以全新的多核SoC架构进行LTE开发

更加重要，因为多天线信号处理的趋势显得日益复杂。

多核导航器

现今基站OEM面临的最大问题之一是开发出适用于基站的软件。大系统的软件开发会耗费长久的人力投入时间。TI全新的架构运用前几代多核及基站系统开发的经验，推出使用简便但功能强大的SoC。TI全新架构的基础组件是新的多核导航器(Multicore Navigator)。TI的多核导航器是能够在SoC中无缝地移动数据的系统组件。

一旦经过配置，TI的多核导航器即可处理封包传输、内存配置、加速器触发及多重目的地，任何DSP核都不会消耗单一周期。这能够释放算法系统层级处理所需的DSP资源，完全不会使数据移动停滞；以往数据移动需要多次中断及环境转换，导致系统性能降低。

举例来说，在LTE系统中，行动数据封包会到达天线接口(支持OBSAI及CPRI标准的专属高速接口)。这些封包会在经过队列后传送到FFT协同处理器(LTE L1处理的第1个步骤)进行处理，然后经过队列后传送到适当的DSP核进行下一个处理步骤，以上完全不需要任何CPU介入。同样地，数据可以从多个天线及多个区块同时传达，并且自动且适当地传送。数据可以在系统组件之间移动，完全不需要CPU介入，也不会造成不同核之间的竞用。

随着TI对于关键基站组件的了解加深，便从先前的系统设计组件改良推出多核导航器。多核导航器为封包化数据流提供极高的效率，相当适用于LTE与WiMAX等高速3G系统(HSPA)与4G系统的封包处理，另外也能够提供个别处理队列及数据串流的硬件机制，这表示同时进行的传输运作不会相互干扰。换句话说，个别DSP核不需要等候其它内核完成处理，而能够共享资源。

TeraNet2

数据经过系统外送到天线或进行传输时，SoC架构必须支持极高的外部及内部数据速率。支持这些速率需要许多不同层级的多种专用加速及可编程软件组件。

支持这些组件之间的数据移动是设计中的关键层面之一。TI的TeraNet2属于SoC层级片上网络的一部分，能够在内核、外围、内存及加速器等组件之间提供每秒2TB的高速数据传输速率。就系统层级而言，这表示所有组件能够同时独立执行，完全不需要等候其它组件完成处理或数据传输。在如同LTE基站的高度优化且复杂的系统中，这对于性能有极大的影响，系统开发人员得以完全发挥SoC的性能。

L2处理

使用MIMO不仅影响物理层处理，也影响L2调度，不过一般不需要极为复杂的算法。调度是基站决定各移动用户或设备在每帧中能获得多少无线频宽的过程。在LTE中，每隔1毫秒便会根据下列因素完成决定：

1.用户活动–语音、视频、游戏等

2.服务计划的类型

3.用户位置–高或低信号区域

这些因素会影响调度器如何决定帧分配。

MIMO使得其中的复杂度增加，因为基站需要一次将完全相同的频带分配给多位用户。若要这么做，基站必须根据从各个用户所测得的数据进行计算，因此决定多少用户可同时进行调度。这需要每毫秒针对各种可能的用户组合进行矩阵求逆，对于实时定点处理引擎而言，这是相当繁复的作业。不良的调度效能会导致昂贵的频谱使用欠佳，造成用户无法顺利处理作业。如同对于MIMO计算一般，TI全新架构中不可或缺的浮点支持可大幅简化及加速必要的处理，因为原生浮点支持十分有助于矩阵求逆。

多核共享内存控制器

另一项重要多核功能改进之处是TI全新的多核共享内存控制器。由于多核需要依序处理数据，从外部内存存取数据或在各内核的本地内存之间移动数据，会使实际性能大幅降低。在TI全新的架构中，多核共享内存控制器能够让内核有效存取共享内存，就如同专用的本地内存一般。如此便不需要进行任何数据传输，而且能够使各内核立即有效处理共享内存中储存的数据。

透过结合多核共享内存控制器、多核导航器与TeraNet2，TI能提供高效率的系统层级设计，使客户得以发挥绝佳的多核效用。

可扩展性

LTE使得无线数据速度及蜂窝网络拓朴展现崭新的境界。目前蜂窝网络主要采用宏蜂窝(macrocell)小区，极少采用微微蜂窝(picocell)及飞蜂窝(femtocell)小区。随着数据使用持续大幅飙长，经过提升的LTE频谱效率也无法再支持传统的大型网络拓朴。

3GPP标准团队注意到这一点，因此正开发在蜂窝网络中加入微微蜂窝小区和飞蜂窝小区的简化方法，以便形成由不同大小的蜂窝小区组成的异构网络，而不仅是由宏蜂窝小区组成的同构网络(见图3)。对于需要在各种基站架构运用研究及开发资源的系统设计人员而言，解决方案及架构的可扩展性是异构网络中相当重要的部份。

图3：宏蜂窝、微蜂窝、微微蜂窝及飞蜂窝小区交错并协同工作将形成未来的异构网络。

透过多核导