特徴とする無線モジュール。
請求項１２記載の無線モジュールであって、上記コネクタ部を介して入力されるアナログの送信信号にフィルタリングを行う送信フィルタを有することを特徴とする無線モジュール。
請求項１２記載の無線モジュールであって、該無線モジュールの特性を示す無線モジュール情報を保持する記憶部を有し、該記憶部は上記コネクタ部を介してアクセス可能であることを特徴とする無線モジュール。
請求項１２記載の無線モジュールであって、上記無線装置本体に着脱可能であることを特徴とする無線モジュール。
請求項１２記載の無線モジュールであって、上記無線装置本体に複数個接続され、該複数の無線モジュールが切替えられて使用されることを特徴とする無線モジュール。