目前的調變及編碼技術無論在頻率還是速度方面，已接近理論上傳輸極限，基地台供應商及營運商都紛紛將技術改革的重點放在打破地域的限制上，例如採用分散式基地台結構以及更多的天線，以便為廣大的行動電話用戶提供媲美DSL線路的卓越傳送效果。
電話、相機和遊戲機，過去幾項看似不相干的東西，如今因為“網際網路”概念成功擴展至無線領域，而呈現萬流歸宗之勢；其中“音樂”和“視頻”，正是攜帶型設備新興應用的主要推手，也是營運商為挽救日趨下滑的ARPU(每一用戶對整體營收貢獻度)，設法力求突破的殺手?。美國國家半導體介面產品部的技術營銷經理Dave Lewis指出，若要通過無線寬頻網路傳送內容豐富的視頻信號，網路營運商必須大幅提高頻寬及網路的覆蓋範圍，另一方面又要降低以單一Megabyte的傳輸成本。
照片人物：美國國家半導體介面產品部的技術營銷經理Dave Lewis
在這樣的共識下，最大的挑戰來自於頻寬的提升、大範圍基地台涵蓋區域(Cell Size)的微型化，以及建築物穿透力道的減弱。因成本制約之故，要大幅提高頻寬固然誠屬不易；如何在縮小單一基地台Cell以避免干擾的同時，並在數量上大幅擴充以克服現代都市叢林中高樓大廈對傳輸信號的阻礙，更是難上加難。“最新的調變及編碼技術已接近其理論上的容量極限，因此，我們必須跳出舊有框框來重新思考問題”，Lewis鄭重呼籲。
利用分散式基地台填補覆蓋漏洞
基地台的供應商及營運商必須充分利用現有的頻譜，提高寬頻網路的容量，以及進一步擴大其覆蓋範圍，才可在符合成本效益的基礎上，確保能夠傳送大量資料及行動通信設備的寬頻視頻信號。目前的調變及編碼技術無論在頻率還是速度方面，已接近理論上傳輸極限，供應商及營運商都紛紛將技術改革的重點放在打破地域的限制上，例如採用分散式基地台結構以及更多的天線，以便為廣大的行動電話用戶提供媲美DSL線路的卓越傳送效果。
“有一個方法可以打破這個困局，那就是利用空間──亦即環繞我們四周的三維空間──尋求技術上的突破”，他進一步說明。簡言之，我們不應再將基地台與消費者之間的大氣空間視為一條道到底的“通信管道”，而應該視之為多條獨立的管道，這樣便可為更多消費者傳送更多資料。對於網路營運商來說，只要在更多地方設立分散式的基地台，而每一基地台加設更多天線，便可為廣大的行動電話用戶提供媲美DSL線路的卓越傳送效果。“空間是關係到頻譜再利用的最後戰線”，Lewis篤定地說。
圖1：通信頻率的往上發展，也帶來了頻寬、基地台擴容和信號穿透力的問題
“智慧型天線+多輸入/多輸出(MIMO)”的基本思考是必要的。我們應該採用多條多功能的天線將基地台分散多個地方，方可填補覆蓋“漏洞”，並使工程進度較具靈活性，且享有容易安裝、減低設備安裝及場地等總體成本的好處。這個構思雖然很有啟發性，但前提是必須滿足一個嚴苛的先決條件：各基地台及天線之間仍須同步操作，互相配合。分散式基地台結構將射頻電路從基地台，移到了各個天線埠，讓射頻系統不必集中在一個地方。這些遠端射頻單元(RRH)會產生互連延遲及同步問題，對中央基地台造成干擾，技術上仍有許多問題尚待解決。換言之，對於每一支天線來說，信號時間的準確性必須受到嚴密的控制。
為了解決這個複雜的時間性問題，美國國家半導體便推出專為新一代基地台結構而設的SCAN25100串列/解串器。在高壓及低壓的情況下進行操作時，SCAN25100的信號電壓及抖動方面的表現都超過CPRI(通用公共射頻介面)技術標準的有關規定，且延遲校準測量準確度則保證高達+/-800ps。此外，這款晶片也可利用晶片上的兩個鎖相迴路自動調校“遠程射頻轉發器”(Remote Radio Head, RRH)，使其和負責基頻處理工作的基地台同步聯通。
克服RRH光纖傳輸以及晶片本身所造成的延遲
CPRI是第一個關於3G無線基地台內部關鍵介面的公共規範，由華為、愛立信、NEC、西門子和北電於2003年底所制定，旨在為WCDMA基地台中的無線設備控制部分和射頻設備之間制訂一套開放的可行的介面規範。這個介面是基地台內部惟一由無線電驅動的互連點，使得基地台的各個部分都能從各自領域的技術進步中獲益；為使整個無線產業受益，CPRI規範可以被通過公開的管道獲得。
至於RRH即是基於這種概念，對基地台的一種擴展。它將基地台中的射頻部分獨立出來讓另一設備負責，並將其通過光纖與基地台組成中的數位基頻部分相連，共用“宿主基地台”內的基頻資源，將宿主基地台的一部分載波能量引入到室內分佈系統中。在一體化無縫覆蓋網路部署中，將網路中RRH和基地台數量維持在一個合適比例，有利於整個網路的演進，尤其適合容量要求適中的室內環境。
為了進一步提高行動電話的傳輸量及覆蓋範圍，從而降低單位資料量的傳輸成本，一個重要的方向就是遠端射頻單元採用具備波束賦形能力的智慧天線以及MIMO天線。然而，這些多天線系統對準確定時有更嚴格的要求，而採用傳統的邏輯電路設計很難準確校準基地台與這些遠端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，這款晶片內置正申請專利的延遲校準測量(DCM)電路，可以準確測量基地台至遠端射頻單元以及各遠端射頻單元之間的光纖延遲時間，以及其他不可忽視的延遲，例如：晶片本身的固有延遲時間，以及測量晶片以外的系統延遲，以便嚴格控制天線四周的空氣介面的時間準確性。
其中的發送及接收系統鎖相迴路都各自獨立，系統無需外加任何元件或進行複雜的干預即可達成任務。該延遲校準測量電路採用透明的操作方式，絕對不會干擾CPRI資料連結。系統軟體可隨時啟動延遲校準測量電路，必要時甚至可以每隔5ms便發出一次啟動指令，例如：跟蹤指定溫度範圍內的光纖延遲變化時便需要比較頻繁啟動延遲校準測量電路。除了內置準確的延遲校準電路及獨立的發送和接收系統鎖相迴路之外，還具備先進的高速混合信號和時鐘管理以及信號調節等功能。
圖2：SCAN25100 CPRI串列/解串器能解決傳輸延遲現象
整合多種優異功能，提高每單位傳輸效率
SCAN25100 CPRI串列/解串器還內置可設定的串列發射去加重及接收均衡電路，其抖動及電壓方面的表現都超出CPRI有關高電壓和低電壓操作時的標準規定。這款晶片也具備8b/10b編碼、逗號檢測、鎖定檢測、CPRI信號和幀遺失檢測、串列終端、可編程的LVTTL或1.8V的CMOS平行介面、具備JTAG SCAN測試能力的IEEE 1149.1/6，且具備8kV的靜電釋放及熱插拔等保護功能，是光纖、底板以及15m或更長電纜的理想互連解決方案。工程師可充分利用它來設計前述多天線技術的分散式基地台結構，使其具備智慧型光束方向控制能力，提高射頻效率及資料傳輸量、加強系統設計的靈活性並擴大覆蓋範圍，以降低設備安裝(backhaul)、借用場地及每單位頻寬的傳輸成本。進一步查詢有關SCAN25100 CPRI串列/解串器的資料：www.national.com/pf/SC/SCAN25100.html；有關低速SCAN12100串列/解串器的資料：www.national.com/pf/SC/SCAN12100.html。
電話、相機和遊戲機，過去幾項看似不相干的東西，如今因為“網際網路”概念成功擴展至無線領域，而呈現萬流歸宗之勢；其中“音樂”和“視頻”，正是攜帶型設備新興應用的主要推手，也是營運商為挽救日趨下滑的ARPU(每一用戶對整體營收貢獻度)，設法力求突破的殺手?。美國國家半導體介面產品部的技術營銷經理Dave Lewis指出，若要通過無線寬頻網路傳送內容豐富的視頻信號，網路營運商必須大幅提高頻寬及網路的覆蓋範圍，另一方面又要降低以單一Megabyte的傳輸成本。
照片人物：美國國家半導體介面產品部的技術營銷經理Dave Lewis
在這樣的共識下，最大的挑戰來自於頻寬的提升、大範圍基地台涵蓋區域(Cell Size)的微型化，以及建築物穿透力道的減弱。因成本制約之故，要大幅提高頻寬固然誠屬不易；如何在縮小單一基地台Cell以避免干擾的同時，並在數量上大幅擴充以克服現代都市叢林中高樓大廈對傳輸信號的阻礙，更是難上加難。“最新的調變及編碼技術已接近其理論上的容量極限，因此，我們必須跳出舊有框框來重新思考問題”，Lewis鄭重呼籲。
利用分散式基地台填補覆蓋漏洞
基地台的供應商及營運商必須充分利用現有的頻譜，提高寬頻網路的容量，以及進一步擴大其覆蓋範圍，才可在符合成本效益的基礎上，確保能夠傳送大量資料及行動通信設備的寬頻視頻信號。目前的調變及編碼技術無論在頻率還是速度方面，已接近理論上傳輸極限，供應商及營運商都紛紛將技術改革的重點放在打破地域的限制上，例如採用分散式基地台結構以及更多的天線，以便為廣大的行動電話用戶提供媲美DSL線路的卓越傳送效果。
“有一個方法可以打破這個困局，那就是利用空間──亦即環繞我們四周的三維空間──尋求技術上的突破”，他進一步說明。簡言之，我們不應再將基地台與消費者之間的大氣空間視為一條道到底的“通信管道”，而應該視之為多條獨立的管道，這樣便可為更多消費者傳送更多資料。對於網路營運商來說，只要在更多地方設立分散式的基地台，而每一基地台加設更多天線，便可為廣大的行動電話用戶提供媲美DSL線路的卓越傳送效果。“空間是關係到頻譜再利用的最後戰線”，Lewis篤定地說。
圖1：通信頻率的往上發展，也帶來了頻寬、基地台擴容和信號穿透力的問題
“智慧型天線+多輸入/多輸出(MIMO)”的基本思考是必要的。我們應該採用多條多功能的天線將基地台分散多個地方，方可填補覆蓋“漏洞”，並使工程進度較具靈活性，且享有容易安裝、減低設備安裝及場地等總體成本的好處。這個構思雖然很有啟發性，但前提是必須滿足一個嚴苛的先決條件：各基地台及天線之間仍須同步操作，互相配合。分散式基地台結構將射頻電路從基地台，移到了各個天線埠，讓射頻系統不必集中在一個地方。這些遠端射頻單元(RRH)會產生互連延遲及同步問題，對中央基地台造成干擾，技術上仍有許多問題尚待解決。換言之，對於每一支天線來說，信號時間的準確性必須受到嚴密的控制。
為了解決這個複雜的時間性問題，美國國家半導體便推出專為新一代基地台結構而設的SCAN25100串列/解串器。在高壓及低壓的情況下進行操作時，SCAN25100的信號電壓及抖動方面的表現都超過CPRI(通用公共射頻介面)技術標準的有關規定，且延遲校準測量準確度則保證高達+/-800ps。此外，這款晶片也可利用晶片上的兩個鎖相迴路自動調校“遠程射頻轉發器”(Remote Radio Head, RRH)，使其和負責基頻處理工作的基地台同步聯通。
克服RRH光纖傳輸以及晶片本身所造成的延遲
CPRI是第一個關於3G無線基地台內部關鍵介面的公共規範，由華為、愛立信、NEC、西門子和北電於2003年底所制定，旨在為WCDMA基地台中的無線設備控制部分和射頻設備之間制訂一套開放的可行的介面規範。這個介面是基地台內部惟一由無線電驅動的互連點，使得基地台的各個部分都能從各自領域的技術進步中獲益；為使整個無線產業受益，CPRI規範可以被通過公開的管道獲得。
至於RRH即是基於這種概念，對基地台的一種擴展。它將基地台中的射頻部分獨立出來讓另一設備負責，並將其通過光纖與基地台組成中的數位基頻部分相連，共用“宿主基地台”內的基頻資源，將宿主基地台的一部分載波能量引入到室內分佈系統中。在一體化無縫覆蓋網路部署中，將網路中RRH和基地台數量維持在一個合適比例，有利於整個網路的演進，尤其適合容量要求適中的室內環境。
為了進一步提高行動電話的傳輸量及覆蓋範圍，從而降低單位資料量的傳輸成本，一個重要的方向就是遠端射頻單元採用具備波束賦形能力的智慧天線以及MIMO天線。然而，這些多天線系統對準確定時有更嚴格的要求，而採用傳統的邏輯電路設計很難準確校準基地台與這些遠端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，這款晶片內置正申請專利的延遲校準測量(DCM)電路，可以準確測量基地台至遠端射頻單元以及各遠端射頻單元之間的光纖延遲時間，以及其他不可忽視的延遲，例如：晶片本身的固有延遲時間，以及測量晶片以外的系統延遲，以便嚴格控制天線四周的空氣介面的時間準確性。
其中的發送及接收系統鎖相迴路都各自獨立，系統無需外加任何元件或進行複雜的干預即可達成任務。該延遲校準測量電路採用透明的操作方式，絕對不會干擾CPRI資料連結。系統軟體可隨時啟動延遲校準測量電路，必要時甚至可以每隔5ms便發出一次啟動指令，例如：跟蹤指定溫度範圍內的光纖延遲變化時便需要比較頻繁啟動延遲校準測量電路。除了內置準確的延遲校準電路及獨立的發送和接收系統鎖相迴路之外，還具備先進的高速混合信號和時鐘管理以及信號調節等功能。
圖2：SCAN25100 CPRI串列/解串器能解決傳輸延遲現象
整合多種優異功能，提高每單位傳輸效率
SCAN25100 CPRI串列/解串器還內置可設定的串列發射去加重及接收均衡電路，其抖動及電壓方面的表現都超出CPRI有關高電壓和低電壓操作時的標準規定。這款晶片也具備8b/10b編碼、逗號檢測、鎖定檢測、CPRI信號和幀遺失檢測、串列終端、可編程的LVTTL或1.8V的CMOS平行介面、具備JTAG SCAN測試能力的IEEE 1149.1/6，且具備8kV的靜電釋放及熱插拔等保護功能，是光纖、底板以及15m或更長電纜的理想互連解決方案。工程師可充分利用它來設計前述多天線技術的分散式基地台結構，使其具備智慧型光束方向控制能力，提高射頻效率及資料傳輸量、加強系統設計的靈活性並擴大覆蓋範圍，以降低設備安裝(backhaul)、借用場地及每單位頻寬的傳輸成本。進一步查詢有關SCAN25100 CPRI串列/解串器的資料：www.national.com/pf/SC/SCAN25100.html；有關低速SCAN12100串列/解串器的資料：www.national.com/pf/SC/SCAN12100.html。
