主题：【原创】论山寨手机与Android联姻的技术基础 -- 邓侃

虽然终端的出货和研发周期在缩短，但这是体现在终端整机的层面上，而一般基带芯片供应商和RF供应商如果结成比较稳定的合作关系，这种组合可以很长时间不需要变化，因为我们知道，通信物理层基本上很长时间不会变化。

通信芯片供应商要将RF整合进来的驱动力，也许是来源于压低成本。

而且，即使是通信芯片，RF应该也不是最难和决定性的，还是基带系统的稳定性和性能更难一些，这不是某项技术的问题，而也是一个系统整合的问题。

BP与AP有很大不同，AP可以视为一个通用CPU，搭配操作系统与软件，BP由于要进行大规格的信号处理，效率非常重要，一般要使用专用的ASIC。但是由于通讯协议的不断演进，过于专用的设计会导致灵活性不足。设想一下，每年出一款新芯片（3gpp一般一年一个演进版本）是件多么恐怖的事情。手机作为消费品，一两年升级一把似乎还能接受，基站侧如果动辄换基带板，设备上和运营商都难以接受。目前，对于基站侧，各种手段都被挖掘出来，以延长产品生命周期，如固件升级，增加扣板等，从未来的发展方向看，软基带（多核DSP+firmware）与软件无线电的前景远大。

AP就是大脑，BP就是脊髓，共同组成手机的中枢神经系统

若干年可能有一个重要的更新，会涉及物理信道等，对于基站侧来说，换板子就可以解决，对于终端来说，一般可以保证兼容性，而且随着手机的更新换代，自然解决了。而一般性的更新往往只是MAC层以上，都是升级以下软件就可以了。

而且，基带设计的稳定性，可以靠两个方面来保证：一是标准定义的时候就尽量灵活，信号处理一般都固化，需要灵活处理的都放在MAC层以上；二是基带设计的时候，软硬件划分要多考虑一些，现在越来越多的功能放在DSP和BP上，ASIC部分设计为可灵活配置的，可以理解为DSP或者BP的硬件加速器。

不过，人们依然不满足于现状，软件无线电和多核并行处理确实是一个方向，这有两个意义：一是推出产品速度加快；二是减小了设计失误的风险，每次Tape out或者ECO都花不少钱。

潜水就可以了

冒泡的要慎重啊

发照片既然通过网络，应该是发到亲友的PC上。

感觉很多冒泡的跟侃大描述的不是一个层面的，总在津津乐道手机产业。

侃大能不能先不要管，堵着耳朵写完，然后再回头讨论好伐？

刚接触这块，什么国民、直通的芯片，以及

芯片级的设计，都不懂。

thx！！！

手机支付，技术上没有太大困难。

难在利益相关方太多，而且都很强势。强强联合，历来不好弄，因为谁也不低头。

中国移动鼓吹手机小额支付已经好几年了吧，试点也搞了长沙和重庆两地。但是为什么没有全国推广呢？利益分割没有谈妥而已。其中的水，太深了。

TI是最早开发无线信号直接AD转换--Digital Radio Processing，数字滤波最后转基带信号的，技术不可谓不强。 Nokia能掀翻Moto根本借力点就是可靠性，而可靠性来自于外围射频电路的简洁，当时射频电路的简洁实际依靠的是TI的DRP技术，TI的技术外加北欧人一丝不苟的执行终于成就了一代霸业。

然而在高通的咄咄逼人的攻势下，Nokia先是凭着高通给TI的授权抵挡了几年，自己又投入了几十亿美元研究3G，就这样还是顶不住，最后在2008年签下城下之盟。就其原因，高通拥有一系列基于WCDMA或CDMA的基础专利是根本。当时光之轮转入3G和后3G时代，ADI，NXP等一众玩家发现在3G时代他们根本无路可走，高通巍峨的身影是不可逾越的，像MTK一样往地摊货的方向发展也非其所愿，不得不用各种方法退出市场。标志性的事件是2008年底TI宣布退出BP市场，当这样的Nokia+TI这样的巨人联盟也抵挡不了高通的火力，一个黯然退场，一个签城下之盟时，佛地魔的阴影已经笼罩人间。

现在的3G市场，VIA投降，和高通签署了CDMA2000的授权协议，但咽喉被高通掐住， MTK半投降，和高通签了一个专利协议--不牵涉专利许可，由手机厂商直接和高通谈。但反问一句，没有高通的许可， MTK敢卖吗？其他BP芯片供应商如Broadcom， Infineon等先后和高通签署了授权协议，向其缴纳巨额权利金，在成本上处于极大的被动，在后继发展上也被高通控制了方向，更要命的是高通不是ARM，自己不生产CPU， 高通自己本身是排名第一的供应商。这些3G BP的生产者们在高通的压迫下正在给自己挖坟墓。

高通现在代工的是台积电，技术而言和Broadcom， Infineon处在同一水平，所以致胜的关键不是射频技术，而是IP。

引入鲶鱼了？

联通倒是因为忙于3G而没弄这个。

如果侃大觉得技术没困难，那就别歪楼，继续8您的。

【11】移动网络规范的合纵连横

上一章我们讨论了SmartPhone BP部分的硬件系统，接下去我们将讨论SmartPhone BP部分的软件系统。所谓BP，指的是基带处理器（Baseband Processor），又称为通讯处理器（Communication Processor，CP），顾名思义，BP部分负责SmartPhone的通信机制。

作为手机的通信机制，BP部分尤其是软件系统，与移动网络的进化密不可分。2G时代的移动网络，主要分为两个家族，GSM和CDMAOne[1]。从1985年，ITU启动了制订3G移动通信系统规范的工作，到1999年，历时14年，国际电讯联盟（International Telecommunication Union）ITU终于批准了四个3G移动网络规范，GSM/EDGE，UMTS，CDMA2000和DECT，总称IMT-2000，开启了3G时代，3G成为IMT-2000的代名词。2007年，ITU又批准了WiMAX，至此IMT-2000共有五个3G规范[2]。

之所以出现多个规范并存的局面，根本原因在于采用什么样的无线射频技术来传递信息，多种技术可以完成同一个任务，而每种技术都各有长短，没有哪一个技术能够以压倒性的优势胜出，所以出现群雄争霸的局面。

移动网络要解决的核心问题，是同时支持多个手机用户双向通信，这里的关键词有两个，1. 多个手机同时通信，即Multiple Access（MA），中文译作“多址”。2. 通信双方是双向通信，而不是广播那样我说你听，即Double Duplex，中文译作“双向双工”。

移动通信典型的多址接入方式有三种，频分多址（FDMA），时分多址（TDMA），和码分多址（CDMA）。FDMA的基本思路，是把可用频谱分割成若干频段，每个说话的人独占一个频段。当然这是个粗略的形象的说法，通信的内容不完全是语音，而且也包括数据包，例如短信彩信和互联网的接入。另外，通信的主体不是人，而是手机或者基站。

TDMA的基本思路，是把同一个频段，分成若干时段，大家轮流发言，但每个时段只允许一个人发言。FDMA和TDMA可以混合使用，例如先把整个可用频谱分成若干频段，这是FD的做法，而每个频段实行分时制，这是TD的做法。

CDMA与TDMA相似，大家共用一个频段，但是不同于TDMA的分时制，CDMA以编码（Code）来区别不同人的发言，相当于每个人在发言前，先出示自己的名牌，但是发言时间的长短不一。CDMA技术要比前两者复杂，原因有二，1. 需要把同一个频段的七嘴八舌的发言记录，按不同的发言人切割，然后把同一个人的发言碎片拼接到一起，2. 挤在同一个频段说话的人太多了，会相互干扰，所以需要扩频，也就是把说话人分散到不同的频段中去。与FD不同，每个频段不让一个人或者几个人独享，而是见缝插针，动态地分配，以便均摊在各个频段说话的人数。这个技术叫扩频（Spread Spectrum，SS），而扩频又存在多种实现方式，例如直扩扩频（DSSS）和跳频扩频（FHSS）等等。

双向双工的实现方式，与多址接入相似，也是在频段和时段上想办法。通常把从手机到基站的通信通道称为上行（Uplink），基站到手机的通信通道叫下行（Downlink）。对于语音通信来说，上行和下行的流量基本持平。但是对于数据通信来说，下行流量远远大于上行流量，这是因为看贴的人次远远超过发贴的人次。对于3G来说，数据通信的份量很重，所以要保证下行的带宽大于上行的带宽。

频分双工（FDD）把整个可用频谱分成若干频段。对于数据通信，FDD把多数频段分配给下行，少数留给上行。对于语音通话业务，FDD给每部手机都分配两个频段，一个给上行，另一个给下行。时分双工（TDD）实施分时制，根据上行和下行的流量，按需分配时段。在3G时代，不对称的数据通信业务造成不对称的时段分配，更多时段分配给了下行，而只有少数时段留给了上行。码分双工（CDD）理论上是可能的，但是或许是因为技术太复杂，所以至今没有成为现实。

FDD擅长连续控制，适应于大区制的国家内部通信，和国际间漫游，适合于对称业务如话音通话等等，适应于手机快速移动的场景。根据ITU对3G的要求，使用FDD的手机的最高移动速度可达500KM/h，而采用TDD的手机的最高移动速度只有120KM/h。两者相比，TDD系统明显稍逊一筹。TDD的优势在于，适应于在人口高密度地区支持更多人同时通信，适应于不对称的数据业务，例如互联网的接入[3, ch 1]。

GSM网络，多址接入方式是TDMA，双向双工方式是FDD。最初的GSM网络，基本上是一个电路交换网络（Circuit Switched），只能提供语音和短信（SMS）服务。GSM的数据率只有9.6kb/s。为了满足互联网接入和电子邮件之类的数据业务的需求，在GSM网络基础上增添了分组交换（Packet Switched）子网，这个子网被称为GPRS网络。GPRS是GSM Phase2.1制订的规范，被称为2.5G，数据率可以达到171.2kb/s。以往短信是通过GSM核心网的SS7信令系统来传输，有了GPRS网络以后，短信（SMS）业务也可以经GPRS网络传输。2.5G的GSM/GPRS网络，仍然采用TDMA多址接入和FDD双向双工，但是考虑到数据流可以方便地被切割成等长的包，所以对TDMA和FDD做了一些改进，提高数据包传输效率。后来对GPRS又做了进一步的改进，被称为EDGE，称为2.75G[4]。

源于GSM/GPRS的3G网络规范，统称为UMTS，意思是世界移动通信系统（Universal Mobile Telecommunications System）。UMTS的概念早在1987年就正式提出了。实现3G的技术方案有很多，例如W-CDMA是日本从1993年开始研究的3G方案。到了1997年，意见渐渐趋同，对于多址接入方式，大家都认同CDMA，分歧之处在于双向双工，FDD与TDD两种方案难分仲伯。赞同FDD的有欧洲的UTRA WCDMA和日本的W-CDMA。1998年，它们融合为现在的WCDMA系统，成为强势候选方案。赞同TDD的有TD-CDMA，沦为弱势[5, pp46-47]。

1998年，经ITU批准，成立了国际标准化组织3GPP（3G Partnership Project），负责把源于GSM的2G网络逐步进化成3G网络，项目组的重点任务是设计与这个进化过程相关的各种UMTS系列网络规范。3GPP项目组，由多个地区工作组组成，中国区工作组是中国通信标准化协会（CCSA）[6]。在成立3GPP项目组的同时，ITU又批准成立了3GPP2项目组，负责把源于CDMAOne的2G网络逐步进化成3G网络。

3GPP项目组制订的UMTS 3G网络规范，包括WCDMA，以及TD-CDMA和TD-SCDMA三种。如果不特别注明，UMTS规范通常指的是WCDMA，它采用FDD方式的双向双工。而TD-CDMA采用TDD方式的双向双工，现在已经逐渐淡出。WCDMA的知识产权，主要把持在美国Qualcomm公司手里。中国通过多年努力，在技术上积累了不少创新，同时也出于反垄断的需要，申报了TD-SCDMA规范，并于2001年获得3GPP以及ITU的认可，被接纳在UMTS Release 4规范中[7]。TD-SCDMA的双向双工，采用TDD方式。

后3G时代，3GPP 项目组不断更新UMTS规范，称为Release 99，Release 4，5，6等等，最新的版本是2010年2月份发布的Release 10。每个版本除了改进旧版的技术以外，而且还增添了新的功能和技术，其中包括对于数据传输部分的改进，HSUPA/HSDPA，以及HSPA+，它们被称为3.5G以及3.75G。3G时代结束后，将开始普及LTE，WiMax等等网络，也就是4G网络[8]。

如前所述，2G网络中与GSM/GRPS对应的，是CDMAOne。3GPP2项目组负责设计一系列网络规范，把CDMAOne逐步进化成3G网络。其进化历程是，CDMAOne（2G），CDMA2000 1xRTT（2.75G)，和CDMA2000 1xEVDO（3G）。EVDO以后，大部分CDMA网络转向WCDMA/HSPA[8]。

2000年日本NTT DoCoMo公司率先实现了3G网络的商业化。2001年，韩国SK Telecom和KT两家公司也先后完成3G网络的商业化。但是它们使用的是不同的3G规范。日本NTT DoCoMo使用的是WCDMA，属于UMTS系列。而韩国SK和KT两家公司，使用的都是1xEVDO，属于CDMA2000系列。

2009年1月7日，中国工信部发放三张3G牌照，中国移动用TD-SCDMA，中国电信用CMDA2000，中国联通用WCDMA，其中TD-SCDMA是中国拥有自主产权的3G技术标准，见Figure 11.1。从技术上讲，WCDMA最稳健，TD-SCDMA最爱国，而CDMA2000最没前途[9]。

Figure 11.1 中国3G格局[9]

Courtesy http://farm5.static.flickr.com/4051/4415115195_110f66d963_o.jpg

Reference,

[1] Introduction to 2G Wireless Network. (http://en.wikipedia.org/wiki/2G)

[2] Introduction to 3G Wireless Network. (http://en.wikipedia.org/wiki/3G)

[3] 3G Wireless Network, 2'nd Edition. ISBN-13: 978-0-07-226344-2.

[4] Introduction to GSM/EDGE.

(http://en.wikipedia.org/wiki/Enhanced_Data_Rates_for_GSM_Evolution)

[5] UMTS网络技术. ISBN: 7121012006.

[6] Introduction to 3GPP. (http://en.wikipedia.org/wiki/3GPP)

[7] Introduction to TD-SCDMA. (http://en.wikipedia.org/wiki/TD-SCDMA)

[8] Introduction to UMTS. (http://en.wikipedia.org/wiki/UMTS)

[9] 中国3G格局。（http://news.enorth.com.cn/system/2009/01/07/003854399.shtml）

邓侃老大写的帖子营养太丰富了，给俺扫了多年的盲。能接着介绍一些LTE, WiMax这些吗？ 谢谢

展讯和mtk现在应该主打得是td，别的方案他们根本没有竞争力

国内应该还有其他的厂商可以提供3g的方案

以前adi就是自己没有协议栈，所以找ttpcom来搭伙过日子，刚开始还好，后来为了跟对手竞争，adi的芯片降价了，指望ttpcom跟着意思一下，结果ttpcom还是一分不少，你说郁闷不郁闷，后来adi总算是下决心把ttpcom买下了，也晚了