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作者: ST-Ericsson 公司 Rickard Ljung 智能手機(jī)如何變成一種商品，智能手機(jī)上網(wǎng)變得如何簡單，我又如何突然地開始習(xí)慣幾年前就已經(jīng)習(xí)慣的電池充電周期，這一系列過程難道不令人驚嘆嗎？我最好是習(xí)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(jī)的主CPU是為處理現(xiàn)代操作系統(tǒng)環(huán)境的需求而設(shè)計的，當(dāng)然，電池總?cè)萘恐邢喈?dāng)多的電量是被主CPU消耗掉的，但是，還有相當(dāng)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(dāng)智能手機(jī)在距離基站稍遠(yuǎn)一點的地方全功率發(fā)送數(shù)據(jù)時，這部分電路的功耗明顯增大。如果再看YouTube網(wǎng)絡(luò)視頻，電池電量很快就會被消耗一空。放心吧，明天會更美好。 就在幾年前我們啟動HSPA+調(diào)制解調(diào)器研發(fā)項目時，有幾名工程師也著手研發(fā)一項叫做連續(xù)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(diào)制解調(diào)器內(nèi)，隨著電信運(yùn)營商不斷在通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)引入CPC技術(shù)，將有越來越多的手機(jī)具備這項功能。說實話，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(nèi)打開然后關(guān)閉射頻發(fā)射器/接收器的控制方法，甚至在有效數(shù)據(jù)會話過程中也不會停止開關(guān)操作。 
這項技術(shù)在發(fā)送數(shù)據(jù)時的省電效果最明顯，而一款沒有CPC功能的智能手機(jī)只會連續(xù)不斷地做一件事情：不是發(fā)送數(shù)據(jù)就是接收數(shù)據(jù)，這對電池電量是一種浪費(fèi)。針對這個問題，CPC技術(shù)定義了一種叫做不連續(xù)發(fā)送（DTX）的機(jī)制。同時，CPC還定義了一個與其對應(yīng)的叫做不連續(xù)接收（DRX）的機(jī)制。智能手機(jī)利用這兩種機(jī)制開關(guān)射頻調(diào)制解調(diào)器的發(fā)射和接收電路，包括功率放大器。 事實上，當(dāng)一個調(diào)制解調(diào)器通過一個無線蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送視頻流或VoIP通話的IP包時，在這些數(shù)據(jù)包之間存在大量的時間，可以將其用于發(fā)送其它數(shù)據(jù)或進(jìn)入睡眠模式。Thor M57x0調(diào)制解調(diào)器的數(shù)據(jù)容量特別大，只有下載恐怖的海量數(shù)據(jù)才會真地堵塞數(shù)據(jù)通道。視頻流傳輸通常只需幾兆位每秒的平均數(shù)據(jù)速率，而音頻流對數(shù)據(jù)速率的要求則更低，幾百個kbps即可。 CPC技術(shù)正是利用這些特點來確保高射頻鏈路性能得到充分利用，以21Mbps的數(shù)據(jù)速率傳輸數(shù)據(jù)串。在閑置時隙之間，使射頻收發(fā)器和功率放大器進(jìn)入靜默模式。調(diào)制解調(diào)器將從網(wǎng)絡(luò)獲得一個描述如何配置收發(fā)時隙的活動模式，在這些時隙之間收發(fā)器可以暫時進(jìn)入睡眠。能否充分利用這項技術(shù)，完全取決于調(diào)制解調(diào)器軟件。 網(wǎng)絡(luò)對數(shù)據(jù)發(fā)送或接收方法的估算能力越強(qiáng)，調(diào)制解調(diào)器收發(fā)器可用于睡眠的時隙就越多。同樣地，調(diào)制解調(diào)器在活動與靜默之間的轉(zhuǎn)換速度越快，調(diào)制解調(diào)器能夠打盹短睡的次數(shù)就越多。
我提供的幾組數(shù)據(jù) 自從CPC技術(shù)引入Thor M570調(diào)制解調(diào)器平臺后，我們的工程師始終在忙于優(yōu)調(diào)這項技術(shù)。據(jù)我看到的最新的實驗室報告，以數(shù)據(jù)流傳輸為例，如果沒有CPC功能，調(diào)制解調(diào)器的功耗為200 mA，如果開啟CPC功能，功耗則降至150 mA左右。實際入網(wǎng)現(xiàn)場測試也證實了這一點，在瀏覽網(wǎng)頁或觀看網(wǎng)絡(luò)視頻時，電池使用壽命提高20%以上。 當(dāng)發(fā)射功率是0dBm時，這項技術(shù)開始省電。因為當(dāng)輸出功率很大時，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(dāng)發(fā)射功率很大時，省電效果甚至?xí)用黠@。同樣地，因為還有進(jìn)一步優(yōu)調(diào)的空間，例如，網(wǎng)絡(luò)端可以進(jìn)一步優(yōu)調(diào)，我們預(yù)計未來省電效果會達(dá)到50%。 我說過ST-Ericsson所有的HSPA+調(diào)制解調(diào)器，包括Thor M570、M5720、M5730和M5780，都采用了CPC技術(shù)嗎？當(dāng)然說過，沒有說過的是周圍的幾家實驗室正在做類似的研發(fā)活動，以進(jìn)一步提升射頻基帶處理器和應(yīng)用處理器的能效，所以，未來看起來相當(dāng)美好，不是嗎？ |
