ما هي الواجهة الرقمية المنزلية اللاسلكية WHDI

يُعد “WHDI” معياراً إلكترونياً للمستهلك للاتصال اللاسلكي عالي الدقة في جميع أنحاء المنزل، حيث يُحدث ثورة في تجربة الوسائط المتعددة المنزلية، من خلال تقديم فيديو تفاعلي عالي الدقة لاسلكياً من أي جهاز إلى أي شاشة، وهو مدعوم من “AMIMON” و”Hitachi Ltd.” و”LG Electronics” و”Motorola” و”Samsung Group” و”Sharp Corporation” و”Sony”.

ما هي الواجهة الرقمية المنزلية اللاسلكية WHDI؟

الواجهة الرقمية المنزلية اللاسلكية “WHDI”: هي معيار تقني تم تصميمه لتقديم محتوى صوتي ومرئي عالي الجودة ضمن شبكة وسائط متعددة في المنزل، حيث يستخدم نطاق تردد “5 جيجاهرتز” لدفق الفيديو والصوت التفاعلي عالي الدقة لاسلكياً من أي جهاز إلى وحدة عرض على مدى فعال من “100 إلى 150 قدماً” مع معدلات فيديو تصل إلى “1080 بكسل”، كما توفر هذه التقنية للمستهلكين المرونة والراحة لتوصيل أجهزة التلفاز عالية الدقة لاسلكياً بمصادر الفيديو، مثل الهواتف المحمولة وأجهزة آي باد ومحطات التشغيل وأجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة فك التشفير.

تتيح هذه التقنية التوصيل اللاسلكي للتلفاز عالي الدقة غير المضغوط في جميع أنحاء المنزل بمعدلات فيديو تبلغ “1080 بكسل” وما بعدها، وهي الخدمة الوحيدة التي تعد بتقديم دقة “4K2K”، وباستخدام النطاق غير المرخص “5 جيجاهرتز”، فإنّه يتفوق على التقنيات التنافسية من خلال توفير جودة صورة رائعة ومتسقة تعادل كابل “HDMI” السلكي وزمن انتقال منخفض أقل من “1 مللي ثانية”، وتوافر غرف متعددة واستهلاك منخفض للطاقة.

يمكن الاعتماد على جهاز التحكم عن بُعد بالأشعة “IR” لتغيير المدخلات على جهاز الإرسال أو استعمال الأزرار المتوفرة بجهاز الإرسال أو جهاز الاستقبال، حيث يقوم جهاز الاستقبال أيضاً بإعادة توجيه “IR” من مستقبل “IR” الخاص به إلى جهاز الإرسال، كما يأتي جهاز الإرسال مزوداً بكابل بثلاثة أجهزة إرسال “IR” على طوله، حيث تحتوي هذه على شريط مزدوج الوجه على ظهرها، وبحيث يمكن تعليقها بجوار مستقبلات الأشعة تحت الحمراء على أجهزة الوسائط المتعددة، مثل مضيف “HDTV” وجهازي الإدخال.

• “HDMI” هي اختصار لـ “High Definition Multimedia Interface”.

• “WHDI” هي اختصار لـ “Wireless Home Digital Interface”.

• “IR” هي اختصار لـ “infrared radiation”.

• “HDTV” هي اختصار لـ “High Definition Television”.

معايير WHDI:

• معيار “WHDI 1.0.0”: هو المعيار الذي يدعم معدلات بيانات تصل إلى “3 جيجابت في الثانية” في قناة “40 ميجاهرتز” وما يصل إلى “1.5 جيجابت في الثانية” في قناة واحدة “20 ميجاهرتز”، كما إنّه يتيح دفق فيديو “1080p / Hz 60” الكامل إلى ما بعد “100 قدم” أي “30 متراً”، عبر الجدران.

• معيار “WHDI 2.0”: هو المعيار الذي يدعم الجيل التالي من تنسيق “1080p 60 Hz x 2 3D”، كما أنّه يدعم تنسيق “2K x 4K HD” بأربعة أضعاف دقة “1080 بكسل”، وتقديم الدعم للصور ثلاثية الأبعاد المجسمة.

• معيار “WHDI 3D”: هو المعيار الذي يدعم تنسيقات ثلاثية الأبعاد إضافية محددة بموجب مواصفات “HDMI 1.4a” التي توفر دعماً سلكياً لـ “3D”.

ملاحظة: “D” هي اختصار لـ “Dimension” و”HD” هي اختصار لـ “High definition”.

أساسيات الطبقة المادية WHDI:

يعمل معيار “WHDI” في إعطاء أجهزة الوسائط المتعددة القدرة على الاتصال بسهولة بواسطة واجهة لاسلكية، حيث عادةً ما تم استعمال واجهات سلكية في الماضي، وغالباً ما تتطلب هذه الكابلات السميكة والضخمة لربطها وخلف معظم أجهزة التلفاز المنزلية، ومع ذلك تحتاج الوسائط المتعددة وخاصة الفيديو معدلات تدفق بيانات عالية، ولتمكين معدلات البيانات المطلوبة ولتحقيقها تستعمل الطبقة المادية “WHDI” عدداً من الأنظمة المستخدمة من قبل أنظمة معدل البيانات العالية الأخرى.

• تقنية “OFDM”: تستخدم الطبقة المادية “WHDI” تعدد إرسال بتقسيم متعامد للتردد “OFDM” كتنسيق الإشارة الإجمالي، وقد ثبت أنّ هذا يوفر اتصالات قوية لأنظمة البيانات، حيث يتم استخدام معدلات بيانات عالية.

• تقنية “MIMO”: تستعمل أيضاً الطبقة المادية “WHDI” أو “MIMO” أو المدخلات المتعددة حيث يسمح بالحصول على معدلات بيانات أعلى بكثير ممّا يمكن أن يكون ممكناً بدونه.

تعمل الأجهزة في نطاق التردد 5 جيجاهرتز “ISM”، وعلى هذا النحو فهي تعمل جنباً إلى جنب مع معايير أخرى، بما في ذلك “IEEE 802.11a” و”802.11n” و”802.11ac” بالإضافة إلى الأجهزة الأخرى التي تستخدم التردد الخالي من الترخيص، كما يمكن أن تحقق النطاقات إلى حوالي “30 متراً” ويمكن للنظام توفير فيديو عالي الدقة بالكامل، كما أنّه قابل للتطوير للفيديو عالي الدقة وأيضاً للفيديو ثلاثي الأبعاد.

مكونات “AV” الذي يتم توصيلها بين الوحدات السلكية مثل مسجلات “DVD” وما شابه ذلك إلى شاشة مثل التلفاز غير مضغوط، لا يتم اختراق الجودة إلى حد ما فحسب، ولكن هناك أيضاً مشكلات تتعلق بانتهاك حقوق الطبع والنشر وإمكانية التشغيل البيني بين عدد كبير من تنسيقات الترميز التي يمكن استخدامها، ونتيجةً لذلك يتم نقل البيانات عبر الطبقة المادية “WHDI” بتنسيق غير مضغوط ممّا يعني أنّ معدلات نقل البيانات العالية مطلوبة.

تستخدم الطبقة المادية “WHDI” نفس القناة للوصلة الصاعدة والهابطة لأنّ هذا يوفر استخداماً أفضل بكثير للطيف الترددي المتاح، وعادةً ما يتم نقل حوالي “98%” من البيانات في اتجاه الوصلة الهابطة أي من مصدر البيانات إلى العرض، وذلك لأنّ بيانات الحمولة يتم نقلها في هذا الاتجاه فقط ولا يحمل الوصلة الصاعدة سوى معلومات التحكم، ولتحقيق تشغيل تقنيات “WHDI TDD” بأقصى قدر من الكفاءة، تحدث إرسالات الوصلة الصاعدة أثناء فترة التخلص الرأسي عندما لا توجد بيانات في اتجاه الوصلة الهابطة.

• “OFDM” هي اختصار لـ “Orthogonal frequency division multiplexing”.

• “MIMO” هي اختصار لـ “Multiple Input Multiple Output”.

• “AV” هي اختصار لـ “Audio Video”.

• “TDD” هي اختصار لـ “Time Division Duplex”.

• “DVD” هي اختصار لـ “Disc or Digital Video Disc”.

إطارات الطبقة المادية WHDI:

من أجل تحقيق نقل البيانات بأسلوب قياسي يمكن فك تشفيره في النهاية البعيدة، يتم تقسيم إرسال الطبقة المادية “WHDI” إلى إطارات.

• الوصلة الهابطة: هي الوصلة التي يتم فيها إرسال ونقل وحدات بيانات “PHY” للوصلة الهابطة ووحدات “DLPDU”، حيث تحتوي وحدات “DLPDU” هذه على معلومات “A / V” والتحكم.

• الوصلة الهابطة: هي الوصلة التي يتم فيها إرسال وحدات بيانات “PHY” و”UPIPDUs” ووحدات بيانات “PHY” للتحكم في الإرسال.

كما تتألف إطارات المودم من إطار “WHDI” للوصلة الصاعدة وإطار “WHDI” للوصلة الهابطة ويتم توافقها مع إطارات الفيديو، وبهذه الطريقة يكون لكل من إطارات الفيديو والمودم نفس المعدل، كما قد يكون هناك أيضاً صمت قصير وزمن تحول التردد اللاسلكي في نهاية إطار الوصلة الصاعدة، وقبل بدء الإطار التالي في الترتيب للوصلة الهابطة، وخلال إرسال البيانات يتم تعريف فترة الفيديو النشط على أنّها الوقت بين إرسال بداية أول بكسل في إطار فيديو إلى نهاية الأخير، وبهذه الطريقة يحدث نقل البيانات أثناء فترة الفيديو النشط.

• “PHY” هي اختصار لـ “Physical Layer”.

• “DLPDU” هي اختصار لـ “Downlink PHY Data Units”.

• “UPIPDUs” هي اختصار لـ “Uplink Control PHY Data Units”.