JP4063693B2 - ソフトウェア無線機 - Google Patents

Description

【０００１】
【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）を迅速に切り替えられ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、様々な無線通信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ネットワーク間に接続可能とする技術がある。
【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（Personal Handyphone System）と高速・広帯域な無線ＬＡＮ（Local Area Network）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体端末（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、本件はネットワーク間を接続する中継装置（ルータなど）とソフトウェア無線機の技術を融合して各種ネットワーク間接続に対応可能とする技術を念頭に置いている。
本件の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７使って説明する。図７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７に示すように、ネットワーク（ＬＡＮ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とが通信をする場合、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ならず、１台の無線機で各種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７に示すように、データ送受信を行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】
そして、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、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無線通信方式Ａ，Ｂ，Ｃに対応するような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）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。
【００１３】
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。
【００１４】
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（通信方式）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。
【００１５】
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、依頼の内容を判断した後に電波種別に適応した信号処理をするプログラム（ソフトウェア）を変更する。
【００１６】
ここでいう何らかの手段としては、既知の技術として、ユーザ端末とソフトウェア無線機の間で取り決めた特定のフォーマットの電気的信号を送る方法や、無線機が移動型の無線機である場合の電界レベルに応じて自動的に通信方式を切り替える方法等を含んでいる。
【００１７】
そして、ユーザ端末では、ソフトウェア無線機からの電波種別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。
【００１８】
尚、本件に関連する従来技術として、ネットワーク状況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）
【００１９】
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）
【００２０】
次に、図７に示したような、ソフトウェア無線機でネットワーク間を接続する無線通信システムにおいて、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルをサポートする場合、通常ネットワーク上の各端末（ユーザ端末、ソフトウェア無線機など）にＩＰアドレスを割り当て、データリンク層レベルでは、このＩＰアドレスで端末を認識してデータの送受信を行う。
【００２１】
しかし、ログインやメールなどのアプリケーションプログラムからは、インターネットホストを指定する場合、文字列でホスト名を指定するのが一般的である。ホスト名（文字列）とＩＰアドレス（4つの数字の列）とを対応付けるプロトコルとして良く知られているのが、ＤＮＳ（Domain Name System）である。
【００２２】
ＤＮＳは、全世界のネームサーバが連携してドメイン名（ネットワーク名或いはホスト名）とIPアドレスを対応させるシステムで、ネームサーバは「DNSサーバ」とも呼ばれる。ＩＰアドレスとドメイン名との対応をネットワーク内のＤＮＳサーバと呼ばれるサーバに分散して管理され、ネットワークを介してＩＰアドレスをもとにドメイン名を求めたり、その逆を求めたりすることができるプロトコルである。
【００２３】
各ＤＮＳサーバは、自分の管理するネットワーク（ドメイン）に接続されたコンピュータのホスト名とＩＰアドレスの対応表を持っており、外部からの問い合わせに答える。
インターネットには無数のネームサーバが存在しており、ドメイン名に対応した階層構造になっている。最上位に位置するネームサーバは「ルートサーバ」と呼ばれ、全世界に13台が分散配置され、各ＤＮＳサーバはこのルートサーバにドメイン名と自分のアドレスを登録しておく。
【００２４】
リゾルバと呼ばれるクライアントプログラムは、調べたいホスト名(またはIPアドレス)をまずルートサーバに照会し、そのホスト（ドメイン）を管理するＤＮＳサーバを調べ、そのＤＮＳサーバに情報を聞き出すことで変換を行う。
【００２５】
具体的には、「www.zzz.yyy.jp」というドメイン名を持ったコンピュータのIPアドレスを探す場合、まずルートサーバに問い合わせる。ルートサーバは「jp」ドメイン全体を管理するネームサーバのアドレスを答えるので、「jp」ドメインのネームサーバに問い合わせを送る。「jp」ドメインを管理するネームサーバは、さらに「yyy」ドメインのネームサーバのアドレスを答え、「yyy」ドメインのネームサーバは「zzz」ドメインのネームサーバを答え、「zzz」ドメインのネームサーバは「www」というコンピュータのIPアドレスを回答することになる。
【００２６】
図７に示したソフトウェア無線機で無線接続された無線通信システムにおいて、上記ＤＮＳシステムを実現している場合の動作について、図８を使って説明する。図８は、従来のソフトウェア無線機で構成される無線通信システムにおけるデータ通信の動作を示す説明図である。
図７に示した従来のソフトウェア無線機で構成される無線通信システムでは、ユーザ端末２ａが接続されるネットワークａにソフトウェア無線機１ａが接続され、ユーザ端末２ｂが接続されるネットワークｂにソフトウェア無線機１ｂが接続され、ソフトウェア無線機１ａとソフトウェア無線機１ｂとが無線通信を行うことによってネットワークａとネットワークｂとが接続されて、ユーザ端末２ａユーザ端末２ｂとが通信可能となるもので、ネットワークａにＤＮＳサーバ５が接続されているものとする。
【００２７】
図８に示した構成の場合、ＤＮＳサーバ５は、ドメインａとドメインｂを管理し、自分の管理するネットワーク（ドメイン）に接続されたコンピュータのホスト名とＩＰアドレスの対応表を持っていて、外部からの問い合わせに答えることになる。
【００２８】
ユーザ端末２ａがユーザ端末２ｂにデータ送信を行う場合、ユーザ端末２ａは、ユーザ端末２ｂのホスト名でまずＤＮＳサーバ５に（１）ＤＮＳの問合せを行い、ＤＮＳサーバ５において管理している対応テーブルなどを参照してユーザ端末２ｂのホスト名からＩＰアドレスに変換し、ＤＮＳサーバ５からユーザ端末２ａに（２）ＤＮＳの応答（ＩＰアドレス）が返され、ユーザ端末２ａがユーザ端末２ｂのＩＰアドレスに送信データを送信する。
【００２９】
すると、ユーザ端末２ａから発信された送信データは、ネットワークａを介してＥｔｈｅｒｎｅｔ（Ｒ）データとしてソフトウェア無線機１ａに入力され、ソフトウェア無線機１ａで無線信号に変換されてソフトウェア無線機１ｂに送信され、ソフトウェア無線機１ｂで無線信号からＥｔｈｅｒｎｅｔ（Ｒ）データに変換され、ネットワークｂを介してユーザ端末２ｂに送信されることになる。
【００３０】
【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）
【００３１】
【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、通信方式の切り替え（即ち、ソフトウェアの変更）が頻繁に発生する状況下にある中継装置等は一切考慮されておらず、そのまま中継装置等へ適用した場合は、ソフトウェア変更に伴う通信レスポンスの遅延や、通信方式の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。
【００３２】
また、ソフトウェア無線機がＴＣＰ／ＩＰをサポートする場合、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通信方式の変更（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。
【００３３】
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を切り替えるものとはなっていなかった。
【００３４】
上記ソフトウェア無線機の通信方式切替を中継装置等へ適用する場合の、通信レスポンス遅延や、通信方式変更要求に対する遅延を解決する技術として、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スイッチ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が提案されている（特願２００２−３５４５２６）。
【００３５】
上記提案されている無線機の場合は、インターネットコントロールプロトコル（ＩＣＭＰ）の電文やアドレス解決プロトコル（ＡＲＰ）などの電文の宛先アドレスに対応付けられたデータリンク層実現手段を信号処理部に待機させ、送信するデータの宛先アドレスに対応付けられたデータリンク層実現手段が待機している信号処理部をスイッチ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。
【００３６】
本発明は、通信プロトコルのシーケンスに則り、引き続き発生するであろうと予測される送信データの送信径路を予測し、予測された径路となる無線通信先装置を特定し、当該無線通信先装置先との無線通信方式（電波種別）に対応するソフトウェアの準備を行うことによって無線通信方式をより迅速に切り替えて運用することを容易にできるソフトウェア無線機を提供することを目的とする。
【００３７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ソフトウェア無線機において、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ソフトウェアで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無線通信先装置及び無線通信先装置が属するネットワーク内のネットワークアドレスを管理し、無線送信データの宛先ネットワークアドレスに関連する無線通信先装置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ソフトウェア無線機であって、
無線通信先装置に対応付けて、無線通信先装置が属するネットワーク内の端末装置に関するホスト名とネットワークアドレスとの対応付け情報を保持し、任意のホスト名に関する問合せを受け付け、保持している対応付け情報に従いホスト名に対応するネットワークアドレスを特定するドメインネームシステムサーバ手段を備え、
ドメインネームシステムサーバ手段が、任意のホスト名に関する問合せを受け付けると、問合せに関連する情報をシステム制御手段に出力するドメインネームシステムサーバ手段であり、
システム制御手段が、ドメインネームシステムサーバ手段からの問合せに関連する情報を入力し、問合せ対象ホスト名に対応するネットワークアドレスを宛先とするデータ送信径路を予測し、予測されたデータ送信径路に従い宛先ネットワークアドレスに関連する無線通信先装置に対応するデータリンク層実現手段を待機させるシステム制御手段であることを特徴とするものなので、
ドメインネームシステムの問合せを受けた時点で、問合せ対象を宛先とするデータ送信径路を予測し、予測された径路となる無線通信先装置に対応するデータリンク層実現手段を待機させ、当該宛先へのデータ送信時には、迅速に当該無線通信先装置に対応するデータリンク層実現手段を動作させることができる。
【００３８】
本発明は、上記ソフトウェア無線機において、システム制御手段が、任意の無線通信先装置からの受信データを受け取ると、受信データに対する応答データを送信する為の無線通信先装置を介するデータ送信径路を予測し、予測されたデータ送信径路に従い無線通信先装置に対応するデータリンク層実現手段を待機させるシステム制御手段であることを特徴とするものなので、
無線通信先装置からの受信データを受け取った時点で、応答データを送信する為の当該無線通信先装置を介するデータ送信径路を予測して、当該無線通信先装置に対応するデータリンク層実現手段を待機させ、応答データ送信時には、迅速に当該無線通信先装置に対応するデータリンク層実現手段を動作させることができる。
【００３９】
本発明は、上記ソフトウェア無線機において、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、予測されたデータ送信径路となる無線通信先装置に対応するデータリンク層実現手段を信号処理部に待機させ、予測されたデータ送信径路のデータ送信時に、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ものなので、
データ送信時には、事前の送信径路予測で対応するデータリンク層実現手段を待機させておいた信号処理部を動作させるという信号処理部の切替だけで、簡単且つ迅速に通信方式を変更することができる。
【００４０】
【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。
【００４１】
本発明に係るソフトウェア無線機は、ドメインネームシステムサーバ手段が、無線通信先装置が属するネットワーク内の端末装置に関するホスト名とネットワークアドレスとの対応付け情報を保持し、任意のホスト名に関する問合せを受け付けると、問合せに関連する情報をシステム制御手段に出力し、システム制御手段が、ドメインネームシステムサーバ手段からの問合せに関連する情報を入力し、問合せ対象ホスト名に対応するネットワークアドレスを宛先とするデータ送信径路を予測し、予測されたデータ送信径路に従い宛先ネットワークアドレスに関連する無線通信先装置に対応するデータリンク層実現手段を待機させるものなので、ドメインネームシステムの問合せを受けた時点で、問合せ対象を宛先とするデータ送信径路を予測し、予測された径路となる無線通信先装置に対応するデータリンク層実現手段を待機させ、当該宛先へのデータ送信時には、迅速に当該無線通信先装置に対応するデータリンク層実現手段を動作させることができる。
【００４２】
また、本発明に係るソフトウェア無線機は、システム制御手段が、任意の無線通信先装置からの受信データを受け取ると、受信データに対する応答データを送信する為の無線通信先装置を介するデータ送信径路を予測し、予測されたデータ送信径路に従い無線通信先装置に対応するデータリンク層実現手段を待機させるものなので、無線通信先装置からの受信データを受け取った時点で、応答データを送信する為の当該無線通信先装置を介するデータ送信径路を予測して、当該無線通信先装置に対応するデータリンク層実現手段を待機させ、応答データ送信時には、迅速に当該無線通信先装置に対応するデータリンク層実現手段を動作させることができる。
【００４３】
尚、本発明の実施の形態における各手段と図１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及びディジタル信号処理部１３，アナログ信号処理部１４に相当し、ドメインネームシステムサーバ手段は、ＤＮＳサーバ部１８及びＤＮＳゾーン情報１１ｃ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ＤＮＳゾーン情報１１ｃ及びＩＰアドレス判定部１９及びパス切替部１７ａ、１７ｂに相当している。
【００４４】
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７を用いて説明した構成と同様であり、複数のネットワーク間、又はネットワークとクライアントまたはサーバの機能を有するユーザ端末が、ソフトウェア無線機を介して各種無線通信方式で接続し、ネットワークに属するクライアントまたはサーバ機能を持ったユーザ端末間でデータ通信を行うものである。
【００４５】
また、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では、一般的な無線通信システムにおいて設置されている複数のユーザ端末に関するホスト名（ドメイン名）とネットワークアドレスとの対応付けを管理するためにＤＮＳサーバが設置されており、上位アプリケーションからはユーザ端末をホスト名によって取り扱う無線通信システムであることを前提としている。
【００４６】
図７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であるとして、以下説明を行う。
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ものである。
【００４７】
そして、本発明のソフトウェア無線機では、基本的に無線受信用に使用する無線通信方式（メイン通信方式と呼ぶ）を１つ又は複数備え、更に対向のソフトウェア無線機の基本通信方式に合わせて無線送信用に使用する無線通信方式（サブ通信方式と呼ぶ）を複数備えている。
【００４８】
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１を使って説明する。図１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。
【００４９】
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１つ又は複数の予備系で構成される２系統を為すディジタル信号処理部１３と、現用系及び１つ又は複数の予備系の２系統を為すアナログ信号処理部１４と、（マルチバンド）ＲＦ／ＩＦ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パス切替部１７ａ，１７ｂとから構成され、更に本発明の特徴部分としてＤＮＳサーバ部１８とＩＰアドレス判定部１９とを備えている。
【００５０】
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。
【００５１】
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１つ又は複数の予備系の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１つ又は複数の予備系の２系統で構成されている。
【００５２】
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１つ又は複数の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、パス切替部１７ａ，１７ｂが切り替えられて現用系と１つ又は複数の予備系の中の１つとが切り替えられ、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、１つの系が動作中には、残りの系は予備となり、パス切替部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。
【００５３】
パス切替部１７ａ，１７ｂは、システム制御部１０の制御によって、ディジタル信号処理部１３及びアナログ信号処理部１４の現用系と予備系とを切り替え、外部Ｉ／Ｆ部１２及びＲＦ／ＩＦ部１５間のデジタル又はアナログ信号処理系統を切り替えるスイッチである。
【００５４】
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、無線接続可能な無線通信先装置であるソフトウェア無線機に関する各種電波種別（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ホスト名、状態情報を管理するネットワーク管理テーブル１１ｂと、ＤＮＳにおける管理情報（ゾーン情報）を記憶しているＤＮＳゾーン情報１１ｃ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。
【００５５】
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におけるネットワーク管理テーブル１１ｂの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、無線接続可能な１つ又は複数のソフトウェア無線機１に関する伝送路特性情報を、ＤＮＳにおけるホスト名をキーとして管理している。具体的に管理している伝送路特性情報は、各ソフトウェア無線機１が無線受信用に使用する無線通信方式（メイン通信方式と呼ぶ）の伝送路特性情報であり、電波型式、周波数、送信電力の組み合わせを予め１つ又は複数割り振って記憶しておき、運用状態の中で、各ソフトウェア無線機１の現在の状態（使用可能、不可能の状態）の情報を管理記憶している。
【００５６】
このネットワーク管理テーブル１１ｂの内容は、システム制御部１０のみが登録、変更でき、ソフトウェア無線機１同士で無線通信を利用して登録、修正を行うことも可能である。
【００５７】
一つのソフトウェア無線機に対して複数の使用可能なメイン通信方式の伝送路特性情報がある場合は、ネットワーク管理テーブルの最左番号のうち、複数の番号に対して同一のホスト名を割り振って利用する。図２の例では、番号１，２，３がソフトウェア無線機ソフトウェア無線機ホスト名「ＳＷＲ−００１」に割り振られている伝送路特性である。
複数ある場合には、伝送路状態などを監視して、伝送路状態が良い通信方式を選んで使用することもできる。
【００５８】
ＤＮＳゾーン情報１１ｃは、ＤＮＳにおける管理情報（ゾーン情報）を記憶しているもので、具体的には、無線通信先装置である対向のソフトウェア無線機１（図７の例では、ソフトウェア無線機１ａに対してソフトウェア無線機１ｂ、ソフトウェア無線機１ｃなど）が属するネットワークをゾーンと呼び、各ソフトウェア無線機１のホスト名とゾーンの対応付け、及び各ゾーン内のユーザ端末２に関するホスト名（ＤＮＳではドメイン名とも呼ぶ）とネットワークアドレスとの対応付け情報を記憶している。
【００５９】
そして、本発明の特徴部分であるＤＮＳサーバ部１８は、ソフトウェア無線機１にＤＮＳサーバとしての一般的な機能を実現し、更に本発明の特徴部分としてＤＮＳサーバとして機能した時に、問合せに関連する情報（具体的には、問合せ対象の端末に関する情報）をシステム制御部１０に出力するものである。
【００６０】
ＤＮＳサーバ部１８が実現するＤＮＳサーバとしての一般的な機能は、既存のフリーウェアとして使用されている「ＢＩＮＤ」やその他の製品化されたＤＮＳサーバ機能と同等の機能を実現する処理を行うものであるため、ゾーン情報やＤＮＳ機能についての詳細な説明は省略する。
【００６１】
ＤＮＳサーバ部１８がＤＮＳサーバとしての一般的な機能を実現するために行う具体的な処理としては、ＤＮＳにおけるＤＮＳクライアント（装置としては、ユーザ端末２）やＤＮＳサーバ（装置としては、ユーザ端末２）からのクエリーと呼ばれるＤＮＳ問合せを受け付け、記憶部１１に記憶しているＤＮＳゾーン情報１１ｃからＤＮＳの情報の単位であるレコードを検索し、該当する内容をＤＮＳ応答として問い合わせ元に返答する処理を行う。
【００６２】
このＤＮＳ問合せとは一般的に、ユーザ端末２によるＴＣＰ／ＩＰ通信時に、送信元であるユーザ端末２が、内部で保持している宛先ユーザ端末２のホスト名から対応する宛先ユーザ端末２のネットワークアドレス（ＩＰアドレス）を取得することを目的に行うシーケンスで、その結果取得したネットワークアドレス（ＩＰアドレス）を用いて、以降のＴＣＰ／ＩＰのデータ通信を行うものである。
【００６３】
具体的には、送信元のユーザ端末２が、まず内部で保持している宛先ユーザ端末２のホスト名を問合せ対象のホスト名としてＤＮＳサーバ機能を実現している装置（一般的なＤＮＳサーバ５又は、本発明のソフトウェア無線機１内のＤＮＳサーバ部１８）にＤＮＳ問合せを行い、ＤＮＳサーバ部分が管理している対応テーブル（ソフトウェア無線機１ならＤＮＳゾーン情報１１ｃ）を参照して当該ホスト名から対応付けられているネットワークアドレス（ＩＰアドレス）に変換し、ＤＮＳサーバ部分から送信元ユーザ端末２にＤＮＳ応答として当該ＩＰアドレスが返され、ユーザ端末２はこの返答されたＩＰアドレスを宛先ＩＰアドレスとして送信データを作成し通信を開始する。
【００６４】
また、ＤＮＳ問い合わせは、ユーザ端末２から直接来る場合もあるが、例えば、ネットワーク内のＤＮＳサーバ５にソフトウェア無線機１ａが任意のゾーン（サブドメインともいう。例えば、図７の例では、ゾーンｂ、ｃ）を管理するＤＮＳサーバであることを登録しておくことにより、当該サブドメインに関してＤＮＳサーバ５からソフトウェア無線機１ａにＤＮＳ問い合わせが来ることもある。
【００６５】
そこで、ＤＮＳサーバ部１８が本発明の特徴部分として行う処理は、上記一般的な処理としてソフトウエア無線機１がネットワークから受信した無線通信先のゾーン情報に関するＤＮＳ問合せを受け付けて、問合せ元に対してＤＮＳ応答を返送する際に、問合せ内容から問合せ対象のユーザ端末２に関連する情報（問合せに関連する情報）を、続いて行われるデータ送信の送信径路の予測のためにシステム制御部１０にバスを介して通知するようになっている。
【００６６】
ここで、問合せ対象のユーザ端末２に関連する情報（問合せに関連する情報）とは、具体的に、問合せ対象端末のホスト名、又は、問合せ対象端末のネットワークアドレス（ＩＰアドレス）、又は問合せ対象端末が属するゾーンに関するゾーン情報の何れかであっても良いし、ＤＮＳゾーン情報１１ｃ参照時にゾーンへの中継接続点となる無線通信先装置のソフトウェア無線機１のホスト名まで取得して、当該ソフトウェア無線機１のホスト名を問合せ対象のユーザ端末２に関連する情報としてシステム制御部１０に出力しても良い。
【００６７】
ＩＰアドレス判定部１９は、送受信されているＩＰパケットからＩＰアドレス部分を取得し、システム制御部１０に出力するものである。
具体的にＩＰアドレス判定部１９は、ネットワーク区間から外部Ｉ／Ｆ１２を介して受信したＩＰパケットの宛先ＩＰアドレス（無線区間への宛先ＩＰアドレスと呼ぶ）、又は無線区間から無線部（アンテナ１６、ＲＦ／ＩＦ部１５）を介して受信し外部Ｉ／Ｆ部１２に送信するＩＰパケットの送信元ＩＰアドレス（無線区間からの送信元ＩＰアドレスと呼ぶ）を取得し、システム制御部１０に出力するものである。
【００６８】
システム制御部１０は、基本的にソフトウェア無線機１におけるディジタル信号処理部１３及びアナログ信号処理部１４の予備系へのソフトウェア入れ替え（ダウンロード）と、ディジタル信号処理部１３及びアナログ信号処理部１４における現用系と予備系との切替制御を行うものである。
【００６９】
これによりシステム制御部１０は、送信データの宛先ネットワークアドレスに関連する無線通信先装置がサポートする無線通信方式（通信制御に係るプロトコル）、即ち無線通信先装置のソフトウェア無線機１のメイン通信方式を実現するソフトウェア（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て、無線通信先装置のソフトウェア無線機１のメイン通信方式で無線送信し、また、無線データ受信時には、自己のメイン通信方式を実現するソフトウェア（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て無線受信するものである。
【００７０】
そして、更に本発明のシステム制御部１０の特徴部分として、通信プロトコルのシーケンスに則り、引き続き発生するであろうと予測される送信データの送信径路を予測し、予測された送信径路に関連する無線通信先装置（ソフトウェア無線機１）に対応する通信制御方式（メイン通信方式）を実現するソフトウェアを待機させるものである。
【００７１】
実際にシステム制御部１０で行う大きな処理としては、予測に基づく処理と、実送信データに基づく処理の２つである。
予測に基づく処理は、ＤＮＳサーバ部１８で行われたＤＮＳ問合せの問合せ対象端末に関する情報、又はＩＰアドレス判定部１９が無線区間からの受信データから取得したＩＰアドレス（無線区間からの送信元ＩＰアドレス）の情報に基づいて、予測される送信径路となる無線通信先装置であるソフトウェア無線機１のメイン通信方式を実現するソフトウェアを記憶部１１のソフトウェア１１ａから読み込んでディジタル信号処理部１３及びアナログ信号処理部１４の何れかの予備系へ書き込んで待機させる処理である。
【００７２】
尚、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。
【００７３】
また、実送信データに基づく処理は、ＩＰアドレス判定部１９がネットワーク区間から無線区間への送信データから取得したＩＰアドレス（無線区間への宛先ＩＰアドレス）に基づいて、無線通信先装置のソフトウェア無線機１のメイン通信方式を実現するソフトウェアが設定されているディジタル信号処理部１３及びアナログ信号処理部１４における予備系を現用系に切り替える切替制御処理である。
【００７４】
予測に基づく処理の具体的な処理動作の１つとして、システム制御部１０は、ＤＮＳサーバ部１８からＤＮＳ問合せ対象端末に関する情報を受け取ると、ＤＮＳのプロトコルの性質上、当該ＤＮＳ問合せ対象端末宛の送信データ（ＩＰパケット）が発生することが予測できるので、ＤＮＳ問合せ対象端末に関する情報に基づいて、ＤＮＳゾーン情報１１ｃを参照して、当該端末の属するゾーン、及び当該ゾーンに無線送信するための無線通信先装置であるソフトウェア無線機１を特定し、ＤＮＳ問合せ元のユーザ端末２から自己と特定したソフトウェア無線機１を介して問合せ対象端末のユーザ端末２に向かうデータ送信径路を予測する。
【００７５】
そして、システム制御部１０は、予測されたデータ送信径路に従い、上記特定された無線通信先装置であるソフトウェア無線機１に関してネットワーク管理テーブル１１ｂを参照して、特定されたソフトウェア無線機１に対応する無線通信方式（無線通信先装置のメイン通信方式）を判定し、判定された通信方式を実現するソフトウェアが各信号処理部１３，１４の現用系または予備系にない場合は、予備系に当該ソフトウェアを書き込んで待機させ、いつでも動作させることができるように準備しておく。
【００７６】
ここで、ＤＮＳサーバ部１８から受け取る問合せ対象のユーザ端末２に関連する情報（問合せに関連する情報）が、問合せ対象端末のホスト名、又は、問合せ対象端末のネットワークアドレス（ＩＰアドレス）、又は問合せ対象端末が属するゾーンに関するゾーン情報の何れかの場合には、システム制御部１０がＤＮＳゾーン情報１１ｃを参照してゾーンへの中継接続点となる無線通信先装置のソフトウェア無線機１のホスト名を取得してソフトウェア無線機１を特定してから、ネットワーク管理テーブル１１ｂを参照する。
【００７７】
一方、ＤＮＳサーバ部１８から受け取る問合せ対象のユーザ端末２に関連する情報がソフトウェア無線機１のホスト名である場合には、当該ホスト名でネットワーク管理テーブル１１ｂを参照することになる。
【００７８】
また、予測に基づく処理の具体的な処理動作の２つ目として、システム制御部１０は、ＩＰアドレス判定部１９から無線区間からの受信データから取得したＩＰアドレス（無線区間からの送信元ＩＰアドレスと呼ぶ）の情報を受け取ると、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルの性質上、同一ユーザ端末２間で送信データに対して応答データが発生し、送受信が繰り返されることが予測できる。
【００７９】
そこで、システム制御部１０は、当該無線区間からの送信元ＩＰアドレスの情報に基づいて、ＤＮＳゾーン情報１１ｃを参照して、当該送信元端末の属するゾーン、及び当該ゾーンに無線送信するための無線通信先装置であるソフトウェア無線機１を特定し、受信データの送信先ユーザ端末２から自己と特定したソフトウェア無線機１を介して受信データの送信元ユーザ端末２に向かうデータ送信径路を予測する。
【００８０】
そして、システム制御部１０は、予測されたデータ送信径路に従い、上記特定されたソフトウェア無線機１に関してネットワーク管理テーブル１１ｂを参照して特定されたソフトウェア無線機１に対応する無線通信方式（無線通信先装置のメイン通信方式）を判定し、判定された通信方式を実現するソフトウェアが各信号処理部１３，１４の現用系または予備系にない場合は、予備系に当該ソフトウェアを書き込んで待機させ、いつでも動作させることができるように準備しておく。
【００８１】
次に、実送信データに基づく処理として、システム制御部１０は、ネットワーク区間から無線区間への送信データに関して、ＩＰアドレス判定部１９が取得した外部Ｉ／Ｆ１２から受信したＩＰパケットの宛先ＩＰアドレス（無線区間への宛先ＩＰアドレス）の情報を受け取り、無線通信の相手先装置となるソフトウェア無線機１を判定し、当該ソフトウェア無線機１と通信するための通信方式（無線通信先装置のメイン通信方式）を判定し、判定された通信方式を実現するソフトウェアが各信号処理部の現用系でない場合は予備系にあるはずなので、現在の現用系を予備系とし、判定された通信方式を実現するソフトウェアが設定されて待機している予備系を現用系とするように、パス切替部１７ａ，１７ｂを制御して切り替えを行う。
【００８２】
もし、ＩＰアドレス判定部１９からの情報に基づく無線通信先装置先ソフトウェア無線機１と通信するための通信方式を実現するソフトウェアが設定されている信号処理部が現用系であれば、既に実行状態であるから、切替制御の必要はない。
【００８３】
また、もし上記通信方式を実現するソフトウェアが現用系にも予備系にも設定されていない場合には、当該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、パス切替部１７ａ，１７ｂを切り替えて現行系と予備系とを反転しなければならないことになる。
【００８４】
尚、システム制御部１０では、無線送信時には、無線通信先装置である対向のソフトウェア無線機１におけるメイン通信方式（自己の中ではサブ通信方式の扱い）に合わせて記憶部１１のソフトウェア１１ａに保持しているソフトウェアを動作させて（現用系にして）送信データを無線送信するが、無線受信時には、自己のメイン通信方式のソフトウェアを動作させて（現用系にして）受信データを無線受信することになる。
【００８５】
よって、システム制御部１０は、送信データの無線送信が完了すると、無線通信先装置である対向のソフトウェア無線機１のメイン通信方式が設定されている現用系を予備系に戻し、自己のメイン通信方式が設定されている予備系を現用系に切り替え、無線受信できる体制を整える。
【００８６】
本発明のソフトウェア無線機１では、システム制御部１０が、ＩＰアドレス判定部１９又はＤＮＳサーバ部１８からの情報に従って、予測される無線送信データの送信径路となる無線送信先のソフトウェア無線機１に合わせた通信方式の判定が繰り返し行われ、その都度、各信号処理部１３，１４の予備系に対応するソフトウェアを書き込んで待機させておくことになる。
【００８７】
これにより、常に各信号処理部１３，１４の予備系に次に変更されるであろうと予測される通信方式のソフトウェアが存在するため、通信方式の切替はパス切替部１７ａ，１７ｂの制御だけで行うことができる。
【００８８】
特に、クライアント・サーバ間のＴＣＰ／ＩＰ通信のように、要求ＩＰパケットに対して必ず応答ＩＰパケットが返送されるような場合において、要求ＩＰパケット受信時に応答ＩＰパケット送信を予測して、応答ＩＰパケット送信用の通信方式、言い換えれば要求ＩＰパケット送信元のソフトウェア無線機がサポートする通信方式を常に準備（待機）しておき、実際の応答ＩＰパケット送信時には迅速に通方式を切り替えることができるため、本発明の効果は、より顕著に表れる。
【００８９】
また、本発明のソフトウェア無線機の特徴は、ＤＮＳサーバの機能を実現するＤＮＳサーバ部１８を内部に設け、既存のＤＮＳサーバ５に対して無線接続先のドメインを管理していることを登録することで、ソフトウェア無線機間の無線通信先にあるドメインの管理を委譲できる為に、ユーザ端末２から通信始めに送信されるＤＮＳ問合せをソフトウェア無線機１がすべて受信でき、これによりＤＮＳサーバ部１８からシステム制御部１０にＤＮＳ問合せに関する情報を通知することができ、システム制御部１０で以降の送信データの送信先ＩＰアドレスの予測を行い、そこからデータ送信径路の予測ができ、最終的に無線送信先装置の無線通信方式の予測に役立てることができる。
【００９０】
このＤＮＳ問合せパケットをソフトウェア無線機にＤＮＳサーバ機能を設けずに受け取ろうとした場合には、ユーザ端末２とソフトウェア無線機１の接続にリピータＨＵＢを使用したり、既存のＤＮＳサーバ５とソフトウェア無線機１の間に別の通信路を設けてＤＮＳ問合せパケットを受け取られるようにしなければならず、非現実的である。
【００９１】
更に、ネットワークの規模が拡大された場合に、ソフトウェア無線機１のＤＮＳサーバ部１８にスレーブ・サーバ機能を用い、ＤＮＳクライアント機能に切り替えることで、ＤＮＳ問合せの検出のみを行い、実際のＤＮＳ問合せに対する応答を別のフォワーダと呼ばれるＤＮＳサーバ５′に依頼することもできるため、ソフトウェア無線機１としては有限な記憶部１１を有効に利用しながら、上記動作を維持することもできる。
【００９２】
また、無線区間を挟んで対向に位置する双方のソフトウェア無線機１にＤＮＳサーバ部１８を設けることで、ソフトウェア無線機１間のゾーン情報を共有することが可能であるため、ゾーン情報の変更に対して通信可能なすべてのソフトウェア無線機１に変更されたゾーン情報を送ることができ、ソフトウェア無線機１を用い大規模なネットワークを構成することが可能である。
【００９３】
また、図１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。
【００９４】
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。
【００９５】
次に、本発明の実施の形態に係るソフトウェア無線機１を介したユーザ端末２間のデータ通信動作について、図３，図４、を使って説明する。図３は、本発明の実施の形態に係るソフトウェア無線機１を用いた無線通信システムのデータ通信動作の様子を示す説明図であり、図４は、本発明の実施の形態に係るソフトウェア無線機１を用いた無線通信システムにおける要求ＩＰパケット送信の各部の動作を示すシーケンス図であり、図５は、本発明の実施の形態に係るソフトウェア無線機１を用いた無線通信システムにおける応答ＩＰパケット受信までの各部の動作を示すシーケンス図である。
【００９６】
図４、図５では、クライアントとして動作するユーザ端末２ａと、既存のフルサービス・リゾルバとして動作するＤＮＳサーバ５ａとソフトウェア無線機１ａで構成されたドメインａと、サーバとして動作するユーザ端末２ｂとソフトウェア無線機２ｂで構成されたドメインｂとを、ソフトウェア無線機１ａとソフトウェア無線機１ｂを介して無線区間で接続し、ユーザ端末２ａからユーザ端末２ｂに対してある処理の要求ＩＰパケットを送信し、ユーザ端末２ａはユーザ端末２ｂからの応答ＩＰパケットを受信するというクライアント−サーバモデルにおけるシーケンス図である。
【００９７】
尚、図４，図５では、ソフトウェア無線機１ａとソフトウェア無線機１ｂの双方が、ＤＮＳ機能を実現している本発明のソフトウェア無線機である場合の動作を示している。
【００９８】
図４に示すように、予め初期設定として、ソフトウェア無線機１ａには、無線区間を挟んで対向に位置するソフトウェア無線機１ｂが管理しているドメインｂに関するゾーン情報を取得してＤＮＳゾーン情報１１ｃに登録しておくと共に、対向に位置するソフトウェア無線機１ｂがサポートする無線通信方式（ソフトウェア無線機１ｂのメイン通信方式）を図２に示したようなネットワーク管理テーブル１１ｂに登録し、各々記憶部１１に記憶しておく。
【００９９】
同様に、ソフトウェア無線機ｂには、ソフトウェア無線機１ａが管理しているドメインａに関するゾーン情報を取得してＤＮＳゾーン情報１１ｃに登録しておくと共に、対向に位置するソフトウェア無線機１ａがサポートする無線通信方式（ソフトウェア無線機１ａのメイン通信方式）を図２に示したようなネットワーク管理テーブル１１ｂに登録し、各々記憶部１１に記憶しておく。
【０１００】
そして、ＤＮＳサーバ５ａには、ドメインｂのＤＮＳサーバとしてソフトウェア無線機１ａを登録することで、ドメインｂに関するＤＮＳ問合せはソフトウェア無線機１ａに問い合わせが為されるように設定される。
【０１０１】
ここで説明を分かりやすくするために、ソフトウェア無線機１ａ、ソフトウェア無線機１ｂは、通信方式Ａ，Ｂ，Ｃの３種類の通信方式をサポートし、ソフトウェア無線機１ａはメイン通信方式が通信方式Ａであり、ソフトウェア無線機１ｂはメイン通信方式が通信方式Ｂであるとして説明する。
【０１０２】
さて、クライアントとして動作するユーザ端末２ａがユーザ端末２ｂに対して要求データａｔｏｂをＩＰパケットａｔｏｂとして送信しようとしたとき、まだ通信を始めていないのでユーザ端末２ｂのホスト名は分かってもユーザ端末２ｂのＩＰアドレスを知らない。
そこで、ユーザ端末２ａは、ユーザ端末２ｂのホスト名からＩＰアドレスを問い合わせるＤＮＳ問合せをＤＮＳサーバ５ａに送信する（図３の（１）ＤＮＳ問合せ）。
【０１０３】
当該ＤＮＳ問合せに対応してＤＮＳサーバ５ａは、ドメインｂにあるユーザ端末２ｂのゾーン情報はソフトウェア無線機１ａにあることを事前登録によって知っている為、ソフトウェア無線機１ａにユーザ端末２ｂのホスト名からＩＰアドレスを問合せるＤＮＳ問合せをソフトウェア無線機１ａに送信する（図３の（２）ＤＮＳ問合せ）。
【０１０４】
ＤＮＳサーバ５ａからのユーザ端末２ｂに関するＩＰアドレス問合せ（ＤＮＳ問合せ）を受けたソフトウェア無線機１ａのＤＮＳサーバ部１８は、記憶部１１のゾーン情報１１ｃを参照してユーザ端末２ｂのホスト名からＩＰアドレスを検索し、ユーザ端末２ｂのＩＰアドレスの情報を取得する。
【０１０５】
この時、本発明のソフトウェア無線機１ａの特徴的な動作として、ＤＮＳサーバ部１８がシステム制御部１０に対してユーザ端末ｂに関する問合せがあったことを通知するためにユーザ端末ｂに関連する情報を出力してから、問合せ元であるＤＮＳサーバ５ａに取得したユーザ端末２ｂに関するＩＰアドレスを返答し、ＤＮＳサーバ５ａからユーザ端末２ａへユーザ端末２ｂのＩＰアドレスが返答される（図３では（３）ＤＮＳ応答として１つの連続する矢印で示す）。
尚、ＤＮＳ応答は、ソフトウェア無線機１ａからユーザ端末２ａに直接返答してもよい。
【０１０６】
この返答の間に、ソフトウェア無線機１ａのシステム制御部１０は、ＤＮＳサーバ部１８から受け取ったユーザ端末２ｂに関連する情報（ＩＰアドレス等）により、ドメインｂ内の端末に関する問合せがあったことを認識し、近々ドメインｂ内のユーザ端末２ｂのＩＰアドレス宛のＩＰパケットを送信する送信径路が予測できるので、ネットワーク管理テーブル１１ｂを参照して、ドメインｂと接続するためのソフトウェア無線機１がソフトウェア無線機１ｂであるという情報を取得する。
【０１０７】
そして、システム制御部１０は、このソフトウェア無線機１ｂについて、ネットワーク管理テーブル１１ｂを検索し、対応している通信方式（メイン通信方式）が通信方式Ｂであるという情報を取得して確定し、各信号処理部１３，１４の現用系又は予備系に通信方式Ｂに対応するソフトウェアがない場合は、各信号処理部１３，１４の何れかの予備系に通信方式Ｂに対応するソフトウェアを書き込んで待機させ、いつでも動作できるように準備する。
【０１０８】
一方、ユーザ端末２ａは、ＤＮＳサーバ５ａからのＤＮＳ応答でユーザ端末２ｂに関するＩＰアドレスを取得したので、取得したＩＰアドレスを宛先ＩＰアドレスとしてＩＰパケットａｔｏｂを送信する。
【０１０９】
ユーザ端２ａから発信されたＩＰパケットａｔｏｂは、ソフトウェア無線機１ａで受信され、ソフトウェア無線機１ａ内のＩＰアドレス判定部１９が宛先ＩＰアドレスを確認してシステム制御部１０に出力し、システム制御部１０がパス切替部１７ａ，１７ｂを制御して、先ほどソフトウェアを入れ替えして通信方式Ｂが設定されている各信号処理部１３，１４を現用系とするよう切り替え、受信したデータを対応する通信方式Ｂで信号処理し、通信方式Ｂにて無線送信手段（ＲＦ／ＩＦ部１５，アンテナ１６）から無線送信する。
【０１１０】
そして、無線送信が完了すると、通信方式Ｂが設定されている信号処理部１３，１４を現用系から予備系に戻し、ソフトウェア無線機１ａのメイン通信方式である通信方式Ａが設定されている信号処理部１３，１４を予備系から現用系に切り替え、無線受信できる体制を整える。（図４では、単に「通信方式Ｂを予備系に、通信方式Ａを現用系に」と記載、以降も同様）
【０１１１】
以降は、図５に示すように（ソフトウェア無線機１ａからソフトウェア無線機１ｂへの無線送信とソフトウェア無線機１ａにおける通信方式を戻す動作は、図４と重複）、対向のソフトウェア無線機１ｂが、ソフトウェア無線機１ａから無線送信された信号を通信方式Ｂで受信し、データを復調しＩＰパケット化したＩＰパケットａｔｏｂに対して、ソフトウェア無線機１ｂ内のＩＰアドレス判定部１９が送信元ＩＰアドレスを確認してシステム制御部１０に出力した後、ユーザ端末２ｂへＩＰパケットａｔｏｂを送信する。
【０１１２】
そして、ソフトウェア無線機１ｂのシステム制御部１０は、ＩＰパケット判定部１９が取得した送信元ＩＰアドレスを元に、自ら検索するか、ソフトウェア無線機１ｂ内のＤＮＳサーバ部１８に問い合わせるかの手段で、記憶部１１のＤＮＳゾーン情報１１ｃから送信元はドメインａであり、ドメインａの無線通信先装置はソフトウェア無線機１ａであるという情報を取得する。
【０１１３】
そしてソフトウェア無線機１ｂのシステム制御部１０は、この情報を元にネットワーク管理テーブル１１ｂより、ソフトウェア無線機１ａが使用している通信方式（メイン通信方式）が通信方式Ａであるという情報を取得して確定し、各信号処理部１３，１４の現用系又は予備系に通信方式Ａに対応したソフトウェアがない場合、各信号処理部１３，１４の何れかの予備系に通信方式Ａに対応したソフトウェアを書き込んで待機させて、いつでも動作できるように準備する。
【０１１４】
一方、ＩＰパケットａｔｏｂを受信したユーザ端末２ｂはユーザ端末２ａに応答を返すべく、ＩＰパケットｂｔｏａを送信する。
【０１１５】
ソフトウェア無線機１ｂは、このＩＰパケットｂｔｏａを受信し、ＩＰアドレス判定部１９にて宛先ＩＰアドレスを確認してシステム制御部１０に出力し、システム制御部１０がパス切替部１７ａ，１７ｂを制御して、先ほどソフトウェアを入れ替えして通信方式Ａが設定されている信号処理部１３，１４を現用系とするよう切り替え、送信データを対応する通信方式Ａで信号処理し、通信方式Ａにて無線送信手段（ＲＦ／ＩＦ部１５，アンテナ１６）から無線送信する。
【０１１６】
対向のソフトウェア無線機１ａは、ソフトウェア無線機１ｂから無線送信された信号を通信方式Ａにて受信し、データを復調しＩＰパケット化したＩＰパケットｂｔｏａに対して、ＩＰアドレス判定部１９が送信元ＩＰアドレスを確認してシステム制御部１０に出力した後、ユーザ端末２ａに対してＩＰパケットｂｔｏａを送信する。
【０１１７】
そして、ソフトウェア無線機１ａのシステム制御部１０は、ＩＰパケット判定部１９が取得した送信元ＩＰアドレスを元に、自ら検索するか、ソフトウェア無線機１ａ内のＤＮＳサーバ部１８に問い合わせるかの手段で、記憶部１１のＤＮＳゾーン情報１１ｃから送信元はドメインｂであり、ドメインｂの無線送信先装置はソフトウェア無線機１ｂであるという情報を取得する。
【０１１８】
そしてソフトウェア無線機１ａのシステム制御部１０は、この情報をもとにネットワーク管理テーブル１１ｂより、ソフトウェア無線機１ｂが使用している通信方式（メイン通信方式）が通信方式Ｂであるという情報を取得し、各信号処理部１３，１４の現用系又は予備系に通信方式Ｂに対応したソフトウェアがない場合、各信号処理部１３，１４の何れかの予備系に通信方式Ｂに対応したソフトウェアを書き込んで待機させ、いつでも動作できるように準備する。
【０１１９】
以降、ユーザ端末２ａとユーザ端末２ｂとの間で通信を続ける場合は、ユーザ端末２ａからのＩＰパケットａｔｏｂの送信からユーザ端末２ａでのＩＰパケットｂｔｏａの受信までのの動作を繰り返すことになる。
【０１２０】
ここでもし、ソフトウェア無線機１ａの無線通信先装置として通信方式Ｃをサポートするソフトウェア無線機ｃ及びドメインｃが追加された場合でも、ソフトウェア無線機１ｂへの送信用に通信方式Ｂのソフトウェアを予備系に準備し、ソフトウェア無線機１ｃへの送信用に通信方式Ｃのソフトウェアを予備系に準備しながら、実際の送信時に通信方式Ｂが準備されている予備系又は通信方式Ｃが準備されている予備系を現用系に切り替え、送信終了後に自己のメイン通信方式である通信方式Ａが準備されている予備系を現用系に切り替え受信体制を整える動作を繰り返すことで、的確且つ迅速に通信方式に対応するソフトウェアの切り替えを行うことができる。
これによりユーザ端末からは通信方式を意識することなく複数の無線通信で構成されたネットワークに接続することが可能となる。
【０１２１】
尚、図４では、ソフトウェア無線機１ａにて、受け付けたＤＮＳ問合せに対して該当レコード検索後、ＤＮＳ応答を返答してから通信方式の確定やソフトウェアの準備（書き替え）を行うように記載されているが、ＤＮＳ問合せを受けた際のＤＮＳ応答タイミングをソフトウェア書き替え完了まで調整することで、ユーザ端末２ａからのＩＰパケットａｔｏｂを待たせることなく無線送信することができる。
【０１２２】
また、図４、図５では、ソフトウェア無線機１ａとソフトウェア無線機１ｂの双方が本発明のソフトウェア無線機１である場合を示したが、一方のみが本発明のソフトウェア無線機１であり、他方が従来のソフトウェア無線機であっても、双方の無線通信には支障がなく、本発明のソフトウェア無線機１を採用した側からの無線送信時の遅延が改善されるものである。
【０１２３】
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。
【０１２４】
次に、ネットワークの規模が拡大され、ソフトウェア無線機１のＤＮＳサーバ部１８でスレーブ・サーバ機能を用いる場合の動作について、図６を使って説明する。図６は、本発明の実施の形態に係るソフトウェア無線機１において、ＤＮＳサーバ部１８でスレーブ・サーバ機能を用いる場合のデータ通信動作の様子を示す説明図である。
図６に示す例では、ソフトウェア無線機１′において、ＤＮＳサーバ部１８′でスレーブ・サーバ機能を用いることによってＤＮＳクライアント機能を実現し、ＤＮＳ問合せを受信すると、ＤＮＳ問合せの検出のみを行い、ＤＮＳ応答を返さずに実際のＤＮＳ問合せを別のフォワーダと呼ばれるＤＮＳサーバ５′に依頼することになる。
【０１２５】
よって、ユーザ端末２ａからＩＰパケット送信先のユーザ端末２ｂに関するＤＮＳ問合せがＤＮＳサーバ５に送信され（１）、ＤＮＳサーバ５からソフトウェア無線機１′ａにＤＮＳ問合せが送信され（２）、ソフトウェア無線機１′ａから更にフォワーダと呼ばれるＤＮＳサーバ５′にＤＮＳ問合せが送信され（３）、ＤＮＳサーバ５′からユーザ端末２ａにＤＮＳ応答が返送される（４）ことになる。
【０１２６】
その間、ソフトウェア無線機１′ａでは、ＤＮＳサーバ部１８′がＤＮＳ問合せを検出して当該ＤＮＳ問合せに関する情報がシステム制御部１０に出力され、システム制御部１０で当該ＤＮＳ問合せに関する情報からユーザ端末２ｂのＩＰアドレスやドメイン、及びユーザ端末２ｂへのデータ送信径路となる対向のソフトウェア無線機１ｂの情報が取得され、最終的に対向のソフトウェア無線機１ｂの通信方式Ｂが特定されて、当該通信方式Ｂに対応するソフトウェアを現用系又は何れかの予備系に準備し、実際にユーザ端末２ａからユーザ端末２ｂへの送信ＩＰパケットを受信したときには、パス切替部１７ａ，１７ｂの切り替えのみで、ソフトウェア無線機１ｂへの通信方式Ｂに対応することができる。
【０１２７】
よって、ネットワークの規模が拡大された場合に、ソフトウェア無線機１のＤＮＳサーバ部１８のスレーブ・サーバ機能を用いることで、ソフトウェア無線機１ではＤＮＳ問合せの検出のみを行い、実際のＤＮＳ問合せを別のフォワーダと呼ばれるＤＮＳサーバ５′に依頼することができるため、有限な記憶部１１を有効に利用しながら、上記動作を維持できるものである。
【０１２８】
尚、これまでの本発明の説明では、本発明のソフトウェア無線機１が、ＤＮＳ問合せに基づく予測と、無線受信データに基づく予測の両方を行うものであったが、ＤＮＳ問合せに基づく予測と、無線受信データに基づく予測のどちらか一方のみを行うようにしても構わない。
【０１２９】
本発明の実施の形態に係るソフトウェア無線機によれば、ＤＮＳゾーン情報１１ｃに無線通信先装置に対応付けて、無線通信先装置が属するネットワーク内の端末装置に関するホスト名とネットワークアドレスとの対応付け情報を保持し、ＤＮＳサーバ部１８が、任意のホスト名に関するＤＮＳ問合せを受け付け、ＤＮＳゾーン情報１１ｃを参照してホスト名に対応するネットワークアドレスを特定し、問合せに関連する情報をシステム制御手段１０に出力し、システム制御手段１０が、問合せ対象ホスト名に対応するネットワークアドレスを宛先とするデータ送信径路を予測して関連する無線通信先装置に対応する通信方式のソフトウェアをディジタル信号処理部１３，アナログ信号処理部１４の予備系にダウンロードして待機させ、実際のデータ送信時には、システム制御部１０が当該待機している予備系を現用系に切り替えて動作させるソフトウェア無線機としているので、ドメインネームシステムの問合せを受けた時点で、問合せ対象を宛先とするデータ送信径路を予測して径路となる無線通信先装置に対応する通信方式を準備しておき、当該宛先へのデータ送信時には、迅速に当該無線通信先装置に対応する通信方式で動作させることができる効果がある。
【０１３０】
本発明の実施の形態に係るソフトウェア無線機によれば、ＩＰアドレス判定部１９が、無線区間からの受信データから送信元ＩＰアドレス（ネットワークアドレス）を取得してシステム制御手段１０に出力し、システム制御手段１０が、当該送信元ＩＰアドレスを宛先とする当該受信データに対する応答データのデータ送信径路を予測し、関連する無線通信先装置に対応する通信方式のソフトウェアをディジタル信号処理部１３，アナログ信号処理部１４の予備系にダウンロードして待機させ、実際のデータ送信時には、システム制御部１０が当該待機している予備系を現用系に切り替えて動作させるソフトウェア無線機としているので、無線区間からのデータを受信した時点で、逆方向のデータ送信径路を予測して径路となる無線通信先装置に対応する通信方式を準備しておき、当該宛先へのデータ送信時には、迅速に当該無線通信先装置に対応する通信方式で動作させることができる効果がある。
【０１３１】
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（通信方式）に対してソフトウェア無線機のホスト名が割り当てられて、ＤＮＳ問合せの情報、又は受信データの送信元ネットワークアドレスの情報から近々発生すると予測される送信データの無線送信径路を予測し、予測される無線送信径路に当たる対向のソフトウェア無線機１に対応する通信方式（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待機させておき、実際に予測された送信データを受信したなら、事前に予測に基づく通信方式のソフトウェアを書き込んでおいた予備系と現用系とをパス切替部１７ａ，ｂの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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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準備の起点となるのは、ユーザ端末２からのＤＮＳ問合せ、又は無線区間からの受信データを利用するので、ユーザ端末２で送受信するデータはこれまで通常に使用されていたデータを通常の通信手段で送信すればよく、準備を指示するような特別なデータや当該データ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、ソフトウェア無線機１におけるＤＮＳサーバ部１８、ＩＰアドレス判定部１９、システム制御部１０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。
【０１３４】
また、本発明のソフトウェア無線機１によれば、ＤＮＳ問合せを受け付けてから、ＤＮＳ応答を送信するまでタイミングを調整し、当該ＤＮＳ問合せから予測される無線送信径路に対応する無線通信方式のソフトウェア書き替え（準備）が完了してからＤＮＳ応答を送信するようにすれば、ユーザ端末２からの送信データを待たせることなく無線送信でき、送信遅延を解消できる効果がある。
【０１３５】
また、本発明のソフトウェア無線機１によれば、ＤＮＳサーバ機能をスレーブ・サーバとして利用すれば、ソフトウェア無線機１ではＤＮＳ問合せの検出のみを行い、実際のＤＮＳ問合せを別のフォワーダと呼ばれるＤＮＳサーバ５′に依頼することができるため、有限な記憶部１１を有効に利用しながら、上記動作を維持できネットワークの規模に依存せずに、複数の通信方式に適応した無線通信を行うことができる効果がある。
【０１３６】
本発明のソフトウェア無線機１によれば、ソフトウェア無線機上でＤＮＳサーバ機能を実現することで、ソフトウェア無線機１同士がゾーン情報を共有し、またソフトウェア無線機１同士または無線通信可能なＤＮＳサーバ５との間でゾーン情報を交換することができ、通信システム全体または一部が移動等により変更されても、ゾーン情報の交換により保持している情報が更新され、適切な通信方式を選択することが可能となり、ネットワーク構成の変更に対しても的確に通信することができる効果がある。
【０１３７】
【発明の効果】
本発明によれば、ドメインネームシステムサーバ手段が、無線通信先装置が属するネットワーク内の端末装置に関するホスト名とネットワークアドレスとの対応付け情報を保持し、任意のホスト名に関する問合せを受け付けると、問合せに関連する情報をシステム制御手段に出力し、システム制御手段が、ドメインネームシステムサーバ手段からの問合せに関連する情報を入力し、問合せ対象ホスト名に対応するネットワークアドレスを宛先とするデータ送信径路を予測し、予測されたデータ送信径路に従い宛先ネットワークアドレスに関連する無線通信先装置に対応するデータリンク層実現手段を待機させるソフトウェア無線機としているので、ドメインネームシステムの問合せを受けた時点で、問合せ対象を宛先とするデータ送信径路を予測し、予測された径路となる無線通信先装置に対応するデータリンク層実現手段を待機させ、当該宛先へのデータ送信時には、迅速に当該無線通信先装置に対応するデータリンク層実現手段を動作させることができ、無線通信方式をより迅速に切り替えて運用することができる効果がある。
【０１３８】
本発明によれば、システム制御手段が、任意の無線通信先装置からの受信データを受け取ると、受信データに対する応答データを送信する為の無線通信先装置を介するデータ送信径路を予測し、予測されたデータ送信径路に従い無線通信先装置に対応するデータリンク層実現手段を待機させる上記ソフトウェア無線機１としているので、無線通信先装置からの受信データを受け取った時点で、応答データを送信する為の当該無線通信先装置を介するデータ送信径路を予測して、当該無線通信先装置に対応するデータリンク層実現手段を待機させ、応答データ送信時には、迅速に当該無線通信先装置に対応するデータリンク層実現手段を動作させることができ、無線通信方式をより迅速に切り替えて運用することができる効果がある。
【０１３９】
本発明によれば、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、予測されたデータ送信径路となる無線通信先装置に対応するデータリンク層実現手段を信号処理部に待機させ、予測されたデータ送信径路のデータ送信時に、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ソフトウェア無線機としているので、データ送信時には、事前の送信径路予測で対応するデータリンク層実現手段を待機させておいた信号処理部を動作させるという信号処理部の切替だけで、簡単且つ迅速に通信方式を変更することができ、無線通信方式をより迅速に切り替えて運用することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】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２】発明のソフトウェア無線機におけるネットワーク管理テーブルの具体例を示す説明図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るソフトウェア無線機を用いた無線通信システムのデータ通信動作の様子を示す説明図である。
【図４】発明の実施の形態に係るソフトウェア無線機１を用いた無線通信システムにおける要求ＩＰパケット送信の各部の動作を示すシーケンス図である。
【図５】発明の実施の形態に係るソフトウェア無線機１を用いた無線通信システムにおける応答ＩＰパケット受信までの各部の動作を示すシーケンス図である。
【図６】発明の実施の形態に係るソフトウェア無線機において、ＤＮＳサーバ部でスレーブ・サーバ機能を用いる場合のデータ通信動作の様子を示す説明図である。
【図７】無線通信システムの概略構成を示す概念図である。
【図８】従来のソフトウェア無線機で構成される無線通信システムにおけるデータ通信の動作を示す説明図である。
【符号の説明】
１、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、 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…パス切替部、 １８…ＤＮＳサーバ部、 １９…ＩＰアドレス判定部

Claims (3)

1. 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無線通信先装置及び前記無線通信先装置が属するネットワーク内のネットワークアドレスを管理し、無線送信データの宛先ネットワークアドレスに関連する無線通信先装置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ソフトウェア無線機であって、
   無線通信先装置に対応付けて、前記無線通信先装置が属するネットワーク内の端末装置に関するホスト名とネットワークアドレスとの対応付け情報を保持し、任意のホスト名に関する問合せを受け付け、前記保持している対応付け情報に従い前記ホスト名に対応するネットワークアドレスを特定するドメインネームシステムサーバ手段を備え、
   前記ドメインネームシステムサーバ手段が、任意のホスト名に関する問合せを受け付けると、前記問合せに関連する情報をシステム制御手段に出力するドメインネームシステムサーバ手段であり、
   前記システム制御手段が、前記ドメインネームシステムサーバ手段からの問合せに関連する情報を入力し、前記問合せ対象ホスト名に対応するネットワークアドレスを宛先とするデータ送信径路を予測し、前記予測されたデータ送信径路に従い前記宛先ネットワークアドレスに関連する無線通信先装置に対応するデータリンク層実現手段を待機させるシステム制御手段であることを特徴とするソフトウェア無線機。
2. システム制御手段が、任意の無線通信先装置からの受信データを受け取ると、前記受信データに対する応答データを送信する為の前記無線通信先装置を介するデータ送信径路を予測し、前記予測されたデータ送信径路に従い前記無線通信先装置に対応するデータリンク層実現手段を待機させるシステム制御手段であることを特徴とする請求項１記載のソフトウェア無線機。
3. 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、予測されたデータ送信径路となる無線通信先装置に対応するデータリンク層実現手段を前記信号処理部に待機させ、前記予測されたデータ送信径路のデータ送信時に、前記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又は請求項２記載のソフトウェア無線機。

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