一、CMMB芯片的技术发展趋势
CMMB(China Mobile Multimedia Broadcasting)作为中国自主知识产权的移动多媒体广播系统,采用卫星和地面无线广播方式,对7寸以下小屏幕提供广播电视和信息服务,是移动便携条件下广播电视的新型服务形态,是填补我国广播电视服务空白的有效手段。
备受关注的南非世界杯已经进展得如火如荼,这是四年才有一次的足球盛宴,随着3G网络覆盖的逐渐完善,CMMB业务在全国近300个城市的逐步开通,终端的丰富和明星终端的不断推出,使用CMMB手机电视观看世界杯不仅成为可能,更是一种新的流行时尚。当前集CMMB电视和多媒体功能的TD手机、PMP、车载电视、股票机、信息机、数据卡等产品已经得到广泛应用。针对TD+CMMB解决方案,中国移动和中广传播公司通力合作,强强联手,充分地把中国移动强大的营销体系,结合到了CMMB的运营和发行当中去,也拉动了整个CMMB产业链的快速发展。
回顾CMMB芯片的技术发展历程,经过三年多的时间,已经实现了突破性的进展和飞跃。2007年5月,创毅视讯推出了中国首枚支持CMMB标准的手机电视信道解调芯片IF101,基于IF101芯片的联想手机ET980成功通过测试,各项性能指标均达到商用水平,此为第一阶段的Demodulator产品。2008年,推出了把Tuner和Demodulator集成在一起的芯片IF202,目前已广泛应用在智能手机、PMP、PND车载这些终端上。IF303产品是在IF202的基础上把H.264的解码功能结合在一起,主要应用在非TD的功能手机、USB的Dongle、蓝牙的外设等,第二阶段的芯片方案融合了所有外设功能。2009年,配合中国移动和中广传播合作的TD+CMMB终端方案,在IF202/303的基础上,推出了集中国移动MBBMS UAM模块的IF208/308系列,这个系列结合了TD的鉴权和加密体系,真正实现了多Die迭加Tuner+Demodulator+H.264 Decode +UAM的单芯片方案。其中IF308特别适用于不具有H.264解码功能的基带处理器的低成本方案Feature Phone(功能手机)。2010年5月,创毅视讯公司发布了全球首款支持硬解扰,超低功耗,工艺为65nm,尺寸为5X5mm的IF206和IF228。它们分别是IF202和IF208的升级产品,和业界同类芯片相比,在抗干扰能力,接收灵敏度及降低开发难度上均有很强的优势。
创毅视讯在引领和推动CMMB技术创新的同时,一直也非常重视知识产权保护工作的开展。公司从成立至今已经申请国家发明专利累计250多项,并成功实现了AVS/H264等核心IP技术,围绕CMMB核心技术及标准部署了大量专利申请,主要涉及的内容涵盖CMMB标准、发送端、接收端及网络运营等多个方面。CMMB标准核心技术包括:广播信道帧结构、信道编码和调制、复用、电子业务指南、紧急广播、数据广播、条件接收、接收解码终端技术、复用器技术要求与测量方法等;CMMB 发端技术:信道编码、复用、调制、发射机等;CMMB 接收技术:解调、解复用、解码、CAS,应用等;以及CMMB 网络产品和运营系统。
做为CMMB芯片的龙头厂商,创毅视讯公司充分结合市场需求,考虑市场细分,不断融合创新,推出了一系列丰富的芯片产品线,创毅视讯的产品路线图也充分地体现了CMMB终端后续的发展需要。我们认为移动电视CMMB芯片的技术趋势有几个方面:一方面是芯片本身功能指标上的改进,例如抗干扰能力、功耗、尺寸、所提供的各种接口等;另一方面是降低芯片的综合成本和开发难度,便于CMMB终端方案厂商的快速进入和产品的铺量推广。考虑到封装在一起的SIP产品最标准,性能最稳定,供货也最有保障,从长期来看,将调谐、解调、解码、解密等功能集成在一起的这种多合一单芯片方案,将是CMMB芯片的技术发展趋势。
二、IF228/IF206芯片的突出性能优点
集成度高,超小尺寸
IF228/IF206,集Tuner(调谐器)、Demodulator(解调器)、UAM条件接收(IF228)于一体,采用65nm工艺,TFBGA 5x5mm的封装,为业内最小封装的CMMB解调芯片,而Ball pitch仍然保持0.65mm,极大地方便了客户的PCB设计。基于IF228/IF206的CMMB解决方案可以在不超过50mm²的面积内实现。高集成度的芯片设计和超小尺寸的芯片封装,大大的降低了终端产品的开发难度和综合成本。
超强解调性能
支持终端最高移动速度超过800Km/小时,轻松适应动车组、磁悬浮甚至飞机等高速移动交通工具。同时,对几十公里每小时的低速移动城市多径环境也是性能极佳,在20Hz多普勒频移,6个不同强度和时延的标准TU6信道下,QPSK的实际解调门限达到7.3dB以下。另一个充分体现性能的指标是对等强两径最大时延的适应,两径时延达到75us时,IF228/206在QAM16调制方式下,仍然具有12.5dB的解调载噪比门限。这样的性能指标,足以保证在单频组网的任何情况下都可以实现无缝接收。
对抗单频干扰的超强能力
单频干扰对CMMB这种采用时域同步的宽带系统来说,是影响其接收性能和用户体验的关键因素。在带内单频干扰超过接收信号15dB以上时,IF228/IF206仍然可以顺利接收。更值得强调的是,在干扰信号超强不能接收的情况下,逐渐减弱干扰信号,IF228/IF206可以迅速恢复正常接收,不存在通常所说的施密特接收效应(即从干扰较弱的环境进入干扰较强的环境后,需要干扰信号减弱更多才能恢复正常接收)。在当今电磁环境越来越拥挤的情况下,这一特性可以极大地增强用户的接收体验。并且,这一特性的额外好处是,大大降低了对PCB EMI的要求,客户不用担心应用处理器(AP)和基带芯片(Baseband)可能带来的谐波干扰,大大简化了CMMB部分的布置。
超低功耗
和最小封装相对应的是它的超低功耗。基于CMMB的时隙接收技术,在1/10开启时间的工作条件下(4个时隙,正常接收一套QPSK调制的节目),平均功耗低至36mW,平均每个时隙的功耗不到10mW。此外,Power down模式下的超低电流也大大简化了客户的电源系统设计。客户不需要为IF228/IF206电源配置单独的LDO,只需要从系统板上接入现有的IO和[FS:Page]Core电压。峰值电流不超过100mA,几乎不用考虑对系统电源的影响。
IF228/IF206 IO电压直接支持1.6~3.6V的范围,不需要任何调节措施。并且有PWM输出管脚,方便后续内置天线的应用。
支持多种时钟频率输入
在CMMB终端方案设计中,以往的业界同类Demodulator一般只支持单一时钟频率,如果与AP/BB所需要的时钟频率不一致时,会导致一个终端设计方案同时需要两个晶体支持。
最新发布的IF228/IF206可支持多种主流时钟频率输入,包括:10/12/13/18/19.2/20/24/26/27/30MHZ等。因此,采用IF228/IF206的CMMB终端方案,可与AP/BB共用一个晶体,从而能为方案厂商节省成本,同时,也能为终端方案的PCB设计节省空间。
全球首款支持硬解扰
在MBBMS UAM条件接收方面,IF228/IF206支持硬解扰,可以直接实现清流输出,大大减轻了客户的软件设计工作量,降低了对MIPS的要求,并且安全性更高。
三、基于IF228/IF206芯片的应用系统方案
IF228芯片在移动通信终端中的应用
从IF228芯片在移动通信终端中的应用图可知,手机终端方案中主要由2-3个核心芯片组成。IF228是集成Tuner(调谐器)、Demodulator(解调器)、MBBMS UAM于一体的单芯片,主要完成信号接收、信道解调和节目解密的功能。Baseband(基带)芯片主要完成TD/GSM的通信协议栈处理,如T3G的7210等。AP(应用处理器)/CP(协处理器)主要完成系统管理和多媒体处理的功能,市场上主流的手机应用处理器有如Marvel,TI等。也有一些单芯片集成了Baseband和AP/CP的功能。
在移动通信终端应用中集成IF228非常方便,由于IF228的超小封装和极强的抗干扰能力,只要保证CMMB天线到IF228的射频信号没有较大的插损,可以放在PCB板上任何方便的位置。IF228接收CMMB信号,输出清流给AP。AP只需要把IF228当作是一个标准的SPI/SDIO设备,从中读取接收数据,按流媒体处理即可。
由于IF208在CMMB的接收芯片里集成了MBBMS UAM功能,因此实现中国移动主推的TD+CMMB终端方案就变得非常容易,不再需要单独配置完成UAM解密功能的SD卡,降低了成本,也节省了资源。
当前IF208/IF228已经广泛应用于TD/CMMB手机(Ophone,Smartphone和Feature phone),TD/CMMB数据卡等。随着IF228在多方面功能指标的加强,支持硬解扰,尺寸的减小,功耗的降低,将更加快速拓展在移动通信终端领域的应用。
IF206芯片在PMP、车载导航中的应用
CMMB便携式终端方案的核心组成主要包括三个部分:IF206是集成Tuner(调谐器)、Demodulator(解调器)于一体的单芯片,主要完成信号接收、信道解调功能。Baseband(基带)和AP(应用处理器)的主要功能如上所述。
IF206和IF228芯片的主要区别是:IF206需要外接经过SARFT认证的CAS SMD芯片或者支持CAS解密功能的SD卡。IF206同时也支持硬解扰,接收CMMB信号,可输出清流给AP。AP只需要把IF206当作是一个标准的SPI/SDIO设备,从中读取接收数据,按流媒体处理即可。和业界同类芯片10X10mm的封装尺寸相比,IF206 5X5mm的面积减小了四分之三。
目前IF202/IF206已经广泛应用在PMP、PND车载、手机等终端上。随着IF206在多方面功能指标的加强,尺寸和功耗的减小,成本的降低,也将更加快速拓展在低成本手机方案、个人媒体播放机、车载导航和其它的便携式电子产品领域的应用。
目前,CMMB移动电视功能基本上在昂贵的智能手机上实现,而创毅视讯全新发布的首款支持硬解扰,高集成度,超小尺寸,超低功耗的IF228/IF206单芯片方案,可以让手机制造商和运营商能把手机电视服务推向主流功能手机及便携式播放终端市场,并把费用控制在合理的区间内。
创毅视讯公司将结合市场需求,运用先进前沿的技术,不断融合创新,持续推出一系列丰富的CMMB芯片及解决方案,推动手机电视进入大众市场,从而满足CMMB移动电视业务的快速商用需求。
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