CN1275480C - 一种多标准软件无线电(sdr)基带处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种多标准软件无线电(Software Defined Radio,SDR)基带处理方法,该方法包括以下步骤:首先建立SDR软件结构,所述SDR软件结构包括SDR核心结构,SDR软件模块,其它应用部分和操作系统;将不同标准的协议软件模块抽取并重新分类成专用系统库、公共系统库和公共算法库储存在所述SDR软件模块中;在该SDR核心结构中增加调度器,该调度器用过程、序列将该专有系统库、公共系统库和公共算法库中的库组件组成具体的基带应用软件模块;定义SDR基带硬件平台,将所述调度器配置成的具体基带应用软件模块运行于所述SDR硬件平台以完成无线通信系统的具体基带处理。
Description
技术领域
本发明涉及软件无线电(Software Defined Radio,SDR)基带处理方法,尤其涉及适于WCDMA,CDMA2000,HSDPA,OFDM,和WLAN等多种无线通信标准的SDR基带处理方法。
背景技术
软件无线电(SDR)技术是最近几年提出的一种实现无线通信的新体系结构。它主要针对现在无线通信领域存在的一些问题,如多种通信体系并存,各种标准竞争激烈,频率资源紧张等等。特别是无线个人通信系统的发展,使得新的系统层出不穷,产品周期越来越短,原来的以硬件为主的无线通信体制难以适应这种局面,软件无线电的概念则应运而生。从概念上讲,软件无线电是将模块化、标准化的硬件功能通过一个通用的硬件平台连接起来,并且能够通过软件加载实现各种无线通信系统的体系结构。软件无线电利用软件来实现无线通信系统中的各种功能,是继无线电台从模拟制式过渡到数字后的又一次革命性的飞跃。有人把软件无线电看作是一台带天线的超级计算机,通过对软件模块的重构和控制,可以调整和改变电台的工作频段、调制解调方式、编解码方式、业务种类、数据速率及格式、加密模式、接入控制协议等。软件模块由各种软件算法库组成,通过加载软件算法或是升级软件版本,就可以实现业务功能的扩展和采用新的通信标准。
由于软件本身具有的特点,使得基于SDR技术的无线通信系统和设备具有以下的能力:
1、重编程/重配置的能力
SDR设备可以被快速、简便地重新编程及重新配置,以支持任意传输形式的应用和在任何频率上的传输或接收;重新编程及重新配置能力可实现用同一设备支持不同蜂窝技术、个人通信系统和其他无线业务在世界范围内使用。
2、提供并改变业务的能力
采用SDR设备,用户不但可以支持传统业务并且可以支持新业务;空中下载软件的概念可以保证用户可获得最新的业务服务。
3、支持多标准的能力
SDR能使无线运营商在基本不更换基站硬件的条件下,实现系统的版本更新、标准更新及升级换代。通过软件来定义出一个新的无线通信系统。
从当前情况来看,第三代移动通信系统的各种标准(WCDMA/CDMA2000/TD-SCDMA)会并存。因此,多标准的移动通信系统/设备的研究和开发,无论对制造商,运营商,还是最终用户,都会带很大的好处。这样的多标准的移动通信系统/设备使用公共的硬件平台,通过加载不同的软件来实现不同的功能/标准。当标准升级后,对软件作相应的升级,就可以使得整个通信系统/设备,可以支持新的标准。因此,研究多标准SDR软件结构、设计和开发方法就有现实意义。
SDR的软件可以分为控制软件和协议软件。控制软件主要完成控制功能,如对基站进行配置、设置、管理等的软件;协议软件,主要是每一种标准所对应的协议的实现。SDR软件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;
-可重配置性: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;
通过配置功能,可以实现同一标准的升级,不同标准的切换;
-可重用性:软件模块尽可能多的重用。在控制部分,不同标准使用相同的控制模块;在协议软件部分,尽可能多重用类似功能的模块。
目前,有两种典型的SDR软件结构,一是SDR论坛采用的基于SCA的软件结构,二是CCL/ITRI SDR软件体系。
1、基于SCA的SDR软件结构
目前,软件无线电论坛(SDR,Software Defined Radio)倾向于使用公共对象请求代理(CORBA,Common Object Request Broker Architecture)的平台,并采用了软件通信体系结构(SCA,Software Communication Architecture)作为SDR系统的软件结构标准。SCA提供了SDR设备软件的框架结构,这一框架结构成功地使用了公共设计模式。SDR的设备软件由设备控制程序和无线应用组成。SCA通过采用CORBA作为中间件(Middleware),为集成异种硬件和由多种语言编写的软件提供了灵活的环境。SCA是为联合战术无线电系统(JTRS,JointTractical Radio System,美国军方的系统)开发的标准。SCA采用CORBA作为分布对象结构。这使得对象请求代理(ORB,Object-Request Broker)成为其基本的组成部件,对象间的接口采用了接口描述语言(IDL,interface definition language),统一建模语言(UML,unified modeling language)用于表示应用示例。
2、CCL/ITRI SDR软件结构
CCL/ITRI(Computer&Communications Research Labs/Industrial TechnologyResearch Institute)SDR软件体系是由CCL/ITRI开发的。这一框架结构向CCL/ITRI SDR硬件提供了有效的SDR软件结构。它可以用于终端和基站两侧的实现。其功能包括SDR系统的自举,SDR系统的停止,SDR系统的配置以及SDR系统模式的切换等等。为满足SDR系统的这些高层的功能性需求,这一软件体系结构被分成6个部分。他们是SDR核心框架(SDR_CF),SDR模块管理器(SDR_SMM),SDR软件模块,SDR硬件抽象层(SDR_HAL),SDR硬件管理器(SDR_HM)和SDR硬件模块(SDR_HWM)。这一框架结构不仅需要与CCL/ITRI SDR硬件平台集成,而且应该实现于COTS(Commercial Off The Shelf)操作系统中。
现有技术的缺点
1、SCA
SCA体系适用于相对高层的软件的设计,但并不适用于基带软件。SCA的最初目的主要是用于军用无线电系统。由于它的军用背景,它具有许多商业应用所不需要的特征。尽管CORBA是一个成熟的结构,但是它对SDR系统带来了性能和可伸缩行的问题。高性能对基带软件非常重要,而且COBRA提供的大部分好处对基带软件是没用的,因此基带软件一般不会基于COBRA平台来开发。通常,SDR硬件都没有提供CORBA环境,因此在这些SDR硬件上实现CORBA成了一个很大的问题。
2、CCL/ITRI SDR软件体系
该软件体系是用于CCL/ITRI设计的专用硬件平台,而且该软件结构的软件模块要求在操作系统内核中实现,所以该软件结构不是通用的。
现有的这两种5DR软件结构更多是强调控制部分,而对协议部分的软件结构、设计开发方法涉及较少。
发明内容
针对目前SDR软件结构的存在的缺点,本发明提出了一种多标准软件无线电(SDR)基带处理方法。
一种多标准软件无线电(Software Defined Radio,SDR)基带处理方法,该方法包括以下步骤:
a、建立SDR软件结构,该SDR软件结构包括SDR核心结构,SDR软件模块,其它应用部分和操作系统;
b、将不同标准的协议软件模块抽取并重新分类成专用系统库、公共系统库和公共算法库储存在该SDR软件模块中;
c、在该SDR核心结构中增加调度器,该调度器用过程(Process)、序列(Sequence)将该专有系统库、公共系统库和公共算法库中的库组件组成具体的基带应用软件模块;
d、定义SDR硬件平台,将该调度器配置成的具体基带应用软件模块应用于所述SDR硬件平台以完成无线通信系统的具体基带处理。
其中,专有系统库由某个标准的空中接口所具有的专有功能所组成。公共系统库包括处理链中的公共功能模块。公共算法库包括广泛运用于科学和通信领域中的算法。
步骤c中还包括将所述专有系统库、公共系统库和公共算法库中的一个库组件和一些库组件的组合定义为任务(task)的步骤,以及包括将由数个任务(task)组成的任务序列(Sequence)定义为一个过程(Process)的步骤。该过程具有Process协议描述,其主要说明一个Process包括哪些任务,所述任务分别对应哪个库组件,所述库组件部署在哪个设备上,库组件的属性和对应的库文件。
步骤c在完成任务(task)和过程(Process)定义后,还包括以下步骤:
调度器读取并解析Process描述文件,然后加载和部署需要的库组件;
所述调度器调度并执行一个任务(task);
所述调度器释放已执行的任务,然后选择后续任务并执行;
执行完一个Process的所有任务后释放Process。
在步骤c中,该调度器可以动态地在协议软件运行过程中插入、修改和删除所述基带软件模块。该调度器根据业务需求可以将所述库组件部署在一个或者数个硬件设备上。如果系统库中增加新的库组件,则通过修改Process协议描述文件,所述调度器还可以用新的库组件替换老的库组件。
本发明的显著效果是:通过在SDR核心结构中增加调度器,该调度器用过程、序列将该专有系统库、公共系统库和公共算法库中的库组件组成具体的基带应用软件模块,运行于SDR基带硬件平台以完成相关基带处理。该方法可以适合多种标准的基带处理,灵活性强,并且适合于软件的可重配置,以及具有软件的可重用性。
附图简要说明
图1是多标准SDR基带软件结构;
图2是用于基带信号处理的分级SDR库;
图3是基于库和过程概念的多标准基带平台。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
首先,建立SDR基带软件结构,所述SDR软件结构包括SDR核心结构,SDR软件模块,其它应用部分和操作系统,并且在SDR核心结构中包括调度器,该调度器控制和管理SDR管理器的其它组成部分,如配置管理器,资源管理器,下载管理器,监管器。该调度器主要进行实例化和执行Process。调度器的操作定义如表1所示。
表1
| 名称 | 涵义 |
| InstantiateProcess | 将过程定义实例化 |
| ReleaseProcess | 过程实例的销毁 |
| ScheduleTask | 调度实例,选择就绪任务 |
| ActivateTask | 分配资源,激活任务 |
| DeactivateTask | 撤销任务 |
| ExecuteTask | 根据任务定义的执行过程 |
| ReleaseTask | 完成任务,释放资源 |
| Synchronize | 并行任务同步 |
| SelectTask | 根据条件选择后继任务 |
| SelectInstance | 选择过程实例进行调度 |
| ReceiveeMessage | 接收消息 |
| SendMessage | 发送消息 |
| DispatchMessage | 分派消息到过程实例 |
通常,调度器的工作是进行以下步骤:
1)调度器读取并解析Process的描述文件,加载并部署库组件;
2)调度器进行实例调度(Selectlnstance),
3)调度器开始调度任务(ScheduleTask),
4)调度器执行任务(ExecuteTask),
5)调度器释放已经执行的任务(ReleaseTask),并且选择后继任务(SelectTask),然后转到3),如果无后继任务,表示已经完成所有操作,需要结束处理,转到6)。
6)释放Process(ReleaseProcess)。
如果一个Process正在被执行过程中,它所包含的一个任务发生了变化,例如,该任务对应的算法被更新,则调度器撤销掉该任务(DeactivateTask),再调用激活任务(ActivateTask),则任务被更新。执行该任务时,调用的是最新的算法。因此调度器可以实现系统的动态配置。
在系统运行过程中,配置管理器,资源管理器,下载管理器,监管器和调度器的关系是这样的:
监管器在系统运行过程中,负责监视系统中各种资源的使用情况和系统的各种状态。如果此时监管器发现系统的内存资源使用很紧张,它向资源管理器报告当前的内存资源使用情况,资源管理器根据当前情况,需要进行重新部署,例如改变一些软件模块的放置位置,甚至要求使用新的软件模块,这时,资源管理器通知配置管理器进行重新配置,配置管理器进行重新配置,并生成新的Process描述文件,如果此时配置管理器要求使用新的软件模块,它会通知下载管理器进行软件下载。配置管理器完成配置后,通知调度器重新实例化Process。
为了达到本发明的目的,本发明将不同标准的协议软件模块抽取并重新分类成专用系统库、公共系统库和公共算法库储存在所述SDR软件模块中。
基于SDR的多标准系统中重要的部分是多标准的协议软件模块。从信号处理的角度,基带处理协议具有很多的相似性,往往只是一些参数设置有差异。从系统的角度来看,这些不同标准的协议软件模块可以被抽取并重新分类成专用系统库,公共系统库和公共算法库。
在多标准SDR基带软件结构中,协议软件的重用性通过库定义达到。通过对不同标准的共性和差异的分析,协议库可以定义为公共库和专用库。对于基带处理部分,软件模块主要集中在基带信号的处理,即在上行链路和下行链路执行片速率(Chip Rate)和符号速率(SymbolRate)的处理,以及帧协议等。本实施例将用于多标准环境的基带信号处理的软件模块,被分成三个库,即专用系统库,公共系统库和公共算法库。
如图3所示为用于基带信号处理的分级SDR库。其中,CDMA实体表示CDMA2000的基带处理,它由CDMA2000的专有系统库,公共系统库和公共算法库(DSP库)构成;HSDPA实体表示HSDPA的基带处理,它由HSDPA的专有系统库,公共系统库和DSP库构成;UMTS实体表示UMTS的基带处理,它由UMTS的专有系统库,公共系统库和DSP库构成。每种通信标准的基带处理都可能需要调用三种库中的软件模块,如图中所示每个实体都有三根虚线指向它们。另外,DSP库有实线分别指向其它的系统库,这代表其它的系统库也可能调用DSP库中的软件模块。
专有系统库由某个标准的空中接口所具有的专有功能所组成。例如,UMTS-FDD和HSDPA这两个标准,16QAM是HSDPA所独具有的,而第一次交织是UMTS-FDD所独具有的。
公共系统库在不同标准的系统同时运行时,该库中的软件模块有助于建立处理链中的公共功能块,例如HSDPA和UMTS-FDD这两个标准中都包括CRC,扩频,QPSK等功能模块。在无线链路建立期间,将下载所需要的这些组件。
公共算法库中包括许多广泛运用在科学和通信领域中的公共算法,例如滤波功能,复数/实数FTT功能,矩阵功能,逻辑,向量计算功能等,尤其对于DSP实现。
上述的分级SDR库可以为所需要的功能很块找到相应的软件模块。它为软件模块的开发和存储管理大量的软件代码提供了有效的解决方案。
接下来,根据SDR基带软件结构定义SDR基带硬件平台,所述调度器在此平台上实例化Process,形成具体基带软件以完成基带处理。
基带处理软件往往包括片速率处理(chip rate processing)和符号速率处理(Symbol rateProcessing)。有一些标准中,如HSDPA,将MAC(介质访问子层)层的一部分也放在基带部分处理。多标准的基带处理往往使用相同的硬件平台,加上不同的基带软件构成。相同的硬件平台(通常由DSP和FPGA组成),下载不同的软件(库),就能支持不同标准的基带处理。例如,为了支持UMTS-FDD,需要向硬件平台下载UMTS-FDD的专有系统库,公共系统库和一些DSP算法库。
如图3所示,为了将上述定义好的库组件组成一个具体的基带应用软件,如一个UMTS-FDD下行链路中的基带处理软件,通过所述SDR核心结构中增加的调度器,用过程、序列的概念将所述专有系统库、公共系统库和公共算法库中的库组件组成具体的基带应用软件模块。
一个过程(Process)被定义为由一个任务序列(Sequence)组成的某个功能。一个任务(Task)定义为一个库组件或一些库组件的组合。Process是一个功能实体,它由一系列的任务组成。任务是基本的功能单元。例如把无线通信系统中的下行链路中所有的功能定义为一个Process。其中的每个功能块被定义为如前所述的库组件。这样,每个功能块(库组件)可以作为一个任务,或者几个库组件组成一个任务。然后由调度器实例化Process,并执行任务,以实现下行链路的基带处理。
实施例1
以下给出一个支持UMTS-FDD/HSDPA的基带处理方法:
通过对UMTS-FDD和HSDPA的基带处理协议的分析,公共系统库和专用系统库可以定义如下。表2为公共系统库,表3为UMTS-FDD的专有系统库,表4为HSDPA的专有系统库。
表2
| 库组件 | 参数 | ||||
| 公共系统库 | CRC附件 | crclength | =24bit for HSDPA | ||
| =24,16,12,8,0bits for UMTS-FDD | |||||
| 码块分割 | maxcodelength | =5114for HSDPA | |||
| =5114,504for UMTS-FDD | |||||
| 信道编码 | codescheme | =Turbocode(R=1/3)for HSDPA | |||
| =Conv码(R=1/2,1/3),Turbo码(R=1/3)for UMTS-FDD | |||||
| 物理信道分割 | 输入比特,R | HSDPA/UMTS-FDD | |||
| numphch,P | |||||
| 第二交织(QPSK) | size(r2,c2) | (32,30) | 对HSDPA | ||
| (r2,30) | r2≥U/c2forUMTS-FDD | ||||
| numbitinrf,U | =960对HSDPA | ||||
| 对UMTS-FDD | |||||
| numinterleaver | =1 | ||||
| 物理信道映射 | framelength | =2ms for HSDPA | |||
| =10ms for UMTS-FDD | |||||
| 扩频 | 信道码(sf,k) | sf=16for HS-PDSCH0≤k≤sf-1 | HSDPA | ||
| sf=128for HS-SCCH0≤k≤sf-1 | |||||
| sf=256for HS-DPCCHk=1,32,64 | |||||
| sf=256for DPCCHk=0 | UMTS-FDDfor DPCH | ||||
| sf=4,8,16,32,64,128,256,(512)forDPDCHk=sf/4 | |||||
| 按照特殊信道被设置 | 对普通信道的UMTS-FDD | ||||
| 不规则性 | scramblecode(type,length) | HSDPA/UMTS-FDD | |||
| QPSK调制 | qpsk | HSDPA/UMTS-FDD | |
| 导频bit | pilot_bit | HSDPA/UMTS-FDD | |
| 功控bit | tpc_bit | HSDPA/UMTS-FDD | |
| 传输格式组合指示bit | tfci_bit | HSDPA/UMTS-FDD |
表3
| 库组件 | 参数 | ||
| 对UMTS-FDD的专有系统库 | 传输块拼接 | innumbits | |
| maxcodelength | =504for Convcode | ||
| =5114for Turbocode | |||
| 第一次交织 | tti | tti=10,20,40,80ms | |
| size(r1,c1) | C1=1,2,4,8;r1=Xi/c1 | ||
| 码匹配 | |||
| 无线结构分割 | innumbits | ||
| outnumframes | |||
| 传输信道复用 | trchnum | ||
| trchsnum | |||
| 第一次DTX指示插入 | 未使用 | ||
| 第二次DTX指示插入 | 未使用 | ||
表4
| 库组件 | 参数 | |||
| HSDPA的专有系统库 | 物理层HARQ功能性 | maxsoftbi ts,NIR | 来自高层的信号 | |
| harqin,NTTI | 来自高层的信号 | |||
| Rv(s,r) | 来自高层的信号 | |||
| 第二交织(16QAM) | size(r2,c2) | (32,30) | ||
| numbitinrf,U | =1920for 16QAM | |||
| numinter eaver | =2 | |||
| 16QAM星座重组(IQ映射) | 16qam | |||
| HS-SCCH编码 | tfri_bit | channelcodesetstream(Xccs,1,Xccs,2,Xccs,3,...,Xccs,7) | ||
| modulschemeinfo(Xms,1) | |||
| transblksizeinfo(Xtbs,1,Xtbs,2,Xtbs,3,...,Xtbs,6) | |||
| harqprocessinfo(Xhap,1,Xhap,2,Xhap,3) | |||
| rvcoding(Xrv,1,Xrv,2,Xrv,3) | |||
| newdataindicator(Xnd,1) | |||
| ueid(Xue,1,Xue,2,Xue,3,...,Xue,16) | |||
| HS-DPCCH编码 | harqackbits(h) | ||
| cqibits(Xcqi,1,Xcqi,2,Xcqi,3,Xcqi,4,Xcqi,5) | |||
| 16QAM IQ分离 | demapping16qam | ||
根据实际的无线通信系统中所用到的功能,一个UMTS-FDD的一个下行链路可以如下定义(即为该Process的描述文件):Process_umts=(
task1(循环冗余码(CRC)附件),
task2(传输块串联/分割),
task3(信道编码),
task4(速率匹配),
task5(DTX指示符的第一插入),
task6(第一交织),
task7(无线结构分割),
task8(TrCH多路技术),
task9(DTX指示符的第二插入),
task10(物理信道分割),
task11(第二交织),
task12(物理信道匹配)
其中的传输块串联,第一交织,速率匹配,无线结构分割,TrCh多路技术,DTX指示符的第一插入,DTX指不符的第二插入来自于UMTS-FDD的专有系统库,其他的模块如,CRC附件,信道编码,物理信道匹配来自于UMTS-FDD/HSDPA的公共系统库。
这样的一个Process,具有12个任务的序列,而且是一个简单的顺序执行关系,是按照Process的描述文件格式进行描述的。
接下来调度器开始工作。
首先调度器读取并解析Process描述文件,根据描述文件加载并部署库组件。当这个下行链路承载的数据率比较低时(所需要的资源较少),通常这些任务会部署在同一个设备(同一个DSP)上。当数据率很高时(所需要的资源超过一个DSP的资源),这时候调度器可以把这12个任务部署在不同的设备上,例如把task1~task3部署在同一个设备上,而将task4~task12部署在另外一个设备上。当数据率更高时(所需要的资源超过两个DSP的资源),调度器可以把这些任务部署于更多的设备上。这样灵活的部署,主要源于我们把一个下行链路拆分成一个任务的序列。
然后,调度器进行实例调度:
调度器开始调度任务(ScheduleTask),即调度器监测要执行的任务是否已经准备好,如果准备好了,则调度器执行任务(ExecuteTask)。当该任务被执行完毕后,调度器释放已经执行的任务(Release Task),并且选择后继任务(SelectTask),然后继续执行,如果无后继任务,表示已经完成Process的所有操作,需要结束处理,则调度器释放Process(ReleaseProcess)。
如果一个Process正在被执行过程中,它所包含的一个任务发生了变化,例如,该任务对应的算法被更新,系统会通知调度器,则调度器撤销该任务(DeactivateTask),即撤销内存中已经加载的该任务,再激活任务(ActivateTask),即重新加载算法被更新过的该任务。则执行该任务时,调度器调用的是最新的算法,这样就实现了系统的动态配置(运行中的配置)。
如果由于业务需要的变化,某个软件模块的功能发生相应变化,例如,task3的编码算法升级,那么只需要对库组件信道编码(channel encoding)进行升级,并修改task的描述文件,这样调度器在执行Process_umts时,只需要重新加载task3,而其他的模块不变。这样就实现了系统的动态重配置的目的。
实施例2
根据一个HSDPA的下行链路(HS-DSCH)所需要的功能,其对应的Process可以定义为:Process_hsdsch=(Task1(CRC附件),Task2(码块分割),Task3(信道编码),Task4(物理层HARQ功能性),Task5(物理信道分割),Task6(第二交织(16QAM)),Task7(16QAM星座重组),Task8(物理信道匹配)
其中,CRC附件,信道编码,物理信道匹配来自于UMTS-FDD/HSDPA的公共系统库。其它的来自于HSDPA的专用系统库。公共库的使用,使得不同标准相似部分不需要重复开发,从而缩短了产品的开发成本和周期。
调度器调度任务的方法与实施例1相同,在此不再赘述。
另外,如果系统需要支持大于2M的下行速率,也就是需要把系统从UMTS-FDD切换成HSDPA系统,这时调度器卸载Process_umts,并加载Process_hsdsch。这样系统就完成了从一种标准切换成另一种标准。这时的Process_hsdsch除了需要公共系统库外,还需要HSDPA专用系统库。如果这时设备上没有HSDPA专用系统库,调度器在解析描述文件时,会通知下载管理器进行相应库文件的下载。这样的系统切换可以发生在系统运行过程中。
当设备的资源足够大时,UMTS-FDD和HSDPA可以同时存在于同一设备,当需要UMTS-FDD时,加载Process_umts,当需要HSDPA时,加载Process_hsdsch。
Claims (11)
1、一种多标准软件无线电基带处理方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
a、建立软件无线电的软件结构,所述软件无线电的软件结构包括软件无线电的核心结构,软件无线电的软件模块,其它应用部分和操作系统;
b、将不同标准的协议软件模块抽取并重新分类成专用系统库、公共系统库和公共算法库储存在所述软件无线电的软件模块中;
c、在所述软件无线电的核心结构中增加调度器,所述调度器用过程、序列将所述专有系统库、公共系统库和公共算法库中的库组件组成具体的基带应用软件模块;
d、定义软件无线电的硬件平台,将所述调度器配置成的具体基带应用软件模块应用于所述软件无线电的硬件平台以完成无线通信系统的具体基带处理。
2、如权利要求1所述的多标准软件无线电基带处理方法,其特征在于,步骤b中,专有系统库由某个标准的空中接口所具有的专有功能所组成。
3、如权利要求1所述的多标准软件无线电基带处理方法,其特征在于,步骤b中,公共系统库包括处理链中的公共功能模块。
4、如权利要求1所述的多标准软件无线电基带处理方法,其特征在于,步骤b中,公共算法库包括运用于科学和通信领域中的算法。
5、如权利要求1所述的多标准软件无线电基带处理方法,其特征在于,步骤c中还包括将所述专有系统库、公共系统库和公共算法库中的一个库组件和一些库组件的组合定义为任务的步骤。
6、如权利要求5所述的多标准软件无线电基带处理方法,其特征在于,步骤c中还包括将由数个任务组成的任务序列定义为一个过程的步骤。
7、如权利要求6所述的多标准软件无线电基带处理方法,其特征在于,所述过程具有过程协议描述,其主要说明一个过程包括哪些任务,所述任务分别对应哪个库组件,所述库组件部署在哪个设备上,库组件的属性和对应的库文件。
8、如权利要求7所述的多标准软件无线电基带处理方法,其特征在于,步骤c在完成任务和过程定义后,还包括以下步骤:
读取并解析过程描述文件,然后加载和部署需要的库组件;
所述调度器调度并执行一个任务;
所述调度器释放已执行的任务,然后选择后续任务并执行;
执行完一个过程的所有任务后释放过程。
9、如权利要求8所述的多标准软件无线电基带处理方法,其特征在于,在步骤c中,所述调度器可以动态地在协议软件运行过程中插入、修改和删除所述基带软件模块。
10、如权利要求8所述的多标准软件无线电基带处理方法,其特征在于,所述调度器根据业务需求可以将所述库组件部署在一个或者数个硬件设备上。
11、如权利要求8所述的多标准软件无线电基带处理方法,其特征在于,如果系统库中增加新的库组件,则通过修改过程协议描述文件,所述调度器可以用新的库组件替换老的库组件。
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|---|---|---|---|---|
| US7885409B2 (en) | 2002-08-28 | 2011-02-08 | Rockwell Collins, Inc. | Software radio system and method |
| US7844665B2 (en) | 2004-04-23 | 2010-11-30 | Waratek Pty Ltd. | Modified computer architecture having coordinated deletion of corresponding replicated memory locations among plural computers |
| US7788314B2 (en) * | 2004-04-23 | 2010-08-31 | Waratek Pty Ltd. | Multi-computer distributed processing with replicated local memory exclusive read and write and network value update propagation |
| KR101111141B1 (ko) | 2004-10-28 | 2012-03-08 | 텔레콤 이탈리아 소시에떼 퍼 아찌오니 | 무선 통신 네트워크를 통하여 무선 단말을 구성하는 방법,관련 네트워크 및 이를 위한 컴퓨터 프로그램 제품 |
| WO2006045335A1 (en) * | 2004-10-28 | 2006-05-04 | Telecom Italia S.P.A. | A method and a network architecture for configuring a radio terminal, radio terminal, network node and a computer program product therefor |
| US7672328B2 (en) * | 2005-03-14 | 2010-03-02 | Nanoradio Ab | WLAN transmit scheduler comprising an accelerated back-off function |
| KR100735372B1 (ko) * | 2005-08-17 | 2007-07-04 | 삼성전자주식회사 | 지상파 dmb 수신 단말기에서 소프트웨어 다운로드를통한 업그레이드 방법 |
| US7681239B2 (en) * | 2005-09-30 | 2010-03-16 | Microsoft Corporation | Modularly constructing a software defined radio |
| US7784029B2 (en) * | 2005-09-30 | 2010-08-24 | Microsoft Corporation | Network service for modularly constructing a software defined radio |
| US8396041B2 (en) | 2005-11-08 | 2013-03-12 | Microsoft Corporation | Adapting a communication network to varying conditions |
| US8381047B2 (en) | 2005-11-30 | 2013-02-19 | Microsoft Corporation | Predicting degradation of a communication channel below a threshold based on data transmission errors |
| US7933344B2 (en) * | 2006-04-25 | 2011-04-26 | Mircosoft Corporation | OFDMA based on cognitive radio |
| US7634016B2 (en) * | 2006-04-25 | 2009-12-15 | Microsoft Corporation | Variable OFDM subchannel coding and modulation |
| US9088341B2 (en) * | 2006-04-28 | 2015-07-21 | Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) | Software defined radio device and configuration method of the same |
| US8189621B2 (en) | 2006-05-12 | 2012-05-29 | Microsoft Corporation | Stack signaling to application with lack of requested bandwidth |
| GB2439122A (en) | 2006-06-09 | 2007-12-19 | Symbian Software Ltd | Reducing power consumption of a mobile device |
| CN100413329C (zh) * | 2006-06-17 | 2008-08-20 | 成都新光微波工程有限责任公司 | 数模兼容电视发射机激励器 |
| US7720506B1 (en) | 2006-07-28 | 2010-05-18 | Rockwell Collins, Inc. | System and method of providing antenna specific front ends for aviation software defined radios |
| US7831255B1 (en) | 2006-07-31 | 2010-11-09 | Rockwell Collins, Inc. | System and method of providing automated availability and integrity verification for aviation software defined radios |
| CN101193402B (zh) | 2006-11-20 | 2010-04-14 | 华为技术有限公司 | 多制式基站的配置方法及其系统 |
| CN101193351B (zh) | 2006-11-20 | 2011-02-16 | 华为技术有限公司 | 多制式基站及其信息处理方法和无线通信系统 |
| WO2008068021A2 (en) * | 2006-12-06 | 2008-06-12 | Nokia Corporation | Power-efficient intelligent reception |
| US9907116B2 (en) | 2006-12-06 | 2018-02-27 | Nokia Technologies Oy | Power-efficient intelligent reception |
| KR100881275B1 (ko) * | 2006-12-08 | 2009-02-05 | 한국전자통신연구원 | Sca 멀티 컴포넌트 및 멀티 포트 환경에서의 우선 순위제어 장치 및 방법 |
| US7920823B2 (en) * | 2006-12-08 | 2011-04-05 | Microsoft Corporation | System capability discovery for software defined radio |
| US8144793B2 (en) | 2006-12-12 | 2012-03-27 | Microsoft Corporation | Cognitive multi-user OFDMA |
| EP2134020B1 (en) | 2007-01-09 | 2014-10-08 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Control information transmission/reception method, and device thereof |
| US7929623B2 (en) * | 2007-03-30 | 2011-04-19 | Microsoft Corporation | FEC in cognitive multi-user OFDMA |
| US8054779B2 (en) * | 2007-05-08 | 2011-11-08 | Microsoft Corporation | Simultaneous wireless support in software defined radio |
| US7970085B2 (en) * | 2007-05-08 | 2011-06-28 | Microsoft Corporation | OFDM transmission and reception for non-OFDMA signals |
| US8995288B2 (en) * | 2007-06-11 | 2015-03-31 | Broadcom Corporation | Method and system for a configurable communication integrated circuit and/or chipset |
| US8891499B2 (en) * | 2007-12-14 | 2014-11-18 | Microsoft Corporation | Computer radio with pre-defined configuration set |
| US8107939B2 (en) * | 2007-12-14 | 2012-01-31 | Microsoft Corporation | Software defined radio architecture |
| US8340714B2 (en) | 2007-12-14 | 2012-12-25 | Microsoft Corporation | Computing device with configurable antenna |
| US8036240B2 (en) * | 2007-12-14 | 2011-10-11 | Microsoft Corporation | Software defined cognitive radio |
| KR100883381B1 (ko) * | 2007-12-17 | 2009-02-11 | 한국전자통신연구원 | 에스디알 단말기의 응용 컴포넌트 운영 방법 및 에스디알단말기 |
| US20090170444A1 (en) * | 2007-12-26 | 2009-07-02 | Francis Emmanuel Retnasothie | Software defined radio with configurable multi-band front-end |
| WO2009090607A2 (en) * | 2008-01-15 | 2009-07-23 | Nxp B.V. | Method and system for processing radio packages in a multimode software defined radio (sdr) terminal |
| US8374130B2 (en) | 2008-01-25 | 2013-02-12 | Microsoft Corporation | Orthogonal frequency division multiple access with carrier sense |
| US8687524B2 (en) | 2008-02-19 | 2014-04-01 | Nxp, B.V. | Software defined radio |
| GB2457987A (en) * | 2008-03-06 | 2009-09-09 | Nokia Corp | Configuring a modular radio frequency communications device |
| WO2009114777A1 (en) * | 2008-03-13 | 2009-09-17 | Becton, Dickinson And Company | Safety needle assembly |
| WO2009125248A1 (en) * | 2008-04-08 | 2009-10-15 | Nokia Corporation | Method, apparatus and computer program product for providing a firewall for a software defined multiradio |
| US8644853B2 (en) | 2008-05-12 | 2014-02-04 | Qualcomm Incorporated | Providing base station almanac to mobile station |
| US9170839B2 (en) * | 2008-05-22 | 2015-10-27 | Nokia Technologies Oy | Method for job scheduling with prediction of upcoming job combinations |
| CN101594707B (zh) * | 2008-05-29 | 2012-08-08 | 国际商业机器公司 | 用于通信基站的收发装置和数据处理系统 |
| KR101200069B1 (ko) | 2008-12-01 | 2012-11-12 | 한국전자통신연구원 | 에스디알 단말에서의 버티컬 핸드오버 수행방법 및 수행장치 |
| US8855087B2 (en) * | 2008-12-18 | 2014-10-07 | Microsoft Corporation | Wireless access point supporting control by multiple applications |
| US20100178934A1 (en) * | 2009-01-13 | 2010-07-15 | Qualcomm Incorporated | Environment-specific measurement weighting in wireless positioning |
| CN101932145B (zh) * | 2009-06-26 | 2015-05-13 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种无线通信系统中实现软件版本管理的装置及方法 |
| US8665156B2 (en) | 2009-09-08 | 2014-03-04 | Qualcomm Incorporated | Position estimation assistance information for mobile station |
| US8437772B2 (en) | 2009-09-15 | 2013-05-07 | Qualcomm Incorporated | Transmitter position integrity checking |
| US20110105094A1 (en) * | 2009-10-29 | 2011-05-05 | Microsoft Corporation | Location integration in software defined radio |
| MY172751A (en) * | 2010-12-24 | 2019-12-11 | Univ Sains Malaysia | A configurable multi-modulation baseband modulator of software defined radio using fpga |
| US10223139B2 (en) | 2013-03-15 | 2019-03-05 | The Trustees Of The University Of Pennsylvania | Dynamically deployable wireless infrastructure in cloud environment |
| WO2014171780A1 (ko) * | 2013-04-19 | 2014-10-23 | 한양대학교 산학협력단 | 라디오 어플리케이션을 실행하는 단말 장치 |
| CN104125622B (zh) * | 2013-04-28 | 2017-11-24 | 华为技术有限公司 | 一种接入制式的配置方法、设备及系统 |
| CN104124987B (zh) | 2013-04-28 | 2016-06-08 | 国际商业机器公司 | 用于并行处理数据的方法和装置 |
| CN103813463A (zh) * | 2014-02-13 | 2014-05-21 | 中国航空无线电电子研究所 | 软件通信体系架构中的资源分配方法 |
| CN105227337B (zh) * | 2014-06-23 | 2019-08-23 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种多模网管配置模型升级方法及装置 |
| US10256847B2 (en) * | 2014-08-20 | 2019-04-09 | Neo Sastech Co., Ltd. | Method and terminal device for executing radio application |
| KR20160126885A (ko) * | 2015-04-23 | 2016-11-02 | 한양대학교 산학협력단 | 통합 라디오 어플리케이션의 관리 방법 및 이를 이용하는 재구성 가능한 모바일 장치 |
| WO2018170862A1 (zh) * | 2017-03-23 | 2018-09-27 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 飞行器及其外部设备、通信方法、装置与系统 |
| CN107168743B (zh) * | 2017-05-22 | 2019-04-16 | 哈尔滨工程大学 | 算法重构装置及方法 |
| EP3761565B1 (en) * | 2019-07-04 | 2022-12-28 | Telia Company AB | Update of a network device in a mobile communication network |
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Family Cites Families (9)
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|---|---|---|---|---|
| FR2696259A1 (fr) * | 1992-09-30 | 1994-04-01 | Apple Computer | Organisation en tâches et en modules d'une exécution dans un processeur. |
| US5930503A (en) * | 1995-12-29 | 1999-07-27 | Hewlett-Packard Co | System and method for on demand registration of tasks |
| AU2611201A (en) * | 1999-12-30 | 2001-07-16 | Morphics Technology, Inc. | Method and apparatus to support multi standard, multi service base-stations for wireless voice and data networks |
| JP2003520551A (ja) * | 2000-01-24 | 2003-07-02 | レイディオスケープ リミテッド | デジタル無線基地局 |
| GB0011954D0 (en) * | 2000-05-17 | 2000-07-05 | Univ Surrey | Protocol stacks |
| JP2002009657A (ja) * | 2000-06-26 | 2002-01-11 | Toshiba Corp | 無線通信システム、無線通信機能付電子機器、無線通信用半導体集積回路装置および無線通信方法 |
| US7143407B2 (en) * | 2001-07-26 | 2006-11-28 | Kyocera Wireless Corp. | System and method for executing wireless communications device dynamic instruction sets |
| US7367020B2 (en) * | 2001-07-27 | 2008-04-29 | Raytheon Company | Executable radio software system and method |
| US7151925B2 (en) * | 2001-09-10 | 2006-12-19 | Industrial Technology Research Institute | Software defined radio (SDR) architecture for wireless digital communication systems |
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