笔者过去曾谈过8B10B编码法,并说明8B10B编码法已成为今日各种实线传输高速化过程中的必要手段,如IEEE 1394、InfiniBand、Gigabit Ethernet、DVI、HDMI、SATA等都采行了8B10B,此外PCI Express、HyperTransport、Fibre Channel、SAS、Serial Rapid I/O也都是。毫无疑问8B10B编码法是今日的显学技术。
不过在此笔者要再说明另一项显学技术,那就是正交分频多工(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM),OFDM调变是今日通讯技术上的另一项显学,采用OFDM是另一个加速传输的必要手段,OFDM不仅已大量运用在无线收发传输上,在实线传输上也被积极运用,以下笔者将逐一举例说明。
首先是WiFi,WiFi最初使用1999年颁布的IEEE 802.11a、11b标准,其中11a即是用OFDM技术,而11b并未用OFDM技术,两者的传输率有了明显差距,11a为54Mbps,而11b为11Mbps。
不过11a运作在非ISM频段,为了兼顾WiFi的普及率与传输率,因而在2003年另订IEEE 802.11g,11g融合11a、11b两者之长,使用11b的2.4GHz ISM频段与11a的OFDM调变,让WiFi在ISM频段上的传输从11Mbps升至54Mbps,此外尚在制订中的新WiFi速率标准:IEEE 802.11n也依然采行OFDM,并更为精进运用。
其次是WiMAX,WiMAX初期倚赖1999年的IEEE 802.16与2003年的IEEE 802.16a等标准,16与16a都未用OFDM技术,但2004年订立出使用OFDM技术的IEEE 802.16d后,WiMAX随即用16d取代16、16a,原因无他:使用OFDM可以让WiMAX拥有更高传输率。
接着是UWB,UWB本有两派主张,DS-UWB阵营认为不需要调变,资料只用简单脉波方式传送即可,而MBOA阵营则认为当采行OFDM调变,虽然最后两种主张都未被IEEE机构接受,但在正式标准外的业界气势上OFDM派明显占尽优势。
再来是3G的UMTS,UMTS的后续规划中也将OFDM列为重点,即是所谓的HSOPA,属于3G LTE提案中的一部份,此外下一代的通信标准(4G)中也一样会采行OFDM。
很明显的,OFDM是加速无线通信传输的必要手段,但除了无线传输外实线传输也适合用OFDM技术,最明显的例子是HomePlug,HomePlug 1.0版仅14Mbps传输率,而后续的HomePlug AV在改用OFDM调变后,传输率突破200Mbps。
HomePlug是运用电力线及插座所形成的家庭区域网路。类似的,运用有线电视同轴电缆线来形成家用区域网路的技术:MoCA(Multimedia over Coax Alliance)也是透过OFDM来求取高速,MoCA在1.0版就采行OFDM技术,并已有100Mbps的传输率。
OFDM虽是提升速率的捷径,但它也带来相容性问题,WiFi采行OFDM后虽仍可相容使用11b通讯,但相容的代价是大幅拖累整体传输效能,所以布建上也强烈建议放弃相容11b。而WiMAX则完全不考虑相容,完全推翻1999年~2003年间非OFDM技术的制订心力,至于3G在未来导入OFDM时,其基地台、机房端设备也必须大幅换新,能相容续用的将无几。
同理,HomePlug AV与更早先的HomePlug 1.0也不相容,须透过桥接才能互通。虽OFDM有相容疑虑,但权衡日后的整体效益,各业者与机构依旧前赴后继地采行。