十大秘诀教你设计蜂窝无线电系统

发布时间：2013-01-1 阅读量：692 来源: 我爱方案网作者: Max Widmer

【导读】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，Richardson RFPD公司的工程师提供“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。

新一代蜂窝网络建置的首要挑战是，大量的无线数据、图象和移动用户提供良好的通信服务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。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。

3. 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。

4. 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。

5. 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。

6. 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。

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. 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。

10. 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。

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