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PC工作站在DWCS软基站中的应用PC工作站在DWCS软基站中的应用
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文章编号:1008-0570(2007黼—O嬲3—02
PC工作站在DWCS软基站中的应用
The
Application
of
Workstation
to
Software
Basestation
in
DWCS
(清华大学)王易风钟晓峰赵明
WANG
YIFENG
ZHONG
XIAOFENG
ZHAO
MING
摘要:分布式无线通信系统(Distributed
Wireless
Communication
System,DWCS)是近几年提出的一种新型无线通信体系结构,
系统采用网络无线电技术,信号处理和控制模块均在PC工作站中完成。本文结合软件无线电相关技术,研究PC工作站在
DWCS基站中的应用。本文将详细分析软基站设计及实现的关键问题,并给出软基站系统的实测性能。
关键词:DWCS;软基站;软件无线电;网络无线电
中圈分类号:TN92
文献标识码.B
Abstract:Distributed
Wireless
Communication
System(DWCS)is
a
new
wireless
communication
system.PC
workstation
handles
signal
processing
and
control
model
in
DWCS,which
is
called
Network
Radio.This
paper
researches
the
application
of
workstation
to
soft—
ware
basestation
in
DWCS.The
paper
proposes
key
points
of
designing
software
basestation
and
tests
the
performance
of
software
basestation.
Key
words:DWCS。Software
basestation,Network
radio。Software
radio
分布式无线通信系统(Distributed
Wireless
Communication
System,缩写为DWCS)采用分布式天线、分布式处理控制、联合
信号处理等技术.提高了系统频谱效率和功率效率。增强了系
统灵活性和扩展性。
DWCS中采用了网络无线电(network
radio)的设计思想。网
络无线电是通用处理器单元通过光纤互连,构成高性能的计算
集群,完成系统信号处理及控制功能,与软件无线电类似,其结
构灵活.具有很强的系统扩展性,并具有更快的计算速率、可支
持更高的网络吞吐量。
软件无线电系统中的通用处理器通常是DSⅣFPGA等专用
器件,本文所设计的软基站系统中则采用了PC机工作站作为信
号处理单元。表1详细比较DSP/FPGA和PC工作站的优缺点。
DSP/FPGA
PC机工作站
计算性能
强,专门应用于高速计算
相对较弱
通用性 弱 强,能同时运行多个通信系统
系统升级维护 差,需要更换硬件设备,过程
只i;ii简单更换软件,根方便,
簸琐,成本高
成本低
成本
价格比较高
低,几乎只需硬件成本,软件
成本根低
稳定性 相对较弱
强,当某些Pc机停止运行时,
别的Pc能继续工作
表1
DSP与PC工作站性能比较
本文结构如下:首先将介绍软基站的系统结构.以及所需
要的软硬件:其次重点探讨软基站设计及实现中所面临的难点
问题,包括:网络吞吐量、子模块运行速率以及系统运行速率;
最后给出实际解决方案和系统实测性能分析。
1软基站系统设计
1.1系统框图
王易风:硕士研究生
基金项目:国家自然科学基金项目资助(90204001)
系统整体框架如图1,为单发六收结构。移动台由视频终端
和发射机构成,基站端由六台接收机以及PC工作站集群构成。
摄像头实时采集图像.经发射机处理后,送至无线信道;基站六
路接收机收到信号后,把信号传至工作站处理,最后在终端输
出显示。实际上,该系统对业务是透明的,不但可以传输视频,
也可以传输其他业务数据。
图1系统结构图
1.2计算集群配置
计算集群由两台PC机工作站组成,配置基本相同:cup
AMD
sempron2500+(64位);内存512MB,DDR400;网络接口适
配器100Mbps;网络交换机100Mbps。
软件平台是Redhat
9.0,内核版本2.4.20—8。为了提高信号处理
速度,有些信号处理模块采用intel的SSE和SSE2指令集优
化,须用高版本编译器,本系统使用的gcc3.3.1。
2关键问题分析及性能测试
2.1
A/D吞吐量瓶颈
射频信号经过A/D采样之后的数据量非常庞大,例如采用
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