SDR--未来无线通信设备的基本概念

发部门、运营商和制造商的决策提供参考。

2 SDR的定义和要求

在过去几年，我们经常谈到软件无线电(Software Radio, 简称SR)，其概念是对接收到的信号或准备发射的信号在尽可能接近天线的地方实现数模(D/A)或模数(A/D)转换，用软件通过DSP、FPGA等可编程器件来实现硬件的功能。在通常意义上，软件无线电是实现某种特定的无线通信设备的一种手段。

而SDR的概念则要深刻得多，它是一个系统和体系的概念。SDR的无线通信设备考虑的是一个系统，它必须具有可重新编程和可重构的能力，使此设备可以使用于多种模式(标准)、多个频带和多种功能。它不仅仅使用如软件无线电中的可编程器件来实现基带数字信号处理，还将对射频及中频的模拟电路进行编程和重构。SDR将是无线通信领域内一个革命性的概念。

　　目前人们对使用SDR的无线通信系统或设备，提出了如下的功能要求：

　　1． 重新编程及重新设定的能力；

　　 SDR设备可以被快速、简便地重新编程及重新设定，以支持任意传输形式的应用和在任何频率上的传输或接收；

　　 重新编程及重新设定能力可实现用同一设备支持不同蜂窝技术、个人通信系统和其他无线业务在世界范围内使用。

　　2． 提供并改变业务的能力

　　 采用SDR设备，用户不但可以支持传统业务并且可以支持新业务；

　　 空中下载软件的概念可以保证用户可获得最新的业务服务。

　　3． 支持多标准的能力

　　 SDR能更好地体现互操作性这一概念，以支持多频段及多标准工作的无线通信系统；

　　 在公共安全和紧急事件处理部门，采用SDR技术支持多频段通信；

　　 SDR能使无线运营商在基本不更换基站硬件的条件下，实现系统的版本更新、标准更新及升级换代。通过软件来定义出一个新的无线通信系统。

　　4． 智能化频谱利用

　　 SDR可提高频谱利用率和频率共享，可以灵活地接入到新频段；
　　 SDR设备具有智能功能，它可以监测其他设备使用的频谱，并在空闲频段上进行传输；
　　 SDR可以大大降低频率分配的困难和频率分配的风险。

总地说来，SDR是一个全新的，实现未来移动通信设备的概念和体系结构。它本身并不是一种孤立的技术，而是为所有新技术使用的公共平台。

3 SDR所带来的优势

　　使用SDR概念来设计和实现下一代的无线通信系统和设备，与传统的产品和设备相比较，具有明显的优势。它将使得从技术研究开发，到设备制造商，到电信运营商，到每个无线通信最终用户都受益。

3.1 对技术和产品的研究开发

传统的无线通信系统只对单一的标准进行产品开发，从标准相对稳定到设计和开发专用芯片，再到产品设计和实现是一个以年为单位的过程，开发周期长，开发成本高。上述情况导致在标准制定进程中，大多数新技术不能被应用，限制了新技术的发展和应用，导致商用产品和当时技术水平的巨大差异。
SDR将提供一个新概念和通用无线通信平台，在此平台上，可能基于软件来实现新业务和使用新技术，大大降低了开发成本和周期，使产品能跟上技术发展的水平。
未来的新业务将由用户来开发，只有使用SDR的概念，才可能让用户像使用PC一样，用SDR设备去开发所需的新业务。

3.2 对制造商

随着技术的进步，目前无线通信产品的生命周期越来越短，因此针对单一产品线的投资风险很大。这要求移动通信设备制造商有强大的技术开发和技术支持能力，大大增加了产品成本。即便如此，任何在决策上，管理上，市场上的失败都会导致投资的巨大损失。

SDR是基于产品的，基于SDR产品的生产将：

　　- 比传统产品原材料成本低；
　　- 产品寿命长，意味着投资风险低；
　　- 由于它简单化及标准化硬件使得产品容易生产。

　　因此，制造商生产基于SDR技术的产品，可得到远大于生产传统产品的效益。

3.3 运营商

移动通信网建设需要巨大投资，同时具有很大风险性。如我国现今一方面由于市场需求，GSM网络迅速扩容，增加GPRS设备；另一方面又面临第三代移动通信即将到来的时期，制定一个成功的投资战略极为困难。在下阶段又将考虑在第三代移动通信的多种标准中如何选择，也有很大的投资风险。

而基于SDR技术的产品将为运营商带来利益，它表现在：

　　- 比传统产品成本低；
　　- 投资风险低，同一基站目前可以工作于GSM网络，通过软件升级可提供GPRS业务，再升级可工作于任何一个第三代移动通信标准；
　　- 真正意义上的平滑过渡使得系统设备的寿命延长；
　　- 为提供新业务提供了灵活方便的硬件平台。

　　显然，SDR将给运营商带来比传统产品更多的利润。

3.4 对最终用户

基于SDR技术用户的设备，则是要为用户提供一个通用的终端设备平台。它应当能支持多达5~8种国际上通用的标准，而且可以通过空间加载软件技术达