Mobile:NEWS 2002年6月19日 11:46 PM 更新

車内無線端末の“PC化”――ITSにソフトウェア無線技術

通信総合研究所の研究発表会で、「ソフトウェア無線技術」の研究成果や高度道路交通システム(ITS)への展開、ITS用ソフトウェア無線機を実現する上での基盤技術などが紹介された

 自動車の中には、実に多くの無線通信システムがある。

 AM/FMラジオやTVなどの放送受信機、GPSやVICSといったカーナビの情報システム、自動車電話(携帯電話)に加え、最近は自動的に通行料金などが支払えるETCも登場している。今後は衛星を使ったモバイル放送や地上波デジタル放送など、移動体向けの放送システムが控えているほか、ASV(先進安全自動車)やAHS(走行支援道路システム)といった自動車の安全性を高めるための装備にも、無線通信システムが使われていくだろう。

 しかし、こうした数多くの無線通信システムは、個々に端末が用意されている。ユーザーは新しい機能やシステムが登場するたびに、端末を交換・増設していかなくてはならない。「無線通信機器」というククリで、何とか1台にまとめることはできないのだろうか。

 この問題の解決手段として期待されているのが、「ソフトウェア無線技術」だ。

 6月19日に行なわれた通信総合研究所(CRL)の研究発表会の中で、CRL無線通信部門の原田博司氏から、ソフトウェア無線技術の研究成果や高度道路交通システム(ITS)への展開、ITS用ソフトウェア無線機を実現する上での基盤技術などが紹介された。


CRL無線通信部門の原田博司氏

 ソフトウェア無線技術は、さまざまな無線通信の機能をハードの追加ではなくソフトウェア処理で行おうという技術。「簡単にいうと、無線機をPCのようにしてしまうこと。PCは、ソフトウェアの入れ替えによってワープロやインターネット端末になったり、ゲーム機になったりもする。このPCのように無線端末の中のソフトウェアを入れ替えることによって、所望する無線通信システムを作り出すというもの」(原田氏)。


自動車の中にある多くの無線通信システムが、ソフトウェア無線技術によって1台に

 このソフトウェア無線技術を車載用無線端末に用いたシステムは、「高周波ユニット」「中間周波ユニット」「ベースバンドユニット」といったデジタル信号処理ハードウェアで構成される。それぞれのユニット向けに、ラジオ用/ETC用/携帯電話用といった無線システムのデジタル信号処理ソフトウェアを、ユーザーの要求に合わせてその都度ダウンロードし、無線端末の機能再構築を行うことで1台の端末で複数の機能が使えるようになる。


ソフトウェア無線技術のシステムイメージ図

 「ユーザーの体は1つしかないのに、車の中には使わなくてはいけない端末がたくさんある。さらに今後も、新しいサービスがどんどん増えていく。その都度、ユーザーは新しい端末を買い換え・買い増ししていかなくてはいけないのだろうか。汎用性のあるマルチモード端末が必要な理由がここにある」(原田氏)。

 CRLでは1999年11月に、PHS/GPS/ETCの3機能を持ったソフトウェア無線端末を世界で初めて開発。2001年9月には、ITS用小型ソフトウェア無線端末の試作に成功した。初代機がビールケースぐらいの大きさだったのに対して、ITS用小型ソフトウェア無線端末は175(幅)×50(高さ)ミリとなり、前面サイズだけなら自動車の1DINスペースに入るぐらいのコンパクト設計となっている。


ソフトウェア無線端末の初代機(上)と、昨年開発したITS用小型ソフトウェア無線端末(下)

 「昨年開発した試作機は、ETC/FM放送/AM放送/VICS/FM文字多重放送といった機能をソフトウェア無線技術で作り出している。5機能の同時運用が可能なのも特徴。12ボルトで駆動し、大きさも民生品に近いサイズとなっている」(原田氏)。

 研究発表会場に隣接した別会場では、ITS用小型ソフトウェア無線端末の試作機が展示され、実際にソフトウェアによって5つの機能を変更するデモンストレーションが行われた。


ITS用小型ソフトウェア無線端末の試作機

 試作機には、通信用の信号処理に特化したプロセッサとして、200万ゲートのFPGAを2つ使用。「プロセッサ部分だけで数10万円かかっている。ただ、量産が進めば大幅なコストダウンは可能」(原田氏)。

 ソフトウェア無線技術は、異なる通信システムを1つの端末で運用できるだけでなく、さまざまな変調方式・伝送速度・帯域幅・接続方式などにも柔軟に対応できるほか、新しい通信方式にもソフトウェアの開発だけで素早く立ち上げることができる。CRLではこのソフトウェア無線技術を、ITSだけでなく次世代の移動通信システムの研究開発にも応用していくという。

関連リンク
▼ 通信総合研究所

[西坂真人, ITmedia]

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