作为不断增加特性的载体,蜂窝电话一直处在风口浪尖之上。它早已从语音服务延伸至高速数据、电子邮件、拍照、音乐播放等诸如此类的其它功能和服务,而且仍将源源不断将这些新服务纳入其中。例如,三星SGH-P920在已经相当丰富的特性集基础上又增加了数字视频广播-手持(DVB-H)电视的接收能力。
SGH-P920最初是作为意大利移动电信(Telecom Italia Mobile)借2006年世界杯之际进行推销的一个卖点推出的。这款3G UMTS手机有一个内置旋转的130万像素摄像头,从而具有照相和视频捕获功能,除此之外,它还有视频录制、MP3/AAC音乐播放、蓝牙、彩铃、电子节目指南和再现立体声的双扬声器等功能或特性。
地面数字视频广播(想想传统的天线发射塔)已在欧洲用了一段时间,对普通电视机的大部分电视接收来说,它以DVB-T作为标准。但作为一种一直“时刻就续”的数据广播架构,因需要接收器一直在工作,所以DVB-T不太适合对功耗敏感的移动环境应用。为将DVB的接收体验从居室扩展至手持设备,为解决移动环境的有限能量及小的收看屏幕,需要作出改变。
DVB-H是以“移动化”DVB服务为目标对DVB-T进行的扩展。技术细节中决定性部分是用间歇突发模式替代DVB-T中的连续传输模式。通过对数据进行时间分割,DVB-H接收器可在突发间歇时关断,从而降低了功耗。
支持DVB-H对手机设计的影响
那么,DVB-H(以及移动电视整体上)对手机设计带来哪些影响呢？不出意料,它意味着要将更多的半导体及一些间接的附加物集成进用户接口和工业设计,最起码,这款三星手机是这样的。
先从接收部分开始看。P920增加了一款拉杆天线以接收UHF波段的DVB-H信号。该天线位于P920条棒形设计的上半部,这半部还有两个显示器:其中1一个是2.2英寸的主LCD,另1个当手机被合上时可看的有机LED小面板。
为强化电视收看体验,P920为该折叠设计增加了一个90°旋转屏,这样,不用将手机侧过来,就可提供传统的电视视界。电视功能增加了一些成本和复杂性,它们体现在铰接和旋转硬件、以及电视必须通过这些铰接的机械接口传送所需的额外信号上。
一系列复杂的柔性电路(用于显示)和同轴导线(用于天线)都通过这些旋转机构和折叠铰接。这里,在控制成本的同时还要保证电气连接性能不因这些连接硬件的反复使用而造成故障这两个目标对设计提出了相当挑战。直接嵌放在铰合部分的旋转照相机模块也使机电部分的设计更加复杂。
图:三星SGH-P920手机支持DVB-H制式,采用了高通、飞思卡尔、DiBcom和Nvidia等公司提供的一些关键元器件。
连接及功能实现
当上述这些全部完成后,三星必须掌控一系列的连接功能,也就是这款P920翻盖式手机机身较下面的主要电子部分到较上面的“可视部分”之间的连接。虽然双铰接机构增加了产品体积,但三星借用裕余的厚度整合进安放在翻转铰接侧部“边耳”内体积不菲的立体声扬声器。
在主要电子组件这块,许多器件是专用于实现UMTS 2,100MHz和GSM 900、1,800和1,900MHz通信功能的。围绕高通(Qualcomm)的MSM6250A平台,P920恰当地选用了4种芯片及其配套的用于WCDMA和GSM通信链路的独立RF功放。MSM6250A基带是高通对其受追捧的MSM6250(130nm)的90nm翻版。该工艺进步减小了裸片面积并降低了制造成本。
从拉杆UHF天线接收下来的信号首先进入调谐器模块(可能来自村田),它整合了与飞思卡尔的MC44CD02 DVB-H调谐器IC配套工作所需的全部无源和支持器件。与为手机基本功能增加新特性时所经常采取的手法一样,为便于测试和手机设计,三星采用了一款紧缩封装的调谐器模块,它将全部混合信号调谐器电子部分组合在一块表面封装PCB上。
一旦将有用的DVB-H信号从调谐器中分离出来,它们被送至执行信号解调和解码的DiBcom DIB7000-H移动DVB-H/DVB-T接收器。基于130nm CMOS工艺的DIB7000-H工作在DVB-H模式时的功耗据称是20毫瓦(而DVB-T模式所需的功耗是其10倍),它为信号处理链的下一环节(由Nvidia的GoForce 5500媒体处理器完成)提供解调和解码了的音视频流。
Nvidia的芯片是处理全部视频I/O的核心部件,这些I/O包括:输入侧的DVB-H信号和照相机接口以及输出侧的两款显示器。总计2MB的SRAM是支持DiBcom芯片需要的本地工作存储器,另2MB分立式SDRAM被整合在Nvidia GoForce 5500的堆叠封装内。
东芝提供系统存储器(双裸片封装的TY9000A800E0GG),它包括128MB的东芝NAND闪存和来自Elpida的64MB DDR SDRAM,它们由MSM6250A和GoForce 5500共用。虽也可通过TransFlash卡槽扩展存储器,但P920内部庞大的存储器就是被设计成用来完成视频录制任务(包括类似P920 TiVo时移这样的数字视频录制能力)的。
取决于在哪里划分哪些是与电视相关的附加功能,DVB-H移动电视功能增加的制造成本在10到25美元。尽管加大的存储器以及实现DVB-H方案的独立媒体处理器增加了直接成本,但三星在试图使新服务供应商获利的同时也可能增加了手机本身的赢利。
但移动电视会成为下一波浪潮吗？虽然看起来象是很有可能,但全球移动电视标准带来的更具吸引力的价格尚未出现,另外,在不同地区,若干制式在相互竞争。AT&T最近决定在美国采用DVB-H的对手MediaFLO(由高通制订)作为移动电视标准,这有可能为DVB-H的前景投下阴影。
当然,另一个挑战是消化增加的成本。DVB-H不是免费的,对那些发现他们的帐单业已数目不菲的移动服务用户来说,电视增加的额外成本也许会制约观众的需求。
但是,当涉及到电视时,每个人都想要这种移动收看功能。所以,若食物链中的各方能克服成本问题,移动电视也许的确会提供蜂窝产业所寻求的刺激。
作者:David Carey
总裁
Portelligent公司
（电子工程专辑）
