基于4G技術的移動寬帶產(chǎn)品設計要點

在睡眠模式下，移動設備將被周期性地關閉，關閉時間由基站定義。這種模式支持基站切換，因為移動設備可以掃描其它基站?？臻e模式比睡眠模式節(jié)省更多的功耗，因為此時移動設備被完全關閉。

這兩種模式的實現(xiàn)方法對總體功耗有很大影響。具體來說，模式之間的轉換速度和實際時序影響到功耗。除了這些模式外，SoC設計人員還可以充分利用多種技術降低工作和睡眠/空閑模式下的功耗。

由于所有這些技術都是相互關聯(lián)的，并且取決于數(shù)據(jù)業(yè)務的時序和吞吐量要求，因此很難歸納出用戶可以期望的具體功耗水平。在運行特定的實際應用時可以看到真實的性能測試。現(xiàn)有3G智能手機的通話時間平均為3至6小時，互聯(lián)網(wǎng)訪問時間平均為5至6小時。為了加快普及速度，WiMAX設備必須用同類型的電池提供相近的性能。

達到這一目的并非很困難，因為如果設備進行空閑/睡眠模式的轉換速率足夠快，那么更高的數(shù)據(jù)速率實際上會降低總體功耗。通過在更短時間內(nèi)傳送更多的數(shù)據(jù)，WiMAX設備可以在工作模式下運行較少的時間，而在掉電模式時運行更長時間，后者功耗僅為前者的一小部分。只要用戶不運行一直要求滿吞吐量的應用，WiMAX設備完全可以在現(xiàn)有電池壽命期內(nèi)正常工作。

多頻段設備

眾多無線頻譜規(guī)則使得像WiMAX這樣的免許可技術的可用頻率非?；靵y。移動WiMAX發(fā)展到今天，有三種不同的頻段似乎最流行。理想情況下，為了支持全球無縫漫游，移動WiMAX設備需要支持所有這些頻率。最流行的移動WiMAX頻段分別是2.3~2.4GHz、2.5~2.7GHz和3.4~3.6GHz。

僅針對其中一個頻段設計的產(chǎn)品只能在特定國家工作，這對最低成本手機而言是合適的。不過對于需要自由漫游的用戶來說，市場上已經(jīng)有高集成度的無線模塊，它們可以覆蓋所有這三個頻段，而且價格比較合理。

干擾問題

由于越來越多移動設備集成多種無線技術，設計人員必須保證不會產(chǎn)生相互干擾。藍牙為耳機提供短距離通信，而Wi-Fi用于連接熱點和家庭網(wǎng)絡。這兩種技術都工作在2.4GHz頻段，之所以仍能同時工作，是因為半導體供應商已經(jīng)提供了能減輕干擾的共存方法。如前所述，WiMAX設備的工作頻率通常與藍牙和Wi-Fi設備的2.4-2.5GHz頻段是不重疊的。然而，由于所有這三種技術的頻段都相當靠近，而且WiMAX的輸出功率較高，因此這種組合很容易造成干擾。

無線技術的標準組織尚未解決干擾問題，因此這一任務落到了具體實現(xiàn)的開發(fā)人員身上。由于Wi-Fi和藍牙是成熟的無線技術，因此明智的方法是WiMAX半導體制造商要開發(fā)和支持能夠防止WiMAX產(chǎn)品引起干擾的技術。這樣，評價某個供應商與其它無線技術一起工作的能力將是選擇WiMAX芯片組的一個重要因素。

操作系統(tǒng)支持

種類廣泛的移動設備導致相應種類廣泛的操作系統(tǒng)。為了支持這些平臺，幫助推動WiMAX的普及，半導體供應商需要提供適合最廣泛操作系統(tǒng)的設備驅動程序。這些驅動程序經(jīng)裁剪要能適合每家操作系統(tǒng)公司建立的接口。

對PC來說毫不費力的選擇是微軟的Windows Vista及前代產(chǎn)品。Linux其次，但其在上網(wǎng)本等小型設備中取得了長足的進展。對于手機而言，主要的選擇包括Symbina、iPhone OS、RIM Blackberry和Windows Mobile。

這些操作系統(tǒng)加起來在手機市場上占據(jù)90%以上的份額。其它看起來有前途的新操作系統(tǒng)包括谷歌的Android和Palm的Web OS。除了要獲得最廣泛的操作系統(tǒng)支持外，認真測試甚至驗證這些支持也很重要，這樣才能確保產(chǎn)品如期工作。

第二代移動WiMAX芯片組

在緊跟完全符合IEEE 802.16標準和WiMAX論壇認證規(guī)范的移動WiMAX模塊之后，第二代移動WiMAX芯片組也已順利發(fā)布。這些模塊采用可擴展的OFDMA PHY，工作在時分復用模式，能夠支持3.5、5、7、10和20MHz左右的頻段，而且可選支持2.3、2.5和/或3.5GHz范圍內(nèi)的多個頻段。

第二代移動WiMAX芯片組專門針對智能手機和PDA作了優(yōu)化，可配置用于全部基于模塊的解決方案。這種芯片組主要用于多種方式的低功耗操作。因為基帶芯片是用65nm低漏電工藝技術實現(xiàn)，并且實現(xiàn)了擴展電源選通技術和其它低功耗設計策略，芯片在空閑/睡眠模式下功耗極低。這種芯片組包含一個專用的電源管理IC，用于系統(tǒng)級高效控制電源。