随着近来媒体对UWB技术的关注程度增加,以及已经公布的22种基于UWB技术的无线USB (W-USB)产品通过了WiMedia Alliance认证,我们觉得是时候对这一激动人心的新的无线技术进行一下评估,以证实它是否真的如其所宣称的那样,传输速率达到每秒数百个MB,并能提供出色的QoS。
我们的计划是争取一些UWB厂商的集体赞助,以推广它们最近发布的UWB产品。试验邀请了一些UWB芯片提供商和系统供货商参加,或是共同赞助这一测试。唯一的赞助商和愿意参与这一测试的公司是UWB芯片开发商Pulse~LINK。
Pulse~LINK 的CWave芯片组主要用于视频传输,采用的是完整的点对点和点对多点通信系统,近距离的TCP/IP传输速度超过了500 Mbps,并正在接近890 Mbps。相比较而言,实际测得的通过WiMedia链路的传输速率低了一个数量级,近距离仅约为50 Mbps。
UWB应用
尽管802.15.3的最初目的是用于带QoS服务质量的无线视频传输应用,但是WiMedia联合会后来却将目标转向一些PC-centric W-USB应用。
Pulse~LINK作为一家UWB技术的早期支持者,也将目光转向了UWB的原始消费电子应用:高清晰度视频传输领域。Pulse~LINK的策略来了个有趣的转变,它们开发出了自己的CWave架构,不仅支持无线传输,还支持采用同轴、电力线和电话线的有线传输。
CWave架构的一个创新性的特点是:任何使用了这种Pulse~LINK芯片的设备都能够在一个802.15.3b MAC的条件下支持无线、同轴电缆线和电力线传输,支持HD高清晰度视频传输在整个房间,任何可用媒体的传输。同步的802.15.3b MAC带有底层的服务质量QoS设计,能够支持整个家庭的流式视频传输网络设计,以及多通道音频及高数据率网络。
将PC-centric WiMedia 产品和CE-centric Pulse~LINK产品能进行对比,乍看起来似乎并不妥当,但是随着PC和CE设备功能融合进程的加快,两类设备的使命都将是实现比特的更快流动、带有QoS,以便支持高质量视频、音频及数据的传输分配。因此,我们此次测试的重点也就是围绕UWB传输的速度和质量展开。
UWB 视频传输
在Pulse~LINK坚持了802.15.3最初的目标–支持对HD高清晰度内容和多通道音频的流式传输的同时,WiMedia组织区 至少是在最初偏离这一目标。只有两家WiMedia供货商——Tzero和Sigma Designs曾发布了HD高清晰度视频传输架构。而且,尽管这两家公司早在2005年的消费电子展览会(CES2005)上宣布开始供应UWB芯片,但至今还没有推出商业上可用的产品,并都选择了不将自己的参考设计提交用于此次测试。
我们了解到,WiMedia有可能在不久的将来关注视频应用,但在目前,绝大多数的商用WiMedia产品都针对W-USB。一个例外是,东芝公司的端口复制器通过一条UWB链路WiDV™,支持USB、千兆以太网(Gigabit Ethernet),以及一条视频/音频链路,WiDV™基于兼容WiMedia的无线接口。
视频传输 – 吞吐容量及网络架构考虑
视频内容经过编码压缩后进行传输和存储。绝大多数的广播和有线电视传输以及普通的DVD都使用的是MPEG-2压缩格式。H.264/MPEG-4与JPEG 2000作为两种新出现的视频压缩格式,它们的编码压缩效率与MPEG-2向你大约提高了一倍。
普通视频格式和分辨率所要求的吞吐容量:
格式 |
高质量视频所要求的平均吞吐量 |
480i60 |
1080p30 |
广播、有线电视 |
MPEG-2 |
8Mbps |
20Mbps |
Windows Media Video DivX XviD QuickTime |
MPEG-4 Part 10/H.264 |
5Mbps |
12Mbps |
家庭中常用的视频传输介质一般包括同轴电缆、双绞线、电力线以及无线传输。为了满足FCC联邦通信委员会的有关发射限制的要求,有线视频传输技术,如HomePlug™ 和HomePNA™都工作在低于30MHz的频谱限幅以内。Pulse~LINK 抛弃了这些有线传输技术,率先使用了UWB。UWB具备的较宽的频宽