60GHz无线传输技术

　　针对消费电子以及专业视听应用，已经有几十种无线技术。这些技术可以根据高速、低速、短距离、长距离、网络性能、安全性、成本、低功率等属性，以及这些属性的组合，来进行划分。但它们主要都在不同的频谱空间上进行竞争，Wi-Fi、蓝牙、ZigBee等，使用无牌照的2.4GHz。在大多数情况下，由于技术是在能够让它们工作的标准内进行创新，所以共存是可能的。但是随着竞争的加剧，就需要更高的速度和更少的干扰，现在的趋势就是向着更高的频率发展。最明显的例子就是Wi-Fi正向5GHz频段转移。而有一些应用已经开始迈向60GHz频段。成熟的半导体技术已经能够提供实用的、可负担的收发器芯片，曾经的不毛之地——60GHz频段，也即将被成千上万的设备占用。

　　在60GHz频段有两个竞争的标准——Wireless HD和IEEE 802.11ad（又被成为WiGig）。它们能够在短距离传输无压缩的高清流媒体视频，帮助产品无线连接HDTV、机顶盒、DVR、游戏机和其他视频设备。

　　优势

　　在大多数国家，60GHz的频谱是无牌照的，可以用于各种各样的无线应用。由于带宽极高，它也是传送高速数字数据的理想选择。在基本的双相移相键控和四相移相键控调制下可轻松实现超过1Gbit/s的数据速率。在更高层级的调制方案中可实现超过25Gbits/s的数据速率。这使得这种频段成为无线传送高清视频的首选，因为尽管高清视频现在可以通过无线方式传送，但多数都要使用H.264进行压缩。

　　一些Wi-Fi 802.11n和802.11ac性能已经被添加到电视机和其他产品中用于视频流媒体传输。大部分无线传输应用都使用压缩的视频。而视频现在要在2.4GHZ和5GHz频段争抢空间，干扰必然会发生。许多消费电子制造商已经致力于能够提供更多频谱空间的60GHz技术，它能够以更高的速率在无干扰的环境中传送非压缩视频。

　　60GHz芯片制造商Wilocity指出，该技术的关键优势在于其速率甩开其他大部分应用几条街：

　　·在笔记本电脑间传输1，000张照片只需5秒（802.11n需要1.5分钟）

　　·下载一部1080p电影到平板电脑只需3分钟（802.11n通常需要1小时）

　　·从摄像机上传一个2分钟的HD视频只需3秒（802.11n通常需要1分钟）

　　挑战

　　尽管60GHz技术前景光明，但是也有一些缺点抵消了这些优势。首先，其传输范围非常短，而且有物理限制。

　　波长越短，衰减越大且距离越短。虽然通常可以通过更高的发射功率，以及接受和发射天线功率来弥补。然而，其距离还是要比更低频率上的其它技术更短。

　　几英尺的射程是典型的目标，最大距离大概可以达到10米。自适应波束是延长距离的另一个技术，并可通过极高增益定向天线改善链接可靠性。衰减同样也会因H O的吸收而加重。大气中的水（主要是氧分子）会吸收无线电波，因为信号波长和氧分子大小相近。这种吸收效应的峰值就在60GHz，长远来看这是个很现实的问题。不过对于小于10米的范围来说，这算不上一个限制。在任何案例里，即使短距离是一个限制，但它同样也有好的一面，即附近设备基本上不会互相干扰。这将允许频率复用，以及多种标准在没有干扰情况下的轻松共存。

　　Wireless HD

　　Wireless HD是来自Wireless HD联盟的标准。使用60GHz频段，但是并不兼容Wi-Fi。事实上，它从一开始就被设计为一个视频传输方式，而不是不对视频进行优化的现有Wi-Fi那样的技术。它支持1080p@60 Hz视频格式，还支持画中画和单信号到多个显示器。

　　在音频方面，支持包括两通道192kHz；线性脉冲编码调制(LPCM)；24-bit5.1通道，96-kHz多通道LPCM音频；以及24-bit 13.1通道，192-kHz压缩的杜比TrueHD or DTS-HD音频。

　　高带宽是Wireless HD的一张王牌，该标准可以达到10-28Gbit/s范围的速率，许可现有的非压缩HD视频以及多通道音频和数据的传输。采用了带自适应波束成形的正交频分复用技术(OFDM)。传输距离最远可达10米。此外，Wireless HD提供数字传输内容保护（DTCP）兼容，能够保护高价值的数字电影、电视节目和音频，防止未授权的干扰和拷贝。它还支持与HDMI有关的内容保护规范HDCP 2.0。其目标应用包括HDTV电视（包括3D电视）、蓝光播放机、机顶盒、游戏机和其他视频配件。

　　由于无需压缩，相比UWB等其他无线技术，Wireless HD可以提供更高的分比率，而且延迟更小且成本更低。

　　IEEE 802.11ad（WiGig）

　　IEEE 802.11是针对无线局域网的标准，已经有若干版本，包括11b、11a、11g、11n、11ac，其中11b/g/n标准运行于2.4GHz频段。11a/ac/n标准运行于5GHz频段，11ad标准瞄准60Hz频段。它们全部都共享一个类似的媒体访问控制（MAC）层，以实现互操作性。IEEE802.11ad工作组开发了11ad标准，它在2010年被全面批准，芯片由Wilocity公司提供。

　　11ad标准将60 GHz频段划分为4个2.16GHz宽的通道。使用OFDM在不同调制方案中，数据速率最高可达到7Gbits/。还有一个单通道版本用于低功率运行，可以提供4.6Gbits/s的速率。

　　11ad标准同样规定了自适应波束成形选项，可以提供高天线增益和狭窄的方向性，以优化数据速率和连接可靠性。作为一个三频段Wi-Fi芯片，能够实现从一个标准到其他任意一个Wi-Fi频段（2.4、5或60 GHz）的无缝切换。该模块的目标是笔记本和消费电子设备。一个采用Wilocity 60GHz发送器芯片的三波段Wi-Fi模块，可以实现802.11ad/WiGig标准与来自高通Atheros的双波段2.4/5-GHz 802.11n芯片结合。

　　其他竞争技术

　　其他非毫米波技术同样在争夺无线视频流媒体市场，它们大部分使用压缩的视频传输方式，包括Ultra Wideband (UWB)、WHDI以及802.11n和802.11ac Wi-Fi。

　　UWB是一种宽频无线技术，基于由WiMedia联盟创建的标准。它在没有牌照的3.1-10.6 GHz使用OFDM技术。提供数据速率从53.3到480Mbits/s，但是距离非常短，在更高速度时不超过10英尺。UWB流媒体传输经压缩的视频，并为视频监视器提供一个无线链接。它已经存在超过10年了，但到现在似乎还没有达到最初的目标。Alereon公司仍在向这一市场提供芯片。最近的开发有望把数据速率提升到1Gbit/s，让UWB可以作为某些应用中的可行选项。

　　Wireless Home Digital Interface(WHDI)标准是由Amimon公司开发的专有规范。使用5GHz无牌照的频段和一个4×5的多输入多输出（MIMO）阵列，在40-MHz通道可以提供1.5Gbits/s速率。其传输距离有望超过100英尺，同时还可以通过墙壁，使其在家庭应用中显得很强大。它可以作为一个无线HDMI连接，支持HDMI 1.4a规格的3D格式。同是无线传输技术，从各个角度来看，WHDI技术都是目前较为成熟的，传送速率高，而且无需驱动兼容性非常好，指定了高清视频传输，以及音频和控制。全面WHDI控制协议将使用户能够集中控制从家庭中的所有A/V设备，传输几乎没有延迟。

　　无线流媒体技术不断发展。一些产品已经使用了802.11n、Wireless HD、WHDI和UWB等多种技术。不同的技术针对不同环境各有其优势。由于信号很难在60GHz频段穿过墙壁，所以这类技术对于不能被黑客窃听的演示非常有吸引力。短距离还能使相邻房间的系统使用同样的通道而没有干扰风险。WiGig在IT领域也很有前景，戴尔已经在一些产品中搭载了WiGig，而高通还收购了一个WiGig制造商。业内人士称，数以亿计搭载WiGig的智能设备、笔记本电脑和外设将在2016年涌向市场。

　　文/本刊编辑 Judy