JP4349923B2 - Software defined radio - Google Patents

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Description

本発明は、同一のハードウェアで複数の無線通信方式に対応する制御を有するマイクロプロセッサを備えたソフトウェア無線機に関するものである。   The present invention relates to a software defined radio including a microprocessor having control corresponding to a plurality of wireless communication systems with the same hardware.

図1は、このようなソフトウェア無線機100の機能ブロック例を示す。ソフトウェア無線機100は、アンテナ102と、送受信増幅部104と、無線部108と、ベースバンド信号処理部110と、制御部120と、音声処理部142と、LED146と、リンガ148と、表示部150と、入力部152と、スピーカ154と、マイク156と、記録メディアドライブ158とを備える。ソフトウェア無線機100は、本発明に係るソフトウェア無線機の一例である。   FIG. 1 shows an example of functional blocks of such a software defined radio 100. The software defined radio 100 includes an antenna 102, a transmission / reception amplification unit 104, a radio unit 108, a baseband signal processing unit 110, a control unit 120, an audio processing unit 142, an LED 146, a ringer 148, and a display unit 150. An input unit 152, a speaker 154, a microphone 156, and a recording media drive 158. The software defined radio 100 is an example of a software defined radio according to the present invention.

アンテナ102は、送信アンプで増幅された上りRF信号を送信し、また広帯域下りRF信号を受信し、低雑音アンプに送る。送受信増幅部104は、送信RF信号を増幅する送信アンプと、受信RF信号を増幅する低雑音アンプを有し、RF送信信号とRF受信信号を多重分離する。   The antenna 102 transmits the upstream RF signal amplified by the transmission amplifier, receives the broadband downstream RF signal, and sends it to the low noise amplifier. The transmission / reception amplifier 104 includes a transmission amplifier that amplifies the transmission RF signal and a low noise amplifier that amplifies the reception RF signal, and demultiplexes the RF transmission signal and the RF reception signal.

無線部108は、送受信増幅部104から受け取った受信信号を純同期検波し、A/D変換してベースバンド信号処理部110に送る。また無線部108では、ベースバンド信号処理部110がベースバンド拡散した送信信号をD/A変換し、直交変調によりRF信号に変換する。ベースバンド信号処理部110は、送信信号及び受信信号にベースバンド信号処理を行う。ベースバンド信号処理部110は、例えば、無線部108から伝送される受信信号には、逆拡散,バス設定,チップ同期,誤り訂正複号化,データの多重分離,ダイバーシチハンドオーバ合成等の処理を行い、送信データには、誤り訂正符号化,フレーム化,データ変調,拡散変調等の処理を行う。更に、アンテナ102,送受信増幅部104,無線部108、およびベースバンド信号処理部110は、無線チャネルを介して、当該ソフトウェア無線機100のプログラムの更新又は追加に関する情報を受信し、制御部120に送る。プログラムの更新又は追加に関する情報とは、プログラムの更新又は追加を実現するために用いられる情報であり、例えば、OSおよびアプリケーションプログラムを含むプログラム全体の更新又は追加部分のプログラムモジュール、設定パラメータ等である。すなわち、プログラムの更新又は追加は、プログラム全体の入れ替え、プログラムの更新部分の入れ替え、プログラムの追加部分の追加、設定パラメータの変更等により実現される。   The radio unit 108 performs pure synchronous detection on the received signal received from the transmission / reception amplification unit 104, performs A / D conversion, and sends the signal to the baseband signal processing unit 110. In radio section 108, baseband signal processing section 110 performs D / A conversion on the baseband-spread transmission signal and converts it into an RF signal by orthogonal modulation. The baseband signal processing unit 110 performs baseband signal processing on the transmission signal and the reception signal. For example, the baseband signal processing unit 110 performs processing such as despreading, bus setting, chip synchronization, error correction decoding, data demultiplexing, and diversity handover combining on the received signal transmitted from the radio unit 108. The transmission data is subjected to processing such as error correction coding, framing, data modulation, and spread modulation. Further, the antenna 102, the transmission / reception amplification unit 104, the radio unit 108, and the baseband signal processing unit 110 receive information related to program update or addition of the software defined radio 100 via the radio channel, and send it to the control unit 120. send. The information related to program update or addition is information used to realize program update or addition, such as program modules, setting parameters, etc. of the entire program including OS and application programs. . That is, updating or adding a program is realized by replacing the entire program, replacing an updated part of the program, adding an additional part of the program, changing a setting parameter, or the like.

この種のソフトウェア無線機に用いられている従来のマイクロプロセッサでは、演算処理のコア部分の動作周波数が数GHzに達し、一層高速な処理が可能になっている。これは、半導体製造技術において、一層微細な配線が可能になったことや、大手のマイクロプロセッサ製造メーカの製品で導入されている、プロセッサの付加状態によって動作クロック周波数を変える技術等により実用可能なものとなっている。
FPGAやCPLDなどの書換え可能な論理デバイスに、動作クロックが中低速のプロセッサのコア回路を複数搭載することにより、低コストで高性能なマイクロプロセッサの機能を実現する方法も用いられている(例えば、特許文献1参照)。
一方、ソフトウェア無線機のハードウェアは、FPGAやDSP、及びMPUを用いた構成が一般的で、例えば、リアルタイムの信号処理はFPGA、中低速の信号処理はDSP(Digital Signal Processing )やMPU(Micro-Processor Unit)、制御関連の処理はMPUという構成でその機能が実現されている(例えば、特許文献2参照)。
特開平5−20282号公報 特開2003−69470号公報
In the conventional microprocessor used in this type of software defined radio, the operating frequency of the core part of the arithmetic processing reaches several GHz, and higher speed processing is possible. This is practical due to the fact that finer wiring is possible in the semiconductor manufacturing technology, and the technology that changes the operating clock frequency depending on the added state of the processor, which is introduced in the products of major microprocessor manufacturers. It has become a thing.
A method of realizing a high-performance microprocessor function at a low cost by mounting a plurality of core circuits of a processor having a medium or low operation clock in a rewritable logic device such as FPGA or CPLD (for example, , See Patent Document 1).
On the other hand, the hardware of a software defined radio generally has a configuration using an FPGA, DSP, and MPU. For example, real-time signal processing is FPGA, and mid-low speed signal processing is DSP (Digital Signal Processing) or MPU (Micro -Processor Unit), and control-related processing is realized by a configuration called MPU (see, for example, Patent Document 2).
JP-A-5-20282 JP 2003-69470 A

このような従来のソフトウェア無線機のハードウェア構成で、処理能力を向上させるためには、使用するプロセッサの動作クロックを一層高速にすることや、使用するプロセッサ・デバイスの数量を増加して、並列処理により総合的な演算能力を高める方法が一般的な対策方法として用いられる。しかし、これらの方法では、コストの増加が大きい上に、ハードウェア規模が物理的に大きくなってしまうこと、さらに、消費電力の増加やデバイスの発熱量の増大など、問題が多数存在することになる。   In order to improve the processing capability with the hardware configuration of such a conventional software defined radio, the operation clock of the processor to be used is further increased, the number of processor devices to be used is increased, and the parallel operation is increased. A method for increasing the overall computing ability by processing is used as a general countermeasure method. However, these methods have a large increase in cost and a physical increase in hardware scale, and there are many problems such as an increase in power consumption and an increase in the amount of heat generated by the device. Become.

本発明は、処理能力の向上と、コストの抑制、ハードウェア規模の小型化を同時に実現することに加え、消費電力の極端な増加やデバイスの発熱量の増加を抑制することも実現することができるソフトウェア無線機を提供するものである。   In addition to simultaneously improving processing performance, reducing costs, and reducing the size of hardware, the present invention can also realize suppression of extreme increases in power consumption and device heat generation. The software radio which can be provided is provided.

この目的を達成するために、本発明によるソフトウェア無線機は、同一のハードウェアで複数の無線通信方式に対応する制御をするマイクロプロセッサを備えたソフトウェア無線機であって、
前記マイクロプロセッサは、メモリと、該メモリに接続された演算回路と、
該演算回路のクロックを制御するクロック制御回路とを備え、
該演算回路には、m,nを2以上の整数としたとき、(m×n)個の演算器がマトリックス状に配置され、該(m×n)個の演算器が縦,横方向及び縦,横方向に対し±45°の斜めの方向に任意に接続可能なバスにより接続され、
該(m×n)個の演算器のおのおのでは予め定めた単位の指令毎に個別の動作速度で分散して並列処理する制御が行われるように構成されている。
In order to achieve this object, a software defined radio according to the present invention is a software defined radio including a microprocessor that performs control corresponding to a plurality of wireless communication systems with the same hardware,
The microprocessor includes a memory, an arithmetic circuit connected to the memory,
A clock control circuit for controlling the clock of the arithmetic circuit,
In the arithmetic circuit, when m and n are integers of 2 or more, (m × n) arithmetic units are arranged in a matrix, and the (m × n) arithmetic units are arranged in the vertical, horizontal, and horizontal directions. Connected by a bus that can be arbitrarily connected in an oblique direction of ± 45 ° to the vertical and horizontal directions,
Each of the (m × n) arithmetic units is configured to perform control to distribute and process in parallel at individual operation speeds for each command in a predetermined unit.

すなわち、本発明では、後述のように、マイクロプロセッサ10(図5の無線機100における制御部120に相当する)の演算回路11が、中低速動作の演算器1を複数使用して、超格子接続により各演算器を接続可能な構成とし、各演算器1ではスレッドやタスク単位で処理を分散して行うことにより、ハードウェアレベルで分散並列処理が可能な構成とする。また、個別に動作速度を切替えることができる構成とすることにより、処理負荷に適合した最適な動作速度で動作させることが可能な構成とする。
さらに、このハードウェア構成を1チップのASIC、もしくは、SoC(System on Chip)で1パッケージのデバイスとすることにより、大規模なソフトウェア処理が必要とされるシステムのハードウェアを大幅に小型化することが可能となる。
これに加え、演算器が個々に高速のシリアルバスとのインタフェースを有していれば、各演算器間を高速のシリアルバスで接続することによって配線が簡素化されるため、隣接する演算器間だけではなく、離散した演算器間の接続も可能となるため、より自由度の高いハードウェア構成が実現可能となる。そのため、一層多くの処理機能を1つのプロセッサ・デバイスで処理することができるため、ハードウェアを一層小型化することが可能となる。
また、近年入手が可能となっている大規模のゲート数を有するFPGAに、プロセッサコアを複数搭載することでも、同様のハードウェア構成を実現することができる。
That is, in the present invention, as will be described later, the arithmetic circuit 11 of the microprocessor 10 (corresponding to the control unit 120 in the wireless device 100 of FIG. 5) uses a plurality of medium-low speed operation units 1 to form a superlattice. Each computing unit 1 is configured to be connectable by connection, and each computing unit 1 is configured to perform distributed parallel processing at the hardware level by performing processing in a distributed manner on a thread or task basis. In addition, by adopting a configuration in which the operation speed can be individually switched, a configuration in which the operation can be performed at an optimum operation speed suitable for the processing load.
Furthermore, by making this hardware configuration a one-chip ASIC or SoC (System on Chip) one-package device, the hardware of a system that requires large-scale software processing is greatly reduced in size. It becomes possible.
In addition, if each arithmetic unit has an interface with a high-speed serial bus, the wiring is simplified by connecting each arithmetic unit with a high-speed serial bus. In addition, since it is possible to connect discrete arithmetic units, a hardware configuration with a higher degree of freedom can be realized. Therefore, since more processing functions can be processed by one processor device, the hardware can be further downsized.
A similar hardware configuration can also be realized by mounting a plurality of processor cores on an FPGA having a large number of gates that can be obtained in recent years.

本発明により、ソフトウェア無線機のハードウェアを低コストで小型化,効率化,低消費電力化することが可能となる。
さらに、複数の演算器による並列処理が可能であるため、各演算器を相補的な関係で動作させることで、高信頼性のシステムの構築が可能となる。
According to the present invention, the hardware of a software defined radio can be reduced in size, efficiency, and power consumption at low cost.
Furthermore, since parallel processing by a plurality of arithmetic units is possible, it is possible to construct a highly reliable system by operating each arithmetic unit in a complementary relationship.

以下、本発明の実施例について説明する。   Examples of the present invention will be described below.

図1は、図5の無線機100における制御部120に相当する本発明に用いるマイクロプロセッサ10の構成例を示すもので、11は演算回路、12はメモリ、13はバスインタフェース回路、14はクロック制御回路、15は状態監視回路である。以下各回路について、順次説明する。   FIG. 1 shows a configuration example of a microprocessor 10 used in the present invention corresponding to the control unit 120 in the wireless device 100 of FIG. 5, wherein 11 is an arithmetic circuit, 12 is a memory, 13 is a bus interface circuit, and 14 is a clock. A control circuit 15 is a state monitoring circuit. Hereinafter, each circuit will be described sequentially.

図2は、演算回路11の構成例を示すもので、以下順次説明されているように、m,nを2以上の整数としたとき、(m×n)個の演算器がマトリックス状に配置され、該(m×n)個の演算器が縦,横方向及び縦,横方向に対し±45°の斜めの方向に任意に接続可能なバスにより接続され、該(m×n)個の演算器のおのおのでは予め定めた単位の指令毎に個別の動作速度で分散して並列処理する制御が行われるように構成されている。   FIG. 2 shows an example of the configuration of the arithmetic circuit 11. As will be described in sequence, when m and n are integers of 2 or more, (m × n) arithmetic units are arranged in a matrix. The (m × n) computing units are connected by a bus that can be arbitrarily connected in an oblique direction of ± 45 ° with respect to the vertical, horizontal and vertical and horizontal directions. Each of the arithmetic units is configured to perform control to distribute and process in parallel at individual operation speeds for each command in a predetermined unit.

図3は演算回路11の構成例を示すブロック図である。プロセッサ10の演算回路11は、4×4の配列で演算器が16個のプロセッサコアにより構成される。これらの演算器は、図3に示すように超格子状にバス接続可能となっており、縦横、斜め方向の接続も可能である。   FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of the arithmetic circuit 11. The arithmetic circuit 11 of the processor 10 is composed of a processor core having 16 arithmetic units in a 4 × 4 array. These arithmetic units can be connected in a superlattice bus as shown in FIG. 3, and can also be connected in the vertical, horizontal, and diagonal directions.

次に、このプロセッサ10で複数種類の処理を行う場合について説明する。図4に示すように、ソフトウェア実行時の演算器に対する処理負荷の異なる5種類の処理として、処理A,B,C,D、および、その他のI/O制御や頻度が少なく処理量が比較的少ない処理をこのプロセッサ10で実行使用とする場合、最も負荷が大きな処理Aは、演算部<1>〜<3>,<5>,<6>の5個の演算器(101)で、次に負荷が大きな処理Bは演算器<4>,<7>,<8>の3個の演算器(102)で、次の処理Cは演算器<9>,<13>の2個の演算器(103)、処理Dは<10>,<14>の2個の演算器(104)、さらにその他の処理については、演算器<11>,<12>,<15>,<16>の4個の演算器でそれぞれ分散処理される。さらに、各処理が複数のタスクで構成されるマルチタスクである場合でも、使用する演算器の数だけ並列にタスクを処理することができるため、実際には、複数段のパイプラインを有する高速のプロセッサと同等の処理能力を一層低い動作速度で得ることができる。さらに、各演算器が別個に動作することが可能であるため、高度のリアルタイム性が要求される信号処理や、監視、制御などの高負荷の処理と、高速のプロトコル処理が必要な高速データバスへの接続時にも、同時に、双方の処理能力を低下させることなく並列に処理することが可能となる。   Next, a case where a plurality of types of processing is performed by the processor 10 will be described. As shown in FIG. 4, as the five types of processing having different processing loads on the arithmetic unit during software execution, the processing A, B, C, D, and other I / O control, the frequency is small, and the processing amount is relatively When the processor 10 executes and uses a small number of processes, the process A having the largest load is the five arithmetic units (101) of the arithmetic units <1> to <3>, <5>, and <6>. The processing B with a large load is the three computing units (102) of the computing units <4>, <7>, <8>, and the next processing C is the two computations of the computing units <9>, <13>. Unit (103), processing D is two computing units (104) <10> and <14>, and other processing is performed by computing units <11>, <12>, <15> and <16>. Each of the four arithmetic units performs distributed processing. Furthermore, even when each process is a multitask composed of a plurality of tasks, tasks can be processed in parallel by the number of computing units to be used. A processing capability equivalent to that of a processor can be obtained at a lower operation speed. In addition, since each arithmetic unit can operate independently, high-speed data buses that require high-load processing such as signal processing, monitoring, and control that require high real-time performance, and high-speed protocol processing. At the same time, it is possible to perform parallel processing without reducing both processing capabilities.

これに加えて、各マイクロプロセッサ10の構成を図1に示すような構成とし、クロック制御回路14により個別に動作クロックを制御することができるようにすることにより、処理負荷の大小、処理の時間制約の有無などに応じて、演算器単位で適切なクロック速度で動作させることが可能となる。これにより、1つの高速動作可能なプロセッサを使用するよりも低消費電力で、同等以上の処理能力を実現することが可能となる。さらに、演算器単位で動作を休止させることができるスリープ制御機能を負荷することにより、処理負荷が軽いアイドリング時の消費電力を大幅に低減することが可能となる。   In addition to this, the configuration of each microprocessor 10 is as shown in FIG. 1, and the operation clock can be individually controlled by the clock control circuit 14, thereby increasing the processing load and the processing time. It is possible to operate at an appropriate clock speed for each arithmetic unit depending on the presence or absence of restrictions. As a result, it is possible to realize processing capacity equal to or higher than that using a single processor capable of high-speed operation with lower power consumption. Furthermore, by loading a sleep control function that can pause the operation in units of computing units, it is possible to significantly reduce power consumption during idling with a light processing load.

この例では、処理AはOSをはじめシステムの基幹となる処理を行い、処理Bはリアルタイム性が要求される信号の処理を実行し、処理CはインターネットやLANなどへ接続を行うためのプロトコル処理やその他のネットワーク関連の処理を行い、処理Dは、MPEG,JPEG,暗号符復号処理など、高度な処理が要求されるアプリケーションの処理、その他、シリアルインタフェースや周辺のメモリへのアクセス、周辺バスへの接続処理などのI/O制御、リアルタイム性が低いアプリケーションの実行処理等を残りの4個の演算器で分散して行うなど、システムとしての処理を同時に並列分散処理することができる。さらに、これにより、データバス接続の数を大幅に削減することが可能であるため、ハードウェアを縮小することが可能となる。   In this example, the process A performs a process that becomes the backbone of the system including the OS, the process B executes a process of a signal that requires real-time property, and the process C performs a protocol process for connecting to the Internet or a LAN. And other network-related processing, and processing D is processing of applications that require high-level processing such as MPEG, JPEG, and encryption / decoding processing, access to the serial interface and peripheral memory, and peripheral bus System processing such as I / O control such as connection processing, and execution processing of an application with low real-time performance are distributed by the remaining four computing units. In addition, this makes it possible to significantly reduce the number of data bus connections, thereby reducing the hardware.

さらに、各処理での各回路の振る舞いについて説明する。
処理Aを実行する演算器群をグループAとする。このグループA101は、システムの基幹となる処理を行うため、リアルタイム性が要求される処理が複数実行される。この場合、複数の演算器で分散並列処理を行うことにより、リアルタイム性を確実に保証することが可能となる。さらに、ある演算器をバックアップ用として割当てることにより、仮にOSや厳密なリアルタイム性が要求されるような処理を実行している演算器でハングアップが発生した場合であっても、状態監視回路15で取得され、共有のメモリ空間や記憶装置などに保存されている監視情報を用いることで、バックアップ用の演算器に切り替えられた後に、この情報を用いて、故障発生前の正常動作時の状態から処理を継続して実行することができるため、システムとしての信頼性を高めることで可能となる。また、バックアップの演算器での処理で再開された後、ハングアップした演算器のみを単独でリセットすることにより、リッセト処理完了後に、このプロセッサをバックアップ用の演算器として待機させることが可能となる。
Further, the behavior of each circuit in each process will be described.
A group of arithmetic units that execute the process A is referred to as a group A. Since this group A101 performs processing that is the backbone of the system, a plurality of processes that require real-time performance are executed. In this case, real-time performance can be reliably guaranteed by performing distributed parallel processing with a plurality of arithmetic units. Furthermore, by assigning a certain arithmetic unit as a backup, even if a hang-up occurs in the arithmetic unit that is executing processing that requires the OS or strict real-time property, the state monitoring circuit 15 After switching to a backup computing unit by using monitoring information that is acquired in step 2 and stored in a shared memory space or storage device, this information is used for normal operation before the failure occurs. Since the process can be executed continuously, it is possible to increase the reliability of the system. In addition, by resetting only the hung-up arithmetic unit after being restarted by the processing in the backup arithmetic unit, it becomes possible to make this processor stand by as a backup arithmetic unit after the reset processing is completed. .

次に、処理Bを実行する演算器群をグループBとする。このグループは、高速の信号処理を行うために、動作クロックを一層高速に設定することにより、演算に特化させることができる。   Next, a group of arithmetic units that execute the process B is set as a group B. In order to perform high-speed signal processing, this group can be specialized in computation by setting the operation clock at a higher speed.

さらに、処理Cを実行する演算器群をグループCとすると、このグループは、ネットワーク関連の処理を行うため、プロトコル処理とバスへの接続処理、その他、セキュリティー,ゲートウェイ等の処理も実行する場合、一方の演算器をプロトコル処理やバス接続の処理に専念させ、もう一方でその他の関連するアプリケーション層の処理を行うことにより、効率の良いソフトウェア処理が可能となる。   Furthermore, if the group of arithmetic units that execute the process C is a group C, this group performs a network-related process, and therefore when a protocol process, a connection process to a bus, and other processes such as security and gateway are also executed, By dedicating one arithmetic unit to protocol processing and bus connection processing and performing other related application layer processing on the other, efficient software processing becomes possible.

また、処理Dを実行する演算器群をグループDとすると、ここでは、高度の処理が必要なアプリケーションの実行に使用するが、そのような処理は、常時実行されることよりも、一時的に高負荷の処理となることが多いため、実行要求が発生した場合にのみ動作し、それ以外は、一方の演算器のみで処理を行い、もう一方の演算器を待機状態とすることにより、消費電力を抑制することが可能となる。   In addition, when a group of arithmetic units that execute the process D is a group D, here, it is used to execute an application that requires high-level processing. However, such processing is temporarily performed rather than being always executed. Since it is often a high-load process, it operates only when an execution request occurs. Otherwise, processing is performed with only one computing unit, and the other computing unit is placed in a standby state, thereby consuming it. It becomes possible to suppress electric power.

最後に、I/O制御やリアルタイム性が要求されないアプリケーションの実行処理などの、その他の動作については、様々な種類の様々な負荷の処理を複数実行することになるため、処理負荷に応じて、4個の演算器で複数のアプリケーションを個別に実行したり、処理負荷に応じて2つの演算器で分散処理したり、いくつかのアプリケーションが関連した場合には、演算器間での連携を取りながら並列処理を行うなど、処理負荷に応じて適応的に演算器間の接続状態を変えることにより、効率的な処理を実現することができる。   Finally, for other operations such as I / O control and application execution processing that does not require real-time performance, multiple processes of various types and various loads are executed, so depending on the processing load, When multiple applications are executed individually with four arithmetic units, distributed processing is performed with two arithmetic units according to the processing load, or when several applications are related, cooperation between the arithmetic units is established. However, efficient processing can be realized by adaptively changing the connection state between the arithmetic units according to the processing load, such as performing parallel processing.

本発明は、ハードウェアの変更を行うことなしに、ソフトウェアの変更のみで無線機の機能及び性能を維持することができるので、無線機全般に広く利用して優れた効果を発揮することができる。   The present invention can maintain the function and performance of a radio device only by changing software without changing hardware, so that it can be widely used for radio devices in general and exhibit excellent effects. .

本発明に用いるマイクロプロセッサの構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the microprocessor used for this invention. 図1に示された演算回路の構成例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of an arithmetic circuit illustrated in FIG. 1. 図2に示す演算回路の具体例を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a specific example of an arithmetic circuit illustrated in FIG. 2. 本発明に用いるマイクロプロセッサの具体例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the specific example of the microprocessor used for this invention. 従来のソフトウェア無線機の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the conventional software defined radio.

符号の説明Explanation of symbols

1 演算器(プロセッサコア)
10 マイクロプロセッサ
11 演算回路
12 メモリ
13 バスインタフェース
14 クロック制御回路
15 状態監視回路
100 ソフトウェア無線機
1 arithmetic unit (processor core)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Microprocessor 11 Arithmetic circuit 12 Memory 13 Bus interface 14 Clock control circuit 15 State monitoring circuit 100 Software defined radio

Claims (1)

同一のハードウェアで複数の無線通信方式に対応する制御をするマイクロプロセッサを備えたソフトウェア無線機であって、
前記マイクロプロセッサは、メモリと、該メモリに接続された演算回路と、
該演算回路のクロックを制御するクロック制御回路とを備え、
該演算回路には、m,nを2以上の整数としたとき、(m×n)個の演算器がマトリックス状に配置され、該(m×n)個の演算器が縦, 横方向及び縦, 横方向に対し±45°の斜めの方向に接続可能なバスにより接続され、
該(m×n)個の演算器は予め定めた単位の演算器群に分散して並列処理する制御が行われるように構成され、
第1の演算器群は、処理を実行する演算器と、バックアップ用の演算器に割り当て、状態監視部の監視情報を用いて前記処理を実行する演算器と前記バックアップ用の演算器を切り替える構成とし、
第2の演算器群は、高速の信号処理を行うために前記クロック制御回路を制御して他の演算器群より高速のクロックを入力する構成とし、
第3の演算器群は、一方の演算器でプロトコルやバス接続の処理を行い、もう一方の演算器でアプリケーション処理を行う構成とし、
第4の演算器群は、実行要求が発生した場合に一方の演算器で処理を行い、もう一方の演算器を待機状態とする構成にした、
ことを特徴とするソフトウェア無線機。
A software defined radio including a microprocessor that performs control corresponding to a plurality of wireless communication systems with the same hardware,
The microprocessor includes a memory, an arithmetic circuit connected to the memory,
A clock control circuit for controlling the clock of the arithmetic circuit,
In the arithmetic circuit, when m and n are integers of 2 or more, (m × n) arithmetic units are arranged in a matrix, and the (m × n) arithmetic units are arranged in the vertical, horizontal, and horizontal directions. Connected by a bus that can be connected in an angle of ± 45 ° to the vertical and horizontal directions.
The (m × n) arithmetic units are configured so as to perform control to be distributed and processed in parallel in a predetermined unit arithmetic unit group.
The first computing unit group is configured to switch between the computing unit that executes processing and the computing unit for backup, and the computing unit that performs the processing and the backup computing unit using the monitoring information of the state monitoring unit. age,
The second arithmetic unit group is configured to control the clock control circuit to perform high-speed signal processing and to input a high-speed clock from other arithmetic unit groups ,
The third computing unit group is configured to perform protocol and bus connection processing with one computing unit and perform application processing with the other computing unit.
The fourth computing unit group is configured to perform processing in one computing unit when an execution request is generated and to put the other computing unit in a standby state.
A software defined radio.
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