在不斷推動(dòng)讓消費(fèi)者隨時(shí)隨地保持互聯(lián)互通的大潮中，蜂窩網(wǎng)絡(luò)是價(jià)值不可估量的實(shí)現(xiàn)手段。起初僅限移動(dòng)電話使用的3G和4G連接，現(xiàn)在已經(jīng)廣泛應(yīng)用于便攜式電腦。起初僅面向商務(wù)人員移動(dòng)辦公小眾市場(chǎng)的筆記本移動(dòng)連接，在大學(xué)生用戶和喝拿鐵咖啡的新一代上班族的推動(dòng)下，正在經(jīng)歷爆炸性的增長(zhǎng)。

　　運(yùn)營(yíng)商不同，實(shí)現(xiàn)筆記本電腦蜂窩連接的設(shè)備也各不相同，如移動(dòng)寬帶設(shè)備和筆記本連接卡等。在本文中，我們把他們?nèi)繗w類于蜂窩調(diào)制解調(diào)器軟件狗 (CMD)。隨著數(shù)據(jù)收入在每家運(yùn)營(yíng)商收入總額中的比重日益增大，CMD也日漸風(fēng)靡。目前，各主要移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商均提供這種產(chǎn)品的完整系列。這些調(diào)制解調(diào)器軟件狗種類繁多，從最簡(jiǎn)單的3G連接到具有更多功能的調(diào)制解調(diào)器，如具有SD擴(kuò)展能力乃至雙模的調(diào)制解調(diào)器等應(yīng)有盡有。

　　目前市場(chǎng)上銷售的最簡(jiǎn)單的3G調(diào)制解調(diào)器為單模GSM或者CDMA調(diào)制解調(diào)器軟件狗。這類調(diào)制解調(diào)器軟件狗唯一的功能是連接蜂窩網(wǎng)絡(luò)，以滿足數(shù)據(jù)需求。這些設(shè)備是專用的數(shù)據(jù)發(fā)送和接收設(shè)備，主要由RF芯片、基帶調(diào)制解調(diào)器和電源管理IC構(gòu)成。

　　隨著調(diào)制解調(diào)器軟件狗市場(chǎng)的升溫，制造商正在努力實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的差異化。最簡(jiǎn)單的差異化手段是增加一個(gè)用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的SD插槽。由于該特性一般包含在調(diào)制解調(diào)器的基帶處理器中，因此需要盡可能簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)工作。不過(guò)，除了簡(jiǎn)單地添加SD卡，當(dāng)今的調(diào)制解調(diào)器設(shè)計(jì)人員還希望在CMD設(shè)計(jì)中增添新的功能，特別是雙模調(diào)制解調(diào)器功能。

橋架構(gòu)" src="http://files.chinaaet.com/images/20101030/ef76a388-cbc3-4585-bbd0-58a471b75b93.jpg" />

雙模調(diào)制解調(diào)器軟件狗有幾種可行的設(shè)計(jì)方案，分別是：

1. GSM + CDMA調(diào)制解調(diào)器

2. 3G + 4G蜂窩調(diào)制解調(diào)器

3. 蜂窩調(diào)制解調(diào)器 + WiFi

GSM + CDMA

當(dāng)前的大多數(shù)移動(dòng)市場(chǎng)同時(shí)存在著多種標(biāo)準(zhǔn)。其中，GSM和CDMA這兩種主要的移動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)可以幫助運(yùn)營(yíng)商把用戶捆綁在有限的網(wǎng)絡(luò)上。不過(guò)這通常也會(huì)限制消費(fèi)者，特別是在不同的運(yùn)營(yíng)商在其各自所在地能提供更好覆蓋的發(fā)展中國(guó)家中尤其如此。因此，雙模調(diào)制解調(diào)器軟件狗將會(huì)隨雙模手機(jī)在這些國(guó)家中的興起而實(shí)現(xiàn)同步增長(zhǎng)。

3G + 4G 蜂窩

當(dāng)前流行的另一種CMD設(shè)計(jì)是將3G和4G調(diào)制解調(diào)器集成在一起。這種設(shè)計(jì)可以同時(shí)使用尖端的4G蜂窩數(shù)據(jù)服務(wù)和更為普及的3G數(shù)據(jù)服務(wù)。隨著當(dāng)前大多數(shù)運(yùn)營(yíng)商選擇WiMax或LTE作為其首選的4G實(shí)施方案，調(diào)制解調(diào)器軟件狗正開(kāi)始將上述技術(shù)融合到設(shè)計(jì)當(dāng)中，并同時(shí)支持更為普及的3G連接。

蜂窩調(diào)制解調(diào)器 + WiFi

第三種設(shè)計(jì)選擇是將蜂窩調(diào)制解調(diào)器和WiFi集成在一起的軟件狗。雖然WiFi可能已經(jīng)成為當(dāng)下許多筆記本電腦的標(biāo)準(zhǔn)配置，但新的802.11n標(biāo)準(zhǔn)還沒(méi)有集成到PC上。另外，按照運(yùn)營(yíng)商的規(guī)格，許多與運(yùn)營(yíng)商相關(guān)的上網(wǎng)本并沒(méi)有WiFi功能。這就需要一個(gè)既能在必要的時(shí)候提供WiFi連接，同時(shí)又不影響運(yùn)營(yíng)商數(shù)據(jù)收入的額外設(shè)備。

鑒于對(duì)這種雙模CMD的明確需求，可能有人會(huì)問(wèn)為什么我們還沒(méi)有看到這種產(chǎn)品大量上市。設(shè)計(jì)這種設(shè)備的復(fù)雜性是造成拖延上市的原因之一。例如，雙模CMD必須具備下列規(guī)格：

1.可使用兩種模式

2.500mA運(yùn)行功耗

3.模式之間快速切換

4.USB性能

可使用兩種模式

為了讓雙模CMD同時(shí)使用兩種模式，需要將兩種處理器連接至集線器或者橋器件。某些設(shè)計(jì)人員傾向于在自己的方案中使用交換機(jī)，但這已經(jīng)無(wú)法提供當(dāng)今客戶所要求的雙模規(guī)格。因此，在雙模CMD中，橋和集線器是兩個(gè)板載處理器之間最常用的互聯(lián)芯片，而USB接口則是連接到移動(dòng)PC的主要方式。

500mA 運(yùn)行功耗

由于USB已成為移動(dòng)PC或者當(dāng)前幾乎任何PC最常用的連接方式，所以調(diào)制解調(diào)器軟件狗也主要使用USB這種標(biāo)準(zhǔn)。但是，調(diào)制解調(diào)器從USB端口可以獲得的電流將由此受到限制。根據(jù)USB2.0標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，連接到單個(gè)USB端口的設(shè)備可獲得的最大電流為500mA。因此，在運(yùn)行的時(shí)候，單個(gè)調(diào)制解調(diào)器軟件狗最多只能從USB端口獲得500mA的電流。在每個(gè)主處理器運(yùn)行時(shí)的功耗都會(huì)達(dá)到400mA的情況下，上述問(wèn)題就成了擺在許多調(diào)制解調(diào)器軟件狗設(shè)計(jì)人員面前的一個(gè)主要問(wèn)題。此外，設(shè)計(jì)人員在計(jì)算系統(tǒng)全力運(yùn)行時(shí)的總體功耗時(shí)，還必須考慮兩個(gè)處理器之間的互聯(lián)和USB端口的功耗情況。如果兩個(gè)調(diào)制解調(diào)器同時(shí)運(yùn)行，則調(diào)制解調(diào)器自身所消耗的電流就會(huì)超過(guò)800mA，而這已經(jīng)超過(guò)了USB2.0的最大供電能力。不過(guò)，許多設(shè)計(jì)人員都認(rèn)識(shí)到兩個(gè)調(diào)制解調(diào)器同時(shí)全力運(yùn)行的情況是不存在的，因此最大功耗只會(huì)出現(xiàn)在一個(gè)調(diào)制解調(diào)器和互聯(lián)芯片在工作的時(shí)候。這也是采用橋芯片比使用集線器更具優(yōu)勢(shì)的地方。在一個(gè)調(diào)制解調(diào)器耗電400mA的情況下，再增加100mA以上的任何耗電都會(huì)導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)故障，因此在雙模CMD中不能使用集線器。而橋芯片的功耗僅為80mA ~ 100 mA，可以讓系統(tǒng)保持在規(guī)定的電流范圍內(nèi)。

模式之間快速切換

盡可能快地在調(diào)制解調(diào)器之間進(jìn)行切換的性能是雙模調(diào)制解調(diào)器另一個(gè)重要因素。根據(jù)設(shè)計(jì)人員的要求，部分設(shè)計(jì)切換時(shí)間要求控制在微秒或毫秒之內(nèi)。采用集線器的雙模調(diào)制解調(diào)器，其切換速度明顯低于采用橋芯片的調(diào)制解調(diào)器。這是因?yàn)榧€器的作用只是一個(gè)通路，而所有的指令必須來(lái)自調(diào)制解調(diào)器所連接的PC。與此類似，來(lái)自其中任一調(diào)制解調(diào)器的所有動(dòng)作都需要通過(guò)集線器傳輸?shù)絇C，然后回傳給另一個(gè)調(diào)制解調(diào)器。在橋架構(gòu)下，由于兩個(gè)調(diào)制解調(diào)器之間無(wú)需把數(shù)據(jù)先發(fā)送給PC即可直接通信，所以切換時(shí)間可以盡可能縮短。即便要向PC發(fā)送數(shù)據(jù)，所有的通信也都可以同步無(wú)縫進(jìn)行。這樣即可最大程度地縮短兩種模式之間的切換時(shí)間。

USB性能

USB性能是雙模調(diào)制解調(diào)器設(shè)計(jì)中的另一項(xiàng)關(guān)鍵因素。由于USB是調(diào)制解調(diào)器和PC之間的主要互聯(lián)方式，因而必須充分發(fā)揮系統(tǒng)的USB性能。畢竟，在調(diào)制解調(diào)器的數(shù)據(jù)傳輸率可以達(dá)到100Mbps的情況下，而系統(tǒng)的USB性能卻被限制在80Mbps左右是非常令人難以接受的。

此外，還有一個(gè)重要的因素促使這些系統(tǒng)首選橋芯片。與集線器只是傳輸來(lái)自調(diào)制解調(diào)器的USB數(shù)據(jù)不同，橋芯片可以連接至調(diào)制解調(diào)器上具有更高性能的其他接口（例如存儲(chǔ)器接口）。這樣可以讓調(diào)制解調(diào)器以其最大的傳輸能力輸出數(shù)據(jù)，從而不必受限于調(diào)制解調(diào)器所集成的USB性能。

除了能夠滿足雙模CMD的主要要求，橋架構(gòu)還能為調(diào)制解調(diào)器設(shè)計(jì)帶來(lái)其他優(yōu)勢(shì)，具體包括：

1. 獨(dú)立的數(shù)據(jù)通路

2.  靈活的接口

3. 尺寸優(yōu)勢(shì)

獨(dú)立數(shù)據(jù)通路

由于功耗方面的嚴(yán)格限制，這項(xiàng)功能對(duì)雙模CMD而言非常實(shí)用。在500mA的電流限制下，讓調(diào)制解調(diào)器具備在多種功耗模式間進(jìn)行快速切換以保持系統(tǒng)平衡的功能意義非凡。獨(dú)立數(shù)據(jù)通路的存在可以讓通信和數(shù)據(jù)傳輸同步進(jìn)行，而無(wú)需排序存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。這就能實(shí)現(xiàn)在不打破系統(tǒng)脆弱的平衡和不干擾數(shù)據(jù)流的情況下，瞬時(shí)切換模式。

靈活的接口

橋芯片還能夠在設(shè)計(jì)方案中提供更為靈活的接口，讓開(kāi)發(fā)人員可以增添其他的SD卡或者交換機(jī)存儲(chǔ)器接口。這種靈活性能夠讓設(shè)計(jì)人員隨時(shí)在系統(tǒng)中調(diào)換功能，并同時(shí)保持將設(shè)計(jì)成果迅速推向市場(chǎng)。

尺寸優(yōu)勢(shì)

許多橋芯片是專門為移動(dòng)設(shè)備而設(shè)計(jì)的。它們的尺寸相對(duì)于旨在用于計(jì)算機(jī)外設(shè)的集線器要小得多。這對(duì)USB調(diào)制解調(diào)器軟件狗這樣強(qiáng)調(diào)尺寸大小的移動(dòng)設(shè)備來(lái)說(shuō)是一個(gè)額外優(yōu)勢(shì)。CMD尺寸越小，就越便于攜帶。

經(jīng)濟(jì)高效、節(jié)能的雙模調(diào)制解調(diào)器軟件狗有望同時(shí)滿足消費(fèi)者和運(yùn)營(yíng)商的要求。通過(guò)采用橋架構(gòu)，開(kāi)發(fā)人員可以在實(shí)現(xiàn)更多增強(qiáng)和功能的同時(shí)，讓軟件狗滿足雙模CMD所需的全部規(guī)格要求。