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文章来源:manbetx手机版 发布日期:2013.5.16 浏览次数:1216 次

随着全球LTE商用网络的覆盖逐渐完善,各大运营商对于LTE终端(手机、平板、数据卡)的普及需求越来越紧迫。在今年年初的全球移动通信大会上(MWC),包括高通、博通、英伟达、意法•爱立信等全球手机芯片大厂纷纷推出了相关的LTE产品,可以说LTE终端的爆发已经不远了。而在中国智能机市场与高通抗衡的联发科、展讯也正积极布局,下半年新产品重点将以整合TD-LTE与FDD-LTE的多模LTE产品为主,预定年底上市。

 

各大芯片厂商抢跑LTE


作为LTE领域的先行者,高通一直在技术演进、芯片产品阵容和商用化进程方面保持业界领先地位。据高通官方介绍,2012年全球共出货4,700万部LTE FDD调制解调器,高通的市场份额占据86%。此外,中国移动在MWC上发布8款LTE终端,大部分采用高通芯片组。TDD方面,高通与中移动配合默契,在入围中国移动LTE TDD预商用试验的35款终端中,有15款采用高通芯片组。


同样作为抢先布局LTE领域的美满电子科技(Marvell),目前已经拥有TDD、FDD、WCDMA、TD-SCDMA、EGPRS全球制式的LTE解决方案。Marvell的全球式,其产品在中国、日本、印度、俄罗斯等世界多个地区也能得到很好的应用。同时,Marvell LTE调制解调器也已在美国AT&T的实验室进行测试。张路博士表示,Marvell PXA1802已经可以支持五模十频,而之后推出的产品也都可以支持,这是一个趋势。他表示Marvell将会在今明两年推出更多的低端、中端、高端的LTE多模单芯片终端解决方案平台,支持LTE演进版,即下一代LTE(Release10)技术。


在MWC上,意法•爱立信发布了首个单射频方案实现载波聚合的极速LTE Advanced Modem平台Thor M7450,以及采用了FD-SOI技术的3GHz NovaThor L8580处理器。与市面现有产品对比,意法•爱立信的纤薄型调制解调器大幅增加了LTE波段数量,将助力LTE Advanced(包括载波聚合)技术进入移动终端主流市场。意法•爱立信中国区总裁张代君表示,此前意法•爱立信今年将向中国市场推出四款新产品。TD-LTE也在研发中,支持TD-LTE、LTE FDD、WCDMA、TD-SCDMA以及GSM模式,产品预计于今年8月份推出。


除了欧美厂商在LTE领域发力,国产芯片厂商也不遑多让。展讯已深耕LTE领域三年,目前该公司正开展第二代LTE解决方案,预计四季度可见基于28nm的LTE芯片。它将涵盖五种制式基带,如TDD-LTE,FDD-LTE,WCDMA,TD-SCDMA and EDGE。另一家布局较早的公司为联芯科技,从一开始就致力于LTE多模多频的产品开发。


2011年,联芯推出首款TD-LTE/TD-SCDMA双模基带芯片,参与到中移动规模技术试验。2012年,联芯推出业内首颗支持祖冲之算法的四模十一频LTE芯片LC1761,最近,在中国移动杭州外场测试中,该颗芯片实测下载峰值速率达到82Mbps,平均速率73Mbps。据联芯科技副总裁刘积堂介绍,基于LC1761的手持类终端预计将于今年5月推出。同时,联芯还将积极布局全模终端芯片。


多模多频成LTE平台选择重点


面对如此多种类的LTE芯片平台,终端厂商应该如何选择?

据了解,目前全球共有40种不同的射频频段,业界的共识是,频段不统一是当今全球LTE终端设计的最大障碍。GSA最近证实,1800MHz(频段3)是LTE商用网络中使用最为广泛的频段,排在其后的是2600MHz(频段7)和800MHz(频段20)。目前支持2600MHz的有280款终端,支持1800MHz的有233款终端,支持800MHz的有207款终端。


刘积堂认为,终端厂商首先应该根据自身的定位以及针对市场来制定产品计划,同时要对运营商的需求有一定的了解。LTE终端芯片需要支持LTE-FDD、TDD-LTE、WCDMA/HSPA+/DC-HSPA+、TD-SCDMA/HSPA+、CDMA2000、GSM/GPRS/EDGE多种移动通信制式,支持通信频段也从FDD Band1-25,TDD Band 33-44,数量繁多,支持频率从700Mhz到3.5Ghz跨度巨大。


为应对中国移动等运营商“多模多频”的需求,高通在MWC期间推出RF360前端解决方案,针对解决蜂窝网络射频频段不统一的问题,首次实现了单个移动终端支持全球所有4G LTE制式和频段的设计。该方案包含一系列芯片组,在缓解“频段复杂”这一问题的同时,能够提高射频的性能,帮助OEM厂商更容易地开发支持所有七种网络制式(LTE-FDD、LTE-TDD、WCDMA、EV-DO、CDMA 1x、TD-SCDMA和GSM/EDGE)的多频多模移动终端。此外,RF360解决方案在无缝运行、降低功耗和提高射频性能的同时,缩小射频前端尺寸,使之与当前的终端相比,所占空间缩减50%。


全球主流的LTE主要包括三种标准,大部分国家将会选用FDD-LTE,中国移动以及日本的运营商会选择TD-LTE,而印度将会选择TDD-LTE。不同的标准和选择之间对设备特别是基带芯片上会有一定的差异,因此终端厂商在选择LTE的供应商时需要将兼容性和可扩展性作为重要的考虑依据。


张路博士认同这一观点,他表示,Marvell于2012年推出的LTE产品PXA1802,是一款多模调制解调器,无论在TDD、FDD还是TD-SCDMA/EGPRS、WCDMA领域,五模十频,其技术和应用方面都已经拥有很高的成熟度,在中国移动所有的测试中表现也非常不错(这些测试都是实网测试,而不只是实验室测试)。此外,他还提出功耗在LTE设备中越来越重要,目前Marvell 1802的待机功耗与Marvell 3G平台的功耗相当。


张代君认为,当前很多运营商在每个频段只分配到5MHz或10MHz的带宽,这无法满足数据速率高达100Mbps或150Mbps的LTE 3类或4类的技术要求。运营商要求终端支持更多的频段,消费者则期望终端的数据速率更快,电池续航时间更长。然而,终端厂商不能以牺牲产品设计为代价换取更多功能,因此,他们要求新的调制解调器解决方案能够在不增加占位面积的前提下支持更多的频段和功能。此外,全球通用移动宽带终端还必须支持传统的无线网络接入技术。“Thor M7450克服了所有设计挑战,在有提高封装尺寸的条件下增加了多项新功能,让手机厂商能够将LTE advanced调制解调器安装到对占位限制严格的智能手机主板上。”张代君表示。


单芯片支持多模多频,主要的技术难点在于以下几个方面:

支持多模多频的单射频芯片设计:单片支持的无线接入技术各类和频段数量正在不断增加,增加诸如MIMO和载波聚合等功能使无线收发器变得更加复杂,所有这些功能都必须支持,同时不得大幅增加射频方案的尺寸和成本。


针对多模的单芯片基带设计:业内目前传统的设计是采用多个模式的堆栈设计,即不同模式,使用不同的硬件处理单元。好处是芯片设计简单周期短。缺点是,硬件资源占用多,成本高。意法•爱立信多模基带采用的是一种更领先的设计,在硬件架构设计上,实现了多种模式共享存储器及处理器的资源,做到了硬件资源占用最小化和利用率的最大化。好处是芯片尺寸更小,成本更低。


软件协议栈的多模设计:与基带设计类似,目前多模软件设计的传统做法是:针对不同的接入模式是采用单独的协议栈。其优点是相对较短的产品设计时间,缺点是软件缺乏灵活性和可伸缩性,每增加或删减一种模式,将带来极其复杂的与其他模式交互控制部分的改变和测试。例如,增加一个新的N+1 RAT,新的RAT必须在每个协议层与以前的所有的N RAT通信,以前的所有的N RAT必须更新才能接受新的N+1 RAT。


意法•爱立信的多模软件设计特色是从架构上实现了公共集中式内部RAT框架和公共数据处理框架,可以实现灵活的模式增加和删减。在软件的可伸缩性和可靠性方面具有极大的优势。

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