RapidIO互聯(lián)技術(shù)在下一代無線基站中的應(yīng)用.pdf

1、在典型的嵌入式系統(tǒng)中，提高處理器的速度是改善系統(tǒng)性能的解決方案之一。高速緩存和更先進(jìn)的處理器架構(gòu)的使用不斷提高著微處理器的性能，但研究表明處理器總線頻率的增長速度相對(duì)處理器內(nèi)核性能的增長速度較慢，而且兩者之間的差距正在不斷擴(kuò)大。處理器速率的提高無助于改進(jìn)處理器和外設(shè)芯片之間的連接或多處理器系統(tǒng)中多個(gè)處理器之間的連接。系統(tǒng)互連，即系統(tǒng)內(nèi)不同組件之間彼此通信的速率已成為制約嵌入式系統(tǒng)性能提高的瓶頸。盡管過去幾年里總線性能呈現(xiàn)了驚人的增長，但

2、許多跡象同時(shí)也表明傳統(tǒng)的分層共享總線的潛在功能己得到了完全的發(fā)揮。為了滿足未來高性能嵌入式系統(tǒng)的I/O性能需求和快速高效的信號(hào)處理和數(shù)據(jù)傳輸，迫切需要一種新的系統(tǒng)互連技術(shù)來保證總線性能的繼續(xù)增加，并將處理器性能轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)性能。 通過指定高性能包交換互連技術(shù)，以便在系統(tǒng)內(nèi)的微處理器、DSP、通信和網(wǎng)絡(luò)處理器、系統(tǒng)存儲(chǔ)器以及外設(shè)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)和控制信息傳輸，RapidIO架構(gòu)消除了瓶頸問題。RapidIo架構(gòu)通過提供帶寬、軟件獨(dú)立性、

3、容錯(cuò)性和短等待時(shí)間，滿足更高的性能要求。 由于RapidIO在路由、交換、容錯(cuò)糾錯(cuò)、使用方便性上有完善的考慮，可以實(shí)現(xiàn)基于硬件的高性能可靠數(shù)據(jù)傳輸，所以必將在嵌入式系統(tǒng)、3G和3G之后的Beyond3G/4G移動(dòng)通信基站，高性能數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。 本文對(duì)串行RapidIO協(xié)議在下一代無線基站中的應(yīng)用進(jìn)行了深入的研究。首先詳細(xì)討論了RapidIo協(xié)議的關(guān)鍵技術(shù)和無線基站的發(fā)展演變趨勢，針對(duì)RapidIO在無線

4、通信領(lǐng)域的應(yīng)用前景，提出了在下一代無線基站中基于串行RapidIO互聯(lián)技術(shù)的設(shè)計(jì)思路，并在現(xiàn)有基站架構(gòu)基礎(chǔ)上對(duì)該設(shè)計(jì)方法的可行性及技術(shù)優(yōu)勢進(jìn)行了實(shí)踐驗(yàn)證。在文中主要對(duì)驗(yàn)證方案的FPGA設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了詳細(xì)地闡述，最后給出了軟件仿真和硬件實(shí)現(xiàn)的結(jié)果。從理論分析和實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果來看，相對(duì)于其他的互聯(lián)架構(gòu)，RapidlO在功能、性能和成本方面具有較明顯的優(yōu)勢。對(duì)嵌入式系統(tǒng)尤其是無線基礎(chǔ)設(shè)施中的基站，串行RapidIO是最佳的互連技術(shù)之一。高達(dá)