第155章 基帶的“心跳” - 物理層初探
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在核心處理器、外設接口、多媒體引擎以及功耗控製等關鍵環節都取得了令人滿意的測試結果後,“蜂鳥一號”soc的驗證工作終於來到了最後、也是最艱難的一關——通信基帶部分的全麵測試。這是決定“蜂鳥”能否真正成為一顆合格手機芯片的“生死線”,也是張建華和他帶領的這支匯聚了全球精英的基帶團隊,證明自身價值的關鍵時刻。
實驗室的氣氛再次變得凝重起來。與之前測試數字或模擬電路不同,無線通信是一個極其複雜的係統工程,它不僅僅涉及芯片內部的數字信號處理和模擬射頻接口,更與外部的無線信道環境、網絡側的基站模擬器、以及複雜的通信協議棧軟件緊密相關。任何一個環節出現微小的偏差,都可能導致整個係統無法正常工作。
測試平台的核心,是一台價值數百萬美元的、來自安捷倫agient,後來的keysight是德科技)或羅德與施瓦茨rohde & scharz)的頂級無線通信綜合測試儀。這台複雜的儀器能夠精確地模擬出gs和gprs基站的信號,並能模擬各種不同的信道衰落、噪聲幹擾、多普勒頻移等惡劣的無線環境,是對手機芯片基帶性能進行全麵“體檢”的終極武器。
“蜂鳥一號”的測試板通過專用的rf射頻)接口板上麵可能焊接了啟明芯合作開發的外部rf收發器芯片,或者直接引出了芯片內部模擬基帶部分的差分iq信號接口,取決於“蜂鳥”的集成度),與綜合測試儀相連。張建華親自坐鎮主控台,他的手指在鍵盤上快速敲擊,開始配置測試參數。< 900hz頻段,標準信道模式。” “配置下行廣播信道bh)和同步信道sch)參數。” “啟動信號發射!”
綜合測試儀的屏幕上,代表著模擬基站信號的功率譜和星座圖亮了起來。
現在,輪到“蜂鳥”了。
“芯片上電,加載基帶測試固件。”陳家俊在一旁協助。 “初始化射頻前端和模擬基帶……”負責rf接口的工程師報告。 “啟動物理層接收機……開始進行小區搜索ce search)!”張建華下達指令。
所有人的目光都聚焦在連接著芯片內部基帶處理器調試接口的電腦屏幕上,以及示波器上捕捉到的關鍵信號波形。
芯片內部的數字信號處理器開始高速運轉,執行著複雜的同步算法。它需要在茫茫的無線信號海洋中,準確地捕捉到來自模擬基站的那微弱而關鍵的同步信道sch)信號,並從中解碼出基站的識別碼bsic)和當前的網絡時間信息幀號)。
時間一秒一秒地過去。屏幕上的日誌信息不斷滾動,顯示著搜索算法的迭代過程。
“頻率偏差校正中……” “時隙同步嚐試……” “檢測到可能的sch信號能量峰值……”
突然,控製台窗口中跳出了一行綠色的提示信息:
[pocked! fn=, bsic=67
“鎖定了!同步信道鎖定了!”負責監控日誌的工程師激動地喊了出來!
這意味著,“蜂鳥一號”的接收機成功地“聽到”了來自模擬基站的第一聲“呼喚”,並準確地對上了“時間”和“身份”!這是整個通信鏈路建立的第一步,也是最關鍵的一步!
實驗室裏響起了一陣短暫而熱烈的掌聲!張建華緊繃的臉上也露出了一絲笑容,但他知道,這隻是開始。
“非常好!繼續!”張建華立刻下達下一步指令,“解碼廣播控製信道bh),獲取係統信息!”
芯片的接收機開始嚐試解碼承載著更多網絡參數如小區標識、鄰區列表、接入參數等)的bh信道。這需要更複雜的信道估計和均衡算法來對抗信道衰落。
幾秒鍾後,又是一行綠色的提示:< ration bocks received.
“係統信息也收到了!”
“太棒了!”陳家俊忍不住讚歎道,“物理層下行通路基本驗證成功!接收機性能很穩定!”
接下來,是更具挑戰性的上行通路測試——讓芯片主動向模擬基站“說話”。
“配置上行物理隨機接入信道prach)參數。” “嚐試發送隨機接入rando aess)請求!”
工程師在控製台輸入指令。連接到芯片發射通路經過功率放大器pa)的頻譜分析儀上,立刻捕捉到了一個符合gs規範的上行突發burst)信號!
片刻之後,網絡模擬器那邊傳來了回應——它成功接收並解碼了來自“蜂鳥”的接入請求!
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“上行鏈路初步打通!prach發送成功!”
“嚐試建立專用控製信道sdh),進行鑒權和加密流程!”
測試一步步深入,模擬著手機開機後與網絡建立連接的完整過程。切換到專用信道、進行si卡鑒權、啟動加密算法……每一個步驟都涉及複雜的協議交互和精確的時序控製。
過程中也遇到了一些小麻煩。比如,在某個特定的信道條件下,信道編碼卷積碼)的譯碼性能略低於預期,導致誤塊率ber)偏高。張建華和算法工程師們立刻調出內部的仿真數據進行比對,最終通過微調譯碼器的判決門限參數,解決了問題。又比如,在上行功率控製的響應速度上,發現比仿真結果慢了幾個毫秒,經過排查,發現是軟件協議棧在處理測量報告easureent report)時的一個邏輯延遲導致的,軟件團隊立刻進行了優化。
經過了整整一天一夜的連續奮戰,終於,在第二天淩晨,測試平台成功地模擬完成了一次完整的gs語音通話流程!
當網絡模擬器顯示“voice ca estabished”語音通話已建立),並且通過連接的音頻接口,可以清晰地聽到模擬的通話語音雖然隻是測試信號音)時,整個基帶測試團隊爆發出震耳欲聾的歡呼聲!
“通了!通了!我們打通了第一通‘蜂鳥’電話!”張建華激動地與身邊的同事們擊掌慶賀,這位一向沉穩的技術大牛,此刻也難掩內心的激動。
林軒一直通過遠程視頻關注著測試進展,當看到通話成功建立的那一刻,他也由衷地為團隊感到高興。“老張!祝賀!這是‘蜂鳥’項目繼芯片點亮之後的又一個重大裏程碑!它證明了我們啟明芯完全有能力掌握複雜移動通信的核心技術!”
當然,所有人都知道,這還隻是在理想的實驗室環境下、使用網絡模擬器進行的測試。距離真正在運營商的實際網絡中穩定可靠地工作,還需要進行大量的協議一致性測試、外場路測fied test)、以及針對不同國家和地區網絡環境的適配優化。
但無論如何,“蜂鳥”已經發出了它在移動通信世界的第一聲響亮啼鳴!這顆芯片的“心髒”不僅強勁有力,它的“耳朵”和“嘴巴”也同樣靈敏可靠!
基帶物理層的初步打通,為“蜂鳥”項目的最終成功奠定了最關鍵的基礎。啟明芯進軍功能手機芯片市場的征途上,最險峻的一座技術高峰,已經被成功翻越!距離將這顆強大的“中國芯”交付給諾基亞等巨頭,進行最終的審判,又近了一大步!
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