淺析行動(dòng)WiMAX技術(shù)在4G蜂巢式技術(shù)中的應(yīng)用

行動(dòng)WiMAX已經(jīng)成為4G蜂巢式技術(shù)的首選技術(shù)，它能滿足新型智能手機(jī)、行動(dòng)因特網(wǎng)設(shè)備(MID)和筆記本電腦的要求，為數(shù)據(jù)、VoIP和電信級(jí)QoS的視訊串流等多種服務(wù)提供高效的寬帶連接，支持目前甚至今后多年的行動(dòng)寬帶需求。

在行動(dòng)產(chǎn)品中增加WiMAX連接可以為所有這些服務(wù)提供超過1Mbit/s的寬帶速度，同時(shí)保持現(xiàn)有3G設(shè)備的體積和電池壽命不變。寬帶速度正開啟眾多新興設(shè)備(如MID、超行動(dòng)PC(UMPC)和迷你筆電)市場(chǎng)。封裝在獨(dú)立模塊中的WiMAX子系統(tǒng)則簡(jiǎn)化了這種無(wú)線技術(shù)的整合。

隨著全國(guó)性WiMAX網(wǎng)絡(luò)的建構(gòu)和成本的持續(xù)下降，越來越多的可能性正變成現(xiàn)實(shí)。從汽車到電器的各種消費(fèi)產(chǎn)品，都可以從WiMAX的使用中受益(圖1)。現(xiàn)在可選的幾種WiMAX產(chǎn)品包括筆記本電腦、手機(jī)、迷你筆電、UMPC和MID。

行動(dòng)WiMAX模塊必須包含WiMAX基頻PHY組件、介質(zhì)訪問控制(MAC)芯片、射頻組件和功率放大器。

最早的行動(dòng)WiMAX用戶產(chǎn)品是USB配接器和PC卡，主要用于筆記本電腦。在大城市和城市區(qū)域，這些產(chǎn)品與第一代WiMAX基地臺(tái)能很好地協(xié)同運(yùn)作，這些地區(qū)的行動(dòng)用戶希望有比Wi-Fi熱點(diǎn)帶寬更寬的接取方式。

自從推出第一代USB配接器和PC卡產(chǎn)品后，行動(dòng)無(wú)線市場(chǎng)的產(chǎn)品重點(diǎn)開始轉(zhuǎn)向行動(dòng)手機(jī)和比筆記本電腦更小的其它設(shè)備。雖然各種行動(dòng)手機(jī)沒有標(biāo)準(zhǔn)的定義，但有幾個(gè)術(shù)語(yǔ)已被業(yè)界所接受，即智能手機(jī)和VoIP手機(jī)。

智能手機(jī)除了基本手機(jī)功能外，還支持電子郵件和因特網(wǎng)存取。透過整合多模功能——3G和WiMAX——同時(shí)伴隨著WiMAX網(wǎng)絡(luò)的不斷普及，這些手機(jī)可以為用戶提供無(wú)縫的語(yǔ)音和數(shù)據(jù)服務(wù)。

另外一種極端是低成本的VoIP手機(jī)，傳統(tǒng)語(yǔ)音通訊是這種手機(jī)的主要應(yīng)用。WiMAX只是用于廣域網(wǎng)連接的可選無(wú)線技術(shù)。在某些情況下，這些手機(jī)可能包含一些其它基本功能，如簡(jiǎn)訊和非常簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)傳送。

VoIP手機(jī)的主要市場(chǎng)是一些新興國(guó)家和地區(qū)，這些地方的有線基礎(chǔ)設(shè)備比較薄弱，在需要其它應(yīng)用之前，大多數(shù)人更需要語(yǔ)音服務(wù)。迷你筆電是帶7英吋到10英吋LCD屏幕、提供行動(dòng)因特網(wǎng)和電子郵件存取的小型筆記本電腦。典型的迷你筆電使用Windows或Linux操作系統(tǒng)，支持與筆記本電腦類似的應(yīng)用軟件，只是性能等級(jí)較低。

Wi-Fi和其它連接技術(shù)如今已經(jīng)是標(biāo)準(zhǔn)配置，未來的迷你筆電也會(huì)增加WiMAX。UMPC是由微軟和Intel開發(fā)的迷你平板計(jì)算機(jī)，采用4英吋到8英吋的觸摸屏。大多數(shù)UMPC執(zhí)行Windows XP Tablet操作系統(tǒng)，價(jià)格不到1，000美元。UMPC常見于垂直專業(yè)市場(chǎng)，如醫(yī)療和餐飲產(chǎn)業(yè)。MID是Intel公司最早推出的小型便攜設(shè)備，比智能手機(jī)稍大，但比迷你筆電或UMPC要小。

MID的用途是提供最佳的行動(dòng)平臺(tái)，不僅能實(shí)現(xiàn)因特網(wǎng)接取和電子郵件存取，還能支持多媒體應(yīng)用。雖然從技術(shù)角度看非常吸引人，但消費(fèi)者在攜帶智能手機(jī)和筆記本電腦之后是否還愿意攜帶第三個(gè)設(shè)備還需要觀察。

技術(shù)要求

由于消費(fèi)者希望行動(dòng)產(chǎn)品提供廣泛的功能，無(wú)線手機(jī)設(shè)計(jì)正變得越來越復(fù)雜。設(shè)備必須支持許多無(wú)線功能選項(xiàng)，如用于連接耳機(jī)的藍(lán)牙、用于連接家庭或無(wú)線熱點(diǎn)的Wi-Fi，以及用于連接行動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的3G等廣域網(wǎng)連接。與此同時(shí)，消費(fèi)者希望在不增加重量或體積的條件下獲得更長(zhǎng)的電池壽命。由于WiMAX是市場(chǎng)上第一種4G技術(shù)，手機(jī)制造商都在積極增加這種新的功能。

產(chǎn)品設(shè)計(jì)師整合WiMAX的方式將有助于判斷特定設(shè)備是否達(dá)到多種特性，并且被證明‘確實(shí)滿足’市場(chǎng)需求。

選擇合適的WiMAX模塊

確保行動(dòng)產(chǎn)品提供最大功能的方法之一，是為滿足市場(chǎng)要求的無(wú)線模塊留出空間。透過將設(shè)備設(shè)計(jì)為模塊，行動(dòng)設(shè)備供貨商可以支持種類廣泛的無(wú)線技術(shù)。今天，尺寸約20mmx20mm的獨(dú)立模塊就能支持行動(dòng)WiMAX認(rèn)證提出的所有要求， 并且可增加到新的產(chǎn)品中。

這種模塊必須滿足眾多技術(shù)要求，包括合適的外形尺寸、低功耗、支持多個(gè)頻段和高吞吐量。另外，模塊必須不影響行動(dòng)產(chǎn)品中的其它無(wú)線設(shè)備性能。