Một ví dụ rất cụ thể là ứng dụng của đài phần mềm (Software Radio).Hiện nay, trong lĩnh vực truyền thông không dây tồn tại những mâu thuẫn chính sau: Thứ nhất, các hệ thống và tiêu chuẩn truyền thông mới liên tục được đưa ra, vòng đời của các sản phẩm truyền thông bị rút ngắn, và chi phí phát triển ngày càng tăng;Các yêu cầu kết nối ngày càng trở nên mạnh mẽ hơn;thứ ba, dải tần đông hơn, đòi hỏi khả năng sử dụng dải tần và chống nhiễu cao hơn.Radio phần mềm hiện thực hóa các chức năng giao tiếp không dây và cá nhân nhiều nhất có thể bằng phần mềm và thay thế các mạch tích hợp dành riêng cho ứng dụng bằng các chip DSP đa năng có thể lập trình và các thiết bị logic có thể lập trình, do đó nội dung của phần cứng đặc biệt trong hệ thống được giảm bớt và tính linh hoạt và khả năng tương thích của thiết kế hệ thống được cải thiện.tính linh hoạt và khả năng nâng cấp.Ví dụ, sự phát triển nhanh chóng của xây dựng đô thị sẽ dẫn đến sự suy giảm các đặc tính của mạng không dây.Mặc dù các phương pháp tối ưu hóa mạng truyền thống có thể cải thiện hiệu suất mạng nhưng khó có thể thu được kết quả như ý dù đã tiêu tốn nhiều nhân lực và tài chính.Sử dụng công nghệ vô tuyến phần mềm, hiệu suất của mạng không dây có thể được theo dõi bất cứ lúc nào và mạng có thể được nâng cấp kịp thời để đảm bảo hiệu suất tối ưu của mạng.Rõ ràng, công nghệ vô tuyến phần mềm cần sự hỗ trợ của nền tảng chip DSP phần cứng với khả năng xử lý tín hiệu kỹ thuật số mạnh mẽ.Bằng cách chạy phần mềm khác nhau trên chip DSP, nó hỗ trợ nhiều hệ thống truyền thông khác nhau và cải thiện tính tương thích và khả năng nâng cấp của hệ thống.Có thể thấy trước rằng chip DSP với khả năng tính toán dấu phẩy động song song sẽ thay thế chip DSP điểm cố định để đáp ứng các yêu cầu về độ chính xác cao, dải động lớn, tải tính toán lớn và xử lý dữ liệu ngày càng phức tạp trong lĩnh vực truyền thông.
Ngoài ra, còn có các giao thức truyền thông không dây khác, chẳng hạn như IEEE802.11, SWAP, IrDA, "Bluetooth" và các công nghệ khác cung cấp giao tiếp không dây cho các thiết bị khác nhau như điện thoại di động, máy tính xách tay, thiết bị đầu cuối thông tin di động, máy trò chơi di động và kỹ thuật số máy ảnh.cách kết nối giao diện.
Một lớp công nghệ truy cập không dây đáng chú ý khác là WLAN.Công nghệ này kết nối điện thoại di động, PDA và máy tính xách tay, đồng thời sử dụng mạng GSM hoặc mạng CDMA hiện có với vùng phủ sóng tuyệt vời để kết nối chúng với Internet, cung cấp cho người dùng các dịch vụ dữ liệu băng hẹp như email và duyệt web mọi lúc, mọi nơi.Một số lượng lớn các thiết bị gia dụng kỹ thuật số (chẳng hạn như MP3, thiết bị âm thanh mạng theo yêu cầu, v.v.) cũng có thể tải xuống thông tin hoặc thực hiện điều khiển từ xa theo cách này.Khó khăn chính của những sản phẩm như vậy vẫn nằm ở hiệu suất và giá thành của chip.Nếu không giải quyết được chip mạch tích hợp giá rẻ thì việc quảng bá sản phẩm trên diện rộng sẽ gặp khó khăn rất lớn.
Mạch tích hợp được sử dụng sớm nhất và rộng rãi nhất trong thiết bị truyền thông có dây, chẳng hạn như bộ chuyển mạch điều khiển chương trình kỹ thuật số, thiết bị truyền dẫn mạng kỹ thuật số đồng bộ quang (SDH), bộ định tuyến, truyền hình hội nghị và truyền thông an toàn.Hầu hết các mạch tích hợp dành riêng cho ứng dụng giao tiếp ban đầu đã được tùy chỉnh theo yêu cầu của hệ thống.Sau nhiều năm phát triển, chip ASIC truyền thông ngày nay đã bắt đầu dẫn đầu sự phát triển của thiết bị truyền thông.
Về giao diện tốc độ cao của thiết bị truyền thông như đồng bộ khung, sửa lỗi, phân khung, xử lý thông tin truyền dẫn… đã được tích hợp vào một chip mạch tích hợp.Ví dụ, xử lý thông tin E1 trên thiết bị SDH đã phát triển từ một chip đầu tiên hỗ trợ 2 kênh E1 thành một chip hiện tại hỗ trợ 21 kênh E1.Chipset SDH do Datang Telecom tự phát triển chỉ cần 5 VLSI để tạo thành một hệ thống STM-1 hoàn chỉnh, hệ thống này có thể hoàn thành việc ghép kênh / giải đồng bộ 63 kênh của xử lý trên không E1, POH, kết nối chéo, xử lý trên không SOH, v.v. cung cấp cùng lúc 2 bộ STM-1 đường lên và đường xuống.Một giá đỡ phức tạp ban đầu yêu cầu hàng chục bo mạch PCB được đơn giản hóa thành một đĩa duy nhất, giúp cải thiện đáng kể độ tin cậy của hệ thống và giảm chi phí.
Trong lĩnh vực truyền thông dữ liệu, các thiết bị ban đầu sử dụng phương thức phát triển của các mạch tích hợp dành riêng cho ứng dụng nhiều hơn, chẳng hạn như các mạch SAR được sử dụng để tách và kết hợp tế bào ATM, và các bộ xử lý mạng dành riêng cho xử lý gói giao thức IP.Ngày nay, cho dù đó là Chế độ truyền không đồng bộ (ATM) hay các thiết bị dựa trên Ethernet, ngày càng có nhiều CPU tốc độ cao và chip giao diện chuyên dụng được sử dụng để tạo thành chúng.RISC 32-bit là CPU hiệu suất cao chủ đạo không chỉ được sử dụng để xử lý giao thức, chuyển đổi tín hiệu và xử lý các thông tin tải trọng khác nhau, mà ngày càng được sử dụng nhiều hơn trong việc xử lý thông tin giao diện, vai trò của nền tảng chip ngày càng xuất hiện.Trên thực tế, trong quá trình phát triển thiết bị truyền thông ngày nay, phần mềm đã thay thế phần cứng như một nội dung quan trọng và then chốt nhất trong quá trình phát triển hệ thống.Ngày nay, khối lượng công việc phần mềm đã tăng từ tầm thường lên hơn 70%.Nền tảng SoC linh hoạt, hiệu suất cao, có thể cấu hình lại là một chủ đề đang được háo hức chờ đợi và chú ý theo dõi trong lĩnh vực truyền thông.
Những tiến bộ trong vi mạch tích hợp đã góp phần vô cùng quan trọng trong việc giải quyết “nút cổ chai” băng thông của Internet.Ngày nay, các bộ định tuyến đã phát triển từ chuyển mạch dựa trên bus (bảng nối đa năng) truyền thống, chuyển tiếp gói phần mềm và kiến trúc xử lý tập trung sang kiến trúc chuyển tiếp dựa trên kết cấu, gói phần cứng và xử lý phân tán.Các bộ định tuyến lõi trong quá khứ đã bắt đầu di chuyển ra rìa của mạng và các bộ định tuyến lõi đang phát triển theo hướng tốc độ cao hơn và thông lượng lớn hơn.Với sự thay đổi này, sự đóng góp của các mạch tích hợp vào mạng dữ liệu sẽ chuyển dần sang vùng biên của mạng và để truy cập.Việc cải thiện tốc độ của mạng truyền dẫn đường trục phụ thuộc nhiều hơn vào công nghệ quang học, đặc biệt là sự ra đời của các mạch quang tích hợp.
Vai trò của mạch tích hợp trong các thiết bị đầu cuối truyền thông là hiển nhiên.Nhiều chức năng, kích thước nhỏ và nhẹ, vận hành đơn giản và vẻ ngoài thời trang là mục tiêu theo đuổi vĩnh viễn của mọi người đối với thiết bị đầu cuối thông tin di động.Giao diện người máy đơn giản và sống động, màn hình màu hiển thị phong phú, nguồn âm thanh phong phú, thu nhận đồng thời nhiều thông tin khác nhau và tiêu thụ điện năng cực thấp là những nguyên tắc cơ bản cho sự thành công và lợi thế cạnh tranh của điện thoại di động Internet.Để thích ứng với sự chung sống của nhiều thế hệ, thiết bị đầu cuối thông tin liên lạc cầm tay và trạm gốc phải tương ứng với "đa chế độ" và "đa băng tần", cụ thể là cái gọi là "đa chế độ" và "đa tần số".Rõ ràng, điều này sẽ dẫn đến thiết kế chip điện thoại ngày càng phức tạp.Một chip băng tần cơ sở của điện thoại di động đa chế độ có thể được sử dụng trong các mạng GSM, CDMA và 3G phải có khả năng xử lý các giao thức và tín hiệu khác nhau bao gồm GSM, CDMA và 3G.Do GSM, CDMA và 3G mỗi loại sử dụng tài nguyên tần số khác nhau, điện thoại di động đa chế độ cũng cần 2 hoặc 3 mạch RF để tương ứng với các dải tần khác nhau.Các giao diện thoại và dữ liệu như hồng ngoại (Ir) và USB cũng trở thành những lựa chọn cần thiết.Cho đến ngày nay, thế hệ thứ hai của thiết bị đầu cuối chế độ kép thương mại cho thông tin di động tương thích với cả hệ thống GSM và CDMA vẫn chưa ra mắt.Một trong những lý do chính là các chip được sử dụng cho các điện thoại di động đa chế độ như vậy vẫn chưa trưởng thành.Ngoài những khó khăn về kỹ thuật, giá thành chip mạch cao do độ phức tạp của quá trình xử lý thông tin ngày càng tăng theo cấp số nhân cũng là một lý do.
Giá thành của mạch tần số vô tuyến và mạch xử lý tín hiệu băng gốc chiếm khoảng 50 ~ 60% giá thành của thiết bị đầu cuối thông tin di động.Điều này là do các mạch tần số vô tuyến trên băng tần 2GHz thường được thực hiện bằng công nghệ gallium arsenide (GaAs).Các thiết bị GaAs rất khó tích hợp với mật độ cao và không gian hạn chế để giảm chi phí đáng kể.Mọi người hy vọng sẽ sử dụng công nghệ CMOS để sản xuất mạch RF, để đạt được chi phí thấp và thu nhỏ, trong khi bộ xử lý tín hiệu RF và băng tần cơ sở có thể được tích hợp với nhau để đạt được giải pháp một chip.Việc triển khai các mạch RF trong công nghệ CMOS rất hấp dẫn đối với các nhà sản xuất thiết bị.Trong hai năm qua, các nhà sản xuất chất bán dẫn quốc tế lớn đã tham gia vào cuộc cạnh tranh gay gắt trong lĩnh vực này.
Có nhiều cách để sản xuất mạch RF bằng công nghệ CMOS, trong đó công nghệ silicon germanium (SiGe) đã thu hút được sự chú ý lớn.Công nghệ SiGe là công nghệ sản xuất bổ sung một số quy trình trên cơ sở công nghệ CMOS, tức là một lớp SiGe được hình thành trên vật liệu silicon để tăng tần số cắt của bóng bán dẫn.Tần số cắt cao và bóng bán dẫn tiêu thụ điện năng thấp có thể được thực hiện trên cơ sở quy trình CMOS tương thích mà không cần đầu tư quy mô lớn.Đại diện là IBM, nhiều hãng bán dẫn trên thế giới đã liên tiếp tung ra thị trường những sản phẩm sử dụng công nghệ SiGe.Tần số cắt của các thiết bị SiGe sản xuất hàng loạt của IBM đã lên tới 47GHz và dự kiến sẽ sớm đạt 100GHz.
Các chip nhựa như OLED cũng sẽ mang lại một cuộc cách mạng mới cho các thiết bị đầu cuối truyền thông.Màn hình màu nhựa OLED tiên tiến chắc chắn sẽ thay thế màn hình LCD truyền thống trên điện thoại di động, PDA và máy tính xách tay và trở thành màn hình tiêu chuẩn cho các thiết bị đầu cuối đa phương tiện.
Với việc giảm kích thước tính năng của các mạch tích hợp và nâng cao mức độ tích hợp, đặc biệt là sự xuất hiện của Internet và các yêu cầu về băng thông của các dịch vụ mới khác nhau, nhiều vấn đề mới và khó đã xuất hiện.Vấn đề băng thông phát sinh khi truyền hình TV không thể được giải quyết bằng phương pháp điện.Ví dụ khác, hệ thống SDH dựa trên xử lý tín hiệu điện chỉ sử dụng 1% băng thông cáp quang, trong khi thiết bị ghép kênh bổ sung quang (OADM) và thiết bị kết nối chéo quang (OXC) sử dụng khái niệm mạng toàn quang có thể công suất tối đa.Do đó, các nhà khoa học bắt đầu tập trung vào nghiên cứu công nghệ quang tử, với hy vọng thay thế các electron bằng photon để thực hiện việc lưu trữ, xử lý và truyền tải thông tin.
Ánh sáng có nhiều ưu điểm hơn so với điện.Ví dụ, tốc độ truyền và băng thông của ánh sáng trong sợi quang và các vật liệu điện môi khác lớn hơn nhiều so với tốc độ truyền và băng thông của electron trong kim loại, và sự mất mát khi truyền của ánh sáng trong sợi quang nhỏ hơn nhiều so với điện trong kim loại.mất mát vv Tuy nhiên, việc kiểm soát các photon là khá khó khăn.Điều này khiến cho việc nghiên cứu và ứng dụng các thiết bị quang học bị đình trệ, khó đạt được tiến bộ rõ rệt.Năm 1987, khái niệm tinh thể quang tử được đề xuất, nó cho người ta thấy một cơ chế mới để điều khiển các photon, khác hoàn toàn với cơ chế trước đây là dùng phản xạ toàn phần để dẫn truyền ánh sáng, đồng thời mang lại sức sống mới cho sự phát triển và ứng dụng của truyền thông quang học. Công nghệ.Sức sống, cho thấy một tương lai tươi sáng.
Không khó hiểu rằng nếu các photon được mong đợi sẽ được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực truyền thông, thì cần phải tìm ra một phương pháp và cách tiếp cận như hiện thực hóa chip vi điện tử để sản xuất chip vi âm tích hợp.Giải pháp lý tưởng sẽ là sử dụng một thứ có thể đồng thời hoạt động như một tấm gương, công tắc và ống dẫn sóng trên một nền tảng nhỏ.
Các lĩnh vực ứng dụng của mạch quang tích hợp rất đa dạng.Ngoài thông tin liên lạc bằng sợi quang, cảm biến sợi quang, xử lý thông tin quang và máy tính quang, nguyên lý quang dẫn sóng, các thiết bị và mạch dẫn sóng quang màng mỏng cũng được sử dụng trong các lĩnh vực khác, chẳng hạn như nghiên cứu khoa học vật liệu, dụng cụ quang học, quang phổ.thâm nhập của nghiên cứu.