基于云计算的软件无线电36页PPT

软件无线电节点配置要求：
➢ 一个软年无线电节点可以进行个性配置， 可以改变空间接口的任何方面，如信号是否 跳频，是否扩频，当然改变配置后所需要的 资源（如运算容量、存储容量，带宽等）不、 能超过系统本身所能允许的最大限量。
➢ 进行了个性化配置的这样一个软件无线 电节点，可以将它的新的配置进行上载 (Upload)，传给服务供应商(Service Provider) 或软件无线电基站，而其它需要以这种个 性化方式进行通信的节点，就要从空中先 进行下载，将配置安装在自身的节点上再 进行通信.当然每一个新的个性化配置在使 用之前都应先确保其正确性和安全性。
➢ 传统通信需人工干预的控制很少，只有像电源 开关、音量控制等几个简单的控制功能；
➢ 软件无线电在此基础上扩展多频带、多模式、 多线程以及多个性化的特点；
软件无线电信道可扩展成三部份： ➢ 可编程的RF/信道接入部份,是对多个射频段和其 它信道的接入部份进行自动的接入； ➢ 中频部份主要是进行滤波、频率变换、波束形成 等处理； ➢ 调制解调部份包括了多种可用的调制技术；
图 软件无线电的拓扑结构
拓扑模型的好处： ➢ 可以明确系统顶层的即插即用接口； ➢ 可以预测和控制系统的性能； ➢ 为建立标准定义一个参考模型； ➢ 为产品的演化提供一个体系； 拓补模型的特点： 1.节点和有向线段可以带有有关的重要特性,这些重要 特性构成拓补空间的维数; 2.一个拓补结构包括了很多的空间,在这些空间上可以 从不同的角度得到系统的重要特性。
➢ 授权：确认用户可以访问数据或使用网络; ➢ 完整性：采用加密技术和编码技术保证信息的完整
性; ➢ 隐私：采用加密技术实现; ➢ 认证：简单口令或高级的加密的技术; ➢ 认可：接收者和传送者都肯定各自的行为,采用数字

技术文挡及使用说明书编写
2014.01— 论文定稿， 准备答辩
一种GMSK发射设备关键射频指标的无线检测方法
LOGO

开发过程中可能会遇到的问题
设计GMSK载误波码的频率率升、相高位提取模块， 通位过和粗频调 率算，法然无粗后略通法的过跟细解踪调调原算发法射，载尽波量的精相确
的修正本地产生的载波相位，尽量降低本 地载波与原发射载波的相位与频率误差
研究进度计划
一种GMSK发射设备关键射频指标的无线检测方法
2013.01—2013.01
应用-电子战-电子干扰

目前的电子干扰系统往往都是在已知或者在事先假 设的几种信号样式下进行工作的，一旦目标信号特 征或通信方式发生变化，该系统就无能为力
跟踪跳频信号
软件化干扰发射机在一个通用扩展的硬件平台上， 采用软件实现各种干扰样式的形成以及干扰信号的 整个产生过程。开发式的硬件平台只涉及发射信号 的载频(外部)特征，发射信号的内部特征完全由不 同的软件来定义。载频特征一般来讲是相对固定的 ，而由软件定义的内部特征(干扰样式)可以升级换 代，以适应目标信号特征的千变万化。
▪ 工作的频段不同
▪ 调制方式不同
▪ 通信协议不同
▪ 数字信息的编码方式
▪ 加密方式不同等
SpeakEasy

应用-军事通信

❖ 联合战术无线电系统(JTRS)—波音、雷神MSRC
(1) 从波形有限的终端到多频段多模式多信道、可网络互联 的电台 (2)工作频谱为2~2000MHz可传输话音、数据和图象 (3)协同工作，并可与现有电台互连互通 (4)具有开放的体系结构 (5)硬件/软件模块化，便于
灵活性： 通过增加软件模块，实现新的功能，更新成本低

TDMA mobile phone
3
In USA the wireless networks are predominantly IS94/CDMA based
CDMA networks
CDMA phone
This problem has inhibited （阻止） the deployment of global roaming(漫游) facilities causing great inconvenience to subscribers（用 户） who travel frequently from one continent to another.
Software-Defined Radio (SDR) Cloud ( 软件无线电云)
Base stations are the core elements of today's wireless communications systems. During large periods of low radio traffic （拥挤率） , howe ver, computing resources remain idle(空闲的 ) and can hardly be used for other purposes. This paper therefore analyzes other approach, called SDR clouds.
2014-6-23
Hardware Platform
—
Hardware Resources
SDR application implementation Implement in programmable hardware
DSPs, FPGAs, microprocessrs,memory

《软件无线电技术》PPT 课件
通过本课件，我们将深入了解软件无线电技术的概念、应用和发展趋势，带 您探索这一引人入胜的领域。
引言
介绍软件无线电技术的概念和背景，分析其优势和应用。
基础知识
讲解无线电通信的基本原理，解释重要概念和术语，介绍软件定义无线电（SDR）的技术原理。
软件无线电技术的不同应用
探索在移动通信系统、卫星通信系统和无线电信号处理中的软件无线电技术应用。
软件无线电技术的发展趋势
分析软件无线电技术的现状和发展，展望未来的发展趋势和应用。
结语
总结本次课程的重点和亮点，并提

虚拟信息 底层结构虚拟
虚拟存储 虚拟进程
/ &
Cloud Servers/ Processing
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云计算对未来动态IT架构的支撑
商业流程
用户界面 & 接口
Cloud
Systems Infrastructure
Software 虚拟应 用
Virtualized 虚拟信息 Information (―Software-as-a-Service‖)
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云计算体系结构
云计算的基本原理是通过使计算分布在大量的分布式计 算机上，而非本地计算机或远程服务器中，企业数据中 心的运行将更与互联网相似。这使得企业能够将资源切 换到需要的应用上，根据需求访问计算机和存储系统。
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云计算发展路线
并行计算
集群计算
云计算
网格计算
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底层结构虚拟
虚拟存储
虚拟进程
- 19 -
服 务
安资 全源 管 理
/ &
云计算对未来动态IT架构的支撑
商业流程
用户界面 & 接口
虚拟应用 虚拟信息
底层结构虚拟
虚拟存储
虚拟进程
服 务 安资 全源 管 理 / &
Cloud Platforms
(―Platform-as-a-Service‖)
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- 16 -
目前的IT架构
商业流程
财务
底层系统管理./ 安全
底层系统管理./ 安全
服务器
底层系统管理./ 安全
数据库
存储
交易过程 互联网门户 文件系统
- 17 -

第8页，共77页。
4. 软件无线电的引出 为了解决军用与民用无线通信系统的多标
准问题，软件无线电无疑是最佳的选择。 对于各种不同的通信标准，全世界都可以
生产具有相同结构和器件的硬件平台， 软件无线电终端可以通过软件下载获得 新的服务。这样可以大大降低成本。
第9页，共77页。
认知无线电的研究背景 软件无线电是一种载波频率、信号带宽、
调制方式、网络接入等特性均由软件定 义的无线电技术。 1. 软件无线电的特点 软件无线电的优势主要体现在以下几个方 面：
第10页，共77页。
• 2. 频带分配 • 频谱是通信能够使用的唯一资源。与水、
空气等自然资源一样，频谱也是一种日 益短缺的资源。
第11页，共77页。
• 3. 频谱利用率与频谱空洞
第34页，共77页。
• 3. 认知无线电、软件无线电与硬件无线 电的比较
• 表1-4 给出了硬件无线电、软件无线电与 认知无线电的结构对比。以便于读者进 一步理解软件无线电与认知无线电。
第35页，共77页。
• 1.4 软件无线电与认知无线电所需技术 • 软件无线电与认知无线电是一种崭新的
综合技术。为了实现软件无线电与认知 无线电，需要许多基本的支撑技术。 • 在这一节中，我们概述软件无线电与认 知无线电所需的技术。对于其中一些比 较重要的技术，将在后面章节专门叙述。
• 2. 常用射频/微波频段 • 常用射频/微波频段如表1-5所示。
第39页，共77页。
• 3. 射频/微波频段的用途 • 频谱作为一种资源，需要进行严格管理。
在国际电信联盟的文件中,规定了雷达、 通信、 导航、 工业应用等无线电设备所 允许的工作频段。 • 表1-6是国际电信联盟规定的各个射频/微 波频段的基本用途。各个用途在相应频 段内只占有很小的一段频谱。

第26页/共44页
云计算——协同部署技术
• 将虚拟机镜像在多个目标物理机之间的网络中传输，而不仅仅在部署服务器和目 标物理机之间传输，避免了占用大量带宽，提高了部署速度。
第27页/共44页
云计算——海量处理技术
• 最流行的海量处理模型是google公司设计的MapReduce编程模型 • 该模型将一个任务分成很多细粒度的子任务，这些子任务能够在空闲的处理节点之间调度，使得处理速度
第4页/共44页
云计算的概念（广义）
• 广义的云计算是指服务的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的服务。这种服务 可以是IT和软件、互联网相关的，也可以是任意其他的服务。
第5页/共44页
云计算的发展
• 云计算是随着处理器技术、虚拟化技术、分布式存储技术、宽带互联网技术和自动化管理技术的发展而产 生的，是网格计算的延伸。
可用性技术 容错技术
信息安全技术 数据存储技术 数据管理技术 协同部署技术 数据切分技术 任务调度技术
编程模型 负载均衡技术 协同计算技术
虚拟机技术 系统监控技术
云计算—数据存储技术
• 云计算采用分布式存储的方式来存储数据，以冗余存储的方式来确保存储数据的可靠性 • 云计算技术必须具有高吞吐量和高传输率的特点，以并行地为大量用户提供服务 • 数据存储技术主要有:google的GFS；Hadoop的HDFS。大部分IT厂商包括yahoo、
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云计算与网格计算
第17页/共44页
网格计算
• 网格计算：依托专网或互联网，将部分处于不同地域的、自愿参加的计算机组织起来，统一调度，利用闲 散的计算资源，组成一台虚拟的“超级计算机”， 形成超级计算能力。

云计算——云计算的定义和特征
云计算提供的是“服务”
公共云 （对外提供服务）
私有云 （内部系统使用）
混合云
( Software as a Service ) 软件即服务 SaaS侧重于服务，以软件程序提供服务，如CRM、ERP、OA等
SaaS
( Platform as a Service ) 平台即服务 PaaS侧重于服务，以应用服务器平台或开发环境提供服务
资源中心
宽带网络校校通
教育管理云
云图书馆
区域教育资源共享云
在线教育云
数字校园
教育云盘
网络学习空间人人通 优质教育资源班班通
教育行业：在线教育、公共云平台成为主导
国家财政性教育经费支出占到GDP的4%，教育公共资源信息平台整合、一课一师、平安校园、教育云平台等项目在各省市不断涌现
政府：电子政务云成为主导
国家财政性教育经费支出占到GDP的4%，教育公共资源信息平台整合、一课一师、平安校园、教育云平台等项目在各省市不断涌现
云计算——云计算行业市场机会
医疗行业：十三五规划启动医疗卫生云
规划中提出四级平台、六大重点信息化业务、三大基础信息库、配套网络设施等，电子病历普及率提高并且应用水平不断提升。
金融行业：互联网金融青睐云服务
预期效果
计算说明
服务器资源利用率
< 10%
>50%
提升8倍资源利用率
整合之后的利用率在65%左右
每年电费(万元)
36.8
12.3
每年节省66.57%的电费
电费=功耗W*24(h) /1000*365*电费 电费按照每度1元计算
空间节省(U)
280
92
节省67.14%的空间

通过云计算技术，软件无线电可以获得更高效和灵活 的计算资源，实现更复杂的信号处理和分析。
边缘计算技术可以将计算和数据处理能力从中心服务 器转移至设备边缘，降低延迟和提高响应速度。
物联网的广泛应用
随着物联网的广泛应用，软件无线电将在智能家 居、智能交通、智能工业等领域发挥重要作用。
软件无线电可以通过物联网技术实现各种设备的 互联互通，提高设备的智能化程度和用户体验。
软件无线电还可以通过物联网技术实现设备的远 程监控和维护，提高设备的可靠性和安全性。
谢谢聆听
信号处理复杂性
总结词
信号处理复杂性是软件无线电技术的另一个挑战。
详细描述
软件无线电需要处理各种不同的信号，包括模拟信号和数字信号，而且需要能够 快速、准确地转换和处理这些信号。这需要高效的算法和强大的计算能力，增加 了软件无线电的复杂性。
安全与隐私保护
总结词
安全与隐私保护是软件无线电技术必须考虑的重要问题。
详细描述
在无线通信中，安全和隐私保护至关重要。软件无线电需要 采取有效的措施来保护用户的隐私和通信安全，防止数据被 窃取或篡改。这需要在设计和实现软件无线电时充分考虑安 全和隐私保护的需求。
标准化与互操作性
总结词
标准化与互操作性是软件无线电技术的另一个挑战。
详细描述
为了实现不同厂商和不同系统之间的互操作性，软件无线电需要遵循统一的标准化协议和规范。这需要软件无线 电技术和相关标准不断发展和完善，以确保不同系统之间的兼容性和互操作性。同时，标准化也有助于推动软件 无线电技术的普及和应用。
的信号接收和发送，支持多种移动通信标准。
02பைடு நூலகம்
软件无线电技术可以提高移动通信系统的灵活性和可

2/26/2020
10
5.
IPSEC IPsec是用于网络或网络通信的分组处理层的一组安全协议的框架，通常和VPN等隧道技术结合进行
报 文的隐私保护。 早期的安全方法已经在通信模型的应用层插入了安全性。IPsec对于实现虚拟专用网络和通过拨号连 接 到专用网络的远程用户访问很有用。IPsec的一大优势是可以在不需要更改个人用户计算机的情况 下处 理安全性安排。思科一直是提议IPsec作为标准（或标准和技术的组合）的领导者，并且在其网 络路由 器中包含对IPsec的支持。 IPsec提供了两种安全服务选择：基本上允许数据发送者认证的认证报头（AH），支持发送者认证和 数 据加密的封装安全有效负载（ESP）。IPsec与这些服务中的每一个相关联的特定信息被插入IP包头 后 的头中的包中，可以选择单独的密钥协议，例如ISAKMP/Oakley协议。
2/26/2020
4
计算机网络相关术语
• 网络节点（Network Node）：在计算机网络基础设施中，不是所有物理设备都充当网络的节点。这些节点主要根据它们在网络中的位置与 所担任的角色，可划分为以下几种类型。
• 网络终端（Network Endpoint）：位于网络边缘，可以作为网络通信端点的设备，包括服务器主机、用户的桌面计算机、笔记本、智能手 机等设备。
2/26/2020
12
6.1.4 租户网络
在云计算服务的供应关系中，接受云服务供应商直接提供服务的客户被 称为租户（Tenant）。租户向云服务供应商租用相应的虚拟化资源，并 利用这些虚拟化资源来构建自己的软件服务，完成自身的业务需求。
这些虚拟化资源除了包括传统的虚拟机实例作为计算资源，以及网络磁 盘作为存储资源外，通常也会包括虚拟化的网络系统，来管理和调度不 同虚拟设备之间的通信。这一虚拟化的网络系统被称为租户网络 （Tenant Network）。

阿里云
中国市场份额
阿里云在中国云基础设施服务市场中占据领先地位，市场份额持续增长。
产品与服务
提供包括计算、存储、数据库、安全等全面的云服务，满足企业各种需求。
技术创新
阿里云持续推出创新产品和技术，如飞天操作系统、MaxCompute等。
客户案例
众多中国知名企业选择阿里云作为其云计算服务提供商，如华为、滴滴出行等。
应用场景
智能家居、智能交通、物 联网等领域。
云计算与5G的融合
5G技术
第五代移动通信技术，具有高速数据传输、低延迟等特点。
融合优势
云计算与5G的融合可以提供更高效、更稳定的数据传输和处理 能力，支持更多样化的应用场景。
应用场景
远程医疗、智能制造、智慧城市等领域。
云计算与区块链的融合
1 2 3
区块链技术
隐私保护问题
敏感数据保护
在云计算环境中，用户的敏感数 据需要得到充分保护，以防止未 经授权的访问和使用。需要采取 加密和匿名化等措施来保护用户
的隐私。
数据残留
在云计算环境中，数据残留可能 会泄露用户的隐私信息。需要采 取有效的清理和销毁措施来确保
数据残留的安全性。
审计和监控
为了确保用户隐私的保护，需要 对云计算服务进行审计和监控， 以确保其符合相关法律法规和行
权限管理
为了防止权限提升和滥用，需要对用户的权限进行严格的管理和控制。 需要采用最小权限原则和权限审查等手段来确保用户权限的安全性。
05
云计算的发展趋势
云计算与边缘计算的融合
边缘计算
将数据处理和应用程序从 中心服务器迁移到网络的 边缘设备，如智能终端、 传感器等。
融合优势
云计算与边缘计算的融合 可以提供更快速的数据处 理和分析能力，减少网络 延迟，提高响应速度。

基于云计算的软件定义无线电技术研究云计算技术的快速发展和广泛应用，为无线电技术的研究和应用带来了新的机遇和挑战。

软件定义无线电（Software Defined Radio，SDR）技术作为无线电领域的重要研究方向，借助云计算技术的支持，正在取得许多突破性的进展。

本文将探讨基于云计算的软件定义无线电技术的研究进展和应用前景。

首先，基于云计算的软件定义无线电技术的研究正在不断推动无线电通信的发展。

传统的无线电设备通常需要独立的硬件平台来支持不同的协议和通信标准，而软件定义无线电技术通过将信号处理和协议栈移出硬件设备，转移到云端进行处理，极大地提高了无线电系统的可灵活性和可扩展性。

云计算技术的强大计算和存储能力为软件定义无线电技术的实现提供了坚实的基础，使得无线电设备的配置和管理更加简便高效。

其次，基于云计算的软件定义无线电技术能够实现无缝切换和多协议支持。

传统的无线电设备往往只能支持特定的通信协议，而基于云计算的软件定义无线电技术能够通过动态配置和更新协议栈软件，实现对不同协议的无缝切换和支持。

这种灵活性和智能性的特点，使得软件定义无线电设备能够适应不同的通信环境和需求，提供更加优质和可靠的通信服务。

此外，基于云计算的软件定义无线电技术具有较低的成本和更好的性能优化。

传统的无线电设备通常需要花费大量的成本来购买和维护硬件设备，并且很难对其进行升级和优化。

而基于云计算的软件定义无线电技术将无线电设备和计算资源进行解耦，使得设备只需具备简单的硬件接口和低功耗处理器，大部分的信号处理任务由云端进行。

这样不仅能够降低设备的成本，还能够灵活地配置和优化计算资源，提高系统性能和效率。

基于云计算的软件定义无线电技术在实际应用中也有广泛的前景。

例如，在应急通信领域，软件定义无线电技术能够灵活配置和部署通信设备，根据实际需要提供快速响应和可靠的通信服务。

在物联网应用中，云计算技术能够为大规模多设备的无线传感器网络提供高效的信号处理和数据管理。