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无线也千兆 WiGig无线技术解析
  • 2014-7-18 10:57:16
  • 类型:原创
  • 来源:电脑报
  • 报纸编辑:吕远
  • 作者:
【电脑报在线】 在经过5Ghz 802.11ac的喧嚣后,无线技术已经沉寂了一段日子。全球最大手机芯片制造商高通打破了这一平静,收购了以色列无线芯片制造企业Wilocity。Wilocity之所以能入高通的法眼,一切皆因Wilocity在WiGig无线技术的领先地位。


@八戒


     在经过5Ghz 802.11ac的喧嚣后,无线技术已经沉寂了一段日子。全球最大手机芯片制造商高通打破了这一平静,收购了以色列无线芯片制造企业Wilocity。Wilocity之所以能入高通的法眼,一切皆因Wilocity在WiGig无线技术的领先地位。

 

WiGig如何让高通动心

 Wilocity创建于2007年,总部位于加州Sunnyvale,是致力推动WiGig技术的数家公司之一。那么什么是WiGig?在不少朋友的心目中,生活中无处不在的WiFi几乎就是无线网络的代名词,相比之下,知道WiGig的朋友就要少得多了。WiGig英文全称是“Wireless Gigabit”,(无线千兆比特)是由Wireless GigabitAlliance(WGA联盟)推出的下一代千兆无线技术。单从字面来看,就知道WiGig要比目前WiFi无线技术要牛X许多!

 

1.Gb/s级带宽不是问题!

   WiGig的最大特点就是采用60GHz波段进行数据传输!为什么选中60GHz?这问题的答案与为什么WiFi要使用2.4GHz一样,因为无线电信号会相互干扰,所以必须预先协议哪些频率只能给谁使用,像有些给电视台,而另一些则是给广播电台。某些开放使用又不需要注册的统称为ISM频道,ISM规定了几个频率,像著名的2.4GHz、以及 WHDI使用的5GHz与现在介绍的60GHz。

或许一般人不知道60GHz有多么厉害。要知道一般军用雷达的发射频率也只有20GHz左右,移动设备竟然要用到60GHz的发射频率,比军用雷达还高的规格。这就赋予了WiGig不俗的本领——数据传输率可到7Gbps,传输速度是现有802.11n技术的10倍(11n的理论速度为600Mbps)。即使采用低阶调制的方式,WiGig传输也可以达到3Gb/s~5Gb/s的水平,也远高于最新的802.11ac规格。打个比方,如果说802.11n是QQ车的话,802.11ac就是大众高尔夫,那么WiGig就相当法拉利了!

 

2.可与Wi-Fi亲密融合

图示:WiGig与WiFi有良好的兼容性

 

除了拥有接近7Gbps的传输速率之外,WiGig一大优势在于它可以跟目前的WiFi很好地融合。WiGig技术很大部分是由传统WiFi延伸而来,因此它拥有向下兼容802.11n的能力。如果脱离了WiGig信号的范围,设备就会自动切换到2.4GHz或5GHz频率的WiFi网络。正是由于WiGig良好的互联互通能力,即便是牛气冲天的WiFi联盟也选择和WGA联盟进行合作,共同提出了三频WiFi(2.4GHz、5GHz和60GHz三个频段)的概念。

 

3.体积更小巧

     与微波元件相比,毫米波元件的尺寸要小得多,这对于电子设备,特别是手机、移动硬盘等本身体积不大的产品而言很有意义。在汽车防撞雷达和卫星通讯等用途上,毫米波芯片体积小的优势已经发挥得淋漓尽致,如2006年日本飞斯卡尔曾展示一款面向毫米波雷达的射频芯片,参观者需要用显微镜才能看清芯片的构造。因此采用毫米波元件设计的WiGig同样可以很好塞进移动处理芯片上,如高通未来就想要把WiGig整合到骁龙810。

 

延伸阅读

>>同属60GHz阵营的WirelessHD

当然,目前采用60GHz频段的并不只有WiGig,还有WirelessHD标准,甚至WirelessHD还要更早地进入市场。WirelessHD技术是一种采用无损方式传输Full HD信号的无线视频规范,最高数据传输率可达10~28Gbps,但不兼容WiFi。因此从技术发展的潮流来看,兼容多标准的WiGig仍占据着优势。

为数字家庭带来新活力

每一次无线技术的进步都与我们的生活密切相关,与802.11n的诞生一样,WiGig标准的提出是为了满足我们日益增长的无线传输需求,为打造新一代无线网络生活奠定基础。相对于拥堵的802.11n,WiGig的到来将使我们能通过更多设备观看高清质量的视频,同时速率的提高使消费者能用移动设备更快地下载、快速同步包括视频在内的大容量文件。想象一下:一部10GB的高清电影十几秒就可以从一台手机、平板或者电脑传输到另外一台设备上,甚至WiGig可以让你抛弃U盘,拔掉存储设备之间原有的连线。

戴尔 WiGig技术无线基座,可以7Gbit/s的速度接收4K视频
  

     除了视频播放领域外,手机、摄像机、数码相机、上网本和电脑等也将是WiGig无线传输技术的平台。由于WiGig支持A/V(Audio-Visual)和I/O(Input/Output)协议,使得WiGig可以与HDMI、Display Port、USB等接口融合。这意味着电脑、平板、投影仪、手机,甚至是键盘设备之间不再需要让人烦恼的各种连接线,取而代之的是 WiGig信号。目前尚未有支持WiGig芯片的平板电脑上市,之前Wilocity曾将其芯片安装在三星Windows 8平板电脑上进行演示。在演示中,Wilocity工程师将一段3GB大小的文件,以1.2Gbps的速度从NAS传输至平板电脑中。这低于Wilocity芯片的理论峰值——Wilocity将此归咎于应用层,以及与芯片本身无关的硬件瓶颈,不过1.2Gbps的传输速度仍是相当令人振奋的。考虑到针对触控优化的设备现在可以运行于PC操作系统(如Windows 8),之前由于在信息存储以及与鼠标、键盘、显示器等连接上存在一定限制,这在一定程度上制约了智能设备的应用容量。而支持WiGig技术的存储设备和扩展坞可以解决上述两个问题。WiGig联盟主席、英特尔公司的阿里•萨德甚至认为未来WiGig最典型的应用案例就是将平板电脑变成功能齐全的PC产品。如戴尔在去年就推出了支持WiGig技术Latitude6430u Enterprise超级本及WiGig技术无线基座。Latitude 6430u Enterprise超级本可以利用WiGig传送4K×2K视频到无线扩充底座,再由底座上的 USB、HDMI或DisplayPort等有线高速传输接口接力传输到大尺寸屏幕上,此举可望解决超级本因应轻薄趋势而无法整合过多高速传输接口的难题。值得一提的是,目前英特尔正计划推出WiGig docking平台,将以上这一切进行标准化。或许未来有一天,你的超极本和平板电脑连接的时候完全不需要线缆。智能手机或平板放置在办公桌上的任何地方,它会自动连接到显示器和外设上,完全不需要线缆的连接。

 

 

图示:英特尔WiGig docking平台有望在2015年上半年推出,足够让超极本或平板支持运行两个独立的显示器。

 

未来高通以骁龙810为基础推出整合WiGig、802.11ac及802.11b/g/n的三频方案将成为市场上最强大、最高效的无线解决方案,下一代智能手机和平板电脑将提供令人激动的全新媒体视频、同步和存储能力。WiFi联盟甚至有一个更大胆的计划:通过60GHz技术允许WiFi网络每秒传输数G的内容,进一步实现Wi-Fi产品之间无缝的全球漫游。Wi-Fi联盟将它们的愿景称为“无缝连接”,指无线网络会与移动通信网络一样方便。如同我们打开手机,手机就会自动接入通信网络一样,未来任何一个地区的Wi-Fi网络都可以自动接入,信号更稳定、速度更迅捷,不仅可以打电话,还可以上网看高清视频、处理那些复杂的数据。

华丽指标背后的缺憾

当然,世间很难有十全十美的东西,WiGig华丽的指标背后仍然存在一定不足,它面临的最大挑战可能只是将该技术所承诺的性能加以实现。音响发烧友都知道,频率越高,指向性就越强;频率越低,指向性就越弱,无线电波也同样有这个特性。由于60GHz频率非常高,因此电波指向性也就非常强——WiGig发射出的信号从WiFi时的波纹式变成了近乎直线式。这就要求电波发射器与接收器的角度必须非常精确,否则有可能收不到信号。目前主要是通过嵌入式天线阵列来解决这个问题。

同时60GHz的频域还有一个问题,过高的频率造成了其波长仅有5mm左右,在大气中传输的衰减较大,通常情况下WiGig信号只可以在10米的半径收发。正是由于以上两个局限性,一旦在这个直线之间有了阻挡物,比如房间的墙壁,WiGig信号可能变弱甚至会中断。为了解决这个不足,新版本WiGig采用波束形成技术,实现了10m~20m的使用距离,这个距离恰好可以满足家庭用户在不同房间传输无线传输的要求。

 

 

写在最后:

   每一次无线技术的进步都与我们的生活密切相关,与802.11n的诞生一样,WiGig标准的提出是为了满足我们日益增长的无线传输需求,为打造新一代无线网络生活奠定基础。我们有理由相信WiGig技术未来将会引领我们进入到一个全新的无线数字化世界。让我们拭目以待,WiGig将会给我们的工作和生活带来怎样的变化吧!

 

 

 

 
本文出自2014-07-21出版的《电脑报》2014年第28期 A.新闻周刊
(网站编辑:shixi01)


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