无线通讯技能的展开方向分析
作者：华体会竞猜
工业的最大热门。首要，从技能视点来看，3G干流技能现已根本老练。cdma2000因为技能本身的滑润演进特性，进入3G的妨碍不大。WCDMA从前受版别不断更新的影响，阻止了商用进程，但现在主体规范现已定型，具有了规划商用的根底。TD-SCDMA技能要相对滞后一些。
其次，现在欧美等运营商现已进入了3G网络布置阶段。3G网络的商用布置正在全球一步步地铺打开来。到2004年3月底，就WCDMA而言，全球现已发放了120份车牌，签署了91份商业布置合同，现在已有二十多家网络投入商用，估计到2004年年末总数将超越40家。现在两家韩国运营商STK和KTF在运用cdma2000 1x EV-DO，日本KDDI也开端了EV-DO网络的商用，而Verizon也行将参加该制式下3G网络的布置。
第三，部分运营商的3G用户数量开端呈现快速添加的局势。最早推出3G商用事务的NTT DoCoMo近期宣告，在间隔打破200万用户仅仅两个月的时刻内，他们的3G用户总数就添加至300万大关。5月中下旬，和记黄埔标明，在曩昔两个月中，3G用户数呈现了快速添加，现在在全球规划内现已到达了173万。到2004年1月1日，全球运用cdma2000（包含CDMA 1X）系列和WCDMA规范制式的3G用户数现已到达了7300万。
第四，我国3G处在拂晓的前夕。我国对3G一向采纳活泼稳健的情绪，现在，我国正在进行第二阶段的网络技能试验，或称外场测验。自本年3月起，开端发动WCDMA、cdma2000和TD-SCDMA的测验作业，由6大运营商别离在北京、上海、广州三地进行。测验的要点包含：3G网络掩盖、容量等功用试验；不同3G技能之间、3G和2G技能之间的搅扰、共存；各种3G事务及事务兼容性试验；3G终端和体系之间互操作试验；3G和2G之间的互操作试验。
估计此阶段试验将在本年10月份完结，试验将对我国对3G的决议计划作业起到重要的参阅效果。因为此次试验由运营商参加，且归于网络试验。因而，估计若此次试验成果令人满意的线G车牌发放作业有或许顺势打开。
趋势分析 3G好事多磨，从前有一段时刻，人们对3G的出路失掉了决心，并在今日留下了心思暗影。对3G问题，我国应怎样掌握呢？笔者以为，现在，3G已处在商用的迸发阶段，因为3G技能和产品的老练，3G的商用已不容置疑地摆在了咱们面前。欧美等国运营商赶紧布置3G网络以及日韩等国3G用户的快速添加，标明3G现已成为全球移动通讯范畴新的生长点，我国需求抓住机遇，赶快展开3G车牌的发放作业和商用布置作业。这样才不至于坐失时机，在原本抢先的移动网络建造中落后。一起，3G也为国内的电信制造商供给了绝佳的时机，这也是我国移动通讯工业的一次展开良机。
应该说，现在3G还存在一些问题，首要体现在商场还处在启蒙阶段，杀手级的事务还没有呈现，终端还不够多。在我国，政府将考虑对商场竞争度的掌握，触及3G网络发放几张车牌的问题，一起，还将考虑设备国产化问题。这些问题现已归于次要对立，现在最重要的是要挑选恰当机遇赶快推进3G网络渠道的建造，这才是处理以上对立的要害环节和引导环节。
这首要是因为我国3G网络建造不同于西方发达国家，我国移动话音用户商场还有很大的生长空间，这就能够防止呈现因为展开初期新运用新事务缺乏无法支撑网络生计的状况。一起，我国有迫切需求进入移动商场的“新”运营商，我国电信和我国网通假如被答应运营移动通讯事务，其网络建造必然会挑选3G，这从中远期的网络本钱上要远远低于2G技能。此外，赶快发放3G车牌，对处理现有的小灵通（PHS）的对立，也有重要的战略意义。现在，日本都现已弃PHS而转攻3G，其意图非常明显，即要纠正自己前期大上带有激烈本土化特征的PHS导致失掉移动范畴世界抢先地位的失误，从头用全球性的先进技能配备自己的移动通讯工业，完结在该范畴的战略性兴起。假如我国反其道而行之，将是不明智的，这要害仍是政府的决议计划引导问题，而不能诉苦运营商。总归，3G不是一蹴即至的，假如迟迟不进行网络的建造，其他的对立将持续积累，难以得到根本性的处理。
关于某些运用，能够挑选一种单芯片来完结无线链接。在上个月的CES（消费电子展）上，Marvell公司展现了自己的Avastar系列无线衔接器材，用于永久开机型的消费电子设备，如手机、便携媒体播放器、电子阅读机、打印机、数码相机、上网本、数字电视、机顶盒、DVD播放机、游戏机，乃至恒温器。Marvell公司估计将在本年上半年推出该系列的四款以上器材。
关于需求在微操控器规划中添加无线功用的嵌入体系开发者，chnology公司供给一站式购买计划。嵌入体系规划者能够用ZeroG器材，经过SPI（串行外设接口）为Microchip的任何8、16或32位PIC微操控器添加无处不在的Wi-Fi连网协议。
Microchip公司的PIC微操控器包含了来自ZeroG公司的Wi-Fi模块，后者最近刚被Microchip公司收买，该微操控器用于嵌入体系运用。ZeroG器材包含了内存、介质拜访操控数字基带功用、一个加密引擎、电源办理、低压差稳压功用，以及功率放大器和其它RF功用。Wi-Fi设备经过一个SPI链路衔接到微操控器。
Microchip公司还支撑其它无线规范，包含ZigBee。该公司在12月宣告，它现已收到了对自己新的ZigBee-RF4CE渠道的认证，这是一个用于ZigBee的开发套件，包含XLP PIC操控器、一个针对802.15.4 ZigBee网络的MRF24J40收发器，以及一个FCC认证模块。这个套件带有ZigBee运用的认证协议栈。
你也能够找到手机的单芯片完结计划。例如，英飞凌公司供给的单芯片X-Gold 116 GSM/GPRS（通用无线分组事务）完结，它选用65 nm CMOS工艺，用于短信手机。该芯片在一个8mm×8mm封装内集成了GSM基带、RF收发器、电源办理功用、SRAM，以及FM收音功用。该渠道集成了一个根据ARM11的微操控器、基带数字与模仿功用，以及电源办理功用，它还供给用于相机 、显示屏、USB端口，以及内存卡的专用接口。
XMM6130渠道面向入门级互联网阅读手机商场，支撑3G HSDPA。它集成了一个根据ARM11的微操控器、基带数字与模仿功用，以及电源办理功用（英飞凌公司供给）。
别的用单片GPS完结也已呈现。Atheros通讯公司上个月发布了其GPS产品系列的终究一个成员，第三代的单片AR1520 GPS接纳器，以及与之一起运用的Atheros FYX 1.0软件组件。与该公司前代产品比较，它供给了更高的导航精度、更快的方位批改、改善的接纳灵敏度，以及更低的功耗。这些特性使AR1520合适用于移动消费产品，如PND（个人导航设备）、上网本、智能本、便携游戏设备、媒体播放器，以及智能手机等。
一起，ST-Ericsson正在选用一种技能渠道计划来满意顾客对到处上网的需求。该公司副总裁兼2G、EDGE、TD-SCDMA与连网产品总司理ThierryTingaud标明，移动设备现已成为多种无线技能对顾客的交融点，包含GPS与Wi-Fi，以及移动操作。ST-Ericsson供给用于智能手机、特征手机，以及入门级手机的渠道，还供给连网设备的渠道，如笔记本电脑中的无线modem。
该公司在12月宣告，它正在与诺基亚协作开发TD-SCDMA技能，这是ST-Ericsson与诺基亚在我国展开的一项长时刻协作。作为协作内容之一，诺基亚将把ST-Ericsson作为自己根据Symbian的TD-SCDMA设备组合的芯片组渠道首要供货商。该公司称协作将增强两家公司在我国移动体系商场上的抢先地位。诺基亚公司于10月份推出了第一款根据Symbian的TD-SCDMA手机6788，而且宣告在北京树立一个专门的TD-SCDMA研发团队。ST-Ericsson经过其在我国的子公司T3G Technology公司，已开发TD-SCDMA技能与设备长达6年以上。
Broadcom公司无线连网事务副总裁兼无线个人局域网总司理Craig Ochikubo称，该公司正在做很有意思的作业。Ochikubo说，要害的着眼点在于供给无缝衔接所需求的软件驱动和运用。他弥补说：“这不再仅仅制造芯片的问题，而是要把悉数用软件集成在一起，而且以非常互补的办法包含硬件部分。”
Ochikubo胪陈了软件的应战。“咱们能够将一个蓝牙芯片装入一台PC，或将相似的芯片做到手机里，但这些运用相关的软件是彻底不同的。”即便在PC商场上，Broadcom公司也要为微软Windows 7和曩昔的XP与Vista体系供给不同的软件包。Ochikubo说：“咱们期望做一种选用新式Android操作体系的手机，但咱们期望能完结商场上现有的最先进功用。这促进咱们不断扩大自己供给的产品规划。”
他指出，Broadcom公司供给的软件跟着操作体系或终究用户而有很大改动。在PC商场，Broadcom公司供给直到用户界面的一切软件，例如，蓝牙体会超出了Windows能够供给的程度。相同，Broadcom公司为Windows Mobile操作体系供给的用户界面与微软天壤之别。不过，关于特征手机，三星、LG和其它供货商期望坚持自己用户界面的外观和感觉。关于这些客户，Broadcom公司供给了一组API（运用编程接口），使客户能够快速完结比如立体声流和数据同步等功用。
Broadcom公司还专心于蓝牙 3.0，它能够使蓝牙规划者选用802.11的物理层，在一个蓝牙环境中供给Wi-Fi速度的数据传输。Ochikubo称，Wi-Fi规划者的另一个规范是Wi-Fi Direct，它能完结Wi-Fi设备之间的衔接与数据同享，而无需参加一个在家庭、作业室里传统的网络或热门网络。他说，不管客户挑选什么，他以为Broadcom公司新近推出的InConcert Maestro软件渠道都能使终究用户完结简略而通明的运转。
除了重视于蓝牙3.0 Wi-Fi物理层供给的更高速度以外，蓝牙特别兴趣小组还把注意力放在 “蓝牙低功耗”或蓝牙4.0规范的低功耗运用上。蓝牙低功耗将面向保健、运动与健身、安保和家庭文娱等商场。
ST-Ericsson在上一年12月发布了其CG2900器材，它整合了蓝牙低功耗技能。该公司陈述说，运用了CG2900后，手机能够成为一系列由钮扣电池供电设备的一个可改动的生态中心，这些设备包含手表、医疗与运动监控器、家居与挨近传感器、电池电量监控器，以及温度与压力指示器等。手机还能够作为游戏、小玩艺和家居设备的操控器。
在一件产品中支撑多种通讯规范的有用办法是选用一个技能渠道或参阅规划。例如，高通公司的Snapdragon渠道可支撑3G移动宽带、Wi-Fi、蓝牙，以及GPS。二代版供给1080像素的高清晰视频录制与回放（前代是720 像素），改善的Adobe Flash功用，以及更广泛的多形式UMTS（通用移动电信体系）与CDMA 3G移动宽带衔接挑选，还支撑Wi-Fi、蓝牙、GPS、1200万像素相机，以及手机电视。二代芯片组完结了优于2800-Dhrystone-MIPS的功用，功耗只要350 mW，而前一代的两个方针别离为2200 Dhrystone MIPS和500 mW。二代的待机功率不到10 mW。
据高通称，Acer、HTC、索尼爱立信以及东芝等公司均已推出了选用第一代Snapdragon的手机。该公司估计本年还会有相当多的Snapdragon手机与智能本推向商场。在上个月的CES展上，联想公司推出了Lenovo Skylight，这是运用ARM处理器的智能本设备，选用了高通的Snapdragon渠道。Skylight在美国与AT&T的3G移动宽带服务相衔接。别的在CES上，高通还标明它正在与惠普协作开发一种根据谷歌Android的智能本设备，其间选用了Snapdragon芯片组。
联想公司在CES展会上推出了Sky-light智能本，选用高通公司的Snapdragon芯片组渠道。
英飞凌技能公司RF事务高档营销司理Clay Melugin说，自己收购芯片和规划有许多办法。他解说说：“许多人轻视了在产品中添加无线功用的本钱。他们问的是一个芯片组多少钱。”可是Melugin着重说，芯片组的初期本钱仅仅一款无线产品进入商场本钱的一部分。假如你选定了一个芯片组，就有必要为参阅规划付出答应费用，然后花时刻和精力作产品开发与认证。Melugin说：“假如你期望把产品快速推向商场，防止在产品中嵌入无线（尤其是蜂窝无线）的高本钱，模块化或许是一种很实际的计划。假如你某款产品每年产值在2万台以上，则能够考虑嵌入式Wi-Fi和蓝牙，但蜂窝功用则需求每年20万台以上，才值得去做。”他弥补说，不管你的批量怎样，都需求在挑选芯片或模块时，对本钱、巨细、功耗和功用等根本参数作比较。
假如你的批量满意，而且期望嵌入一个芯片组，Melugin主张去寻觅那些包含了基带、RF、协议栈和参阅规划的渠道，它现现已过了测验和认证，直接可进入运营商网络的测验。选用这种办法后，就防止了一款嵌入规划推向商场的许多费事。他说：“咱们发现许多公司都期望在自己产品中嵌入蜂窝移动功用。但一般来说，他们都轻视了一款嵌入产品经过认证进程的费用。”假如你在芯片挑选进程中具有批量和资源出资，应看看该芯片供货商的未来路线图，包含他们对未来新规范的发布状况。Melugin标明：“你不期望做一锤子买卖吧。”别的你也会等待自己的供货商能支撑从一代渠道到下一代渠道的软件重用。他正告说：“或许状况下，你必定不肯意在芯片组跨代晋级时从头编写代码。要找一家能安稳这个进程的供货商，它应坚持芯片组的通用接口，这样当发布新的芯片组和渠道时，你就能方便地移植曩昔。”
英飞凌公司正在开发一种用于卫星与地上通讯的SDR（软件界说无线电）架构。Melugin称：“这儿的商场需求SDR”，而且它将成为有意思的新式人物。“SDR根本上使得更改所运转的射频成为或许。从软件方面这很简略，但在RF方面则是一个非常大的应战。”SDR的灵活性与尺英寸将促进规划者选用这种技能，但他们要面临本钱与功耗之间的权衡。Melugin以为SDR计划是服务于方针商场的需求，而不是从技能演化改动的视点，为一个产品规划的“未来验证”供给一个遍及的计划。他弥补说，较小尺英寸规划的功耗较低，因而SDR在未来更有吸引力。
Sigmatix公司是一家只要18个月的新式公司，专心于LT E与WiMax 4G技能，它正在活泼从事于一种蜂窝运用的SDR计划。据该公司总裁兼首席执行官Dave Kelf称，SDR概念已有大约20年之久，已在一些运用中寻觅到方位，不过没有到达蜂窝移动业干流公司所需求的功用水平。Kelf估计，跟着SDR规划者开端充分运用现代处理器的悉数并行与并发功用，这种状况将会改动。Sigmatix公司计划用一种多形式矢量射频来运用现代处理器的功用，这种射频运用了具有宽SIMD（单指令/多数据）和VLIW（超长指令字）架构处理器的矢量处理功用。他说：“咱们能够从这些处理器取得更高的功用。”Sigmatix能够在这些处理器上编写4G基带功用，功用进步30%，或许相同功用下功耗下降。该公司估计在下个季度正式地宣告这个产品。
Kelf以为这种计划在兼有LTE、GSM、CDMA和Wi-Fi规范的手机中有着运用时机。他说：“假如你看一款典型的手机，就会发现需求五至六个基带芯片，别离用于LTE、WiMax、GSM、CDMA和Wi-Fi。每只芯片的价格或许要4美元~5美元，而HSDPA则要高达15美元~16美元。而第一款WiMax芯片上市的价格高达68美元，这太高了。”他弥补说，一切这些规范都有相似的处理需求，而手机供货商正在寻觅软件运用的办法，用一个芯片处理一切规范。
Kelf指出，蜂窝基站现已运用了许多的软件处理，但功耗很高。他以为新式的毫轻轻蜂窝基站（femtocell）有低功耗SDR的时机，它能够包容100英尺半径内的300部左右手机，而传统基站是办理数英里半径内的300部手机。他说：“femtocell是一个实在改动商场的技能。”暂时接入设备也为SDR技能供给了时机。与手机或核算机不同，这类设备（包含电表和电子书）只需求间歇地接入到蜂窝网络。例如，电表或许每三个月陈述一次家庭用电，而GPS导航设备或许会在每次游览开端时下载交通讯息。电子书只要当主人购买了一本新书时才需求接入蜂窝网。一切这些都有处理器，能够让它运转SDR算法。这样，设备就不需求本钱10或20美元的基带芯片，总物料单或许只要40美元~50美元。
OctoScope公司的Mlinarsky具体说明晰对SDR所供给灵活性的需求。应战是要规划出需求无处不在衔接才能的设备，它能够判别出哪个频谱有闲暇，在白空间的频谱中哪个能够（短期）租借（而不是购买）。Mlinarsky说：“编程才能正越来越重要，这便是Sigmatix公司本身的定位。”她曾为Sigmatix以及Atheros和英特尔等公司作过咨询。英特尔曩昔也曾企图将模仿与RF问题转变为软件问题，用处理器来处理。
从前有必要用FPGAASIC完结的基带功用现在也能够用软件完结了。跟着3G、WiMax和LTE的引进，规划者很快开端理解，许多基带功用都同享着一些一起的结构，用于不同的协议、编解码、完结FFT（快速傅里叶变换）、IFFT（反向FFT），以及一系列其它功用。这些功用本身就固有并行性，能够运转在并行处理器架构上。Mlinarsky称：“问题是人类并不非常拿手并行编程，因为大脑中要保存不计其数件信息。人类不善于做，而编译器则更糟。今日，咱们具有这样一个世界，摩尔定律不再答应进一步缩放单处理引擎，使之满意取得更多核算才能，因而咱们开端看到多核PC。但大多数运用并不能运用多核处理器的优势，因为没人知道怎样为它们写程序。所以它们仅仅在那里烘烤咱们的膝盖。”
问题并不在于核算硬件，而在于算法。她说：“SDR的处理有必要并行完结，这是因为基带算法的特性，也是因为咱们正在竭尽摩尔定律的才能，”进一步促进单核处理器的功用增强。Mlinarsky弥补说：“咱们能够廉价地放置许多中心。但怎样以一种人类思想能够敷衍的办法，为它们编写最有用的程序？你不期望运用超人类的程序员；你也不或许找到满意多的这种人。你需求在编译器和硬件之间找到些东西，使SDR架构正常作业。”明显，Sigmatix公司和许多传统的无线芯片供货商都期望处理这个问题。
无线技能范畴的活泼除体现在新技能不断涌现外，还体现在其传输才能的不断拓宽。近两年，一项超高速的无线接入技能受到了咱们的重视，那便是UWB。
UWB是一种时域通讯技能，它选用超短周期脉冲进行调制，把信号直接依照0或1发送出去，而不运用载波，这与此前的无线通讯天壤之别。脉冲调制发生的信号为超宽带信号，谱密度极低，信号的中心频率在650MHz～5GHz之间，平均功率为亚毫瓦量级，抗搅扰和多径的才能强，具有多个可运用信道。与CDMA体系比较，时域通讯体系结构简略，本钱相对较低。UWB技能具有高速率、低本钱、低功耗的明显特性。
UWB最引人注意图特色是具有很高的数据传输速率。Xtreme Spectrum公司猜测，他们行将开宣告的产品具有在10米内传输约100Mbps的才能，Intel则把方针定在了500Mbps。
趋势分析 关于UWB技能，咱们应该这样看待，它以其一起的速率矛头以及特别的运用规划，也将在无线通讯范畴占有一席之地。因为其高速、窄掩盖的特色，它很合适组成家庭的高速信息网络。它对蓝牙技能具有必定的冲击，但对当时的移动技能、WLAN等技能的要挟不大，乃至能够成为其杰出的才能弥补
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