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TD-LTE芯片:多模需求强烈 功耗难题渐破

作者:慕容素娟来源:中国电子报、电子信息产业网发布时间:2012-09-18 10:31我要评论
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  在做多频的同时,如何保证2G/3G/4G的多模集成在一个芯片上,并通过全世界各个运营商的认证,这是一个很大的挑战。



  当前,TD-LTE/TD-SCDMA产业正在如火如荼地进行着,TD-LTE芯片厂商也在为TD-LTE/TD-SCDMA产业的发展积极推出相应的解决方案。从目前的进展情况来看,显然,芯片厂商已经做好了充分的准备。

  市场对多模芯片的需求非常强烈,并且透过各芯片厂商的筹备进展情况来看,多模将成主流;此外,LTE经过几轮的测试后,已经基本满足需求,推出商用已经指日可待。随着LTE芯心解决方案的日趋成熟,在功耗和互操作上的难题将会得到有效解决。



  多模将是主流方向

  从设计之初到后序的扩展和互操作,都紧紧围绕多模进行。



LTE终端要想在不同地区和国家间具备漫游能力,则需要支持多种通信模式和多个频段。LTE与2G、3G有很大不同,一是其频段相对比较分散,全世界有40多个频段。此外,要覆盖所有LTE频段,在技术上也存在很大的挑战。协调不同地域和国家间的频谱资源,这需要TD-LTE乃至LTE进行广泛部署,LTE芯片在设计上也需要适应不断提升的LTE互操作需求。

  透过各芯片厂商在芯片设计和开发上的情况来看,今后多模将成为主流方向。而且从设计之初到后序的扩展和互操作上,都应紧紧围绕多模进行。

  中兴通讯微电子研究院技术总监朱晓明指出:“在终端芯片的MODEM设计上,从一开始就以多模作为最重要的开发需求进行设计和开发。MODEM软硬件设计从架构上即考虑到多模扩展和互操作的要求。在多模软件设计上,采用统一的多模软件架构,定义多模之间统一的互操作交互方式和机制,同时具有扩展性,满足高效性和易维护性。在多模硬件设计上,采用多模共享和多模融合的思想设计,在多模实现上大大优化面积成本,同时降低功耗。在多模的市场策略上,采取先满足TDD制式,然后再扩展FDD制式的策略,在业界实现有一定差异性的多模竞争策略。”

  中兴微电子推出的LTE多模芯片,支持CSFB(CS Fallback)和SR-VCC的语音解决方案,这也是3GPP推荐的LTE语音解决方案。另外,由于中兴微电子LTE多模芯片灵活的设计,也可以支持LTE/TD-SCDMA+GSM双待的解决方案,语音通过GSM模式解决。而展讯首颗TD-LTE芯片SC9610已经实现了多模单芯片,支持TD-LTE、TD-SCDMA、GSM三种通信制式。

  创毅推出的LTE多模手机目前支持单卡双待语音解决方案,即实现了使用一张USIM卡,数据业务承载在TD-LTE网络上,话音业务承载在TD-SCDMA/GSM上。同时为支持国际及港澳台漫游,LTE模块实现TD-LTE与FDD-LTE的共模。

  高通公司产品市场全球副总裁颜辰巍说:“从OEM采用骁龙S4的数量来看,市场对多模LTE的产品的需求应该说是非常强劲的。高通的芯片基本上对2G、3G、4G的各个制式都能在同一个芯片里支持。”

  在做多频的同时,如何保证2G/3G/4G的多模集成在一个芯片上,并通过全世界各个运营商的认证,这是一个很大的挑战。



  明后年可实现大规模商用

  现在,几大芯片厂商经过多轮TD-LTE测试,已基本进入预商用阶段。



  现在,几大芯片厂商经过多轮TD-LTE测试,已基本进入预商用阶段。未来,还将支持更多的通信制式和频段,整个芯片的设计和算法也都要根据多模的特性进行优化。芯片的集成度将会更高,射频芯片设计的复杂度和配套外围器件的复杂度也会更高,而且还要根据实际需求定制相关的元器件。

  记者通过采访了解到,展讯目前已经满足TD-LTE芯片的测试要求,客户也在基于展讯TD-LTE芯片开发TD-LTE多模数据终端,预计明年可以满足TD-LTE芯片的商用需求。

  在TD-LTE的测试上,目前创毅参加两轮测试的WarpDrive5000为试商用芯片,基于该芯片的各种类型终端,已经提供给中国移动做规模试验甚至在杭、深、广三地进行试商用。在今年底,将会推出WarpDrive6000正式商用,实现FDD和TDD共模。

  高通去年推出了TDD-LTE的商用芯片,以香港推出的4G LTE服务为例,采用高通骁龙S3和S4芯片的四款手机,都是同时支持TDD和FDD的。高通现在的8960和9215的芯片也都是同时支持TDD-LTE和FDD-LTE的,并向下兼容到3G/2G。

  “中兴微电子的LTE/TD-SCDMA/GSM多模终端芯片ZX297502已经小规模发货,达到了商用水平。产品形态包括数据卡、CPU和uFi。今年年底将推出测试手机,明年中兴微电子将推出LTE/TD-SCDMA/WCDMA/GSM全模终端基带芯片,以及和AP集成的LTE单芯片智能手机解决方案,这些芯片将在2014年支持LTE终端的大规模发货。”朱晓明告诉记者。



  功耗和多模切换需下工夫

  在多模的互操作方面,未来仍需要做大量的测试与验证工作。



  多模切换是TD-LTE试商用第二阶段测试和未来新的测试重点,是系统、终端、芯片解决方案进入扩大规模的网络的前提条件。因为,在TD-LTE发展初期,在TD-LTE网络覆盖不是非常好的情况下,需要TD-LTE/TD-SCDMA/GSM多种模式保证用户业务的连续性,因此支撑多模的系统设备和多模终端,以及不同厂商多模产品互操作的稳定性、可靠性将关系到未来商用的用户体验。此外,多模LTE智能手机一般需要配备3G芯片和LTE基带芯片,这样的架构对功耗优化带来很大的挑战。如何解决,也考验着芯片企业的能力。

  目前,中兴微电子推出的ZX297502支持LTE Cat-3的峰值速率,在FDD模式下能达到下行100Mbps、上行50Mbps的并发。功耗上,峰值速率下的DBB功耗也控制在400mW以内,能够满足商用要求。在多模切换上,ZX297502的多模互操作能力和测试在TDD互操作上也表现突出。“明年我们将LTE峰值速率提升到Cat-4,下行速率增加到150Mbps,同时进一步优化功耗满足手机的要求,在多模切换上进一步支持FDD多模支撑。”朱晓明指出。

  展讯市场经理王舒翀指出:“展讯LTE芯片在测试中表现出良好的性能,在数据传输速率、功耗等方面都有较好的表现。展讯也会通过新的低功耗技术和优化算法,加强与仪器仪表和系统网络的测试,进一步提升芯片速率和多模切换性能,降低芯片功耗。”

  创毅视讯则表示,目前芯片的速率、功耗、多模切换性能方面能够满足要求。创毅视讯TD-LTE多模智能手机采用的是40nm工艺WarpDrive 5000基带芯片,支持D-LTE/TDS/GSM/GPRS/EDGE多模制式。WarpDrive 5000采用超低功耗设计,最高可实现150Mbps的下载速率和50Mbps的上传速率,支持多种上下行配比及同频、异频测量和切换,支持CAT4速率等级。此外,WarpDrive 5000是率先支持先进的双流波束赋形TM8传输技术的基带芯片。未来,创毅将进一步降低芯片功耗,即将于年底推出的WarpDrive6000的目标就是为手持类终端而准备。

  总之,目前市场对多模芯片的需求非常强烈,虽然目前多模终端还面临射频方面的挑战,但各个厂家都逐渐形成自己的应对之道,但在多模的互操作方面,未来仍需要做大量的测试与验证工作。



企业点评



  展讯:以实力证明一切



  为实现LTE终端在不同国家间的漫游能力,展讯在芯片设计和算法上进行优化,实现可支持TD-LTE和FDD LTE的主要频段。

  针对语音业务,展讯考虑到不同方案对芯片架构和协议处理的影响,并对这些语音方案都有支持计划。其推出的LTE芯片SC9610可以达到Cat3等级,即最大下行100Mbps和上行50Mbps的速率,后续将推出支持Cat4等级的LTE芯片,最大下行速率可以提高到150Mbps。

  经过几轮TD-LTE测试,TD-LTE芯片已达到测试要求,并且明年即可实现TD-LTE芯片的商用供货。

  为保证LTE大流量,展讯通过新的低功耗技术和优化算法进一步提升芯片速率和多模切换性能,从而降低了芯片的功耗。

  面对国外竞争,展讯凭借其技术积累作为竞争的最大筹码,并尽大力度给客户提供支持。在即将到来的LTE时代,展讯表现出足够的信心来面对新一轮的较量。



  中兴微电子:实现差异性多模竞争



  中兴微电子在LTE芯片上,从一开始就以多模作为最重要的开发需求进行设计和开发。从MODEM的软件和硬件设计上入手,从架构上考虑到多模扩展和互操作的要求,充分实现了差异化的多模竞争策略。

  在语音解决方案上,中兴微电子推出的LTE多模芯片支持CSFB(CS Fallback)和SR-VCC的语音解决方案,能够适用于中国市场并快速满足用户体验。也从长远考虑,逐步优化能耗问题。

  目前,中兴微电子LTE多模终端芯片发展步伐走在前列,其LTE/TD-SCDMA/GSM多模终端芯片ZX297502芯片已经小规模发货,达到了商用水平。此外,其测试手机将于今年底推出,明年可推出LTE/TD-SCDMA/WCDMA/GSM全模终端基带芯片以及LTE单芯片智能手机解决方案,可于2014年实现大规模发货。

  在未来竞争中,中兴微电子充分发挥与中兴通讯的结合优势,共享相应的研究成果;并且通过开放的经营模式与业界合作,整合出最具竞争力的终端芯片发展模式。



  创毅视讯:充分发挥LTE基带设计经验



  在提高与各种RF芯片的匹配度上,创毅广泛与业内RF厂商合作,推动LTE整体解决方案的成熟。

  创毅的LTE多模手机目前支持单卡双待语音解决方案,已入选广东移动创新项目,并已获得广东移动的协议采购。此款手机是全球第一款可批量生产的同时支持GSM/TD-SCDMA/TD-LTE/FDD-LTE制式的手机终端。

  今年底,创毅视讯WarpDrive6000将正式商用,并支持祖冲之算法,FDD和TDD共模。创毅将于2013年底推出多模单芯片,在LTE的基础上整合TD-S和GGE。创毅单卡双待多模手机的成功有助于提升多模互操作的技术。未来仍需要在多模的互操作方面做大量的测试与验证工作。

  目前,创毅视讯是唯一支持LTE R9版本的芯片厂家,并和11个系统厂家完成TM8 IOT互通测试。今后将致力于缩短从芯片到终端的时间,拓展全系列终端产品,包括单模/双模CPE、MIFI、数据卡、手机、PAD将有效支撑业务高速发展。



  高通:积极关注中国市场



  当前多模终端面临着射频方面的挑战,但多模芯片的需求十分强烈,高通的解决方法是,用同一个芯片平台满足不同市场的产品需求。为此,高通通过“交钥匙”的解决方案,以及把更多硬件和软件的合作伙伴加入进来,从而丰富整个产业链。

  面对我国市场对TD-LTE、TD-SCDMA的需求,高通从产品布局上来积极满足中国市场需求。其推出的第二代LTE多模产品MDM9x15平台,同时支持TD-LTE/LTE FDD以及包括TD-SCDMA、WCDMA、CDMA2000等3G制式,目前已经商用,已有多家企业基于此平台开发通信模块。另外,高通在今年初还宣布了第三代LTE产品,除了同时支持LTE增强型(LTE版本10)和HSPA+版本10(包括84 Mbps的双载波HSDPA)之外,还向后兼容EV-DO增强型、TD-SCDMA和GSM。

  在做产品定义时,高通以运营商的需求为主。随后,会考虑公开市场对产品的需求。


 


责任编辑:电子信息产业网
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