基于DSP的3G LTE应用实现

它包括：C和C++编译器、源语言调试器、内核和器件模拟器、用于个性化配置和程序/数据跟踪的软件分析插件以及与经过优化的器件驱动器一起提供的免版权费的SmartDSP操作系统。

每个MSC8156 DSP有1GB的64位宽版DDR3内存，分为两个内存库。对于数据平面应用，高吞吐量的3.125GHz x4 RapidIO链路把三个MSC8156 DSP互相连接起来并将其连接到数据背板。RapidIO接口通过IDT的高带宽10端口(x4)CPS10Q串行RapidIO转换器连接。数据/控制平面应用由1G以太网接口处理。两个1000 Base-X Gigabit接口通过一个以太网转换器把背板连接到DSP。每个DSP有两个通过以太网转换器连接到背板的RGMII接口。在前面板上提供两个额外的Gigabit以太网接口，用于测试和控制。板控制和热插拔由基于Pigeon Point的模块管理控制器提供。

为了有助于未来的开发，围绕"夹层"概念设计了高级夹层卡（AMC）。夹层为系统提供快速实现未来AMC原型系统开发的组成部件。

MSC8156AMC基带L1处理器卡的特性包括：处理器：多达3个MSC8156 6核StarCore DSP，高达1.0GHz的容量，带有集成串行RapidIO以及Gigabit以太网接口；运行：单独或AMC插卡；内存：每个MSC8156具备2 x 512MB的64bit宽版DDR3内存；四个串行RapidIO(sRIO)接口以及两个1000Base-X背板接口；1000Base-T、USB以及UART前面板接口；IPMC：板启动、温度监控、电子键控(E-Keying)以及状态LED指示灯；外形：AMC单宽、全高：180.6mm×73.5mm

L1实时软件子系统

飞思卡尔提供LTE L1支持软件库，包括一个定制操作系统、驱动器和主要信号处理功能。

LTE L1软件包括3GPP标准中定义的物理基带信道处理和无线传输信道功能。飞思卡尔提供一套综合的内核模块，覆盖物理下行链路共享信道和物理上行链路共享信道的L1处理。内核被进一步组合为上行链和下行链，它们以SmartDSP实时操作系统为参考实时运行。所有以上提到的软件在开发上都能使用ANSI-C语言调用，而且提供完整的开发文档。

简而言之，物理层处理功能包括：调制、信道编码、传输方案、复用、MIMO/分集、信道估测、均衡(3GPP范围之外)。

更多详细资料列举如下：

L1软件包包括

信号处理库：

包含LTE L1信号处理管理器和内核库功能。这种信号处理内核是基本处理单元，而信号处理管理器则是一系列内核的链路集成，包括DL传输信道包、DL物理信道包、UL传输信道包、UL物理信道包。

MATLAB模型包：

用于生成测试矢量的已编译的Matlab参考链路。

多核MSC8156上的上行/下行链路功能集成(PDSCH/PUSCH)：

采用SmartDSP OS实时运行。

在一个典型 LTE 应用中使用 MSC8156

MSC8156 DSP支持广泛的配置组合。需考虑小区规模、上行和下行吞吐量、扇区数量、活跃/已连接用户数量、信号处理算法复杂度(MMSE、SIC等)、天线数量等参数，以决定器件数量和它们的分区。

一个典型的20MHz LTE FDD基站示例将表明一个完整的L1解决方案如何映射到MSC8156上。

典型的基站宏参数考虑如下：一个扇区；小区规模：10km；下行链路 4×4 MIMO；上行链路 2×4 MIMO；4 RX 天线、4 TX 天线；数据速率：下行链路290Mbps，上行链路120Mbps；应用上行链路的MMSE均衡器。

两个MSC8156 DSP实现对LTE物理信道的综合支持。一个器件负责所有上行链路处理，而另外一个被分配负责所有下行链路处理。

下图说明了器件映射的原理。

MSC8156可以通过PCI Express控制器、Gigabit以太网或sRIO连接器连接。sRIO链路以一种串行方式使用，被称为菊花链(daisy chaining)。这省去了对sRIO转换器的需求。

无线频率模块通过CPRI链路连接。一个小型FPGA器件负责从CPRI到sRIO的转换。这是系统中需要的唯一一个FPGA。然后就是链中的上行链路器件，接下来是下行链路器件。此器件被连接到L2器件，在这里被映射到一个QorIQ处理器上。

LTE信号处理任务可以在StarCore SC3850内核或MAPLE-B协处理器上执行。一个典型的分区如下所示：

上行链路器件：

3个内核用于共享信道

1个内核用于 随机接入信道(RACH)和声音

1个内核用于控制信道

最后一个内核用作主内核，在其他内核上安排和分配信号处理任务

下行链路器件：

3个内核用于共享信道

1个内核用于控制信道

1个内核用于物理广播信道(PBCH)、物理多播信道(PMCH)、物理控制格式指示信道(PCFICH)和物理HARQ指示符信道(PHICH)

最后一个内核作为任务调度器

下行链路器件的负载通常低于上行链路器件的负载。

下列表格详细列出了内核与MAPLE-B在功能上的分工