手机终端技术及其发展趋势

摘要　本文对手机终端技术进行了介绍，包括多模接入、多媒体、智能化、数据连通、移动搜索、待电技术和时尚外形设计等多个方面，并分析了这些技术的发展趋势。

　　随着手机终端技术的不断发展，手机终端技术的发展热点将体现在多模接入、多媒体、智能化、数据连通、移动搜索、待电技术和时尚外形设计等多个方面。

　　2005年之前大多数手机是GSM网或CDMA网的单模手机。此类手机用户漫游到其它制式的网络后无法使用原来的手机。2005年末，三星、诺基亚等国际手机巨擘都推出了支持多模网络接入技术的手机，现在包括UT、中兴、大显等也加入到多模手机厂商的行列，多模网络接入技术已经成为手机终端开发的一个重要方向。

　　手机的多媒体技术通常体现在显示屏、摄像头、铃声、MP3和MP4功能上，现在，6万5千色的彩显基本普及，100万像素的摄像头也基本普及，支持MP3功能的手机从2005年就开始逐渐火热，现在又陆续推出了多款MP4手机。现在MP3手机已经成为各厂家竞争的热点，而MP4手机还需要一段成熟的时间。

　　智能化即手机采用的CPU速度不断加快，内存容量扩大，输入法更加便捷、操作系统性能提高，手机的性能和功能越来越接近于个人电脑，是近几年来手机终端技术发展趋势之一，智能手机将继续是各大厂商比试的一块重要阵地。

　　大多数中低端手机的连接技术采用的都是红外线技术，部分高端手机采用了蓝牙和USB2.0的数据连接技术，数据传输速度、传输距离大大改善。蓝牙技术和USB接口将会在低端机中得到进一步的扩展。

　　随着手机功能和性能的不断丰富及耗电量的增加，业界一直致力于提高手机的待电时间，提高手机待电时间的方法包括采用更加节能的元器件，使用电池容量更高的锂电池、燃料电池，以及采用更先进的电源管理技术等。

　　2006年初，摩托罗拉与Google签署了一项全球移动搜索合作协议，将在部分手机引入集成Google搜索引擎的快捷键，该类手机在2006年一季度发售。由此引发集成移动搜索功能的手机进一步发展。

一、多模网络接入技术

　　WCDMA和HSDPA受到业界热捧，自然支持WCDMA和HSDPA网络的手机也将成为热点。此外，GPS、Wi-Fi、UWB、DVB-H、DMB，以及韩国提出的Wibro移动宽带通信标准都是业界关注的热点技术。兼容各种网络技术已经成为未来手机的发展趋势。

　　芯片的集成工艺是多模手机芯片的重要保障技术，目前芯片的集成工艺已经从原来的0.18微米、0.13微米全面进入到了90纳米的时代。要想生产出支持更多网络制式的芯片，需要更高的芯片集成技术。射频芯片集成的难点在于将数字和射频两部分整合后的串扰问题，该问题有待进一步解决。

　　多模技术主要是指同一技术体系下的向下兼容，例如一款手机同时支持不同频段上的WCDMA/EDGE/GPRS/GSM网络，以及EV-DO手机向下兼容CDMA2000 1X和CDMA95A等。

　　2006年提出的多模技术其含义更加广泛，同一款手机在支持相同技术体系网络的基础上，还支持不同体系和类型的网络。例如同时支持WCDMA/EDGE GPRS/GSM以及CDMA2000 1X/CDMA95A网络，或是支持多种制式蜂窝网络的同时，还支持Wi-Fi网络的VoIP功能以及各种制式的卫星广播、地面移动数字广播网络和GPS信号等。

　　手机多模技术的发展主要将体现四个方面：

　　（1）支持多种不同频段3G/2.5G/2G网络标准 2005年底，LG利用凯明的芯片生产出全球首款TD-SCDMA/GSM/WCDMA三模手机，此外，2005年底UT斯达康也推出了同时支持PHS和GSM网络的双模手机。2006年初，酷派公司推出了首款双模双持手机-728，所谓"双模双持机"就是C/G两个手机号码同时处于开机状态，用户可使用其中任何一个号码拨打和接听电话，收发短信。除国内市场外，三星还在北美等全球其它市场推出了同时支持C/G两网的手机。支持各种蜂窝通信网络的多模多持手机将成为手机终端技术的发展趋势。

　　（2）支持多模多频移动蜂窝网络，同时支持Wi-Fi/WiBro网络VoIP功能 韩国三星、LG、泛泰和VK等手机制造商从2005年底开始热衷于在手机中集成WiBro/Wi-Fi，支持VoIP功能，用户可以在有WiBro和Wi-Fi网络覆盖的区域使用VoIP，从而节省大量的话费。

　　除了韩国的厂商外，诺基亚和摩托罗拉也非常重视对Wi-Fi网络的兼容，诺基亚并不倾向直接使用现成的Skype软件，其已与IP电话交换机厂商Avaya合作，在Avaya的平台上整合诺基亚的VoIP解决方案。同时，摩托罗拉也有VoIP双模手机（3G/Wi-Fi）的开发计划，新手机CN620内置Skype，此外，摩托罗拉还在评估其它类型的VoIP解决方案。

　　移动VoIP是全球的一大热点技术，未来将会有更多支持各种VoIP技术方案的手机面世。

　　（3）支持移动蜂窝网络，同时支持各种移动数字广播网络 近年来，各种制式的移动数字广播网络得到了迅速发展，主要包括韩国提出的DMB网络和诺基亚提出的DVB-H网络，韩国的三星、LG、泛泰，以及明基、诺基亚都纷纷推出了支持各种移动数字广播网络的手机。

　　各种无线数字广播技术已成为热点。韩国的T-DMB技术已经成功进入到包括我国在内的多个国家，并且实现了一定规模的商用。全球移动广播手机市场在2007年到2009三年将分别达到4000万、9000万和1.5亿部。

　　（4）支持多模多频移动蜂窝网络，同时可以接收GPS信号

　　GPS定位手机近年来受到各主流厂商的普遍关注，如摩托罗拉在其智能手机A780欧洲版上内置了GPS导航模块，结合附带Co-Pilot导航软件实现语音导航功能；西门子的SXG75同样内置GPS接收器，并采用西门子自主开发的导航软件，支持语音导航；而诺基亚和索爱虽未发布内置GPS的手机，但都已开始提供基于GPS接收器及相应软件的导航方案。定位业务被业界纷纷看好，越来越多的手机厂商都推出了内置GPS模块的手机。

二、多媒体技术

　　（1）200万以上像素摄像头手机将逐步普及未来几年内照相手机将是手机市场发展的主要动力，今年照相手机的普及率已超过45%，据调查，全球照相手机的市场规模正在迅速扩展之中，预期到2009年将比2005年增加2.5倍，达到9.1亿部。

　　2006年之前照相手机以VGA百万像素为主，200万像素以上的摄像头目前价格仍旧过高。例如三星05年中旬推出具备740万像素的照相手机SCH-770，价格为900美元。2006年50%以上的照相手机配备100万像素的摄像头，而200万以上像素的摄像头手机会得到进一步的普及。

　　（2）音乐手机的音质、播放时间和操作界面将进一步完善 音乐手机是2006年各大手机厂商争夺的主要战场，衡量音乐手机的标准主要有音质、连续播放时间、存储容量和操作界面等。而音质将会是用户挑选音乐手机时考虑的主要技术因素。音频解码方式是影响音乐手机音质的主要技术，现在市面出现的大部分音乐手机所采用的音频解码方式分为硬件解码和软件解码。硬件解码是通过音频解码芯片直接解码，大多数都会在系统软件上集成音乐播放器；采用硬件解码的缺点是只能使用手机中自带的音频播放器来播放音乐。但由于是通过硬件进行解码，所以功耗会低一些，也就会更省电；此外，其最大的优势还在于采用硬件解码的手机，可以实现真正的立体声，可以让用户欣赏到更完美的音乐品质。

　　而软件解码则通过CPU的运算来进行音频解码，以实现乐曲的播放，目前的智能手机内置的CPU频率比较高，因此，一些智能手机都采用这种解码方式。但是采用软件解码会占用较大的系统资源，会感觉手机的使用速度明显变慢。软件解码的优点则是其扩展性比较强，允许用户根据个人需要增加软件编码或解码器，但却只能实现单声道，即便是双声道播放，也只是能过播放软件模拟的立体声，而不是真正的硬件解码所产生的立体声，并且还会使手机的功耗加大。

　　相比之下，硬件解码要比软件解码功能强大很多，一般采用硬件解码的手机都可以进行立体声输出，音质上的优势无庸置疑，而采用软件解码则难免会出现声音失真和许多不尽如人意的情况。

　　（3）显示屏将更加清晰、轻薄与省电 显示屏是手机中的一个重要组件。近年来，手机的显示屏技术在不断改善，新型红、绿、蓝复合LED背光扩展了色谱，使图像比传统的黄、蓝复合背光更加鲜艳动人。用于手持显示屏的颜色修正软件正在开发之中，有望提供更加逼真的图像。新型LED单元结构可以提高图像对比度，从而显著提高彩色图像的质量。为了复制不易捕捉的移动图像，厂商正在通过改进材料和新的控制软件来开发具有更快响应速度的LCD面板。

　　彩屏手机多数采用半透反射式LCD，它足够用来在室内满足简单功能的需要，而且在光线明亮的户外环境中也有不错的表现。现在，手机LCD将逐步向透射式的方向发展，该技术具有良好的图像品质，可以用于显示静止和移动画面。这些显示屏具有更高的亮度和室内对比度，而且具有更鲜艳的色彩和更广的视角。

　　以前，2.2英寸显示屏是一些中高端手机的标准配置，分辨率有QCIF+（176 ×220像素）或QVGA（240×320像素）。近期将逐步向尺寸更大的2.4英寸和VGA（480×640像素）的显示屏过渡，以显示更细腻的图像。

　　虽然消费者希望自己的手机具有尺寸更大和分辨率更高的显示屏，但这也意味着更高的耗电量。因此，功耗是设计显示屏时需要考虑的一个重要因素。典型的2.2英寸QVGA显示屏的LCD面板功耗只有12mW，但LED背光则需要额外的216mW，因此，显示屏技术主要挑战之一是降低LED背光的功耗。

三、智能化技术

　　衡量智能手机的主要技术指标包括CPU、存储、输入技术和操作系统。

　　从CPU的处理速度来看，智能手机已经从最早的几十MHz提升到几百MHz，现在智能手机CPU主频已经具有624MHz的处理能力，以后用于智能手机的CPU处理速度将会普及到600MHz以上。

　　在内存和存储容量方面，如今的智能手机也在不断地进行扩容，已经超过了128 MB。存储容量方面，大多数智能手机都配有扩展插槽，类型包括microSD、miniSD和MMC等。此外，部分智能手机还配备了小型硬盘，智能手机的最大容量已经超过3G。存储方面，随着大容量扩展卡的出现，以及更多的手机配备小硬盘，智能手机的容量将会普遍超过1G。

　　输入方面，手写输入是智能手机最常用的输入技术，另外，越来越多的智能手机开始配备QWERTY键盘，该技术成为智能手机的标准配置。

四、数据连接技术

　　随着手机功能的日益强大，手机不再是一个独立的个体，其更需要与其它的电子产品进行数据交换，例如与其它手机交换信息；与电脑、PDA之间交换图片、铃声、游戏、程序、流媒体等数字内容，以及用手机控制电脑、家电等。原有的红外线连接技术已远远不能满足如此纷繁复杂的应用在距离和传输速度上的需求。而蓝牙和USB技术则能够便捷的实现手机数据交换的要求。

　　2006年，诺基亚曾表示，随着蓝牙短距无线技术的普及，蓝牙手机的销售将大幅增长。蓝牙手机2005年的市场销售量达到1.33亿部，预计06年将增长到2.2亿部。蓝牙和USB接口将会在中低端手机中得到进一步的扩展。

五、超薄设计

　　时尚的外观设计长久以来一直是手机的一大卖点。近年来，超轻薄手机日益风行，3G超薄手机在2006年已相继亮相市场。例如，KDDI推出的"W31T（东芝）"和"A1405 PT（泛泰）"、Vodafone K.K推出的"804SS（三星）"和摩托罗拉的V3c和V3x等。

　　手机要想实现更加轻薄的设计必须采用更轻薄的器件（如电池、屏幕、电路板、显示器和按键等）、更加结实的材料（镁合金等），以及单面封装技术等创新性的工艺设计。

六、手机终端技术发展趋势

　　支持多种网络技术的手机将成为未来几年手机终端技术发展的趋势。从长远来看，手机可能同时支持的网络包括各种制式和频段的蜂窝网络、无线市话网络、无线宽带网络、移动数字广播网络，以及个域网络。手机终端技术正在朝着真正的"无缝连接"趋势发展；近期同时支持多种蜂窝网络、同时支持蜂窝网络和Wi-Fi网络，以及同时支持蜂窝网络和各种制式的移动数字广播网络将成为手机多模接入技术的三大发展趋势。

　　手机多媒体性能将继续普及和提高。中低端手机的显示屏逐渐普及到26万色，同时将会有更多1600万色的高端手机面世；百万像素将成为中低端手机的标配，200万以上像素的手机将会逐渐增多。音乐手机将成为手机市场中的热门话题，音乐手机的技术进步将体现在更大的存储容量、更长的播放时间、更专业的音质效果和更便捷的操作界面。MP4手机由于受到待电技术和其它相关技术的限制，要想大范围普及还需要一段成熟期。