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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