山西省廣播電視局無線管理中心 王麗麗

一、UWB與壓縮技術(shù)的結(jié)合

所謂的超寬帶UWB擴(kuò)技術(shù)又稱為Wireless HDM，它是一種特高帶寬調(diào)制，其處于3.1-10.6GHz頻段內(nèi)，無線鏈路速率可以高達(dá)480Mbps。有相關(guān)研究文獻(xiàn)證明，UWB信號的有效傳輸距離不能超出十米以上，所以在個人局域網(wǎng)中比較適用。不過就應(yīng)用級而言，通常UWB實際可用速度低于100-200Mbps，這樣的速度與傳輸未壓縮1080i所需要1.5Gbps相比，要低很多，而未壓縮的1080p需要3Gbps的速率，就更無從談起了。所以要采用基本的UWB標(biāo)準(zhǔn)，采用多個空間信道、連個多個頻率信道以及通過其它的方法對UWB鏈路的性能做進(jìn)一步的擴(kuò)展，才有可以支持未經(jīng)壓縮的HDTV文件。

不過盡管在傳輸技術(shù)方面，UWB有著諸多的限制，不過很多研究人員仍然以WiMedia為基礎(chǔ)，結(jié)合經(jīng)過壓縮或者未壓縮的引擎，來滿足未壓縮視頻的鏈路需求。具體而言，這種方法就是將未經(jīng)壓縮的HDTV視頻做實時壓縮，再利用UWB鏈路進(jìn)行傳輸，接下來壓縮過的視頻流會被重新實時解碼，從而輸出端所輸出的文件就是未經(jīng)壓縮的視頻。這樣就牽扯到圖像壓縮的方法，每個幀均會通過動態(tài)JPEG2000進(jìn)行壓縮，從而視頻的質(zhì)量會得到大幅提高，延遲也更低，不過其所付出的代價就是壓縮比率。不過這種方案需要非常復(fù)雜的算法，因此其系統(tǒng)成本也很高。不過其對于信道錯誤仍然非常敏感，從而可能造成額外錯誤的傳播結(jié)果。而且一些高端的投影儀或者HDTV，出現(xiàn)質(zhì)量退化會造成無法接受壓縮視頻流。

二、5GHz頻段的WHDI技術(shù)

圖1 毫米波天線實物圖

WHDI技術(shù)是在802.11a的基礎(chǔ)上發(fā)展出來的，它是一種無線調(diào)制解調(diào)器方案，專門用于視頻的傳輸。WHDI在接受到視頻流后，會根據(jù)視覺的重要性將其拆分為不同的多個等級。然后這些不同的要素會在無線信道上映射出來。在一般的無線信道中，一些重要性較差的視頻信息很可能會被噪聲破壞，不過通常出現(xiàn)這些位誤碼率的視頻信息對于視頻的質(zhì)量不會產(chǎn)生太大的影響，所以這些錯誤也就不那么明顯。在WHDI系統(tǒng)中，眼睛與大腦均是其中的一個組成部分，它們可以將LSB上一些細(xì)小的錯誤進(jìn)行平滑處理。WHDI將這種新穎的視頻調(diào)制解調(diào)器結(jié)合另外一種以5GHz免授權(quán)頻段操作的多輸入多輸出（MI-MO）OFDM調(diào)制解調(diào)器。在5GHz免授權(quán)頻段內(nèi)通過40MHz信道，1080P未經(jīng)壓縮也能進(jìn)行類似距離的傳輸。因為WHDI無法做實時壓縮，只能做到視頻優(yōu)先，而系統(tǒng)在硅尺寸方面的復(fù)雜性也相對較低，所以可以通過很你的成本來實現(xiàn)無線未壓縮HDTV的傳輸，并且因為不用進(jìn)行壓縮，所以整體傳輸延遲也不會超過一毫秒。

三、60GHz無線技術(shù)

有些公司把天線封裝到芯片中用以降低毫米波通信收發(fā)電路的制造成本，而且制造工序也無需增加。這種技術(shù)不僅提高了兩倍多的通信距離，而且解決了毫米波通信固有的技術(shù)所存在的一些問題，采用60GHz頻帶的毫米波通信不需要高調(diào)制度方式就可以獲得超過5Gbps的無線通信速度，這樣就可以實現(xiàn)未經(jīng)壓縮的全高清視頻文件的傳輸。這種技術(shù)措施讓至量需要1.5Gbps的無線HDMI得到進(jìn)一步的發(fā)展。而且在超寬頻帶UWB中也可以應(yīng)用毫米波通信技術(shù)。不過由于世界各國對于頻帶的應(yīng)用有著非常嚴(yán)格的規(guī)定，因此要普及UWB并不是一件易事。

圖1為夏普公司研究的喇叭結(jié)構(gòu)天線，它的毫米波入射角幾乎與紅外遙控相同。

圖2 應(yīng)用于住宅內(nèi)部的信號發(fā)射

圖3 入射角擴(kuò)大到30度

夏普公司研制該天線的主要目的，是為了實現(xiàn)住宅內(nèi)部BS/CS/地面數(shù)字廣播的信號傳輸，如圖2所示。

因為毫米波的入射角度比較小，而且有較高的直線前進(jìn)性，所以在住宅內(nèi)部裝設(shè)毫米波天線，要受到較大的安裝位置的限制。這款天線將入射角度擴(kuò)大后，使得安裝位置的選擇更加自由。原有的透鏡天線在3米信號范圍內(nèi)入射角在10度左右，而這種喇叭天線的入射角則在30度左右，如圖3所示。

由于用戶對于室內(nèi)安裝的要求越來越高，所以改入射角的改善也越來越重要。在試制系統(tǒng)中，信號的發(fā)射與接收是分開進(jìn)行的。發(fā)射時先將輸入信號轉(zhuǎn)換為適用的發(fā)射頻率，再將這些輸出信號發(fā)送出去，其最大功耗可達(dá)3.1W。而接收部分會把接收到的信號作出轉(zhuǎn)換，再輸出至接收設(shè)備上。接收部分的平均噪聲系數(shù)為4dB，最大功耗只有0.9W。