RapidIO互聯(lián)技術在下一代無線基站中的應用.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。高速緩存和更先進的處理器架構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處理器內核性能的增長速度較慢，而且兩者之間的差距正在不斷擴大。處理器速率的提高無助于改進處理器和外設芯片之間的連接或多處理器系統(tǒng)中多個處理器之間的連接。系統(tǒng)互連，即系統(tǒng)內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處理和數(shù)據傳輸，迫切需要一種新的系統(tǒng)互連技術來保證總線性能的繼續(xù)增加，并將處理器性能轉化為系統(tǒng)性能。 通過指定高性能包交換互連技術，以便在系統(tǒng)內的微處理器、DSP、通信和網絡處理器、系統(tǒng)存儲器以及外設之間進行數(shù)據和控制信息傳輸，RapidIO架構消除了瓶頸問題。RapidIo架構通過提供帶寬、軟件獨立性、

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

4、通信領域的應用前景，提出了在下一代無線基站中基于串行RapidIO互聯(lián)技術的設計思路，并在現(xiàn)有基站架構基礎上對該設計方法的可行性及技術優(yōu)勢進行了實踐驗證。在文中主要對驗證方案的FPGA設計與實現(xiàn)進行了詳細地闡述，最后給出了軟件仿真和硬件實現(xiàn)的結果。從理論分析和實驗得到的結果來看，相對于其他的互聯(lián)架構，RapidlO在功能、性能和成本方面具有較明顯的優(yōu)勢。對嵌入式系統(tǒng)尤其是無線基礎設施中的基站，串行RapidIO是最佳的互連技術之一。高達