2012/12/06-DIGITIMES企劃
來自英國Guildford小鎮的Lime Microsystems Limited，闡述何謂可程式化的射頻收發器單晶片(Software Defined Radio；SDR)以及其彈性化的應用潛力，如何跟其他硬體晶片商合作，以開放源碼(OpenSource)方案大量導入市場，提供涵蓋全球所有主要標準與頻段的無線通信市場客戶，開發各式各樣的無線應用…
Lime Microsystems公司介紹
Lime Microsystems Limited總裁Ebrahim Bushehri博士，介紹可軟體定義的射頻收發器(Software Defined Radio；SDR)硬體概念及應用領域，如何以開放源碼(OpenSource)與其他硬體合作夥伴合作，大量導入市場應用，以及如何跟現有無線網通／行動產品搭配。
他表示Lime Microsystems創立於2005年，總部設於英國英格蘭Surrey研究園區Guildford鎮，在美國設有行銷處，並負責美國、歐洲，以及涵蓋到遠東地區的行銷推廣業務。在韓國、日本與台灣則有授權的當地代理商來銷售與推廣動作，智源電子為台灣及大中華地區之代理商。Lime Microsystems研發全球第一顆可程式化RF收發單晶片，提供涵蓋全球所有主要標準與頻段的無線通信市場客戶，開發各式各樣的應用。
他提到SDR可程式化收發晶片，目標應用市場在於設計家用基地台(Femtocell)、企業用Femtocell基地台、Picocell基地台或Microcell基地台，中繼器(Repeater)、國防軍事廣播、用戶端裝置與家用閘道器、機器之間的行動通訊互連(Machine to Machine)、衛星通訊、開放資源(Open Source)、空白未用波段市場(White space)、SDR與FPGA的搭配運用。
而目前Lime產品所行銷的市場，依照區域以及應用領域區分，如果以行銷的市場地區來劃分，美國銷售比例佔60%，歐洲則佔21%，亞太地區的銷售比例佔16%，加拿大則僅佔3%；假如依照採用SDR射頻晶片的產品設計／應用來區分，用於家用微型基地台(Femtocell)的比例佔50%、小型基地台(Picocell/Microcell)佔4%、軍事用途佔12%、訊號中繼器佔2%的比例，其他用途佔32%。
全球首顆可程式化射頻收發單晶片
Ebrahim Bushehri介紹LMS6002DFN，是全球第一顆達成彈性化無線射頻功能、可程式化的收發單晶片。設定頻率從300MHz~3.8GHz，具備高度可配置性與眾多頻率跳接選項，高度整合雙12位元ADC與DAC類比數位轉換器，能涵蓋當前所有與未來無線／行動通訊／廣播頻段的標準。
LMS6200DFN提供業界廣泛使用之通訊介面的軟硬體開發套件，除了可以在300MHz~3.8GHz頻率之間自由設定操作之外，提供的軟體設定工具搭配圖形化使用者介面(GUI)，可協助開發業者輕鬆安裝軟體以及設定使用。開發套件藉由USB介面與連接線連接到PC或筆記型電腦，另外也提供了HMC介面，可以直接連接Altera公司的FPGA可程式化邏輯閘陣列，組合出進一步的無線射頻應用的彈性化開發平台。
這套軟硬體開發套件，在軟體開發工具方面，主要特點有：容易安裝、設定以及使用，具備全面性的調整參數群，提供無線射頻收發晶片全面性的控制，同時可以在微軟Windows環境下執行。
至於可程式化射頻單晶片硬體平台(Software Defined Radio platform)，主要是設計來提供軟體業者，無論要開發何種無線射頻應用，都能只使用以一套相同共通的硬體平台進行開發，不僅可以縮短軟體研發與即時上市的時間，同時透過不同的網路連接，來達成評估平台參數、功能特製化與韌體升級的效果，以相同的一套SDR可程式化射頻收發晶片，用低成本方式，就能跨越各種無線通訊的頻譜做各種開發應用。
Lime Microsystems提供相當齊全的智財IP電路庫，供用戶能夠快速開發進入市場。像是在LTE通道介面卡的開發上，Lime提供了符合3GPP規範的編碼／解碼器IP，數位廣播(Digital Radio)應用所需的有限脈衝反應編譯IP(Finite Impulse Response；FIR)、數位石英振盪電路(Numericall Controlled Oscillator；NCO)編譯IP、OBSAI RP、CPRI與JESD204A等IP，並提供各種離散傅立葉轉換(Discrete Fourier Transfrom；DFT)、逆向DFT、快速傅立葉轉換(FFF)、逆向快速傅立葉轉換(Inverse Fast Fourier Transfrom；IFFF)、24K FFT to RACH偵測、2×2 MMSE MIMI訊號等化、1536 FFT/IFFT、Descramer解碼器、Rate de-matching速率重匹配電路、Transport Block CRC檢測、PUSCH uplink bit rate chain、上行特徵速率鏈結(uplink symbol rate chain)、訊號特徵對映(Symbol demapper)、通道評估(Channel estimation)，以及數位廣播所需要的數位訊號預測、訊號波峰函數抑制(Crest factor reduction)、訊號上下行轉換(Digital upconverter/downconverter)等參考電路設計。
開放源碼的模組擴接設計 能與FPGA、DSP結合應用
Ebrahim Bushehri提到，Lime Microsystems透過合作夥伴的參與達到開放資源，有來自FPGA場可程式化邏輯閘陣列晶片、DSP數位訊號處理器晶片與Baseband基頻晶片的選擇搭配，提供低成本開發工程板／硬體平台做通用性連接，並提供單一晶片的整體解決方案。截至2012年9月份為止，在全球已經有130個客戶，銷售255套各式硬體開發套件。
Lime推出的MYRIAD RF模組，根基於Lime的LMS6002DFN SDR晶片，是全球第一套具備開放源碼(Open Source)的RF硬體平台。它具備低成本、高彈性且具備有廣大用戶建置基礎，可以在260MHz~3.8GHz的廣泛電波頻譜段之間供設計業者選擇，看是選擇當地的頻譜波段，或未被使用的空白頻段(Whitespace Frequency)；Lime也提供schematic與layout電路設計圖的設計資源給客戶參考採用。
他列舉一張由友晶科技(Terasic)所開發的編號DE0開發評估套件，採用Altera FPGA晶片設計，同時可附加上這個MYRIAD RF模組。另一個連接方式則是藉由一塊符合VITA 57規格的FMC載板，來連接搭載賽靈思(Xilinx)、Hitech、Digilent等公司所開發的FPGA或FPGA+DSP FPGA EVB評估板。例如賽靈思(Xilinx)的ML605 EVB評估板，就是以這個Lime的FMC載板，將MYRIAD RF模組橋接到Xilinx FPGA晶片，藉由這樣的模組擴接方式，可以創建、組合出具備FPGA+DSP+Flexible RF Transceiver的無線射頻彈性化開發平台，做為廠商開發像是CDMA、HSPA+、WiMax與LTE等無線行動通訊產品的硬體前期評估／雛型開發之用。
Ebrahim Bushehri提到，在實際商業化產品的應用實例，像是在小型家用基地台(Femtocell)設計上，以功能上支援傳統2G GSM或GSM/WCDMA雙模通訊協定的Femtocell微型基地台，已經有英國與俄羅斯客戶設計採用，在印度等國家也即將導入類似的產品開發動作，以因應當地市場發展。在支援3G/CDMA、WCDMA通訊規格的Femtocell微型基地台部份，Lime已經供貨給美國SPRINT運營商與軍方市場，在2013年將會有更多客戶設計採用。
而在WCDMA中繼器(Repeater)模組部份，Lime同樣贏得韓國客戶的設計採用，預料在韓國以及日本市場將會穩健成長。至於最新的LTE Femtocell微型基地台部份，Lime已經贏得韓國與日本客戶的設計採用，預料成長爆發期將在2013/2014年開始發酵。此外Lime也贏得許多軍方軍品市場、白牌市場、SDR可程式化射頻單晶片平台，與軍方第一層合約供應商合作供貨給美國軍方。
Ebrahim Bushehri最後總結，Lime提供可程式化的RF IC收發晶片，就如同FPGA之於數位邏輯晶片的角色一樣。第一代LMS6002DFN晶片以及已經量產供貨，隨即吸引並擁有相當大的顧客基礎。它可以加速各種無線通訊領域的應用與快速導入，同時藉由開放源碼的MYRIAD RF模組設計，能夠快速而廣泛的散佈於各通路管道，進而推廣並深化其無線收發射頻的應用。
Lime Microsystems與智源電子AZIO簽訂代理合約，成為策略連盟夥伴，智源電子成為台灣及大中華地區之代理商(www.azio-tw.com)。
DIGITIMES中文網 原文網址: 多頻段、多寬頻標準具有優秀射頻表現的收發器