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WHDI RF Physical Layer

WHDI RF Physical Layer

Die physikalische WHDI-Schicht ist ein Schlüsselbereich des gesamten WHDI-Systems.

Die physikalische Schicht ist der Bereich des gesamten WHDI-Systems, der die Kommunikation mit der Außenwelt ermöglicht. Für WHDI, das Daten drahtlos überträgt, enthält es die HF-Signalerzeugung und behandelt die Paketformate für dieses Signal sowie andere Aspekte, die die externe Schnittstelle betreffen.

Grundlagen der WHDI-physikalischen Schicht

Der WHDI-Standard sollte es Multimedia-Geräten ermöglichen, eine einfache Verbindung über eine drahtlose Schnittstelle herzustellen. Normalerweise wurden in der Vergangenheit verdrahtete Schnittstellen verklagt, und diese erfordern häufig dicke und sperrige Kabel für ihre Verbindung. Hinter den meisten Heimfernsehgeräten befindet sich ein Nest aus Kabeln, die nicht immer leicht zu verbergen sind.

Multimedia und insbesondere Video erfordern jedoch hohe Daten-Streaming-Raten. Um das Erreichen der erforderlichen Datenraten zu ermöglichen, verwendet die physikalische WHDI-Schicht eine Reihe von Techniken, die von anderen Systemen mit hoher Datenrate verwendet werden.

  • OFDM: Die physikalische WHDI-Schicht verwendet OFDM, orthogonales Frequenzmultiplex, als Gesamtsignalformat. Es hat sich gezeigt, dass dies eine robuste Kommunikation für Datensysteme bietet, bei denen hohe Datenraten verwendet werden.

    Hinweis zu OFDM:

    OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex) ist eine Form des Signalformats, das eine große Anzahl von Trägern mit geringem Abstand verwendet, die jeweils mit einem Datenstrom mit niedriger Rate moduliert werden. Es wird normalerweise erwartet, dass die eng beabstandeten Signale sich gegenseitig stören, aber wenn die Signale orthogonal zueinander gemacht werden, gibt es keine gegenseitige Störung. Die zu übertragenden Daten werden von allen Trägern gemeinsam genutzt. Dies bietet Ausfallsicherheit gegen selektives Fading durch Mehrwegeffekte.

    Lesen Sie mehr über OFDM, Orthogonal Frequency Division Multiplexing.

  • MIMO: MIMO oder Multiple Input Multiple Output wird auch von der physischen WHDI-Schicht verwendet. Dadurch können viel höhere Datenraten erzielt werden, als dies ohne möglich wäre.

    Hinweis zu MIMO:

    MIMO ist eine Form der Antennentechnologie, bei der mehrere Antennen verwendet werden, um die Trennung von Signalen zu ermöglichen, die aufgrund von Reflexionen usw. über unterschiedliche Pfade übertragen werden, und deren Fähigkeit zur Verbesserung des Datendurchsatzes und / oder des Signal-Rausch-Verhältnisses, wodurch sie verbessert werden System Geschwindigkeit.

    Lesen Sie mehr über MIMO-Technologie

Geräte arbeiten im 5-GHz-ISM-, industriellen, wissenschaftlichen und medizinischen Frequenzband. Als solche arbeiten sie zusammen mit anderen Standards wie IEEE 802.11a, 802.11n und 802.11ac sowie anderen lizenzfreien Geräten.

Die Reichweite kann bis zu 30 Meter betragen und das System kann Full-HD-Videos liefern. Es ist auch für Videos mit höherer Auflösung und auch für 3D skalierbar.

WHDI-Datenkomprimierung auf physikalischer Ebene

AV-Inhalte, die zwischen kabelgebundenen Einheiten wie DVD-Rekordern und dergleichen an ein Display wie einen Fernseher übertragen werden, sind nicht komprimiert. Die Qualität wird nicht nur etwas beeinträchtigt, sondern es gibt auch Probleme mit Urheberrechtsverletzungen und der Interoperabilität zwischen den zahlreichen verwendeten Codec-Formaten.

Infolgedessen werden die über die physikalische WHDI-Schicht übertragenen Daten in einem unkomprimierten Format erstellt, was bedeutet, dass hohe Datenübertragungsraten erforderlich sind.

WHDI TDD

Die physikalische WHDI-Schicht verwendet denselben Kanal für Uplink und Downlink, da dies eine weitaus bessere Nutzung des verfügbaren Frequenzspektrums ermöglicht. Typischerweise werden ungefähr 98% der Daten in der Abwärtsverbindungsrichtung übertragen, d. H. Von der Datenquelle zur Anzeige. Dies liegt daran, dass die Nutzdaten nur in diese Richtung übertragen werden und die Aufwärtsverbindung nur Steuerinformationen enthält, z. Bestätigungen und andere Verwaltungsnachrichten.

Um sicherzustellen, dass die WHDI-TDD-Techniken mit maximaler Effizienz arbeiten, erfolgen die Aufwärtsverbindungsübertragungen während der vertikalen Austastperiode, wenn keine Daten in der Abwärtsverbindungsrichtung vorhanden sind.

WHDI-Frames der physischen Schicht

Um sicherzustellen, dass die Daten in einem standardisierten Format übertragen werden, das am entfernten Ende decodiert werden kann, wird die Übertragung der physikalischen WHDI-Schicht in Rahmen aufgeteilt.

  • Downlink: Während der Downlink-Übertragungsperiode werden Downlink-PHY-Dateneinheiten und DLPDUs übertragen. Diese DLPDUs enthalten A / V- und Steuerinformationen.
  • Uplink: Während der Uplink-Übertragung werden Uplink-Initialisierungs-PHY-Dateneinheiten, UPIPDUs und Uplink-Steuer-PHY-Dateneinheiten, ULCPDUs, übertragen.

Modem-Frames umfassen einen Uplink-WHDI-Frame und einen Downlink-WHDI-Frame und sind mit den Video-Frames ausgerichtet. Auf diese Weise haben sowohl Video- als auch Modem-Frames die gleiche Rate. Am Ende des Uplink-Rahmens und vor dem Start des nächsten Downlink-Rahmens kann es auch zu einer kurzen Ruhe- und HF-Durchlaufzeit kommen.

Innerhalb der Datenübertragung ist die aktive Videoperiode als die Zeit zwischen der Übertragung des Beginns des ersten Pixels in einem Videorahmen bis zum Ende des letzten Pixels definiert. Auf diese Weise erfolgt die Datenübertragung während der aktiven Videoperiode.

Wenn Sie die aktive Videoperiode auf diese Weise verwenden, bleibt nur wenig Zeit zum Puffern, und die Latenz wird verringert.

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