Un exemple très précis est l'application de la radio logicielle (Software Radio).À l'heure actuelle, les principales contradictions suivantes existent dans le domaine de la communication sans fil : premièrement, de nouveaux systèmes et normes de communication sont constamment proposés, le cycle de vie des produits de communication est raccourci et le coût de développement augmente ;Les exigences d'interconnexion deviennent de plus en plus fortes ;troisièmement, la bande de fréquences est plus encombrée, nécessitant une utilisation plus élevée de la bande de fréquences et une capacité anti-interférence.La radio logicielle réalise autant que possible des fonctions de communication sans fil et personnelles avec un logiciel et remplace les circuits intégrés spécifiques à l'application par des puces DSP programmables à usage général et des dispositifs logiques programmables, de sorte que le contenu du matériel spécial dans le système est réduit et la flexibilité et la compatibilité de la conception du système sont améliorées.flexibilité et évolutivité.Par exemple, le développement rapide de la construction urbaine conduira à la détérioration des caractéristiques du réseau sans fil.Bien que les méthodes traditionnelles d'optimisation du réseau puissent améliorer les performances du réseau, il est difficile d'obtenir des résultats satisfaisants malgré un investissement important en main-d'œuvre et en ressources financières.Grâce à la technologie radio logicielle, les performances du réseau sans fil peuvent être surveillées à tout moment et le réseau peut être mis à niveau en temps opportun pour garantir des performances optimales du réseau.De toute évidence, la technologie radio logicielle nécessite le support d'une plate-forme de puce DSP matérielle avec de puissantes capacités de traitement du signal numérique.En exécutant différents logiciels sur la puce DSP, il prend en charge une variété de systèmes de communication et améliore la compatibilité et l'évolutivité du système.Il est prévisible que les puces DSP avec des capacités de calcul parallèle à virgule flottante remplaceront les puces DSP à virgule fixe pour répondre aux exigences de haute précision, de large plage dynamique, de charge de calcul importante et de traitement de données de plus en plus complexe dans le domaine des communications.
En outre, il existe d'autres protocoles de communication sans fil, tels que IEEE802.11, SWAP, IrDA, "Bluetooth" et d'autres technologies qui fournissent une communication sans fil pour divers appareils tels que les téléphones mobiles, les ordinateurs portables, les terminaux d'information portables, les consoles de jeu portables et les appareils numériques. appareils photo.façon de connecter l'interface.
Une autre classe notable de technologies d'accès sans fil est le WLAN.Cette technologie connecte les téléphones mobiles, les PDA et les ordinateurs portables et utilise le réseau GSM ou le réseau CDMA existant avec une excellente couverture pour les connecter à Internet, offrant aux utilisateurs des services de données à bande étroite tels que la messagerie électronique et la navigation Web à tout moment et en tout lieu.Un grand nombre d'appareils électroménagers numériques (tels que MP3, périphérique audio réseau à la demande, etc.) peuvent également télécharger des informations ou réaliser un contrôle à distance de cette manière.La principale difficulté de tels produits réside toujours dans les performances et le coût de la puce.Si la puce de circuit intégré à faible coût ne peut pas être résolue, la promotion à grande échelle du produit rencontrera d'énormes difficultés.
Les circuits intégrés sont les plus anciens et les plus largement utilisés dans les équipements de communication câblés, tels que les commutateurs numériques commandés par programme, les équipements de transmission de réseau numérique synchrone optique (SDH), les routeurs, la télévision de conférence et les communications sécurisées.La plupart des premiers circuits intégrés spécifiques aux applications de communication ont été personnalisés en fonction des exigences du système.Après des années de développement, les puces ASIC de communication d'aujourd'hui ont commencé à diriger le développement des équipements de communication.
En termes d'interfaces à grande vitesse d'équipements de communication, telles que la synchronisation de trame, la correction d'erreurs, le cadrage, le traitement des informations de transmission, etc., ont été intégrées dans une puce de circuit intégré.Par exemple, le traitement de l'information E1 sur l'équipement SDH est passé d'une première puce prenant en charge 2 canaux de E1 à une puce actuelle prenant en charge 21 canaux de E1.Le jeu de puces SDH auto-développé de Datang Telecom n'a besoin que de 5 VLSI pour former un système STM-1 complet, qui peut compléter le multiplexage/désynchronisation de 63 canaux d'E1, le traitement des frais généraux POH, l'interconnexion, le traitement des frais généraux SOH, etc. fournir 2 ensembles de liaisons montantes et descendantes STM-1 en même temps.Un rack complexe qui nécessitait à l'origine des dizaines de cartes PCB est simplifié en un seul disque, ce qui améliore considérablement la fiabilité du système et réduit les coûts.
Dans le domaine de la communication de données, les premiers équipements utilisaient davantage le mode de développement de circuits intégrés spécifiques à l'application, tels que les circuits SAR utilisés pour la division et la combinaison de cellules ATM, et les processeurs de réseau dédiés au traitement des paquets de protocole IP.Aujourd'hui, qu'il s'agisse de dispositifs en mode de transfert asynchrone (ATM) ou basés sur Ethernet, de plus en plus de processeurs à grande vitesse et de puces d'interface dédiées sont utilisés pour les former.RISC 32 bits est le processeur haute performance grand public non seulement utilisé pour le traitement de protocole, la conversion de signalisation et le traitement de diverses informations de charge utile, mais également de plus en plus utilisé dans le traitement des informations d'interface, le rôle de la plate-forme de puce émerge de plus en plus.En fait, dans le développement d'équipements de communication d'aujourd'hui, le logiciel a remplacé le matériel en tant que contenu le plus important et le plus critique dans le développement de systèmes.La charge de travail logicielle est passée d'insignifiante à plus de 70 % aujourd'hui.Une plateforme SoC flexible, performante et reconfigurable est un sujet très attendu et très suivi dans le domaine de la communication.
Les progrès des circuits intégrés ont apporté une contribution extrêmement importante à la résolution du « goulot d'étranglement » de la bande passante d'Internet.Aujourd'hui, les routeurs sont passés d'architectures traditionnelles de commutation basées sur bus (fond de panier), de transfert de progiciels et de traitement centralisé à des architectures de commutation basées sur la matrice, de transfert de paquets matériels et de traitement distribué.Dans le passé, les routeurs centraux ont commencé à se déplacer vers la périphérie du réseau, et les routeurs centraux évoluent vers une vitesse et un débit plus élevés.Avec ce changement, la contribution des circuits intégrés au réseau de données se déplacera progressivement vers la périphérie du réseau et vers l'accès.L'amélioration de la vitesse du réseau dorsal de transmission dépend davantage de la technologie optique, en particulier de l'introduction de circuits optiques intégrés.
Le rôle des circuits intégrés dans les terminaux de communication est évident.Des fonctions multiples, une petite taille et une légèreté, un fonctionnement simple et une apparence élégante sont la poursuite éternelle des terminaux de communication mobiles.L'interface homme-machine simple et vive, l'affichage à écran couleur riche, la source audio riche, l'acquisition simultanée de diverses informations et la consommation d'énergie ultra-faible sont les fondements du succès et de l'avantage concurrentiel des téléphones mobiles Internet mobiles.Afin de s'adapter à la coexistence de plusieurs générations, les terminaux de communication portables et les stations de base doivent correspondre au "multi-mode" et au "multi-bande", à savoir ce que l'on appelle le "multi-mode" et le "multi-fréquence".Évidemment, cela conduira à une conception de plus en plus complexe des puces de téléphonie mobile.Une puce de bande de base d'un téléphone mobile multimode pouvant être utilisée dans les réseaux GSM, CDMA et 3G doit être capable de gérer divers signaux et protocoles, notamment GSM, CDMA et 3G.Comme le GSM, le CDMA et la 3G utilisent chacun des ressources de fréquences différentes, les téléphones mobiles multimodes ont également besoin de 2 ou 3 circuits RF pour correspondre à différentes bandes de fréquences.Les interfaces voix et données telles que l'infrarouge (Ir) et l'USB sont également devenues des choix incontournables.À ce jour, la deuxième génération de terminaux commerciaux bimodes pour les communications mobiles compatibles avec les systèmes GSM et CDMA n'est pas encore sortie.L'une des principales raisons est que les puces utilisées pour ces téléphones mobiles multimodes ne sont pas encore matures.Outre les difficultés techniques, le coût élevé des puces de circuit en raison de la complexité croissante exponentielle du traitement de l'information est également une raison.
Le prix du circuit radiofréquence et du circuit de traitement du signal en bande de base représente environ 50 à 60 % du coût du terminal de communication mobile.En effet, les circuits radiofréquence au-dessus de la bande 2 GHz sont généralement mis en œuvre à l'aide de la technologie à l'arséniure de gallium (GaAs).Les dispositifs GaAs sont difficiles à intégrer à haute densité et l'espace disponible pour une réduction significative des coûts est limité.Les gens espèrent utiliser la technologie CMOS pour fabriquer des circuits RF, afin d'obtenir un faible coût et une miniaturisation, tandis que les processeurs de signaux RF et en bande de base peuvent être intégrés ensemble pour obtenir une solution à puce unique.La mise en œuvre de circuits RF en technologie CMOS est très attractive pour les équipementiers.Au cours des deux dernières années, les principaux fabricants internationaux de semi-conducteurs se sont livrés à une concurrence féroce dans ce domaine.
Il existe de nombreuses façons de produire des circuits RF utilisant la technologie CMOS, parmi lesquelles la technologie silicium-germanium (SiGe) a suscité une grande attention.La technologie SiGe est une technologie de fabrication qui ajoute plusieurs processus sur la base de la technologie CMOS, c'est-à-dire qu'une couche SiGe est formée sur un matériau en silicium pour augmenter la fréquence de coupure des transistors.Des transistors à fréquence de coupure élevée et à faible consommation d'énergie peuvent être réalisés sur la base d'un processus CMOS compatible sans investissement à grande échelle.Représentées par IBM, de nombreuses sociétés de semi-conducteurs dans le monde ont successivement lancé des produits utilisant la technologie SiGe.La fréquence de coupure des appareils SiGe produits en série par IBM a atteint 47 GHz et devrait bientôt atteindre 100 GHz.
Les puces en plastique telles que les OLED vont également apporter une nouvelle révolution aux terminaux de communication.Les écrans couleur en plastique OLED avancés sont destinés à remplacer les écrans LCD traditionnels sur les téléphones mobiles, les PDA et les ordinateurs portables et à devenir les écrans standard pour les terminaux multimédias.
Avec la réduction de la taille des fonctionnalités des circuits intégrés et l'amélioration du niveau d'intégration, en particulier l'émergence d'Internet et les besoins en bande passante de divers nouveaux services, de nombreux problèmes nouveaux et difficiles sont apparus.Le problème de bande passante qui se pose lorsque la télévision transmet ne peut en aucun cas être résolu par la méthode de l'électricité.Autre exemple, le système SDH basé sur le traitement du signal électrique n'utilise que 1 % de la bande passante de la fibre optique, tandis que l'équipement de multiplexage optique d'insertion-extraction (OADM) et l'équipement d'interconnexion optique (OXC) utilisant le concept de réseau tout optique peuvent capacité au maximum.En conséquence, les scientifiques ont commencé à se concentrer sur la recherche de la technologie photonique, espérant remplacer les électrons par des photons pour réaliser le stockage, le traitement et la transmission de l'information.
La lumière présente de nombreux avantages par rapport à l'électricité.Par exemple, la vitesse de transmission et la bande passante de la lumière dans les fibres optiques et autres matériaux diélectriques sont bien supérieures à la vitesse de transmission et à la bande passante des électrons dans les métaux, et la perte de transmission de la lumière dans les fibres optiques est bien inférieure à celle de l'électricité dans les métaux.perte etc. Cependant, le contrôle des photons est assez difficile.Cela rend la recherche et l'application de dispositifs optiques stagnantes, et il est difficile de faire des progrès significatifs.En 1987, le concept de cristal photonique a été proposé, qui a montré aux gens un nouveau mécanisme de contrôle des photons, qui était complètement différent du mécanisme précédent consistant à utiliser la réflexion totale pour guider la transmission de la lumière, et a apporté une nouvelle vitalité au développement et à l'application de la communication optique. La technologie.Vitalité, montrant un avenir radieux.
Il n'est pas difficile de comprendre que si l'on s'attend à ce que les photons soient largement utilisés dans le domaine des communications, une méthode et une approche comme la réalisation de puces microélectroniques doivent être trouvées pour fabriquer des puces microphotoniques intégrées.La solution idéale serait d'utiliser quelque chose qui puisse fonctionner simultanément comme un miroir, un interrupteur et un guide d'ondes sur une plate-forme minuscule.
Les domaines d'application des circuits optiques intégrés sont multiples.Outre la communication par fibre optique, les capteurs à fibre optique, le traitement de l'information optique et les ordinateurs optiques, le principe de l'optique à ondes guidées, les dispositifs et circuits de guides d'ondes optiques à couche mince sont également utilisés dans d'autres domaines, tels que la recherche en science des matériaux, les instruments optiques, la spectroscopie.pénétration de la recherche.