Softverski definiran radio – koncept

Softverski definiran radio – SDR (engl. Software-defined radio) je radiokomunikacijski sustav kod kojeg se komponente koje su tradicionalno bile samo hardverski implementirane (pojačavači, filtri, modulatori/demodulatori, pretpojačala…) implementiraju softverski na osobnim računalima ili ugrađenim sustavima (engl. embedded systems).

SDR

Zašto je SDR danas potreban?

S ubrzanim rastom broja načina na koji ljudi komuniciraju i eksponencijalnim rastom količine podataka koji razmjenjuju – glasovna komunikacija, video, podaci, kontrolni promet, komunikacije u izvanrednim situacijama i tome slično, mogućnost jednostavne i jeftine prilagodbe i brze izmjene radiokomunikacijskog sustava ili nekih njegovih komponenti postaje izuzetno važna. Upravo se softverski definiran radio pokazuje kao fleksibilan i isplativ koncept u postizanju ovog cilja. Također, SDR će zbog svojih naprednih mogućnosti omogućiti još širi spektar novih servisa koje će se ponuditi krajnjim korisnicima.

SDR – pojam

SDR je vrlo širok pojam, i nije ga lako definirati. Ipak, radna grupa pod nazivom SDR Forum, koja okuplja stručnjake koji se bave radiokomunikacijama i SDR-om i čiji je cilj standardizacija i definiranje primjena SDR-a, je u suradnji s IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) pokušala dati široku definiciju pojma SDR: “Radio uređaj kod kog su sve ili samo neke od funkcija na fizičkom sloju definirane softverski.”

Radio uređaj je, po definiciji, bilo koji uređaj koji bežično šalje ili prima signale u radio-frekvencijskom (RF) dijelu elektromagnetnog spektra kako bi se izvršila razmjena informacija. Današnji svijet je nezamisliv bez radio uređaja i pojavljuju se u mnogo oblika i primjena – od mobilnih telefona, televizijskih uređaja, računara, kućanskih uređaja, pa čak sve do ključeva od automobila i drugih naprava.

Tradicionalni radio uređaji kod kojih su komponente realizirane hardverski imaju problem s naknadnim poboljšavanjem postojećih i dodavanjem novih funkcionalnosti, jer je prilagodba moguća samo uz fizičku intervenciju na uređaju. To dovodi do veoma ograničenih mogućnosti da ovakvi radio uređaji podrže prijem ili emitiranje više različitih talasnih oblika ili rad s više modulacijskih tehnika. Također, problem je i relativno visoka proizvodna cijena potrebnih hardverskih komponenti. Za razliku od toga, softverski definiran radio nudi efikasno i relativno jeftino rješenje navedenih problema i pruža mogućnost rada na više frekvencijskih opsega u različitim modulacijskih tehnikama. Posebno je važna mogućnost softverske nadogradnje i izmjene funkcionalnosti uređaja.

SDR uređaji tipično u sebi sadrže FPGA (Field Programmable Gate Arrays), procesore digitalnog signala (DSP), procesore opće namjene, i programabilne sisteme na čipovima (SoC), ali i još neke programabilne procesore za specifične svrhe.

   

                                                      Neke od realizacija softverski definiranog radija

 

Prednosti koje donosi SDR

Za proizvođače radio opreme:

  • na istoj platformi i arhitekturi moguće je razvijati širok spektar uređaja s različitim funkcionalnostima, omogućujući tako mnogo brži razvoj i stavljanje novih, jeftinijih proizvoda na tržište
  • udaljeno programiranje, prilagodba i izmjena funkcionalnosti uređaja, čime se omogućuje da se greške isprave i dok uređaj funkcionira ili je vrijeme dok je uređaj “van stroja” izuzetno kratko. To značajno smanjuje troškove održavanja ovih sustava

Za provajdere bežičnih komunikacijskih usluga:

  • na postojeću infrastrukturu lako se dodaju nove mogućnosti i unaprjeđuje sustav, bez velikih kapitalnih izdataka
  • korištenje iste bežične platforme na više različitih tržišta čime se značajno smanjuju logistički i operativni troškovi
  • implementacija modernih servisa u vrlo kratkom roku

Za krajnje korisnike:

  • jeftinije usluge i pristup različitim vrstama bežičnih usluga

Na ovom linku pročitajte članke vezane za nove komunikacijske tehnologije.