在不斷推動讓消費(fèi)者隨時隨地保持互聯(lián)互通的大潮中,，蜂窩網(wǎng)絡(luò)是價值不可估量的實(shí)現(xiàn)手段。起初僅限移動電話使用的3G和4G連接，現(xiàn)在已經(jīng)廣泛應(yīng)用于便攜式電腦,。起初僅面向商務(wù)人員移動辦公小眾市場的筆記本移動連接,，在大學(xué)生用戶和喝拿鐵咖啡的新一代上班族的推動下，正在經(jīng)歷爆炸性的增長,。

　　運(yùn)營商不同,，實(shí)現(xiàn)筆記本電腦蜂窩連接的設(shè)備也各不相同，如移動寬帶設(shè)備和筆記本連接卡等,。在本文中,，我們把他們?nèi)繗w類于蜂窩調(diào)制解調(diào)器軟件狗 (CMD)。隨著數(shù)據(jù)收入在每家運(yùn)營商收入總額中的比重日益增大,，CMD也日漸風(fēng)靡,。目前，各主要移動運(yùn)營商均提供這種產(chǎn)品的完整系列,。這些調(diào)制解調(diào)器軟件狗種類繁多,，從最簡單的3G連接到具有更多功能的調(diào)制解調(diào)器，如具有SD擴(kuò)展能力乃至雙模的調(diào)制解調(diào)器等應(yīng)有盡有,。

　　目前市場上銷售的最簡單的3G調(diào)制解調(diào)器為單模GSM或者CDMA調(diào)制解調(diào)器軟件狗,。這類調(diào)制解調(diào)器軟件狗唯一的功能是連接蜂窩網(wǎng)絡(luò)，以滿足數(shù)據(jù)需求,。這些設(shè)備是專用的數(shù)據(jù)發(fā)送和接收設(shè)備,，主要由RF芯片、基帶調(diào)制解調(diào)器和電源管理IC構(gòu)成,。

　　隨著調(diào)制解調(diào)器軟件狗市場的升溫,，制造商正在努力實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的差異化。最簡單的差異化手段是增加一個用于數(shù)據(jù)存儲的SD插槽,。由于該特性一般包含在調(diào)制解調(diào)器的基帶處理器中,，因此需要盡可能簡化設(shè)計工作。不過,，除了簡單地添加SD卡,，當(dāng)今的調(diào)制解調(diào)器設(shè)計人員還希望在CMD設(shè)計中增添新的功能，特別是雙模調(diào)制解調(diào)器功能,。

橋架構(gòu)" src="http://files.chinaaet.com/images/20101030/ef76a388-cbc3-4585-bbd0-58a471b75b93.jpg" />

雙模調(diào)制解調(diào)器軟件狗有幾種可行的設(shè)計方案,，分別是：

1. GSM + CDMA調(diào)制解調(diào)器

2. 3G + 4G蜂窩調(diào)制解調(diào)器

3. 蜂窩調(diào)制解調(diào)器 + WiFi

GSM + CDMA

當(dāng)前的大多數(shù)移動市場同時存在著多種標(biāo)準(zhǔn)。其中,，GSM和CDMA這兩種主要的移動標(biāo)準(zhǔn)可以幫助運(yùn)營商把用戶捆綁在有限的網(wǎng)絡(luò)上,。不過這通常也會限制消費(fèi)者，特別是在不同的運(yùn)營商在其各自所在地能提供更好覆蓋的發(fā)展中國家中尤其如此,。因此,，雙模調(diào)制解調(diào)器軟件狗將會隨雙模手機(jī)在這些國家中的興起而實(shí)現(xiàn)同步增長。

3G + 4G 蜂窩

當(dāng)前流行的另一種CMD設(shè)計是將3G和4G調(diào)制解調(diào)器集成在一起。這種設(shè)計可以同時使用尖端的4G蜂窩數(shù)據(jù)服務(wù)和更為普及的3G數(shù)據(jù)服務(wù),。隨著當(dāng)前大多數(shù)運(yùn)營商選擇WiMax或LTE作為其首選的4G實(shí)施方案,，調(diào)制解調(diào)器軟件狗正開始將上述技術(shù)融合到設(shè)計當(dāng)中，并同時支持更為普及的3G連接,。

蜂窩調(diào)制解調(diào)器 + WiFi

第三種設(shè)計選擇是將蜂窩調(diào)制解調(diào)器和WiFi集成在一起的軟件狗,。雖然WiFi可能已經(jīng)成為當(dāng)下許多筆記本電腦的標(biāo)準(zhǔn)配置，但新的802.11n標(biāo)準(zhǔn)還沒有集成到PC上,。另外,，按照運(yùn)營商的規(guī)格，許多與運(yùn)營商相關(guān)的上網(wǎng)本并沒有WiFi功能,。這就需要一個既能在必要的時候提供WiFi連接,，同時又不影響運(yùn)營商數(shù)據(jù)收入的額外設(shè)備。

鑒于對這種雙模CMD的明確需求,，可能有人會問為什么我們還沒有看到這種產(chǎn)品大量上市,。設(shè)計這種設(shè)備的復(fù)雜性是造成拖延上市的原因之一。例如,，雙模CMD必須具備下列規(guī)格：

1.可使用兩種模式

2.500mA運(yùn)行功耗

3.模式之間快速切換

4.USB性能

可使用兩種模式

為了讓雙模CMD同時使用兩種模式,，需要將兩種處理器連接至集線器或者橋器件。某些設(shè)計人員傾向于在自己的方案中使用交換機(jī),，但這已經(jīng)無法提供當(dāng)今客戶所要求的雙模規(guī)格,。因此，在雙模CMD中,，橋和集線器是兩個板載處理器之間最常用的互聯(lián)芯片,，而USB接口則是連接到移動PC的主要方式。

500mA 運(yùn)行功耗

由于USB已成為移動PC或者當(dāng)前幾乎任何PC最常用的連接方式,，所以調(diào)制解調(diào)器軟件狗也主要使用USB這種標(biāo)準(zhǔn),。但是，調(diào)制解調(diào)器從USB端口可以獲得的電流將由此受到限制,。根據(jù)USB2.0標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,，連接到單個USB端口的設(shè)備可獲得的最大電流為500mA。因此,，在運(yùn)行的時候,，單個調(diào)制解調(diào)器軟件狗最多只能從USB端口獲得500mA的電流。在每個主處理器運(yùn)行時的功耗都會達(dá)到400mA的情況下,，上述問題就成了擺在許多調(diào)制解調(diào)器軟件狗設(shè)計人員面前的一個主要問題,。此外，設(shè)計人員在計算系統(tǒng)全力運(yùn)行時的總體功耗時,，還必須考慮兩個處理器之間的互聯(lián)和USB端口的功耗情況,。如果兩個調(diào)制解調(diào)器同時運(yùn)行,，則調(diào)制解調(diào)器自身所消耗的電流就會超過800mA，而這已經(jīng)超過了USB2.0的最大供電能力,。不過,，許多設(shè)計人員都認(rèn)識到兩個調(diào)制解調(diào)器同時全力運(yùn)行的情況是不存在的，因此最大功耗只會出現(xiàn)在一個調(diào)制解調(diào)器和互聯(lián)芯片在工作的時候,。這也是采用橋芯片比使用集線器更具優(yōu)勢的地方。在一個調(diào)制解調(diào)器耗電400mA的情況下,，再增加100mA以上的任何耗電都會導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)故障,，因此在雙模CMD中不能使用集線器。而橋芯片的功耗僅為80mA ~ 100 mA,，可以讓系統(tǒng)保持在規(guī)定的電流范圍內(nèi),。

模式之間快速切換

盡可能快地在調(diào)制解調(diào)器之間進(jìn)行切換的性能是雙模調(diào)制解調(diào)器另一個重要因素。根據(jù)設(shè)計人員的要求,，部分設(shè)計切換時間要求控制在微秒或毫秒之內(nèi),。采用集線器的雙模調(diào)制解調(diào)器，其切換速度明顯低于采用橋芯片的調(diào)制解調(diào)器,。這是因?yàn)榧€器的作用只是一個通路,，而所有的指令必須來自調(diào)制解調(diào)器所連接的PC。與此類似,，來自其中任一調(diào)制解調(diào)器的所有動作都需要通過集線器傳輸?shù)絇C,，然后回傳給另一個調(diào)制解調(diào)器。在橋架構(gòu)下,，由于兩個調(diào)制解調(diào)器之間無需把數(shù)據(jù)先發(fā)送給PC即可直接通信,，所以切換時間可以盡可能縮短。即便要向PC發(fā)送數(shù)據(jù),，所有的通信也都可以同步無縫進(jìn)行,。這樣即可最大程度地縮短兩種模式之間的切換時間。

USB性能

USB性能是雙模調(diào)制解調(diào)器設(shè)計中的另一項關(guān)鍵因素,。由于USB是調(diào)制解調(diào)器和PC之間的主要互聯(lián)方式,，因而必須充分發(fā)揮系統(tǒng)的USB性能。畢竟,，在調(diào)制解調(diào)器的數(shù)據(jù)傳輸率可以達(dá)到100Mbps的情況下,，而系統(tǒng)的USB性能卻被限制在80Mbps左右是非常令人難以接受的。

此外,，還有一個重要的因素促使這些系統(tǒng)首選橋芯片,。與集線器只是傳輸來自調(diào)制解調(diào)器的USB數(shù)據(jù)不同，橋芯片可以連接至調(diào)制解調(diào)器上具有更高性能的其他接口（例如存儲器接口）,。這樣可以讓調(diào)制解調(diào)器以其最大的傳輸能力輸出數(shù)據(jù),，從而不必受限于調(diào)制解調(diào)器所集成的USB性能,。

除了能夠滿足雙模CMD的主要要求，橋架構(gòu)還能為調(diào)制解調(diào)器設(shè)計帶來其他優(yōu)勢,，具體包括：

1. 獨(dú)立的數(shù)據(jù)通路

2.  靈活的接口

3. 尺寸優(yōu)勢

獨(dú)立數(shù)據(jù)通路

由于功耗方面的嚴(yán)格限制,，這項功能對雙模CMD而言非常實(shí)用。在500mA的電流限制下,，讓調(diào)制解調(diào)器具備在多種功耗模式間進(jìn)行快速切換以保持系統(tǒng)平衡的功能意義非凡,。獨(dú)立數(shù)據(jù)通路的存在可以讓通信和數(shù)據(jù)傳輸同步進(jìn)行，而無需排序存儲數(shù)據(jù),。這就能實(shí)現(xiàn)在不打破系統(tǒng)脆弱的平衡和不干擾數(shù)據(jù)流的情況下,，瞬時切換模式。

靈活的接口

橋芯片還能夠在設(shè)計方案中提供更為靈活的接口,，讓開發(fā)人員可以增添其他的SD卡或者交換機(jī)存儲器接口,。這種靈活性能夠讓設(shè)計人員隨時在系統(tǒng)中調(diào)換功能，并同時保持將設(shè)計成果迅速推向市場,。

尺寸優(yōu)勢

許多橋芯片是專門為移動設(shè)備而設(shè)計的,。它們的尺寸相對于旨在用于計算機(jī)外設(shè)的集線器要小得多。這對USB調(diào)制解調(diào)器軟件狗這樣強(qiáng)調(diào)尺寸大小的移動設(shè)備來說是一個額外優(yōu)勢,。CMD尺寸越小,，就越便于攜帶。

經(jīng)濟(jì)高效,、節(jié)能的雙模調(diào)制解調(diào)器軟件狗有望同時滿足消費(fèi)者和運(yùn)營商的要求,。通過采用橋架構(gòu)，開發(fā)人員可以在實(shí)現(xiàn)更多增強(qiáng)和功能的同時,，讓軟件狗滿足雙模CMD所需的全部規(guī)格要求,。