在数字家庭情境下、或者在PC和NB系统装置之间,用无线方式高速传输Full HD(1080p)的高画质视讯和多媒体影音数据,以无线进一步取代有线传输,一直都是消费电子系统厂商和芯片大厂不断持续研发的重点项目。
但若要满足传输1080p高画质视讯的短距高速传输应用,最起码需要3Gbps的传输容量。既有免费的5GHz频段,一方面有其他规格标准也在使用,另一方面未来也不一定能满足更高画质视讯传输的容量需求。因此消费电子大厂、IT系统业者、芯片大厂和量测仪器厂商,无不紧抓住可开放且有限珍贵的高频谱毫米波(Millimeter Wave)资源。因此,之前主要以军事用途为主短距传输机密数据的60GHz频段,开放出来给高速短距传输规格IEEE 802.15.3c作为进一步运用时,便像是豪宅精华地段一般,成为标准集团兵家必争之地。
目前采用60GHz频谱的标准主要以Wireless HD工作小组和WiGig(Wireless Gigabit)联盟相互分庭抗礼。Wireless HD欲使用60GHz在数字家庭环境内发展短距高速无线传输Full HD高解析视讯应用,WiGig则运用此频段推广多媒体数据传输、IP网络数据接取和多重系统服务。有趣的是,很多消费电子品牌大厂和芯片厂商都同时参与这两大集团,包括LG、Panasonic、Samsung、NEC、Intel、Broadcom和Toshiba。Wireless HD的射频IC收发技术是以SiBEAM为马首是瞻,而值得注意的是,台湾的联发科(MediaTek)则鸭子划水地加入WiGig联盟,并与某国际品牌大厂合作研发支持相关芯片设计。至于参与WiGig联盟的其他知名系统和芯片厂商还包括Nokia、Microsoft、Dell、Atheros和Marvell等。量测大厂安捷伦(Agilent)也积极参与此两大集团。
60GHz因为频率高,所以传输无线电波时容易受到空气中氧分子的共振效应而被吸收,并且受到LoS(Line of Sight)影响较大,人的移动会导致讯号传送接收易受干扰。但也因此,这些看似属于缺点的特性也是其优势,60GHz的传输隐密性相对也较高,这也是为何60GHz以前是作为军事传输重要机密影像的应用。
60GHz无线传输是以OFDM技术为基础,并可搭配beamforming技术延伸传输距离,PHY层是以IEEE 802.15.3c毫米波为核心,因此在相关频谱测试方案上今年1月便已经有具体的设计工具成型,安捷伦在此领域可说是个中翘楚,不仅已测试SiBEAM的芯片样品,相关测试软硬件方案也已经获得美国CCS实验室采用。但测试支持高频60GHz的接收器和发射器产品,并不是件容易的事。由于60GHz高频频谱测试容易受到电路和有线接线的干扰,因此高频讯号要采用无介质诸如天线等方式传递,波导管和降频器的设计也非常关键。无论是降频或升频,除了要整合强化示波器和频谱分析仪等基本硬件资源功能外,如何有效传递高频、降频不失真并达到取样测试效果,还原升频时权衡高带宽平坦度,并设计韧体自我调校,都是需要相当有经验的射频测试人才团队作为基础,这也是高频收发测试方案质量与know-how的关键所在。
尽管Wireless HD和WiGig都采用60GHz,但在发展标准规格上的专属特性非常明显,Wireless HD内部规定加入工作小组的成员才能够分享相关研发成果和测试方案,而WiGig内部也严格规定不可对外公开其规格数据。双方都还在打地基,因此门禁相对森严。至于哪种应用最后会胜出?其实双方都各有优势可盘算,Wireless HD应用在数字家庭领域,产品利润高,单价不便宜,开始应属小众市场,消费者对于价差的接受度较高;若是WiGig应用在IT系统领域,应用数量大,但消费者对于价差接受度可能较为保守。不过这些都还是要看消费电子品牌大厂的态度,愿不愿意采用相关规格标准,并作为未来产品功能的主要考虑。尽管无线化都是Wireless HD和WiGig的宣传重点,不过短期内产业规模还有许多成长空间,因此也尚未能够取代既有的HDMI或是DisplayPort应用。