UWB短距離無(wú)線(xiàn)通信方式的介紹

　　當然，UWB通信也存在不足，主要問(wèn)題是UWB系統占用的帶寬很高，UWB系統可能會(huì )干擾現有其他無(wú)線(xiàn)通信系統，因此，UWB系統的頻率許可問(wèn)題一直在爭論之中;另外，還有學(xué)者認為，盡管UWB系統發(fā)射的平均功率很低，但是，由于其脈沖持續時(shí)間很短，瞬時(shí)功率峰值可能會(huì )很大，這甚至會(huì )影響到民航等許多系統的正常工作。盡管如此，學(xué)術(shù)界的種種爭論并不影響UWB的開(kāi)發(fā)和應用。2002年2月美國通信協(xié)會(huì )(FCC)批準了UWB用于短距離無(wú)線(xiàn)通信的申請 [3]。

　　四、與其他技術(shù)的比較

　　表1給出UWB與其他短距離無(wú)線(xiàn)通信的簡(jiǎn)單比較。從表中可見(jiàn)，除了在通信距離上UWB比其他三種短距離無(wú)線(xiàn)通信方式受限外，在傳輸速率、發(fā)射功率、空間容量、應用范圍等方面，UWB都占有較大優(yōu)勢。

　　表1　UWB與其它短距離無(wú)線(xiàn)通信的比較

　　五、應用

　　1.UWB在家庭中的應用

　　雖然無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)已經(jīng)在企業(yè)和公共場(chǎng)所得到推廣和應用，但是這些現有技術(shù)很難為家庭多媒體網(wǎng)絡(luò )的無(wú)線(xiàn)互連提供一個(gè)合適的方案。按照傳統的無(wú)線(xiàn)電設計方法，如果要提高通信速率，必須要提高數字信號處理器的處理速度，這勢必要增加系統的成本和功耗，高速率的無(wú)線(xiàn)產(chǎn)品往往也是高成本、大功耗的。然而，家庭無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)有一些特殊的要求。首先，為了滿(mǎn)足無(wú)線(xiàn)數字視頻的要求，家庭無(wú)線(xiàn)互連產(chǎn)品需要更高的通信速率，以無(wú)線(xiàn)高清晰數字電視(WHDTV)為例，如果采用MPFG2HD數據格式，則視頻數據流的速率高達25 Mbit/s;其次，讓家庭無(wú)線(xiàn)通信產(chǎn)品走向千家萬(wàn)戶(hù)，系統成本必須很低。市場(chǎng)調查表明，如果無(wú)線(xiàn)產(chǎn)品的價(jià)格比同類(lèi)有線(xiàn)產(chǎn)品的價(jià)格高出30%，將很難被眾多的消費者所接受。其次，家庭無(wú)線(xiàn)通信產(chǎn)品中用到的嵌入式網(wǎng)關(guān)和小型手持設備往往是電池供電，因此，降低功耗就是一個(gè)突出的問(wèn)題。即家庭無(wú)線(xiàn)通信產(chǎn)品必須具備高速率、低成本和低功耗三個(gè)優(yōu)點(diǎn)。傳統的無(wú)線(xiàn)電設計方案無(wú)法在速率、成本和功耗這三者之間找到一個(gè)合適的平衡點(diǎn)。 UWB適用于兩類(lèi)家庭消費電子的應用。一類(lèi)是房間內應用，例如機頂盒和DVD播放機到數字電視的無(wú)線(xiàn)連接，這一類(lèi)應用需要至少20～28Mbit/s的傳輸速率，如要實(shí)現畫(huà)中畫(huà)功能則需要56Mbit/s的傳輸速率，另外，還需要7～10米的距離實(shí)現多個(gè)通道的傳輸[5]。另一類(lèi)是桌面的應用，如PDA、手機和數碼相機與PC機的同步，PC機實(shí)現視頻編輯等。這一類(lèi)應用一般只需要支持2～4m的傳輸距離，但對傳輸速率的要求非 常高，有時(shí)需要高至480Mbit/s的傳輸速率。

　　UWB有望滿(mǎn)足家庭消費者的其它重要需求。有線(xiàn)與衛星供應商正推出越來(lái)越多的高清電視廣播，通常需要標清信號五倍左右的帶寬。UWB具有 110Mbit/s的數據傳輸速率及10m的傳輸距離，因此，只有它才能在住宅的幾乎所有空間內實(shí)現從機頂盒向電視顯示器無(wú)線(xiàn)傳輸高分辨率視頻流的功能。這使得消費者無(wú)須為每臺電視機都添置新的機頂盒，即可使家里多臺電視機都接收到高清節目源。

　　2.無(wú)繩USB

　　無(wú)繩USB(Wireless USB)是一種無(wú)線(xiàn)接口標準，目標是以無(wú)線(xiàn)取代目前的USB連線(xiàn)。無(wú)線(xiàn)技術(shù)方面將使用超寬帶近距離高速通信技術(shù)“UWB”。目標傳送速度為USB2.0的最大通信速度480Mbit/s?？赏鸘WB無(wú)線(xiàn)技術(shù)將取代USB，成為PC的外設接口。

　　無(wú)繩USB可以實(shí)現數字家庭的打印機共享、無(wú)線(xiàn)鼠標、鍵盤(pán)連接，掃描儀的數據傳輸，移動(dòng)硬盤(pán)的無(wú)線(xiàn)接入，DV數據傳送等應用，是數字家庭標準外設接入的接口。通過(guò)UWB無(wú)繩USB連接，組成了以計算機為中心，USB標準外設作為從設備的互聯(lián)互通小網(wǎng)絡(luò )。這個(gè)小型網(wǎng)絡(luò )能夠完成系統協(xié)同工作，由軟件控制可智能完成用戶(hù)的特定任務(wù)。例如，用戶(hù)可以直接從數碼相機中瀏覽，選定自己喜歡的照片，通過(guò)無(wú)繩USB技術(shù)傳送到電腦，接著(zhù)，電腦可以把它輸出到無(wú)線(xiàn)連接的便攜打印機，用戶(hù)就能及時(shí)打印出選出的照片。這樣，隨時(shí)隨地無(wú)任何連接限制地體現出數字家庭設備互聯(lián)互通人性化的特點(diǎn)。

　　圖2　無(wú)線(xiàn)USB應用場(chǎng)景

　　六、結束語(yǔ)

　　UWB還可用于智能無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)、室外對等網(wǎng)，以及在對工廠(chǎng)、倉庫、超市中貴重物品的位置信息低速傳輸傳感、定位、識別[1]等方面。