FPGA在3G系统设备中的应用前景 ht/wwwcele.com更新时间:2005年11月01日来源:电子工程专辑 【收藏此页】【大中小】【E-mail给朋友】【打印此文】【关闭窗口】 随着FPGA的规模越来越大,性能越来越强,OEM越来越倾冋于用FPGA作为开发3G基 础设施的器件。这是由于FPGA具有其它器件如ASIC,ASSP,GPP,DSP等无法比拟的优 势,比如开发的灵活性、快速性、高性能以及比较好的性能价格比。本文就是针对3G的特 点,分析了 Altera公司的FPGA在开发3G基础设施中具有的优势,还给出了 Altera公司所 能提供的产品及成功案例等等 3G基础设施的特殊需求 第三代移动通信设备的复杂度越来越高,尤其在开发空中接口部分时,将有大量的复杂的 DSP应用〔语音编解码,复杂的前向纠错编码,及调制与解调),另外在开发移动通信网络设 备也比开发前几代移动通信网络设备复杂,现在的网络设备是基于IP的网络设备。此外, 为了适应不断增长的业务需求,第三代移动通信标准发展很快,比如 WCDMA已经经历了 R99, HSDPA( release5), HSUPA( release6),并且3G标准还在发展变化,这就决定了我们在 开发3G基础设施时,要注意如下五点:3G基础设施要具有可升级性、可降价性、差异化、 有助于加速产品的市场化以及具有好的性能价格比 而现阶段OEM在开发3G基础设施时,可以选择的设计方法有:自己开发ASIC、选用ASSP 器件、选用通用DSP处理器或其他通用处理器以及选用可编程逻辑器件(FPGA)。因此,OEM 在开发3G基础设施时要充分考虑上面的5大特点,来决定选择何种实现方法 FPGA在3G基础设施中的应用 3G硬件平台包括两部分,即空中接口部分和网络部分。空中接口部分主要包括基带信号处 理和IF信号处理:网络部分主要是如何实现基站(或 NodeB),基站控制器(或RNC)及核心 网的数据传输。FPGA在这两个部分都有很好的应用机会并且具有FPGA特有的竞争优势。 FPGA中具有丰富的资源,比如大量的LE资源,内置的存储器资源,还有针对DSP应用的 DSP BLOCK资源, Altera的FPGA还具有丰富的IO资源,比如有专用的LVDS接口集成 了定制的 SERDES/DPA、专用的外部存储器接口以及非常适合开发 DDR/DDR2、 RLDRAM 和QDRI存储器的接口。此外还有丰富的时钟网络资源,GX器件增加了嵌入的收发器,非 常有利于实现高速串行数据的收发。下面我们从3G结构的角度来分析FPGA在3G基础设 施的各个部分时所能扮演的角色和机会。 基站发送部分。在该部分中,除了靠近发射天线的部分,其他部分都可以用FPGA实现。 主要包括CRC、FEC、交织、正交可变扩频因子、扰码和QPSK调制。CRC的实现可以用 移位寄存器及XOR运算实现。FEC(前向纠错)主要包括 Viterbi和 Turbo编码两种,它们编FPGA 在 3G 系统设备中的应用前景 http://www.cnele.com 更新时间：2005 年 11 月 01 日 来源：电子工程专辑 【收藏此页】【大 中 小】【E-mail 给朋友】【打印此文】【关闭窗口】 -------------------------------------------------------------------------------- 随着 FPGA 的规模越来越大，性能越来越强，OEM 越来越倾向于用 FPGA 作为开发 3G 基 础设施的器件。这是由于 FPGA 具有其它器件如 ASIC，ASSP，GPP，DSP 等无法比拟的优 势，比如开发的灵活性、快速性、高性能以及比较好的性能价格比。本文就是针对 3G 的特 点，分析了 Altera 公司的 FPGA 在开发 3G 基础设施中具有的优势，还给出了 Altera 公司所 能提供的产品及成功案例等等。 3G 基础设施的特殊需求 第三代移动通信设备的复杂度越来越高，尤其在开发空中接口部分时，将有大量的复杂的 DSP 应用(语音编解码，复杂的前向纠错编码，及调制与解调)，另外在开发移动通信网络设 备也比开发前几代移动通信网络设备复杂，现在的网络设备是基于 IP 的网络设备。此外， 为了适应不断增长的业务需求，第三代移动通信标准发展很快，比如 WCDMA 已经经历了 R99，HSDPA(release5)，HSUPA(release6)，并且 3G 标准还在发展变化，这就决定了我们在 开发 3G 基础设施时，要注意如下五点：3G 基础设施要具有可升级性、可降价性、差异化、 有助于加速产品的市场化以及具有好的性能价格比。 而现阶段 OEM 在开发 3G 基础设施时，可以选择的设计方法有：自己开发 ASIC、选用 ASSP 器件、选用通用 DSP 处理器或其他通用处理器以及选用可编程逻辑器件(FPGA)。因此，OEM 在开发 3G 基础设施时要充分考虑上面的 5 大特点，来决定选择何种实现方法。 FPGA 在 3G 基础设施中的应用 3G 硬件平台包括两部分，即空中接口部分和网络部分。空中接口部分主要包括基带信号处 理和 IF 信号处理；网络部分主要是如何实现基站(或 NodeB)，基站控制器(或 RNC)及核心 网的数据传输。FPGA 在这两个部分都有很好的应用机会并且具有 FPGA 特有的竞争优势。 FPGA 中具有丰富的资源，比如大量的 LE 资源，内置的存储器资源，还有针对 DSP 应用的 DSP BLOCK 资源，Altera 的 FPGA 还具有丰富的 IO 资源，比如有专用的 LVDS 接口集成 了定制的 SERDES/DPA、专用的外部存储器接口以及非常适合开发 DDR/DDR2、RLDRAM 和 QDRII 存储器的接口。此外还有丰富的时钟网络资源，GX 器件增加了嵌入的收发器，非 常有利于实现高速串行数据的收发。下面我们从 3G 结构的角度来分析 FPGA 在 3G 基础设 施的各个部分时所能扮演的角色和机会。 基站发送部分。在该部分中，除了靠近发射天线的部分，其他部分都可以用 FPGA 实现。 主要包括 CRC、FEC、交织、正交可变扩频因子、扰码和 QPSK 调制。CRC 的实现可以用 移位寄存器及 XOR 运算实现。FEC(前向纠错)主要包括 Viterbi 和 Turebo 编码两种，它们编