Single-Chip-CMOS-Transceiver ist weltweit einsetzbar In allen UMTS-Bändern zu Hause

Nach der erfolgreichen Markteinführung von UMTS in Japan und Europa steigt der Bedarf an leistungsfähigen WCDMA-Transceivern (Wideband Code Division Multiple Access) weiter an. Eine Menge an technologisch-wirtschaftlichen Herausforderungen ist dabei zu berücksichtigen.

Die von Chiplieferanten oder Betriebssystemherstellern stammenden Board Support Packages sind zwar ein guter Ausgangspunkt für eigene Entwicklungen, müssen aber i.d.R. an eigene Bedürfnisse angepasst werden. Warum dann nicht gleich ein hochwertiges BSP verwenden,das diese Anpassungen vereinfacht und zusätzliche Funktionen bietet?

Single-Chip-CMOS-Transceiver ist weltweit einsetzbar

Nach der erfolgreichen Markteinführung von UMTS in Japan und Europa steigt der Bedarf an leistungsfähigen WCDMA-Transceivern (Wideband Code Division Multiple Access) weiter an. Eine Menge an technologisch-wirtschaftlichen Herausforderungen ist dabei zu berücksichtigen.

System-on-Chip-Hersteller stellen heute umfangreiche Board Support Packages für Embedded-Systemdesigns zur Verfügung. Sie unterstützen damit die rasche Entwicklung und Umsetzung aufwendiger und komplexer Produktentwicklungen. Dennoch kann es in einem Projekt sinnvoll sein, sich mit Board Support Packages von Drittanbietern auseinanderzusetzen. Sie können zusätzliche Technologien und Lösungen enthalten, die durch mehr Flexibilität eine effizientere Entwicklung ermöglichen und dem Kunden die Systempflege während des Produktlebenszyklus erleichtern. Darüber hinaus haben sie sich bereits in vielen Applikationen im Feld bewährt und bieten neben sinnvollen Ergänzungen ein hohes Maß an Zuverlässigkeit und Qualität. Am Beispiel eines Embedded-Systemdesigns mit Intel-Xscale-CPU und Microsoft Windows CE wird dieser Zusammenhang erläutert.

INHALT:
Herausforderungen an moderne UMTS-Transceiver
Strom und Platz sparen
HSDPA muss sein
Alle unterschiedlichen Frequenzen des UMTS-Standards im Griff
Autoren

Der Prozess einer Windows-CE-Systementwicklung wird durch drei Säulen (siehe Bild) bestimmt:

  • Basisentwicklung:
    Hardware-Entwicklung mit initialer Betriebssystemportierung. Sie umfasst das Hardware-Design, die Entwicklung des Boot-Loaders, des OEM Adaptation Layers, der Treiber für die Basiskonfiguration und schließlich das Erstellen des initialen Board Support Packages. Dieses BSP dient im Weiteren als Ausgangspunkt für die Auslegung und Realisierung kundenspezifischer Systeme.
  • Produktentwicklung:
    Umsetzen erweiterter Funktionen durch Treiberentwicklun-gen für kundenspe-zifische Peripheriefunktionen mit der Integration in das Betriebssystem plus der zugehörigen Testsequenzen. Dieser Entwicklungsstand wird anschließend auf die neue Hardware übertragen und verifiziert.
  • Anwendungsentwicklung:
    Entwicklung von Middleware und Anwendungen mit Betriebssystemintegration und Test.

Das Ziel der Basisentwicklung ist die Erstellung eines ersten Board Support Packages für eine spezielle Ziel-Hardware. Es umfasst alle notwendigen Software-Funktionen, damit ein Betriebssystem auf der Hardware originär ausgeführt wird. Für die Xscale-CPU PXA270 stellen Intel und Microsoft Board Support Packages für verschiedene Betriebssysteme und Referenz-Hardware zur Verfügung. Diese BSPs umfassen bereits einen großen Teil der vom Markt geforderten Funktionen und sollen eine neue Entwicklung möglichst zügig zur Produktionsreife bringen. Dennoch können die Hard- und Software-Hersteller a priori nicht alle Anforderungen und Wünsche der Systemhersteller kennen und folglich auch keine Lösungen anbieten, die sämtlichen Erfordernissen gerecht werden. Der Systementwickler muss deshalb die technischen Anforderungen des Zielgerätes mit den zur Verfügung stehenden Software-Angeboten abgleichen und – wo notwendig – eigene Anpassungen und Entwicklungen durchführen. Man kann also die vorliegenden BSPs als Ausgangspunkt für die Weiterentwicklung betrachten, die mit den entsprechenden Anpassungen am Ende der Entwicklung den Anforderungen der Geräte im produktiven Einsatz gerecht wird.

Einige der Herauforderungen bei der Entwicklung neuer UMTS-Transceiver sind: reduzierte Chip-Fläche, weniger Komponenten insgesamt, kleinere Leiterplattenfläche, reduzierte Leistungsaufnahme, höhere Übertragungsraten, geringere Systemkosten sowie Flexibilität und die Funktionsfähigkeit in sämtlichen weltweit genutzten Bändern. Ein neuer 3G-Single-Chip-UMTS-Transceiver in CMOS kommt all diesen Forderungen nach.

Herausforderungen an moderne UMTS-Transceiver

Da UMTS eine Vollduplex-Anwendung ist und alle globalen Frequenzband-Anforderungen erfüllt werden sollen, muss eine Vielzahl von Sende- und Empfangs-Signalpfaden auf einem solchen neuen Transceiver-Chip integriert werden. Die Anforderung nach einer flächenmäßig optimierten Single-Chip-Lösung stellt dabei eine große Herausforderung an die Minimierung von Crosstalk-Effekten zwischen den einzelnen Pfaden dar.