SDR--未來無線通信設備的基本概念

3 SDR所帶來的優勢

　　使用SDR概念來設計和實現下一代的無線通信系統和設備，與傳統的產品和設備相比較，具有明顯的優勢。它將使得從技術研究開發，到設備制造商，到電信運營商，到每個無線通信最終用戶都受益。

　　3.1 對技術和產品的研究開發

傳統的無線通信系統只對單一的標準進行產品開發，從標準相對穩定到設計和開發專用芯片，再到產品設計和實現是一個以年為單位的過程，開發周期長，開發成本高。上述情況導致在標準制定進程中，大多數新技術不能被應用，限制了新技術的發展和應用，導致商用產品和當時技術水平的巨大差異。
SDR將提供一個新概念和通用無線通信平臺，在此平臺上，可能基于軟件來實現新業務和使用新技術，大大降低了開發成本和周期，使產品能跟上技術發展的水平。
未來的新業務將由用戶來開發，只有使用SDR的概念，才可能讓用戶像使用PC一樣，用SDR設備去開發所需的新業務。

　　3.2 對制造商

　　隨著技術的進步，目前無線通信產品的生命周期越來越短，因此針對單一產品線的投資風險很大。這要求移動通信設備制造商有強大的技術開發和技術支持能力，大大增加了產品成本。即便如此，任何在決策上，管理上，市場上的失敗都會導致投資的巨大損失。

　　SDR是基于產品的，基于SDR產品的生產將：

　　- 比傳統產品原材料成本低；
　　- 產品壽命長，意味著投資風險低；
　　- 由于它簡單化及標準化硬件使得產品容易生產。

　　因此，制造商生產基于SDR技術的產品，可得到遠大于生產傳統產品的效益。

　　3.3 運營商

　　移動通信網建設需要巨大投資，同時具有很大風險性。如我國現今一方面由于市場需求，GSM網絡迅速擴容，增加GPRS設備；另一方面又面臨第三代移動通信即將到來的時期，制定一個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通信的多種標準中如何選擇，也有很大的投資風險。

　　而基于SDR技術的產品將為運營商帶來利益，它表現在：

　　- 比傳統產品成本低；
　　- 投資風險低，同一基站目前可以工作于GSM網絡，通過軟件升級可提供GPRS業務，再升級可工作于任何一個第三代移動通信標準；
　　- 真正意義上的平滑過渡使得系統設備的壽命延長；
　　- 為提供新業務提供了靈活方便的硬件平臺。

　　顯然，SDR將給運營商帶來比傳統產品更多的利潤。

　　3.4 對最終用戶

　　基于SDR技術用戶的設備，則是要為用戶提供一個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，而且可以通過空間加載軟件技術達到用戶設備升級的目的。只有這樣，用戶才不需要關心他所在的地區和運營商的問題而實現真正意義的全世界漫游。用戶也才有可能獲得他所希望得到的新業務。

4 SDR技術所面臨的挑戰

　　目前，很多國際上的研究單位和公司都在關心和研究SDR技術。但不同公司對SDR技術的未來仍然有不同的看法：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年開始廣泛應用，而少數小規模的高技術公司則在為2002-2003年推出初期SDR無線通信產品(基站和用戶終端)而努力。到底SDR技術中有哪些挑戰，有哪些關鍵技術問題，造成人們對此技術的廣泛應用前景有如此大的差異？本節中將對此作一個簡單分析。

　　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可能考慮到的標準升級的能力；
　　- 可擴充性：有在設備功能、業務、容量等方面定量擴充的可能；
　　- 使用未來技術的可能性：此SDR設備應盡可能使用目前已在開發，未來可能應用的新技術。

　　目前，人們認為SDR的體系結構是一個通用的硬件平臺。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明：

　　 收發天線及饋線：為了使用智能天線技術，它們均應當是由多只天線單元組成的天線陣。其輻射圖形將由基帶數字信號處理來控制；

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

　　 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來設置。對每種標準應能多載波工作；