《電子技術(shù)應用》
您所在的位置:首頁 > 通信與網(wǎng)絡(luò) > 設(shè)計應用 > PC工作站在DWCS軟基站中的應用
PC工作站在DWCS軟基站中的應用
維庫開發(fā)網(wǎng)
摘要: 分布式無線通信系統(tǒng)(Distributed Wireless Communication System,DWCS)是近幾年提出的一種新型無線通信體系結(jié)構(gòu),系統(tǒng)采用網(wǎng)絡(luò)無線電技術(shù),信號處理和控制模塊均在PC工作站中完成。本文結(jié)合軟件無線電相關(guān)技術(shù),研究PC工作站在DWCS基站中的應用。本文將詳細分析軟基站設(shè)計及實現(xiàn)的關(guān)鍵問題,并給出軟基站系統(tǒng)的實測性能。
Abstract:
Key words :

分布式無線通信系統(tǒng)(Distributed Wireless Communication System,縮寫為DWCS)采用分布式天線、分布式處理控制、聯(lián)合信號處理等技術(shù),提高了系統(tǒng)頻譜效率和功率效率,增強了系統(tǒng)靈活性和擴展性。

DWCS中采用了網(wǎng)絡(luò)無線電(network radio)的設(shè)計思想。網(wǎng)絡(luò)無線電是通用處理器單元通過光纖互連,構(gòu)成高性能的計算集群,完成系統(tǒng)信號處理及控制功能,與軟件無線電類似,其結(jié)構(gòu)靈活,具有很強的系統(tǒng)擴展性,并具有更快的計算速率、可支持更高的網(wǎng)絡(luò)吞吐量。

軟件無線電系統(tǒng)中的通用處理器通常是DSP/FPGA等專用器件,本文所設(shè)計的軟基站系統(tǒng)中則采用了PC工作站作為信號處理單元。表1詳細比較DSP/FPGA和PC工作站的優(yōu)缺點。

表1 DSP與PC工作站性能比較

本文結(jié)構(gòu)如下:首先將介紹軟基站的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),以及所需要的軟硬件;其次重點探討軟基站設(shè)計及實現(xiàn)中所面臨的難點問題,包括:網(wǎng)絡(luò)吞吐量、子模塊運行速率以及系統(tǒng)運行速率;最后給出實際解決方案和系統(tǒng)實測性能分析。

1.軟基站系統(tǒng)設(shè)計

1.1系統(tǒng)框圖

系統(tǒng)整體框架如圖1,為單發(fā)六收結(jié)構(gòu)。移動臺由視頻終端和發(fā)射機構(gòu)成,基站端由六臺接收機以及PC工作站集群構(gòu)成。攝像頭實時采集圖像,經(jīng)發(fā)射機處理后,送至無線信道;基站六路接收機收到信號后,把信號傳至工作站處理,最后在終端輸出顯示。實際上,該系統(tǒng)對業(yè)務是透明的,不但可以傳輸視頻,也可以傳輸其他業(yè)務數(shù)據(jù)。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

1.2計算集群配置

計算集群由兩臺PC機工作站組成,配置基本相同:cup AMD sempron2500+(64位);內(nèi)存512MB,DDR400;網(wǎng)絡(luò)接口適配器100Mbps;網(wǎng)絡(luò)交換機100Mbps。

軟件平臺是Redhat 9.0,內(nèi)核版本2.4.20-8。為了提高信號處理速度,有些信號處理模塊采用intel的SSE和SSE2指令集優(yōu)化,須用高版本編譯器,本系統(tǒng)使用的gcc3.3.1。

2 關(guān)鍵問題分析及性能測試

2.1 A/D吞吐量瓶頸

射頻信號經(jīng)過A/D采樣之后的數(shù)據(jù)量非常龐大,例如采用8bit,50MHz A/D,采樣之后輸出數(shù)據(jù)率達400Mbps;如果同時處理六路接收信號,則最高速率將達到400Mbps×6=2.4Gbps,現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中很難支持如此高的數(shù)據(jù)傳輸。

本系統(tǒng)設(shè)計中在A/D采樣數(shù)據(jù)發(fā)送給PC之前,首先把數(shù)據(jù)率降下來。因此,為每一路接收天線配備接收機,用于對A/D采樣之后的信號預處理,把射頻信號轉(zhuǎn)化成基帶信號,以降低數(shù)據(jù)率。接收機基于FPGA實現(xiàn),其功能包括:數(shù)字下變頻、幀同步、AGC、AFC等。

接收機的引入,把接收信號分兩級處理,解決了A/D吞吐量瓶頸。8bit,50MHzA/D采樣數(shù)據(jù)速率是400Mbps,通過接收機,轉(zhuǎn)變成基帶信號速率降至3.25MB/s. 六路信號總速率最高到19.50MB/s,能夠在現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)條件中傳輸。

圖2是信號處理模塊的邏輯圖,接收機首先對信號預處理,做A/D采樣、下變頻、幀同步;而信號處理的其他模塊在計算集群PC工作站中完成。

2.2子模塊吞吐能力優(yōu)化

在上述軟基站結(jié)構(gòu)中,PC工作站承擔的信號處理模塊包括:信道質(zhì)量估計、單載波頻域均衡、解擾、解交織以及TPC譯碼等。因為PC機的計算能力相對較弱,有可能使某子模塊運算速率過低,影響系統(tǒng)性能,所以設(shè)計時必須優(yōu)化各子模塊的計算吞吐速率。

表2是主要模塊在當前系統(tǒng)中能達到的最高速率。為準確測出峰值,測試時只運行單個模塊。從表中可以得出:以太網(wǎng)接收、信道質(zhì)量估計以及單載波頻域均衡計算速度比較高,能達到12MB/s;TPC譯碼比較慢,只能到3.5MB/s左右。可以預測,當各模塊連在一起時,TPC譯碼會成為系統(tǒng)的瓶頸。

表2 各子模塊最高速率(MB/s)

 

 

雖然TPC譯碼速率比別的模塊慢,但仍比chip速率1.625MB/s高。每個模塊的速率均比chip速率要高,能滿足設(shè)計需要。

對于速率過低的模塊,有兩種解決方法:

1. 通過改進程序來提高模塊效率,例如,對于數(shù)據(jù)流處理,用奔騰指令集SSE和SSE2進行優(yōu)化。

2. 通過拆分模塊來降低模塊運行時間。將特別耗時的模塊拆分成多個模塊,然后分配到多臺PC機上運算。合理拆分模塊能夠提升模塊運行速度。

2.3系統(tǒng)工作速率

系統(tǒng)的工作速率雖然受限于各子模塊的最高速率,但通常比子模塊速率低。這是因為,各模塊在運行時會搶占CPU、內(nèi)存等有限物理資源;同時,各模塊之間數(shù)據(jù)傳遞以及同步也會降低模塊運行效率。

表3是各模塊一起工作時,測得的系統(tǒng)吞吐量。系統(tǒng)主要包括四個模塊:信道質(zhì)量估計、單載波頻域均衡、TPC譯碼。測試時,將四個模塊按不同組合分別分配到兩臺PC機。其中,PC1、PC2是這兩臺PC機編號。

表3 工作站吞吐量測試

模塊的最佳分配策略:TPC譯碼單獨在一臺PC機上運行,其余模塊都分配到另一臺PC上。這種分配方法能使系統(tǒng)速率達到3.01MB/s。TPC譯碼在所有模塊中計算量最大,占用硬件資源最多,給它單獨分配一臺PC機能盡可能的滿足計算需要,因而能提高系統(tǒng)運行速度。

為了使系統(tǒng)達到最佳速率,調(diào)度模塊時,應該為計算比較復雜的模塊提供盡可能多的資源;相鄰模塊應盡量安置在同一PC機內(nèi),減少系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)上傳遞數(shù)據(jù)帶來的開銷。

總結(jié)與展望 本文詳細討論了DWCS軟基站設(shè)計中所面臨的問題,提出了解決方法,并且對設(shè)計系統(tǒng)進行測試,分析系統(tǒng)整體性能,最終得出該系統(tǒng)具有比較高的信號處理速率,能達到3.0MB/s,滿足系統(tǒng)設(shè)計的需要。

本文作者創(chuàng)新點:研究新型無線通信系統(tǒng)DWCS的特性,并首次實現(xiàn)將PC工作站應用在DWCS基站中;研究并探討軟基站設(shè)計及實現(xiàn)的關(guān)鍵問題.設(shè)計并實現(xiàn)了一套完整DWCS通信系統(tǒng),并對軟基站系統(tǒng)進行實際性能測試,對DWCS系統(tǒng)的發(fā)展具有比較重要的意義。

此內(nèi)容為AET網(wǎng)站原創(chuàng),未經(jīng)授權(quán)禁止轉(zhuǎn)載。
亚洲一区二区欧美_亚洲丝袜一区_99re亚洲国产精品_日韩亚洲一区二区
亚洲国产日韩欧美在线99 | 国产日产高清欧美一区二区三区| 欧美另类变人与禽xxxxx| 麻豆免费精品视频| 久久久在线视频| 欧美在线免费视频| 欧美一二区视频| 欧美一区二区三区在线| 午夜精品区一区二区三| 亚洲欧美一区二区精品久久久| 宅男噜噜噜66国产日韩在线观看| 日韩一本二本av| 一区二区电影免费观看| 一区二区三区四区国产| 亚洲一区二区精品在线| 亚洲一区二区三区免费在线观看 | 亚洲人被黑人高潮完整版| 在线观看成人小视频| 一区二区在线观看av| 在线不卡中文字幕播放| 亚洲国产日韩欧美在线99| 亚洲日本一区二区| 亚洲精品一区二区三区四区高清 | 欧美专区在线| 亚洲电影成人| 亚洲毛片在线免费观看| 中日韩美女免费视频网站在线观看| 宅男66日本亚洲欧美视频| 亚洲欧美国产制服动漫| 久久精品国产久精国产爱| 久久婷婷久久| 欧美激情综合| 国产精品www.| 国产亚洲va综合人人澡精品| 在线看不卡av| 91久久在线播放| 亚洲无亚洲人成网站77777| 亚洲欧美日韩国产综合精品二区 | 亚洲小说区图片区| 欧美影院在线| 蜜桃精品一区二区三区| 欧美精品色综合| 国产精品女主播在线观看| 国产小视频国产精品| 亚洲国产精品专区久久| 一区二区日韩| 欧美中文字幕在线观看| 日韩一级精品视频在线观看| 亚洲一区二区三区在线| 久久久人成影片一区二区三区| 欧美国产日韩亚洲一区| 欧美视频精品在线| 国产一区二区三区在线观看精品| 亚洲高清在线精品| 亚洲午夜激情网页| 久久精品一区二区国产| 在线观看91久久久久久| 一区二区三区四区五区精品视频| 欧美一区二区三区啪啪| 亚洲最黄网站| 久久久国产精品一区二区中文| 欧美精品一卡二卡| 国产老女人精品毛片久久| 亚洲国产欧美精品| 亚洲欧美在线看| 亚洲伦理精品| 欧美一区二区三区视频| 欧美精品久久久久久| 国产一区二区日韩| 一区二区欧美在线观看| 亚洲国产另类久久精品| 亚洲综合社区| 欧美激情精品久久久久| 国产亚洲福利社区一区| 一本色道久久综合| 亚洲国产美女精品久久久久∴| 亚洲在线不卡| 欧美激情a∨在线视频播放| 国产美女一区| av成人免费在线| 91久久线看在观草草青青| 欧美一区二区在线看| 欧美日韩国产在线播放网站| 国产一区自拍视频| 亚洲一区久久久| 一区二区久久久久久| 久久中文欧美| 国产日产亚洲精品| 中日韩美女免费视频网址在线观看 | 亚洲午夜影视影院在线观看| 亚洲精品一区二区在线| 久久女同互慰一区二区三区| 国产精品视频一二三| 亚洲乱码久久| 亚洲久久视频| 欧美成人国产| 激情成人在线视频| 午夜精品久久| 午夜精品久久久久久99热软件| 欧美日韩岛国| 亚洲卡通欧美制服中文| 亚洲精品欧美日韩| 美女网站久久| 在线看视频不卡| 91久久精品一区| 久久久噜噜噜久噜久久| 国产欧美一区二区视频| 亚洲午夜激情网页| 亚洲欧美国产精品va在线观看| 欧美日韩综合久久| 亚洲每日更新| 一区二区三区成人精品| 欧美日本三区| 日韩视频免费观看高清完整版| 日韩视频在线免费| 欧美福利影院| 亚洲国产精品美女| 99国产精品私拍| 欧美日韩国内自拍| 一区二区三区久久久| 亚洲欧美大片| 国产九九精品| 亚洲欧美一区二区三区极速播放| 午夜精品区一区二区三| 国产日韩欧美中文在线播放| 欧美亚洲在线观看| 久久久久国产成人精品亚洲午夜| 国产综合香蕉五月婷在线| 亚洲第一黄网| 欧美肥婆在线| 日韩午夜在线| 亚洲欧美日韩中文视频| 国产伦精品免费视频| 欧美一区二区三区四区在线 | 欧美一级淫片播放口| 国产欧美在线视频| 欧美一区二区三区免费观看视频| 久久精品国产免费| 激情六月综合| 日韩视频一区二区三区| 欧美日韩中文精品| 亚洲午夜羞羞片| 久久精品二区三区| 在线观看一区二区视频| 99在线热播精品免费| 国产精品高清在线| 香蕉精品999视频一区二区| 久久免费少妇高潮久久精品99| 国内在线观看一区二区三区| 亚洲精品色图| 国产精品久久九九| 久久激情一区| 欧美日韩国产美女| 亚洲一区二区三区精品视频| 久久久久国产一区二区三区四区| 在线观看日韩av先锋影音电影院| 99综合在线| 国产喷白浆一区二区三区| 亚洲福利专区| 欧美三级韩国三级日本三斤| 亚洲免费视频一区二区| 乱中年女人伦av一区二区| 亚洲人成网站999久久久综合| 亚洲尤物在线| 很黄很黄激情成人| 一区二区三区国产在线| 国产日韩精品视频一区| 亚洲人成高清| 国产精品久久午夜| 亚洲欧洲偷拍精品| 国产精品视频免费观看| 亚洲欧洲中文日韩久久av乱码| 欧美视频一区二区三区在线观看| 欧美影院精品一区| 欧美日韩国产丝袜另类| 欧美夜福利tv在线| 欧美人在线观看| 欧美在线一区二区三区| 欧美日韩一级大片网址| 欧美中文字幕在线| 欧美日韩一区二区免费在线观看 | 亚洲激精日韩激精欧美精品| 欧美三区不卡| 久久精品国产久精国产爱| 欧美日韩中字| 亚洲激情电影在线| 国产欧美二区| 一区二区三区四区五区在线| 国内成人精品2018免费看 | 国产女精品视频网站免费| 亚洲精品日产精品乱码不卡| 国产精品视频99| 日韩视频二区| 国色天香一区二区| 性欧美1819sex性高清| 亚洲乱码国产乱码精品精天堂| 久久综合九色综合欧美狠狠| 在线中文字幕一区| 欧美精品一区二区精品网 | 国产精品播放|