WLAN 802.11ad及其后续发展

基带架构

Blu Wireless公司因此开发出了一种软件定义的基带，专门用于低成本和高功效的WiGig标准实现。虽然软件无线电(SDR)平台总是能提供宽频谱的基带标准来补偿技术开发的成本，但这种方法并不适合WiGig，因为高采样率要求大量的DSP处理。为了平衡成本/效率折衷，可以选择一种可编程性方法——这样就可以在不失去适应性的条件下提供有限范围的有用的WiGig可编程性，并为低成本产品实现接近最优化的解决方案。

Blu Wireless HYDRA基带技术(见图3)利用了异构多处理架构，将固定功能的DSP模块和高度优化的并行矢量DSP整合在一起。这种混合架构提供了一个族群结构的DSP处理器和固定功能模块池，用于优化数据流。每个簇群有一个异构控制器，可自动和最优地利用这些单元，并在执行任务之间关闭一些单元以节省功率。

图3：HYDRA WiGig调制解调器架构。

高层软件使用了一种线程式数据流模型，定义无线DSP管线的软件线程在那里作为一系列互锁线程式子任务中的一个“虚拟管线”按顺序派发。

控制器通过异构DSP资源实现线程式数据流的自动化。这些子任务在每个DSP单元上执行，并由在DSP单元间并行移动数据的数据流完成所驱动。所派发虚拟管线的任意组合可以被派发，而实时数据流定义了执行、时序和顺序。这种方法在使用率和功耗方面都很高效，因为每个独立单元的动态功耗控制可以确保空闲时间处于关闭状态，从而最大限度地减小功耗。

当用40nm CMOS工艺实现时，这种并行矢量DSP处理器的外形尺寸只有个位数的平方毫米面积，它在最优矢量化数据路径中将相当多紧密集成的DSP资源压缩得非常紧密。

这种面积效率是通过动态复用实现的，选择可编程域范围，提供能够在独立的收发DSP管线中动态复用的一定级别硅片资源；用SC、SC-FDE、OFDM、控制PHY以及所有调制编码方案(MCS)等。很高的指令级并行机制(ILP)也是提高芯片效率的关键。

与使用为了满足WiGig性能要求而经过调整了的普通SDR基带平台相比，这种技术在芯片面积和功效方面可以提供4倍以上的优势。

超越802.11ad

为了达到很快会有需求的30Gb/s数据速率，WiGig标准还需要进一步发展。可以预期的是，将采用更先进的技术来扩展802.1ad标准，特别是使用一种名为信道捆绑的技术，它将两个2×2 MIMO同时用于并行正交空间流，可将多个2GHz信道汇聚在一起，增加数据“管线”的尺寸。

MIMO和信道捆绑将倍增目前WiGig标准已经需要的处理能力。HYDRA基带的可扩展性将促进WiGig系统的稳步演进，以便更好地控制这些新的功能。转向28nm工艺、增加并行使用的PPU数量将提供控制这些功能所需的额外处理能力，并且不会显著增加总体尺寸。