簡(jiǎn)述無(wú)線(xiàn)高清視頻的強健連接

　　很多觀(guān)察人士多年來(lái)重復地測試了WiMedia設備，結論都是：真實(shí)的速度只是宣傳速度的一部分。在各類(lèi)實(shí)現方案的鼓吹者之間，長(cháng)期存在著(zhù)有關(guān)標準化的爭吵，總是達不成人人滿(mǎn)意的決議，一些創(chuàng )業(yè)公司還因此關(guān)門(mén)大吉，這些爭吵也無(wú)助于讓市場(chǎng)接受UWB技術(shù)。

　　因此，今天UWB的主流應用是藍牙和其它RF與紅外的低碼率無(wú)線(xiàn)USB應用，它們對速度大多不敏感，如計算機鍵盤(pán)、鼠標、低分辨率攝像頭，以及數碼相機傳輸等。然而，WiMedia技術(shù)支持者并未因此動(dòng)搖；現在已有各種多媒體流設置，采用來(lái)自Alereon、Realtek和Wisair等公司的芯片組。

　　WiMedia來(lái)源于IEEE 802.153a高速變種的兩個(gè)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(xiàn)的同軸電纜和無(wú)線(xiàn)連接上。它采用了BPSK（二進(jìn)制相移鍵控制）和QPSK調制技術(shù)，其基礎是歷史上另一個(gè)IEEE 802.15.3a競爭者，DS（直接序列）-UWB。其支持者稱(chēng)，它在給定碼率時(shí)有更長(cháng)的傳送距離，較WiMedia有低成本的實(shí)現潛能。然而，他們也承認無(wú)論是CWave或是任何競爭方案，都還沒(méi)有達到被市場(chǎng)廣泛接納所需要的價(jià)格點(diǎn)。這種狀況可能讓人想到：為什么經(jīng)過(guò)了各個(gè)公司與小組經(jīng)年累月對無(wú)線(xiàn)視頻概念的公開(kāi)宣傳后，早期采用者還沒(méi)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(gè)原因。由于它不需要發(fā)射機的壓縮功率，以及接收機的解壓引擎，因此降低了系統實(shí)現的成本。另外，無(wú)壓縮方案還將傳輸系統的整體延遲降到最小。當消費者獲得通過(guò)微軟、MPEG（運動(dòng)圖像專(zhuān)家小組）、On2（現屬谷歌）、Sorenson或其它開(kāi)發(fā)者的編解碼器處理的視頻節目時(shí)，它們可能已經(jīng)經(jīng)過(guò)了有損壓縮。在視頻顯示以前再做有損壓縮，會(huì )進(jìn)一步降低圖像質(zhì)量。

　　于是，SiBean公司認為一種更徹底的頻譜再分配是必要的，這就是高達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，現在可提供4 Gbps的數據速率。不過(guò)公司稱(chēng)，碼率可能高達25 Gbps。WirelessHD支持對節目存取控制的DTCP（數字傳輸內容保護）加密。盡管在這個(gè)頻率區間，一般都需要視線(xiàn)內的發(fā)射機-接收機鏈接，但WirelessHD采用波束成形MIMO天線(xiàn)技術(shù)，創(chuàng )建出其它的信號路徑，例如通過(guò)墻面的反射。不過(guò)，WirelessHD仍然是一種室內方案。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。

某種方式重現了WiMedia，盡管是采用轉向天線(xiàn)陣列。“我們?yōu)檎瓗玫腛FDM喝彩，這些應用如Wi-Fi、Homeplug，以及MOCA（同軸電纜上的多媒體）。OFDM對這些應用非常出色，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(guò)10 bit。”每個(gè)ADC或DAC的比特大約相當于6 dB的動(dòng)態(tài)范圍；因此，10 bit相當于60 dB。與之相比，WiMedia與WirelessHD要使用數百兆赫的帶寬，限制了ENOB（有效比特數）。于是，它們的ADC和DAC都不能超過(guò)6 bit，或36 dB動(dòng)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端恢復信號，因此給信號傳輸留下的裕度不多，導致了鏈接的脆弱性。由于WiMedia技術(shù)有限的發(fā)射功率，因此這一問(wèn)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(dòng)態(tài)范圍和60 GHz時(shí)高衰減問(wèn)題作出補償。

4 60GHz的標準化

　　盡管有觀(guān)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，據報現已量產(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設備的應用。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(mǎi)（Best Buy）作了股權投資（圖3b）。5月份，該公司發(fā)布了WirelessHD Version 1.1規范。WirelessHD Version 1.1讓人聯(lián)想起Amimon的WHDI Version 2規范，它將數據速率提高到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 )支持包含了便攜設備同步以及IP（互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議）封裝，而功耗降低則順應了移動(dòng)電子的應用。

　　從建立開(kāi)始，WiGig Alliance的目標就是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(gè)意向，當時(shí)它和Wi-Fi Alliance宣布了一個(gè)共享技術(shù)規范的合作協(xié)議，其目標是建立一個(gè)亦支持60 GHz頻段連網(wǎng)的下一代認證計劃。這些組織希望60 GHz設備能夠在超出WiGig超高頻廣播范圍時(shí) ，自動(dòng)下移到2.4 GHz或5 GHz頻段，該聯(lián)盟希望通 過(guò)先進(jìn)的自適應波束成形和其它技術(shù)，超過(guò)WirelessHD的10m距離。

　　WiGig Allicance的文檔中亦清楚地寫(xiě)明依賴(lài)于設備目標功耗的可變帶寬性能。有些采用WiGig Version 1的系統提供高達7 Gbps的峰值數據傳輸速率，包括EDAC（ 查錯與糾錯）的開(kāi)銷(xiāo)。由此可宣稱(chēng)WiGig要比四流的600 Mbps 802.11n快10倍以上。不過(guò)，所有滿(mǎn)足WiGig規格的設備（包括采用電池工作的設備）都可以實(shí)現1 Gbps的峰值數據傳輸速率。這一帶寬差異部分源于所用調制與編碼方法的不同。根據WiGig Alliance網(wǎng)站的說(shuō)法，OFDM支持更長(cháng)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(shí)有更高的靈活性。OFDM的傳輸速度可高達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備。單載波技術(shù)支持的傳輸速度可達4.6 Gbps。

　　這種情況類(lèi)似于今天的802.11n產(chǎn)品，即手機和其它小型移動(dòng)電子設備可能只包含一個(gè)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(xiàn)陣列。據WiGig Alliance的文件，調制與編碼方法共享一些部件（如前同步與信道編碼），簡(jiǎn)化了WiGig設備制造商的實(shí)現方法。從公開(kāi)出版物還無(wú)法了解WiGig是否會(huì )將802.11 MAC擴展到60 GHz，或起草一個(gè)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(guò)合作方式，實(shí)現這種融合技術(shù)目標。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)一步擴展了關(guān)系，該聯(lián)盟還宣稱(chēng)自己的技術(shù)是針對極高流量60 GHz網(wǎng)絡(luò )的802.11ad規范的基礎。