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射頻/無線  

利用Wi-Fi技術設立無線寬頻家庭網路

上網時間: 2008年09月22日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:雙頻  時空封包編碼  Wi-Fi 

目前的電子世界包含了運算設備、娛樂/通訊等消費設備,以及行動裝置。遺憾的是,這三大領域彼此間不能很好地通訊,現有連接也不能實現對媒體的即時支援。不過,這種情況正改變,隨著電視和行動服務向家庭延伸,PC、行動和消費電子領域開始趨於融合,市場上也因此形成了新的商業和使用模型。

無線技術的盛行是上述變化背後的驅動因素之一。由於消費者對Wi-Fi、藍牙和蜂巢式的接受速度非常快,每種平台都在家庭和企業網路中發揮著重要作用。例如,Wi-Fi正處於關鍵轉折點,具有Wi-Fi功能的設備到今年底可望佔所有家庭網路連接中的一半以上。這包括了1.39億台筆記型電腦(假設百分之百配備了Wi-Fi)。ABI Research公司預測,其中亞太區將擁有最大的Wi-Fi市場佔有率。

ABI Research認為,隨著越來越多的ISP開始將住宅網路閘道器作為標準CPE設備的一部份,三重服務將繼續成為未來發展的驅動力。例如,中國電信已經開始部署基本的DSL Wi-Fi網路閘道,將其作為基本DSL數據機的升級設備。在像中國這樣的國家中,價格是最大的發展障礙,寬頻ISP將繼續提供基本的數據機,但據ABI Research預測,網路閘道和數據機之間的價格差距將不斷縮小。

雖然目前已有網路閘道產品的許多家庭一時間還不會用到這些網路閘道的全部功能,但隨著時間的推移,越來越多的家庭將擁有多台PC、甚至手機或遊戲機等無線設備,屆時,他們都會將這些網路閘道產品連接家庭網路。亞太區的家庭網路總數將從2007年的2,900多萬成長到2012年的8,500萬。成長量的大部份將來自中國,僅中國一地,在2012年就將接近4,200萬戶家庭網路。寬頻家庭網路的迅速普及將導致這些國家的無線應用迅速發展,為Wi-Fi技術的發展帶來極大商機。

另外,全球許多研究公司都認為Wi-Fi市場將繼續發展,並隨著Wi-Fi深入到更多消費電子設備,基於IEEE802.11g標準的產品在整個2008年和2009年也將持續擴張。由於目前的802.11g解決方案成本低、功耗小,該平台將成為寬頻網路閘道、遊戲設備、媒體播放器、手機及PC週邊設備等的標配無線技術,還會與其他無線技術一起幫助設備製造商以更小的外形尺寸提供更強的無線連接性能。

Broadcom公司的BCM4325就是因應此一趨勢的產品。該晶片將Wi-Fi、藍牙和FM整合在單一65nm矽晶片上,大幅降低了將三種無線技術整合在單一行動設備中所需的尺寸、成本和功耗,同時能提供比分離式解決方案更好的Wi-Fi和藍牙性能。這些性能改良得益於Broadcom公司整合的CMOS功率放大器和共存演算法。

隨著無線產業從802.11g向下一代802.11n標準演進,越來越多產品開始採用802.11n,因為它能提供更快速且可靠的無線連接。802.11n速度比802.11g快7倍,比乙太網路快3倍。另外,它的覆蓋範圍更廣,可以在整個家庭內提供良好連接。由於它具有很大的頻寬,因此802.11n是首個能夠同時承載高解析視訊、音訊和數據串流的無線多媒體分發技術。802.11n產品還提供平行雙頻作業,因此能為寬頻多媒體應用提供更多的訊息通道容量。

圖1:不同國家和地區2005~2012年的家庭網路發展趨勢。
圖1:不同國家和地區2005~2012年的家庭網路發展趨勢。

如今許多消費者擁有數位電影、電視影片、音樂和照片資料庫,他們非常希望能夠從家庭中的任何地方透過無線設備存取這些媒體內容。802.11n不僅支援多個用戶和設備同時使用,且其超強功能還可保證服務品質,確保家庭中所有設備提供更佳用戶體驗,同時提供智慧的內容管理和發佈。

目前802.11n標準版本仍是草案2.0版,正式版可望於2009核准。不過,802.11n規格的草案2.0版已經非常完善,今後對草案應該不會有大的修改。對支援802.11n較早草案的802.11n設備而言,這些設備可透過韌體實現升級。為了促進802.11n的普及,Wi-Fi認證非常關鍵。

因此,市場向802.11n轉變的趨勢越來越明顯,且更具性價比。802.11n生態系統也在迅速發展,越來越多的製造商在HDTV、視訊轉換盒和媒體配接器中增加802.11n技術。該趨勢將推動整個家庭的視訊發佈無線覆蓋成為新的殺手級應用。據ABI Research預測,2008年802.11n產品將接近全部Wi-Fi出貨量的一半。

實現新的802.11n平台面臨著嚴峻的技術挑戰。Broadcom公司最新的Intensi-fi XLR技術具備每個頻段(2.4GHz和5GHz)上達300Mbps的無線頻寬等性。由於在5GHz頻段上較少競爭性元件,因此干擾較少,可提供更多的訊息通道,將高價值的多媒體內容放在這個頻段上將更具優勢。

Intensi-fi XLR 802.11n路由器能利用雙頻802.11n技術提供首個真正的Wi-Fi多媒體體驗,並實現語音、視訊和數據三重播放應用。

圖2:速度與傳輸距離性能對比。
圖2:速度與傳輸距離性能對比。

Broadcom公司已提供一系列雙頻Intensi-fi解決方案,透過同時使用2.4GHz和5GHz頻段,Broadcom的雙頻802.11n產品擴大了網路容量。Wi-Fi製造商能使用新的Intensi-fi_XLR開發出針對高解析視訊串流應用的雙頻路由器,同時也能利用其高整合度縮小802.11n和802.11g產品間的成本差異。

為了向連網家庭提供強大的無線骨幹網路,Broadcom利用Acclerange技術對其新款802.11n路由器平台進行了最佳化,強化過的軟硬體性能可確保家庭中任一角落的無線覆蓋。Accelerange軟體架構還支援時空封包編碼(STBC)技術,採用獨特的2×2天線結構,能以盡可能低的成本提供最佳性能。其非線性均衡器只需要兩個,而65nm製程的整合則有助於進一步降低成本。另外,基於Accelerange的方案也針對視訊分發和其他多媒體用進行了最佳化,其內建演算法可檢測多媒體數據串流,並透過動態調整來實現最佳性能。經認證的動態頻率選擇(DFS)技術還可以在5GHz頻段內增加15個訊息通道。

目前,數位娛樂內容已經準備就緒,但將它們從一個設備行動到另一個設備極具挑戰性。例如,將家庭錄影內容從PC傳送到電視上播放就很困難,因為兩種產品缺少簡單和共有的連接方式。

展望未來,隨著802.11n寬頻無線速度和Wi-Fi認證的實現,相應的產品和主打技術將允許用戶把視訊從寬頻網路轉移到家庭,或透過無線鏈路從網路閘道轉移到IP視訊轉換盒(STB),以便在電視上觀看。但不管用戶選擇哪種技術(802.11g或802.11n),由於這些不同的Wi-Fi標準相互相容,Wi-Fi生態系統將不斷發展,而數位骨幹網將徹底改變人們通訊和在家中體驗多媒體內容的方式。

隨著業界向更新的802.11n規格的發展,越來越多的電子製造商設計出具有802.11n連接性能的多媒體產品,消費者將很快能利用這些公司提供的解決方案在家庭中無縫地分發和觀看音視訊內容。

作者:Rahul Patel

WLAN業務部資深行銷總監

Broadcom公司





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