211service.com
WiMAX-mobiltelefoner kommer tættere på virkeligheden
WiMAX, den suppede efterfølger til den trådløse WiFi-standard, kunne i høj grad øge mængden af information, som mobiltelefoner og andre mobile enheder kan trække fra luften. Indtil for nylig har den komplicerede antenneteknologi, der er nødvendig for at sende og modtage WiMAX-signaler, dog været et stort forbrug på en mobilenheds batterier.
Nu hvor telekommunikationsindustrien har slået sig fast på de endelige specifikationer for WiMAX, inklusive bestemmelser om strømeffektivitet, undersøger producenterne måder at bygge de energieffektive chips på, der er nødvendige for at gøre forbrugernes WiMAX-enheder levedygtige.
WiMAX-aktiverede håndholdte enheder ville være i stand til at få adgang til større båndbredde end traditionelle mobilnetværk, hvilket muliggør hurtigere streaming af medier og internetdownloads. Desuden kan WiMAX-telefoner, der bruger Voice over Internet Protocol (VoIP), afbryde færre opkald og blive ved med at arbejde op til 50 kilometer væk fra basestationer sammenlignet med 16 kilometer for mobilnetværk og WiFis blot 100 meter.
Nogle telefoner er allerede udstyret med en WiFi-chip og kan få adgang til lokale WiFi-hotspots ud over mobilnetværk. Men WiFi-dækningen er plettet - mens WiMAX-signaler, der udsendes fra centrale tårne, kan dække hele storbyområder. Derudover kan WiMAX-signaler bære 70 megabits data i sekundet – mere end tre gange de omkring 20 megabits fra WiFi, og langt bedre end de 300 kilobits på mobilnetværk.
Indtil videre er det kun en håndfuld virksomheder i store amerikanske byer, der drager fordel af WiMAX-teknologien ved at bruge udstyr, der er installeret, før de seneste standarder blev færdiggjort. I december 2005 blev Institut for Elektronik og Elektroingeniører (som skabte WiFi (802.11) standarden) blev enige om tekniske specifikationer for mobil WiMAX. Nu presser store virksomheder, herunder Intel, Alcatel og Qualcomm, på at udvikle WiMAX-kompatible basestationer og chipsetteknologier. Også i de næste par måneder WiMAX Forum , et konsortium af virksomheder, der fremstiller og implementerer WiMAX-udstyr, vil begynde at teste og godkende mobile produkter, siger Jeff Orr, forummets marketingdirektør.
Som de fleste chips til mobiltelefoner har WiMAX-chipsæt to halvdele: den ene sender og modtager radiosignaler, den anden behandler disse signaler. Sierra Monolitikum fra Redondo Beach, CA, har specialiseret sig i at lave radiofrekvensdelen af WiMAX-chipsættet, som sender signaler fra telefonen og modtager dem fra en basestation. I begyndelsen af 2007 forventer virksomheden at sende kommunikationschipsæt, der forlænger batterilevetiden for WiMAX-håndholdte enheder til samme rækkevidde som mobiltelefoner, inklusive de traditionelt strømkrævende dual-band-telefoner, der bruges af internationale rejsende.
I modsætning til cellulære chipsæt, som kun kan få adgang til et smalt bånd af radiospektret, hvilket ofte gør downloads langsommere, er WiMAX-chipsæt designet til at tune ind på og behandle bredere dele af radiospektret. At indsamle og behandle mere af radiospektret kræver dog mere strøm, fordi flere frekvenser skal sorteres igennem.
Derudover bruger det meste WiMAX-udstyr antenneteknologi kaldet MIMO (Multiple Input, Multiple Output), som bruger mere end én antenne til samtidig at indsamle og sende mere information over længere afstande, og der er brug for strømkrævende signalbehandlingsalgoritmer for at sortere gennem den indsamlede information via MIMO-forbindelser.
Strømproblemet er endnu mere formidabelt for producenter, der ønsker at bygge chips til multi-band WiMAX-telefoner til brug i forskellige dele af verden. Hver region, såsom USA og Asien, afsætter en anden del af spektret til WiMAX, og adgang til flere bånd kræver normalt en separat chip for hvert bånd.
De fleste chipproducenter, inklusive Sierra Monolithics, løser problemerne med strømforbrug i WiMAX-chips ved at bruge mindre transistorer, der kræver mindre spænding for at tænde og slukke. Derudover bruges algoritmiske metoder til effektivt at kode og afkode information på radiobølger, hvilket aflaster noget af strømforbruget fra MIMO. Sierra Monolithics tackler også strømforbrugsproblemet for multibåndschipsæt ved at bygge en enkelt chip, der er i stand til at sende og modtage signaler i to af de mest udbredte bånd til WiMAX: 2,3-2,7 gigahertz og 3,3-3,8 gigahertz.
WiMAX er en meget kraftfuld og omfattende standard, hvor båndbredden kan vælges til forskellige dele af verden, forklarer David Rowe, Sierras teknologichef. Vi har været nødt til at lave et RF-integreret kredsløb, der er i stand til at fungere hvor som helst. Hvis to separate enkeltbåndschips blev brugt til at løse multibåndsproblemet, ville hver radio kræve separate sæt kredsløb, som ville fungere redundant, spilde strøm og dræne enhedens batteri. Sierras kombinerede kredsløb sparer plads og bruger mindre end 300 milliwatt strøm til at få adgang til to WiMAX-bånd, mens to enkeltbåndschipsæt hver vil forbruge omkring 220 milliwatt strøm, siger Matt Pope, vicepræsident for virksomhedens WiMAX-produktlinje.
For at nå endnu større effektivitet, siger Pope, ønsker deres ingeniører at flytte flere funktioner fra behandlingschippen til radiochippen. Andre virksomheder, herunder Texas Instruments og Intel, arbejder også på konceptet, som vil reducere mængden af data, der skal flyttes mellem de to chips og dermed spare strøm, siger Chris Knudsen, teknologichef i Intels WiMAX Solutions Division .
Integrerede mobile WiMAX-teknologier vil være nødvendige, siger Orr fra WiMAX Forum, for at kunne levere produkter til rimelige priser, der også har hurtigere dataadgang – uden at tømme batterierne. Forbrugerne køber for eksempel flere smartphones, der er i stand til at surfe på nettet, og WiMAX er ved at blive attraktivt for eksisterende trådløse udbydere, fordi det kan tilskynde til endnu mere brug af digitale datatjenester, hvor udbyderne ofte opkræver i kilobyte.
Meget af det, som mobiloperatører står over for i dag, er ikke, hvordan man øger minutterne med taletid, men at øge mængden af data [som kunderne bruger], siger Orr. Men den eksisterende cellulære infrastruktur, som blev bygget til taleopkald, bliver mere og mere belastet med data. Vi får smag for at udvide de datamuligheder, der findes, og skubbe flere data over dem, siger Orr - og det vil tage nye teknologier som WiMAX.