将MicroTCA导入无线基带设计

MicroTCA

MicroTCA面向相对大批量的标准化硬件平台，从而成本低于定制程度较高的电信设备。MicroTCA背板最多可以装下12个AdvancedMC模块，提供高水平的灵活性。现有各种尺寸的机架和AMC配置。

作为一种有广泛供应商支持的开放标准，MicroTCA意味着系统设计者有很多选择。该标准亦提供五个9的可用性，支持热插拔和元件级的冗余。

一个繁荣的SRIO AMC生态系统意味着拥有大量的选择，并支持AMC和MicroTCA系统中的高端应用。德州仪器公司、Tundra Semiconductor公司和飞思卡尔半导体公司都是SRIO的支持者，确保了它的成熟。现在很多供应商都为MicroTCA运营商中心以及控制与信号处理AMC卡提供SRIO支持。

不过，MicroTCA的冗余和灵活性也给它带来了额外的成本，对于较简单的系统，采用它可能有些过分。但对于高性能的无线应用，可以说MicroTCA提供了性能、可靠性与选择的最佳组合。

标准天线接口：CPRI与OBSAI

近些年来的一个重要进展是在基带处理与射频电路之间引入了标准光学接口。这使射频放大器能够装在杆顶，而不是基站内，大大降低了以前在RF电缆与天线之间的功率损失，因此减少了基站自身的功耗。

满足这一功能有两种规范：CPRI和OBSAI。普通公共射频接口或规范（CPRI）是五家业界领先基站硬件供应商的合作结果，他们是：Ericsson AB、华为技术有限公司、NEC公司、Nortel Networks和Siemens AG。其目标是定义一个简单而灵活的互连，用于射频设备控制（REC）中基带处理子系统与RE中射频（RF）处理功能之间的主要内部接口，它可以用于所有第三代（3G）标准，简化了整体的基站架构。CPRI协议采用基础的3G通用移动电信系统（UMTS）10ms射频帧，它发展自初始规范，包括了对基于W -CDMA、CDMA2000、TD-SCDMA和WiMAX系统的支持。

OBSAI意为开放基站架构倡议，有一组针对各种基站部件的完整接口、硬件与测试规范。同样，它也允许在基带处理与远程射频头之间的标准光学接口。

系统实例1：AEROFLEX TM500 LTE测试模块

Aeroflex公司是一家测试与测量设备供应商。它的TM500产品设计用于 LTE测试。TM500 LTE有大量的Layer 1、Layer 2和更高层的测试功能，为测试LTE网络的工程师生成详细的诊断数据，提供直至射频调制解调器最低层的可视性。这使得工程师们能够检查所有功能是否均能正常工作，从而优化网络运行及性能。Aeroflex系统证明了MicroTCA对高端应用的能力，这种应用的每个系统中有多达十个AMC信号处理卡。

LTE是移动网络技术从3G的一个巨大进步，而与以往测试设备相比， Aeroflex要求处理能力和I/O带宽提升一个数量级。该公司审核了当前能提供高信号处理能力和优异I/O带宽，并且具备所需AMC外形尺寸的产品。 Aeroflex选择了CommAgility公司的AMC-D4F1-1200，因为该模块以一个AdvancedMC槽提供高DSP/FPGA性能与密度。每个AMC-D4F1模块都有四个1.2GHz TI公司的TMS320C6455 DSP和一个Xilinx公司Virtex-4 FX系列FPGA，提供强大的信号处理性能。

一个基于PICMG（PCI工业计算机制造商集团）AMC.4标准的10Gbps SRIO架构为射频或其它卡内外的原始数据传输提供了确定的带宽。独立的AMC.2千兆以太网提供用于基带或其它处理数据流的控制、管理与提交。另外通过 FPGA的多个高速串行端口，为背板或（可选的）前面板提供了附加的高速用户可配置I/O。

系统实例2：WIMAX基站

为确保最小的开发时间，嵌入设计工程师应寻求已开发并经过验证的系统级解决方案。例如，CommAgility公司已与Axis Network Technology(AxisNT)和Tata Elxsi合作，验证了一个基于MicroTCA的WiMAX基站参考方案，它包括WiMAX基带处理与WiMAX远程射频头。三家公司合作将参考设计与商用产品整合为一个基站参考设计。

示范系统演示了Tata Elxsi的WiMAX基带软件，它运行在CommAgility公司的AMC-3C87F信号处理卡上，通过一个光CPRI链路连接到AxisNT的远程射频头上，然后输出为一个OFDMA调制的RF信号。这个RF信号再显示在一台频谱分析仪上，显示64QAM的4W输出功率，满足ETS 302 544频谱遮罩和严格的EVM规范。AMC-3C87F包括三个1GHz或1.2GHz的TI TCI6487 DSP和一个Xilinx Virtex-5系列FPGA，为三扇区的10MHz WiMAX基带数据提供处理能力。

卡上的SRIO结构提供DSP与FPGA之间的5Gbps射频数据传输。AMC.2千兆以太网用于卡管理以及CPRI控制和管理数据。

MicroTCA是应对无线基带处理高性能挑战的上佳解决方案，正日益在这一应用中得到普及。它有可靠性和灵活性，越来越多的供应商在提供软硬件支持。

为满足无线应用的需求，工程师们需要仔细考虑自己系统的性能。这包括高性能处理器，可能是DSP、FPGA，或者是两者的组合，还有像SRIO这样的高速互连。另外，一系列供应商也在提供系统级软件，可以大大缩短产品上市时间，简化开发工作。