Physical Layer Multi-Core Prototyping: A Dataflow-Based Approach for LTE eNodeB

ایستگاه های پایه توسعه یافته بر اساس استاندارد 3GPP Long Term Evolution (LTE) به قدرت پردازشی بی سابقه ای نیاز دارند. 3GPP LTE با استفاده از فناوری‌های پیشرفته، سرعت داده‌ای را بیش از صدها مگابیت بر ثانیه فعال می‌کند و نیاز به لایه فیزیکی بسیار پیچیده LTE دارد. توان عملیاتی ایستگاه های پایه هزینه قابل توجهی برای اپراتورها است و در حال حاضر با استفاده از راه حل های سخت افزاری پیشرفته مانند سیستم های توزیع ناهمگن بهینه شده است. روش طراحی سیستم سنتی برای انتقال الگوریتم‌ها به سیستم‌های توزیع ناهمگن بر اساس روش‌های آزمایش و پالایش، یک کار دستی و در نتیجه زمان بر است.

نمونه‌سازی چند هسته‌ای لایه فیزیکی: رویکردی مبتنی بر جریان داده مقدمه‌ای واضح برای لایه فیزیکی 3GPP LTE و نمونه‌سازی اولیه مبتنی بر جریان داده و برنامه نويسي. مشکلات در فرآیند انتقال لایه فیزیکی 3GPP LTE، با تمرکز ویژه بر پارتیشن بندی و زمان بندی خودکار، متعادل سازی بار و کاهش تأخیر محاسباتی، به ویژه در سیستم های مبتنی بر پردازنده های سیگنال دیجیتال ناهمگن چند هسته ای، تشریح شده است. روش‌های نمونه‌سازی چند هسته‌ای مبتنی بر مدل‌سازی جریان داده الگوریتم و مدل‌سازی در سطح سیستم معماری، با هدف خودکارسازی و بهینه‌سازی انتقال الگوریتم ارزیابی می‌شوند.

با تجزیه و تحلیل آن از پردازش لایه فیزیکی و پیشنهادات روش های برنامه نویسی موازی، که شامل پارتیشن بندی و زمان بندی خودکار است، نمونه سازی اولیه چند هسته ای لایه فیزیکی: رویکرد مبتنی بر جریان داده یک منبع کلیدی برای محققان و دانشجویان است. این مطالعه از الگوریتم‌های LTE که به تخصیص پویا یا ایستا و زمان‌بندی پویا یا استاتیک نیاز دارند، به خوانندگان اجازه می‌دهد تا دانش خود را در مورد این مؤلفه حیاتی طراحی ایستگاه پایه LTE دوباره ارزیابی کرده و گسترش دهند.

Base stations developed according to the 3GPP Long Term Evolution (LTE) standard require unprecedented processing power. 3GPP LTE enables data rates beyond hundreds of Mbits/s by using advanced technologies, necessitating a highly complex LTE physical layer. The operating power of base stations is a significant cost for operators, and is currently optimized using state-of-the-art hardware solutions, such as heterogeneous distributed systems. The traditional system design method of porting algorithms to heterogeneous distributed systems based on test-and-refine methods is a manual, thus time-expensive, task.

Physical Layer Multi-Core Prototyping: A Dataflow-Based Approach provides a clear introduction to the 3GPP LTE physical layer and to dataflow-based prototyping and programming. The difficulties in the process of 3GPP LTE physical layer porting are outlined, with particular focus on automatic partitioning and scheduling, load balancing and computation latency reduction, specifically in systems based on heterogeneous multi-core Digital Signal Processors. Multi-core prototyping methods based on algorithm dataflow modeling and architecture system-level modeling are assessed with the goal of automating and optimizing algorithm porting.

With its analysis of physical layer processing and proposals of parallel programming methods, which include automatic partitioning and scheduling, Physical Layer Multi-Core Prototyping: A Dataflow-Based Approach is a key resource for researchers and students. This study of LTE algorithms which require dynamic or static assignment and dynamic or static scheduling, allows readers to reassess and expand their knowledge of this vital component of LTE base station design.