[发明专利]一种动态配置、自适应和策略驱动的反射式软件管理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于软件无线电的动态配置、自适应和策略驱动的反射式软件管理 方法.

背景技术

上世纪九十年代中期兴起的软件无线电技术，可以将多种硬件单元、不同工作模式集 成在一个共同的物理平台上，通过软硬件的可重构过程，实现多频段、多模式之间的切换， 完成无线通信系统的各种功能。它综合了现代通信理论、数字信号处理和微电子技术，最 初用于军事通信领域，后来被引入到个人通信领域，并逐步渗透到其他电子技术领域。软 件无线电强调以开放性硬件为通用平台，以一个物理平台实现多个无线通信功能的系统， 尽可能地用可升级、可重配置的不同应用软件来实现各种无线电功能的设计新思路。即： 构造一个具有开放性、标准化、模块化的通用硬件平台，将工作频段、调制解调类型、数 据格式、加密模式、通信协议等各种功能用软件来完成，并使宽带A/D和D/A转换器尽可 能靠近天线，以研制出具有高度灵活性、开放性的新一代无线通信系统。

采用SDR技术的新一代无线通信系统统一平台，其软件体系结构必须满足系统化、模 块化、智能化的要求。SDR目前普遍采用的软件体系结构是软件通信体系结构SCA(Software  Communication Architecture)。SCA结构如说明书附图1所示，SCA要达到的目标是：通 用的和开放的结构，支持多种环境、多波段、多模式，与现有系统兼容，方便新技术的 引入，保密性和安全性好，开发可重用/通用的波形软件。为了实现这一系列目标，我们 需要在SCA框架的基础上，设计适用于软件无线电平台的软件管理体系和方法。

发明内容

本发明的目的是提出一种适合于软件无线电的软件管理方法，实现软件通信体系结构 SCA提出的通用的和开放的结构，支持多种环境、多波段、多模式，与现有系统兼容，方 便新技术的引入，保密性和安全性好，开发可重用/通用的波形软件的目标。

本发明的特征在于，依次含有以下步骤：

步骤(1)初始化：把下述硬件单元集成在一个共同的物理平台上：控制器单元、波形 组件库、处理单元、扩展接口、模式识别和环境感知单元以及射频和天线单元，其中：

波形组件库用FLASH存储器实现，与所述控制器单元互连，所述波形组件库内存储有 加载到所述处理单元的多组波形组件，每一种通信体制至少对应一组所述波形组件，在所 述多个波形组件中还包括供所含有的各种功能子组件通信用的各种预定义接口；

扩展接口与所述波形组件库互连，把新的波形组件加载到所述波形组件库中；

处理单元是一个FPGA，与所述控制器单元互连，实现软件无线电涉及到的信号处理过 程；

人机接口与所述控制器单元互连，实现所述控制器单元和外部用户的信息和外部信令 交互，所述外部信令包括初始化外部信令以及外部中断信令，若所述控制器单元收到初始 化外部信令，首先检查该初始化外部信令中是否带有通信模式参数，如果有，便从所述波 形组件库中读入对应所述通信模式的波形组件，再加载到所述处理单元中，然后根据通信 模式参数设定所述射频和天线单元的工作参数，转入正常工作状态，如果所述初始化外部 信令中没有所述通信模式参数，则设置所述天线的工作状态为全频段轮询；若所述控制器 单元收到外部中断信令，则判断该外部中断信令的类型：如果为重设置信令，则按所述初 始化外部信令处理；如果为结束信令，则所述控制器单元控制所述各单元停止工作；

模式识别和环境感知单元，与所述控制器单元互连，实时监听所述射频和控制单元的 信号，产生内部信令并发送到所述控制器单元，所述内部信令包括通信模式参数和通信环 境参数：通信模式参数至少包括通信制式和双工方式，所述控制器单元依据该通信模式参 数从所述波形组件库中读取对应的波形组件并加载到所述处理单元，并根据具体的通信模 式参数设定所述射频和天线单元的工作参数；所述通信环境参数至少包括信噪比和误码 率，所述控制器单元接收到所述通信环境参数后，与设定的阈值相比较：若某一个具体的 通信环境参数的变动超出所述阈值，则把新的波形组件和经过重新配置的所述环境参数加 载到所述处理单元，使新的波形组件和参数相对应于已经超出所述阈值的通信环境参数；

步骤(2)依次按以下步骤执行所述的反射式软件管理方法：

步骤(2.1)外部用户设定初始化参数，以初始化外部信令的方式发送到所述控制器单 元：