現(xiàn)在手機上4G時代的到來是大家談論的一個熱門話題,LTE、WiMAX、MIMO等成為各種媒體關注的焦點。目前討論最多的是其空中接口的變化和應用的開發(fā),但是同樣重要的是其基帶速率的提升。只有基帶速率提高上去,才能為各種音視頻的應用提供更寬的數(shù)據(jù)通道,才能充分利用無線信道提供的帶寬,而這就需要對傳統(tǒng)的基帶的接口進行一些革新,這個革新的主角就是DigRF。
早期的手機基帶芯片和射頻芯片間采用模擬接口,隨著手機集成度和芯片功能的增強,現(xiàn)代手機都采用數(shù)字的基帶接口。而如果采用并行的數(shù)字接口,會占用大量的管腳和布線空間,同時如果各個芯片廠商的信號定義不一樣會給手機廠家?guī)砗芏嗉嫒菪缘膯栴},這就需要有一個標準來統(tǒng)一手機上基帶芯片和射頻芯片間的數(shù)字接口。
DigRF(Digital RF)最早是由TTPcom、Agere、Motorola、Infineon、Renesas、RFMD等公司發(fā)起的一個組織(目前好像這個名單里很多公司的名稱都發(fā)生了一些變化。沒辦法,消費電子領域永遠充滿了變化),主要目的是把手機內(nèi)部基帶芯片和射頻芯片間的接口數(shù)字化并且標準化,在提供高速數(shù)據(jù)傳輸能力的同時給手機設計廠家提供更多的靈活性的選擇。
DigRF組織在2004年發(fā)布V1.12的標準,主要針對GSM/EDGE的2.5G手機應用;然后在2006年發(fā)布V3.09的標準,針對2.5G/3量最少可以減少到7根,除了DigRFEn/RefClk/ RefClkEn信號外,主要用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖荰xDataP/N和RxDataP/N這兩對差分線,在需要更高數(shù)據(jù)吞吐率時還可以使用多對差分線。由于V4支持的典型傳輸距離在5cm以內(nèi),所以其使用差分小信號做信號傳輸,這樣在保證高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐瑫r可以降低功耗。
DigRF V4每對差分線上在HS2X模式下支持的數(shù)據(jù)速率最高可達約3Gbps左右,同時還可以多條Lane同時傳輸,所以能支持非常高的I/Q數(shù)據(jù)速率。在不需要高速數(shù)據(jù)傳輸時,DigRF總線可以從HS(High Speed)模式切換到LP(Low Power)模式,LP模式下信號傳輸速率很低同時信號擺幅很小,可以有效地降低系統(tǒng)功耗。 DigRF V4接口中的RefClk用于在LP模式下給收發(fā)的數(shù)據(jù)提供時鐘;而在HS模式下,由于數(shù)據(jù)傳輸時使用ANSI標準的8b/10b編碼,這時接收端可以使用數(shù)據(jù)流中恢復的時鐘做采樣以便在最優(yōu)的位置進行采樣,也可以使用RefClk做參考來加快切換到HS模式后的時鐘鎖定速度從而降低系統(tǒng)功耗。
值得注意的是,DigRF組織在V1和V3時代時由于沒有并入MIPI組織,所以其物理層采用的是自定義的物理層。而在V4時DigRF WorkGroup主要致力于協(xié)議層標準的制定,物理層采用的是MIPI組織的M-PHY的物理層標準,因此DigRF V1/V3/V4的各個版本之間是互相不兼容的。以下是DigRF的不同版本的物理層接口的一個比較。
綜上可見,DigRF V4是一個全新的手機內(nèi)部基帶芯片和射頻芯片連接的高速傳輸接口,同時兼顧了現(xiàn)代智能手機需要高傳輸帶寬和低功耗的要求,為手機廠商提供了更加靈活的芯片選擇能力。目前DigRF V3標準應用已經(jīng)比較普遍,而DigRF V4的標準正在逐漸普及中,并將在4G時代得到廣泛應用。
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