[发明专利]基于多核通用处理器的宽带移动通信系统的基站

说明书

技术领域

本发明涉及一种宽带移动通信系统的基站设计，确切地说，涉及一种适用于当前和未来宽带移动通信系统的基于多核通用处理器的宽带移动通信基站，属于宽带无线通信技术领域。

背景技术

随着宽带移动通信系统的发展，移动互联网业务的流量迅速上升。然而，传统基站通常是基于专用数字信号处理芯片开发的，只适用于特定的移动通信系统，这样就大大增加了无线接入网的建设、运营与升级维护的成本。专用数字信号处理芯片意味着需要维护多个相互不兼容的芯片之间的交互；也使得升级的时候需要的成本更高。为了迎接上述挑战，低成本、高效率、灵活组网、扩展性强的宽带移动通信系统与其基站的研发亟待解决。

当今，多核通用处理器芯片以其通用性和快速处理能力受到越来越广泛的关注。相对于传统专用数字信号处理芯片，多核通用处理器芯片增加了分布式并行计算模块，支持扩展的并行指令集，使得基于该多核通用处理器芯片的通信系统不但具有更好的可编程性，同时其功耗更低，大大降低配置成本和运维成本。根据当前无线接入网的发展趋势，为了减少基站数量、降低碳消耗而引入虚拟化、协作化的接入网也有了实现的可能。基于多核通用处理器芯片的宽带移动通信基站在这方面能够保证资源共享和动态调度，提高系统吞吐率，实现低成本、高效率、高灵活度和多制式的组网方式。

然而，新的挑战是，传统的专用数字信号处理芯片技术在保证通信系统基站的实时调度和数据传输方面无法充分利用多核通用处理器芯片的优势，为了满足系统的时延要求，需要对传统基站做出调整和优化改进。

经过检索，发现至今国内外都还未提出基于多核通用处理器芯片处理信号、并适用于当前和未来宽带移动通信系统的基站的专利申请。故先介绍一种已经出现的基于通用处理器的软件无线电开发平台和一项有关该项技术的白皮书。

平台1：微软亚洲研究院的Kun Tan等人在《Sora：High Performance Software Radio Using General Purpose Multi-core Processors》中提出并实现了一种基于通用处理器的软件无线电开发平台。但该平台只开发了SoftWiFi演示系统和集成了商用的802.11a/b/g无线网卡，不能支持现今主流移动通信系统及其演进版本。

白皮书1：中国移动研究院《C-RAN：无线接入网绿色演进白皮书》，对当前和下一代无线接入网提出新的网络架构，以满足同时运营多个标准的网络(包括GSM、TD-SCDMA/WCDMA和LTE系统)，并降低能源消耗和成本开支，提高频谱效率，支持多标准和平滑升级。然而，该白皮书只提出了设想，并未提出具体的基站实现技术。

因此，上述两项现有技术都没有提出具体的能够满足当前和未来的主流移动通信系统要求(包括时延和吞吐率要求等)的基站实现技术。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种基于多核通用处理器的宽带移动通信系统的基站，以提供当前和未来主流宽带移动通信系统基站的信号处理和信令控制功能。

为了达到上述发明目的，本发明提供了一种基于多核通用处理器的宽带移动通信系统的基站，其特征在于：所述基站设有下述部件：天线、中射频处理单元、高速数据传输单元和基带信号处理单元；其中，

中射频处理单元，用于发送和接收该基站空中接口、即一根或多根天线的下行和上行的无线信号；发射下行信号时，负责把来自高速数据传输单元的待发送信号通过DA/AD转换为模拟信号，再经上变频发送给空中接口；接收上行信号时，负责把接收到的上行信号经过下变频和AD/DA转换为数字信号，再输送到高速数据传输单元；

高速数据传输单元，由高数据带宽总线和标准硬件接口模块组成，作为中射频处理单元和基带信号处理单元之间的接口，用于发送下行用户和接收上行用户的高速数字信号；

基带信号处理单元，负责基于多核通用处理器完成宽带移动通信系统基站的基带信号处理功能：分别生成下行用户和接收上行用户的高速数字基带信号；设有三个构件：负责基带信号生成和接收的、包括物理层处理和协议高层处理两个模块的信号处理组件，对该基带信号处理单元进行内存管理和算法调度的、包括内存管理和算法调度两个模块的智能调度引擎，以及在智能调度引擎的调度下，设有多核并同时完成下述功能的底层多核驱动引擎：为该基站底层数据、即多个通用处理器和多台计算机之间的物理层处理和协议高层处理两个模块的数据提供驱动和计算资源，以及为下行基带信号的生成和上行基带信号的接收提供数据驱动和计算资源的支持。