TMS320TCI6618-TI 高性能LTE物理層解決方案

比特率協處理器(BCP) 是一款可減輕無線信號鏈中總體比特率處理工作的多標準加速引擎。BCP 對以下處理功能進行了增強：調制 速率匹配解調速率解匹配交錯 CRC 附加 解交錯與卷積編碼 除了能夠從這些功能上減輕DSP 內核開銷，BCP 也可實現Turbo 干擾消除等高級接收機算法。Turbo 干擾消除可將信噪比(SNR) 提高3 dB，從而使頻譜效率最多可提高40%，這也是無線系統的關鍵性能指標。BCP 能夠在提供2.2 Gbps 下行吞吐量和1.1Gbps 上行吞吐量的同時，還能大約減輕DSP 周期的15 GHz 負載。

第三代Turbo 解碼器協處理器(TCP3d) 是對LTE 上行鏈路處理進行Turbo 解碼的可編程外設。TCP3d 輸入采用針對系統和校驗位的軟信道決策，而輸出則采用硬信道決策。

TCP3d 可生成Turbo 交錯表，能夠執行Turbo 解碼并支持基于編碼模塊的CRC 計算。TCP3d

具有非常小的驅動器開銷，卻比此前的TCP2 系列產品快了7 倍。TCI6618 包含三個TCP3d協處理器，總吞吐能力經6 次疊加可高達582 Mbps。

第三代Turbo 編碼器協處理器(TCP3e) 是一種可對LTE Turbo 代碼進行編碼以實現下行鏈路處理的可編程外設。TCP3e 的輸入為信息位，而輸出則為已編碼的系統化校驗位。

其能夠支持基于編碼模塊的CRC、Turbo 編碼及Turbo 交錯表生成。TCP3e 能以150 Mbps 的下行鏈路吞吐量速率對每秒450 Mbycles 的CPU 處理減輕負擔。TCI6618 具有4 個TCP3e 協處理器，總吞吐量高達2572 Mbps。

快速傅里葉變換協處理器(FFTC)是一款與DSP內核松散耦合的加速器。可將其連接至TeraNet并使用多內核導航器輸入、輸出需要FFT功能的分組。FFTC 具有循環前綴可插拔特性，能夠對其進行編程以便在分組數據的開始部分忽略或添加樣本；這允許在無需使用軟件對循環前綴進行處理的情況下實現天線接口與FFTC 之間的無縫連接。此外， FFTC 也可根據LTE 要求對輸入數據進行頻率切換。以下列舉了在LTE 中使用FFTC 的應用

2x2 MIMO 配置的LTE 系統中，該FFTC 集群可減少超過1.6 GHz 的DSP 內核處理開銷。換句 話說，其可為SoC 節省比一個完整DSP 內核還多的資源。

瑞克搜索加速器(RSA) 可用于LTE 編碼塊解碼。TCI6618 擁有兩個與兩個DSP 內核中的任一一個都能緊密配合的RSA 。RSA 可為相關性和搜索算法提供硬件加速，允許通過物理上行共享信道(PUSCH) 解碼高效實施上行控制信息(UCI) 。使用RSA 可為基于PUSCH 解碼算法的UCI 節省超過1GHz 的DSP 處理資源。

TCI6618 第二代天線接口(AIF2) 是一個專有外設模塊，可在上下行基帶DSP 內核與高 速串行接口（連接至數字無線電廣播前端）之間支持基帶同相與正交(IQ) 數據的傳輸。AIF2 可支持LTE 的頻分多路復用(FDD)、時分多路復用(TDD)、通用公共無線電廣播接口(CPRI) 以及開放式基站架構發起組織(OBSAI) 協議。AIF2 則能支持6 個鏈路，其中每個鏈路均帶 一個6 GHz 的SERDES 和每鏈路64 個最大天線載波。

AIF2 內置多內核導航器，并能直接與FFTC 連接，從而為LTE 系統提供了低時延的天線流量。此外，AIF2 也具有用于幀時序和同步的可編程無線電廣播定時器，以支持多種標準。

其能夠提供12 Gbps 的最大入口帶寬和12 Gbps 的最大出口帶寬。網絡協處理器 網絡協處理器可提供主要用于LTE L2 處理的以太網分組加速和安全加速功能。其內置CRC 引擎可用于實現LTE PHY 傳輸模塊的CRC 計算。

高效 FFTC 前端數據分派– KeyStone 多內核架構可在AIF2 和FFTC 之間實現無縫接口，而無 需運行于DSP內核之上的軟件的干預。此外，其還使用多內核導航器基礎局端支持多內核負載均衡。

AIF2 和FFTC 專為LTE OFDM 處理而精心優化。兩者繼續沿用多內核導航器的分組直接存儲器存取(DMA) 引擎，從而能夠在無需DSP 內核干預的情況下通過隊列直接在AIF2 和FFTC 形成數據傳輸通道。

圖4闡述了如何在LTE 上行符號處理過程中采用多內核導航器來實現負載均衡、調度、系統分區以及存儲器占用的減少。

在該例中，可將4 個天線信號流饋送到FFTC 中，分區及調度信息被編程固化在FFTC 輸入隊列描述符中。每個內核均具有3 個專用的FFTC 輸出隊列，隊列中具有使用多內核導航器以逐包方式重新分配到不同內核的所需天線及數據符號信息。

通過使用多內核導航器隊列描述符報頭協議專用信息，可對FFTC 輸出數據進行排序，以讓一個隊列接收FFTC 輸出數據符號，另一個隊列接收輸出導頻信號。第三個隊列包含可中斷內核以啟動數據處理的符號數據。內核能夠高效處理前端FFTC 數據而無需進行任何數據預處理開銷。FFTC 通過將部分數據及導頻符號路由到將執行信道估計以及均衡的每個內核來實現負載均衡。

圖4 –利用多內核導航器實現負載均衡、調度以及系統分區