以可編程DSP架構(gòu)應(yīng)對(duì)TD-SCDMA以及TD-LTE帶來的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)

中國(guó)作為目前世界上最大的移動(dòng)市場(chǎng)，對(duì)于移動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展，希望制定不同于西方的自己的標(biāo)準(zhǔn)。這就是目前的3G標(biāo)準(zhǔn)TD-SCDMA以及未來的4G標(biāo)準(zhǔn)TD-LTE。
在2006年初，中國(guó)政府宣布TD-SCDMA正式成為中國(guó)的3G移動(dòng)通信的標(biāo)準(zhǔn)。在2009年，世界最大的移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商中國(guó)移動(dòng)宣布將提供基于TD-SCDMA為標(biāo)準(zhǔn)的3G服務(wù)；同時(shí)，中國(guó)聯(lián)通以及中國(guó)電信分別將以WCDMA以及CDMA-2000標(biāo)準(zhǔn)推出3G服務(wù)。這就意味著，中國(guó)在接下來的時(shí)間將會(huì)同時(shí)存在3種不同的3G網(wǎng)絡(luò)。顯而易見的是，中國(guó)的3G服務(wù)的啟動(dòng)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)晚于西方世界。中國(guó)移動(dòng)明白不可能只是依靠TD-SCDMA來確保其目前領(lǐng)先的地位。因此，中國(guó)移動(dòng)在啟動(dòng)TD-SCDMA的同時(shí)已經(jīng)把眼光投向未來的4G標(biāo)準(zhǔn)TD-LTE。所以，中國(guó)移動(dòng)也有可能盡快跳過3G進(jìn)而演進(jìn)到TD-LTE。
從目前的情況來看，很難準(zhǔn)確預(yù)測(cè)哪一種標(biāo)準(zhǔn)會(huì)在未來的中國(guó)移動(dòng)市場(chǎng)占有上風(fēng)。所以，終端基帶芯片供應(yīng)商目前面臨非常困難的選擇。如果只是針對(duì)某一種標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行開發(fā)，有可能會(huì)賭錯(cuò)標(biāo)準(zhǔn)。而如果去設(shè)計(jì)支持多標(biāo)準(zhǔn)的基帶，傳統(tǒng)的以硬件加速器為主的基帶設(shè)計(jì)方式會(huì)大大增加開發(fā)的難度、成本和風(fēng)險(xiǎn)，并且缺乏足夠的靈活性。這種情況之下，工程師自然而然會(huì)去尋找可編程的解決方案。這樣既可以提供足夠的靈活性，還能縮短多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)的時(shí)間。

無線基帶設(shè)計(jì)的不同方式
通常無線基帶的設(shè)計(jì)有如下3種方式。
(1)傳統(tǒng)的硬件方式
基帶全部由硬件實(shí)現(xiàn)。這種方式基本上能讓第一款芯片很快地推向市場(chǎng)。同時(shí)，這種設(shè)計(jì)能確保最低的功耗。然而，基于這種方式設(shè)計(jì)出來的芯片完全沒有靈活性，并且很難升級(jí)以支持后續(xù)的產(chǎn)品。
(2)軟件無線電方式
完全軟基帶方式實(shí)現(xiàn)，同一顆芯片可以以軟件方式同時(shí)支持多個(gè)不同標(biāo)準(zhǔn)。這種方式只需要切換軟件就可以支持不同的標(biāo)準(zhǔn)，完全不需要改變芯片的設(shè)計(jì)。然而，這個(gè)方式的主要問題在于可編程引擎設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，而且相對(duì)于硬件方式會(huì)產(chǎn)生較高的功耗。
(3)混合方式
DSP加上硬件加速器?；鶐枰`活性的處理部分，可以用軟件的方式在DSP上實(shí)現(xiàn)；其余的計(jì)算密集并且相對(duì)固定的處理部分，比如FFT，就可以硬件加速器的方式實(shí)現(xiàn)。
考慮到純硬件方式設(shè)計(jì)帶來的高風(fēng)險(xiǎn)，本文接下來將主要討論另外兩種可編程的基帶設(shè)計(jì)方式。

基于CEVA-XC的軟件無線電設(shè)計(jì)方式
CEVA-XC是一款針對(duì)最先進(jìn)的無線標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化設(shè)計(jì)的高性能的通信處理器。基于CEVA-X體系構(gòu)建的CEVA-XC可以完全以軟件方式支持多個(gè)先進(jìn)無線標(biāo)準(zhǔn)，其中包括目前最復(fù)雜的4G標(biāo)準(zhǔn)LTE cat．5、WiMAXII(IEEE 802．16m)，以及3G和3．5G。這個(gè)創(chuàng)新的處理器能夠以純軟基帶方式同時(shí)運(yùn)行多個(gè)不同的無線標(biāo)準(zhǔn)。