终端原型装置的制作方法

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种终端原型装置。

背景技术：

移动通信技术正由4g(4thgeneration，第四代)时代迈入5g(5thgeneration，第五代)时代，未来还将持续演进至b5g(beyond5thgeneration，超五代)、6g(6thgeneration，第六代)时代。信息技术的进步极大地方便了人们的生活，但是同时，也要求芯片具有更强的处理能力，这给通信终端芯片产品带来了巨大挑战。终端芯片在流片前要进行全面充分的测试验证，考虑到芯片开发要兼顾性能、面积、功耗等，芯片开发的周期较长，而及时推出一种准芯片级设计的终端芯片原型样机先行，可缩短芯片开发周期。现有的终端芯片原型样机，多采用处理器架构、fpga(fieldprogrammablegatearray，现场可编程门阵列)架构、处理器+fpga混合架构。

其中，处理器架构的优点在于，具有软件灵活性、可灵活编程，缺点在于，仅能对数据做简单的运算，不具备大规模的计算能力，无法应对新技术高吞吐率的要求，不能兼顾处理能力和灵活性。如英特尔处理器，运算能力弱，核处理数少。

fpga架构的优点在于，依靠硬件来实现所有的功能，处理速度快并行度高，有利于提高性能，缺点在于，设计的灵活度与处理器相比有很大的差距，不能兼顾处理能力和灵活性。

处理器+fpga混合架构的优点在于，既具备灵活编程性，又继承了fpga的稳定性和强大的并行实时数据处理能力，缺点在于，处理器与终端匹配性不足，代码移植性不强，负责信号处理的fpga扩展性不强，设备升级改造时需要重新设计硬件。

又有，现有终端芯片原型样机多采用atca(advancedtelecomcomputingarchitecture，先进的电信计算架构)标准的机箱，背板的存在使得板卡的扩展性受限。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中终端芯片原型样机扩展延续性不强的缺陷，提供一种终端原型装置。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种终端原型装置，包括板卡阵列与机箱；其中：

所述板卡阵列包括多个功能板卡，多个所述功能板卡之间经由独立的连接线电连接；

所述机箱的内部设有多个支撑组件，所述支撑组件用于放置所述功能板卡。

较佳地，所述板卡阵列具体包括基带加速器板卡、协议处理器板卡以及射频处理板卡中的至少一种。

较佳地，所述板卡阵列具体包括多个层叠放置的功能板卡。

较佳地，所述板卡阵列具体包括基带加速器板卡和射频处理板卡；

所述基带加速器板卡和所述射频处理板卡均包括光口；

所述基带加速器板卡与所述射频处理板卡通过所述光口电连接。

较佳地，所述板卡阵列具体包括基带加速器板卡，所述基带加速器板卡包括fpga阵列。

较佳地，所述fpga阵列包括多片fpga，其中，任意两片fpga电连接。

较佳地，所述fpga阵列所包括的多片fpga放置在正多边形的顶点上，所述正多边形的边数与所述fpga阵列所包括的fpga的片数相同；

在所述fpga阵列所包括的多片fpga中，用于与外部通信的接口相同，并且，用于与所述fpga阵列中的其他fpga通信的接口相同。

较佳地，所述fpga阵列所包括的多片fpga均通过gtx(gigabytetransceiver，g比特收发器，x表征具体型号)接口与所述fpga阵列中的其他fpga通信；

和/或，

所述fpga阵列所包括的多片fpga均经由ht(hypertransport，超传输)总线接口与外部通信。

较佳地，所述fpga阵列具体包括4片fpga。

较佳地，所述fpga阵列经由qsfp(quadsmallform-factorpluggable，四通道sfp(小型可插拔)接口)+接口与外部通信。

本发明的积极进步效果在于：本发明的终端原型装置采用了一种灵活可扩展的多层级结构，能够实现功能板卡的种类与数量的灵活扩展，以及功能板卡放置位置的灵活互换，从而可以兼顾较高的性能、灵活性以及扩展性，能够支撑通信技术及产品研发的各阶段测试工作，还能够满足当前5g及未来技术演进对终端的高吞吐量、灵活可配置、可扩展性等特性需求，避免未来在设备升级或技术换代时带来的硬件改造的额外成本付出。

附图说明

图1为根据本发明实施例1的终端原型装置中板卡阵列的结构示意图。

图2为根据本发明实施例2的终端原型装置中板卡阵列的结构示意图。

图3为根据本发明实施例3的终端原型装置中fpga阵列的连接示意图。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例1

本实施例提供一种包括板卡阵列与机箱的终端原型装置，其中，板卡阵列置于机箱中。

具体地，板卡阵列包括多个功能板卡，多个功能板卡之间经由独立的连接线电连接。这种功能板卡之间直接的电连接关系，使得本实施例提供的终端原型装置无需布设有若干卡槽的背板，并且，可以根据实际需要实现功能板卡的种类以及数量的灵活扩展。例如，在本实施例中，终端原型装置优选采用处理器+fpga混合架构并且可以适用于5g终端，板卡阵列可以包括基带加速器板卡、协议处理器板卡以及射频处理板卡中的至少一种。

具体地，机箱的内部设有多个支撑组件，支撑组件用于放置功能板卡。这种基于支撑组件而非背板来支撑功能板卡的结构，避免了对特定功能板卡放置位置的限定，可以根据实际需要实现功能板卡的灵活放置，也可以根据实际需要实现功能板卡放置位置的灵活互换，其中，可以通过抽拉等方式实现功能板卡的放置。

在本实施例中，支撑组件的具体结构以及在机箱中的设置位置可以根据实际需要自定义设置。在本实施例中，支撑组件优选在机箱中分层设置，这种多层级的结构使得各功能板卡在机箱中分层放置，多个层叠放置的功能板卡构成板卡阵列。

参照图1，板卡阵列包括多个层叠放置的基带加速器板卡、协议处理器板卡以及射频处理板卡，其中，板卡阵列各层，也即，机箱各层，可以实现灵活放置功能板卡，并且在放置功能板卡之后还可以实现与其他功能板卡的灵活互换。通过对基带加速器板卡的数量的扩展，以及对射频处理板卡的数量与频段的扩展，可以使得本实施例的终端原型装置支持单载波100mhz和多载波聚合200mhz的能力，支持6ghz以下所有移动通信标准频段，例如，2.6ghz/3.5ghz/4.9ghz等。

进一步地，在本实施例中，功能板卡优选包括若干高速的数据接口和控制接口，以简化不同功能板卡之间的电连接，例如，在板卡阵列包括基带加速器板卡和射频处理板卡时，基带加速器板卡与射频处理板卡可以均包括光口并通过光口电连接。

本实施例的终端原型装置采用了一种灵活可扩展的多层级结构，能够实现功能板卡的种类与数量的灵活扩展，以及功能板卡放置位置的灵活互换，从而本实施例的终端原型装置可以兼顾较高的性能、灵活性以及扩展性，能够支撑通信技术及产品研发的各阶段测试工作，还能够满足当前5g及未来技术演进对终端的高吞吐量、灵活可配置、可扩展性等特性需求，避免未来在设备升级或技术换代时带来的硬件改造的额外成本付出。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上提供一种终端原型装置。具体地，本实施例中的板卡阵列包括基带加速器板卡，并且，基带加速器板卡包括fpga阵列。其中，可以根据资源利用情况、算法实现以及硬件要求选择所需要配置的fpga的片数。

在本实施例中，当fpga阵列包括多片fpga时，优选其中任意两片fpga电连接。在本实施例中，参照图2，基带加速器板卡优选支持同时配置4片fpga。此外，在本实施例中，当板卡阵列包括多个基带加速器板卡时，不同基带加速器板卡中fpga阵列所包括的fpga的片数可以不同。

在本实施例中，基带加速器板卡包括fpga阵列，并且可以实现fpga阵列中fpga数量的灵活配置，在此基础上，可以提供足够的带宽供数据传输、尽可能低的数据传输时延、有保证的数据处理能力，能够满足终端差异化场景、高密集运算及高速传输验证需求。

实施例3

本实施例在实施例2的基础上提供一种终端原型装置。具体地，本实施例中fpga阵列包括多片fpga，并且，fpga阵列所包括的多片fpga放置在正多边形的顶点上，正多边形的边数与fpga阵列所包括的fpga的片数相同，在fpga阵列所包括的多片fpga中，用于与外部通信的接口相同，并且，用于与fpga阵列中的其他fpga通信的接口相同。其中，fpga阵列所包括的多片fpga优选均通过gtx接口与fpga阵列中的其他fpga通信，优选均经由ht总线接口与外部通信，此外，fpga阵列优选经由qsfp+接口与外部通信。

参照图3，在fpga阵列包括4片fpga(fpga1、fpga2、fpga3以及fpga4)时，fpga1、fpga2、fpga3以及fpga4分别放置在正方形的四个顶点上。其中，就fpga1而言，其通过gth接口与fpga2、fpga3以及fpga4通信，通过ht3总线接口与外部通信；就fpga2而言，其通过gth接口与fpga1、fpga3以及fpga4通信，通过ht3总线接口与外部通信；就fpga3而言，其通过gth接口与fpga1、fpga2以及fpga4通信，通过ht3总线接口与外部通信；就fpga4而言，其通过gth接口与fpga1、fpga2以及fpga3通信，通过ht3总线接口与外部通信。并且fpga阵列经由qsfp+接口与外部通信。

在本实施例中，fpga阵列采用对称式结构设计，其中包括对内互联接口的对称以及对外互连接口的对称，具体地，对于fpga阵列中的每片fpga，其与其他fpga的互联以及对外互联完全一致，并且在实际应用中，fpga阵列中的每片fpga可以独立工作，互不干涉，也可以彼此替代，也可以利用qsfp+进行外部互联。如此，这种对称式的结构设计，可以提高基带加速器板卡的基带计算处理能力，也可以使得不同fpga之间在水平面、对角相互替换，增加了基带加速器板卡的灵活实用性。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。