TMS320TCI6618-TI 高性能LTE物理層解決方案

引言

隨著(zhù)消費者數據需求量的不斷攀升，全球范圍內的運營(yíng)商無(wú)一不面臨著(zhù)對無(wú)線(xiàn)帶寬前所未有的增長(cháng)需求。值得慶幸的是，包括標準制定機構 3GPP 等在內的整個(gè)行業(yè)都在竭盡全力來(lái)支持這種需求。LTE 正是為幫助運營(yíng)商滿(mǎn)足這一指數級數據增長(cháng)需求應運而生的最佳技術(shù)選擇。由于 LTE 部署實(shí)施已趨成熟，基站制造商紛紛熱衷于采用片上系統架構 (SoC)，以使運營(yíng)商可在維持并提升服務(wù)質(zhì)量的同時(shí)還能大幅降低網(wǎng)絡(luò )成本。

助力向 LTE 的成功過(guò)渡需要在基站 SoC 設計方面實(shí)現大量的突破性創(chuàng )新。德州儀器 (TI) 已成功開(kāi)發(fā)了功能強大且極富創(chuàng )新性的 KeyStone 多內核 SoC 架構，旨在優(yōu)化 WCDMA 、LTE 性能的同時(shí)還能降低基站成本和能耗。對于無(wú)線(xiàn)基站的應用而言，KeyStone 最基本的組成部分是在無(wú)線(xiàn)標準的物理層 (PHY)，即第一層，實(shí)施可配置協(xié)處理器。本文不僅介紹了 TI 基于 KeyStone 多內核 SoC 架構的 TCI6618 無(wú)線(xiàn)片上系統 (SoC) 將如何實(shí)現可為制造商縮短開(kāi)發(fā)周期的優(yōu)化型 PHY LTE解決方案，而且還將展示其獨具競爭優(yōu)勢且所需資產(chǎn)投資和運營(yíng)成本更低的 eNodeB 解決方案如何在性能方面實(shí)現強大的潛力.

全球移動(dòng)數據應用的指數級增長(cháng)給無(wú)線(xiàn)運營(yíng)商帶來(lái)了巨大挑戰。但值得慶幸的是，無(wú)線(xiàn)技術(shù)不斷演進(jìn)發(fā)展，且應運而生的長(cháng)期演進(jìn)技術(shù)已成為迎接 這一挑戰的首選的全球標準。世界前25 強無(wú)線(xiàn)運營(yíng)商已決定部署LTE；其中部分運營(yíng)商于2010 年開(kāi)始進(jìn)行試運行，預計將在2012 年迎來(lái)多個(gè)市場(chǎng)的增 長(cháng)契機。采用LTE 技術(shù)表明能夠通過(guò)提高頻譜效率來(lái)更好地使用運營(yíng)商的頻譜資源，這意味著(zhù)相對以往技術(shù)而言每赫茲能夠傳輸更多比特數。運營(yíng)商部署LTE 解決方案的速度既要跟上海量數據的流量激增，同時(shí)還要確保盡可能地降低每比特開(kāi)銷(xiāo)，從而減少碳足跡并實(shí)現從3G 到LTE 的平穩過(guò)渡。

對LTE 系統需求的變化給運營(yíng)商、基站廠(chǎng)商及其提供商帶來(lái)了全新的挑戰。 已開(kāi)發(fā)出一款功能強大且極富創(chuàng )新性的片上系統(SoC) 架構，能夠大幅減 少LTE 產(chǎn)品的成本，使生制造商能從領(lǐng)先的基站技術(shù)中顯著(zhù)獲益。 多內核SoC 架構建立在TI 業(yè)經(jīng)驗證的多內核DSP 平臺之上，并集成了適用于4G系統的創(chuàng )新浮點(diǎn)架構和協(xié)處理器。對于運算增強功能而言，更重大的創(chuàng )新是背板和內部數據能夠實(shí)現遷移，這對于高速4G SoC 獲得全面性能至關(guān)重要。

TI 新架構將推動(dòng)整個(gè)行業(yè)更快速地朝著(zhù)實(shí)現高價(jià)值4G 系統特性的部署方向 LTE 可支持靈活的通道帶寬(1.4 20 MHz)、頻分多路復用(FDD 和時(shí)分多路復用(TDD)，從而可在所屬頻譜范圍內實(shí)現靈活部署。LTE 通信協(xié)議棧的基礎是物理層(PHY)，有時(shí)也稱(chēng)為第1 層(L1) 。PHY 層是固定基站到移動(dòng)設備連接的基礎；若無(wú)線(xiàn)連接不穩定，通話(huà)會(huì )掉線(xiàn)，下載會(huì )中斷，同時(shí)視頻也會(huì )停頓中的高級PHY是行業(yè)可靠性能的黃金標準，而TI 技術(shù)基于可支持多種流行無(wú)線(xiàn)標準的成熟穩定的的可配置協(xié)處理器之上，從而可在通 用平臺上實(shí)現3G 向4G 的成功升級和無(wú)縫過(guò)渡。

德州儀器 LTE 無(wú)線(xiàn)電廣播LTE 是第三代合作伙伴項目(3GPP; 的最新移動(dòng)標準。LTE 在3G 移動(dòng)技術(shù)基礎上實(shí)現了重大架構 技術(shù)進(jìn)步，可在20MHz 頻譜范圍提供至少100 Mbps 的峰值下行速率以及至少50 Mbps的 峰值上行速率。

（無(wú)線(xiàn)電廣播資源控制[RRC] 層）接口相連，并能為更高層提供數據傳輸服務(wù)。PHY 可處理信道編碼、PHY 混合自動(dòng)中繼請求(HARQ) 處理調制和多天線(xiàn)處理，并能將信號映射至相關(guān)的物理時(shí)頻資源。

LTE 下行鏈路物理層處理可接收從MAC 層以傳輸模塊的形式傳輸的數據流和控制流，計算循環(huán)冗余校驗(CRC) 開(kāi)始處理，并將其附加在傳輸模塊。如果傳輸模塊的大小超過(guò)編碼模塊最大允許的6,144 比特，則應執行編碼模塊分割。新的CRC 計算出來(lái)后即可在信道編碼前將其附加給每個(gè)代碼模塊。圖1 描述了LTE 下行鏈路的主要功能模塊 圖12 高性能物理層解決方案

多種調制方案 （正交相移鍵控[QPSK)、16 QAM [ 正交幅度調制，或64 QAM）均可用于實(shí)現LTE 層映射，而且其預編碼支持多天線(xiàn)傳輸。最后，還可將正交頻分多路復用(OFDM)符號的資源組件映射至可實(shí)現空中傳輸的每個(gè)天線(xiàn)端口。

LTE 技術(shù)演進(jìn) LTE 可充分利用眾多用于3G HSPA+ （高速分組接入）的先進(jìn)技術(shù)，其中包括Turbo 編碼、HARQ 和多天線(xiàn)方案。 的下行鏈路速率以及50 Mbps 以上的上行鏈路速率。TI TCI6618 解決方案具備加值與推進(jìn)