發布日期：2022-07-14 點擊率：35
Wi-Fi在全球應用領域的變化趨勢也折射出中國本土消費電子領域的市場發展方向,而即將到來的北京奧運會又將激發出更多的無線應用商機。據悉,2008年奧運會期間,眾多奧運場館中都將大量使用Wi-Fi技術,參加北京奧運會的數百萬人將能體驗到高速無線數據通信服務；此外,地鐵上也將部署Wi-Fi網絡,在奧運期間即使身處地鐵車廂也能收看到奧運賽況。與各類WLAN應用相關的Wi-Fi產品方案也陸續出臺,尤其是草案產品在“標準滯后,產品先行”的狀況下備受關注。有數據顯示,到2012年全球約有90%的Wi-Fi芯片產品都將支持標準。無論是標準和認證產品的出臺以及公共網絡的部署,還是個人消費終端功能的新需求,都將為Wi-Fi產業帶來新的增長點,創造更多無線應用商機。
先進技術助力.11n躍升下一代Wi-Fi主流
隨著無線多媒體設備的普及以及高帶寬應用需求的增加,WLAN必須具有更高的數據率。基于MIMO空中接口技術,使用多個接收機和發射機,可以在同一頻道同時傳輸兩組或兩組以上的數據流。與前代技術相比,的覆蓋范圍擴大2倍,性能增加5倍,改變了Wi-Fi配置和使用的方式,支持更大的海量數據應用,包括視頻。從性能指標上看,已然成為下一代主流Wi-Fi技術。
實現的高速率不僅源于MIMO技術,還得益于OFDM技術。MIMO-OFDM技術通過在OFDM傳輸系統中采用陣列天線實現空間分集,提高了信號質量,并增加了多徑的容限,使無線網絡的有效傳輸速率有質的提升。使在支持頻段和5GHz頻段的基礎上,使無線傳輸的質量和速度得到極大提升。由于采用智能天線技術,解決了的傳輸覆蓋范圍問題,通過多組獨立天線組成的天線陣列系統,動態調整波束方向,保證用戶能接收到穩定的信號,同時也能有效減少其它噪音信號的干擾,使無線網絡的傳輸距離增加到幾公里,移動性顯著增強。
圖:智能無線網體系打破WLAN局限,智能交架構換滿足不同應用需求。
而在兼容性方面,通過采用軟件無線電技術解決不同標準采用不同的工作頻段、不同的調制方式,造成系統間難以互通,移動性差等問題。軟件無線電技術實現無線局域網與無線廣域網融合,并能容納各種標準、協議,提供更為開放的接口,最終大幅提升了網絡的靈活性,使得WLAN不但能實現向前向后兼容,而且可以實現WLAN與無線廣域網絡的結合,例如3G。此外,技術還采用了最新的安全技術WPA2,配置AES加密,支持五種可擴展身份驗證協議,支持數據密集型應用和多用戶接入、幫助企業消除信號盲點等等,從而提高工作效率。
盡管現階段實際部署最多的仍然是,但的安全以及QoS特性吸引眾多商家從b/g升級。在這種情況下,如何保護用戶在現有設備上的投資就成為設備廠商面臨的關鍵挑戰。作為標準協議的參與者和制定者之一,Trapeze?Networks公司使用“分離-MAC”架構和輕量級接入點,并通過控制器處理接入點的流量轉發。“為了緩解對有線網絡的壓力,以及保護用戶對現有設備的投資,我們開發了Smart Mobile (智能交換)架構。”該公司戰略技術首席工程師Matthew Gast介紹。
Smart Mobile是一種突破性技術,克服了目前WLAN架構的限制。“該技術支持,可以根據底層應用的要求,實現集中式和分布式數據轉發,從而優化業務流、大幅縮短時延、實現卓越的可擴展性,無需花費高昂的成本升級網絡控制器基礎設施。”Matthew Gast強調,“Smart Mobile首次使得企業能夠經濟有效地部署安全可靠和具有良好可擴展的企業級無線局域網,支持要求苛刻的數據和語音應用,同時可實現不受限制的室內和戶外覆蓋。”
標準化進程加速,.11n應用向消費電子滲透
目前,IEEE正在加緊對于標準進行驗證,在全球已有3900中產品通過Wi-Fi認證的基礎上,Wi-Fi聯盟推出 draft 2.0認證。其中對于草案產品兼容和互操作性的工作更是緊鑼密鼓,包括Broadcom、高通、英特爾等企業就標準達成了一定共識,都在積極推進IEEE 對于最終標準的頒布。截止2007年9月底,已有超過95款產品獲得Wi-Fi聯盟認證。在本文發稿前,IEEE 會議對.11n標準draft 3.0進行了投票表決,且已收到超過八成的贊成票。目前任務組的計劃是解決來自draft3.0投票過程中的意見,并將在2008年三月份的會議上形成draft4.0。
在應用趨勢方面,手持設備和消費類電子產品正成為Wi-Fi市場增長的主要驅動力。隨著支持Wi-Fi的消費電子產品日益增多,連網娛樂設備中的增長速度將超過其它網絡技術。許多消費電子產品供應商認為Wi-Fi是將網絡內容傳送到其產品中的主要方式。越來越多的消費者希望從網絡上獲得視頻內容,并進行多場所分發,以往的Wi-Fi技術不具有傳送這些內容的足夠帶寬,尤其是遠距離傳送,而現在方案則能幫助解決這些問題。
圖1:市場應用發展趨勢。
事實上,在消費電子領域的增長是Wi-Fi在PC和路由器市場中逐步發展的結果。作為高端筆記本的標準配置帶動支持的家庭路由器發展,而路由器和網關得到廣泛布署,以及終端用戶對消費電子設備獲取流媒體內容的需求,又將促使消費電子OEM在其產品中集成Wi-Fi功能。
“的傳輸速率超過最快的有線以太網,且允許在多個消費電子設備中同時傳送多重高清視頻流。”Broadcom公司副總裁兼家庭與無線業務總經理Michael Hurlston表示,在今天的家庭網絡中,網絡用戶需要高清視頻流、聽音樂和傳送大量文件,而可滿足這些需求。Marvell半導體德國分公司WLAN區域工程經理Peter Grabienski也指出,的關鍵應用在于視頻。除了為企業和公共熱點帶來益處,還為家庭和個人用戶體驗豐富的多媒體應用開辟了新機會。很多消費電子設備廠商已經開始有意識地在娛樂或便攜終端中植入Wi-Fi功能,例如微軟的Zune音樂播放器、尼康的Coolpix數碼相機和蘋果公司的Apple TV等。
“產品將會在2008年下半年和2009年成為主流,且價格將會繼續下降。”科勝訊(Conexant)公司營銷執行總監Jayant Somani指出,具有1×1和1×2配置的方案將在低功耗應用方面備受青睞。一些對功耗敏感的產品,例如多媒體智能手機將需要更低功耗的方案。目前在摩托羅拉、索愛、NEC、諾基亞等手機制造商所提供的3G手機上,支持Wi-Fi 已經成為標配功能。可以預見,隨著進一步向低功耗嵌入式應用領域滲透,未來將有更多的解決方案集成進手機中,支持更高帶寬的視頻等應用。
突破體積功耗瓶頸,單芯片方案顯優勢
時下,消費電子領域幾乎所有主要的OEM都將無線網絡能力集成到其產品中。為滿足系統產品對體積和功耗等方面的苛求,他們正在尋找小尺寸、低功耗且具有低CPU負載的產品,而WLAN芯片廠商也紛紛借助先進的工藝技術實現小型化方案。從未來發展看,單芯片方案將是主導。“單片解決方案對開發家用消費類電子產品至關重要。”市場調查公司ABI Research的首席分析師Philip Solis指出,在家中的設備之間傳送多媒體內容,將極大地受益于單片解決方案,因為單片解決方案成本較低、尺寸較小并減少了外部組件數,因此更容易設計到產品中。”
例如Broadcom公司的BCM4322就是一款單芯片解決方案,該產品集成了媒體訪問控制器(MAC)、基帶處理器、和5GHz無線收發器、多頻帶功率放大器以及其他無線局域網組件,可同時支持幾路多媒體應用,包括高清視頻流。此外,BCM4322還是第一個采用65nm CMOS工藝制造的解決方案。其尺寸不到多芯片方案的一半,功耗低50%。因此制造商能夠將加到以前從未具有無線局域網功能的消費類電子產品上,如電視機、機頂盒和便攜式攝像機。BCM4322是第二代Broadcom Intensi-fi產品,Intensi-fi技術符合IEEE 2.0版規范草案。這款WLAN芯片采用獨特的架構,最高數據速率為300Mbps,實際吞吐量超過200Mbps。BCM4322還采用了一些創新方法,以實現更加可靠的無線連接,并擴大無線網絡的覆蓋范圍。
另一款單芯片方案是科勝訊公司的低功耗產品系列CX53322和CX53328。該方案采用專利PowerSave技術,可提供智能的功率控制能力和低功耗待機模式,以減少峰值和總體功耗,并延長電池壽命。這些高度集成的無線單芯片基于完整獨立的媒體存取控制架構,可以減少主機負載,易于集成到低端嵌入式應用中。CX53322帶有一個USB接口,而CX53328具有一個串行外設接口和安全數字輸入輸出接口。該方案的另外一個特點是在小于64平方毫米的占位面積上, 集成了 Wi-Fi射頻和相關外部元件的能力,可為制造商節省空間和增加設計靈活性。
在方案部署方面,支持多種不同模式,并可通過定義來兼容現有系統。工作在頻段上的必須支持g和b；工作在5GHz頻段上的必須支持a。最低數據率為,理論上所能實現的最大吞吐率達600Mbps。但在實際設計中通常有許多折衷和約束,首要的也是最重要的就是成本問題。設計方案必須考慮天線的成本因素；此外還要考慮功耗、天線間距、發射功率限制等問題。
作者: 胡萍
