任何通信原理，超過三個月不去看它，當你再度開始時，看起來都會和一開始那么陌生。

                                        ——致通信工程師

1、概述

SDR（Software Defined Radio，軟件無線電）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可能聽起來是一個很深奧的技術(shù)名詞，但是如果說大部分“**基站”就是通過SDR的技術(shù)來做的，大家估計就好理解了。

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普通的**基站組成可以看做一個小PC機+通用的軟件無線電板卡+天線組成，一般用于發(fā)垃圾短信的**基站都是GSM制式的，因為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)來實現(xiàn)則大大降低了成本。

不過現(xiàn)在早已進入4G時代了，同樣通過SDR實現(xiàn)的LTE基站也已經(jīng)出現(xiàn)，但是因為LTE在安全方面比GSM有了很大的改進，因此想通過未授權(quán)的LTE“軟基站”給運營商移動用戶發(fā)送消息是很難實現(xiàn)的（注：“**基站”畢竟是個貶義詞，因為軟件無線電技術(shù)的使用，本文后面都采用“軟基站”這個名稱）。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
2.1.  LTE軟基站的優(yōu)點

1)     結(jié)構(gòu)簡單成本低。一臺PC機+USRP板卡就可以實現(xiàn)一個獨立的LTE基站+核心網(wǎng)的功能，費用也就是區(qū)區(qū)幾萬元。而且還可以支持2*2MIMO，性能上可以達到上行149 Mbps，下行32Mbps。

上圖為采用PC機+USRP210 組成2*2 MIMO的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖�，F(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，這樣如果采用臺式機或服務(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，是不是有點不可思議？（文章來源于公眾號：紅松，更多內(nèi)容請關(guān)注公眾號查看）

3)     配置靈活。因為其軟件定義的特性，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。

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4)     可同時支持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，甚至可在同一個基站中同時支持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

1、 目前大部分軟基站都采用USRP進行射頻信號處理，USRP默認功率較小，切射頻指標也相對較弱，如需大范圍覆蓋，需要定制功放，或采用商用RRU。（文章來源于公眾號：紅松，更多內(nèi)容請關(guān)注公眾號查看）

2、 目前缺少商用組網(wǎng)應(yīng)用，大多用于測試和研究。

3.  LTE軟基站的主要應(yīng)用場景

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

3.1.  網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品測試

Amari的產(chǎn)品，包括enb和mme兩個獨立部分，采用標準的接口，enb和mme都可以分別和其它廠商標準接口產(chǎn)品對接，從而提供測試環(huán)境。

3.2.  通信芯片/模塊開發(fā)測試

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)的無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境對芯片/模塊進行測試，采用軟基站則可很低成本的搭建起測試網(wǎng)絡(luò)，且其升級也非常方便。（文章來源于公眾號：紅松，更多內(nèi)容請關(guān)注公眾號查看）

3.3.  協(xié)議棧開發(fā)測試

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

3.4.  無線網(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無線網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境。系統(tǒng)可實時檢測相關(guān)的射頻信號參數(shù)指標，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)生可動手對系統(tǒng)的參數(shù)進行配置調(diào)整，觀察網(wǎng)絡(luò)的變化。同時也可以作為軟件無線電的典型應(yīng)用案例實驗環(huán)境。

3.5.  LTE專網(wǎng)

通過Amari LTE100產(chǎn)品可以很方便的建設(shè)獨立可控的無線接入網(wǎng)絡(luò)，適合專網(wǎng)的應(yīng)用特性。當然對于專網(wǎng)應(yīng)用，需要進行必要的集成開發(fā)才能滿足具體應(yīng)用場景的需求。（文章來源于公眾號：紅松，更多內(nèi)容請關(guān)注公眾號查看）

前面也提到，目前移動專網(wǎng)的方案還沒有真正落地的，但相信隨著功能的進一步完善，AmariLTE100在不久之后就會有商用專網(wǎng)的案例了。

3.6.  無線安全研究工具

雖然LTE軟基站不能實現(xiàn)GSM下**基站那么強大的功能，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、網(wǎng)絡(luò)redirect等。（文章來源于公眾號：紅松，更多內(nèi)容請關(guān)注公眾號查看）

4.  小結(jié)

采用SDR技術(shù)實現(xiàn)的4G LTE基站，因為其具天生靈活可配置、成本低等特點，已經(jīng)為越來越多的高校、研究機構(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)品的進一步發(fā)展，相信不久后將會得到更大規(guī)模的應(yīng)用。