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射頻/無線  

在行動寬頻設計中充分利用4G技術

上網時間: 2010年04月14日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:行動寬頻  4G  WiMAX 

行動WiMAX已經成為4G蜂巢式技術的首選技術,它能滿足新型智慧手機、行動網際網路設備(MID)和筆記型電腦的要求,為資料、VoIP和電信級QoS的視訊串流等多種服務提供高效的寬頻連線,支援目前甚至今後多年的行動寬頻需求。

在行動產品中增加WiMAX連接可以為所有這些服務提供超過1Mbit/s的寬頻速度,同時保持現有3G設備的體積和電池壽命不變。寬頻速度正開啟眾多新興設備(如MID、超行動PC(UMPC)和迷你筆電)市場。封裝在獨立模組中的WiMAX子系統則簡化了這種無線技術的整合。

隨著全國性WiMAX網路的建構和成本的持續下降,越來越多的可能性正變成現實。從汽車到電器的各種消費產品,都可以從WiMAX的使用中受益(圖1)。現在可選的幾種WiMAX產品包括筆記型電腦、手機、迷你筆電、UMPC和MID。


圖1:行動WiMAX模組必須包含WiMAX基頻PHY元件、介質存取控制(MAC)晶片、射頻元件和功率放大器。

最早的行動WiMAX使用者產品是USB配接器和PC卡,主要用於筆記型電腦。在大城市和城市區域,這些產品與第一代WiMAX基地台能很好地協同運作,這些地區的行動使用者希望有比Wi-Fi熱點頻寬更寬的接取方式。

自從推出第一代USB配接器和PC卡產品後,行動無線市場的產品重點開始轉向行動手機和比筆記型電腦更小的其它設備。雖然各種行動手機沒有標準的定義,但有幾個術語已被業界所接受,即智慧手機和VoIP手機。

智慧手機除了基本手機功能外,還支援電子郵件和網際網路存取。透過整合多模功能——3G和WiMAX——同時伴隨著WiMAX網路的不斷普及,這些手機可以為使用者提供無縫的語音和資料服務。

另外一種極端是低成本的VoIP手機,傳統語音通訊是這種手機的主要應用。WiMAX只是用於廣域網路連接的可選無線技術。在某些情況下,這些手機可能包含一些其它基本功能,如簡訊和非常簡單的資料傳送。VoIP手機的主要市場是一些新興國家和地區,這些地方的有線基礎設備比較薄弱,在需要其它應用之前,大多數人更需要語音服務。

迷你筆電是帶7英吋到10英吋LCD螢幕、提供行動網際網路和電子郵件存取的小型筆記型電腦。典型的迷你筆電使用Windows或Linux作業系統,支援與筆記型電腦類似的應用軟體,只是性能等級較低。Wi-Fi和其它連接技術如今已經是標準配置,未來的迷你筆電也會增加WiMAX。

UMPC是由微軟和Intel開發的迷你平板電腦,採用4英吋到8英吋的觸控式螢幕。大多數UMPC執行Windows XP Tablet作業系統,價格不到1,000美元。UMPC常見於垂直專業市場,如醫療和餐飲產業。

MID是Intel公司最早推出的小型可攜式裝置,比智慧手機稍大,但比迷你筆電或UMPC要小。MID的用途是提供最佳的行動平台,不僅能實現網際網路接取和電子郵件存取,還能支援多媒體應用。雖然從技術角度看非常吸引人,但消費者在攜帶智慧手機和筆記型電腦之後是否還願意攜帶第三個設備還需要觀察。

技術要求

由於消費者希望行動產品提供廣泛的功能,無線手機設計正變得越來越複雜。設備必須支援許多無線功能選項,如用於連接耳機的藍牙、用於連接家庭或無線熱點的Wi-Fi,以及用於連接行動網路的3G等廣域網路連接。與此同時,消費者希望在不增加重量或體積的條件下獲得更長的電池壽命。

由於WiMAX是市場上第一種4G技術,手機製造商都在積極增加這種新的功能。產品設計師整合WiMAX的方式將有助於判斷特定設備是否達到多種特性,並且被證明‘確實滿足’市場需求。

選擇合適的WiMAX模組

確保行動產品提供最大功能的方法之一,是為滿足市場要求的無線模組留出空間。透過將設備設計為模組,行動設備供應商可以支援種類廣泛的無線技術。

今天,尺寸約20mmx20mm的獨立模組就能支援行動WiMAX認證提出的所有要求,並且可增加到新的產品中。這種模組必須滿足眾多技術要求,包括合適的外形尺寸、低功耗、支援多個頻段和高輸送量。另外,模組必須不影響行動產品中的其它無線設備性能。


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