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将MicroTCA导入无线基带设计

作者:时间:2010-02-23来源:网络收藏

然而,对于大带宽的数据平面传输,从千兆以太网到10GigE的成本跳跃太大。以太网要求高CPU处理和分组协议开销,意味着以太网不是一种高效的实现标准。再加上以太网上传输的高延迟与抖动,设计者可能希望寻找其它的结构。

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由于这些问题,SRIO正在多处理器系统中日益普及。它兼有低成本、低功耗、大流量和先进功能等特点。与PCI Express不同,SRIO可以有多个主处理器,并支持多播。它有较以太网更低的协议开销,并有更好的流控机制,和更高的原始带宽利用率。

SRIO最初开发用于处理器的互连,它同时适用于控制平面和数据平面的传输。它是一种点对点的分组架构,可以支持低开销的任何拓扑。它允许采用大小可变的分组数据包,和最大256字节的协议数据单元(PDU)。

除了大流量以外,SRIO还是一种高效率实现的技术。它本身就支持QoS,而以太网需要附加的协议层和网络协同操作。这使SRIO在某种数据带宽下具有了成本与功耗优势。

过去几年来,在DSP和信号处理市场上出现了从PCI Express到SRIO的明显转换。Crystal Cube Consulting公司预测,到2011年,带SRIO功能的DSP将占总DSP市场的34%,在基础架构应用中这一趋势尤为强劲。SRIO已在一些基带处理的主要DSP上实现,并可以得到独立的 IP核心。

在支持多输入多输出(MIMO)系统,并采用扩频技术的基带处理应用如CDMA和OFDMA中,所有射频天线的数据都必须送给所有基带处理块。此时,实现优异性能的关键就是支持多播的高效低延迟互连,而SRIO就非常合适。

一个刀片级子系统的解决方案可能同时包含DSP和,选择两者的结合以适应特定应用的要求。SRIO结构可以用于射频数据分配,并用于设备之间的一种低延迟直接内存存取(DMA),包括在卡上和在卡外。将SRIO用于卡间和卡内连接可以将各种部件结合在一起。

基站中,SRIO可以用于将数字“芯片速率”数据从用户天线转移到系统中的基带处理卡上。每个基带卡都带有一个SRIO互连,一般都有一个支持SRIO的高性能DSP。然后,经基带卡处理的数据仍通过SRIO,送至回程接口。

面向相对大批量的标准化硬件平台,从而成本低于定制程度较高的电信设备。背板最多可以装下12个AdvancedMC模块,提供高水平的灵活性。现有各种尺寸的机架和AMC配置。

作为一种有广泛供应商支持的开放标准,MicroTCA意味着系统设计者有很多选择。该标准亦提供五个9的可用性,支持热插拔和元件级的冗余。

一个繁荣的SRIO AMC生态系统意味着拥有大量的选择,并支持AMC和MicroTCA系统中的高端应用。德州仪器公司、Tundra Semiconductor公司和飞思卡尔半导体公司都是SRIO的支持者,确保了它的成熟。现在很多供应商都为MicroTCA运营商中心以及控制与信号处理AMC卡提供SRIO支持。

不过,MicroTCA的冗余和灵活性也给它带来了额外的成本,对于较简单的系统,采用它可能有些过分。但对于高性能的无线应用,可以说MicroTCA提供了性能、可靠性与选择的最佳组合。

标准天线接口:CPRI与OBSAI

近些年来的一个重要进展是在基带处理与射频电路之间引入了标准光学接口。这使射频放大器能够装在杆顶,而不是基站内,大大降低了以前在RF电缆与天线之间的功率损失,因此减少了基站自身的功耗。

满足这一功能有两种规范:CPRI和OBSAI。普通公共射频接口或规范(CPRI)是五家业界领先基站硬件供应商的合作结果,他们是:Ericsson AB、华为技术有限公司、NEC公司、Nortel Networks和Siemens AG。其目标是定义一个简单而灵活的互连,用于射频设备控制(REC)中基带处理子系统与RE中射频(RF)处理功能之间的主要内部接口,它可以用于所有第三代(3G)标准,简化了整体的基站架构。CPRI协议采用基础的3G通用移动电信系统(UMTS)10ms射频帧,它发展自初始规范,包括了对基于W -CDMA、CDMA2000、TD-SCDMA和WiMAX系统的支持。

OBSAI意为开放基站架构倡议,有一组针对各种基站部件的完整接口、硬件与测试规范。同样,它也允许在基带处理与远程射频头之间的标准光学接口。

系统实例1:AEROFLEX TM500 LTE测试模块

Aeroflex公司是一家测试与测量设备供应商。它的TM500产品设计用于 LTE测试。TM500 LTE有大量的Layer 1、Layer 2和更高层的测试功能,为测试LTE网络的工程师生成详细的诊断数据,提供直至射频调制解调器最低层的可视性。这使得工程师们能够检查所有功能是否均能正常工作,从而优化网络运行及性能。Aeroflex系统证明了MicroTCA对高端应用的能力,这种应用的每个系统中有多达十个AMC信号处理卡。



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