3G时代的个人通信机

个人通信机的分类及其功能要求
所谓个人通信机（器）(Personal Communicator)大体上分为4类。
无论哪类通信机，今后都要求具备下述功能：移动通信功能（包括语音、文本和图像）、PIM功能（计划管理，通信录等）、移动代理功能(Mobile Agent)（导向功能、电子秘书等）、数据同步功能、定位信息处理功能。
在IMT-2000中，可以进行高速、宽带传送，移动状态可达384Kbps，半静止状态将来可达2Mbps。如果在移动状态下，可以稳定实现384Kbps，那么，在行走中，就可以实时下载音乐内容，并将其保存到MD和存储装置中，也可以用实况图像将2维数字地图和交通状况，显示在汽车驾驶导航图上。
在德国，出租车和公共汽车的车顶上，都配备了扫描摄像机，在行驶过程中，就将GPS数据和与之相应的道路状况的图像，存入了数据库。有了这样的数据库，即使遇到紧急情况或是迷了路时，可以很容易的用MPEG4方式取出图像。
GaAs（砷化镓）元件
在W-CDMA中，供通信用的各信道的频谱很宽，且密集在一起，所以，相邻信道间很容易产生功率泄漏，影响其他信道。因此，要求终端内的发送功率放大器，要有“低畸变”性能。
功率放大器的改善，是终端小型化、轻量化和延长通话时间的关键。但是，要让发送功率放大器高效工作，畸变成分就会变大；而要让发送功率放大器工作在小畸变区，功耗就会变大，通话时间就会缩短。日本富士通，采用畸变校正法(在第2级采用大驱动电流GaAs HBT Heterojuction Bipolar Transistor：异质结双极晶体管)，开发出了低畸变高效发送功率放大器模块。另外，在对接收性能至关重要的接收低噪音放大器(LNA)中，也使用采用GaAs器件的模块。GaAs HBT在高频波段也能确保有稳定的性能。2000年6月，在美国波士顿召开的IEEE国际微波会议上，各公司都发布了面向IMT-2000的GaAs器件。Rockwell、TRW、NEC、富士通等，在这个领域进行着激烈角逐。
GaAs HBT还有个特点，就是晶体管电路的集-射极间耐压高达9V，所以可以将最大绝对标称值设定的很高。再者，由于不需要GaAsHJEFT那样的亚微米量级的微细加工技术，所以，可望降低制造成本，显著提高器件的均质性。
在个人通信机的电路部件中其他电子部件都在朝小型化、轻量化的方向大踏步前进，然而，电池容量的增加，却起色不大，不那么令人满意。延长电池寿命的基本对策，还是挖苦心思降低电子部件和电路的功耗。现在似乎也到了应该认真探讨利用市售一次性电池的时候了。
内置GPS芯片
人们翘首以待，关注着移动多媒体Killer Application——位置信息服务。以日本NTT DoCoMo为核心推进的DLP（DoCoMo Location Platform）协会，发表了业界标准的位置信息传送方案。
另外，在美国，由FCC(美国联邦通信委员会)制定了Wireless E-911（911是美国匪警、火警等紧急电话，Wireless E-911是附加给无线通信经营商义务承担的911电话）的有效范围。实现PhaseⅡ的方法，大致可分为网络依存型和终端依存型2种。日本大多数是属于终端依存型。
终端依存型，是将微型GPS接收机内置在手机中，随时或在紧急时发送接收位置信息。优点是，无须对网络作任何改动，短期内就可以发送高精度位置信息。但是，纵观美国市场，在2001年10月PhaseⅡ完成之前，要将所有手机都换成内置GPS的，这是不现实的。
另外，也有对使用GPS技术持反对意见的厂商。理由是：一是通信成本问题。因为在终端依存型的情况下，要经由基站将GPS接收数据传送给PSAP(Public Safety Answering Point: 紧急通信受理中心)。二是有时是只在紧急时才发送数据，所以，在实施终端的跟踪服务时，会产生问题。但是，它具有与下一代通信系统 CDMA方式亲和性高的优点，所以，实现采用内置GPS手机的Wireless E-911，可以认为是最现实的解决方案。
适应这个发展趋势，在美国SnapTrack(现在的高通研发小组)公司，开发了在大楼内也能接收微弱GPS数据的芯片组和独特的测位算法，与在移动通信交换机内设置的SnapTrack服务器组合起来，推断出准确的位置。由于是采用软件处理GPS信号，可以构成低功耗系统电路，所以该项技术，使每部电话机的成本可以压到7-10美元左右。已经有AirTouch Communications公司和GTE Wireless等7家公司与该公司签约，进行试验。SnapTrack的方式需要在终端和网络上进行新的设备投资，经营商们也在考虑位置信息传送服务要收费。
终端依存型位置信息服务，使今后像卡西欧计算机的手表型GPS那类可随身携带的耐用型GPS会得到普及，再者，手表本身如果具备IrDA和Bluetooth这类智能无线链接功能，就可以使用对应Nokia IrMC的手机（NM502i），在紧急状态下，可以很容易的报告自己的位置信息。
另外，如果能运用DGPS(Differential GPS)技术获得准确位置信息，手持型导航系统的市场也会得到大大扩展。例如，移动PDA的先驱精工-爱普生的Locatio，是将美国Trimble Navigation公司的DGPS接收机、数字照相机和手机，与PDA作成了一体，可以预见这是个人通信机的未来型式。
表2列出了GPS模块的性能评价标准。其中最重要的是，譬如在地下或是由于建筑物的障碍，第一次捕捉不到GPS卫星，从此时算起，到重新捕捉到GPS卫星所花时间；从开启电源到捕捉到GPS卫星的时间；功率消耗等。特别是，在实际安装个人通信机时，一般要求功耗在100mW/台的水平。
GPS天线的开发是重要的课题之一。为了避免由城市中心建筑物造成GPS接受电磁波乱反射而形成的多径问题，必须在GPS天线上下功夫。目前，正在研究通过改善天线结构，来减轻由建筑物等反射发生的逆园极化波的多径问题，并取得了可喜进展。但是，目前只能用大型天线来实现，要求小型化。另外，不靠天线减轻多径问题的研究工作，也取得了进展。但是，由于伴之有超高速运算处理，所以还达不到实用程度。今后，这将是一个极为重要的课题。
最终目的是“Man navigation ”。个人通信机，尤其是用手机“引导”人时，受限于显示数字地图屏幕的大小和分辨率。数字地图，一般是按显示在13英寸彩色液晶画面上制作的，现在要把它显示在只有1/4VGA的个人通信机或手机的液晶画面上，作为人机界面来说，实在是差强人意。
因此，还必须要开发这样的显示技术: 在中心一侧，备有高精细的地图信息，根据来自终端一侧的画面大小的信息，自动的对地图进行简化后显示。Navitime Japan，已经完成了地图数据转换器（可以进行数字地图自动转换）和适应不同终端的地图描绘引擎的开发，导入了保护支持系统。
随着装置的小型化和多功能化的进展，要求用户界面也更加友好、舒适。i-mode之所以铺天盖地的在日本普及开来，一个重要原因是，从来没有摸过计算机的用户，无须进行任何设定就能上Internet。
个人通信机所要求的用户界面有3个条件：一是在小而有限的画面上如何高效的进行信息显示，二是用有限的输入装置，如何能做到操作简单，三是在移动环境下，要能保证稳定的输入/输出。
面向移动计算的个人通信机，要设法提高针对Mobile Web的I/O。最近，通过利用Java实现了高效信息显示，通过简易浏览器实现了高效操作。现在，NTT DoCoMo已经推出了适应Java的手机。
佩戴型(Wearable)个人通信机，难以装备输入键盘。所以，正在设法采用语音识别技术。用户无须学习使用方法，用现有的麦克风就行，可实现终端小型化和可快速输入的优点。
在美国，也出现了提供Mobile Portal的公司，通过与语音合成技术组合起来，所有的都是用语音操作。代表的是MSN Mobile 和Tellme。收购了@Motion的Phone.com似乎最近也要加盟。今后，也许有更多的Mobile经营商要开展语音门户服务。在这些经营模式中，语音标题广告，可望成为重要的收入来源之一。
今后，如果语音识别价钱便宜，改良通用RISC芯片的语音识别中间件成本也低，那么可以肯定，面向个人通信机的语音门户站点，将会像雨后春笋般大量涌现出来。
此外，光笔输入和电子认证技术(如以指纹识别为代表的生物身份认证技术)的开发，也将会有望得到长足进展。