3.5.5.1 Vai trò của máy điện thoại di động và giao diện ngoài
Máy điện thoại di động là một trong rất ít các thiết bị đầu cuối mà ng−ời sử dụng luôn luôn mang theo. Vai trò của điện thoại di động đang ngày càng trở nên quan trọng và đa dạng hoá nh− đ−ợc mô phỏng trong hình 3.27. Bảng 3.12 là một ví dụ về vai trò của điện thoại di động.
Hình 3.27 Kết nối với các thiết bị bên ngoài khác nhau Bảng 3.12 Các chức năng và giao diện của điện thoại di động Vai trò của
điện thoại
Thiết bị kết nối Kiểu nội dung Ví dụ ứng dụng
Môđun vô tuyến PDA, PC và các thiết bị gia dụng thông minh Câu lệnh AT, dữ liệu thuê bao
Truyền thông PC, trình duyệt Web, truyền dẫn video và thoại
Thiết bị l−u trữ nội dung/PIM
PDA, PC và điện thoại di động
Các file đối t−ợng Trao đổi thẻ th−ơng mại , trao đổi danh bạ điện thoại và trao đổi các file khác nhau
“Ví điện tử” / Thiết bị đầu cuối nhận thực
Thiết bị đầu cuối POS và máy bán hàng tự động
Giá trị điện tử, số liệu nhận thực
Tài khoản thanh toán nh− một ví điện tử hoặc một thẻ tín dụng
(1) ứng dụng nh− một môđun vô truyến
Khi kết nối với các PC hoặc PDA, điện thoại di động có thể đ−ợc dùng cho việc truy nhập Internet/Intranet để gửi và nhận th− điện tử hoặc duyệt các Website. Truyền dẫn video và thoại thời gian thực yêu cầu một giao diện t−ơng tự hoặc một giao diện số đồng bộ.
(2) ứng dụng nh− một thiết bị quản lý thông tin cá nhân (PIM) và l−u trữ nội dung.
Một số loại máy điện thoại di động số thế hệ thứ 2 (2G) có khả năng trao đổi thẻ th−ơng mại và thông tin danh bạ điện thoại với PC, PDA và các điện thoại di động khác
Camera số
Kiôt thông tin
Điện thoại di động
Sử dụng trên xe
Máy bán hàng
thông qua một giao diện hồng ngoại. Ngoài các chức năng này, điện thoại di động W-CDMA còn có khả năng trao đổi thông tin nh− tin nhắn (mail) và các URL.
(3) ứng dụng nh− ví điện tử và thiết bị đầu cuối nhận thực.
Khi điện thoại di động đ−ợc sử dụng thay thế cho thẻ th−ơng mại hoặc ví điện tử thì rất cần phải cung cấp một giao diện an toàn để bảo vệ các giá trị điện tử và dữ liệu nhận thực.
Ngoài các loại giao diện đã nêu ở trên, một giao diện bên ngoài có thể đ−ợc sử dụng để giám sát trạng thái của điện thoại di động, giao diện này có thể không khả dụng với ng−ời dùng.
3.5.5.2 Các yêu cầu đối với giao diện ngoài của các máy điện thoại di động W-CDMA
Giao diện bên ngoài của các máy di động W-CDMA phải thoả mãn các yêu cầu sau:
Tốc độ: Giao diện vô tuyến W-CDMA cung cấp tốc độ truyền dẫn cực đại
384kbit/s (2Mbit/s ở môi tr−ờng trong nhà trong t−ơng lai). Giao diện bên ngoài phải đủ nhanh để có thể khai thác tối đa tốc độ truyền dẫn của giao diện vô tuyến.
Mức tiêu thụ công suất: Do điện thoại di động đ−ợc mang theo ng−ời và đ−ợc cấp nguồn bằng pin nên công suất tiêu thụ của điện thoại di động phải là nhỏ nhất thậm chí ngay cả với các giao diện bên ngoài có tốc độ nhanh hơn.
Kích th−ớc: Bộ nối và môđun giao diện ngoài phải nhỏ để dễ dàng di chuyển và
cấu trúc điện thoại di động không bị yếu.
Tính linh hoạt: Giao diện ngoài này phải có đặc điểm giống giao diện ngoài kết
nối tới các PC, PDA và nhiều loại thiết bị bên ngoài khác.
3.5.5.3 Phân loại, đặc tính và các ứng dụng của giao diện ngoài
Bảng 3.13 Chỉ ra các đặc tính của các loại giao diện khác nhau.
Dữ liệu liên kết hồng ngoại (IrDA): Giao diện hồng ngoại đ−ợc sử dụng rộng rãi trong các máy tính xách tay và các PDA. Thông tin di động IrDA (IrMC) đ−ợc xác định nh− một chuẩn thông tin cho các máy điện thoại di động. Với điện thoại di động,
chuẩn này đ−ợc áp dụng cho một giao diện (thiết bị và thấu kính) mà có thể truyền thông qua khoảng cách khoảng 30cm, nhằm giảm công suất tiêu thụ. IrDA yêu cầu truyền dẫn tầm nhìn thẳng, nó phù hợp cho việc phát dữ liệu ngắn một cách an toàn mà không cần thiết lập đích truyền thông nh− việc trao đổi thẻ th−ơng mại.
Blutooth: Là một giao diện vô tuyến mới. Việc sử dụng dải tần y khoa (ISM) của
nó làm giảm thông l−ợng do tác động của nhiễu, nh−ng việc suy giảm thông l−ợng do nhiễu băng hẹp sẽ đ−ợc giới hạn khi thực hiện việc “nhảy tần “ qua các khe rất hẹp. Theo một trật tự kết nối, giao diện này cho phép nhiều thiết bị đầu cuối hỗ trợ Bluetooth đ−ợc kết nối thông qua một mạng. Vì thế, nó phù hợp cho hội nghị điện tử và các mạng gia đình nơi mà kết nối nhiều thiết bị gia dụng thông minh.
Bảng 3.13 Các đặc tính của các loại giao diện khác nhau
Tốc độ truyền (cực đại) Phạm vi truyền (cực đại) ứng dụng chính Hạn chế IrDA 1 Mb/s 4 Mb/s 0,3 m (ứng dụng di động)
Trao đổi đối t−ợng (thẻ th−ơng mại, danh bạ điện thoại, v.v...)
- Phạm vi truyền ngắn
- Yêu cầu tầm nhìn thẳng
Bluetooth 0,7Mb/s 10m Truyền dẫn thoại/ số liệu, LAN (ví dụ hội nghị điện tử, mạng gia đình) - Chất l−ợng kém do nhiễu. - Khó khăn với một đích truyền thông cụ thể - Yêu cầu nhận thực IEEE 802.11b
11 Mb/s 50m LAN vô tuyến
(truyền dẫn số liệu)
- Chất l−ợng kém do nhiễu.
- Công suất tiêu thụ lớn
- Yêu cầu nhận thực
USB 12 Mb/s 5m Truyền dẫn số liệu và âm nhạc
- Yêu cầu cáp kết nối
- Không thể kết nối trong với các thiết bị USB RS-232 115,2 kb/s Xấp xỉ 15m (phụ thuộc vào điện áp sử dụng)
Truyền dẫn số liệu - Yêu cầu cáp kết nối
- Tốc độ truyền dẫn thấp
IEEE802.11b: Là giao diện th−ờng đ−ợc sử dụng cho mạng LAN không dây. Tuy nhiên, sẽ không phù hợp khi áp dụng các đặc tính kỹ thuật của nó làm giao diện điện thoại di động do công suất tiêu thụ lớn.
USB (Universal Serial Bus): Là giao diện để kết nối với PC bằng một thiết bị
ngoại vi. Các tiêu chuẩn bộ nối ARIB chỉ định ng−ời sử dụng USB một cách mặc định vì tốc độ và khả năng của nó phù hợp để phát dữ liệu đồng bộ số. Theo một trật tự kết nối, USB dựa trên kết nối trạm chủ, kết nối kiểu này có một vài thiếu sót, ví dụ: camera số và các thiết bị nh− vậy không thể kết nối trực tiếp nếu điện thoại di động đ−ợc cấu hình nh− một USB.
RS-232C: Đây là một giao diện rẻ tiền nh−ng cực kỳ linh hoạt. Nó là một giao diện kế thừa cho các PC và cũng đ−ợc sử dụng trong các thiết bị đo và thiết bị đầu cuối. Tuy nhiên, khi kết nối với điện thoại di động IMT-2000, ứng dụng của nó bị hạn chế do tốc độ truyền dẫn cực đại của nó chỉ là 115,2 Kb/s.
3.5.5.4 Viễn cảnh t−ơng lai của các giao diện ngoài
Hiện nay, không có các đặc tính kỹ thuật cho các giao diện ngoài của điện thoại di động IMT-2000 đ−ợc qui định bởi 3GPP, chúng đ−ợc nghiên cứu ngoài riêng.
3GPP giữ quan điểm này để các giao diện bên ngoài có thể đ−ợc chọn một cách tự do, hơn là qui định chắc chắn các công nghệ giao diện vì chúng đang đ−ợc đa dạng hoá và tiến bộ rất nhanh. Tuy nhiên, sẽ rất tiện lợi nếu có một giao diện ngoài cho điện thoại di động đ−ợc tiêu chuẩn hoá, xem trên thực tế về vai trò của điện thoại di động nh− một thiết bị đầu cuối cá nhân đang càng ngày trở nên quan trọng. Tr−ớc kia, các thiết bị kết nối với điện thoại di động chủ yếu là các PC và PDA nh−ng trong t−ơng lai, nhu cầu cho việc trao đổi dữ liệu với các thiết bị gia dụng thông minh và các kiốt thông minh thông qua điện thoại di động sẽ tăng. Nh− đã mô tả trong bảng 3.13, mỗi loại giao diện đều có −u điểm và nh−ợc điểm riêng, cho nên sẽ là hiệu quả khi sử dụng mỗi loại giao diện này trong một phạm vi mà các −u điểm của nó là trội hơn.
Các điện thoại di động nên có 2 hoặc 3 loại giao diện và trang bị chức năng chuyển từ giao diện này sang giao diện khác bằng một thao tác đơn giản của ng−ời sử dụng hoặc quá trình tự động nhận diện.