當今數字世界所面臨的嚴峻考驗不外乎為數據處理、儲存和傳輸。隨著支持全高清(FHD)視頻流媒體和4K視頻的移動設備逐漸成為主流，消費者對數據帶寬的需求仍持續成倍數增長。

現階段，第三代通用串行總線(USB 3.0)和以太網絡(Ethernet)等有線數據接口已達到Gbit/s的傳輸速率，但在無線傳輸方面，2.4GHz和5GHz的無線局域網絡(Wi-Fi)技術，目前所在頻段早已非常擁擠且難以擴展。

有鑒于此，應用60GHz非授權頻段的802.11ad無線解決方案開發需求遂浮出水面，其可提供具備數千兆數據帶寬的寬帶網絡，為滿足未來消費者需求的理想選擇。在此為不熟悉頻段規范的讀者特別說明，非授權頻段是由當地頻段監管機構提供，使用者無需繳納監管授權費。Wi-Fi可在2.4GHz、5.0GHz及新的60GHz非授權頻段上運作。

以數千兆位Wi-Fi聞名的IEEE 802.11ad標準于2012年12月發布，提供高達7Gbit/s的無線數據傳輸速率。最近，業界暨Wi-Fi聯盟(Wi-Fi Alliance)及其合作伙伴推廣802.11ad后，相繼開始運用802.11ad所帶來的千兆位容量于各式新型無線互連解決方案。

802.11ad可解決頻段擁擠的問題，同時改善設備的外觀工業設計并提供較其他無線技術更佳的用戶體驗。首先是新一代2.4GHz/5.0GHz/60GHz三頻Wi-Fi無線網絡，可將無線互連的速率容量提升至千兆位，創造新的室內無線體驗；消費者可使用支持802.11ad的智能手機連接到無線連接點(Access Point)，并與其他支持802.11ad的設備如平板電腦、筆記本電腦、顯示器、網絡儲存服務器(NAS)等交換數據(圖1)。如此一來，消費者不用長時間等待，僅需數秒即可導入完整的媒體庫或下載一部完整的電影。

圖1　三頻Wi-Fi應用情境圖

與此同時，802.11ad將使移動體驗更上一層樓。隨著智能手機、平板電腦等移動設備效能媲美PC，用戶僅須攜帶移動設備，透過無線網絡連接至更大或多個顯示器、鍵盤、鼠標和可擴展性磁盤驅動器的基座即可隨時進行工作(圖2)。移動設備和基座間的所有信息可透過802.11ad千兆無線連接傳輸。

圖2　無線擴充基座應用概念圖

由此可見，使用移動設備實現所有運算、互聯網、娛樂和游戲功能的時代已經來臨，未來802.11ad將為無線連接市場帶來許多機會，無論是用于實現辦公室內的無線桌面PC體驗或是家庭4K視頻流。

此外，旅客在旅途中還可享受卓越的同步與移動情境體驗，如使用支持802.11ad的設備將數據快速備份至主機或在登機前從信息服務站下載一部電影，抑或是與朋友分享文件(圖3)。802.11ad的千兆位數據傳輸量可使設備僅需數秒即可完成文件傳輸，節省時間以處理更為重要的事務。

圖3　設備對設備高速數據分享

60GHz應用漸具雛型　802.11ad芯片擴大亮相

隨著802.11ad應用情境日益明朗，通訊芯片商也開始展開技術和產品布局。例如，SiBEAM即已提供三款支持802.11ad的組件，包括802.11ad的媒體訪問控制層(MAC)/基帶處理器SB6501、適合移動設備(直流電池供電)應用的60GHz射頻收發器SB6510，以及固定設備(交流電源)的60GHz射頻收發器Sil6312；同時SB6501提供雙天線陣列，可增強連接主流系統單芯片(SoC)平臺所需的無線穩定性并實現更靈活的數據接口。

現階段，市面上大多802.11ad芯片均內建關鍵射頻電路及多種內置天線，以提供優異的無線性能、穩定性及極佳的設計靈活性，并支持從移動設備、網絡設備至顯示器等不同的大小設備；同時可讓原始設備制造商(OEM)依不同應用選擇和增添MAC/基帶處理器和射頻芯片組。

以消費性電子類的移動應用來說，用戶會以水平或垂直的方式手持設備，OEM廠商可選擇為設備添加第二個802.11ad SB6510射頻IC，以加強天線密度進而增強無線連接的穩定性。至于以交流電源方式供電的無線傳輸產品，如電視機、無線路由器或儲存設備等，系統業者則可采用支持交流電供電的802.11ad芯片。

最新的802.11ad射頻芯片組在單一組件中整合功率放大器(PA)、低噪聲放大器(LNA)與多個相位陣列天線。以SiBEAM的802.11ad方案為例，其專利的內置天線整合在基帶處理器中，由自適應波束形成(Beamforming)和控制算法獨立控制，可提升無線連接性能和穩定性。

有別于2.4GHz和5GHz Wi-Fi頻段，60GHz頻段上波束形成和控制功能在保持鏈路性能和穩定性方面扮演更重要的角色。基帶和天線陣列協同工作，在兩個持續通訊的設備間「形成」和「控制」波束，兩個互通的設備間隨時與多個天線陣列互連，僅使用一條鏈路進行傳輸和接收數據；如果工作中的鏈路突然中斷，即會啟用另一條已建立的鏈路，以保持無線連接不中斷。上述所有功能皆能透過市面上最新的802.11ad解決方案實現，對用戶來說十分簡易。

另一方面，802.11ad射頻芯片亦須支持USB 3.0和PCIe 1.0接口，以與主流應用處理器連接；目前相關芯片商正積極開發802.11ad參考設計及標準設計模塊，進而幫助系統制造商在短時間內即可將802.11ad功能增添至其平臺上，并適用于不同的設備。

隨著每年智能手機的出貨量逾十億支，且越來越多設備成為物聯網(IoT)的一環，Wi-Fi在過度擁擠的2.4GHz和5GHz頻段上帶寬不夠使用的情況只會變得更糟，因此，包括OEM廠商、網絡營運商、解決方案提供商及本地監管機構等無線產業成員都在積極尋找如60GHz等其他頻段來擴展服務。

消費者更是期盼新一代無線技術能一舉解決Wi-Fi頻段擁擠的問題，并提供全新的用戶體驗。目前通訊產業供應鏈已看到802.11ad技術的潛力且著手推出相關解決方案，將能為移動、PC、網絡和消費性電子市場的客戶提供最具成本優勢的802.11ad設計。

文．郭大瑋SiBEAM資深營銷總監