JavaScript is currently disabled.Please enable it for a better experience of Jumi. Mjuka drömmar möter hård verklighet

Allt-i-ett-radion kostar fortfarande mer än den smakar

GSM, Dect, Bluetooth, WLAN, WCDMA... Mobiltelefonerna får allt fler tekniker och frekvenser att hantera. Lösningen kan vara att ersätta en allt större del av hårdvaran med programvara. Utopin är en generell radioapparat som klarar av att sända vad som helst från 400 MHz till 5 GHz, och som kan programmeras om vid behov. Men verkligheten ligger långt från utopin.
Utvecklingen mot programvarustyrd radio (eller SDR, Software Defined radio) har på sätt och vis redan börjat. Australienska Advanced Communication Technologies presenterade i våras planer på en basstation för mobiltelefoni som i programvara skulle klara både GSM och CDMA2000. även Ericsson har umgåtts med liknande planer de senaste åren.

Men på intresseorganisationen SDR Forum är man mer visionärt lagda och ser en utveckling mot en allt mer generaliserad radio som inte längre är byggd för att hantera tre eller fyra olika radiotekniker, utan vilken teknik som helst.

Telefonen programmeras om vid behov. I visionens mest extrema form ska den sändande signalen själv kunna tala om för telefonen hur den ska göra för att läsa den.

- Det är praktiskt genomförbart, men det kommer att ta lång tid att hitta de ekonomiska drivkrafterna att göra det möjligt. De flesta befintliga tillverkare tjänar pengar på att deras radio inte är programvarustyrd, så att kunderna måste köpa ny hårdvara för att få nya tillämpningar, anser Joseph Mitola III, tidigare ordförande för SDR Forum.

Kjell Gustafsson på Ericssons plattformsbolag, med fötterna djupt förankrade i en verklighet av billigast möjliga tekniska lösningar, har litet annan syn på saken.

- Denna utopi leder till extrema krav på utrustningen. Inte ens med lång kikare kan jag se en framtid där den är verklig. Konceptet som sådant är väldigt tilltalande, men akilleshälen är prestanda och energiåtgången. På en mobiltelefon måste allting göras kostnadseffektivt och strömsnålt, och det uppnår du inte med en generisk lösning.

enorm datamängd

Problemet är att om radion inte ens vet vad den ska lyssna efter måste den hantera enorma datamängder. Och medan signalen filtreras på olika vis måste man samtidigt se till att ingen information förstörs.

- Det finns militära system som hanterar flera radiotekniker samtidigt, men då är de nästan alltid analoga, och du kan välja din egen samplingsfrekvens. Men digitala system kräver att de interna samplingsklockorna är synkroniserade, och att göra det för flera digitala system samtidigt blir nästan omöjligt, hävdar Kjell Gustafsson.

Dessutom, påpekar han, är det förbjudet. En radio måste typgodkännas för en given frekvens, och en radio som kan programmeras om till att sända på vilken frekvens som helst uppfyller inte dessa krav.

Detta problem håller dock amerikanska regleringsmyndigheter på att ändra på. Under hösten har Federal Communications Commission (FCC) antagit en skrivelse om att även tillåta att programvara som styr en radio kan typgodkännas. Föreskriften är så specifik att det till och med talas om att numret som visar att apparaten är godkänd ska visas digitalt, till exempel på ett LCD-teckenfönster.

sverige avvaktar

På Svenska Post och Telestyrelsen har tankarna på programvarustyrd radio ännu inte blivit lika konkreta.

- Vi försöker följa vad som händer internationellt på området. Bland annat inom ITU där det finns en "Visions group" som bland annat tittar på SDR, säger Urban Landmark på PTS.

Han tror att det åtminstone dröjer 10 till 15 år innan det finns en radiomottagare som laddar ner sina protokoll direkt från nätet.

- Det kommer förmodligen att påverka regelsystemet. Men hur vet vi inte ännu. Ser man till exempel på utdelningen av UMTS-licenser så föreskriver vi att en viss standard ska användas. Kanske kan det bli friare skrivningar i tillstånden i framtiden.

inga nya regler

I USA har SDR-forum fungerat som en påtryckare för att myndigheterna ska ändra reglerna så att de bättre passar programvarustyrd radio. Men i Sverige har det enligt Urban Landmark ännu inte kommit några propåer från industrin om att det behövs förändringar. Ericsson Radio var medlem i SDR-forum under några år men har nu lämnat organisationen.

- Vi bevakar fortfarande vad som händer men det är mycket samma traglande hela tiden, säger Peter Olanders som är chef för radioteknikforskningen på Ericsson Radio Systems.

Han delar inte forumets åsikt om att programvarustyrd radio är något som måste standardiseras eftersom programvarustyrd radio främst är en implementationsteknik.

Frågan om typgodkännade av förändringar när man laddar ned ny programvara tycker han inte heller är så viktig.

- Det är inget nytt med uppdatering av programvara i radioutrustning. I basstationerna laddar vi in nya revisioner av programvaran redan idag även om det sker från leverantören och under kontrollerade former.

Han kan inte se att det behövs några motsvarande beslut här i Europa som det FCC fattat i USA .

Kjell Gustafsson på plattformsbolaget tror att de risker som omprogrammerbara telefoner innebär för operatörerna kommer att göra dem skeptiska till tekniken.

- En icke-fungerande WCDMA-telefon kan stänga av en hel cell. Och det finns inget sätt att åtgärda det för operatören.

Olanders på Ericsson Radio är inte lika skeptisk till tekniken.

- Det finns ett scenario på lång sikt där basstationer och terminaler förhandlar om tjänster, standarder, datahastigheter, frekvenser och bandbredd. Det vore läckert att utnyttja SDR för att samutnyttja GSM och WCDMA. Det är inte en nödvändighet att använda SDR, men en möjlighet.

GSM tar över

Just nu tror Peter Olanders att intresset för programvarustyrd radio för basstationer mattats av något. Dels på grund av konjunkturen men också på grund av att flera stora mobiloperatörer i USA valt att satsa på GSM och europeisk teknik i stället för TDMA för sin fortsatta väg mot nästa generations mobiltelefoni. Då är kunderna inte beredda att betala extra för flexibiliteten.

- Ju mer generell radion görs, desto mer kostar den.

Men trenden går enligt Peter Olanders mot mer och mer programvara i basstationen, också i de radionära delarna.

- Vi ser att det blir mer och mer digitalt och då blir det mer programvarustyrt. Det underlättar både i utvecklingen och tillverkningen och är bättre i driftläget.

Han tror att vi närmar oss en mer programvarustyrd radio men att det inte kommer att ske via nya standarder specifikt för området.

- Det kommer i stället som teknik från tillverkarna när kunderna efterfrågar det.

Samma åsikt finns inom terminalsidan på Ericsson.

- Det viktiga är att programvarustyrd radio bara är en teknik, ett av flera val under konstruktionens gång, inte ett självändamål, anser Kjell Gustafsson.

Han påpekar att det finns tillfällen där ett generellt block är billigare och bättre än specialiserade och då har de valt det i konstruktionen.

- Men jag tror aldrig att man kommer att köpa en cd på åhlens och sedan gå hem och uppgradera sin telefon. Det är priset som styr.


Jonas Ryberg

Prenumerera på Elektroniktidningens nyhetsbrev eller på vårt magasin.


MER LÄSNING:
 
KOMMENTARER
Kommentarer via Disqus

Rainer Raitasuo

Rainer
Raitasuo

+46(0)734-171099 rainer@etn.se
(sälj och marknads­föring)
Per Henricsson

Per
Henricsson
+46(0)734-171303 per@etn.se
(redaktion)

Jan Tångring

Jan
Tångring
+46(0)734-171309 jan@etn.se
(redaktion)