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作者: ST-Ericsson 公司 Rickard Ljung 智能手機如何變成一種商品，智能手機上網(wǎng)變得如何簡(jiǎn)單，我又如何突然地開(kāi)始習慣幾年前就已經(jīng)習慣的電池充電周期，這一系列過(guò)程難道不令人驚嘆嗎？我最好是習慣電池的使用壽命，或者是否存在任何隱藏的電力貯備？ 智能手機的主CPU是為處理現代操作系統環(huán)境的需求而設計的，當然，電池總容量中相當多的電量是被主CPU消耗掉的，但是，還有相當一大部分電量是被射頻解決方案及其功率放大器消耗掉的，特別是，當智能手機在距離基站稍遠一點(diǎn)的地方全功率發(fā)送數據時(shí)，這部分電路的功耗明顯增大。如果再看YouTube網(wǎng)絡(luò )視頻，電池電量很快就會(huì )被消耗一空。放心吧，明天會(huì )更美好。 就在幾年前我們啟動(dòng)HSPA+調制解調器研發(fā)項目時(shí)，有幾名工程師也著(zhù)手研發(fā)一項叫做連續分組連接（Continuous Packet Connectivity , CPC）的技術(shù)。今天，我們把這項技術(shù)全都集成到了我們的Thor HSPA+ M57x0系列纖型調制解調器內，隨著(zhù)電信運營(yíng)商不斷在通信網(wǎng)絡(luò )內引入CPC技術(shù)，將有越來(lái)越多的手機具備這項功能。說(shuō)實(shí)話(huà)，這項技術(shù)值得期待，因為它是大幅降低射頻芯片功耗的有效方式。 那么，CPC是如何工作的呢？ CPC是一種在很短的間隔內打開(kāi)然后關(guān)閉射頻發(fā)射器/接收器的控制方法，甚至在有效數據會(huì )話(huà)過(guò)程中也不會(huì )停止開(kāi)關(guān)操作。 
這項技術(shù)在發(fā)送數據時(shí)的省電效果最明顯，而一款沒(méi)有CPC功能的智能手機只會(huì )連續不斷地做一件事情：不是發(fā)送數據就是接收數據，這對電池電量是一種浪費。針對這個(gè)問(wèn)題，CPC技術(shù)定義了一種叫做不連續發(fā)送（DTX）的機制。同時(shí)，CPC還定義了一個(gè)與其對應的叫做不連續接收（DRX）的機制。智能手機利用這兩種機制開(kāi)關(guān)射頻調制解調器的發(fā)射和接收電路，包括功率放大器。 事實(shí)上，當一個(gè)調制解調器通過(guò)一個(gè)無(wú)線(xiàn)蜂窩數據網(wǎng)絡(luò )發(fā)送視頻流或VoIP通話(huà)的IP包時(shí)，在這些數據包之間存在大量的時(shí)間，可以將其用于發(fā)送其它數據或進(jìn)入睡眠模式。Thor M57x0調制解調器的數據容量特別大，只有下載恐怖的海量數據才會(huì )真地堵塞數據通道。視頻流傳輸通常只需幾兆位每秒的平均數據速率，而音頻流對數據速率的要求則更低，幾百個(gè)kbps即可。 CPC技術(shù)正是利用這些特點(diǎn)來(lái)確保高射頻鏈路性能得到充分利用，以21Mbps的數據速率傳輸數據串。在閑置時(shí)隙之間，使射頻收發(fā)器和功率放大器進(jìn)入靜默模式。調制解調器將從網(wǎng)絡(luò )獲得一個(gè)描述如何配置收發(fā)時(shí)隙的活動(dòng)模式，在這些時(shí)隙之間收發(fā)器可以暫時(shí)進(jìn)入睡眠。能否充分利用這項技術(shù)，完全取決于調制解調器軟件。 網(wǎng)絡(luò )對數據發(fā)送或接收方法的估算能力越強，調制解調器收發(fā)器可用于睡眠的時(shí)隙就越多。同樣地，調制解調器在活動(dòng)與靜默之間的轉換速度越快，調制解調器能夠打盹短睡的次數就越多。
我提供的幾組數據 自從CPC技術(shù)引入Thor M570調制解調器平臺后，我們的工程師始終在忙于優(yōu)調這項技術(shù)。據我看到的最新的實(shí)驗室報告，以數據流傳輸為例，如果沒(méi)有CPC功能，調制解調器的功耗為200 mA，如果開(kāi)啟CPC功能，功耗則降至150 mA左右。實(shí)際入網(wǎng)現場(chǎng)測試也證實(shí)了這一點(diǎn)，在瀏覽網(wǎng)頁(yè)或觀(guān)看網(wǎng)絡(luò )視頻時(shí)，電池使用壽命提高20%以上。 當發(fā)射功率是0dBm時(shí)，這項技術(shù)開(kāi)始省電。因為當輸出功率很大時(shí)，功率放大器消耗更多的電流。CPC的省電效果與功放的功耗成正比。當發(fā)射功率很大時(shí)，省電效果甚至會(huì )更加明顯。同樣地，因為還有進(jìn)一步優(yōu)調的空間，例如，網(wǎng)絡(luò )端可以進(jìn)一步優(yōu)調，我們預計未來(lái)省電效果會(huì )達到50%。 我說(shuō)過(guò)ST-Ericsson所有的HSPA+調制解調器，包括Thor M570、M5720、M5730和M5780，都采用了CPC技術(shù)嗎？當然說(shuō)過(guò)，沒(méi)有說(shuō)過(guò)的是周?chē)膸准覍?shí)驗室正在做類(lèi)似的研發(fā)活動(dòng)，以進(jìn)一步提升射頻基帶處理器和應用處理器的能效，所以，未來(lái)看起來(lái)相當美好，不是嗎？ |
