市場(chǎng)研究公司艾瑞咨詢(xún)數據顯示，截至2005年5月，全球付費3G用戶(hù)已近1.8億。其中CDMA2000 1x 1.40億，WCDMA2550萬(wàn)，CDMA2000 1xEV-DO1290萬(wàn)。而采用這三種技術(shù)的商用網(wǎng)絡(luò )也分別達到86個(gè)、61個(gè)和17個(gè)。GSA(全球移動(dòng)供應商聯(lián)盟)的報告也指出，僅今年前6個(gè)月全球新增的WCDMA網(wǎng)絡(luò )就有14個(gè)，新增用戶(hù)近千萬(wàn)。

盡管歐洲、美國以及韓國、日本等國的3G市場(chǎng)已經(jīng)啟動(dòng)，但是中國的3G牌照卻還遲遲沒(méi)有發(fā)放。一個(gè)普遍的看法是，TD-SCDMA標準能否實(shí)現產(chǎn)業(yè)化和進(jìn)入大規模商用是中國3G市場(chǎng)能否盡快啟動(dòng)的先決條件。而中國信息產(chǎn)業(yè)部電信研究院通信標準研究所高級工程師、第三代移動(dòng)通信技術(shù)試驗辦公室主任魏貴明不久前對外公布的TD-SCDMA外場(chǎng)測試結果顯示，TD-SCDMA已具備大規模獨立組網(wǎng)能力。

面對誘人的市場(chǎng)前景，處于3G產(chǎn)業(yè)鏈上游的終端解決方案提供商已經(jīng)撒開(kāi)大網(wǎng)。這些國際化的半導體公司們不僅在CDMA2000和WCDMA標準上憑借固有的地域和市場(chǎng)優(yōu)勢取得先機，同樣在中國本土的TD-SCDMA標準上，也在通過(guò)各種各樣直接或間接的方式來(lái)同本土企業(yè)合作，以便抓住技術(shù)發(fā)展的最新動(dòng)向。

“包括芯片制造商、OEM/ODM公司、運營(yíng)商以及內容提供商在內的眾多企業(yè)每年都在3G市場(chǎng)上投入數百萬(wàn)美元。”LSI Logic公司的DSP產(chǎn)品部亞太區總經(jīng)理廖志軍表示，“作為2G產(chǎn)品的一項替代技術(shù)，3G符合市場(chǎng)趨勢。它將成為無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的主流。而作為全球最大的消費類(lèi)電子和手機制造中心，中國同樣將在3G終端方面占據優(yōu)勢。”

市場(chǎng)和技術(shù)推動(dòng)3G終端解決方案的發(fā)展。

Maxim公司無(wú)線(xiàn)產(chǎn)品主管Hans Dropmann則認為：“隨著(zhù)3G手機的銷(xiāo)量日益超過(guò)2G和2.5G手機，3G市場(chǎng)在接下來(lái)的幾年中還將會(huì )有一個(gè)引人注目的增長(cháng)。”他說(shuō)，“新興應用是主要驅動(dòng)力。它們要求更高的帶寬以及更優(yōu)的頻譜效率。”此外，他指出，最新分配的頻段也允許基于不同技術(shù)的新公司進(jìn)入。

TI公司中國無(wú)線(xiàn)終端業(yè)務(wù)部市場(chǎng)與應用總監宋國璋則表示，業(yè)界普遍認為，中國將會(huì )在年內發(fā)放3G牌照，并在2006年開(kāi)始布網(wǎng)。而TI已在如何支持3G終端產(chǎn)品制造商上做足文章。“我們有著(zhù)寬泛的包括調制解調技術(shù)以及OMAP處理器在內的無(wú)線(xiàn)產(chǎn)品線(xiàn)。”他說(shuō)，“有GSM/GPRS技術(shù)上的領(lǐng)先地位作為基礎，TI將在中國3G市場(chǎng)上占據重要位置。”

“3G市場(chǎng)為用戶(hù)帶來(lái)了其他技術(shù)所不能比擬的好處。” RFMD公司高級行銷(xiāo)經(jīng)理Brent Wilkins表示，“計算機和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)在手持設備中得到了廣泛使用，受其驅動(dòng)將會(huì )出現一種前所未有的應用模式。”他強調，盡管目前的最流行的應用仍然是語(yǔ)音，但是新增的功能將使3G手機成為消費市場(chǎng)上的一個(gè)必備(must have)產(chǎn)品。

終端解決方案的發(fā)展趨勢

無(wú)論是2G還是2.5G手機，更低的成本和更小的功耗一直是終端廠(chǎng)商研發(fā)工程師孜孜以求的目標。3G手機也不例外。Hans Dropmann表示：“雖然3G技術(shù)天生就比2G昂貴的多，但是規模效益和激烈的競爭將導致其價(jià)格不斷走低。”Brent Wilkins也指出，隨著(zhù)技術(shù)的不斷發(fā)展，3G手機的系統集成度也在不斷提高，這對其成本和功耗提出了越來(lái)越高的要求。“3G終端已經(jīng)相當復雜。”他說(shuō)，“如果今后還有什么區別的話(huà)，那就是這種復雜度還將繼續加大，因為更多的功能將被它收入囊中。”

領(lǐng)先的元器件供應商們正在積極開(kāi)發(fā)新的低價(jià)方案。這要歸功于制造工藝上的技術(shù)進(jìn)步?，F在的電子工程師已經(jīng)可以利用0.18微米甚至更先進(jìn)的CMOS工藝來(lái)提高射頻產(chǎn)品的集成度。而在基帶方面，0.1微米以下的制造技術(shù)也在減小尺寸和降低成本方面發(fā)揮著(zhù)巨大作用。預計從2006年初到2007年底，3G手持終端設備所需的IC數量將會(huì )比現在減少大約50％左右。

通過(guò)先進(jìn)的GaAs HBT 技術(shù)，RFMD在功放方面取得了令人矚目的成就。如今這種技術(shù)同樣被用在該公司提供的蜂窩電話(huà)所需的功放產(chǎn)品上。而為了提高集成度而被頻繁集成在發(fā)送模塊中的一種開(kāi)關(guān)器件也正在基于RFMD新的pHEMT技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)。此外，RF CMOS技術(shù)已經(jīng)被廣泛采用。據悉，RFMD的Polaris系列中所有的收發(fā)器產(chǎn)品都采用了這種工藝，而該技術(shù)也被用在GPRS以及EDGE的功放模塊中以實(shí)現控制功能。RFMD公司的另外一項關(guān)鍵技術(shù)則是層壓基板以及塑料包覆成型(Over Molding)的模塊。它使得互補氧化工藝的集成度進(jìn)一步提高。利用這些技術(shù)，該公司將功放產(chǎn)品、開(kāi)關(guān)器件以及控制器集成在單一封裝模塊中形成一個(gè)系統。“相比之前，產(chǎn)品尺寸和系統功耗大大減少了。” Brent Wilkins說(shuō)。而客戶(hù)得到的好處則是易用性提高，產(chǎn)品上市時(shí)間也被相應縮短。

層出不窮的新型解決方案

TI公司在WCDMA市場(chǎng)占據著(zhù)相當大的份額。據悉，目前在售的3G手機中，其中有50%采用了該公司的技術(shù)。宋國璋表示，目前全球7大3G手機制造商中有6家選擇了TI的技術(shù)。而正在發(fā)運的3G手機中，也有60％采用了該公司的技術(shù)。

TI在今年初發(fā)布了一款新的OMAP-Vox平臺。該平臺將應用解決方案和調制解調技術(shù)集成在同一基帶上。從而使得手機終端制造商能夠輕松的從GSM/GPRS/EDGE平臺擴展到WCDMA(UMTS)、HDSPA等其他區隔市場(chǎng)(market segment)。據介紹，OMAP-Vox解決方案采取了共享的通用軟件平臺，可以跨越區隔市場(chǎng)和無(wú)線(xiàn)標準使用，從而幫助客戶(hù)節省開(kāi)發(fā)成本。宋國璋表示：“OMPA-Vox的UMTS解決方案將基于OMAPV1030 EDGE解決方案，其好處是由于架構和軟件復用，從而使得客戶(hù)可以快速實(shí)現量產(chǎn)。”

Maxim目前正在生產(chǎn)的MAX2391和MAX2392是兩款用于WCDMA手機的高集成度的直接轉換接收器芯片。Hans Dropmann透露，該公司正在開(kāi)發(fā)一款使用數字MAXPHY接口的WCDMA射頻方案，目前已進(jìn)入產(chǎn)品采樣階段。此外，在基帶模擬前端(AFE)產(chǎn)品上，Maxim推出了MAX5864，這是一款超低功耗的AFE產(chǎn)品，它能夠直接連接到該公司的WCDMA RF前端。據介紹，該芯片的功耗極低，在4倍速的碼片率(Chip-rate)下，它的功率只有34mW。

在CDMA2000上，Maxim正在發(fā)貨的是集成了功率放大器的雙芯片方案MAX2584A以及MAX2504A。該方案中包括了壓控振蕩器(VCO)以及功率放大器。據悉，Maxim還將在2006年推出一個(gè)新的AFE產(chǎn)品系列，用于CDMA2000以及WCDMA手機，它將能夠直接連接Maxim的RF器件，并為模擬基帶處理提供所有的數據轉換功能。

RFMD也是3G市場(chǎng)的一員老將。迄今為止，該公司已經(jīng)針對3G手機開(kāi)發(fā)出適合WCDMA標準的三代收發(fā)器、幾款功率放大器以及開(kāi)關(guān)產(chǎn)品。Brent Wilkins表示：“RFMD提供的標準和定制功率放大器產(chǎn)品占據了WCDMA市場(chǎng)近75%的份額。同時(shí)我們也是領(lǐng)先的雙極開(kāi)關(guān)供應商。”該公司近期投產(chǎn)的一款新品是單極雙投開(kāi)關(guān)，工程師可以利用其將相互獨立的GPRS/EDGE以及WCDMA兩路信號可以通過(guò)它接入天線(xiàn)。

Wilkins透露，已有公司正在采用RFMD公司提供的Polaris Total Radio 方案進(jìn)行WCDMA手機的設計。被選中的兩款產(chǎn)品分別是該方案中的Polaris Total Radio和Polaris 2射頻模塊。其中前者為一個(gè)GPRS收發(fā)器和功率放大器平臺，而后者則是一個(gè)EDGE收發(fā)器和傳輸模塊平臺。據悉，Polaris Total Radio方案的集成度相當高，由于將表面波(SAW)濾波器以及相關(guān)的匹配器件集成進(jìn)了收發(fā)器模塊，同時(shí)發(fā)送器模塊也集成了功放、Rx/Tx開(kāi)關(guān)、諧波濾波器以及匹配器件等電路，因此工程師僅用兩個(gè)模塊便可實(shí)現完整的射頻功能。高集成度的Polaris Total Radio方案甚至將四頻(quadband)GPRS和EDGE集成在一起以實(shí)現兩路射頻信號的使用，這滿(mǎn)足了多模手機的需要。

3G市場(chǎng)也吸引了DSP IP核供應商的眼球。LSI Logic公司DSP產(chǎn)品部亞太區總經(jīng)理廖志軍表示，該公司正在利用其DSP IP核(ZSP)業(yè)務(wù)來(lái)為3G SoC提供可編程的架構，以便優(yōu)化性能、成本、功耗等。他透露，目前基于ZSP的可編程架構已經(jīng)被全球眾多企業(yè)采用。許多重量級客戶(hù)如華為、大唐、重郵信科、威盛以及瑞薩科技都采用了ZSP500和ZSP540，用在其WCDMA、TD-SCDMA以及CDMA2000終端產(chǎn)品上。

TD-SCDMA終端手機解決方案

TD-SCDMA技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化和大規模商用的前夜。“TD-SCDMA擁有許多獨特的技術(shù)。它在成本遷移上的優(yōu)點(diǎn)為運營(yíng)商過(guò)渡到3G網(wǎng)絡(luò )提供了一種成本相對低廉的選擇。”Maxim公司的Hans Dropmann表示，“TD-SCDMA的TDD特性使其在處理非對稱(chēng)流量時(shí)能夠更有效的利用頻譜。”此外，他還指出，TD-SCDMA獨特的智能天線(xiàn)、聯(lián)合探測和動(dòng)態(tài)信道分配技術(shù)能使其進(jìn)一步降低干擾，改善頻譜效率。他強調：“由于TD-SCDMA與GSM網(wǎng)絡(luò )的兼容性，其設備安裝成本將低于其他競爭技術(shù)。”

TI公司正在同由其作為投資商之一建立的凱明公司進(jìn)行合作。后者在今年早些時(shí)候發(fā)布了完整的TD-SCDMA終端芯片解決方案。包括LG、波導、迪比特等企業(yè)在內的手機終端制造商都在基于TI和凱明的芯片方案開(kāi)發(fā)TD-SCDMA終端。“我們將繼續同凱明進(jìn)行合作。”宋國璋表示，“TI的目標是力爭在2005年底開(kāi)始布網(wǎng)之前能夠及時(shí)地提供可商用的TD-SCDMA芯片。”

相比其他公司的高調進(jìn)入，RFMD公司在TD-SCDMA上則顯得謹慎許多。Brent Wilkins表示，RFMD目前還沒(méi)有著(zhù)手開(kāi)始TD-SCDMA收發(fā)器方案的開(kāi)發(fā)工作。不過(guò)他強調，雖然沒(méi)有進(jìn)行有針對性的規劃，但是RFMD的技術(shù)為T(mén)D-SCDMA提供了最基本的技術(shù)支持。“我們的一些功放產(chǎn)品可以滿(mǎn)足該市場(chǎng)的部分需要。”Wilkins說(shuō)。而他也表示，隨著(zhù)TD-SCDMA技術(shù)的日益成熟，RFMD也許會(huì )將其在WCDMA上的產(chǎn)品沿用到該技術(shù)上來(lái)。“如果出貨量大到一定的程度，我們也會(huì )考慮在適當的時(shí)候進(jìn)入這個(gè)市場(chǎng)。”

Maxim公司對于TD-SCDMA技術(shù)的支持可謂不遺余力。目前，該公司提供了包括MAX2392、MAX2507、MAX19700以及MAX19708等從射頻到基帶的TD-SCDMA無(wú)線(xiàn)電解決方案參考設計。

MAX2392以及MAX2507使Maxim成為全球第一家也是僅有的一家在TD-SCDMA市場(chǎng)上實(shí)現雙芯片射頻方案的半導體供應商。據悉，該方案采用了其他方案都還沒(méi)有實(shí)現SFF(small-form-factor) 封裝。Hans Dropmann甚至表示，“TD-SCDMA芯片組代表著(zhù)Maxim的最新技術(shù)水平。”

Maxim還提供了一款采用MAX2392以及MAX2507的Zero-IF(中頻)射頻參考設計方案。作為業(yè)界第一款TD-SCDMA直接轉換接收器的MAX2392包括了RF LNA，直接變換混頻器、用于TD-SCDMA訊息信道濾波的基頻濾波器和AGC放大器。它同時(shí)還集成了VCO以及合成器。與超外差式接收器相比，這種直接轉換接收器可減少50%以上的成本、尺寸和元器件數量。另外一款型號為MAX2507發(fā)送器則被稱(chēng)為是第一款推向市場(chǎng)，完全符合規范要求的SiGe發(fā)送器，Maxim公司在其中集成了功率放大器和高動(dòng)態(tài)范圍CDMA系統所需要的全部發(fā)送電路，無(wú)需外部功率控制電路。該芯片采用基帶輸入，利用內部頻率變換器、VCO及合成器將輸入信號升頻(Upconvert)至RF頻段。Hans Dropmann指出，MAX2507也是第一款集成了功率放大器，并能滿(mǎn)足TD-SCDMA或其它任何蜂窩電話(huà)標準要求的芯片。

一些用戶(hù)選擇的基帶處理器并沒(méi)有包含基帶數字轉換功能，有鑒于此，Maxim為這些客戶(hù)提供了一款數字接口參考設計。主要芯片為該公司的MAX19700或者M(jìn)AX19708模擬前端(AFE)芯片。據介紹，MAX19700和MAX19708可以作為MAX1392、MAX2597以及第三方數字基帶之間的模數接口，它集成了所有的數字和合成基帶模擬高速I(mǎi)/Q信號的ADC以及DAC功能。同時(shí)也將用于A(yíng)GC、AFC、VGA位階設定、PA電源以及溫度測定的低速ADC和DAC功能收入旗下。此外，MAX19700和MAX19708的特點(diǎn)還包括：集成的TD-SCDMA頻譜屏蔽基帶Tx濾波器；可編程的Tx通用模式輸出，用于簡(jiǎn)化AFE和RF Tx I/Q路徑之間的模擬接口；Tx I/Q偏置微調，優(yōu)化Tx信道中的旁波和載波抑制等。

作者：王彥

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