Pobierz prezentację
Pobieranie prezentacji. Proszę czekać
OpublikowałTeodozja Zagrodnik Został zmieniony 10 lat temu
1
Radio programowalne i jego rola w przyszłych systemach radiokomunikacyjnych
Piotr Kaczorek
2
Radio programowalne Próba definicji Zalety i ograniczenia
Obszary zastosowań Przykłady implementacji SPEAKeasy Software Radio DRM Software Radio Podsumowanie
3
Tradycyjne „radio analogowe”
RF IF AF wzm., filtr RF konw. RF/IF wzm., filtr IF Demod ASIC: Application Specific Integrated Circuit RF: Radio frequency, IF: Intermediate frequency, AF: Audio frequency (Base Band)
4
Tradycyjne „radio cyfrowe”
RF IF AF wzm., filtr RF konw. RF/IF wzm., filtr IF Demod Modem DTE DTE: Data Terminal Equipment
5
Radio wirtualne RF IF AF wzm., filtr RF konw. RF/IF wzm., filtr IF
Demod PC A/D D/A A/D: Analog / Digital Converter PC: Personal Computer
6
Cechy radia programowalnego
Konwersja A/D bliżej anteny Programowe przetwarzanie sygnałów, z możliwością wymiany oprogramowania Stosowanie procesorów DSP ogólnego przeznaczenia
7
Radio programowalne RF AF wzm., filtr RF A/D DSP FPGA D/A
DSP: Digital Signal Processor FPGA: Field Programmable Gate Array
8
Radio programowalne RF IF AF wzm., filtr RF konw. RF/IF A/D DSP FPGA
D/A DSP: Digital Signal Processor FPGA: Field Programmable Gate Array
9
Potencjalne korzyści Konwersja A/D bliżej anteny
Szybsze i łatwiejsze uzyskanie korzyści z postępu w teorii telekomunikacji i DSP: nowe algorytmy DSP, nowe metody wielodostępu, modulacji, itp.
10
Potencjalne korzyści Przetwarzanie programowe sygnałów
Wymiana oprogramowania jest łatwiejsza i znacznie tańsza, niż wymiana sprzętu Nowe oprogramowanie może być „ściągane” drogą radiową eliminacja błędów oprogramowania wprowadzanie nowych rodzajów usług
11
Potencjalne korzyści Procesory ogólnego przeznaczenia Wielofunkcyjność
obniżenie kosztu urządzeń wielotrybowych rozszerzenie zakresu usług Rozszerzenie rynku producentów szybszy rozwój, niższe ceny
12
Ograniczenia Część analogowa: Przetworniki A/D Układy DSP
liniowe, szerokopasmowe wzmacniacze Przetworniki A/D szybkość i rozdzielczość próbkowania Układy DSP moc obliczeniowa zużycie energii
13
Software Defined Radio
Digitalizacja sygnału analogowego - może mieć miejsce na IF lub RF Programowe przetwarzanie sygnałów - oprogramowanie ma wpływ na parametry systemu: częstotliwość, pasmo sygnału, modulacja, moc Stosowanie układów ogólnego przeznaczenia - FPGA, DSP, P-ASIC, GP-P
14
Software Defined Radio
Możliwość wymiany oprogramowania - nowe oprogramowanie pozwala na zmianę parametrów sygnału i rozszerzenie zakresu usług Powyższe nie wymaga wymiany sprzętu lub jego części Praca wielotrybowa - oprogramowanie umożliwia pracę w różnych systemach, trybach, pasmach
15
Obszary zastosowań SDR
16
Obszary zastosowań SDR
Systemy wojskowe Zmiany pasm częstotliwości Wprowadzanie nowych technologii Kompatybilność systemów Policja i służby ratownicze Zarządzanie zasobami, również cywilnymi
17
Obszary zastosowań SDR
Przemysł motoryzacyjny Wzrastające znaczenie komunikacji radiowej Możliwość aktualizacji Transport (kolej, lotnictwo) Systemy regionalne
18
Obszary zastosowań SDR
Infrastruktura systemów komórkowych Niższy koszt stacji bazowych wielotrybowych Niższy koszt wprowadzania nowych systemów, usług Terminale systemów komórkowych Dalsza przyszłość (zużycie energii) Elektronika masowego użytku ?
19
Obszary oddziaływania SDR
Rynek producentów sprzętu, Struktura systemów radiokomunikacyjnych Zarządzanie widmem Certyfikacja i standaryzacja
20
SDR a rynek producentów
Rozluźnienie łańcucha producentów chipset – terminal – infrastruktura Podział sprzętu na fragmenty produkowane i sprzedawane oddzielnie: segment RF - procesor DSP - oprogramowanie Krótszy czas projektowania i wdrażania Więcej producentów, silniejsza konkurencja krótszy czas wdrażania –> niższe ceny
21
SDR a struktura systemu
Rozluźnienie łańcucha użytkownik – terminal – radiowa sieć dostępowa – sieć szkieletowa – operator – dostawca usług Tradycyjne podejście: system dostępu radiowego wynika z regulacji i określa zakres dostępnych usług Podejście SDR: system dostępu radiowego wybierany na żądanie, zależnie od usługi i okoliczności
22
SDR a zarządzanie widmem
Tradycyjne podejście: fragmenty pasma przypisane na stałe systemom i operatorom Podejście SDR: łatwość zmian systemu dostępu radiowego i/lub częstotliwości -> rynek wtórny widma; Wymaga to zmian w zasadach zarządzania widmem
23
SDR a polityka certyfikacji
Tradycyjne podejście: - oprogramowanie i sprzęt stanowią całość - SDR – certyfikacja każdej kombinacji oprogramowania i sprzętu Rozwiązanie Vanu - podział SDR na dwa segmenty: SPU, Signal Processing Unit oraz ITU, Independent Transmitter Unit, - certyfikacji podlega tylko ITU
24
Przykłady implementacji
Projekty badawcze UE SPEAKeasy Software Radio DRM Software Radio
25
Projekty badawcze UE Projekt SORT (część programu RACE) - określenie potrzeb, opracowanie architektury, implementacja sekcji RF-IF oraz DSP, przeprowadzenie testów Projekt SODERA (część programu IST) - opracowanie architektury sekcji RF-IF systemów komórkowych 3G na potrzeby SDR
26
SPEAKeasy Program Departamentu Obrony USA
Instalacja nowego oprogramowania: - z dysków wymiennych lub drogą radiową Zastosowania: Komunikacja głosowa i transmisja danych Łączność taktyczna sił zbrojnych Cywilne służby ratownicze i policja
27
SPEAKeasy
28
Digital Radio Mundiale
DRM – organizacja zrzeszająca 80 nadawców, producentów, operatorów, instytutów badawczych i agencji standaryzacyjnych z 30 państw DRM - system cyfrowy radiodyfuzji w pasmach do 30 MHz (LF, MF, HF)
29
DRM - harmonogram prac 1998 – założenie DRM
1999 – ocena propozycji systemu 2000 – pierwsze próby, zgłoszenie do ITU 2001 – specyfikacja techn., standaryzacja 2002 – transmisje pilotowe 2003 – oficjalna premiera: WRC’2003
30
DRM – prototyp odbiornika
31
DRM Software Radio
32
System demonstracyjny
Segment RF: Watkin-Johnson - częstotliwość 2MHz - 2GHHz, pasmo MHz Przetwornik A/D - próbkowanie 60 Msps, - rozdzielczość 14 bitów Procesor DSP -Pentium III 700 MHz Zastosowania: radio FM, radio policyjne, terminal AMPS, terminal GSM
33
Podsumowanie Korzyści, jakie zapewnia SDR:
Bardziej efektywne wykorzystanie widma Niższy koszt i krótszy czas wprowadzania nowych technologii Otwarcie nowych rynków Obniżenie ceny terminali i usług
Podobne prezentacje
© 2024 SlidePlayer.pl Inc.
All rights reserved.