引言

隨著消費(fèi)者數(shù)據(jù)需求量的不斷攀升，全球范圍內(nèi)的運(yùn)營商無一不面臨著對無線帶寬前所未有的增長需求。值得慶幸的是，包括標(biāo)準(zhǔn)制定機(jī)構(gòu) 3GPP 等在內(nèi)的整個(gè)行業(yè)都在竭盡全力來支持這種需求。LTE 正是為幫助運(yùn)營商滿足這一指數(shù)級數(shù)據(jù)增長需求應(yīng)運(yùn)而生的最佳技術(shù)選擇。由于 LTE 部署實(shí)施已趨成熟，基站制造商紛紛熱衷于采用片上系統(tǒng)架構(gòu) (SoC)，以使運(yùn)營商可在維持并提升服務(wù)質(zhì)量的同時(shí)還能大幅降低網(wǎng)絡(luò)成本。

助力向 LTE 的成功過渡需要在基站 SoC 設(shè)計(jì)方面實(shí)現(xiàn)大量的突破性創(chuàng)新。德州儀器 (TI) 已成功開發(fā)了功能強(qiáng)大且極富創(chuàng)新性的 KeyStone 多內(nèi)核 SoC 架構(gòu)，旨在優(yōu)化 WCDMA 、LTE 性能的同時(shí)還能降低基站成本和能耗。對于無線基站的應(yīng)用而言，KeyStone 最基本的組成部分是在無線標(biāo)準(zhǔn)的物理層 (PHY)，即第一層，實(shí)施可配置協(xié)處理器。本文不僅介紹了 TI 基于 KeyStone 多內(nèi)核 SoC 架構(gòu)的 TCI6618 無線片上系統(tǒng) (SoC) 將如何實(shí)現(xiàn)可為制造商縮短開發(fā)周期的優(yōu)化型 PHY LTE解決方案，而且還將展示其獨(dú)具競爭優(yōu)勢且所需資產(chǎn)投資和運(yùn)營成本更低的 eNodeB 解決方案如何在性能方面實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的潛力.

全球移動數(shù)據(jù)應(yīng)用的指數(shù)級增長給無線運(yùn)營商帶來了巨大挑戰(zhàn)。但值得慶幸的是，無線技術(shù)不斷演進(jìn)發(fā)展，且應(yīng)運(yùn)而生的長期演進(jìn)技術(shù)已成為迎接 這一挑戰(zhàn)的首選的全球標(biāo)準(zhǔn)。世界前25 強(qiáng)無線運(yùn)營商已決定部署LTE；其中部分運(yùn)營商于2010 年開始進(jìn)行試運(yùn)行，預(yù)計(jì)將在2012 年迎來多個(gè)市場的增 長契機(jī)。采用LTE 技術(shù)表明能夠通過提高頻譜效率來更好地使用運(yùn)營商的頻譜資源，這意味著相對以往技術(shù)而言每赫茲能夠傳輸更多比特?cái)?shù)。運(yùn)營商部署LTE 解決方案的速度既要跟上海量數(shù)據(jù)的流量激增，同時(shí)還要確保盡可能地降低每比特開銷，從而減少碳足跡并實(shí)現(xiàn)從3G 到LTE 的平穩(wěn)過渡。

對LTE 系統(tǒng)需求的變化給運(yùn)營商、基站廠商及其提供商帶來了全新的挑戰(zhàn)。 已開發(fā)出一款功能強(qiáng)大且極富創(chuàng)新性的片上系統(tǒng)(SoC) 架構(gòu)，能夠大幅減 少LTE 產(chǎn)品的成本，使生制造商能從領(lǐng)先的基站技術(shù)中顯著獲益。 多內(nèi)核SoC 架構(gòu)建立在TI 業(yè)經(jīng)驗(yàn)證的多內(nèi)核DSP 平臺之上，并集成了適用于4G系統(tǒng)的創(chuàng)新浮點(diǎn)架構(gòu)和協(xié)處理器。對于運(yùn)算增強(qiáng)功能而言，更重大的創(chuàng)新是背板和內(nèi)部數(shù)據(jù)能夠?qū)崿F(xiàn)遷移，這對于高速4G SoC 獲得全面性能至關(guān)重要。

TI 新架構(gòu)將推動整個(gè)行業(yè)更快速地朝著實(shí)現(xiàn)高價(jià)值4G 系統(tǒng)特性的部署方向 LTE 可支持靈活的通道帶寬(1.4 20 MHz)、頻分多路復(fù)用(FDD 和時(shí)分多路復(fù)用(TDD)，從而可在所屬頻譜范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)靈活部署。LTE 通信協(xié)議棧的基礎(chǔ)是物理層(PHY)，有時(shí)也稱為第1 層(L1) 。PHY 層是固定基站到移動設(shè)備連接的基礎(chǔ)；若無線連接不穩(wěn)定，通話會掉線，下載會中斷，同時(shí)視頻也會停頓中的高級PHY是行業(yè)可靠性能的黃金標(biāo)準(zhǔn)，而TI 技術(shù)基于可支持多種流行無線標(biāo)準(zhǔn)的成熟穩(wěn)定的的可配置協(xié)處理器之上，從而可在通 用平臺上實(shí)現(xiàn)3G 向4G 的成功升級和無縫過渡。

德州儀器 LTE 無線電廣播LTE 是第三代合作伙伴項(xiàng)目(3GPP; 的最新移動標(biāo)準(zhǔn)。LTE 在3G 移動技術(shù)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了重大架構(gòu) 技術(shù)進(jìn)步，可在20MHz 頻譜范圍提供至少100 Mbps 的峰值下行速率以及至少50 Mbps的 峰值上行速率。

（無線電廣播資源控制[RRC] 層）接口相連，并能為更高層提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。PHY 可處理信道編碼、PHY 混合自動中繼請求(HARQ) 處理調(diào)制和多天線處理，并能將信號映射至相關(guān)的物理時(shí)頻資源。

LTE 下行鏈路物理層處理可接收從MAC 層以傳輸模塊的形式傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流和控制流，計(jì)算循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC) 開始處理，并將其附加在傳輸模塊。如果傳輸模塊的大小超過編碼模塊最大允許的6,144 比特，則應(yīng)執(zhí)行編碼模塊分割。新的CRC 計(jì)算出來后即可在信道編碼前將其附加給每個(gè)代碼模塊。圖1 描述了LTE 下行鏈路的主要功能模塊 圖12 高性能物理層解決方案

多種調(diào)制方案 （正交相移鍵控[QPSK)、16 QAM [ 正交幅度調(diào)制，或64 QAM）均可用于實(shí)現(xiàn)LTE 層映射，而且其預(yù)編碼支持多天線傳輸。最后，還可將正交頻分多路復(fù)用(OFDM)符號的資源組件映射至可實(shí)現(xiàn)空中傳輸?shù)拿總€(gè)天線端口。

LTE 技術(shù)演進(jìn) LTE 可充分利用眾多用于3G HSPA+ （高速分組接入）的先進(jìn)技術(shù)，其中包括Turbo 編碼、HARQ 和多天線方案。 的下行鏈路速率以及50 Mbps 以上的上行鏈路速率。TI TCI6618 解決方案具備加值與推進(jìn)