JP2014183372A - ソフトウェア無線装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明の目的は、パブリックセーフティ分野で使用する携帯型の無線機を、異種通信間での相互通信可能とするために、ＳＣＡ（Software Communication Architecture）に準拠するソフトウェア構造を実現することである。
【解決手段】本発明の無線装置は、無線部と制御端末をケーブルで接続する無線装置であって、無線部はモデムアダプタを有し、制御端末はオペレーティングシステムとソフトウェアバス終端を有し、無線部と制御端末は共通のソフトウェアバスを有し、オペレーティングシステムは前記モデムアダプタを制御することを特徴とする。
【選択図】 図４
【解決手段】本発明の無線装置は、無線部と制御端末をケーブルで接続する無線装置であって、無線部はモデムアダプタを有し、制御端末はオペレーティングシステムとソフトウェアバス終端を有し、無線部と制御端末は共通のソフトウェアバスを有し、オペレーティングシステムは前記モデムアダプタを制御することを特徴とする。
【選択図】 図４
Description
本発明は、ソフトウェア無線装置に関するものである。
従来、無線機のパブリックセーフティ分野では、要求される環境性能がコンシューマに比べて高度であるため、製造コストが上昇することがある。
パブリックセーフティ分野で実現されている携帯型のＳＣＡ（Software Communications Architecture）ソフトウェア無線機は、小型化のために、ソフトウェアの機能マージ、あるいはハードウェアの機能マージによる部品点数の削減を行っている。
パブリックセーフティ分野で実現されている携帯型のＳＣＡ（Software Communications Architecture）ソフトウェア無線機は、小型化のために、ソフトウェアの機能マージ、あるいはハードウェアの機能マージによる部品点数の削減を行っている。
図１は、ＳＣＡソフトウェア無線装置のソフトウェア構造を説明するためのソフトウェア構造図である。
図１に示すようにＳＣＡ（Software Communications Architecture）アーキテクチャは、ソフトウェアによる階層構造をしており、下の層からアプリケーションプラットフォームとソフトウェアバスと無線アプリケーションという層に分かれている。無線アプリケーションを交換可能とするために、ＯＳ（Operation System）を含むアプリケーションプラットフォームによりデバイスの依存を断ち切り、ソフトウェアバスのソフトウェアインタフェース規定により無線アプリケーションのソフトウェアが相互に通信可能な環境を構築している。
さらに、アプリケーションプラットフォームに含まれるミドルウェアのＣＯＲＢＡ（Common Object Request Broker Architecture）＿ＯＲＢ（Object Request Broker）とＣＦ（ColdFusion）サービス＆アプリケーションは、ＳＣＡに規定されたソフトウェアであり、無線アプリケーションを交換する仕組みを実行する役目を持っている。
図１に示すようにＳＣＡ（Software Communications Architecture）アーキテクチャは、ソフトウェアによる階層構造をしており、下の層からアプリケーションプラットフォームとソフトウェアバスと無線アプリケーションという層に分かれている。無線アプリケーションを交換可能とするために、ＯＳ（Operation System）を含むアプリケーションプラットフォームによりデバイスの依存を断ち切り、ソフトウェアバスのソフトウェアインタフェース規定により無線アプリケーションのソフトウェアが相互に通信可能な環境を構築している。
さらに、アプリケーションプラットフォームに含まれるミドルウェアのＣＯＲＢＡ（Common Object Request Broker Architecture）＿ＯＲＢ（Object Request Broker）とＣＦ（ColdFusion）サービス＆アプリケーションは、ＳＣＡに規定されたソフトウェアであり、無線アプリケーションを交換する仕組みを実行する役目を持っている。
図１のＳＣＡアーキテクチャは、無線アプリケーション１１０と、ソフトウェアバス１２０と、アプリケーションプラットフォーム１３０に分かれている。
無線アプリケーション１１０は、ＲＦ（Radio Frequency）部１４０を制御する。
無線アプリケーション１１０は、ＲＦ（Radio Frequency）部１４０を制御する。
無線アプリケーション１１０は、Ｎｏｎ−ＣＯＲＢＡモデムコンポーネント１１１と、モデムアダプタ１１２と、リンクネットワークコンポーネント１１３と、Ｉ／Ｏ（Input/Output）アダプタ１１４と、Ｎｏｎ−ＣＯＲＢＡ＿Ｉ／Ｏコンポーネント１１５で構成されている。
Ｎｏｎ−ＣＯＲＢＡモデムコンポーネント１１１はＲＦ１４０を制御する。
Ｎｏｎ−ＣＯＲＢＡモデムコンポーネント１１１はＲＦ１４０を制御する。
ソフトウェアバス１２０は、無線アプリケーション１１０と、アプリケーションプラットフォーム１３０をソフトウェアバス１２１で仲介する。
アプリケーションプラットフォーム１３０は、ＣＯＲＢＡ＿ＯＲＢ１３１と、ＣＦサービス＆アプリケーション１３２と、オペレーティングシステム１３３と、ネットワークスタック＆シリアルインタフェースサービス１３４と、ボードサポートパッケージ(デバイスドライバ層)１３５と、ハードウェアバス１３６で構成されている。
図２は、ＳＣＡソフトウェア無線装置の無線アプリケーションとアプリケーションプラットフォームの関係を説明するための関係図である。
無線アプリケーション２０１は、それぞれの階層に含まれるソフトウェアが相互に、どのようにアクセス可能かという関係図を図２に示す。
図２のそれぞれのソフトウェアは、互いに図の境界部分２１１，２１２，２１３，２１４，２１５，２１６，２１７に記述されているソフトウェアのインタフェースでコマンドとステータスのやり取りを行う。ソフトウェアのインタフェースを決めることで、無線アプリケーションを交換可能とする意図によるものである。
無線アプリケーション２０１は、それぞれの階層に含まれるソフトウェアが相互に、どのようにアクセス可能かという関係図を図２に示す。
図２のそれぞれのソフトウェアは、互いに図の境界部分２１１，２１２，２１３，２１４，２１５，２１６，２１７に記述されているソフトウェアのインタフェースでコマンドとステータスのやり取りを行う。ソフトウェアのインタフェースを決めることで、無線アプリケーションを交換可能とする意図によるものである。
ＳＣＡとは、ソフトウェア無線用の全てではないが一部のソフトウェア の例えば、変調ソフトと暗号通信ソフトのインタフェースを厳密に規定することで、最も効率的にソフトウェアの交換を可能とし、相互通信を実現するものである。インタフェースを厳密に規定するためのベースとして、すなわち基本構造としてＳＣＡを利用する。
図２のソフトウェアは、無線アプリケーションのＳＣＡ＿Ｒｅｓｏｕｒｃｅ,ＳＣＡ＿ＣＦ＿Ｂａｓｅ＿Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎインタフェース２０１と、ＣＯＲＢＡ＿ＯＲＢ２０２と、ＳＣＡコアフレームワークサービス＆アプリケーション２０３と、Ｎｏｎ−ＣＯＲＢＡコンポーネントあるいはデバイスドライバ２０４と、オペレーティングシステム（ＯＳ）２０５とで構成されている。
２１１はＣＯＲＢＡ＿ＡＰＩ（Application Programming Interface）である。
ＳＣＡインタフェース(SCA API)２１２，２１３，２１４は、相互アクセス用である。
２１５，２１６，２１７はＯＳベンダー供給のファンクションコールである。
２１１はＣＯＲＢＡ＿ＡＰＩ（Application Programming Interface）である。
ＳＣＡインタフェース(SCA API)２１２，２１３，２１４は、相互アクセス用である。
２１５，２１６，２１７はＯＳベンダー供給のファンクションコールである。
無線装置の一つの技術として、全体として無線通信処理を行うように、複数のソフトウェアコンポーネントに対する複数の制御命令を出力する制御命令出力手段と、複数のソフトウェアコンポーネントそれぞれに対応する複数の制御命令受入手段であって、この複数の制御命令受入手段のうち、制御命令出力手段により出力された制御命令により制御されるソフトウェアコンポーネントに対応する制御命令受入手段が、この制御命令を受け入れる複数の制御命令受入手段と、複数の制御命令受入手段から、すべての制御命令を受け入れて、受け入れた制御命令に応じて、複数のソフトウェアコンポーネントを制御する１つの制御手段とを有する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
また、無線装置の一つの技術として、オペレーティングシステムと、複数のソフトウェアコンポーネントと、オペレーティングシステムと前記複数のソフトウェアコンポーネントとの間に備えられたミドルウェアとを有し、複数のソフトウェアコンポーネントの１つ以上を実行して、全体として無線通信処理を行う無線装置であって、ミドルウェアに含まれ、この無線装置が起動されるときに、予め定められた条件に基づいて、複数のソフトウェアコンポーネントの１つ以上を起動させる第１の起動手段と、ミドルウェアに含まれ、複数のソフトウェアコンポーネントのうち、外部から指定されたソフトウェアコンポーネントを起動させる第２の起動手段とを有する技術が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。
本発明の目的は、パブリックセーフティ分野で使用する携帯型の無線機を、異種通信間での相互通信可能とするために、ＳＣＡ（Software Communication Architecture）に準拠するソフトウェア構造を実現することである。
本発明の無線装置は、無線部と制御端末をケーブルで接続する無線装置であって、無線部はモデムアダプタを有し、制御端末はオペレーティングシステムとソフトウェアバス終端を有し、無線部と制御端末は共通のソフトウェアバスを有し、オペレーティングシステムは前記モデムアダプタを制御することを特徴とする。
また、本発明の無線装置は、無線部と制御端末をケーブルで接続する無線装置であって、制御端末は入力信号と、ＳＣＡのＡＰＩと拡張ＡＰＩコマンドと、ＵＳＢ搬送と、ファームウェア制御レジスタがコマンド伝達階層となっていることを特徴とする。
さらに、本発明の無線装置は、上述の無線装置であって、制御端末はＵＳＢソフトウェアバスを実現するためのソフトウェアバス終端および変換アダプタのクラスフレームワークを有することを特徴とする。
本発明によれば、パブリックセーフティ分野のＳＣＡソフトウェア無線機の小型化、低消費電力化、低価格化、パブリックセーフ化を実現することができる。
以下、本発明の実施形態について図を用いて説明する。
パブリックセーフティ分野における無線機の中心は携帯型の無線機である。携帯型の無線機ＳＣＡを適用することは、携帯型無線機にパソコンを内蔵するようなものである。パソコン機能を内蔵する無線機の一例としてはスマートフォンがある。しかし、スマートフォンはパブリックセーフティの用途に比べると送信信号の出力やアプリケーション動作時の持続時間は短い。すなわち、パブリックセーフティの用途のためにはバッテリーの容量を大きくすることが望まれるが、そのことは単純には、バッテリーの大型化を意味する。携帯性のためには、バッテリーは小型であるほうが良いため、消費電力を抑えることが必要ということである。消費電力を抑える策としては、必要以外の電力をカットするために、ＳＣＡ搭載部分を必要時のみ電力供給することである。
一般の無線機の操作は、頻繁にソフトウェアを交換するものではなく、殆どは周波数と音声ボリュームの操作である。ゆえに、ＳＣＡ搭載部分を必要時のみ起動する仕組みとする。
パブリックセーフティ分野における無線機の中心は携帯型の無線機である。携帯型の無線機ＳＣＡを適用することは、携帯型無線機にパソコンを内蔵するようなものである。パソコン機能を内蔵する無線機の一例としてはスマートフォンがある。しかし、スマートフォンはパブリックセーフティの用途に比べると送信信号の出力やアプリケーション動作時の持続時間は短い。すなわち、パブリックセーフティの用途のためにはバッテリーの容量を大きくすることが望まれるが、そのことは単純には、バッテリーの大型化を意味する。携帯性のためには、バッテリーは小型であるほうが良いため、消費電力を抑えることが必要ということである。消費電力を抑える策としては、必要以外の電力をカットするために、ＳＣＡ搭載部分を必要時のみ電力供給することである。
一般の無線機の操作は、頻繁にソフトウェアを交換するものではなく、殆どは周波数と音声ボリュームの操作である。ゆえに、ＳＣＡ搭載部分を必要時のみ起動する仕組みとする。
図３は、本発明の一実施例であるソフトウェア無線装置を説明するための図である。
図３は、制御端末３０１と、無線部３０２をＵＳＢ（Universal Serial Bus）ケーブル３０３で接続する。
制御端末３０１は、ＳＣＡ搭載している。また、ハードとしてはタッチパネル等の操作部を有している。
図３は、制御端末３０１と、無線部３０２をＵＳＢ（Universal Serial Bus）ケーブル３０３で接続する。
制御端末３０１は、ＳＣＡ搭載している。また、ハードとしてはタッチパネル等の操作部を有している。
図４は、本発明の一実施例であるソフトウェア無線装置のＳＣＡアーキテクチャを説明するための図である。
本発明は、従来のＳＣＡアーキテクチャには含まれないソフトウェアバス終端・変換アダプタ４０１を追加するものである。
ソフトウェアバス終端・変換アダプタ４０１は、一方ではＣＯＲＢＡ（Common Object Request Broker Architecture）によるソフトウェアバス４０２、すなわちＳＣＡ ＡＰＩ（Application Program Interface）を使用して他コンポーネントと他アダプタと通信し、もう一方ではＵＳＢを使用してモデムアダプタ兼セキュリティ／コーデックアダプタ４５１とコマンド／ステータスのやり取りを行う。これはＣＯＲＢＡによるソフトウェアバスをＵＳＢ接続機器まで延長したことに相当し、図４ではソフトウェアバス（ＵＳＢ）４０３と記述している。
本発明は、従来のＳＣＡアーキテクチャには含まれないソフトウェアバス終端・変換アダプタ４０１を追加するものである。
ソフトウェアバス終端・変換アダプタ４０１は、一方ではＣＯＲＢＡ（Common Object Request Broker Architecture）によるソフトウェアバス４０２、すなわちＳＣＡ ＡＰＩ（Application Program Interface）を使用して他コンポーネントと他アダプタと通信し、もう一方ではＵＳＢを使用してモデムアダプタ兼セキュリティ／コーデックアダプタ４５１とコマンド／ステータスのやり取りを行う。これはＣＯＲＢＡによるソフトウェアバスをＵＳＢ接続機器まで延長したことに相当し、図４ではソフトウェアバス（ＵＳＢ）４０３と記述している。
図４の制御端末３０１と無線部３０２は、機能としてＳＷ（Soft Ware）４９１と、ＦＷ（Firm Ware）４９２と、ＨＷ（Hard Ware）４９３に分かれている。
制御端末３０１のＳＷ４９１は、ソフトウェアバス終端・変換アダプタ４０１と、ソフトウェアバス（ＣＯＲＢＡ）４０２と、ソフトウェアバス（ＵＳＢ）４０３と、ＣＯＲＢＡ＿ＯＲＢ（Object Request Broker）４０４と、オペレーティングシステム４０５と、Ｌｉｎｕｘ（登録商標）標準ミドルウェアであるネットワーク＆シリアル通信レイヤ４０６と、メールアプリケーション４０９と、ＨＣＩ（Host Controller Interface）４１０と、ＣＦ（ColdFusion）サービス＆アプリケーション４１３で構成されている。
なお、ソフトウェアバス（ＵＳＢ）４０３は、機能上、制御端末３０１と無線部３０２の共用となる。
制御端末３０１のＦＷ４９２は、デバイスドライバ４０７と、マンマシンドライバ４１１で構成されている。
制御端末３０１のＨＷ４９３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４０８と、タッチパネル４１２で構成されている。
制御端末３０１のＳＷ４９１は、ソフトウェアバス終端・変換アダプタ４０１と、ソフトウェアバス（ＣＯＲＢＡ）４０２と、ソフトウェアバス（ＵＳＢ）４０３と、ＣＯＲＢＡ＿ＯＲＢ（Object Request Broker）４０４と、オペレーティングシステム４０５と、Ｌｉｎｕｘ（登録商標）標準ミドルウェアであるネットワーク＆シリアル通信レイヤ４０６と、メールアプリケーション４０９と、ＨＣＩ（Host Controller Interface）４１０と、ＣＦ（ColdFusion）サービス＆アプリケーション４１３で構成されている。
なお、ソフトウェアバス（ＵＳＢ）４０３は、機能上、制御端末３０１と無線部３０２の共用となる。
制御端末３０１のＦＷ４９２は、デバイスドライバ４０７と、マンマシンドライバ４１１で構成されている。
制御端末３０１のＨＷ４９３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４０８と、タッチパネル４１２で構成されている。
無線部３０２のモデムアダプタ兼セキュリティ／コーデックアダプタ４５１は、ＳＷ４９１とＦＷ４９２の両方に属している。
無線部３０２のＦＷ４９２は、秘話ファームウェア４５２と、モデム／コーデックファームウェア４５３で構成されている。
無線部３０２のＨＷ４９３は、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）４５４と、ＡＤ／ＤＡ（Analog Digital convertor／Analog Digital convertor）４５５，４５６と、ＲＦ部４５７と、アンテナ４５８で構成されている。
無線部３０２のＦＷ４９２は、秘話ファームウェア４５２と、モデム／コーデックファームウェア４５３で構成されている。
無線部３０２のＨＷ４９３は、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）４５４と、ＡＤ／ＤＡ（Analog Digital convertor／Analog Digital convertor）４５５，４５６と、ＲＦ部４５７と、アンテナ４５８で構成されている。
図５は、本発明の一実施例であるソフトウェア無線装置の無線アプリケーションとアプリケーションプラットフォームの関係を説明するための関係図である。
図４の各ソフトウェアの関係性は、図５に示すように、ＳＣＡの関係性を維持している。図５の点線内５０１がソフトウェアバス終端・変換アダプタ４０１とソフトウェアバス（ＵＳＢ）４０３であり、図５中の無線アプリケーション２０１とｎｏｎ−ＣＯＲＢＡコンポーネントあるいはデバイスドライバ２０４の境界に位置する。また、ＣＦサービス＆アプリケーション４０５とｎｏｎ−ＣＯＲＢＡコンポーネントあるいはデバイスドライバ２０４の境界に位置する。無線アプリケーション２０１とＣＦサービス＆アプリケーション４０５は、ＳＣＡ＿ＡＰＩを使用してｎｏｎ−ＣＯＲＢＡコンポーネントあるいはデバイスドライバ２０４へのアクセスが出来るようにしている。
図４の各ソフトウェアの関係性は、図５に示すように、ＳＣＡの関係性を維持している。図５の点線内５０１がソフトウェアバス終端・変換アダプタ４０１とソフトウェアバス（ＵＳＢ）４０３であり、図５中の無線アプリケーション２０１とｎｏｎ−ＣＯＲＢＡコンポーネントあるいはデバイスドライバ２０４の境界に位置する。また、ＣＦサービス＆アプリケーション４０５とｎｏｎ−ＣＯＲＢＡコンポーネントあるいはデバイスドライバ２０４の境界に位置する。無線アプリケーション２０１とＣＦサービス＆アプリケーション４０５は、ＳＣＡ＿ＡＰＩを使用してｎｏｎ−ＣＯＲＢＡコンポーネントあるいはデバイスドライバ２０４へのアクセスが出来るようにしている。
図６は、本発明の一実施例であるソフトウェア無線装置のコマンド伝達方式を説明するための図である。
図６は、ソフトウェアバス（ＵＳＢ）４０３を使用したコマンド伝達方式を示す。伝達方式の特徴は、ソフトウェアバス終端・変換アダプタ４０１が、ソフトウェアバス（ＣＯＲＢＡ）４０２のＳＣＡ＿ＡＰＩをコールされると、コールされたＡＰＩを無線部３０２に伝達するために、コールされたＳＣＡ ＡＰＩに相当するコマンドを無線部３０２に送信するコマンドスルー方式である。
図６は、ソフトウェアバス（ＵＳＢ）４０３を使用したコマンド伝達方式を示す。伝達方式の特徴は、ソフトウェアバス終端・変換アダプタ４０１が、ソフトウェアバス（ＣＯＲＢＡ）４０２のＳＣＡ＿ＡＰＩをコールされると、コールされたＡＰＩを無線部３０２に伝達するために、コールされたＳＣＡ ＡＰＩに相当するコマンドを無線部３０２に送信するコマンドスルー方式である。
図６（Ａ）は、コマンド生成方法を説明するための図である。
ユーザの入力は、ＨＣＩ４０１でユーザ指示コマンド(コマンドＡ（大）)に生成され、ソフトウェアバス変換アダプタ４０１は、コマンドをスルー（無変換）してモデムアダプタ兼セキュリティ／コーデックアダプタ４５１に送出する。
モデムアダプタ兼セキュリティ／コーデックアダプタ４５１は、ファームウェアに対して、コマンドに従って、レジスタと設定値による制御（コマンドＡ（小）)を行う。
図６（Ａ）が１段階のコマンド変換方式である。
ユーザの入力は、ＨＣＩ４０１でユーザ指示コマンド(コマンドＡ（大）)に生成され、ソフトウェアバス変換アダプタ４０１は、コマンドをスルー（無変換）してモデムアダプタ兼セキュリティ／コーデックアダプタ４５１に送出する。
モデムアダプタ兼セキュリティ／コーデックアダプタ４５１は、ファームウェアに対して、コマンドに従って、レジスタと設定値による制御（コマンドＡ（小）)を行う。
図６（Ａ）が１段階のコマンド変換方式である。
図６（Ｂ）は、コマンド伝達方式を説明するための図である。
図６（Ｂ）は、下図のＨＣＩ４０１とモデムアダプタ兼セキュリティ／コーデックアダプタ４５１の間にソフトウェアバス終端・変換アダプタ４０１を配置している。
ＨＣＩ４１０は、タッチパネル４１２−ＨＣＩ４１０間ＴＣＰコマンドを、ＣＯＲＢＡによりスルー搬送し、ソフトウェアバス終端・変換アダプタ４０１はモデムアダプタ兼セキュリティ／コーデックアダプタ４５１に対して、ＣＯＲＢＡにより受信したコマンドのＡＰＩをＵＳＢ通信にて伝達する。
ＨＣＩ４１０が生成したＣＯＲＢＡコマンドはＵＳＢ転送されてモデムアダプタ兼セキュリティ／コーデックアダプタ４５１に伝達される。
さらにモデムアダプタ兼セキュリティ／コーデックアダプタ４５１は、コマンドに従ってレジスタと設定値を選択して制御する。
コマンド伝達方式は、タッチパッドのアプリケーション（メールアプリケーション）を交換しても、ＳＣＡ＿ＡＰＩコマンドで操作可能である。
コマンド伝達方式は、無線部３０２のソフトウェア、ファームウェアを交換しても、ＳＣＡ＿ＡＰＩコマンドで操作可能である。
図６（Ｂ）は、下図のＨＣＩ４０１とモデムアダプタ兼セキュリティ／コーデックアダプタ４５１の間にソフトウェアバス終端・変換アダプタ４０１を配置している。
ＨＣＩ４１０は、タッチパネル４１２−ＨＣＩ４１０間ＴＣＰコマンドを、ＣＯＲＢＡによりスルー搬送し、ソフトウェアバス終端・変換アダプタ４０１はモデムアダプタ兼セキュリティ／コーデックアダプタ４５１に対して、ＣＯＲＢＡにより受信したコマンドのＡＰＩをＵＳＢ通信にて伝達する。
ＨＣＩ４１０が生成したＣＯＲＢＡコマンドはＵＳＢ転送されてモデムアダプタ兼セキュリティ／コーデックアダプタ４５１に伝達される。
さらにモデムアダプタ兼セキュリティ／コーデックアダプタ４５１は、コマンドに従ってレジスタと設定値を選択して制御する。
コマンド伝達方式は、タッチパッドのアプリケーション（メールアプリケーション）を交換しても、ＳＣＡ＿ＡＰＩコマンドで操作可能である。
コマンド伝達方式は、無線部３０２のソフトウェア、ファームウェアを交換しても、ＳＣＡ＿ＡＰＩコマンドで操作可能である。
図５と図６は、「無線アプリケーション」と「ＣＦサービス＆アプリケーション」が、ＳＣＡのインタフェースを使用して、ＵＳＢで接続された無線部３０２のソフトウェア交換・リコンフィグレーションを制御できるということを意味するため、ＳＣＡソフトウェア間の互換性を損なっていない。
図７は、本発明の一実施例であるソフトウェア無線装置のコマンド伝達階層構造を説明するための図である。
図７は、本発明の一実施例であるソフトウェア無線装置のコマンド伝達の階層構造（ヒエラルキを説明するための図である。
本発明の一実施例のコマンド伝達では、図７に示すようにコールされたＡＰＩ毎に専用コマンドを使う方式に比べると、より単純な階層構造である。
図７は、本発明の一実施例であるソフトウェア無線装置のコマンド伝達の階層構造（ヒエラルキを説明するための図である。
本発明の一実施例のコマンド伝達では、図７に示すようにコールされたＡＰＩ毎に専用コマンドを使う方式に比べると、より単純な階層構造である。
図７（Ａ）は、専用コマンド方式の階層を説明するための図である。
専用コマンド方式の階層は、タッチパネル４１２−ＨＣＩ４１０間のユーザ入力信号７０１と、ＳＣＡ＿ＡＰＩ＋拡張ＡＰＩコマンド（（１）のコマンド）７０２と、ＳＣＡ＿ＡＰＩ専用のＵＳＢ通信コマンド７０３と、拡張ＡＰＩ専用のＵＳＢ通信コマンド７０４と、ファームウェア制御レジスタ７０５となっている。
第二階層処理７０６のＳＣＡ＿ＡＰＩ専用のＵＳＢ通信コマンド７０３と、拡張ＡＰＩ専用のＵＳＢ通信コマンド７０４は、処理が混在状態（階層が整理できていない）となっている。
専用コマンド方式の階層は、タッチパネル４１２−ＨＣＩ４１０間のユーザ入力信号７０１と、ＳＣＡ＿ＡＰＩ＋拡張ＡＰＩコマンド（（１）のコマンド）７０２と、ＳＣＡ＿ＡＰＩ専用のＵＳＢ通信コマンド７０３と、拡張ＡＰＩ専用のＵＳＢ通信コマンド７０４と、ファームウェア制御レジスタ７０５となっている。
第二階層処理７０６のＳＣＡ＿ＡＰＩ専用のＵＳＢ通信コマンド７０３と、拡張ＡＰＩ専用のＵＳＢ通信コマンド７０４は、処理が混在状態（階層が整理できていない）となっている。
図７（Ｂ）は、コマンド伝達階層を説明するための図である。
コマンド伝達階層は、ＳＣＡ＿ＡＰＩ＋拡張ＡＰＩコマンド（（１）のコマンド）７５１と、ＵＳＢ搬送７５２と、タッチパネル４２１−ＨＣＩ４１０間のユーザ入力信号７５３と、ファームウェア制御レジスタ７５４という一貫した変換の流れが出来ている（階層化されている）。
コマンド伝達階層は、ＳＣＡ＿ＡＰＩ＋拡張ＡＰＩコマンド（（１）のコマンド）７５１と、ＵＳＢ搬送７５２と、タッチパネル４２１−ＨＣＩ４１０間のユーザ入力信号７５３と、ファームウェア制御レジスタ７５４という一貫した変換の流れが出来ている（階層化されている）。
図８は、本発明の一実施例であるソフトウェア無線装置のアダプタ処理モデルを説明するための図である。
図８（Ａ）は、専用コマンド方式によるアダプタ処理モデルを説明するための図である。
専用コマンド方式によるアダプタ処理モデルは、ＨＣＩ４１０からコマンドＡ（大）８０１をソフトウェアバス終端・変換アダプタ４０１に伝送６５２する。
ソフトウェアバス終端・変換アダプタ４０１は、コマンドＡ（大）８０１を８０２のコマンドＡ（中）＿１、コマンドＡ（中）＿２、・・・、コマンドＡ（中）＿ｎに分解し、モデムアダプタ兼セキュリティ／コーデックアダプタ４５１に伝送６５３する。
モデムアダプタ兼セキュリティ／コーデックアダプタ４５１は、コマンドＡ（中）８０２を８０５のコマンドＡ（小）＿１、コマンドＡ（小）＿２、・・・、コマンドＡ（小）＿ｍに分解８０３，８０４する。
図８（Ｂ）は、専用コマンド方式によるコマンド分解テーブルを説明するための図である。図８（Ｂ）は図８（Ａ）のコマンド分解の動作をテーブルとしたものである。
図８（Ａ）は、専用コマンド方式によるアダプタ処理モデルを説明するための図である。
専用コマンド方式によるアダプタ処理モデルは、ＨＣＩ４１０からコマンドＡ（大）８０１をソフトウェアバス終端・変換アダプタ４０１に伝送６５２する。
ソフトウェアバス終端・変換アダプタ４０１は、コマンドＡ（大）８０１を８０２のコマンドＡ（中）＿１、コマンドＡ（中）＿２、・・・、コマンドＡ（中）＿ｎに分解し、モデムアダプタ兼セキュリティ／コーデックアダプタ４５１に伝送６５３する。
モデムアダプタ兼セキュリティ／コーデックアダプタ４５１は、コマンドＡ（中）８０２を８０５のコマンドＡ（小）＿１、コマンドＡ（小）＿２、・・・、コマンドＡ（小）＿ｍに分解８０３，８０４する。
図８（Ｂ）は、専用コマンド方式によるコマンド分解テーブルを説明するための図である。図８（Ｂ）は図８（Ａ）のコマンド分解の動作をテーブルとしたものである。
図８（Ｃ）は、コマンド伝達方式によるアダプタ処理モデルを説明するための図である。
コマンド伝達方式によるアダプタ処理モデルは、ＨＣＩ４１０からコマンドＡ（大）８０１をモデムアダプタ兼セキュリティ／コーデックアダプタ４５１に伝送６５２，６５３する。
モデムアダプタ兼セキュリティ／コーデックアダプタ４５１は、コマンドＡ（大）８０１を８５３のコマンドＡ（小）＿１、コマンドＡ（小）＿２、・・・、コマンドＡ（小）＿ｍに分解８５２する。
図８（Ｄ）は、コマンド伝達方式によるコマンド分解テーブルを説明するための図である。図８（Ｄ）は図８（Ｃ）のコマンド分解の動作をテーブルとしたものである。
コマンド伝達方式によるアダプタ処理モデルは、ＨＣＩ４１０からコマンドＡ（大）８０１をモデムアダプタ兼セキュリティ／コーデックアダプタ４５１に伝送６５２，６５３する。
モデムアダプタ兼セキュリティ／コーデックアダプタ４５１は、コマンドＡ（大）８０１を８５３のコマンドＡ（小）＿１、コマンドＡ（小）＿２、・・・、コマンドＡ（小）＿ｍに分解８５２する。
図８（Ｄ）は、コマンド伝達方式によるコマンド分解テーブルを説明するための図である。図８（Ｄ）は図８（Ｃ）のコマンド分解の動作をテーブルとしたものである。
図８（Ｃ），（Ｄ）は、コールされたＳＣＡ＿ＡＰＩ（コマンド（大））をモデムアダプタ兼セキュリティ/コーデックアダプタ４５１にて詳細機能のコマンド（コマンド(小)）に分解する。これは専用コマンド（コマンド（中））に一旦分解してから詳細機能のコマンドに分解する方式と比べて、処理量に大差がないということであり、本発明の一実施例のコマンド伝達方式は、ＧＰＰ（General Purpose Processor）に必要以上の処理負荷を与えないという効果がある。
上記のコマンド伝達方式を実現する全体ソフトウェアブロックと、ソフトウェアバス終端・変換アダプタ４０１のソフト構造について説明する。
図９に本発明の一実施例によるコマンド伝達時の全体ソフトウェアブロックを示す。また、図１０にステータス伝達時の全体ソフトウェアブロックを示す。
図１１にはソフトウェアバス終端・変換アダプタ４０１のクラス図を示している。
図１５と図１６では、図１１に示した本発明の一実施例のクラス図の属性とオペレーションの書式を示している。
図９に本発明の一実施例によるコマンド伝達時の全体ソフトウェアブロックを示す。また、図１０にステータス伝達時の全体ソフトウェアブロックを示す。
図１１にはソフトウェアバス終端・変換アダプタ４０１のクラス図を示している。
図１５と図１６では、図１１に示した本発明の一実施例のクラス図の属性とオペレーションの書式を示している。
図９は、本発明の一実施例であるソフトウェア無線装置のソフトウェアバス終端・変換アダプタとコマンド伝達方式でコマンドの場合を説明するためのソフトウェアブロック図である。
制御端末３０１は、ユーザ入力をＣＦサービス＆アプリケーション４１３とソフトウェアバス終端・変換アダプタ４０１と、ＵＳＢ＿ＣＤＳクラス９０７でソフトウェア処理を行い、ＵＳＢホストコントローラデバイスドライバ９０８からＵＳＢケーブルを介して無線部３０２のモデムアダプタ兼セキュリティ／コーデックアダプタ４５１に伝送する。
制御端末３０１は、ユーザ入力をＣＦサービス＆アプリケーション４１３とソフトウェアバス終端・変換アダプタ４０１と、ＵＳＢ＿ＣＤＳクラス９０７でソフトウェア処理を行い、ＵＳＢホストコントローラデバイスドライバ９０８からＵＳＢケーブルを介して無線部３０２のモデムアダプタ兼セキュリティ／コーデックアダプタ４５１に伝送する。
図１０は、本発明の一実施例であるソフトウェア無線装置のソフトウェアバス終端・変換アダプタとコマンド伝達方式で無線機ステータスの場合を説明するためのソフトウェアブロック図である。
無線部３０２のステータスは、秘話ファームウェア４５２とモデム／コーデックファームウェア４５３からモデムアダプタ兼セキュリティ／コーデックアダプタ４５１から出力する。
モデムアダプタ兼セキュリティ／コーデックアダプタ４５１から出力されたステータスは、ＵＳＢケーブル３０３を介して制御端末３０１のＵＳＢホストコントローラデバイスドライバ９０８に伝送する。
無線部３０２のステータスは、秘話ファームウェア４５２とモデム／コーデックファームウェア４５３からモデムアダプタ兼セキュリティ／コーデックアダプタ４５１から出力する。
モデムアダプタ兼セキュリティ／コーデックアダプタ４５１から出力されたステータスは、ＵＳＢケーブル３０３を介して制御端末３０１のＵＳＢホストコントローラデバイスドライバ９０８に伝送する。
図１１は、本発明の一実施例であるソフトウェア無線装置のソフトウェアバス終端・変換アダプタのクラス図を説明するためのソフトウェアブロック図である。
ソフトウェアバス終端・変換アダプタ４０１のクラスは、ＳＣＡのクラス１１０１と、ＵＳＢ用のクラス１１２０と、本発明のクラス１１５０で構成されている。
ソフトウェアバス終端・変換アダプタ４０１のクラスは、ＳＣＡのクラス１１０１と、ＵＳＢ用のクラス１１２０と、本発明のクラス１１５０で構成されている。
図１５は、本発明の一実施例であるソフトウェア無線装置のクラス図の属性とオペレーションの書式を説明するための図である。
図１６は、図１５の続きの図である。
図１５、図１６のクラスは、インタフェース名称と、区分と、属性／オペレーションの書式と、解説を一覧表としている。
図１６は、図１５の続きの図である。
図１５、図１６のクラスは、インタフェース名称と、区分と、属性／オペレーションの書式と、解説を一覧表としている。
図１２は、本発明の一実施例であるソフトウェア無線装置のＵＳＢ通信フォーマット説明するための図である。
図１７は、本発明の一実施例であるソフトウェア無線装置の制御コードを説明するための図である。
図１８は、本発明の一実施例であるソフトウェア無線装置のメッセージコンテナとデータフォーマットを説明するための図である。
図１９は、本発明の一実施例であるソフトウェア無線装置のメッセージコンテナとデータフォーマットを説明するための図である。
図１２では、本発明の一実施例であるソフトウェアバス（ＵＳＢ）４０３のＵＳＢ通信フォーマットについて示している。
図１７,図１８,図１９では、図１２のＵＳＢ通信フォーマットで使用する制御コードの一覧と、メッセージ内で使用するコマンド／サブコマンドの一覧及びＳＣＡ＿ＡＰＩに相当するデータの一覧を示している。
図１７は、本発明の一実施例であるソフトウェア無線装置の制御コードを説明するための図である。
図１８は、本発明の一実施例であるソフトウェア無線装置のメッセージコンテナとデータフォーマットを説明するための図である。
図１９は、本発明の一実施例であるソフトウェア無線装置のメッセージコンテナとデータフォーマットを説明するための図である。
図１２では、本発明の一実施例であるソフトウェアバス（ＵＳＢ）４０３のＵＳＢ通信フォーマットについて示している。
図１７,図１８,図１９では、図１２のＵＳＢ通信フォーマットで使用する制御コードの一覧と、メッセージ内で使用するコマンド／サブコマンドの一覧及びＳＣＡ＿ＡＰＩに相当するデータの一覧を示している。
図１３は、本発明の一実施例であるソフトウェア無線装置のソフトウェアバス終端・変換アダプタのメッセージ搬送プロトコルでコマンド実施要求を説明するための図である。
図１４は、本発明の一実施例であるソフトウェア無線装置のソフトウェアバス終端・変換アダプタのメッセージ搬送プロトコルでステータス返答要求を説明するための図である。
図１３と図１４では、“ソフトウェアバス終端・変換アダプタ”と“モデムアダプタ兼セキュリティ／コーデックアダプタ”の間のＵＳＢ通信の手順について、コマンド実行要求の場合とステータス返答要求の場合を示している。
図１４は、本発明の一実施例であるソフトウェア無線装置のソフトウェアバス終端・変換アダプタのメッセージ搬送プロトコルでステータス返答要求を説明するための図である。
図１３と図１４では、“ソフトウェアバス終端・変換アダプタ”と“モデムアダプタ兼セキュリティ／コーデックアダプタ”の間のＵＳＢ通信の手順について、コマンド実行要求の場合とステータス返答要求の場合を示している。
図１３において、制御端末３０１は、無線部３０２に所定のＸＸＸ要求（１３０１）を出力し、要求応答タイマの時間計測を例えば１００ｍｓ後に開始する（１３０２）。
次に、ａｌｔ（１３１０）の処理について説明する。
ＡＣＫ（１３１１）処理について説明する。
無線部３０２は、制御端末３０１にＸＸＸ要求に対して応答する（１３１２）。
制御端末３０１は、要求終了タイマの計測を例えば３秒に設定して開始する（１３１３）。
ＮＡＣＫ（１３１４）の処理について説明する。
無線部３０２は、制御端末３０１にＸＸＸ要求に対して応答（１３１５）する。
制御端末３０１は、要求終了タイマのタイムアップまで待機（Ｗａｉｔｅ）し（１３１６）、タイムアップ後にリトライを例えば２回行い、応答が無ければ、異常終了として処理の中止とログの書き込みを行う（１３１７）。
ＴＩＭＥ ＯＵＴ（１３１８）の処理について説明する。
制御端末３０１は、リトライを例えば２回行い、応答が無ければ、異常終了として処理の中止とログの書き込みを行う（１３１９）。
ＡＣＫ（１３１１）処理について説明する。
無線部３０２は、制御端末３０１にＸＸＸ要求に対して応答する（１３１２）。
制御端末３０１は、要求終了タイマの計測を例えば３秒に設定して開始する（１３１３）。
ＮＡＣＫ（１３１４）の処理について説明する。
無線部３０２は、制御端末３０１にＸＸＸ要求に対して応答（１３１５）する。
制御端末３０１は、要求終了タイマのタイムアップまで待機（Ｗａｉｔｅ）し（１３１６）、タイムアップ後にリトライを例えば２回行い、応答が無ければ、異常終了として処理の中止とログの書き込みを行う（１３１７）。
ＴＩＭＥ ＯＵＴ（１３１８）の処理について説明する。
制御端末３０１は、リトライを例えば２回行い、応答が無ければ、異常終了として処理の中止とログの書き込みを行う（１３１９）。
無線部３０２は、制御端末３０１にＸＸＸ要求に対して完了通知する（１３２０）。
次に、ａｌｔ（１３２０）の処理について説明する。
正常終了（１３３１）処理について説明する。
制御端末３０１は、処理完了の処理を行う（１３３２）。
ＥＲＲ（エラー）（１３３３）処理について説明する。
制御端末３０１は、リトライを例えば２回行い、応答が無ければ、異常終了として処理の中止とログの書き込みを行う（１３３４）。
ＴＩＭＥ ＯＵＴ（１３３５）の処理について説明する。
制御端末３０１は、リトライを例えば２回行い、応答が無ければ、異常終了として処理の中止とログの書き込みを行う（１３３６）。
正常終了（１３３１）処理について説明する。
制御端末３０１は、処理完了の処理を行う（１３３２）。
ＥＲＲ（エラー）（１３３３）処理について説明する。
制御端末３０１は、リトライを例えば２回行い、応答が無ければ、異常終了として処理の中止とログの書き込みを行う（１３３４）。
ＴＩＭＥ ＯＵＴ（１３３５）の処理について説明する。
制御端末３０１は、リトライを例えば２回行い、応答が無ければ、異常終了として処理の中止とログの書き込みを行う（１３３６）。
図１４において、制御端末３０１は、無線部３０２に所定のＸＸＸ要求（１４０１）を出力し、要求応答タイマの時間計測を例えば１００ｍｓ後に開始する（１４０２）。
次に、ａｌｔ（１４１０）の処理について説明する。
ＡＣＫ（１４１１）処理について説明する。
無線部３０２は、制御端末３０１にＸＸＸ要求に対して応答する（１４１２）。
制御端末３０１は、処理完了の処理を行う（１４１３）。
ＮＡＣＫ（１４１４）の処理について説明する。
無線部３０２は、制御端末３０１にＸＸＸ要求に対して応答（１４１５）する。
制御端末３０１は、要求終了タイマのタイムアップまで待機（Ｗａｉｔｅ）し（１４１６）、タイムアップ後にリトライを例えば２回行い、応答が無ければ、異常終了として処理の中止とログの書き込みを行う（１４１７）。
ＴＩＭＥ ＯＵＴ（１４１８）の処理について説明する。
制御端末３０１は、リトライを例えば２回行い、応答が無ければ、異常終了として処理の中止とログの書き込みを行う（１４１９）。
ＡＣＫ（１４１１）処理について説明する。
無線部３０２は、制御端末３０１にＸＸＸ要求に対して応答する（１４１２）。
制御端末３０１は、処理完了の処理を行う（１４１３）。
ＮＡＣＫ（１４１４）の処理について説明する。
無線部３０２は、制御端末３０１にＸＸＸ要求に対して応答（１４１５）する。
制御端末３０１は、要求終了タイマのタイムアップまで待機（Ｗａｉｔｅ）し（１４１６）、タイムアップ後にリトライを例えば２回行い、応答が無ければ、異常終了として処理の中止とログの書き込みを行う（１４１７）。
ＴＩＭＥ ＯＵＴ（１４１８）の処理について説明する。
制御端末３０１は、リトライを例えば２回行い、応答が無ければ、異常終了として処理の中止とログの書き込みを行う（１４１９）。
上述のソフトウェアバス終端・変換アダプタ４０１は、ソフトウェアバス終端と、変換アダプタを別の機能ブロックとしても良い。
また、モデムアダプタ兼セキュリティ／コーデックアダプタ４５１は、モデムアダプタと、セキュリティと、コーデックアダプタを別の機能ブロックとしても良い。
また、モデムアダプタ兼セキュリティ／コーデックアダプタ４５１は、モデムアダプタと、セキュリティと、コーデックアダプタを別の機能ブロックとしても良い。
本発明によれば、パブリックセーフティ分野のＳＣＡソフトウェア無線機の小型化、低消費電力化、低価格化、パブリックセーフ化を実現することができる。
以上本発明について詳細に説明したが、本発明は、ここに記載されたソフトウェア無線装置に限定されるものではなく、上記以外の無線装置に広く適用することができることは言うまでもない。
３０１：制御端末、３０２：無線部、３０３：ＵＳＢケーブル、４０１：ソフトウェアバス終端・変換アダプタ、４０２：ＣＯＲＢＡソウトウェアバス、４０３：ＵＳＢソフトウェアバス、４０４：ＣＯＲＢＡ ＯＲＢ、４０５：オペレーティングシステム、４０６：ネットワーク＆シリアル通信レイヤ、４０７：デバイスドライバ、４０８：ＣＰＵ、４０９：メールアプリケーション、４１０：ＨＣＩ、４１１：マンマシンドライバ、４１２：タッチパネル、４１３：ＣＦサービス＆アプリケーション、４５１：モデムアダプタ兼セキュリティ／コーデックアダプタ、４５２：秘話ファームウェア、４５３：モデム／コーデックファームウェア、４５４：ＦＰＧＡ、４５５，４５６：ＡＤ／ＤＡ部、４５７：ＲＦ部、４５８：アンテナ。
Claims (3)
- 無線部と制御端末をケーブルで接続する無線装置において、
前記無線部は、モデムアダプタを有し、
前記制御端末は、オペレーティングシステムと、ソフトウェアバス終端を有し、
前記無線部と前記制御端末は、共通のソフトウェアバスを有し、
前記オペレーティングシステムは、前記モデムアダプタを制御することを特徴とする無線装置。 - 無線部と制御端末をケーブルで接続する無線装置において、
前記制御端末は、入力信号と、ＳＣＡのＡＰＩと拡張ＡＰＩコマンドと、ＵＳＢ搬送と、ファームウェア制御レジスタがコマンド伝達階層となっていることを特徴とする無線装置。 - 請求項２に記載の無線装置において、
前記制御端末は、ＵＳＢソフトウェアバスを実現するためのソフトウェアバス終端および変換アダプタのクラスフレームワークを有することを特徴とする無線装置。
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