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詳解IEEE 802.11ad(60GHz Wi-Fi)技術

2014-02-28 來源:DVBCN 作者:李遠東 字號:
60 GHz頻段的頻譜資源比2.4 GHz和5 GHz頻段要豐富得多--通常為7 ~8GHz頻寬。與,60GHz頻段也被劃分為多條信道--802.11ad規范定義了四條信道,每條信道寬度為2.16 GHz。

2)調制與編碼

IEEE 802.11ad規范支持兩種類型的調制和編碼方案:

OFDM。允許的最大傳輸速度高達7 Gbps;

單載波。功耗較低,因此更適合于小型低功耗手持設備。單載波方案支持的傳輸速度最高為4.6 Gbps。

這兩種調制方案具備一些共同的要素(比如前導碼和信道編碼等),這就降低了實施的復雜度。

據悉,在將來,所有的WiGig CERTIFIED設備都必須支持單載波調制,某些設備還必須支持OFDM。

4IEEE 802.11ad60 GHz Wi-Fi)的MAC

IEEE 802.11ad規范的MAC層的新功能能夠支持先進的使用模式,促進與Wi-Fi網絡整合,可降低功耗,并可提供強大的安全保護。

1)MAC架構

如圖3所示,IEEE 802.11ad規范定義了一個新的MAC架構,使得兩個設備能夠彼此間直接通信,從而開發出一些新的功能(如快速同步兩臺設備,以及向投影儀或電視機發送音視頻數據等)。此外,IEEE 802.11ad規范還支持現行的802.11網絡架構。

IEEE 802.11ad規范的MAC架構

圖3  IEEE 802.11ad規范的MAC架構

2)用戶體驗提升技術

從圖3可見,IEEE 802.11ad的MAC實現了在60 GHz頻段連接不可用的情況下向2.4 GHz或5 GHz Wi-Fi的無縫回退,從而可極大提升用戶體驗(比如,在設備從60 GHz切換到頻率較低的Wi-Fi信道的情況下,使用Wi-Fi/WiGig集成設備的用戶將能夠繼續享受無中斷連接。用戶不但能夠體驗到高性能,而且還將能夠自動利用60 GHz頻段帶來的額外速率)。

3)電源管理技術

WiGig CERTIFIED設備將可利用一種新的預定訪問模式來降低功耗:通過定向連接互相通信的兩臺設備可以預定它們進行通信的時間段,在這些時間段期間,設備開始休眠。這種先進的功能使設備能夠更精確地根據實際流量負負荷進行電源管理--這一點對于手機和其他手持式電池供電設備而言尤其重要。

4)安全技術

IEEE 802.11ad規范建立在IEEE 802.11標準定義的強大安全機制之上,WiGig CERTIFIED設備的加密功能基于政府級高級加密標準AES,并且可以在硬件中實施以實現高性能和高效率。

5IEEE 802.11ad60 GHz Wi-Fi)的協議適配層(PAL

如圖4所示,IEEE 802.11ad規范的協議適配層(PAL)允許以無線方式實施在MAC層和PHY層上直接運行的一些標準接口:

IEEE 802.11ad規范的協議適配層

圖4  IEEE 802.11ad規范的協議適配層

1)音頻/視頻:WiGig顯示擴展(WDE)

WDE支持無線傳輸視聽數據(如從計算機或數碼相機向電視機或投影儀傳輸電影)。這種PAL支持HDMI和DisplayPort接口以及用于保護通過這些接口傳輸的數字內容的高帶寬數字內容保護(HDCP)方案的無線實施。它的擴展性允許它既可以傳輸壓縮視頻,也可以傳輸非壓縮視頻。

2)輸入/輸出PAL:WiGig總線擴展,WiGig SD擴展,和WiGig串行擴展

輸入/輸出PAL定義了在60 GHz頻段上廣泛使用的計算機接口的高性能無線實施。目前定義的I/O協議PAL)共有三種:WiGig總線擴展(PCIe)、WiGig SD擴展(安全數字I/O)、以及WiGig串行擴展(USB)。

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