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IEEE 802.11ad 簡介

IEEE 802.11ad 簡介. N10019108 姜銘軒. IEEE 802.11ad 定義. 無線千兆聯盟（ Wireless Gigabit Alliance ， WiGig ），工業組織，致力於推動在無執照的 60 GHz 頻帶上，進行數千兆位元（ multi-gigabit ）速度的無線裝置資料傳輸技術。此聯盟於 2009 年 5 月 7 日宣布成立，於 2009 年 12 月推出第一版 1.0 WiGig 技術規格（ 802.11ad ）。. IEEE 802.11 歷史.

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IEEE 802.11ad 簡介

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Presentation Transcript

  1. IEEE 802.11ad簡介 N10019108 姜銘軒

  2. IEEE 802.11ad定義 • 無線千兆聯盟（Wireless Gigabit Alliance，WiGig），工業組織，致力於推動在無執照的60 GHz頻帶上，進行數千兆位元（multi-gigabit）速度的無線裝置資料傳輸技術。此聯盟於2009年5月7日宣布成立，於2009年12月推出第一版1.0 WiGig技術規格（802.11ad）。

  3. IEEE 802.11歷史 • 自第二次世界大戰，無線通訊因在軍事上應用的成果而受到重視，無線通訊一直發展，但缺乏廣泛的通訊標準。於是，IEEE在1997年為無線區域網路制定了第一個版本標準──IEEE 802.11。其中定義了媒體存取控制層（MAC層）和實體層。實體層定義了工作在2.4GHz的ISM頻段上的兩種擴頻作調制方式和一種紅外傳輸的方式[1]，總資料傳輸速率設計為2Mbit/s。兩個裝置可以自行構建臨時網路，也可以在基站（Base Station, BS）或者存取點（Access Point，AP）的協調下通訊。為了在不同的通訊環境下取得良好的通訊品質，採用CSMA/CA（Carrier Sense Multiple Access／Collision Avoidance）硬體溝通方式。

  4. IEEE 802.11歷史 • 1999年加上了兩個補充版本：802.11a定義了一個在5GHz ISM頻段上的資料傳輸速率可達54Mbit/s的實體層，802.11b定義了一個在2.4GHz的ISM頻段上但資料傳輸速率高達11Mbit/s的實體層。 2.4GHz的ISM頻段為世界上絕大多數國家通用，因此802.11b得到了最為廣泛的應用。蘋果公司把自己開發的802.11標準起名叫AirPort。1999年工業界成立了Wi-Fi聯盟，致力解決符合802.11標準的產品的生產和裝置相容性問題。

  5. 分類 • 而現在IEEE 802.11標準下目前有五種協定比較重要! • IEEE 802.11a • IEEE 802.11b • IEEE 802.11g • IEEE 802.11n • IEEE 802.11ac • IEEE 802.11ad

  6. IEEE 802.11ad • 為因應消費者對下載速度和高頻寬應用需求的不斷成長，無線網路技術也積極朝multi-gigabit級的傳輸速度邁進。而新興的802.11ad/WiGig 60GHz無線標準在去年正式底定，並與Wi-Fi同樣納入Wi-Fi聯盟旗下後，正積極以高傳輸速度、高傳輸容量以及與Wi-Fi向後相容等特性擴展市場。 • 成立於2007年的Wilocity是市場唯一一家提供WiGig無線標準方案的晶片業者，已於2013年初開始量產出貨，並在今年的COMPUTEX上實際展示了採用Wi-Fi/WiGig三頻模組頻段設計的無線路由器和無線基座等應用。

  7. IEEE 802.11ad • 利用60GHz技術，不僅能取得真正的7Gbps效能，未來還能提升至20Gbps，並能夠確保多數使用者能同時擁有高傳輸效能。 • 傳輸方式類似於光線反射，因此視線距離(LOS)表現非常良好，可到達100公尺。而在它傳輸無法送達的地方，則可採用11ac/n技術補足

  8. IEEE 802.11ad的應用 • 以IEEE 802.11為基礎；提供原生Wi-Fi支援，並可讓裝置在2.4GHz、5GHz和60GHz各種不同頻段運作的802.11網路間實現通透切換。支援波束成形(Beamforming)，可提升訊號強度，以實現距離超過10公尺的強韌通訊能力。 • 採用Galois/Counter模式的先進加密標準(AES)加密演算法以提供先進安全性。支援高畫質多媒體介面(HDMI)、DisplayPort、通用序列匯流排(USB)和PCIe等介面的高效能無線建置。WiGig規範是以IEEE 802.11標準為基礎，並定義實體層和媒體存取控制層，以提供對60GHz的IP網路原生支援(圖1)。同時，也能以簡單、低成本的方式開發可同時在WiGig和現有Wi-Fi網路上進行通訊的三頻無線電(2.4GHz、5GHz和60GHz)裝置。  

  9. IEEE 802.11n的應用 • 圖1 WiGig架構可實現三頻通訊

  10. IEEE 802.11n的應用 • WiGig聯盟也定義了協定適配層(PAL)，以支援60GHz頻段上的特定數據和顯示標準。如圖2所示，PAL能允許這些標準介面直接在WiGig MAC和PHY上執行，以實現無線建置，同時能以硬體方式設計。 • 圖2 WiGig協定適配層 

  11. WiGig建立高速互通生態系統 • WiGig規範和PAL能為多種創新以及既有的使用模式帶來Gb級的無線設計方式(圖5)。WiGig規範利用全球免授權的60GHz頻段，最高達7Gbit/s數據傳輸率。其以802.11標準為基礎，包括對Wi-Fi在60GHz的原生支援；具三頻無線電的產品能在2.4GHz、5GHz和60GHz網路間無縫切換，確保最佳效能。  

  12. WiGig使用模式

  13. WiGig建立高速互通生態系統 • WiGig聯盟同時也定義可用來實現A/V和I/O介面無線建置的PAL，將可推動像是無線基座、高速同步化作業和無線顯示器等先進應用。此規範的發布將能使製造商建立具互通性WiGig產品的全球生態系統。所有WiGig聯盟成員均可取得此規範，聯盟成員能夠根據免權利金條款，開發下一代無線產品。。

  14. WiGig/Wi-Fi聯盟攜手　共同開發60GHz技術 • WiGig聯盟和Wi-Fi聯盟已於2010年5月達成合作協議，將為開發下一代Wi-Fi聯盟認證計畫共享技術規範。此協議可進一步推動支援60GHz技術的產品開發，以擴大既有的Wi-Fi功能。 如果用家購買一台只支援2.4GHz的150Mbps路由器，就只能使到72Mbps，即是20MHz頻寬下的最快速度。 • 此PAL可擴充性的允許壓縮過和未壓縮的視訊傳輸。輸入/輸出PAL對電腦介面在60GHz上的運作，提供了高效能無線建置的定義。現已完成的定義有WiGig序列延伸(WSE)和WiGig匯流排延伸(WBE)。WSE PAL與USB類似，通常是用來將外部周邊或其他裝置與主機相連，WSE PAL可實現WSE裝置間的數個Gigabit級無線連接性，同時亦有助於開發像是WSE基座等各種產品。   • PCIe匯流排通常被用在電腦中，將中央處理器(CPU)和記憶體與支援儲存、網路卡及其他介面的I/O控制器相連。它也能被用來與媒體和繪圖處理器相連，以增強圖片品質或卸載CPU的處理負荷。建置與PCIe類似的WBE PAL能實現裝置間的數個Gigabit級無線同步化作業，並能與儲存和其他高速周邊相連。  

  15. 參考資料 • http://www.mem.com.tw/article_content.asp?sn=1104120008新電子 • 維基百科

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