通信与网络中的面向基站的平台软件解决方案通信与网络中的面向基站的平台软件解决方案
自从世界上第一个商用移动通信系统(AMPS模拟蜂窝系统)问世以来,历史已经过了32个年头。移动通信是
当代通信领域内发展最快、市场前景最好的部分。从80年代以来,移动通信技术已从第一代(模拟系统)、第
二代(GSM)发展到第三代(3G),乃至目前的4G(LTE-TDD、LTE-FDD),而且4G技术已成为国际上最受
重视的领域。 无线接入网是移动通信技术的核心。空口是无线接入网中的核心接口,因此可以说无线基站
是无线接入网中的核心单元。随着通信技术的不断演进,人们对移动数据业务的需求也不断提高,从GSM的
TCH9.6Kbps,到GPRS的171Kbps,到WCDMA、TDSCDMA的384kbp
自从世界上第一个商用移动通信系统(AMPS模拟蜂窝系统)问世以来,历史已经过了32个年头。移动通信是当代通信领
域内发展最快、市场前景最好的部分。从80年代以来,移动通信技术已从第一代(模拟系统)、第二代(GSM)发展到第三
代(3G),乃至目前的4G(LTE-TDD、LTE-FDD),而且4G技术已成为国际上最受重视的领域。
无线接入网是移动通信技术的核心。空口是无线接入网中的核心接口,因此可以说无线基站是无线接入网中的核心单元。
随着通信技术的不断演进,人们对移动数据业务的需求也不断提高,从GSM的TCH9.6Kbps,到GPRS的171Kbps,到
WCDMA、TDSCDMA的384kbps,到HSDPA的14.4Mbps,再到目前LTE-TDD、LTE-FDD的下行100Mbps.数据处理能力的增加
对无线基站平台提出了越来越高的要求,因而无线基站处理单板的设计也越来越复杂,逐步向多核多CPU、多核多DSP的方
向演进。如何管理如此复杂的系统,对基站平台的软件设计与规划提出了更高的要求。
下文将介绍一种面向基站平台处理单板的多核CPU及多核DSP的平台软件解决方案。
基站平台软件的定义基站平台软件的定义
基站的功能由机架上的业务子板来实现,子板上的软件一般分为驱动层、操作系统层和应用层(协议层和运维部分),而
一般又将驱动层和操作系统层统称为平台软件层。平台软件层负责管理硬件资源,为应用层提供服务,包括资源分配、任务调
度、冗错处理、文件系统接口、IP协议栈和驱动封装等。
可以说一切应用层的设计都是基于平台软件层的架构来实现的。一个优秀的功能丰富的平台软件层,可使应用层的设计实
现变得尤为简单,同时,其高可靠性又可使整个系统变得更加强壮。因此选择一个好的平台软件层对整个基站的性能至关重
要。
目前面临的问题目前面临的问题
随着通信技术的演进,对基站数据处理能力的要求也越来越高,单板上的多核多CPU、多核多DSP系统成为了未来的发
展趋势。复杂的多核多处理器系统对平台软件功能提出了更高的要求。
对于一个多核CPU和多核DSP的系统,如何管理多核CPU上的资源和任务调度?如何为多核DSP提供高效稳定的操作系
统?如何管理如此庞大的DSP阵列?如何有效进行跨核乃至跨处理器间的通信?以及如何对这样的多核CPU和DSP的复合系
统进行调试和日志追踪?这一切都对平台软件提出了新的挑战。
另一方面随着基站的多样化,Pico、Femto等小型微型基站成为了下一个热点。未来类似Freescale PSC913x这样的多核
CPU多核DSP集成芯片的应用,对基站平台软件提出了更高的要求。
面对这样一个日益庞杂的系统,我们应该如何应对?下文将重点介绍宜能公司(Enea)面向基站的平台软件解决方案,
相信能为未来基站软件的设计提供帮助。
Enea面向基站的平台软件解决方案面向基站的平台软件解决方案
Enea的平台软件解决方案由四大部分组成,包括面向多核CPU的OSE操作系统,针对多核DSP的OSEck操作系统,DSP
集群管理软件dSPEED,以及Enea系统级调试工具Optima.目标系统上的各个实体由Enea的分布式透明传输模块LINX连接起
来。整体系统框图如图1所示。
Enea的平台软件解决方案为多核CPU+多核DSP的目标系统提供了完整的软件架构,丰富的调试监测功能,以及简单实
用的高可靠通信IPC工具。