無(wú)線基帶演進(jìn)―4G調(diào)制解調(diào)器的多種設(shè)計(jì)方案

　　在4G無(wú)線基帶的演進(jìn)中，目前有兩大不斷發(fā)展的技術(shù)在爭(zhēng)逐領(lǐng)導(dǎo)地位，這就是LTE和WiMAX。 WiMAX的定位是計(jì)算設(shè)備和M2M的首選技術(shù)，以及為尚未發(fā)展的地區(qū)提供固定無(wú)線聯(lián)機(jī)網(wǎng)絡(luò)，并獲得英特爾(Intel)和其它多家公司領(lǐng)導(dǎo)的WiMAX 論壇支持。LTE則沿著“GSM”的路線，朝手機(jī)寬帶的路線演進(jìn)而來(lái)，由第三代合作伙伴項(xiàng)目(3GPP)支持，并被包括高通(Qualcomm)、意法- 愛(ài)立信(ST-Ericsson)、Verizon、Vodafone在內(nèi)的眾多基帶OEM廠商和運(yùn)營(yíng)商所采納。最終哪項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)會(huì)獲勝尚是未知之?dāng)?shù)，不過(guò)結(jié)果極有可能是兩者共存，在不同地區(qū)服務(wù)不同的用戶群。為了確保這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都被4G調(diào)制解調(diào)器所支持，市場(chǎng)便需要一種能夠同時(shí)滿足在兩種技術(shù)發(fā)展藍(lán)圖的靈活解決方案。

　　移動(dòng)調(diào)制解調(diào)器的發(fā)展所面對(duì)的限制，不單限于越來(lái)越復(fù)雜無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)。今天的智能電話必須支持多個(gè)無(wú)線接口。除WiMAX 和/或 LTE之外， 4G移動(dòng)設(shè)備還需支持大量無(wú)線接口，如GSM、GPRS、EDGE、W-CMDA、HSPA和最新推出的HSPA+等。

　　由于無(wú)線基帶市場(chǎng)的未來(lái)不可預(yù)見(jiàn)，致使芯片供貨商所面臨的環(huán)境十分嚴(yán)苛。開(kāi)發(fā)成本和多個(gè)變化中的標(biāo)準(zhǔn)，使終端調(diào)制解調(diào)器的傳統(tǒng)硬連線設(shè)計(jì)方法要面對(duì)更大的風(fēng)險(xiǎn)。譬如供貨商開(kāi)發(fā)出的芯片有可能瞄準(zhǔn)了錯(cuò)誤的標(biāo)準(zhǔn)，最終可能導(dǎo)致解決方案在發(fā)表之前就慘遭淘汰。更重要的是，硬連線很難在不必重復(fù)設(shè)計(jì)大量硅技術(shù)的前提下，就能夠支持所有標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(diào)制解調(diào)器的不同設(shè)計(jì)方案

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

　　傳統(tǒng)(硬連線)方案――整個(gè)調(diào)制解調(diào)器都采用硬件實(shí)現(xiàn)。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(duì)某個(gè)特定標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)計(jì)的硬件，通常可確保最低功耗。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(lán)圖。

　　混合式方案――硬連線設(shè)計(jì)與可編程設(shè)計(jì)處理器的混合。調(diào)制解調(diào)器中需要靈活性的部分被映射到可編程DSP內(nèi)核中，利用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)靈活性。剩余的計(jì)算密集和靈活性較小的調(diào)制解調(diào)器部分，比如傅立葉變換(FFT)，則可以像傳統(tǒng)硬連線方案般，利用硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)。

　　 SDR方案－一種完全的“軟件調(diào)制解調(diào)器”實(shí)現(xiàn)方案，可在同一塊芯片上以軟件同時(shí)支持多個(gè)無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)。這種方案采用完全可編程設(shè)計(jì)解決方案，具有全面的靈活性，能夠處理多個(gè)現(xiàn)有或未來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)，而無(wú)需重新設(shè)計(jì)新產(chǎn)品。該方案的主要問(wèn)題在于，相比專(zhuān)為所支持標(biāo)準(zhǔn)而優(yōu)化的硬連線方案，其設(shè)計(jì)工作較復(fù)雜，功耗也比較高。

　　由于采用傳統(tǒng)方案存在高風(fēng)險(xiǎn)性，無(wú)法滿足當(dāng)前不可預(yù)測(cè)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(gòu)。因此我們將著重討論后兩種可編程設(shè)計(jì)方案。

采用CEVA-X1641的混合式移動(dòng)調(diào)制解調(diào)器方案

　　CEVA-X是一個(gè)高性能多用途的DSP內(nèi)核系列，廣泛用于移動(dòng)和無(wú)線應(yīng)用中，并已大批量付運(yùn)到多家領(lǐng)導(dǎo)廠商。

　　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(shù)據(jù)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(yùn)行。