一種雙模雙待USB接口數(shù)據(jù)卡的低功耗設(shè)計(jì)

隨著3G網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模部署和4G網(wǎng)絡(luò)的逐步部署，支持?jǐn)?shù)據(jù)終端的傳輸速率越來越高，4G網(wǎng)絡(luò)下行數(shù)據(jù)速率已經(jīng)高達(dá)150MB／s以上，因此要求終端芯片處理速率越來越高同時(shí)數(shù)據(jù)處理速率的提高也增大了終端功耗的壓力，數(shù)據(jù)卡主要的產(chǎn)品形式的接口為USB接口，而USB2．0接口的最大功耗限制在5 V，500 mA時(shí)，已難以滿足數(shù)據(jù)卡對功耗的要求。另外，由于功耗的增大導(dǎo)致發(fā)熱的問題，嚴(yán)重影響了用戶體驗(yàn)和產(chǎn)品的使用壽命。因此低功耗設(shè)計(jì)對于數(shù)據(jù)卡的產(chǎn)品設(shè)計(jì)是必要的。

1 主流雙模數(shù)據(jù)卡的技術(shù)解決方案
目前市場上銷售的雙模數(shù)據(jù)卡解決方案要用兩個(gè)制式的終端解決方案平臺(tái)，由于終端平臺(tái)芯片廠商的產(chǎn)品有所側(cè)重，而不會(huì)去支持所有的技術(shù)平臺(tái)，因此像高通有很多款基于CDMA的數(shù)據(jù)卡終端芯片，但是沒有WiMax的終端芯片產(chǎn)品。因此需要整合各廠家的平臺(tái)去支持雙?？óa(chǎn)品的設(shè)計(jì)。由于是整合不同廠家的平臺(tái)，還要兼顧產(chǎn)品的開發(fā)周期，因此一些硬件和軟件上的設(shè)計(jì),可能被忽略而導(dǎo)致設(shè)計(jì)方案不是最優(yōu)的。下面通過兩種雙模數(shù)據(jù)卡的設(shè)計(jì)方案，分析其優(yōu)缺點(diǎn)。

1．1 主流雙模數(shù)據(jù)卡方案1
該方案的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)主要是整合兩個(gè)平臺(tái)的難度較低，開發(fā)周期較短，市面上的雙模數(shù)據(jù)卡較多采用該方案，但是該方案有明顯的缺點(diǎn)。
(1)雙模之間的切換較慢，因?yàn)榍袚Q策略要綜合考量兩個(gè)平臺(tái)測量到的網(wǎng)絡(luò)信息，兩個(gè)平臺(tái)之間沒有辦法通信，只能通過USB HUB送到主機(jī)，需由主機(jī)的高層軟件來控制兩個(gè)平臺(tái)之間的切換。
(2)增加了一個(gè)HUB，導(dǎo)致系統(tǒng)的功耗增加了約100 mA／5 V的功耗。對于USB2．0要求的功耗500 mA／5 V范圍，很多單平臺(tái)的數(shù)據(jù)卡類產(chǎn)品的功耗已經(jīng)接近該功耗數(shù)據(jù)的上限，因此功耗的增加已經(jīng)是一個(gè)很大的開銷，同時(shí)又增加了成本。
1．2 主流雙模數(shù)據(jù)卡方案2
該方案的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是省去了一個(gè)HUB，降低了成本，同時(shí)切換的速率也會(huì)提高，但是該方案也有一個(gè)缺點(diǎn)，就是功耗。

(1)由于WiMax基帶芯片和EVDO的基帶芯片不是同一個(gè)終端芯片廠家的，在處理的性能上兩個(gè)模塊不會(huì)有整合，導(dǎo)致CPU資源浪費(fèi)嚴(yán)重，當(dāng)WiMax制式工作時(shí)，EVDO芯片的CPU由于要處理從SDIO芯片送過來的數(shù)據(jù)包，EVDO的基帶處理器也會(huì)工作，兩個(gè)基帶處理器同時(shí)工作必然會(huì)導(dǎo)致功耗的增加。
(2)由于要整合兩個(gè)芯片的軟硬件資源，必須要協(xié)調(diào)兩個(gè)終端芯片廠家的合作，必然導(dǎo)致開發(fā)周期的延長。