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WCDMA终端距离完美有多远

发布时间:2020-02-12 23:51:42 阅读: 来源:混合机厂家

在经历跌宕起伏的2004年之后,3G将在2005年取得更大发展已经得到了业界共识。本期3G无线,我们将重点放在3G终端方面,《WCDMA终端距离完美有多远?》从技术角度分析WCDMA终端的发展现状以及待改进之处。《3G手机三大趋势浮出水面》则从业务角度分析3G手机的发展趋势。最后,本刊将目光放在两家芯片提供商的变化上,英特尔继续加速其在通信领域的拓展,WiMAX和模块化将成为其在2005年的主旋律。而高通在WCDMA芯片上的野心以及觊觎3G应用都值得关注。

WCDMA的终端还存在很多问题,芯片设计、耗能、显像似乎都不尽如人意,这给研发提出了严峻的考验

当第一款WCDMA终端出现时,人们将其看成是技术的突破,并认为它会给移动用户带来新的惊喜。但现实似乎有些不同,那些参与到第一批WCDMA终端研发和生产的厂商坦言:这些或许只是美丽包装下的一个测试模块。回过头看,运营商和设备商过去使用的WCDMA终端更多地是用于业务、网络互通的试验或者是用于测试网络中存在的各种问题,比如3G和2G网络的过渡问题。目前,设备、终端提供商都在与运营商合作以便更好地理解整个网络在“商用条件”下所达到的性能,而芯片设计者和软件工程师则致力于缩小终端尺寸、减少复杂性、降低功耗等这些早期终端所遇到的问题。

最早的WCDMA终端被誉为“尼龙搭链”,意即在2.5G终端上粘一个WCDMA模块。当前的情况是WCDMA终端似乎已走出了“尼龙搭链”时代,进入了可以商用化的第二阶段。

WCDMA终端还处于“组件”阶段

一直以来,人们尝试着分阶段去区分WCDMA终端的成熟程度,但到目前为止,各阶段的区分标准还未达成共识。最早进行WCDMA终端研发和生产的摩托罗拉宣称,它2003年出产的A835和A925两款产品属于第二代产品,与此同时,摩托罗拉宣布它的第三代产品即将面市。

与第一代产品相比,A835和A925提供了更低的耗电,在体积和重量方面也改善许多。然而,这些改善还不足以让消费者心甘情愿为之掏腰包。摩托罗拉却坚信其即将在2005年初面市的第三代产品——E1000和A1000能够达到这个目标。同以往的产品相比,它的体积和重量更小,而待机和通话时间得到了很大提高。据悉这两款产品已经可以达到2.5G终端的性能指标,其中包括屏幕和摄像功能。除了E1000和A1000之外,摩托罗拉即将推出4款第三代产品。

第一代和第二代产品最主要的区别在于,后者将终端的内部组件封装在一起从而减小了终端的体积和重量。而下一代终端产品有望采用新的芯片和单个PCB(电路板)。与此同时,2006年有望将所有的设计集中在一个芯片上。

从芯片设计上看,WCDMA终端刚开始的时候采用ASIC(专用集成电路),这样的芯片设计主要基于用户需求。然后是ASSP(特定应用标准产品),组件将会成为整个系统的一部分。最后一个阶段则是系统设计的整体解决方案,这一阶段的方案将保证整个系统性能。

到目前为止,2.5G终端已经达到了系统解决方案的水平,而WCDMA终端则还处于ASSP阶段,终端厂商还只是利用各个组件将其组成一个完整的系统。芯片厂商正在向系统解决方案进军。但是,系统解决方案现在还无法跟上市场的需求,并且在一些专有市场或新兴市场并不适用。

如何突破耗能瓶颈?

耗能指标对于消费者来说非常重要,其原因是WCDMA终端几乎都有视频通话功能,并且拥有一个较大的、真彩色屏幕,需要较大的耗能,尤其是要求WCDMA终端拥有能与2.5G终端相媲美的通话和待机时间时,对耗能的要求将会更高。

影响耗能或通话、待机时长的原因各不相同。通话时长由终端的功率放大器和传输电路所消耗的电能决定。早期的功率放大器技术,其利用率只有30~40%,其余的电量都转换成了热量。而目前GSM手机利用率可以达到60~70%,提高了将近两倍。

影响待机时长的因素与通话时长不同,它的耗能主要集中在内部电路上,目前研发人员正尝试着尽可能地减少内部电路对电能的消耗。在待机期间,从直观上看,终端只是处于等待呼叫的状态。事实上,当前7天待机时长的GSM手机,待机消耗了大约99%的电能,而接听器在这7天中只是工作了很短的时长,大部分时间处于休眠状态。因此,在大部分时间里停止大部分电路的工作可以节省更多的能量。

第一代终端的接收器是一直处于工作状态,因此耗能自然比较多。同第一代终端相比,目前的待机时长已有所改进,但仍然还有很多问题亟待解决。比如,哪些电路在哪些时候可以停止工作,以及可以停止多长时间还需要进一步优化。

一般而言,WCDMA终端经过2~3个产品版本后,其各项指标也能达到2.5G终端的标准。但由于3G有许多比2.5G终端耗能更大的业务。以视频为例,它需要用到整个终端的大部分资源:彩屏以最大速率运行,至少有一个摄像头处于工作状态,CPU也由于处理运动图像而负载加大,麦克也可能处于工作状态。由此不难看出,解决WCDMA终端耗能问题是一个比2.5G更大的挑战,要达到目前2.5G的耗能指标,WCDMA还需要克服更多的困难。

如何让屏幕更吸引眼球?

用户在3G终端选购时,比起重量、体积、外观、耗能甚至是价格,显示质量似乎更为重要。终端的显像主要是通过无源和有源LCD技术达到,这其中包括了一系列能提高显示质量,降低功耗的技术。例如,由于终端屏幕都是被设计成在白天光线下具有最好的显示效果,因此在光线变化的条件下使用效果就不是很好。为克服这点,通常采用背板照明技术,这样就可以显著减少耗能。

ARC最近研究结果显示,彩色TFT LCD屏幕正成为3G终端显像技术的一项标准,NEC、LG、三星生产的产品使用的都是这种技术。三星已经对这项技术进行进一步改进并发布了名为UFB-LCD的技术,它可以以更低的价格提供更多的真彩色,耗能也比TFT LCD更少,并且能够提供更明快的图片质量。

LCAD(Liquid Crystal Active Drive)则是利用定制电路提高显示质量和降低耗能,其中降低耗能主要是通过同时浏览多条线路进行无源矩阵显示。这是对有源显示的一种成本更低的替代。而LCID(Liquid Crystal Intense Display)技术,则可以提供在多种光照条件下、无源矩阵LCD价格水平下的多种色彩、高对比度的显示效果。

与此同时, OLED(Organic Light Emitting Diodes)是另一种非常被看好的技术,它克服了过滤、起偏振器和背光,并且有助于提供比LCD终端更薄、更灵巧、重量更轻的鲜明色彩和更好浏览视角的终端。另外,一种正在兴起的有源矩阵显示技术正在由Toppan Printing和飞利浦半导体进行研发。它能够在提供4096种色彩的情况下只消耗非常低的能量,并且能够在各种光线和角度下进行浏览。

更快、更陡的演进路线

虽然WCDMA的有些技术可能还未十分完善,但有分析师认为WCDMA终端的演进路线比2G终端会更快、更陡一些,甚至比2.5G终端的演进更为迅速。在开发2.5G终端的过程当中,大家已经对复杂的系统有了一个更好的理解,这将极大地推动WCDMA终端的演进。

虽然GPRS的成熟期比人们预计得要长一些。从现有2.5G终端的情况可以看出,大约30%的产品都是在远东由ODM生产出来的。专家认为,3G技术包括WCDMA终端在亚洲的演进速度将会比任何时候都要快。事实已经证明,日本已经成为3G的先驱者。

无论终端厂商如何定位他们的第一代、第二代和第三代WCDMA终端,不可否认的是,WCDMA终端的大部分设计大致都处于同等水平的成熟度。在超过500万WCDMA终端中,有很大一部分的终端性能已经相当于或超过2.5G终端,比如日本的FOMA 900i系列。摩托罗拉和TTPCom都宣称将在2005年初在欧洲市场大批量提供类似水平的终端。相信2005年,WCDMA终端将会有一个大的飞跃。

链接:全球已有106款WCDMA终端面市或发布

WCDMA终端增长提速——GSA协会对全球主要的20家终端提供商进行了调查,到2004年12月6日为止,已有106款WCDMA终端面市或发布。

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