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无线技术激起千层浪

2008-02-19      嵌入式在线      收藏 | 打印

       当今最热门的业务莫过于手机业务了,其发展正在推动半导体的销售。而推动电子业发展的最大动力也是手机,很多其他的无线技术也不断发展壮大,从而推动我们走向一个完全无线的社会。

       2007年,手机的年销售额首次超过了10亿部。专家们预测到2008年其销售额将达到14亿元。2007年美国手机用户的总人数已经超过了2.5亿,但市场已接近饱和。

       尽管用户数字惊人,与中国相比,美国不过是小菜一碟。2007年,中国约销售了4亿部手机,而这仅仅是其冰山一角。印度是另一个增长迅速的客户,用户数量仅次于中国。

无线技术产生的连锁反应

       3G的首次亮相

        第三代(3G)手机依据的是第三代合作项目(3GPP)所定的ITU UMTS WCDMA标准,它正缓慢而明确地被购买和接受,特别是在亚洲、欧洲和美国的较大的城市。美国的3G推出速度更慢,但Sprint Nextel和Verizon正采用高通公司的CDMA2000 EV-DO技术来促成它。

        EV-DO的转速A和B版本速度更快,更加广泛地配置于手机和笔记本电脑的数据卡中。一些高速分组接入(HSPA)3G技术应运而生,可将WCDMA的连接速度提高到超过3Mbits/s。当采用3G只达到其预想的世界范围内的大约50%时(在美国甚至更低),人们期望通过营运商建立自己的网络和增加服务,继而使它作为新手机被逐步生产。

        4G的进程

        第四代(4G)手机技术的开发正不断进行着,符合长期演进技术(LTE)标准,显然将来会率先被采用。LTE仍在3GPP的发展过程中,但可望在2009年得到批准。

        目前GSM/EDGE/WCDMA的运营商,像AT&T和T-Mobile将在未来采用升级路径。这种升级路径采用正交频分多址接入(OFDMA),并承诺其数据传输速度达到100Mbits/s。

        高通公司的超移动宽带技术也是4G,也采用OFDMA。它是CDMA2000 EV-DO营运商的4G升级路径。但LTE现在已经获得CDMA2000EV-DO营运商Verizon的支持,正好与4G赢家这个称号相吻合。

        “开放式”运动

        美国的手机运营商只提供他们想要你拥有的所谓“围墙花园”的产品和服务。许多专家说这就限制了其手机可能的应用范围。Google公司想改变这种做法,打算介入手机业务并提供开放式的产品和服务。

        针对Google有可能成为即将到来的FCC拍卖会上频谱的买家,和因此在无线业务上产生的竞争力,大运营商们都想一拳击倒Google。Verizon和AT&T最近宣布他们将立即开放其系统,使用户有机会购买其它型号的手机并使用其他应用软件。

        与此同时,Google最近宣布其基于Android Linux的开放式操作系统应用软件已经在为手机开发的第三方软件和应用程序方面产生了巨大的利益。

        毫微微现象

        最近在毫微微蜂窝(femtocells)方面掀起的高潮进一步推动了手机业务的发展。femtocell是一个家庭基站,旨在将更好的蜂窝信号带入各个家庭(见附图)。超过百分之五十的蜂窝电话来自建筑物内和居民家中,许多客户已经发现在多面墙壁和其他障碍物面前,无线有多么不可靠。

        femtocell是一个成熟的基站,但只能在低功率下运行以防止溢出到marco网络或到你的邻居家。它可连接到你的DSL或有线电视台高速互联网,并回程给营运商。运营商正抱着极大的兴趣在研究并准备根据它实施网络变革。2008年预计将主要做研究和开发,而真正的femto-cell产品和服务要在2009年才能上马。

        广阔的Wi-Fi世界

        Wi-Fi已经处于无处不在的阶段,更多的产品正在陆续出炉。Wi-Fi联盟是一个有300多个成员的行业协会,表示截至今年十一月已经有超过4000个产品获得了Wi-Fi联盟“保证”其产品的兼容性和互用性。目前的认证活动区采用802.11n标准。在最终的802.11n标准经IEEE批准之前,该联盟只可证明2.0产品草案。

        已经有140多个2.0 11n产品草案出台,这意味着2.0草案几乎是最后的版本,预计七月可获最后批准。然而,用户已经享受到这个标准所承诺的100Mbit/s的性能。谈到更快的速度,IEEE 802.11 VHT研究小组已经着手为潜在的更快的数据传输率1Gbit/s做测试标准.

       其他Wi-Fi的开发包括在城市周边地区缓慢地铺设市政Wi-Fi网络。数以百计的城市已经为市民们铺上了广阔的Wi-Fi覆盖网,但在其他城市却有回潮的趋势,因为人们发现其运营和维护费用相当高。

       另一项重大的发展是迅速将语音与Wi-Fi或语音与无线局域网结合起来。超过100个手机型号现在已与Wi-Fi合并,即它们可以提供互联网连线或VoWi-Fi电话。苹果的iPhone和RIM BlackBerry都与Wi-Fi,而不是与VoWi-Fi合并。其他的发展包括当蜂窝覆盖较差时,Wi-Fi可替代语音。

        切换蜂窝基站和Wi-Fi接入点之间的双模手机正在企业间流行,由于不少公司通过电信寻找经济体。这就是有线无线为一体(FMC)模式的全部内容,一部简单的电话机就能成为员工的唯一装备。员工可在公司外使用手机模式,而在办公室采用WLAN网络打电话。

        手机提供商T-Mobile现在提供双模式手机。其HotSport@家用服务可接收Wi-Fi手机来电。预计双模手机的需求会继续增长,因为消费者期望在不同的环境中有不同的通信选择。

       与此同时,具极低功耗新芯片组的出现,正适用于双模手机服务。在一些低功率应用领域也能发现这些芯片,因为它们固有的能量不足的特点,之前是拒绝Wi-Fi的。低功率的802.11b/g芯片现已适合一些无线传感器网络和其它工业监测和控制应用领域。

       由IEEE开发的一些最新的802.11标准包括802.11p,提供Wi-Fi应用于5.8千兆赫范围内的各种车辆之间,车辆和路边服务之间,速度在200公里/秒到1,000英尺/秒。802.11s标准规定了网状Wi-Fi网络,而802.11y实现了在3,650~3,700兆赫波段的类似Wi-Fi的运作。

       Wimax正在向我们走来

       WiMAX是实施大都市区网络(MAN)的无线宽带标准。基于IEEE802.16标准,这种新的无线服务以固定(802.16-2004)和移动(802.16e-2005)的形式提供。

        固定形式用于实施无线宽带服务,可以提供高速回程,用于其他无线服务以及无电缆或DSL服务的互联网区域。

        移动版本将提供更快的速度替代移动环境中笔记本电脑的Wi-Fi。因其切换功能,也可用于手机,但预计这方面的应用不会成功。

        WiMAX拥有完全获得批准的标准、许多芯片供应商和新设备供应商,已经真正准备好就绪了。SprintNextel最近宣布它在巴尔的摩、华盛顿特区、芝加哥、达拉斯和奥斯汀、得克萨斯的Xohm WiMAX服务,预计在2008年会上线。同时也会有一个全国范围内的构建。Clearwire,另一家WiMAX服务提供商,已在选定的地区提供服务,今年会继续有更多的覆盖面和构建活动。

       英特尔最终将提供Wi-Fi/Wimax组合芯片给笔记本电脑,根据用户的位置提供几个连接选择。IEEE也正在努力改进其WiMAX标准的版本。尤其值得注意的是802.16m标准,将提供更广泛的带宽选择,速度提升至移动的100Mbits/s和固定的1Gbit/s。


 

本文来源:《Electronic Design》    作者:《Electronic Design》 通信/测试编辑 Louis E. Fren
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