用于麒麟系统的软件无线电系统及其开发方法与流程

本发明具体涉及一种用于麒麟系统的软件无线电系统及其开发方法。

背景技术：

软件无线电技术采用可扩展的开放式体系结构，具有波形可加载、可配置、可移植等一系列优点。与传统基于硬件的通信装备相比，具有宽频段、多功能、易兼容、便于升级、组网能力强等优势，可从根本上解决移动终端系统功能单一、网系接入困难、自适应能力差、智能化程度低等问题。

目前阶段，软件无线电在军用、民用领域均取得了巨大的成果，多种软件无线电开发方法应运而生。从当前应用情况来看，软件通信体系结构(softwarecommunicationarchitecture,sca)是提出最早、最成熟、全球支持力度最大、应用最为广泛的软件无线电开发指导规范。

目前国内外不少高校和科研机构对sca规范进行过验证，如基于嵌入式linux系统、嵌入式vxworks操作系统的手持台、背负台、车载台等设备都有基于sca开发的软件无线电装置。但是，由于vxworks操作系统的使用成本极高，因此使得使用嵌入式vxworks操作系统的sca设备成本居高不下；而嵌入式linux系统在运行较复杂的波形时，sca设备平台的内存和cpu等资源比较紧张，也制约了基于嵌入式linux系统的sca设备的推广使用。最后，现在常用的操作系统均为国外的操作系统，而在开发软件无线电的过程中遇到操作系统级别的问题，往往难以修复；而随着国产麒麟(简称kylin)操作系统的普及，使得在开发软件无线电的过程中对操作系统级别的优化成为可能，但是目前国内仍然缺少关于sca规范在麒麟操作系统上的验证与实施。

技术实现要素：

本发明的目的之一在于提供一种成本相对低廉且性能优越的用于麒麟系统的软件无线电系统。

本发明的目的之二在于提供一种所述用于麒麟系统的软件无线电系统的开发方法。

本发明提供的这种用于麒麟系统的软件无线电系统，包括具有麒麟(简称kylin)操作系统的平台设备、具有linux操作系统的通用无线电平台设备和中间件；具有麒麟操作系统的平台设备与具有linux操作系统的通用无线电平台设备通过中间件通信；具有麒麟操作系统的平台设备作为运行波形组件的应用节点，用于整个sca系统平台的管理和控制；具有linux操作系统的通用无线电平台设备作为波形组件的传输节点，用于通过硬件抽象层将波形数据传输至专用处理器并在专用处理器上做相应的数据处理。

所述的应用节点和传输节点均部署软件通信体系结构操作环境。

所述的具有麒麟操作系统的平台设备为带有麒麟操作系统的计算机。

所述的具有linux操作系统的通用无线电平台设备为带有通用处理器和专用处理器，且采用linux操作系统的嵌入式通用平台。

所述的具有麒麟操作系统的平台设备用于部署框架控制组件，框架服务组件和平台设备组件；其中框架控制组件负责整个平台资源的管理，框架控制组件包括域管理器组件和设备管理器组件；框架服务组件为整个平台提供统一的标准化服务，框架服务组件包括日志服务组件、事件服务组件、自研的平台管理服务组件，具体服务组件的部署根据具体平台功能选择；平台设备组件是硬件的软代理，用于控制和管理具体的硬件设备，不同功能的平台其平台设备组件不一样。

所述的具有麒麟操作系统的平台设备还用于部署占用高资源的波形组件。波形的有些模块负责高速计算任务，cpu使用率高，运行于普通嵌入式设备中降低了整个平台的工作效率，可以设计为一个波形组件部署在资源宽裕的麒麟操作系统平台中。

所述的具有linux操作系统的通用无线电平台设备用于部署框架控制组件、框架服务组件、平台设备组件、硬件抽象层和专用处理器波形组件。其中框架控制组件负责本节点设备组件资源的管理，框架控制组件包括设备管理器组件；框架服务组件为整个平台提供统一的标准化服务，框架服务组件包括日志服务组件、事件服务组件、自研的平台管理服务，具体服务组件的部署根据具体平台功能选择；平台设备组件是硬件的软代理，用于控制和管理具体的硬件设备，不同功能的平台其平台设备组件不一样；硬件抽象层组件负责通用处理器波形组件和专用处理器波形组件之间数据交互，硬件抽象层包括运行在通用处理器上的硬件抽象层和运行在专用处理器上的硬件抽象层；专用处理器波形组件负责波形数据信号处理。

所述的具有麒麟操作系统的平台设备所部署的所有组件和具有linux操作系统的通用无线电平台设备所部署的所有组件均基于sca规范实现。

本发明还公开了一种所述用于麒麟系统的软件无线电系统的开发方法，包括如下步骤：

s1.根据波形功能划分波形组件；

s2.根据平台需求设计框架控制组件、框架服务组件和平台设备组件；

s3.根据sca规范，开发实现步骤s2设计的各个组件；

s4.根据各个平台的编译要求编译程序；

s5.根据平台部署方案，部署运行软件无线电系统。

本发明提供的这种用于麒麟系统的软件无线电系统及其开发方法，通过双平台的方式实现了跨平台波形的开发与集成，而且首次采用国产的麒麟操作系统进行实现，不仅提高了波形的开发和执行效率，而且有效降低了系统成本和开发成本；此外，采用符合sca规范的方式实现系统和开发，便于多种波形和应用在跨平台设备上的快速移植与集成处理。

附图说明

图1为本发明的用于麒麟系统的软件无线电系统的示意图。

图2为本发明的用于麒麟系统的软件无线电系统的开发方法流程示意图。

图3为本发明的用于麒麟系统的软件无线电系统的具体实施例部署示意图。

具体实施方式

如图1所示为本发明的用于麒麟系统的软件无线电系统的示意图：本发明提供的这种用于麒麟系统的软件无线电系统，包括具有麒麟操作系统的平台设备、具有linux操作系统的通用无线电平台设备和中间件；具有麒麟操作系统的平台设备与具有linux操作系统的通用无线电平台设备通过中间件通信；具有麒麟操作系统的平台设备作为运行波形组件的应用节点，用于整个sca系统平台的管理和控制；具有linux操作系统的通用无线电平台设备作为波形组件的传输节点，用于通过硬件抽象层将波形数据传输至专用处理器并在专用处理器上做相应的数据处理。

应用节点(具有麒麟操作系统的平台设备)和传输节点(具有linux操作系统的通用无线电平台设备)均部署软件通信体系结构操作环境。

在具体实施时，具有麒麟操作系统的平台设备可以采用带有麒麟操作系统的计算机，具有linux操作系统的通用无线电平台设备可以采用带有通用处理器和专用处理器，且采用linux操作系统的嵌入式通用平台。

具有麒麟操作系统的平台设备用于部署框架控制组件、框架服务组件、平台设备组件和占用高资源的波形组件。其中框架控制组件负责整个平台资源的管理，框架控制组件包括域管理器组件和设备管理器组件；框架服务组件为整个平台提供统一的标准化服务，框架服务组件包括日志服务组件、事件服务组件、自研的平台管理服务，具体服务组件的部署根据具体平台功能选择；平台设备组件是硬件的软代理，用于控制和管理具体的硬件设备，不同功能的平台其平台设备组件不一样；波形的有些模块负责高速计算任务，cpu使用率高，运行于普通嵌入式设备中降低了整个平台的工作效率，可以设计为一个波形组件部署在资源宽裕的麒麟操作系统平台中。

具有linux操作系统的通用无线电平台设备用于部署框架控制组件、框架服务组件、平台设备组件、硬件抽象层和专用处理器波形组件。其中框架控制组件负责本节点设备组件资源的管理，框架控制组件包括设备管理器组件；框架服务组件为整个平台提供统一的标准化服务，框架服务组件包括日志服务组件、事件服务组件、自研的平台管理服务，具体服务组件的部署根据具体平台功能选择；平台设备组件是硬件的软代理，用于控制和管理具体的硬件设备，不同功能的平台其平台设备组件不一样；硬件抽象层组件负责通用处理器波形组件和专用处理器波形组件之间数据交互，硬件抽象层包括运行在通用处理器上的硬件抽象层和运行在专用处理器上的硬件抽象层；专用处理器波形组件负责波形数据信号处理。

上述的具有麒麟操作系统的平台设备所部署的所有组件和具有linux操作系统的通用无线电平台设备所部署的所有组件均基于sca规范实现。

如图2所示为本发明的用于麒麟系统的软件无线电系统的开发方法流程示意图：本发明还公开了一种所述用于麒麟系统的软件无线电系统的开发方法，包括如下步骤：

s1.根据波形功能划分波形组件；从处理器角度出发，波形应用划分为通用处理器波形组件和专用处理器波形组件，其中通用处理器波形组件部署在kylin平台中，专用处理器波形组件部署在嵌入式通用无线电平台中；此种部署方式可以节约嵌入式通用无线电平台的资源；

s2.根据平台需求设计框架控制组件、框架服务组件和平台设备组件；kylin系统平台至少包括域管理器组件、设备管理器组件；通用软件平台至少包括设备管理器组件；另外，根据各个平台波形组件部署情况需要相应的平台组件；

s3.根据sca规范，开发实现步骤s2设计的各个组件；开发实现软件无线电平台中的各个组件：平台中的每个组件必须满足sca规范；

s4.根据各个平台的编译要求编译程序；

s5.根据平台部署方案，部署运行软件无线电系统。

如图3所示为本发明的用于麒麟系统的软件无线电系统的具体实施例部署示意图：本实施例结合一个具体例子，对本发明进行进一步说明：

本实例使用的波形应用是一个简单的视频收发应用，由两个波形组件组成，其中数据链路层llc波形组件cpu消耗高，部署在kylin系统平台中，phy组件是fpga程序，部署在嵌入式通用平台中。

在具体实施时，kylin系统平台采用如下部署方案：所述kylin系统平台包括域管理组件、设备管理器组件、平台管理服务组件、gpp设备组件、以太网设备组件以及llc波形组件。

其中域管理器组件管理整个软件平台的资源，包括kylin系统平台和嵌入式通用平台；设备管理器组件控制管理kylin平台中的所有设备组件；平台管理服务组件根据目标波形提供定制化服务；gpp设备组件负责kylin平台中波形组件的加载、启动操作；以太网设备组件是底层以太网设备的软代理，负责kylin系统平台通过以太网协议与外界传输数据；波形组件llc是波形应用的一个功能模块，该模块可以部署在kylin平台也可以部署在通用平台，但llc组件占用cpu，若是部署在通用平台，通用平台cpu使用率高，影响了波形运行的性能，而kylin系统运行在pc机上，有充足的资源供llc组件调配。

嵌入式通用平台采用如下部署方案：所述嵌入式通用平台包括设备管理器组件、fpga设备组件、hal设备组件以及专用处理器波形组件phy。

其中设备管理器组件管理控制本节点中的所有设备组件；fpga设备组件负责加载运行专用处理器fpga中的程序，即将phy组件程序加载到fpga芯片中；hal设备组件负责把通过处理器侧的信息传输到专用处理器fpga侧；phy组件是专用处理器fpga程序。

kylin系统平台中的平台组件和嵌入式通用平台中的平台组件通过corba中间件通信。

本发明提供的这种用于麒麟系统的软件无线电系统及其开发方法，首次验证了sca规范在麒麟系统的可用性，为基于国内自主操作系统研究软件无线电提供了技术指导；同时，证明了kylin系统的节点与采用linux系统的节点跨平台波形开发与集成，本发明的技术方案实现灵活且完全符合sca规范，便于多种波形和应用在跨平台设备上的快速移植与集成处理。