초록
디지털 컨버전스가 이루어지면서 무선기기들 간의 호환성은 단말기의 중요한 특성이 되었고, SDR은 가장 필요한 기술이고 표준이다. 하지만 통신 프로토콜이 다른 무선 환경에서 호환성을 갖는 단말기를 하드웨어만을 이용한 ASIC이나 SoC로 만들기는 어려운 실정이다. 그래서 본 논문은 여러 통신 프로토콜을 가속화 시킬 수 있는 코프로세서의 구조를 제안하였다. 메인 프로세서와 쉽게 연동이 되고, 네트워크의 PHY 레이어에 특화된 코프로세서가 바로 그것이다. 통신 시스템에서 가장 많이 사용하는 변조 방식인 OFDM과 CDM을 사용하는 무선 랜 표준 IEEE802.11a와 IEEE802.11b를 모델링한 C 프로그램을 ARM cross 컴파일러를 이용해 컴파일 하였고, Simplescalar-Arm 버전을 이용해 시뮬레이션 및 프로파일을 수행하였다. 프로파일 결과 비터비 연산과 부동 소수점 복소수 연산이 가장 많은 연산을 차지하였다. 프로파일 결과를 바탕으로 비터비 연산과 부동 소수점 복소수 연산을 가속화 할 수 있는 코프로세서를 제안하여 명령어를 추가했으며, 추가된 명령어는 Simplescalar-Arm 버전을 이용해 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션 결과 ARM 코어 하나만 사용 했을 때보다 비터비 연산은 약 4.5배, 부동 소수점 복소수 연산은 약 2배의 성능 향상을 보였다. IEEE802.11a에서는 일반 ARM 코어보다 약 3배의 성능 향상을 보였고, IEEE802.11b에서는 약 1.5배의 성능 향상의 보였다.
In order to become ubiquitous world, the compatibility of wireless machines has become the significant characteristic of a communication terminal. Thus, SDR is the most necessary technology and standard. However, among the environment which has different communication protocol, it's difficult to make a terminal with only hardware using ASIC or SoC. This paper suggests the processor that can accelerate several communication protocol. It can be connected with main-processor, and it is specialized PHY layer of network The C-program that is modeled with the wireless protocol IEEE802.11a and IEEE802.11b which are based on widely used modulation way; OFDM and CDM is compiled with ARM cross compiler and done simulation and profiling with Simplescalar-Arm version. The result of profiling, most operations were Viterbi operations and complex floating point operations. According to this result we suggested a co-processor which can accelerate Viterbi operations and complex floating point operations and added instructions. These instructions are simulated with Simplescalar-Arm version. The result of this simulation, comparing with computing only one ARM core, the operations of Viterbi improved as fast as 4.5 times. And the operations of complex floating point improved as fast as twice. The operations of IEEE802.11a are 3 times faster, and the operations of IEEE802.11b are 1.5 times faster.