在WLAN上實現(xiàn)語音通信是一種新型技術(shù)，In-Stat MDR預(yù)測，全球VoWLAN無線電話的發(fā)貨量將從2002年的9萬部增加到2007年的100萬部以上。但這種技術(shù)要達到實用必須解決幾大技術(shù)障礙，功耗問題就是其中之一。本文在對系統(tǒng)進行分析的基礎(chǔ)上，從兩個方面入手介紹了如何降低VoWLAN電話的功耗。

VoIP技術(shù)給電話系統(tǒng)帶來了革命性的變化，它通過電話實現(xiàn)話音和數(shù)據(jù)互聯(lián)的融合，從而無需單獨的數(shù)據(jù)和話音電纜系統(tǒng)，它還提高了網(wǎng)絡(luò)效率并降低每次呼叫的成本。與此同時，我們也正在經(jīng)歷無線局域網(wǎng)(WLAN)的迅速增長，WLAN技術(shù)允許用戶以無線方式訪問互聯(lián)網(wǎng)并通過網(wǎng)絡(luò)接入點傳輸數(shù)據(jù)。

這兩種標(biāo)準(zhǔn)都是具有革命性的技術(shù)，而將它們結(jié)合起來其影響力將更大，這就是VoWLAN或WLAN話音技術(shù)。VoWLAN方案為引入新型通信設(shè)備鋪平了道路，使用戶可以暢游在企業(yè)網(wǎng)、住宅寬帶網(wǎng)及公用Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)之間。

初看之下，這個解決方案幾乎再平常不過了：隨便找一個標(biāo)準(zhǔn)的VoIP有線電話，給它配上WLAN通信單元，再將接入點(AP)安裝到網(wǎng)絡(luò)中，不就可以用VoWLAN手機通話了嗎？然而事情并不那么簡單，至少有三大技術(shù)障礙必須清除：

1．外形與體積，包括設(shè)備大小和重量，它必須與目前的無線電話相配，但是價格可能更高一點，因為WLAN能提供更多的應(yīng)用；

2．即使在WLAN環(huán)境中，仍然需要實施QoS，因為WLAN實際上是用于數(shù)據(jù)傳送的，不能保證帶寬；

3．功耗必須足夠低以便在兩次充電之間保證高效率長時間的工作。

第一個障礙看起來已經(jīng)掃除了，初期產(chǎn)品已推向市場，而且初看之下幾乎不能將它們與普通的無線電話區(qū)分開來。第二個障礙，即QoS，只是有時會在標(biāo)準(zhǔn)解決方案(如IEEE 802.11e)中遇到，專用方案也能解決這個問題，實際上這類方案正在被采用，不過在實際使用時有一些限制，而且如果標(biāo)準(zhǔn)推出以后，這些專用方案可能與標(biāo)準(zhǔn)不兼容。第三個障礙是我們現(xiàn)在必須集中精力解決的，即怎樣設(shè)計一個VoWLAN解決方案使之能用目前實際使用的電池滿足運行時間的要求？

主要技術(shù)挑戰(zhàn)

關(guān)于VoWLAN電話的功耗，其要求包括以下幾項：

1．電池容量應(yīng)該達到標(biāo)準(zhǔn)水平，否則會使價格、重量或尺寸增加；

2．待機時間應(yīng)能連續(xù)工作50多小時(相當(dāng)于一周工作時間，再加上工作之外的一些使用)；

3．通話時間應(yīng)多于5小時，這樣電話較多的人可以使用一整個工作日。

如果上述3項指標(biāo)都能達到(即使用標(biāo)準(zhǔn)800mAh電池)，那么通話期間平均功耗應(yīng)不超過160mA，處于待機模式期間平均為16mA。

圖1給出了一個典型的VoWLAN芯片組方案，該芯片組主要由以下部分組成：

1．T8307 VoIP處理器，包含一個微控制器和一個DSP內(nèi)核。DSP用于實現(xiàn)VoIP電話的一般功能，線性音頻采樣經(jīng)過數(shù)據(jù)壓縮過程并轉(zhuǎn)換成G711、G729A或G723.1這三種常見聲碼格式之一；它還必須實施回聲消除以去掉無線電話從揚聲器到麥克風(fēng)的反饋聲；另外還要執(zhí)行鍵盤掃描、顯示控制、電源管理和通信功能等控制。

2．CSP2200模擬組件。它具有很多功能，如控制外部麥克風(fēng)和揚聲器的緩沖放大器、用于話音信號的模數(shù)和數(shù)模轉(zhuǎn)換以及用于電池供電和充電管理電路中。

3．WL60010 WLAN MAC控制器，也即用于WLAN的專用處理器。它實現(xiàn)全部的實時控制和全部802.11 MAC管理，利用T8307作為“主機處理器”后，WL60010還能管理無線以太網(wǎng)接口，從而接管所有針對WLAN的任務(wù)。

4．WL1141 WLAN PHY組件，即多芯片模塊，包括所有802.11b射頻解決方案(DSSS/CCK基帶處理器、2.4GHz收發(fā)器、性能增強器和濾波器)的WLAN功能。

為了便于討論功耗問題，我們分為兩個VoIP芯片(包括外部組件)和兩個WLAN芯片分別考慮，然后再把結(jié)果放在一起。

VoIP部分

在無線電話中，通過組合應(yīng)用以下措施可以實現(xiàn)功耗降低：

1．?dāng)嚅_不用的外部和芯片內(nèi)部電路組件(對芯片內(nèi)部電路一般切斷系統(tǒng)周期時鐘就足夠了)；

2．將DSP和微處理器內(nèi)核系統(tǒng)時鐘周期頻率降低(或甚至完全切斷)。

T8307和CSP2200組件都集成了必需的硬件，可以很靈活地實現(xiàn)上面提到的功能。CSP2200包括8個穩(wěn)壓器，這些穩(wěn)壓器能夠編程并單獨斷開，可使T8307的系統(tǒng)時鐘周期頻率降低到32kHz。

T8307和CSP2200有兩種基本運行模式：1．待機狀態(tài)：處理器和DSP處于省電模式，僅有鍵盤掃描器、定時器和實時時鐘在工作。通過32kHz振蕩器提供系統(tǒng)時鐘周期，它每隔400ms必須喚醒一次處理器；此外當(dāng)通過鍵盤輸入了要進行某項操作的信號時，處理器也必須喚醒，這兩種情況下要求微處理器很快進入工作模式。待機狀態(tài)期間的平均功耗是5mA。2．工作狀態(tài)：在這種狀態(tài)下，DSP/微控制器都接通，并使用