無(wú)線(xiàn)基帶演進(jìn)―4G調制解調器的多種設計方案

　　在4G無(wú)線(xiàn)基帶的演進(jìn)中，目前有兩大不斷發(fā)展的技術(shù)在爭逐領(lǐng)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(shù)，以及為尚未發(fā)展的地區提供固定無(wú)線(xiàn)聯(lián)機網(wǎng)絡(luò )，并獲得英特爾(Intel)和其它多家公司領(lǐng)導的WiMAX 論壇支持。LTE則沿著(zhù)“GSM”的路線(xiàn)，朝手機寬帶的路線(xiàn)演進(jìn)而來(lái)，由第三代合作伙伴項目(3GPP)支持，并被包括高通(Qualcomm)、意法- 愛(ài)立信(ST-Ericsson)、Verizon、Vodafone在內的眾多基帶OEM廠(chǎng)商和運營(yíng)商所采納。最終哪項標準會(huì )獲勝尚是未知之數，不過(guò)結果極有可能是兩者共存，在不同地區服務(wù)不同的用戶(hù)群。為了確保這兩個(gè)標準都被4G調制解調器所支持，市場(chǎng)便需要一種能夠同時(shí)滿(mǎn)足在兩種技術(shù)發(fā)展藍圖的靈活解決方案。

　　移動(dòng)調制解調器的發(fā)展所面對的限制，不單限于越來(lái)越復雜無(wú)線(xiàn)標準。今天的智能電話(huà)必須支持多個(gè)無(wú)線(xiàn)接口。除WiMAX 和/或 LTE之外， 4G移動(dòng)設備還需支持大量無(wú)線(xiàn)接口，如GSM、GPRS、EDGE、W-CMDA、HSPA和最新推出的HSPA+等。

　　由于無(wú)線(xiàn)基帶市場(chǎng)的未來(lái)不可預見(jiàn)，致使芯片供貨商所面臨的環(huán)境十分嚴苛。開(kāi)發(fā)成本和多個(gè)變化中的標準，使終端調制解調器的傳統硬連線(xiàn)設計方法要面對更大的風(fēng)險。譬如供貨商開(kāi)發(fā)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(fā)表之前就慘遭淘汰。更重要的是，硬連線(xiàn)很難在不必重復設計大量硅技術(shù)的前提下，就能夠支持所有標準的靈活性，故其成本高昂、體積笨重且功耗大。這自然催生了具有足夠靈活性，支持多個(gè)標準并能縮短開(kāi)發(fā)周期的可編程解決方案的需求。

移動(dòng)寬帶調制解調器的不同設計方案

　　在新型移動(dòng)基帶芯片的設計中，有三個(gè)主要方案可供選用：

　　傳統(硬連線(xiàn))方案――整個(gè)調制解調器都采用硬件實(shí)現。這種方案的主要優(yōu)點(diǎn)是可讓首批芯片快速上市。此外，針對某個(gè)特定標準而設計的硬件，通?？纱_保最低功耗。不過(guò)，正如之前已經(jīng)提及，這種方法缺乏靈活性，也不能配合未來(lái)產(chǎn)品更新?lián)Q代的發(fā)展藍圖。

　　混合式方案――硬連線(xiàn)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(lái)實(shí)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(xiàn)方案般，利用硬件來(lái)實(shí)現。

　　 SDR方案－一種完全的“軟件調制解調器”實(shí)現方案，可在同一塊芯片上以軟件同時(shí)支持多個(gè)無(wú)線(xiàn)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(gè)現有或未來(lái)的標準，而無(wú)需重新設計新產(chǎn)品。該方案的主要問(wèn)題在于，相比專(zhuān)為所支持標準而優(yōu)化的硬連線(xiàn)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(fēng)險性，無(wú)法滿(mǎn)足當前不可預測的市場(chǎng)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(zhù)重討論后兩種可編程設計方案。

采用CEVA-X1641的混合式移動(dòng)調制解調器方案

　　CEVA-X是一個(gè)高性能多用途的DSP內核系列，廣泛用于移動(dòng)和無(wú)線(xiàn)應用中，并已大批量付運到多家領(lǐng)導廠(chǎng)商。

　　CEVA-X1641是CEVA-X DSP系列中的一款四MAC單元產(chǎn)品，由 4 個(gè)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。