TMS320TCI6618-TI 高性能LTE物理層解決方案

通過為FFTC 輸出數(shù)據(jù)采用多內(nèi)核導(dǎo)航器隊(duì)列，L2 使用多區(qū)段主機(jī)分組描述符的存儲(chǔ)器空 間可節(jié)省下來?？蓪⒅鞣?hào)前后的干擾保護(hù)音調(diào)存放在存儲(chǔ)器段中，通過每次傳輸快速回收。僅將有用數(shù)據(jù) （主符號(hào)）存儲(chǔ)在L2 中以備后續(xù)處理。其結(jié)果是為FFTC 前端處理減少了50% 的存儲(chǔ)器; 緩沖器使用量。圖5; 闡述了如何采用多內(nèi)核導(dǎo)航器隊(duì)列鏈接的描述符來減少存儲(chǔ)器的使用。

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高性能物理層解決方案 圖5 使用多內(nèi)核導(dǎo)航器分組隊(duì)列減少存儲(chǔ)器使用包含適用于BCP、FFTC、TCP3d、TCP3e、多內(nèi)核導(dǎo)航器、 網(wǎng)絡(luò)協(xié)處理器、增強(qiáng)型直接存儲(chǔ)器接入(EDMA) 以及芯片支持庫(kù)等的驅(qū)動(dòng)器。其可實(shí)現(xiàn)即裝即用的精彩用戶體驗(yàn)，同時(shí)能夠大幅縮短研發(fā)周期。

采用TCI6618 的 TI 也提供LTE PHY 軟件，從而能夠?yàn)獒槍?duì)C66x 內(nèi)核而高度優(yōu)化的客戶PUY 解決方案提供構(gòu)LTE解決方案 建模塊。BCP 可減輕整個(gè)比特處理以及硬件中PUCCH 格式2、2a 與2b 解碼的負(fù)荷。LTE 庫(kù)包括PUSCH 符號(hào)、PUCCH 格式1、1a 與1b 解碼、PRACH 接收機(jī)處理和物理下行共享信道(PDSCH) 符號(hào)速率處理的相關(guān)軟件。圖6 顯示了使用TI 具有TCI6618 加速器的LTE 庫(kù)對(duì)下行 From L2 Modulation 處理高性能LTE 上行處理需要有效的CPU 周期來實(shí)現(xiàn)PUSCH 信道估計(jì)與均衡。根據(jù)天線數(shù)量，C66x 擴(kuò)展指令集架構(gòu)與浮點(diǎn)算術(shù)運(yùn)算相對(duì)于C64x+ 架構(gòu)而言可將MRC 均衡器的周期降低4 倍。由于具備浮點(diǎn)計(jì)算能力，諸如分塊矩陣轉(zhuǎn)置等更為高效的算法可用于實(shí)現(xiàn)同等性能p> 相對(duì)于MMSE MIMO 均衡器更為復(fù)雜的定點(diǎn)Cholesky 分解算法，其減少的周期數(shù)可達(dá)5 倍。

BCP 提供的控制信道解碼可大幅減少軟件周期數(shù)，且能夠比軟件應(yīng)用中的典型算法提供更高的性能。在某些情況下，這能夠節(jié)省多達(dá)1.4 GHz 的DSP 處理主頻，相當(dāng)于節(jié)約了一個(gè)多DSP 內(nèi)核。圖7 顯示了使用TCI6618 及其高度優(yōu)化的LTE 庫(kù)軟件而進(jìn)行的PUSCH 處理 處理

此外，F(xiàn)FTC 也可用于信道估計(jì)以減輕DSP 處理負(fù)荷。在LTE 中，可基于嵌入在上行幀中的參考信號(hào) （資源模塊中第4 類信號(hào)）來執(zhí)行信道估計(jì)。TI 的LTE 庫(kù)軟件可提供信道估計(jì)功能（在子幀中的每個(gè)數(shù)據(jù)承載資源組件中執(zhí)行）。信道估計(jì)的第一階段可利用FFTC 來構(gòu)建頻率平滑估計(jì)器。執(zhí)行IDFT 需要將信道估計(jì)從頻域向時(shí)域轉(zhuǎn)換，并利用矩形窗口來截取時(shí)域信道帶以獲得時(shí)域信道。或作為備選方案，還可選定能夠減少噪聲的閾值。隨后，執(zhí)行DFT 可生成頻域信道估計(jì)。信道估計(jì)的第二個(gè)階段可通過對(duì)第一階段估計(jì)結(jié)果的線性插值法/ 外插法，根據(jù)每個(gè)子載波進(jìn)行計(jì)算。 圖8 顯示了PUSCH 信道估計(jì)處理進(jìn)程。

圖8除了可用于上行PRACH 處理中的各個(gè)階段，也可將FFTC 用于PUSCH 信道頻偏補(bǔ)償和估計(jì)。

TCI6618 中的兩個(gè)FFTC 加速器能夠顯著降低DSP 內(nèi)核的LTE 信號(hào)處理負(fù)荷。通過充分利用 TI C66x DSP 內(nèi)核上的LTE 庫(kù)軟件，和TCI6618 硬件加速器，我們可在同一TCI6618 器件中度集成物理上行共享信道(PUSCH)、物理上行控制信道(PUCCH)、物理下行共享信道(PDSCH)、 物理下行控制信道(PDCCH) 以及物理隨機(jī)訪問信道(PRACH) 通道的LTE PHY 處理?？芍С謨蓚€(gè)20MHz 帶寬區(qū)段的FDD LTE，以及2x2 個(gè)使用高級(jí)接收機(jī)算法獲取的150 Mbps 下行和75 Mbps 上行吞吐帶寬的MIMO。 多內(nèi)核架構(gòu)和無與倫比的TCI6618 系統(tǒng)、外設(shè)、加速器帶寬及吞吐量使得低成本的LTE 移動(dòng)寬帶成為現(xiàn)實(shí)，同時(shí)也為市場(chǎng)帶來了高性價(jià)比的LTE 解決方案。

結(jié)論 以TI 多年無線基站系統(tǒng)知識(shí)和業(yè)經(jīng)驗(yàn)證具有卓越性能的技術(shù)為依托，TCI6618 是在此基礎(chǔ)上持續(xù)創(chuàng)新的成果。TI KeyStone SoC 架構(gòu)可為L(zhǎng)TE 及其持續(xù)技術(shù)演進(jìn)提供最高的吞吐量以及符合未來要求的架構(gòu)。4 款同時(shí)集成了定點(diǎn)與浮點(diǎn)功能的高性能DSP 內(nèi)核可為L(zhǎng)TE PHY處理提供業(yè)界功能最強(qiáng)大的內(nèi)核。豐富系列的硬件加速器不僅可減少LTE 系統(tǒng)時(shí)延，而且還能完全釋放CPU 資源，從而實(shí)現(xiàn)最佳的LTE 系統(tǒng)性能以及獨(dú)具競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的差異化功能。TMS320TCI6618 可提供結(jié)合了業(yè)界開發(fā)生態(tài)系統(tǒng)且包含全面優(yōu)化型LTE PHY庫(kù)軟件的 最穩(wěn)健硬件平臺(tái)。平臺(tái)開發(fā)軟件可大幅加速開發(fā)進(jìn)程，以確保為客戶提供業(yè)界一流的LTE PHY 解決方案。