在4G無線基帶的演進中,目前有兩大不斷發展的技術在爭逐領導地位,這就是LTE和WiMAX。WiMAX 的定位是計算設備和M2M的首選技術,以及為尚未發展的地區提供固定無線聯機網絡,并獲得英特爾(Intel)和其它多家公司領導的WiMAX論壇支持。 LTE則沿著“GSM”的路線,朝手機寬帶的路線演進而來,由第三代合作伙伴項目(3GPP)支持,并被包括高通(Qualcomm)、意法電感器生產廠家-愛立信 (ST-Ericsson)、Verizon、Vodafone在內的眾多基帶OEM廠商和運營商所采納。最終哪項標準會獲勝尚是未知之數,不過結果極有可能是兩者共存,在不同地區服務不同的用戶群。為了確保這兩個標準都被4G調制解調器所支持,市場便需要一種能夠同時滿足在兩種技術發展藍圖的靈活解決方案。
移動調制解調器的發展所面對的限制,不單限于越來越復雜無線標準。今天的智能電話必須支持多個無線接口。除WiMAX 和/或 LTE之外, 4G移動設備還需支持大量無線接口,如GSM、GPRS、EDGE、W-CMDA、HSPA和最新推出的HSPA+等。
由于無線基帶市場的未來不可預見,致使芯片供貨商所面臨的環境十分嚴苛。開發成本和多個變化中的標準,使終端調制解調器的傳統硬連線設計方法要面對更大的風險。譬如供貨商開發出的芯片有可能瞄準了錯誤的標準,最終可能導致解決方案在發表之前就慘遭淘汰。更重要的是,硬連線很難在不必重復設計大量硅技術的前提下,就能夠支持所有標準的靈活性,故其成本高昂、體積笨重且功耗電感器生產廠家大。這自然催生了具有足夠靈活性,支持多個標準并能縮短開發周期的可編程解決方案的需求。
移動寬帶調制解調器的不同設計方案
在新型移動基帶芯片的設計中,有三個主要方案可供選用:
傳統(硬連線)方案――整個調制解調器都采用硬件實現。這種方案的主要優點是可讓首批芯片快速上市。此外,針對某個特定標準而設計的硬件,通常可確保最功率電感器低功耗。不過,正如之前已經提及,這種方法缺乏靈活性,也不能配合未來產品更新換代的發展藍圖。
混合式方案――硬連線設計與可編程設計處理器的混合。調制解調器中需要靈活性的部分被映射到可編程DSP內核中,利用軟件來實現靈活性。剩余的計算密集和靈活性較小的調制解調器部分,比如傅立葉變換(FFT),則可以像傳統硬連線方案般,利用硬件來實現。
SDR方案-一種完全的“軟件調制解調器”實現方案,可在同一塊芯片上以軟件同時支持多個無線標準。這種方案采用完全可編程設計解決方案,具有全面的靈活性,能夠處理多個現有或未來的標準,而無需重新設計新產品。該方案的主要問題在于,相比專為所支持標準而優化的硬連線方案,其設計工作較復雜,功耗也比較高。
由于采用傳統方案存在高風險性,無法滿足當前不可預測的市場要求,所以任何供貨商都不太可能選擇這樣一種架構。因此我們將著重討論后兩種可編程設計方案。
采用CEVA-X1641的混合式移動調制解調器方案
CEVA-X是一個高電感器生產性能多用途的DSP內核系列,廣泛用于移動和無線應用中,并已大批量付運到多家領導廠商。
CEVA-X1641區塊示意圖
CEVA-X1641是CEVA-X DSP系列中的一款四MAC單元產品,由 4 個16 位數據寬度的MAC 單元組成。在65nm的最差條件下,CEVA-X1641也能夠在700 MHz以上的高頻下運行。
這種高性能且易于使用的DSP針對移動調制解調器SoC提供了多個不同的軟硬件劃分。不同的基帶客戶能夠在自己的調制解調器設計中,采用從單核心到多核心的不同實現方案和劃分,并通過不同硬件加速器來完成調制解調器功能。選擇一種極為強大的市場標準DSP架構(如CEVA-X1641)可以保護軟件投資,并為未來產品世代確定發展藍圖。目前已經有多家CEVA客戶選擇CEVA-X1641作為首選鐵氧體電感DSP來構建4G調制解調器。
采用CEVA-XC的軟件調制解調器SDR方案
CEVA-XC是一種專為先進的無線通信而設計與優化、功能極為強大的通信處理器。CEVA-XC是基于CEVA-X,可通過軟件支持多種無線接口,包括要求最嚴苛的4G移動標準、LTE cat. 5 和 WiMAX II (IEEE 802.16m),以及3G 與 3.5G。這種創新處理器能夠同時支持同一個架構上的多個無線接口,實現真正的軟件式調制解調器。
CEVA-XC采用軟件可編程設計架構,通過單一引擎來完成所有無線處理工作,無需多個基帶協處理器,這就省去了這類分布式架構常見的額外的內存、數據緩存和整體數據流量。從而降低功耗,縮小芯片尺寸。 大功率電感廠家 |大電流電感工廠