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超寬帶無線通信技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀( 二 )

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三、UWB技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢
UWB技術(shù)的應(yīng)用場景主要包括：家庭、辦公室、個人消費電子產(chǎn)品 。在“數(shù)字化家庭”或“數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)”的概念日益廣泛普及的今天 ， 關(guān)注這一概念的消費電子廠商試圖用無線網(wǎng)絡(luò)將消費者家居中的電器連接起來 ， 使各種大帶寬的Video信息可以在這些電器之間傳遞和交換 ， 如圖2所示 。
圖2; Video信息傳遞和交換示意圖
在數(shù)字化辦公室的應(yīng)用表現(xiàn)為用無線方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)有線連接 ， 使辦公環(huán)境更加方便靈活 。早期的藍(lán)牙技術(shù)已經(jīng)使某些設(shè)備的無線互聯(lián)成為可能 。但由于傳輸速率過低（1Mbps以下） ， 只能用于某些計算機外設(shè)（如鼠標(biāo)、鍵盤、耳機等）與主機的連接 。而UWB技術(shù)的高傳輸帶寬可以實現(xiàn)主機和顯示屏、攝像頭、會議設(shè)備、終端設(shè)備與投影儀之間的無線互連 。同樣 ， UWB技術(shù)在個人便攜設(shè)備上也將會有規(guī)模應(yīng)用 。由于UWB技術(shù)已經(jīng)可以提供相當(dāng)于計算機總線的傳輸速率 ， 這樣個人終端就可以從互聯(lián)網(wǎng)或局域網(wǎng)上即時下載大量的數(shù)據(jù) ， 從而將大部分?jǐn)?shù)據(jù)存放在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的存儲空間中 ， 而不是保存在個人終端中 。攜帶具有UWB功能的小巧終端 ， 在任何地點都可以接入當(dāng)?shù)氐腢WB網(wǎng)絡(luò) ， 利用當(dāng)?shù)氐脑O(shè)備（如大屏幕電視、電腦、攝像頭、打印機等）隨時構(gòu)成一臺屬于自己的多媒體計算機 。

;從上面的分析可以看出 ， 取代現(xiàn)有USB接口和1394接口的線纜連接 ， 即無線UWB和無線1394將成為UWB技術(shù)最有前途的應(yīng)用 。無線USB聯(lián)盟已經(jīng)公布物理層使用MB-OFDM方案 ， 這對于UWB的應(yīng)用將是較好的推動 。
2006年 ， 已經(jīng)有多家公司可以提供UWB芯片 ， 例如Alereon、Artimi、Staccato、Wisair、Intel、英飛凌等均有各自的UWB芯片解決方案 ， 包括基帶芯片、MAC芯片、RF收發(fā)芯片、或集成基帶、MAC和RF的芯片 。同時 ， 很多芯片公司均公布在2007年將推出符合WiMedia認(rèn)證的UWB芯片 ， 并將拓展UWB應(yīng)用在消費電子類產(chǎn)品中 。在筆記本芯片市場占有絕對領(lǐng)導(dǎo)地位的Intel公司 ， 致力于將UWB的主要應(yīng)用無線USB2.0作為筆記本電腦的標(biāo)準(zhǔn)配置接口 。
四、UWB技術(shù)發(fā)展中的問題
超寬帶通信應(yīng)用中存在的一個重要問題是與其他通信系統(tǒng)的共存和兼容問題 。由于超寬帶系統(tǒng)使用很寬的頻帶 ， 所以和很多其他的無線通信系統(tǒng)頻段重疊 。雖然從理論上說超寬帶系統(tǒng)的發(fā)射功率譜密度很低 ， 應(yīng)能和其他系統(tǒng)“安靜的共存” ， 但實際應(yīng)用中超寬帶系統(tǒng)對其他系統(tǒng)的兼容性需要用實驗證實 。非凡是超寬帶系統(tǒng)的工作機理和特性還有很多不清楚的方面 ， 比如超寬帶系統(tǒng)的帶外干擾問題 ， 即超寬帶設(shè)備也有可能對在其工作頻段之外的無線系統(tǒng)產(chǎn)生一定的干擾 ， 這部分干擾還很難用理論計算的方法準(zhǔn)確估計 。因此雖然FCC將UWB工作頻段定為3.1GHz以上 ， 但超寬帶設(shè)備對3.1GHz以下頻段系統(tǒng)（如2G/3G蜂窩移動通信系統(tǒng)、PHS、無線局域網(wǎng)系統(tǒng)）的干擾也需要考慮 。
FCC規(guī)定UWB設(shè)備主要的工作頻段將位于3.1GHz和10.6GHz之間 ， 這個頻段內(nèi) ， 其發(fā)射功率被限制在-41.3dBm/MHz以下 。而在此頻段以外 ， 實行更嚴(yán)格的功率控制標(biāo)準(zhǔn) 。除了要考慮對已有通信系統(tǒng)的干擾外 ， 還要考慮對已有非通信業(yè)務(wù)有可能產(chǎn)生的干擾 。除FCC之外 ， 日本在2006年也提出了自己的UWB頻率范圍和發(fā)射功率控制標(biāo)準(zhǔn) 。
ITU-RSG1（頻譜規(guī)劃研究組）下曾經(jīng)設(shè)立了1/8任務(wù)組（TaskGroup1/8） ， 研究范圍為“UWB設(shè)備和無線通信業(yè)務(wù)之間的兼容性” 。在該任務(wù)組研究期內(nèi) ， 提出了全球UWB頻譜分配和監(jiān)管的若干原則 。
在UWB概念最早提出之日 ， WLAN的物理層理論速率最高為54Mb/s ， 有效速率最高約為20Mb/s ， 很難滿足視頻信號傳輸?shù)男枨?。但是 ， 隨著物理層可以支持100Mb/s以上802.11n標(biāo)準(zhǔn)的逐步推進 ， 2006年 ， 很多公司紛紛推出了支持100M以上物理層速率的pre-802.11nWLAN設(shè)備 。相比UWB ， WLAN存在幾個明顯的技術(shù)優(yōu)勢 。WLAN工作在免許可頻段 ， 標(biāo)準(zhǔn)化程度較高 ， 且WLAN產(chǎn)品已經(jīng)非常成熟 ， 隨著802.11n在未來幾年的大規(guī)模應(yīng)用 ， 設(shè)備成本也將會下降到現(xiàn)有802.11g產(chǎn)品的水平 。因此 ， 在未來支持高速視頻流傳輸上 ， 如家庭網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備的無線互連 ， WLAN和UWB存在一定程度的應(yīng)用和定位重疊 。當(dāng)然WLAN技術(shù)是為支持PC之間的無線連接開發(fā)的 ， 因此在消費電子領(lǐng)域環(huán)境下的應(yīng)用存在耗電和帶寬的局限性 。

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