CÁC DSP KHẢ TRÌNH TRONG MÁY CẦM TAY HAI CHẾ ĐỘ

Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 2 – Các DSP khả trình trong máy cầm tay 2 chế độ CÁC DSP KHẢ TRÌNH TRONG MÁY CẦM TAY HAI CHẾ ĐỘ (2G và 3G) 2.1 Giới thiệu Từ giữa những năm 1990 rất nhiều công ty trên toàn thế giới đã nỗ lực nghiên cứu và đưa ra các tiêu chuẩn vô tuyến di động thế hệ 3 (3G). Các hệ thống 3G sẽ hỗ trợ nhiều loại hình dịch vụ: từ thoại và số liệu tốc độ thấp tới các dịch vụ tốc độ số liệu cao lên tới 144Kbps trong các môi trường ngoài trời cho xe cộ, 384Kbps trong các môi trường ngoài trời cho người đi bộ, và 2Mbps trong các môi trường trong nhà. Cả 2 dịch vụ chuyển mạch kênh và gói với các nhu cầu chất lượng dịch vụ thay đổi đều được hỗ trợ. Việc thiết kế các modem 3G có các thách thức chính là: việc xử lý tín hiệu được thực hiện bởi giao diện không gian cơ sở CDMA với tốc độ chip 3,84Mcps (cho chế độ FDD DS), các nhu cầu tốc độ số liệu cao, các dịch vụ tốc độ biến đổi và đa tốc độ cần phải được hỗ trợ đồng thời. Do các nhu cầu dịch vụ biến đổi - thoại đầu cuối tốc độ thấp tới số liệu tốc độ cao nên sự mềm dẻo của thiết kế là điều bắt buộc. Trong viễn thông, một máy di động “đa chế độ” có thể hỗ trợ nhiều tiêu chuẩn viễn thông khác nhau với các công nghệ truy nhập vô tuyến khác nhau. Ví dụ như, các hệ thống di động băng tần kép GSM+DSC không được xem như các máy di động đa chế độ bởi vì chúng sử dụng cùng công nghệ truy nhập vô tuyến và chỉ khác nhau về tần số. Bằng việc tìm hiểu nguồn gốc của hệ thống hai chế độ, chúng ta tìm thấy hai nhân tố ảnh hưởng chính. Nhân tố ảnh hưởng từ các nhà khai thác: Khi ESTI phát triển các đặc điểm kỹ thuật của GSM, tổ chức này đã không mong đợi hệ thống di động thế hệ 2 (2G) có thể tương thích trở lại với hệ thống tương tự 1G. Điều này là chấp nhận được bởi vì số lượng người sử dụng 1G so với số lượng người dự đoán sử dụng 2G là không đáng kể. Mặt khác, vào những năm 1980, khá dễ dàng để số lượng nhỏ các quốc gia thành viên Châu Âu đồng ý về một công nghệ truy nhập vô tuyến duy nhất bởi vì khi đó không nước nào có sẵn một mạng tổ ong số, do đó không có nhu cầu về tính tương thích. Nhưng khi thành công của GSM vượt ra ngoài Châu Âu thì một số nhà khai thác đã quyết định ghép các tiêu chuẩn khác với GSM. Các ví dụ chính là GSM+DECT, GSM+AMPS, và GSM+ICO. Tuy nhiên, các phân hệ kép như vậy không tương thích tốt nên không cho phép một sự tích hợp tốt giữa việc hạ chi phí và giảm kích thước. Vì vậy, các cặp tiêu chuẩn đó không cho phép chuyển giao liên tục. Nhân tố ảnh hưởng từ các tổ chức chuẩn hóa: Mục đích của dự án hợp tác 3G (3GPP) là xây dựng một tiêu chuẩn quốc tế với tham vọng rằng một máy di động có thể sử dụng được ở bất kì nơi nào trên trái đất. Giải pháp tốt nhất là đồng thuận trên một công nghệ truy nhập vô tuyến duy nhất cho tất cả các quốc gia trên thế giới. Đáng tiếc, Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 2 – Các DSP khả trình trong máy cầm tay 2 chế độ điều này là không thể thực hiện bởi vì rất khó tìm một công nghệ truy nhập vô tuyến duy nhất có thể tương thích trở lại với tất cả các công nghệ truy nhập vô tuyến 2G khác nhau đã được sử dụng bởi hàng tỷ khách hàng trên khắp thế giới. Giải pháp tốt nhất mà 3GPP tìm ra để tương thích trở lại với 2G và cho phép chuyển mạng toàn cầu là lựa chọn một số công nghệ truy nhập vô tuyến (cụ thể là năm) và chỉ rõ các cơ chế cho phép chuyển giao liên hệ thống. Giải pháp này là rất khó về mặt kỹ thuật và cần phải khắc phục nhiều trở ngại. Nhưng giải pháp này vẫn khả thi hơn so với giải pháp của các nhà khai thác. Từ quan điểm của nhà khai thác, hệ thống di động đa chế độ có nhiều ưu thế. Khi một nhà khai thác đăng ký giấy phép hoạt động UMTS, thì nhà khai thác sẽ có quyền sử dụng 5 giao diện không gian được phép trong dải tần của họ. Đa chế độ có thể khai thác trong nhiều cấu hình tùy thuộc vào chiến lược của nhà khai thác. Nếu nhà khai thác đã có mạng 2G, họ có thể bảo vệ sự đầu tư mạng và người sử dụng di động 2G của họ bằng việc sử dụng một hệ thống di động đa chế độ. Hệ thống đa chế độ cũng cho phép chuyển đổi dần dần từ 2G sang 3G. Điều hấp dẫn cuối cùng là sử dụng đa chế độ sẽ tăng dung lượng và vùng phủ của hệ thống. Trong chương này, chúng ta tập trung vào chức năng 3G FDD DS được định nghĩa bởi 3GPP. Chức năng này có thể xem như là chế độ 3G được triển khai đầu tiên. Chúng ta sẽ đưa ra các đặc điểm quan trọng nhất của chế độ 3G FDD DS (thường gọi là WCDMA), sau đó là tổng quan các yêu cầu cho cấu trúc máy cầm tay 3G và vai trò của một DSP khả trình để đáp ứng các nhu cầu đó cũng như một máy cầm tay 2 chế độ GSM/WCDMA. 2.2 Các tiêu chuẩn vô tuyến Từ khi các hoạt động chuẩn hóa 3G được bắt đầu, ba nỗ lực phát triển song song chính đã được tiến hành ở Châu Âu (ESTI), Japan (ARIB), và Hoa Kỳ. Tuy nhiên, sau các nỗ lực hòa hợp của một vài nhóm, hiện nay có 3 chế độ của tiêu chuẩn 3G (bảng 2.1) Bảng 2.1: Ba tham số CDMA dựa trên các chế độ của 3G Tham số Chế độ 1: FDD chuỗi trực tiếp Chế độ 2: FDD đa sóng mang Chế độ 3: TDD Tốc độ chip (Mcps) 3,84 2 x 1,2288 3,84 Cấu trúc kênh Trải phổ trực tiếp Đa sóng mang Trải phổ trực tiếp Phân chia phổ Các dải băng ghép đôi Các dải băng ghép đôi Các dải băng không ghép đôi Chế độ FDD-DS được chấp nhận rộng rãi và là chế độ được triển khai đầu tiên, bắt đầu ở Nhật Bản vào năm 2001. Trong phần còn lại của chương, chúng ta tập trung các thảo luận vào thiết kế một máy cầm tay 3G trong chế độ này. Bảng 2.2 liệt kê các đặc điểm quan trọng nhất của chế độ FDD-DS. Bảng 2.3 liệt kê các đặc điểm quan trọng nhất của GSM. Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 2 – Các DSP khả trình trong máy cầm tay 2 chế độ Bảng 2.2: Định nghĩa các tham số cho tiêu chuẩn 3G FDD-DS (WCDMA) Tham số Mô tả/Giá trị Khoảng sóng mang (MHz) 5 Chiều dài khung vật lý (ms) 10 Hệ số trải phổ 2 k , k=2-8:đường lên, 2 k , k=2-9:đường xuống Mã hóa kênh Mã hóa xoắn và mã hóa Turbo Đa tốc độ Đa mã và trải phổ biến đổi Các kỹ thuật phân tập Nhiều anten phát, đa đường Các tốc độ số liệu cực đại 384 Kbps ngoài trời, 2Mbps trong nhà Bảng 2.3: Định nghĩa các tham số tiêu chuẩn GSM (2G) Tham số Mô tả/Giá trị Đa truy nhập TDMA/FDMA Độ rộng kênh (KHz) 200 Chiều dài khung vật lý (ms) 4,615 Mã hóa kênh Mã hóa xoắn Đa tốc độ Không Các kỹ thuật phân tập Nhảy tần Các tốc độ số liệu cực đại 9,6/14,4 Kbps (2,5G/GPRS: 171,2) Các đặc trưng quan trọng của các tiêu chuẩn 2,5G và 3G minh họa các điểm khác nhau chủ yếu giữa 2 hệ thống. Sau này chúng ta sẽ làm rõ các điểm chung giữa 2 tiêu chuẩn, sự vận hành của các phép đo và chuyển giao liên hệ thống. 2.3 Băng tần gốc số (DBB) DS FDD chung – mô tả theo chức năng Giao diện vô tuyến được phân thành 3 lớp giao thức: - Lớp vật lý (lớp 1): có trách nhiệm truyền số liệu trong không gian. - Lớp liên kết dữ liệu (lớp 2): có trách nhiệm xác định các đặc điểm của số liệu được truyền, ví dụ như: điều khiển luồng số liệu và các yêu cầu chất lượng dịch vụ. MAC là thực thể lớp 2 chuyển dữ liệu xuống lớp 1 và nhận dữ liệu từ lớp 1 lên. - Lớp mạng (lớp 3): có trách nhiệm trao đổi thông tin điều khiển giữa máy cầm tay và UTRAN, ấn định các tài nguyên vô tuyến. RRC là thực thể lớp 3 thực hiện điều khiển và ấn định tài nguyên vô tuyến trong lớp 1. Trong chương này, chúng ta tập trung vào việc xử lý thu ở lớp vật lý, lớp yêu cầu khắt khe nhất về các tài nguyên phần cứng-phần mềm, và các ràng buộc thời gian thực. Chúng ta sẽ không nói về RF và các bộ phận tương tự thực hiện chuyển đổi tín hiệu vô tuyến tại anten thành luồng bit phù hợp cho xử lý DBB. Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 2 – Các DSP khả trình trong máy cầm tay 2 chế độ Hình 2.1: Sự khái quát chung theo chức năng của việc xử lý lớp vật lý trong DSP Hình 2.1 đưa ra sự khái quát chung cho một số bộ phận chức năng khác nhau của việc xử lý lớp vật lý trong băng tần gốc số. Phần còn lại của chương sẽ mô tả các khối xử lý chính trong phía thu, là phần có yêu cầu khắt khe hơn của modem về mặt nhu cầu tài nguyên. Giải trải phổ: Quá trình giải trải phổ bao gồm việc tương quan giữa số liệu đầu vào phức với mã kênh (mã Walsh) và mã ngẫu nhiên, lấy kết quả theo từng chip SF, trong đó SF là hệ số trải phổ. Mọi đường thu quan trọng của kênh vật lý đường xuống đều phải được giải trải phổ. Một đường có quan trọng hay không phụ thuộc vào việc so sánh độ mạnh của đường với đường mạnh nhất. Tổ hợp tỷ số tối đa (MRC): Một trong số các thuộc tính của các tín hiệu CDMA là khả năng giả tạp âm của chúng do quá trình trải phổ. Kết quả là, các đường tín hiệu bị tách rời bởi các khoảng chip sẽ có vẻ không tương quan với nhau. MRC là quá trình tổ hợp các đường tín hiệu như vậy để ứng dụng phân tập thời gian trong việc chống lại fading và tăng SNR hiệu dụng. Sự đóng góp của mỗi đường tín hiệu trong dạng tín hiệu cuối cùng tỷ lệ với SNR của chính nó. Bước MRC này cũng cần phải xem xét đến tất cả các dạng phân tập anten được sử dụng. Tìm kiếm đa đường hay ước tính hiện trạng trễ (DPE): Mỗi khi bộ tìm kiếm ô chỉ ra đường mạnh nhất mà thiết bị di động thu từ trạm gốc, thiết bị di động đó phải có khả năng tìm kiếm các đường mạnh nhất kế tiếp trong vùng lân cận của đường chính để thực Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 2 – Các DSP khả trình trong máy cầm tay 2 chế độ hiện MRC. Để chuyển giao mềm được thuận tiện, tìm kiếm đa đường phải được thực hiện đồng thời cho vài trạm gốc. Xử lý kênh truyền tải đa hợp được mã hóa (CCTrCH): Trong bộ phát đường xuống tại trạm gốc, số liệu từ MAC (thực thể lớp 2) đến bộ mã hóa/ghép kênh dưới dạng các tập hợp khối truyền dẫn một lần trong mỗi khoảng thời gian truyền dẫn {10ms, 20ms, 40ms, và 80ms}. Trong bộ thu máy cầm tay sẽ thực hiện các bước sau: - Giải ghép kênh từ các kênh truyền tải. - Giải đan xen (liên khung và trong một khung). - Nhận biết tốc độ và giải ghép tốc độ. - Kiểm tra CRC. Giải mã kênh: Thực tế, bước này xuất hiện giữa bước xử lý CCTrCH của nhận biết tốc độ và kiểm tra CRC. Các kênh có thể được mã hóa Turbo hoặc mã hóa xoắn tại bộ phát, vì vậy cần phải có cả hai bộ giải mã Turbo và Viterbi. Giải mã Turbo thường được sử dụng cho các tốc độ số liệu cao hơn và các kênh yêu cầu một mức bảo vệ cao hơn. Tìm kiếm ô: Trong khi tìm kiếm ô, trạm di động quyết định mã ngẫu nhiên đường xuống và đồng bộ khung của một ô. Tìm kiếm ô thông thường được thực hiện theo ba bước: đồng bộ khe, đồng bộ khung, và nhận dạng mã ngẫu nhiên chỉ thị ô. 2.4 Mô tả chức năng một hệ thống hai chế độ Hình 2.2 dưới đây là biểu diễn mức hệ thống của một máy cầm tay hai chế độ (nghĩa là: không thảo luận về thuật toán, bộ xử lý và phân chia tại mức này). Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 2 – Các DSP khả trình trong máy cầm tay 2 chế độ Hình 2.2: Khái niệm hai chế độ Một hệ thống hai chế độ là sự kết hợp của một hệ thống di động GSM [4] và một hệ thống di động UMTS [1]. Từ quan điểm trung tâm UE, tất cả các phân hệ này phải chia xẻ tối đa các thiết bị phần cứng để giảm kích thước chết và chi phí vật liệu (BOM). Vì vậy, chương trình lập thời gian biểu trở thành phần quan trọng của một hệ thống hai chế độ bởi vì nó phải xử lý với các dải miền thời gian rất khác nhau. Mặt khác, chương trình lập thời gian biểu phải cung cấp một phương pháp hiệu quả để sử dụng một kiến trúc đa xử lý phức tạp, với nhiều bộ nhớ và nhiều đường số liệu. Chế độ nén là một cơ chế được chỉ định bởi 3GPP để cho phép chuẩn bị chuyển giao liên hệ thống khi thiết bị di động ở chế độ dành riêng WCDMA (hình 2.3). Đây là một quá trình chuẩn bị chuyển giao rất phức tạp và vẫn chưa được chứng minh trong thực tế. Vì vậy, đây là một trong số các vùng cần nhiều tinh chỉnh và phát triển. Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 2 – Các DSP khả trình trong máy cầm tay 2 chế độ Hình 2.3: Hoạt động liên hệ thống Một UE hai chế độ đã được định nghĩa bởi 3GPP. Nó là một máy cầm tay có thể thu số liệu từ một ô trong một chế độ (ví dụ như WCDMA) trong khi tại cùng thời điểm, nó vẫn có thể giám sát các ô lân cận trong một chế độ khác (ví dụ như GSM). Các UE như vậy cần một sự đăng ký duy nhất, chung cho tất cả các chế độ hoạt động. Các chế độ khác nhau liên quan đến các công nghệ truy nhập vô tuyến khác nhau trên cùng một loại mạng lõi (như vô tuyến UTRA/FDD và GSM trên một mạng lõi dựa trên phần ứng dụng di động). Hoạt động đa chế độ dựa trên việc tách lựa chọn mạng di động mặt đất công cộng (PLMN) khỏi lựa chọn chế độ/ô. Mỗi khi PLMN được chọn, lựa chọn chế độ phải được quyết định trong số các chế độ được cung cấp bởi PLMN đã được chọn (được điều khiển bởi nhà khai thác thông qua các thiết lập tham số). Người sử dụng có thể chọn một PLMN và yêu cầu các loại dịch vụ nhất định. Tuy nhiên, người sử dụng đó không thể chọn ô phục vụ hoặc công nghệ truy nhập vô tuyến cũng như chế độ của nó. Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 2 – Các DSP khả trình trong máy cầm tay 2 chế độ 2.5 Phân tích tính phức tạp và phân chia HW/SW Các đầu cuối 3G phải có khả năng xử lý một dải rộng các kịch bản dịch vụ từ thoại tốc độ thấp đến đa phương tiện tốc độ số liệu cao. Trong phần này, chúng ta sẽ chỉ ra ba kịch bản tiêu biểu trong “trạng thái ổn định” và đưa ra một sự so sánh các thủ tục xử lý của các khối chức năng bộ thu, đã được mô tả trong phần trước. Kịch bản A: Kịch bản này điều khiển chỉ một đầu cuối thoại với duy nhất một dịch vụ thoại được chuyển mạch kênh 8 Kbps. Tốc độ số liệu này được chọn để minh họa các yêu cầu của máy cầm tay tốc độ thấp. Kịch bản B: Kịch bản này hỗ trợ thoại 12,2Kbps và hình ảnh chuyển mạch gói tốc độ 384Kbps. Đây là một tốc độ cao nhưng là trường hợp thực tế với nhiều vật mang dịch vụ có các nhu cầu chất lượng dịch vụ khác nhau. Kịch bản C: Kịch bản này hỗ trợ một dịch vụ 2Mbps, là thách thức cuối cùng mà các tiêu chuẩn 3G xác định cho các nhà thiết kế. Ngoài các dịch vụ riêng trong mỗi kịch bản, máy cầm tay được coi như là đã thu thông tin điều khiển cần thiết từ UTRAN. Các yêu cầu xử lý của một số khối đòi hỏi khắt khe nhất, được chỉ ra trong hình 2.4, phụ thuộc không chỉ vào tốc độ số liệu, mà còn cả các hệ số khác như là số lượng dịch vụ, số lượng ô mạnh trong vùng lân cận, các đặc điểm của kênh vô tuyến, ví dụ như số lượng đa đường. Khối giải trải phổ thực hiện giải trải phổ tất cả các kênh bao gồm kênh hoa tiêu chung cho việc ước tính kênh, kênh hiệu chỉnh thời gian, v.v Hình 2.4: Các yêu cầu xử lý tương quan của mỗi khối chức năng trong các kịch bản (A, B, và C). Xử lý được biểu diễn dưới dạng các hoạt động (hàng triệu hoạt động trong một giây). HW/SW phân chia việc xử lý được yêu cầu – nghĩa là các khối chuyển đổi thành các cổng ASIC dành riêng và các khối được chuyển đổi thành SW. Thông thường, một Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 2 – Các DSP khả trình trong máy cầm tay 2 chế độ DSP khả trình bị ảnh hưởng bởi nhiều hệ số. Hệ số quan trọng cho các máy cầm tay là yêu cầu xử lý mà vẫn đảm bảo quỹ công suất đích. Các hệ số bổ sung bao gồm các yêu cầu về tính mềm dẻo, các yêu cầu vào/ra số liệu, các yêu cầu bộ nhớ, các yêu cầu về trễ xử lý, khả năng nâng cấp chức năng trong tương lai, v.v Sự thoả hiệp cơ bản liên quan giữa công suất đích và tính mềm dẻo. Đối với các máy cầm tay, công suất dĩ nhiên là mối quan tâm chủ yếu. Nhìn chung, công suất thấp nhất đạt được bằng việc chuyển đổi các chức năng phần cứng riêng được thiết kế đặc biệt để thực hiện các chức năng đó và chỉ các chức năng đó mà thôi. Tuy nhiên, HW đó sẽ có tính mềm dẻo kém hơn so với một DSP khả trình công suất thấp (ví dụ như họ các bộ xử lý của Texas Instruments TMS320C54x và TMS320C55x, được thiết kế đặc biệt để có công suất thấp cho các máy cầm tay, nhưng đủ cao trong các giới hạn MHz để đáp ứng thách thức của 2G/3G). Các yêu cầu ở trên gợi ý một vài chức năng phân tách phần cứng - phần mềm cho một bộ thu WCDMA, như được chỉ ra trong hình 2.5. Hình vẽ chỉ ra các khối như sau: Hình 2.5: Các chức năng phân chia HW/SW • Các khối hoàn toàn HW: các khối này dựa trên các hệ số như là MIPS rất cao hoặc các yêu cầu băng thông số liệu mà một thiết bị mục đích chung như là một DSP không thể thỏa mãn; Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 2 – Các DSP khả trình trong máy cầm tay 2 chế độ • Các khối hoàn toàn SW: các khối này dựa trên các yêu cầu xử lý vừa phải và quan trọng hơn chúng cần sự mềm dẻo, do đó cần một thiết bị khả trình; • Các khối HW hoặc SW: dựa trên quỹ công suất nguồn tổng và các kịch bản dịch vụ cụ thể để thực hiện các triển khai cụ thể. Phải nói lại rằng các tiêu chuẩn 3G là mới và vẫn chưa được triển khai. Theo dòng lịch sử, nó đã xuất hiện, khi hiệu suất DSP được cải tiến, chức năng được chuyển từ ASIC tới DSP. Tuy nhiên, các nhà thiết kế 3G vẫn phải đối mặt với việc thiết kế các hệ thống thỏa mãn các yêu cầu xử lý cao mà vẫn có tính mềm dẻo để đáp ứng sự ra đời của tiêu chuẩn, các thị trường mới và đang phát triển, các kịch bản dịch vụ mới. Vấn đề này sẽ được chỉ rõ trong phần sau. 2.6 Các phương pháp thiết kế phần cứng 2.6.1 So sánh giữa kiến trúc phân tán với kiến trúc tập trung Về bản chất, các hệ thống CDMA là song song. Với một đường truyền thông giữa trạm gốc và máy cầm tay, tồn tại nhiều kênh đa mã, và mỗi kênh được thu thông qua ghép nhiều đường truyền dẫn. Thách thức của thiết kế là việc chia sẻ hoặc phân phối tài nguyên hệ thống giữa các luồng theo chức năng song song này. Trong máy cầm tay, vấn đề này phải được giải quyết nhờ các ràng buộc bổ sung, xuất hiện do các yêu cầu giảm công suất tiêu thụ và vùng silicon nhỏ. Vấn đề này có thể được giải quyết bằng việc sử dụng hai phương pháp phần cứng khác nhau: kiến trúc tập trung hoặc kiến trúc phân tán. Trong phương pháp tập trung, một bộ phận của phần cứng có thể được lập trình cho nhiều hơn một modem CDMA, như bộ tìm kiếm và xác nhận, để các tài nguyên có thể chia sẻ cho các chức năng khác nhau (nếu chúng có một khối chức năng lõi chung, ví dụ như hoạt động tương quan). Ngược lại, một kiến trúc phân tán ít liên quan tới việc chia sẻ tài nguyên hơn vì vậy mỗi khối chức năng là riêng biệt và tương đối độc lập. Cả hai phương pháp đều có những ưu, nhược điểm riêng. Nói chung, một kiến trúc tập trung sẽ yêu cầu vùng silicon nhỏ hơn, nhưng lại điều khiển phức tạp hơn trong cả phần mềm lẫn phần cứng. Sự tiêu thụ công suất là tỷ lệ với diện tích và tần số. Vì vậy, để tổng công suất xử lý như nhau, một kiến trúc tập trung (mục đích tổng quát hơn) có thể có khu vực nhỏ hơn một kiến trúc phân tán theo chức năng nhưng sẽ tiêu thụ công suất lớn hơn một hệ thống phân tán. Có điều này là bởi vì ngoài tính phức tạp điều khiển, một kiến trúc mục đích tổng quát phải quan tâm đến việc trợ giúp tất cả các chức năng được hỗ trợ trong khi các khối dành riêng có thể được thiết kế hiệu quả nhất cho chức năng của riêng bản thân chúng. Hơn thế, sẽ dễ dàng tắt các phần của kiến trúc phân tán hơn khi chúng không được sử dụng. Tần số hoạt động của phần cứng cũng sẽ ảnh hưởng đến sự khác nhau của việc tiêu thụ công suất giữa hai kiến trúc. Một kiến trúc phân tán sẽ cần một tốc độ đồng hồ thấp hơn một kiến trúc tập trung. [...]... nghiệp đại học độ Chương 2 – Các DSP khả trình trong máy cầm tay 2 chế Một tham số khác phải được quan tâm đến là chế độ chờ (stand-by) và chế độ ngủ (sleep) của một máy cầm tay di động, trong đó chỉ một số lượng nhỏ các kênh cần phải được xử lý trong một khoảng thời gian ngắn, giữa các khoảng thời gian không hoạt động dài hơn Kiến trúc hệ thống cũng sẽ quan tâm đến việc phân chia hiệu quả các khối chức... lõi DSP Chúng ta gọi giải pháp này là một giải pháp “tích hợp” Với kết cuối hai chế độ, giải pháp lõi DSP “tích hợp” có một vài ưu điểm: Đồ án tốt nghiệp đại học độ Chương 2 – Các DSP khả trình trong máy cầm tay 2 chế Sử dụng bộ nhớ hiệu quả: Một hệ thống di động đa chế độ gồm có một hệ thống con bằng phần mềm trên mỗi RAT được hỗ trợ Mỗi hệ thống con có hai chế độ chính: Chế độ tích cực cho tất cả các. .. tốc độ ngắt thực hiện bởi DSP Đồ án tốt nghiệp đại học độ Chương 2 – Các DSP khả trình trong máy cầm tay 2 chế Khái niệm LCC ứng dụng một cách dễ dàng tại ranh giới tốc độ chip và tốc độ ký hiệu của một hệ thống CDMA Trong lớp vật lý của W-CDMA, DSP vẫn sẽ thực hiện phần lớn thao tác xử lý tốc độ ký hiệu như là khôi phục định thời, ước tính kênh và tần số, ấn định ngón, v.v Các thao tác xử lý tốc độ. .. chuyển đổi số liệu nhờ các khả năng DMA nhúng của nó và cung cấp tính mềm dẻo trong việc sử dụng các kênh này Các khả năng như vậy có thể được tận dụng tối đa chỉ bởi một giải pháp hai chế độ tích hợp Cơ chế tái đồng bộ: Trong một hệ thống hai chế độ, một hệ thống con tích cực có thể giúp các hệ thống con khác trong chế độ giám sát liên-RAT bằng việc cung cấp cho chúng thông tin về các ô cho khối giám... được gắn vào một DSP khả trình Phần còn lại của các chức năng xử lý tín hiệu yêu cầu nhiều tính mềm dẻo (ví dụ: xử lý tìm kiếm ô) và sẽ phù hợp với DSP Đồ án tốt nghiệp đại học độ Chương 2 – Các DSP khả trình trong máy cầm tay 2 chế trong khối công suất DBB đích sẽ được sắp xếp vào DSP- SW Khi tiêu chuẩn trở nên hoàn thiện và công nghệ DSP phát triển, mô hình này sẽ thay đổi với việc DSP thực hiện nhiều... thoại chủ yếu tốc độ thấp với các ứng dụng yêu cầu thấp một cách phù hợp 2.8 Tổng kết Máy cầm tay hai chế độ 2G/3G đòi hỏi rất khắt khe về các thủ tục xử lý nên sẽ khó thỏa mãn chỉ bằng việc sử dụng các DSP khả trình ngày nay Tuy nhiên, do sự thiếu tính hoàn chỉnh của các tiêu chuẩn 3G nên tính mềm dẻo của triển khai là bắt buộc Vì thế phương pháp hay nhất là sẽ sắp xếp một cách cẩn thận các chức năng... đồng xử lý trong khi thực hiện chương trình Một TCC có thể sử dụng nhiều chu kỳ đồng hồ để thực hiện chức năng của nó; trong khi đó thì đường ống của bộ xử lý chính sẽ rỗi Các ví dụ của các bộ đồng xử lý C55x là các khối tăng tốc độ cho biến đổi cosin rời rạc (DCT: Discrete Cosine Tranform), giải mã chiều dài biến đổi Đồ án tốt nghiệp đại học độ Chương 2 – Các DSP khả trình trong máy cầm tay 2 chế (VLD),... Chế độ tích cực cho tất cả các hoạt động một chế độ thông thường và một giám sát liênRAT dành riêng cho phép đo dưới các ràng buộc của các khoảng trống Tùy theo các hệ thống con và các chế độ được sử dụng, yêu cầu cho bộ nhớ sẵn sàng sẽ thay đổi động Nếu các bộ đệm đều nằm trong bộ nhớ nội của DSP thì sẽ dễ dàng hơn để quản lý động nó và hạn chế yêu cầu bộ nhớ cực đại DSP MMU sẽ ngăn chặn sự suy giảm... nghiệp đại học độ Chương 2 – Các DSP khả trình trong máy cầm tay 2 chế trên nhánh và một bộ đồng xử lý có thể thực hiện các nhiệm vụ MIPS còn lại của dò tìm và cập nhật ma trận trạng thái Điều này cho phép DSP xác định một bộ giải mã cho mã bất kỳ dựa trên một thanh ghi dịch đơn, bao gồm việc chích ra các tốc độ khác Một bộ đồng xử lý Viterbi như thế đã được triển khai như là một phần DSP trạm gốc TMS320C6416... nhiệm vụ và thực hiện hoạt động tương ứng trên tập hợp N chip được lưu trữ trong bộ đệm đầu vào Tất cả các nhiệm vụ trong bộ đệm nhiệm vụ được xử lý trước khi Đồ án tốt nghiệp đại học độ Chương 2 – Các DSP khả trình trong máy cầm tay 2 chế CCP di chuyển tới tập hợp N chip tiếp theo Vì vậy, một nhiệm vụ đã được viết vào bộ đệm nhiệm vụ sẽ được thực hiện “mãi mãi” cho tới khi DSP ghi đè lên nó bởi một . án tốt nghiệp đại học Chương 2 – Các DSP khả trình trong máy cầm tay 2 chế độ CÁC DSP KHẢ TRÌNH TRONG MÁY CẦM TAY HAI CHẾ ĐỘ (2G và 3G) 2.1 Giới thiệu Từ. Chương 2 – Các DSP khả trình trong máy cầm tay 2 chế độ Hình 2.2: Khái niệm hai chế độ Một hệ thống hai chế độ là sự kết hợp của một hệ thống di động GSM