英特尔公司通信技术实验室 Ｒｏｇｅｒ Ｈｕｒｗｉｔｚ
无线连接正以很快的速度在全球普及，而且正变得日益复杂。今天个人无线通信的绝大部分都是经由蜂窝网来完成的。然而，随着８０２．１１网络的配置，蓝牙无线个域网ＷＰＡＮ的发展和在小外形设备内日益增加的全球定位系统（ＧＰＳ）应用，这种情况正在迅速地发生变化。
而且，目前一些无线标准和网络正处于开发之中，包括８０２．１６ｅ和８０２．２０无线宽带网以及用于个人联网的超宽带（ＵＷＢ）技术——显而易见，无线世界正变得更加多样化。
这种多样化不仅会为新服务项目的开发利用创造巨大的机会，也能为通过“最理想的网络”进行随时随地数据访问带来巨大的机遇。同时它也将带来很大的技术和可用性挑战，特别是对诸如手持设备这样的小外形客户机。
手持设备的未来
面对异构网络环境带来的机会和挑战，手持设备必须进行很大的改进——从今天功能有限（通常为固定功能固定网络）的设备演变为能够和多个异构网络和服务进行智能交互的灵活设备。
这种革新过程导致一种新型手持设备——“通用通信器”应运而生。这种通用通信器是一种强大而灵活的个人通信设备，可以为用户提供随时透明地访问任何可用网络的服务，包括在这些网络间进行无缝漫游的能力。这种设备还可以支持混合网络环境中各种可能的主要使用模式。
主要的技术挑战
实现这种随时随地连接的设备要面对许多艰难的技术挑战。这些挑战包括：
·多种无线电技术的集成和协调
集成多种无线技术是构建随时随地连接的设备在开始阶段所面临的挑战。典型的多网络设备都有许多针对不同网络的，彼此间却又十分相似的无线通信单元。让这些通信技术同时使用将会带来重要的设计难题。
·智能网络——无缝漫游和切换
如今，用户希望网络内和网络间的漫游就象他们使用蜂窝电话一样简单。
这种移动性支持带来几个问题。对于基于ＩＰ的网络间漫游，移动ＩＰ技术面临着几个主要的难题。然而，作为对移动ＩＰ的补充，客户机平台应赋予应用程序在可用的网络之间进行智能选择的能力。例如，在流动视频的情况下，视频应用程序也许需要在蜂窝网和无线局域网数据流之间配置一种相对熟练的切换方法——移动ＩＰ独自无法提供这一功能。
另一个跨网络移动性挑战是为蜂窝网络和非蜂窝网络间进行语音切换提供支持。例如，在一个企业网内用无线局域网ＷＬＡＮ进行通话的用户，可能想在走出建筑物后，让这次通话能继续无缝地进行。这种切换给客户机设备提出了很大的要求。例如，客户机设备为了在切换过程中用一个通话代替另一个，就必须能够起动、接收和复用同时发生的声音流。
·电源管理
电源管理是构建手提设备时的一个常见问题。随着手提设备运行的多样化，这个问题也更突出。有两种主要的延长电池寿命的方法。第一种也是最明显的一种是：减少设备的电源消耗。这能通过减少设备内各部分的电源消耗和优化系统级电源消耗来完成。第二种方法是要利用新的电源资源，比如燃料电池。
·跨网络身份验证和授权
提供可靠、高效、合理的身份确认应用模式是实现跨网络连接的一个极其关键的问题。当用户在各类网络间漫游时，有一个简单而可靠的鉴别方法非常重要。
手持客户机设备必须在应对这种挑战时发挥主要的作用。要达到这个目的，设备必须提供一个可靠的身份验证知识库，确保发送的身份和数据是安全的，并给用户提供一个方便而可靠的向设备验证自己身份的方法。
解决噪声和干扰问题
以上描述的设备需求明显给手持设备的设计者和生产者提出了巨大的挑战。英特尔和其它行业领先企业已经向着克服这些障碍迈出了重要的一步，他们展示了英特尔实验室开发的手持设备的原型技术。
通用通信器原型以宽带数据多功能的混合为特色，具有蜂窝网（ＧＳＭＧＰＲＳ）和ＷｉＦｉ８０２．１１ｂ网两种连接。它演示了多模式手持设备的潜在使用模式，包括网络间语音和数据的切换能力，无线协议的同步使用能力和通过高质量的多媒体性能而增强的用户体验。
前面曾提到，开发这种设备的中心问题，是由于手持设备内多种射频（ＲＦ）电路和高性能数字核的共存带来的噪声和干扰问题。干扰问题能够通过设备的设计得以减少，即一段时间内只用一种网络，这样能使无线电设备得以连续工作，但也会破坏对多种网络进行访问的确切含义。所以，设备必须采用这种设计：无线电技术能够同步使用，同时将无线电装置、天线和数字电路间的干扰保持为最小值。．
这样先进的手持设备必须有一个高性能、多功能的ＣＰＵ。还必须能够提供高质量的音频和视频用户接口。而且这些都要在由密集复杂的数字、模拟和射频混合电路组成的超薄结构中来完成。
每种电路必须被调到最佳性能，但在同时使用期间又得被隔离，以便不受临近电路的干扰。诸如印制电路板（ＰＣＢ）体系结构这样高度集成的模式，电路噪声隔离和屏蔽技术，单个射频电路的最优化性能，电源管理和整体的机械结构等都必须实现成功共存。
通用通信器原型提供了一个无线电装置怎样解决隔离和共存问题的实例。手机的ＧＳＭＧＰＲＳ天线安装在印刷电路板的顶面，尽可能靠近板边。而ＷＬＡＮ天线则安装在印刷电路板的底面。天线由一个小型插座固定在印制板上。插座和射频前端之间通过５０欧姆的短导线连接。
一种改进的波导屏蔽装置和天线接口组合在一起，并良好接地。所有ＰＣＢ层面直接位于天线接口下方的铜箔都被挖空以减小ＲＦ到ＰＣＢ内层的辐射。信号层位于天线接口附近的区域必须设置禁布区以减小ＲＦ和数字信号的耦合。
设备原型还为内部的８０２．１１ｂ子系统设置了一个片状天线，并使用和ＧＳＭ天线接口类似的实施技术：平面层退避，ＣＰＷ，以及走线层禁布区等。芯片天线位于印制电路板相反的一侧，离ＧＳＭ天线应尽可能的远，从而优化了内部平面层的自然屏蔽效果。为了减少用户的手对射频信号的干扰机会，芯片天线设置在设备的顶端。
由于采用了这些技术，通用通信器原型在进行同时网络访问时，没有明显地牺牲无线局域网或无线广域网的性能。
无缝语音漫游
通用通信器原型演示了移动性管理的一个重要的应用：可在电路转换型蜂窝网络和８０２．１１ｂ ＩＰ网络间进行语音无缝切换。从用户的角度来说，无缝语音漫游是在一个无线网络（如ＧＳＭ）中的通话能够在另一个无线网络（如８０２．１１ｂ）中继续的能力。
无缝语音漫游的用户环境是通话应用程序，但从平台的角度来说，潜在的激活者是移动性管理堆栈。通用通信器原型的移动性管理堆栈向应用程序提供了诸如ＧＳＭ和８０２．１１ｂ覆盖范围的动态变化等关于异构无线网络环境的信息。
移动性管理堆栈内的动态ＱｏＳ使语音应用程序按需要重新配置，例如从ＧＳＭ内的一个声音合成机转换到８０２．１１ｂ内的一个宽带音频信号编解码器。移动性管理堆栈也在网络间促进切换，从而促使语音应用程序给用户一种无缝的体验。
----《通信世界报》
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