WiDV及其設(shè)計(jì)(08-100)

　　WiDV技術(shù)

　　WiDV(無(wú)線數(shù)字視頻)是一項(xiàng)人們十分期待的新技術(shù)，可在個(gè)人電腦和高清晰度電視應(yīng)用中提供高質(zhì)量數(shù)字視頻無(wú)線傳輸。WiDV建立在WiMedia共用無(wú)線電平臺(tái)(Common Radio platform)上，以更高的編碼壓縮效率采用更少的元器件來(lái)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的視頻傳輸，是目前市場(chǎng)上實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、低成本、低反應(yīng)時(shí)間、低功耗的解決方案。

　　WiDV的一個(gè)候選技術(shù)是UWB(超寬帶)。UWB是一種短程的無(wú)線通信方式，其傳輸距離通常在10米以內(nèi)，使用1GHz以上帶寬，通信速度可以達(dá)到幾百M(fèi)bit/s以上。UWB不采用載波，而是利用納秒以至微微秒級(jí)的非正弦波窄脈沖傳輸數(shù)據(jù)，因而其所占的頻寬范圍很寬。FCC規(guī)定，UWB的工作頻段范圍從3.1GHz到10.6GHz，最小工作頻寬為500MHz。UWB傳輸方式是直接發(fā)送脈沖無(wú)線電信號(hào)，每秒可以發(fā)送數(shù)十億個(gè)脈沖，通常系統(tǒng)使用間隙的脈沖來(lái)發(fā)送數(shù)據(jù)，有很低的占空因子，系統(tǒng)的耗電很低，僅為幾百?W至幾十mW，是移動(dòng)電話功率的百分之一左右，是藍(lán)牙設(shè)備功率的二十分之一左右。在安全性方面，由于UWB一般把信號(hào)能量彌散在極寬的頻帶范圍內(nèi)，對(duì)一般通信系統(tǒng)，UWB信號(hào)相當(dāng)于白噪聲信號(hào)，其信號(hào)的功率譜密度甚至低于自然的電子噪聲，從電子噪聲中難以檢測(cè)出脈沖信號(hào)。UWB比其它無(wú)線電技術(shù)簡(jiǎn)單，只需要以一種數(shù)學(xué)方式產(chǎn)生脈沖，并對(duì)脈沖調(diào)制，允許采用非常低廉的寬帶發(fā)射器，在接收端不需要中頻處理，這些電路都可以集成到一個(gè)芯片上，實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化，大大降低了設(shè)備的成本。

　　UWB在因特網(wǎng)、多媒體和無(wú)線通信技術(shù)相融合的今天，實(shí)現(xiàn)了小范圍內(nèi)無(wú)縫覆蓋的無(wú)線多媒體的傳輸，被視為新一代無(wú)線個(gè)域網(wǎng)物理層標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。目前，UWB有兩大標(biāo)準(zhǔn)：一是以Intel公司為首提交的多帶正交頻分復(fù)用(MB-OFDM)方案;另一個(gè)是以Freescale公司為首提交的直擴(kuò)碼分多址(DS-CDMA)方案。而前一個(gè)方案已成為MBOA聯(lián)盟事實(shí)上標(biāo)準(zhǔn)，在此基礎(chǔ)上提交的時(shí)頻交織MB-OFDM方式，與傳統(tǒng)OFDM很多相似之處，又符合FCC關(guān)于UWB的定義，是一種新的UWB通信實(shí)現(xiàn)方式。WiMedia聯(lián)盟和1394聯(lián)盟與MBOA聯(lián)合，使得MBOA的物理層和MAC規(guī)范廣泛支持各種應(yīng)用層業(yè)務(wù)，成為UWB標(biāo)準(zhǔn)通用平臺(tái)，如圖1所示。

　　WiDV芯片組

　　WiQuest公司WQST100與WQST101是一款速率達(dá)1Gbps高性能UWB無(wú)線視頻芯片組，旨在高品質(zhì)視頻或圖形PC應(yīng)用。前者內(nèi)置基帶PHY、MAC引擎、WiDV引擎、高速安全處理器、QoS管理器和眾多主機(jī)接口;后者是一個(gè)一個(gè)UWB收發(fā)器芯片，兩者相結(jié)合為PC、外設(shè)系統(tǒng)、消費(fèi)電子設(shè)備、家用娛樂(lè)設(shè)備、便攜式游戲機(jī)、多媒體平臺(tái)，移動(dòng)設(shè)備提供一個(gè)完整的UWB解決方案。

　　WQST100的框圖如圖2所示，它是在WiMedia PHY和MAC規(guī)范基礎(chǔ)上構(gòu)建的，又將UWB通信系統(tǒng)的性能提高到一個(gè)新的水平。

　　MAC子系統(tǒng)

　　·支持HWA和DWA無(wú)線USB;

　　·可靠的、低功耗、多協(xié)議WiMAC引擎;

　　·提供片內(nèi)包處理和排序管理功能的硬件加速器;

　　·DMA和存儲(chǔ)器映射從功能;

　　·通過(guò)多級(jí)優(yōu)先權(quán)排序來(lái)支持QoS;

　　·鏈路質(zhì)量管理器確保最佳鏈路與數(shù)據(jù)速率;

　　·高達(dá)1Gbps媒體速率的AES保密/解密引擎。