802.11e規(guī)范在與VoWi-Fi手機(jī)配合使用時(shí)的另一個(gè)重要屬性是能夠定時(shí)傳送數(shù)據(jù)包到網(wǎng)絡(luò)上的端點(diǎn)。此特性使設(shè)備可以在某些定時(shí)間隔中協(xié)調(diào)一批數(shù)據(jù)包的接收。定義網(wǎng)絡(luò)流量何時(shí)到達(dá)的能力,使設(shè)備可以在需要傳輸話務(wù)或接收排定的輸入數(shù)據(jù)以外的時(shí)間關(guān)閉Wi-Fi子系統(tǒng)。這樣,系統(tǒng)設(shè)計(jì)員可進(jìn)一步把設(shè)備的整體電量消耗減至最少。
VoWi-Fi的電池壽命問題
阻礙VoWi-Fi手機(jī)迅速普及的一個(gè)重要因素可能是電池壽命。許多第一代設(shè)備的待機(jī)時(shí)間比大多數(shù)便攜式電話的通話時(shí)間還要短。顯然,要使VoWi-Fi手機(jī)為消費(fèi)者所廣泛采用,這些設(shè)備的電池壽命必須能夠比得上目前的便攜式、無繩或DECT電話的電池壽命。更復(fù)雜的問題是,用戶已習(xí)慣便攜式電話的小體積,這就在設(shè)備可使用的電池大小方面對(duì)OEM或ODM設(shè)置了限制。
設(shè)備中的Wi-Fi組件是VoWi-Fi手機(jī)中消耗最多電池電量的組件之一。雖然新一代Wi-Fi芯片的耗電量將大大減少,但VoWi-Fi手機(jī)中許多其他器件要共享有限的電量。例如,傳統(tǒng)的DSP設(shè)計(jì)需要多個(gè)處理器或系統(tǒng)級(jí)芯片器件來執(zhí)行所有的VoIP功能。
在這些設(shè)計(jì)中,一般的人機(jī)界面(MMI)以及VoIP通話控制功能使用傳統(tǒng)的應(yīng)用處理器(ARM、MIPS等),而DSP則用于語音到數(shù)據(jù)包到語音的轉(zhuǎn)換。此方法在便攜設(shè)備的設(shè)計(jì)中暴露出很多缺點(diǎn)。
最后,使用分立的應(yīng)用處理器和DSP(不管是作為獨(dú)立組件還是作為系統(tǒng)級(jí)芯片的核心)會(huì)導(dǎo)致更大的物理封裝,從而減少了產(chǎn)品中較大電池的可用內(nèi)部面積。此外,整個(gè)系統(tǒng)中組件的增多會(huì)增加設(shè)備的整體電量消耗。
“無DSP”設(shè)計(jì)
有一種技術(shù)可改善VoWi-Fi設(shè)備電量消耗,即充分利用“無DSP”設(shè)計(jì)方法,在這種設(shè)計(jì)中,語音處理是在應(yīng)用處理器中進(jìn)行的。隨著用于便攜式用途的通用應(yīng)用處理器的發(fā)展,它們已有足夠的處理能力執(zhí)行需進(jìn)行大量計(jì)算的工作(如語音處理)以及其他的一般應(yīng)用功能。在應(yīng)用處理器上執(zhí)行語音處理功能以及去掉DSP,可直接實(shí)現(xiàn)節(jié)能和減少物理封裝體積。圖1顯示了無DSP的VoWi-Fi手機(jī)。
與VoWi-Fi設(shè)備電池供電、便攜特性有關(guān)的考慮因素也必須應(yīng)用于整個(gè)軟件架構(gòu)。為了在待機(jī)狀態(tài)下盡可能地省電,在不進(jìn)行處理時(shí),系統(tǒng)必須關(guān)閉外部硬件以及處理器的電源。
在不通話時(shí),設(shè)備只應(yīng)執(zhí)行非常少量的、不經(jīng)常進(jìn)行的工作。內(nèi)嵌的操作系統(tǒng)和相關(guān)的應(yīng)用程序應(yīng)定期喚醒(時(shí)間間隔介于250 ms和500 ms之間)以檢查有沒有輸入事件,如收到要求開始VoIP通話的SIP通話控制數(shù)據(jù)包�？赡芴岣呦到y(tǒng)處理層次的其他事件包括用戶按鍵盤上的按紐以啟動(dòng)通話。在這種情況下,硬件應(yīng)設(shè)計(jì)為允許中斷,以喚醒系統(tǒng)的適當(dāng)部分并開始處理適當(dāng)?shù)墓ぷ鳌?
允許對(duì)處理器時(shí)鐘頻率進(jìn)行程序式控制的CPU子系統(tǒng)可被用來延長(zhǎng)VoWi-Fi設(shè)備的電池壽命。通過讓處理器以較慢的時(shí)鐘頻率運(yùn)行以進(jìn)行正常的MMI交互作用,然后突然提高處理器速度,提供最大的性能以在VoIP通話過程中進(jìn)行語音處理,系統(tǒng)可持續(xù)地設(shè)法從電池騰出額外的待機(jī)和通話時(shí)間。單處理器、無DSP架構(gòu)實(shí)際上使應(yīng)用程序開發(fā)員可以更容易地實(shí)施程序式的處理器速度控制,因?yàn)樗麄儫o需擔(dān)心系統(tǒng)中多個(gè)處理器之間可能發(fā)生的時(shí)鐘同步問題。
從VoIP軟件子系統(tǒng)的角度來看,必須小心不要假設(shè)系統(tǒng)中指定硬件資源的可用性,也不要鎖定某一指定的資源而使其無法在長(zhǎng)時(shí)間不需要使用時(shí)斷電。VoIP軟件的設(shè)計(jì)必須以這種“外部”控制觀點(diǎn)為核心。
VoIP軟件應(yīng)設(shè)計(jì)為應(yīng)用程序可以控制VoIP軟件執(zhí)行的時(shí)間(及其可訪問的資源),使系統(tǒng)在任何特定的時(shí)間不需要某些硬件資源時(shí)關(guān)閉或中斷它們。例如,當(dāng)沒有正在進(jìn)行的通話時(shí)關(guān)閉麥克風(fēng)和喇叭接口,將有助于延長(zhǎng)電池壽命。如果這是通過簡(jiǎn)單的運(yùn)行至完成模式來實(shí)現(xiàn)的,那么應(yīng)用程序能夠按需要在通話間隔時(shí)間內(nèi)關(guān)閉系統(tǒng)的各個(gè)部件。
VoWi-Fi的前景
此處的設(shè)計(jì)考慮因素適用于單模、專用VoWi-Fi手機(jī)以及新興的結(jié)合便攜式和VoWi-Fi功能的“雙�！笔謾C(jī)。實(shí)際上,VoWi-Fi的增長(zhǎng)預(yù)計(jì)將來自于承諾可在兩種網(wǎng)絡(luò)制式之間無縫切換的“雙�！笔謾C(jī)。
雖然部署VoWi-Fi電話將面臨許多挑戰(zhàn),但適當(dāng)?shù)睾喜⒖紤]以下因素可輕易克服這些挑戰(zhàn)：選擇VoIP編解碼器以獲得適當(dāng)?shù)膸挷?shí)現(xiàn)質(zhì)量最優(yōu)化、使用支持802.11e的Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)以確保語音話務(wù)的優(yōu)先級(jí)以及使用無DSP架構(gòu)以延長(zhǎng)VoWi-Fi手機(jī)的電池壽命。
作者：Michael Ward
產(chǎn)品線管理總監(jiān)
Trinity Convergence公司
