5G基站基带架构设计之总体篇
目前,对着通信的发展,对基站的计算能力要求越来越高,尤其是NR的到来,Massive MIMO,30K,60K,120K子载波的引入,导致了
- 天线数由原来的8增长到128,如果软件架构设计较好,计算量可以看作近似线性增长,存储可以看作近似线性增长。
- TTI由原来的1ms,压缩为0.5ms, 0.25ms, 0.125ms。计算时间可以简单看作是线性的压缩。
暂且不提带宽的增加,URLLC等一些其他因素,上诉两个宏观的变化,对基站提出了更严苛的要求,也就需要基站的设计者,要对基站的整体性能有一个把握。
这个总体把握,一般的,是指基于现有的基站,综合以上因素的影响,涉及到哪些子系统,就要重新评估该子系统所需要的硬件资源。评估过程中,如果计算资源受限,软件系统设计需要有相应的调整,要具体情况,具体分析。
目前,关于计算架构,每一种都可以详细来阐述,在以后的介绍中,会具体分析,并举例说明,本篇文章,仅是抛砖引玉,并只做概要性的介绍,并加入个人的一些主观意见:
- ping-pong机制,即线程1做核心业务的时候,线程2在做更新如接受消息,为接下来的事情做准备或者为已经结束的事情做更新,线程1做完核心业务,向线程2发送中断,线程2开始做核心业务,同时线程1开始做些接受消息等一些maintenance的工作。该计算方式,个人认为可以理解为双缸发送机,简单好用,适合双线程实时子系统。
- Master-salve机制,即master线程负责分发任务,slave线程负责具体工作。例如master线性接受消息,如果是简单的更新计算,就直接处理;如果是庞大的计算,就简单处理后,分发给salve线性去处理。这样,可以让master线性迅速空闲来处理接下来的消息。该计算方式,实时性高于第一种ping-pong机制,但显然,需要的线性资源也多余第一种。
- Distributed机制,这种机制,在通用方面有什么优势,在这里,不做过多阐述,大家可以在网络上自行搜索,在专有的通信方面,相对于master-slave架构,其解决了master线程过载的问题,更主要的,如果设计合理,总体资源的利用率更加平稳,就像一台16杠发送机一样,解决抖动方面,优势明显。该方案,会重点讲述。
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