TD-SCDMA與GSM雙模手機前端的多芯片實現(xiàn)
摘要: 本文提出了一種采用多芯片來實現(xiàn)TD-SCDMA/GSM雙模體制的手機前端設計,分析了該雙模體制的技術(shù)要點,并給出該體制手機終端電路的實現(xiàn)實例。
關鍵詞: TD-SCDMA; GSM; 雙模
TD-SCDMA移動通信協(xié)議作為符合IMT-2000和3GPP規(guī)范的世界三大移動通信國際標準之一,有其獨特的技術(shù)優(yōu)勢。我國在移動通信方面擁有巨大的市場,因此TD-SCDMA移動通信協(xié)議的前景是樂觀的。但截至目前,GSM/GPRS手機用戶仍然占據(jù)相當大的市場份額,所以實現(xiàn)TD-SCDMA/GSM雙模體制的手機終端對于由GSM/GPRS向TD-SCDMA的平滑過渡是極具現(xiàn)實意義和應用前景的。
GSM網(wǎng)絡信號穿透能力強,因此在高樓林立的復雜環(huán)境中能帶來良好的通話質(zhì)量和通信覆蓋;而CDMA網(wǎng)絡的特點是系統(tǒng)容量特別大,同樣的頻率資源CDMA網(wǎng)的系統(tǒng)容量可以是模擬網(wǎng)的8~10倍、GSM網(wǎng)的3~4倍。CDMA特有的寬帶傳輸手段具有極強的抗干擾能力,并適用于在手機上開出高速數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務等優(yōu)勢。
與GSM不同的是,TD-SCDMA要求更高的動態(tài)范圍,由最小輸出功率和反射功率等級來確定發(fā)射通道的自動增益控制動態(tài)指標,快速功率控制環(huán)路以及功放(PA)的線性要求等等。表1給出了GSM和TD-SCDMA雙模體制有關的設計參數(shù),更詳盡的內(nèi)容可以參考GSM和TD-SCDMA的協(xié)議標準。
中頻部分完成頻率變換和濾波的功能。具體而言,就是從接收信號中為GSM和TD-SCDMA提取信道,實現(xiàn)頻率轉(zhuǎn)換等。這是GSM和TD-SCDMA雙模體制中硬件設計有較大差異的部分。圖1和圖2分別給出了符合GSM和TD-SCDMA規(guī)范的IF結(jié)構(gòu)。
圖1 GSM 的IF部分實現(xiàn)框圖
圖2 TD-SCDMA的IF部分實現(xiàn)框圖
由圖1和圖2我們可以看出兩者不方便使用同一個IF電路來完成處理。根據(jù)這個差異,我們可以想到用GSM/TD-SCDMA開關來將不同的信號區(qū)分開并且進行對應的處理。TD-SCDMA/GSM手機硬件平臺結(jié)構(gòu)主要由TD-SCDMA 和GSM各自獨立的RF收/發(fā)模塊、模擬基帶(LCRABB)、數(shù)字基帶(LCR DBB)以及共用的應用處理器、電源管理模塊(PMU)以及外圍接口電路組成。由此設計整個TD-SCDMA/GSM雙模手機的整體結(jié)構(gòu)如圖3所示。
圖3 GSM/TD-SCDMA雙模手機的整體結(jié)構(gòu)框圖
TD-SCDMA/GSM在高層協(xié)議框架以及軟件框架方面的不同均可以集中在SC140及ARM11組成的處理器中完成,這里我們主要關注TD-SCDMA/GSM的射頻前端、中頻部分的差異。
圖3中的GSM/TD-SCDMA開關根據(jù)GSM和TD-SCDMA頻段的不同,由不同頻帶的帶通濾波器(一個頻帶較高,濾出TD-SCDMA信號;一個頻帶較低濾出GSM信號),選通開關和雙工器構(gòu)成,由選通開關上的選通電壓以及雙工器來決定4種工作模式,即：GSM的收(RX)發(fā)(TX)、TD-SCDMA的收(RX)發(fā)(TX)。這樣就很簡單的區(qū)分了兩種體
