SDR--未來(lái)無(wú)線(xiàn)通信設備的基本概念

3 SDR所帶來(lái)的優(yōu)勢

　　使用SDR概念來(lái)設計和實(shí)現下一代的無(wú)線(xiàn)通信系統和設備，與傳統的產(chǎn)品和設備相比較，具有明顯的優(yōu)勢。它將使得從技術(shù)研究開(kāi)發(fā)，到設備制造商，到電信運營(yíng)商，到每個(gè)無(wú)線(xiàn)通信最終用戶(hù)都受益。

　　3.1 對技術(shù)和產(chǎn)品的研究開(kāi)發(fā)

傳統的無(wú)線(xiàn)通信系統只對單一的標準進(jìn)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，從標準相對穩定到設計和開(kāi)發(fā)專(zhuān)用芯片，再到產(chǎn)品設計和實(shí)現是一個(gè)以年為單位的過(guò)程，開(kāi)發(fā)周期長(cháng)，開(kāi)發(fā)成本高。上述情況導致在標準制定進(jìn)程中，大多數新技術(shù)不能被應用，限制了新技術(shù)的發(fā)展和應用，導致商用產(chǎn)品和當時(shí)技術(shù)水平的巨大差異。
SDR將提供一個(gè)新概念和通用無(wú)線(xiàn)通信平臺，在此平臺上，可能基于軟件來(lái)實(shí)現新業(yè)務(wù)和使用新技術(shù)，大大降低了開(kāi)發(fā)成本和周期，使產(chǎn)品能跟上技術(shù)發(fā)展的水平。
未來(lái)的新業(yè)務(wù)將由用戶(hù)來(lái)開(kāi)發(fā)，只有使用SDR的概念，才可能讓用戶(hù)像使用PC一樣，用SDR設備去開(kāi)發(fā)所需的新業(yè)務(wù)。

　　3.2 對制造商

　　隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步，目前無(wú)線(xiàn)通信產(chǎn)品的生命周期越來(lái)越短，因此針對單一產(chǎn)品線(xiàn)的投資風(fēng)險很大。這要求移動(dòng)通信設備制造商有強大的技術(shù)開(kāi)發(fā)和技術(shù)支持能力，大大增加了產(chǎn)品成本。即便如此，任何在決策上，管理上，市場(chǎng)上的失敗都會(huì )導致投資的巨大損失。

　　SDR是基于產(chǎn)品的，基于SDR產(chǎn)品的生產(chǎn)將：

　　- 比傳統產(chǎn)品原材料成本低；
　　- 產(chǎn)品壽命長(cháng)，意味著(zhù)投資風(fēng)險低；
　　- 由于它簡(jiǎn)單化及標準化硬件使得產(chǎn)品容易生產(chǎn)。

　　因此，制造商生產(chǎn)基于SDR技術(shù)的產(chǎn)品，可得到遠大于生產(chǎn)傳統產(chǎn)品的效益。

　　3.3 運營(yíng)商

　　移動(dòng)通信網(wǎng)建設需要巨大投資，同時(shí)具有很大風(fēng)險性。如我國現今一方面由于市場(chǎng)需求，GSM網(wǎng)絡(luò )迅速擴容，增加GPRS設備；另一方面又面臨第三代移動(dòng)通信即將到來(lái)的時(shí)期，制定一個(gè)成功的投資戰略極為困難。在下階段又將考慮在第三代移動(dòng)通信的多種標準中如何選擇，也有很大的投資風(fēng)險。

　　而基于SDR技術(shù)的產(chǎn)品將為運營(yíng)商帶來(lái)利益，它表現在：

　　- 比傳統產(chǎn)品成本低；
　　- 投資風(fēng)險低，同一基站目前可以工作于GSM網(wǎng)絡(luò )，通過(guò)軟件升級可提供GPRS業(yè)務(wù)，再升級可工作于任何一個(gè)第三代移動(dòng)通信標準；
　　- 真正意義上的平滑過(guò)渡使得系統設備的壽命延長(cháng)；
　　- 為提供新業(yè)務(wù)提供了靈活方便的硬件平臺。

　　顯然，SDR將給運營(yíng)商帶來(lái)比傳統產(chǎn)品更多的利潤。

　　3.4 對最終用戶(hù)

　　基于SDR技術(shù)用戶(hù)的設備，則是要為用戶(hù)提供一個(gè)通用的終端設備平臺。它應當能支持多達5~8種國際上通用的標準，而且可以通過(guò)空間加載軟件技術(shù)達到用戶(hù)設備升級的目的。只有這樣，用戶(hù)才不需要關(guān)心他所在的地區和運營(yíng)商的問(wèn)題而實(shí)現真正意義的全世界漫游。用戶(hù)也才有可能獲得他所希望得到的新業(yè)務(wù)。

4 SDR技術(shù)所面臨的挑戰

　　目前，很多國際上的研究單位和公司都在關(guān)心和研究SDR技術(shù)。但不同公司對SDR技術(shù)的未來(lái)仍然有不同的看法：多數歐洲公司認為它將在2008年后廣泛使用，一些美國公司認為可能在2005年開(kāi)始廣泛應用，而少數小規模的高技術(shù)公司則在為2002-2003年推出初期SDR無(wú)線(xiàn)通信產(chǎn)品(基站和用戶(hù)終端)而努力。到底SDR技術(shù)中有哪些挑戰，有哪些關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，造成人們對此技術(shù)的廣泛應用前景有如此大的差異？本節中將對此作一個(gè)簡(jiǎn)單分析。

　　4.1 體系和結構

　　SDR體系結構應具有如下特性：

　　- 靈活性：處理多模式、多頻帶、多標準等的可能性；
　　- 可升級性：必須兼容現有主要標準并有向未來(lái)可能考慮到的標準升級的能力；
　　- 可擴充性：有在設備功能、業(yè)務(wù)、容量等方面定量擴充的可能；
　　- 使用未來(lái)技術(shù)的可能性：此SDR設備應盡可能使用目前已在開(kāi)發(fā)，未來(lái)可能應用的新技術(shù)。

　　目前，人們認為SDR的體系結構是一個(gè)通用的硬件平臺。其構成應包括如圖1所示的各基本單元。下面，對其主要單元予以說(shuō)明：

　　 收發(fā)天線(xiàn)及饋線(xiàn)：為了使用智能天線(xiàn)技術(shù)，它們均應當是由多只天線(xiàn)單元組成的天線(xiàn)陣。其輻射圖形將由基帶數字信號處理來(lái)控制；

　　 射頻發(fā)射機：由通用平臺和多只射頻發(fā)射機模塊組成。其工作頻率范圍應當足夠寬，并用數字頻率合成技術(shù)來(lái)設置。對每種標準應能多載波工作。此發(fā)射機還包括多只高功率放大器。所有發(fā)射機均應當具有高線(xiàn)性，可以用數字預失真等技術(shù)來(lái)解決自適應非線(xiàn)性補償等問(wèn)題；

　　 射頻接收機：由通用平臺和多只射頻接收機模塊組成。其工作頻率范圍應當足夠寬，并用數字頻率合成技術(shù)來(lái)設置。對每種標準應能多載波工作；