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移动MIMO技术让Wi-Fi实现更广泛的应用

  移动MIMO技术意味着覆盖范围更广的Wi-Fi连接技术最终可以应用在小型设备中。设计人员可以让手持设备的无线连接性能达到300Mbps。

  平板电脑的兴起

  随着诸如iPad、Galaxy、Xoom、Playbook和Cius等移动设备的相继问世,并迅速发展为移动技术领域的潮流代表,平板电脑正在成为学生、商旅人士、游戏玩家和专业人士随身携带的新型掌上装备。

  终端用户对移动计算设备的下一轮技术革`命抱有很高的期望。为进一步刺激市场需求,系统设计人员也在竭尽全力为时尚的掌上设备开发新的功能,发掘潜其使用价值的同时,也致力于为用户打造如PC机般的使用体验。

  今天,在略显笨重的笔记本电脑上设计高清视频、3D游戏和流媒体的应用已经不再新奇。但随着人们的移动生活方式越来越普遍,这些应用的消费量继续呈现指数性增长。消费者渴求一种和其他设备集成的移动设备,能给他们带来一种互联互通性更强的移动生活体验。掌上设备和芯片制造商正在积极应对这些需求,因为他们认识到,平板电脑成功的关键因素在于能够帮助人们实现这种移动式生活。

  对于丰富且更加灵活的计算体验的渴求加快了多核千兆主频移动处理器时代的到来。这些精密的处理器有着强大的多媒体处理能力,并支持多任务操作系统,是今天平板电脑和智能手机的“大脑”。但是,这些处理平台必须和连接技术相结合。并且,连接技术需要提供稳定、高带宽的无线连接,并满足掌上设备独有的电池续航时间和的空间限制标准。

  移动MIMO技术的引入

  早在十年前,多输入与多输出(MIMO)无线电架构已经在Wi-Fi 802.11n产品中应用。该技术在引入时,通过利用多收发器射频系统独有的主体优势,极大地提升了现有的Wi-Fi网络的性能和覆盖范围。但是,其高性能设计的实现是以大型号和高功耗为代价,因其占用空间大和高功耗的特点,今天的MIMO技术主要应用在壁式供电无线网络产品中,例如热点(Hot Spots)、家用路由器或诸如笔记本之类的较大的手持设备中。

  第一代平板电脑的制造商不得不借用智能手机的Wi-Fi解决方案。该解决方案是一个小型集成片上系统。该系统集成了包括Wi-Fi、蓝牙和调频在内的单信道天线组合无线电架构。虽然这些解决方案满足了平板电脑在功率和工业设计局限方面的要求,但其不能将PC机的性能融入平板电脑。

  幸运的是,新一代无线产品同时满足了之前提到的两方面的要求。移动MIMO技术引入,将另一个收发器放入一个真正的MIMO技术装置中,使得下一代平板电脑最终可以拥有PC机的使用体验。 


凭借灵活的天线位置选择,Mobile MIMO 配置减少了信号被阻断(阻源:如用户的手)的可能性

  五大促成因素

  1.性能:移动MIMO技术意味着覆盖范围更广的Wi-Fi连接技术最终可以应用在小型设备中。设计人员可以让手持设备的无线连接性能达到300Mbps。而手机的电池寿命不会受到严重影响。其连接速度超出当前的设备所能达到的连接速度的两到三倍。同时,技术能够实现稳定的视频数据流、支持在线游戏和更多其他有趣的功能。

  2.多天线技术:平板电脑的工业设计使天线技术面临挑战。第一代产品的Wi-Fi性能和可靠性问题大多源于单天线的配置和应用。安装在显示器后面或设备一侧的天线所发出的信号可能会被一个平面或用户的手挡住。而如果配备两根天线,其发出的通信信号可以绕过平板电脑可能被放置和操作的地方,一个MIMO Wi-Fi无线架构可以提升连接稳健性,同时减少信号阻断的可能性

  3.无线整合技术:将无线子系统安装在可用的电路板空间中,802.11n移动MIMO技术和蓝牙及调频的结合是必要的。为协调操作及Wi-Fi、蓝牙间稳定的共享天线优化无线信号,使之共存,对降低成本十分重要。

  4.低功耗技术:移动MIMO技术组合中的蓝牙4.0低功耗技术的补充将进一步刺激人们对平板电脑的需求。因为其实现了新的功能而不会影响电池寿命。终端用户希望他们的移动设备和其他设备实现无缝连接,因为这些设备在他们的生活中已经或将会变得必不可少。这些设备包括用于个人健康监测的随身传感器,或是家庭媒体设备,亦或是自动装置。

  5.I/O接口:这一类无线技术组合配有高速、低功率I/O接口。其将减少由MIMO无线技术和应用处理器相结合所产生的潜在性能瓶颈。寻求高速交互式链接(High Speed Inter-Connect,HSIC)和SDIO 3.0,作为平板电脑与连接性片上系统相连接的标准。

  小结

  在未来的几年,随着众多新款平板电脑和超级手机涌入市场,设计人员将继续加紧其性能的提升,继续让他们设计的产品因性能在市场中彰显个性。凭借Marvell目前的样品Avastar 8797 802.11n 2x2 + Bluetooth 4.0 + FM Tx/Rx单芯片,他们拥有独特的连接解决方案,能够保证产品在移动平台上创造PC连接体验。

 

作者:Bart Giordano

Marvell公司产品市场总监Bart Giordano

Bart Giordano是Marvell公司EEBU Wireless产品市场总监。Bart是一名技术专家,在网络安全、无线技术和无晶圆半导体领域拥有十多年的工作经验。在获得美国加州州立理工大学计算机工程学理学学士学位后,Bart在思科工作了六年。期间,他是高级工程师,专注于针对虚拟专用网(VPN)路由器和交换机的先进安全技术的应用。目前,Bart负责Marvell全线无线产品的产品定义、技术市场运营和业务开发工作。 


(责任编辑:zxh007)

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