CN101123597A - 一种终端基带处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种终端基带处理装置，包括：主处理器、多个功能单元及至少一个从处理器，其中：所述主处理器，用于完成数据提取、消息解析和部分基带数据处理；所述功能单元，用于完成所有基带数据处理中相对耗时较长的基带数据处理；所述从处理器，用于完成有算法演进需求的基带数据处理。本发明的终端基带处理装置，提高了基带数据处理速度，使终端业务的处理时延符合规范要求，并能够适应关键算法演进的需求。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信领域，特别是涉及一种终端基带处理装置。
背景技术
虽然时分同步码分多址(TD-SCDMA)终端已经能够承载3G业务中最具代表性的两个业务：可视电话业务和384K数据下载业务，但市场需求的快速增长使得3G提供的这样的传输速率仍显得不足。
为此，3GPP在R5版本规范中引入了高速下行分组接入(HSDPA)技术。HSDPA是一些无线增强技术的集合，利用HSDPA技术可以在现有技术的基础上使下行数据峰值速率有很大的提高。其基本的底层关键技术包括自适应调制与编码(AMC)、混合自动重传请求(HARQ)和快速调度算法等。频分双工(FDD)和时分双工(TDD)的HSDPA在技术实现方式上大致相似，而且网络演进可以在不改变已经建设的网络架构的情况下，通过进行软件升级来完成。
但是，现有HSDPA终端的基带芯片存在以下一些约束：
1、实时性
如图1所示，对于给定的HSPDA终端，最后配置的高速下行共享信道(HS-PDSCH)和与之对应的共享信息信道(HS-SICH)在时隙的距离(NHS-SICH)不会少于9，因而，对基带芯片处理的实时性要求较高。
2、运算复杂性
HSDPA终端的基带芯片要完成自适应解调与译码、HARQ以及更多时隙的联合检测算法，其运算复杂性比非HSDPA终端的基带芯片要高很多，具体如下表所示(表中数值为运算复杂性的相对值)。
| 非HSDPA | HSDPA | |
| 联合检测 | 4 | 6 |
| Turbo码译码 | 1 | 7 |
| 速率适配 | 1 | 14 |
3、灵活性
由于信号检测算法会有一个长期的演变过程，因此HSDPA终端的基带架构应当具备一定的灵活性，能够尽量适应算法的演进。
现有HSDPA终端的基带架构是由一个处理器及多个功能单元组成，由于单个处理器的处理能力有限，以及功能单元为硬件单元，其功能已经固化，不能适应算法的演进，因而现有的架构设计灵活性也较差，并且，无论是信息数据的处理能力，还是实时的反应能力，与实现HSDPA的要求都相差很远。
因而，如何提供一种更加灵活的HSDPA终端的架构设计，以使得HSDPA的处理时延符合规范要求，对不同类型的业务处理有较强的适应能力，并具有很好的灵活性，能够适应关键算法演进的需求，成为亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种终端基带处理装置，以提高基带数据处理速度，使终端业务的处理时延符合规范要求，并能够适应关键算法演进的需求。
为解决上述问题，本发明提供技术方案如下：
一种终端基带处理装置，包括：主处理器、多个功能单元及至少一个从处理器，其中：
所述主处理器，用于完成数据提取、消息解析和部分基带数据处理；
所述功能单元，用于完成所有基带数据处理中相对耗时较长的基带数据处理；
所述从处理器，用于完成有算法演进需求的基带数据处理。
本发明所述的装置，其中，所述主处理器以及从处理器为数字信号处理器(DSP)；所述功能单元为专用集成电路(ASIC)。
本发明所述的装置，其中，所述终端为基于同步时分码分多址系统的多媒体广播业务(TD-MBMS)终端。
本发明所述的装置，其中，所述终端为HSDPA终端。
本发明所述的装置，其中，在上行处理中，所述主处理器进一步用于完成：添加CRC、卷积码编码、第一次解交织及物理信道映射。
本发明所述的装置，其中，所述多个功能单元中包括：Turbo编码器，用于完成Turbo码编码。
本发明所述的装置，其中，所述多个功能单元中包括：上行序列成帧器，用于完成调制、扩频及滤波。
本发明所述的装置，其中，在下行处理中，所述主处理器进一步用于完成：物理码道解映射、子帧级联、传输信道解复合、解速率匹配及第一次解交织；所述从处理器进一步用于完成：联合检测、解调及HSDPA物理码道解映射。
本发明所述的装置，其中，所述多个功能单元中包括：HSDPA加速器，用于完成解复合自动请求重传。
本发明所述的装置，其中，所述多个功能单元中包括：Turbo译码器，用于完成Turbo码译码及CRC检测。
本发明所述的装置，其中，所述多个功能单元中包括：Viterbi译码器，用于完成卷积码译码及CRC检测。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
通过增加从处理器，使得终端基带处理装置具有很好的灵活性，能够适应关键算法的演进需求；
通过软硬件划分，即将基带数据处理的各种功能在主处理器、各功能单元及从处理器之间进行合理划分，使得终端基带处理装置的实时性高、数据处理能力强，对不同类型的业务处理有较强的适应能力。
附图说明
图1为HSDPA中HS-PDSCH与HS-SICH的时隙及关联示意图；
图2为本发明较佳实施例的终端基带处理装置架构示意图；
图3为TD-SCDMA物理层发射端处理流程示意图；
图4为HSDPA终端物理层上行软硬件划分示意图；
图5为HSDPA终端物理层下行软硬件划分示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。
请参照图2，为本发明较佳实施例的终端基带处理装置的架构，包括：主处理器、多个功能单元及至少一个从处理器。所有这些组件经由两种片上总线(数据总线和控制总线)连接起来，其中，数据总线用于数据交换，控制总线用于配置和控制各功能单元及从处理器。主处理器、从处理器及各功能单元各自带有随机存储器(RAM)，用于存放处理过程所需要的数据及中间结果。
主处理器作为主控单元，是两条总线的控制设备(Master)，完成数据提取、消息解析和部分的基带数据处理功能；各功能单元则在主处理器的调度下完成基带数据处理环节中大部分比较耗时的处理功能(即所有基带数据处理中相对耗时较长的基带数据处理)；从处理器则在主处理器的控制下，完成有算法演进需求的基带数据处理功能。
其中，所述主处理器以及从处理器为数字信号处理器(DSP)，所述功能单元为专用集成电路(ASIC)。ASIC的运算能力强、处理数据快，但其功能单一，应用范围受限，因而在本发明中仅用其来完成基带数据处理环节中大部分比较耗时的处理功能，这样就解决了HSDPA技术对终端基带芯片的实时性和运算复杂性的需求。DSP的优势在于编程的灵活性和普适性，但其运算能力有限，因而在本发明中用其来完成有算法演进需求的基带数据处理功能。
基带数据处理的各种功能在主处理器、各功能单元及从处理器之间的划分，在本发明中称其为功能的软硬件划分(功能划分给处理器为软件划分，功能划分给各功能单元为硬件划分)。在描述基于图2架构下的基带数据处理功能的软硬件划分之前，这里先描述TD-SCDMA系统的无线信道的基带发送方案，即物理层发射端的处理过程。请参照如图3，所述基带发送方案主要实现无线信道的基带数据处理(包括：循环冗余校验(CRC)、纠错编码、速率适配、交织、复用及成帧等)、扩频加扰、合路与功率控制、成型滤波。
以下给出在图2的架构下，分别对应于上下行的一种较佳的软硬件划分方案。
请参照图4，在HSDPA终端的发射的基带处理过程中，Turbo码编码、调制、扩频、滤波由功能单元完成，具体地，在功能单元中设计Turbo编码器和上行序列成帧器，由Turbo编码器完成Turbo码编码，由上行序列成帧器完成调制、扩频及滤波；而其他的所有处理都在主处理器中实现，即由主处理器完成：添加CRC、卷积码编码、第一次解交织及物理信道映射。
请参照图5，在HSDPA终端的接收的基带处理过程中，由主处理器完成：物理码道解映射、子帧级联、传输信道解复合、解速率匹配及第一次解交织。对于关键算法及联合检测，由于将会有不同的演进版本，因而将其划分到由从处理器处理，即所述从处理器用于完成：联合检测、解调及HSDPA物理码道解映射。并在功能单元中设计Turbo译码器和Viterbi译码器，由Turbo译码器完成Turbo码译码及CRC检测，由Viterbi译码器完成卷积码译码及CRC检测。进一步，由于下行接收的HARQ过程，是一个运算量很大的过程，因此在功能单元中设计一个HSDPA加速器，由HSDPA加速器完成解复合自动请求重传。
以上仅以HSDPA终端为例进行了说明，本领域技术人员容易理解的是，图2所示的架构也可以适用于其他终端，例如基于同步时分码分多址系统的多媒体广播业务(TD-MBMS)终端，其软硬件划分可以采用类似的方案，这里不作赘述。
综上所述，本发明提供了一种更加灵活的终端基带处理装置架构设计，使得终端业务的处理时延符合规范要求，而且不同类型的业务处理也有较强的适应能力，同时这种架构具有很好的灵活性，能够适应关键算法演进的需求。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (11)
1.一种终端基带处理装置，其特征在于，包括，主处理器、多个功能单元及至少一个从处理器，其中：
所述主处理器，用于完成数据提取、消息解析和部分基带数据处理；
所述功能单元，用于完成所有基带数据处理中相对耗时较长的基带数据处理；
所述从处理器，用于完成有算法演进需求的基带数据处理。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于：
所述主处理器以及从处理器为数字信号处理器DSP；
所述功能单元为专用集成电路ASIC。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于：
所述终端为基于同步时分码分多址系统的多媒体广播业务TD-MBMS终端。
4.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于：
所述终端为高速下行分组接入HSDPA终端。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，在上行处理中，
所述主处理器进一步用于完成：添加CRC、卷积码编码、第一次解交织及物理信道映射。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述多个功能单元中包括：
Turbo编码器，用于完成Turbo码编码。
7.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述多个功能单元中包括：
上行序列成帧器，用于完成调制、扩频及滤波。
8.如权利要求4所述的装置，其特征在于，在下行处理中，
所述主处理器进一步用于完成：物理码道解映射、子帧级联、传输信道解复合、解速率匹配及第一次解交织；
所述从处理器进一步用于完成：联合检测、解调及HSDPA物理码道解映射。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述多个功能单元中包括：
HSDPA加速器，用于完成解复合自动请求重传。
10.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述多个功能单元中包括：
Turbo译码器，用于完成Turbo码译码及CRC检测。
11.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述多个功能单元中包括：
Viterbi译码器，用于完成卷积码译码及CRC检测。
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