原创 “万通4号”的硬件结构及实现方法

万通4号是由刚刚成为“增强无线联盟”(EWC)成员的北京六合万通微电子技术有限公司研发的具有完全自主知识产权无线局域网芯片。特别值得一提的是，此款芯片同时遵循IEEE802.11a/b/g/e/i标准和中国国家标准WAPI。它采用先进的0.18微米CMOS工艺，以ASIC方式实现媒体控制器设计，采用无内嵌处理器结构，具有自动增益控制和双天线分集功能，以及优异的基带性能和完备的测试功能等。

万通4号作为一款高度集成的无线局域网解决方案芯片，完整地实现了IEEE标准所规定的802.11a/b/g/基带信号处理以及附加增强功能模块，完全支持802.11b和802.11a所要求的各种调制方式，能够完整提供协议规定的1Mbps到54Mbps的全部传输速率。该芯片能完成媒体接入层(MAC)所规定的所有协议，并针对语音通信和QoS的要求，加入了对802.11e协议的支持。除此之外，该芯片提供了大量的安全和加密算法，例如AES、TKIP、WEP、WPI等，也是世界上第一款支持WAPI的芯片，并能有效融合802.11i标准和WAPI标准。

万通4号针对移动通讯的特点，从体系结构到最终实现，都充分考虑了功耗控制，能够提供多种工作模式。该芯片是业内第一款工作频率为40MHz、支持802.11a/b/g的WLAN芯片，有效降低了功耗，并为板级设计提供了良好的EMC特性。

图1：万通4号内部结构框图。

万通4号能够与多种主流RF芯片无缝集成，目前支持Maxim、Airoha、RFMD等公司以及六合万通自己开发的RF芯片(LHWT051012)。目前，为了支持更多的RF芯片，六合万通还在展开相关研发工作。

为了便于最终用户使用，万通4号提供了多种主机接口，如Cardbus、MiniPCI、存储器接口等，适合于接入点(AP)和客户端设备(STA)的开发。

万通4号基带和协议处理器芯片内部功能结构如图1所示，整体特性如下：

1. 芯片集成IEEE 802.11a/b/g基带、MAC、以及多通道ADC/DAC；

2. 单一40MHz参考时钟；

3. 支持功率控制；

4. 具备CardBus、Mini PCI、存储器映射接口；

5. LFBGA 144封装12mm×12mm/LQFP 216封装24mm×24mm。

细分来看，基带部分(BBP)特性包括：

1. 性能优良的CCK和OFDM模式下信道均衡器；

2. 支持DBPSK、DQPSK、CCK和OFDM调制方式；

3. 片内集成A/D和D/A；

4. 内含天线分集功能；

5. 支持DSSS/CCK调制方式的1/2/5.5和11Mbps速率；

6. 支持OFDM调制方式的6、9、12、18、24、36、48和54Mbps速率；

7. 具备高性能自动增益控制功能。

协议处理层(MAC)部分特性包括：

1. 支持Ad Hoc模式和组网模式；

2. 支持PCF模式下的CF-Poll/CF-Ack；

3. 支持DCF模式下的RTS/CTS；

4. 支持IEEE 802.11e draft中的EDCF。

该芯片所支持的安全协议和特性则有：

1. 支持IEEE 802.11i安全标准；

2. 支持WEP 64/128/256加密；

3. AES加密算法硬件加速；

4. TKIP全硬件加速；

5. 支持WAPI安全标准。

万通4号支持Cardbus和MiniPCI接口，可应用于笔记本电脑、家庭网络、桌面电脑、消费类产品(如PDA、数码相机、投影仪)、智能电话和广泛的信息家电等产品，适用于WLAN数据传输和语音应用，如接入点设备、VoWLAN、基于WLAN的IPTV，以及基于WAPI标准的无线网络中。还可面向工业用途，即工业高速无线数据传输，也可与数字家庭媒体网络(DLNA)和闪联(IGRS)应用相配合。

作者：钮欣

高级市场经理

六合万通微电子技术有限公司