SDR--未来无线通信设备的基本概念

3 SDR所带来的优势

　　使用SDR概念来设计和实现下一代的无线通信系统和设备，与传统的产品和设备相比较，具有明显的优势。它将使得从技术研究开发，到设备制造商，到电信运营商，到每个无线通信最终用户都受益。

　　3.1 对技术和产品的研究开发

传统的无线通信系统只对单一的标准进行产品开发，从标准相对稳定到设计和开发专用芯片，再到产品设计和实现是一个以年为单位的过程，开发周期长，开发成本高。上述情况导致在标准制定进程中，大多数新技术不能被应用，限制了新技术的发展和应用，导致商用产品和当时技术水平的巨大差异。
SDR将提供一个新概念和通用无线通信平台，在此平台上，可能基于软件来实现新业务和使用新技术，大大降低了开发成本和周期，使产品能跟上技术发展的水平。
未来的新业务将由用户来开发，只有使用SDR的概念，才可能让用户像使用PC一样，用SDR设备去开发所需的新业务。

　　3.2 对制造商

　　随着技术的进步，目前无线通信产品的生命周期越来越短，因此针对单一产品线的投资风险很大。这要求移动通信设备制造商有强大的技术开发和技术支持能力，大大增加了产品成本。即便如此，任何在决策上，管理上，市场上的失败都会导致投资的巨大损失。

　　SDR是基于产品的，基于SDR产品的生产将：

　　- 比传统产品原材料成本低；
　　- 产品寿命长，意味着投资风险低；
　　- 由于它简单化及标准化硬件使得产品容易生产。

　　因此，制造商生产基于SDR技术的产品，可得到远大于生产传统产品的效益。

　　3.3 运营商

　　移动通信网建设需要巨大投资，同时具有很大风险性。如我国现今一方面由于市场需求，GSM网络迅速扩容，增加GPRS设备；另一方面又面临第三代移动通信即将到来的时期，制定一个成功的投资战略极为困难。在下阶段又将考虑在第三代移动通信的多种标准中如何选择，也有很大的投资风险。

　　而基于SDR技术的产品将为运营商带来利益，它表现在：

　　- 比传统产品成本低；
　　- 投资风险低，同一基站目前可以工作于GSM网络，通过软件升级可提供GPRS业务，再升级可工作于任何一个第三代移动通信标准；
　　- 真正意义上的平滑过渡使得系统设备的寿命延长；
　　- 为提供新业务提供了灵活方便的硬件平台。

　　显然，SDR将给运营商带来比传统产品更多的利润。

　　3.4 对最终用户

　　基于SDR技术用户的设备，则是要为用户提供一个通用的终端设备平台。它应当能支持多达5~8种国际上通用的标准，而且可以通过空间加载软件技术达到用户设备升级的目的。只有这样，用户才不需要关心他所在的地区和运营商的问题而实现真正意义的全世界漫游。用户也才有可能获得他所希望得到的新业务。

4 SDR技术所面临的挑战

　　目前，很多国际上的研究单位和公司都在关心和研究SDR技术。但不同公司对SDR技术的未来仍然有不同的看法：多数欧洲公司认为它将在2008年后广泛使用，一些美国公司认为可能在2005年开始广泛应用，而少数小规模的高技术公司则在为2002-2003年推出初期SDR无线通信产品(基站和用户终端)而努力。到底SDR技术中有哪些挑战，有哪些关键技术问题，造成人们对此技术的广泛应用前景有如此大的差异？本节中将对此作一个简单分析。

　　4.1 体系和结构

　　SDR体系结构应具有如下特性：

　　- 灵活性：处理多模式、多频带、多标准等的可能性；
　　- 可升级性：必须兼容现有主要标准并有向未来可能考虑到的标准升级的能力；
　　- 可扩充性：有在设备功能、业务、容量等方面定量扩充的可能；
　　- 使用未来技术的可能性：此SDR设备应尽可能使用目前已在开发，未来可能应用的新技术。

　　目前，人们认为SDR的体系结构是一个通用的硬件平台。其构成应包括如图1所示的各基本单元。下面，对其主要单元予以说明：

　　 收发天线及馈线：为了使用智能天线技术，它们均应当是由多只天线单元组成的天线阵。其辐射图形将由基带数字信号处理来控制；

　　 射频发射机：由通用平台和多只射频发射机模块组成。其工作频率范围应当足够宽，并用数字频率合成技术来设置。对每种标准应能多载波工作。此发射机还包括多只高功率放大器。所有发射机均应当具有高线性，可以用数字预失真等技术来解决自适应非线性补偿等问题；

　　 射频接收机：由通用平台和多只射频接收机模块组成。其工作频率范围应当足够宽，并用数字频率合成技术来设置。对每种标准应能多载波工作；