摘  要： 以芯片的构建和网络" title="无线网络" target="_blank">无线网络功能的实现为视角，探讨了未来通信设备发展里程碑意义的芯片以及可实现未来网络功能的半导体解决方案。
关键词： 芯片；网络；移动技术；异构网络

    当越来越多的便携式设备进入消费者生活时，快似闪电的速度、出人意料的增长曲线以及持续的发展将铺就移动技术未来发展的道路。随着产量的大幅提升，设备制造商将不断探寻可实现新一代“杀手级”产品以及目标市场应用不可或缺的半导体与软件解决方案。另一方面，网络运营商希望获得支持大量数据传输应用的技术，尽可能发挥消费者便携式设备的功能。推进设备功能发展的芯片与支持这些设备的网络，这两方面是解决新一代移动技术发展难题的关键，其可将人们带入移动未来世界。
    半导体供应商正在幕后积极开发技术，将消费者需求与网络需求相结合，充分满足带宽、处理、功耗以及连接等要求。下面，让我们来探讨具有未来通信设备发展里程碑意义的芯片以及可实现未来网络功能的半导体解决方案。
内部芯片：构建个性化体验
    设备制造商正在为移动市场积极推出不影响性能的多合一全功能解决方案，以此作为满足用户个性化及 OEM 厂商需求的万能良方。要想实现这一目的，就必须依靠运行在应用处理器上的软件实现真正的移动设备差异化，其通常可定义为终端产品。此外，移动电话中的连接组件也同样重要，其发挥着将设备与外部世界联系的作用。
应用处理器发展趋势
推动通信设备的未来发展
    应用处理器不但可为当前需求提供更快速与更高创新性的设计方案，而且还要确保可进行持续投资以满足未来的需求。特别是位于调制解调器独立芯片上的分立式应用处理器可帮助移动设备制造商快速高效地扩展软件，以提供满足不同市场需求的独特特性，高度灵活地满足各种不同产品的功耗与性能需求。
    此外，应用处理器还代表着可反映整个移动产品领域对低功耗与高性能的行动要求，二者必须协调发展，不能此消彼长。新一代应用处理器所具备的最佳功耗性能平衡将很快为移动设备提供非接触手势操控、3D高清视频以及交互式影像等特性。
    举例来说，自然用户互动(NUI)等最新移动技术将从根本上改变设备与外部世界的连接。标准2D摄像机可支持设备对身体移动与手势并进行挥手等非接触式互动。此外，立体视频与影像增强技术还将改变消费者采集和观看内容的方式。日常生活中的2D图形将转变为互动性3D高清记忆。信息共享将从一对一向一对多体验方向转变，传统电话将通过面部、徽标及对象识别等功能转变为数据中心。未来的应用处理器将把这些功能从纯粹的设计理念转变为可改变用户移动生活方式的实际体验。
连接解决方案是设备与
外部世界之间的连接桥梁
    与消费者对低功耗、高性能需求相同的是，移动设备对连接功能的要求也在不断提升。蓝牙(Bluetooth?誖)、GPS、FM无线电以及mWLAN等技术可提供更多信息与更丰富的连接，从而提高便携性。与应用处理器一样，这些连接技术也必须在不影响电池使用寿命、蜂窝服务质量或工作性能的同时，以消费者可承受的价格向其提供稳健的功能。
    在同一芯片上集成一项或多项移动无线电技术的组合型连接解决方案将继续为满足消费者及设备需求贡献其应有的价值。多无线电组合解决方案不但可节省空间，最大限度地降低功耗，而且还可降低整体材料成本，进而节省系统成本，简化制造工艺。最新组合解决方案甚至可提供更加强大的功能，可在同一裸片上提供多达 4 种技术，与独立产品或前代产品相比，尺寸可缩小98%，成本锐降96.7%。在这些技术发展已经成为现实的今天，尽可以想象通过全新共享和通信机制将实现的未来连接技术。
    此外，节电特性可用于组合解决方案的设计中，包括提供通信流管理功能的处理器，因此可针对其各自的连接技术处理整个通信负载。除非需要与更大型系统进行通信，否则相关设备的运行将独立于主机处理器之外。因此，手持终端设备的主机与其他功能都可在组合解决方案处理通信任务时，保持低功耗模式，从而节省电源，延长两次充电之间的电池使用寿命。
更上层楼：增强网络功能
满足不断提高的消费者需求
    大量的由最新移动电话与应用所创建的移动数据正推动着无线网络的众多变革。其中最直接的变革就是3G网络升级到4G网络，无线数据的传输得以大幅提升。不过，要支持今后每年超过100%的增长，这样的变革还远远不够。运营商除部署4G技术之外，还必须采用包括宏蜂窝（目前主要部署的基站）、微微蜂窝以及毫微微蜂窝在内的更广泛基站，这样才能满足未来对容量的需求。
异构网络
    这种具有众多不同规模与目标基站的新型无线网络被称作“异构网络”，因为该网络中包含多种不同网络单元。更为重要的是，该网络中会包含重叠覆盖区，宏基站提供广泛的覆盖范围，而较小的基站则可提供更大容量覆盖更多高使用目标区域。这对行业提出了新的挑战，因为网络规划主要解决的是宏蜂窝边界基站之间的相互干扰问题。
自行优化的智能网络
    异构网络模式更像是一种“矩阵化”部署方式，所有不同网络单元相互协作，彼此了解。这种新型网络要能够实现自我优化，以便在新基站入网时，周边基站可自动调节并对其进行适应。这样可帮助运营商快速便捷地在特定区域部署容量升级。
小型蜂窝基站
    异构网络的重要元素就是小型蜂窝基站的开发（所谓蜂窝，是相对于覆盖面积而言的）。围绕这些较小的新型基站有很多不同的新术语，包括毫微微蜂窝、超毫微微蜂窝、微蜂窝以及企业等。 但无论叫什么，其重点显然都是降低成本与尺寸，简化安装。它们需要支持室内外覆盖区域，并提供同周边网络单元的切换。图1所示为小型蜂窝对网络架构的影响。''

数字信号处理器的发展

    当前的宏基站通常由全球最高级的数字信号处理器 (DSP) 结合其他处理元素提供支持。要向更小型蜂窝转移，就需要 DSP 能够发展为片上系统 (SoC) 架构，这样不但可满足高级 4G 无线信号发送的所有处理需求，而且还可提供支持最新自行优化网络特性所需的高度灵活性与可编程性。
实现整合
    智能设备与智能网络的完美结合将带来与地点及移动性无关的丰富用户体验，从而进一步提高移动产品的价值，让用户更好地体验真实世界，让“能听到我说话吗？”等问题成为过去。用户将专注于产品与应用的按需定制，无需考虑设备或网络容量。
未来发展趋势：
更智能的设备与更多支持的网络
    从智能手机到基站的移动设备设计，都需要设计人员对用户期望与用户体验做深入了解。现在一谈到各种类型的应用，消费者都希望知道有哪些移动设备可支持这些应用。因此移动产业环境中的所有参与者都应该对这些支持做好准备。说到底，消费者的意见与要求才是最重要的，才是驱动行业发展的动力。因此，是否具有快速便捷的更新产品、满足消费者更高期望的能力，是企业是否能够取得成功的至为关键的因素。
    在移动设备中，每个芯片都具有独特的设计目的，而每个网络特性也都服务于特定的目的。这两大重要组件可确保移动设备各个部分能够协同工作，并将不断协调推进业界未来“杀手级”产品的发展。成功实施未来设计方案需要业界领先的硅芯片及软件技术，而最佳的产品则将不断构建更出色的个性化体验以及与外部世界更好的连接。