Одной из прорывных технологий для систем беспроводной связи может стать «программное радио» (Software Defined Radio, SDR).
Суть концепции SDR проста и элегантна: создать компактное устройство, в котором функциональные возможности специализированной элементной базы (отдельные микросхемы для поддержки технологий GSM, GPS, Bluetooth, Wi-Fi и т.д.), применяемой для обработки радиосигналов в коммуникационных каналах на основе разных технологий, заменяется работой одного процессора, проводящего те же операции «расшифровки» схем модуляции и кодирования исключительно программными методами.
Смартфон на основе технологии «программного радио» был бы не только легче, меньше и (возможно) дешевле нынешних, но и более энергоэффективным. Он обладал бы «интеллектом», обеспечивающим владельца смартфона оптимальным доступом к каналу связи: «умный» SDR-аппарат был бы способен автоматически отыскивать самый лучший и наименее дорогостоящий способ соединения с нужным абонентом.
SDR-технология упрощает жизнь и производителям коммуникационного оборудования. При появлении нового стандарта радиокоммуникаций им пришлось бы дополнить (изменить) лишь программное обеспечение (ПО), не затрагивая аппаратной платформы. А проблема исправления технических глюков решалась бы тривиальным скачиванием очередного патча.
Что же касается провайдеров беспроводной связи, то они получили бы небывалые возможности для оперативного и технологичного (без модификации «железа») разворачивания всевозможных новых сервисов.
Хотя на сегодняшний день надлежащий технический уровень для повсеместного распространения SDR не достигнут, по мнению ряда специалистов, эпоха «программного радио» уже не за горами. И в этом – немалая заслуга разработчиков на базе технологий Open Source.
Около десятилетия тому назад некоторые из любителей-энтузиастов «программного радио» заинтересовались дебатами, которые шли в ту пору во властных структурах Вашингтона вокруг технологии broadcast flag. С её помощью Голливуд хотел принудительно заставить телевизионное оборудование заниматься выявлением в эфирных передачах особых метаданных, которые бытовые ТВ-приёмники должны были воспринимать как команды для безусловного выполнения, жёстко диктующие то, что разрешено и что запрещено делать с принимаемым из эфира телевизионным контентом.
Эрик Блоссом (Eric Blossom), основатель открытого проекта под названием GNU Radio, решил, что создание им ресивера HDTV в программном виде и сопутствующая публикация его в виде открытых исходных кодов должны наглядно продемонстрировать бесперспективность запретительных подходов к проблеме контроля за контентом. Ведь будет достаточно совсем немного поколдовать с кодом программы, чтобы отключить обработку запретительного сигнала, а затем перекомпилировать программу обработки сигнала.
Эта разработка привела к появлению масштабных проектов, ориентированных на более широкий спектр аппаратного обеспечения, на значительно более широкий диапазон частот, на способность к работе сразу с несколькими разными антеннами одновременно.
На базе GNU Radio за прошедшее десятилетие удалось создать немало SDR-изделий, нацеленных на удешевление и общедоступность перспективной технологии. Однако действительно регулярно, примерно раз в квартал, такого рода новости стали приходить лишь в 2012 г.
Минувшей весной один радиолюбитель обнаружил (и рассказал общественности на reddit.com), что 20-долларовый DVB-тюнер с цифровой частью Realtek и аналоговой от Elonics E4000 – это уже практически готовый SDR-аппарат. И с помощью одной незадокументированной изготовителем инструкции, ноутбука и ПО GNU Radio этот USB-модуль можно превращать в комплекс SDR с диапазоном рабочих радиочастот от полусотни мегагерц до почти двух гигагерц. (Такие штуки мгновенно раскупили энтузиасты со всего мира, и нынче такой USB-брелок с нужной связкой чипов стоит уже совсем других денег. –Прим. ред.)
К лету 2012 г. на рынке появился SDR-продукт куда более серьёзного уровня – компьютерная плата расширения Phi от небольшой американской фирмы Per Vices. Цена этой платы – порядка 750 долл.
К осени 2012 г. стало известно, что уже почти готов и скоро появится в продаже SDR-аппарат HackRF от компании Great Scott Gadgets, реализованный в виде внешнего USB-устройства размером с портативный жёсткий диск. Рабочий диапазон частот этого устройства – от 100 МГц до 6 ГГц, цена – порядка 300 долл.
В проекте HackRF наиболее любопытным представляется то, что эту разработку на основе GNU Radio в её финальной фазе профинансировало DARPA – Агентство перспективных военных исследований США, выделив 200 000 долл.
Комментарии