摘要：本文在分析WCDMA系统基带处理方案的基础上,结合DSP和FPGA性能的比较,提出了一种在性能、灵活性和性价比上都比较理想的DSP+FPGA基带发送的实现方案。关键词：第三代移动通信;WCDMA;基带处理;DSP;FPGA引言随着Internet的迅猛发展和各种无线业务需求的增加,目前以承载单一话音业务为主的无线通信网已经越来越不适应人们的需要,所以,以大容量、高数据率和承载多媒体业务为目的的第三代移动通信系统(IMT-2000)成为无线通信的发展
摘 要： 本文在分析WC
DMA系统基带处理方案的基础上,结合
DSP和FPGA性能的比较,提出了一种在性能、灵活性和性价比上都比较理想的DSP+FPGA基带发送的实现方案。
关键词： 第三代移动通信;WCDMA;基带处理;DSP;FPGA
引言
随着Internet的迅猛发展和各种无线业务需求的增加,目前以承载单一话音业务为主的无线通信网已经越来越不适应人们的需要,所以,以大容量、高数据率和承载多媒体业务为目的的第三代移动通信系统(IMT-2000)成为无线通信的发展方向。码分多址(CDMA)技术凭借其良好的抗噪性、保密性和低
功率等优点成为第三代移动通信中最主要的多址接入技术。
和传统的CDMA系统相比,第三代移动通信的最大特点在于能支持
多种速率的业务,从话音到分组数据到多媒体业务,并能根据具体的业务需要,提供必要的带宽。3GPP协议规定WCDMA系统支持的业务类型包括：5.15Kbps~12.2Kbps话音数据、 64Kbps电路数据、144Kbps分组数据和384Kbps分组数据。然而,对不同速率业务的基带处理,所需的存储量、运算量以及处理延时差异很大。因此,采用何种硬件结构能有效地处理各种业务是本文所要探讨的问题。
本文首先介绍WCDMA系统的无线信道的基带发送方案,说明其对多媒体业务的支持以及实现的复杂性。然后,从硬件实现角度,进行了DSP和FPGA的性能比较,提出DSP+FPGA基带发送的实现方案,并以基站分系统(
BTS)的发送单元为例,具体给出了该实现方案在下行无线信道基带发送单元中的应用。
WCDMA基带发送方案
WCDMA系统的发送单元实现无线信道的基带数据处理(CRC校验、纠错编码、速率适配、交织、复用、成帧)、扩频加扰、合路与功率控制、成型
滤波、D/A转换、最后提供给模拟前端。下面以下行链路为例,分别给出基带数据处理方案和扩频加扰调制方案。
在基带处理流程中(如图1所示),每个传输信道(TrCH)对应一个业务,由于各种业务对时延的要求不同,所以其发送时间间隔(
TTI)是不同的(TTI∈{10
ms,20ms,
40ms,80ms})。具体步骤如下：
首先将各传输信道的一个发送时间间隔(TTI)内的输入数据划分成各传输块,并在每块末尾加上CRC校验比特位,以便收端进行差错检测。
其次将加上校验位后的所有传输块串行级联起来。如果级联后的数据量大于规定的最大编码块尺寸,则需对级连后的数据块进行分段处理,分成若干个尺寸相同编码块,使每个编码块的尺寸小于或等于最大编码块尺寸。对于不同的编码方式,最大编码块尺寸不同。其中,卷积编码: Z = 504;Turbo编码: Z = 5114(Z表示最大编码块尺寸)。
WCDMA所采用的纠错编码有两种：Turbo码和卷积码。无线信道编码是为了接收机能够检测和纠正由于传输媒介带来的信号误差,同时在原数据流中加入了冗余信息,提高了
数据传输速率。卷积编码与Turbo编码相比,前者具有译码速度快,时延小等优点;但对较高速率的信道,在满足相同QoS的条件下,后者对信噪比的要求更低。对于数据量小,要求实时性高的业务采用卷积编码,如语音业务;而对数据量大,实时性要求不高的业务采用Turbo编码,如
IP业务,多媒体业务。
