MT7628的主要技术参数及名词解释

一、技术参数

MT7628 “片上路由器”（router-on-a-ship）包含从单个芯片构建 AP 路由器所需的功能。有如下技术参数：

  • CPU： MIPS24KEc ，主频为580 MHz， 带 64 KB I-Cache 和 32 KB D-Cache。
  • 2T2R 2.4 GHz，PHY 数据传输速率为 300 Mbps。
  • 传统 802.11b/g 和 HT 802.11n 模式。
  • 20/40 MHz 信道带宽
  • 反向数据授予（RDG）
  • 最大比率组合（MRC）
  • 时空块编码（STBC）
  • MCM 8 Mbytes DDR1 KGD （MT7628KN）
  • 16 位 DDR1/2，高至 128/256 Mbytes（MT7628AN/KN）
  • SPI/SD-XC/eMMC
  • X1 USB 2.0 主机，×1 PCle Root Complex
  • 5 端口 10/100 FE PHY
  • 物联网
  • 优化的 PMU
  • 绿色 AP
    • 智能时钟扩展（独有）
    • DDR II：ODT 关闭，自刷新模式
  • I2C、I2C、SPI、PCM、UART、JTAG、GPIO
  • 16 个 BSSID
  • WEP64/128、TKIP、AES、WPA、WPA2、WAPI
  • QoS WMM、WMM-PS
  • WPS：PBC、PIN
  • 语音企业：802.11k+r
  • AP 固件：Linux 2.6 SDK、带 IPv6 的 eCOS

二、名词解释

I-Cache 与 D-Cache

在 CPU中，I-Cache（指令缓存）用于临时存储即将执行的指令，而 D-Cache（数据缓存）则用于临时存储即将使用或生成的数据。

2T2R

2T2R 是指用两个天线来发射与接收WIFI信号。802.11n支持MIMO（多输入多输出）技术，使用2根天线能达到 300Mbps 的PHY（物理层）速率，比只有一个天线（1T1R）的方案要快得多。这样不仅传输更快，还适应高带宽的需求，是 MT7628 的一个显著优点。

频带宽度及通讯标准

频段带宽是发送无线信号频率的标准，频率越高越容易失真。在无线路由器的11 n模式中，一般包括20MHz和40MHz两个频段带宽。其中20MHz在11n的情况下能达到144Mbps带宽，它穿透性较好，传输距离远（约100米左右）；40MHz在11n的情况下能达到300Mbps带宽，穿透性稍差，传输距离近（约50米左右）。

20/40 MHz 信道带宽

2.4GHz WiFi 通常支持 20MHz 和 40MHz 的可选信道宽度。

20MHz 信道宽度：

优点：在较窄的频率范围内运行，因此对干扰的敏感度较低。这使得在高干扰环境或者设备数量较多的情况下更加可靠。

缺点：由于信道宽度较窄，所能提供的最大数据速率相对较低。

40MHz 信道宽度：

优点：提供更高的数据传输速率，理论上比 20MHz 快一倍。这是因为更宽的频率范围可以传输更多数据。

缺点：更容易受到其他信道和干扰源的影响，尤其是在 2.4GHz 频段，因为这个频段通常已经很拥挤。

如果需要更高的数据速率并且干扰较少，那么 40MHz 可能是更好的选择。

如果处在一个信号干扰较多或设备数量多的环境，那么 20MHz 可能会提供更稳定的连接。

反向数据授予（RDG）

反向数据授予（Reverse Direction Grant，简称 RDG）是一种无线网络通信中的技术，通常用于 802.11n 或更高版本的 WiFi 标准中。这项技术允许在一个时间片内，数据流可以在发送和接收方之间双向传输。这与传统的 WiFi 通信不同，在传统情况下，一个时间片内要么是用于发送，要么是用于接收。

RDG 的主要优点：

  1. 提高效率：通过减少需要切换发送和接收模式的次数，RDG 可以提高无线通信的整体效率。
  2. 降低延迟：由于减少了发送和接收之间的切换时间，RDG 可以降低网络延迟，这对于需要低延迟的应用（如在线游戏、实时视频通话等）特别有用。
  3. 节省电力：减少模式切换也意味着能量使用更为高效，这对于依赖电池的移动设备来说是一个优点。

工作原理：

在启用 RDG 的情况下，一旦一个站点（通常是客户端设备）获得了发送数据的授权，它也自动获得了接收数据的权限。这样，该站点可以在同一个时间片内进行数据的发送和接收，而无需等待另一个时间片。

最大比率组合（MRC）

最大比率组合（Maximum Ratio Combining，简称 MRC）是一种用于无线通信系统的接收信号处理技术。这项技术常用于多天线系统，例如 MIMO（多输入多输出）系统，其主要目的是通过优化地合并来自不同天线的信号，以增强接收到的信号质量。

MRC 的主要优点：

  1. 提高信噪比（SNR）：MRC 能有效地提高信号与噪声比，从而提高数据传输速率和系统性能。
  2. 增加接收灵敏度：通过合并多个信号，MRC 可以提高接收器的灵敏度，使其能在更远的距离或更差的信号环境中接收数据。
  3. 提升可靠性：由于它能整合来自不同路径和角度的信号，MRC 能够提高系统的抗干扰和抗衰落能力。

工作原理：

假设一个接收器有多个天线，每个天线都接收到从同一发射源发出的同一信号，但由于多路径衰落、相位偏移和其他干扰，每个天线收到的信号可能有所不同。MRC 通过权衡各个天线上的信号，并将它们合并成一个单一、更强、更清晰的信号。权重通常与每个信号的信噪比成比例。

这样，即使在复杂和不稳定的无线环境中，MRC 也能提供更可靠和高质量的通信。

简而言之，MRC 是一种优化多天线接收信号的有效方法，能够提高无线通信系统的整体性能。

时空块编码（STBC）

时空块编码（Space-Time Block Coding，简称 STBC）是一种用于 MIMO（多输入多输出）无线通信系统的编码技术。该技术允许多个天线在时间和空间上进行信号传输，以提高无线系统的可靠性和性能。

STBC 的主要优点：

  1. 增强可靠性：STBC 可以改善信号质量和抗衰落能力，因此能提高数据传输的可靠性。
  2. 提高信噪比（SNR）：通过多个发射天线同时发送信号，并在接收端进行适当的组合，STBC 可以提高信号与噪声比。
  3. 简化接收器设计：与某些其他 MIMO 技术相比，STBC 更容易在接收端进行解码，这有助于简化接收器的设计和降低成本。
  4. 容错能力：即使某个天线或信道出现问题，STBC 的设计也能确保信号质量，提供一定程度的容错能力。

工作原理：

在 STBC 中，一个数据符号会被编码成一个矩阵，这个矩阵随后会通过多个发射天线在不同的时间间隔内发送出去。接收端的多个天线会收集到这些信号，然后利用特定的解码算法将其组合起来，以重建原始数据符号。

这样做的好处是，即使某些天线的信号受到衰落或干扰，接收端仍然可以从其他天线接收到的信号中恢复出准确的数据。这就是 STBC 能提高无线通信可靠性的原因。

总体来说，时空块编码是一种有效的 MIMO 编码技术，用于提高无线通信系统在复杂环境中的性能和可靠性。

MCM 8 Mbytes DDR1 KGD

MCM (Multi-Chip Module)：多芯片模块是一种集成电路设计，其中多个芯片被封装在单一的模块或封装中。这样可以提高整体性能，减少功耗和空间需求。

8 Mbytes DDR1：指的是MT7628KN配备有8兆字节（即64兆位）的 DDR1（第一代双数据速率同步动态随机存取内存）类型的内存。DDR1 是相对较旧的内存技术，但在某些低功耗或成本敏感的应用中仍然有用。

KGD (Known Good Die)：已知良好的裸片是在封装之前经过测试和验证的半导体晶片。这样可以确保在多芯片模块中的每一个芯片都是功能正常的，从而提高整体模块的可靠性。

×1 PCle Root Complex

×1 PCIe Root Complex 是指具有一个 PCIe（Peripheral Component Interconnect Express）通道的根复合体（Root Complex）。在计算机体系结构中，根复合体是 PCIe 架构的核心组件，它直接连接到 CPU 和内存子系统。根复合体负责初始化 PCIe 总线和所有连接到它的端点设备。

"×1" 表示这个 PCIe 连接具有一个数据通道（lane）。每个 PCIe 通道是一个双向的数据链接，由一对差分信号线组成。因此，"×1" 意味着这个连接的带宽将受到单一数据通道的限制。

优点与缺点：

优点：

低成本：相对于具有更多通道（例如 ×4、×8 或 ×16）的连接，×1 连接更为经济。

简单与灵活：适用于不需要高带宽的应用，如某些类型的网络卡、存储控制器或其他低带宽外设。

缺点：

限制带宽：×1 连接提供的数据传输速率相对较低，可能不适用于高性能图形卡或存储解决方案。

一般来说，×1 PCIe Root Complex 是一种适用于低至中等带宽需求的有效解决方案，它在成本和复杂性方面提供了一定的优势。然而，对于需要高数据传输速率的应用，可能需要考虑使用更多通道的 PCIe 连接。

5 端口 10/100 FE PHY

"5 端口 10/100 FE PHY" 指的是一个包含5个端口的 Fast Ethernet（FE）物理层（PHY）设备，每个端口都支持10 Mbps（10Base-T）或100 Mbps（100Base-TX）的数据传输速率。

主要特点：

  1. 多端口支持：拥有5个独立端口，可用于连接多个网络设备。
  2. 双速率：支持10 Mbps 和 100 Mbps 的数据传输速率，具有一定的灵活性。
  3. 低成本：Fast Ethernet （100 Mbps）技术相对于 Gigabit Ethernet (1000 Mbps) 来说更为经济，适用于成本敏感或不需要高带宽的应用。
  4. 成熟技术：Fast Ethernet 是一种成熟和广泛使用的技术，兼容性和可靠性都相对较好。

应用场景：

  1. 小型办公网络：对于小型办公室或家庭网络，这样的 PHY 设备完全足够。
  2. IoT 设备连接：用于连接各种物联网设备，如智能家居系统中的各种传感器和控制器。
  3. 工业控制系统：在一些不需要高带宽但需要多个连接的工业应用中也很有用。
  4. 扩展现有网络：可以作为一个廉价的解决方案来扩展现有的网络结构。

An optimized PMU

"PMU" 通常指的是“电源管理单元”（Power Management Unit），它是一种集成电路，用于管理电源供应系统内各种电源电压和电流的生成、分配和管理。一个“优化的 PMU”（Optimized PMU）通常意味着该设备在功率效率、性能、稳定性或其它相关方面进行了特别的改进或优化。

16 Multiple BSSID

当一个无线接入点（AP）支持“16 Multiple BSSID”这一功能时，它实际上可以创建多达16个虚拟的无线网络，每个都具有不同的网络名称（也就是SSID）和安全设置（如密码、加密方式等）。尽管这些虚拟网络都运行在同一个物理接入点上，但它们在逻辑上是独立的，并且可以被单独配置和管理。

举个简单的例子来说，假设你有一个家里用的无线路由器，通常情况下，这个路由器可能只创建一个无线网络，比如名为“家里的WiFi”。但如果这个路由器支持“16 Multiple BSSID”功能，你就可以创建多个其他的无线网络，比如一个叫“客人用WiFi”（只给访客用），一个叫“家庭设备专用”（用于智能家居设备连接）等等，每个都有不同的密码和安全设置。

这样做的好处是，你可以更加灵活地管理网络资源和安全性。例如，你可以把访客限制在一个只能上网但不能访问家里其他设备的网络里，或者给家里的智能设备设置一个更高安全级别的网络。

应用场景：

  1. 企业网络：在一个大型办公场所内，可以为不同的部门或用户群设置不同的无线网络。
  2. 公共热点：提供多个网络，例如一个用于普通用户，另一个用于工作人员。
  3. 家庭网络：为家庭成员和访客提供不同级别的网络访问。
  4. 特殊事件或展览：为不同的需求或用户群体创建多个临时网络。

QoS WMM、WMM-PS

QoS（Quality of Service，服务质量）是一种网络技术，用于确保在数据网络中特定流量得到优先处理。WMM（Wi-Fi Multimedia）和WMM-PS（Wi-Fi Multimedia Power Save）则是这一概念在无线网络中的具体应用。

WMM（Wi-Fi Multimedia）

WMM 是一种基于 IEEE 802.11e 标准的 QoS 设置，用于优化支持多媒体（如视频和音频流）或实时数据（如 VoIP 通话）的无线网络。WMM 将网络流量分为四个不同的访问类别：

  1. 声音（Voice）：如 VoIP 通话
  2. 视频（Video）：如流媒体视频
  3. 最佳努力（Best Effort）：如电子邮件、Web 浏览
  4. 背景（Background）：如下载任务

这些不同的类别有不同的优先级，以确保对于高优先级任务（如实时视频或音频通话）有足够的带宽和最小的延迟。

WMM-PS（Wi-Fi Multimedia Power Save）

WMM-PS 是 WMM 的一个扩展，专为电池供电的 Wi-Fi 设备设计。这一设置允许设备在不需要持续数据传输时进入“睡眠”模式以节省电力。当设备需要发送或接收数据时，它会快速返回到“活跃”模式。WMM-PS 特别适用于如手机和平板电脑这样的移动设备，以及任何需要优化电池寿命的应用。

简而言之，WMM 和 WMM-PS 是用于优化无线网络性能和电源使用的技术，特别是在涉及多媒体和实时数据传输的场景中。

WPS：PBC、PIN

WPS（Wi-Fi Protected Setup）是一种旨在简化无线网络设置和管理的网络安全标准。WPS 提供了多种连接选项，其中最常用的是 PBC（Push Button Configuration，按钮配置）和 PIN（Personal Identification Number，个人识别码）。

WPS：PBC（Push Button Configuration，按钮配置）

  • 操作方式：在无线路由器和要连接的设备上同时按下一个专用的“WPS”按钮。
  • 时间窗口：通常在按下按钮后有一小段时间（通常是2分钟）内完成设备的连接。
  • 安全性：相对较低，因为任何在该时间窗口内能访问 WPS 按钮的设备都能连接到网络。
  • 适用场景：适用于物理接近并可以方便按下按钮的设备。

WPS：PIN（Personal Identification Number，个人识别码）

  • 操作方式：在无线路由器生成一个 8 位的数字 PIN 码，然后在要连接的设备上输入这个 PIN 码。
  • 时间窗口：通常没有时间限制，但一旦连接成功，PIN 通常需要重新设置。
  • 安全性：相对较高，因为需要知道 8 位的 PIN 码。
  • 适用场景：适用于远程设备或没有方便的物理访问方式。

两者都是为了简化 Wi-Fi 设置流程而设计的，但各有利弊。PBC 更为方便，但如果有多个设备同时尝试连接，可能会出现问题。PIN 方法更为安全，但需要用户在设备上手动输入 PIN，这可能会稍显麻烦。

需要注意的是，由于 WPS 存在一定的安全隐患（特别是 PIN 方法可能面临暴力破解的风险），一些安全专家建议在不使用时禁用 WPS 功能。

企业语音（Voice Enterprise）: 802.11k+r

在无线网络中，特别是在企业环境中，提供高质量和高可用性的语音服务（如 VoIP）是非常重要的。802.11k 和 802.11r 是两种针对此目的设计的 IEEE 标准。

802.11k（无线网络测量）

  • 功能：802.11k 标准提供了无线设备与接入点（AP）之间更有效的信息交换机制。通过这些信息，设备可以更智能地决定何时和如何在不同的接入点之间进行切换（漫游）。
  • 优点：提高网络效率，减少连接中断，特别是在移动设备在不同接入点覆盖范围内移动时。
  • 适用场景：大型企业网络、公共热点、任何需要高效漫游的环境。

802.11r（快速漫游）

  • 功能：802.11r 旨在减少在接入点之间漫游时的延迟。这通过在客户端从一个接入点切换到另一个接入点时预先设置一些必要的关键参数来实现。
  • 优点：减少了在接入点之间切换时可能发生的延迟和数据丢失，从而提供更高质量的 VoIP 和视频流服务。
  • 适用场景：需要低延迟和高可用性的应用，如企业 VoIP、实时数据流。

Voice Enterprise: 802.11k+r

在一个被称为 "Voice Enterprise" 的配置中，802.11k 和 802.11r 可以同时使用，以实现更为高效和可靠的无线语音应用。通过这种组合，移动设备在进行接入点之间的漫游时，不仅可以更快速地完成切换，而且能更智能地选择目标接入点，从而减少语音通话中的延迟和中断。

这种组合在需要高度可靠和高质量语音服务的企业环境中特别有用。

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