| Apie | Žurnalas | Archyvas | Mokslo įdomybės | Paieška |

2003 m. Nr. 4 turinys

· Numerio perkėlimas
· Telekomunikacijoms skirtų komponentų gamyba
· Žinutės

Optinis ryšys
· Tuščiavidurės skaidulos - šventasis telekominikacijos gralis
· Žinutės
· Optinis jungiklis - iš plonojo sluoksnio veidrodžio
· Optinis ryšys - laisvąja erdve
· Didelės galios optiniai efektai skaidulose

Internetas
· Informacija, šifrai, kompiuteriai
· Maištininkų tinklas
· Pasivaikščiojimas virtualioje studijoje su dinozaurais
· Skaidulas į namus
· Žinutės
· Ar saugi internetinė bankininkystė
· Hakerių medžioklė
· Internetinė telefonija taupo pinigus

Elektronika
· Dirbtiniai raumenys
· Optoelektronika ir polimerai
· Žinutės
· Infineon siekia aukštumų
· Stabilizuojasi silicio slėnio ekonomika
· Robotai pradeda perversmą
· Atgyjantis popierius
· Kas greičiau?
· Svajonės apie vandenilio ekonomiką susidūrė su realiomis problemomis
· Ginčai dėl naujos kartos magnetinių atmintinių
· Puslaidininkių technologija - milžinų privilegija

Sauga
· Didelės energijos lazeriniai ginklai

Mobilusis ryšys
· Intel ėmėsi bevielio ryšio
· Žinutės
· "Telefoniniai radarai" stebi srautus

Istorija
· Taurė burbono ir kompiuteris

Intel ėmėsi bevielio ryšio

Kur bebūtų, visi aparatai rišasi vienas su kitu radijo bangomis, taip dabar atrodo Intel ateities vizija. Pradžioje koncernas nutarė daug investuoti į WLAN ir telefonijos grandynus, tačiau jo moksliniai padaliniai puoselėja ir žymiai didesnius planus.

   "Tai, kad dabar egzistuoja daug skirtingų bevielio ryšio protokolų, nėra itin svarbu, - sako Intel Labs mokslininkas Steve Pawlowski. - Daugiasluoksniame telekomunikacijų modelyje visi šie standartai susilies viename bendrame konvergencijos sluoksnyje. Kompiuteris arba telefonas galės naudotis tokiu ryšio protokolu, kuris konkrečiu laiko momentu jam bus pats prieinamiausias ir pigiausias".

   Intel mokslinių pastangų tikslas yra "agile" (guvus) ir "cognitive" (pažinus) radijo ryšys. Apibrėžiant tokių savybių derinį buvo turėta galvoje tai, jog radijo ryšys veiks naudodamas labai platų dažnių spektrą ir sugebės prisitaikyti prie tokių telekomunikacinių standartų, kurie jam bus prieinami. Tai taip pat reiškia, kad aparatas visą laiką žinos savo poziciją ir galės naudotis tais dažniais, kurie toje konkrečioje vietoje yra leidžiami.

   "Mes norime atsisakyti senovinio, griežtai reguliuojamo dažnių naudojimo ir stengsimės daryti tai kur kas lanksčiau. Dažnį, kurio niekas tuo metu nenaudos, galės pasiimti tas, kuriam jo reikia. Laisvus tam tikroje teritorijoje televizijos kanalus bus galima panaudoti duomenų perdavimui. Aišku, visa tai pareikalaus kur kas griežtesnių reikalavimų ryšio terminalams, tačiau šitaip galima laimėti labai daug dažnių juostos".

1 pav. Intel pademonstravo telefono aparatą, tinkantį ir WLAN ir GSM/GPRS tinklams. Perėjimas iš vienos sistemos į kitą yra visai nepastebimas.

   Sukonstruoti radijo dažnių dalį ir loginę bazinių stočių įrangos dalį taip, kad jos galėtų susidoroti su daugeliu dažnių ir daugeliu standartų, nėra paprasta. Protokolų apdorojimui pats efektyviausias ir reikalaujantis pačių mažiausių energijos sąnaudų yra ASIC (Application Specific Integral Circuit) variantas, bet, tuo pat metu, jis yra labai nelankstus. DSP (Digital Signal Processor) variantas būtų lankstesnis, tačiau tokie procesoriai ryja labai daug energijos jiems būtino takto dažnio generatoriaus maitinimui. Todėl Intel pasirinko perkonfigūruojamąją logiką. Jos veikos kokybė yra pakankamai gera, energijos sąnaudos pakenčiamos, be to, šiuo atveju visada galima įrangą papildyti naujai atsiradusiais protokolais.

   Tam, kad būtų prieinama ir naujųjų prietaisų kaina, juos stengiamasi gaminti kuo plačiau pasitelkiant CMOS technologiją, naudojamą ir mikroprocesorių gamyboje. Šioje srityje teko susidurti su kai kuriais sunkumais, tačiau daugumą jau pavyko sėkmingai įveikti. Šiuo metu naujosios serijos prietaisai jau gali veikti 10 GHz dažniu.

Bluetooth ir UWB

   Įdomios turėtų būti Intel pastangos įdiegti toje pačioje mikroschemoje Bluetooth ir Ultra Wideband (UWB) standartus. UWB atveju yra naudojamas labai platus dažnių spektras, tačiau signalai yra tokie silpni, kad greitai pasislepia įprastiniuose triukšmuose. Ši sistema leidžia pasiekti labai dideles perdavimo spartas, viršijančias 1 Gb/s, tačiau tai įmanoma tik nedideliuose, kelių metrų dydžio nuotoliuose. Šiuo metu atrodo, kad daugelyje šalių UWB sistema artimiausiuoju metu bus pradėta plačiau diegti.

2 pav. WiMAX, IEEE802.16 gali leisti nebrangiai užkloti ištisas šalis bevieliu internetu.

   Bluetooth protokolas irgi turi nemažai privalumų, kai naudojamas nedideliuose nuotoliuose ryšiui tarp periferinių įrenginių, bet jo siūloma sparta tėra 0,5 Mb/s, ir jos pakanka tik palyginti lėtiems įrenginiams. Jeigu Bluetooth fiziniame sluoksnyje pavyktų panaudoti UWB, situacija drastiškai pasikeistų ir naudojant Bluetooth jau būtų įmanoma pasiekti labai dideles duomenų perdavimo spartas. Įdomu , kad visa tai galima atlikti naudojant vienus ir tuos pačius CMOS technologijos metodus. Labai aukšto dažnio radijo ryšio komponentus pagal CMOS technologiją galima pagaminti gana nesunkiai. Sunkiau pasiekti didesnę šių komponentų spinduliuojamų radijo bangų galią.

GPRS ir WLAN

   Intel taip pat siekia, kad bevielio ryšio vartotojui niekada netektų svarstyti, kokio standarto tinklu jis tuo momentu naudojasi. Pirmas žingsnis šia kryptimi jau žengtas - pagamintas mobilusis telefonas, kurį galima naudoti ir GSM/GPRS, ir WLAN tinkluose.

   Šis telefonas labai primena įprastinį 3G telefono aparatą, bet ten, kur jis patenka į WLAN tinklo ląstelę, telefonas naudoja ne 3G, o WLAN ryšį. Kuomet arti nėra jokio kito tinklo, telefonas duomenis priima ir siunčia GSM tinklu naudodamasis GPRS protokolu. Pereinant nuo vieno tinklo prie kito, nenukenčia nei vaizdo, nei garso perdavimo kokybė. Vienintelis dalykas, kurį tokiu atveju galima pastebėti, yra tai, kad vaizdo atnaujinimo dažnis, pereinant nuo WLAN prie GPRS, šiek tiek sumažėja.

   Aišku, norint realizuoti tokio perėjimo galimybę, būtina susitarti atskirų tinklų operatoriams ir turėti atitinkamą programinę įrangą, bet dėl to, kad būtina judėti šia kryptimi, abejonių nekyla. Atsirandant vis daugiau "karštųjų taškų", pavyzdžiui, McDonalds restoranų, viešbučių, kavinių, oro uostų ir parkų, juose spartų ryšį bus kur kas patogiau turėti pigių WLAN tinklų dėka.

3 pav. Optinės skaidulos išlieka svarbios, bet tiktai tada, kai ryšio sparta yra didesnė už 10 Gb/s.

   Pirmąsias GSM mikroschemas Intel sukūrė jau senokai. Niekas neabejoja, jog Intel gali tapti svarbiu GSM terminalų rinkos dalyviu. Pastaruoju metu koncernas žengė kitą žingsnį ir sukūrė mikroschemą, tinkančią GSM, GPRS ir EDGE ryšiui. Duomenų apdorojimo sparta šioje mikroschemoje ženkliai išaugo. Laiko tarpsnių skaičius liko toks pat, o duomenų perdavimo sparta išaugo tris kartus.

   Visa tai nėra labai didelė naujiena. Diskusija apie tai ar reikia įdieginėti EDGE, Europoje vyksta jau keleri metai. Tačiau, daugeliui Europos šalių apsisprendus investuoti ne į EDGE, bet į 3G sistemas, JAV operatoriai priėmė priešingą sprendimą. Jie dabar perdaro savuosius GSM/GPRS tinklus pagal EDGE standartą ir šitaip tikisi pasiekti nemažą duomenų perdavimo spartą neaukodami dažnių juostos pločio. Tuo tarpu investicijoms į WCDMA Amerikoje skiriama kur kas mažiau dėmesio.

   Dėl viso to GSM telefonų gamintojai stengiasi savo aparatus papildyti EDGE standartą atitinkančiomis funkcijomis. Taip pat ryškiai pastebima ir tai, jog JAV po truputį susigrąžina iniciatyvą mobiliosios telefonijos srityje, kurią buvo praradusi devintajame ir dešimtajame dešimtmečiuose. Galima tvirtinti, kad JAV pavėlavo įvesti GSM, bet, atsiradus EDGE, amerikiečių GSM sistemos bus gerokai modernesnės už europietiškąsias. O GSM, GPRS, EDGE ir WLAN sudarys sąlygas gauti būtent tokį paslaugų derinį, apie kokį svajoja 3G rėmėjai Europoje.

WIMAX

   Niekas nebeabejoja tuo, kad kelios WLAN tinklų formos dabar labai sparčiai plinta. Naujieji standartai leido dažnių juostos plotį padidinti tiek, kad iki šiol buvo įmanoma pasiekti tik perduodant signalus kabeliais, o įvedus UWB atsiras galimybė duomenų perdavimo spartą pakelti net iki Gb/s klasės.

   Šiuo metu Intel koncentruoja į šių tinklų plėtrą savo pagrindines jėgas. Kompanijos mokslininkai atlieka tyrimus antenų ir moduliatorių technologijos srityje ir, savaime aišku, stengiasi kuo pigiausiai pagaminti WLAN skirtus silicio integrinius grandynus. Keletas jų sukurtų bandomųjų įrenginių rodo, kad problemas, su kuriomis susiduriama kuriant bevielius vietinius tinklus, galima puikiausiai išspręsti. Ypač įdomus yra Intel bandymas sukurti viską perklojantį tinklą didelėje korporacijoje naudojant daugelį bazinių stočių.

   Bene pats įdomiausias yra naujasis WiMax standartas IEEE802.16. Jį kuriant pirmą kartą buvo pabandyta ženkliai sumažinti bevielio, spartaus Interneto ryšio kainą. Šiuo atveju yra kalbama apie iki 50 km skersmens ląsteles ir bendrą duomenų perdavimo spartą, siekiančią 75 Mb/s. Vartotojas ant savo namo stogo įsirengia anteną. Bazinė stotis gali aptarnauti kelis tūkstančius vartotojų, kuriuos tenkina dabartinių ASDL linijų sparta. Šitaip yra tikimasi pradėti siūlyti Interneto paslaugas toms vietovėms, kurių šiandien dar nepasiekia ADSL ryšys, pavyzdžiui, retai gyvenamose JAV dalyse ar besivystančiose šalyse. 802.16 gali tapti rimtu konkurentu ADSL ar kabelinės televizijos kompanijų siūlomam plačiajuosčiui ryšiui net ir tankiau gyvenamuose rajonuose, o taip pat šalyse, turinčiose išvystytą GSM tinklų infrastruktūrą, WiMax įdiegimas yra itin paprastas. Kuriant bet kokį ryšio tinklą, didžiausių investicijų reikalauja antenų bokštai ir sparčios ryšio tarp bazinių stočių jungtys - dažniausiai skaidulinės optinės. Šiuo atveju ir viena, ir kita jau egzistuoja.

4 pav. Ronas Smithas pademonstravo, kaip naujoji Intel mikroschema derina GSM/GPRS ir EDGE sistemas.

   Kol kas pagrindinė problema, su kuria susiduriama diegiant 802.16, yra palyginti didelė vartotojui skirtų transyverių ir antenų kaina. Norint ją sumažinti reikalingos didelės gamybos apimtys ir pigūs silicio komponentai. Intel tikisi maždaug per metus išspręsti komponentų problemą.

Šalin varį!

   Intel labai rimtai ėmėsi bevielio ryšio įrenginių kūrimo. Koncernas kuria ir jiems skirtus grandynus, ir tinklų technologijas, ir - bene svarbiausia - naujus standartus. Dabar Intel atstovus sutiksime visuose standartizavimo komitetuose, kur jie pasisako už naujų dažnių diapazonų paskyrimą bevieliam ryšiui ir už lankstesnes šį ryšį reguliuojančias taisykles. Tokia veikla labai sėkmingai vyksta JAV, palyginti neblogai Azijoje ir kiek prasčiau Europoje.

   Intel neabejoja dėl to, kur yra ryšių technologijų ateitis. Patas Gelsingeris sako: "nebėra jokios priežasties, dėl kurios reiktų duomenų ar telefono ryšiui tiesti naujas vario linijas. Bevielis ryšys yra ta technologija, kuri tinka beveik visur, kur tik reikalavimai nėra tokie aukšti, kad juos tenkina vien tik optinės skaidulos".


El. p.: info@elektronika.lt