60G HZ無線傳輸技術
技術
作者:Judy
針對消費電子以及專業視聽應用,已經有幾十種無線技術。這些技術可以根據高速、低速、短距離、長距離、網絡性能、安全性、成本、低功率等屬性,以及這些屬性的組合,來進行劃分。但它們主要都在不同的頻譜空間上進行競爭,Wi-Fi、藍牙、ZigBee等,使用無牌照的2.4GHz。在大多數情況下,由於技術是在能夠讓它們工作的標準內進行創新,所以共存是可能的。但是隨著競爭的加劇,就需要更高的速度和更少的幹擾,現在的趨勢就是向著更高的頻率發展。最明顯的例子就是Wi-Fi正向5GHz頻段轉移。而有一些應用已經開始邁向60GHz頻段。成熟的半導體技術已經能夠提供實用的、可負擔的收發器芯片,曾經的不毛之地——60GHz頻段,也即將被成千上萬的設備占用。
在60GHz頻段有兩個競爭的標準——Wireless HD和IEEE 802.11 ad(又被成為WiGig)。它們能夠在短距離傳輸無壓縮的高清流媒體視頻,幫助產品無線連接HDTV、機頂盒、DVR、遊戲機和其他視頻設備。優勢
在大多數國家,60GHz的頻譜是無牌照的,可以用於各種各樣的無線應用。由於帶寬極高,它也是傳送高速數字數據的理想選擇。在基本的雙相移相鍵控和四相移相鍵控調製下可輕鬆實現超過1Gbit/s的數據速率。在更高層級的調製方案中可實現超過25 Gbits/s的數據速率。這使得這種頻段成為無線傳送高清視頻的首選,因為盡管高清視頻現在可以通過無線方式傳送,但多數都要使用H.264進行壓縮。
一些Wi-Fi 802.11n和802.11ac性能已經被添加到電視機和其他產品中用於視頻流媒體傳輸。大部分無線傳輸應用都使用壓縮的視頻。而視頻現在要在2.4GHZ和5GHz頻段爭搶空間,幹擾必然會發生。許多消費電子製造商已經致力於能夠提供更多頻譜空間的60GHz技術,它能夠以更高的速率在無幹擾的環境中傳送非壓縮視頻。
60GHz芯片製造商Wilocity指出,該技術的關鍵優勢在於其速率甩開其他大部分應用幾條街:
在筆記本電腦間傳輸1,000張照片隻需5秒(802.11n需要1.5分鍾)
下載一部1080p電影到平板電腦隻需3分鍾(802.11n通常需要1小時)
從攝像機上傳一個2分鍾的HD視頻隻需3秒(802.11n通常需要1分鍾)挑戰
盡管60GHz技術前景光明,但是也有一些缺點抵消了這些優勢。首先,其傳輸範圍非常短,而且有物理限製。
波長越短,衰減越大且距離越短。雖然通常可以通過更高的發射功率,以及接受和發射天線功率來彌補。然而,其距離還是要比更低頻率上的其它技術更短。
幾英尺的射程是典型的目標,最大距離大概可以達到10米。自適應波束是延長距離的另一個技術,並可通過極高增益定向天線改善鏈接可靠性。衰減同樣也會因H20的吸收而加重。大氣中的水(主要是氧分子)會吸收無線電波,因為信號波長和氧分子大小相近。這種吸收效應的峰值就在60GHz,長遠來看這是個很現實的問題。不過對於小於10米的範圍來說,這算不上一個限製。在任何案例裏,即使短距離是一個限製,但它同樣也有好的一麵,即附近設備基本上不會互相幹擾。這將允許頻率複用,以及多種標準在沒有幹擾情況下的輕鬆共存。
WireIessHD
WireIessHD是來自WirelessHD聯盟的標準。使用60GHz頻段,但是並不兼容Wi-Fi。事實上,它從一開始就被設計為一個視頻傳輸方式,而不是不對視頻進行優化的現有Wi-Fi那樣的技術。它支持1080p@60 Hz視頻格式,還支持畫中畫和單信號到多個顯示器。
在音頻方麵,支持包括兩通道1 92 kHz;線性脈衝編碼調製(LPCM);24-bit 5.1通道,96-kHz多通道LPCM音頻:以及24-bit 13.1通道,192-kHz壓縮的杜比TrueHD or DTS-HD音頻。
高帶寬是WireIessHD的一張王牌,該標準可以達到10-28 Gbit/s範圍的速率,許可現有的非壓縮HD視頻以及多通道音頻和數據的傳輸。采用了帶自適應波束成形的正交頻分複用技術(OFDM)。傳輸距離最遠可達10米。此外,WireIessHD提供數字傳輸內容保護(DTCP)兼容,能夠保護高價值的數字電影、電視節目和音頻,防止未授權的幹擾和拷貝。它還支持與HDMI有關的內容保護規範HDCP 2.0。其目標應用包括HDTV電視(包括3D電視)、藍光播放機、機頂盒、遊戲機和其他視頻配件。