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(多图) 在蜂窝式无线电基础架构中实现软件可编程数字预失真

David Hawke?? 2014年01月24日 ?? 收藏0
蜂窝网络运营商正努力通过使用最新空中接口、采用最新传输频率、提高带宽以及增加天线数量和蜂窝基站数量的方式提高网络容量,为此他们需要大量削减设备成本。此外,运营商们还要提高设备效率和网络集成度,以便减少运营成本。为了提供可满足这些不同需求的设备,无线基础设施设备制造商正在寻找具备更高集成度、性能和灵活性且功耗与成本更低的解决方案。另外,设备制造商在实现以上目标的同时还要缩短产品上市时间。

减少设备总体成本的关键是集成,但减少运营成本则需要采用高级数字算法来改善功率放大器效率。其中最常用的一种算法就是数字预失真(DPD)。在设备配置变得越发复杂的同时提高设备效率,这本身就是一种挑战。无线电传输带宽凭借先进的长期演进(LTE-A)技术正在接近100MHz,而且随着厂商试图在一个非连续频谱中采用多个空中接口,这一数字甚至会更高。同时有源天线阵列(AAA) 和支持MIMO的远端射频单元(RRU)也不断对算法的计算带宽提出更高要求。本文我们将研究如何利用Zynq-7000 All Programmable SoC(AP SoC)来提高当前及未来DPD系统的性能,同时为设备厂商提供具有完全可编程功能的低成本、低功耗解决方案,帮助他们以最快的速度向市场推出产品。

实现蜂窝无线电

AP SoC采用包含串行收发器(SERDES)和DSP模块的高性能可编程逻辑(PL)架构和一个与其紧密集成的硬化处理子系统(PS)。该处理子系统又包含一个双核ARM Cortex A9、浮点单元(FPU)和NEON媒体加速器,并配有实现完整无线电操作和控制所必需的UART、SPI、I2C、以太网和存储控制器等多种外设。与外部通用处理器或DSP处理器不同,由于PL与PS之间有大量的连接,因此其间的接口需要极高的带宽,这是单个解决方案所无法实现的。凭借这些软/硬件组合,AP SoC器件能够在单个芯片上实现RRU所需的全部功能,如图1所示。


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