无线通信:用软件定义基站

自从计算机和微控制器问世以来，可编程设备就随之而来，在现代工业实践中相当普遍。比如那些数控机床之类，均在可编程设备之列。在生活中，每个智能家电都有几个微控制器或微处理器作为核心部件。最早的“软件定义”是通过软件手段重新编程硬件，达到不同功能或重新配置系统的目的。如今，软件定义的设备与系统却已远超出传统意义上的可编程设备的范畴。

三大因素影响软件定义

近几年来，随着软件定义网络、软件定义存储等技术的兴起，“软件定义的概念变得热门起来。仔细研究其发展轨迹，不难发现兴起的必然性。英特尔全球副总裁兼中国研究院院长方之熙认为，三个因素推动了“软件定义”走到今天的位置。

硬件方面，在过去，通用微处理器性能还不高，可编程设备比较简单，不能实现太复杂的功能；而专用处理器的功能相对单一，不能适用太多应用。如今，半导体产业高度发达，在摩尔定律下，不断刷新集成电路集成度的更新纪录，随之而来的是硬件性能和速度指数级别的提升。硬件演进的直接结果是通用处理器的性能可以支持大规模与高速度的软件，把软件定义推上一个崭新的台阶。

软件方面，新的软件技术，如软件优化和虚拟化，大大提升软件性能，软硬件的适用范围变得更广。新的软件开发方法、工具帮助降低软件开发成本。新的算法，如数据识别、挖掘、机器学习，大大提升软件能力，使得软件更加强大、更加优化、更加智能，在高性能的通用处理器支持下，可以处理各种更复杂的情况并提供最合适或最优的解决方法或系统配置，凸显软件定义的优势。

此外，客户对降低成本的需求推动了商业产品的通用处理器进入各种专业应用领域。以前这些专业应用领域主要是专用处理器的天下，如DSP。这些专用器件的性能高，成本也高，相关软件既少且贵，开发与维护都不容易。商业产品的通用处理器随着硬件的发展演进，计算速度有了极大提高，性能与能效均可同专用器件一比高低。而商业产品的通用处理器及其相关软件的一个极大优势是物美价廉，维护方便。商业产品的通用处理器进入传统的专业处理器应用领域，带火了“软件定义”的概念。

基于硬件上的软件定义

英特尔开发的软件定义基站是一个典型例子。基站是无线通信系统中的重要组成部分。传统基站是基于专用器件的。英特尔的研究表明，采用通用处理器，替代专用的数字信号处理器，软件定义基站是可行和现实的。通过与无线技术专家和计算技术专家的深入合作，英特尔开发出了支持 LTE 基站的高性能无线信号处理算法，在英特尔新一代的服务器上运行，获得了出色的算法和数据移动效率。

方之熙表示，由于采用了软件定义基站，英特尔可以进一步使用很多成熟的IT技术 （如虚拟化、云技术），从而能在无线接入网络技术和形态上进行创新。英特尔通过与中国移动研究院的合作，得以成功支持协作式无线接入网络。这种协作式网络集中处理多个基站信号，有效地降低资本和营运成本、共享处理资源、减少能源消耗、提高基础设施的利用率，有效解决当今移动运营商面临的诸多挑战。此外，运用了软件定义，无线通信系统便可容易支持不同的无线标准，从2G、3G到4G都能支持。在无线通信领域里引入商品化的通用计算平台，新算法与新方案更容易实现，大大加快了该领域的技术创新速度。

软件定义基站意味着能在无线接入网络技术和形态上进行创新。在无线通信领域里引入商品化的通用计算平台，新算法与新方案更容易实现，大大加快了该领域的技术创新速度。

——英特尔全球副总裁兼中国研究院院长方之熙