無(wú)線基站中的FPGA和DSP組合

FPGA和DSP之間的“智能配分”可使無(wú)線系統(tǒng)設(shè)計(jì)師獲得最佳性能組合和成本――效能。應(yīng)用DSP和FPGA組合可使成本降低。對(duì)于無(wú)線基站，組合有DSP可編程邏輯的系統(tǒng)配分，可促使更大的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和市場(chǎng)成功率。

更高數(shù)據(jù)率的需求正在驅(qū)使無(wú)線蜂窩系統(tǒng)從窄帶2G GSM，IS-95系統(tǒng)到W-CDMA基3G和3.5G系統(tǒng)(支持高達(dá)10Mbps峰值數(shù)據(jù)率)變革。將來(lái)，3Gpp遠(yuǎn)期變革規(guī)范面向復(fù)雜的信號(hào)處理技術(shù)，如多輸入多輸出(MIMO)以及新的無(wú)線電技術(shù)(如正交頻分多址OFDMA，多載波碼分多址MC-CDMA)。這些技術(shù)對(duì)于實(shí)現(xiàn)超過(guò)吞吐量100Mbps的目標(biāo)起關(guān)鍵作用。

另外的OFDM基寬帶無(wú)線系統(tǒng)，如WiMAX現(xiàn)在傳輸速度超過(guò)70Mbps?？枯^高級(jí)的調(diào)制技術(shù)和變速率信道編碼可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)率的改善。復(fù)雜的空間信號(hào)處理方法(包括聚束和MIMO無(wú)線技術(shù))也是增加數(shù)據(jù)率的辦法。然而，這種技術(shù)對(duì)基站設(shè)計(jì)師所產(chǎn)生的問(wèn)題是：需要可縮放性、成本、效率和跨越多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的靈活性。

多可變目標(biāo)

無(wú)線系統(tǒng)設(shè)計(jì)師需要滿足大量關(guān)鍵技術(shù)要求，包括處理速度、靈活性、產(chǎn)品上市時(shí)間。所有這些要求決定對(duì)硬件平臺(tái)的選擇。主要的變量包括處理帶寬、靈活性和降低成本的路徑。

處理帶寬

WiMAX與W-CDMA和CDM2000蜂窩系統(tǒng)相比，明顯地具有較高的吞吐量和數(shù)據(jù)要求。為了支持這些較高的數(shù)據(jù)率，基礎(chǔ)硬件平臺(tái)必須具有寬處理帶寬。另外，幾種先進(jìn)的信號(hào)處理技術(shù)，如快速傅里葉變換/快速傅里葉逆變換(FFT/IFFT)、聚束、MIMO、波峰因數(shù)縮減(CFR)、數(shù)字預(yù)失真(DPD)都是計(jì)算密集的，需要每秒幾百萬(wàn)乘和累加運(yùn)算。

靈活性

WiMAX是一個(gè)相當(dāng)新的市場(chǎng)，現(xiàn)正處于開(kāi)發(fā)和采用階段?，F(xiàn)在仍然不清楚在這很多移動(dòng)寬帶技術(shù)(WiMAX，Wibrow，Super3G，LTE，Ultra3G等)中，哪一種將被大量采用。

現(xiàn)在，末端產(chǎn)品靈活性和可編程性對(duì)多協(xié)議基站是關(guān)鍵性的。

降低成本的路徑

對(duì)于OEM和服務(wù)供應(yīng)商來(lái)講，為了保持競(jìng)爭(zhēng)力，最終產(chǎn)品的成本比靈活性更重要。在樣機(jī)設(shè)計(jì)階段選擇正確的硬件平臺(tái)，為生產(chǎn)制造提供無(wú)縫降低成本的路徑，這會(huì)節(jié)省上百萬(wàn)工程成本。否則，需要重新設(shè)計(jì)系統(tǒng)。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的邏輯任務(wù)分配

控制、信號(hào)處理和數(shù)據(jù)通路運(yùn)行構(gòu)成無(wú)線基站中處理負(fù)載的主體。實(shí)現(xiàn)這些功能的最通用方法是采用微控制器(MCU)、FPGA和可編程DSP的組合。MCU控制系統(tǒng)、而FPGA和DSP控制數(shù)據(jù)流處理。DSP軟件實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的輕載處理要求和定向控制任務(wù)。重載最好的實(shí)現(xiàn)方法是用FPGA，因?yàn)镕PGA具有很強(qiáng)的并行處理能力。