3G时代的DSP技术应用
引言:第三代移动通信技术对芯片的要求越来越高,而DSP的飞速发展使得它能迎合上这一时代。DSP芯片本身的使用使它完全切合移动通信的需要,在解决了2G是带的技术瓶颈后,DSP在3G时代将有着广阔的应用前景。
一第三代移动通信技术对芯片的要求
近年来移动通信发展迅猛,自70年代末期模拟蜂窝系统问世以来,不到二十年时间,已经发展到以数字化技术为特征的第二代移动通信,进入90年代以后,世界各国已着手探寻第三代移动通信(即未来个人通信)的实现路径。
第三代移动通信标准有两个主要目标:一是实现多媒体、宽带化、智能化和高质量的全球通信;二是规范寻呼、无绳、蜂窝和低轨道卫星在内的多种标准,统一"空中接口"。IMT-2000将宽带CDMA视为优先考虑的方案,但在频分模式的选择上,欧洲建议由GSM向上过渡;北美建议由CDMA向上发展,日本力求与欧洲靠近。
为完成以上两个目标,同时针对前两代的移动通信系统的特点和不足,对第三代移动通信系统提出了以下要求:
。其中第二代的GSM系统的频带利用率是第一代的TACS系统的频带利用率的两倍,而到了第三代移动通信系统则要求达到TACS系统频谱利用率的四倍。
。就是要与已存在的第一代和第二代系统的共存与兼容,这其中包括:能否重复使用第一代和第二代的某些网络设备,如MSC,计费系统,智能平台,与PSTN的接口,用户数据库等;能否重复使用第一代和第二代系统的无线接口协议和网络接口协议;能否实现两代系统间的漫游和软切换;能否实现在新系统上支持前两代系统的业务;系统间频谱的兼容性,等等。
。除提供窄带业务外,也要提供第一代和第二代所不能提供的数据速率为2MBPS的语音(包括声话码),传真以及宽带视频等多媒体业务,这就存在着话音和图象压缩技术。
。包括蜂窝、无绳、卫星移动通信系统等。要使得系统对每个无线接口的包容性最大,以便简化多模移动终端的开发。
。包括陆地、航空、海域和各种运行业务,要求其服务质量相当于固定网的水平,保密性好、收费合理、频率资源管理、系统配置、业务提供、网络结构等均更合理、灵活、可与智能网相结合。
。可平滑升级,支持IMT2000以前系统的演进和过渡,移动终端便捷,成本低等。
而这些要求对芯片的要求也变得更高,最典型的要求就是适用芯片应具有卓越的运行与处理能力,以及更高的兼容性。
(一)运行速度
第三代移动通信要求DSP至少达到300MIPS的运算速度,才能实现各种繁杂的算法、解压缩和编译码。目前,DSP在功能上趋向实现多个MAC和多个寄存器,更宽的程序总线和数据总线;在结构上趋向采用SIMD、MIMD以及VLIW(超长指令)。第六代VLIW结构的TMS320C67x DSP产品,浮点运算速度达到1GFLOPS。用一片C67x就可完成10片普通DSP的工作,但其单价与市面上普通浮点DSP的价格相当,C67x功能之强大,足以为下一代个人通信提供高速、精确、多功能和多信道的解决方案。
(二)兼容性
由于在此之前有第一、第二代移动通信系统在运行,那么怎样是第三代通信系统与前两代相容,就成了一个技术难题。第一代模拟移动通信系统虽然在现在和
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