Global Sources
電子工程專輯
 
電子工程專輯 > 射頻/無線
 
 
射頻/無線  

無線標準又添新成員 60GHz技術競逐數位家庭市場

上網時間: 2006年12月25日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:WirelessHD  WirelessHDMI  UWB  SiBeam  60GHz 

60GHz無線系統曾被譽為最有前景的無線技術之一,該技術近來已經走出實驗室,投入現實電子世界中競爭最激烈數位家庭領域。近日,消費電子產業的六大供應商共同成立了WirelessHD小組,旨在定義60GHz無線技術規格。據稱該技術能在客廳中以高達5Gbps的速度傳送未經壓縮的高解析視訊資料。

這個由LG、松下、NEC、三星電子、Sony以及東芝等公司組成的WirelessHD小組,將在2007年春天發佈一個連接範圍可廣及10公尺的規格。在可預見的未來,該新興技術必將與現有的1394 FireWire、HDMI、802.11n以及UWB等技術形成競爭。

“現在完全無法預測是否會有一種技術勝出。”Farpoint Group無線分析師Craig Mathias表示,“然而,從今年初的消費電子展(CES),我們就可以看出一些端倪。”

業界和學術界的研究者們長期以來一直期望實現60GHz無線技術所許諾的未來,因為在這個頻段中可使用的非授權頻寬高達7GHz,然而真正要加以建置卻又困難重重。所幸WirelessHD小組獲得了新興公司SiBeam的支援。SiBeam公司是由加州大學柏克萊分校研究員Bob Brodersen所成立,他同時也是CMOS射頻領域的先驅者之一。在未來的發展中,WirelessHD小組將會需要各領域的人才,因為60GHz技術正面臨著各種挑戰,包括設計、模擬、測試超高速電路,到建立高準確度且適應性強的天線等領域。

從商業面來看,傳送未經壓縮的數位高解析視訊的計劃仍有待從美國安全局到好萊塢等單位的詳細審查。而且,WirelessHD至今也還未能敲定其商業模式或權利金形式。

60GHz技術優點

儘管60GHz技術並不算是家庭網路中體積最小、價格最便宜或功耗最低的技術,但是頻寬卻是它的一張王牌。WirelessHD小組所持的價值主張是,該技術可傳送解析度高達1,920 x 1,080p未經壓縮的高解析視訊,且其延遲在5∼15ms之間。

WirelessHD主席John Marshall表示,如果採用60GHz無線技術來取代UWB,那麼電視機、DVD播放器和其他高解析設備實際上可以提供更高的解析度、更小的延遲與更低的成本。那是因為UWB典型的480Mbps頻寬必須為資料封包或廣播視訊訊號進行再壓縮,迫使OEM廠商在系統中建置昂貴的解碼器以及更多的RAM,而在處理過程中卻可能造成視訊內容丟失和延遲增加等現象。

“雖然我沒有‘火眼金睛’,但是我卻能分辨出經過2次壓縮後的影像與HDMI未經壓縮的影像之間有所差別。”Marshall調侃道。

儘管Marshall不願透露該工作小組的具體工作進展,但目前已知WirelessHD小組正為60GHz技術開發一個涵蓋從實體層到應用層各部份完整的規格。該規格針對“主流的點對點”連接,同時,它也確實包括了一個速度小於100Mbps的反向通道,他表示。

由於最大傳輸範圍只有10公尺且無法穿透牆壁,所以60MHz無線技術尚未建立其近程的發展藍圖,以便成為整個家庭網路中最理想的技術。但該技術可以橋接到現有的任何家庭網路中,儘管該規格中尚未對橋接進行特別規定。

SiBeam公司的Brodersen預測,實現60GHz無線技術的商用化可能還需要一年左右的時間。為了適應定向天線列陣,最終上市的產品可能會採用被封裝在1平方英吋的模組內,功耗約5W或更低,而透過有線網路連結時會有少量的額外損耗,他說。


圖: 剖析家庭視訊聯網五大技術-60GHz技術能否成功還有待觀察。

面臨商業挑戰

WirelessHD小組面臨各種不同的商業挑戰,因為它們要處理安全、權利金、規章以及標準等各種問題。

Marshall指出,60GHz規格會參考許多目前已有的內容保護技術,包括數位傳輸內容保護(DTCP)和HDMI的高頻寬數位內容保護(HDCP)。但是,除了這些以外,好萊塢還希望能得到更多的保護。

“我們稍後會討論如何將DTCP映射到新介面,這些新介面也將對DTCP提出一些新的安全要求。”美國電影協會(MPAA)技術長Brad Hunt透露,“我們已經與英特爾開始討論在寬頻無線上使用HDCP技術的問題。不過,我對WirelessHD並不致於太過擔心。”

WirelessHD小組現在還在為“是否收取權利金”這個問題而爭論不休。“這是一件大事,需要慎重考慮。”Marshall補充道,“因此,我們會對兩種模式進行商榷。"

在規章方面,60GHz無線技術並未像UWB那樣由於過多規定的問題而陷入困境,IEEE 802.15 PAN標準小組主席暨Zigbee聯盟主席Bob Heile指出。

在美國,WirelessHD小組可以使用57-64GHz的未授權頻段,該頻段所允許的傳輸功率高達10W。在歐洲和日本,WirelessHD將會使用59-66GHz頻段。

相反地,UWB在日本並沒有可用頻段,在歐洲則使用受限。Heile指出:“我剛從日本回來,UWB在那?只能得到實驗性執照,而且他們似乎沒什麼興趣來制訂相關的授權條款。”

在歐洲,UWB被限制在6-10GHz頻段內,比美國小3GHz。開發人員必須確保UWB在歐洲的傳輸功率比在美國小20dB,這樣一來,頻寬就被限制在4Gbps,而且還需要監聽和避免訊號干擾。Heile表示:“基本上每台設備中都必須裝載一個小型的頻譜分析儀。”

雖然高速無線領域目前有一系列標準在進行之中,但是沒有一項具體涉及家用高解析市場。IEEE 802.15.3c小組正採納一些針對60GHz無線技術標準的建議,但是該工作主要卻著重在骨幹網路通訊,Heile指出。

WirelessHD的應用目標非常明確,因而很可能比IEEE的進程更快,Heile說。他非常讚賞WirelessHD小組能夠以自己的方式前進發展。

據說,目前無論是WirelessHD還是其競爭方案WirelessHDMI(由ADI和Tzero公司所力挺的一種UWB方案),都未能獲得HDMI核心技術的授權;HDMI目前正朝向每年數百萬套系統的速度成長。HDMI Licensing公司總裁Leslie Chard表示:“我們期望能與雙方合作,以確保二者都能與HDMI相容。”

反對的一方

再者,WirelessHD必須能為提供互通性產品的多方晶片供應商指明方向。WiMedia聯盟主席Stephen Wood表示,從該小組發佈技術標準算起,這個過程可能需要兩年的時間。WiMedia聯盟最初主要在推動無線USB等UWB技術,但是現在它已經開始研究60GHz無線技術了。

“UWB才是我們現在需要的技術,”Wood指出,“我們還未針對60GHz技術進行討論,因為它尚未成熟。我們可以讓消費者迅速採納60GHz,但這樣很可能反而是在幫倒忙。”

WirelessHD小組中的一些大型消費電子公司即將推出採用無線USB的可攜式家用錄影機和MP3播放器,Wood透露。“但他們並未承諾會採用60GHz技術,”他認為,“多數跨國公司都會到處下賭注,但最終只會選擇最適合的技術。”

除了Tzero/ADI近日宣佈了與OEM廠商的合作以外,藍牙技術的支持者們還打算借助UWB以100Mbps的速率傳送音樂和視訊資料。最初的Bluetooth-over-UWB規格將於2007年6月份前制訂,2007年底前完成定案並推出工作原型。這幾乎與WirelessHD小組的工作時程相同。

在具競爭性的有線技術中,隨著HDMI 1.3標準的發佈,HDMI的速率已經從5Gbps跳到了10Gbps。現在,OEM廠商開始出貨的產品可支援的解析度高達1,440p、90Hz訊框率或48位元的色深,Chard指出。Sony的Playstation 3將成為首批使用HDMI1.3的系統之一。

“HDMI的色深是相當令人讚歎的一項特色,特別是在具備動態照明設備時。因此,我們已經為超過10Gbps的目標奠定了基礎。”Chard補充道。

1394的支持者們與高解析音視訊網路聯盟(HANA)建立了另一個替代技術。HANA的目標是把FireWire擴展到整個家庭網路中,透過多種連接器來覆蓋幾百公尺的距離,並傳送一般的壓縮視訊資料,HANA主席暨三星DMS實驗室主任Jack Chaney表示。HANA的方法利用了多種橋接技術,如UWB和乙太網路。

技術障礙

WirelessHD面臨的最大挑戰可能只是使該技術所承諾的性能加以實現。“在大家所談論的消費電子設備整合與成本層面上,先前都還未能像現在這樣為相控陣列(PA)而努力。”Ansoft的業務開發總監Larry Williams指出,“很多公司根本無法在矽晶片中實現這個目標。”Ansoft是一家銷售高速設計軟體的公司。

“60GHz頻段技術仍然讓我感到困惑,”Heile說到,“它提出了一些有趣的設計挑戰。不過,我在15年前對於2.4GHz也說過相同的話,如今看來它已經沒有任何問題了。”

現在看來60GHz技術還有不少硬仗要打,而其中之一就是必須實現能自適應的定向天線陣列,來適應客廳的特殊環境。因為,在客廳中,人們可能隨時在電波前走動或者將整個系統到處移動。

“它必須能自動算出傳送器和接收器之間的最佳電波傳送途徑,並且在傳輸途徑受阻時進行自適應改變。”SiBeam公司的Brodersen說,“由於天線陣列被置於電視和DVD機中,所以設置方式不能太過於複雜。”

由於SiBeam僅採用一般的CMOS製程,因此需要新式的線路設計和演算法,以及先進但往往非常昂貴的線路模擬、建模和測試工具。

“目前幾乎沒有符合要求的測試設備,所以我們便與安捷倫在測試裝置上進行合作。”Brodersen透露,“因為,我們能由晶圓代工廠所得到的建模並不合適。”

作者:麥利




投票數:   加入我的最愛
我來評論 - 無線標準又添新成員 60GHz技術競逐數...
評論:  
*  您還能輸入[0]個字
*驗證碼:
 
論壇熱門主題 熱門下載
 •   將邁入40歲的你...存款多少了  •  深入電容觸控技術就從這個問題開始
 •  我有一個數位電源的專利...  •  磷酸鋰鐵電池一問
 •   關於設備商公司的工程師(廠商)薪資前景  •  計算諧振轉換器的同步整流MOSFET功耗損失
 •   Touch sensor & MEMS controller  •  針對智慧電表PLC通訊應用的線路驅動器
 •   下週 深圳 llC 2012 關於PCB免費工具的研討會  •  邏輯閘的應用


EE人生人氣排行
 
返回頁首