一種實(shí)現(xiàn)VEM總線結(jié)構(gòu)的軟件無線電方案

2．3 交換式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
清華大學(xué)在“863軟件無線電項(xiàng)目中提出了一種基于交換網(wǎng)絡(luò)的軟件無線電結(jié)構(gòu)，如圖3所示。各模塊之間通過適配和交換網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)包的交換，各模塊之間遵循相同接口和協(xié)議。這樣，不僅模塊之間耦合很弱，還可以方便地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的廣播和選播，擴(kuò)展性好。硬件平臺(tái)中用PC機(jī)來完成交換機(jī)的功能，在實(shí)現(xiàn)某種具體的通信系統(tǒng)時(shí)可以具體考慮如何配置，各個(gè)功能板的功能，功能板之間可以通過建立虛電路來進(jìn)行通信。因此這種結(jié)構(gòu)靈活性好，可以適應(yīng)多種無線電通信系統(tǒng)，并已證明具有好的吞吐率和實(shí)時(shí)性能。

3 軟件無線電體系結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)
3．1 軟件總線
在軟件無線電多工作方式實(shí)現(xiàn)過程中，要求能實(shí)時(shí)加入新的功能軟件，從而通過軟件資源分配的辦法來實(shí)現(xiàn)軟件的功能重組。這就要求將通信協(xié)議及軟件標(biāo)準(zhǔn)化、通用化，實(shí)現(xiàn)軟件的即插即用。國(guó)外已經(jīng)研究并提出了基于JAVA／CORBA(Common Obiect Request Broker Arch itec ture，公共對(duì)象請(qǐng)示代理體系結(jié)構(gòu))的軟件協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)是面向?qū)ο蠊芾砑瘓F(tuán)(Obiect Management Group，OMG)制定的標(biāo)準(zhǔn)，它基于軟件總線的思想，目的是建立一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)、開放、通用的體系結(jié)構(gòu)。軟件總線與硬件總線類似。將應(yīng)用模塊按標(biāo)準(zhǔn)做成插件，插入總線即可實(shí)現(xiàn)集成運(yùn)行從而支持分布式的計(jì)算環(huán)境。目前OMG正在研究專門用于通信的CORBA標(biāo)準(zhǔn)。
3．2 體系結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)方法
基本思想是把系統(tǒng)分為幾個(gè)子系統(tǒng)，每個(gè)子系統(tǒng)執(zhí)行特定的通信功能，比如調(diào)制、解調(diào)、編譯碼等這些子系統(tǒng)可以動(dòng)態(tài)地增加和減少和它聯(lián)系的通信功能以及通信參數(shù)都可以動(dòng)態(tài)地配置。系統(tǒng)輸入和輸出的數(shù)據(jù)被分為一個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)塊，當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)塊到達(dá)某個(gè)子系統(tǒng)時(shí)該子系統(tǒng)就開始運(yùn)行，并把處理完的數(shù)據(jù)塊發(fā)送到下一個(gè)子系統(tǒng)。每個(gè)子系統(tǒng)有多個(gè)輸入輸出口，可以動(dòng)態(tài)地配置為可用或不可用，如圖4所示。

3．3 體系結(jié)構(gòu)分層及各層實(shí)現(xiàn)方法
在分層體系結(jié)構(gòu)中，無線電的功能實(shí)體以層劃分，數(shù)據(jù)包的每層中加上報(bào)頭后再傳給下一層，在最后一層處理完畢后，信息將通過本層返回。
分層體系的軟件無線電結(jié)構(gòu)如圖5所示。它采用硬件分頁(yè)的方法來重構(gòu)無線電功能，與通過軟件對(duì)內(nèi)存進(jìn)行分頁(yè)管理相類似，它基于流處理的工作方式，可使得模塊問的接口得到極大的簡(jiǎn)化并能有效地進(jìn)行資源分配和復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理，保持對(duì)硬件的重用性。所謂流是一個(gè)指定長(zhǎng)度的含有數(shù)據(jù)或控制信息的信息包，而流處理是指每個(gè)處理模塊只能處理全部任務(wù)中的一部分，而處理完這部分任務(wù)后需將數(shù)據(jù)和控制信息傳送到下一個(gè)處理模塊，進(jìn)行另一部分任務(wù)的處理，直到全部任務(wù)完成為止。該體系結(jié)構(gòu)分為3層：接口層、配置層和處理層，均是基于流處理的，應(yīng)用軟件設(shè)置在3層之上。接口層是無線電硬件與外部的接口，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)各種信息資源的輸入和輸出配置層存貯有配置處理層硬件的二進(jìn)制代碼負(fù)責(zé)接收接口層傳來的信息包，并在該信息包的報(bào)頭上加入配置信息，然后傳送給處理層。處理層則是由一系列稱為處理模塊的可重構(gòu)模塊組成的，負(fù)責(zé)接收來自配置層的信息包，并對(duì)信息包中的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，是真正進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的功能實(shí)體。處理層是軟件無線電的核心，它由一套線性相關(guān)的處理模塊組成，每一個(gè)處理模塊都能通過重新配置來完成指定的功能，而不需要打斷與主流水線的同步。

分層體系結(jié)構(gòu)提供了一個(gè)開放的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)可重構(gòu)平臺(tái)的軟件無線電系統(tǒng)，它的主要優(yōu)點(diǎn)在于使硬件有極好的可重用性，只要在硬件上設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)，就能實(shí)現(xiàn)指定的功能，建立起類似于軟件函數(shù)庫(kù)的硬件函數(shù)庫(kù)。另外，分層體系結(jié)構(gòu)還有很好的信息流屬性，使各層之間的接口非常簡(jiǎn)單，使系統(tǒng)具有較高的靈活性。