高端基站芯片技术短板由多核DSP来弥补

　　市场调研机构ABIResearch的数据显示，到2010年，无线基站半导体市场将由2008年的约60亿美元增长到约75亿美元，以中国为代表的发展中国家3G网络建设将是主要的市场推动力。

　　厂商迈向高端技术

　　从技术角度而言，高性能是业界对3G无线基站芯片首要的要求，不同于以语音业务见长的GSM，3G网络将以提供高速数据业务为主，其数据处理能力比GSM提升了至少3倍。由于3G基站需要支持多种标准，所以对芯片的灵活性也提出了比较高的要求。此外，成本和功耗也同样是业界关注的焦点。

　　如何在继续降低单位通道成本的同时增加功能是3G基站必须要面对的挑战，以支持新的业务和协议以及不断变化的用户使用模式。目前，无线基站采用了FPGA来实现远程基站升级，延长基站设备寿命，提升设备灵活性，同时节省成本。今年4月，可编程逻辑解决方案领导厂商赛灵思公司推出了基于65纳米工艺的Virtex-5FXT器件，该系列器件是针对支持高速串行连接的嵌入式处理应用领域而优化的，与前一代90nmFPGA相比，速度平均提高30%，逻辑容量增加65%，而功耗却降低了35%。

　　事实上，DSP领域的企业也早已将目光投向了超3G领域。今年年初，TI在其推出的DSP器件中结合PHY处理的数学功能与MAC处理的逻辑功能，大幅提升了可用存储容量以及快速访问存储数据的能力显着提高了多处理超3G移动通信局端应用的DSP功能。这些全新DSP技术的推出，不仅使基站OEM能够减少芯片以降低系统成本，还能提高系统密度以支持更多的载波或通道数量。

　　多核DSP助家庭基站普及

　　目前，3G的实际部署也面临覆盖、信号强度和容量等众多问题。高速高带宽的3G信号对建筑物墙体的穿透能力较弱，室内覆盖质量也不尽如人意，而直接通过建设更多的宏基站来增加网络容量的做法成本很高。picoChip公司市场营销副总裁RupertBaines告诉《中国电子报》记者，在英国，如果采用增加宏基站的方法，室内的覆盖领域每增加1米，就会增加将近3亿欧元的投入，对于中国这样一个幅员辽阔的国家而言，其增加的投资数目之巨更是不可想象的。因此，家庭基站的重要性就凸显出来。

　　picoChip是家庭基站的芯片的主要供应商，据RupertBaines介绍，无线系统的复杂程度越来越高，这就为可编程或可重构、具有ASIC处理性能且无需大量开发时间和开发成本的解决方案创造了机会。picoChip平台的是一个可扩展的多核DSP，它在一个阵列里集成了数百个处理单元，但它可以采用常见的标准语言进行编程，这种架构将ASIC的高计算密度与传统高端数字信号处理器的可编程性结合起来，帮助设备制造商降低了功率消耗和材料成本，同时也加快了开发进展。目前，已有中国的家庭基站解决方案供应商采用相关的参考设计软件和芯片。

　　无线“交警”优化数据处理

　　在未来的5年里，无线网络用户数将增加17亿。由于使用无线网络来实现数据密集应用的用户不断增长，无线服务供应商需要在保持低运营成本的同时对网络进行优化。在很多情况下，服务供应商的网络不能充分处理如此大幅增长的数据及语音流量，因而常常导致掉线或电话延迟接通等问题。

　　这些问题可以通过改进无线电网络控制器的分组处理功能而得到有效的解决。TI高密度与基础局端DSP产品业务总经理JohnSmrstik在接受《中国电子报》记者采访时表示，无线电网络控制器的作用类似于“交通警察”，将无线网络连接至有线网络，并确保数据包能够顺利抵达其目的地。RNC（RNC，Radio Network Controller,即无线网络控制器是新兴3G网络的一个关键网元。它是接入网的组成部分，用于提供移动性管理、呼叫处理、链接管理和切换机制。）通过在无线网络与有线网络之间发挥桥梁作用，确保被处理的数据包能够抵达其终目的地，它所执行的用户数据处理能够优化网络服务的有效利用率。在RNC处理数据的过程中，数据包被固定地以精简及时的方式发送出去。针对分组处理的网络优化要求，以更完善的硬件架构显着提升有效分组处理能力。

　　记者点评

　　新技术角逐基站芯片市场

　　3G通信对数据处理能力的严苛要求使得基站芯片成为半导体企业展示技术实力的舞台，从目前的技术状况来看，FPGA和多核DSP还将继续在基站处理器领域担当主角。在从3G迈向LTE、WiMAX和HSPA/HSPA+等应用的过程中，FPGA和多核DSP的竞争还将延续下去。与单核DSP相比，多核DSP在提高性能、降低成本和功耗的同时，也增加了执行DSP算法的复杂性，因此，多核DSP供应商应更加注重对客户的支持。

　　家庭基站（femtocell）是一种毫微微米蜂窝基站，面向住宅或企业环境。参考设计为例，它的传输距离小于200m，支持4个用户，一般通过有线网络连接运营商网络。其产品形式主要有两种：一是独立的femtocell，通过以太网连接到现有Cable或者ADSL Modem；二是femtocell与Modem甚至是家庭网关集成。femtocell的兴起，主要是手机运营商为了应对新兴无线运营商和移动虚拟网络运营商（MVNO）的竞争，以及解决3G技术在室内覆盖不太可靠的问题。在蓝牙、Wi-Fi和WiMax等无需许可证的无线技术推动下，这些新兴运营商如同野草般疯长。

　　当然，我们在谈论基站芯片时，目光也不必仅限于处理器芯片，射频、功放、数据转换等模拟器件也将为业内厂商提供用武之地。