211service.com
WiMAX mobiele telefoons komen dichter bij de realiteit
WiMAX, de opgevoerde opvolger van de draadloze wifi-standaard, zou de hoeveelheid informatie die mobiele telefoons en andere mobiele apparaten uit de lucht kunnen halen aanzienlijk kunnen vergroten. Tot voor kort was de uitgebreide antennetechnologie die nodig is voor het verzenden en ontvangen van WiMAX-signalen echter een grote belasting voor de batterijen van een mobiel apparaat.
Nu de telecommunicatie-industrie echter de definitieve specificaties voor WiMAX heeft vastgesteld, inclusief voorzieningen voor energie-efficiëntie, onderzoeken fabrikanten manieren om de energiezuinige chips te bouwen die nodig zijn om WiMAX-apparaten voor consumenten levensvatbaar te maken.
WiMAX-compatibele handhelds zouden toegang kunnen krijgen tot een grotere bandbreedte dan traditionele mobiele netwerken, waardoor snellere streaming media en internetdownloads mogelijk zijn. Bovendien kunnen WiMAX-telefoons die Voice over Internet Protocol (VoIP) gebruiken, minder oproepen laten vallen en tot 50 kilometer van basisstations blijven werken, vergeleken met 16 kilometer voor mobiele netwerken en wifi op slechts 100 meter.
Sommige telefoons zijn al uitgerust met een wifi-chip en hebben naast mobiele netwerken ook toegang tot lokale wifi-hotspots. Maar wifi-dekking is vlekkerig - terwijl WiMAX-signalen die vanuit centrale torens worden uitgestraald, hele stedelijke gebieden kunnen bedekken. Bovendien kunnen WiMAX-signalen 70 megabits aan gegevens per seconde vervoeren - meer dan drie keer de ongeveer 20 megabits van wifi, en veel beter dan de 300 kilobits op mobiele netwerken.
Tot nu toe maken slechts een handvol bedrijven in grote Amerikaanse steden gebruik van WiMAX-technologie, met behulp van apparatuur die was geïnstalleerd voordat de recente normen werden afgerond. In december 2005 heeft de Instituut voor Elektronica en Elektrotechnisch Ingenieurs (die de WiFi-standaard (802.11) creëerde) overeenstemming bereikt over technische specificaties voor mobiele WiMAX. Nu streven grote bedrijven, waaronder Intel, Alcatel en Qualcomm, naar de ontwikkeling van WiMAX-compatibele basisstation- en chipsettechnologieën. Ook zullen in de komende maanden de WiMAX-forum , een consortium van bedrijven die WiMAX-apparatuur maken en gebruiken, zal beginnen met het testen en goedkeuren van mobiele producten, zegt Jeff Orr, marketingdirecteur van het forum.
Zoals de meeste chips voor mobiele telefoons, hebben WiMAX-chipsets twee helften: de ene verzendt en ontvangt radiosignalen, de andere verwerkt die signalen. Sierra Monolithics uit Redondo Beach, CA, is gespecialiseerd in het maken van het radiofrequentiegedeelte van de WiMAX-chipset, die signalen van de telefoon verzendt en ontvangt van een basisstation. Het bedrijf verwacht begin 2007 communicatiechipsets te leveren die de levensduur van de batterij van WiMAX-handhelds verlengen tot hetzelfde bereik als mobiele apparaten, inclusief de traditioneel energieverslindende dual-band telefoons die door internationale reizigers worden gebruikt.
In tegenstelling tot mobiele chipsets, die slechts toegang hebben tot een smalle band van het radiospectrum, waardoor downloads vaak langzamer gaan, zijn WiMAX-chipsets ontworpen om af te stemmen op bredere delen van het radiospectrum en deze te verwerken. Het verzamelen en verwerken van meer van het radiospectrum vereist echter meer vermogen, omdat er meer frequenties moeten worden gesorteerd.
Bovendien maken de meeste WiMAX-apparatuur gebruik van antennetechnologie genaamd MIMO (Multiple Input, Multiple Output), die meer dan één antenne gebruikt om tegelijkertijd meer informatie over grotere afstanden te verzamelen en te verzenden, en er zijn energieverslindende signaalverwerkingsalgoritmen nodig om de verzamelde informatie te sorteren via MIMO-verbindingen.
Het stroomprobleem is zelfs nog formidabeler voor fabrikanten die chips willen bouwen voor multi-band WiMAX-telefoons voor gebruik in verschillende delen van de wereld. Elke regio, zoals de Verenigde Staten en Azië, reserveert een ander deel van het spectrum voor WiMAX, en toegang tot meerdere banden vereist meestal een aparte chip voor elke band.
De meeste chipmakers, waaronder Sierra Monolithics, lossen de problemen van het stroomverbruik in WiMAX-chips op door kleinere transistors te gebruiken die minder spanning nodig hebben om in en uit te schakelen. Bovendien worden algoritmische methoden gebruikt om informatie op radiogolven efficiënt te coderen en te decoderen, waardoor MIMO een deel van de stroomverbruiklasten wegneemt. Sierra Monolithics pakt ook het stroomverbruik van multiband-chipsets aan door een enkele chip te bouwen die signalen kan verzenden en ontvangen in twee van de meest gebruikte banden voor WiMAX: 2,3-2,7 gigahertz en 3,3-3,8 gigahertz.
WiMAX is een zeer krachtige en uitgebreide standaard waarbij de bandbreedte in verschillende delen van de wereld kan worden geselecteerd, legt David Rowe, Chief Technology Officer van Sierra, uit. We moesten een RF-geïntegreerd circuit maken dat overal kan presteren. Als er twee afzonderlijke single-band-chips zouden worden gebruikt om het multiband-probleem op te lossen, zou voor elke radio afzonderlijke sets circuits nodig zijn, die redundant zouden werken, waardoor er stroom zou worden verspild en de batterij van het apparaat zou leeglopen. Het gecombineerde circuit van Sierra bespaart ruimte en gebruikt minder dan 300 milliwatt stroom om toegang te krijgen tot twee WiMAX-banden, terwijl twee single-band chipsets elk ongeveer 220 milliwatt aan stroom verbruiken, zegt Matt Pope, vice-president van de WiMAX-productlijn van het bedrijf.
Om nog meer efficiëntie te bereiken, zegt Pope, willen hun ingenieurs meer functies van de verwerkingschip naar de radiochip verplaatsen. Andere bedrijven, waaronder Texas Instruments en Intel, werken ook aan het concept, dat de hoeveelheid gegevens die tussen de twee chips moet worden vervoerd, zou verminderen, waardoor energie wordt bespaard, zegt Chris Knudsen, chief technology officer in Intel's WiMAX Solutions-divisie .
Geïntegreerde mobiele WiMAX-technologieën zijn nodig, zegt Orr van het WiMAX Forum, om redelijk geprijsde producten te bieden die ook snellere gegevenstoegang hebben - zonder dat de batterijen leeg raken. Consumenten kopen bijvoorbeeld meer smartphones die kunnen internetten, en WiMAX wordt aantrekkelijk voor bestaande draadloze providers omdat het zelfs meer gebruik van digitale datadiensten zou kunnen aanmoedigen, waar de providers vaak per kilobyte rekenen.
Veel van waar mobiele operators tegenwoordig mee te maken hebben, is niet hoe ze de belminuten kunnen vergroten, maar het vergroten van de hoeveelheid data [die klanten gebruiken], zegt Orr. Maar de bestaande mobiele infrastructuur, die is gebouwd voor spraakoproepen, wordt steeds meer belast met data. We krijgen de smaak te pakken om de bestaande datamogelijkheden uit te breiden en er meer data overheen te duwen, zegt Orr – en daarvoor zijn nieuwe technologieën zoals WiMAX nodig.