系统解读无线通信之SDR和CR

切位置。然后该手持机通知基站，从而在必要时更改频率，保持流畅的连接。

目前，xG技术正在向其第二代xMax设计方向发展。这种新型xMax系统不再使用特殊的手持机，而是使用标准智能手机。而这正好符合军 队的要求，因为士兵使用标准的智能手机、膝上型电脑或平板电脑可以节省经费。

在这种新系统中，智能手机与xMod桥接设备通信(图8)。该设备类似于Novatel MiFi设备，可以让多个膝上型电脑通过Wi-Fi连接与它通信，然后通过与蜂窝网络的连接将这些连接回传至互联网。xMod以类似的方式工作，它支持与商业智能手机或计算机的Wi-Fi(或直接USB线缆)连接，使用认知xMax网络传回互联网或军事网络。

这种新型布局给系统增加了高速数据连接。此外，它还通过智能手机应用增加了受控VoIP功能。普通的3G和4G蜂窝智能手机通过2G或3G蜂窝链路采用蜂窝系统的标准语音服务，该服务目前还不是VoIP服务。xMax系统在智能手机中加入了一种特殊的应用，该应用使得智能手机能够找出并优化语音包。这样，xMax系统即可提供固话级音效(即使是100%基于IP的系统)。

这种新系统利用正交频分复用(OFDM)来修改xMax波形。上文中定义的18个1.44MHz频道的每一个频道都进一步分成128个副载波。无线电接入方式为TDD。增加的另一个关键技术是多入多出(MIMO)，该技术可以大幅提高覆盖范围、可靠性和数据速率。xMod设备采用具有四个接收链路和两个发射链路的2×4 MIMO系统。

认知功能和无线电本身主要以软件(一般称为SDR)的方式实现。该系统整合了认知无线电技术、MIMO技术和先进的信号处理技术，最大限度地提高了覆盖范围、可靠性和吞吐能力。所需的相当高的处理能力由能够同时在xMod和基站中支持50 GOPS的新一代处理器提供。这种处理能力是一个全新的突破，现在提供适合xMod等电池供电设备的尺寸和功耗级别。

据xG公司的Rick Rotondo介绍，xMax的认知能力和干扰抑制算法使其能够在"白色空间(white spaces)"以及"灰色空间(gray spaces)"可靠地工作。白色空间是指未被使用的电视频道，这些频道已经被FCC保留下来，无需授权即可使用。

不过，由于在这些频道工作的无线麦克风以及在这些频道附近工作的其他白色空间设备，白色空间很快就会变成灰色空间。事实上，xG公司从中获得经验的900MHz频带现在已经在超负载使用，由于无绳电话、无线安全系统、遥测无线电和其他设备产生的干扰而已经变成了"深灰"空间。

因此，系统从一开始就必须在具有强干扰的环境中可靠地工作。这样，xG认知系统就可以通过可靠地让该系统在其他无线电系统可能无法工作的环境下工作，从而最大限度地提高灰色空间的容量。

至于应用，xG Technology很快就会推出适用于军事、农村宽带和企业的高级系统。这种新系统将覆盖902至928MHz的频带以及5.8GHz ISM频带。未来的系统也可能使用700MHz频谱。

此外，xG公司正在美国和英国评估该公司在电视白色空间领域推出的各种选择方案(该系统可能非常适合用于美国和英国)。你可以想像一下这样一种功能强大的移动语音和数据蜂窝系统，它可以利用空白白色空间6MHz电视频道，并且可以提供与商业3G和4G蜂窝系统一样的服务，实现更高的经济效益。

说到白色空间，这是认知无线电的另外一个出色的应用。白色空间由未被使用的6MHz电视频道组成，该空间是在2009年模拟电视转换到数据电视时被弃用的。电视台仍然使用2至51个频道(54至698MHz)，尽管许多频道未被使用。开放的频道根据地区的不同而有很大的变化，不过这种频道意味着宝贵频谱的巨大浪费。

FCC已经批准在无许可证服务中使用这些频道。其指南要求具有可用本地频道的低功率和知识。FCC以及Spectrum Bridge和Telcordia等多家其他组织已经制定出记录在美国的大多数地区使用这些频道的电视台和其他无线设备和服务的综合数据库。要使用这些频道，白色空间无线电必须访问该数据库，查看该频道是否正在使用中。如果是的话，将选择另一个频道，以防出现干扰。

白色空间无线电分为两类：基站和客户端设备(CPE)终端。CPE终端可能是手机。如果这类终端要发射信号，需将其GSP坐标位置发送给基站，然后基站访问数据库查看所需的频道是否是开放的。如果是的话，CPE终端就会收到可以发射信号的通知。

在某些系统中，CPE终端实际上是侦听所需的频道，评估是否存在其他信号。在任何情况下，基站和CPE无线电都使用认知无线电的形式进行有关何时使用哪个频道的智能决策。

白色空间无线电有望能够更加高效地使用未使用的电视频谱，不过认知无线电能够在不产生干扰