Lte har redan vunnit, men när kommer 3g att dö?

I början av förra månadens Mobile World Congress konstaterade jag att jag förväntade mig en ökad konkurrens bland LTE-leverantörer, och i showen såg många chipföretag talar om sina produkter. Varje applikationsprocessortillverkare har nu en LTE-modemstrategi, och idén att integrera LTE i själva processorn har nu blivit vanligt.

Vad detta antyder är att vi inte är långt ifrån en era där LTE blir den enda cellstandarden, vilket skulle innebära att vi ersätter de äldre 2G- och 3G-nätverken och omfördelar spektrumet, så det kan ge ännu mer LTE-bandbredd. (Och ja, så småningom kommer det också sannolikt att ersättas, men det verkar inte vara i horisonten ännu.)

I USA har praktiskt taget alla nuvarande smartphones i dag LTE, men det finns fortfarande gott om äldre telefoner och några nyare, billigare funktionstelefoner som körs på de äldre nätverken. På nästan alla andra marknader runt om i världen är LTE en mycket lägre andel men ökar snabbt. För att LTE ska bli allestädes närvarande måste priset på LTE-telefoner sjunka och nätoperatörer måste flytta sina röstsystem till Voice over LTE när de rör sig mot all-IP-nät och bort från de äldre standarderna. Att köra den första delen är en spridning av nya, billigare LTE-chips.

Här är en sammanfattning av något av det jag såg på MWC:

Qualcomm

Hittills har Qualcomm dominerat marknaden för LTE-chips såväl som för handlare-applikationsprocessorer genom att erbjuda både diskreta lösningar och de som är integrerade i sin Snapdragon-linje. Företagets modem finns i praktiskt taget alla LTE-telefoner som säljs i USA idag (även de som företaget inte kan bekräfta).

Qualcomm var banbrytande på LTE-marknaden och dess modem finns i praktiskt taget alla "4G LTE" -telefoner som används av de stora amerikanska transportörerna, oavsett om dessa modem är integrerade i företagets Snapdragon-applikationsprocessorer, eller om de är diskreta modem ihopkopplade med en applikationsprocessor från ett annat företag. (Till exempel, även om varken Qualcomm eller Apple kommer att bekräfta detta, alla nedbrytningar indikerar att iPhonerna alla använder sådana modem.) Qualcomm var bland de första som meddelade LTE-Advanced support.

Qualcomm anser att det har en generationsledning i multimode LTE; det är nu på sin fjärde generation av LTE-chips, och var bland de första som meddelade stöd för LTE-Advanced-standarden. Som företaget påpekar har faktiskt även sina mellanslagprodukter den nivån av stöd, med den senaste Snapdragon 400 som erbjuder LTE-Advanced kategori 4-funktioner.

Företaget har ett urval av produkter, men de två mest intressanta är den aktuella Gobi MDM 9x25, ett kategori 4-modem med stöd för 20 MHz bärare-aggregering och 150 Mbps nedladdningar; och den kommande Gobi MDM 9x35, ett kategori 6-modem som kommer att lägga till stöd för 40 MHz-bärarsamling och 300 Mbps-nedladdningar. Det är också det enda modem som hittills tillkännagavs att produceras på 20nm-processen. (Faktum är att det är den enda större produkten som tillkännagavs 20nm.) Detta förväntas lanseras under andra halvåret.

Vid utställningen talade Qualcomm om hur kategorier 4-modem har lanserats på de flesta marknader, inklusive USA; med kategori 6 som lanseras för data under första halvåret och i telefoner under andra halvåret i år. Det tillkännagav också ett LTE-Advanced-chip som är designat för fordonsmarknaden och talade också om nya RF-funktioner och antenndesign som sparar energi och minskar värmen. Under 2015 räknar företaget med funktioner som samordnad multipunkt (COMP), utformad för att göra LTE-upplevelsen mer konsekvent när en enhet är omgiven av flera cellplatser, en viktig teknik när vi går mot fler små celler. Dessutom räknar företaget med att se fler Voice-over-LTE-lösningar (VoLTE) som börjar rulla ut, vilket möjliggör en fullständig LTE-upplevelse. (Nu är de flesta röstsamtal faktiskt via 3G-nätverket.) Och företaget var mycket hausse om LTE-Broadcast.

MediaTek

På vissa sätt verkar det som om MediaTek kan vara Qualcomms största konkurrent, eftersom dess 3G-chips finns i en mängd olika telefoner, särskilt i Asien. Tidigare i år tillkännagav företaget sitt första LTE-modem, MT6290, som stöder alla vanliga tekniker: både FDD och TDD LTE, samt HSPA +, TD-SCDMA och EDGE-stöd för 3G / 2G-nätverk. Detta är ett kategori 4-modem som kan upp till 150 Mbps nedlänk och 50 Mbps upplänk. Företaget säger att dess referensdesign redan har levererats till kunderna, med de första kommersiella enheterna som förväntas under andra kvartalet.

Företaget tillkännagav nyligen både 32- och 64-bitars applikationsprocessorer som integrerar modem, inklusive 32-bitars okta-kärnan kallad MT6595 och ett 64-bitars fyrkärniga chip som heter 6732. Återigen är båda kategorier 4-modem med stöd för FDD och TDD LTE, tillsammans med de äldre 3G-nätverk. Målet, särskilt med octa-core-systemet, är att föra LTE till telefoner som kan kosta mindre än $ 200 utan subvention. Chips för att stödja billigare telefoner var ett stort fokus i showen, och det var särskilt sant för LTE-lösningar.

Marvell

Ett annat företag som mest har riktat sig mot asiatiska telefoner har varit Marvell. Företaget har levererat sitt PXA1801-modem, ett fem-läge kategori 4-modem som stöder både TDD och FDD LTE, tillsammans med WCDMA, TD-SCDMA och EDGE. Återigen stöder det 150 Mbps nedladdningar och innehåller nu stöd för funktioner som VoLTE.

På MWC tillkännagav Marvell att ett antal leverantörer, inklusive Lenovo, Yulong Coolpad och HiSense, skickade telefoner till China Mobile med hjälp av en LTE-version av sin PXA1088 SoC, som innehåller en liknande kategori 4-modem och en fyrkärnig Cortex-A7 baserad CPU. Tanken här är att göra LTE-telefoner mycket mer överkomliga, med ett målpris på 1000 RMB (cirka $ 160).

Marvell visade också sin 64-bitars Armada PCX1928-applikationsprocessor, som kombinerar en fyrkärnig CPU baserad på Cortex-A53-kärnan tillsammans med sin femläges-LTE-lösning. Marvell sa att kundprover borde finnas tillgängliga den här månaden.

Broadcom

Också inriktat på billigare telefoner tillkännagav Broadcom en ny chipset innan showen som är designad för under $ 300 4G LTE-smartphones. Detta inkluderar en plattform som stöder sin nuvarande dual-core M320 och kommande fyrkärniga M340 SoC, på grund av prov under första halvåret i år. Plattformen har stöd för 150 Mbps kategori 4-hastigheter på FDD-LTE- och TD-LTE-nätverk, liksom 42 Mbps 3G HSPA + och 2G. Broadcom säger att plattformen redan har validerats i mer än 40 nätverk och i 20 länder.

På utställningen markerade den en kategori 6-lösning, vilket möjliggjorde LTE-Advanced med hastigheter upp till 300 Mbps, och sa att den hade testat detta i ett kommersiellt nätverk i Finland. Företaget säger att det kommer att göra en teknologidemono för att strömma två samtidiga HD-videor medan de hanterar annan Internet-trafik med den hastigheten. Detta beror på urvalet under andra halvåret. Dessutom visade företaget ett 2x2 MIMO Wi-Fi combo-chip riktat mot smartphones.

Intel

Intel har haft en viss framgång med att se sina LTE-modem gå till surfplattor som går ihop med sina välkända CPU-apparater, men väldigt lite telefonsupport hittills. Företaget har nyligen börjat leverera sitt diskreta XMM 7160 LTE-modem förra hösten. Detta är ett kategori 4-modem som stöder 15 äldre band, men fungerar endast med FDD, så det används främst i surfplattor på vissa marknader. På utställningen markerade den sin kommande XMM 7260 LTE-lösning, som är ett kategori 6-modem (vilket därmed stöder hastigheter upp till 300 Mbps genom mer bärare-aggregering). En stor skillnad med det nya chipet, som är tänkt att skickas till enhetstillverkare under andra kvartalet, är att det kommer att stödja mer än 30 band, upp från 15 i föregående generation, och nu kommer att stödja kategori FDD- och TDD-LTE 6 plus 3G HSPA + och 2G senare i år. Detta gör det mycket mer lämpligt för telefoninstallationer.

Vid introduktionen sa Intel att det nya chipet skulle använda mindre ström och skulle vara optimerat för användning med Intel-applikationsprocessorer. Intel säger att dess kommunikationsplattform används av leverantörer som Asus, Dell, Lenovo och Samsung (antagligen i samband med Intel CPUs) såväl som i moduler för surfplattor, 2-i-1 och ultra-böcker av Huawei, Sierra Wireless, och Telit.

Hittills har Intels modem och applikationsprocessorer varit separata chips (där modem har ett arv som går tillbaka till Infineon, som Intel förvärvade 2011). Medan båda de separata linjerna kommer att fortsätta (med Intel som lovar en ny uppsättning Atomchips i slutet av detta år och början av 2015) planerar företaget två chips som integrerar processorn och ett modem. 3G-versionen, som kallas SoFIA, kommer ut under det fjärde kvartalet, med LTE-versionen att följa i början av 2015.

Nvidia

Nvidia hade inte mycket att visa på Mobile World Congress, men markerade Wiko Wax, den första telefonen som använde Tegra 4i-processorn med det integrerade Icera i500-modemet som kör LTE i Europa. Företaget säger att dess modem har certifierats av AT&T och Vodafone.

Företaget har också ett diskret Icera i500-modem, även om det inte verkar ha mycket antagning ännu. Båda enheterna är kategori 4-modem; företaget visade inte någonting med kategori 6, utan fokuserade i första hand på den kommande applikationsprocessorn.

Altair och Sequans

En av de saker som jag tyckte vara intressant vid utställningen var LTE-lösningar från Altair och Sequans Communications. I själva verket är detta endast LTE-val, vilket betyder att de inte stöder de äldre 2G- och 3G-banden. Som sådan kan de vara mindre och billigare. Båda företagen har tillverkat LTE-basbandchips i flera år och har haft flera generationer av LTE-chips.

Altair pekade på användningen av sitt chip i 149 $ Verizon Ellipsis-surfplattan och i HP Chromebook 11 med LTE, vilket tyder på att ett stort mål skulle vara att få billig, endast data-LTE till enheter som annars bara skulle ha Wi-Fi. LTE borde inte vara en premie, sade de och noterade att tillväxten av "dela allt" -planer hjälper till i detta.

Sequans tillkännagav sin Cassiopeia LTE-Advanced-plattform med ett kategori 6-modem. Liksom andra lösningar i kategori 6 kan den aggregera två kanaler med upp till 40 MHz bandbredd, med företaget särskilt fokuserat på att vara tillräckligt flexibla för att kombinera en 10 MHz-kanal och en 20 MHz-kanal för att kunna få upp till 225 Mbps. Men företaget sa att det primära fokuset var "tingenes internet" och noterade att om operatörer "solnedgångar" sina äldre nätverk, kan de flytta till alla 4G, alla IP-nätverk för maskin-till-maskin-anslutningar, och detta borde vara mindre dyra och förbrukar mindre kraft.

Båda företagen är överens om att det är för tidigt att se telefoner med endast LTE, eftersom de flesta nätoperatörer fortfarande litar på 2G- och 3G-nät för utökad täckning och ofta för röst. Altair sa att det kan ta ytterligare två år tills vi ser LTE-telefoner i en enda läge och sedan bara på marknaderna med den största LTE-täckningen, till exempel USA, Japan och Korea.

Ett antal andra företag har också diskreta modem med flera lägen, inklusive Spreadtrum, HiSilicon, Leadcore och ZTE, även om dessa inte riktigt visade på utställningen, och de flesta verkar användas i interna produkter eller i små volymer.

Totalt sett verkar det som om LTE-marknaden formar sig för att vara mer konkurrenskraftig, med mycket konkurrens på grundläggande LTE-anslutningar och till och med LTE-Advanced Category 4-modem. Men det finns fortfarande märkbara skillnader när det gäller stöd för olika band och olika arvtekniker, för att inte tala om mer avancerade former av LTE, från kategori 6 till LTE-Broadcast. Inom dessa områden verkar de stora spelarna, särskilt Qualcomm, ha en ledning. Men det kommer förmodligen inte att vara för länge tills nästan varje telefon är en LTE-telefon.