克服蜂窝电话发展带来的挑战

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Overcoming the challenges in cellular handset development

---过去一年的销售增长率见证了蜂窝电话的再起,这令许多曾经预料去年将会是一个销售低谷的行业分析家们十分惊讶。所以,我们有必要了解究竟发生了什么,调查其中的含义,着眼于未来,对便携式设备设计方面进行研究。

事实
---除了在一些发展中国家,简单低档的黑白显示器手机和功能极其受限的手机还有需求以外,世界上大多数国家,手机用户们正处于将已有的手机更新换代的时代。就是在那些发展中国家,初到市场的消费者也总是被拥有彩屏、和弦铃声和其他用户功能强大的手机所吸引。
---在发达国家,手机经营者对市场占有率进行竞争。他们在必须留住原有顾客的同时,还要通过提供新的机型、功能以及服务等手段从其他经营商那里吸引更多的顾客。消费者们现在对手机的期望转为:带有彩色显示器,能够自定义和下载图像、照片,甚至简短的视频剪辑。许多较新的手机机型包括两个彩色显示器:一个主显示器用于显示菜单和功能,另一个很小的在翻盖外面的显示器用来显示来电号码。
---在许多国家,摄像头手机和能够获取、发送图像信息的手机已经很普遍了。一个庞大的产业也已经形成,这就是销售手机铃声,通常都是MIDI和弦铃音或者.WAV格式声效的铃音。
---声音效果、3D图像和联机对战使得手机游戏变得日趋成熟起来。经过改进的显示屏、软键盘和小型化的指示装置设计使得WAP访问更加简单。具有额外联通性和可移动媒体选择的手机正在出现。

挑战
---开发手机的功能是一个挑战。首先,用户的喜好不同,宗教和文化的差异使得定义正确的功能成为一个困难。一个功能定好之后,就要从硬件和软件方面实现它。
---第二,保持手机价格、大小和能力与用户期望中的一致是一个关键问题。选择一个平台以使产品快速进入市场也是至关重要的,因为制造商如果不能根据市场需求做出迅速反应就会被淘汰出局。

两个基本的克服挑战的途径
---这里有两个基本的克服挑战的途径。一个是给手机增加一个应用处理器,它可以是嵌入在基带处理器上的,也可以是一个外部的设备。这个应用处理器可以运行像Windows Mobile 或者Symbian OS这样的高层操作系统,并且可以得到第三方应用软件的支持。这使得手机能够像电脑一样通过用户自己添加程序以实现新的功能。
---手机生产商不必明确地定义这些功能。手机出厂后经营者、零售商或消费者可以自己向手机中安装所需的软件。用这种方法设计的手机被叫作“智能手机”。
---对一部分终端用户市场来说,这种途径是非常适合和值得的。一些手机用户有足够的能力自己添加新的应用程序。但是这种灵活性也带来了一些负面作用。
---应用处理器,不管是嵌入的的还是单独的,都需要一定的花费。从处理速度的角度,要求应用处理器运行一个高层的操作系统,而这无疑会增加功率的损耗。从外存的角度,要求有能装载操作系统的软件,这也是一笔开销而且会造成功率损耗。
---许多智能手机的操作系统也包含了许可费和版权费。另一个途径是利用基带处理器的处理能力代替应用处理器。这种方法虽然在灵活性方面不如智能手机,但是可以减少每个手机的成本并且延长电池的寿命。现在,一些芯片集生产商基本上已经停止了对手机基带处理器中信号处理的部分的开发。也有一些生产商仍然在继续为提高性能从事内核的开发,不采用协处理器。
---典型的基带处理器根据控制手机操作的协议栈的要求能够提供100到150 MIPS的处理速度。然而,除此之外,通常有足够的速度留给用户接口和多媒体功能。
---一些手机可以运行Java。这就使得售后软件功能得以实现,比如游戏、个人信息管理、e-mail客户和网络浏览器。手机软件提供的这些功能作为可选择的软件模块能够轻松地与基本的协议栈软件所兼容。
---利用基带处理器实现所有功能比起增加一个应用处理器来说,它的优点在于:低成本、低功率,而且节省了高层系统软件的许可费开支。

模拟基带能力
---另一个手机功能发展的参考因素是模拟基带能力。一些制造商忽视了模拟基带能力,同时另一些制造商仍然在增加新的功能在它上面。
---模拟设备的针脚接口提供了一系列兼容标准,例如,众多不同的模拟基带音频IC器件提供从基本的语音频带数模、模数转换,到高质量立体声音频数模转换,乃至铃音、游戏音频处理、音乐回放等不同的处理能力。所有这些器件在母板上使用一致的接口标准和寄存器分配,并且由于这种兼容性,使硬件设计时可以根据需求通过不同的IC设备替换满足设计要求。

参考设计
---灵活的参考设计像模拟设备Nova无线引擎,它轻松地增加了许多新的功能使之能够迅速打入市场。Nova无限引擎应用了改进的TTPCom协议栈软件,改进后的协议栈软件已经在世界范围的手机设计中得到普及并且对网络内部可操作性提供一个可靠的跟踪记录,这对一部即将进入市场的手机是非常重要的。测试和批准的延缓会造成新产品的上市迟缓并且影响产品的竞争力。
---测试完全的软件、可靠的参考设计和改进的基代模拟的结合与数字处理器能力克服了高级手机设计带来的挑战。这使得制造商的焦点集中到了定义产品功能以实现市场占有率的增加和产品的成功。

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