新型DSP助力基站設備滿(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)現中，DSP可以通過(guò)ASIC或FPGA上的外部存儲器接口(EMIF)連接天線(xiàn)數據流。但4G LTE規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。幸運的是，至少有兩種業(yè)界標準的天線(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的高數據速率，LTE天線(xiàn)數據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)數據和DSP的ASIC或FPGA(見(jiàn)圖2)。

圖2：基本的3G或3.5G天線(xiàn)架構。

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標準的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，如星形、環(huán)形、U形菊花鏈、標準菊花鏈等(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條下行鏈路數據流。

圖3：基于CPRI或OBSAI的最新天線(xiàn)架構允許直接連接背板。

軟件環(huán)境

一些基礎架構OEM商正在使用多個(gè)TCI6487多內核DSP器件開(kāi)發(fā)靈活的多標準基帶卡。這種平臺允許靈活的實(shí)現，這對實(shí)驗室或現場(chǎng)試驗使用的原始LTE平臺來(lái)說(shuō)非常重要?；A架構供應商喜歡主張多標準平臺，因為使用單個(gè)硬件平臺支持多個(gè)標準可減少研發(fā)投資，并能加快上市速度。一些基礎架構供應商正在使用TCI6487多內核DSP開(kāi)發(fā)能夠支持WCDMA-HSPA和LTE的平臺，也有供應商正在開(kāi)發(fā)能夠支持WiMAX和LTE的平臺。

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

此外，其與TI前代無(wú)線(xiàn)基礎架構DSP的兼容性意味著(zhù)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一起運行的Linux內核提供了一個(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。還有第三方供應商提供的硬件開(kāi)發(fā)平臺，如CommAgility公司包含三個(gè)TCI6487的AMC-6487平臺，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接口的分立DSP相比，多內核DSP TCI6487可以顯著(zhù)節省功耗。通過(guò)將多個(gè)I/O接口與三個(gè)DSP內核整合到一個(gè)芯片上，多內核DSP可以節省外設接口消耗的功率，因為這些接口可以被一個(gè)以上的DSP內核共享。

另外，TCI6487器件中還實(shí)現了TI的SmartReflex節能技術(shù)。除了傳統的節能方法，如電源開(kāi)關(guān)、隔離和電壓轉移等通過(guò)顆粒技術(shù)劃分器件的電源域外，SmartReflex技術(shù)還允許設計師同時(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 )根據制造工藝和熱參數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。根據使用的算法，TCI6487能成為功效特別高的DSP，其功耗可限制在6W以?xún)?。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算。這種配置支持基礎架構供應商的一個(gè)關(guān)鍵目標，即在單塊硬件卡上支持3個(gè)扇區(或蜂窩)的LTE基帶處理。