九乡新闻网腾讯证券网手机版:一机在手，漫游天下t
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——主宰未来移动通信的软件无线电 软件无线电的梦想
陈宏林 PCWorld.COM.CN | 2004-11-10 15:28 | 《微电脑世界》2004年11月10日出版
第1页:软件无线电的梦想第2页:应用雏形已初现第3页:后记
引:陈先生就职于某跨国公司，经常需要往返于多个国家之间。除了各地的语言障碍，令他最头痛的事莫过于手机通信网络的制式不兼容问题，例如国内最常用的GSM手机到了韩国根本就用不了，因为该国通用的是CDMA网络。为此陈先生经常不得不租用当地的手机，原有手机被迫关闭，贻误了不少商机。有没有可能，使陈先生只用一部手机就能在全球畅游无阻？小宏是个热衷数字时尚的青年，平时身上带着手机、无线耳机、有FM收音功能的MP3播放器、GPS 导航仪、有Wi-Fi 功能的PDA、数码相机等等诸如此类的一堆小玩意儿，它们几乎都是些无线设备，不过分别与不同的网络有关。虽然每个设备还算轻巧，但这么多加起来带在身上，真是越来越累赘，而且使用起来也不方便。有没有可能，让小宏只通过一台轻巧的便携设备，享受到几乎所有这些无线设备的功能？阿林的笔记本电脑自从利用手机的GPRS功能上网以来，原来只有GSM通话功能的手机惨遭淘汰。而今后无线宽带3G网络的开通，又可能迫使小林将这部没用多久、却花了不少钱的GPRS手机淘汰。有没有可能，让阿林在今后面临通信网络的更新换代时，不至于如此浪费投资？ 软件无线电(Software Defined Radio,SDR)技术，有望使上面这一切假设成为可能！ 当前的无线设备都是通过硬件来定义其主要功能的，也就是说，一种无线设备的使用频率、主要功能基本上在出厂时就已经固定了。例如一款GSM的手机，支持900MHz/1800MHz 的频率；一块802.11g 的WLAN 网卡，支持2.4GHz 频率，等等，它们的频率和基本功能是确定不变的。而软件无线电技术，将使设备的无线通信特性可以通过软件来定义、切换、更改和升级，从而使一套硬件设备支持多种通信频率和多种不同类型的无线网络，也就是说，一台设备完全集成了多台设备的功能。 因此，软件无线电技术一旦大规模走向实用，忙于全球商务旅行的人们不必再租用异国的手机，他只需要一部软件无线电手机就可以在各国的GSM 和CDMA 等通信网间自动漫游，拥有真正的“全球通”；数字时尚青年的身上也不需要坠一堆电子小玩意儿，他只需要随身携带一个掌上终端，在其屏幕上随意点选分别代表“手机通话”、“FM收音”、“GPS 导航”、“Wi-Fi 接入互联网”等功能的图标，就可以享尽所有的数字时尚乐趣；至于不喜欢频繁换手机的人们，通过软件升级就可以让旧手机适应新的通信网络，大可再用几年。 那么，软件无线电离我们的现实生活还有多远？目前有无尝试性的应用出现？它对未来的无线通信领域影响有多深远？
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美国Vanu 公司在2003 年宣布了其研发的一款软件无线电原型产品(图1)，它工作在HP 公司的iPAQ 掌上电脑上，软件无线电功能以Vanu 公司开发的硬件配件(iPAQ 的扩展夹克)和软件来实现。它号称是世界上第一款软件无线电掌上电脑，iPAQ主机采用Intel的Xscale嵌入式处理器，操作系统是Linux；软件无线电配件支持100MHz～475MHz 之间的频率，提供模拟FM调频收音和P25(一种用于紧急事件联络的数字FM调频标准)功能，计划将来把支持的频谱延伸至900MHz，并将GSM、CDMA等手机通信功能加进来。该公司当初预计，最早将在2004年底之前实现这种产品的商品化，而在广大消费者手中真正普及的时间还需要5 年左右。
图1 ＞ Vanu 公司为iPAQ 开发的软件无线电配件
2004 年8 月，日本信息通信研究机构(NICT)开发成功一种软件无线电设备，它的操作系统采用了日本坂村健主持开发的μITRON，频带支持2GHz和5GHz，具有3G通信(日本当地的W-CDMA 网络)和WLAN通信(支持IEEE 802.11a标准)这两种无线功能。该设备可以利用两种通信网络进行无线视频和VoIP 语音通信，还可以在这两种网络之间实现不间断的“无缝”漫游。据说这种设备以后还会把其他的无线通信功能和无线广播电视接收功能以软件无线电的方式进一步囊括进来(图2)。
图2 ＞ NICT 软件无线电模块（左上、右上、左下分别是各个处理单元，右下是集成在一起）
此外，软件无线电最近受到人们越来越多的关注，可行的应用设计方案层出不穷。例如图3a 展示的一个软件无线电接收系统(GNU Radio Receiver)的RF前端部分，对信号的处理基于Dell 的一款台式PC(Dimension 4550 PC，主要配置2.8GHz Pentium 4、1GB 内存和60GB 硬盘，运行Linux 操作系统RedHat 8.0)。这个应用系统可以接收FM调频广播和数字电视节目，并能进行双向对讲通信。图3b 是一个软件无线电应用系统开发包，可用于3G通信、HDTV节目接收等。
尽管提出才10 多年时间的软件无线电技术还需要取得许多突破才能投入大规模的商业用途，但它已被人们普遍认为将是无线通信领域的又一次巨大变革。这类技术对无线通信应用的影响将是非常广泛的，远不止解决本文开头所述的那些问题。例如，在无线频率资源非常紧缺的将来，利用软件无线电技术开发出的智能通信设备，能够扫描无线电频率并自行找出临时没有被占用的空闲波段，从而在不同的波段中跳转工作，使其传输的数据灵活地穿梭于无线信号非常拥挤的城市上空，并保证数据传输的高速、免干扰、不丢失和不间断。据悉，美国国防部尖端研究项目署正在为这种超级智能设备的研究提供资助。
除了本文列举的那些原型样机和应用雏形，软件无线电技术的初期应用其实离我们更近。例如中国提交的3G 通信标准TD-SCDMA中就采用了软件无线电技术，用来实现直接序列码分多址(DS/CDMA)的调制和解调、用户基站方位和距离的确定、频率及发射功率的自动控制等许多功能。有人认为，要在无线通信的3G 时代实现全球各国的互联互通、顺畅漫游，充分利用软件无线电技术将是惟一可行的方案。