3.5G/HSDPA技术架构与手机开发要点

文章摘要：随着接收效率的提升，手机系统也面临整体性的设计问题。当资料传输量大幅提升时，手机的处理效率也得提升，这又可分为通信段的基频处理能力与应用段的多媒体处理能力。目前这两段朝向技术独立的方向发展，以满足各自在技术延革与市场需求上的不同需求，晶片业者也强调以开放性的架构来提供制造商多样化的弹性选择。很显然地，要能让HSDPA手机达到预期的效能，其软硬件的设计挑战将会大幅提升，除了需要采用更强的处理器或加速器来强化处理能力外，接收到的大量数据也需要更大的记忆体容量来储存。不仅如此，系统内的各元件也需要以更高速、智能性的匯流排来做串连，并采用各种节能的策略来延长电池的寿命。这些策略包括避免使用高时脉的处理

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　　随着接收效率的提升，手机系统也面临整体性的设计问题。当资料传输量大幅提升时，手机的处理效率也得提升，这又可分为通信段的基频处理能力与应用段的多媒体处理能力。目前这两段朝向技术独立的方向发展，以满足各自在技术延革与市场需求上的不同需求，晶片业者也强调以开放性的架构来提供制造商多样化的弹性选择。很显然地，要能让HSDPA手机达到预期的效能，其软硬件的设计挑战将会大幅提升，除了需要采用更强的处理器或加速器来强化处理能力外，接收到的大量数据也需要更大的记忆体容量来储存。

　　不仅如此，系统内的各元件也需要以更高速、智能性的匯流排来做串连，并采用各种节能的策略来延长电池的寿命。这些策略包括避免使用高时脉的处理器、采用较低的电压、改进演算效率，以及针对整体系统提出最佳化的电源管理策略，例如智能性的让非活动中的元件或模组进入休眠等省电模式。

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　　解决方案市场现况

　　目前HSDPA手机的商业化仍处于起步阶段，相关的硬体解决方案仍然相当有限。领先市场的厂商无疑是CDMA的龙头──Qualcomm，该公司已推出两代的HSDPA解决方案，包括第一代的MSM6275晶片组和第二代的MSM6280晶片组，今年10月底在北京国际通信展（PX/EXPO Wireless）由Sierra Wireless和华为推出的两款HSDPA资料卡，即采用Qualcomm的MSM6275，下传速率为1.8Mbps。Qualcomm在今年10月推出的MSM6280，除了采用90奈米制程外，并整合了接收分集和均衡器等先进接收技术，一举将下传速率提升到7.2Mbps。

 　　Freescale在2005年初推出的i.300-30 3G平台，则是一款同时支援GSM、EDGE GPRS、WCDMA与HSDPA的多模解决方案，其中对HSDPA的下传速率可达3.6Mbps。TI有TMS320TCI6482的可程式DSP可支援HSDPA，不过这是针对无线基地台的基频解决方案；手机部分，其OMAP-Vox系列的先期产品OMAPV1030晶片组目前主要支援 GSM/GPRS/EGDE，不过已承诺将协助此系列的客户顺利过渡到UMTS和HSDPA。

图六　Freescale的i.300-30多模平台架构

　　软体协定部分，TTPCom也与Icera合作开发了HSDPA/EDGE解决方案。该方案采用TTPCom Release 5多种模式无线协定堆叠，可支援现有的GSM、GPRS 及EDGE、WCDMA与HSDPA无线终端设备标准，数据传输率达3.6Mbps。此外，TTPCom也和ARM达成合作协议，共同设计和开发整合 ARM处理器和TTPCom的行动基频引擎（CBEmacro）的3G平臺。

　　在测试仪器方面，HSDPA也为这个市场带来了极大的商机，包括安捷伦、太克和罗德德史瓦兹等量测大厂早已有所布局，针对手机制造商及电信业者推出一系列从设计到互通性测试的各种仪器。安捷伦与Anite合推一套整合GSM、GPRS、EGPRS、W-CDMA以及HSDPA等测试能力于一身的单一平台 ──SAT测试平台，这是一套针对初期开发所设计的从Layer 1到Layer 3的发展工具，以Agilent 8960无线通信测试系统为基础，内容从设计初期的RF与通讯协定测试，到完整的符合性（conformance）与互通性（inter- operability）验证均包含在内。太克在HSDPA方面的主力产品为NetTek测试仪，这是一套RF实地测试工具，允许RF技术人员和性能测试工程师精确地分析NodeB发射器的性能并熟练地诊断问题；此外，NetTek测试仪同时也提供解调制测试，其中包括对于理解RF信号环境非常关键的 EVM。罗德史瓦兹也提供一系列的HSDPA工具，包括射频通讯测试仪（CMU 200/300）、协定测试仪、信号分析仪等等。

　　结论

　　从语音通信到数据通信，蜂巢式手机无疑正处于技术架构改朝换代上的重大的革命时期，而进入数位时代，无线通信也和有线通信一样，不断得向上提高传输的速率：从GSM到传输率约40Kbps的GPRS，以及传输率约130Kbps EDGE，再到3G世代UMTS的384Kbps，以及现在唿之欲出的3.5代HSDPA，其第一阶段即上看14.4Mbps。在推出时程上，LG、 NEC和三星皆已表示在今年年底或2006年年初就会推出HSDPA商用手机。

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