随着移动数据需求飞速上升,面对爆炸式的无线数据需求,传统蜂窝网络在传输速率上、频谱资源上和能源消耗上都面临着前所未有的挑战,其瓶颈愈加明显。所以集中式蜂窝网络架构应运而生,其大容量、低功耗、智能控制等特点可以提升传输速率、提高频谱利用率、节约能耗从而实现绿色通信。超级基站作为一种集中式架构,先进的整体方案得到了多方面的认可,LTE物理层作为可重定义多模基带池中重要的组成部分,其如何稳定而高效的运行成为了关键问题。本文首先介绍了 LTE物理层、信道处理流程以及物理层过程,根据这些设计了物理层控制系统方案,用来完成与高层的接口和对上下行信道的控制。基于ICT-BBUH1000基带处理板和LTE-C模型,从系统级的角度,设计LTE物理层的整体软件架构,移植并且验证LTE基带系统,视频测试数据传输正常,实现了物理层控制系统与物理层处理模块的无缝耦合和一致性。TD-LTE对于时序要求极高,物理层处理作为严重耗时部分,其性能好坏直接影响系统,做好性能优化成为重中之重。本文从整体的模块化与并行化出发,分析研究可以并行的部分,利用多核DSP的优势将无关的模块进行并行处理。其次,从算法级别,对于较为耗时的解加扰、解调模块,提出了的改进算法和代码优化,对于重复执行的运算进行了汇编指令的优化。这些对于性能优化的工作,减少了耗时,提升了系统性能。