多模式WLAN芯片的设计权衡

无线局域网 (wlan)在过去两年中已经成为高技术市场的一颗耀眼的明星。企业和家庭用户迅速地采纳了802.11b标准,该标准能通过低成本、方便使用产品来提供高达11mbps无线以太网连接。由于多家oem厂商在802.11b标准被最终批准之前就生产出了产品,所以在各种不同产品之间的不兼容性导致了早期令人头痛的问题,但随着用户提出要求,以及供应商遵守互操作性要求、严格执行最终标准,并且通过wifi联盟认证,这些问题已经得到解决。对更高性能wlan的兴趣导致了802.11a标准的诞生,尽管有效范围比802.11b网络要小得多,但该标准却能实现54mbps数据传输率。但是802.11a网络的市场接纳程度有限,因为它使用的无线电频率为5.2ghz,这与802.11b设备的主基站(dominant base)所使用的频率(2.4ghz)不同。因此,用户无法利用仅支持802.11a标准的网卡与已经部署的2000万以上802.11b标准无线接入设备通信。

  即将推出的最新wlan技术是802.11g,电子电气工程师协会 (ieee)计划在2003年中期之前完成该标准的制定。同时wi-fi联盟计划在2003年夏季结束之前进行互操作性测试和运行,以完成产品认证。但是,尽管还没有形成被大家采纳的最终规范,许多厂商还是迫不及待地将预标准产品投入了市场,而不考虑这样一个事实:这些解决方案导致的产品不兼容性可能会扰乱市场,并最终延缓整个市场发展。802.11g wlan标准为无线lan用户提供许多重要的改进-包括更快的数据率、与802.11a标准关联的强健的正交频分复用(ofdm)技术,以及与802.11b标准相同的无需执照的ism频率范围。事实上,对802.11b器件产品的逆向兼容不仅是可能的,而且是新标准802.11g的强制组成部分。

  对于设备 oem和odm来说,由于wlan标准从 "a"、"b"到"g"版本不断演进并且用户不愿放弃最近部署的系统,导致现在有多种新产品选择,包括:

  ● 纯g模式产品:依靠硅架构,纯g模式设计可能成为面向消费者和家庭市场的低功耗的未来解决方案,这些用户不太关心与802.11a已安装基站设备的兼容、或者当端点是"g"技术与"b"技术混合而产生的网络性能问题、或者需求支持大量的端点。

  ● "组合模式"或"双模式"产品(a+b):这些产品允许两个网络同时并且独立地工作,为企业用户提供"a"标准的性能优点加上对"b"标准的逆向兼容性。

  ● 多模式产品(a+b+g):这些产品将提供最佳的用户经验和产品性能。多模式产品提供无缝漫游,根据系统容量、通道负载、用户期望发送和接受的信息成分,动态地选择a、 b或g标准。多模式产品使得用户享有802.11g标准提供的更大覆盖范围和802.11a标准支持的更高用户密度。而且,2.4ghz和5.2ghz之间企业端点的过渡可以成为一个更平稳的过程,因为这两个频率可以很容易地共存。由于多模式产品能为企业提供更多的好处,而且如果能进行良好的结构设计和实现,多模式产品将比单模式或组合模式产品更具有成本竞争力,多模式产品很有可能成为设备oem、印制线路板odm和硅设计者的主要关注对象。

  最新一代wlan芯片集使得大量的产品选择成为可能,但是oem和odm正面临艰难的抉择,原因是半导体解决方案提供商在开发这些新技术时采取了不同的技术途径,而且特定的无线架构选择会直接影响多模式无线网络系统的总成本、使用方便性、规模和功耗大小。半导体公司面临着为希望使多模式产品解决方案总成本最小化的无线系统集成商提供最佳技术的挑战。

  ic设计人员面临着各种选择,他们要考虑在性能、成本和产品上市时间之间实现最佳化,因此,对于wlan市场来说,在系统设计的权衡和硅设计的权衡之间产生的相互影响是很复杂的。下面是四个主要的设计考虑:

  1.低中频与零中频架构

  射频接收器前端传统上是基于外差式或超外差式架构的,这种架构通过一个或多个中频级来达到不错的选择性和灵敏度。可是,典型的外差式或超外差式射频电路需要用到大量的分立元件,这将增加高水平集成的难度。大规模市场应用要求wlan系统向低成本架构发展,这使得信道的滤波功能可通过选择直接转换和甚低中频(vlif)架构来推向更低的频率,直接转换也叫做零中频(zif)。

  在选择接收器方案时,除了价格、占用面积和器件数目外,还需要仔细检验接收器的性能,在系统中与

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发布日期:2019年07月02日  所属分类:参考设计