软件无线电全球发展动态及技术挑战

新的数字标准。然而值得注意的是，软件无线电在应用市场中还未取得成功。另外，美国由于个人通信业务（PCS）已占用分配给3G的频谱，所以迄今为止除了参与知识产权（IPR）争议外，美国的3G还处于初级阶段。

欧洲对多模式手机和基站的需求较不紧迫。由于GSM900/1800双频移动电话在今后两年将成为市场标准，该产品的需求是由于欧洲为GSM分配了双频段所驱动的。然而这种需求真正影响的只是RF，而不是软件无线电。双模DECT/GSM产品的需求已降低，在任何情况下，这个市场与蜂窝市场相比都比较小。

    3G标准和支持移动多媒体业务的通用移动通信系统（UMTS）的出现已成为欧洲软件无线电的商用驱动力。从基站的前景看，软件无线电可为基础设施提供从GSM向UMTS发展的手段；从手机的前景看，软件无线电可为制造商提供3G手机在UMTS还无法延伸到区域软切可换到GSM的潜力，同时它也允许制造商在UMTS不同发展阶段寻找区域市场。

    这些区别预计导致商用软件无线电产品首先在北美出现，而欧洲更象为3G所需的更有能力和更强大的产品铺平道路。

二、软件无线电全球化的技术挑战

1．概念和结构的发展

    软件无线电的关键思想在于：1）.将A/D/A尽量靠近天线；2）.用软件实现尽可能多的功能。可以说除了上述两点关键思想被普遍接受以外，其它方面的内容都在争论和探讨中。所以目前国际上软件无线电更多的是以一种概念和假想的形式出现，具体的定义和体系结构尚无定论。

    理想的SWR是多频段多模式电台，这种电台的动态能力完全由包括物理层的各层协议栈软件来定义。这种理想的技术的更合理名称应是"数字式可编程无线电"。数字式可编程无线电也用ADC对天线上的信号或中频信号进行数字化，但数字化后的数据不是只靠软件进行处理，而是利用各种灵活的可再配置的ASIC和通用数字信号处理器（DSP）来缩减系统功耗、体积和成本。这些ASIC是可编程的，可以针对不同频道的特性和调制方式进行调节。具体的实施方案包括ASIC或现场可编程门阵列（FPGA），它们比完全灵活的DSP实施方案更为经济。软件无线电的实际定义包括那些含有一套预先定义的硬件模块（如ASIC或FPGA）的无线电。这些模块必须可以通过软件进行选择，用作几种不同系统的公用硬件。因此，今天的实用软件无线电是把一些挑选出来的功能交由集成电路去完成，但又得保持足够灵活性，以便根据各种不同的标准对其重新进行配置。

    目前国外正在研究如何实现软件的Plug&Play, 并提出了基于JAVA/CORBA的软件协议和标准（Common Object Request Broker Architecture, 公共对象请求代理体系结构）。该标准是由面向对象管理集团（OMG）制定的。它的思想是在"软件总线"的基础上，建立一个开放、易用的体系结构。所谓"软件总线"与通常的"硬件总线"类似，就是将应用模块插入按标准做成总线即可实现集成运行，从而支持分布式的计算环境。这种设计思想与软件系统中软件的可重用性是一致的。

    面向对象结构可以方便地描述软件无线电的实现方法，每一个功能块对应一个类函数。例如第三代移动因特网业务，可通过业务和网络支持库的现有因特网协议（IP）栈与来自信道编解码库的3G IF调制解调器相混合设计。3G的移动分类可通过在Java虚拟装置上执行的程序语言实现。这种扩展的观点体现了SWR概念从理想的纯理论抽象到实际应用体制的发展，商用产品正引导SWR朝这个方向发展。

软件无线电的产业化要求综合兼容的硬件、微程序语言和软件模块，最近国外提出"分层虚拟机"的参考模型，通过"分层虚拟机"参考模型，软件无线电将这些模块组织起来，促进产业化。分层虚拟机使软件无线电的每一功能的实现层次和手机的每一模式结合起来，层越少意味着调用手机的特定资源的运算效率越高。

2．手持设备的挑战

(1).低功耗、小型化技术

    到目前为止，软件无线电手机除了受技术制约以外，还受到功耗、体积和成本的制约。美军的易通话第二期工程样机接收功耗高达60瓦。所以降低功耗、减少体积是软件无线电手机必须逾越的难关。

目前的电源管理DSP芯片由DSP ISA为ASIC核的ASIC构成。软件无线电可控制话音和数据通信的短工作周期，使手机有更长的休眠模式或时间。寻呼信息的定时结构减少了错误概率，进一步保存了电池寿命。

(2).高速A/D和DSP数字处理

    AD变换和DA变换技术始终是软件无线电手机的瓶颈，近期内满足2000MHz频段采