WCDMA与TD-SCDMA混合组网下的一体化基站构想

高，选用FPGA是一种不错的选择。目前，FPGA的运算能力几乎是不受限制的，完全可以并行处理，而目前推出的片上逻辑资源可达数百万门级的FPGA，能够满足我们的实时运算要求。3G系统的另一个特点是在扩频调制前和解扩后，信息符号的速率比较低，对这种信号的基带处理可以使用常规DSP器件完成。例如TI公司的TMS320C6416，其时钟速率可达到600MHz，指令周期低至ns，接口资源丰富，本身含有Viterbi译码、Turbo译码的协处理器，功能强大，降低了原本很耗资源的Viterbi泽码和Turbo译码算法。我们在工程样机上运行时做测试，192比特的（4，1，9）Viterbi译码的译码时间＜0.1ms。

基于以上考虑，我们考虑一种名为DSP+FPGA的一体化结构，这种结构可以满足对控制能力和实时信号处理都有一定要求的系统。它最大的特点是结构灵活，有较强的通用性，适于模块化设计，能够提高算法效率，同时，它开发周期较短，系统易于维护和扩展，适合于实时信号处理。这种结构以DSP为主处理器，FPGA为从处理器，在功能分配上，DSP完成控制和低速通信信号处理，FPGA则主要完成实时性要求较高的算法运算，一些用于通道连接的接口也在 FPGA中实现。图2给出了一体化单元中DSP和FPGA在功能上的具体分配。

图2　一体化单元中DSP和FPGA功能具体分配

　　3、一体化实现的有关问题

　　3.1　软件配置

软件配置是指软件的配置和加载。软件包括每种3G移动通信信号基带处理的DSP程序和FPGA程序，这些程序统一存储在存储单元中，存储介质选用通用的flash存储器，当使用某种体制时，就把其对应的程序加载到DSP和FPGA中。

在实现配置时，目前，比较通用的做法是将存储单元与DSP以总线方式相连，作为DSP的外部数据空间。这样，DSP程序的存储可以借助于DSP 本身的开发环境烧录到flash中，加载时，把DSP程序直接从flash中引导到DSP内部程序空间执行即可。对于FPGA，其软件配置则要在DSP的配合下完成。存储时，首先将FPGA程序在其开发环境中转化为通用的格式，然后借助于DSP烧录到flash中，加载时，也是先把FPGA程序逐字节或逐字读入DSP中，然后按照FPGA程序的加载时序写入FPGA。

另外一种可行方法是将flash通过总线（如PCI总线）与PC相连，通过总线对FPGA进行动态配置，这是最灵活、最方便的方法。配置文件可放在系统中的任何地方，需要配置时，在CPU或嵌入式系统的控制下，把配置文件读出后透过PCI总线对指定的FPGA和DSP芯片实施配置。

　　3.2　变频/射频单元

软件无线电要求减少功能单一、灵活性差的硬件电路，尤其是减少模拟环节，使数字化（A/D、D/A变换）尽量靠近天线。对一体化单元来说，最理想的情况是射频低通采样数字化，将模拟电路的数量降到最低。但是，对工作在2GHz左右的3G移动终端来说，其采样速率至少要在4GHz，这样高的采样速率，A/D/A很难达到，后续的数字信号处理器也很难满足要求，因此，我们可考虑采用中频带通采样软件无线电结构[5]。

对这两种体制来说，如果射频单元都设置在一个模块内，很难实现。因为频段太宽，滤波器很难实现。我们可以采用不同的模块，对于不同的信号，直接更换射频模块就可以了。数字下变频器可采用AD公司的AD6652，实现中频（IF）数据下变频和多载波收发器内的数字信号处理。它通过将12位双ADC的输出直接耦合到一个片内四通道多模式数字RSP，从而减少PCB面积，并且能提高信号完整性。该器件适用于单载波和多种无线电结构，可以定制，以适合指定的无线电标准。对于数字上变频器，可以采用AD公司的AD6633，它是ADI公司首款采用波峰因数降低技术的数字上变频器，它适用于 CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA等3G无线发送器。AD6633以125MSPS速度工作，并且可处理4或6个通道，它能通过降低波峰因数来防止信号失真。AD6633还具有可编程宽带通道滤波器，以适应CDMA2000、WCDMA或TD-SCDMA标准，使制造商能够使用一个器件跨越多种平台。

　　4、结束语

3G技术的蓬勃发展给我们带来了机会，也带来了挑战，因此，我们应该加快3G相关技术尤其是多种体制一体化终端关键技术的研究。实现多种移动通信体制的一体化，要根据各种3G体制的特点和可编程器件的功能合理选择方案，才能做到既能实现功能，又能兼顾成本。本文提出的设想对3G移动通信终端来说仅仅是一个构想，许多问题还需在实践中验证。

参考文献

　施志勇，朱桑权.关于WCDMA和TD-SCDMA混合组网的探讨[J ].移动通信，2005(4).

　Harri Holma，Antti Toskala著，陈泽强，周华，付景兴等译.WCDMA技术与系统设计[M].北京：机械工业出版社，2005.

彭文根，王文博.TD-S