新一代高集成度DECT无绳电话芯片组及应用方案设计

博通集成电路(上海)有限公司

在ITU认可的3G标准中，大家熟知的WCDMA、CDMA2000以及TD-SCDMA都采用码分多址，并结合频分多址或者时分多址构成多址接入方式。而同样为3G标准，没有使用码分多址，却同时采用时分和频分多址的通信标准DECT，最终没能在蜂窝通信系统中广泛采用，而在无绳电话领域一支独秀。

DECT标准在1992年发布时的全名是Digital European Cordless Telecommunications，随着基于该标准的应用的迅速普及，1995年它改名为Digital Enhanced Cordless Telecommunications。而后与其他各种频段(尤其是ISM频段)的非标准化无绳电话共同成长与竞争。在它的发源地欧洲，DECT有着无需付费的专用频段1880~1900 MHz而一致占据着主导地位。在北美，DECT没有专用频段，2007前几乎没有采用标准DECT协议的无绳电话，而主要是各种工作在ISM频段的非标准化模拟和数字无绳电话，这其中包括修改了DECT MAC层却采用其上层协议的WDCT。2007年美国完成UPCS 1920~1930MHz频段的清理工作，DECT无绳电话成为该频段唯一的应用，由于在干扰上优于2.4GHz频段的无绳电话，在能耗和距离上优于5.8 GHz频段的无绳电话，当年市场份额就超过17%。目前DECT以其低成本、长距离以及高通话质量，完全主导了欧美无绳电话市场。

DECT芯片组

DECT芯片组通常包含两颗芯片，一颗是集成PA的射频收发器，另外一颗是基带处理器。基于Philip PNX系列芯片的方案有着极佳的通信距离和通话质量，但是成本较高。采用DSPG DE芯片组的解决方案音质一般，但是成本较PNX系列有着极大的优势。采用博通集成电路BK6芯片组的方案在音质上较DE方案有所改进，同时将大规格的LCD驱动集成到基带芯片中，进一步降低了成本。下文对BK6芯片组以及解决方案进行介绍。

图1：BK6111基带芯片功能框图。

BK6第一代芯片组包括BK6111基带芯片和BK6021射频芯片。BK6111基带芯片主要完成DECT协议栈和应用层，以及电话机相关功能比如振铃检测和来电显示。芯片支持GAP(General Access Profile)以及标准的DECT认证算法DSAA和加密算法DSC。芯片在实现高集成度、减少外部器件方面具有如下特色。

* 芯片集成了专用的三个放大器给来电显示、并机检测和振铃检测电路；

* 内置16COM*47SEG的LCD驱动以及电荷泵升压电路，使得芯片无需外接LCD驱动芯片，就可以在两节电池2.4V下直接以3.6V驱动LCD屏；

* 支持完整的FSK和DTMF编码和解码电路，使得芯片可以支持全球的来电显示标准；

* 三角键盘扫描电路，9个管脚可以支持36个按键，比阵列扫描的20个多出近一倍的按键数；

* 集成了两个10mA的LED驱动，无需外部放大器就可以直接驱动键盘和屏的背光LED。

BK6111将所有的信号处理算法采用硬件实现，包括来电显示编解码、回声消除和免提开关，降低了工作时的耗电，也极大的方便了软件开发和移植。BK6111基于拥有信号处理能力的ARM968E-S，运行时钟高达125MHz，可以方便客户集成新功能，如数字答录机和和弦铃声。

BK6021射频芯片覆盖1880~1930MHz频段，适用于欧洲和北美。-96dBm的灵敏度以及27dBm的发射功率，使得系统拥有极佳的通讯距离。芯片将LO频率和VCO频率采用1.5倍关系，避免了PA对PLL的推拉。发射采用两点PLL调制，在实现宽带调制的同时，实现了噪声的窄带抑制，极大的提高了发射性能，避免了采用混频器方法带来的载波泄露和高功耗高成本问题。

BK6芯片组支持加长的前导码，支持双天线分集，进一步提高了室内通讯距离。为了提高用户容量，BK60支持无盲时隙工作模式，使得其适用于用户数较多的环境，比如工厂和办公室。