用于發射級的流水線處理的Ping-Pong存儲器的制作方法

專利名稱：用于發射級的流水線處理的Ping-Pong存儲器的制作方法
用于發射級的流水線處理的Ping-Pong存儲器 根據35 U.S.C. §119的優先權要求
本專利申請要求2006年4月4日提交且被轉讓給本發明受讓人并因而被 明確援引納入于此的題為"PIPELINING FOR HIGHER ORDER IFFT IMPLEMENTATIONS (用于較高階IFFT實現的流水線技術)"的臨時申請 No. 60/789,445的優先權。
背景
領域
本公開一般涉及電信，尤其涉及無線通信中的快速傅立葉逆變換(IFFT) 處理技術。
背景
在典型電信系統中，發射機通常處理(例如，編碼和調制)數據并生成更 適于傳輸的射頻調制信號。然后發射機向接收機發射該RF調制信號。
各種調制技術被用來處理進行傳輸的數據碼元，其中包括一種被稱為正交 頻分復用(OFDM)的技術。在OFDM調制中，碼元在進行后處理器傳輸之前 被turbo編碼、信道化、以及IFFT處理。然而，在特定情形或場合下，預傳輸 處理(turbo編碼、信道化、IFFT)可能比后處理器傳輸花費更長的時間。盡 管后處理器等待預傳輸處理完成，但這在傳輸中造成了不合需要的間隙。取決 于實現，預處理傳輸可能被迫過早終止。
因此本領域中需要一種以高效和具有成本效率的方式消除這些間隙的技術。
概要
本文描述了用于高效地執行IFFT處理的技術。在一些方面，IFFT流水線是用一處理系統實現的，該處理系統具有具 有第一和第二部分的存儲器；編碼器，它被配置成處理第一和第二存儲器部分 的每一個中的數據；IFFT，它被配置成處理第一和第二存儲器部分的每一個中 經編碼的數據；以及后處理器，它被配置成在IFFT正在處理第二存儲器部分 中經編碼的數據的同時處理第一存儲器部分中經IFFT處理的數據，該后處理 器被配置成以與編碼器或IFFT不同的時鐘速度工作。IFFT可以與編碼器不同 的時鐘速度工作。編碼器可包括信道化器且該信道化器可以與IFFT不同的時 鐘速度工作。IFFT可以比編碼器更快的時鐘速度工作。編碼器可以比IFFT更 快的時鐘速度工作。
在其它方面，該IFFT流水線是用耦合至具有第一和第二部分的存儲器的 處理器來實現的，該處理器被配置成將第一和第二存儲器部分的每一個中的 數據編碼；對第一和第二存儲器部分中經編碼的數據進行IFFT處理；以及在 IFFT正在處理第二存儲器部分中經編碼的數據的同時對第一存儲器部分中經 IFFT處理的數據進行后處理器處理，該后處理器被配置成以與編碼器或IFFT 不同的時鐘速度工作。IFFT處理可以與編碼器不同的時鐘速度工作。編碼可 含有信道化且該信道化可以與IFFT不同的時鐘速度工作。IFFT可以比編碼器 更快的時鐘速度工作。編碼器可以比IFFT更快的時鐘速度工作。
在其它方面，該IFFT流水線是通過以下來實現的提供具有第一和第二 部分的存儲器；將第一和第二存儲器部分的每一個中的數據編碼；對第一和第 二存儲器部分中經編碼的數據進行IFFT處理；以及在對第二存儲器部分中經 編碼的數據進行IFFT處理的同時對第一存儲器部分中經IFFT處理的數據進行 后處理器處理，該后處理器處理被配置成以與編碼器或IFFT不同的時鐘速度 工作。IFFT處理可與編碼處于不同的時鐘速度。編碼可包括以與IFFT處理不 同的時鐘速度進行信道化。IFFT可以比編碼更快的時鐘速度進行處理。編碼 可處于比IFFT處理更快的時鐘速度。
在一些方面，IFFT流水線是用一處理系統實現的，該處理系統具有用 于提供具有第一和第二部分的存儲器的裝置；用于將第一和第二存儲器部分的 每一個中的數據編碼的裝置；用于對第一和第二存儲器部分中經編碼的數據進
行IFFT處理的裝置；以及用于在對第二存儲器部分中經編碼的數據進行IFFT處理的同時對第一存儲器部分中經IFFT處理的數據進行后處理器處理的裝 置，用于后處理器處理的裝置被配置成以與用于編碼器的裝置或用于IFFT的 裝置不同的時鐘速度工作。用于IFFT處理的裝置可以與用于編碼的裝置處于 不同的時鐘速度。用于編碼的裝置可包括以與用于IFFT處理的裝置不同的時 鐘速度進行信道化。用于IFFT處理的裝置可以比用于編碼的裝置處于更快的 時鐘速度。用于編碼的裝置可以比用于IFFT的裝置處于更快的時鐘速度。
在其它方面，該IFFT流水線是用具有第一和第二部分的計算機可讀介質 來實現的，該計算機可讀介質用實現以下動作的計算機程序來編碼將第一和 第二存儲器部分的每一個中的數據編碼；對第一和第二存儲器部分中經編碼的 數據進行IFFT處理；以及在對第二存儲器部分中經編碼的數據進行IFFT處理 的同時對第一存儲器部分中經IFFT處理的數據進行后處理器處理，后處理器 以與編碼或IFFT處理不同的時鐘速度進行處理。IFFT處理可與編碼處于不同 的時鐘速度。編碼數據還可包括以與IFFT處理不同的時鐘速度將數據信道化。 IFFT處理可處于比編碼更快的時鐘速度。編碼可處于比IFFT處理更快的時鐘 速度。
本發明的各個方面和實施例在下面進一步具體說明。
附圖簡述
在結合附圖理解下面闡述的具體說明時，本發明的特征和本質將變得更加 顯而易見，在附圖中，相同附圖標記始終作相應標識。


圖1是示出了典型電信IFFT處理系統中的信息流的框圖。
圖2a是示出了電信IFFT處理系統的框圖。
圖2b是示出了電信IFFT處理系統中的信息流的框圖。
圖2c是電信IFFT處理系統的時間-工序圖。
圖2d是示出了電信IFFT處理系統的框圖。
圖3a是示出了電信IFFT處理系統的框圖。
圖3b是示出了電信IFFT處理系統中的信息流的框圖。
圖3c是電信IFFT處理系統的時間-工序圖。
圖3d是示出了電信IFFT處理系統的框圖。圖4a是示出了電信IFFT處理系統的框圖。
圖4b是示出了電信IFFT處理系統中的信息流的框圖。
圖4c是電信IFFT處理系統的時間-工序圖。
圖4d是示出了電信IFFT處理系統的框圖。
圖5是示出了電信IFFT處理系統的框圖。
圖6和7是示出了電信IFFT處理系統信息流的示例的概念框圖。 圖8是示出了電信IFFT處理系統的框圖。
具體描述
本文中使用措辭"示例性"來表示"起到示例、實例、或例示的作用"。 本文中描述為"示例性"的任何實施例或設計不必被解釋為優于或勝過其他實 施例或設計。
本文所述的處理技術可被用于諸如蜂窩系統、廣播系統、無線局域網 (WLAN)系統等各種無線通信系統。蜂窩系統可以是碼分多址(CDMA)系 統、時分多址(TDMA)系統、頻分多址(FDMA)系統、正交頻分多址(OFDMA) 系統、單載波FDMA (SC-FDMA)系統等。廣播系統可以是MediaFLO系統、 手持式數字視頻廣播(DVB-H)系統、地面電視廣播綜合業務數字廣播 (ISDB-T)系統等。WLAN系統可以是IEEE 802.11系統、Wi-Fi系統等。這 些不同的系統在本領域中是公知的。
本文所述的處理技術可用于具有單載波的系統以及具有多載波的系統。多 載波可用OFDM、SC-FDMA、或一些其它調制技術來獲得。OFDM和SC-FDMA 將頻帶(例如，系統帶寬)分劃成多個正交副載波，這些正交副載波也可稱作 頻調、頻槽、等等。每一副載波可用數據作調制。 一般而言，調制碼元在OFDM 下是在頻域中的副載波上發送，而在SC-FDMA下是在時域中的副載波上發送。 OFDM被用在諸如MediaFLO、 DVB-H和ISDB-T廣播系統、IEEE 802.1 la/g WLAN系統、以及一些蜂窩系統等各種系統中。該處理技術的特定方面和實施 例在以下是針對使用OFDM的廣播系統——例如MediaFLO系統——^來描述 的。
圖1示出了典型傳輸處理系統10、數據12、及RF發射機34的框圖。處理系統10可以是基站的一部分或接入終端的一部分。處理系統10可以作為諸 如MediaFLO系統等OFDM廣播系統的一部分來實現。基站通常是固定站， 并且也可被稱作基收發機系統(BTS)、接入點、B節點等。終端可以是固定 的或移動的，并且也可被稱作移動站、用戶裝備、移動裝備、接入終端等。終 端可以是蜂窩電話、個人數字助理(PDA)、無線調制解調器、無線通信設備、 手持式設備、訂戶單元等等。
處理系統10接收數據12并準備由RF發射機34進行傳輸的數據。在準 備用于傳輸的數據時，處理系統IO采用用于預傳輸處理的一個或多個引擎14， 用于后處理傳輸的一個或多個引擎30、以及兩個存儲器部分16和32。數據12 通常是電信碼元，但也可以被稱為信號、交換信息、分組等。引擎14、 30通 常是為專門任務而設計的專用集成電路(IC)處理器，但也可以是執行專門任 務并在多用途處理器、單IC系統、現場可編程門陣列等上執行的軟件代碼段。 存儲器部分可以是單個存儲模塊、存儲模塊的一部分、多個存儲模塊的相關編 組等。所述系統中的存儲器通常是雙端口存儲器，但也可以是單端口存儲器。 存儲器部分可存儲碼元、交織、碼元的其它實施例等。RF發射機34通常是借 助天線36傳播電磁信號的電子設備。
數據12首先被預傳輸處理14。預傳輸處理引擎14接收數據12、對數據 12進行turbo編碼、對經編碼的數據進行信道化、并對經編碼和信道化的數據 進行IFFT。在預傳輸處理14期間及之后，數據12被存儲在稱為ping (乒) 存儲器16的第一存儲器部分上。
在整個說明書內，turbo編碼和信道化的過程可被統稱為編碼。turbo編碼 引擎和信道化器(引擎)可被統稱為編碼引擎。
在數據12被預傳輸處理引擎14處理的同時，后處理引擎30在處理先前 經過預傳輸處理且當前被存儲在稱為pong (乓)存儲器32的第二存儲器部分 上的數據的碼元。后處理引擎30從pong存儲器32檢索經預傳輸處理的數據 (例如，經turbo編碼/信道化/IFFT)，對需要進行傳輸的數據執行任何必要的 預備，并將該數據傳遞至RF前端43以在天線36處發射。
然而，在特定情形下，預傳輸處理14所需的時間比后處理引擎30完成后 處理和數據傳輸所需的時間長。例如，如果該廣播系統是MediaFLO系統且數據是8K碼元，則在最差情形中，預傳輸處理將需要39,382個時鐘周期(時鐘)， 而后處理將需要37,000個時鐘周期。這使得預傳輸處理器超過預算2,382個時 鐘周期。取決于實現，該間隙會導致預處理器未完成整個IFFT任務或者后處 理器30沒有數據可傳。
圖2a示出了解決傳輸/處理間隙時鐘預算問題的示例性傳輸處理系統50 的框圖設計。處理系統50包括編碼器引擎52、 IFFT處理引擎54、后處理引 擎56、以及連接至引擎52、 54、 56的存儲器60。存儲器60包括三個存儲器 部分(扇區)——ping存儲器62、 pong存儲器64、以及pung (砰)存儲器66。 引擎52、 54、 56中的每一個具有對存儲器部分62、 64、 66中每一個的存取。 盡管各引擎可在任意時刻對存儲器部分62、 64、 66中的任意一個進行存取， 然而引擎通常處理單個存儲器部分上的數據直至該引擎完成其處理。 一旦結 束，引擎開始處理一不同存儲器扇區上的數據。
圖2b示出傳輸處理系統50的數據流的即時快照。從功能過程起，數據 80首先被編碼102。對經編碼的數據執行IFFT104，其結果被發送到后處理引 擎以進行后處理106。后處理引擎將經過后處理的數據傳遞106給RF前端108 以通過廣播天線110進行傳輸。
取該數據流的快照，編碼器引擎82接收諸如8K信息的數據80。這8K 數據可以是整個碼元或者可以是足以完成星座圖(如由信道化器所處理)的交 織數據。編碼器82隨后編碼該數據，并將經編碼的數據存儲在諸如ping存儲 器92的第一存儲器扇區中。在MediaFLO系統中，數據是頻域中的碼元。turbo 編碼器82將該頻域數據編碼和比特交織。信道化器基于星座圖(如果存在一 個)將各頻調加載到特定頻率上，該過程也被稱為碼元安置。
在MediaFLO中，編碼器一次處理數據八個(8個)交織，盡管在其它實 現中可能有其它數目的交織。這些交織處理4096個頻調的集合，每個頻調為 一個OFDM碼元。每個頻調攜帶一個比特(或調制碼元)的信息。在turbo編 碼器處理這八個交織之后，輸出被編組在一起并被映射到星座圖上以產生調制 碼元。調制碼元準備好進行IFFT處理。
從時鐘的角度，在該編碼過程中，編碼器82接收碼元Sp將該碼元寫入 到系統的嵌入式隨機存取存儲器(eRAM)，并在所被寫入的存儲器上執行循環冗余校驗(CRC)。該過程要求131個時鐘周期。在寫入之后，編碼器開始 對碼元進行turbo編碼——一個需要500個時鐘周期(1000比特/2比特/周期) 的過程。在編碼之后，編碼器刷新時鐘(12個時鐘周期)。到此時，該過程已 需要643個時鐘(131+500+12 = 643)。
此時，所需的時鐘數取決于數據情形。編碼器可處理多個正交調幅(QAM) 和正交相移鍵控(QPSK)模式之一。值得注意的是，由于存儲器打包，QPSK 模式與QAM消耗相同數據的時鐘。
如果情形為QAM 1/3，則將數據從比特交織器傳遞至分組存儲器需要750 個時鐘(3000/4 = 750)，從而得出處理QAM 1/3分組總共需要1393個時鐘 (131+500+12+750= 1393)。由于每QAM 1/3分組的交織數目是1.5，所以每 QAM 1/3交織需要928.667個時鐘(1393/1.5 = 928.667)。
如果情形為QAM2/3，則將數據從比特交織器傳遞至分組存儲器需要375 個時鐘(1500/4 = 375)，從而得出處理QAM 2/3分組總共需要1018個時鐘 (131+500+12+375 = 1018)。由于每QAM 2/3分組的交織數目是0.75，所以 每QAM 2/3交織需要1357.333個時鐘(1018/0.75 = 1357.333)。
據此，QAM 2/3表示最差情形的境遇。由于要花費2048個時鐘來將交織 從分組存儲器傳遞至重排存儲器，并且由于將交織寫入分組存儲器中的時間量 至多為1357.333，這些QAM讀取可被隱藏于用以處理分組存儲器組所需的時 間內。然而，這并不代表最差情形。
最差情形情景發生在指令要求堆疊兩個(2個)QAM 2/3 turbo群，這兩 者之上具有水平放置的第三QAM 2/3 turbo群。這三個(3個)QAM 2/3 turbo 群占用總共七個(7個)隙。假定在該情景下，存在一些排定用于稍后碼元的 QAM 1/3 turbo群。在最差情形下，當turbo編碼器82正在讀取第一個QAM 2/3 turbo群的ping存儲器的最后一項時，turbo編碼引擎接收到處理QAM 1/3分 組的請求。在該情形下，turbo編碼器不得不在系統用于處理存儲器的pong部 分的時間內處理ping存儲器的QAM 1/3分組和QAM 2/3分組。處理QAM 2/3 分組所需的時間量是1536個時鐘(2048*0.75 = 1536)。處理QAM 1/3分組和 QAM 2/3分組所需的時間量是2411個時鐘(1393+1018 = 2411)。在該實例中， 信道化器處理時間不得不增大875個時鐘(2411-1536 = 875)或17.5 的停頓時間。由于在最差情形中有兩個(2個)QAM2/3turbo群，所以總停頓時鐘 數加倍至1750 (875*2= 1750)。
在交織數據被編碼之后，信道化器處理各交織。對于信道化器而言最差情 形境遇是在其不得不處理QAM模式之一之時。信道化器需要4個時鐘處理 QAM碼元和2048個時鐘(4*512 = 2048)來將交織寫入到重排存儲器。由于 在MediaFLO中的數據碼元中最多有七個(7個)填充交織，所以用以處理所 有數據交織的最差情形的時鐘數為14,336 (7*4*512 = 14，336)。導頻QPSK 碼元需要兩個(2個)時鐘來處理。由于在MediaFLO中有一個導頻交織，所 以處理導頻交織的最差情形的時鐘數為1024 (1*2*512) = 1024)。最后，將交織 從重排存儲器傳遞至IFFT存儲器需要512個時鐘(8*64 = 512)。 這得出信 道化OFDM碼元總共需要15，872個時鐘(14,366+1024+512 = 15，872)。
在最壞情形境遇中，將OFDM碼元turbo編碼和信道化的總時鐘為17,622 (15,872+1,750 = 17,622)。
當編碼器82正在對碼元80進行編碼時，IFFT引擎84對存儲在第二存儲 器部分94 (pong存儲器)中的經編碼的碼元執行IFFT。在8K碼元的情形下， 8K經編碼的碼元在IFFT處理開始時駐留在pong存儲器94中。IFFT引擎將 該數據從頻域轉換到時域，并在經IFFT處理(經IFFT)的數據被寫回到pong 存儲器94中之前執行一些次要處理。MediaFLO分兩步執行8K IFFT，對pong 存儲器的偶數存儲器組執行4K IFFT并對pong存儲器的奇數存儲器組執行4K IFFT。
從時鐘的角度，在該IFFT處理過程中，每個4KIFFT需要10,880個時鐘 來完成處理。由于有兩個4K IFFT(奇數和偶數)，所以8K IFFT處理需要21,760 個時鐘。
當編碼器82和IFFT引擎84正在處理其各自數據的同時，后處理引擎86 處理存儲在第三存儲器部分96 (pung存儲器)中的經IFFT的數據。后處理引 擎檢索經IFFT的數據，準備要RF傳輸的信息，并將數據發送給RF前端88
(和天線90)以進行傳輸。在后處理中，OFDM要求向碼元添加循環前綴。 后處理器引擎86向碼元附上循環前綴。尾幀(512個碼元)被復制到碼元的前 面以產生循環前綴。線性巻積變為循環巻積。這被遠程接收機(未示出)用來糾正信道傳輸差錯。
從時鐘的角度，后處理需要37,000個時鐘。每OFDM碼元具有9,250個 時域樣本。每個時域樣本需要四個(4個)時鐘來生成I/Q值。據此，生成后 處理器輸出所需的時鐘總數為37,000 (4*9,250 = 37,000)。
在圖1中所述的兩個存儲器系統中，編碼和IFFT是在同一存儲器部分中 順序執行的，并導致39,382個時鐘。在該三重存儲器(或三層)流水線實現中， 編碼器和IFFT是在單獨存儲器部分上處理的，因此可并行執行。由于編碼器 (17,622個時鐘)禾卩IFFT (21,760個時鐘)這兩者需要比后處理(37,000個 時鐘)更少的時間，所以后處理可連續地處理而不會遇到任何傳輸/處理間隙。 該三重存儲器(或三層)流水線技術解決了傳輸/處理間隙問題。
圖2c是電信IFFT處理系統50的示例性時間-工序圖。該三重存儲器架構 可以多種方式來實現。
為了示出系統50的過程和定時，假定系統50在時段To (未示出；標示 最初開始狀態)未處理數據。系統在時段^開始，其中編碼器處理將被存儲 在存儲器M,中的碼元S"在該過程中，編碼器對交織進行turbo編碼，對碼 元進行信道化，并將結果Si寫回到N^上。該過程122在時段Ti結束時完成。
在T2， IFFT引擎處理S,(當前存儲在M,中)。該過程124涉及到IFFT 引擎從M,讀取S,，執行IFFT，以及將結果寫回到Mi。當過程124正在進行 時，編碼器開始處理將存儲在M2中的碼元S2 (過程126)。與過程122中大 體類似，過程126涉及編碼器對(構成S2的)交織進行turbo編碼，對S2信道 化，以及將結果S2寫回到M2上。兩個過程124、 126在時段T2結束時完成。
在丁3，后處理引擎(PP)處理81 (仍存儲在M,中)。該過程128包括從 M,讀取碼元Si，執行如上所述的任何必要的殘余處理，以及在RF前端處發起 碼元發射過程。同時在T3處，IFFT引擎處理S2 (當前存儲在M2中)。該過 程130涉及到IFFT引擎從M2讀取S2，執行IFFT，以及將結果寫回到M2。當 過程128和130正在進行時，編碼器開始處理將存儲在M3中的碼元S3 (過程 132)。與過程122中大體類似，過程132涉及編碼器對(構成S3的)交織進 行turbo編碼，對S3信道化，以及將結果S3寫回到M3上。所有三個過程128、 130、 132都在時段T3結束時完成。T4、 T5、和T6示出了在三個存儲器部分當中都存儲有數據時流水線的情
況并示出了循環數據處理的概念。術語循環被用在多種上下文中并且通常表示
多種事物依次輪流進行某事。例如，圖2c所示實現中的各引擎正依次輪流對 三個存儲器部分進行讀寫。循環還可以是其它依次輪流實現形式。
繼續圖2c，在丁4，碼元S,已經完成在該流水線中的處理。這在前一步驟 中發生。丁4開始，其中后處理引擎(PP)處理S2 (仍存儲在M2中)。該過程 134包括從M2讀取碼元S2，執行如上所述的任何必要的殘余處理，以及在RF 前端處發起碼元發射過程。同時在丁4處，IFFT引擎處理S3 (當前存儲在M3 中)。該過程136涉及到IFFT引擎從M3讀取S3，執行IFFT，以及將結果寫 回到Ms上。當過程134和136正在進行時，編碼器開始處理將存儲在中的 碼元S4 (過程138)。與過程122中大體類似，過程138涉及編碼器對(構成 S4的)交織進行turbo編碼，對S4信道化，以及將結果S4寫回到M!上。所有 三個過程134、 136、 138都在時段T4結束時完成。
在丁5，碼元S2已完成在該流水線中的處理。這在前一步驟中發生。丁5開 始，其中后處理引擎(PP)處理S3 (仍存儲在M3中)。該過程140包括從 M3讀取碼元S3，執行如上所述的任何必要的殘余處理，以及在RF前端處發起 碼元發射過程。同時在Ts處，IFFT引擎處理S4 (當前存儲在M!中)。該過 程136涉及到IFFT引擎從M!讀取S4，執行IFFT，以及將結果寫回到M,上。 當過程140和142正在進行時，編碼器開始處理將存儲在M2中的碼元S5 (過 程144)。與過程122中大體類似，過程144涉及編碼器對(構成Ss的)交織 進行turbo編碼，對Ss信道化，以及將結果S5寫回到M2上。所有三個過程140、 142、 144都在時段Ts結束時完成。
在丁6，碼元S3已完成在該流水線中的處理。這在前一步驟中發生。丁6開 始，其中后處理引擎(PP)處理S4 (仍存儲在]V^中)。該過程146包括從 M^賣取碼元S4，執行如上所述的任何必要的殘余處理，以及在RF前端處發起 碼元發射過程。同時在T6處，IFFT引擎處理Ss (當前存儲在M2中)。該過 程148涉及到IFFT引擎從M2讀取S5，執行IFFT，以及將結果寫回到M2上。 當過程146和148正在進行時，編碼器開始處理將存儲在M3中的碼元S6 (過 程150)。與過程122中大體類似，過程150涉及編碼器對(構成Ss的)交織進行turbo編碼，對S6信道化，以及將結果S6寫回到M3上。所有三個過程146、 148、 150都在時段T6結束時完成。
在替換實施例中，數據可沿處理流水線移動。數據碼元在其整個處理期間 將不是駐留在同一存儲器部分上而是由各引擎向前移動至其它存儲器部分上。 例如，代替所有處理單元都從Mj賣取Sp引擎將沿Mi、 M2等移動S!等等。 該實現可要求硬件沿流水線傳遞數據以及要求至少四個存儲器部分(以代替三 個)以確保后處理引擎將總是有數據可傳送。
圖2d示出了解決傳輸/處理間隙時鐘預算問題的示例性傳輸處理系統180 的框圖設計。圖2a中所示的各組件可由圖2d在此示出的模塊來實現。作為模 塊化實現，處理系統180包括處理模塊(編碼器模塊182、 IFFT處理模塊184、 后處理模塊186)，以及連接至處理模塊182、 184、 186的存儲器模塊190。 存儲器模塊190包括三個存儲器模塊部分(模塊扇區)——ping存儲器模塊192、 pong存儲器模塊194、以及pung存儲器模塊196。處理模塊182、 184、 186 中的每一個具有對存儲器模塊部分192、 194、 196中每一個的存取。盡管各模 塊可在任意時刻對存儲器模塊部分192、 194、 196中的任意一個進行存取，然 而處理模塊通常處理單個存儲器模塊部分上的數據直至該處理模塊完成其處 理。 一旦結束，處理模塊開始處理一不同存儲器模塊扇區上的數據。
這些模塊之間的信息流與圖2a中的那些相類似并在圖2b和2c中進行了 描述。處理系統模塊180具有用于提供具有第一模塊部分192、第二模塊部 分194和第三模塊部分196的存儲器模塊190的裝置；用于以循環方式將第一 存儲器部分192、第二存儲器部分194和第三存儲器部分196的每一個中的數 據編碼(在turbo編碼和信道化模塊182中)的裝置；用于以循環方式對第一 部分192、第二部分194、和第三部分196的每一個中經編碼的數據進行IFFT 處理(在IFFT模塊184中)的裝置；以及用于以循環方式對第一存儲器部分 192、第二存儲器部分194和第三存儲器部分196的每一個中經IFFT處理的數 據進行后處理器處理(在后處理模塊186中)的裝置。
圖3a示出了解決傳輸/處理間隙時鐘預算問題的另一示例性傳輸處理系統 50的框圖設計。處理系統200包括編碼器引擎202、 IFFT處理引擎204、后處 理引擎206、以及連接至引擎202、 204、 206的存儲器210。存儲器210包括四個(4個)存儲器部分(扇區)——ping存儲器A212a、 ping存儲器B212b、 pong存儲器A214a、以及pong存儲器B 214b。 ping存儲器A 212a和ping存 儲器B 212b相組合以形成組合ping存儲器212。 pong存儲器A 214a和pong 存儲器B 214b相組合以形成組合pong存儲器214。編碼器202具有對ping存 儲器A 212a、ping存儲器B 212b、pong存儲器A 214a、以及pong存儲器B 214b 的訪問權限。IFFT204具有對ping存儲器A212a、 ping存儲器B 212b、 pong 存儲器A214a、以及pong存儲器B 214b的訪問權限。后處理引擎206可對組 合ping存儲器212和組合pong存儲器214進行存取。盡管各引擎可在任意時 刻對上述存儲器部分中的任意一個進行存取，然而引擎通常處理單個存儲器部 分上的數據直至該引擎完成其處理。 一旦結束，引擎開始處理一不同存儲器扇 區上的數據。
圖3b示出傳輸處理系統200的數據流的即時快照。從功能過程起，數據 220首先被編碼242。對經編碼的數據執行IFFT 244，其結果被發送到后處理 引擎以進行后處理246。后處理引擎將經過后處理的數據傳遞246給RF前端 248以通過廣播天線250進行傳輸。
取該數據流的快照，編碼器引擎222接收諸如8K信息的數據220。這8K 數據可以是整個碼元或者可以是足以完成星座圖(如由信道化器所處理)的交 織數據。編碼器222隨后編碼該數據的一半(4K)，并將經編碼的數據存儲在 諸如ping存儲器A 232a的第一存儲器扇區中。編碼器最終將編碼全部8K，但 一次工作一半。例如，偶數交織。在MediaFLO系統中，數據是頻域中的碼元。 turbo編碼器232a將該頻域數據編碼并比特交織。信道化器基于星座圖(如果 存在一個)將各頻調加載到特定頻率上，該過程也被稱為碼元安置。
當編碼器222正在對碼元220進行編碼時，IFFT引擎224對存儲在第二 存儲器部分224 (ping存儲器B)中的經編碼的數據執行IFFT。在8K碼元的 情形下，在IFFT處理開始時，4K經編碼的數據駐留在ping存儲器B224b中。 這是先前被turbo編碼器處理的那一半。如果編碼器當前正對偶數交織工作， 則這一半將是經編碼的奇數交織。IFFT引擎將該數據從頻域轉換到時域，并 在經IFFT處理(經IFFT)的數據被寫回到ping存儲器224b中之前執行一些 次要處理。MediaFLO分兩步執行8K IFFT，對ping存儲器的偶數存儲器組執行4K IFFT并對ping存儲器的奇數存儲器組執行4K IFFT。
從時鐘的角度，將前4K編碼需要2048個時鐘。此時，IFFT未處理數據。 在前4K已被編碼之后，編碼器開始對后4K (也是2048個時鐘)進行處理。 當編碼器處理后4K時，IFFT處理經編碼的前4K，該過程需要1360個時鐘。 由于IFFT時鐘需求小于編碼器的時鐘需求，所以IFFT時間被編碼器處理所隱 藏。當編碼器完成后4K的處理之后，IFFT開始處理后4K。該分級循環處理 技術需要5436個時鐘(4096+1360 = 5436)。
當編碼器82和IFFT引擎84正在處理各自數據的同時，后處理引擎86 處理存儲在第三和第四存儲器部分234 (pong存儲器A和B)中的經IFFT的 數據。這兩個存儲器部分是被一起處理的(8K)。后處理引擎檢索經IFFT的 數據，準備要進行RF傳輸的信息，并將數據發送給RF前端228 (和天線230) 以進行傳輸。在后處理中，OFDM要求向碼元添加循環前綴。后處理器引擎 226向碼元附上循環前綴。尾幀(512個碼元)被復制到碼元的前面以產生循 環前綴。線性巻積變為循環巻積。這被遠程接收機(未示出)用來糾正信道傳 輸差錯。
在圖1中所述的兩個存儲器系統中，編碼和IFFT是在同一存儲器部分中 順序執行的，并導致39,382個時鐘。在該四重存儲器(或四層)流水線實現中， 編碼器和IFFT是在單獨存儲器部分上處理的，因此可并行執行。由于編碼器 和IFFT這兩者需要比后處理更少的時間，所以后處理可連續地處理而不會遇 到任何傳輸/處理間隙。該四重存儲器(或四層)流水線技術解決了傳輸/處理 間隙問題。
圖3c是電信IFFT處理系統200的示例性時間-工序圖。該四重存儲器架 構可以多種方式來實現。
為了示出系統200的過程和定時，假定系統200在時段To (未示出；標 示最初開始狀態)未處理數據。系統在時段1開始，其中編碼器處理將被存 儲在存儲器Mh中的碼元Sh (—半4K碼元)。在該過程中，編碼器對交織進 行turbo編碼，對碼元進行信道化，并將結果Sh寫回到M^上。該過程122在 時段T,結束時完成。
在丁2， IFFT引擎處理Sia (當前存儲在M^中)。該過程264涉及到IFFT引擎從Mh讀取S^，執行IFFT，以及將結果寫回到M!a。當過程264正在進 行時，編碼器開始處理將存儲在M化中的碼元S!b (過程266)。與過程262中 大體類似，過程266涉及編碼器對(構成S!b的)交織進行turbo編碼，對Slb 信道化，以及將結果S化寫回到M化上。兩個處理264、 266在時段丁2結束時完成。
在丁3， IFFT引擎處理S!b (當前存儲在M化中)。該過程268涉及到IFFT 引擎從M,b讀取S化，執行IFFT，以及將結果寫回到M化上。過程266將在丁3 之前完成。發生一些處理用以將(存儲在Mh中的)Sh的信息與(存儲在M化 中的)Sib相組合以產生完整碼元Sp S^皮存儲在以M^旨示的組合存儲器部分 中。M!是M^和Mib的組合。
在T4，后處理引擎(PP)處理S,(存儲在M,中)。該過程270包括從 Mj讀取碼元Sp執行任何必要的殘余處理，以及在RF前端處發起碼元發射過
程。同時在T4，編碼器開始處理將存儲在存儲器M2a中的碼元S^(過程272)。
與過程262中大體類似，過程272涉及編碼器對(構成S2a的)交織進行turbo 編碼，對Sh信道化，以及將結果Sh寫回到Mh上。到Ts時，過程272將已 經結束而過程270還未結束。后處理花費時間相當的長，并且該系統被設計成 適應該點。具體而言，系統被設計成適應該后處理直至T6結束。
T5、 T6、和T7示出了在三個存儲器部分當中都存儲有數據時流水線的情 況并示出了四重存儲器數據處理的循環的概念。術語循環被用在多種上下文中 并且通常表示多種事物依次輪流進行某事。例如，圖2c所示實現中的各引擎 正依次輪流對四個存儲器部分進行讀寫。循環還可以是其它依次輪流實現形 式。
繼續圖2c，在Ts，碼元S,還未完成在該流水線中的處理。Ts開始，其中 后處理引擎(PP)繼續處理Si (仍存儲在Mi中)。后處理引擎直至T7都將無 需處理不同碼元。同時在Ts處，IFFT引擎處理S^ (當前存儲在M^中)。該 過程274涉及到IFFT引擎從Mh讀取S2a，執行IFFT，以及將結果寫回到M2a 上。當過程270和274正在進行時，編碼器開始處理將存儲在M2b中的碼元S2b (過程262)。與過程262中大體類似，過程276涉及編碼器對(構成S2b的) 交織進行turbo編碼，對S2b信道化，以及將結果S2b寫回到M2b上。到T6時，過程276將已經結束而過程270還未結束。后處理花費相當長的時間，并且該 系統被設計成適應該點。具體而言，系統被設計成適應該后處理直至T6結束。 在T6， IFFT引擎處理S2b (當前存儲在M2b中)。該過程278涉及到IFFT 引擎從M2b讀取S2b，執行IFFT，以及將結果寫回到M2b上。過程278將在丁7 之前完成。發生一些處理用以將(存儲在M^中的)S^的信息與(存儲在M2b
中的)S2b相組合以產生完整碼元S2。 S2被存儲在以M2指示的組合存儲器部分 中。M2是M2a和M2b的組合。
在T7，后處理引擎(PP)處理S2 (存儲在M2中)。該過程280包括從 M2讀取碼元S2，執行任何必要的殘余處理，以及在RF前端處發起碼元發射過 程。同時在T7，編碼器開始處理將存儲在存儲器Mh中的碼元S^(過程282)。 與過程262中大體類似，過程282涉及編碼器對(構成S^的)交織進行turbo 編碼，對S^信道化，以及將結果S^寫回到Mh上。到丁8 (未示出)時，過程 282將己經結束而過程280還未結束。后處理花費相當長的時間，并且該系統 被設計成適應該點。具體而言，系統被設計成適應該后處理直至T9 (未示出) 結束。
圖3d示出了解決傳輸/處理間隙時鐘預算問題的另一示例性傳輸處理系統 290的框圖設計。圖3a中所示的各組件可由圖3d中在此示出的模塊來實現。 作為模塊化實現，處理系統290包括編碼器模塊292、 IFFT處理模塊294、后 處理模塊296、以及連接至模塊292、 294、 296的存儲器模塊297。存儲器模 塊297包括四個(4個)存儲器部分模塊(扇區)——ping存儲器A模塊298a、 ping存儲器B模塊298b、 pong存儲器A模塊299a、以及pong存儲器B模塊 299b。 ping存儲器A模塊298a和ping存儲器B模塊298b相組合以形成組合 ping存儲器模塊298。 pong存儲器A模塊299a和pong存儲器B模塊299b相 組合以形成組合pong存儲器模塊299。編碼器模塊292具有對ping存儲器A 模塊298a、 ping存儲器B模塊298b、 pong存儲器A模塊299a、以及pong存 儲器B模塊299b的訪問權限。IFFT模塊294可對ping存儲器A模塊298a、 ping存儲器B模塊298b、 pong存儲器A模塊299a、以及pong存儲器B模塊 299b進行存取。后處理引擎296可對組合ping存儲器模塊298和組合pong存 儲器模塊299進行存取。盡管各模塊可在任意時刻對上述存儲器部分模塊中的任意一個進行存取，然而模塊通常處理單個存儲器部分模塊上的數據直至該模 塊完成其處理。
一旦結束，模塊開始處理一不同存儲器扇區模塊上的數據。
這些模塊之間的信息流與圖3a中的那些相類似并在圖3b和3c中進行了 描述。處理系統模塊290具有用于提供具有第一模塊部分298a、第二模塊部 分298b、第三模塊部分299a、以及第四模塊部分29%的存儲器模塊297的裝 置；用于以循環方式將第一存儲器部分298a、第二存儲器部分298b、第三存 儲器部分299a、以及第四存儲器部分299b的每一個中的數據編碼(在turbo 編碼和信道化模塊292中)的裝置；用于對第一部分模塊298a、第二部分模塊 298b、第三部分模塊299a、以及第四部分模塊299b的每一個中經編碼的數據 進行IFFT處理(在IFFT模塊294中)的裝置；以及用于對第一存儲器部分模 塊298a、第二存儲器部分模塊298b、第三存儲器部分模塊299a、以及第四存 儲器部分模塊29%的每一個中經IFFT處理的數據進行后處理器處理的(在后 處理模塊296中)裝置。
用于后處理器處理的裝置296是將第一存儲器部分模塊298a和第二存儲 器部分模塊298b作為第一組合存儲器部分模塊298來處理的，且用于后處理 器處理的裝置296是將第三存儲器部分模塊299a和第四存儲器部分模塊29% 作為第二組合存儲器部分模塊299來處理的。用于編碼292、 IFFT處理294、 以及后處理器處理296的裝置處于同一時鐘速度。
圖4a示出了解決傳輸/處理間隙時鐘預算問題的另一示例性傳輸處理系統 50的框圖設計。處理系統300包括編碼器引擎302、 IFFT處理引擎304、后處 理引擎306、以及連接至引擎302、 304、 306的存儲器310。存儲器310包括 四個(4個)存儲器部分(扇區)——ping存儲器A312a、 ping存儲器B 312b、 pong存儲器A314a、以及pong存儲器B 314b。 ping存儲器A 312a和ping存 儲器B 312b相組合以形成組合ping存儲器312。 pong存儲器A 314a和pong 存儲器B 314b相組合以形成組合pong存儲器314。編碼器302和后處理引擎 306可對組合ping存儲器312和組合pong存儲器314進行存取。IFFT可對所 有四個扇區312a、 312b、 314a、 314b進行存取。IFFT引擎304包括兩個子引 擎——IFFT子引擎A 304a和IFFT子引擎B 304b。盡管IFFT引擎304對組合 存儲器312、 314工作，但子引擎對個體扇區層312a、 312b、 314a、 314b進行工作。各引擎312、 314、 316可在任意時刻對上述存儲器部分中的任意一個進 行存取，然而引擎通常處理單個存儲器部分上的數據直至該引擎完成其處理。 一旦結束，引擎開始處理一不同存儲器扇區上的數據。
圖4b示出傳輸處理系統300的數據流的即時快照。從功能過程起，數據 320首先被編碼342。對經編碼的數據執行IFFT 344，其結果被發送到后處理 引擎以進行后處理346。在IFFT344處理期間，數據被分為多個(兩個)部分 并且這兩個子IFFT引擎并行對這多個部分進行處理。經處理的數據部分被重 新組合并寫入組合存儲器中。后處理引擎將經過后處理的數據傳遞346給RF 前端348以通過廣播天線350進行傳輸。
通過取得該數據流的快照，編碼器引擎322接收諸如8K信息的數據320。 這8K數據可以是整個碼元或者可以是足以完成星座圖(如由信道化器所處理) 的交織數據。編碼器引擎322隨后編碼該數據320，并將經編碼的數據存儲在 第一組合存儲器部分332 (ping存儲器)中。在處理數據320時，編碼器將數 據分為兩部分并且將經處理的部分存儲在不同的存儲器部分中。這么做的原因 是IFFT子引擎將處理各個體部分而不是整個經編碼的8K數據。例如，偶數交 織可被編碼并存儲在ping存儲器A中，而奇數交織可被編碼并存儲在ping存 儲器B中。在MediaFLO系統中，數據是頻域中的碼元。turbo編碼器332將 該頻域數據編碼和位交織。信道化器基于星座圖(如果存在一個)將各頻調加 載到特定頻率上，該過程也被稱為碼元安置。
當編碼器322正在編碼和劃分碼元320時，IFFT子引擎324a和324b對 經編碼的數據部分334a和334b分別執行IFFT。在8K碼元的情形下，在IFFT 處理開始時，4K經編碼的數據駐留在ping存儲器A 334a中。這是先前被turbo 編碼器處理的那一半。IFFT引擎將該數據從頻域轉換到時域，并在經IFFT處 理(經IFFT)的數據被寫回到ping存儲器334a中之前執行一些次要處理。在 IFFT處理開始時，后4K經編碼的數據駐留在ping存儲器B 334b中。這是先前 被turbo編碼器處理的另一半。IFFT引擎將該數據從頻域轉換到時域，并在經 IFFT處理(經IFFT)的數據被寫回到ping存儲器334b中之前執行一些次要 處理。MediaFLO分兩步執行8K IFFT，對ping存儲器的偶數存儲器組執行4K IFFT并對ping存儲器的奇數存儲器組執行4K IFFT。這些部分由兩個IFFT子引擎324a、 324b并行處理。在兩個IFFT子引擎完成它們的處理之后，兩個數 據部分334a、 334b被重新組合成8K經IFFT的數據。數據仍存儲在組合ping 存儲器部分334中。
當編碼器322和IFFT引擎324正在處理其各自數據的同時，后處理引擎 326處理存儲在經組合的第三和第四存儲器部分336(組合pong存儲器A和B ) 中的經IFFT的數據。這兩個存儲器部分是一起處理的(8K)。后處理引擎檢 索經IFFT的數據，準備要RF傳輸的信息，并將數據發送給RF前端328 (和 天線330)以進行傳輸。在后處理中，OFDM要求向碼元添加循環前綴。后處 理器引擎326向碼元附上循環前綴。尾幀(512個碼元)被復制到碼元的前面 以產生循環前綴。線性巻積變為循環巻積。這被遠程接收機(未示出)用來糾 正信道傳輸差錯。
在圖1中所述的兩個存儲器系統中，編碼和IFFT是在同一存儲器部分中 順序執行的，并導致39,382個時鐘。在該四重存儲器(或四層)流水線實現中， 兩個IFFT子引擎在單獨存儲器部分上進行處理，因此可并行執行。由于處理 兩個4K IFFT需要比處理8K IFFT更少的時間，所以編碼/IFFT處理需要比后 處理更少的時間。隨后，后處理可連續地進行而不會遇到任何傳送/處理間隙。 該四重存儲器(或四層)流水線技術解決了傳輸/處理間隙問題。
圖4c是電信IFFT處理系統300的示例性時間-工序圖。該四重存儲器架 構可以多種方式來實現。
為了示出系統300的過程和定時，假定系統300在時段TQ (未示出；標 示最初開始狀態)未處理數據。系統在時段^開始，其中編碼器處理將被存 儲在存儲器N^中的碼元S,。在該過程中，編碼器對交織進行turbo編碼，對 碼元進行信道化，并將結果S！寫回到M,上。該過程362在時段^結束時完成。
在丁2， IFFT引擎處理S！(當前存儲在Mi中)。代替將S^乍為8K IFFT 來處理，IFFT引擎將S，作為兩個4KIFFT來處理，其中IFFT的兩個子引擎各 自處理一個4K數據。這些處理364、 366涉及 一個IFFT子引擎從M^讀取 Sla，執行IFFT，并將結果寫回M^以及第二IFFT子引擎從M化讀取S化，執 行IFFT，并將結果寫回M化。這兩個IFFT處理364、 366并發進行。SlafB Slb 隨后被組合以形成Si并被存儲在Mi中(過程368)。由于IFFT正在存儲器部分Mi中工作，所以編碼器在T2期間不能在該存儲器區域中工作。
在T3，后處理引擎(PP)處理S,(存儲在中)。該過程370包括從 Mj讀取碼元Sp執行任何必要的殘余處理，以及在RF前端處發起碼元發射過
程。同時在丁3期間，編碼器開始處理將被存儲在存儲器M2中的碼元S2 (過程
372)。與過程362中大體類似，過程372涉及編碼器對(構成S2的)交織進 行turbo編碼，對S2信道化，以及將結果S2寫回到M2上。到丁4時，過程372 將已經結束而過程370還未結束。后處理花費相當長的時間，并且該系統被設
計成適應該點。具體而言，系統被設計成適應該后處理直至T4結束。
14開始，其中后處理引擎(pp)繼續處理S!(仍存儲在1V^中)。后處理 引擎直至丁5都將無需處理不同碼元。同時在T4處，IFFT引擎處理S2 (當前存 儲在M2中)。代替將S2作為8K IFFT來處理，IFFT引擎將S2作為兩個4K IFFT 來處理，其中IFFT的兩個子引擎各自處理一個4K數據。這些處理374、 376
涉及 一個IFFT子引擎從M2a讀取S2a，執行IFFT，并將結果寫回M2a;以及
第二IFFT子引擎從M2b讀取S2b，執行IFFT，并將結果寫回M2b。這兩個IFFT 處理374、 376并發進行。S^和S2b隨后被組合以形成S2并被存儲在M2中(過 程378)。由于IFFT正在存儲器部分M2中工作，所以編碼器在T4期間不能在 該存儲器區域中工作。
在T5，后處理引擎(PP)處理S2 (存儲在M2中)。該過程380包括從 M2讀取碼元S2，執行任何必要的殘余處理，以及在RF前端處發起碼元發射過 程。同時在Ts期間，編碼器開始處理將被存儲在存儲器Mt中的碼元S3 (過程 382)。與過程362中大體類似，過程382涉及編碼器對(構成S3的)交織進 行turbo編碼，對S3信道化，以及將結果S3寫回到Mi上。到T6(未示出)時， 過程382將已經結束而過程380還未結束。后處理花費相當長的時間，并且該
系統被設計成適應該點。具體而言，系統被設計成適應該后處理直至T6結束。
圖4d示出了解決傳輸/處理間隙時鐘預算問題的另一示例性傳輸處理系統 390的框圖設計。圖4a中所示的各組件可由圖4d中這里示出的模塊來實現。 作為模塊化實現，處理系統390包括編碼器模塊392、 IFFT處理模塊394、后 處理模塊396、以及連接至模塊392、 394、 397的存儲器模塊396。存儲器模 塊397包括四個(4個)存儲器部分模塊(扇區)——ping存儲器A模塊398a、ping存儲器B模塊398b、 pong存儲器A模塊399a、以及pong存儲器B模塊 399b。 ping存儲器A模塊398a和ping存儲器B模塊398b相組合以形成組合 ping存儲器模塊398。 pong存儲器A模塊399a和pong存儲器B模塊399b相 組合以形成組合pong存儲器模塊399。編碼器模塊392和后處理引擎模塊396 可對組合ping存儲器模塊398和組合pong存儲器模塊399進行存取。IFFT可 對所有四個扇區模塊398a、 398b、 399a、 399b進行存取。IFFT模塊394包括 兩個子模塊——IFFT子模塊A 394a和IFFT子模塊B 394b。盡管IFFT模塊394 對組合存儲器模塊398、 399工作，但子模塊對個體扇區模塊層398a、 398b、 399a、 399b進行工作。各模塊392、 394、 396可在任意時刻對上述存儲器部分 模塊中的任意一個進行存取，然而模塊通常處理單個存儲器部分模塊上的數據 直至該處理模塊完成其處理。 一旦結束，處理模塊開始處理一不同存儲器扇區 模塊上的數據。
這些模塊之間的信息流與圖4a中的那些相類似并在圖4b和4c中進行了 描述。處理系統模塊390具有用于提供具有第一模塊部分398a、第二模塊部 分398b、第三模塊部分399a、以及第四模塊部分399b的存儲器模塊397的裝 置；用于以循環方式將第一存儲器部分398a、第二存儲器部分398b、第三存 儲器部分399a、以及第四存儲器部分399b的每一個中的數據編碼(在turbo 編碼和信道化模塊392中)的裝置；用于對第一部分模塊398a、第二部分模塊 398b、第三部分模塊399a、以及第四部分模塊399b的每一個中經編碼的數據 進行IFFT處理(在IFFT模塊394中)的裝置；以及用于對第一存儲器部分模 塊398a、第二存儲器部分模塊398b、第三存儲器部分模塊399a、以及第四存 儲器部分模塊399b的每一個中經IFFT處理的數據進行后處理器處理(在后處 理模塊396中)的裝置。
用于后處理器處理的裝置396是將第一存儲器部分模塊398a和第二存儲 器部分模塊398b作為第一組合存儲器部分398來處理的，且用于后處理器處 理的裝置396是將第三存儲器部分模塊399a和第四存儲器部分模塊399b作為 第二組合存儲器部分399來處理的。用于編碼的裝置392是將第一存儲器部分 模塊398a和第二存儲器部分模塊398b作為第一組合存儲器部分398來處理的， 且用于編碼的裝置392是將第三存儲器部分模塊399a和第四存儲器部分模塊39%作為第二組合存儲器部分399來處理。用于IFFT處理的裝置394是將第 一存儲器部分模塊398a和第二存儲器部分模塊398b作為第一組合存儲器部分 398來處理的，且是將第三存儲器部分模塊399a和第四存儲器部分模塊399b 作為第二組合存儲器部分399來處理的，用于對組合存儲器部分模塊398、 399 的各存儲器部分模塊進行IFFT子處理(在IFFT A模塊394a和IFFT B模塊394b 中)的裝置并發地發生。用于編碼392、 IFFT處理394、以及后處理器處理396 的裝置處于同一時鐘速度。
圖5示出了解決傳輸/處理間隙時鐘預算問題的示例性傳輸處理系統50的 框圖設計。處理系統450包括編碼器引擎452、 IFFT處理引擎454、后處理引 擎456、以及連接至引擎452、 454、 456的存儲器460。存儲器460包括兩個 存儲器部分(扇區)——ping存儲器462、和pong存儲器464。引擎452、 454、 456中每一個具有對存儲器部分462、 464中每一個的訪問權限。盡管各引擎可 在任意時刻對存儲器部分462、 464中的任意一個進行存取，然而引擎通常處 理單個存儲器部分上的數據直至該引擎完成其處理。 一旦結束，引擎開始處理
一不同存儲器扇區上的數據。
圖6示出傳輸處理系統400的數據流的即時快照。該架構是在圖5中所示 的雙重存儲器架構，其中處理系統包含的每個引擎具有對兩個存儲器部分中的 每一個的訪問權限。從功能過程起，數據402首先被編碼。對經編碼的數據執 行IFFT，其結果被發送到后處理引擎以進行后處理。后處理引擎將經過后處 理的數據傳遞給RF前端以通過廣播天線進行傳輸。
通過取得該數據流的快照，編碼器引擎404接收諸如8K信息的數據402。 這8K數據可以是整個碼元或者可以是足以完成星座圖(如由信道化器所處理) 的交織數據。編碼器引擎404隨后編碼該數據402，并將經編碼的數據存儲在 第一存儲器部分406 (ping存儲器)中。在MediaFLO系統中，數據是頻域中 的碼元。turbo編碼器404將該頻域數據編碼和位交織。信道化器基于星座圖 (如果存在一個)將各頻調加載到特定頻率上，該過程也被稱為碼元安置。IFFT 404對經編碼的數據執行IFFT。 IFFT引擎將該數據從頻域轉換到時域，并在 經IFFT處理(經IFFT)的數據被寫回到ping存儲器406中之前執行一些次要 處理。當編碼器404和IFFT引擎404正在處理各自數據的同時，后處理引擎408 處理存儲在第二存儲器部分410 (pong存儲器)中的經IFFT的數據。后處理 引擎檢索經IFFT的數據，準備要RF傳輸的信息，并將數據發送給RF前端412 (和天線414)以進行傳輸。在后處理中，OFDM要求向碼元添加循環前綴。 后處理器引擎408向碼元附上循環前綴。尾幀(512個碼元)被復制到碼元的 前面以產生循環前綴。線性巻積變為循環巻積。這被遠程接收機(未示出)用 來糾正信道傳輸差錯。
在圖1中所述的兩個存儲器系統中，編碼和IFFT是在同一存儲器部分中 順序執行的，并導致39,382個時鐘。在該雙重存儲器(或雙層)實現中，IFFT 引擎以比其它引擎更快的時鐘速度(處理速度)來處理。通過將IFFT引擎設 計成以至少比2,382個時鐘更快的速度運行，編碼器/IFFT將在時鐘預算內完 成。已知的提高處理速度的方法(示例更快的處理器時鐘；更快的總線速度； 更大的多路復用器)適合用于提高IFFT引擎的處理速度。隨后，后處理可連 續地進行而不會遇到任何傳輸/處理間隙，因為編碼/IFFT處理需要比后處理更 少的時間。傳輸/處理間隙問題被解決。
圖7示出傳輸處理系統500的數據流的即時快照。該架構是在圖5中所示 的雙重存儲器架構，其中處理系統包含的每個引擎具有對兩個存儲器部分中的 每一個的訪問權限。從功能過程起，數據502首先被編碼。對經編碼的數據執 行IFFT，其結果被發送到后處理引擎以進行后處理。后處理引擎將經過后處 理的數據傳遞給RF前端以通過廣播天線進行傳輸。
通過取得該數據流的快照，編碼器引擎504接收諸如8K信息的數據502。 這8K數據可以是整個碼元或者可以是足以完成星座圖(如由信道化器所處理) 的交織數據。編碼器引擎504隨后編碼該數據502，并將經編碼的數據存儲在 第一存儲器部分506 (ping存儲器)中。在MediaFLO系統中，數據是頻域中 的碼元。turbo編碼器504將該頻域數據編碼和位交織。信道化器基于星座圖 (如果存在一個)將各頻調加載到特定頻率上，該過程也被稱為碼元安置。IFFT 504對經編碼的數據執行IFFT。 IFFT引擎將該數據從頻域轉換到時域，并在 經IFFT處理(經IFFT)的數據被寫回到ping存儲器506中之前執行一些次要 處理。當編碼器504和IFFT引擎504正在處理其各自數據的同時，后處理引擎 508處理存儲在第二存儲器部分510 (pong存儲器)中的經IFFT的數據。后 處理引擎檢索經IFFT的數據，準備要RF傳輸的信息，并將數據發送給RF前 端512 (和天線514)以進行傳輸。在后處理中，OFDM要求向碼元添加循環 前綴。后處理器引擎508向碼元附上循環前綴。尾幀(512個碼元)被復制到 碼元的前面以產生循環前綴。線性巻積變為循環巻積。這被遠程接收機(未示 出)用來糾正信道傳輸差錯。
在圖1中所述的兩個存儲器系統中，編碼和IFFT是在同一存儲器部分中 順序執行的，并導致39，382個時鐘。在該雙重存儲器(或雙層)實現500中， 信道化器引擎以比其它引擎更快的時鐘速度(處理速度)來處理。通過將信道 化器引擎設計成以至少比2,382個時鐘更快的速度運行，編碼器/IFFT將在時 鐘預算內完成。已知的提高處理速度的方法(示例更快的處理器時鐘；更快 的總線速度；更大的多路復用器)適合用于提高IFFT引擎的處理速度。隨后， 后處理可連續地進行而不會遇到任何傳輸/處理間隙，因為編碼/IFFT處理需要 比后處理更少的時間。傳輸/處理間隙問題被解決。
圖8示出了解決傳輸/處理間隙時鐘預算問題的另一示例性傳輸處理系統 550的框圖設計。圖5中所示的各組件可由圖8中在此示出的模塊來實現。作 為模塊化實現，處理系統550包括編碼器模塊552、 IFFT處理模塊554、后處 理模塊556、以及連接至處理模塊552、 554、 556的存儲器模塊560。存儲器 模塊560包括兩個存儲器部分模塊(扇區)——ping存儲器模塊562、和pong 存儲器模塊564。處理模塊552、 554、 556中每一個具有對存儲器部分模塊562、 564中每一個的訪問權限。盡管各處理模塊可在任意時刻對存儲器部分模塊 562、 564中的任意一個進行存取，然而處理模塊通常處理單個存儲器部分模塊 上的數據直至該處理模塊完成其處理。 一旦結束，處理模塊開始處理一不同存 儲器扇區模塊上的數據。
這些模塊之間的信息流與圖5中的那些相類似并在圖6和7中進行了描 述。處理系統模塊550具有用于提供具有第一部分562和第二部分564的存 儲器的裝置560;用于將第一存儲器部分562和第二存儲器部分564的每一個 中的數據編碼的裝置552，用于對第一存儲器562和第二存儲器部分564的每一個中經編碼的數據進行IFFT處理的裝置554，以及用于在IFFT處理554第 二存儲器部分564中經編碼的數據時對第一存儲器部分562中經IFFT處理的 數據進行后處理器處理的裝置556，該用于后處理器處理的裝置556被配置成 以與用于編碼器552的裝置或用于IFFT的裝置554不同的時鐘速度操作。
用于IFFT處理的裝置554可以與用于編碼的裝置552處于不同的時鐘速 度。用于編碼的裝置552可包括以與用于IFFT處理的裝置554不同的時鐘速 度進行信道化。用于IFFT處理的裝置554可處于比用于編碼的裝置552更快 的時鐘速度。用于編碼的裝置552可處于比用于IFFT處理的裝置554更快的 時鐘速度。
本文中描述的IFFT處理技術可通過各種手段來實現。例如，這些技術可 在硬件、固件、軟件、或其組合中實現。對于硬件實現，用于執行IFFT的各 個處理單元可在一個或多個專用集成電路(ASIC)、數字信號處理器(DSP)、 數字信號處理器件(DSPD)、可編程邏輯器件(PLD)、現場可編程門陣列 (FPGA)、處理器、控制器、微控制器、微處理器、電子器件、設計成執行 本文中描述的功能的其他電子單元、或其組合內實現。
對于固件和/或軟件實現，這些技術可用執行本文中描述的功能的模塊(例 如，程序、函數等等)來實現。固件和/或軟件代碼可被存儲在存儲器(例如， 圖2a中的存儲器60)中并由處理器來執行。該存儲器可被實現在處理器內， 或可外置于處理器。
提供前面對所公開的實施例的描述是為了使本領域任何技術人員皆能制 作或使用本發明。對這些實施例的各種修改對于本領域技術人員將是顯而易見 的，并且本文中定義的普適原理可被應用于其他實施例而不會脫離本發明的精 神或范圍。由此，本發明并非旨在被限定于本文中示出的實施例，而是應被授 予與本文中公開的原理和新穎性特征一致的最廣義的范圍。
權利要求
1. 一種處理系統，包括具有第一和第二部分的存儲器；編碼器，它被配置成處理所述第一和第二存儲器部分的每一個中的數據；IFFT，它被配置成處理所述第一和第二存儲器部分的每一個中經編碼的數據；以及后處理器，它被配置成在所述IFFT正在處理所述第二存儲器部分中所述經編碼的數據的同時處理所述第一存儲器部分中經IFFT處理的數據，所述后處理器被配置成以與所述編碼器或所述IFFT不同的時鐘速度工作。
2. 如權利要求l所述的處理系統，其特征在于 所述IFFT以與所述編碼器不同的時鐘速度工作。
3. 如權利要求2所述的處理系統，其特征在于所述編碼器包括信道化器且所述信道化器以與所述IFFT不同的時鐘速度工作。
4. 如權利要求2所述的處理系統，其特征在于 所述IFFT以比所述編碼器更快的時鐘速度工作。
5. 如權利要求2所述的處理系統，其特征在于 所述編碼器以比所述IFFT更快的時鐘速度工作。
6. —種耦合至具有第一和第二部分的存儲器的處理器，所述處理器被配置成將所述第一和第二存儲器部分的每一個中的數據編碼； 對所述第一和第二存儲器部分中經編碼的數據進行IFFT處理；以及 在所述IFFT正在處理所述第二存儲器部分中所述經編碼的數據的同時對 所述第一存儲器部分中經IFFT處理的數據進行后處理器處理，所述后處理器 被配置成以與所述編碼器或所述IFFT不同的時鐘速度工作。
7. 如權利要求6所述的處理器，其特征在于 所述IFFT以與所述編碼器不同的時鐘速度工作。
8. 如權利要求7所述的處理器，其特征在于所述編碼器包括信道化器且所述信道化器以與所述IFFT不同的時鐘速度 工作。
9. 如權利要求7所述的處理器，其特征在于 所述IFFT以比所述編碼器更快的時鐘速度工作。
10. 如權利要求7所述的處理器，其特征在于 所述編碼器以比所述IFFT更快的時鐘速度工作。
11. 一種方法，包括 提供具有第一和第二部分的存儲器； 將所述第一和第二存儲器部分的每一個中的數據編碼； 對所述第一和第二存儲器部分中經編碼的數據進行IFFT處理；以及 在對所述第二存儲器部分中所述經編碼的數據進行IFFT處理的同時對所述第一存儲器部分中經IFFT處理的數據進行后處理器處理，所述后處理器處 理被配置成以與所述編碼器或所述IFFT不同的時鐘速度工作。
12. 如權利要求ll所述的方法，其特征在于 以與所述編碼不同的時鐘速度進行IFFT處理。
13. 如權利要求12所述的處理器，其特征在于 編碼包括以與所述IFFT處理不同的時鐘速度進行信道化。
14. 如權利要求12所述的處理器，其特征在于 以比所述編碼更快的時鐘速度進行IFFT處理。
15. 如權利要求12所述的處理器，其特征在于 以比所述IFFT處理更快的時鐘速度進行編碼。
16. —種處理系統，包括用于提供具有第一和第二部分的存儲器的裝置； 用于將所述第一和第二存儲器部分的每一個中的數據編碼的裝置； 用于對所述第一和第二存儲器部分中經編碼的數據進行IFFT處理的裝 置；以及用于在對所述第二存儲器部分中所述經編碼的數據進行IFFT處理的同時 對所述第一存儲器部分中經IFFT處理的數據進行后處理器處理的裝置，所述 用于后處理器處理的裝置被配置成以與所述用于編碼器的裝置或所述用于IFFT的裝置不同的時鐘速度工作。
17. 如權利要求16所述的方法，其特征在于，還包括用于以與所述用于編碼的裝置不同的時鐘速度進行IFFT處理的裝置。
18. 如權利要求17所述的處理器，其特征在于，還包括 用于編碼的裝置包括以與所述用于IFFT處理的裝置不同的時鐘速度進行信道化。
19. 如權利要求17所述的處理器，其特征在于，還包括 用于以比所述用于編碼的裝置更快的時鐘速度進行IFFT處理的裝置。
20. 如權利要求17所述的處理器，其特征在于，還包括 用于以比所述用于IFFT處理的裝置更快的時鐘速度進行編碼的裝置。
21. 具有第一、第二和第三部分的計算機可讀介質，所述計算機可讀介質 包含使處理器執行發射機的IFFT處理方法的指令集，所述指令包括用以將所述第一和第二存儲器部分的每一個中的數據編碼的例程； 用以對所述第一和第二存儲器部分中經編碼的數據進行IFFT處理的例 程；以及用以在對所述第二存儲器部分中所述經編碼的數據進行IFFT處理的同時 對所述第一存儲器部分中經IFFT處理的數據進行后處理器處理的例程，后處 理器以與編碼或IFFT處理不同的時鐘速度進行處理。
22. 如權利要求21所述的計算機可讀介質，其特征在于，所述發射機被 配置成以與所述編碼不同的時鐘速度進行IFFT處理。
23. 如權利要求22所述的計算機可讀介質，其特征在于，所述發射機被 配置成以與所述IFFT處理不同的時鐘速度進行信道化。
24. 如權利要求22所述的處理器，其特征在于，所述發射機被配置成以 比所述編碼更快的時鐘速度進行IFFT處理。
25. 如權利要求22所述的處理器，其特征在于，所述發射機被配置成以 比所述IFFT處理更快的時鐘速度進行編碼。
全文摘要
描述了用于執行IFFT流水線化的技術。在一些方面，該流水線技術是用處理系統實現的，該處理系統具有具有第一和第二部分的存儲器；編碼器，它被配置成處理第一和第二存儲器部分的每一個中的數據；IFFT，它被配置成處理第一和第二存儲器部分的每一個中經編碼的數據；以及后處理器，它被配置成在IFFT正在處理第二存儲器部分中經編碼的數據的同時處理第一存儲器部分中經IFFT處理的數據，該后處理器被配置成以與編碼器或IFFT不同的時鐘速度工作。
文檔編號H04L27/26GK101416463SQ200780012322
公開日2009年4月22日 申請日期2007年4月4日 優先權日2006年4月4日
發明者C·K·加納帕錫, D·L·范維恩, J·N·蘇布拉馬尼亞姆, K·S·庫森紐, 吳錫勇, 白金霞 申請人:高通股份有限公司