任何通信原理，超過三個(gè)月不去看它，當(dāng)你再度開始時(shí)，看起來(lái)都會(huì)和一開始那么陌生。

                                        ——致通信工程師

1、概述

SDR（Software Defined Radio，軟件無(wú)線電）技術(shù)現(xiàn)目前在通信產(chǎn)品中已經(jīng)有了不少應(yīng)用，SDR可能聽起來(lái)是一個(gè)很深?yuàn)W的技術(shù)名詞，但是如果說大部分“**基站”就是通過SDR的技術(shù)來(lái)做的，大家估計(jì)就好理解了。

（文章來(lái)源于公眾號(hào)：紅松，更多內(nèi)容請(qǐng)關(guān)注公眾號(hào)查看）

普通的**基站組成可以看做一個(gè)小PC機(jī)+通用的軟件無(wú)線電板卡+天線組成，一般用于發(fā)垃圾短信的**基站都是GSM制式的，因?yàn)?/span>GSM的用戶鑒權(quán)比較弱，基本上可看做是開放的，而通過SDR技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)則大大降低了成本。

不過現(xiàn)在早已進(jìn)入4G時(shí)代了，同樣通過SDR實(shí)現(xiàn)的LTE基站也已經(jīng)出現(xiàn)，但是因?yàn)?/span>LTE在安全方面比GSM有了很大的改進(jìn)，因此想通過未授權(quán)的LTE“軟基站”給運(yùn)營(yíng)商移動(dòng)用戶發(fā)送消息是很難實(shí)現(xiàn)的（注：“**基站”畢竟是個(gè)貶義詞，因?yàn)檐浖�無(wú)線電技術(shù)的使用，本文后面都采用“軟基站”這個(gè)名稱）。目前這樣的LTE軟基站開源的有OAI、OpenLTE，商業(yè)軟件有Amarisoft公司的LTE100。因Amarisoft公司的產(chǎn)品在功能、可用性、易用性方面相比開源產(chǎn)品領(lǐng)先很多，因此本文主要介紹Amarisoft公司的軟基站。

2.  Amari  LTE100軟基站特點(diǎn)
2.1.  LTE軟基站的優(yōu)點(diǎn)

1)     結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單成本低。一臺(tái)PC機(jī)+USRP板卡就可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)獨(dú)立的LTE基站+核心網(wǎng)的功能，費(fèi)用也就是區(qū)區(qū)幾萬(wàn)元。而且還可以支持2*2MIMO，性能上可以達(dá)到上行149 Mbps，下行32Mbps。

上圖為采用PC機(jī)+USRP210 組成2*2 MIMO的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。現(xiàn)在Amarisoft也推出了PCIe接口的射頻處理板（http://www.amarisoft.com/document/SDR-MIMO-PCIe-Card.pdf），可替代USRP，這樣如果采用臺(tái)式機(jī)或服務(wù)器的話，系統(tǒng)的集成度就更好了。

2)     外形小巧攜帶方便。如果采用筆記本或特制的小PC，完全可實(shí)現(xiàn)基站+核心網(wǎng)，拎包即走。下圖所示就是一套AmariLTE100系統(tǒng)的硬件組成，是不是有點(diǎn)不可思議？（文章來(lái)源于公眾號(hào)：紅松，更多內(nèi)容請(qǐng)關(guān)注公眾號(hào)查看）

3)     配置靈活。因?yàn)槠滠浖�定義的特性，LTE基站的很多參數(shù)可以隨意修改定制，如頻段、帶寬、功率、增益等等。

（文章來(lái)源于公眾號(hào)：紅松，更多內(nèi)容請(qǐng)關(guān)注公眾號(hào)查看）

4)     可同時(shí)支持FDD和TDD兩種制式。兩種LTE網(wǎng)絡(luò)接入方式想要那種就哪種，甚至可在同一個(gè)基站中同時(shí)支持TDD和FDD，這就不是傳統(tǒng)的基站可想象的了。

2.2.  LTE軟基站的缺點(diǎn)

1、 目前大部分軟基站都采用USRP進(jìn)行射頻信號(hào)處理，USRP默認(rèn)功率較小，切射頻指標(biāo)也相對(duì)較弱，如需大范圍覆蓋，需要定制功放，或采用商用RRU。（文章來(lái)源于公眾號(hào)：紅松，更多內(nèi)容請(qǐng)關(guān)注公眾號(hào)查看）

2、 目前缺少商用組網(wǎng)應(yīng)用，大多用于測(cè)試和研究。

3.  LTE軟基站的主要應(yīng)用場(chǎng)景

目前階段，Amari的LTE軟基站能用來(lái)干什么呢？下面列舉了幾個(gè)常見應(yīng)用場(chǎng)景：

3.1.  網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品測(cè)試

Amari的產(chǎn)品，包括enb和mme兩個(gè)獨(dú)立部分，采用標(biāo)準(zhǔn)的接口，enb和mme都可以分別和其它廠商標(biāo)準(zhǔn)接口產(chǎn)品對(duì)接，從而提供測(cè)試環(huán)境。

3.2.  通信芯片/模塊開發(fā)測(cè)試

LTE通信芯片/模塊廠商在芯片的研發(fā)生產(chǎn)過程中，都需要相應(yīng)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境對(duì)芯片/模塊進(jìn)行測(cè)試，采用軟基站則可很低成本的搭建起測(cè)試網(wǎng)絡(luò)，且其升級(jí)也非常方便。（文章來(lái)源于公眾號(hào)：紅松，更多內(nèi)容請(qǐng)關(guān)注公眾號(hào)查看）

3.3.  協(xié)議棧開發(fā)測(cè)試

Amari的產(chǎn)品中提供了一些接口和工具，可以實(shí)時(shí)提取幀結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，從而可以很方便的用于協(xié)議棧開發(fā)測(cè)試。

3.4.  無(wú)線網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng) 

Amari

LTE產(chǎn)品麻雀雖小，五臟俱全，非常適合大專院校搭建LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境。系統(tǒng)可實(shí)時(shí)檢測(cè)相關(guān)的射頻信號(hào)參數(shù)指標(biāo)，具有日志展示功能，可以很好的幫助學(xué)生理解LTE網(wǎng)絡(luò)特性，學(xué)生可動(dòng)手對(duì)系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行配置調(diào)整，觀察網(wǎng)絡(luò)的變化。同時(shí)也可以作為軟件無(wú)線電的典型應(yīng)用案例實(shí)驗(yàn)環(huán)境。

3.5.  LTE專網(wǎng)

通過Amari LTE100產(chǎn)品可以很方便的建設(shè)獨(dú)立可控的無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)，適合專網(wǎng)的應(yīng)用特性。當(dāng)然對(duì)于專網(wǎng)應(yīng)用，需要進(jìn)行必要的集成開發(fā)才能滿足具體應(yīng)用場(chǎng)景的需求。（文章來(lái)源于公眾號(hào)：紅松，更多內(nèi)容請(qǐng)關(guān)注公眾號(hào)查看）

前面也提到，目前移動(dòng)專網(wǎng)的方案還沒有真正落地的，但相信隨著功能的進(jìn)一步完善，AmariLTE100在不久之后就會(huì)有商用專網(wǎng)的案例了。

3.6.  無(wú)線安全研究工具

雖然LTE軟基站不能實(shí)現(xiàn)GSM下**基站那么強(qiáng)大的功能，但是還是有一些功能在安全方面可發(fā)揮作用。比如IMS捕號(hào)、網(wǎng)絡(luò)redirect等。（文章來(lái)源于公眾號(hào)：紅松，更多內(nèi)容請(qǐng)關(guān)注公眾號(hào)查看）

4.  小結(jié)

采用SDR技術(shù)實(shí)現(xiàn)的4G LTE基站，因?yàn)槠渚咛焐�靈活可配置、成本低等特點(diǎn)，已經(jīng)為越來(lái)越多的高校、研究機(jī)構(gòu)、通信芯片/終端廠商所重視，并開始引入相關(guān)的研究與開發(fā)工作中。隨著LTE軟基站產(chǎn)品的進(jìn)一步發(fā)展，相信不久后將會(huì)得到更大規(guī)模的應(yīng)用。