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[导读]   4G商用之后,手机上传和下载数据速率缓慢问题得到了一定程度的缓解,业界的关注焦点逐渐转移到了局域无线通信和控制领域,如蓝牙Mesh、WiFi、Zigbee和2.4G RF等,但其实全球移动运

  4G商用之后,手机上传和下载数据速率缓慢问题得到了一定程度的缓解,业界的关注焦点逐渐转移到了局域无线通信和控制领域,如蓝牙Mesh、WiFi、Zigbee和2.4G RF等,但其实全球移动运营商对下一代更高数据率的LTE-A Pro和5G蜂窝网络通信技术的兴趣有高无减,例如,美国移动运营商Verizon上个月在全美8-9个不同地点的5G现场试验中实现了超过1 Gbps的数据传输速率,并且计划将移动热点和固定无线(fixed wireless)作为其5G无线技术的早期应用。

  市场研究机构Juniper Research公司最近也就5G的市场前景做出了极富远见的预测:虽然首个5G商业部署预计将在2020年问世,但到2025年,5G服务的采用就将非常普遍。到2025年,全球5G服务收入有望突破650亿美元,较其2020年正式投入商业运营第一年的1亿美元暴增,并将占到2025年运营商服务总收入的大约7%。

  在2G、3G和4G Modem市场上稳占市场头把交椅的高通近年也一直在全力开发LTE-A Pro modem,去年2月更是公开宣布开发出业内第一个速率达到1Gbps的LTE-A Pro modem。有业界权威人士透露,高通的这一Modem工程样品要到2016年下半年才能推向市场,量产则要到2017年。

  LTE-A Pro和5G Modem需要用到5载波聚合技术来实现,而这将带来非常巨大的modem控制挑战,因为需要每个载波都执行测量、校准和其它处理功能,而且常常需要同时处理两个单元,提升了接收链路控制的复杂性。而且,由于LTE-A Pro和5G Modem是将多个不同制式modem整合进一个Modem中,因此需要能够高效地融合LTE-A、3G、TD-SCDMA和2G的软件解决方案,以及超低的时延从一种制式转移到另一种制式。

  下一代LTE-A Pro和5G modem基带实现的3大挑战可以归纳为:第一,如何安排modem的PHY(物理层)就是一件非常头痛的挑战,因为你需要实时调度许多的加速器、处理器和协处理器,需要非常的机制来自动安排PHY元件的位置,以在没有额外开销的前提下实现非常低的时延;第二,语音处理复杂性在快速增长。与传统的codec相比,VoLTE(EVS)的复杂度增加了4-5倍,不仅如此,功耗预算也卡得非常紧,而且存储器需求量与AMR相比增长了10倍;第三,modem必须是一个超低能耗设计。首先,整机必须拥有充满竞争力的电池工作寿命,这增加了设计复杂性,其次,必须为modem的空闲周期设计特别的深度睡眠工作模式。

  CEVA最近推出的CEVA-X4处理器IP是以上设计挑战的完美解决方案,它也是全球第一款针对LTE-A Pro和5G modem的多制式PHY控制开发的处理器IP。它整合了针对PHY控制应用的控制层处理和先进DSP处理能力,并采用了可扩展的VLIW和SIMD指令架构来支持定点和浮点处理操作。

  图1:CEVA市场营销副总裁Eran Briman

  CEVA市场营销副总裁Eran Briman指出:“与上一代产品相比,CEVA-X4处理器IP将DSP处理性能提升了2倍、功耗降低了50%、控制性能提升了3倍。CoreMark/MHz标准控制能力测试结果是高通同类产品的2倍。”


 

  图2:CEVA-X4极大简化了当前LTE-A Pro和5G modem基带设计

  CEVA-X4和CEVA-XC4500处理器IP配合使用时,可以让下一代LTE-A Pro和5G modem实现以下的性能:1)5载波实现100MHz带宽;2)下行数据速率达到1.2Gbps;3)上行数据速率达到220Mbps;4)同时运行多个制式Modem,实现双SIM卡、宏基站和家用小基站同时连接、3G通话同时LTE-A Pro数据下传;5)可扩展架构,能够支持即将发布的Rel.14版本(支持32个载波)。

  CEVA目前是全球基带处理器IP供应市场的领头羊,也是蜂窝基带的全球第一DSP IP供应商。Eran Briman说:“2015年全球每三部智能手机中就有一部采用了CEVA的基带IP,CEVA也是全球第一LTE/LTE-A DSP IP供应商(至今已获得超过20个设计中标),CEVA可以提供完整的LTE-A、LTE、TD-SCDMA、WCDMA和2G基带IP。CEVA目前的标志性客户有三星、英特尔、联芯科技和展讯。”

  获得CEVA基带IP授权的供应商有:联发科技、新岸线、威盛、中兴、展讯、三星、英特尔、联芯科技和CYIT。

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