《電子技術(shù)應(yīng)用》
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TD-LTE芯片:多模需求強(qiáng)烈功耗難題漸破
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摘要: 在做多頻的同時(shí),,如何保證2G/3G/4G的多模集成在一個(gè)芯片上,,并通過(guò)全世界各個(gè)運(yùn)營(yíng)商的認(rèn)證,這是一個(gè)很大的挑戰(zhàn),,當(dāng)前,,TD-LTE/TD-SCDMA產(chǎn)業(yè)正在如火如荼地進(jìn)行著,,TD-LTE芯片廠商也在為T(mén)D-LTE/TD-SCDMA產(chǎn)業(yè)的發(fā)展積極推出相應(yīng)的解決方案。從目前的進(jìn)展情況來(lái)看,,顯然,,芯片廠商已經(jīng)做好了充分的準(zhǔn)備。
關(guān)鍵詞: NGN|4G GSM 多模芯片 4G TD-LTE芯片
Abstract:
Key words :

在做多頻的同時(shí),,如何保證2G/3G/4G的多模集成在一個(gè)芯片上,,并通過(guò)全世界各個(gè)運(yùn)營(yíng)商的認(rèn)證,這是一個(gè)很大的挑戰(zhàn),。
 
當(dāng)前,,TD-LTE/TD-SCDMA產(chǎn)業(yè)正在如火如荼地進(jìn)行著,TD-LTE芯片廠商也在為T(mén)D-LTE/TD-SCDMA產(chǎn)業(yè)的發(fā)展積極推出相應(yīng)的解決方案,。從目前的進(jìn)展情況來(lái)看,,顯然,芯片廠商已經(jīng)做好了充分的準(zhǔn)備,。

市場(chǎng)對(duì)多模芯片的需求非常強(qiáng)烈,,并且透過(guò)各芯片廠商的籌備進(jìn)展情況來(lái)看,多模將成主流,;此外,,LTE經(jīng)過(guò)幾輪的測(cè)試后,已經(jīng)基本滿足需求,,推出商用已經(jīng)指日可待,。隨著LTE芯心解決方案的日趨成熟,在功耗和互操作上的難題將會(huì)得到有效解決,。

多模將是主流方向

從設(shè)計(jì)之初到后序的擴(kuò)展和互操作,,都緊緊圍繞多模進(jìn)行。

LTE終端要想在不同地區(qū)和國(guó)家間具備漫游能力,,則需要支持多種通信模式和多個(gè)頻段,。LTE與2G、3G有很大不同,,一是其頻段相對(duì)比較分散,,全世界有40多個(gè)頻段。此外,,要覆蓋所有LTE頻段,,在技術(shù)上也存在很大的挑戰(zhàn)。協(xié)調(diào)不同地域和國(guó)家間的頻譜資源,,這需要TD-LTE乃至LTE進(jìn)行廣泛部署,,LTE芯片在設(shè)計(jì)上也需要適應(yīng)不斷提升的LTE互操作需求,。

透過(guò)各芯片廠商在芯片設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)上的情況來(lái)看,今后多模將成為主流方向,。而且從設(shè)計(jì)之初到后序的擴(kuò)展和互操作上,,都應(yīng)緊緊圍繞多模進(jìn)行。

中興通訊微電子研究院技術(shù)總監(jiān)朱曉明指出:“在終端芯片的MODEM設(shè)計(jì)上,,從一開(kāi)始就以多模作為最重要的開(kāi)發(fā)需求進(jìn)行設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā),。MODEM軟硬件設(shè)計(jì)從架構(gòu)上即考慮到多模擴(kuò)展和互操作的要求。在多模軟件設(shè)計(jì)上,,采用統(tǒng)一的多模軟件架構(gòu),,定義多模之間統(tǒng)一的互操作交互方式和機(jī)制,同時(shí)具有擴(kuò)展性,,滿足高效性和易維護(hù)性,。在多模硬件設(shè)計(jì)上,采用多模共享和多模融合的思想設(shè)計(jì),,在多模實(shí)現(xiàn)上大大優(yōu)化面積成本,,同時(shí)降低功耗。在多模的市場(chǎng)策略上,,采取先滿足TDD制式,,然后再擴(kuò)展FDD制式的策略,在業(yè)界實(shí)現(xiàn)有一定差異性的多模競(jìng)爭(zhēng)策略,。”

中興微電子推出的LTE多模芯片,,支持CSFB(CS Fallback)和SR-VCC的語(yǔ)音解決方案,這也是3GPP推薦的LTE語(yǔ)音解決方案,。另外,,由于中興微電子LTE多模芯片靈活的設(shè)計(jì),也可以支持LTE/TD-SCDMA+GSM雙待的解決方案,,語(yǔ)音通過(guò)GSM模式解決,。而展訊首顆TD-LTE芯片SC9610已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了多模單芯片,支持TD-LTE,、TD-SCDMA,、GSM三種通信制式。

創(chuàng)毅推出的LTE多模手機(jī)目前支持單卡雙待語(yǔ)音解決方案,,即實(shí)現(xiàn)了使用一張USIM卡,,數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)承載在TD-LTE網(wǎng)絡(luò)上,話音業(yè)務(wù)承載在TD-SCDMA/GSM上,。同時(shí)為支持國(guó)際及港澳臺(tái)漫游,,LTE模塊實(shí)現(xiàn)TD-LTE與FDD-LTE的共模。

高通公司產(chǎn)品市場(chǎng)全球副總裁顏辰巍說(shuō):“從OEM采用驍龍S4的數(shù)量來(lái)看,市場(chǎng)對(duì)多模LTE的產(chǎn)品的需求應(yīng)該說(shuō)是非常強(qiáng)勁的,。高通的芯片基本上對(duì)2G,、3G、4G的各個(gè)制式都能在同一個(gè)芯片里支持,。”

在做多頻的同時(shí),,如何保證2G/3G/4G的多模集成在一個(gè)芯片上,并通過(guò)全世界各個(gè)運(yùn)營(yíng)商的認(rèn)證,,這是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。

明后年可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商用

現(xiàn)在,,幾大芯片廠商經(jīng)過(guò)多輪TD-LTE測(cè)試,,已基本進(jìn)入預(yù)商用階段。

現(xiàn)在,,幾大芯片廠商經(jīng)過(guò)多輪TD-LTE測(cè)試,,已基本進(jìn)入預(yù)商用階段。未來(lái),,還將支持更多的通信制式和頻段,,整個(gè)芯片的設(shè)計(jì)和算法也都要根據(jù)多模的特性進(jìn)行優(yōu)化。芯片的集成度將會(huì)更高,,射頻芯片設(shè)計(jì)的復(fù)雜度和配套外圍器件的復(fù)雜度也會(huì)更高,,而且還要根據(jù)實(shí)際需求定制相關(guān)的元器件。

記者通過(guò)采訪了解到,,展訊目前已經(jīng)滿足TD-LTE芯片的測(cè)試要求,,客戶也在基于展訊TD-LTE芯片開(kāi)發(fā)TD-LTE多模數(shù)據(jù)終端,,預(yù)計(jì)明年可以滿足TD-LTE芯片的商用需求,。

在TD-LTE的測(cè)試上,目前創(chuàng)毅參加兩輪測(cè)試的WarpDrive5000為試商用芯片,,基于該芯片的各種類型終端,,已經(jīng)提供給中國(guó)移動(dòng)做規(guī)模試驗(yàn)甚至在杭、深,、廣三地進(jìn)行試商用,。在今年底,將會(huì)推出WarpDrive6000正式商用,,實(shí)現(xiàn)FDD和TDD共模,。

高通去年推出了TDD-LTE的商用芯片,以香港推出的4G LTE服務(wù)為例,,采用高通驍龍S3和S4芯片的四款手機(jī),,都是同時(shí)支持TDD和FDD的。高通現(xiàn)在的8960和9215的芯片也都是同時(shí)支持TDD-LTE和FDD-LTE的,,并向下兼容到3G/2G,。

“中興微電子的LTE/TD-SCDMA/GSM多模終端芯片ZX297502已經(jīng)小規(guī)模發(fā)貨,,達(dá)到了商用水平。產(chǎn)品形態(tài)包括數(shù)據(jù)卡,、CPU和uFi,。今年年底將推出測(cè)試手機(jī),明年中興微電子將推出LTE/TD-SCDMA/WCDMA/GSM全模終端基帶芯片,,以及和AP集成的LTE單芯片智能手機(jī)解決方案,,這些芯片將在2014年支持LTE終端的大規(guī)模發(fā)貨。”朱曉明告訴記者,。

功耗和多模切換需下工夫

在多模的互操作方面,,未來(lái)仍需要做大量的測(cè)試與驗(yàn)證工作。

多模切換是TD-LTE試商用第二階段測(cè)試和未來(lái)新的測(cè)試重點(diǎn),,是系統(tǒng),、終端、芯片解決方案進(jìn)入擴(kuò)大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)的前提條件,。因?yàn)?,在TD-LTE發(fā)展初期,在TD-LTE網(wǎng)絡(luò)覆蓋不是非常好的情況下,,需要TD-LTE/TD-SCDMA/GSM多種模式保證用戶業(yè)務(wù)的連續(xù)性,因此支撐多模的系統(tǒng)設(shè)備和多模終端,,以及不同廠商多模產(chǎn)品互操作的穩(wěn)定性,、可靠性將關(guān)系到未來(lái)商用的用戶體驗(yàn)。此外,,多模LTE智能手機(jī)一般需要配備3G芯片和LTE基帶芯片,,這樣的架構(gòu)對(duì)功耗優(yōu)化帶來(lái)很大的挑戰(zhàn)。如何解決,,也考驗(yàn)著芯片企業(yè)的能力,。

目前,中興微電子推出的ZX297502支持LTE Cat-3的峰值速率,,在FDD模式下能達(dá)到下行100Mbps、上行50Mbps的并發(fā),。功耗上,,峰值速率下的DBB功耗也控制在400mW以內(nèi),能夠滿足商用要求,。在多模切換上,ZX297502的多模互操作能力和測(cè)試在TDD互操作上也表現(xiàn)突出,。“明年我們將LTE峰值速率提升到Cat-4,,下行速率增加到150Mbps,,同時(shí)進(jìn)一步優(yōu)化功耗滿足手機(jī)的要求,,在多模切換上進(jìn)一步支持FDD多模支撐。”朱曉明指出,。

展訊市場(chǎng)經(jīng)理王舒翀指出:“展訊LTE芯片在測(cè)試中表現(xiàn)出良好的性能,在數(shù)據(jù)傳輸速率,、功耗等方面都有較好的表現(xiàn),。展訊也會(huì)通過(guò)新的低功耗技術(shù)和優(yōu)化算法,加強(qiáng)與儀器儀表和系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的測(cè)試,,進(jìn)一步提升芯片速率和多模切換性能,降低芯片功耗,。”
創(chuàng)毅視訊則表示,,目前芯片的速率、功耗,、多模切換性能方面能夠滿足要求。創(chuàng)毅視訊TD-LTE多模智能手機(jī)采用的是40nm工藝WarpDrive 5000基帶芯片,,支持D-LTE/TDS/GSM/GPRS/EDGE多模制式,。WarpDrive 5000采用超低功耗設(shè)計(jì),最高可實(shí)現(xiàn)150Mbps的下載速率和50Mbps的上傳速率,,支持多種上下行配比及同頻,、異頻測(cè)量和切換,支持CAT4速率等級(jí),。此外,,WarpDrive 5000是率先支持先進(jìn)的雙流波束賦形TM8傳輸技術(shù)的基帶芯片。未來(lái),,創(chuàng)毅將進(jìn)一步降低芯片功耗,,即將于年底推出的WarpDrive6000的目標(biāo)就是為手持類終端而準(zhǔn)備。

總之,,目前市場(chǎng)對(duì)多模芯片的需求非常強(qiáng)烈,,雖然目前多模終端還面臨射頻方面的挑戰(zhàn),但各個(gè)廠家都逐漸形成自己的應(yīng)對(duì)之道,,但在多模的互操作方面,,未來(lái)仍需要做大量的測(cè)試與驗(yàn)證工作。


企業(yè)點(diǎn)評(píng)

展訊:以實(shí)力證明一切

為實(shí)現(xiàn)LTE終端在不同國(guó)家間的漫游能力,展訊在芯片設(shè)計(jì)和算法上進(jìn)行優(yōu)化,,實(shí)現(xiàn)可支持TD-LTE和FDD LTE的主要頻段,。

針對(duì)語(yǔ)音業(yè)務(wù),展訊考慮到不同方案對(duì)芯片架構(gòu)和協(xié)議處理的影響,,并對(duì)這些語(yǔ)音方案都有支持計(jì)劃,。其推出的LTE芯片SC9610可以達(dá)到Cat3等級(jí),即最大下行100Mbps和上行50Mbps的速率,,后續(xù)將推出支持Cat4等級(jí)的LTE芯片,,最大下行速率可以提高到150Mbps。

經(jīng)過(guò)幾輪TD-LTE測(cè)試,,TD-LTE芯片已達(dá)到測(cè)試要求,并且明年即可實(shí)現(xiàn)TD-LTE芯片的商用供貨,。

為保證LTE大流量,,展訊通過(guò)新的低功耗技術(shù)和優(yōu)化算法進(jìn)一步提升芯片速率和多模切換性能,從而降低了芯片的功耗,。

面對(duì)國(guó)外競(jìng)爭(zhēng),,展訊憑借其技術(shù)積累作為競(jìng)爭(zhēng)的最大籌碼,并盡大力度給客戶提供支持,。在即將到來(lái)的LTE時(shí)代,,展訊表現(xiàn)出足夠的信心來(lái)面對(duì)新一輪的較量。

中興微電子:實(shí)現(xiàn)差異性多模競(jìng)爭(zhēng)

中興微電子在LTE芯片上,,從一開(kāi)始就以多模作為最重要的開(kāi)發(fā)需求進(jìn)行設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā),。從MODEM的軟件和硬件設(shè)計(jì)上入手,從架構(gòu)上考慮到多模擴(kuò)展和互操作的要求,充分實(shí)現(xiàn)了差異化的多模競(jìng)爭(zhēng)策略,。

在語(yǔ)音解決方案上,,中興微電子推出的LTE多模芯片支持CSFB(CS Fallback)和SR-VCC的語(yǔ)音解決方案,能夠適用于中國(guó)市場(chǎng)并快速滿足用戶體驗(yàn),。也從長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮,,逐步優(yōu)化能耗問(wèn)題。

目前,,中興微電子LTE多模終端芯片發(fā)展步伐走在前列,,其LTE/TD-SCDMA/GSM多模終端芯片ZX297502芯片已經(jīng)小規(guī)模發(fā)貨,達(dá)到了商用水平,。此外,,其測(cè)試手機(jī)將于今年底推出,明年可推出LTE/TD-SCDMA/WCDMA/GSM全模終端基帶芯片以及LTE單芯片智能手機(jī)解決方案,,可于2014年實(shí)現(xiàn)大規(guī)模發(fā)貨,。

在未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)中,,中興微電子充分發(fā)揮與中興通訊的結(jié)合優(yōu)勢(shì),共享相應(yīng)的研究成果,;并且通過(guò)開(kāi)放的經(jīng)營(yíng)模式與業(yè)界合作,,整合出最具競(jìng)爭(zhēng)力的終端芯片發(fā)展模式。

創(chuàng)毅視訊:充分發(fā)揮LTE基帶設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)

在提高與各種RF芯片的匹配度上,,創(chuàng)毅廣泛與業(yè)內(nèi)RF廠商合作,,推動(dòng)LTE整體解決方案的成熟。

創(chuàng)毅的LTE多模手機(jī)目前支持單卡雙待語(yǔ)音解決方案,,已入選廣東移動(dòng)創(chuàng)新項(xiàng)目,,并已獲得廣東移動(dòng)的協(xié)議采購(gòu)。此款手機(jī)是全球第一款可批量生產(chǎn)的同時(shí)支持GSM/TD-SCDMA/TD-LTE/FDD-LTE制式的手機(jī)終端,。

今年底,,創(chuàng)毅視訊WarpDrive6000將正式商用,并支持祖沖之算法,,F(xiàn)DD和TDD共模,。創(chuàng)毅將于2013年底推出多模單芯片,在LTE的基礎(chǔ)上整合TD-S和GGE,。創(chuàng)毅單卡雙待多模手機(jī)的成功有助于提升多?;ゲ僮鞯募夹g(shù)。未來(lái)仍需要在多模的互操作方面做大量的測(cè)試與驗(yàn)證工作,。

目前,創(chuàng)毅視訊是唯一支持LTE R9版本的芯片廠家,,并和11個(gè)系統(tǒng)廠家完成TM8 IOT互通測(cè)試,。今后將致力于縮短從芯片到終端的時(shí)間,拓展全系列終端產(chǎn)品,,包括單模/雙模CPE,、MIFI、數(shù)據(jù)卡,、手機(jī),、PAD將有效支撐業(yè)務(wù)高速發(fā)展。

高通:積極關(guān)注中國(guó)市場(chǎng)

當(dāng)前多模終端面臨著射頻方面的挑戰(zhàn),,但多模芯片的需求十分強(qiáng)烈,,高通的解決方法是,用同一個(gè)芯片平臺(tái)滿足不同市場(chǎng)的產(chǎn)品需求,。為此,,高通通過(guò)“交鑰匙”的解決方案,以及把更多硬件和軟件的合作伙伴加入進(jìn)來(lái),,從而豐富整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈,。
面對(duì)我國(guó)市場(chǎng)對(duì)TD-LTE,、TD-SCDMA的需求,高通從產(chǎn)品布局上來(lái)積極滿足中國(guó)市場(chǎng)需求,。其推出的第二代LTE多模產(chǎn)品MDM9x15平臺(tái),,同時(shí)支持TD-LTE/LTE FDD以及包括TD-SCDMA、WCDMA,、CDMA2000等3G制式,,目前已經(jīng)商用,已有多家企業(yè)基于此平臺(tái)開(kāi)發(fā)通信模塊,。另外,,高通在今年初還宣布了第三代LTE產(chǎn)品,除了同時(shí)支持LTE增強(qiáng)型(LTE版本10)和HSPA+版本10(包括84 Mbps的雙載波HSDPA)之外,,還向后兼容EV-DO增強(qiáng)型,、TD-SCDMA和GSM。

在做產(chǎn)品定義時(shí),,高通以運(yùn)營(yíng)商的需求為主,。隨后,會(huì)考慮公開(kāi)市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品的需求,。

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