SDH和WDM光通信技術(shù)如何應(yīng)用在分布式雷達(dá)系統(tǒng)中
隨著視頻和多媒體等高清(HD)內(nèi)容在互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的不斷發(fā)展,在各種信息和通信技術(shù)(ICT)設(shè)備不斷涌現(xiàn)的潮流下,利用“三合一服務(wù)”(triple-play services,即電信、互聯(lián)網(wǎng)接入、電視廣播)來穿梭在“三屏一云”(即:計算機(jī)、手機(jī)、電視,以及云服務(wù))的生活已經(jīng)是許多人平常不過的事了。
面對這些大大小小的設(shè)備通過寬帶無線網(wǎng)絡(luò)接入互聯(lián)網(wǎng)的需求,目前主流的無線局域網(wǎng)(WLAN)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)802.11n顯然有些捉襟見肘。因此,業(yè)界開始推動下一代的高速多流無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)802.11ac,以協(xié)助用戶擁抱三屏一云的天空。
IEEE(美國電氣和電子工程師學(xué)會)802.11ac標(biāo)準(zhǔn)目前仍在發(fā)展中,而搭載此標(biāo)準(zhǔn)草案的產(chǎn)品預(yù)計將在2013年第一季度取得Wi-Fi聯(lián)盟認(rèn)證。802.11ac標(biāo)準(zhǔn)使用世界公用的免費(fèi)5GHz寬帶頻段,所以避開了日益擁擠繁忙的2.4GHz無線頻段。相較于2.4GHz 頻段僅提供三個頻道,5GHz頻段擁有多達(dá)24個不重疊頻道,將可提供更寬的帶寬和低干擾的視頻等級傳輸能力。
代表著新一波無線局域網(wǎng)革新的802.11ac,是第一個支持超過千兆位(Gigabit)水平的Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)。對于手機(jī)上的應(yīng)用,如網(wǎng)頁瀏覽、觀看高清視頻、下載音樂、傳輸照片與文件,都能更為順暢快速。而平板電腦和筆記本電腦,以及平板電視的多媒體應(yīng)用,也都將因這項標(biāo)準(zhǔn)的問世,使得家中各種設(shè)備都能接入互聯(lián)網(wǎng),而且允許用戶更簡便地接入云內(nèi)容和服務(wù)。
802.11ac標(biāo)準(zhǔn)可支持多達(dá)八組流,802.11n僅支持四組,而802.11ac將可達(dá)到每組流約802.11n三倍的速度。一個單流的802.11n在物理層(PHY)所提供的數(shù)據(jù)傳輸速率是150Mbps,而802.11ac單流的數(shù)據(jù)傳輸速率則可達(dá)433Mbps,實際的傳輸吞吐量則差不多是300Mbps。很多初始的802.11ac網(wǎng)絡(luò)解決方案都以3x3進(jìn)行,以提供高達(dá)1.3Gbps的傳輸帶寬。
通過生態(tài)系統(tǒng)推動802.11ac解決方案
當(dāng)前整個業(yè)界已有不少芯片廠商積極投入802.11ac相關(guān)技術(shù)的開發(fā),部分腳步較快的原始設(shè)備制造商(OEM)或原始品牌制造商(OBM)已經(jīng)開始測試開發(fā)中的相關(guān)產(chǎn)品。然而依照歷史經(jīng)驗,802.11n標(biāo)準(zhǔn)出爐后,從芯片到設(shè)備的開發(fā),到正式成為消費(fèi)市場上的領(lǐng)導(dǎo)規(guī)格,將要花費(fèi)四、五年的時間。
802.11ac所采用的是5GHz的頻段,對于沒有長期深耕此頻段的芯片廠商來說,也將面臨一些挑戰(zhàn),而設(shè)備開發(fā)商也要鉆研這項技術(shù),以提升最終產(chǎn)品的性能。持續(xù)鉆研5GHz頻段的高通創(chuàng)銳訊,早在2001年就率先在市場上推出了802.11n的解決方案,并陸續(xù)對于雙頻段(2.4GHz與5GHz)的移動設(shè)備(智能手機(jī))、計算機(jī)平臺(平板電腦和筆記本電腦)、消費(fèi)電子(電視和游戲平臺)、網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品(無線路由器、接入點和熱點)等有著長久的耕耘。有了這些專有技術(shù)和經(jīng)驗,高通創(chuàng)銳訊將能從容協(xié)助客戶面對這些技術(shù)挑戰(zhàn)。
為了讓這些技術(shù)能力得以擴(kuò)散到整個產(chǎn)業(yè),高通創(chuàng)銳訊在研發(fā)802.11ac解決方案的同時,也努力建立完整的產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng),以縮短先前所提到的市場采用時間。高通創(chuàng)銳訊所實行的其中一個作法即為,制作實用的參考設(shè)計以符合許多客戶端設(shè)備的需求,進(jìn)一步幫助開發(fā)人員快速將設(shè)計概念轉(zhuǎn)化為實際產(chǎn)品。
此外,盡管每一件終端產(chǎn)品都需要通過預(yù)計在2013年2月起開始實施的Wi-Fi認(rèn)證測試,但有了高通創(chuàng)銳訊的經(jīng)驗做輔佐,以及參考設(shè)計做基礎(chǔ),采用了高通創(chuàng)銳訊的802.11ac解決方案的客戶,屆時要通過這些認(rèn)證將會容易很多。高通創(chuàng)銳訊不但為全球頂尖的手機(jī)OEM提供連接解決方案,前五大零售網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品OEM也是其長期合作伙伴,而各大電信級網(wǎng)絡(luò)和通信網(wǎng)關(guān)設(shè)備供應(yīng)商都與高通創(chuàng)銳訊有不少合作。大多數(shù)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)接入點設(shè)備OEM、前十大個人計算機(jī)OEM,以及前十大電視OEM中的八家,都采用了高通創(chuàng)銳訊的Wi-Fi。這些長期的合作伙伴們和上下游廠商的整合,組成的生態(tài)系統(tǒng)將有助于讓802.11ac標(biāo)準(zhǔn)早日一統(tǒng)天下,并達(dá)成端對端連接的最高質(zhì)量。
廣泛的解決方案可滿足不同細(xì)分市場的需求
正因為生態(tài)系統(tǒng)中有著各種不同的應(yīng)用,在推動802.11ac時,同樣必須有符合不同類別終端產(chǎn)品需求的解決方案。如果芯片設(shè)計供應(yīng)商無法滿足個別細(xì)分市場,就無法充分掌握802.11ac技術(shù)的應(yīng)用全局。或許有些人以為在移動設(shè)備上占有重要地位的高通,只能提供適合于移動應(yīng)用市場的產(chǎn)品。然而,就上述所提的OEM與各個應(yīng)用領(lǐng)域的制造商的支持成果來看,過去十年來,高通創(chuàng)銳訊顯然已為市場上提供不僅限于移動設(shè)備的解決方案。
從實際應(yīng)用的區(qū)域來看,802.11ac的應(yīng)用范圍主要分為四個部分:移動設(shè)備、計算機(jī)平臺、消費(fèi)電子、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
帶動整體生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵激勵因素WCN3680,是移動1x1 802.11ac結(jié)合Wi-Fi/藍(lán)牙/FM芯片,也就是與高通28納米驍龍(Snapdragon)系列處理器搭配的連接功能芯片,并整合搭載雙核Krait CPU的Snapdragon S4 MSM8960。針對平板電腦應(yīng)用,此解決方案與搭載四核Krait CPU的Snapdragon S4 APQ8064整合。WCN3680芯片是針對智能手機(jī)和平板電腦等移動消費(fèi)設(shè)備而設(shè)計,提供高傳輸量,可快速傳送數(shù)據(jù)和低功耗,為高需求的應(yīng)用程序提供更長的電池使用壽命與優(yōu)異性能。WCN3680支持各種主要操作系統(tǒng),提供最高達(dá)433 Mbps的數(shù)據(jù)傳輸率,接腳兼容高通創(chuàng)銳訊的802.11n移動解決方案WCN3660,可使消費(fèi)者簡便升級到802.11ac性能。
在計算機(jī)平臺方面,QCA9860 802.11ac解決方案具備了2x2和3x3的設(shè)計選項,而且支持802.11ac/a/b/g/n標(biāo)準(zhǔn)。它同樣包括了廣泛用于計算機(jī)產(chǎn)品的PCIe接口,以及集成了藍(lán)牙和USB連接。2x2和3x3計算機(jī)解決方案可提供延長電池壽命、尺寸和集成的協(xié)同、強(qiáng)化多媒體體驗和優(yōu)化傳輸性能。對于目前流行的Ultrabook而言,將可因此如虎添翼。
在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備方面,高通創(chuàng)銳訊的QCA9890解決方案不僅具備了消費(fèi)者、企業(yè)應(yīng)用和電信運(yùn)營商所重視的2x2和3x3選項,同時也支持802.11ac/a/b/g/n等標(biāo)準(zhǔn),尤其業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的PCIe接口也是其重點之一。當(dāng)然,正因為有著長久以來的通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)經(jīng)驗,也使得高通創(chuàng)銳訊的各類解決方案更引人注目。
整個產(chǎn)品系列都配備誤差矢量幅度(EVM:error vector magnitude)技術(shù)、高信號精準(zhǔn)度的256 QAM技術(shù)、核心基于SoC的架構(gòu)以便搭配不同的終端產(chǎn)品設(shè)計等特色、高度集成能力以減少材料清單(BOM)的無源器件和低功耗等。不管是在電信級、企業(yè)級,或大眾市場的家用設(shè)備而言,高通創(chuàng)銳訊可以通過各種渠道,將802.11ac技術(shù)應(yīng)用于主流設(shè)備上。
高速多流、省電省資源
802.11ac為Wi-Fi終端用戶提供了強(qiáng)大的優(yōu)勢。除先前提到的高速多流能力外,低功耗和節(jié)約資源則是談?wù)?02.11ac規(guī)格時較少提及的話題。高通創(chuàng)銳訊將省電功能納入其產(chǎn)品系列與解決方案中,當(dāng)然802.11ac技術(shù)也不例外。
在節(jié)省資源方面,也就是節(jié)省系統(tǒng)其他組件(尤其是CPU和RF電路)的運(yùn)作資源。舉例來說,當(dāng)一臺無線寬帶路由器采用了高通創(chuàng)銳訊的802.11ac技術(shù)后,幾乎完全可以沿用原有的802.11n電路平臺,而不需要升級路由器里面負(fù)責(zé)指揮調(diào)度的CPU。802.11ac解決方案的RF部分的先進(jìn)硬件加速,可以將最初用于調(diào)度的運(yùn)算資源,放到其他更需要的工作上,或是關(guān)掉某些晶體管或電路,以節(jié)省電源,或借此減少系統(tǒng)的發(fā)熱以及間接所需的冷卻能源(空調(diào))。
而假如是在個人計算機(jī)領(lǐng)域的筆記本電腦產(chǎn)品里,2x2和3x3 802.11ac的運(yùn)算解決方案同樣擁有先進(jìn)硬件加速功能,開發(fā)商不需要因此將計算機(jī)的CPU升級,多出來的運(yùn)算資源可以提供視頻和多媒體譯碼等應(yīng)用調(diào)配。此外,節(jié)省下來的電源,可使計算機(jī)擁有更長的續(xù)航時間。如果再加上在不同區(qū)塊的應(yīng)用產(chǎn)品里所具備的解決方案特點,相信將能更讓網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、計算機(jī)平臺、移動設(shè)備的最終產(chǎn)品,享受到更多的綜效成果。
高通創(chuàng)銳訊802.11ac解決方案特性所帶來的附加整合和性能表現(xiàn)也值得一提。以本文最初提到的高度整合移動解決方案WCN3680為例,將高通創(chuàng)銳訊802.11ac解決方案與Snapdragon處理器和無線廣域網(wǎng) (wireless WAN) 整合在一起,所搭建出的綜效不是只有運(yùn)算表現(xiàn)而已,在制造過程中所獲得的體積空間、整體的功耗性能、芯片的占板面積(footprint),以及總體系統(tǒng)成本(total system cost)都是立竿見影的整合效益。而且,通過了高度整合,我們的802.11ac無線與高通的處理器已經(jīng)形成了一個緊密的整合接口,并消除了SDIO接口,以降低只在芯片內(nèi)傳送WLAN信號的整體表現(xiàn),減少離散電路的折損,從而使實際傳輸性能有個更大的提升。
至于802.11ac的高速傳輸特性,可讓數(shù)據(jù)傳輸在最短的工作周期(duty cycle)內(nèi)完成,如果再結(jié)合上述的高通創(chuàng)銳訊設(shè)計參考來看,比起原本的802.11n解決方案,甚至能達(dá)到“馬快跑、少吃草”的整體效果。對于需要更好傳輸性能的產(chǎn)品來說,假如采用的是3x3的設(shè)計,除了能達(dá)到最高1.3Gbps的速度水平。在一般使用情況下,用賽車與道路的比喻來形容的話,可以帶來的是足夠?qū)挸ǖ牡缆罚矗喝萘浚?,以及非常穩(wěn)定的路面跑道(即:通信必須的穩(wěn)定性)。這對于重視高視頻質(zhì)量和流暢的幀速率的高分辨率影音應(yīng)用而言,更是有助于提升用戶的多媒體體驗。
結(jié)論:11ac的美好新世界指日可待
隨著芯片制造商的各種解決方案逐漸完備,再加上整個大環(huán)境對于帶寬的渴求,在大大小小各式各樣的無線上網(wǎng)設(shè)備的需求壓力下,業(yè)界向802.11ac的時代邁進(jìn)是遲早的事,相信在過去面對802.11a/b/g/n的歷練下,應(yīng)該非常確定802.11ac的美好新世界指日可待。