ワイヤレス・アクセス・ネットワークは、All IP フラット・ネットワークのアーキテクチャ変更を行って、レイテンシを低減し、シームレスな移動を実現しています。これらの要求によって、複数のボックスでのパケット処理とインテリジェンス機能は、現在では基地局や eNodeB に搭載されています。基地局は現在、スーパー・インテリジェント・ワイヤレス・ルーターへと変貌しています。特に、基地局や eNodeB は、PHY、MAC、RLC(Radio Link Control: 無線リンク制御)、PDCP(Packet Data Convergence Protocol: パケット・データ・コンバージェンス・プロトコル)、および RRC(Radio Resource Control: 無線リソース制御)をすべて処理します。
OFMDA-MIMO では、3G LTE と WiMAX 802.16e/m の間に技術統合を作り出す一方で、標準規格の移行と展開も進んでいます。複数の標準規格をサポートする、汎用的で「ソフト」基地局を適正価格で提供することが大いに期待されています。さらに、基地局ソリューションは拡張性に優れ、ピコセル、マイクロセル、マクロセルだけでなく、ホーム基地局(フェムトセル)にまで対応できる必要があります。
図 1 に標準的なマクロ基地局アーキテクチャを示します。基地局シャーシの再利用を望む OEM からの要望、次世代基地局アーキテクチャの高度な処理要求、全体的なシステム・レイテンシを低減する必要性、そして柔軟性と拡張性への対応のために、より高度な統合のニーズが高まっています。これらの市場の要求と技術的な要求が、チャネル・カードおよび RF カード機能の両方に対応する高集積度の SoC(System-On-a-Chip)ソリューションのニーズを押し上げています。
図 1. 標準的な基地局のブロック図

注:
- A/D = アナログからデジタルへの変換
- D/A = デジタルからアナログへの変換
- DDC = デジタル・ダウンコンバータ
- DPD = デジタル・プレディストーション
- DUC = デジタル・アップコンバータ
Stratix® IV FPGA と HardCopy® III および HardCopy IV ASIC は、ワイヤレス・インフラストラクチャ装置ベンダーが抱えるこれらの課題を解決します。これらすべての課題はアルテラの 40nm 製品ポートフォリオで対応します。
- コスト: HardCopy シリーズ ASIC と 40nm テクノロジを組み合わせることにより、最新のプロセス・テクノロジを活用して、完全な FPGA および ASIC の価値を構築します。
- 消費電力: 40nm テクノロジにより、「省エネ基地局」 を構築できます。低コア電圧と次世代プログラマブル・パワー・テクノロジを最大限に活用することにより、ベンダーは特定の熱電力範囲内で 2 倍のユーザー・チャネル数を処理できます。Hardcopy シリーズ ASIC への移行により、さらに消費電力は ASIC レベルまで低減されます。
- 集積度: Stratix IV FPGA のロジック集積度は、多数のディスクリート・デバイス(小型の FPGA、DSP プロセッサ、ASIC など)を単一のデバイスに完全に統合することができ、SoC の可能性を広げています。シングル・チップ・ソリューションにより、コスト、消費電力、フットプリントが低減され、信頼性が向上します。
- 拡張性: Stratix IV FPGA と HardCopy III および HardCopy IV ASIC では、最大限のバーティカルおよびクロス・ファミリ・マイグレーションが可能であり、妥協することなく、事前に拡張性を検討することができます。デザインは、同じシリコン・ファミリ、同じ IP(Intellectual Property)、およびソリューションのセットを使用して、小型ピコ基地局からフル・スケールのスーパー・マクロ基地局に容易に移行できます。
- 性能: Stratix IV FPGA により、複雑な演算処理を実行する機能やシステムを FPGA に効率的に実装できます(例えば、ターボ・デコーダ、OFDMA コアなど)。内蔵デジタル信号処理(DSP)ブロック、TriMatrix メモリ・アーキテクチャ、高度に最適化されたソフト・ロジック・ファブリック、および高速 I/O インタコネクトにより、高性能 IP を構築して連結することができます。
- 生産性:ワイヤレス機器は常に進化しており、「Time-to-Market」が極めて重要です。アルテラのQuartus® II デザイン・ソフトウェアと、幅広いワイヤレス向けに提供する IP ポートフォリオにより、迅速にシステムを構築し、デザインのイタレーションを実行し、イン・フィールドおよびイン・システムでのデザインの変更やアップグレードを実行できます。
システム・ソリューション
アルテラは実現可能なソリューションを提供しており、OEM各社 は製品の差異化に集中し、研究開発への投資を最大化することができます。Stratix IV FPGA と HardCopy III および HardCopy IV ASIC の両方をターゲットにしたこれらのソリューションは、特定用途向け SOC のための SOPC Builder などの汎用ツールを使用して容易に統合できます。さらに、Stratix IV FPGA から Hardcopy III または HardCopy IV ASIC への移行も容易で、OEM ではトータル・コストを最小限に抑えることができます。
基地局や、NodeB、eNB、リモート・ラジオ・ヘッド(RRH)、バックホールなどのワイヤレス・インフラストラクチャ装置の機能が複雑化するのに伴い、アルテラの FPGA および ASIC の提供価値は比類のないものとなります。
