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Los teléfonos móviles WiMAX se acercan más a la realidad
WiMAX, el sucesor mejorado del estándar inalámbrico WiFi, podría aumentar en gran medida la cantidad de información que los teléfonos móviles y otros dispositivos móviles pueden extraer del aire. Sin embargo, hasta hace poco tiempo, la elaborada tecnología de antena necesaria para enviar y recibir señales WiMAX ha sido un gran gasto para las baterías de un dispositivo móvil.
Sin embargo, ahora que la industria de las telecomunicaciones se ha decidido por las especificaciones finales para WiMAX, incluidas las disposiciones para la eficiencia energética, los fabricantes están explorando formas de construir los chips energéticamente eficientes necesarios para que los dispositivos WiMAX de consumo sean viables.
Los dispositivos portátiles habilitados para WiMAX podrían acceder a un mayor ancho de banda que las redes celulares tradicionales, lo que permitiría una transmisión de medios y descargas de Internet más rápidas. Además, los teléfonos WiMAX que utilizan Voice over Internet Protocol (VoIP) pueden dejar menos llamadas y seguir funcionando hasta 50 kilómetros de distancia de las estaciones base, en comparación con los 16 kilómetros de las redes celulares y los 100 metros de WiFi.
Algunos teléfonos ya vienen equipados con un chip WiFi y pueden acceder a puntos de acceso WiFi locales además de las redes celulares. Pero la cobertura WiFi es irregular, mientras que las señales WiMAX emitidas desde torres centrales podrían cubrir áreas metropolitanas enteras. Además, las señales WiMAX pueden transportar 70 megabits de datos por segundo, más de tres veces los aproximadamente 20 megabits de WiFi, y superando con creces los 300 kilobits de las redes celulares.
Hasta ahora, solo un puñado de empresas en las grandes ciudades de EE. UU. Están aprovechando la tecnología WiMAX, utilizando equipos instalados antes de que se finalizaran los estándares recientes. En diciembre de 2005, el Instituto de Ingenieros Electrónicos y Electrónicos (que creó el estándar WiFi (802.11)) acordó las especificaciones técnicas para WiMAX móvil. Ahora, grandes empresas, incluidas Intel, Alcatel y Qualcomm, están presionando para desarrollar tecnologías de chipset y estación base compatibles con WiMAX. Además, en los próximos meses, la Foro WiMAX , un consorcio de empresas que fabrican e implementan equipos WiMAX, comenzará a probar y aprobar productos móviles, dice Jeff Orr, director de marketing del foro.
Como la mayoría de los chips para teléfonos móviles, los chipsets WiMAX tienen dos mitades: una envía y recibe señales de radio y la otra procesa esas señales. Sierra monolítica de Redondo Beach, CA, se especializa en fabricar la porción de radiofrecuencia del chipset WiMAX, que envía señales desde el teléfono y las recibe desde una estación base. A principios de 2007, la compañía espera enviar conjuntos de chips de comunicaciones que extiendan la vida útil de la batería de los dispositivos portátiles WiMAX al mismo rango que los dispositivos celulares, incluidos los teléfonos de doble banda que tradicionalmente consumen mucha energía y que utilizan los viajeros internacionales.
A diferencia de los conjuntos de chips celulares, que pueden acceder solo a una banda estrecha del espectro de radio, lo que a menudo hace que las descargas sean más lentas, los conjuntos de chips WiMAX están diseñados para sintonizar y procesar franjas más amplias del espectro de radio. Sin embargo, recolectar y procesar más espectro de radio requiere más potencia, porque se deben clasificar más frecuencias.
Además, la mayoría de los equipos WiMAX utilizan tecnología de antena llamada MIMO (Multiple Input, Multiple Output), que utiliza más de una antena para recopilar y enviar simultáneamente más información a mayores distancias, y se necesitan algoritmos de procesamiento de señales que consuman mucha energía para clasificar la información recopilada. a través de conexiones MIMO.
El problema de la energía es aún más formidable para los fabricantes que desean construir chips para teléfonos WiMAX multibanda para usar en diferentes partes del mundo. Cada región, como Estados Unidos y Asia, está reservando una porción diferente del espectro para WiMAX, y el acceso a múltiples bandas generalmente requiere un chip separado para cada banda.
La mayoría de los fabricantes de chips, incluido Sierra Monolithics, están resolviendo los problemas de consumo de energía en los chips WiMAX mediante el uso de transistores más pequeños que requieren menos voltaje para encenderse y apagarse. Además, se están utilizando métodos algorítmicos para codificar y decodificar información de manera eficiente en ondas de radio, aliviando parte de la carga de consumo de energía de MIMO. Sierra Monolithics también está abordando el problema del consumo de energía para los conjuntos de chips multibanda mediante la construcción de un solo chip capaz de enviar y recibir señales en dos de las bandas más utilizadas para WiMAX: 2.3-2.7 gigahertz y 3.3-3.8 gigahertz.
WiMAX es un estándar muy potente y elaborado en el que se puede seleccionar el ancho de banda en diferentes partes del mundo, explica David Rowe, director de tecnología de Sierra. Tuvimos que crear un circuito integrado de RF que sea capaz de funcionar en cualquier lugar. Si se usaran dos chips de banda única separados para resolver el problema multibanda, cada radio requeriría conjuntos de circuitos separados, que funcionarían de manera redundante, desperdiciando energía y agotando la batería del dispositivo. El circuito combinado de Sierra ahorra espacio y usa menos de 300 milivatios de energía para acceder a dos bandas WiMAX, mientras que dos conjuntos de chips de una sola banda consumirían cada uno alrededor de 220 milivatios de energía, dice Matt Pope, vicepresidente de la línea de productos WiMAX de la compañía.
Para alcanzar una eficiencia aún mayor, dice Pope, sus ingenieros quieren mover más funciones del chip de procesamiento al chip de radio. Otras empresas, incluidas Texas Instruments e Intel, también están trabajando en el concepto, que reduciría la cantidad de datos que deben transferirse entre los dos chips, ahorrando así energía, dice Chris Knudsen, director de tecnología en División de soluciones WiMAX de Intel .
Se necesitarán tecnologías WiMAX móviles integradas, dice Orr del Foro WiMAX, para proporcionar productos a precios razonables que también tengan acceso a datos más rápido, sin agotar las baterías. Los consumidores están comprando más teléfonos inteligentes capaces de navegar por la Web, por ejemplo, y WiMAX se está volviendo atractivo para los proveedores inalámbricos existentes porque podría alentar aún más el uso de servicios de datos digitales, donde los proveedores a menudo cobran por kilobytes.
Gran parte de lo que enfrentan los operadores de telefonía celular en la actualidad no es cómo aumentar los minutos de tiempo de voz, sino aumentar la cantidad de datos [que usan los clientes], dice Orr. Pero la infraestructura celular existente, que fue construida para llamadas de voz, está cada vez más cargada de datos. Estamos probando la posibilidad de ampliar las capacidades de datos que existen e impulsar más datos sobre ellas, dice Orr, y eso requerirá nuevas tecnologías como WiMAX.