無線基帶演進―4G調制解調器的多種設計方案

　　在4G無線基帶的演進中，目前有兩大不斷發展的技術在爭逐領導地位，這就是LTE和WiMAX。 WiMAX的定位是計算設備和M2M的首選技術，以及為尚未發展的地區提供固定無線聯機網絡，并獲得英特爾(Intel)和其它多家公司領導的WiMAX 論壇支持。LTE則沿著“GSM”的路線，朝手機寬帶的路線演進而來，由第三代合作伙伴項目(3GPP)支持，并被包括高通(Qualcomm)、意法- 愛立信(ST-Ericsson)、Verizon、Vodafone在內的眾多基帶OEM廠商和運營商所采納。最終哪項標準會獲勝尚是未知之數，不過結果極有可能是兩者共存，在不同地區服務不同的用戶群。為了確保這兩個標準都被4G調制解調器所支持，市場便需要一種能夠同時滿足在兩種技術發展藍圖的靈活解決方案。

　　移動調制解調器的發展所面對的限制，不單限于越來越復雜無線標準。今天的智能電話必須支持多個無線接口。除WiMAX 和/或 LTE之外， 4G移動設備還需支持大量無線接口，如GSM、GPRS、EDGE、W-CMDA、HSPA和最新推出的HSPA+等。

　　由于無線基帶市場的未來不可預見，致使芯片供貨商所面臨的環境十分嚴苛。開發成本和多個變化中的標準，使終端調制解調器的傳統硬連線設計方法要面對更大的風險。譬如供貨商開發出的芯片有可能瞄準了錯誤的標準，最終可能導致解決方案在發表之前就慘遭淘汰。更重要的是，硬連線很難在不必重復設計大量硅技術的前提下，就能夠支持所有標準的靈活性，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，支持多個標準并能縮短開發周期的可編程解決方案的需求。

移動寬帶調制解調器的不同設計方案

　　在新型移動基帶芯片的設計中，有三個主要方案可供選用：

　　傳統(硬連線)方案――整個調制解調器都采用硬件實現。這種方案的主要優點是可讓首批芯片快速上市。此外，針對某個特定標準而設計的硬件，通常可確保最低功耗。不過，正如之前已經提及，這種方法缺乏靈活性，也不能配合未來產品更新換代的發展藍圖。

　　混合式方案――硬連線設計與可編程設計處理器的混合。調制解調器中需要靈活性的部分被映射到可編程DSP內核中，利用軟件來實現靈活性。剩余的計算密集和靈活性較小的調制解調器部分，比如傅立葉變換(FFT)，則可以像傳統硬連線方案般，利用硬件來實現。

　　 SDR方案－一種完全的“軟件調制解調器”實現方案，可在同一塊芯片上以軟件同時支持多個無線標準。這種方案采用完全可編程設計解決方案，具有全面的靈活性，能夠處理多個現有或未來的標準，而無需重新設計新產品。該方案的主要問題在于，相比專為所支持標準而優化的硬連線方案，其設計工作較復雜，功耗也比較高。

　　由于采用傳統方案存在高風險性，無法滿足當前不可預測的市場要求，所以任何供貨商都不太可能選擇這樣一種架構。因此我們將著重討論后兩種可編程設計方案。

采用CEVA-X1641的混合式移動調制解調器方案

　　CEVA-X是一個高性能多用途的DSP內核系列，廣泛用于移動和無線應用中，并已大批量付運到多家領導廠商。

　　CEVA-X1641是CEVA-X DSP系列中的一款四MAC單元產品，由 4 個16 位數據寬度的MAC 單元組成。在65nm的最差條件下，CEVA-X1641也能夠在700 MHz以上的高頻下運行。