电信基础设施制造商针对通信大面积覆盖范围的要求，传统地开发出单标准、大功率、高性能网络。设计这些网络来支持专门的无线标准，而且为了设施更新前回收投资。随着无线通信需求的增加，新的无线标准正在Hj现，特许频段数正在增加，创新正在以更快的步伐加速。由于实现专用网络的成本很高，所以，电信运营商正在寻求提高性能的方法，以便在不莺复的情况下投资基础设施，支持不同的无线标准。此外，较小的电信运营商和具有远程覆盖范围的电信运营商，正在寻求新技术和新功能，以便保持竞争力，得到新的收入机会。

    1．软件无线电的关键技术

    1．1软件无线电的优越性能

    软件无线电比硬件无线电具有显著的优越性，实现信号处理软件如同运行在标准Linux或POSIX依从操作系统顶端的应用级程序。此方法为无线制造商和供应商提供如下好处：

    ①使得无线运营商能配置网络和经济地增加或改变服务标准，支持随着技术的变化对一个服务标准做超前财物评估。

    ②使软件移植性最大化，使得重新实现软件的时间、工作量及成本都最小。

    ③分配软件来仿真RF设计T程师熟悉的构建单元。这些构建单元可以重新用在很多不同RF环境下(例如，室内、室外、城市、乡村)，使无线运营商使用新技术的上市时间最短。

    1．2跨越系统的软件结构．

    无线标准配置为两部分，这两部分有显著不同的移植性任务。控制部分配置和控制系统，并实现较高级功能(如协议状态机和网络路由)。信号处理部分实现用户数据和RF无线标准的采样表示之间的高速变换。

    ①信号处理元件由中件层(执行数据传输和模件集成)和信号处理模件库(用干FM调制，Viterbi编码，FIR滤波功能)组成。

    ②控制元件是一个用c或c++编写的可移植、模块化的软件应用。其中可移植软件的可执行性是从较高级描述(如状态图)自动生成的。这降低了设计时间，增加了保证。

    软件的成本相当高，而且是软件无线电工程成本的增长因素。在所有最大容量的应用中，软件的开发成本是软件无线电装置单元成本的最卡要部分。现代软件工程技术承担高速信号处理的艰巨任务。构建信号处理的传统方法导致软件抽象、模件性和同类软件工程技术的高开销。软件移植性对于降低软件成本和开发时间是一种关键手段。用其移植性针对每个新平台不需要开发各自的无线标准。可移植模件的利用降低了测试成本和开发时间。为无线标准移植设计的软件无线电器件，给用户带来很大的好处。总之，软件移植的高水平，为软件无线电的应用和操作提供了良好的转换效果。

    2．软件无线电技术在通信中的应用

    2．1基于电信运营商的解决方案

    当前，电信运营商需要有一种方案，在单个平台上同时工作多个标准，而且有足够的灵活性、缩放性和移植性来适合各类RF覆盖范围和功能要求。此方案就是软件无线电。软件无线电也称为DR(Software—definradio)，完全以软件提供给无线运营商采用新技术(GSM，CDMA以及未来新技术)的能力，避免购买新的高成本专有硬件设备。软件无线电给出节省成本的方案，其优点包括：

    ①在网络上增加新技术时无硬件重复。

    ②在单～平台上同时运行多标准的能力。

    ③利用商业上现成的计算服务商，以确保硬件高性能低成本。

    ④从中心存储单元远程软件下载，可增强系统能力或增加无线标准。

    ⑤由于是IP基方案，所以有显著小的回程费用。

    2．2蜂窝基础设施方法与软件无线电比较

    传统无线通信工作类似于其他无线电：一个天线和一个收发器检测和发射无线电波。接收器滤波和下变频这些无线电信号，然后由三者组合数字化，进一步处理这些信号。发射器利用同样的元件，在基带生成和处理数字信号，并上变频数字信号为模拟波形。结果是经空中发射的声音或数据被无线装置接收。软件无线电的目的是在软件中借助开发的无线技术标准(GSM，CDMA，3G平I]未来标准)，从硬件平台上阮分无线标准。成功地使计算机运行更快，利用计算能力的增强实现这种方法是可能的。这使软件无线电方案能沿Moore定律性价曲线发展，其中第14—24个Et计算机处理能力加倍。软件无线电的目的看起来似乎简单，然而，新标准在软件中实现并非容易。设计一个在宽频率范围内具有均匀增益的单天线、滤波接收的信号、有效的放大发射信号以及执行宽带模／数变换，这些都是艰巨的任务。软件无线电在真正实用前必须克服这些问题。

    2．3无线电的远程站及“微微蜂窝小区”应用

    软件无线电的另一个理想应用是远程站。从远程站到蜂窝交换机或PSTN的网络接入是昂贵的和间歇式的。远程站可以是远程村庄、近海石油钻机、巡航船或匕机。网络运营商特别感兴趣的是家庭基站。家庭中的低成本毫微微蜂窝小区(femtocell)(采用宽带Intemet回程)能显著地改善住宅区覆盖范围，并消除了与陆线电话业务相关的成本。

    微微蜂窝小区为密集通信图形区域，为增加性能和频谱效率，需要更小占位面积的企业环境提供“填充”覆盖区域。由于其小型、容易配置形状等凶素，使软件无线电在紧急和特殊事件中对于临时覆盖范围也是有用的。软件无线电基站可写入可移植到软件中，不锁定和针对一个专计可以利用Moore定律。随着每18—24个月新处理器性能的增加，软件无线电会从此受益。CPU处理能力的提高，使软件无线电能够把希望变成现实。

    参考文献

    【l】杨小牛、楼才义、徐建良，软件无线电原理与应用，2001．

    【2】肖维民、许希斌、朱健，软件无线电综述，电子学报，1998(02)．

    【3】谢显中，王新梅，第三代移动通信系统的空中接口方案，移动通信，1999(01)．

    作者简介：邹敏，男，工学学士，工程师，曾从事过无线电通信、电子线路、计算机应用、计量测试技术等方面的工作。