一種實(shí)現VEM總線(xiàn)結構的軟件無(wú)線(xiàn)電方案
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4 軟件無(wú)線(xiàn)電基站
4．1 通信基站的基本需求
所謂軟件無(wú)線(xiàn)電就是將模塊化、標準化的硬件單元，以總線(xiàn)方式連接構成基本平臺，并通過(guò)軟件加載，實(shí)現各種通信功能的一種開(kāi)放式體系結構。軟件無(wú)線(xiàn)電主要由天線(xiàn)、射頻前端、高速A／D—D／A轉換器、通用和專(zhuān)用數字信號處理器、低速A／D—D／A轉換器以及各種接口和各種軟件所組成。它是一種新興技術(shù)，這種技術(shù)可由軟件來(lái)建立靈活的，多服務(wù)，多標準，多頻帶，可重構，可重編程的無(wú)線(xiàn)系統。
一般來(lái)說(shuō)，通信基站要求通信的靈活性和信號可測性，不僅對用戶(hù)有利，而且對服務(wù)提供商來(lái)說(shuō)也有利。對于多頻／多模的可編程手機。它要求能夠自動(dòng)檢測接收信號，接入不同的網(wǎng)絡(luò )，而且能滿(mǎn)足不同接續時(shí)間的要求。軟件無(wú)線(xiàn)電技術(shù)可用不同軟件實(shí)現不同無(wú)線(xiàn)電設備的各種功能，可任意改變信道接入方式或調制方式，利用不同軟件來(lái)適應不同標準，構成多模手機和多功能基站，具有高度的靈活性。針對移動(dòng)PC通信終端，軟件無(wú)線(xiàn)電還可以解決傳統基站和移動(dòng)終端的單一模式造成的不兼容問(wèn)題，使基站和PC終端能夠滿(mǎn)足多種標準，能應付當前和將來(lái)復雜的通信模式和信令結構。另外，利用軟件來(lái)實(shí)現動(dòng)態(tài)信道分配機制，能夠有效地提高系統性能和頻譜利用率。
值得指出的是，通常情況下基站升級必須重新更換硬件平臺，而使用了軟件無(wú)線(xiàn)電技術(shù)后則保護了網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商的硬件投資同時(shí)延長(cháng)了各種終端移動(dòng)設備的生存周期。
4．2 軟件無(wú)線(xiàn)電基站
傳統的基于硬件的基站是一個(gè)復雜的無(wú)線(xiàn)電、控制體系以及通信和控制下層結構的混合體。許多分散的收發(fā)器為用戶(hù)信號的傳輸提供通信信道，并且用戶(hù)會(huì )話(huà)必須被匯集、數字化，并在通信下層結構里進(jìn)行多路傳輸。該結構最大的問(wèn)題是信號處理，因為它是由固定的硬件設備構建的，很難升級。而使用軟件無(wú)線(xiàn)電技術(shù)可以很容易的從一個(gè)標準切換到另一個(gè)，只需要簡(jiǎn)單地把不同的軟件加載到處理單元中就可以了。這種只需軟件升級而不必進(jìn)行昂貴的硬件更換從根本上改變無(wú)線(xiàn)基站的工作方式，這在無(wú)線(xiàn)技術(shù)快速變換的今天很具優(yōu)勢且很具實(shí)用價(jià)值。
在不遠的將來(lái)，在某一移動(dòng)終端所處區域內很可能有多個(gè)不同系統存在。用戶(hù)或運營(yíng)商將根據這種新的網(wǎng)絡(luò )條件來(lái)選擇網(wǎng)絡(luò )。選擇合適網(wǎng)絡(luò )后進(jìn)行重構的第一步是確定哪種無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)可以利用。為了實(shí)現這一步必須有滿(mǎn)足所有條件的標準系統(系統包括GSM，CDMAIS-95，EDC T，UMTS等)的必要硬件的基站，這個(gè)基站被稱(chēng)作通信基站。對應的軟件基站將按需求下載軟件模塊到一個(gè)快速上電或漫游的移動(dòng)設備上。每個(gè)通用基站有兩種類(lèi)型的信道一通用導頻信道和通用數據信道，通用導頻信道是一個(gè)同步參考，消息傳播和發(fā)信號信道。為了下載系統軟件，移動(dòng)設備將通過(guò)這個(gè)信道與通用基站交換信息。通用數據信道是專(zhuān)門(mén)為移動(dòng)設備用來(lái)下載系統軟件代碼的，用這些代碼配置移動(dòng)設備的硬件來(lái)提供調制，接人和網(wǎng)絡(luò )功能。這種移動(dòng)設備具有通用的可編程硬件以適用于眾多的標準。
4．3 WiMAX軟件無(wú)線(xiàn)電基站方案
由于大多數的信號處理和濾波器是在硬件上實(shí)現的，窄帶系統不能提供所需的容量從而只能通過(guò)寬帶的軟件無(wú)線(xiàn)電技術(shù)加以實(shí)現。如果基站使用寬帶軟件無(wú)線(xiàn)電結構，其硬件可以覆蓋20 MHz范圍幾乎所有的在數字領(lǐng)域出現的信號處理，這樣一來(lái)可以通過(guò)軟件的更新來(lái)支持不同空中接口方便地實(shí)現無(wú)線(xiàn)性能改變。與常規的方法相比，這種方法在費用上、性能上和靈活性上等諸多方面都帶來(lái)了重要的改進(jìn)。對正在發(fā)展中的協(xié)議如IEEE802.16來(lái)說(shuō)，該方法優(yōu)點(diǎn)將更為突出。
為了選擇一個(gè)可利用的無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)，移動(dòng)設備將先檢測通用導頻信道是否可用，檢測完所有可用的通用導頻信道后，通用基站將考慮移動(dòng)設備的移動(dòng)情況。通用基站在切換上應該有一定的門(mén)限，當選擇一個(gè)無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)時(shí)，如果移動(dòng)設備的移動(dòng)預期切換超出門(mén)限，那么通用基站以更大覆蓋區域為移動(dòng)設備分配導頻信道。選擇網(wǎng)絡(luò )后，通用導頻信道將搜索已選的服務(wù)是否可用。選擇了合適的網(wǎng)絡(luò )后，移動(dòng)設備將開(kāi)始下載軟件。如果移動(dòng)設備移到一個(gè)新的區域，移動(dòng)的QoS低而且同樣的系統無(wú)法獲得，移動(dòng)設備將要求基站通過(guò)下載升級對應的系統軟件。
由于自適應天線(xiàn)波束賦形技術(shù)(Adaptive beam forming)能夠在不增加新站點(diǎn)的前提下得到相同的覆蓋面積，同時(shí)提供針對于高數據傳輸速率大容量的帶寬。一個(gè)使用上述寬帶軟件無(wú)線(xiàn)電技術(shù)的蜂窩基站產(chǎn)品可以容易地實(shí)現從2G到2.5G、3G，以及4GWiMAX的演進(jìn)．其自適應智能天線(xiàn)將大大擴大4G中針對移動(dòng)高速數據的802.16eWiMAX協(xié)議標準的覆蓋范圍，尤其是在每個(gè)蜂窩的邊界。軟件無(wú)線(xiàn)電的硬件定義由軟件來(lái)實(shí)現哪些功能。結合軟件無(wú)線(xiàn)電技術(shù)和自適應智能天線(xiàn)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，當需要支持2．5G、3G和4G高速數據設備的更高載波干擾比(C／I)要求時(shí)，該軟件無(wú)線(xiàn)電基站可通過(guò)增加自適應天線(xiàn)陣列來(lái)滿(mǎn)足超容量需求，從而減少對新站點(diǎn)的需求。
5 結束語(yǔ)
未來(lái)個(gè)人移動(dòng)通信系統所要達到的目標是：任何人在任何時(shí)間，任何地點(diǎn)都可以和其他任何人進(jìn)行任何種類(lèi)(話(huà)音，數據，圖像等)的通信。越來(lái)越大的通信需求，一方面使通信產(chǎn)品的生存周期縮短，開(kāi)發(fā)費用上升；另一方面，新老體制通信共存，各種通信系統之間的互聯(lián)變得更加復雜和困難，所以尋求一種既能滿(mǎn)足新一代移動(dòng)通信需求，又能兼容老體制，而且更具有擴展能力的新的個(gè)人移動(dòng)通信體系結構成為人們努力的方向。而軟件無(wú)線(xiàn)電正好提供了解決這一問(wèn)題的技術(shù)途徑，成為下一代代移動(dòng)通信系統研究的熱點(diǎn)。寬帶、多載波、軟件無(wú)線(xiàn)電移動(dòng)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )結構直接適用已經(jīng)出現的WiMAX802.16技術(shù)，尤其滿(mǎn)足802.16e移動(dòng)高速數據要求。因此，無(wú)論是已經(jīng)展開(kāi)的3G系統，還是下一代無(wú)線(xiàn)通信4G系統，軟件無(wú)線(xiàn)電技術(shù)都是實(shí)現這些系統的關(guān)鍵技術(shù)之一。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/153729.htm
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