JP4296240B2 - ソフトウェア無線通信装置および無線通信制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数の無線通信方式の通信機能を無線通信装置内部でソフトウェア的に切替可能なソフトウェア無線通信装置および前記ソフトウェア無線通信装置における通信制御方法に関する。

図８は従来のソフトウェア無線通信装置における受信回路の構成例を示すブロック図である。ソフトウェア無線通信装置における受信回路１−１は、ダイバーシチ受信用としてアンテナ１−２および１−３の２つのアンテナに接続し、アンテナ切替回路１−４、チャネル選択回路１−５、復調処理回路１−６、受信データ処理回路１−７、受信データ出力端子１−８、および全体の動作を制御する制御回路１−９から構成されている。

図８においては、アンテナ切替ダイバーシチ用にアンテナ１−２および１−３およびアンテナ切替回路１−４が記載されているが、ソフトウェア無線通信装置によってはアンテナ切替ダイバーシチを行わない場合もあり得る。

図８の受信回路において、アンテナ１−２および１−３から入力される受信信号は、ダイバーシチ受信を行うためのアンテナ切替回路１−４において、アンテナ１−２または１−３のいずれかのアンテナの受信信号のみが選択され、チャンネル選択回路１−５に入力される。

チャネル選択回路１−５では、利用する無線通信方式に不要な周波数帯域の受信信号が除去され、必要な周波数帯域の受信信号は復調処理回路１−６へ入力される。復調処理回路１−６においてダウンコンバートが行われた後、受信データ処理回路１−７では、無線通信方式に必要な誤り制御復号化が行われ、受信データ出力端子１−８から受信データが出力される。

受信データ出力端子１−８は、例えば無線ＬＡＮ通信方式を利用する場合にはパソコン等が接続され、ＰＨＳ無線通信方式を利用する場合には、スピーカなどの音声出力装置等が接続される。制御回路１−９は、接続される各回路等に対する動作制御を行い、無線通信方式の切替制御を行うためのソフトウェア無線通信方式切替制御回路１−１０も制御回路１−９に含まれる。

無線通信中に、ソフトウェア無線通信方式切替制御回路１−１０の制御により、各回路が無線通信方式の切り替えを行う場合には、無線通信を停止した後に無線通信方式の切り替えを行うため、各回路が無線通信方式の切り替えを完了し、無線リンクを確立するまでは無線データ通信を行うことができない。そのため、無線通信方式切替後に無線リンクを確立できない場合には、ソフトウェア無線通信方式切替制御回路１−１０は、各回路に対して再度、無線通信方式の切替制御を行い、無線リンクの確立を行うことになり、無線通信不可時間が長くなるという問題が発生する。

図９にソフトウェア無線通信装置における従来の無線通信方式の切替手順例の流れ図を示す。ソフトウェア無線通信装置が、無線通信中の状態において（２−１）、無線伝搬路状態の悪化等により無線通信が安定して行えず、無線通信方式の切替が必要になった場合には（２−２）、無線通信を停止して（２−３）、無線通信方式を切替えるためにソフトウェア無線通信装置内のソフトウェアやハードウェアの変更を行い、他の無線通信方式に切替えた後（２−４）、無線通信を行うために必要な無線リンクの確立を行う（２−５）。切替後に、無線リンクの確立を正常に完了した場合には、切替えた無線通信方式において無線通信中状態となるが（２−６）、無線リンクの確立を行えなかった場合には、さらに他の無線通信方式へ切替えを行い、無線リンクを確立する。

ここで、ソフトウェア無線通信装置が無線通信方式を切替えた後に無線リンクを確立できるか否かは、無線通信方式を切替えるまで不明であるため、無線通信方式の切替後に無線リンクを確立できず、他の無線通信方式に切替える場合には、再度、無線通信方式を切替え、無線リンクを確立するため、無線通信中となるまでの無線通信不可時間が長くなるという問題が発生する。

このように無線通信方式を切替える技術は、例えば非特許文献１で示されている。また、無線通信方式を切替える際に、ソフトウェア無線通信装置の位置情報を利用して適当な無線通信方式を決定する技術もある（例えば、特許文献１参照）。
「Software Defined Radio Prototypefor PHS and IEEE802.11 Wireless LAN」、Hiroyuki SHIBA他著、IEICETRANS.COM.VOL.E85-B.NO.12.DEC.2002.P2694-2695 特開２００２−１９９４５１号公報

従来技術においては、ソフトウェア無線通信装置が無線通信中の状態において、無線伝搬路状態の悪化等により無線通信が安定して行えず、無線通信方式の切替えが必要になった場合に、無線通信を停止して他の無線通信方式に切替え、無線通信を行うために必要な無線リンクの確立を行うが、その際に、無線リンクを確立できなかった場合には、さらに、他の無線通信方式に切替えを行い、無線リンクを確立する。

ここで、ソフトウェア無線通信装置が無線通信方式を切り替えた後に無線リンクを確立できるか否かは、無線通信方式を切替えて無線リンクの確立動作を行うまで不明であるため、無線通信方式を切り替えた後に無線リンクを確立できず、さらに他の無線通信方式に切り替える場合には、再度、無線通信方式を切替え、無線リンクを確立するため、無線通信中となるまで無線通信不可時間が長くなるという問題が発生する。

そこで、本発明は、ソフトウェア無線通信装置が無線通信中に無線通信方式を切替える際に、切替えを行う無線通信方式において無線リンクを確立できる可能性が高いことをあらかじめ確認した後に、無線通信方式の切替えを行うことにより、切替後の無線通信方式での無線リンクの確立成功の可能性を高めると共に、無線通信方式の切替えを開始してから切替えを完了して無線リンクを確立するまでの無線通信不可時間を短くすることを目的とする。

本発明は、上記の課題を解決すべくなされたものであり、本発明の第一の観点は、複数の異なる無線通信方式の通信機能を無線通信装置内部でソフトウェア的に切替可能なソフトウェア無線通信装置である。

ここで、本発明の特徴とするところは、アンテナ切替ダイバーシチ用の二つのアンテナと、ダイバーシチ受信を行うために前記二つのアンテナを切り替えるアンテナ切り替え回路とを備え、無線通信中に前記アンテナ切り替え回路により切り替えられ前記無線通信に利用されていないアンテナを用いて複数の前記無線通信方式の中で現在通信中の通信に用いていない受信可能な少なくとも一方式の通信信号の有無を検出する無線通信信号検出手段と、この無線通信信号検出手段による検出結果に基づき動作制御を行う動作制御手段とを備えたところにある。

これにより、例えば、ソフトウェア無線通信装置が無線通信中に無線通信方式の切替動作を行う際に、無線通信を継続した状態で、複数の前記無線通信方式の中で現在通信中の通信に用いていない少なくとも一方式の通信信号の有無を検出し、この検出結果に基づき適切な無線通信方式に切替える動作制御が可能となる。

すなわち、現時点で実際に通信信号が存在する無線通信方式であれば、無線リンク確立が可能な状態にあるので、直後に、新たに同一無線通信方式による無線リンクの確立を試みた場合でも確立に失敗する可能性は、きわめて小さいと判断できる。よって、現時点で実際に通信信号が存在する無線通信方式を選択して切替えを行うことにより無線リンク確立の成功率を高めることができる。

また、前記無線通信信号検出手段は、複数の前記無線通信方式の無線通信信号の有無を検出するために必要な情報を保持する信号検出情報記憶手段と、この信号検出情報記憶手段に保持されている情報に基づき無線通信中に複数の前記無線通信方式の中で現在通信中の通信に用いていない少なくとも一方式の無線周波数帯域における受信電力強度を測定する受信電力測定手段と、この受信電力測定手段の測定結果に基づき前記無線通信方式の無線通信信号の有無を検出する無線通信信号検出判定手段とを備えることができる（請求項２）。

これにより、例えば、ソフトウェア無線通信装置が無線通信中に無線通信方式の切替動作を行う際に、複数の前記無線通信方式の中で現在通信中の通信に用いていない少なくとも一方式の無線周波数帯域における受信電力強度を測定することにより、無線通信を継続した状態で、受信可能な無線通信信号の有無を検出することができる。

また、前記信号検出情報記憶手段は、複数の前記無線通信方式の無線基準信号を受信可能な周波数帯域情報を記憶する周波数帯域情報記憶手段と、複数の前記無線通信方式の無線基準信号が周期的に送信される際の送信周期情報を記憶する送信周期情報記憶手段と、複数の前記無線通信方式の無線基準信号が継続して送信される際の送信継続時間情報を記憶する送信継続時間記憶手段と、複数の前記無線通信方式の無線基準信号の有無を検出する際に基準となる受信電力強度情報を記憶する基準受信電力情報記憶手段とを備えることができる（請求項３）。

これにより、複数の前記無線通信方式の無線基準信号の有無を検出するために必要な情報を記憶することができ、例えば、ソフトウェア無線通信装置が無線通信中に無線通信方式の切替動作を行う際に、この記憶している情報に基づき受信電力強度を測定することにより、受信可能な無線基準信号を検出することができる。

また、前記無線通信信号検出手段は、無線通信中に複数の前記無線通信方式の中で現在通信中の通信に用いていない少なくとも一方式の無線通信方式の通信信号を受信し、同期を確立することにより、無線通信信号の有無を検出する受信信号同期確立手段を備えることができる（請求項４）。

これにより、例えば、ソフトウェア無線通信装置が無線通信中に無線通信方式の切替動作を行う際に、複数の前記無線通信方式の中で現在通信中の通信に用いていない少なくとも一方式の無線通信方式の通信信号を受信し、同期を確立することにより、無線通信を継続した状態で、受信可能な無線通信信号の有無を検出することができる。

また、前記動作制御手段は、無線通信中に複数の前記無線通信方式の中で現在通信中の通信に用いていない少なくとも異なる二方式の通信信号の有無の検出結果に基づき利用可能な無線通信方式を判定する利用判定手段と、この利用可能な無線通信方式の中から通信方式の切替えに適した優先順位を判定する切替優先順位判定手段と、この切替優先順位判定手段の判定結果に基づき無線通信方式の切替えを行う通信方式切替手段とを備えることができる（請求項５）。

これにより、ソフトウェア無線通信装置が無線通信中に無線通信方式の切替動作を行う際に、無線通信を継続した状態で、受信可能な異なる二方式以上の無線通信信号の有無の検出結果に基づき利用可能な無線通信方式を判定し、通信方式の切替えに適した優先順位を判定し、その判定結果を利用して無線通信方式の切替動作を行うことにより、切替後の無線通信方式での無線リンクの確立成功の可能性を高めると共に、無線通信方式の切替えを開始してから切替えを完了して無線リンクを確立するまでの無線通信不可時間を短くすることができる。

これによれば、優先順位が最高位の無線通信方式による切替えに失敗した場合でも即座に次の優先順位の無線通信方式による切替えを行うことができるため、単一の切替先しか持たない場合と比較して無線リンクの確立成功の可能性をさらに高めることができる。

あるいは、前記動作制御手段は、無線通信中に複数の前記無線通信方式の中で現在通信中の通信に用いていない少なくとも異なる二方式の通信信号の有無の検出結果に基づき利用可能な無線通信方式を判定する通信利用判定手段と、前記利用可能な無線通信方式の中から通信方式の切替えに適した優先順位を判定する通信切替優先順位判定手段と、この通信切替優先順位判定手段の判定結果を保持する通信切替優先順位保持手段と、無線通信中に無線通信方式の切替えを行う場合にこの通信切替優先順位保持手段により保持されている判定結果に基づき無線通信方式の切替えを行う無線通信方式切替手段とを備えることができる（請求項６）。

これにより、ソフトウェア無線通信装置が無線通信中に無線通信を継続した状態で、受信可能な異なる二方式以上の無線通信信号の有無の検出結果に基づき、利用可能な無線通信方式を判定し、通信方式の切替えに適した優先順位を判定し、その判定結果を保持する。そして、無線通信中に無線通信方式の切替えを行う場合に、保持している判定結果を利用することにより、切替後の無線通信方式での無線リンクの確立成功の可能性を高めると共に、無線通信方式の切替えを開始してから切替えを完了して無線リンクを確立するまでの無線通信不可時間を短くすることができる。

これによれば、優先順位が最高位の無線通信方式による切替えに失敗した場合でも即座に次の優先順位の無線通信方式による切替えを行うことができるため、単一の切替先しか持たない場合と比較して無線リンクの確立成功の可能性をさらに高めることができる。また、判定結果をあらかじめ保持していることにより、切替えの必要性が生じた場合に、速やかに切替動作に移行することができるため、切替えの必要性が生じてから検出または測定手順を開始する場合と比較して無線通信不可時間をさらに短くすることができる。

本発明の第二の観点は、複数の異なる無線通信方式の通信機能を無線通信装置内部でソフトウェア的に切替可能なソフトウェア無線通信装置における無線通信制御方法である。

ここで、本発明の特徴とするところは、アンテナ切替ダイバーシチ用の二つのアンテナのうち、ダイバーシチ受信を行うために前記二つのアンテナを切り替えて無線通信中に、ダイバーシチ受信により切り替えられて無線通信に利用されていないアンテナを用いて複数の前記無線通信方式の中で受信可能な現在通信中の通信に用いていない少なくとも一方式の無線通信方式の通信信号の有無を検出する無線通信信号検出過程と、この無線通信信号検出過程による検出結果に基づき動作制御を行う動作制御過程とを実行するところにある。

これにより、例えば、ソフトウェア無線通信装置が無線通信中に無線通信方式の切替動作を行う際に、無線通信を継続した状態で、受信可能な無線通信信号の有無を検出し、検出結果に基づき適切な無線通信方式に切替える動作制御が可能となる。

また、前記無線通信信号検出過程は、複数の前記無線通信方式の無線通信信号の有無を検出するために必要な情報を保持する信号検出情報記憶過程と、この信号検出情報記憶過程により保持されている情報に基づき無線通信中に複数の前記無線通信方式の中で現在通信中の通信に用いていない少なくとも一方式の無線周波数帯域における受信電力強度を測定する受信電力測定過程と、この受信電力強度の測定結果に基づき前記無線通信方式の無線通信信号の有無を検出する無線通信信号検出判定過程とを実行することができる（請求項８）。

これにより、例えば、ソフトウェア無線通信装置が無線通信中に無線通信方式の切替動作を行う際に、複数の前記無線通信方式の無線周波数帯域における受信電力強度を測定することにより、無線通信を継続した状態で、受信可能な無線通信信号の有無を検出することができる。

また、前記信号検出情報記憶過程は、複数の前記無線通信方式の無線基準信号を受信可能な周波数帯域情報を記憶する周波数帯域情報記憶過程と、複数の前記無線通信方式の無線基準信号が周期的に送信される際の送信周期情報を記憶するための送信周期情報記憶過程と、複数の前記無線通信方式の無線基準信号が継続して送信される際の送信継続時間情報を記憶するための送信継続時間情報記憶過程と、複数の前記無線通信方式の無線基準信号の有無を検出する際に基準となる受信電力強度情報を記憶するための基準受信電力情報記憶過程とを実行することができる（請求項９）。

これにより、複数の前記無線通信方式の無線基準信号の有無を検出するために必要な情報類を記憶することができ、例えば、ソフトウェア無線通信装置が無線通信中に無線通信方式の切替動作を行う際に、この記憶している情報に基づき受信電力強度を測定することにより、受信可能な無線基準信号を検出することができる。

また、前記無線通信信号検出過程は、無線通信中に複数の前記無線通信方式の中で現在通信中の通信に用いていない少なくとも一方式の通信信号を受信し、同期を確立することにより、無線通信信号の有無を検出する受信信号同期確立過程を実行することができる（請求項１０）。

これにより、例えば、ソフトウェア無線通信装置が無線通信中に無線通信方式の切替動作を行う際に、複数の前記無線通信方式の少なくとも一部の通信信号を受信し、同期を確立することにより、無線通信を継続した状態で、受信可能な無線通信信号の有無を検出することが可能となる。

あるいは、前記動作制御過程は、無線通信中に複数の前記無線通信方式の中で現在通信中の通信に用いていない少なくとも異なる二方式の通信信号の有無の検出結果に基づき利用可能な無線通信方式を判定する利用判定過程と、この利用可能な無線通信方式の中から通信方式の切替に適した優先順位を判定する切替優先順位判定過程と、この切替優先順位判定過程の判定結果に基づき無線通信方式の切替えを行う通信方式切替過程とを実行することができる（請求項１１）。

これにより、ソフトウェア無線通信装置が無線通信中に無線通信方式の切替動作を行う際に、無線通信を継続した状態で、受信可能な異なる二方式以上の無線通信信号の有無の検出結果に基づき利用可能な無線通信方式を判定し、通信方式の切替えに適した優先順位を判定し、この判定結果を利用して無線通信方式の切替動作を行うことにより、切替後の無線通信方式での無線リンクの確立成功の可能性を高めると共に、無線通信方式の切替えを開始してから切替えを完了し、無線リンクを確立するまでの無線通信不可時間を短くすることができる。

これによれば、優先順位が最高位の無線通信方式による切替えに失敗した場合でも即座に次の優先順位の無線通信方式による切替えを行うことができるため、単一の切替先しか持たない場合と比較して無線リンクの確立成功の可能性をさらに高めることができる。

あるいは、前記動作制御過程は、無線通信中に複数の前記無線通信方式の中で現在通信中の通信に用いていない少なくとも異なる二方式の通信信号の有無の検出結果に基づき利用可能な無線通信方式を判定する通信利用判定過程と、この利用可能な無線通信方式の中から通信方式の切替えに適した優先順位を判定する通信切替優先順位判定過程と、この通信切替優先順位判定過程の判定結果を保持する通信切替優先順位保持過程と、無線通信中に無線通信方式の切替えを行う場合に、前記通信切替優先順位保持過程により保持されている判定結果に基づき無線通信方式の切替えを行う無線通信方式切替過程とを実行することができる（請求項１２）。

これにより、ソフトウェア無線通信装置が無線通信中に無線通信を継続した状態で、受信可能な異なる二方式以上の無線通信信号の有無の検出結果に基づき利用可能な無線通信方式を判定し、通信方式の切替えに適した優先順位を判定し、この判定結果を保持することにより、無線通信中に無線通信方式の切替えを行う場合に、保持している判定結果を利用することにより、切替後の無線通信方式での無線リンクの確立成功の可能性を高めると共に、無線通信方式の切替えを開始してから切替えを完了し、無線リンクを確立するまでの無線通信不可時間を短くすることができる。

これによれば、優先順位が最高位の無線通信方式による切替えに失敗した場合でも即座に次の優先順位の無線通信方式による切替えを行うことができるため、単一の切替先しか持たない場合と比較して無線リンクの確立成功の可能性をさらに高めることができる。また、判定結果をあらかじめ保持していることにより、切替えの必要性が生じた場合に、速やかに切替動作に移行することができるため、切替えの必要性が生じてから検出または測定手順を開始する場合と比較して無線通信不可時間をさらに短くすることができる。

本発明によれば、ソフトウェア無線通信装置が無線通信中に無線通信方式を切替える際に、無線通信を継続した状態で、受信可能な無線通信信号の有無を検出し、利用可能な無線通信方式を判定し、無線通信可能な通信相手が周囲に存在して無線リンクの確立を正常に完了できる可能性が高く、切替えに適した無線通信方式であることを確認し、通信方式の切替えに適した優先順位を判定し、判定結果を利用して無線通信方式の切替えを行うことにより、切替え後の無線通信方式での無線リンクの確立成功の可能性を高めると共に、無線通信方式の切替えを開始してから切替えを完了し、無線リンクを確立するまでの無線通信不可時間を短くすることができる。

また、本発明によれば、ソフトウェア無線通信装置が無線通信中に無線通信を継続した状態で、一定の周期毎に受信可能な無線通信信号の有無を検出し、利用可能な無線通信方式を判定し、無線通信可能な通信相手が周囲に存在して無線リンクの確立を正常に完了できる可能性が高く、切替えに適した無線通信方式であることを確認し、通信方式の切替えに適した優先順位を判定し、判定結果を保持することにより、無線通信中に無線通信方式の切替えを行う場合に、保持している判定結果を利用して無線通信方式の切替えを行うことができ、切替え後の無線通信方式での無線リンクの確立成功の可能性を高めると共に、無線通信方式の切替えを開始してから切替えを完了し、無線リンクを確立するまでの無線通信不可時間を短くすることができる。

（第一実施形態）
図１に第一実施形態のソフトウェア無線通信装置における受信回路の構成例のブロック図を示す。図８と対応する部分には同一符号をつけてある。ソフトウェア無線通信装置における受信回路１−１は、ダイバーシチ受信用としてアンテナ１−２および１−３の２つのアンテナに接続し、アンテナ切替回路１−４、チャネル選択回路１−５、復調処理回路１−６、受信データ処理回路１−７、受信データ出力端子１−８、無線通信信号検出回路３−１、動作制御回路３−２および全体の動作を制御する制御回路１−９により構成されている。

図１においては、アンテナ切替ダイバーシチ用にアンテナ１−２および１−３およびアンテナ切替回路が記載されているが、ソフトウェア無線通信装置によってはアンテナ切替ダイバーシチを行わない場合もあり得る。

図１の受信回路１−１において、アンテナ１−２および１−３から入力される受信信号は、ダイバーシチ受信を行うためのアンテナ切替回路１−４で、アンテナ１−２または１−３のいずれかのアンテナからの受信信号のみが選択され、チャネル選択回路１−５に入力される。チャネル選択回路１−５では、利用する無線通信方式に不必要な周波数帯域の受信信号が除去され、必要な周波数帯域の受信信号は復調処理回路１−６に入力される。復調処理回路１−６では、ダウンコンバートが行われた後、受信データ処理回路１−７により無線通信方式に必要な誤り制御復号化が行われ、受信データ出力端子１−８から受信データが出力される。

受信データ出力端子１−８は、例えば、無線ＬＡＮ通信方式を利用する場合にはパソコン等が接続され、ＰＨＳ無線通信方式を利用する場合には、スピーカなどの音声出力装置等が接続される。制御回路１−９は、接続される各回路等に対する動作制御を行い、無線通信方式の切替制御を行うためのソフトウェア無線通信方式切替制御回路１−１０も制御回路１−９に含まれる。

無線通信中にソフトウェア無線通信装置が無線通信方式の切替動作を行う際に、ダイバーシチ受信により利用されていないアンテナ１−２または１−３を用いて、無線通信を継続した状態で、無線通信信号検出回路３−１により受信可能な現在通信中の通信に用いていない少なくとも一方式の無線通信信号の有無を検出し、動作制御回路３−２は受信可能な無線通信信号の有無の検出結果を用いて、制御回路１−９および制御回路内部のソフトウェア無線通信方式切替制御回路１−１０に対し、切替えに適した無線通信方式の選択動作などの制御指示を行うことができる（請求項１、７）。

図１に示すとおり、例えば、ソフトウェア無線通信装置が無線通信中に無線通信方式の切替動作を行う際に、無線通信を継続した状態で、受信可能な無線通信信号の有無を検出し、検出結果に基づき適切な無線通信方式に切替えることが可能となる。

（第二実施形態）
図２に、第二実施形態のソフトウェア無線通信装置における受信回路の構成例のブロック図を示す。図８および図１と対応する部分には同一符号をつけてある。無線通信信号検出回路３−１に含まれる回路以外は、図１と全く同じ回路構成であり、受信信号の流れも図１と全く同じである。

図２において、無線通信信号検出回路３−１に含まれる信号検出情報記憶回路４−１により、複数の無線通信方式の無線通信信号の有無を検出するために必要な情報が保持される。信号検出情報記憶回路４−１は、複数の無線通信方式の無線基準信号を受信可能な周波数帯域情報を記憶するための周波数帯域情報記憶回路４−２と、複数の無線通信方式の無線基準信号が周期的に送信される際の送信周期情報を記憶するための送信周期情報記憶回路４−３と、複数の無線通信方式の無線基準信号が継続して送信される際の送信継続時間を記憶する送信継続時間情報記憶回路４−４と、複数の無線通信方式の無線基準信号の有無を検出する際に基準となる受信電力強度情報を記憶するための基準受信電力情報記憶回路４−５により構成されている（請求項３、９）。

ここで、信号検出情報記憶回路４−１が保持する「複数の無線通信方式の無線通信信号の有無を検出するために必要な情報」について説明する。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮを想定したときに、無線ＬＡＮのアクセスポイントはビーコン信号を定期的に送出している。当該無線ＬＡＮを利用する端末は、このビーコン信号を受信することにより、無線通信信号の有無（アクセスポイントの有無）を検出することができる。よって、無線ＬＡＮの場合には「無線通信信号の有無を検出するための情報」は、当該ビーコン信号を識別するための情報になる。

例えば、アクセスポイントを示すビーコン信号は、特定の周波数帯域および時間周期および信号継続時間で送信されるため、信号検出情報記憶回路４−１は、これらの情報を記憶しておく。他無線通信方式についても同様に、その無線通信方式に特有な信号を記憶する。

また、この場合には、周波数帯域情報記憶回路４−２が記憶する周波数帯域は、当該ビーコン信号の周波数帯域になる。さらに、送信周期情報記憶回路４−３が記憶する送信継続時間は、当該ビーコン信号の送信継続時間になる。さらに、基準受信電力情報記憶回路４−５が記憶する受信電力強度情報は、当該ビーコン信号の受信電力強度情報になる。

ここで、無線通信中にソフトウェア無線通信装置が無線通信方式の切替えが必要な場合に、ダイバーシチ受信により利用されていないアンテナ１−２または１−３を用いて、無線通信を継続した状態で、受信電力測定回路４−６は、信号検出情報記憶回路４−１に保持されている情報に基づき無線通信中に任意の無線通信方式の無線周波数帯域における受信電力強度を測定し、その測定結果に基づき無線通信信号検出判定回路４−７は、無線通信信号の有無を検出する。動作制御回路３−２は、無線通信信号検出回路３−１により検出された無線通信信号の有無の結果に基づき動作制御を行うことができる（請求項２、８）。

信号検出情報記憶回路４−１に含まれる各記憶回路に記憶すべき情報の内容は無線通信方式により異なるため、複数の無線通信方式で無線通信信号の有無を検出するためには、それぞれの無線通信方式に適した情報を記憶しておく必要があり、各記憶回路は必要に応じてそれぞれの無線通信方式に適した情報を随時記憶することができる。

例えば、本実施形態のソフトウェア無線通信装置は、上述した無線ＬＡＮの他に、ＰＨＳに切替可能であるとすると、信号検出情報記憶回路４−１は「複数の無線通信方式の無線通信信号の有無を検出するために必要な情報」としてＰＨＳの基地局が送信する制御情報を、無線ＬＡＮの場合のビーコン信号を識別するための情報と併せて保持する。すなわち、ＰＨＳの基地局は制御情報を定期的に送出している。当該ＰＨＳを利用する端末は、この制御情報を受信することにより、無線通信信号の有無（基地局の有無）を検出することができる。この場合には「無線通信信号の有無を検出するための情報」は、当該制御情報になる。

また、この場合には、周波数帯域情報記憶回路４−２が記憶する周波数帯域は、当該制御情報の周波数帯域になる。さらに、送信周期情報記憶回路４−３が記憶する送信継続時間は、当該制御情報の送信継続時間になる。さらに、基準受信電力情報記憶回路４−５が記憶する受信電力強度情報は、当該制御情報の受信電力強度情報になる。

このような装置構成であれば、例えば、ＰＨＳを利用中にフェージング等の影響で無線伝搬路状況が悪化し、通信品質が劣化したときには、無線ＬＡＮに切替えることにより、通信の継続性を保つことができ、通信品質を改善することができる。

（第三実施形態）
図３に、第三実施形態のソフトウェア無線通信装置における受信回路の構成例のブロック図を示す。図８および図１と対応する部分には同一符号をつけてある。無線通信信号検出回路３−１に含まれる回路以外は、図１と全く同じ回路構成であり、受信信号の流れも図１と全く同じである。

図３において、無線通信中にソフトウェア無線通信装置が無線通信方式の切替えが必要な場合に、ダイバーシチ受信により利用されていないアンテナ１−２または１−３を用いて、無線通信を継続した状態で、無線通信信号検出回路３−１に含まれる受信信号同期確立回路５−１により、無線通信中に複数の無線通信方式の中で現在通信中の通信に用いていない少なくとも一方式の通信信号を受信し、同期を確立することにより、無線通信信号の有無を検出する（請求項４、１０）。動作制御回路３−２は、無線通信信号検出回路３−１により検出された無線通信信号の有無の結果に基づき動作制御を行うことができる。

（第四実施形態）
図４に、第四実施形態のソフトウェア無線通信装置における受信回路の構成例のブロック図を示す。図８および図１と対応する部分には同一符号をつけてある。動作制御回路３−２に含まれる回路以外は、図１と全く同じ回路構成であり、受信信号の流れも図１と全く同じである。

図４において、無線通信中にソフトウェア無線通信装置が無線通信方式の切替えが必要な場合に、ダイバーシチ受信により利用されていないアンテナ１−２または１−３を用いて、無線通信を継続した状態で、無線通信信号検出回路３−１により、無線通信信号検出回路３−１における受信可能な異なる二方式以上の無線通信信号の有無の検出を行い、動作制御回路３−２に含まれる利用判定回路６−１により、無線通信信号検出回路３−１における受信可能な無線通信信号の有無の検出結果に基づき無線通信方式が利用可能であるか否かの判定を行い、切替優先順位判定回路６−２により複数の無線通信方式が利用可能である場合に切替える際の優先順位の判定を行い、通信方式切替回路６−３は判定結果に基づき制御回路１−９および制御回路内部のソフトウェア無線通信方式切替制御回路１−１０に対し、最も高い優先順位の無線通信方式への切替制御指示を行う（請求項５）。

また、切替後の無線通信方式において無線リンクを確立できず無線通信方式の切替えに失敗した場合には、通信方式切替回路６−３は、制御回路１−９および制御回路内部のソフトウェア無線通信方式切替制御回路１−１０に対し、次に優先順位の高い無線通信方式への切替制御指示を行う。

図４に示すとおり、ソフトウェア無線通信装置が無線通信中に無線通信方式の切替動作を行う際に、無線通信を継続した状態で、受信可能な異なる二方式以上の無線通信信号の有無を検出し、利用可能な無線通信方式を判定し、通信方式の切替えに適した優先順位を判定し、判定結果を利用して無線通信方式の切替動作を行うことにより、切替後の無線通信方式での無線リンクの確立成功の可能性を高めると共に、無線通信方式の切替えを開始してから切替えを完了し、無線リンクを確立するまでの無線通信不可時間を短くすることができる。

これによれば、優先順位が最高位の無線通信方式による切替えに失敗した場合でも即座に次の優先順位の無線通信方式による切替えを行うことができるため、単一の切替先しか持たない場合と比較して無線リンクの確立成功の可能性をさらに高めることができる。

（第五実施形態）
図５に、第五実施形態のソフトウェア無線通信装置における受信回路の構成例のブロック図を示す。図８および図１と対応する部分には同一符号をつけてある。動作制御回路３−２に含まれる回路以外は、図１と全く同じ回路構成であり、受信信号の流れも図１と全く同じである。

無線通信中にソフトウェア無線通信装置が無線通信方式の切替えが必要な場合に、ダイバーシチ受信により利用されていないアンテナ１−２または１−３を用いて、無線通信を継続した状態で、無線通信信号検出回路３−１により、無線通信信号検出回路３−１における受信可能な異なる二方式以上の無線通信信号の有無の検出を行い、動作制御回路３−２に含まれる通信利用判定回路７−１により、無線通信信号検出回路３−１における受信可能な無線通信信号の有無の検出結果に基づき、無線通信方式が利用可能であるか否かの判定を行い、通信切替優先順位判定回路７−２により複数の無線通信方式が利用可能である場合に、無線通信方式を切替える際の優先順位の判定を行い、通信切替優先順位保持回路７−３において優先順位の判定結果を保持する。通信切替優先順位保持回路７−３は、通信切替優先順位判定回路７−２が優先順位の判定を行う毎に、保持している優先順位の判定結果情報を破棄し、新たな優先順位の判定結果を保持するように情報の更新を行う。

無線通信中に無線通信方式の切替えを行う場合には、無線通信方式切替回路７−４は、通信切替優先順位保持回路７−３において保持されている判定結果に基づき、制御回路１−９および制御回路内部のソフトウェア無線通信方式切替制御回路１−１０に対し、最も高い優先順位の無線通信方式への切替制御指示を行う（請求項６）。

また、切替後の無線通信方式において無線リンクを確立できず無線通信方式の切替えに失敗した場合には、無線通信方式切替回路７−４は、制御回路１−９および制御回路内部のソフトウェア無線通信方式切替制御回路１−１０に対し、次に優先順位の高い無線通信方式への切替制御指示を行う。

図５に示すとおり、ソフトウェア無線通信装置が無線通信中に無線通信を継続した状態で、受信可能な異なる二方式以上の無線通信信号の有無を検出し、検出結果に基づき利用可能な無線通信方式を判定し、通信方式の切替えに適した優先順位を判定し、判定結果を保持することにより、無線通信中に無線通信方式の切替えを行う場合に、保持している判定結果利用することにより、切替後の無線通信方式での無線リンクの確立成功の可能性を高めると共に、無線通信方式の切替えを開始してから切替えを完了して無線リンクの確立するまでの無線通信不可時間を短くすることができる。

これによれば、優先順位が最高位の無線通信方式による切替えに失敗した場合でも即座に次の優先順位の無線通信方式による切替えを行うことができるため、単一の切替先しか持たない場合と比較して無線リンクの確立成功の可能性をさらに高めることができる。また、判定結果をあらかじめ保持していることにより、切替えの必要性が生じた場合に、速やかに切替動作に移行することができるため、切替えの必要性が生じてから検出または測定手順を開始する場合と比較して無線通信不可時間をさらに短くすることができる。

（第六実施形態）
図６に、第六実施形態のソフトウェア無線通信装置における無線通信方式の切替え手順例の流れ図を示す。図９と対応する部分には同一符号をつけてある。ソフトウェア無線通信装置が、無線通信中の状態において（２−１）、無線伝搬路状態の悪化等により無線通信が安定して行えず、無線通信方式の切替えが必要になった場合には（２−２）、無線通信方式に適した受信電力の測定や受信同期の確立により受信可能な異なる二方式以上の無線通信信号の有無を検出し（８−１）、検出結果に基づき利用可能な無線通信方式か否かの判定を行い（８−２）、複数の無線通信方式が利用可能である場合に、無線通信方式を切替える際の優先順位の判定を行い（８−３）、無線通信を停止し（２−３）、優先順位の判定結果情報に基づき、適当な無線通信方式へ切替え制御を行う（８−４）（請求項１１）。

切替え後の無線通信方式において無線リンクを確立できれば無線通信中（２−６）となるが、切替え後の無線通信方式において無線リンクを確立できず無線通信方式の切替えに失敗した場合には（２−５）、無線通信方式の切替優先順位の判定結果情報に基づき、次に優先順位の高い無線通信方式へ切替制御を行う（８−４）。

図６に示すとおり、ソフトウェア無線通信装置が無線通信中に無線通信方式の切替動作を行う際に、無線通信を継続した状態で、受信可能な異なる二方式以上の無線通信信号の有無を検出し、利用可能な無線通信方式を判定し、通信方式の切替えに適した優先順位を判定し、判定結果を利用して無線通信方式の切替え動作を行うことにより、切替え後の無線通信方式での無線リンクの確立成功の可能性を高めると共に、無線通信方式の切替えを開始してから切替えを完了し、無線リンクを確立するまでの無線通信不可時間を短くすることができる。

これによれば、優先順位が最高位の無線通信方式による切替えに失敗した場合でも即座に次の優先順位の無線通信方式による切替えを行うことができるため、単一の切替先しか持たない場合と比較して無線リンクの確立成功の可能性をさらに高めることができる。

（第七実施形態）
図７に、第七実施形態のソフトウェア無線通信装置における無線通信方式の切替え手順例の流れ図を示す。図９と対応する部分には同一符号をつけてある。

ソフトウェア無線通信装置が、無線通信中の状態において（２−１）、無線通信中にソフトウェア無線通信装置が一定の周期毎に（９−１）、無線通信方式に適した受信電力の測定や受信同期の確立により受信可能な異なる二方式以上の無線通信信号の有無を検出し（９−２）、検出結果に基づき、利用可能な無線通信方式か否かの判定を行い（９−３）、複数の無線通信方式が利用可能である場合に、無線通信方式を切替える際の優先順位の判定を行い（９−４）、優先順位の判定結果を保持する（９−５）。

無線通信中に、無線伝搬路状態の悪化等により無線通信が安定して行えず、無線通信方式の切替えが必要になった場合（２−２）、無線通信を停止し（２−３）、保持されている無線通信方式を切替える際の優先順位の判定結果情報に基づき、適当な無線通信方式へ切替制御を行う（９−６）（請求項１２）。

切替後の無線通信方式において無線リンクを確立できれば無線通信中（２−６）となるが、切替後の無線通信方式において無線リンクを確立できず無線通信方式の切替えに失敗した場合には（２−５）、保持されている無線通信方式を切り替える際の優先順位の判定結果情報に基づき、次に優先順位の高い無線通信方式へ切替え制御を行う（９−６）。

図７に示すとおり、ソフトウェア無線通信装置が無線通信中に無線通信を継続した状態で、受信可能な異なる二方式以上の無線通信信号の有無を検出し、利用可能な無線通信方式を判定し、通信方式の切替えに適した優先順位を判定し、判定結果を保持することにより、無線通信中に無線通信方式の切替えを行う場合に、保持している判定結果を利用することにより、切替え後の無線通信方式での無線リンクの確立成功の可能性を高めると共に、無線通信方式の切替えを開始してから切替え完了し、無線リンクを確立するまでの無線通信不可時間を短くすることができる。

これによれば、優先順位が最高位の無線通信方式による切替えに失敗した場合でも即座に次の優先順位の無線通信方式による切替えを行うことができるため、単一の切替先しか持たない場合と比較して無線リンクの確立成功の可能性をさらに高めることができる。また、判定結果をあらかじめ保持していることにより、切替えの必要性が生じた場合に、速やかに切替動作に移行することができるため、切替えの必要性が生じてから検出または測定手順を開始する場合と比較して無線通信不可時間をさらに短くすることができる。

本発明によれば、切替後の無線通信方式での無線リンクの確立成功の可能性を高めると共に、無線通信方式の切替えを開始してから切替えを完了し、無線リンクを確立するまでの無線通信不可時間を短くすることができるため、ユーザに対するサービス品質を向上させることができる。

第一実施形態のソフトウェア無線通信装置における受信回路のブロック構成図。 第二実施形態のソフトウェア無線通信装置における受信回路のブロック構成図。 第三実施形態のソフトウェア無線通信装置における受信回路のブロック構成図。 第四実施形態のソフトウェア無線通信装置における受信回路のブロック構成図。 第五実施形態のソフトウェア無線通信装置における受信回路のブロック構成図。 第六実施形態の無線通信方式における切替え手順の例を示す流れ図。 第七実施形態の無線通信方式における切替え手順の例を示す流れ図。 従来のソフトウェア無線通信装置における受信回路のブロック構成図。 従来の無線通信方式の切替え手順の例を示す流れ図。

符号の説明

１−１ 受信回路
１−２、１−３ アンテナ
１−４ アンテナ切替回路
１−５ チャネル選択回路
１−６ 復調処理回路
１−７ 受信データ処理回路
１−８ 受信データ出力端子
１−９ 制御回路
１−１０ ソフトウェア無線通信方式切替制御回路
２−１〜２−６、８−１〜８−４、９−１〜９−５ 過程
３−１ 無線通信信号検出回路
３−２ 動作制御回路
４−１ 信号検出情報記憶回路
４−２ 周波数帯域情報記憶回路
４−３ 送信周期情報記憶回路
４−４ 送信継続時間情報記憶回路
４−５ 基準受信電力情報記憶回路
４−６ 受信電力測定回路
４−７ 無線通信信号検出判定回路
５−１ 受信信号同期確立回路
６−１ 利用判定回路
６−２ 切替優先順位判定回路
６−３ 通信方式切替回路
７−１ 通信利用判定回路
７−２ 通信切替優先順位判定回路
７−３ 通信切替優先順位保持回路
７−４ 無線通信方式切替回路

Claims (12)

1. 複数の異なる無線通信方式の通信機能を無線通信装置内部でソフトウェア的に切替可能なソフトウェア無線通信装置において、
   アンテナ切替ダイバーシチ用の二つのアンテナと、ダイバーシチ受信を行うために前記二つのアンテナを切り替えるアンテナ切り替え回路とを備え、
   無線通信中に前記アンテナ切り替え回路により切り替えられ前記無線通信に利用されていないアンテナを用いて複数の前記無線通信方式の中で現在通信中の通信に用いていない受信可能な少なくとも一方式の通信信号の有無を検出する無線通信信号検出手段と、
   この無線通信信号検出手段による検出結果に基づき動作制御を行う動作制御手段と
   を備えたことを特徴とするソフトウェア無線通信装置。
2. 前記無線通信信号検出手段は、
   複数の前記無線通信方式の無線通信信号の有無を検出するために必要な情報を保持する信号検出情報記憶手段と、
   この信号検出情報記憶手段に保持されている情報に基づき無線通信中に複数の前記無線通信方式の中で現在通信中の通信に用いていない少なくとも一方式の無線周波数帯域における受信電力強度を測定する受信電力測定手段と、
   この受信電力測定手段の測定結果に基づき前記無線通信方式の無線通信信号の有無を検出する無線通信信号検出判定手段と
   を備えた請求項１記載のソフトウェア無線通信装置。
3. 前記信号検出情報記憶手段は、
   複数の前記無線通信方式の無線基準信号を受信可能な周波数帯域情報を記憶する周波数帯域情報記憶手段と、
   複数の前記無線通信方式の無線基準信号が周期的に送信される際の送信周期情報を記憶する送信周期情報記憶手段と、
   複数の前記無線通信方式の無線基準信号が継続して送信される際の送信継続時間情報を記憶する送信継続時間記憶手段と、
   複数の前記無線通信方式の無線基準信号の有無を検出する際に基準となる受信電力強度情報を記憶する基準受信電力情報記憶手段と
   を備えた請求項２記載のソフトウェア無線通信装置。
4. 前記無線通信信号検出手段は、
   無線通信中に複数の前記無線通信方式の中で現在通信中の通信に用いていない少なくとも一方式の無線通信方式の通信信号を受信し、同期を確立することにより、無線通信信号の有無を検出する受信信号同期確立手段を備えた
   請求項１記載のソフトウェア無線通信装置。
5. 前記動作制御手段は、
   無線通信中に複数の前記無線通信方式の中で現在通信中の通信に用いていない少なくとも異なる二方式の通信信号の有無の検出結果に基づき利用可能な無線通信方式を判定する利用判定手段と、
   この利用可能な無線通信方式の中から通信方式の切替えに適した優先順位を判定する切替優先順位判定手段と、
   この切替優先順位判定手段の判定結果に基づき無線通信方式の切替えを行う通信方式切替手段と
   を備えた請求項１ないし４のいずれかに記載のソフトウェア無線通信装置。
6. 前記動作制御手段は、
   無線通信中に複数の前記無線通信方式の中で現在通信中の通信に用いていない少なくとも異なる二方式の通信信号の有無の検出結果に基づき利用可能な無線通信方式を判定する通信利用判定手段と、
   前記利用可能な無線通信方式の中から通信方式の切替えに適した優先順位を判定する通信切替優先順位判定手段と、
   この通信切替優先順位判定手段の判定結果を保持する通信切替優先順位保持手段と、
   無線通信中に無線通信方式の切替えを行う場合にこの通信切替優先順位保持手段により保持されている判定結果に基づき無線通信方式の切替えを行う無線通信方式切替手段と
   を備えた請求項１ないし４のいずれかに記載のソフトウェア無線通信装置。
7. 複数の異なる無線通信方式の通信機能を無線通信装置内部でソフトウェア的に切替可能なソフトウェア無線通信装置における無線通信制御方法において、
   アンテナ切替ダイバーシチ用の二つのアンテナのうち、ダイバーシチ受信を行うために前記二つのアンテナを切り替えて無線通信中に、ダイバーシチ受信により切り替えられて無線通信に利用されていないアンテナを用いて複数の前記無線通信方式の中で受信可能な現在通信中の通信に用いていない少なくとも一方式の無線通信方式の通信信号の有無を検出する無線通信信号検出過程と、
   この無線通信信号検出過程による検出結果に基づき動作制御を行う動作制御過程と
   を実行することを特徴とする無線通信制御方法。
8. 前記無線通信信号検出過程は、
   複数の前記無線通信方式の無線通信信号の有無を検出するために必要な情報を保持する信号検出情報記憶過程と、
   この信号検出情報記憶過程により保持されている情報に基づき無線通信中に複数の前記無線通信方式の中で現在通信中の通信に用いていない少なくとも一方式の無線周波数帯域における受信電力強度を測定する受信電力測定過程と、
   この受信電力強度の測定結果に基づき前記無線通信方式の無線通信信号の有無を検出する無線通信信号検出判定過程と
   を実行する請求項７記載の無線通信制御方法。
9. 前記信号検出情報記憶過程は、
   複数の前記無線通信方式の無線基準信号を受信可能な周波数帯域情報を記憶する周波数帯域情報記憶過程と、
   複数の前記無線通信方式の無線基準信号が周期的に送信される際の送信周期情報を記憶するための送信周期情報記憶過程と、
   複数の前記無線通信方式の無線基準信号が継続して送信される際の送信継続時間情報を記憶するための送信継続時間情報記憶過程と、
   複数の前記無線通信方式の無線基準信号の有無を検出する際に基準となる受信電力強度情報を記憶するための基準受信電力情報記憶過程と
   を実行する請求項８記載の無線通信制御方法。
10. 前記無線通信信号検出過程は、
    無線通信中に複数の前記無線通信方式の中で現在通信中の通信に用いていない少なくとも一方式の通信信号を受信し、同期を確立することにより、無線通信信号の有無を検出する受信信号同期確立過程を実行する
    請求項７記載の無線通信制御方法。
11. 前記動作制御過程は、
    無線通信中に複数の前記無線通信方式の中で現在通信中の通信に用いていない少なくとも異なる二方式の通信信号の有無の検出結果に基づき利用可能な無線通信方式を判定する利用判定過程と、
    この利用可能な無線通信方式の中から通信方式の切替に適した優先順位を判定する切替優先順位判定過程と、
    この切替優先順位判定過程の判定結果に基づき無線通信方式の切替えを行う通信方式切替過程と
    を実行する請求項７ないし１０のいずれかに記載の無線通信制御方法。
12. 前記動作制御過程は、
    無線通信中に複数の前記無線通信方式の中で現在通信中の通信に用いていない少なくとも異なる二方式の通信信号の有無の検出結果に基づき利用可能な無線通信方式を判定する通信利用判定過程と、
    この利用可能な無線通信方式の中から通信方式の切替えに適した優先順位を判定する通信切替優先順位判定過程と、
    この通信切替優先順位判定過程の判定結果を保持する通信切替優先順位保持過程と、
    無線通信中に無線通信方式の切替えを行う場合に、前記通信切替優先順位保持過程により保持されている判定結果に基づき無線通信方式の切替えを行う無線通信方式切替過程と
    を実行する請求項７ないし１０のいずれかに記載の無線通信制御方法。

Images