Vroeger kon je precies zien hoe techniek werkte. De aandrijving van een stoomlocomotief, een fiets, een wekker, enzovoort. Je kon het ding uit elkaar halen en weer in elkaar zetten. Dat was leuk, totdat ik een keer vijf onderdelen van een wekker overhield.
Toen die wekker daarna niet meer werkte leverde dat een boze reactie op van mijn moeder. Toch had ik er een hoop van geleerd en tot op de dag van vandaag probeer ik nog steeds te zien hoe technische dingen in elkaar zitten. Zo haalt een van mijn dochters haar telefoon binnen no-time uit elkaar. Het omhulsel, de batterij en de Sim-kaart zijn er zo vanaf, daarna blijf je zitten met alleen een paar chips, een schermpje, de toetsjes en de antenne. Verder uit elkaar halen is niet zinvol. Je leert er niets meer van en het maakt de telefoon, net als mijn wekker, onbruikbaar. Je kunt niet zien hoe het ding werkt, het is een gesloten systeem. Op een hoger abstractieniveau is het wel mogelijk een mobiele telefoon in interessante functies uit elkaar te halen.
Als je een mobiele telefoon-architectuur opstelt dan zitten daarin de Sim-kaart, een radiomodem, een processor met geheugen voor de browser en spraak-, of beter gezegd media-functies. Zodra je op functieniveau een telefoon openmaakt, zie je een radiomodem waarin het antennesignaal wordt omgevormd tot een digitaal signaal. Die signalen gaan naar een processor. Daar worden ze in spraak omgezet of verschijnen ze als tekst op het scherm. Het tekstgedeelte bestaat uit een kleine browser. In het spraakgedeelte wordt 50 keer per seconde een pakketje omgezet in geluid. Omgekeerd wordt 8000 keer per seconde spraak van de microfoon gedigitaliseerd. Na 160 van die ‘samples’, (8000/160 is 50 keer per sec.) wordt een pakket samengeperst naar 36 Bytes. Die pakketjes worden verzonden met 20kbps, inclusief overhead. Dit rekenwerk is de zwaarste taak voor de processor. De Sim-kaart zorgt voor de identificatie van de gebruiker en de versleuteling.
Hoe gesloten die mobiele telefoon-architectuur ook mag lijken, een ding is zeker; de mobiele telefoon krijgt een open architectuur. Naast spraak zul je straks met de mediaprocessor beelden kunnen verwerken middels dezelfde pakketjes en compressie-subfuncties als spraak. De browser wordt uitgebreider. Nu zijn het slechts de vaste menuteksten of de variabele teksten met Wap. Straks verwerkt je browser complete Java-programmaatjes. Dit vereist meer geheugen en snellere processoren. In een open mobiele telefoon kan een processor eenvoudig worden gewisseld. Producenten van Sim-kaarten willen die extra processing-functies op geavanceerde Sim-kaarten uitvoeren. Op een Sim-kaart passen een 50Mhz Java-processor en een geheugen van 1Megabyte. Dat is groter dan dat van de IBM AT PC uit 1984. Wat zal het radiomodem doen. Eerst werkte de radiofunctie alleen voor één radiofrequentie, de zogenaamde ‘single band’. Zo kennen wij voor GSM ‘dual band’ op 900 en 1800 Mhz, en straks ’triple band’ met 2000Mhz Umts. Binnen tien jaar koopt u een software-radiomodem. Dan wordt het antennesignaal direct omgevormd naar een digitale stroom samples en wordt de GSM, Umts, maar worden ook draadloze lan’s en Bluetooth-radio geheel in software uitgevoerd. Met spraak moet je 8000 maal per seconde samples maken voor een geluidssignaal tot 4000Hz. Voor radiosignalen tussen 400M en 2400Mhz geldt hetzelfde principe. Maar 1000 keer meer samples per seconde verwerken vergt (nog) te veel rekencapaciteit.
De consequenties van deze ontwikkelingen gaan ver. Als de softwareradio over tien jaar wordt gerealiseerd, dan kun je de hele wereld rond met één telefoon. Iedere keer als je ergens komt krijg je de code om van je telefoon een Umts-, GSM-telefoon of iets anders te maken. Kunnen mijn kinderen straks hun eigen telefoontje in elkaar zetten? Een goedgekeurd modempje en Simmetje zijn vaste ingrediënten. Net als de pc van nu kiezen ze een processor met wat geheugen (waarschijnlijk budget gedreven) en voegen zij software van hun gading toe. Ze hoeven alleen nog een gebruikersinterface conform hun smaak te kiezen. Wat zijn en wie levert straks de 500 miljoen componenten per jaar? Waarom vindt Bill Gates mobiele telefoontjes zo belangrijk als ze straks vol met Java zitten? Soms is het belangrijk om te zien hoe een technologie werkt, zelfs als die ook gesloten lijkt en de vragen niet worden beantwoord. Want als die techniek open en gemeengoed wordt, dan gebeuren er een heleboel interessante dingen.
Egbert-jan.sol@ericsson.com, vice president Technology Ericsson Nederland
