一種實現(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)
清華大學在“863軟件無線電項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，還可以方便地實現(xiàn)數(shù)據(jù)的廣播和選播，擴展性好。硬件平臺中用PC機來完成交換機的功能，在實現(xiàn)某種具體的通信系統(tǒng)時可以具體考慮如何配置，各個功能板的功能，功能板之間可以通過建立虛電路來進行通信。因此這種結(jié)構(gòu)靈活性好，可以適應多種無線電通信系統(tǒng)，并已證明具有好的吞吐率和實時性能。

3 軟件無線電體系結(jié)構(gòu)實現(xiàn)
3．1 軟件總線
在軟件無線電多工作方式實現(xiàn)過程中，要求能實時加入新的功能軟件，從而通過軟件資源分配的辦法來實現(xiàn)軟件的功能重組。這就要求將通信協(xié)議及軟件標準化、通用化，實現(xiàn)軟件的即插即用。國外已經(jīng)研究并提出了基于JAVA／CORBA(Common Obiect Request Broker Arch itec ture，公共對象請示代理體系結(jié)構(gòu))的軟件協(xié)議和標準。該標準是面向?qū)ο蠊芾砑瘓F(Obiect Management Group，OMG)制定的標準，它基于軟件總線的思想，目的是建立一個標準、開放、通用的體系結(jié)構(gòu)。軟件總線與硬件總線類似。將應用模塊按標準做成插件，插入總線即可實現(xiàn)集成運行從而支持分布式的計算環(huán)境。目前OMG正在研究專門用于通信的CORBA標準。
3．2 體系結(jié)構(gòu)實現(xiàn)方法
基本思想是把系統(tǒng)分為幾個子系統(tǒng)，每個子系統(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)都可以動態(tài)地配置。系統(tǒng)輸入和輸出的數(shù)據(jù)被分為一個個數(shù)據(jù)塊，當一個數(shù)據(jù)塊到達某個子系統(tǒng)時該子系統(tǒng)就開始運行，并把處理完的數(shù)據(jù)塊發(fā)送到下一個子系統(tǒng)。每個子系統(tǒng)有多個輸入輸出口，可以動態(tài)地配置為可用或不可用，如圖4所示。

3．3 體系結(jié)構(gòu)分層及各層實現(xiàn)方法
在分層體系結(jié)構(gòu)中，無線電的功能實體以層劃分，數(shù)據(jù)包的每層中加上報頭后再傳給下一層，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。它采用硬件分頁的方法來重構(gòu)無線電功能，與通過軟件對內(nèi)存進行分頁管理相類似，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化并能有效地進行資源分配和復雜的數(shù)據(jù)處理，保持對硬件的重用性。所謂流是一個指定長度的含有數(shù)據(jù)或控制信息的信息包，而流處理是指每個處理模塊只能處理全部任務中的一部分，而處理完這部分任務后需將數(shù)據(jù)和控制信息傳送到下一個處理模塊，進行另一部分任務的處理，直到全部任務完成為止。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，負責協(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制代碼負責接收接口層傳來的信息包，并在該信息包的報頭上加入配置信息，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，負責接收來自配置層的信息包，并對信息包中的數(shù)據(jù)進行處理，是真正進行數(shù)據(jù)處理的功能實體。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)提供了一個開放的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)可重構(gòu)平臺的軟件無線電系統(tǒng)，它的主要優(yōu)點在于使硬件有極好的可重用性，只要在硬件上設(shè)置相應的參數(shù)，就能實現(xiàn)指定的功能，建立起類似于軟件函數(shù)庫的硬件函數(shù)庫。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單，使系統(tǒng)具有較高的靈活性。