新型DSP助力基站設(shè)備滿(mǎn)足并超越LTE需求

天線(xiàn)接口

在速率較慢的3G和3.5G協(xié)議實(shí)現(xiàn)中，DSP可以通過(guò)ASIC或FPGA上的外部存儲(chǔ)器接口(EMIF)連接天線(xiàn)數(shù)據(jù)流。但4G LTE規(guī)范中的較高傳送速度和較低包延時(shí)需要下一代天線(xiàn)解決方案。幸運(yùn)的是，至少有兩種業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的天線(xiàn)接口能夠滿(mǎn)足LTE的速度要求，包括通用公共無(wú)線(xiàn)接口(CPRI0)和開(kāi)放基站架構(gòu)組織(OBSAI)接口。CPRI的鏈路速率從614.4Mbps到2.4Gbps；OBSAI的速率范圍從768Mbps到3.07Gbps。由于CPRI和OBSAI的高數(shù)據(jù)速率，LTE天線(xiàn)數(shù)據(jù)流可以被直接路由到基帶處理器，從而無(wú)需使用通常用來(lái)連接天線(xiàn)數(shù)據(jù)和DSP的ASIC或FPGA(見(jiàn)圖2)。

圖2：基本的3G或3.5G天線(xiàn)架構(gòu)。

TI的TCI6487芯片集成了一個(gè)六通道天線(xiàn)接口，是首個(gè)可以同時(shí)支持CPRI和OBSAI標(biāo)準(zhǔn)的DSP。另外，這個(gè)六通道OBSAI/CPRI天線(xiàn)接口可以用來(lái)在電路板上配置出許多架構(gòu)，如星形、環(huán)形、U形菊花鏈、標(biāo)準(zhǔn)菊花鏈等(見(jiàn)圖3)。每條天線(xiàn)接口鏈路都能支持上行或下行鏈路模式，最多可支持48條上行鏈路和24條下行鏈路數(shù)據(jù)流。

圖3：基于CPRI或OBSAI的最新天線(xiàn)架構(gòu)允許直接連接背板。

軟件環(huán)境

一些基礎(chǔ)架構(gòu)OEM商正在使用多個(gè)TCI6487多內(nèi)核DSP器件開(kāi)發(fā)靈活的多標(biāo)準(zhǔn)基帶卡。這種平臺(tái)允許靈活的實(shí)現(xiàn)，這對(duì)實(shí)驗(yàn)室或現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)使用的原始LTE平臺(tái)來(lái)說(shuō)非常重要?；A(chǔ)架構(gòu)供應(yīng)商喜歡主張多標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)，因?yàn)槭褂脝蝹€(gè)硬件平臺(tái)支持多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)可減少研發(fā)投資，并能加快上市速度。一些基礎(chǔ)架構(gòu)供應(yīng)商正在使用TCI6487多內(nèi)核DSP開(kāi)發(fā)能夠支持WCDMA-HSPA和LTE的平臺(tái)，也有供應(yīng)商正在開(kāi)發(fā)能夠支持WiMAX和LTE的平臺(tái)。

有一個(gè)易于實(shí)現(xiàn)并經(jīng)完整測(cè)試過(guò)的LTE軟件模塊庫(kù)支持TCI6487 DSP，這將縮短新的基站上市時(shí)間。所有LTE的PHY功能，包括調(diào)制映射、擾碼、信道均衡、RACH處理等，都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化開(kāi)發(fā)，并可作為庫(kù)模塊使用。

此外，其與TI前代無(wú)線(xiàn)基礎(chǔ)架構(gòu)DSP的兼容性意味著3G和3.5G WCDMA協(xié)議中的許多公共功能可以被無(wú)縫移植到LTE應(yīng)用。而用于TI公司前代DSP的軟件開(kāi)發(fā)工具，如Code Composer Studio，也可用于TCI6487芯片，從而為開(kāi)發(fā)人員提供了熟悉且高效的軟件開(kāi)發(fā)工具套件。

TI公司第三方供應(yīng)商Virtual Logix提供的Linux開(kāi)發(fā)環(huán)境的加盟進(jìn)一步簡(jiǎn)化了TCI6487的編程。Virtual Logix公司的與DSP/BIOS一起運(yùn)行的Linux內(nèi)核提供了一個(gè)高效的環(huán)境，可用于快速開(kāi)發(fā)MAC和PHY編程算法以及LTE使用的其它軟件模塊。還有第三方供應(yīng)商提供的硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，如CommAgility公司包含三個(gè)TCI6487的AMC-6487平臺(tái)，也可用于推進(jìn)開(kāi)發(fā)速度。

降低功耗

功耗是無(wú)線(xiàn)基站需要考慮的一個(gè)基本因素。較高的功耗將增加服務(wù)提供商的運(yùn)營(yíng)成本。不滿(mǎn)足基站功耗條件就無(wú)法滿(mǎn)足LTE降低每比特通信成本的要求。

因此與每個(gè)DSP都有屬于自己的外設(shè)接口的分立DSP相比，多內(nèi)核DSP TCI6487可以顯著節(jié)省功耗。通過(guò)將多個(gè)I/O接口與三個(gè)DSP內(nèi)核整合到一個(gè)芯片上，多內(nèi)核DSP可以節(jié)省外設(shè)接口消耗的功率，因?yàn)檫@些接口可以被一個(gè)以上的DSP內(nèi)核共享。

另外，TCI6487器件中還實(shí)現(xiàn)了TI的SmartReflex節(jié)能技術(shù)。除了傳統(tǒng)的節(jié)能方法，如電源開(kāi)關(guān)、隔離和電壓轉(zhuǎn)移等通過(guò)顆粒技術(shù)劃分器件的電源域外，SmartReflex技術(shù)還允許設(shè)計(jì)師同時(shí)降低靜態(tài)和動(dòng)態(tài)功耗，同時(shí)仍滿(mǎn)足LTE的性能要求。SmartReflex技術(shù)會(huì)根據(jù)制造工藝和熱參數(shù)考慮諸如特殊器件硅片特性等因素。這種做法能有效地降低DSP的功率，同時(shí)保持TCI6487的1GHz性能目標(biāo)。根據(jù)使用的算法，TCI6487能成為功效特別高的DSP，其功耗可限制在6W以?xún)?nèi)。這么低的功率特性允許在單個(gè)卡上使用6到8個(gè)器件而不致于突破功率預(yù)算。這種配置支持基礎(chǔ)架構(gòu)供應(yīng)商的一個(gè)關(guān)鍵目標(biāo)，即在單塊硬件卡上支持3個(gè)扇區(qū)(或蜂窩)的LTE基帶處理。