選擇雙模平臺構建高性能手機

　　GSA 近期發(fā)布的報告指出，全球商業(yè) GPRS 網(wǎng)絡(luò )中的半數以上都已開(kāi)始向 EDGE 技術(shù)升級，不過(guò)這些采用 EDGE 技術(shù)的網(wǎng)絡(luò )中有超過(guò) 44 個(gè)同時(shí)部署了 WCDMA 技術(shù)。也就是說(shuō)，這些網(wǎng)絡(luò )是雙模式網(wǎng)絡(luò )，即 W-EDGE網(wǎng)絡(luò )。

　　為了促進(jìn)3G服務(wù)的發(fā)展，運營(yíng)商和消費者都非常需要雙模3G手持終端。雙模手持終端使用戶(hù)能夠在WCDMA網(wǎng)絡(luò )與 2.5G EDGE/GPRS/GSM網(wǎng)絡(luò )上打電話(huà)。杰爾認為，WCDMA與EDGE (W-EDGE) 組合解決方案能夠實(shí)現最高效的雙模體驗。

　　本文將著(zhù)重討論雙模手持終端面臨的關(guān)鍵問(wèn)題之一，介紹設計人員在選擇雙模平臺時(shí)應注意哪些問(wèn)題。本文提出了這樣一個(gè)問(wèn)題，即什么才是真正的雙模電話(huà)，并針對這一問(wèn)題進(jìn)行了解答。

　　早期雙模設計難于實(shí)現有效切換

　　模式切換的類(lèi)型

　　如果手持終端和基站出于某種原因決定手持終端應與另一個(gè)基站建立連接，這時(shí)所發(fā)生的一系列消息和行為統稱(chēng)為切換。自從手機誕生以來(lái)，這種切換就一直存在，而且單就 2.5G 和 3G 手持終端與基站而言，其各自的切換都非常順利。

　　雙模電話(huà)允許用戶(hù)同時(shí)在 W-CDMA 網(wǎng)絡(luò )與 EDGE/GPRS/GSM 網(wǎng)絡(luò )上通話(huà)。早期雙模電話(huà)的2.5G 和 3G 通信協(xié)議棧集成度較低較差，當用戶(hù)離開(kāi) 3G 覆蓋范圍時(shí)常常發(fā)生通話(huà)中斷，這就迫使消費者在進(jìn)入 2.5G 覆蓋范圍時(shí)不得不重新?lián)艽螂娫?huà)。用戶(hù)當然不會(huì )允許在不同網(wǎng)絡(luò )間移動(dòng)造成通話(huà)中斷、影響使用的情況，因此我們可以很合理地指出，如果不能從 3G 到 2.5G 實(shí)現有效地模式切換，就不成其為真正的雙模電話(huà)。

　　我們已經(jīng)指出，存在不同類(lèi)型的切換。問(wèn)題在于從 3G 過(guò)渡到 2.5G 時(shí)電話(huà)的模式切換有多好。為了解這一點(diǎn)，我們有必要先返回頭來(lái)討論一些基本問(wèn)題。

　　起初，我們設計3G 網(wǎng)絡(luò )時(shí)并沒(méi)有考慮到從 3G 過(guò)渡到 2.5G 的問(wèn)題，因為最初設想的是 3G 網(wǎng)絡(luò )會(huì )一統天下。隨著(zhù)時(shí)間的推移，顯然這種情況是不會(huì )發(fā)生了，因此我們在 3G 和 2.5G 之間采用了多種類(lèi)型的模式切換――盲式、異步式和同步式等，上述類(lèi)型的切換質(zhì)量和復雜度由低到高排列。三種類(lèi)型的主要區別在于切換之前所采取的測量措施以及切換的質(zhì)量與可靠性。

　　盲式切換不進(jìn)行測量，異步切換測量功率，而同步切換則在切換前同步測量功率。三種切換方式的質(zhì)量逐級上升，同步切換的通話(huà)間隔最小。圖1對此進(jìn)行了總結。

　　　　　切換類(lèi)型 　　　測量　　　質(zhì)量與可靠性
　　　　　　　　　　　　功率　同步
　　　　　盲切換 　　　　 　 　　　不佳
　　　　　異步切換 　　　√ 　 　　　良好
　　　　　同步切換 　　　√ 　√ 　　　出色
　　　　　　　　　　　圖1，切換的類(lèi)型


　　盲切換 - 如果3G移動(dòng)電話(huà)信號變弱，3G基站指示電話(huà)嘗試采用某通道的2.5G 基站，這時(shí)就會(huì )進(jìn)行切換。這種切換類(lèi)型稱(chēng)作盲切換，因為網(wǎng)絡(luò )不了解移動(dòng)電話(huà)能否在該通道上獲得 2.5G 基站的服務(wù)。移動(dòng)電話(huà)會(huì )停止 3G 通話(huà)并嘗試尋找 2.5G 基站。如果找到了 2.5G 基站，那么切換就是成功的，稱(chēng)作“蕩秋千”，因為電話(huà)要從一種服務(wù)跳至另一種服務(wù)，但卻不知道能不能獲得另一種服務(wù)。由于移動(dòng)電話(huà)此前還沒(méi)有獲得某通道上的 2.5G 基站服務(wù)，因此很可能找不到該通道，這正是盲切換有很大局限性的原因。此外，除了尋找基站的時(shí)間之外，電話(huà)還要花時(shí)間來(lái)實(shí)現同步，這就會(huì )導致較大的通話(huà)停頓。

　　異步切換 - 愛(ài)立信網(wǎng)絡(luò )提出了壓縮模式的概念，將 3G 移動(dòng)電話(huà)信號進(jìn)行時(shí)間壓縮（數據速率提高，以保持相同的連接速度），并形成間隔。3G 移動(dòng)電話(huà)可在這段間隔中測量 2.5G 基站某通道的功率，并向 3G 網(wǎng)絡(luò )發(fā)送測量報告。這樣，3G 網(wǎng)絡(luò )就可向手持終端發(fā)出命令，向移動(dòng)電話(huà)找到的功率最好的某個(gè)基站切換。由于移動(dòng)電話(huà)事先發(fā)現了有關(guān)通道，能夠進(jìn)行選擇，這就提高了成功的機會(huì )，消除了盲切換的局限性。但當移動(dòng)電話(huà)轉到 2.5G 基站時(shí)，它在重新開(kāi)始通話(huà)前還要進(jìn)行同步工作，這也要花費時(shí)間，從而造成較小的通話(huà)間隔。

　　同步切換 - 同步切換與異步模式基本相同，不過(guò)添加了一種新的特性，即 3G 移動(dòng)電話(huà)在壓縮模式間隔中除了發(fā)現 2.5G 基站的功率外，還要進(jìn)行同步工作，這就能夠明確識別 2.5G 基站的存在。在這種情況下，切換的可靠性大為提高，因為它能確保2.5G基站確實(shí)存在，而且移動(dòng)電話(huà)能鎖定該基站。此外，當移動(dòng)電話(huà)切換到2.5G基站后，立即就能進(jìn)入語(yǔ)音通話(huà)模式，因為它已經(jīng)掌握了同步信息。這就意味著(zhù)同步切換的語(yǔ)音間隔實(shí)現了最小化，或者說(shuō)同步切換幾乎是無(wú)縫的。顯示了同步切換相對于異步切換和盲切換的工作情況，手持終端可從3G基站直接過(guò)渡到2.5G 基站。

　　實(shí)現理想的雙模效果

　　只有電話(huà)能夠實(shí)現來(lái)往于3G到2.5G 網(wǎng)絡(luò )之間的無(wú)縫切換，我們才說(shuō)它是真正的雙模電話(huà)。
有些雙模設計只能實(shí)現盲切換。較好的設計可提供盲式和異步式切換。能夠實(shí)現三種類(lèi)型切換的設計為數不多。真正的雙模手持終端可實(shí)現三種類(lèi)型的切換，實(shí)現最高的可靠性。

　　同步切換是一個(gè)復雜的過(guò)程，要求在 3G 壓縮模式間隔中運行 2.5G 模式。系統設計不正確，對現有商用網(wǎng)絡(luò )的 2.5G 部署不了解，很容易就會(huì )發(fā)生設計錯誤。

　　不過(guò)，實(shí)現最佳模式切換除了采用同步切換之外還有別的辦法。3G 和 2.5G 網(wǎng)絡(luò )的絕對頻率準確度規范要求最大相對頻率誤差值為 500Hz。在進(jìn)行 3G 到 2.5G 網(wǎng)絡(luò )切換的系統設計時(shí)，我們可以采用 500Hz 的標準，但實(shí)際誤差則會(huì )大得多，特別是在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )的部署階段更是如此。

　　只要系統設計出色，而且對技術(shù)細節有深入的認識，我們就能克服頻率誤差大大超過(guò) 500Hz 的情況。規范給出的是一個(gè)基礎，不過(guò)即使網(wǎng)絡(luò )情況不合規范，我們仍可讓電話(huà)繼續工作，盡管有的電話(huà)已經(jīng)不能提供令人滿(mǎn)意的用戶(hù)體驗了。因此，除了真正雙模之外，還有更好的辦法，我們稱(chēng)之為最大化雙模。圖2 總結了設計人員在實(shí)現最大化雙模時(shí)應實(shí)現的目標。

　　　　　雙模的質(zhì)量　　封閉式　　同步　　異步　　增強型頻率容限
　　　　　基本雙模 　　　√ 　　　 　　　 　　
　　　　　真正雙模 　　　√ 　　　√ 　　　√　　
　　　　　最大化雙模 　　√ 　　　√ 　　　√ 　　√
　　　　　　　　　　　　　　圖 2， 雙模的質(zhì)量

　　待機模式下的切換問(wèn)題

　　我們已經(jīng)從用戶(hù)的角度討論了雙模切換，分析了通話(huà)過(guò)程中進(jìn)行切換的質(zhì)量問(wèn)題。當然，手持終端大部分時(shí)間都處于待機狀態(tài)，在這種在模式下，我們也涉及到 3G 到 2.5G切換的問(wèn)題。

　　待機模式下的切換質(zhì)量不能直接通過(guò)用戶(hù)通話(huà)體驗來(lái)檢驗，而是要通過(guò)手持終端的待機時(shí)間長(cháng)度來(lái)檢驗。用戶(hù)希望電池體積不要太大，并保持足夠長(cháng)的待機時(shí)間。移動(dòng)運營(yíng)商也把這一點(diǎn)作為重要的性能指標。

　　系統待機模式下從 3G 到 2.5G 切換時(shí)的質(zhì)量，以及反方向切換時(shí)的質(zhì)量，都會(huì )影響待機時(shí)間。這是由于待機模式切換從技術(shù)上說(shuō)在用戶(hù)未通話(huà)情況下由 3G 移向 2.5G 覆蓋范圍時(shí)對 3G/2.5G 網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行選擇。在這種情況下，手持終端要在待機模式下選擇 3G 和 2.5G 網(wǎng)絡(luò )，而這會(huì )消耗電池電量，減少待機時(shí)間，這也正是我們要特別注意的問(wèn)題。既要支持待機模式切換，又要保持較低功耗，這需要一定的設計技巧。待機模式下在 2.5G 網(wǎng)絡(luò )之內選擇不同基站的系統設計經(jīng)驗已經(jīng)經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗，這對雙模手持終端的切換至關(guān)重要。市場(chǎng)上推出的一些早期手持終端并不能實(shí)現令人滿(mǎn)意的待機時(shí)間。

　　總結

　　杰爾公司認為，運營(yíng)商與消費者都希望雙模切換能夠實(shí)現一些基本的功能。只有滿(mǎn)足上述這些要求，我們才能在高度競爭的市場(chǎng)中推出獨樹(shù)一幟的手持終端，這對產(chǎn)品成功是至關(guān)重要的。因此，我們需要考慮兩大問(wèn)題：通話(huà)過(guò)程中的切換質(zhì)量和待機模式下切換的低功耗。

　　手持終端應實(shí)現最大化雙模切換，既要為所有網(wǎng)絡(luò )功能提供最佳支持，又要在網(wǎng)絡(luò )條件不符合規范要求的情況下仍保持互操作性。此外，3G手持終端的待機時(shí)間必須與現有的2.5G 手持終端相匹配。