basebandohjelmistot

Baseband-ohjelmistot ovat ohjelmistojärjestelmiä, jotka suorittavat radioliikenteen perusbandin käsittelyn digitaalisella tasolla. Ne hoitavat signaalin valmistelun ja prosessoinnin sekä lähetin- ja vastaanotintoiminnot ennen RF-front-endin toimintoja sekä niiden jälkikäsittelyä. Basebandin tehtävänä on muun muassa modulaatioon, koodaukseen, interleavingiin ja framingiin liittyvien operaatioiden toteuttaminen sekä vastakkaisessa suunnassa demodulaatioon, dekorioon sekä virheenkorjaukseen liittyvä prosessi.

Tyypillinen baseband-pino kattaa sekä lähetetyn signaalin että vastaanotetun signaalin käsittelyn. Lähetinpuolella bitit kartoitellaan symboleiksi, suoritetaan modulaatio (esim. QPSK, 16QAM, 64QAM) tai OFDM-ryhmittely sekä virheenkorjaus ja pakkauksen hallinta. Vastaanotossa toteutetaan synkronointi, kanavaharjoittelu ja estimointi, demodulaatio sekä dekoodaus. Lisäksi baseband vastaa viestinnän protokollakerrosten hallinnasta sekä datan reitityksestä käyttöliittymille tai verkon ylemmille kerroksille.

Arkkitehtuuri ja toteutusvaihtoehdot vaihtelevat: baseband-ohjelmistot voivat ajaa yleisillä prosessoreilla (CPU), digitaalisen signaalin prosessoimisilla (DSP), FPGA-piireillä tai näiden yhdistelmillä. Reaaliaikaiset vaatimukset vaativat alhaista viivettä ja tarkkaa synkronointia RF-front-endin kanssa. Ympäristöt ovat usein Linux-pohjaisia tai reaaliaikaisiin vaatimuksiin optimoituja RTOS-ratkaisuja, ja ne voivat hyödyntää ohjelmistopohjaisia radioita (SDR).

Esimerkkejä ja ekosysteemejä ovat OpenBTS, srsLTE/srsRAN, OpenAirInterface sekä GNU Radio. Baseband-ohjelmistot ovat keskeisiä sekä tutkimus- että kaupallisissa 4G/5G -järjestelmissä, testauslaboratorioissa ja pienisasemaratkaisuissa. Kehityssuunta kohdistuu entistä joustavaa, ohjelmistopohjaista ja virtuaalistettua viestintäinfrastruktuuria kohti.