有沒(méi)有一種技術(shù)可以提升智能手機(jī)的功耗性能?
出處:c51 2001 發(fā)布于:2011-12-08 09:17:47
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(jiǎn)單,我又如何突然地開(kāi)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(guò)程難道不令人驚嘆嗎?我是習(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(jì)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(diǎn)的地方全功率發(fā)送數(shù)據(jù)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(diào)制解調(diào)器研發(fā)項(xiàng)目時(shí),有幾名工程師也著手研發(fā)一項(xiàng)叫做連續(xù)分組連接(Continuous Packet Connectivity , CPC)的技術(shù)。今天,我們把這項(xiàng)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(yíng)商不斷在通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)引入CPC技術(shù),將有越來(lái)越多的手機(jī)具備這項(xiàng)功能。說(shuō)實(shí)話,這項(xiàng)技術(shù)值得期待,因?yàn)樗谴蠓档蜕漕l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(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(shù)據(jù)會(huì)話過(guò)程中也不會(huì)停止開(kāi)關(guān)操作。
這項(xiàng)技術(shù)在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)的省電效果明顯,而一款沒(méi)有CPC功能的智能手機(jī)只會(huì)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(duì)電池電量是一種浪費(fèi)。針對(duì)這個(gè)問(wèn)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(shí),CPC還定義了一個(gè)與其對(duì)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(kāi)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(shí)上,當(dāng)一個(gè)調(diào)制解調(diào)器通過(guò)一個(gè)無(wú)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(shí),在這些數(shù)據(jù)包之間存在大量的時(shí)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,只有恐怖的海量數(shù)據(jù)才會(huì)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(duì)數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)速率傳輸數(shù)據(jù)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(diào)制解調(diào)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(xiàng)技術(shù),完全取決于調(diào)制解調(diào)器軟件。
網(wǎng)絡(luò)對(duì)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(shí)隙就越多。同樣地,調(diào)制解調(diào)器在活動(dòng)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(tái)后,我們的工程師始終在忙于優(yōu)調(diào)這項(xiàng)技術(shù)。據(jù)我看到的的實(shí)驗(yàn)室,以數(shù)據(jù)流傳輸為例,如果沒(méi)有CPC功能,調(diào)制解調(diào)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(xiàn)場(chǎng)測(cè)試也證實(shí)了這一點(diǎn),在瀏覽網(wǎng)頁(yè)或觀看網(wǎng)絡(luò)視頻時(shí),電池使用壽命提高20%以上。
當(dāng)發(fā)射功率是0dBm時(shí),這項(xiàng)技術(shù)開(kāi)始省電。因?yàn)楫?dāng)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(dāng)發(fā)射功率很大時(shí),省電效果甚至?xí)用黠@。同樣地,因?yàn)檫€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(jì)未來(lái)省電效果會(huì)達(dá)到50%.
我說(shuō)過(guò)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(shuō)過(guò),沒(méi)有說(shuō)過(guò)的是周?chē)膸准覍?shí)驗(yàn)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(yīng)用處理器的能效,所以,未來(lái)看起來(lái)相當(dāng)美好,不是嗎?

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