軟件�(wú)線電�(jiǎn)�(chēng)SWR,是最近幾年在�(wú)線通信�(lǐng)域提出的一種新�通信系統(tǒng)體系�(jié)�(gòu),它的基本思想是以�(kāi)放性、可拓展、結(jié)�(gòu)最�(jiǎn)的硬件為通用平臺(tái)� 把盡可能多的通信功能用可升級(jí)、可替換的軟件來(lái)�(shí)�(xiàn),即在一�(gè)�(kāi)放的公共硬件平臺(tái)上利用不同可編程的軟件方法實(shí)�(xiàn)所需要的�(wú)線軟件無(wú)線電電系�(tǒng)�
“軟件無(wú)線電”這�(gè)詞是�1991年由Joe Mitola(喬·米拉特)提出�,用�(lái)指可編程或可重配�(wú)線電。換言�,同一塊硬件可以在不同�(shí)間完成不同的功能?!败浖o(wú)線電�
?。⊿DR)論壇將“軟件無(wú)線電”(USR)定義為可以接受完全可編程的�(yè)�(wù)和控制信�、支持很寬范圍的頻率、空中接口和�(yīng)用軟�。用�(hù)可以在幾毫秒�(nèi)從一種空中接口模式切換到另一種模�,可以使用GPS定位,可以用智能卡技�(shù)存錢(qián),可以觀看本地廣播或�(wèi)星傳送的節(jié)��
軟件�(wú)線電的準(zhǔn)確定義存在爭(zhēng)�,在“可重配”程度多大才�(chēng)得上是軟件無(wú)線電這�(gè)�(wèn)題上不存在共�(shí)。包含微處理器或DSP的無(wú)線電未必�(chēng)得上“軟件無(wú)線電”。然�,如果調(diào)制、糾�(cuò)和加密過(guò)程是由軟件完成的?!吧漕l”(RF)硬件也能受�,而且還可以重新編�,這樣的無(wú)線電顯然屬于“軟件無(wú)線電”。軟件無(wú)線電的一�(gè)�(shí)用意義為基本上由軟件定義的無(wú)線電。其物理層可通過(guò)修改軟件而改�。可重配程度由無(wú)線電�(shè)�(jì)中若干問(wèn)題上之間的復(fù)雜交互作用確�。這些�(wèn)題包括系�(tǒng)工程、天線形狀因素、射頻電�、基帶處�、硬件速度和可重配能力、電源管��
“軟件無(wú)線電”大致是指在硬件平臺(tái)不變的前提下通過(guò)軟件�(lái)獲得靈活性的�(wú)線電�
另外一方面,“軟�(wú)線電”是指可通過(guò)軟件編程�(duì)物理硬件�(jìn)行配置的�(wú)線電。換言�,同一塊硬件可修改成在不同�(shí)間完成不同功�,允許硬件為手頭的應(yīng)用而做特別修改。“軟件無(wú)線電”有�(shí)包含了“軟�(wú)線電��
傳統(tǒng)模擬�(wú)線電系統(tǒng)的射頻部�、上/下變�、濾波及基帶處理全部采用模擬方式,某頻段和某種調(diào)制方式的通信系統(tǒng)都對(duì)�(yīng)�(zhuān)門(mén)的硬件結(jié)�(gòu);而數(shù)字無(wú)線電系統(tǒng)的低頻部分采用數(shù)字電�,但其射頻部分和中頻部分仍離不開(kāi)模擬電路。與傳統(tǒng)�(wú)線電系統(tǒng)相比,軟件�(wú)線電系統(tǒng)的A/D、D/A變換移到了中�,并盡可能靠近射頻端,對(duì)整�(gè)系統(tǒng)頻帶�(jìn)行采�,這是軟件�(wú)線電的一�(gè)突出特點(diǎn)。數(shù)字無(wú)線電采用�(zhuān)用數(shù)字電�,實(shí)�(xiàn)單一通信功能,無(wú)編程性可言。而軟件無(wú)線電以可編程力強(qiáng)的DSP器件代替�(zhuān)用數(shù)字電路,使系�(tǒng)硬件�(jié)�(gòu)與功能相�(duì)�(dú)�。這樣就可基于一�(gè)相對(duì)通用的硬件平�(tái),通過(guò)軟件�(shí)�(xiàn)不同的通信功能,并�(duì)工作頻率、系�(tǒng)帶寬、調(diào)制方式、信源編碼等�(jìn)行編程控�,系�(tǒng)靈活性大為增�(qiáng)�
寬帶/多頻段天�
寬帶�/�(shù)變換�(ADC)和數(shù)/模變換器(DAC)
高速并行的DSP部分
�(kāi)放性及�(kuò)展性的總路線結(jié)�(gòu)
軟件�(xié)議和�(biāo)�(zhǔn)(如JTRS-SCA)
系統(tǒng)的功�、體積和成本
軟件�(wú)線電的硬件平�(tái)采用模塊化設(shè)�(jì),是一�(gè)具有�(kāi)放�、可�(kuò)展性和兼容性的通信平臺(tái)。我們基于這一相對(duì)通用的硬件平�(tái),通過(guò)加載不同的軟件來(lái)�(shí)�(xiàn)不同的通信功能。通過(guò)使用軟件�(wú)線電,可以快速改變信道接入方式或�(diào)制方�,利用不同軟件即可適�(yīng)不同�(biāo)�(zhǔn),構(gòu)成具有高度靈活性的多模手機(jī)和多功能基站,這樣不同通信體制就可以實(shí)�(xiàn)互聯(lián)互��
軟件�(wú)線電的通用硬件平臺(tái)�(shè)�(jì)通常采用總線形式。軟件無(wú)線電的硬件平�(tái)比PC要求高得�,它需要寬帶射頻前端、寬帶A /D /A�(zhuǎn)換器、高速DSP器件等。為了�(jìn)行高速A /D /A變換及數(shù)字信�(hào)處理,軟件無(wú)線電系統(tǒng)必須多�(gè)CPU并行工作。另�,數(shù)字信�(hào)處理�(shù)�(jù)要高速交�,系�(tǒng)總線必須具有極高的T/O傳輸速率。在目前符合要求的系�(tǒng)總線�,VME總線技�(shù)最成熟,通用�,且得到的支持最廣泛。VME提供多�(gè)CPU并行處理,支持獨(dú)立的32位數(shù)�(jù)總線和地址總線,速率�(dá)40Mb/s(甚至320Mb/s),是軟件�(wú)線電的總線方��
軟件�(wú)線電提供了一�(gè)靈活的無(wú)線電�(jié)�(gòu),允許實(shí)�(shí)并確保服�(wù)�(zhì)量的改變�(wú)線電的特�(diǎn)�
�(jié)�(gòu)的靈活性允許業(yè)�(wù)提供商快速地升級(jí)基礎(chǔ)�(shè)施以及開(kāi)拓新�(yè)�(wù)市場(chǎng)。硬件結(jié)�(gòu)的靈活性加上軟件結(jié)�(gòu)的靈活性(通過(guò)面向?qū)ο缶幊碳夹g(shù)和目�(biāo)代理技�(shù))使軟件�(wú)線電能夠�(wú)縫的集成到多種具備不同空中和�(shù)�(jù)接口的網(wǎng)�(luò)中去。此外,軟件�(wú)線電�(jié)�(gòu)使系�(tǒng)利用軟件輕松地獲得新功能。例如,常見(jiàn)的升�(jí)包括防干�、加�、語(yǔ)音識(shí)別和壓縮,功率控制和最小化、尋址�(xié)議和�(cuò)誤修�(fù)�(jī)能�
這些功能非常適合3G�4G�(wú)線應(yīng)用的要求以及�(wú)線網(wǎng)�(luò)的需�??傊形屙?xiàng)因素推動(dòng)著軟件無(wú)線電為業(yè)界所�(rèn)可和接受�
1� 功能多樣。隨著短程網(wǎng)�(luò)(如�(lán)�、IEEE802.11)的�(fā)�,現(xiàn)在可以通過(guò)利用提供互補(bǔ)�(yè)�(wù)的設(shè)備來(lái)增強(qiáng)�(wú)線電�(yè)�(wù)。例�,一架藍(lán)牙傳真機(jī)可以向配備支持藍(lán)牙接口軟件無(wú)線電的筆記本電腦�(fā)送傳�。軟件無(wú)線電可重配功能可以支持幾乎無(wú)限多種業(yè)�(wù)功能�
2� 全球移動(dòng)性。今�,通信�(biāo)�(zhǔn)不只一�(gè)。單�2G而言,就有一�(gè)IS-136,GSM,IS-95/CDMA1以及許多其他不太為人知的�(biāo)�(zhǔn)�3G技�(shù)試圖�(tǒng)一所有的�(biāo)�(zhǔn)。然而,3G�(nèi)部也有許多標(biāo)�(zhǔn)。對(duì)“透明度”的需求(即無(wú)線電能夠在世界不同地區(qū)�(yùn)行九�(gè)、是全部�(biāo)�(zhǔn))引�(fā)了“軟件無(wú)線電”概念的出現(xiàn)。軍用業(yè)�(wù)也面臨同樣的�(wèn)題——軍�(duì)各部門(mén)�(nèi)部和各部門(mén)之間存在著互不兼容的�(wú)線電�(biāo)�(zhǔn)�
3� 緊湊和省�。采用Velcro方法(即每�(gè)系統(tǒng)由若干芯片構(gòu)成)�(shè)�(jì)的多功能、多模式�(wú)線電隨著系統(tǒng)�(shù)目的增加,體積將變大,功能效率將降低。然而,采用軟件�(wú)線電的方法會(huì)得到一�(gè)緊湊�、(有時(shí))功率效率高的設(shè)�(jì),隨著系�(tǒng)�(shù)目的增加尤其如此,因?yàn)橥黄布梢灾�?fù)用于�(shí)�(xiàn)多�(gè)系統(tǒng)和接口�
4� 易于制�。射頻元件非常不易標(biāo)�(zhǔn)�,而且性能特性也可能一直會(huì)變化。對(duì)元件性能的優(yōu)化可能要花幾年的�(shí)�,從而延誤了新產(chǎn)品的推出??傊?,接收機(jī)中信�(hào)�(shù)字化越早,硬件設(shè)�(jì)需要的元件越少,生�(chǎn)商的�(kù)存目錄越��
5� 易于升級(jí)。在�(shí)施過(guò)程中,現(xiàn)有業(yè)�(wù)可能需要升�(jí),新�(yè)�(wù)也可能需要引入。這種功能的增�(qiáng)必須在不打斷�(xiàn)有基�(chǔ)�(shè)施運(yùn)行的前提下完�。一�(gè)靈活的結(jié)�(gòu)允許新增功能和性能增強(qiáng),而不帶來(lái)召回全部組成單元或替換用�(hù)終端而花�(xiāo)的費(fèi)用。例�,聲碼器技�(shù)在不斷地改�(jìn)以更低的比特率提供更高的音質(zhì)。隨之新型聲碼器的出�(xiàn),它們能迅速地�(yīng)用到軟件�(wú)線電系統(tǒng)中。此�,隨著新型期間集成到�(xiàn)有基�(chǔ)�(shè)施中,軟件無(wú)線電允許新設(shè)備和原有�(wǎng)�(luò)�(jìn)行無(wú)縫接口——從空中接口一直到�(yīng)��
用戶(hù)(消�(fèi)者)期望得到服務(wù),而不論他們正在什么地理區(qū)�,也不論世界上不同地區(qū)正在使用的技�(shù)是什�。攜帶能囊括各種技�(shù)的幾�(gè)�(shè)備是不現(xiàn)�(shí)�。用�(hù)期望擁有一種能在所有地區(qū)使用的設(shè)�,也許只有通過(guò)�(duì)在各�(gè)地區(qū)使用的空中接口標(biāo)�(zhǔn)�(jìn)行重新配置才能實(shí)�(xiàn)。通過(guò)�(dòng)�(tài)下載軟件�(lái)包括所需空中接口�(biāo)�(zhǔn),通過(guò)向遠(yuǎn)程終端傳送軟件配�,這種空中升級(jí)快速實(shí)�(xiàn)了軟件升�(jí)和新增功��