Wi-Fi的發展曆程和Richtek在Wi-Fi 7中的電源解決方案
發布時間:2023-10-06 來源:Arrow 責任編輯:wenwei
【導讀】Wi-Fi 在 1999 年就出現了,但 Wi-Fi 6 是 2018 年才誕生的一個名詞,在此之前並無 Wi-Fi 5 之類的更早的東西,那時的我這樣的普通人隻能看著 Wi-Fi 設備上寫的符合 IEEE 802.11/a/b/g 之類的字符串,完全不知道在說什麼,直到 Wi-Fi 聯盟覺得應該用一個簡單的數字來讓我們有一個清晰的代際劃分,這才有了 Wi-Fi 4~6 的出現,它們其實就是 IEEE 802.11 無線互聯網技術的一個實現,所以我覺得這個東西就是先有了兒子才有了父親,然後現在孫子又出來了,那就是 Wi-Fi 7。
無(wu)線(xian)信(xin)息(xi)的(de)傳(chuan)播(bo)並(bing)非(fei)有(you)多(duo)寬(kuan)的(de)頻(pin)帶(dai)就(jiu)要(yao)用(yong)多(duo)寬(kuan),它(ta)需(xu)要(yao)將(jiang)一(yi)個(ge)頻(pin)帶(dai)分(fen)為(wei)很(hen)多(duo)個(ge)信(xin)道(dao),每(mei)個(ge)信(xin)道(dao)裏(li)都(dou)可(ke)以(yi)有(you)多(duo)個(ge)載(zai)波(bo)被(bei)用(yong)來(lai)傳(chuan)遞(di)信(xin)息(xi),信(xin)息(xi)通(tong)過(guo)調(tiao)頻(pin)、調相、調tiao幅fu或huo是shi它ta們men結jie合he的de方fang式shi被bei調tiao製zhi到dao載zai波bo上shang,接jie收shou端duan收shou到dao以yi後hou再zai解jie調tiao就jiu可ke以yi獲huo得de原yuan始shi信xin息xi了le。一yi定ding的de數shu碼ma率lv加jia上shang調tiao製zhi的de方fang式shi決jue定ding了le調tiao製zhi後hou的de載zai波bo信xin號hao需xu要yao占zhan用yong的de帶dai寬kuan,通tong過guo計ji算suan就jiu可ke以yi知zhi道dao一yi個ge確que定ding的de信xin道dao可ke以yi容rong納na的de載zai波bo數shu。載zai波bo上shang所suo傳chuan輸shu信xin號hao的de調tiao製zhi方fang式shi為wei QAM,這是一種調相加調幅的調製方式。常見 Wi-Fi 6 廠商用下圖來表示 Wi-Fi 6 的好:
這個圖到底在說什麼呢?它其實是對信號調製方式的一種空間分布的表達,本來應該是圓形的(它的計算公式大概是這樣的:a*cos(wt+φ) + i*b*sin(wt+φ),改變 a、b 和 φ,它的矢量位置就發生了改變),可能是為了方便就借用矩陣的表達形式而變成了正方形。其中的每一個點都對應一個角度,它說的是這個信號的相位;meigedianyeyouyigexiangjuyuzuobiaozhouzhongxindiandejuli,taduiyingdeshizhegexinhaodefudu。nizhiyaonengzaidedaozhegexinhaoyihoupanduanchutadefuduhexiangwei,tasuoduiyingdeyuanshishujuyejiubeijieduchulaile,shixianzhegedeguochengjiushijietiao,erzhizaochuzhegexinhaodeguochengjiushitiaozhi。tiaozhishifasongduanderenwu,jietiaoshijieshouduanderenwu,zhegefengongshifeichangmingquede,Wi-Fi 通訊的雙方都需進行調製和解調的工作,因為它們的角色是隨時變換的。
Wi-Fi 5 用 256 個點占用了一個空間,其中可以容納 8 位二進製數據;Wi-Fi 6 用1024 個點占用了同一個空間,其中可以容納 10 位數據;Wi-Fi 7 對應的數據是 4096,其中可以容納的就是 12 位,所以有更高的數據攜帶能力。
隨著 QAM shujudetigao,butongdedianyudianzhijiandejianjuyeyuelaiyuexiao,fenbianqilaiyegengnan,suoyiyaoqiudexinzaobihuigenggao,zuoweidianyuanjiejuefangandetigongzhe,wonengxiangdaodejiushixuyaotigonggenggaojingduhewendingdudedianyuangongying,fouzeduixitongdeshejizhelaishuoxindeyingyongyejiushigezainan,yinweitayaojiejuedewentishizaishitaiduole。youshujudetiaozhifangshikejian Wi-Fi 在傳遞數據的時候是不用 bit 位wei的de概gai念nian的de,它ta一yi出chu手shou就jiu是shi一yi個ge字zi節jie以yi上shang的de數shu據ju,所suo以yi有you極ji高gao的de數shu據ju傳chuan遞di效xiao率lv,但dan這zhe個ge僅jin是shi在zai一yi個ge載zai波bo上shang發fa生sheng的de事shi,實shi際ji的de動dong作zuo還hai可ke以yi在zai多duo個ge載zai波bo上shang同tong時shi發fa生sheng,那na就jiu是shi並bing發fa的de了le,進jin一yi步bu將jiang數shu據ju傳chuan遞di效xiao率lv推tui升sheng。
Wi-Fi 6 的最大信道帶寬為 160MHz,如果將其全部劃分為最小的 26-tone RU,每個 tone 即子載波的帶寬為 78.125kHz,整個信道裏可以容納 74 個用戶同時通信。不同信道寬度的 RU 劃分如下表所示:
到這裏,我們可以對 OFDMA 所提供的服務做一個總結,它是一種將信道空間劃分為多個 RU,每個 RU 裏含有多個載波的多通道數據並發傳輸技術,是對頻域空間、相位空間和幅度空間的一種綜合利用,再結合多地址編碼實現了多用戶的同時服務技術。
除此以外,Wi-Fi 還利用了另外一種基於物理空間的並發技術,這便是 MU-MIMO。zheshiyinweidangentianxiandeshujuchuanshurongliangshiyouxiande,dangyongyouduogentianxiandewuxianluyouqiyuwomenchangyongdedantianxianhuoshuangtianxianshebeirushoujilianjieshi,duoyudetianxianjiubeilangfeile,zheshijiuyaoshiyongbutongdetianxianlaiyubutongdeshoujilianjieyitigaowulikongjiandeliyonglv。MU 的意思就是多用戶,MIMO deyisijiushiduoshuruduoshuchu,shuchuduankeyiyongduogentianxianshuchuduogebutongdeshujuliu,jieshouduanyekeyiyongduogentianxianjieshouyigehuoduogeshujuliu,keyidailaikongjianfenji、空分複用等新的特性,極大地提高數據傳輸的效率和可靠性。
何為TMT?
作為電源管理方案的提供者,我們會非常關心數據收發係統的功率消耗,這個問題在以電池作為供電來源的移動設備中尤為重要。Wi-Fi 6 通過 OFDMA 和 MU-MIMO 技(ji)術(shu)以(yi)極(ji)高(gao)的(de)速(su)度(du)完(wan)成(cheng)數(shu)據(ju)傳(chuan)輸(shu),傳(chuan)輸(shu)完(wan)成(cheng)以(yi)後(hou)的(de)設(she)備(bei)處(chu)於(yu)什(shen)麼(me)狀(zhuang)態(tai)?它(ta)怎(zen)麼(me)知(zhi)道(dao)對(dui)方(fang)會(hui)在(zai)什(shen)麼(me)樣(yang)的(de)下(xia)一(yi)個(ge)時(shi)刻(ke)呼(hu)叫(jiao)自(zi)己(ji)?它(ta)在(zai)這(zhe)麼(me)等(deng)待(dai)的(de)時(shi)候(hou)需(xu)要(yao)消(xiao)耗(hao)多(duo)少(shao)功(gong)率(lv)?如(ru)果(guo)功(gong)率(lv)消(xiao)耗(hao)不(bu)能(neng)降(jiang)到(dao)最(zui)低(di)去(qu)度(du)過(guo)等(deng)待(dai)的(de)過(guo)程(cheng),那(na)些(xie)通(tong)訊(xun)需(xu)求(qiu)極(ji)少(shao)的(de)設(she)備(bei)要(yao)如(ru)何(he)設(she)計(ji)自(zi)己(ji)的(de)供(gong)電(dian)係(xi)統(tong)?
TMT 就是用來解決這個問題的。隨便舉個例子,一台 IoT 設備也想通過使用 Wi-Fi 協議來完成自己的聯網過程,實際上最近很多家用電器都已經這麼做了,即使它們每一分鍾隻需要通過網絡與手機 APP 通訊一次也已足夠滿足及時性需求了,這時候它就可以把自己的這個需求的時間特性通知家裏的Wi-Fi 路lu由you器qi,路lu由you器qi就jiu會hui每mei間jian隔ge一yi分fen鍾zhong與yu之zhi交jiao流liu一yi次ci,由you於yu需xu要yao溝gou通tong的de信xin息xi非fei常chang少shao,這zhe個ge時shi間jian會hui非fei常chang短duan,每mei次ci完wan成cheng交jiao流liu以yi後hou就jiu都dou不bu會hui再zai打da擾rao對dui方fang,然ran後hou又you都dou在zai一yi分fen鍾zhong以yi後hou進jin入ru與yu對dui方fang溝gou通tong的de時shi段duan,其qi他ta時shi候hou它ta就jiu可ke以yi處chu於yu最zui大da程cheng度du的de待dai機ji狀zhuang態tai,從cong而er將jiang本ben機ji的de耗hao電dian降jiang到dao最zui少shao,而er這zhe個ge特te性xing便bian是shiTMT 所提供的。
Wi-Fi 7提供的機會
雖然正式的 Wi-Fi 7 標準還沒有發布,這要等到 2024 年才能成為現實,但是 Wi-Fi 市場從 2003 年 802.11g 發布之前就被 Broadcom 根據標準草案供應方案,而形成了產品提前進入市場的慣例,所以,我們已經可以看到這個市場的玩家們已經開始行動了。
立錡 (Richtek) 為之準備的電源解決方案也已就緒,下麵就是兩個方案所需要的產品,供大家參考。
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