JP2000324043A - ダウンロード方法及びソフトウェア無線システム - Google Patents
ダウンロード方法及びソフトウェア無線システムInfo
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Abstract
ェアの更新を行うソフトウェア無線システムにおいて、
新旧ソフトウェアのプロトコルの違いにより通信不能と
なる状況なくシステム全体のソフトウェアを更新する。 【解決手段】 無線通信処理の機能追加又は変更のため
のソフトウェアをダウンロードするための専用の無線チ
ャンネルを設ける。
Description
ステムのソフトウェアダウンロード方法に関する。
タル化してソフトウェアで行い、ソフトウェアの変更に
よって無線通信処理の機能の追加や変更が可能なシステ
ムはソフトウェア無線と呼ばれ研究・開発が進められて
いる。このようなシステムは文献、春山, ソフトウェア
無線:リコンフィギュアが可能な無線システム, IPSJ M
agazine, Vol.40, No.3, pp.333-336 (Mar. 1999)やJ.
Mitola III, Technical Challenges in the Globalizat
ion of Software Radio, IEEE Communications Magazin
e, pp.84-89, (Feb. 1999)で説明されている。ソフトウ
ェア無線では、ソフトウェアを変更することでGSM、PH
S、PDC、VICS、ETC等の複数の無線標準方法を1台の無
線局で実現でき、ユーザーが1台の無線局を用いて選択
することで異なるサービスを受けられる。ユーザーが無
線局で選択できるGSM、PHS、PDC、VICS、ETC等の無線標
準方法を通信モードと呼ぶ。ソフトウェアの更新方法と
して無線でソフトウェアをダウンロードして更新する方
法が考えられている。
テムにおいてソフトウェア変更は、符号化方法と復号化
方法や変調方法と復調方法等が変更された場合送受信で
対応する必要があり、全局の送受信双方で同時に実行し
ないと通信ができないことがある。更新され得る現通信
処理のソフトウェアでダウンロードを行うとすると、あ
る無線局がシステムの通信範囲外にあったときや電源投
入されていない間にソフトウェアの更新が行われた場
合、該無線局がそれぞれ通信範囲内に戻ったりや電源投
入されたりして再び通信できる状態に復帰したとして
も、更新ソフトウェアと旧ソフトウェアのプロトコルの
違いにより通信出来ない事態が発生する。無線を介した
ダウンロードによってソフトウェアの更新を行うソフト
ウェア無線において、ある無線局が旧ソフトウェアのま
ま取り残されて通信不能となることなくシステム全体の
ソフトウェアを更新することが課題である。
コル)は垂直方向の階層構成(プロトコル・スタック)
と水平方向のプレーンによってモデル化される。垂直方
向の関係は情報処理時間の前後関係を表し、水平方向の
関係は処理手順としては独立な関係を表す。標準的な通
信プロトコルが国際標準としてISO(International O
rganization for Standardization)で標準化されてい
る。理想的なソフトウェア無線は全ての階層のプロトコ
ルをソフトウェアによって定義する。本発明のダウンロ
ード方法は、図1に示す通りプロトコルスタックにダウ
ンロードプレーン1、2と構成可能プレーン3、4を設
け、ダウンロードの制御情報やダウンロードソフトウェ
アの送受信をダウンロードプレーンでのみ行い、ダウン
ロードしたソフトウェアに依って構成可能プレーンのみ
手順変更を行う。本方法によって、更新ソフトウェアと
旧ソフトウェアのプロトコルが違ってもソフトウェアの
ダウンロードが可能になり、構成可能プレーンの更新が
出来る。
構成可能プレーンの通信チャンネルとは独立に無線ソフ
トウェアのダウンロードを専門に行う通信チャンネル
5、6を設ける。ダウンロードプレーンのダウンロード
専用の無線チャンネルの無線通信処理を行うソフトウェ
アと構成可能プレーンの無線通信処理を行うソフトウェ
アを分離し、無線を介したダウンロードによるソフトウ
ェアの更新によって構成可能プレーンの無線通信処理を
行うソフトウェアを更新する。ダウンロードプレーンの
無線通信処理を行うソフトウェアを変更しない。
ダウンロードを専門に行う通信チャンネル5、6以外の
無線チャンネルでダウンロードすると、あるユーザーが
該通信モード以外で使用している間に該モードのソフト
ウェアの更新が行われた場合、その後該ユーザーが該モ
ードに切り替えたときに新旧ソフトウェアのプロトコル
の違いにより、通信不能になるという事態が発生し得
る。従ってダウンロードを専門に行う通信チャンネル
5、6によってユーザーが選択可能な通信モード全ての
ソフトウェアのダウンロードを行う。
2、端末局23からなるソフトウェア無線システムにお
いて、端末局22が無線を介して基地局21からソフト
ウェアをダウンロードし更新する例を説明する。図3に
基地局21の構成を示す。ソフトウェアをROM52と
RAM53に保持し、RAM53のソフトウェアをダウ
ンロードによって更新する。ROM52のソフトウェア
を用いてダウンロードのプロトコル処理およびダウンロ
ード専用チャンネルのハードウエア設定を行う。Dat
a RAM54に無線送受信データを格納し、無線パケ
ットやPDU: Protocol Data Unitの組み立て分解等の作
業を行う。尚、本発明はダウンロードに関係しない部分
が更新できるように分離されていれば、本例のようにソ
フトウェアをROMとRAMに分離する必要はない。
信モードを設定する。制御部65は通信モードに応じ
て、RAM53に保持されたソフトウェアでアンテナ部
31、RF62、IF61、D/A60、A/D59を設定す
る。アンテナ部32で受信したアナログ信号をRF62
においてRadio Frequency:無線周波数で増幅やろ波等
の処理し、IF61においてIntermediate Frequency:
中間周波数にダウンコンバートして処理を行う。IF6
1の信号をアナログ/デジタル変換器、A/D59でデジタ
ル信号に変換しベースバンド信号処理を行う。また基地
局から無線で送信するベースバンドのデジタル信号はデ
ジタル/アナログ変換器D/A60でアナログ信号に変換
し、IF61において中間周波数で処理しRF62にお
いて無線周波数にアップコンバートして処理を行い、ア
ンテナ部31より送信する。DSP51は、通信モード
に応じてRAM53に保持されたソフトウェアを用いて
通信処理を行う。制御部65はROM52のソフトウェ
アを用いてダウンロード専用チャンネルの設定をアンテ
ナ部31、RF62、IF61、D/A60、A/D59に行
う。DSP51は、ROM52に保持されたソフトウェ
アを用いてダウンロード通信処理を行う。
1と同様にソフトウェアをROM72とRAM73に保
持し、RAM73のソフトウェアをダウンロードによっ
て更新する。ROM72のソフトウェアを用いてダウン
ロードのプロトコル処理およびダウンロード専用チャン
ネルのハードウエア設定を行う。Data RAM74
に無線送受信データを格納し、無線パケットやPDUの組
み立て分解等の作業を行う。
信モードを設定する。制御部85は通信モードに応じ
て、RAM83に保持されたソフトウェアでアンテナ部
82、RF82、IF81、D/A80、A/D89を設定す
る。アンテナ部82で受信したアナログ信号をRF82
において無線周波数で増幅やろ波等の処理し、IF81
において中間周波数にダウンコンバートして処理を行
う。IF81の信号をアナログ/デジタル変換器、A/D8
9でデジタル信号に変換しベースバンド信号処理を行
う。また基地局21から無線で送信するベースバンドの
デジタル信号はデジタル/アナログ変換器D/A80でアナ
ログ信号に変換し、IF81において中間周波数で処理
しRF62において無線周波数にアップコンバートして
処理を行い、アンテナ部32より送信する。DSP51
は、通信モードに応じてRAM53に保持されたソフト
ウェアを用いて通信処理を行う。制御部65はROM5
2のソフトウェアを用いてダウンロード専用チャンネル
の設定をアンテナ部32、RF62、IF61、D/A6
0、A/D59に行う。DSP51は、ROM52に保持
されたソフトウェアを用いてダウンロード通信処理を行
う。
択しうる通信モードでの利用周波数以外の周波数で、選
択しうる通信モードと独立に通信を行うとする。選択し
うる通信モードは、モード1、モード2、...、モー
ドnのn種あるとする。図5にダウンロード専用チャネ
ルの構成を示す。本処理はベースバンドでROM52も
しくはROM72に保持したソフトウェアをそれぞれ制
御部65とDSP51もしくは制御部85とDSP71
で実行することによって行われる。ダウンロードするソ
フトウェア100が有線系20より基地局21の入出力
インターフェース、I/O IF55を経由してData R
AM54に格納される。
ェアとする。基地局21はモード1のソフトウェアが実
行されている場合は実行を止め、RAM53のモード1
のソフトウェアを消去し、Data RAM54に格納
されたソフトウェアソフトウェア100をRAM53へ
移動して実行する。モード1のソフトウェアが実行され
ていない場合は、RAM53のモード1のソフトウェア
を消去し、ソフトウェア100をRAM53へ移動す
る。さらに以下の手順でソフトウェア100を端末局2
2へダウンロードし更新する。
長さ情報LEN102を付加する。100、102、1
03に対して巡回冗長符号CRC104を計算して付加
してPDU101を構成し、PDU101を固定長の情
報105、106、...、107に分割する。情報1
05にヘッダ108、トレイラー110を付加し、情報
106にヘッダ111、トレイラー113を付加し、情
報107にヘッダ114、トレイラー116を付加す
る。ヘッダ108、111、114は、同期語PRE1
15とソフトウェアの通信モードを指示するMOD11
7とソフトウェアの版を指示するVER118と100
を分割した固定長情報の順番を示すSEQ119と固定
長情報のソフトウェア100における位置が先頭か後尾
か前後に継続するかを示すLOC120と基地局21の
識別子121からなる。トレーラー110、113、1
16はそれぞれヘッダ108のMOD117とVER1
18とSEQ119とLOC120と固定長の情報10
5、ヘッダ111のMOD117とVER118とSE
Q119とLOC120と固定長の情報106、ヘッダ
114のMOD117とVER118とSEQ119と
LOC120と固定長の情報107に対する誤り訂正符
号122からなる。構成した無線パケットをData
RAM54に格納し、モード1からモードnまで繰り返
しデジタル/アナログ変換器D/A80に入力しアナログ信
号に変換する。IF81において中間周波数で処理しR
F62においてダウンロード専用チャンネルの無線周波
数にアップコンバートして処理を行い、アンテナ部32
より送信する。ダウンロード専用チャンネルで基地局2
1から選択しうる通信モードの最新版のソフトウェアが
送信される。
RF82においてダウンロード専用チャンネルの無線周
波数で増幅やろ波等の処理し、IF81において中間周
波数にダウンコンバートしA/D89でデジタル信号に変
換しベースバンド信号処理を行う。同期語115を用い
て無線パケットの同期をとり、FEC122を用いて誤
り訂正を行い、誤りが訂正仕切れない無線パケットを廃
棄する。MOD117のモードとVER118のソフト
ウェア版をRAM73に格納されている対応するモード
のソフトウェアの版と比較し、RAM73に格納されて
いる対応するモードのソフトウェアの版と同じか古い場
合には無線パケットを廃棄する。SEQ119、LOC
120を参照してPDU101を組み立て、CRC10
4のチェックを行い誤りがあればPDU101を廃棄す
る。LEN103に示された長さのPAD102を除
き、ソフトウェア100を得る。ソフトウェア100は
図5ではモード1のソフトウェアである。モード1のソ
フトウェアが実行されている場合は実行を終了し、RA
M73のモード1のソフトウェアを消去し、ソフトウェ
ア100をRAM73へ移動して実行する。モード1の
ソフトウェアが実行されていない場合は、RAM73の
モード1のソフトウェアを消去し、ソフトウェア100
をRAM73へ移動する。
局23からなるソフトウェア無線システムにおいて、端
末局22が無線を介して基地局21からソフトウェアを
ダウンロードし更新する他の例を説明する。本例で、ダ
ウンロード専用チャンネルは選択しうる通信モードでの
利用周波数以外の周波数で、選択しうる通信モードと独
立に通信を行うとする。選択しうる通信モードは、モー
ド1、モード2、...、モードnのn種あるとする。
図6にダウンロード専用チャネルの構成を示す。本処理
はベースバンドでROM52もしくはROM72に保持
したソフトウェアをそれぞれ制御部65とDSP51も
しくは制御部85とDSP71で実行することによって
行われる。ダウンロードするソフトウェア100が有線
系20より基地局21の入出力インターフェース、I/O
IF55を経由してData RAM54に格納される。
n)のソフトウェアとする。基地局21はモードiのソフ
トウェアが実行されている場合は実行を止め、RAM5
3のモードiのソフトウェアを消去し、Data RAM
54に格納されたソフトウェアソフトウェア200をR
AM53へ移動して実行する。モードiのソフトウェア
が実行されていない場合は、RAM53のモードiのソ
フトウェアを消去し、ソフトウェア200をRAM53
へ移動する。さらに以下の手順でソフトウェア200を
端末局22へダウンロードし更新する。
長さ情報LEN202を付加する。200、202、2
03に対して巡回冗長符号CRC204を計算して付加
してPDU201を構成し、PDU201を固定長の情
報205、206、...、207に分割する。ここで、
PAD201の長さを調節して、モードによらずPDU
長が一定になるようにする。情報105にヘッダ20
8、トレイラー210を付加し、情報206にヘッダ2
11、トレイラー213を付加し、情報207にヘッダ
214、トレイラー216を付加する。ヘッダ208、
211、214は、同期語PRE215とソフトウェア
の通信モードを指示するMOD217とソフトウェアの
版を指示するVER218と200を分割した固定長情
報の順番を示すSEQ219と固定長情報のソフトウェ
ア200における位置が先頭か後尾か前後に継続するか
を示すLOC220と基地局21の識別子221からな
る。トレーラー210、213、216はそれぞれヘッ
ダ208のMOD217とVER218とSEQ219
とLOC220と固定長の情報205、ヘッダ211の
MOD217とVER218とSEQ219とLOC2
20と固定長の情報206、ヘッダ214のMOD21
7とVER218とSEQ219とLOC220と固定
長の情報207に対する誤り訂正符号222からなる。
構成した無線パケットをData RAM54に格納す
る。制御部66はROM52に格納されたソフトウェア
を用いてアンテナ部31、RF62、IF61、D/A6
0、A/D59のダウンロード専用チャンネルの設定を行
い、一定周期fにフレーム先頭を示す特定情報230、
233、...、238を送信する。端末局22が22
9、232、...、237でモードを指定してダウンロ
ードを要求し、基地局21がそれぞれ231、23
4、...、239にソフトウェアを送信する。図6では
237に端末局22から要求があり239に基地局がモ
ードiのソフトウェアを送信する。基地局22は要求の
あったソフトウェアの無線パケットをデジタル/アナロ
グ変換器D/A60に入力しアナログ信号に変換する。さ
らにIF61において中間周波数で処理しRF62にお
いてダウンロード専用チャンネルの無線周波数にアップ
コンバートして処理を行い、アンテナ部31より送信す
る。
を通して制御部86にモードiのソフトウェアのダウン
ロードを要求する。制御部86はROM72のソフトウ
ェアを用いてアンテナ部32、RF82、IF81、D/
A80、A/D79のダウンロード専用チャンネルの設定を
行い、アンテナ部82で受信したアナログ信号をRF8
2においてダウンロード専用チャンネルの無線周波数で
増幅やろ波等の処理し、IF81において中間周波数に
ダウンコンバートしA/D89でデジタル信号に変換しベ
ースバンド信号処理を行う。端末局22は周期fでフレ
ーム先頭を示す特定情報230、233、...、238
を受信して基地局21と同期し、モードiのダウンロー
ド要求237を送信する。
ケットの同期をとり、FEC222を用いて誤り訂正を
行い、誤りが訂正仕切れない無線パケットを廃棄する。
MOD217のモードとVER218のソフトウェア版
をRAM73に格納されている対応するモードのソフト
ウェアの版と比較し、RAM73に格納されている対応
するモードのソフトウェアの版と同じか古い場合には無
線パケットを廃棄する。SEQ219、LOC220を
参照してPDU201を組み立て、CRC204のチェ
ックを行い誤りがあればPDU201を廃棄する。LE
N203に示された長さのPAD202を除き、ソフト
ウェア200を得る。端末局22においてモードiのソ
フトウェアが実行されている場合は実行を終了し、RA
M73のモードiのソフトウェアを消去し、ソフトウェ
ア200をRAM73へ移動して実行する。モードiの
ソフトウェアが実行されていない場合は、RAM73の
モードiのソフトウェアを消去し、ソフトウェア100
をRAM73へ移動する。
ェアを更新するときにはソフトウェアの実行を終了する
必要があり、サービスが一時中断することになる。シス
テム運用者がアップデート時刻をユーザーに予告する、
ユーザーの少ないときにアップデート時刻を選ぶ等の運
用面での対応が考えられる。
ったときや電源投入されていない間にソフトウェアの更
新が行われた場合でも、該無線局がそれぞれ通信範囲内
に戻ったりや電源投入されたりして再び通信できる状態
に復帰したときには、本発明の無線ソフトウェアのダウ
ンロードを専門に行う通信チャンネルを介してソフトウ
ェアのダウンロードが可能である。またダウンロード専
用の無線チャンネルの無線通信処理を行うソフトウェア
とダウンロード専用の無線チャンネル以外の無線通信処
理を行うソフトウェアを分離し、ダウンロード専用の無
線チャンネル以外の無線通信プロトコルのみを変更する
ので、本発明の無線ソフトウェアのダウンロードを専門
に行う通信チャンネルが新旧ソフトウェアのプロトコル
の違いにより通信不能になる事態は発生しない。
う通信チャンネルによってユーザーが選択可能な通信モ
ード全てのソフトウェアのダウンロードを行うため、あ
るユーザーが該通信モード以外で使用している間に該モ
ードのソフトウェアの更新が行われた場合でも、その後
該ユーザーが該モードに切り替えたときに新旧ソフトウ
ェアのプロトコルの違いにより通信不能になるという事
態は発生せずシステム全体のソフトウェアの更新が出来
る。
る。
る。
1、32、33:アンテナ部、105、106、10
7:PDU101を固定長に分割した部分、130:モ
ードnのソフトウェアを格納した無線パケット、13
1:モード1のソフトウェアを格納した無線パケット、
132:モード2のソフトウェアを格納した無線パケッ
ト、133:モード1のソフトウェアを格納した無線パ
ケット、134:モード1のソフトウェアを格納した無
線パケット。205、206、207:PDU201を
固定長に分割した部分、229、232、237:端末
局からのダウンロード要求、230、233、238:
フレーム先頭を示す特定情報、231、234、23
9:ソフトウェアを格納した無線パケット。
Claims (7)
- 【請求項1】無線局の無線通信処理においてアナログ信
号をディジタル化してソフトウェアで行い、該無線通信
処理の機能の追加及び変更を該無線局上で実行するソフ
トウェアの更新で行い、かつ無線を介したダウンロード
によって該ソフトウェアの更新を行うダウンロード方法
で、該ダウンロード専用の無線チャンネルを設け、かつ
該ダウンロード専用の無線チャンネルの無線通信処理の
ソフトウェアと該ダウンロード専用の無線チャンネル以
外の無線通信処理ソフトウェアを分離し、該ダウンロー
ドによって該ダウンロード専用の無線チャンネル以外の
無線通信処理のソフトウェアを更新することを特徴とす
るダウンロード方法。 - 【請求項2】無線局の無線通信処理においてアナログ信
号をディジタル化してソフトウェアで行い、該無線通信
処理の機能の追加及び変更を該無線局上で実行するソフ
トウェアの更新で行い、かつ無線を介したダウンロード
によって該ソフトウェアの更新を行うダウンロード方法
で、該ダウンロード専用の無線チャンネルを設け、かつ
該ダウンロード専用の無線チャンネルの無線通信処理の
ソフトウェアと該ダウンロード専用の無線チャンネル以
外の無線通信処理ソフトウェアを分離し、該ダウンロー
ドによって該ダウンロード専用の無線チャンネル以外の
無線通信処理のソフトウェアを更新し、該ダウンロード
専用の無線チャンネルを通して選択しうる全ての通信モ
ードのソフトウェアをダウンロードすることを特徴とす
るダウンロード方法。 - 【請求項3】ダウンロードするソフトウェアを保持する
無線局と該無線局から該ソフトウェアを無線でダウンロ
ードして更新する無線局からなるシステムで、前記無線
局からソフトウェアをダウンロードして更新する無線局
は、アナログ信号をディジタル化するアナログディジタ
ル変換機と、ディジタル信号をアナログ化するディジタ
ルアナログ変換機と、該ディジタルアナログ変換機から
出力されるディジタル信号を処理するDSPと、該DSPで行
う処理を定義するソフトウェアと、該ソフトウェアを保
持する記憶装置と、無線局のハードウェアを設定する制
御部と無線局のハードウェアの設定を定義するソフトウ
ェアと該ソフトウェアを保持する記憶装置を備え、該DS
Pで行う処理を定義するソフトウェアと該無線局のハー
ドウェアの設定を定義するソフトウェアにおいて、ダウ
ンロードの処理手順を定義する部分およびダウンロード
を行うハードウェアの設定を定義する部分が分離され、
前記ダウンロードの処理手順を定義する部分およびダウ
ンロードを行うハードウェアの設定を定義する部分以外
のソフトウェアを、前記ダウンロードの処理手順を定義
する部分およびダウンロードを行うハードウェアの設定
を定義する部分のソフトウェアで定義されるダウンロー
ド専用の無線チャンネルによってダウンロードし、更新
する手段を備け、該ダウンロードするソフトウェアを保
持する無線局に前記ダウンロード専用の無線チャンネル
によって、前記ダウンロードの処理手順を定義する部分
およびダウンロードを行うハードウェアの設定を定義す
る部分以外のソフトウェアを送信する手段を設けること
を特徴とするソフトウェア無線システム。 - 【請求項4】ダウンロードするソフトウェアを保持する
無線局と該無線局から該ソフトウェアを無線でダウンロ
ードして更新する無線局からなるシステムで、前記無線
局からソフトウェアをダウンロードして更新する無線局
は、アナログ信号をディジタル化するアナログディジタ
ル変換機と、ディジタル信号をアナログ化するディジタ
ルアナログ変換機と、該ディジタルアナログ変換機から
出力されるディジタル信号を処理するDSPと、該DSPで行
う処理を定義するソフトウェアと、該ソフトウェアを保
持する記憶装置と、無線局のハードウェアを設定する制
御部と無線局のハードウェアの設定を定義するソフトウ
ェアと該ソフトウェアを保持する記憶装置を備え、該DS
Pで行う処理を定義するソフトウェアと該無線局のハー
ドウェアの設定を定義するソフトウェアにおいて、ダウ
ンロードの処理手順を定義する部分およびダウンロード
を行うハードウェアの設定を定義する部分が分離され、
前記ダウンロードの処理手順を定義する部分およびダウ
ンロードを行うハードウェアの設定を定義する部分以外
の選択しうる全ての通信モードのソフトウェアを、前記
ダウンロードの処理手順を定義する部分およびダウンロ
ードを行うハードウェアの設定を定義する部分のソフト
ウェアで定義されるダウンロード専用の無線チャンネル
によって受信して更新する手段を備け、該ダウンロード
するソフトウェアを保持する無線局に前記ダウンロード
専用の無線チャンネルによって、前記ダウンロードの処
理手順を定義する部分およびダウンロードを行うハード
ウェアの設定を定義する部分以外の選択しうる全ての通
信モードのソフトウェアを送信する手段を設けることを
特徴とするソフトウェア無線システム。 - 【請求項5】無線局の無線通信処理の機能の追加又は変
更を該無線局上で実行するソフトウェアの更新を行う際
に、上記無線通信処理に関する無線チャネルとは異なる
無線チャネルを介して上記ソフトウェアをダウンロード
することを特徴とするダウンロード方法。 - 【請求項6】無線局の無線通信処理の機能の追加又は変
更を行うソフトウェアを無線チャネルを介して上記無線
局に送信する際に、上記ソフトウェアの実行によって行
われる無線通信処理に関する無線チャネルとは異なる無
線チャネルを上記送信のために割り当てることを特徴と
するソフトウェア無線システム。 - 【請求項7】請求項6において、無線通信処理に関する
ソフトウェア送信の専用チャネルを有することを特徴と
するソフトウェア無線システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11132333A JP2000324043A (ja) | 1999-05-13 | 1999-05-13 | ダウンロード方法及びソフトウェア無線システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP11132333A JP2000324043A (ja) | 1999-05-13 | 1999-05-13 | ダウンロード方法及びソフトウェア無線システム |
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Publication Number | Publication Date |
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