Mobilkommunikation Basisstation auf einem Chip

Beachtlich: Skalierbare und programmierbare Basisstationen auf einem Chip lassen sich mit dem QorIQ-Kommunikationsprozessor-Konzept realisieren.
Beachtlich: Skalierbare und programmierbare Basisstationen auf einem Chip lassen sich mit dem neuen QorIQ-Kommunikationsprozessor-Konzept realisieren.

Ein völlig neues Konzept für künftige Basisstationen und deren komplette Signalverarbeitung bis hin zu den HF-Stufen stellt Freescale Semiconductor mit der neuen QorIQ-Kommunikationsprozessor-Architektur vor.

Dabei sind auf einem Chip in Hybrid-Multicore-Technologie einer oder (je nach Basisstation-Typ, von Femtocell bis Macrocell) mehrere StarCore-DSPs, power-Architecture-Cores, High-speed-DDR-3-Speicher, Interface-und Sicherheits-Logik, Timing-Funktionsbaugruppen, verschiedene Antennen-Ansteuer-Interfaces sowie der MAPLE-Basisband-Accelerator neben diverser Schnittstellen-Logik integriert.

Die genaue Konfiguration des jeweiligen Chips richtet sich nach der mit diesem Baustein zu realisierenden Basisstation. Letztlich stellt diese Architektur eine Kombination aus FPGAs, ASICs, MPU und DSPs dar.

Der Einsatz dieser Single-Chip-Basisstation kann sowohl in kleinen Femtozellen (mit maximal 16 Nutzern) wie auch in sehr großen Makro-Funkzellen (mit mehreren 100 Nutzern) erfolgen. Für jede dieser Basisstations-Varianten ist ein unterschiedliches Modell des QorIQ-Prozessors verfügbar.

Das Grundkonzept ist auf Multiband-Multistandard-Betrieb ausgelegt, wobei im Falle von Standard-Änderungen, beispielsweise bei dem künftigen LTE Advanced- oder WiMAX-Mobile-Standard, eine einfache Umprogrammierung des Basisstation-Prozessors durch einen entsprechenden Software-Update erfolgen kann. Im Vergleich zu herkömmlichen Basisstations-Architekturen sollen sich, so Freescale, mit dem neuen Konzept sowohl die Leistungsaufnahme wie auch die Kosten um jeweils rund 75 % reduzieren.

Das QorIQ Qonverge-Portfolio besteht derzeit aus vier verschiedenen Produkten, die für die Anwendung in kleinen (Femto und Pico) und großen Zellen (Metro und Makro) optimiert wurden. Es unterstützt auch 'Remote Radio Head'- und neu aufkommende C-RAN-Konfigurationen (Cloud based Radio Access Network).

Die ersten Produkte des QorIQ Qonverge Multicore-Portfolios  werden von Freescale auf einer 45-nm Prozesstechnologie gefertigt und sollen im zweiten Halbjahr 2011 zur Verfügung stehen. Zu den Produkten zählen die Femto-SoCs PSC9130/PSC9131 und das Picozellen-/Enterprise-SoC PSC9132.

Freescale plant den weiteren Ausbau dieses Portfolios für Ende dieses Jahres mit Bausteinen, die Basisstationen für größere Zellen (Metro und Makro) adressieren und auf einer 28-nm Prozesstechnologie gefertigt werden.