CCP là một khối tương quan dựa trờn vectơ, tớnh mềm dẻo cao, khả trỡnh, thực hiện cỏc thao tỏc bộ thu RAKE trạm gốc CDMA cho đa kờnh. Bởi vỡ hầu hết cỏc chức năng bộ thu RAKE liờn quan tới sự tương quan và tớch lũy, bất chấp giao thức vụ tuyến nào, một khối tương quan chung cũng cú thể được sử dụng cho một số nhiệm vụ của bộ thu RAKE như giải trải phổ hướng và tỡm kiếm. Mặc dự, chỳng dựa trờn cựng kiến trỳc trải phổ nhưng cỏc nhiệm vụ định hướng và cỏc nhiệm vụ tỡm kiếm được xử lý trờn cỏc mỏy vật lý riờng rẽ.
Thờm vào đú, để thực hiện cỏc chức năng giải trải phổ (giỏ trị phức), bao gồm nhõn chuỗi mó và tớch lũy kết hợp, CCP cũng tớch lũy cỏc giỏ trị năng lượng “ký hiệu” (được gọi là cỏc tớch lũy khụng kết hợp). Vớ dụ, nú tớch lũy cỏc mẫu sớm, đỳng lỳc và muộn của một hướng của RAKE; cỏc phộp đo này được sử dụng cho vũng lặp dũ tỡm mó của hướng (thường là một DLL). Đối với cỏc thao tỏc tỡm kiếm, CCP trả lại cỏc giỏ trị năng lượng tớch lũy cho một cửa sổ riờng của cỏc khoảng dịch (offsets).
CCP thực hiện tất cả cỏc xử lý CR và cỏc tớch lũy năng lượng theo cỏc thao tỏc mà DSP đó ghi vào cỏc bộ đệm thao tỏc của CCP dựng để điều khiển tất cả cỏc thao tỏc CCP. CCP khụng thực hiện cỏc hoạt động bộ thu SR như AGC, AFC và DLL (Với DLL thỡ CCP cung cấp cỏc giỏ trị năng lượng cho vũng lặp hồi tiếp, nhưng nú khụng hoạt động trờn vũng lặp của chớnh nú). Tất cả cỏc thao tỏc ký hiệu này được thực hiện trờn một DSP TMS320C64xTM. Phiờn bản đầu tiờn của DSP được xõy dựng để hỗ trợ tiờu chuẩn 3G IS-2000 nhưng sẽ được tăng cường để hỗ trợ tất cả cỏc tiờu chuẩn 3G tương lai.
Hỡnh 3.7 biểu diễn một vớ dụ triển khai, sử dụng CCP và biểu diễn cỏch CCP cú thể được giao diện với cỏc thành phần khỏc của chuỗi thu của một cấu hỡnh phần cứng băng gốc số (DBB). Các bảng và thanh ghi cấu hình Bộ đệm thao tác Bộ đệm ký hiệu kết hợp
Bộ điều khiển Đường số liệu
Bộ kết hợp 1&2 RC
Các bảng và thanh ghi cấu
hình
Bộ đệm thao tác Bộ đệm EOL Bộ điều khiển
Đường số liệu
Đường số liệu RAKE
Các thanh ghi trạng thái Bộ đệm ký hiệu
Finger Bộ đệm ký hiệu
hoa tiêu Raw
Các bảng và thanh ghi cấu hình Bộ đệm thao tác Bộ điều khiển
Đường số liệu
Đường số liệu tìm kiếm
Các thanh ghi trạng thái Bộ đệm tìm kiếm Bộ đệm đầu vào Giao diện ngắt Host
Các thanh ghi trạng thái chung Các thanh ghi cấu hình chung
CCP
Tốc độ chip đường lên Thu ASIC Các mẫu I&Q từ A/D cho nhiều anten B us 1 6, 32 h oặ c 6 4 b it E M IF _A h oặ c E M IF _B DSP
Hỡnh 3.7: Vớ dụ của việc thực hiện sử dụng CCP
CCP chịu trỏch nhiệm:
• Việc thực hiện giải trải phổ để cung cấp cỏc ký hiệu số liệu trờn mỗi hướng tới thực thể phụ trỏch việc xử lý MRC (cú thể trực tiếp bởi DSP hay khối con ASIC khỏc).
• Thực hiện cỏc phộp đo năng lượng/IQ sớm/đỳng lỳc/muộn (EOL) cho DLL.
• Thực hiện cỏc tương quan trờn chip và 1/2 chip, cỏc phộp đo năng lượng/IQ dành cho mục đớch tỡm kiếm.
• Cung cấp cỏc ký hiệu hoa tiờu gốc trờn mỗi hướng cho DSP.
Trong RC IS-2000 1&2, đường số liệu FHT truy nhập trực tiếp bộ đệm ký hiệu hướng (bộ đệm đầu ra của đường số liệu RAKE) và thực hiện việc kết hợp. Cỏc đầu ra của bộ kết hợp được ghi vào bộ đệm ký hiệu kết hợp (CSB). DSP truy nhập trực tiếp bộ đệm đầu ra đú để nhận cỏc ký hiệu đó kết hợp.
Trong RC 3&4, DSP sử dụng cỏc ký hiệu hoa tiờu gốc đó tớnh toỏn để thực hiện sự ước tớnh kờnh của mỗi hướng. Cỏc hệ số của phộp ước tớnh kờnh khi đú sẽ được gửi tới thực thể phụ trỏch việc xử lý MRC. Trong vớ dụ cụ thể này, xử lý MRC được thực hiện trong phần mềm, nhưng nú cũng cú thể được xử lý bởi cỏc khối con phần cứng khỏc. Sử dụng cỏc hệ số đó tớnh toỏn đú, MRC nhõn cỏc ký hiệu giải trải phổ với cỏc hệ số ước tớnh kờnh và khi đú cộng tổng cỏc ký hiệu đến từ một vài hướng (đường) với nhau để cung cấp cỏc ký hiệu kết hợp. Khi đú cỏc ký hiệu kết hợp này sẽ được xử lý bởi cỏc tầng xử lý ký hiệu cao hơn trong bộ thu trạm gốc.
3.5 Tổng kết
Mục đớch cụng việc của chương này là đưa ra một giải phỏp lớp vật lý tốt hơn cho thị trường trạm gốc vụ tuyến 3G đang phỏt triển. Cỏc thỏch thức quan trọng cần được giải quyết là: cụng suất tớnh toỏn đủ cho một số lượng lớn cỏc kờnh trờn mỗi khối, hiệu quả về mặt chi phớ, và mức mềm dẻo cao. Phương phỏp đó được thảo luận trong chương này đạt được cả ba mục tiờu đú.
Từ cỏc phõn tớch được chỉ ra trong chương, với 64 người sử dụng, xử lý tốc độ ký hiệu cần 1100 MHz trờn một TMS320C64xTM, và xử lý CR yờu cầu 30 BOPS, với giả thiết rằng chỉ cú một DSP được sử dụng. Giải mó hiệu chỉnh lỗi trước chi phối phần SR, trong khi cỏc sự hiệu chỉnh CDMA chi phối phần CR. Để thực hiện một giải phỏp hiệu quả về mặt chi phớ, rừ ràng sự hỗ trợ phần cứng bổ sung là cần thiết.
Khỏi niệm vừa giới thiệu tận dụng kiến trỳc DSP mới nhất của Texas Instruments, TMS320C64xTM, được ghộp với 3 FCP: một bộ giải mó Viterbi, một bộ giải mó Turbo, và một CCP. Cỏc FCP được thiết kế cực kỳ hiệu quả theo quan điểm số phộp tớnh trờn diện tớch vựng silicon, đồng thời cũng rất mềm dẻo theo quan điểm hoạt động. Thờm vào đú, chỳng được thiết kế để giao diện với DSP một cỏch hiệu quả để cực tiểu phần bổ sung DSP trong số liệu và cỏc tương tỏc lệnh. Tớnh mềm dẻo được thực hiện trong cỏc FCP bằng việc xõy dựng chỳng theo phương phỏp điều khiển lệnh, tham số húa, và
hơn nữa là thực hiện bỏn lập trỡnh, như vậy chỳng cú thể được sử dụng cho gần như mọi trường hợp sẽ được định nghĩa trong cỏc tiờu chuẩn.
Trờn hết, tớnh mềm dẻo là lợi thế và cần thiết vỡ một số lý do. Trong thực tế, tớnh mềm dẻo cho phộp ghộp và/hoặc thay đổi cỏc tiờu chuẩn để sử dụng cựng thiết bị, cú thể thực hiện nhanh chúng cỏc cải tiến và thay đổi đối với cỏc thuật toỏn, thực hiện tốt cỏc tăng cường và kết hợp được nhiều kờnh hơn. Nú cũng cho phộp nhiều phương phỏp phõn chia hệ thống thành cỏc thiết bị xử lý. Cỏc vớ dụ bao gồm: phõn chia giữa kết hợp xử lý đường lờn và đường xuống, hoặc phõn chia theo chức năng cho nhiều kờnh thành một khối đơn. Sau cựng, tớnh mềm dẻo cung cấp một phương tiện cho OEM để phõn biệt cỏc sản phẩm của chỳng.
Cũng bởi vỡ cụng suất của DSP TMS320C64xTM của TI, nờn giải phỏp này cho phộp trong tương lai, phỏt triển cỏc phương phỏp nhằm xử lý tớn hiệu trạm gốc. Đặc biệt, cỏc kỹ thuật như tạo bỳp súng thớch ứng, khử nhiễu và nhận biết nhiều người sử dụng cú thể được thực hiện trờn nền kiến trỳc này. Gần đõy, Texas Instruments đó đưa ra TMS320C6416, kết hợp cỏc bộ đồng xử lý VCP và TCP vào DSP.
Tớnh mềm dẻo và lượng lớn cụng suất tớnh toỏn đạt được với phương phỏp vừa trỡnh bày ở trờn là nhờ khả năng to lớn của DSP TMS320C64xTM của TI cựng với cỏc bộ đồng xử lý mềm dẻo đặc biệt. Kết quả là cú một giải phỏp rất cú sức cạnh tranh và hiệu quả về mặt chi phớ.
CHƯƠNG 4: SỬ DỤNG DSP KHẢ TRèNH TRONG XỬ Lí DÀN ANTEN
4.1 Giới thiệu
Việc tăng nhu cầu cho cỏc dịch vụ truyền thụng và mong muốn tăng thụng lượng số liệu trong cỏc hệ thống truyền thụng hiện đại được nghiờn cứu và phỏt triển trong việc sử dụng cỏc dàn anten thớch ứng. Vỡ độ rộng băng tần được cung cấp nhỏ và mua với giỏ rất đắt, nờn khả năng phõn tỏch cỏc người sử dụng được dựa trờn cỏc tham số khụng gian của chỳng là rất hấp dẫn cho cỏc mạng vụ tuyến.
Cỏc dàn anten thớch ứng cung cấp khả năng tăng tỷ số tớn hiệu trờn tạp õm (SNR) của một đoạn nối truyền thụng vụ tuyến đồng thời thực hiện khử và xúa bỏ nhiễu đồng kờnh. Bởi vỡ một dàn anten thớch ứng này cú thể được sử dụng cho cả việc tăng đột ngột tốc độ số liệu của cỏc đoạn nối truyền thụng cũng như tăng số lượng người sử dụng trờn mỗi ụ mà một mạng vụ tuyến cú thể phục vụ.
Khi cụng suất theo tớnh toỏn của cỏc bộ xử lý tớn hiệu số (DSP) hiện đại tăng, cú thể đưa cỏc thuật toỏn dàn thớch ứng vào cỏc bộ xử lý này. DSP đúng vai trũ then chốt trong tớnh khả thi của cỏc hệ thống này. Nhiều thuật toỏn dàn thớch ứng mờ yờu cầu phõn bước, xử lý lặp hay yờu cầu bảo trỡ và cú khả năng mềm dẻo cao khiến cho việc đưa chỳng vào trong cỏc ASIC gặp khú khăn. Tuy nhiờn, điều này là lý tưởng để cú một DSP đủ mạnh. Với sự phỏt triển phổ biến và tớnh mềm dẻo của cỏc phần mềm vụ tuyến, cỏc DSP sẽ vẫn tiếp tục đúng vai trũ then chốt trong việc thiết kế cỏc hệ thống này.
Sơ đồ khối lý thuyết của một bộ xử lý dàn thớch ứng được cho trong hỡnh 4.4. Thành phần DSP của bộ xử lý bao gồm nhiều tầng xử lý cỏc đường dẫn từ một anten được số húa. DSP bao gồm ứng dụng của cỏc trọng số bộ thu, và sự thớch ứng cỏc trọng số đú. Trong trường hợp đơn giản nhất, cỏc trọng số được ỏp dụng cho số liệu được cố định trước, và đối với cỏc anten sector, phải lựa chọn một phần tử anten cú độ lợi lớn nhất trong hướng của tớn hiệu quan tõm (SOI: Signal Of Interest).
Một vớ dụ của phương phỏp cố định bỳp súng được biểu diễn trong hỡnh 4.1. Mỗi phần tử trong số 5 phần tử anten cú một mẫu độ lợi riờng tương ứng một gúc nhỡn riờng và bằng nhau, sẽ cú một mẫu tại đú thu được độ lợi tớn hiệu lớn nhất. Phần tử anten với độ lợi lớn nhất sẽ được chọn. Trong vớ dụ này, bộ phỏt SOI nằm giữa đỏp ứng cực đại của 2 anten và chỉ lấy anten cú độ lợi lớn hơn anten cũn lại khi tớnh đến cỏc nhiễu đồng kờnh.
SOI 0 0.2 0.4 0.6 0.8 0 -0.5 -1 0.5 1 km
Hỡnh 4.1: Lựa chọn một mẫu anten cố định để tăng cường thu SOI
Mặc dự phương phỏp này cú thể cho cỏc độ lợi thực hiện, nhưng nú cũn hạn chế trong việc tăng cường khả năng thực hiện với dàn thớch ứng đầy đủ. Vớ dụ về một mẫu bỳp súng cho một dàn thớch ứng cú cựng cấu hỡnh anten được biểu diễn trong hỡnh 4.6. Trong trường hợp này nhiễu bị khử hoàn toàn đồng thời tỷ số tớn hiệu trờn tạp õm của SOI được tăng cường bởi cỏc trọng số bơm bỳp súng bộ thu.