構建下一代802.11ac Wave 3軟件定義調制解調器(上)

1 簡(jiǎn)介
     CEVA 的 RivieraWaves 互連平臺滿(mǎn)足了市場(chǎng)對更高度集 成的片上系統 (SoC) 的持續需求，可以幫助企業(yè)降低成本、 能耗和空間需求。這個(gè)產(chǎn)品系列包括 Wi-Fi、Bluetooth Smart

圖1  CEVA Wave 3 SDM  調制解調器架構    

圖2   無(wú)線(xiàn)接口單元架構
以及Smart Ready 解決方案，它們可以單獨使用，也可以組合起來(lái)構成總體解決方案。
RivieraWaves Wi-Fi IP 系列提供一整套綜合平臺，用來(lái)將 Wi-Fi 802.11a/b/g/n/ac 嵌入到 SoC/ASSP。該系列針對范圍 廣泛的連接設備進(jìn)行了優(yōu)化，包括智能手機、可穿戴設備、 消費型電子產(chǎn)品、智能家居、網(wǎng)關(guān)、工業(yè)和汽車(chē)應用。每個(gè) RivieraWaves Wi-Fi 平臺都集成了上層 MAC (UMAC)、下層 MAC (LMAC) 和 PHY 調制解調器功能。
特別是  RivieraWaves Wi-Fi IP 系列還包括一個(gè)高性能 Wi-Fi 平臺，即 R ivieraWaves Stream，它瞄準最先進(jìn)的用例，包
括 Wi-Fi 接入點(diǎn)、媒體網(wǎng)關(guān)和小型基站的  Wi-Fi 負載分擔。 利用CEVA-XC4210 DSP 對PHY調制解調器的處理能力， RivieraWaves Stream能夠擴展至支持數百個(gè)用戶(hù)，并且能與LTE/LTE-A 在基礎設施應用中靈活共存。RivieraWaves Stream
目前可以最高配置到 802.11ac 4x4。
本文介紹了新一代 802.11 ac Wave  3 的 Riv ieraWaves Stream 架構的演變，此架構最高可以支持復雜的 8x8 MU- MIMO 配置，并使用 160MHz 的帶寬。

2 市場(chǎng)前景
ABI Research 公司預計到 2019 年底，消費級和企業(yè)級無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)接入點(diǎn)的銷(xiāo)售量將分別達到1.715 億和 2500 萬(wàn)1。目前銷(xiāo)售的 WLAN
接入點(diǎn)主要是基于 802.11ac 4x4。MachinaResearch 的另一項研究結果表明，到 2020 年底，預計每個(gè)美 國家庭平均擁有 20 個(gè)連接設備2，而所有這些設備都需要接 入同一個(gè)消費級無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)接入點(diǎn)。企業(yè)級無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)接入 點(diǎn)很可能會(huì )連接到更多的設備。預計到 2015 年底，支持 Wi- Fi 的設備總量將超過(guò)五十億。單天線(xiàn)和雙天線(xiàn)設備在其中 將占主導地位，而智能手機將占年度 Wi-Fi 銷(xiāo)售量的  50% 以 上。
上述趨勢推動(dòng)了部署 802.11ac Wave 3 規范設備的需求，額外帶來(lái)了以下重大利好：
?  兩倍帶寬帶來(lái)了兩倍的吞吐量 - 最高可達 160MHz，而 802.11ac Wave 1 的上限只有 80MHz。盡管是 802.11ac Wave
2 規范的一部分，但很多 802.11ac Wave 2 解決方案仍不支持160MHz 帶寬。
?   兩 倍 數 量 的 天 線(xiàn) 帶 來(lái) 了 更 高 的 吞 吐 量 ：最 高 支 持8x8，而  Wave 1 和 Wave 2 的上限是 4x4。由于連接的設備數 更多，特別推薦無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)企業(yè)級接入點(diǎn)使用 8x8 配置。
?  MU-MIMO（多用戶(hù) MIMO）。這是 802.11ac Wave 2中引入的最重要功能。在 Wave 1 的解決方案中，一個(gè) 4x4 接入點(diǎn)可以與 1x1 客戶(hù)端設備一個(gè)接一個(gè)地通信。這限制了吞吐量并且網(wǎng)絡(luò )只能使用 1x1 配置，因此不能充分發(fā)揮 4x4 的 功能。在  Wave 2 系統中，4x4 接入點(diǎn)可以同時(shí)最多與四個(gè)1x1 客戶(hù)端通信，四個(gè)客戶(hù)端中的每一個(gè)都從四個(gè)空間流的 其中一個(gè)接收信號。充分利用接入點(diǎn)的 4x4 容量可以顯著(zhù)提 高網(wǎng)絡(luò )利用率。

RivieraWaves  Stream 802.11ac 主要瞄準 802.11ac 接入點(diǎn)的
三個(gè)細分市場(chǎng)：
?  企業(yè)級接入點(diǎn)，需要最多八個(gè)空間流 (8x8) 來(lái)支持大 量客戶(hù)端，從 1x1 到 4x4
?  家用/消費級接入點(diǎn) - 最大的市場(chǎng)，最多需要四個(gè)空 間流
? 具有最多兩個(gè)空間流的低成本移動(dòng)接入點(diǎn)。
重要的是要提供一個(gè)能同時(shí)滿(mǎn)足這三個(gè)市場(chǎng)要求的可 擴展解決方案。本文介紹了一種針對 802.11ac Wave 3 調制解 調器架構的可擴展解決方案，可以從 2x2 最高擴展到 8x8。
（未完待續）