应对多模多频挑战 LTE芯片现状面面观

中心议题：
       *  LTE芯片的现状和主要挑战
       *  各厂家LTE芯片的进展
       *  LTE的规模商用何时到来

多模LTE解决方案需要支持LTE、2G、3G多个频段，克服系统互操作性、芯片复杂度、系统干扰、芯片面积与成本、终端结构等多重挑战，在各企业积极的探索下，LTE芯片现状如何？本文带给您多家大厂的LTE新方案和进展分析。

LTE芯片可谓是LTE发展的一道短板，但随着运营商部署的推进，相关芯片厂商也在加速攻关。一件引人注目的事件是联芯科技发布了INNOPOWER原动力系列芯片的最新产品。具有标志意义的是LTE多模芯片LC1761系列，一款是可支持到4G、3G、2G的LC1761，该款芯片是率先支持祖冲之算法的LTE多模芯片；另外一款是纯4G版本，即支持TD-LTE和LTEFDD的双模基带芯片LC1761L，该芯片不但可以满足纯LTE数据终端市场需求，也可与其他各种制式灵活适配，满足多样化的市场需求。虽然芯片“成熟度”的提升将为LTE加快商用破解最后一道“难关”，但其发展仍面临重重挑战。

多模多频成为挑战

多模多频对终端设备的技术要求很高，芯片的设计和算法也应根据多模特性进行优化。

多模LTE解决方案面临多重挑战，主要挑战是要支持日渐增多的频段，以满足部署和漫游需求。

目前，在多模频段上，不同国家有不同的频段。在TD-LTE方面，中国、日本、美国的应用频段各不相同，中国TD-LTE应用在38频段、39频段和40 频段，日本和美国是在41频段部署TD-LTE技术。此外，在LTEFDD方面，使用的光谱频段更具多样性。

多模多频的具体挑战表现在两个方面：一方面由于需要支持LTE和2G、3G多个模式、多个频段，对终端设备的技术有很高的要求，需要支持近17个不同的频段；另一方面，对于不同的国家和地区之间该如何协调频段间的资源，这也是一个至关重要又比较棘手的问题。

“多模需要克服系统互操作性、芯片复杂度、系统干扰、芯片面积与成本、终端结构等技术挑战。”重邮信科市场总监彭大芹也指出。

Marvell移动产品市场总监张路博士强调，在设计上，需要能够适应不断提升的LTE互操作需求；在技术上，需要提供稳健的切换能力及低功耗性能。

“整个芯片的设计和算法都要根据多模的特性进行优化，射频芯片设计的复杂度和配套外围器件的复杂度也都很高。还需要根据实际需求定制相关的元器件。”展讯通信有限公司市场经理王舒翀认为。

北京创毅讯联科技股份有限公司董事长兼CEO张辉博士指出：“多模TD-LTE产品重点在消费类市场，会随着中国移动的布局和用户的需求逐步成为市场的主流。在实现多模技术上，主要解决互操作性问题。”

面临多模多频的技术挑战，各家企业也在技术上进行探索实现，也看到一些显著的成效。

Marvell研制的多模TD-LTE调制解调芯片PXA1802，在技术上能够支持无缝的移动通信。重邮信科CYIT前期主要侧重支持LTE/TD- SCDMA/GSM多模。创毅已经出货TDD/FDD共模的芯片WarpDrive5000，未来还将陆续推出支持TDL和TDS的多模芯片 WarpDrive6000，并和采用28nm工艺的LTEadvanced的基带芯片一起，成为LTE多模全平台的智能手机turnkey方案。展讯去年发布首款基于40nm工艺的TD-LTE多模基带芯片SC9610，该单颗芯片集成了多模通信标准，包括多频段TD-LTE/TD-SCDMA和四频 EDGE/GSM/GPRS。

下一页：LTE规模商用需解决的问题

LTE规模商用还需2～3年

终端的话音、功耗、体积、应用等问题解决后，LTE才能规模发展。

 LTE目前大部分是数据类终端，多模手机LTE模块仅用于数据业务，语音解决方案尚不成熟，LTE商用进度如何，何时能够规模商用，这些也成为业界关注的问题。
 
张路指出，由于多模LTE智能手机一般需要配备3G芯片和LTE基带芯片，这样的架构对功耗优化带来很大的挑战。因为3G和4G无线接收发射器各自独立运行，这样在测量、处理、协调等方面会造成许多重复。

“目前基于3G手机的大部分方案是65nm，平均待机时间为1天半，已经获得市场的认可；对于LTE手机来说，40nm可以达到商用标准。创毅已率先推出国内LTE/TDS的多模手机，功耗达到了移动二阶段试验网的要求，未来的手机功耗将随着智能机的普及越来越会受到大家的关注，芯片将会演进到28nm工艺。”张辉认为。
      
TD-LTE未来市场广阔，展讯已开始配合国内外客户开发支持TD-LTE的各种终端产品。
      
张路提到，目前TD-LTE在全球的部署正在展开，但市场表现不一。由于各国频谱管制政策和法规不同，TD-LTE可能首先在中国之外的地区实现商业化部署。然而，中国仍然是最大的TD-LTE移动市场，中国移动为部署TD-LTE也出台了一系列的策略，推动TD-LTE不断走强。Marvell推出的基于40nm工艺的LTE基带芯片PXA1802能够支持包括数据软件狗、LTEMiFi及LTE智能手机在内的多种技术。Marvell将在2013年致力于单芯片片上系统解决方案的开发，将领先的基带集成到高性能、多核应用处理器技术中。
      
中兴通讯微电子研究院技术总监朱晓明告诉记者：“从目前的应用上讲，45nm工艺终端芯片支持多模手机是没有问题的。LTE模块耗电虽然有些高，但是传输速度大，耗时就会短，实际上是省电的。LTE真正要把潜能发挥出来，比如容量更大、传输速度更高、能耗更低，则需要28nm的工艺。LTE大规模的推出需要等到2013年。”
      
TD-LTE技术优势主要体现在数据业务上。在TD-LTE发展初期和此后较长一段时间内，支持数据业务的数据卡、MIFI等数据类终端产品将是市场主要的产品形态。
      
“LTE智能终端只有在话音、功耗、体积、应用等终端环节解决后才可能规模发展，预计将在2014 年之后。”彭大芹认为。
      
未来TD-LTE将向TD-LTE-A演进，需要支持更高速率的传输，这对芯片厂商提出了更高的要求。