1、60GHz无线通信技术无线通信技术 颜致挺颜致挺内容内容1. 60GHz背景背景2. 60GHz信道传输特性信道传输特性3. 60GHz国际标准国际标准4. 60GHz物理层技术物理层技术5. 60GHzMAC层技术层技术6. 60GHz无压缩视频传输无压缩视频传输7. 60GHz中国研究现状中国研究现状60GHz频段频段毫米波毫米波mm-wave：30GHz300GHz，10mm1mm60GHz频段频段为什么是为什么是60GHz？全球？全球57GHz连续带宽连续带宽60GHz频段频段60GHz传输特性传输特性1大气吸收大气吸收60GHz传输特性传输特性2频率复用频率复用60GHz传输特性传输
2、特性3波长和天线尺寸波长和天线尺寸60GHz传输特性传输特性4免除干扰免除干扰60GHz传输特性传输特性5雨水衰减雨水衰减60GHz频段优点和应用频段优点和应用优点：优点： 免牌照授权使用免牌照授权使用 极高安全性能极高安全性能 几乎无干扰几乎无干扰 频率可重用频率可重用 数数Gbps的速率的速率 天线尺寸减少天线尺寸减少应用：应用： WPAN Wireless HDMI 汽车雷达汽车雷达 医疗成像医疗成像 卫星星际通信卫星星际通信60GHz的国际标准的国际标准802.15.3c The first IEEE wireless standard for data rate over 1Gb/s
3、 ,IEEE 802.5.3c Task Group，200960GHz的国际标准的国际标准Wireless HD 支持支持1028Gbps，20倍于倍于802.11n 支持移动设备如手持播放器，手机等的支持移动设备如手持播放器，手机等的1Gbps的无损视频流的无损视频流 支持支持3D 4倍分辨率于倍分辨率于1080p 支持移动设备支持移动设备1Gbps的文件传输；支持的文件传输；支持IP互联互联网接入网接入 支持支持DTCP和和HDCP2.0的数字内容保护的数字内容保护60GHz的国际标准的国际标准Wireless HDSPEC 1.1 2010, 1028Gbps, HDMI, 3D, O
4、FDM60GHz的国际标准的国际标准802.11ad 下一代下一代Wi-Fi：2008上半年上半年802.11ac启动，启动，VHT very high throughput, 2008年下半年分为两个项目，预计年下半年分为两个项目，预计2012年年12月完成：月完成：802.11ac: 2.4GHz/5GHz，1Gbps，802.11n的继任者的继任者802.11ad: 60GHz，7Gbps，面向家庭娱乐设备，多路高清视频，无，面向家庭娱乐设备，多路高清视频，无压缩视频压缩视频HGW/APPC2.4/5G60GDynamic Data Switching between 2.4/5G an
5、d 60G60G Data assisted by 2.4/5G Management60GHz的国际标准的国际标准WiGig 高达高达7Gbps传输速率传输速率 支持低功耗设备如手机和高性能设备如电脑；支持电支持低功耗设备如手机和高性能设备如电脑；支持电源管理源管理 基于基于IEEE 802.11，支持，支持2.4GHz，5GHz和和60GHz的无的无缝切换缝切换 支持自适应波束赋形支持自适应波束赋形 基于基于AES加密算法的安全性能加密算法的安全性能 支持高性能无线支持高性能无线HDMI，DisplayPort，USB和和PCI-E60GHz的国际标准的国际标准WiGigWireless
6、Gigabit Alliance7Gbps,support 60GHz Wi-Fi60GHz物理层物理层射频前端射频前端射频前端非理想特性：射频前端非理想特性：Nonlinear PAPhase Noise for OscillatorsQuantization Noise in DAC/ADCI/Q Mismatch物理层关键技术物理层关键技术1自适应波束赋形自适应波束赋形 电磁波衰减，大气吸收电磁波衰减，大气吸收定向天线。解决定向天线。解决60GHz60GHz的的NLoSNLoS问题，减少多径，降低均衡复杂度问题，减少多径，降低均衡复杂度物理层关键技术物理层关键技术1自适应波束赋形自适应波
7、束赋形物理层关键技术物理层关键技术2基带调制基带调制1.OFDM： 有效对抗多径，频域均衡简单；高有效对抗多径，频域均衡简单；高PAPR；结合强有力的纠错编码获得高分集增益；结合强有力的纠错编码获得高分集增益；2.Single-Carrier： 低低PAPR；时域均衡复杂，频域均衡简单；时域均衡复杂，频域均衡简单；FFT&IFFT都在接收端都在接收端；物理层关键技术物理层关键技术2802.15.3c PHYMAC层层DeafnessMAC层层Neighbor DiscoveryMAC层层Standard & Low-latency aggregation60GHz应用例子应用例子无压缩视频传输
8、：无压缩视频传输：Uncompressed Video60GHz应用例子应用例子Pixel Partitioning Frame FormatUncompressed Video ARQUnequal Error ProtectionTransmission ModeRS Code Swap Error ConcealmentPerformance Simulation60GHz中国研究状况中国研究状况60GHz中国研究状况中国研究状况上海微系统与信息技术研究所上海微系统与信息技术研究所60GHz射频收发芯片射频收发芯片东南大学：东南大学：973项目项目“硅基毫米波亚毫米波集成电硅基毫米波亚毫
9、米波集成电 路与系统的基础研究路与系统的基础研究标准研究标准研究1. 目前国际标准存在问题：标准过多，尚未统一，各方技术尚目前国际标准存在问题：标准过多，尚未统一，各方技术尚不完善。如调制方式过多不完善。如调制方式过多2. 现在各个标准的空间复用方案还不完善，只是实现简单的设现在各个标准的空间复用方案还不完善，只是实现简单的设备之间方向性识别，没有真正意义上实现备之间方向性识别，没有真正意义上实现60GHz的空间复用的空间复用3.IEEE 802.15.3c的信标和数据共用同一信道，延时较大的信标和数据共用同一信道，延时较大4.IEEE 802.1ad还在进展中，目前的还在进展中，目前的802
10、.11MAC协议不完全协议不完全利于低功耗模式利于低功耗模式5.各个标准共存的问题各个标准共存的问题建立更符合中国市场的建立更符合中国市场的60GHz标准标准1. 中国已开放中国已开放5964GHz频段频段2. 中国是中国是60GHz WPAN的重要市场，定位符合中国的重要市场，定位符合中国市场的应用场景市场的应用场景3. 克服目前国际标准的不足，建立更有效的中国克服目前国际标准的不足，建立更有效的中国60GHz标准，也利于国内企业知识产权的保护标准，也利于国内企业知识产权的保护4. 成立成立60GHz工作组并开始展开工作工作组并开始展开工作60GHz无线个域网项目组无线个域网项目组1.200
11、5年年12月在全国信息技术标准化技术委员会下成立了月在全国信息技术标准化技术委员会下成立了“无线无线个域网标准工作组（个域网标准工作组（CWPAN）”，该项目组主要负责无线个域，该项目组主要负责无线个域网相关技术及标准的研究、制定工作。目前，该工作组下有网相关技术及标准的研究、制定工作。目前，该工作组下有PG1“低速无线个域网低速无线个域网”项目组、项目组、PG2超宽带无线个域网超宽带无线个域网”项目项目组、组、PG3“无线个域网测试无线个域网测试”项目组、项目组、PG4“60GHz无线个域网无线个域网”项目组等项目组等2.2010年年3月，月， 无线个域网标准工作组在全会上决定正式成立无线个
12、域网标准工作组在全会上决定正式成立“60GHz无线个域网无线个域网”项目组（项目组（PG4），该工作组的前身是），该工作组的前身是“60GHz无线个域网无线个域网” 研究组。研究组。“60GHz无线个域网无线个域网” 研究组研究组成立于成立于2009年年6月，主要负责调研月，主要负责调研60GHz相关技术在中国的研究相关技术在中国的研究现状、潜在的技术（标准）突破点、符合中国市场的应用分析、现状、潜在的技术（标准）突破点、符合中国市场的应用分析、国内知识产权分析等。基于前期的调研工作，并展开国内知识产权分析等。基于前期的调研工作，并展开60GHz相关相关的标准的研究和制定工作。项目组初步计划于
13、的标准的研究和制定工作。项目组初步计划于2010年年9月启动相月启动相关技术提案的征集，并于关技术提案的征集，并于2012年年12月完成国家标准报批。月完成国家标准报批。“60GHz无线个域网无线个域网“项目组在完成制定中国项目组在完成制定中国60GHz标准的同时，标准的同时，会积极和中国各相关单位沟通交流，积极推进会积极和中国各相关单位沟通交流，积极推进60GHz技术和标准技术和标准在中国的应用在中国的应用。60GHz无线个域网项目组无线个域网项目组项目组工作路线：项目组工作路线： 提出更符合中国市场的典型应用场景提出更符合中国市场的典型应用场景 提出合适的信道方案提出合适的信道方案 全方位提出系统总体要求，包括全方位提出系统总体要求，包括PHY，MAC和应用层和应用层方案等方案等 征集和筛选提案征集和筛选提案 制定标准草案制定标准草案60GHz无线个域网项目组无线个域网项目组标准框架标准框架分层分层主要功能主要功能PHY层层射频信号收发，天线控制，调射频信号收发，天线控制，调制方式等制方式等MAC层层设备搜索，物理信道选择，工设备搜索，物理信道选择，工作状态控制，波束控制等作状态控制，波束控制等应用层应用层服务选择，内容编解码，视频服务选择，内容编解码，视频/音频模式选择等音频模式选择等The End 谢谢 谢！谢！
