物聯(lián)網(wǎng)、5G等網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展會給SDR帶來那些新的發(fā)展空間？

軟件定義無線電（SDR）不是新技術(shù)，已為很多的無線設(shè)備（除了制造低成本基于ASIC的低功耗設(shè)備，如智能手機(jī)和平板電腦）廣泛所采用。自SDR首次提出以來已有30多年了，下面簡單介紹下在SDR三十年演進(jìn)歷史中的主要事件。

▌1984年E-System創(chuàng)造出“軟件無線電”術(shù)語

E-Systems，就是現(xiàn)在的雷神，在一份公司的新聞稿里創(chuàng)造了“軟件無線電”一詞。它提到了一個數(shù)字基帶接收機(jī)原型，配備了處理器陣列，處理寬帶信號的干擾消除和解調(diào)的自適應(yīng)濾波。

▌1991 SPEAKeasy

第一個軍事計劃是DARPA的SPEAKeasy，專門要求用軟件來實現(xiàn)物理層組件的無線電功能。最初美國空軍的首要目標(biāo)是單臺無線電可以支持十種不同的軍用無線電協(xié)議并工作在2MHz和2GHz之間任意頻率。第二個目標(biāo)是并入新協(xié)議和調(diào)制的能力，從而可以適應(yīng)未來的無線電硬件。從DARPA的描述來看，“SPEAKeasy是企圖創(chuàng)建無線電世界的PC”。

▌1992 Joseph Mitola在IEEE發(fā)表了軟件無線電論文

Joe Mitola在1992年IEEE 美國電信系統(tǒng)會議 （National Telesystems Conference）上發(fā)表了關(guān)于軟件無線電的論文 - “Software Radio: Survey, Critical Analysis and Future Directions”。許多人將其稱為軟件無線電教父，Miltola也被認(rèn)為創(chuàng)造了”軟件無線電“一詞的人，盡管E-Systems先用了。E-Systems原型機(jī)僅僅是一個接收機(jī)，因此不是一個完整無線電。后來，1998年Mitola又提出了“認(rèn)知無線電”概念，無線電可以意識到其頻譜環(huán)境，并根據(jù)需要智能適應(yīng)。

▌1996 SDR論壇創(chuàng)立

1996年，致力于SDR的第一個行業(yè)協(xié)會成立- “模塊化多功能信息傳輸系統(tǒng)（MMITS，The Modular Multifunction Information Transfer System）論壇”。1998年變成了SDR論壇，在2010年又成為了無線創(chuàng)新論壇。 論壇由來自政府、行業(yè)和學(xué)術(shù)界的人員和組織組成，推進(jìn)發(fā)展SDR相關(guān)技術(shù)為目標(biāo)。 它組建了多個工作組和委員會，以激勵和引導(dǎo)創(chuàng)新和標(biāo)準(zhǔn)。

▌1997 JTRS創(chuàng)立

JTRS是Joint Tactical Radio System (聯(lián)合作戰(zhàn)無線系統(tǒng))的縮寫，由美國國防部創(chuàng)建，通過抽象層和接口的標(biāo)準(zhǔn)化和定義提高互操作性和博興可以移植性，稱為軟件通信架構(gòu)（SCA，Software Communication Architecture）。數(shù)十億的計劃雄心勃勃，在經(jīng)歷了困難、延期和成本超支之后，于2011年被美國國防部副國務(wù)卿正式取消了該計劃，認(rèn)為產(chǎn)品和技術(shù)不可能滿足既定的要求。然而，它卻極大地促進(jìn)了SDR數(shù)十年的發(fā)展進(jìn)步。 像Rohde & Schwarz、Thales和Harris等設(shè)備制造商已經(jīng)在部署符合SCA的無線電。 此外，歐洲防務(wù)局設(shè)立了歐洲安全軟件定義無線電（European Secure Software Defined Radio，ESSOR）計劃，繼續(xù)JTRS SCA的工作。

▌1998 嵌入式SDR自動代碼生成

Nutaq（后來的Lyrtech）與MathWorks合作創(chuàng)建了第一個開發(fā)環(huán)境，可以從TI DSP和Xilinx FPGA的仿真模型直接生成可執(zhí)行代碼。 這一創(chuàng)新解決了開發(fā)人員和研究人員一個大難題：為嵌入式處理器寫代碼。DSP和FPGA配置在SignalMster的板上，與A/D和D/A模塊連接，是實驗室和大學(xué)搭建原型首批商業(yè)化的SDR開發(fā)平臺之一。

▌2001 GNU Radio

由MIT的一個PSpectra框架演變而來，GNU Radio由Eric Blossom創(chuàng)立，Sun Microsystems的員工John Gilmore資助。GNU Radio是PC環(huán)境開發(fā)SDR應(yīng)用的開源框架。 截至2012年已擁有5000多個用戶，是目前最流行的SDR開發(fā)工具。 齊全的波形支持，如P25、802.11、ZigBee、藍(lán)牙、RFID、DECT、GSM，甚至是LTE（仍在進(jìn)行中）都可以從存儲庫下載并運行在任何的x86系統(tǒng)上。

▌2004 FCC首次批準(zhǔn)商業(yè)化SDR

Vanu公司的Anywave基站成功地通過了FCC（Federal Communications Commission，美國聯(lián)邦通訊委員會）認(rèn)證。Anywave是一個能夠同時運行GSM和CDMA兩個運營商的雙模基站，所有協(xié)議層在x86 CPU上運行。Vanu公司是由Vanu Bose創(chuàng)立，MIT Pspectra框架的主要貢獻(xiàn)者。

▌2004 PHY處理器

Picochip（現(xiàn)在的Mindspeed Technologies）推出了PC102，專為PHY處理（通常稱為基帶處理器）而設(shè)計的處理器。PC102針對3G基礎(chǔ)設(shè)施市場，有308個處理單元，14個專用協(xié)處理器（加速器）和能處理MAC層以及其他協(xié)議的單元。PC102板子大大減少了無線設(shè)備的尺寸、成本和功耗。Picochip是新一代專業(yè)處理器的發(fā)起者。它為新的玩家鋪平了道路，如Octasic的24核OCT2224W和Coherent Logix的HyperX系列，促使傳統(tǒng)供應(yīng)商提出SDR優(yōu)化的架構(gòu)，產(chǎn)生了TI的Keysto系列和Freescale的QorIQ。

▌2006年TI和Xilinx一起推動嵌入式SDR開發(fā)

Texas Instruments和Xilinx與Nutaq（后來的Lyrtech）一起合作，創(chuàng)建了第一個完全集成獨立的SDR開發(fā)平臺。 它配備了一個ARM、一個DSP、一個FPGA和一個可調(diào)的前端，頻率從200 MHz到1 GHz。 該平臺比鞋盒小，而且可以由電池供電，這為SDR走出實驗室的應(yīng)用和實驗開辟了新的可能性。

▌2008 Sandbridge Technologies推出基帶處理器

Sandbridge Technologies推出了SB3500基帶處理器，能夠在任何通用的多模、多功能移動平臺所需的無線協(xié)議上運行。其架構(gòu)創(chuàng)新為當(dāng)今使用或為今后開發(fā)的任何無線協(xié)議提供可升級的性能，包括LTE、HSPA、3G WiMAX、Wi-Fi、DVB-H、GPS以及所有多媒體格式。2011年Sandbridge Technologies公司被無錫德思普公司所收購。

▌2009 第一款商用單芯片射頻前端

Lime Microsystems公司推出了射頻集成電路（RFIC）LMS6002。 隨后又推出了LMS6002D，已集成了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器。RFIC在400 MHz和4 GHz之間任意可調(diào)，支持高達(dá)28 MHz帶寬，并提供一個可選的16位基帶濾波器組。 此后，其他芯片廠商也開始提供RFIC解決方案。

▌2015 微軟研究院軟件無線電項目Sora開源

2015年微軟研究院軟件無線電項目Sora(Microsoft Research Software Radio)正式通過GitHub開源。Sora的軟硬件平臺的創(chuàng)新使得它可以在PC上完成高性能的無線信號處理。

華為、中興早在一些網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施上采用了SDR技術(shù)。2015年聯(lián)芯發(fā)布的28nm SoC智能手機(jī)芯片平臺LC1860直接讓SDR技術(shù)應(yīng)用到了小米公司的紅米2A。SDR在手機(jī)上的成功應(yīng)用，也意味著一個無線新時代的到來。SDR正在逐步應(yīng)用到更多的產(chǎn)品和領(lǐng)域，芯片技術(shù)的發(fā)展是SDR技術(shù)發(fā)展的推動力。SDR可以支持無限量的通訊協(xié)議和多媒體應(yīng)用，這得益于SDR芯片的計算能力。物聯(lián)網(wǎng)、5G等網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展會給SDR帶來新的發(fā)展空間。而近幾年發(fā)展起來的“異構(gòu)系統(tǒng)架構(gòu)”（HSA，Heterogeneous System Architecture）技術(shù)的將會為SDR技術(shù)發(fā)展注入帶來新的活力。

最后，看一看NI公司對SDR的發(fā)展的描繪：