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基于4G技术的移动宽带产品设计要点
http://www.edu.cn   2010-07-22 作者:

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  上网本是带7~10英寸LCD屏幕、提供移动互联网和电子邮件访问的小型笔记本。典型的上网本本使用Windows或Linux操作系统,支持与笔记本电脑上类似的应用软件,只是性能等级较低。Wi-Fi和其它连接技术如今已经是标准配置,未来的上网本也会增加WiMAX。 UMPC是由微软和英特尔开发的迷你平板电脑,采用4~8英寸触摸屏。大多数UMPC运行Windows XP Tablet操作系统,价格不到1000美元。UMPC常见于纵向专业市场,如医疗和餐饮行业。MID是英特尔最早推出的小型便携设备,比智能手机稍大,但比上网本或UMPC要小。MID的用途是提供最佳的移动平台,不仅能实现互联网接入和电子邮件访问,还能支持多媒体应用。虽然从技术角度看非常吸引人,但消费者在携带智能手机和笔记本电脑之后是否还愿意携带第三个设备还有待观察。

  技术要求

  因为消费者希望移动产品提供广泛的功能,无线手机设计正变得越来越复杂。设备必须支持许多无线功能选项,如用于连接耳机的蓝牙、用于连接家庭或热点的Wi-Fi以及用于连接移动网络的3G等广域网连接。与此同时,消费者希望在不增加重量或体积的条件下获得更长的电池寿命。

  由于WiMAX是市场上第一种4G技术,手机制造商都在积极增加这种新的功能。产品设计人员集成WiMAX的方式将有助于判断特定设备是否达到多种特性,并且被证明“确实满足”市场需求。

  选择合适的WiMAX模块

  确保移动产品提供最大功能的方法之一是给满足市场要求的无线模块留出空间。通过将设备设计为模块,移动设备供应商可以支持种类广泛的无线技术。

  尺寸约20x20mm的独立模块支持移动WiMAX认证提出的所有要求,并且可以增加到新的产品中。这种模块必须满足众多技术要求,包括合适的外形尺寸、低功耗、支持多个频段和高吞吐量。另外,模块必须不影响移动产品中的其它无线设备性能。

  如上图1所示,移动WiMAX模块必须包含一个WiMAX基带PHY设备、MAC芯片、射频器件和功率放大器。移动产品的主处理器一般通过SDIO、SPI和/或USB等标准接口连接WiMAX模块。使用模块可以简化移动产品供应商提出的设计要求,他们可以忽略一些WiMAX产品的实现细节,而专注于核心优势,从而开发出最好的产品。

  功耗要求

  一般来说,支持更高数据速率的技术也将消耗更多功耗。消费者喜欢更高的性能,但不希望牺牲电池寿命,或增加电池的重量。因此,为了确保消费者快速适应WiMAX产品,设备功耗要求需要与现有技术相当——尽管WiMAX具有更高的数据速率。

  为了降低功耗,移动WiMAX设备有两种功耗节省模式:睡眠模式和空闲模式。当WiMAX设备不发送或接收数据时,可以关闭移动设备的一些部件,从而达到节省功耗的目的。

  在睡眠模式下,移动设备将被周期性地关闭,关闭时间由基站定义。这种模式支持基站切换,因为移动设备可以扫描其它基站。空闲模式比睡眠模式节省更多的功耗,因为此时移动设备被完全关闭。

  这两种模式的实现方法对总体功耗有很大影响。具体来说,模式之间的转换速度和实际时序影响到功耗。除了这些模式外,SoC设计人员还可以充分利用多种技术降低工作和睡眠/空闲模式下的功耗。

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