le="display: block;">為了在有限的頻譜空間中容納更多的用戶和/或提供更高的數據傳輸率,在今后幾年中,人們將花大力氣提高RF信道的比特處理能力。在滿足更大吞吐量需求的問題上,PC行業(yè)給出的答案是提高CPU時鐘速度；與之相比,無線行業(yè)面臨的難題卻是較高的頻率無法得到實際使用。因為同較低頻率的無線電波相比,較高頻率易于被其它物體吸收,且能量損失更快。因而,我們所面臨的挑戰(zhàn)是如何改進RF技術和系統,以便更好地利用現實世界中的可用頻譜。
RF最有希望的應用仍然會是蜂窩通訊、無線互聯網連接(如WiFi)以及短距離無線系統(如ZigBee和UWB)。對蜂窩電話的需求將繼續(xù)保持增長,預計2007年的銷售量將超過10億部,而且預計這一增長勢頭將持續(xù)到2010年以后。移動電視、音樂下載等新服務的增加,將成為需求增長的推動力量。以數據為導向的應用(如WiFi),將繼續(xù)增長,并且在許多地區(qū)將被用于提供低成本的無線VoIP電話服務。
然而,由于一些非技術人員試圖將這些技術延伸到它們根本不適合的應用中,所以這些系統的局限性也將變得更為明顯。這些系統中有相當一部分目前工作在尚未獲得許可的“ISM”波段,由于使用了這樣的波段,用戶必須接受任意的干擾或拙劣的服務質量。這對那些希望獲得高服務質量的用戶來講肯定是一個問題。在未授權的波段部署WiMAX同樣將面臨上述難題,但是在已授權頻段內,由于沒有干擾,WiMAX一定會取得成功。
未來我們還需要克服許多技術挑戰(zhàn)。現在,純CMOS RF技術很明顯可以提供卓越的性能,特別是如果把這種RF器件與數字引擎(可校正錯誤或以其它方式補償性能缺陷)結合在一起,那么性能提升會更明顯。此外,GaAs等技術將繼續(xù)在功率放大器中大放光彩,但是小信號級器件則不需要。
為了讓眾多用戶分享同一個RF載波通道,并能通過這些通道傳送更多的比特,更大的挑戰(zhàn)在于對系統定義以及選擇什么樣的多重接入和調制技術。高階調制方案需要進行大量的信號處理才能把信號轉換成比特,而且與時下蜂窩系統中使用的較為簡單的調制系統相比,射頻級也要求更高的線性度。
成本和功耗一直都是大家關注的焦點,需要更先進的技術來解決這些問題。雖然人們一直覺得,單芯片方案會將系統成本降到最低,但事實并不總是這樣,高集成度往往會犧牲設計的靈活性。在ADI公司內部,我們一直致力于功能的最優(yōu)劃分,將數字和模擬處理分別用在最能體現其各自成本、功耗以及性能的地方。例如,我們最新推出的WiMAX射頻芯片系列就采用了這樣的劃分,該射頻芯片上包括A/D和D/A轉換器功能,允許將數字處理器作為純數字IC進行開發(fā),在充分利用最佳工藝的同時,還能避免在該芯片上增加任何復雜的模擬電路。
任何新型的無線系統要想獲得市場成功,都必須克服一系列障礙,包括能否符合真正的消費需求、能否滿足市場的成本目標、管理法規(guī)會不會減緩市場增長等。
市場不同,消費需求也大不一樣。例如,蜂窩系統要求提供低延遲的高質量語音；而以數據為導向的系統可以容忍一定程度的延遲,但需要很高的數據率。在某種情況下,系統實現成本太高無法形成市場規(guī)模,而同時可能沒有其它的業(yè)務來貼補較高的系統成本。
由于無線系統之間有可能會產生干擾,所以政府機構會對其進行監(jiān)管,但有時候這種監(jiān)管會減緩技術的市場成長進程。例如,在無線技術向數字時代轉移時,美國政府由于沒有選擇單一的蜂窩系統,導致目前美國市場上有5種不同的無線系統(TDMA、CDMA、GSM、iDEN和模擬),這在消費者中造成了混亂,并延緩了新特性的推出。與之相比,歐洲的管理機構采用了單一標準(GSM和后來面向3G的WCDMA),從而加速了市場增長。針對目前全世界出現的多個3G蜂窩標準,如果所有國家都能認同一個信號標準,或許我們可以更快地向4G轉移。
作者: Doug Grant
RF和無線系統業(yè)務開發(fā)主管
ADI
