簡述無線高清視頻的強(qiáng)健連接

　　很多觀察人士多年來重復(fù)地測試了WiMedia設(shè)備，結(jié)論都是：真實的速度只是宣傳速度的一部分。在各類實現(xiàn)方案的鼓吹者之間，長期存在著有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化的爭吵，總是達(dá)不成人人滿意的決議，一些創(chuàng)業(yè)公司還因此關(guān)門大吉，這些爭吵也無助于讓市場接受UWB技術(shù)。

　　因此，今天UWB的主流應(yīng)用是藍(lán)牙和其它RF與紅外的低碼率無線USB應(yīng)用，它們對速度大多不敏感，如計算機(jī)鍵盤、鼠標(biāo)、低分辨率攝像頭，以及數(shù)碼相機(jī)傳輸?shù)?。然而，WiMedia技術(shù)支持者并未因此動搖；現(xiàn)在已有各種多媒體流設(shè)置，采用來自Alereon、Realtek和Wisair等公司的芯片組。

　　WiMedia來源于IEEE 802.153a高速變種的兩個PHY競爭者之一。它利用了MB-OFDM（多頻段正交頻分多址）技術(shù)，以及QPSK（四相相移鍵控制）或QAM-16。Pulse-Link公司有一種替代性方案叫CWave，工作在有線的同軸電纜和無線連接上。它采用了BPSK（二進(jìn)制相移鍵控制）和QPSK調(diào)制技術(shù)，其基礎(chǔ)是歷史上另一個IEEE 802.15.3a競爭者，DS（直接序列）-UWB。其支持者稱，它在給定碼率時有更長的傳送距離，較WiMedia有低成本的實現(xiàn)潛能。然而，他們也承認(rèn)無論是CWave或是任何競爭方案，都還沒有達(dá)到被市場廣泛接納所需要的價格點。這種狀況可能讓人想到：為什么經(jīng)過了各個公司與小組經(jīng)年累月對無線視頻概念的公開宣傳后，早期采用者還沒有創(chuàng)造出用于推低成本的需求。

　　未壓縮視頻傳輸是人們所希望的屬性，這有幾個原因。由于它不需要發(fā)射機(jī)的壓縮功率，以及接收機(jī)的解壓引擎，因此降低了系統(tǒng)實現(xiàn)的成本。另外，無壓縮方案還將傳輸系統(tǒng)的整體延遲降到最小。當(dāng)消費(fèi)者獲得通過微軟、MPEG（運(yùn)動圖像專家小組）、On2（現(xiàn)屬谷歌）、Sorenson或其它開發(fā)者的編解碼器處理的視頻節(jié)目時，它們可能已經(jīng)經(jīng)過了有損壓縮。在視頻顯示以前再做有損壓縮，會進(jìn)一步降低圖像質(zhì)量。

　　于是，SiBean公司認(rèn)為一種更徹底的頻譜再分配是必要的，這就是高達(dá)60 GHz的毫米波免許可頻段。該公司的WirelessHD技術(shù)采用7 GHz寬的信道，現(xiàn)在可提供4 Gbps的數(shù)據(jù)速率。不過公司稱，碼率可能高達(dá)25 Gbps。WirelessHD支持對節(jié)目存取控制的DTCP（數(shù)字傳輸內(nèi)容保護(hù)）加密。盡管在這個頻率區(qū)間，一般都需要視線內(nèi)的發(fā)射機(jī)-接收機(jī)鏈接，但WirelessHD采用波束成形MIMO天線技術(shù)，創(chuàng)建出其它的信號路徑，例如通過墻面的反射。不過，WirelessHD仍然是一種室內(nèi)方案。氧氣分子有大氣吸收作用，因此衰減將距離限制在10m（約30英尺）范圍內(nèi)。

某種方式重現(xiàn)了WiMedia，盡管是采用轉(zhuǎn)向天線陣列。“我們?yōu)檎瓗?yīng)用的OFDM喝彩，這些應(yīng)用如Wi-Fi、Homeplug，以及MOCA（同軸電纜上的多媒體）。OFDM對這些應(yīng)用非常出色，因為使用的有效RF帶寬為幾十兆赫。因此，由于所需要采樣速率較低，使用的ADC和DAC就可以超過10 bit。”每個ADC或DAC的比特大約相當(dāng)于6 dB的動態(tài)范圍；因此，10 bit相當(dāng)于60 dB。與之相比，WiMedia與WirelessHD要使用數(shù)百兆赫的帶寬，限制了ENOB（有效比特數(shù)）。于是，它們的ADC和DAC都不能超過6 bit，或36 dB動態(tài)范圍。QAM的使用要求SNR（信噪比）大于20 dB，才能可靠地在接收機(jī)端恢復(fù)信號，因此給信號傳輸留下的裕度不多，導(dǎo)致了鏈接的脆弱性。由于WiMedia技術(shù)有限的發(fā)射功率，因此這一問題影響到了它的距離與性能；另外它使得WirelessHD需要10W的RF功率，才能對低動態(tài)范圍和60 GHz時高衰減問題作出補(bǔ)償。

4 60GHz的標(biāo)準(zhǔn)化

　　盡管有觀察人士的置疑，但SiBeam仍在奮力前進(jìn)。在今年的CES上，該公司發(fā)布了第二代芯片組，據(jù)報現(xiàn)已量產(chǎn)。SB9220網(wǎng)絡(luò)處理器與SB9210 RF發(fā)射器面向多媒體源，而SB9221網(wǎng)絡(luò)處理器與SB9211 RF接收器面向顯示器及其它目標(biāo)設(shè)備的應(yīng)用。在CES 2010上，SiBeam公司亦宣布了與Vizio的合作，它是重要OEM商的最新成員；另外還有零售商百思買（Best Buy）作了股權(quán)投資（圖3b）。5月份，該公司發(fā)布了WirelessHD Version 1.1規(guī)范。WirelessHD Version 1.1讓人聯(lián)想起Amimon的WHDI Version 2規(guī)范，它將數(shù)據(jù)速率提高到10Gbps?28 Gbps，使該技術(shù)能夠處理所謂的4000（4096×3072）像素分辨率、3維和其它大載荷的視頻流。它還拓展了加密技術(shù)，包含了HDCP Version 2。網(wǎng)絡(luò)支持包含了便攜設(shè)備同步以及IP（互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議）封裝，而功耗降低則順應(yīng)了移動電子的應(yīng)用。

　　從建立開始，WiGig Alliance的目標(biāo)就是2.4 GHz和5 GHz 802.11與60 GHz網(wǎng)絡(luò)的單芯片組兼容性。該聯(lián)盟于5月正式形成了這個意向，當(dāng)時它和Wi-Fi Alliance宣布了一個共享技術(shù)規(guī)范的合作協(xié)議，其目標(biāo)是建立一個亦支持60 GHz頻段連網(wǎng)的下一代認(rèn)證計劃。這些組織希望60 GHz設(shè)備能夠在超出WiGig超高頻廣播范圍時 ，自動下移到2.4 GHz或5 GHz頻段，該聯(lián)盟希望通 過先進(jìn)的自適應(yīng)波束成形和其它技術(shù)，超過WirelessHD的10m距離。

　　WiGig Allicance的文檔中亦清楚地寫明依賴于設(shè)備目標(biāo)功耗的可變帶寬性能。有些采用WiGig Version 1的系統(tǒng)提供高達(dá)7 Gbps的峰值數(shù)據(jù)傳輸速率，包括EDAC（ 查錯與糾錯）的開銷。由此可宣稱WiGig要比四流的600 Mbps 802.11n快10倍以上。不過，所有滿足WiGig規(guī)格的設(shè)備（包括采用電池工作的設(shè)備）都可以實現(xiàn)1 Gbps的峰值數(shù)據(jù)傳輸速率。這一帶寬差異部分源于所用調(diào)制與編碼方法的不同。根據(jù)WiGig Alliance網(wǎng)站的說法，OFDM支持更長距離上的通信，有更好的延遲傳播，在處理障礙和反射信號時有更高的靈活性。OFDM的傳輸速度可高達(dá)7 Gbps。相反，單載波編碼一般可得到較低的功耗，因此通常更適合于小型低功耗的手持設(shè)備。單載波技術(shù)支持的傳輸速度可達(dá)4.6 Gbps。

　　這種情況類似于今天的802.11n產(chǎn)品，即手機(jī)和其它小型移動電子設(shè)備可能只包含一個單流Wi-Fi收發(fā)器，而不是像交流供電大型產(chǎn)品那樣有大量的射頻與相關(guān)天線陣列。據(jù)WiGig Alliance的文件，調(diào)制與編碼方法共享一些部件（如前同步與信道編碼），簡化了WiGig設(shè)備制造商的實現(xiàn)方法。從公開出版物還無法了解WiGig是否會將802.11 MAC擴(kuò)展到60 GHz，或起草一個在60 GHz使用802.15.3或其它方案的雙MAC方法。但至少有些WiGig參與者將通過合作方式，實現(xiàn)這種融合技術(shù)目標(biāo)。例如，Wilocity公司在7月宣布，它正在與Wi-Fi老手Atheros合作。WiGig與IEEE進(jìn)一步擴(kuò)展了關(guān)系，該聯(lián)盟還宣稱自己的技術(shù)是針對極高流量60 GHz網(wǎng)絡(luò)的802.11ad規(guī)范的基礎(chǔ)。