千兆无线互连：60GHz毫米波技术助力解决无线带宽危机

一些制造商推出的WiHD-HDMI适配器可同样享受设置简单以及操作方便的无线互连。

802.11ad和WiHD标准均可通过发送器和接收器IC之间的波束形成和波束控制来弥补60GHz毫米波视距传播的短板。网络处理器和集成相控阵天线的射频IC可提升信号的有效辐射功率并使得无线通信系统能够选择最佳的可用发送/接收路径。对于WiHD来说，该技术使得相关产品能够支持点对点、非视距（non-line-of-sight, NLOS）的无线互连，最远距离可达10米。

图4.60GHz毫米波技术的有限覆盖范围和独特的传播特性可帮助多种标准在同一个家庭空间甚至是同一间房间内和谐共存。

尽管WiHD和802.11ad支持不同的协议和应用，但人们希望它们两者能够在同一个家庭空间甚至是同一房间内和谐共存（图4）。

3.3.室外千兆无线链路

毫米波技术还可在未来的回程基础设施应用上扮演重要角色，包括下一代5G移动宽带基础设施、固定接入回程扩展以及校园内的点对点链路，在这些应用中，60GHz通道的无线网络容量以及高度优化的射频链路使其成为理想的"无线光纤"，用于替代现有的光纤回程应用。

图5.60GHz无线光纤使用情境

目前市场上各类解决方案为占领更多的市场份额激烈竞争，但现在的大多数系统都建立在IEEE开发的IEEE 802.11ad标准上。除了上文中提到的室内应用之外，针对802.11标准的修改还包括在60GHz毫米波频段支持长距离链路（距离最长可达500米）。这会使用为10米距离的室内互连而开发的相同的波束形成技术，以支持多种其他的使用情境，包括接入点连接以及室外回程链路。

4、实现策略

想要进入新兴的60GHz市场的企业必须懂得如何处理随着这项新技术而来的许多错综复杂的问题。本节将为您介绍毫米波技术领域的前沿动态。包括欠缺经验的开发工程师可能面临的一些潜在风险、陷阱和技术上的死胡同等。与此同时，我们将分享克服这些挑战的一些切实可行的策略。

4.1.全面考虑

采用CMOS制程：要实现赢得市场的产品，需要使用射频集成电路（RFFIC）来降低装配、测试和制造方面的成本。使用60GHz频段的商用设备上市已经有一段时间了，但是大多数RFIC制造商仍依靠特别的制程，如砷化镓（Gallium-Arsenide, GaAs）或硅锗（silicon-germanium, SiGe）制程，集成度非常有限并且很难降低成本。而更高的解决方案成本将会极大地限制小批量应用市场的使用，从而进一步阻碍了为客户提供合理定价的可能性。

随着可用于生产毫米波器件的商品级深亚微米CMOS制程的出现，这样进退两难的困境已经得以解决。由于不再需要那些特殊的半导体制程，CMOS RFIC现可将毫米波产品的成本控制在消费电子市场能够接受的程度。

5、你愿意使用现成的解决方案吗？

只要有合适的商业化解决方案，那么它常常就是最佳的选择，特别是对于早期进入市场的产品来说。现有的RFIC能够缩短产品上市时间并且降低开发成本，你可以将更多的资源用于实现那些使你的产品与众不同的特性。

在采用现有的芯片/芯片组之前，下列事项值得考虑：

•   产品需要支持哪些主要的使用情境？室内无线视频？还是校园内的千兆数据传输？或是需要以超快的速度短距离传输大量数据？使用情境决定采用哪种60GHz技术。

•   是否希望产品能够与其他品牌的产品连接？换句话说，你打算提供终端到终端的系统（封闭系统），还是必须要符合行业标准的产品，从而能够与支持相同标准的其他品牌产品协同工作？

•   产品是由电池供电还是使用交流电？链路吞吐量、传输距离、天线设计和元器件选择之间的权衡将基于可用的供电方式以及设计时需考虑的产品使用时长。

•   产品面临哪些工业设计限制？任何无线设计都需要小心布局系统内的射频电路。而由于60GHz毫米波波长很短，又带来了额外的技术挑战。在小尺寸的设备中，如智能手机，散热和热量管理也会提升设计复杂程度。

•   整体预算是多少？对于任何项目来说，成本将对选择使用哪种技术产生重要影响。根据吞吐量、距离、尺寸和布局，不同的无线元器件和系统级实现将会决定最终的成本。

5.1.进一步考虑

找到合适的合作伙伴：为了开拓60GHz市场需要制定能够赢得市场的战略，这需要有经验的合作伙伴，不仅要具备专业知识、经验和客户支持能力，还要能够帮助客户迅速捕捉市场机会。全球具备这样的资质的公司并不多，而SiBEAM正是这样一家公司，在过去十年中已经通过大规模CMOS晶圆厂大量生产了毫米波IC。

SiBEAM公司拥有一套完善的"专为生产而设计"的体系，使其能够方便地使用