基于c-ran数字前端的axi总线接口设计与实现

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2、海芬副教授独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人巧导师指导下进行的研究工作Ｌ及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加义惊注和致谢的地方＇过的研究成果，也不包含为夕ｈ，论文中不包含其他人已经发衷或撰与Ｉ获巧电子科技大学或巧它教育机构的学位或证书而化用过的材料。－Ｊ我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。：作者签名：叫Ｊ基口期年知林口论义使用授权本学位论文作者完全了解电科技大学有关保巧、化用学位论义技印件和磁盘，的规定，巧

3、权保留并向圈家有关部口或机构送交论文的．允许论文被兹阅和借閒。木人按权电子科巧大学＂」影Ｗ将学位论文的全等部或部分内容编入巧关数据库进巧检索，可Ｗ采川印、缩印或片描复制乎段保估、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守导此规定）作有雜於雖师签名：巧口巧］：７＾／＂＾年知！分类号密级注1UDC学位论文基于C-RAN数字前端的AXI总线接口设计与实现（题名和副题名）刘君毅（作者姓名）指导教师杨海芬副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程

4、领域名称电子与通信工程提交论文日期2016.3.25文答辩日期2016.5.19学位授予单位和日期电子科技大学2016年6月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。DESIGNANDIMPLEMENTATIONOFAXIPORTBASEDONC-RANDIGITALFRONT-ENDAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:ElectronicsandCommunicatio

5、nEngineeringAuthor:LiuJunYiAdvisor:AssociateProf.YangHaiFenSchool:SchoolofCommunication&InformationEngineering摘要摘要如今，随着无线数据业务的快速增长以及无线网络建设和维护投入的加大，单用户收益减少，移动运营商正面临着巨大的挑战。为了提高运营商收益和未来的可持续发展，中国移动研究院提出了集中式、协作化、实时云型的绿色无线接入网架构（Centralized，Cooperative，CloudRAN，C-R

6、AN）。C-RAN架构可以有效降低运营商的开支，提高用户容量，是未来无线接入网发展的方向。C-RAN架构下的基带池软基站与远端射频单元（RemoteRadioUnit，RRU）之间需要灵活的数据交换，但是高带宽、高实时性的数据给通用处理平台带来巨大压力。而通用处理器与专用硬件结合的处理方式，可以有效提高基带处理效率。AXI4总线可以为硬件处理平台的数字前端数据交互提供高效的解决方案。本论文首先分析AXI4总线协议，介绍了AXI总线的重要特性，分析其通道结构、握手过程以及读写时序。研究了C-RAN的整体架构，对C

7、-RAN数字前端板卡的数据流向进行分析，分别包括服务器下发的下行链路数据和数字前端上传的上行链路处理数据、通信加速器模块与服务器交互的数据以及载波迁移的数据三个主要数据流向。其次，根据数字前端板卡模块间数据带宽需求，设计了AXIMasterPort和SlavePort。设计接口数据位宽为256bits，以AXI4总线协议的最大突发长度进行读写数据操作。鉴于AXI总线协议通道特性，MasterPort和SlavePort采用读写通道分离的方式进行设计，每个通道采用状态机控制源、目的端数据的收发，采用异步FIFO形

8、式进行数据位宽转换和时钟域转换。然后，用MentorGraphics公司的Modelsim仿真软件对AXIMasterPort和SlavePort进行功能仿真。最后，在基于Altera公司的StratixV系列芯片的数字前端板卡上进行下板测试，利用QuartusII软件的SignalTap工具抓取波形进行观察。本次设计的AXIMasterPort和SlavePort的最大工作频率分别达