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)絡中的半數(shù)以上都已開始向 EDGE 技術升級，不過這些采用 EDGE 技術的網(wǎng)絡中有超過 44 個同時部署了 WCDMA 技術。也就是說，這些網(wǎng)絡是雙模式網(wǎng)絡，即 W-EDGE網(wǎng)絡。

　　為了促進3G服務的發(fā)展，運營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能夠在WCDMA網(wǎng)絡與 2.5G EDGE/GPRS/GSM網(wǎng)絡上打電話。杰爾認為，WCDMA與EDGE (W-EDGE) 組合解決方案能夠實現(xiàn)最高效的雙模體驗。

　　本文將著重討論雙模手持終端面臨的關鍵問題之一，介紹設計人員在選擇雙模平臺時應注意哪些問題。本文提出了這樣一個問題，即什么才是真正的雙模電話，并針對這一問題進行了解答。

　　早期雙模設計難于實現(xiàn)有效切換

　　模式切換的類型

　　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基站建立連接，這時所發(fā)生的一系列消息和行為統(tǒng)稱為切換。自從手機誕生以來，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。

　　雙模電話允許用戶同時在 W-CDMA 網(wǎng)絡與 EDGE/GPRS/GSM 網(wǎng)絡上通話。早期雙模電話的2.5G 和 3G 通信協(xié)議棧集成度較低較差，當用戶離開 3G 覆蓋范圍時常常發(fā)生通話中斷，這就迫使消費者在進入 2.5G 覆蓋范圍時不得不重新?lián)艽螂娫?。用戶當然不會允許在不同網(wǎng)絡間移動造成通話中斷、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 實現(xiàn)有效地模式切換，就不成其為真正的雙模電話。

　　我們已經(jīng)指出，存在不同類型的切換。問題在于從 3G 過渡到 2.5G 時電話的模式切換有多好。為了解這一點，我們有必要先返回頭來討論一些基本問題。

　　起初，我們設計3G 網(wǎng)絡時并沒有考慮到從 3G 過渡到 2.5G 的問題，因為最初設想的是 3G 網(wǎng)絡會一統(tǒng)天下。隨著時間的推移，顯然這種情況是不會發(fā)生了，因此我們在 3G 和 2.5G 之間采用了多種類型的模式切換――盲式、異步式和同步式等，上述類型的切換質(zhì)量和復雜度由低到高排列。三種類型的主要區(qū)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，同步切換的通話間隔最小。圖1對此進行了總結。

　　　　　切換類型 　　　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，切換的類型


　　盲切換 - 如果3G移動電話信號變?nèi)酰?G基站指示電話嘗試采用某通道的2.5G 基站，這時就會進行切換。這種切換類型稱作盲切換，因為網(wǎng)絡不了解移動電話能否在該通道上獲得 2.5G 基站的服務。移動電話會停止 3G 通話并嘗試尋找 2.5G 基站。如果找到了 2.5G 基站，那么切換就是成功的，稱作“蕩秋千”，因為電話要從一種服務跳至另一種服務，但卻不知道能不能獲得另一種服務。由于移動電話此前還沒有獲得某通道上的 2.5G 基站服務，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，除了尋找基站的時間之外，電話還要花時間來實現(xiàn)同步，這就會導致較大的通話停頓。

　　異步切換 - 愛立信網(wǎng)絡提出了壓縮模式的概念，將 3G 移動電話信號進行時間壓縮（數(shù)據(jù)速率提高，以保持相同的連接速度），并形成間隔。3G 移動電話可在這段間隔中測量 2.5G 基站某通道的功率，并向 3G 網(wǎng)絡發(fā)送測量報告。這樣，3G 網(wǎng)絡就可向手持終端發(fā)出命令，向移動電話找到的功率最好的某個基站切換。由于移動電話事先發(fā)現(xiàn)了有關通道，能夠進行選擇，這就提高了成功的機會，消除了盲切換的局限性。但當移動電話轉到 2.5G 基站時，它在重新開始通話前還要進行同步工作，這也要花費時間，從而造成較小的通話間隔。

　　同步切換 - 同步切換與異步模式基本相同，不過添加了一種新的特性，即 3G 移動電話在壓縮模式間隔中除了發(fā)現(xiàn) 2.5G 基站的功率外，還要進行同步工作，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基站確實存在，而且移動電話能鎖定該基站。此外，當移動電話切換到2.5G基站后，立即就能進入語音通話模式，因為它已經(jīng)掌握了同步信息。這就意味著同步切換的語音間隔實現(xiàn)了最小化，或者說同步切換幾乎是無縫的。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基站直接過渡到2.5G 基站。

　　實現(xiàn)理想的雙模效果

　　只有電話能夠實現(xiàn)來往于3G到2.5G 網(wǎng)絡之間的無縫切換，我們才說它是真正的雙模電話。
有些雙模設計只能實現(xiàn)盲切換。較好的設計可提供盲式和異步式切換。能夠實現(xiàn)三種類型切換的設計為數(shù)不多。真正的雙模手持終端可實現(xiàn)三種類型的切換，實現(xiàn)最高的可靠性。

　　同步切換是一個復雜的過程，要求在 3G 壓縮模式間隔中運行 2.5G 模式。系統(tǒng)設計不正確，對現(xiàn)有商用網(wǎng)絡的 2.5G 部署不了解，很容易就會發(fā)生設計錯誤。

　　不過，實現(xiàn)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)絡的絕對頻率準確度規(guī)范要求最大相對頻率誤差值為 500Hz。在進行 3G 到 2.5G 網(wǎng)絡切換的系統(tǒng)設計時，我們可以采用 500Hz 的標準，但實際誤差則會大得多，特別是在移動網(wǎng)絡的部署階段更是如此。

　　只要系統(tǒng)設計出色，而且對技術細節(jié)有深入的認識，我們就能克服頻率誤差大大超過 500Hz 的情況。規(guī)范給出的是一個基礎，不過即使網(wǎng)絡情況不合規(guī)范，我們?nèi)钥勺岆娫捓^續(xù)工作，盡管有的電話已經(jīng)不能提供令人滿意的用戶體驗了。因此，除了真正雙模之外，還有更好的辦法，我們稱之為最大化雙模。圖2 總結了設計人員在實現(xiàn)最大化雙模時應實現(xiàn)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題

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

　　待機模式下的切換質(zhì)量不能直接通過用戶通話體驗來檢驗，而是要通過手持終端的待機時間長度來檢驗。用戶希望電池體積不要太大，并保持足夠長的待機時間。移動運營商也把這一點作為重要的性能指標。

　　系統(tǒng)待機模式下從 3G 到 2.5G 切換時的質(zhì)量，以及反方向切換時的質(zhì)量，都會影響待機時間。這是由于待機模式切換從技術上說在用戶未通話情況下由 3G 移向 2.5G 覆蓋范圍時對 3G/2.5G 網(wǎng)絡進行選擇。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，而這會消耗電池電量，減少待機時間，這也正是我們要特別注意的問題。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)絡之內(nèi)選擇不同基站的系統(tǒng)設計經(jīng)驗已經(jīng)經(jīng)過實踐檢驗，這對雙模手持終端的切換至關重要。市場上推出的一些早期手持終端并不能實現(xiàn)令人滿意的待機時間。

　　總結

　　杰爾公司認為，運營商與消費者都希望雙模切換能夠實現(xiàn)一些基本的功能。只有滿足上述這些要求，我們才能在高度競爭的市場中推出獨樹一幟的手持終端，這對產(chǎn)品成功是至關重要的。因此，我們需要考慮兩大問題：通話過程中的切換質(zhì)量和待機模式下切換的低功耗。

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