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1、探讨低成本GSM手机的解决之道蜂窝手机市场日渐成熟,2005年销售量超过7.5亿部。整个手机市场可分为两类,一类是发达国家中购买升级换代手机的老用户,另一类是发达国家和发展中国家中购买第一部手机的新用户。升级换代的市场要求手机具有更多的新功能,包括增强的音频和视频功能,以便利用先进的空中接口,因为网络从GSM演变到GPRS、EDGE,一直到3G。这个市场还需要多模功能的手机——在一个手机中包括多种蜂窝通信标准或者集成不同的无线通信技术。据GSM协会(GSMA)分析,手机成本是影响新兴(新用户)市场购买力的最大障碍。为了应对新兴市场的巨大需求,GSMA于2
2、005年2月发布了新兴市场手机(EMH)计划。EMH计划试图利用GSM的全球化经济来推动新的超低成本手机市场细分,目标就是以30美元甚至更低的成本提供具备基本功能的GSM手机。实际上,这个市场可能会成为蜂窝业界的焦点。MerrilLynch财政分析公司已经详细说明了他们称之为八个新兴的国家的E-8group。这些国家包括孟加拉国、中国、埃及、印度、印度尼西亚、尼日利亚、巴基斯坦和越南,各国人口都超过7千万,但是移动电话普及率不到30%。据MerrillLynch估计,这些国家从2005年到2010年将为全球蜂窝手机市场贡献7亿多新用户。服务于这个超低成本
3、市场的手机要求有成熟的并且经过验证的技术。这些手机需要具有适合本地制造的现成解决方案,并且考虑到多种市场的本地化需求。支持GSMA的EMH计划的愿望引起了蜂窝业界的强烈关注,解决超低成本市场问题对业界的半导体厂商影响最大。实际上,好几家半导体公司为了迎接提供30美元手机这个挑战,都正在尝试修改其蜂窝手机体系结构以便优化成本和性能。1、典型的蜂窝手机体系结构在EMH计划出台之前,低成本蜂窝电话的半导体器件通常由5个关键元件组成,如图1所示,包括射频(RF)收发器、功率放大器(PA)、模拟基带、数字基带和系统存储器。540)this.2的RF电路。Othel
4、lo-G解决方案实现一个完整的双频、三频甚至四频RF电路仅需26个元件,其中大多数都是去耦电容。此设计仅需要3个关键元件:Othello-G收发器,一个集成的收发开关和PA,以及一个集成匹配功能的声表(SAm×5mm的32引脚架构芯片级封装(LFCSP)。它包含一个直接变频的接收器部分、一种平移环路发射器体系结构、一个小数N分频锁相环频率合成器、集成的电源管理部分和内置晶体振荡器以及校准系统。该体系结构如图3所示。540)this..独立收发器的一个主要优势就是极高的灵敏度。Othello-G射频电路能达到-110dBm的灵敏度(在天线端口测得),优于手
5、机通过认证所需的最低指标-105dBm整整5dB。这在低成本手机中是一个巨大的优势,因为销售此类产品的许多国家都布署为数不多的基站,优良的灵敏度使用户在远离基站的地方也可以保证通话质量。发射体系结构的一个关键要求就是手机不应该降低其它用户频谱的质量。因此,发射器必须严格遵循GSM频谱模板要求,这样才能避免接收频带中出现不必要的杂散输出或噪声。Othello-G收发器中采用的平移环路体系结构实现了上述目标,而且在发射电路部分无需外部滤波器。Othello-G体系结构还采用了一个小数N分频频率合成器以便产生发射和接收本振信号。它利用其全集成的环路滤波器、压控
6、振荡器和阵列电路,可以快速锁定频率。它还在片内集成了一个晶体振荡器和阵列系统,从而无需传统的外部压控温度补偿晶体振荡器。Othello-G收发器中集成了完整的电源管理功能,可以直接连接电池并且无需外部元件,降低了复杂度。对该器件的控制,是通过一个通用串行接口总线来实现的。4、ADI公司的AD6720集成的模拟和数字基带处理器AD6720是一个完全集成的基带处理器芯片,实现了典型的分立的模拟基带和数字基带处理器的全部功能。其高度可编程的体系结构和先进的通信电路为系统设计工程师提供了充分的灵活性。它可以通过修改软件以适应由于标准的变化和多种标准手机应用引起的
7、严格要求。它采用一种先进的289球形焊点的12×12mm的球栅阵列(BGA)封装。540)this.sp430SoftFone系列GSM数字基带处理器中是很普遍的。在1.8V电源条件下,DSP工作的时钟速率可以高达91MHz,从而可支持全速率(FR)、增强全速率(EFR)、半速率(HR)和自适应多速率(AMR)语音的编码和解码算法。ARM7内核的MCU子系统支持GSM协议栈软件、MMI软件以及测试和维护等业务。存储器子系统包括1Mb的片上SRAM存储器。这个相对较小的存储器对于支持新兴手机市场的低成本需求是至关重要的。外围设备子系统包括带有闹钟的实时时钟
8、,支持诸如键盘、闪存接口、1.8V和3VSIM卡接口以及并行和串行显示器接口等主
