WirelessHDの普及を目指す米SiBEAM社、携帯型機器への搭載も狙う

2010/01/19

前川慎光

図1　テレビと複数のAV機器を無線接続
第2世代品を使ったデモの様子。1台のテレビに対して、6つのAV機器を無線接続したときの制御画面。テレビのリモコンで使用するAV機器を選択し、選択したAV機器を制御できる。出典：サイビームジャパン

　「WirelessHD」規格に準拠する無線通信チップセットを販売する米SiBEAM社が、規格普及のために活発に動いている。WirelessHDとは60GHz帯を利用する無線通信方式の一種だ。主用途はハイビジョン（HD）映像の非圧縮伝送である。セットトップ・ボックスやBlu-ray Discプレーヤから、テレビ受像機に無線で映像信号を送信できる。

　同社は2009年10月に、WirelessHD準拠無線チップの第2世代品のサンプル出荷を始めた（図1）。さらに、2010年1月には第3世代品の概要を明らかにした。第3世代品では、高性能を追求した品種に加えて、携帯型電子機器に向けて消費電力を数100mWまで低減した品種を新たに用意する。2011年中にサンプル出荷を開始し、2012年には量産を開始する計画だ。

　さらに、同社のチップセットが備える機能のうち、データ送信側機器に実装するベースバンド処理を、IP（Intellectual Property）として2010年後半にも提供を開始する。半導体ベンダーや機器メーカーが自社製のASIC（Application Specific Integrated Circuit）にこのIPを組み込むことで、WirelessHD準拠の無線通信機能を備えた機器を低コストに製品化できる。

もはや60GHz帯は特別ではない

　WirelessHD規格が2008年1月に登場した当初、宅内で使う民生機器で60GHz帯という極めて高い周波数帯域を使用するのは難しいという指摘が数多くあった。例えば、無線LANに使う周波数帯域は2.4GHz帯または5GHz帯である。一般に、周波数帯域が高くなればなるほど、無線チップの設計や製造が難しくなる。当初からSiBEAM社は、量産時の製造コストを抑えるために、Si（シリコン）材料のCMOSプロセスを使うことを明言していた。高周波特性が優れる化合物半導体を使わずに、60GHz帯で安定して動作する無線チップを製品化するのは難しいと見る関係者は多かったのである。

　しかし、規格策定以降の動きを振り返ると、製品化まで順調に進んだと言えるだろう。2009年4月にパナソニックが、業界で初めて60GHz帯の無線通信に対応するデジタル・テレビを発売した。2009年後半には、ソニーや韓国LG Electronics社が続いた。宅内で60GHz帯を活用することが十分に可能であるという事実は、業界の共通認識となりつつある。

　もはや、60GHz帯を使った無線通信技術は特別なものではなくなった。60GHz帯は、現在、さまざまなメーカーから注目を集めている。例えば、2009年5月には、米Intel社や米Dell社などが60GHz帯を使う無線通信規格の推進を目指す業界団体「Wireless Gigabit（WiGig）Alliance」を設立している。同団体では同じ60GHz帯でも、WirelessHDとは異なる通信方式を策定した。

ノート・パソコンへの搭載も見込める

　WirelessHDを普及させるに当たって、SiBEAM社は第2世代品のチップセットが果たす役割は大きいと考えている。まず、システム・コストや実装面積を従来に比べて削減できる。さらに、デジタル・テレビやメディア・サーバー、Blu-ray Discプレーヤといった民生機器に加えて、ノート・パソコンへの搭載も狙えるからだ。ノート・パソコンがWirelessHDの機能を持てば、WirelessHDの用途がより広がる（図2）。

図2　WirelessHDが対象とする各種電子機器
デジタル・テレビやこれに接続するAV機器への搭載を狙う。第2世代品投入後は、ノート・パソコンへの搭載も現実的になったとする。

　同社はここ最近、「CE＋PC」というメッセージを全面に打ち出している。CE（Consumer Electronics）に加えて、PC（Personal Computer）を対象アプリケーションとして狙うというメッセージである。これは「第2世代品の製品化によって可能になった」（サイビームジャパンの代表取締役社長である津久井裕三氏）という。

　第2世代品では、製造プロセスを90nmのCMOSから65nmのCMOSへ微細化することで、消費電力と実装面積の削減を図った（図3）。「消費電力は、およそ半分に減った」（同氏）という。消費電力の低減により、ノート・パソコンにチップを搭載することが現実的になった。さらに、データ送信距離を実用上問題ない程度に短縮することで消費電力を抑える機能をノート・パソコン向けに用意した。送信距離を2.5mとしたとき、送信側チップの消費電力は、2W以下に抑えられる。

テレビに複数のAV機器を無線接続し、自由に切り替え

　現在のところWirelessHDの用途と言えば、外付けのテレビ・チューナから、デジタル・テレビに無線で映像信号を送信すること、つまり双方を接続するHDMIケーブルの無線化ぐらいだ。点と点を無線で接続するだけで、ネットワークを構成するものとは言えなかった。

　SiBEAM社の第2世代品を使えば、「複数の民生機器をWirelessHDで相互に接続して、ネットワークを構成できる」（同氏）という。例えば、1台のデジタル・テレビに対して、Blu-ray Discプレーヤとメディア・サーバー、ゲーム機を無線接続し、テレビ・リモコンで通信相手の機器を切り替えるといったことが可能になる。

　従来のWirelessHD対応テレビは、工場出荷時にチューナーとテレビの組み合わせを決める必要があり、その組み合わせをユーザーが変えることはできなかった。そこで、第2世代品では、著作権保護技術「HDCP（High Bandwidth Digital Content Protection）」の2.0版に対応した。HDCP 2.0では、送信側と受信側の組み合わせを工場出荷後に設定できる。

　2010年1月に開催された「2010 International CES」では、WirelessHD規格やSiBEAM社の取り組みに関連した発表がいくつかあった。その中で津久井氏が、WirelessHD規格の普及を促す上で最もインパクトがありそうだと語ったのが、米VIZIO社がWirelessHD内蔵デジタル・テレビを2010年夏ごろに発売するという発表である。同社のデジタル・テレビは、高機能ながらも安価という評判を得ている。これにWirelessHDが標準で載った。VIZIO社は、HDMI端子を4系統搭載したWirelessHD対応通信アダプタや、WirelessHD準拠Blu-ray Discプレーヤなども発売する予定である。

図3　第2世代品の特長
第2世代品の概要をまとめた。3D映像フォーマットの一部に対応したほか、さまざまな改善を盛り込んだ。

28Gビット/秒で4K2K表示の画像も伝送

　第2世代品に続き、2011年中にサンプル出荷予定の第3世代品では、前述のように高性能を追求した品種と、携帯型電子機器に向けて消費電力の低減を図った品種の2系統を用意する（図4）。高性能品は、デジタル・テレビの技術進展に追従すべく伝送速度を向上させたもの。携帯型電子機器に向けた品種は、対象アプリケーションの拡大を狙ったものと位置付けられる。

　高性能品の伝送速度（PHY層）は28Gビット/秒、データ・レートで10数Gビット/秒に達する予定である。現在の品種の伝送速度（PHY層）は、5Gビット/秒程度。これに比べると大幅な高速化だ。リフレッシュ・レートが120Hzや240Hzと高いテレビや、4K2K（4096×2160画素）表示の高解像度テレビへの採用も狙える。さらに第3世代品では、今後の普及が見込まれる3Dテレビの対応フォーマット数を、第2世代品よりも増やす計画である。

図4　第3世代品の概要
据え置き型のAV機器に向けた品種と、携帯型電子機器に向けた品種の2系統を用意する。

　28Gビット/秒という伝送速度は、60GHz帯の7GHz幅の周波数帯域を4つに分割し、そのうち1つの帯域をデータのやりとりに使うという現在の方式はそのままに、周波数の利用効率を高めることで実現する。現在は16値QAM（Quadrature Amplitude Modulation）を採用しているが、この変調値を増やすという。

　一方の携帯型電子機器に向けた品種では、送信側チップ・セットと受信側チップ・セットのうち、送信側チップ・セットのみを用意する。HD映像を携帯型電子機器で受信し、そのディスプレイで表示するような利用シーンを想定していないからだ。

　ただし、KIOSK端末などと双方向にデータをやりとり可能にする機能を用意する。データ・レートは1Gビット/秒程度になる見込みである。テレビに向けてHD映像を非圧縮伝送するときのデータ・レートは現状と同等の3.8Gビット/秒程度を確保する。「例えば、KIOSK端末で映画コンテンツを購入して携帯型機器にダウンロードし、その後宅内のテレビにコンテンツを伝送して映画を楽しむといった使い方ができる」（サイビームジャパンの津久井氏）という。

　なお第3世代品は、2010年第1四半期に発表予定の次世代規格「WirelessHD Next Generation」に準拠する予定である。これまでのWirelessHD規格に関連した記事を以下にまとめた。

団体設立から規格策定まで

課題や想定する利用シーンについて

製品化について