LTE芯片复杂度分析.ppt

LTE芯片设计复杂度分析 芯片设计考虑的因素 在芯片设计时,有哪些系统指标需要考虑: 带宽,以及其可能的选项 不同的带宽对应不同的处理量 不同的采样率和总线带宽, 外部通信口的带宽 (USB,网口) 外部存储器接口带宽 实时性要求 帧结构 调制编码方式 发射链和接收链的处理量 硬件与软件的分工,系统体系架构设计 LTE 系统指标—带宽 下行峰值速率要求100Mb/s，即在20 MHz带宽内达到频谱利用率5 bps/Hz,上行峰值速率要求50Mb/s (2.5 bps/Hz) 一个RB的定义：12个子载波，频率间隔15kHz,6或者7个OFDM符号;或者24个子载波，频率间隔7.5kHz,3个OFDM符号. 带宽 [MHz] 1.4 3 5 10 15 20 NRB 6 15 25 50 75 100 采样率 1.92M 3.84M 7.68M 15.36M 30.72M 30.72M FFT点数(频率间隔15kHz) 128 256 512 1024 2048 2048 FFT点数(频率间隔7.5kHz) 256 512 1024 2048 4096 4096 一个RB符号数 432 1080 1800 3600 5400 7200 LTE系统定义--RB LTE系统定义– 帧结构 两种帧结构定义 帧结构是一个系统的基础参数.它定义了信号处理的窗口,亦芯片系统复杂度分析的基础. LTE终端等级 UE Category Maximum number of DL-SCH transport block bits received within a TTI Maximum number of bits of a DL-SCH transport block received within a TTI Total number of soft channel bits Maximum number of supported layers for spatial multiplexing in DL Category 1 [10040] [10040] [242800] 1 Category 2 [50000] [50000] [1206624] 2 Category 3 [100000] [75056] [1206624] 2 Category 4 [150112] [75056] [1811232] 2 Category 5 [300064] [150032] [3620256] 4 UE Category Maximum number of bits of an UL-SCH transport block transmitted within a TTI Support for 64QAM in UL Category 1 [5032] No Category 2 [25008] No Category 3 [50000] No Category 4 [50000] No Category 5 [75056] Yes LTE终端上下行处理流程 上行流程 下行流程 根据这个处理流程,逐个模块分析处理的复杂度,对于复杂度很大的模块,需要考虑用硬件加速器的方式来实现.这是系统架构设计的基础. LTE的上行处理运算量分析 模块 等级1 等级2 等级3 等级4 等级5 信道编码(Turbo编码) 4.32M LD 2.88M移位 7.2M LD 4.8M移位 14.4M LD 9.6M移位 21.6M LD 14.4M移位 28.8M LD 19.2M移位 扰码 135K异或 225K异或 450K异或 675K异或 900K异或 Mapper(QAM16) 1.08M LD 1.08M移位 1.8M LD 1.8M移位 3.6M LD 3.6M移位 5.4M LD 5.4M移位 7.2M LD 7.2M移位 DFT 19.44M复乘加 36M复乘加 83M复乘加 130M复乘加 180M复乘加 RE mapper 0.456M ST 1.272M ST 2.544M ST 6.888M ST 5.088M ST IFFT 6.144M复乘 12.288M复加 13.824M复乘 27.648M复加 30.72M复乘 61.44M复加 67.584M复乘 135.168M复加 67.584M复乘 135.168M复加 CP 0.384M ST 0.768M ST 1.536M ST 3.072M ST 3.072M ST 脉冲成型 n=7阶： 1.92M移位 13.44M复乘加 n=9: 3.84M移位 34.56M复乘加 n=11: 7.68M移位 84.4