基站芯片：积极部署3G/LTE 推高性能方案

      DSP、FPGA和射频器件厂商提供更高性能、更低功耗的器件和方案，以满足新通信标准提出的更高要求，并降低运营商的资本性支出和营运成本。

　　3G与LTE(长期演进)基站对DSP/FPGA(数字信号处理器/现场可编程门阵列)以及射频产品在性能上提出了许多新的要求。芯片企业针对这些新需求也提出了新的开发理念，并推出了许多新的解决方案。

　　多核DSP：内核数量/性能/功耗间达到平衡

　　多核DSP已经在基站中获得了广泛的应用。飞思卡尔网络部亚太区业务拓展总监曲大健先生介绍说，3G和LTE通信基站对多核DSP有几个主要的衡量指标：一是DSP核的处理能力要非常强，以满足数据处理的需求。二是DSP要有适量的周边接口并具备较快的接口速率，满足MIMO(多输入/多输出)的需求。三是DSP中多核之间要有高速连接，这样不会造成数据传输和输入的瓶颈。四是基带加速器要有高速的数据吞吐量，以高效完成对特定算法的处理。

　　他表示，目前，在多核DSP产品架构上呈现这样几种发展方向：一方面，一些企业在市场上提供3核DSP产品，未来将提供4核DSP产品。这类多核DSP产品，核的数目比较少，每个核的处理能力相对较强，但其总体处理能力还是受到一定的限制。另一方面，一些企业提供64核、128核的多核DSP产品。这类多核产品，每个处理核架构较为简单，处理能力也比较弱。由于集成了较多的处理核，这类DSP的芯片面积会比较大。而飞思卡尔最新推出的6核DSP产品MSC8156，在上述两类多核DSP产品中做了平衡。该产品核的数目不是最少的，而且每个核的处理能力保持在一个比较强的水平上，因此可以达到较强的总体处理能力，同时还保持了较小水平的芯片面积。

　　德州仪器DSP业务开发经理郝晓鹏则认为，在3G和LTE基站部署中，选择多核DSP时要注意几个因素：首先，总体拥有成本要低。借助硬件加速器，设备制造商不需要DSP核便能实现信道解码以及WCDMA和TD-SCDMA中的Rake处理。而且，基带处理器外部不需要再添加加速器，这样就降低了功耗，减少了外部组件数，并降低了热设计的复杂度。其次，全球众多的运营商对功效和绿色基站收发台(BTS)提出了越来越高的要求。因此，器件需要大幅降低功耗。再次，多核DSP在内核数量、加速器和内部存储架构间的良好平衡将会实现最佳的通道密度，而且还能使系统的升级过程变得十分便捷。总的来看，考虑到某些计算密集型因素，德州仪器在用于基带处理的DSP系统级芯片中集成了硬件加速器，这样，该解决方案就可以实现低成本和低功耗的目标。

　　FPGA：新器件满足高性能应用

　　在基带处理单元中，FPGA的功能包括系统互联构成和协同处理功能。在MIMO、Turbo码的处理上面，FPGA能够提供更快的硬件加速功能。另外，用户无论选择自己开发还是购买现成的方案，都可以通过FPGA平台高效完成商用目标。而且，由于FPGA具有可编程能力，它可以非常灵活地完成演进标准所规定的任务和目标。

　　支持下一代通信标准的基站对FPGA的处理能力提出了更高的要求，包括更高的接口速率，更高的数据吞吐率以及更低的功耗。

　　Altera方案的优势在于其产品的技术领导力。例如，基于40nm的StratixRIV和ArriaRIIGX器件系列可以满足下一代标准提出的高要求。StratixRIV是基带处理单元的理想选择。StratixRIV中已经量产的EP4SGX230包含了23万个逻辑单元、1288个18×18DSP乘法器、14Mb嵌入式存储器以及48个基于CDR(时钟数据恢复)的全双工收发器，收发器速率达到8.5Gbps。而Altera的HardCopyRASIC(专用集成电路)器件提供从FPGA到ASIC的无缝移植，可以帮助设备厂商降低成本。ArriaRIIGX是RRU(射频远程模块)的理想选择，因为ArriaRIIGX在低功耗和低成本基础上实现了高性能。例如，ArriaRIIGX中的2AGX260包含了26万个逻辑单元、736个18×18DSP乘法器以及16个收发器，收发器速率达到3.75Gbps。此外，这些40nm的FPGA可以实现一部分采用高级编程语言编写的算法，比如NiosRII32位嵌入式RISC(精简指令集)软核可以在DPD(数字预失真)应用中灵活地实现C程序算法。

　　RF：提高载波频率范围和调制带宽

　　ADI公司射频网络通信部业务拓展经理JustinLittlefield表示，在过去几个季度中，各种各样的因素影响着RF(射频)技术的演进。其中，主要因素包括更宽的载波频率范围以及更高的调制带宽。从RF设计的角度来看，这些挑战是为了在更小尺寸、更高能效的无线系统中可以实现更高数据传输速率而带来的必然结果。

　　而且，在3.5G的技术演进中，在新的频带上，每比特传输成本要非常低，射频要支持1.4MHz到20MHz的可变信道带宽，支持100Mbps/50Mbps的下载/上传数据速率，并能够在有效降低手机功耗的情况下采用开放接口网络架构。

　　LTE对发射通道提出了一些更高的要求，包括频谱质量和辐射状况应当符合现有WCDMA规格的要求，在这方面，EVM(误差向量幅度)和频谱质量是关键指标；对高动态范围的多载波设计而言，可以采用16位数字模拟转换器。为了满足频谱质量和高PAROFDM(正交频分复用)提出的要求，必须选用高线性度前置放大器和功放。与此同时，对于接收通道来讲，如果选用中频转换架构，那么选择高中频(单次转换)或低中频(二次转换)架构各有优劣势。

　　ADI在近期推出了14位数字模拟转换器AD9789。它集成了QAM(数字调制器)编码器、内插器和数字上变频器，可为有线基础设施实现2.4GHz的采样率，支持多标准的基站基础设施。而另一款产品2.4GHzAD9739，采用了与AD9789相同的DAC(数模转换器)内核，具备业内最高的可用输入带宽。这两个器件在基带模式下都具备实现奈奎斯特频率的多载波能力，并通过混频功能产生处于第二和第三奈奎斯特区域的RF信号。这个特性允许设计工程师去除混频级，减少了RF元器件的数量并降低了设计的复杂性。与此同时，ADI还推出了ADRF6750调制器。它在一个8mm×8mmLFCSP(引脚架构芯片级封装)内集成模拟I/Q正交调制器、小数N分频PLL(锁相环)合成器、VCO(压控振荡器)和数字控制RF衰减器，节省了空间，降低了成本和设计复杂度。