發布日期:2022-04-28 點擊率:28
預計移動通信量在未來幾年將大幅增加,這會給從終端到內核的整個網絡(特別是給小型蜂窩基站 (Small Cell) 產品開發人員)帶來巨大壓力。到2017年,小型蜂窩基站有望挑起無線接入網絡的大部分覆蓋與容量重擔。
小型蜂窩基站必須包含宏蜂窩基站的功能。然而與終端相似的是,其價格點須比宏蜂窩基站的價格點低,旨在實現大量的部署。這就需要更高的硅芯片和軟件集成度、更低的功耗以及高水平的互操作性測試。
LTE版本10的全新功能可部署大量小型蜂窩基站,但這意味著支持版本10的產品所需的GOPS大約是支持版本9的產品所需GOPS的10倍以上。這需要TI的TCI6636K2H等具有全新架構的片上系統(SoC)來提供該處理能力。
在軟件方面,物理層(PHY)和協議棧(Protocol Stack)的開發與部署中均存在挑戰。運營商需要載波聚合及增強的上行鏈路(UL)/下行鏈路(DL)多天線傳輸功能(這兩種功能都可顯著提升PHY軟件所需的性能)用于LTE。
欲實現最高性能,具有更多可用數字信號處理器(DSP)和精簡指令集計算機(RISC)處理器的架構還會在劃分軟件方面帶來挑戰。此外,版本10的要求也可使SoC的其它元件以新的方式承受應力。
遷移至全新的SoC
作為挑戰的一個例子,讓我們來看看CommAgility如何在TI全新的SoC上為版本10開發我們的PHY軟件,從而確保我們能將這當作集成式解決方案(具有我們的處理器板和模塊)提供給客戶。
我們以自己現有的軟件為基礎進行了一個迭代過程。第一步是重新驗證SoC/PHY軟件,通過一系列回歸測試來運行它,目的是確保硅芯片的穩健性并檢查是否有任何新漏洞暴露在了全新的SoC上。
第二步,我們評測了全新架構(人們期盼在這里實現性能改進)的元件,如附加的隊列管理器等。接著,又最大限度地提升了PHY軟件的性能,包括利用更多的DSP內核來解決新功能(如載波聚合與UL/DL增強功能)問題。
最后,重新運行了一千多個測試向量,以確保SoC和PHY的完整性。在這個時候,已讓所有關鍵的子系統、核間通信、共享內存、雙倍數據速率(DDR)接口、多核導航器等承受了應力,目的是確定問題區域。還添加了協議棧,使其跨越一個C66x數字信號處理器(DSP)內核和一個ARM?Cortex-A15分離。PHY和協議棧之間的共享內存和通信也被重新驗證。最后一步是將協議棧完全遷移到ARM Cortex-A15內,從而解放所有的DSP內核,以便用來實現版本10的功能。為進行這最終的配置,可運行另一種驗證測試套件。
這項工作的結果是,CommAgility PHY現在可用于TI的TCI6636K2H、TCI6638K2K和TCI6630K2L器件。
總結
盡管我們在為LTE小型蜂窩基站和終端實現物理層軟件方面擁有豐富的經驗,但每個受支持的全新軟件定義無線電(SDR)平臺均會帶來新的經驗教訓和知識。
成功演進的關鍵是:
1. 要為已知的穩固基礎保駕護航
2. 要用迭代法使復雜性發生演進
這些都不是新原則,但每次出臺新一代LTE標準均會使復雜性的深度與廣度隨之增加,這能對不遵守此類基本原則的軟件開發人員快速予以揭發。
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