TMS320TCI6618-TI 高性能LTE物理层解决方案

作者：时间：2011-08-23来源：网络收藏

比特率协处理器(BCP) 是一款可减轻无线信号链中总体比特率处理工作的多标准加速引擎。BCP 对以下处理功能进行了增强：调制速率匹配解调速率解匹配交错 CRC 附加解交错与卷积编码除了能够从这些功能上减轻DSP 内核开销，BCP 也可实现Turbo 干扰消除等高级接收机算法。Turbo 干扰消除可将信噪比(SNR) 提高3 dB，从而使频谱效率最多可提高40%，这也是无线系统的关键性能指标。BCP 能够在提供2.2 Gbps 下行吞吐量和1.1Gbps 上行吞吐量的同时，还能大约减轻DSP 周期的15 GHz 负载。

第三代Turbo 解码器协处理器(TCP3d) 是对LTE 上行链路处理进行Turbo 解码的可编程外设。TCP3d 输入采用针对系统和校验位的软信道决策，而输出则采用硬信道决策。

TCP3d 可生成Turbo 交错表，能够执行Turbo 解码并支持基于编码模块的CRC 计算。TCP3d

具有非常小的驱动器开销，却比此前的TCP2 系列产品快了7 倍。TCI6618 包含三个TCP3d协处理器，总吞吐能力经6 次叠加可高达582 Mbps。

第三代Turbo 编码器协处理器(TCP3e) 是一种可对LTE Turbo 代码进行编码以实现下行链路处理的可编程外设。TCP3e 的输入为信息位，而输出则为已编码的系统化校验位。

其能够支持基于编码模块的CRC、Turbo 编码及Turbo 交错表生成。TCP3e 能以150 Mbps 的下行链路吞吐量速率对每秒450 Mbycles 的CPU 处理减轻负担。TCI6618 具有4 个TCP3e 协处理器，总吞吐量高达2572 Mbps。

快速傅里叶变换协处理器(FFTC)是一款与DSP内核松散耦合的加速器。可将其连接至TeraNet并使用多内核导航器输入、输出需要FFT功能的分组。FFTC 具有循环前缀可插拔特性，能够对其进行编程以便在分组数据的开始部分忽略或添加样本；这允许在无需使用软件对循环前缀进行处理的情况下实现天线接口与FFTC 之间的无缝连接。此外， FFTC 也可根据LTE 要求对输入数据进行频率切换。以下列举了在LTE 中使用FFTC 的应用

2x2 MIMO 配置的LTE 系统中，该FFTC 集群可减少超过1.6 GHz 的DSP 内核处理开销。换句话说，其可为SoC 节省比一个完整DSP 内核还多的资源。

瑞克搜索加速器(RSA) 可用于LTE 编码块解码。TCI6618 拥有两个与两个DSP 内核中的任一一个都能紧密配合的RSA 。RSA 可为相关性和搜索算法提供硬件加速，允许通过物理上行共享信道(PUSCH) 解码高效实施上行控制信息(UCI) 。使用RSA 可为基于PUSCH 解码算法的UCI 节省超过1GHz 的DSP 处理资源。

TCI6618 第二代天线接口(AIF2) 是一个专有外设模块，可在上下行基带DSP 内核与高速串行接口（连接至数字无线电广播前端）之间支持基带同相与正交(IQ) 数据的传输。AIF2 可支持LTE 的频分多路复用(FDD)、时分多路复用(TDD)、通用公共无线电广播接口(CPRI) 以及开放式基站架构发起组织(OBSAI) 协议。AIF2 则能支持6 个链路，其中每个链路均带一个6 GHz 的SERDES 和每链路64 个最大天线载波。

AIF2 内置多内核导航器，并能直接与FFTC 连接，从而为LTE 系统提供了低时延的天线流量。此外，AIF2 也具有用于帧时序和同步的可编程无线电广播定时器，以支持多种标准。

其能够提供12 Gbps 的最大入口带宽和12 Gbps 的最大出口带宽。网络协处理器网络协处理器可提供主要用于LTE L2 处理的以太网分组加速和安全加速功能。其内置CRC 引擎可用于实现LTE PHY 传输模块的CRC 计算。

高效 FFTC 前端数据分派– KeyStone 多内核架构可在AIF2 和FFTC 之间实现无缝接口，而无需运行于DSP内核之上的软件的干预。此外，其还使用多内核导航器基础局端支持多内核负载均衡。

AIF2 和FFTC 专为LTE OFDM 处理而精心优化。两者继续沿用多内核导航器的分组直接存储器存取(DMA) 引擎，从而能够在无需DSP 内核干预的情况下通过队列直接在AIF2 和FFTC 形成数据传输通道。

图4阐述了如何在LTE 上行符号处理过程中采用多内核导航器来实现负载均衡、调度、系统分区以及存储器占用的减少。

在该例中，可将4 个天线信号流馈送到FFTC 中，分区及调度信息被编程固化在FFTC 输入队列描述符中。每个内核均具有3 个专用的FFTC 输出队列，队列中具有使用多内核导航器以逐包方式重新分配到不同内核的所需天线及数据符号信息。

通过使用多内核导航器队列描述符报头协议专用信息，可对FFTC 输出数据进行排序，以让一个队列接收FFTC 输出数据符号，另一个队列接收输出导频信号。第三个队列包含可中断内核以启动数据处理的符号数据。内核能够高效处理前端FFTC 数据而无需进行任何数据预处理开销。FFTC 通过将部分数据及导频符号路由到将执行信道估计以及均衡的每个内核来实现负载均衡。