預(yù)計移動通信量在未來幾年將大幅增加，這會給從終端到內(nèi)核的整個網(wǎng)絡(luò)（特別是給小型蜂窩基站 (Small Cell) 產(chǎn)品開發(fā)人員）帶來巨大壓力。到2017年，小型蜂窩基站有望挑起無線接入網(wǎng)絡(luò)的大部分覆蓋與容量重?fù)?dān)。

小型蜂窩基站必須包含宏蜂窩基站的功能。然而與終端相似的是，其價格點(diǎn)須比宏蜂窩基站的價格點(diǎn)低，旨在實(shí)現(xiàn)大量的部署。這就需要更高的硅芯片和軟件集成度、更低的功耗以及高水平的互操作性測試。

LTE版本10的全新功能可部署大量小型蜂窩基站，但這意味著支持版本10的產(chǎn)品所需的GOPS大約是支持版本9的產(chǎn)品所需GOPS的10倍以上。這需要TI的TCI6636K2H等具有全新架構(gòu)的片上系統(tǒng)（SoC）來提供該處理能力。

在軟件方面，物理層（PHY）和協(xié)議棧（Protocol Stack）的開發(fā)與部署中均存在挑戰(zhàn)。運(yùn)營商需要載波聚合及增強(qiáng)的上行鏈路（UL）/下行鏈路（DL）多天線傳輸功能（這兩種功能都可顯著提升PHY軟件所需的性能）用于LTE。

欲實(shí)現(xiàn)最高性能，具有更多可用數(shù)字信號處理器（DSP）和精簡指令集計算機(jī)（RISC）處理器的架構(gòu)還會在劃分軟件方面帶來挑戰(zhàn)。此外，版本10的要求也可使SoC的其它元件以新的方式承受應(yīng)力。

遷移至全新的SoC

作為挑戰(zhàn)的一個例子，讓我們來看看CommAgility如何在TI全新的SoC上為版本10開發(fā)我們的PHY軟件，從而確保我們能將這當(dāng)作集成式解決方案（具有我們的處理器板和模塊）提供給客戶。

我們以自己現(xiàn)有的軟件為基礎(chǔ)進(jìn)行了一個迭代過程。第一步是重新驗(yàn)證SoC/PHY軟件，通過一系列回歸測試來運(yùn)行它，目的是確保硅芯片的穩(wěn)健性并檢查是否有任何新漏洞暴露在了全新的SoC上。

第二步，我們評測了全新架構(gòu)（人們期盼在這里實(shí)現(xiàn)性能改進(jìn)）的元件，如附加的隊(duì)列管理器等。接著，又最大限度地提升了PHY軟件的性能，包括利用更多的DSP內(nèi)核來解決新功能（如載波聚合與UL/DL增強(qiáng)功能）問題。

最后，重新運(yùn)行了一千多個測試向量，以確保SoC和PHY的完整性。在這個時候，已讓所有關(guān)鍵的子系統(tǒng)、核間通信、共享內(nèi)存、雙倍數(shù)據(jù)速率（DDR）接口、多核導(dǎo)航器等承受了應(yīng)力，目的是確定問題區(qū)域。還添加了協(xié)議棧，使其跨越一個C66x數(shù)字信號處理器（DSP）內(nèi)核和一個ARM?Cortex-A15分離。PHY和協(xié)議棧之間的共享內(nèi)存和通信也被重新驗(yàn)證。最后一步是將協(xié)議棧完全遷移到ARM Cortex-A15內(nèi)，從而解放所有的DSP內(nèi)核，以便用來實(shí)現(xiàn)版本10的功能。為進(jìn)行這最終的配置，可運(yùn)行另一種驗(yàn)證測試套件。

這項(xiàng)工作的結(jié)果是，CommAgility PHY現(xiàn)在可用于TI的TCI6636K2H、TCI6638K2K和TCI6630K2L器件。

總結(jié)

盡管我們在為LTE小型蜂窩基站和終端實(shí)現(xiàn)物理層軟件方面擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)，但每個受支持的全新軟件定義無線電（SDR）平臺均會帶來新的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)和知識。

成功演進(jìn)的關(guān)鍵是：

1. 要為已知的穩(wěn)固基礎(chǔ)保駕護(hù)航

2. 要用迭代法使復(fù)雜性發(fā)生演進(jìn)

這些都不是新原則，但每次出臺新一代LTE標(biāo)準(zhǔn)均會使復(fù)雜性的深度與廣度隨之增加，這能對不遵守此類基本原則的軟件開發(fā)人員快速予以揭發(fā)。

原文鏈接：

http://e2e.ti.com/blogs_/b/process/archive/2015/11/09/challenges-in-small-cell-lte-software

編輯：fqj