蜂窝无线电系统设计的十个秘诀

作者：Max Widmer

欢迎访问e展厅 展厅 2 手机/通信/网络设备展厅 手机, 调制解调器, 网管控制器, 光传输系统, 程控交换机, ... 蜂窝无线电系统的首要目标，是为大量的无线数据、图象和移动用户提供良好的通信服务，然而，这些服务都需要在回程无电线系统中建置极高的频宽和数据传输率，而且还要尽量压低成本──这已经成为了新一代蜂窝网络建置的首要挑战。 为有效满足这些需求，设计师选择蜂窝无线电时，必须仔细考量许多因素。以下我们将提供“十大”蜂窝无线电选择经验，为设计师们提供应对无线电设计挑战时的参考。 1.确定你的无线系统：2G，3G或4G？ 这个根本性的决定所影响的范围不仅包含嵌入式处理器的功能，最终将和所有与设备相关的成本和寿命有关。这一点非常重要，在许多情况下，设计师都会选择最快的速度来做设计。事实上，许多电信业者都在朝具备更高数据传输率的系统转移，其速度甚至超过这些公司原先所预期的。例如，AT&T公司已逐步淘汰纽约的2G系统，因为当地的网络已经非常拥挤，在相同空间下，3G系统可以容纳25个用户，但2G系统却仅能供一人使用。这促使电信业者朝新系统转移，但这也意味着新的设计技术、更快的数据传输速度，以及更高昂的相关费用。 2. 选择你的网络技术：CDMA或GSM？ 在选择你需要的网络技术前，了解码分多址(CDMA)和全球移动通信系统(GSM)之间的差异是不可或缺的一环。一般来说，CDMA在许多地方都已行之有年，它采用较先进、更有效率的技术，提供较便宜的月租型数据服务(data plan)，而且具有更好的吞吐量，不太容易受到噪音干扰。但它仍有缺点，如地理限制(仅美国和加拿大)，以及更加昂贵的硬件等。而GSM基本上则涵盖了全球多数地区，包括美国在内。 3. 选择你的接口：表面黏着、Mini PCIe 或connectorized？ PCI Express迷你卡(Min PCIe)的你可以取得的业界标准规范。它们已经被应用在平板电脑、笔电、路由器和各种产品中，这是最简单的整合选项。表面贴装方法需要在PCB上的模组周围铺满各种元件，这也是许多设计师希望做整合的地方。而另一种connectorized(专利)接口则介于二者之间。你不必布局整个电路板，但你必须布局特定连接器。 4. 仔细权衡产量，决定使用模组或是数据机 你的量会大到足以支付所有的开发和认证费用吗？如果是的话，采用模组是合理的。或是你只是想简单地用一款现成解决方案？如果是这种情况，你应该考虑数据机。根据一般的经验法则，如果你的部署量少于三千部，那么选择数据机将比选择模组要好，因为模组是完全硬件整合，而且充份认证的。如果你选择使用模组，那么在最后的设备认证时(意指产业和电信业者等认证)，花费可能会超过二万美元──若产量较大，你就可以回收你的认证和硬件开发成本。 5. 若选择数据机，如何规划周边？ 现在，你已经决定用数据机，该是想想周边的时候了。你会需要什么？客户会有哪些软件要求？数据机可以有扩展卡，而你有很多种选择──USB, 无线收发器、以太网络埠等。但你的应用真正需要的是什么？你现在做的决定愈明确，设计过程就愈顺畅，而且愈容易控制成本。 6. 符合电信业者和市场的需求 每一家电信业者都有着自己的特色，这让他们在市场上能独树一帜，让大家更能注意到每家电信业者的特性。例如，当初AT&T积极跳脱2G ，开始布建3G网络之际，Verizon和Sprint还试图延长2G服务的寿命。而在加拿大，Rogers也采取类似AT&T的做法，积极往3G前进。现在，美国和加拿大的所有电信业者几乎都正在朝4G迈进，纷纷开始提供LTE产品和服务。而LTE 的发展是否能符合业者们的期待，仍有待观察。 7. 考虑由谁提供月租型服务 所谓的行动虚拟网络供应商(mobile virtual network operators, MVNO)，意指规模较小的公司，他们向大型电信业者大量购买时数或月租型资料服务(data plan)，然后再重新分配出售给M2M 客户。MVNO 能为目前大型电信业者还无法顾及的M2M 领域提供服务，让客户能更轻易地经由整合月租型资料服务，以更经济的成本和更容易使用的网络平台来部署他们的M2M 产品，而且还能监控SMS 和资料的使用情况。 8. 确认必要的专业服务：哪一项会需要软件和/或硬件开发？ 如果你选择使用模组，你就必须同时考虑软件和硬件的开发，以及电磁干扰(EMI)、针对天线的射频通道、软件开发和应用软件介面(API)等。而采用数据机方案则只需考虑软件开发。一个“智能”型数据机通常具有整合的操作系统，允许将之针对家用路由器进行客制化；而一个“dumb”收据机则需要主控端的操作系统平台，因此你仍然必须客制化软件和将操作系统整合到数据机。 9. 确认完善的供应链 一家能提供广泛全球物流服务的公司，能大幅简化开发时寻找元件的过程。你可以寻找能当天立即对国内客户出货的业者，这些公司还要能即时回应客户的支持要求、调度船只以满足JIT (just in time)出货需求、提供特殊包装选项、满足特殊货物运送条件，以及特殊产品测试，或作为第三方的物流提供商。 10. 不要忘记其他配件 当你规划配件时，要特别注意天线──它在你的设计中扮演关键角色，特别是在你选用模组时，它往往是能否成功认证和部署的关键组件。其他必须考虑的配件还包括：资料缆线，如RS-232；电缆配件，如U.FL到SMA，或是SMA至SMA的扩展；以及在覆盖率较低区域的信号增强器。 本文作者Max Widmer是Richardson RFPD公司M2M应用工程师(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (6/25/2012)