美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司 (NS)宣布推出一款可支持下一代基站結(jié)構(gòu)的串行/解串器。

    美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體新推出的 CPRI (Common Public Radio Interface) 串行/解串器是全球第一顆延遲校準(zhǔn)測(cè)量準(zhǔn)確度達(dá)到正負(fù) 800ps的芯片，而且在信號(hào)電壓及抖動(dòng)方面的表現(xiàn)也超過(guò) 了CPRI 接口標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定。此外，這款型號(hào)為 SCAN25100 CPRI 的串行/解串器可以利用芯片上的兩個(gè)鎖相環(huán)路自動(dòng)將遠(yuǎn)程射頻單元 (radio head) 同步到負(fù)責(zé)基帶處理工作的基站。

    利用這些特點(diǎn)，采用多天線技術(shù)的分散式基站結(jié)構(gòu)可提高發(fā)射效率及數(shù)據(jù)傳輸量，加強(qiáng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的靈活性，以及擴(kuò)大覆蓋范圍，同時(shí)也可降低設(shè)備安裝 (backhaul)、借用場(chǎng)地及擴(kuò)大帶寬等方面的成本。

    美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體的 SCAN25100 CPRI 串行/解串器除了適用于新一代的 GSM、CDMA、W-CDMA、CDMA2000、WiMAX、TD-SCDMA 及其他基站結(jié)構(gòu)之外，也適用于雷達(dá)系統(tǒng)、衛(wèi)星通信設(shè)備、測(cè)試儀器、醫(yī)療成像設(shè)備、高能粒子加速設(shè)備及其他高性能的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。

    基站的供應(yīng)商及運(yùn)營(yíng)商必須充分利用現(xiàn)有的頻譜，提高寬帶網(wǎng)絡(luò)的容量，以及進(jìn)一步擴(kuò)大其覆蓋范圍，才可在符合成本效益的基礎(chǔ)上，確保能夠傳送大量數(shù)據(jù)及移動(dòng)通信設(shè)備的寬帶視頻信號(hào)。由于目前的調(diào)制及編碼技術(shù)無(wú)論在頻率還是速度方面，已接近理論上傳輸極限，因此供應(yīng)商及運(yùn)營(yíng)商都紛紛將技術(shù)改革的重點(diǎn)放在打破地域的限制上，例如采用分散式基站結(jié)構(gòu)以及更多的天線，以便為廣大的移動(dòng)電話用戶提供媲美 DSL 線路的卓越傳送效果。

    分散式基站結(jié)構(gòu)將射頻電路從基站，移到了各個(gè)天線端口，讓射頻系統(tǒng)不必集中在一個(gè)地方。這些遠(yuǎn)程射頻單元 (RRH) 會(huì)產(chǎn)生互連延遲及同步問(wèn)題，對(duì)中央基站造成干擾，因此技術(shù)上仍有許多問(wèn)題尚待解決。美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體的 SCAN25100 CPRI 串行/解串器不但采用正申請(qǐng)專利的高精度延遲校準(zhǔn)測(cè)量 (DCM) 電路，而且其中的發(fā)送及接收系統(tǒng)鎖相環(huán)路都各自獨(dú)立，因此系統(tǒng)無(wú)需另外添加任何元件，無(wú)需進(jìn)行復(fù)雜的干預(yù)，可準(zhǔn)確測(cè)量延遲時(shí)間，以及確保遠(yuǎn)程射頻單元與中央基站保持同步。

    為了進(jìn)一步提高移動(dòng)電話的傳輸量及覆蓋范圍，從而降低單位數(shù)據(jù)量的傳輸成本。一個(gè)重要的方向就是遠(yuǎn)端射頻單元采用具備波束賦形能力的智能天線以及多輸入多輸出天線。但這些多天線系統(tǒng)對(duì)準(zhǔn)確定時(shí)有更嚴(yán)格的要求，而采用傳統(tǒng)的邏輯電路設(shè)計(jì)很難準(zhǔn)確校準(zhǔn)基站與這些遠(yuǎn)程射頻單元之間的延遲。為了確保可以跟蹤小至 200ps 的光纖延遲變動(dòng)，美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體的 SCAN25100 CPRI 串行/解串器集成延遲校準(zhǔn)測(cè)量 (DCM) 電路，以便能夠準(zhǔn)確測(cè)量基站至遠(yuǎn)程射頻單元以及各遠(yuǎn)程射頻單元之間的光纖延遲時(shí)間，而且準(zhǔn)確度保證可達(dá)正負(fù) 800ps。這個(gè)正申請(qǐng)專利的延遲校準(zhǔn)測(cè)量電路也可準(zhǔn)確指出芯片本身的固有延遲時(shí)間，以及測(cè)量芯片以外的系統(tǒng)延遲。延遲校準(zhǔn)測(cè)量電路采用透明的操作方式，絕對(duì)不會(huì)干擾 CPRI 數(shù)據(jù)鏈路。系統(tǒng)軟件可隨時(shí)啟動(dòng)延遲校準(zhǔn)測(cè)量電路，必要時(shí)甚至可以每隔 5ms 便發(fā)出一次啟動(dòng)指令，例如跟蹤指定溫度范圍內(nèi)的光纖延遲變化時(shí)便需要比較頻繁啟動(dòng)延遲校準(zhǔn)測(cè)量電路。

    美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體的 2457.6Mbps、1228.8Mbps及 614.4Mbps SCAN25100 CPRI 串行/解串器除了內(nèi)置準(zhǔn)確的延遲校準(zhǔn)電路及獨(dú)立的發(fā)送和接收系統(tǒng)鎖相環(huán)路之外，還具備先進(jìn)的高速混合信號(hào)和時(shí)鐘管理以及信號(hào)調(diào)節(jié)等功能。此外，SCAN25100 芯片還內(nèi)置可設(shè)定的串行發(fā)射去加重及接收均衡電路，其抖動(dòng)及電壓方面的表現(xiàn)都超出 CPRI 有關(guān)高電壓和低電壓操作時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。這款芯片也具備 8b/10b 編碼、、逗號(hào)檢測(cè)、鎖定檢測(cè)、CPRI 信號(hào)和幀遺失檢測(cè)、串行終端、可編程的 LVTTL 或 1.8V 的 CMOS 并行接口、具備 JTAG SCAN 測(cè)試能力的IEEE 1149.1/6、以及其他功能。由于 SCAN25100 芯片具有卓越的信號(hào)的去抖能力，而且具備 8kV 的靜電釋放及熱插拔等保護(hù)功能，因此是光纖、底板以及 15 米或更長(zhǎng)電纜的理想互連解決方案。

    SCAN12100 芯片是 SCAN25100 芯片的低速版，有1228.8Mbps 及 614.4Mbps 兩個(gè)速度可供選擇，其他的功能基本上與 SCAN25100 芯片相同，目前已有大量現(xiàn)貨供應(yīng)。

    美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體的 SCAN25100 及 SCAN12100 以 CPRI成幀器協(xié)議作為高級(jí) FPGA 代碼，確保優(yōu)化系統(tǒng) 模塊。按照客戶要求而編寫的高級(jí)代碼可以隨時(shí)載入現(xiàn)有的低成本 FPGA 之內(nèi)。這個(gè)特別為其優(yōu)化的系統(tǒng)分割設(shè)計(jì)將模擬串行/解串器、定時(shí)及延遲校準(zhǔn)測(cè)量等復(fù)雜的功能集成到 SCAN25100 及 SCAN12100 之內(nèi)，而 FPGA 則負(fù)責(zé)執(zhí)行邏輯功能。這種系統(tǒng)分割設(shè)計(jì)在抑制信號(hào)抖動(dòng)及加強(qiáng)定時(shí)準(zhǔn)確性方面都有極卓越的表現(xiàn)，而且可確保系統(tǒng)設(shè)計(jì)適用于未來(lái)一代的產(chǎn)品。