211service.com
Mobilní telefony WiMAX jsou blíže realitě
WiMAX, vylepšený nástupce bezdrátového standardu WiFi, by mohl výrazně zvýšit množství informací, které mohou mobilní telefony a další mobilní zařízení získávat ze vzduchu. Až donedávna však byla propracovaná anténní technologie potřebná pro odesílání a příjem signálů WiMAX velkým žroutem baterií mobilních zařízení.
Nyní, když se telekomunikační průmysl dohodl na konečných specifikacích pro WiMAX, včetně ustanovení o energetické účinnosti, výrobci zkoumají způsoby, jak postavit energeticky účinné čipy potřebné k tomu, aby spotřebitelská zařízení WiMAX byla životaschopná.
Handheldy s podporou WiMAX by měly mít přístup k větší šířce pásma než tradiční mobilní sítě, což by umožnilo rychlejší streamování médií a stahování z internetu. Kromě toho mohou telefony WiMAX využívající protokol VoIP (Voice over Internet Protocol) přerušit méně hovorů a pracovat až 50 kilometrů od základnových stanic ve srovnání se 16 kilometry pro mobilní sítě a pouhými 100 metry WiFi.
Některé telefony jsou již vybaveny WiFi čipem a kromě celulárních sítí mají přístup k místním WiFi hotspotům. Pokrytí WiFi je však špinavé – zatímco signály WiMAX vyzařované z centrálních věží by mohly pokrýt celé metropolitní oblasti. Signály WiMAX navíc mohou přenášet 70 megabitů dat za sekundu – více než trojnásobek zhruba 20 megabitů z WiFi a daleko předčí 300 kilobitů v mobilních sítích.
Technologie WiMAX zatím využívá pouze hrstka podniků ve velkých městech USA, které využívají zařízení instalovaná před dokončením nedávných standardů. V prosinci 2005, Ústav elektroniky a elektrotechniků (která vytvořila standard WiFi (802.11)) se dohodla na technických specifikacích pro mobilní WiMAX. Nyní velké společnosti, včetně Intel, Alcatel a Qualcomm, tlačí na vývoj technologií základnových stanic a čipových sad kompatibilních s WiMAX. Také v příštích několika měsících, Fórum WiMAX , konsorcium společností vyrábějících a nasazujících zařízení WiMAX, začne testovat a schvalovat mobilní produkty, říká Jeff Orr, ředitel marketingu fóra.
Stejně jako většina čipů pro mobilní telefony mají čipové sady WiMAX dvě poloviny: jedna vysílá a přijímá rádiové signály, druhá tyto signály zpracovává. Sierra Monolithics z Redondo Beach, CA, se specializuje na výrobu vysokofrekvenční části čipové sady WiMAX, která vysílá signály z telefonu a přijímá je ze základnové stanice. Začátkem roku 2007 společnost očekává, že bude dodávat komunikační čipové sady, které prodlouží životnost baterie kapesních počítačů WiMAX do stejného rozsahu jako mobilní zařízení, včetně tradičně energeticky náročných dvoupásmových telefonů používaných mezinárodními cestovateli.
Na rozdíl od celulárních čipových sad, které mají přístup pouze k úzkému pásmu rádiového spektra, což často zpomaluje stahování, jsou čipové sady WiMAX navrženy tak, aby naladily a zpracovaly širší pásy rádiového spektra. Shromažďování a zpracování většího množství rádiového spektra však vyžaduje více energie, protože je třeba třídit více frekvencí.
Většina zařízení WiMAX navíc používá anténní technologii zvanou MIMO (Multiple Input, Multiple Output), která využívá více než jednu anténu k současnému sběru a odesílání více informací na větší vzdálenosti, a k třídění shromážděných informací jsou zapotřebí algoritmy pro zpracování signálu, které jsou náročné na energii. přes MIMO připojení.
Problém s napájením je ještě hrozivější pro výrobce, kteří chtějí vyrábět čipy pro vícepásmové WiMAX telefony pro použití v různých částech světa. Každý region, jako jsou Spojené státy a Asie, vyčleňuje pro WiMAX jinou část spektra a přístup k více pásmům obvykle vyžaduje samostatný čip pro každé pásmo.
Většina výrobců čipů, včetně Sierra Monolithics, řeší problémy se spotřebou energie u čipů WiMAX pomocí menších tranzistorů, které vyžadují menší napětí k zapnutí a vypnutí. Kromě toho se k efektivnímu kódování a dekódování informací na rádiové vlny používají algoritmické metody, čímž se uvolňuje část zátěže související se spotřebou energie z MIMO. Sierra Monolithics také řeší problém se spotřebou energie u vícepásmových čipových sad vytvořením jediného čipu schopného odesílat a přijímat signály ve dvou nejrozšířenějších pásmech pro WiMAX: 2,3-2,7 gigahertz a 3,3-3,8 gigahertz.
WiMAX je velmi výkonný a propracovaný standard, kde lze šířku pásma vybrat v různých částech světa, vysvětluje David Rowe, technologický ředitel společnosti Sierra. Museli jsme vytvořit RF integrovaný obvod, který je schopen fungovat kdekoli. Pokud by byly k vyřešení vícepásmového problému použity dva samostatné jednopásmové čipy, každé rádio by vyžadovalo samostatné sady obvodů, které by fungovaly redundantně, plýtvaly energií a vybíjely baterii zařízení. Kombinovaný obvod Sierry šetří místo a spotřebuje méně než 300 miliwattů energie pro přístup ke dvěma pásmům WiMAX, zatímco dvě jednopásmové čipové sady by každá spotřebovaly přibližně 220 miliwattů energie, říká Matt Pope, viceprezident pro produktovou řadu WiMAX společnosti.
Aby dosáhli ještě vyšší efektivity, říká Pope, jejich inženýři chtějí přesunout více funkcí z procesorového čipu na rádiový čip. Další společnosti, včetně Texas Instruments a Intel, také pracují na konceptu, který by snížil množství dat, která je třeba přenášet mezi dvěma čipy, a tím šetřit energii, říká Chris Knudsen, technologický ředitel v Divize WiMAX Solutions společnosti Intel .
Bude potřeba integrovaných mobilních technologií WiMAX, říká Orr z WiMAX Forum, abychom mohli poskytovat produkty za rozumnou cenu, které mají také rychlejší přístup k datům – bez vybíjení baterií. Spotřebitelé kupují více chytrých telefonů schopných například procházení webu a WiMAX se stává atraktivním pro stávající poskytovatele bezdrátových služeb, protože by mohl podpořit ještě větší využívání digitálních datových služeb, kde si poskytovatelé často účtují poplatky po kilobajtech.
Mnoho z toho, čemu dnes mobilní operátoři čelí, není to, jak zvýšit dobu hovoru v minutách, ale zvýšit množství dat [která zákazníci používají], říká Orr. Stávající celulární infrastruktura, která byla vybudována pro hlasové hovory, je však stále více zatěžována daty. Dostáváme chuť rozšiřovat existující datové možnosti a přenášet přes ně více dat, říká Orr – a to bude vyžadovat nové technologie, jako je WiMAX.