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移動(dòng)MIMO技術(shù):針對(duì)平板電腦和超級(jí)手機(jī)的顛覆性技術(shù)

發(fā)布時(shí)間:2011-08-10 來(lái)源:Marvell公司

中心議題:

  • 平板電腦的興起
  • 移動(dòng)MIMO 技術(shù)的引入
  • 移動(dòng)MIMO 技術(shù)的五大促成因素


平板電腦的興起
隨著諸如iPad、Galaxy、Xoom、Playbook和Cius等移動(dòng)設(shè)備的相繼問(wèn)世,并迅速發(fā)展為移動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域的潮流代表,平板電腦正在成為學(xué)生、商旅人士、游戲玩家和專(zhuān)業(yè)人士隨身攜帶的新型掌上裝備。

終端用戶(hù)對(duì)移動(dòng)計(jì)算設(shè)備的下一輪技術(shù)革命抱有很高的期望。為進(jìn)一步刺激市場(chǎng)需求,系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員也在竭盡全力為時(shí)尚的掌上設(shè)備開(kāi)發(fā)新的功能,發(fā)掘潛其使用價(jià)值的同時(shí),也致力于為用戶(hù)打造如PC機(jī)般的使用體驗(yàn)。

今天,在略顯笨重的筆記本電腦上設(shè)計(jì)高清視頻、3D游戲和流媒體的應(yīng)用已經(jīng)不再新奇。但隨著人們的移動(dòng)生活方式越來(lái)越普遍,這些應(yīng)用的消費(fèi)量繼續(xù)呈現(xiàn)指數(shù)性增長(zhǎng)。消費(fèi)者渴求一種和其他設(shè)備集成的移動(dòng)設(shè)備,能給他們帶來(lái)一種互聯(lián)互通性更強(qiáng)的移動(dòng)生活體驗(yàn)。掌上設(shè)備和芯片制造商正在積極應(yīng)對(duì)這些需求,因?yàn)樗麄冋J(rèn)識(shí)到,平板電腦成功的關(guān)鍵因素在于能夠幫助人們實(shí)現(xiàn)這種移動(dòng)式生活。

對(duì)于豐富且更加靈活的計(jì)算體驗(yàn)的渴求加快了多核千兆主頻移動(dòng)處理器時(shí)代的到來(lái)。這些精密的處理器有著強(qiáng)大的多媒體處理能力,并支持多任務(wù)操作系統(tǒng),是今天平板電腦和智能手機(jī)的“大腦”。但是,這些處理平臺(tái)必須和連接技術(shù)相結(jié)合。并且,連接技術(shù)需要提供穩(wěn)定、高帶寬的無(wú)線(xiàn)連接,并滿(mǎn)足掌上設(shè)備獨(dú)有的電池續(xù)航時(shí)間和的空間限制標(biāo)準(zhǔn)。

移動(dòng)MIMO 技術(shù)的引入
早在十年前,多輸入與多輸出(MIMO)無(wú)線(xiàn)電架構(gòu)已經(jīng)在Wi-Fi 802.11n產(chǎn)品中應(yīng)用。該技術(shù)在引入時(shí),通過(guò)利用多收發(fā)器射頻系統(tǒng)獨(dú)有的主體優(yōu)勢(shì),極大地提升了現(xiàn)有的Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)的性能和覆蓋范圍。但是,其高性能設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)是以大型號(hào)和高功耗為代價(jià),因其占用空間大和高功耗的特點(diǎn),今天的MIMO技術(shù)主要應(yīng)用在壁式供電無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品中,例如熱點(diǎn)(Hot Spots)、家用路由器或諸如筆記本之類(lèi)的較大的手持設(shè)備中。

第一代平板電腦的制造商不得不借用智能手機(jī)的Wi-Fi解決方案。該解決方案是一個(gè)小型集成片上系統(tǒng)。該系統(tǒng)集成了包括Wi-Fi、藍(lán)牙和調(diào)頻在內(nèi)的單信道天線(xiàn)組合無(wú)線(xiàn)電架構(gòu)。雖然這些解決方案滿(mǎn)足了平板電腦在功率和工業(yè)設(shè)計(jì)局限方面的要求,但其不能將PC機(jī)的性能融入平板電腦。

幸運(yùn)的是,新一代無(wú)線(xiàn)產(chǎn)品同時(shí)滿(mǎn)足了之前提到的兩方面的要求。移動(dòng)MIMO技術(shù)引入,將另一個(gè)收發(fā)器放入一個(gè)真正的MIMO技術(shù)裝置中,使得下一代平板電腦最終可以擁有PC機(jī)的使用體驗(yàn)。

五大促成因素
1. 性能:移動(dòng)MIMO技術(shù)意味著覆蓋范圍更廣的Wi-Fi連接技術(shù)最終可以應(yīng)用在小型設(shè)備中。設(shè)計(jì)人員可以讓手持設(shè)備的無(wú)線(xiàn)連接性能達(dá)到300Mbps。而手機(jī)的電池壽命不會(huì)受到嚴(yán)重影響。其連接速度超出當(dāng)前的設(shè)備所能達(dá)到的連接速度的兩到三倍。同時(shí),技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的視頻數(shù)據(jù)流、支持在線(xiàn)游戲和更多其他有趣的功能。

2. 多天線(xiàn)技術(shù):平板電腦的工業(yè)設(shè)計(jì)使天線(xiàn)技術(shù)面臨挑戰(zhàn)。第一代產(chǎn)品的Wi-Fi性能和可靠性問(wèn)題大多源于單天線(xiàn)的配置和應(yīng)用。安裝在顯示器后面或設(shè)備一側(cè)的天線(xiàn)所發(fā)出的信號(hào)可能會(huì)被一個(gè)平面或用戶(hù)的手擋住。而如果配備兩根天線(xiàn),其發(fā)出的通信信號(hào)可以繞過(guò)平板電腦可能被放置和操作的地方,一個(gè)MIMO Wi-Fi無(wú)線(xiàn)架構(gòu)可以提升連接穩(wěn)健性,同時(shí)減少信號(hào)阻斷的可能性。

3. 無(wú)線(xiàn)整合技術(shù):將無(wú)線(xiàn)子系統(tǒng)安裝在可用的電路板空間中,802.11n移動(dòng)MIMO技術(shù)和藍(lán)牙及調(diào)頻的結(jié)合是必要的。為協(xié)調(diào)操作及Wi-Fi、藍(lán)牙間穩(wěn)定的共享天線(xiàn)優(yōu)化無(wú)線(xiàn)信號(hào),使之共存,對(duì)降低成本十分重要。

4. 低功耗技術(shù):移動(dòng)MIMO技術(shù)組合中的藍(lán)牙4.0低功耗技術(shù)的補(bǔ)充將進(jìn)一步刺激人們對(duì)平板電腦的需求。因?yàn)槠鋵?shí)現(xiàn)了新的功能而不會(huì)影響電池壽命。終端用戶(hù)希望他們的移動(dòng)設(shè)備和其他設(shè)備實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接,因?yàn)檫@些設(shè)備在他們的生活中已經(jīng)或?qū)?huì)變得必不可少。這些設(shè)備包括用于個(gè)人健康監(jiān)測(cè)的隨身傳感器,或是家庭媒體設(shè)備,亦或是自動(dòng)裝置。

5. I/O接口:這一類(lèi)無(wú)線(xiàn)技術(shù)組合配有高速、低功率I/O接口。其將減少由MIMO無(wú)線(xiàn)技術(shù)和應(yīng)用處理器相結(jié)合所產(chǎn)生的潛在性能瓶頸。尋求高速交互式鏈接(High Speed Inter-Connect,HSIC)和SDIO 3.0,作為平板電腦與連接性片上系統(tǒng)相連接的標(biāo)準(zhǔn)。

小結(jié)
在未來(lái)的幾年,隨著眾多新款平板電腦和超級(jí)手機(jī)涌入市場(chǎng),設(shè)計(jì)人員將繼續(xù)加緊其性能的提升,繼續(xù)讓他們?cè)O(shè)計(jì)的產(chǎn)品因性能在市場(chǎng)中彰顯個(gè)性。


圖片1:憑借靈活的天線(xiàn)位置選擇,Mobile MIMO 配置減少了信號(hào)被阻斷(阻源:如用戶(hù)的手)的可能性

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