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超寬帶無線通信技術(shù)( 四 )

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(1)各種移動設(shè)備之間的高速信息傳輸，例如PDA、mp3、可視電話、3G手機(jī)等設(shè)備之間的短距離點(diǎn)到點(diǎn)通信，包括多媒體文件傳輸、游戲互動等 。
(2)桌面PC機(jī)、筆記本電腦、移動設(shè)備與各種外設(shè)之間的無線連接，例如與打印機(jī)、掃描儀、存儲設(shè)備等的無線連接 。
(3)數(shù)字電視、家庭影院、DVD機(jī)、投影機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、機(jī)頂盒等家用電子設(shè)備之間的可視文件和數(shù)據(jù)流的傳輸 。
總之，UWB定位于各種消費(fèi)類電子設(shè)備和終端間的高速無線連接 。由于消費(fèi)類電子設(shè)備很多，決定了UWB的應(yīng)用將非常廣泛 。UWB技術(shù)專家們預(yù)計到2006年，UWB技術(shù)將帶來10億美元的市場銷售額 。
4 UWB的標(biāo)準(zhǔn)化
巨大的市場誘惑力吸引了眾多通信廠商對UWB技術(shù)的關(guān)注 。IEEE 802.15.3 SG3a工作組于2002年1月成立，旨在為面向WPAN應(yīng)用的IEEE 802.15.3標(biāo)準(zhǔn)制定出高速物理層補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.15.3a，UWB的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程由此開始 。工作組在標(biāo)準(zhǔn)提案征求書中提出的系統(tǒng)指標(biāo)是：
(1)使用FCC開放的3.1 GHz～10.6 GHz頻段，發(fā)送信號的功率譜密度低于-41.3 dBm/MHz 。

(2)目標(biāo)速率為10 m距離上實現(xiàn)110 Mb/s，4 m距離上實現(xiàn)200 Mb/s以及1 m距離上實現(xiàn)480 Mb/s 。
(3)支持4個不同步的微微網(wǎng)同時工作 。
2003年3月，SG3a工作組如期收到23個提案 。經(jīng)過協(xié)商討論，在2003年7月的會議上，這些提案最終融合成了兩大方案，即傳統(tǒng)的脈沖無線電方案和多頻帶正交頻分復(fù)用(OFDM)方案 。前一方案的倡導(dǎo)者多是早期投身超寬帶無線通信研究與開發(fā)的中小公司，以美國MSSI、XtremeSpectrum公司等為代表，它們擁有大量脈沖無線電方面的發(fā)明專利，在UWB的應(yīng)用開發(fā)進(jìn)程中已先行一步 。一些傳統(tǒng)的通信大公司顯然不愿意受到這些專利的制約，于是另起爐灶，完全摒棄了無載波窄脈沖的思想，又回到傳統(tǒng)的窄帶通信技術(shù)上，提出將可用的7.5 GHz頻段劃分成十幾個500～600 MHz左右的子頻帶，在每個子頻帶上采用OFDM技術(shù)實現(xiàn)寬帶無線通信的方案 。出于商業(yè)利益的爭奪，兩種方案的競爭異常激烈，在2003年7月、9月和11月會議上進(jìn)行的投票中，任何一方都沒有得到75%的贊成票，只能留待下一次會議加以解決 。
為獲得更多的支持票，兩大陣營一直都在積極采取各種行動 。2003年7月，以Intel和TI為首的多頻帶OFDM聯(lián)盟(MBOA)正式成立，有50多家企業(yè)加入 。鑒于IEEE標(biāo)準(zhǔn)制定工作一再拖延，MBOA已于近期決定成立非凡工作組，不再等待IEEE的最后結(jié)論，計劃在2004年5月發(fā)布MBOA規(guī)格Release 1.0，并開始進(jìn)行基于該規(guī)格的設(shè)備開發(fā)，預(yù)計在2004年第4季度和2005年第1季度分別提供芯片樣品和集成模塊 。而另一陣營為打破僵局，一些公司已表示將免費(fèi)提供與標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的UWB專利 。摩托羅拉作為這一陣營的堅定支持者，在2003年11月公布收購XtremeSpectrum公司 。從目前的形勢來看，多頻帶OFDM方案似乎占據(jù)了上風(fēng) 。但是，無論哪種方案最終被采用，超寬帶究竟帶來了一種全新的通信理念，對無線頻譜資源的利用將從窄帶有牌照分配轉(zhuǎn)向?qū)拵o牌照共享方式，由此帶來的安全問題、相互干擾問題以及對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和多址接入機(jī)制的重新考慮，將會產(chǎn)生出許多新的研究機(jī)會 。
5 結(jié)束語
UWB技術(shù)現(xiàn)在還處于研發(fā)階段，傳輸理論仍有待深入探討，但是其應(yīng)用前景是廣闊的 。隨著電子設(shè)備趨向智能化的勢頭日漸加快，對短距離的高速數(shù)據(jù)傳輸要求越來越迫切，非凡是無線局域網(wǎng)的普遍建立并與無線移動蜂窩網(wǎng)有機(jī)結(jié)合，預(yù)示著UWB技術(shù)的前景將非常廣泛 。
6 參考文獻(xiàn)
[1] Eric Ojard, Jeyhan Karaoguz. Ultra Wide-Band Modulation Schemes: A Communications Theory Perspective [EB/OL]. http://grouper.ieee.org/groups/802/15/pub/2003/Mar03/03095r1P802-15_TG3a-Broadcom-CFP-Presentation.ppt.

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