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軟件無線電技術及前景分析

  原文:

  許多人將()看作是對移動設備硬件限製的一個解決方案。對於消費類市場,基於SDR的手持設備也許還需要時日,但是它們已經為商用做好準備。

  考慮到下列因素,移動設備不可能與飛速發展的無線技術同步:

 * 代價高昂的淘汰是個問題。比如到了時代,大部分的2G和2.5G手機和基站將會變為廢物;
    * 融合也會帶來問題。隨著多功能設備的繼續融合,射頻頻段和設備特性在不斷增加,而這將會需要更多的元器件和電路,增加了電池功率需求和物料單的成本;
    * 已經足夠緊湊的移動電話無法再添加新的東西;

  一個可能的辦法是采用SDR(軟件無線電)技術,此時,軟件代替了控製硬件,通過軟件升級來增加新的標準和頻率。例如,當GSM手機想要工作於WiMAX網絡時,隻需要下載新的軟件。

  Terocelo公司主要開發支持SDR的軟件可控無線芯片,公司首席技術官Oleg Panfilov說:“SDR手持設備可以在很大的頻率範圍內無需如何硬件改變而適應任何頻段。”

  當前也有多頻段手機,但是它們采用硬件來處理不同信號。SDR使用模數轉換器將信號變為數字格式然後由設備的軟件來處理。“它實際上就是個通信計算機,”Panfilov說,“這個係統可以將來自天線的信號轉變為數字格式,這樣的話手持設備就會與頻段無關。”

  采用SDR技術,一個手機可以在世界上的任何地方在任何標準和頻率下工作。理論上,SDR手機可以利用空中的任一無線信號,比如GSM,walkie-talkies, Bluetooth等等。

  僅僅一個小的東西,或者稱之為“通用通信設備”將會完成所有射頻器件的功能。另外,操作性和功能性等都可以按需下載。SDR就像是無線通信界的通用語一樣,Panfilov說。

  前期應用:救援服務

  基於SDR的手持正在到來。軍隊和緊急服務利用了它的優點並推進了這項技術。在災難救援時,條件都很惡劣,此時設備可以與警用頻道通信,或者用步話機或者用GSM來迅速相應通信。軍隊也意識到在不同國家間需要能夠高效切換不同標準。有些軍用手持設備已經采用了軟件可編程技術來應對不同標準。歐洲的空間技術公司EADS Astrium已經為英國的安全軍用衛星通信研發了基於SDR的通信器,另外他們還在研發可商用的雙功能手持設備。

  對於蜂窩網絡來講,SDR的商用實踐也已經開始。為基站研發SDR技術的初創公司Vanu在北美已經有了一些客戶。公司CEO兼創始人Bose解釋說,SDR的成本很有競爭力。當構建新的蜂窩網絡時,運營商必須為非SDR設備增加新的硬件。升級代價昂貴,比如AT&T從TDMA升級到GSM時,花費了100億美金。采用SDR,基站隻需要為適應新的標準而進行一次軟件調整。

  軟件可升級基站的芯片設計商PicoChip認為,SDR技術無法用在現有的基站結構中,當前安裝的基站不到20%是多標準的。

  除了手持和基站,SDR還希望應用於海量的消費類設備和汽車市場以及毫微微蜂窩中,毫微微蜂窩主要是家用型軟件可配置3G基站。比如,PicoChip也為毫微微蜂窩開發技術。

  SDR麵臨的挑戰

  SDR還有一些需要解決的問題。比如,SDR是可以按照需要重新配置自身的軟件,所以它需要有硬件的配合,但是采用FPGA還是DSP還沒有定論。

  另外一個瓶頸是商業模型。Bose解釋說,因為美國的移動運營商會讚助自己的設備,所以在自己的網絡內部隻會認證某些設備,他們不想那些多標準的手持設備連接進入自己的網絡。

  Bose說,在技術層麵,手持已經沒有問題。Vanu已經完成了SDR手持的原型機設計,唯一的問題是電池壽命,因為SDR的功耗很大。電池功率是軍隊和救援服務很早轉向SDR通信的一個原因,過去他們需要用更大的電池來傳送強的無線信號。當電池技術和低功耗設備有了進一步的發展並達到合適的價格點,基於SDR的消費類手持就會大受歡迎。Bose認為,事實上,SDR手持還需要五年的時間。

  的芯片商Terocelo認為,SDR的一個附加特性是可以實現正在興起的認知無線電技術。認知無線電通過傳感器掃描周邊,並快速切換到幹擾最小的頻段上。



http://www.autooo.net/autooo/Electronic/Case/Communinet1/2007-10-28/34491.html