位于比利时的校际微电子中心(IMEC)已经启动一项为期三年的研究项目,旨在用手机实现泛在、高带宽、低延时的无线连接。这一称为M4(Multi-Mode, Multi-Media)的研究计划在发起之初就吸引了三星电子成为其第一家长期战略研究伙伴。按照协议,三星在该项目中的参与程度最深,但IMEC还将与包括飞思卡尔、英飞凌科技和赛灵思(Xilinx)在内的其它几家技术伙伴继续保持合作关系。上述几家公司分别参与了M4技术项目的部分研究。
“该项目的要点是能够在所有无线标准之间实现无缝漫游,”M4的项目总监Peter Van Bekergen表示,“与将各种算法用ASIC实现不同,我们要做的是以较低的成本、较小的空间和较低的功耗将这些无线标准映射到一个灵活的平台上。”
M4所要分析的信号链路的第一个部分是调制解调器或基带处理。为了对高数据速率的复杂波形进行解码,M4工作组正在研究2个并行方案。
首先,该工作组将考虑集成一个粗粒阵列(CGA)与一个甚长指令字处理器。“CGA是个关键部件,”Van Bekergen表示,“将CGA与一个甚长指令字处理器集成在一起对于在两者之间进行有效通信至关重要。”第二个方案是开发一个将用C编写的算法映射至CGA的编译器。然后,M4工作组将定义最佳的通信、算法和存储器架构。
为实现一个灵活的RF前端,IMEC的M4项目计划采用一个两级方案。“第一级将采用标准的零中频(aka,直接转换)射频,但天线接口采用包括MEMS在内的灵活部件,”Van Bekergen介绍道。MEMS将允许射频与天线之间的最佳匹配。M4工作组并不直接从事天线设计,该工作交由第三方完成。Van Bekergen表示,M4工作组瞄准的前端带宽是1到6 GHz。“但这仅是一个目标,”他谨慎地补充道。
第二级并没着眼于常用的算法。M4工作组目前正在探讨新的颠覆性架构,但Van Bekergen对此尚无法准确描述,所以第二级的战略方针还不确定。“我们是从头开始,”他说。
与此同时,对于多媒体应用,“目标是通过类似的设计流程在一个灵活的架构中同时支持各种不同的算法,”Van Bekergen表示。但面临的挑战是复杂性,特别是如何将MPEG-4算法移植到可扩展的视频编解码器中。当RF信号恶化时,该编解码器能使视频信号的衰减得到更好地抑制,但复杂性将呈指数式增长。
另外,电源管理在M4工作组的“目标清单”上排名靠前。“我们开发了方法来识别哪些电源‘旋钮’是重要的,然后再开发出算法来调节这些旋钮,以提升功效,”Van Bekergen介绍道。关键之处是不仅要确定哪些旋钮重要、哪些不重要,而且还要用一个非常简单的控制器对这些旋钮进行实时控制,他说。
关乎用户体验的另一个重要部分是在网络间的无缝漫游。“无缝漫游意味着网络间的切换时间要短于100毫秒,所以,CGA必须要将此考虑在内,”Van Bekergen说。
M4是一个预计为期三年的项目,中间预期将实现某些重要突破。“我们的目标是每年末都有成果问世,”Van Bekergen表示。
作者:柏万宁
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