在去年舉行的IBC國(guó)際廣播電視設(shè)備展期間,Wi-Fi聯(lián)盟正式發(fā)布WiGig CERTIFIED 認(rèn)證標(biāo)識(shí)(如圖1所示)并宣布相關(guān)產(chǎn)品將于明年入市,還宣布將通過(guò)行業(yè)協(xié)作來(lái)推動(dòng)60GHz技術(shù)的發(fā)展。
圖1 Wi-Fi聯(lián)盟在9月正式發(fā)布的WiGig CERTIFIED 認(rèn)證標(biāo)識(shí)
筆者在詳細(xì)地學(xué)習(xí)完WiGig(60GHz Wi-Fi)相關(guān)的技術(shù)規(guī)范后,覺(jué)得相比于目前的幾種Wi-Fi,WiGig/IEEE 802.11ad設(shè)備在多媒體應(yīng)用方面具有高容量、高速率(PHY采用OFDM方案時(shí)最高傳輸速率可達(dá)7 Gbps、采用單載波調(diào)制方案時(shí)最高傳輸速率可達(dá)4.6Gbps)、低延遲、低功耗。
原因?yàn)椋海?)、Wi-Fi聯(lián)盟要求所有WiGig CERTIFIED產(chǎn)品必須支持單載波調(diào)制方案;(2)、IEEE 802.11ad的MAC能根據(jù)設(shè)備的實(shí)際流量負(fù)荷來(lái)實(shí)時(shí)地進(jìn)行電源管理;(3)、協(xié)議適配(目前定義了A/V協(xié)議適配和I/O協(xié)議適配)直接在PHY與MAC之上運(yùn)行,可最大限度地降低功耗)、芯片設(shè)計(jì)與制造的復(fù)雜度低(單載波調(diào)制與多載波調(diào)制共用前導(dǎo)碼及信道編碼等)、安全性更高(采用AES加密,并可通過(guò)硬件實(shí)現(xiàn)之)、用戶體驗(yàn)更好(PHY支持多頻段切換與操作,MAC支持11n、11ac的MAC及管理MAC)等突出優(yōu)勢(shì)。
以下為WiGig/IEEE 802.11ad的詳細(xì)介紹:
1、WiGig簡(jiǎn)介及其與IEEE 802.11ad(60 GHz Wi-Fi)的關(guān)系
數(shù)字多媒體內(nèi)容的廣泛普及與使用促使人們對(duì)無(wú)線連接技術(shù)進(jìn)行持續(xù)創(chuàng)新。市場(chǎng)對(duì)高速率、高容量、低延遲傳輸?shù)男枨笸苿?dòng)了可與傳統(tǒng)Wi-Fi功能相補(bǔ)充的新技術(shù)的發(fā)展--這一新技術(shù)--WiGig,采用60 GHz頻段來(lái)實(shí)現(xiàn)高達(dá)7 Gbps的傳輸速率,以支持各類先進(jìn)的應(yīng)用。
基于IEEE 802.11ad標(biāo)準(zhǔn)的WiGig技術(shù)最初由WiGig(無(wú)線吉比特聯(lián)盟)主導(dǎo)開(kāi)發(fā)。IEEE 802.11ad標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)可支持在60GHz頻段上進(jìn)行多個(gè)吉比特?zé)o線通信的802.11標(biāo)準(zhǔn)所做的修訂。WiGig MAC/PHY 規(guī)范在2010年被WiGig移交給IEEE 802.11ad標(biāo)準(zhǔn)化任務(wù)組,并于2010年5月被確認(rèn)為802.11ad標(biāo)準(zhǔn)草案的基礎(chǔ)。2012年年底,802.11ad獲得IEEE批準(zhǔn)。
2013年,WiGig聯(lián)盟與Wi-Fi聯(lián)盟合并,強(qiáng)化了Wi-Fi聯(lián)盟內(nèi)部所有技術(shù)與認(rèn)證開(kāi)發(fā)工作,帶來(lái)了緊密協(xié)調(diào)的連接與應(yīng)用層解決方案。目前,Wi-Fi聯(lián)盟成員已開(kāi)發(fā)WiGig CERTIFIED認(rèn)證計(jì)劃,以進(jìn)行產(chǎn)品互操作性驗(yàn)證。該計(jì)劃預(yù)計(jì)于2014年開(kāi)始進(jìn)行產(chǎn)品可互操作性測(cè)試,獲得認(rèn)證的產(chǎn)品將會(huì)帶有WiGig CERTIFIED 認(rèn)證標(biāo)識(shí)和相關(guān)標(biāo)識(shí)。
Wi-Fi聯(lián)盟稱:“WiGig技術(shù)可對(duì)Wi-Fi技術(shù)形成補(bǔ)充,從而拓展到新的應(yīng)用,并且更全面地為實(shí)現(xiàn)Wi-Fi聯(lián)盟的產(chǎn)品在不使用電線或電纜的情況下進(jìn)行無(wú)縫連接的愿景而努力。”
2、IEEE 802.11ad(60 GHz Wi-Fi)的技術(shù)特點(diǎn)
WiGig技術(shù)使用60 GHz頻段,與2.4 GHz和5 GHz兩種頻段相比,60 GHz頻段有更多頻譜可供使用,從而通過(guò)使用低功率調(diào)制方案有更寬的信道來(lái)支持高達(dá)7 Gbps的更快數(shù)據(jù)傳輸速率,因此非常適合室內(nèi)連接,以支持具有苛刻要求的包括視頻在內(nèi)的多媒體應(yīng)用。
WiGig/IEEE 802.11ad規(guī)范的主要特點(diǎn)包括:最大限度地提高性能;將實(shí)施的復(fù)雜度與成本降至最小;與現(xiàn)有Wi-Fi技術(shù)相協(xié)調(diào);提供先進(jìn)的安全保護(hù)。
這些主要功能包括:
1)支持高達(dá)7 Gbps的數(shù)據(jù)傳輸速率;
2)獨(dú)特的設(shè)計(jì)支持諸如手機(jī)等低功耗手持設(shè)備以及諸如電腦等高性能設(shè)備,還采用了先進(jìn)的電源管理技術(shù);
3)設(shè)備能夠透明地切換于在任意頻段(包括2.4 GHz、5 GHz和60 GHz)上運(yùn)行的802.11網(wǎng)絡(luò)之間;
4)支持波束賦形,可最大限度地提高信號(hào)強(qiáng)度,并可在10米之外的距離實(shí)現(xiàn)良好通信;
5)使用AES加密算法中的Galois/Counter Mode來(lái)進(jìn)行安全保護(hù);
6)支持HDMI、DisplayPort、USB和PCIe的高性能無(wú)線實(shí)施。
3、IEEE 802.11ad(60 GHz Wi-Fi)的物理層
1)頻譜與信道
60 GHz頻段無(wú)需獲得授權(quán),并被廣泛使用。如圖2所示,在60GHz頻段內(nèi),不同國(guó)家可用的頻譜有所差異:
圖2 各國(guó)在60GHz頻段的可用頻譜