关注软件设计的TD-SCDMA手机芯片组

由于现有蜂窝网络开始受到容量限制，而且蜂窝技术的应用超出语音和简单短信，对于提高数据速率的需求已经迫在眉睫。多种3G空中接口已经标准化，包括频分双工(FDD)和时分双工(TDD)技术。例如，FDD系统包括宽带CDMA(W-CDMA)和CDMA2000，而时分同步码分多址接入(TD-SCDMA)是一种典型的TDD系统。这些系统的配置按地理位置划分，WCDMA用于日本、欧洲和北美；CDMA2000用于韩国、日本和北美；TD-SCDMA(主要在中国开发)预期至少被一家运营商用于中国，它适合用于不成对的频谱分配，这存在于许多国家。如果撇开商业考虑，当采用一项技术时每个系统都有其自身独特的优点和缺点。

开发3G芯片组的挑战在于满足消费者对于改善性能和功能要求的同时又保持相同或更低的价格。在便携式设备方面，例如，蜂窝手机，另一个要求是低功耗，延长电池寿命。遗憾的是，WCDMA和CDMA2000采用提高的数据速率要求大幅度提高处理速度(这意味着在一种硬件实现方案中要么大幅度提高功率，要么增加芯片面积)，并且双工滤波器允许发射器同时作为接收器工作并且共用同一天线。因此，与基于GSM/GPRS/EDGE技术的2/2.5G手机相比，3G芯片组(以及基于它们的手机)价格很贵并且提供较短的电池寿命。

由于TD-SCDMA是一种TDD系统，它有些像天线在接收和发射功能之间切换的GSM/GPRS/EDGE，但通道频率是1.6MHz而不是200kHz。除了带宽较高之外，射频(RF)部分实际上要简单一些，因为手机接收和发送在同一频带(不像GSM/EDGE，它们的接收和发射频带不同，要求单独的滤波器)。由于发射和接收功能不同时进行，所以最大处理速度较低，因为每一次仅处理一个方向的信号。按照第三代合作伙伴计划(3GPP)术语，TD-SCDMA被认为是一种低码片速率(LCR)方案。

增加的技术(例如，智能天线和动态通道分配)已经在系统级得到应用，这使得系统更为有效，因为智能天线将基站功率和接收模式定向到移动用户所在的区域，并且该系统根据所使用的数据量分配属于每个用户的时隙数和代码。

当TD-SCDMA系统作为一种符合3GPP规定的标准被采纳时，有几家不同的公司开始开发芯片组。他们大多采用基于硬件的设计，在专用硬件单元中完成信号处理功能，这样势必增加开发时间和芯片面积，同时减少灵活性。这已经证明是一种不好的折衷，因为系统仍在发展，每次改变都要求重复新的芯片设计。

图1：ADI公司SoftFone-LCR TD-SCDMA芯片组框图。