Universalus mobilusis telefonas

Didžioji bevielio ryšio revoliucija, prasidėjusi įspūdingu mobiliųjų telefonų paplitimu 1990-aisiais ir turėjusi plačiajuostį internetą įtaisyti kišenėje, turi bėdų.

Paklausa sparčiai auga, verčia belaidžio ryšio įrangos gamintojus ir tinklų operatorius investuoti milijardus, kad patenkintų neišsenkamą žmonijos troškimą prisijungti bet kur ir bet kada. Pasauliniai mobiliųjų telefonų pardavimai išaugo nuo septynių milijonų 1990 m. iki 700 milijonų pernai, o prognozuojama, kad 2005 m. jie pasieks 1,7 milijardo. Vis daugiau vartotojų tikisi, kad jų telefonai teiks labai aiškius balso signalus ir, nors ir lėtai, pasiims el. .

Ši istorija buvo mūsų 2001 m. balandžio mėn. numerio dalis

• Žr. likusią numerio dalį
• Prenumeruoti

Tačiau, kaip žino nusivylę skambintojai, bendrauti mobiliaisiais telefonais yra sudėtinga. Problema: šiandieniniai belaidžiai tinklai naudoja nesuderinamų perdavimo standartų labirintą, todėl kelių kovotojams negarantuojamas rinkimo tonas keliaujant. Vien JAV belaidžio ryšio operatoriai naudoja tris konkuruojančius standartus, ir tik vienas iš jų yra suderinamas su pirmaujančiu standartu Europoje, kuris pats turi keletą variantų. Dauguma Azijos belaidžių tinklų yra sukurti pagal kitą standartą. Šis radijo bangų „Babel“ neleidžia daugeliui mobiliųjų telefonų Jungtinėse Valstijose būti gyvybingiems kitur. Tai taip pat riboja JAV gamintojų masto ekonomiją prieš užsienio konkurentus.

Belaidžio ryšio revoliucijos problemos neapsiriboja prieštaraujančiais standartais. Vartotojai nuolat tikisi pažangesnių funkcijų, todėl modeliai, kurie buvo moderniausi, pavyzdžiui, 1995 m., 2003 m. atrodys senoviniai. Iki to laiko beveik visi nauji mobilieji telefonai turės tam tikrą interneto prieigą. Pavyzdžiui, milijonai žmonių Japonijoje pasinaudojo „i-mode“ paslauga, kuri leidžia mobiliaisiais telefonais siųsti tekstinius pranešimus, pirkti akcijas ir tikrinti sporto rezultatus. Visame pasaulyje įmonės išleidžia milijardus, kad sukurtų naują tinklą, paprastai vadinamą trečiosios kartos, arba 3G, kuris turėtų pateikti plačiajuosčio ryšio tinklalapius, muziką ir net vaizdo įrašus į jūsų mobilųjį telefoną.

Kad ir kaip būtų įdomu vartotojus, šie pasiekimai turi savo kainą, nes šiuo metu nėra lengvo būdo atnaujinti mobiliuosius telefonus arba bazines stotis, kurios perduoda signalus į tinklą, nekeičiant aparatinės įrangos. Be to, belaidžio ryšio pramonė negali numatyti, kurie pasiūlymai bus laimėtojai; nesugebėjimo teisingai atspėti pasekmės gali būti pražūtingos. Praėjusiais metais Europos belaidžio ryšio operatoriai išleido daug pinigų, kad pasiūlytų telefonus, turinčius formatą, žinomą kaip Wireless Access Protocol, tačiau pirkėjai buvo nekantrūs dėl lėto atsisiuntimo greičio. Paklausa buvo menka.

Nenuostabu, kad belaidžio ryšio bendrovės ieško būdų, kaip padaryti savo tinklus lanksčius, kad būtų išvengta brangaus modifikavimo, kai keičiasi paklausa. Technologija, kurią pirmiausia sukūrė kariuomenė, o dabar jos siekia keli technologijų lyderiai, gali būti svarbiausia. Ši technika ekspertams žinoma kaip programinės įrangos nustatytas radijas arba SDR. (Radijas čia reiškia ne AM ar FM, o bet kokią įrangą, kuri radijo bangomis bendrauja radijo dažniais, kaip tai daro mobilieji telefonai.) Šio naujo požiūrio pranašumas yra tas, kad belaidžių įrenginių darbo krūvis perkeliamas nuo tam skirtų komponentų prie programinės įrangos. kurias galima perprogramuoti, kad veiktų pagal kitą standartą arba pridėtų programų. Tai visiškai skiriasi nuo šiuolaikinių mobiliųjų telefonų ir bazinių stočių, kuriose beveik visas signalų apdorojimas atliekamas elektroninėmis grandinėmis, skirtomis atlikti vieną ir tik vieną dalyką.

Perėjimas prie belaidžių tinklų, kurie yra pritaikomi dėl perprogramuojamos programinės įrangos naudojimo, yra viena iš svarbiausių šiandienos technologijų tendencijų, sako analitikas Craigas Mathiasas iš „MobileInsights“ iš Mountain View, Kalifornijos. Jamesas Gunnas iš Dalaso konsultacinės įmonės „Forward Concepts“ šią tendenciją vadina revoliuciniu žingsniu, kurio reikia belaidėms technologijoms.

Lanksti programinė įranga taip pat galėtų padėti išspręsti kitą pagrindinę visos belaidžio ryšio įmonės problemą: spektro (arba pralaidumo) trūkumą. Didėjant belaidžio ryšio paklausai, kartu trūksta ir būtinų dažnių kanalų. Federalinė ryšių komisija neseniai padarė išvadą, kad tinklai, naudojantys perprogramuojamą programinę įrangą, gali sumažinti šį trūkumą, nes jie galėtų ieškoti ir naudoti laikinai neužimtus kanalus. Praėjusį gruodį FCC pasiūlė įrangos ir programinės įrangos licencijavimo taisykles, siekdama paspartinti šios technologijos pritaikymą JAV.

Labiau kaip kompiuteris

Pirmieji mobilieji telefonai rėmėsi daugybe techninės įrangos komponentų. Per pastaruosius 15 metų buvo pridėta programuojamų lustų, tačiau jų funkcija gamybos metu nustatyta nekintamai. Šiandien mobiliųjų telefonų rageliuose ir bazinėse stotyse didžiąją dalį darbo atlieka tam skirti vienos paskirties lustai; Šie lustai yra pagaminti kuo paprastesni, kad būtų sumažintos išlaidos.

Atsižvelgiant į nesuderinamus standartus ir netolygų naujos kartos plačiajuosčio belaidžio ryšio atsiradimą, gamintojai, tokie kaip „Motorola“, pradeda vertinti tam skirtus komponentus kaip atsakomybę. Klaidingai apie būsimą standartą spėjantis gamintojas savo sandėliuose atsidurs daug nenaudingo šlamšto. Kaip teigia Kenas Riordanas iš Motorola asmeninių komunikacijų sektoriaus Libertyville mieste, IL: jei pasirinksite savo sprendimą aparatinei įrangai ir suklysite, atsidursite labai pavojingoje situacijoje.

Taigi bendresnės paskirties programinė įranga, kurią galima perprogramuoti, atrodo patraukliai. Niekas nesupranta kompromisų geriau nei Josephas Mitola III, radijo inžinierius, kurį daugelis žmonių laiko pagrindiniu šios srities novatoriumi. Gyvenimo pradžioje Mitola susižavėjo kompiuteriniu kodu; septintajame dešimtmetyje jis išmoko Fortraną, lankydamas vidurinę mokyklą Providense, RI. Įstojęs į koledžą – Šiaurės Rytų universitetą Bostone, jis sako, kad buvo vienas iš nedaugelio, mokėjusių bet ką programuoti. Mitola taip pat dirbo su radijo aparatais. Sujungus abu interesus, buvo sukurta karjera, kuriant itin slaptus radijo dizainus karinėms reikmėms, įskaitant pirmuosius programinės įrangos radijo imtuvus, kurie buvo skirti kariniam naudojimui ( žr. „The Military Seed“ šoninę juostą ). Iš tiesų, komercinė belaidžio ryšio pramonė apie technologiją sužinojo 1990-ųjų pradžioje daugiausia per Mitolos dokumentus ir paskaitas. Jo kariuomenės viršininkai leido juos paskelbti viešai, manydami, kad kariuomenei būtų naudinga, jei komercinis pasaulis dar labiau skatintų technologiją ir sumažintų išlaidas.

Problema, kurią bandė išspręsti Mitola, buvo panaši į situaciją, kuri atsirastų, jei kiekvieną kartą, kai norite atlikti kitą užduotį, į kompiuterį tektų įdėti naują plokštę, tarkime, pereikite nuo interneto naršymo prie skaičiuoklės. Galiausiai jums pritrūktų vietos dėžutės viduje. Tas pats pasakytina ir apie mobiliuosius telefonus. Jei norite įtraukti dar keturias funkcijas, tai reiškia, kad kiekvienas įrenginys turi būti maždaug ketvirtadaliu mažesnis, nei buvo anksčiau, sako Mitola, dabar dirbanti McLean, VA, MITRE, ne pelno siekiančios mokslinių tyrimų ir plėtros konsultacijų įmonės biure. Tačiau, priduria jis, lustai nemažėja pakankamai greitai, kad tai būtų įmanoma, atsižvelgiant į daugybę standartų ir funkcijų, kurių reikalauja belaidė revoliucija.

Ateities telefonai – vis dar išmanesni

Belaidžiai įrenginiai, kurie skrenda per skirtingas asmenybes, būtų palaima jų naudotojams. Tačiau kartu jos sukuria politikos problemų, kaip dažnai daro naujosios technologijos, kurios peržengia sienas. Istoriškai FCC suteikia leidimą kiekvienai įrangai naudoti tam tikru būdu ir konkrečiam kanalui. Kaip reguliuotojai turėtų licencijuoti mobiliuosius telefonus ir bazines stotis, kurias galima lengvai pakeisti panaudojus? Kiek laisvos trečiosios šalys turėtų įkelti naują programinę įrangą į jūsų telefoną? Kaip bus galima atskirti teisėtus tinklo atnaujinimus nuo sukčių, bandančių jį sugriauti?

FCC nusprendė, kad taisyklės, apimančios šiuos scenarijus, dar nereikalingos. Tačiau ji taip pat padarė išvadą, kad tai turėtų palengvinti šios technologijos evoliuciją. Pagrindinė priežastis yra tai, kad šiuo metu Jungtinėse Valstijose trūksta pakankamai spektro trečiosios kartos belaidžio ryšio paslaugoms. Taigi įranga, kuri užuodžia ir naudoja nepanaudotus spektro plotus, gali sumažinti tai, ką FCC vadina JAV spektro sausra.

Tačiau norint tai padaryti, tiek bazinės stotys, tiek telefonai turi tapti itin išmaniaisiais – tai šuolis į tai, ką Joe Mitola vadina pažintiniu radiju. Kognityvinis prietaisas ne tik nuskaitys savo spektrinę aplinką; jis taip pat turės integruotą atmintį ir žemėlapius bei padėties nustatymo galimybes. Tai leis jai protingai reaguoti į aplinką.

Per pastaruosius dvejus metus Mitola sukūrė neapdorotą civilinę kognityvinio radijo versiją kaip Švedijos karališkojo technologijos instituto doktorantūros projektą. Kai šis įrenginys yra lauke, jis sukonfigūruoja save naudoti vyraujantį mobiliojo telefono protokolą; nešiojamas į patalpą persijungia į pastato vietinio tinklo formatą. Mitola paaiškina, kad pažangesnė versija galėtų žinoti, kad jį vežantis asmuo turi problemų, ir nusiųsti nelaimės signalą vietiniu avariniu dažniu, kad nurodytų gelbėtojams vietą.

Tačiau mobilieji telefonai, kurie persiorientuoja į naują kanalą laikinai naudoti, turėtų gauti leidimą tam tikram laikui nuomotis tą spektrą iš oficialaus licencijos turėtojo. Straipsnyje, kuriame buvo numatyta jo daktaro disertacija, Mitola pasiūlė mokėjimo sistemą, kurioje būtų naudojami signalo protokolai. Naudodamas tokią sistemą, jūsų išmanusis delninis kompiuteris nuskaitys spektrą, kad surastų kanalą, kuris šiuo metu nebuvo naudojamas; Pavyzdžiui, jis gali rasti tokį, kurį vietinė gaisrinė turėjo licenciją naudoti, bet siūlė išsinuomoti. Jūsų radijas siūlytų išsinuomoti kanalą. Priešgaisrinės tarnybos radijo imtuvai, gavę pasiūlymą, galėjo susitarti arba laukti kitų pasiūlymų. Tačiau kai tik suskambo stoties varpai ir ugniagesiams reikėjo susigrąžinti kanalą, jų radijo imtuvai nublokš nuomininką. Mitola mano, kad kanalo savininkas galėtų atgauti valdymą per 25 milisekundes – tai vėlavimas, kurio žmonės nepastebėtų. Jūsų pažintinis mobilusis telefonas atsijungs, apskaičiuos ir sumokės sąskaitą už sunaudotą laiką, tada pradės ieškoti kito atviro kanalo.

FCC, patvirtindama šią viziją, suvienijo jėgas su mažai tikėtinu sąjungininku: George'u Gilderiu, apsišaukėliu telekosmoso regėtu ir FCC kritiku dėl inovacijų stabdymo. Daugelį metų Gilderis prognozavo, kad intelektas augs belaidžio telekomunikacijų tinklo pakraščiuose, todėl kanalai taps sklandūs. Belaidžiai įrenginiai ir tinklai, kuriuose naudojama lanksti programinė įranga, pasak jo, pakeis visą belaidžio ryšio pasaulį, kaip asmeniniai kompiuteriai transformavo laidinius tinklus.

Komerciniu požiūriu labiausiai pageidaujamos spektro dalys dažnai vadinamos pagrindine paplūdimio nuosavybe. Tačiau Gilderis nori, kad žmonės nustotų galvoti apie spektrą kaip apie kokį nors eterinį fizinės žemės analogą. Išmanieji radijo imtuvai siūlo ne paplūdimį, o begalines paties vandenyno bangas. Jūs negalite išsinuomoti elektromagnetinių bangų daugiau, nei galite išsinuomoti vandenyno bangas.

Tai, kad šis vandenynas taps prieinamas milijardams žmonių, galėtų būti vienas iš lanksčių programinės įrangos belaidžių tinklų padarinių. Tačiau dar prieš pasiekus šią spektro gausos nirvaną, ši technologija gali padaryti belaidžius tinklus ekonomiškesnius ir atsparesnius ateičiai bei išlaikyti belaidžio ryšio revoliuciją.

paslėpti