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采用TI多标准基站SoC全面提升性能

时间:07-29 来源:21IC电子网 点击:

能。这些算法需要功能强大的比特率协处理器才能高效地实现。解码算法的迭代特征要求对数据进行多次解码、处理、重新编码和解码,这对一般普通的系统而言可谓巨大的计算负担,但对于 TCI6618 却能轻松处理。

  采用 TI 多标准基站 SoC 实现性能、效率与差异化的全面提升 2011 年 2 月

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  Turbo PIC/SIC 的性能改进意义重大。例如,在 2x2 MIMO 方案中,一个调制为 QPSK 的典型的城域信道中,turbo PIC/SIC 能产生超过 3 dB 的信噪比 (SNR) 性能增益,从而与一般的接收机方法相比可提升高达 40% 的频谱利用率。这不仅对运营商的意义重大,同时也是 TCI6618 与其他产品的重要差别点。

  图 6 显示了 Turbo 干扰消除的数据流。BCP 和 FFTC 可从反馈路径分担绝大多数的 Turbo 均衡周期。

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  图 6 - Turbo 干扰消除数据流

  控制信道解码器

  作为 LTE 物理上行链路控制信道,PUCCH 可承载上行链路的控制信息,例如调度请求、确认、重传请求、信道状态信息以及信道质量指示 (CQI) 等信息。信道信息解码会消耗很大的处理资源。(见图 3)

  PUCCH CQI 通过 Reed Muller (20, A) 模块代码进行编码。各种不同类型的算法均可对此信息进行解码。一种非常实用的基于 MRC 的算法可在软件内实施,但其性能不高。BCP 针对 PUCCH format 2、2a、2b 实现了高级的联合信道均衡和解码算法。这与其他更为基础性的算法相比,可实现更高的性能。图 7 显示了分别采用 TCI6488 和 TCI6618 的实施周期比较。在该例中,我们对带 5 个资源模块的系统进行了仿真,每个系统均有 12 个 UE,并且使用 Reed Muller (20, 13) 进行编码。在具备双天线的情况下,对于从 DSP 内核上的软件到硬件加速器的传输处理中,BCP 承担了 98% 的总 PUCCH format 2 处理量。

  与典型算法相比,使用联合检测算法能将信噪比 (SNR) 性能提高 1 到 3 分贝。这种增强的性能不仅将显著改进链路预算,而且还能减少 UE 的干扰,并提高下行频谱利用率,从而提高整个 LTE 系统的性能,以为移动用户带来更精彩的体验。

  全面集成 -- TCI6618

  除了 BCP 协处理器无与伦比的性能外,TCI6618 还添加了额外的 FFTC 和TCP3d 协处理器,能够实现 SoC 功能的完美平衡。因此,在 6 个迭代中,FFTC 的总吞吐量为 1,908 Mbps,TCP3d 的总吞吐量则为 582 Mbps。与 TCI6616 相比,TCI6618 凭借均衡 CPU 内核和协处理器 将 LTE 的能力提升了 2 倍以上。TCI6618 通过 2x2 MIMO 天线配置且利用高级接收机算法,可以支持两个 20MHz 的 LTE区,下行吞吐量总计可达 300Mbps,而上行吞吐量总计则可达 150Mbps。

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  图 7 - TCI6618 可实现高级 PUCCH 接收机

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图 8 - TCI6618 方框图

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  凭借 KeyStone 架构、高级 C66x 内核以及新型 BCP 等高吞吐量加速器,TCI6618 与此前系列的 SoC 器件相比,可实现显著的性能提升。图 9 显示了以图 3 为基础而生成的柱状图,阐述了 TCI6488 与 TCI6618 两者之间在 DSP 周期方面的比较结果。运行条件仍然是 20 MHz 的 LTE、2X2 MIMO、150 Mbps 的下行吞吐量以及 75 Mbps 的上行吞吐量。

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  图 9 - TCI6618 在 LTE 上的性能飞跃

  我们从该图中看到,大约有 90% 的 TCI6488 DSP 处理任务被移至协处理器,从而实现了数量级的改进!

  图 10 显示了 LTE 下行处理 (PDSCH) 的详细结构图,其中使用协处理器承担了几乎 95% 的处理任务。

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  图 10 - TCI6618 中的 PDSCH 处理

  采用 TI 多标准基站 SoC 实现性能、效率与差异化的全面提升 2011 年 2 月

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  图 11 显示了 LTE 上行链路方框图及相关的协处理,其中大约 90% 的处理均由硬件加速器负责。

   这些图清晰地表明,BCP 可显著提高 LTE 的性能。由于所有比特率处理均被自动路由到 BCP,因而可大大简化软件设计并降低时延。在这样的数据速率(150 Mbps 的下行/ 75 Mbps 的上行)下运行,处理时延还不足 70 微秒。

  BCP 不仅可以为 LTE 实现上述优势,而且也能为 WCDMA 分担比特率处理任务。与针对码片级扩频/解扩的 RAC 与 TAC 结合使用,可实现 HSDPA 信道几乎完全在硬件中处理。图 12 显示了 TCI6618 中的 HS-PDSCH 信号处理链。

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  图 12 - TCI6618 中的 HSDPA HS-PDSCH 处理

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  TCI6618 能够支持如下方案:具备 6 个使用 2x2 MIMO 的 HSDPA 单元,且每个单元的下行吞吐量为 42 Mbps。在该例中,有超过相当于 9 GHz 的 DSP处理任务被分配到专为 HS-PDSCH 信道设计的硬件中处理。

  同样,对于 WCDMA 上行信道处理,图 13 显示了 HSUPA E-DPDCH 处理的信号链与周期分布。

 

  图 13 - TCI6618 中的 HSUPA E-DPDCH 处理

结论 业界最佳的 TMS320TCI6618 与

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