德州仪器KeyStoneII架构助力构建绿色环保基站异构网络

toneII架构的重要组成部分。这些创新技术综合在一起，可为异构网络解决方案提供所有所需的多内核功能。图 2 即为 KeyStoneII架构的功能图。

图 2：KeyStone II 片上基站架构

TI KeyStoneII架构支持多种无线电标准，如 LTE/LTE-A、HSPA+、WCDMA、WiMAX、CMDA 以及 GSM。此外，还支持同步双模式工作，支持 LTE 和 WCDMA 等的同时执行。该架构的符号速率无线协处理器包含 WCDMA 发送 (TAC) 与接收芯片速率加速 (RAC) 功能。LTE 的符号速率处理由支持 OFDM 处理和频域均衡的 FFT 协处理器执行。KeyStoneII 中包含的比特率无线协处理器（BCP、TCP3 与 VCP2）是多标准turbo解码器／编码器、速率匹配器／速率解匹配器、调制器／调制解调器、交错器／解交错器、相关器与维特比解码器。这些硬件加速器能够提供与 100 多个 1GHz DSP 等效的处理能力。有了这样的处理能力，就能够在低功耗 SoC 中实现空间与成本差异化的同时，确保低时延处理功能。KeyStone II 的数字无线AccelerationPac 可加速数字上／下变频转换器 (DDUC)、振幅因数降低 (CFR) 与数字预失真 (DPD) 的执行，从而可最大限度提高功率放大器 (PA) 的效率，降低系统材料清单 (BOM) 成本与功耗。

除了用于层1无线硬件加速外，AccelerationPacs 还可用于层2、层3和传输处理。在无线接口加密与 IPSec 方面，KeyStone 可使安全处理吞吐量速率较前代产品提升 1 倍。KeyStoneII 在与 ARM A15 4 通道 CorePac 相结合时，能够在单芯片上实现具有多个网络 RF 接口的完整基站。KeyStoneII 部署了标准 ARM 内核，与标准 ARM 内核相比，内部互联带宽增大 3 倍，数据路径（256 比特）提升 1 倍，时钟速率提高 1 倍。

KeyStoneII 可实施支持大型片上存储器的智能芯片架构，包括每个 C66x DSP 内核的专用 L2 存储器与 ARM 内核群集的共享 L2 存储器。另外，高达 6MB 的存储器容量可在 DSP 内核与 ARM 内核之间共享，而其它存储器则嵌入在 AccelerationPacs 及协处理器中。总体而言，KeyStone II 的片上存储器可提供高性能应用所需的快速访问与高吞吐量。该片上存储器支持极低的处理时延，这对实现无线运营商追求的更高质量移动用户体验至关重要。

KeyStoneII的最新共享存储器控制器支持 2.8Tbps 的吞吐量及交换能力，可直接连接至外部 DDR3 存储器。这不但可降低通常与外部存储器访问有关的时延，而且还可避免将系统数据流量传输至架构的 TeraNet 中央交换架构。TeraNet 具有 2.2Tbps 的吞吐量，支持架构中各内核之间顺畅的数据流。这意味着各处理单元能在近乎满负载下运行。由于内核不会因等待需要处理的数据而处于空闲状态，因此不会浪费处理周期。多内核导航器改进后，支持 1.6 万个硬件队列，可为支持调度与负载均衡提供 8 个基于硬件的集成可编程单元。在多内核导航器的帮助下，可高效部署高级多内核编程模型，实现最大的多内核效率。此外，这些改进还有助于简化软件升级，加速业务添加，充分满足新一代异构移动网络运营商的需求。

KeyStoneII的输入／输出 (I/O) 子系统不但可为支持 KeyStone架构器件的互连提供100Gbps的高速超链接接口，而且还可帮助设备制造商针对各种特定需求扩展解决方案。该超链接无需更多的复杂协议转码，即可实现芯片间的无缝互连。相邻器件可通过快速高效的扩展存储器映射机制轻松进行访问。另外，可配置为交换机的 6 链路天线接口 (AIF2) 不但可连接至远程射频头，而且还可根据网络拓扑的要求提供天线流量的汇聚与分配功能，因而可取消使用高成本外部天线交换机制。与网络协处理器及 ARM 子系统相配合的，是作为 4 端口交换机实施的 4 条外部以太网链路，其可提供全功能网络处理能力。将这些功能与 KeyStoneII器件集成，无需采用高功耗外部网络处理器及以太网交换机。这也可同时降低系统 BOM 成本与功耗。

图 3：KeyStone II 支持异构网络

KeyStoneII架构中DSP内核、ARM内核、AccelerationPacs 以及 I/O 的高灵活配置，可为创建 SoC 器件提供丰富的功能。反过来，这些器件也可提供基站设备制造商所需的高性能与低成本，充分满足小型及宏蜂窝基站以及图 3 所示其它异构网络单元的需求。

绿色环保基站
近期中国移动公布的运营数据表明，无线基站消耗的电力中仅有半数是无线接入网络 (RAN)基站消耗的，其余一半由空调 [2]消耗。由于异构网络将主要由大量小型蜂窝基站构成，因而运营商将要求这些基站具有节能性。

KeyStoneII具有低功耗 ARM A15 RISC 内核、C66x DSP 内核及 AcclerationPacs，以及众多高