為了更好地滿足高速發(fā)展的 3G 和 4G 市場(chǎng)需求，TI 為 TCI6616 開發(fā)了眾多新的加速器。

　　傳輸碼片率協(xié)處理器 (TAC)

　　TAC 能為多達(dá) 256 個(gè)下行鏈路 WCDMA 用戶執(zhí)行傳輸碼片率擴(kuò)展運(yùn)算。該加速器可將符號(hào)率處理的數(shù)據(jù)作為輸入，然后再將芯片擴(kuò)展序列輸出到基站的各個(gè)天線輸出端。

　　TAC 能夠執(zhí)行下列運(yùn)算：

　　符號(hào)調(diào)制

　　開環(huán)分集處理，其中包括空間時(shí)間傳輸分集 (STTD) 和時(shí)間交換傳輸分集 (TSTD)

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　　閉環(huán)處理，其中包括閉環(huán)分集、用于 HSDPA 的 MIMO、下行鏈路功率控制、上行鏈路功率控制、隨機(jī)訪問(wèn)采集指示傳輸、E-DCH 相對(duì)授權(quán)和混合 ARQ 指示傳輸

　　各個(gè)通道的增益應(yīng)用

　　支持壓縮模式

　　擴(kuò)展和加擾

　　功耗測(cè)量

　 ? ? 媒體流失調(diào)和延遲

　　波束成型

　　媒體流匯總

　　TCA 支持所有 WCDMA 下行鏈路通道：

　　P-SCH：主同步通道

　　 S-SCH：次同步通道

　　P-CPICH：主通用導(dǎo)頻通道

　　S-CPICH：次通用導(dǎo)頻通道

　 ? ? P-CCPCH：主通用控制物理通道

　　PICH：傳呼指示器通道

　　 AICH：采集指示器通道

　　HS-SCCh：高速共享控制通道

　　HS-PDSCH：高速物理下行鏈路共享通道

　　E-AGCH：E-DCH 絕對(duì)授權(quán)通道

　　E-RGCH：E-DCH 相對(duì)授權(quán)通道

　　E-HICH：E-DCH 混合 ARQ 指示器通道

　　MICH：MBMS 指示器通道

　　DPCH：專用物理通道

　　 F-DPCH：部分專用物理通道

　　如 RNC 和 Node-B 之間的 NBAP(Node-B 應(yīng)用部分)協(xié)議所示，TAC 可實(shí)現(xiàn)靈活的通道配置和重配置。

　　接收加速器協(xié)處理器 (RAC) RAC 能為多達(dá) 256 個(gè) WCDMA 用戶執(zhí)行上行鏈路碼片率解擴(kuò)運(yùn)算。其包含基于矢量的高靈活性可配置關(guān)聯(lián)引擎，能夠支持大量的同步關(guān)聯(lián)。

　　RAC 支持下列模式的運(yùn)算：

　　FD：用于生成原始符號(hào)的徑解擴(kuò)

　　FT：用于執(zhí)行 EOL(過(guò)早、按時(shí)、延遲)測(cè)量的徑跟蹤

　　FPE：用于執(zhí)行徑干擾關(guān)聯(lián)的徑功耗估算

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　　 PM：在天線上執(zhí)行脈沖響應(yīng)曲線以進(jìn)行徑探測(cè)的路徑監(jiān)控器

　　PD：在簽名上執(zhí)行脈沖響應(yīng)曲線以進(jìn)行前導(dǎo)碼檢測(cè)

　　SPE：執(zhí)行寬帶媒體流功耗測(cè)算的媒體流功耗估算功能

　　下面是 RAC 支持的上行鏈路物理通道：

　　 DPCCH：專用物理控制通道

　　DPDCH：專用物理數(shù)據(jù)通道

　　HS-DPCCH：高速專用物理控制通道

　　 E-DPCCH：增強(qiáng)型專用物理控制通道

　　 E-DPDCH：增強(qiáng)型專用物理數(shù)據(jù)通道

　　PRACH：物理隨機(jī)訪問(wèn)通道

　　Turbo 解碼器 3 (TCP3d)

　　Turbo 解碼器 3 協(xié)處理器 (TCP3d) 是前代 Turbo 解碼器 2 的改進(jìn)版本。TCP3d 可支持 WCDMA、TD-SCDMA、LTE 和 WiMAX，是一種在上行鏈路處理中對(duì) Turbo 代碼進(jìn)行解碼的可配置外設(shè)。TCP3d 的輸入是系統(tǒng)位和校驗(yàn)位的軟決策，而輸出既可為軟決策，也可為硬決策。為了最大限度地減少與使用該協(xié)處理器相關(guān)的開銷，TCP3d 可生成 Turbo 交錯(cuò)表，并能在除執(zhí)行解碼之外還支持基于代碼模塊的 CRC 計(jì)算。其結(jié)果是 TCP3d 的開銷比 TCP2 低 7 倍。TCP3d 在 TCI6616 上的吞吐量在 6 次迭代后為 389Mbps。

　　Turbo 編碼器 (TCP3e)

　　Turbo 編碼器協(xié)處理器3 (TCP3e) 是用于 Turbo 代碼編碼的協(xié)處理器，可支持 WCDMA、TD-SCDMA、LTE 和 WiMAX。輸入 TCP3e 的是信息位，輸出的則是編碼后的系統(tǒng)位和校驗(yàn)位。它支持基于代碼模塊的 CRC、turbo 編碼和 turbo 交錯(cuò)表生成，最大吞吐能力為 643Mbps。

　　快速傅立葉轉(zhuǎn)換協(xié)處理器 (FFTC)

　　快速傅立葉轉(zhuǎn)換協(xié)處理器 (FFTC) 可實(shí)施用于 LTE 和 WiMAX 的 FFT/iFFT 和 DFT/iDFT。多內(nèi)核導(dǎo)航器 (Multicore Navigator) 使數(shù)據(jù)能夠直接在協(xié)處理器端進(jìn)行輸入和輸出路由，并傳輸?shù)?I/O。此外，其還能執(zhí)行周期性的前綴移除和插入以及頻率轉(zhuǎn)換，從而進(jìn)一步降低 DSP 上的處理負(fù)載。FFTC 的吞吐能力為每秒 12.72 億個(gè)副載波。

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　　圖 4 - TCI6616 方框圖

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　　全面集成 —— TCI6616

　　圖 4 顯示了 TCI6616 的方框圖。

　　TCI6616 具有創(chuàng)新型 KeyStone 架構(gòu)、增強(qiáng)型 C66x 內(nèi)核并新增了 LTE 和 WCDMA 協(xié)處理器，能夠?yàn)闊o(wú)線基站應(yīng)用實(shí)現(xiàn)較其他 SoC 高 5 倍的性能提升。

　　TCI6618 AccelerationPacs

　　TCI6618 為 TCI6616 增添了加速特性，可將 LTE 性能翻番。由于 TCI6618 能夠與 TCI6616 實(shí)現(xiàn)引腳兼容，因而 OEM 廠商可通過(guò)選擇系統(tǒng)適用的器件輕松靈活地進(jìn)行平臺(tái)優(yōu)化。

　　由于 LTE 系統(tǒng)能夠處理比 3G 系統(tǒng)高得多的數(shù)據(jù)速率，因而加速測(cè)重于對(duì)比特率的處理。

　　比特率協(xié)處理器

　　比特率協(xié)處理器 (BCP) 是一種多標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)處理器，其能夠大幅減輕 DSP 的所有比特率處理任務(wù)，從而使信號(hào)鏈的位處理部分無(wú)需占用任何 DSP 周期。它能夠顯著簡(jiǎn)化了軟件設(shè)計(jì)，并能實(shí)現(xiàn)極低的系統(tǒng)時(shí)延。BCP 可執(zhí)行以下功能：

　　調(diào)制/解調(diào)

　　交錯(cuò)/解交錯(cuò)

　　速率匹配/解速率匹配

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　　? 加擾/解擾

　　? LTE 的 PUCCH 解碼

　　? Turbo 和卷積編碼

　　? CRC 連接和校驗(yàn)

　　BCP 不僅能夠針對(duì) MIMO 均衡實(shí)現(xiàn) turbo 干擾消除，而且還實(shí)現(xiàn)了高性能PUCCH format 2 解碼。當(dāng) LTE 達(dá)到最大下行鏈路 2.2 Gbps 的吞吐量、上行鏈路 1.1 Gbps 的吞吐量時(shí)，BCP 可減輕大約 15 GHz 的DSP MIPS。對(duì)于 WCDMA 而言，最大下行鏈路吞吐量可達(dá) 800 Mbps，最大上行鏈路吞吐量達(dá) 400 Mbps。

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　　圖 5 - BCP 體系架構(gòu)

　　在 BCP 內(nèi)部，數(shù)據(jù)可通過(guò)一個(gè)內(nèi)部交換結(jié)構(gòu)從一個(gè)子模塊流入另一個(gè)子模塊。分組 DMA 流量管理器可通過(guò) 128 位的 BCP 導(dǎo)航器或直接 I/O 接口將流量從 BCP 進(jìn)行輸入與輸出路由。BCP 以分組為單位進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并能同時(shí)處理不同的標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)將任務(wù)請(qǐng)求發(fā)送至 BCP 時(shí)，該任務(wù)首先被置入 BCP 導(dǎo)航器隊(duì)列中。BCP 調(diào)度程序依據(jù)任務(wù)優(yōu)先級(jí)選擇需要處理的任務(wù)。接著，由子模塊處理該任務(wù)。最后，可將 BCP 結(jié)果寫入緩沖器，并將描述符置入完整的隊(duì)列上有待進(jìn)一步處理。因?yàn)闃O少需要軟件的介入，因此對(duì) DSP 的周期需求顯著減少，同時(shí) LTE 處理時(shí)延也會(huì)大幅降低。

　　我們?cè)诖藢⒔榻B另一種可簡(jiǎn)化 DSP 處理需求的方法，通過(guò)諸如連續(xù)或并行干擾消除(SIC 或 PIC)等高級(jí)接收機(jī)技術(shù)來(lái)提升接收機(jī)的 MIMO 性能。這些算法需要功能強(qiáng)大的比特率協(xié)處理器才能高效地實(shí)現(xiàn)。解碼算法的迭代特征要求對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行多次解碼、處理、重新編碼和解碼，這對(duì)一般普通的系統(tǒng)而言可謂巨大的計(jì)算負(fù)擔(dān)，但對(duì)于 TCI6618 卻能輕松處理。

　　采用 TI 多標(biāo)準(zhǔn)基站 SoC 實(shí)現(xiàn)性能、效率與差異化的全面提升 2011 年 2 月

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　　Turbo PIC/SIC 的性能改進(jìn)意義重大。例如，在 2x2 MIMO 方案中，一個(gè)調(diào)制為 QPSK 的典型的城域信道中，turbo PIC/SIC 能產(chǎn)生超過(guò) 3 dB 的信噪比 (SNR) 性能增益，從而與一般的接收機(jī)方法相比可提升高達(dá) 40% 的頻譜利用率。這不僅對(duì)運(yùn)營(yíng)商的意義重大，同時(shí)也是 TCI6618 與其他產(chǎn)品的重要差別點(diǎn)。

　　圖 6 顯示了 Turbo 干擾消除的數(shù)據(jù)流。BCP 和 FFTC 可從反饋路徑分擔(dān)絕大多數(shù)的 Turbo 均衡周期。

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　　圖 6 - Turbo 干擾消除數(shù)據(jù)流

　　控制信道解碼器

　　作為 LTE 物理上行鏈路控制信道，PUCCH 可承載上行鏈路的控制信息，例如調(diào)度請(qǐng)求、確認(rèn)、重傳請(qǐng)求、信道狀態(tài)信息以及信道質(zhì)量指示 (CQI) 等信息。信道信息解碼會(huì)消耗很大的處理資源。(見(jiàn)圖 3)

　　PUCCH CQI 通過(guò) Reed Muller (20, A) 模塊代碼進(jìn)行編碼。各種不同類型的算法均可對(duì)此信息進(jìn)行解碼。一種非常實(shí)用的基于 MRC 的算法可在軟件內(nèi)實(shí)施，但其性能不高。BCP 針對(duì) PUCCH format 2、2a、2b 實(shí)現(xiàn)了高級(jí)的聯(lián)合信道均衡和解碼算法。這與其他更為基礎(chǔ)性的算法相比，可實(shí)現(xiàn)更高的性能。圖 7 顯示了分別采用 TCI6488 和 TCI6618 的實(shí)施周期比較。在該例中，我們對(duì)帶 5 個(gè)資源模塊的系統(tǒng)進(jìn)行了仿真，每個(gè)系統(tǒng)均有 12 個(gè) UE，并且使用 Reed Muller (20, 13) 進(jìn)行編碼。在具備雙天線的情況下，對(duì)于從 DSP 內(nèi)核上的軟件到硬件加速器的傳輸處理中，BCP 承擔(dān)了 98% 的總 PUCCH format 2 處理量。

　　與典型算法相比，使用聯(lián)合檢測(cè)算法能將信噪比 (SNR) 性能提高 1 到 3 分貝。這種增強(qiáng)的性能不僅將顯著改進(jìn)鏈路預(yù)算，而且還能減少 UE 的干擾，并提高下行頻譜利用率，從而提高整個(gè) LTE 系統(tǒng)的性能，以為移動(dòng)用戶帶來(lái)更精彩的體驗(yàn)。

　　全面集成 —— TCI6618

　　除了 BCP 協(xié)處理器無(wú)與倫比的性能外，TCI6618 還添加了額外的 FFTC 和TCP3d 協(xié)處理器，能夠?qū)崿F(xiàn) SoC 功能的完美平衡。因此，在 6 個(gè)迭代中，F(xiàn)FTC 的總吞吐量為 1,908 Mbps，TCP3d 的總吞吐量則為 582 Mbps。與 TCI6616 相比，TCI6618 憑借均衡 CPU 內(nèi)核和協(xié)處理器 將 LTE 的能力提升了 2 倍以上。TCI6618 通過(guò) 2x2 MIMO 天線配置且利用高級(jí)接收機(jī)算法，可以支持兩個(gè) 20MHz 的 LTE區(qū)，下行吞吐量總計(jì)可達(dá) 300Mbps，而上行吞吐量總計(jì)則可達(dá) 150Mbps。

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　　圖 7 - TCI6618 可實(shí)現(xiàn)高級(jí) PUCCH 接收機(jī)

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　　圖 8 顯示了 TCI6618 的方框圖：