UWB是什么？对于很多网友来说这都是一个陌生的名字，但随着我们对UWB的简单了解，您会发现UWB将会成为象WI-FI一样影响我们未来无线生活的一个关键名字。
第1页：UWB不输于WI-FI？
UWB是什么？对于很多网友来说这都是一个陌生的名字，但随着我们对UWB的简单了解，您会发现UWB将会成为象WI-FI一样影响我们未来无线生活的一个关键名字。
一、UWB不输于WI-FI？
UWB是什么？UWB（Ultra-Wideband）是一种短距离的无线宽带通讯方式，直接采用次纳秒的射频窄脉冲传送信息，在10米以内的范围里以100Mbps乃至1Gbps超带宽的速率传输数据。
UWB能够承载超高带宽，这使其成为无线连接CE、PC及蜂窝设备的理想无线技术。
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超带宽技术60年代就已被推出，但一直用于军用雷达系统，由于市场的需要美国联邦通讯委员会（FCC）在2002年才将其解除禁令，不过为避免对军用雷达的干扰，FCC的规定了从3.1GHz到10.6GHz之间的7.5GHz的带宽频率作为通信设备所使用的频率范围，而为了确保现在已经使用这一范围的用户不受到干扰，UWB的发射功率将会有所限制，其信号发射功率在41dBm/MHz之上。
UWB无线通信技术与现有的无线通信技术有着本质的区别。常规的蓝牙、WLAN等无线传输技术均以连续性的正弦无线电波做为数据处理载波，所以这类无线技术很难实现480Mbps的数据传输率。而UWB在信号的传输过程中通过信号频率或多信号频率的短脉冲传输波来进行信号调制。
超宽带的传输将会把调制信息过程放在一个非常宽的频率带上面进行，其每秒钟能发送多达10亿个脉冲信号，并且以这一过程中所持续的时间，来决定带宽所占据的频率范围，从而获得更高数据传输率。这种技术将更宽的频谱、低功耗和脉冲数据结合在一起，因此所引起的干扰大大低于传统的窄带射频技术，并能在室内无线环境中提供与有线连接方式媲美的性能。这使UWB技术有望成为家用消费电子设备的理想连接技术，满足日益增多的多媒体应用。
传统的无线技术为单个载波分配一个狭窄的频谱，而UWB使用较宽的频谱信号，它们相互重叠，但信号只传输极短的距离。
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所以，UWB无线超带宽技术是一种与其它无线技术有很大不同的无线通信技术，它将为无线局域网（WLAN）和个人无线局域网（WPAN）的接口卡和接入技术带来低功耗、高带宽并且相对简单的无线通信技术。UWB超带宽技术可解决困扰传统无线技术多年的有关传播方面的障碍，其具有对信道衰落不敏感；发射信号功率谱密度低，有低截获能力，系统复杂度低，能提供数厘米的定位精度等优点。UWB尤其适用于室内等密集多径场所的高速无线接入和军事通信应用中。
第2页：UWB的两种主要标准
二、UWB的两种主要标准
UWB无线超宽带技术在无线通讯方面的创新性、利益性具有很大的潜力，在商业多媒体设备、家庭和个人网络方面极大地提高了一般消费者和专业人员的适应性和满意度，所以UWB超宽带技术正广泛受到厂商的关注与重视。
而且UWB无线超带宽技术这种通讯方式比较适合在家庭内部使用，市场应用前景非常广阔，因此围绕UWB无线超带宽技术的标准之争从一开始就非常激烈。曾经有二十几个标准参与竞争，如今只剩下Freescale/飞思卡尔的DS-UWB，英特尔、德州仪器（TI）主导的MBOA。
●DS-UWB
DS-UWB是为无线个人局域网络（WPAN）而开发的，并借鉴了超宽带UWB通信技术的长处。目前，IEEE组织正在考虑的DS-UWB方案将使基于802.15.3a标准的设备既能提供高性能，又能为高速率的多媒体及手持设备提供低功耗和低成本的扩展能力。DS-UWB设备的应用将依据FCC针对美国市场而制定的超宽带规则并且与为世界其他地区制定的规则基本一致。
目前的FCC规则允许使用7.5GHz的频谱，但其传输功率非常低。实际上，DS-UWB的传输水平将与其他无线技术所被允许的传输水平大致相同或更低，基本上达到每MHz频谱-41.3dBm的极限。这一低传输极限要求某一特定的DS-UWB设备在整个信号带宽当中具有总共约1/10mW或-10dBm传输功耗。
与使用窄带调制载波传送信息的传统无线系统不同，DS-UWB（Direct Sequence Ultrawideband）利用能量脉冲来传送数据，同时它可支持28M、55M、110M、220M、500M、660M和1320Mbps的数据速率。2004年8月9日，Freescale公司宣布其直接序列超宽带DS-UWB解决方案已经得到FCC的批准。
其后，该公司随即宣布模块制造商Global Sun Technology和GemTech Technology将会推出采用Freescale公司芯片组的UWB系统。DS-UWB可应用于多种场合。DS-UWB物理层在与802.15.3网络结合后，可以提供下一代设备所需的高速率无线视频、音频和数据传输等应用。
从产品上来讲，DS-UWB在开始的时候走在了前面。在获得FCC批准后，Freescale公司可以开始将其芯片组推向商用，并且根据这个芯片组开发客户化的UWB应用，但之后的进展比较缓慢，当时存在的问题今天依然存在，例如功耗较大、需要两根天线分别收发、在天线与接收器中间有阻挡时会出现花屏等。而DS-UWB比另一个超宽带技术MBOA的优势就在于能够精确区分脉冲的传输信号，抗多径干扰能力更强等。
●MBOA
多频带OFDM联盟（MultiBand OFDM Alliance，简称MBOA）成立于2003年6月，致力于协助发展最佳的整体解决方案，支持以UWB超频宽技术为基础的新兴市场。MBOA联盟已有170多个成员，几乎集中了所有的大型跨国公司和集团，MBOA的许多会员都是消费性电子、个人电脑、家庭娱乐、手机、半导体以及数字影像领域的重要厂商（包括索尼、韩国三星电子以及芬兰诺基亚、美国惠普、英特尔、TI、荷兰皇家飞利普电子等），他们都支持以OFDM方法为基础的UWB规格，这种方法是由TI于2003年3月首先提出，能支持多种类的应用，同时满足全世界消费者和主管机关的要求。
MBOA是一种在10米左右近距离最高可实现400Mbit/秒～1Gbit/秒高速无线传输的通信技术。DS-CDMA技术是单频带方式或窄脉冲方式，多个传输任务可共享整个频带的频率，对现有的、许可频带内的用户造成的干扰比较少，成本可以做得比较低、上市的时间较短，易于实现低功耗、低速数据流的无线传输，可实现更高速的无线数据传输，应用于媒体流及大量的数据传输；MBOA技术则是多频带方式，技术上易于实现、功耗很低，频带的利用率高，多个频率子带并列，可以避开某些频带、灵活配置，速率的扩展性好。
MBOA会员厂商彼此间密切合作，利用全体的知识经验来制定和公布UWB实体层技术的多频带OFDM规格，MBOA不断进行密集测试，确保解决方案与现有及未来的无线服务维持最大的共通性；MBOA会员厂商将与世界各地主管机关合作，在全球推广以MBOA为基础的产品，并帮助这些产品通过认证。MBOA也成立论坛，让MBOA以及UWB领域的所有厂商都能藉此进行合作，其中包括天线厂商、测试及量测厂商、上层协议应用和界面。
此外，最近多频带正交频分复用联盟MBOA特别兴趣组与WiMedia联盟宣布合并，从而理顺双方的互补业务，并推动MB-OFDM的标准化和普及。两家机构称，新成立的WiMedia-MBOA团体将通过监管流程更好地协助指导MB-OFDM标准。如果能证明MB-OFDM无线电事实上满足FCC功率测量和放射规则，就可以要求免除监管。
综上来看，目前MBOA无线超带宽技术在主导厂商数量上占优，但DS-UWB更显前途光明，而FCC决定技术中立，飞思卡尔的DS-UWB技术已经获得了美国联邦通信委员会（FCC）的认证，DS-UWB的主导厂商飞思卡尔更自信DS-UWB技术领先和占优。
第3页：蓝牙的替代者，UWB的现况
三、蓝牙的替代者，UWB的现况
数字化家庭无线化是未来网络和无线网络发展的一种趋势，做为一个新来者，UWB无线超宽带技术同样面临着其它成熟网络技术的竟争，比如——现有有线虽然要布线，但其具有电磁干扰小、传输稳定、安全性高等优点，而且其局域网传输速度已向1Gbps发展；108Mbps及更快的WLAN设备已成为市场上的主流，而且它的传输距离可达100-500米乃至更远，这是10米距离的UWB超宽带技术不能比拟的。等等。
| UWB很可能成为未来家庭无线应用主流 |
所以，虽然UWB技术已经在数字显示、DVD播放机、数字视频录像机等消费电子设备，及机顶盒、摄像机和数码相机等手持产品中展现出良好应用前景，但要真正快速普及及得到消费者的认可，最关键的还是其相关产品能被快速的研发出来并通过认证与应用。
目前市场上已知的UWB超宽带技术产品主要有：
●飞思卡尔的产品
飞思卡尔半导体是摩托罗拉集团的全资子公司，其已推出三条先进的UWB产品线，包括业界首个1Gbps UWB方案。其产品除了现有的速度超过110 Mbps的XtremeSpectrum芯片组外（UWB XtremeSpectrum组件具备高速度传送而低功耗特性，已成为机顶盒、数字电视、摄录机、DVD和DVD刻录机等多媒体产品的较佳选择），飞思卡尔推出了数据传输速度分别为220Mbps、480Mbps、1Gbps的UWB芯片方案，它们都兼容IEEE 802.15.3 MAC协议，并基于802.15.3a直接序列UWB（DS-UWB）的PHY。
这些UWB产品都将支持点对点和对等网络（ad hoc networking），可实现全方位多机无线互连。这些UWB产品系列符合美国联邦通讯委员会（FCC）现行拟定的UWB标准，支持多个操作系统，可确保消费电子设备制造商的UWB产品之间具有互操作性。支持PCI、Mini-PCI、PCI-Express、USB2.0和IEEE 1394等各种接口，从而能被集成到最小的消费电子设备中去。
●海尔的应用产品
| 采用UWB的海尔TV和媒体服务器 |
台湾地区的阳庆电子和环隆电气等公司将推出基于飞思卡尔ds-uwb的消费电子产品，海尔、三星和Global Sun等公司已采用飞思卡尔半导体的UWB技术在手持摄像机与等离子电视之间实现无线视频流传输。其中国内海尔集团成功利用摩托罗拉全资子公司飞思卡尔半导体超宽带UWB无线技术，实现了数码摄录机与等离子平面电视机的无线连接，所配UWB的最大数据传输速度为114Mbit/秒，可多信道同时无线传输HDTV影像，可由单一UWB接口同时传送至三部电视上。影像显示的质量可媲美传统有线传播，不会出现画面清晰度不够或延迟情况。UWB可将不同的手持式电子产品的视频与音频，以无线方式传送及集成到家庭影院内，UWB技术为全球带出未来真正无线家庭影院的面貌，手持摄录器材是采用UWB技术的最理想设备之一。
此外，MBOA阵营的Staccato和Wisair已试制出支持MBOA的物理层IC（Freund表示，该芯片组初期将支持速度为100 Mbits/s的视距传输、点对点或点对多点连接，距离最远为10米，位错率为10-8。“基带限制是200-Mbits/s，但到2005年末，我们将完全支持480-Mbit/s，并将推出更加完整版本的芯片组。”Wisair公司计划在2005年3月以前推出其501和530芯片的预生产版本，在第三季度以前推出完整的MBOA MAC/PHY两芯片解决方案，在2006年第一季度以前推出单芯片解决方案。），开始供应给其他厂商，NEC、TI以及英特尔等使用Wisair的物理层系统进行收发演示等。
第4页：小 结
四、小 结
国外媒体报道称，2008年全球基于UWB的电子产品和芯片组的出货量将达到4500万个，而我们预计，未来UWB无线超带宽技术产品将对同为短距无线产品的蓝牙产品产生致命威胁。
在两种UWB产品中，DS-UWB覆盖范围小，但传输速率高、功耗和成本都很低，而MB-OFDM则相反。尽管MB-OFDM的支持厂商更多，但DS-UWB的技术成熟度更高，到目前为止，飞思卡尔仍是唯一一家为无线连接应用提供了商用化UWB方案的半导体制造商。目前的竟争态势是DS-UWB略占上风，但WPAN（IEEE 802.15无线个人局域网）这两大标准之争仍难解僵局，这对于UWB的发展肯定是弊多利少的。
此外，可以预料的是，在未来数年内，新的高数据速率应用的不断出现，必将驱动对1Gbps以上速率产品的需求。例如，新的能够存储多个MPEG4电影的MP4媒体播放机就需要1Gbps速度的UWB方案，以便在几秒钟的时间内实现整部电影的上传或下载；便携式硬盘则是另一个新兴的应用，由于用户想要在家里和办公室都用到硬盘，当硬盘向主计算机传输数据时需要1Gbps的数据传输速度，以便在不中断数据传输的情况下保障其它应用的顺利进行。所以，对于很多家庭或办公室用户而言，未来，UWB无线超带宽技术必将走进他们的生活。
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