接上篇
5    示例1：802. 11ac  4x4，4  個(gè)空間流， 160MHz 配置
5.1 架構(gòu)
為實(shí)現(xiàn)支持 160MHz 帶寬和四個(gè)收發(fā)空間流的 4x4 Wi-FiMU-MIMO 調(diào)制解調(diào)器，CEVA 建議的解決方案包含：
? 一個(gè) CEVA-XC4210 內(nèi)核
?  無(wú)線接口單元，包括四個(gè)前端單元，具有 160 濾波器 擴(kuò)展
? 時(shí)間頻率單元，只有一個(gè) 512 FFT/IFFT 塊
? 位處理單元，包括六個(gè)維特比解碼器
? 信道估計(jì)濾波單元，包括四個(gè)濾波器實(shí)例
? QR 分解單元
? Mac/PHY 接口單元
還提供要在 DSP 內(nèi)核上實(shí)現(xiàn)的參考軟件。 這種架構(gòu)高 度靈活，支持修改算法，使其適應(yīng)更先進(jìn)的方案，并支持添 加新功能，例如允許客戶區(qū)分他們的解決方案。

圖7 SIFS 預(yù)算    

圖8 8x8:8-160 架構(gòu)概述
5.2  運(yùn)算
根據(jù)先前定義的架構(gòu)，圖 6 在接收  160MHz 4SS VHT 幀的 VHT 部分時(shí)有一定 的處理順序。從 RIU 輸出的每個(gè) OFDM 數(shù)據(jù)符號(hào)推送到 TFU 硬件FFT 的存儲(chǔ)器中，這在每個(gè)天線上依次啟動(dòng)。然后這些 FFT 輸出樣本由 DSP 進(jìn)行處理。DSP 內(nèi)核專門(mén)負(fù)責(zé)相位跟蹤、 MIMO 均衡和 LLR 計(jì)算。最后，向 BPU 提供軟位進(jìn)行去交 錯(cuò)和解碼。
在 VHT-LTF 字段上，DSP 計(jì)算 4x4 信道估計(jì)。然后這16 個(gè)信道系數(shù)由 SMU 通過(guò)頻率進(jìn)行濾波處理。為了節(jié)省時(shí) 間，這個(gè)過(guò)程依次應(yīng)用在一半子載波，這意味著前一半可由 DSP 處理，而剩余部分則進(jìn)行濾波處理。濾波信道是均衡器 系數(shù)計(jì)算算法的輸入。這個(gè)復(fù)雜的計(jì)算通過(guò)三個(gè)步驟進(jìn)行。 首先在 DSP 之外進(jìn)行預(yù)處理。然后應(yīng)用 QR，最后在 DSP 中 完成后處理。
5.3  性能圖 6 的時(shí)序圖說(shuō)明了接收過(guò)程中的硬件/軟件劃分，并重點(diǎn)突出了延遲要求和范圍。眾所周知， 在收到誘發(fā)響應(yīng)的幀后， Wi-Fi 的一個(gè)主 要約束會(huì)關(guān)聯(lián)到所控制幀（如 ACK）的強(qiáng)制性發(fā)送，這發(fā) 生在被稱為 SIFS 時(shí)間的一段時(shí)間后。如圖 7 中的原理圖所 示，在 16us
的 SIFS 期間，Wi-Fi 系統(tǒng)必須依次完成接收幀的 解調(diào)，檢查 MAC 層的有效負(fù)荷，將射頻從接收轉(zhuǎn)為發(fā)送， 同時(shí)準(zhǔn)備下一次傳輸。由于 MAC 處理的預(yù)算時(shí)間是 2us， 并且 RX/TX 周轉(zhuǎn)時(shí)間也是  2us，因此可以分配12us作為 PHY Rx 處理延遲時(shí)間（即傳輸中的幀結(jié)束和有效負(fù)荷最后一位 的解碼之間的延遲）。PHY 接收延遲的一個(gè)主要原因是來(lái)自 VHT-LTF 字段的 均衡器系數(shù)計(jì)算（圖 6 的橙色框）。因
此，對(duì)于其延遲不能在接收過(guò)程中減少的單數(shù)據(jù)符號(hào)幀，延遲約束特別嚴(yán)格。
延遲約束的另一個(gè)后果是，參與數(shù)據(jù)處理的每個(gè)系統(tǒng)組件（DSP 和 HWA）必須在不到 3.6us 內(nèi)完成任務(wù)，以防止在接 收長(zhǎng)幀時(shí)延遲積累超過(guò) 12 us。圖 6 顯示，CEVA Wave 3 Wi-Fi 解決方案與先前制定的目 標(biāo)相比有大幅提高。6示例  2：802. 11ac  8x8，8個(gè)空間流， 160MHz 配置在前一節(jié)中顯示的 4x4 配置的相同平臺(tái)因使用了兩個(gè)CEVA-XC4210 DSP 內(nèi)核，所以可擴(kuò)展到最高支持 8x8，8 個(gè) 空間流。由于將 8x8 平臺(tái)與 4x4 平臺(tái)關(guān)聯(lián)而實(shí)現(xiàn)了最多 12 個(gè)空間流，5GHz 802.11ac 8x8 與 2.4GHz802.11n 4x4 雙頻段并 發(fā)，從而打造了 10Gb/s 802.11ac Wave 3 解決方案。

7 結(jié)論
本白皮書(shū)介紹了實(shí)現(xiàn)下一代 802.11 ac Wave 3 的靈活且 可擴(kuò)展的架構(gòu)，支持最多 8x8 MIMO 的復(fù)雜配置。這個(gè)單一 的可擴(kuò)展架構(gòu)滿足了三個(gè)不同的細(xì)分市場(chǎng)，即三個(gè)不同的需 求：2x2、4x4 和 8x8。創(chuàng)新的軟件定義架構(gòu)基于 CEVA DSP，非常靈活，是支 持 MU-MIMO 的 802.11ac Wi-Fi  系統(tǒng)的關(guān)鍵特征。借助更高 的吞吐量及其帶來(lái)的更有效的網(wǎng)絡(luò)利用率，MU-MIMO 很快 將會(huì)變得非
常重要，成為 802.11ac 設(shè)備的必備要求。對(duì)于預(yù) 編碼和功率分配，有許多不同的算法。MU-MIMO 是一個(gè)更 復(fù)雜問(wèn)題的一部分，該問(wèn)題涉及 MU-MIMO 用戶兼容性評(píng) 估的鏈路級(jí)跨層優(yōu)化。它包括用戶選擇和調(diào)度、快速鏈路自 適應(yīng)的 PER 評(píng)估等。所有這些很大程度上得益于軟件定義 的實(shí)現(xiàn)，因?yàn)楦镄?、更高性能的算法?huì)隨著時(shí)間的推移逐 漸實(shí)現(xiàn)。