利用優(yōu)化的DSP加快無線基礎設施的設計解析

　為基站定制的數(shù)字信號處理器以及為針對無線通信設施（CI）設計的其它類型系統(tǒng)定制的數(shù)字信號處理器通常是市場中速度最快且功能最強大的處理器。但是如果CI系統(tǒng)開發(fā)工程師只考慮raw兆赫，那么他可能會遺漏針對CI優(yōu)化的DSP的一些最關鍵的特征，這些特征會降低總系統(tǒng)成本、簡化軟硬件設計、使設計未來幾年都不過時，并提高其它重要的性能測量標準。最終，對于設備制造商及其用戶以及服務提供商而言，通過通用DSP選擇針對CI應用優(yōu)化的DSP會產生相當大的回報。
　　多樣化要求靈活性
　　在實踐層面上，CI市場的多樣化和流動性特點要求設備制造商在其基本架構中進行高靈活度的設計。例如，全球基站制造商必須提供能夠支持GSM、CDMA、UMTS、EDGE、中國的TD-SCDMA等各種空中接口的系統(tǒng)。此外，現(xiàn)在正在引進范圍更廣的形狀因子。一個尺寸的基站不再是萬能的。即將上市的最新配置為所謂的“femto”基站，這個基站很小，足以充當家用無線基站。除了femto基站之外，pico、macro和super-macro等形狀因子在如今也很流行。能夠劃算地縮放至任何形狀因子的基站架構一定會使設備制造商獲得回報。對于可擴展性而言，針對CI優(yōu)化的DSP比通用DSP更具優(yōu)勢，這是因為CI DSP通常包括RapidIO等高可擴展性高速串行接口。這種可擴展性的一個例子如圖1所示。
　　
　　板級架構問題還隨著制造商的不同以及CI系統(tǒng)類型的不同有著很大不同。事實上，特定基站中的單個電路板可以充當截然不同的角色。一些板可能專門用于接收信號，而另一些板則用來發(fā)射信號。同一個系統(tǒng)中的另一個板可能執(zhí)行系統(tǒng)級操作管理和網絡控制。由于這種廣泛的功能范圍，因此系統(tǒng)內部電路板拓撲可能相差很大。環(huán)形結構、網狀架構、交換結構、星形和其它拓撲在業(yè)內都很普遍。
　　覆蓋在所有這些可變因素之上的是新特性、新功能和新業(yè)務的持續(xù)不斷的發(fā)展以及產業(yè)標準的不斷發(fā)展。沒有一定程度的適應性，新的基站設計可能在引進之后很快就過時。與比較適合通用信號處理的普通DSP不同的是，專門針對基站和其它CI系統(tǒng)優(yōu)化的DSP將具有確保其適應不同的空中接口、形狀因子、盒級架構和板級架構以及正在進行的開發(fā)的能力。
　　DSP適者生存
　　通過優(yōu)化其適應性，DSP在如今的CI市場中重獲新生。例如，可編程CI DSP具有支持數(shù)種空中接口的能力。由此，工程師可以側重于學習一個或者一系列的復雜DSP，而不是對每個空中接口采用不同的DSP，從而簡化了設計制造商的新產品開發(fā)過程。此外，在幾個基站平臺中兼容的DSP技術可以簡化制造商的技術支持和現(xiàn)場服務工作。
　　此外，DSP上的輸入/輸出資源對形狀因子、可擴展性及其能夠有效支持的架構范圍還有著較深的影響。與許多通常配備以太網和PCI Express等通用外圍接口的現(xiàn)成的DSP不同的是，針對CI優(yōu)化的DSP附帶串行RapidIO這樣的高速串行接口，這種接口可以用作直接的DSP到DSP互連或芯片到芯片互連，也可以用作背板總線。由于其固有的靈活性和高吞吐率，開放式標準RapidIO總線正日益成為下一代基站和其它CI系統(tǒng)中的關鍵能力。RapidIO互連由兩個或四個串行線路差分對組成，每個差分對的數(shù)據(jù)速率為3.125Gbps，而總潛在吞吐率超過12Gbps。由于配置RapidIO串行線路的靈活性，平臺的基本能力可以輕松地通過增加多個DSP來向上擴展，各種架構也可以通過重排串行芯片到芯片互連來進行配置（如圖2所示）。