UWB短距離無線通信方式的介紹

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

　　四、與其他技術的比較

　　表1給出UWB與其他短距離無線通信的簡單比較。從表中可見，除了在通信距離上UWB比其他三種短距離無線通信方式受限外，在傳輸速率、發射功率、空間容量、應用范圍等方面，UWB都占有較大優勢。

　　表1　UWB與其它短距離無線通信的比較

　　五、應用

　　1.UWB在家庭中的應用

　　雖然無線通信網已經在企業和公共場所得到推廣和應用，但是這些現有技術很難為家庭多媒體網絡的無線互連提供一個合適的方案。按照傳統的無線電設計方法，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，高速率的無線產品往往也是高成本、大功耗的。然而，家庭無線通信網有一些特殊的要求。首先，為了滿足無線數字視頻的要求，家庭無線互連產品需要更高的通信速率，以無線高清晰數字電視(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，讓家庭無線通信產品走向千家萬戶，系統成本必須很低。市場調查表明，如果無線產品的價格比同類有線產品的價格高出30%，將很難被眾多的消費者所接受。其次，家庭無線通信產品中用到的嵌入式網關和小型手持設備往往是電池供電，因此，降低功耗就是一個突出的問題。即家庭無線通信產品必須具備高速率、低成本和低功耗三個優點。傳統的無線電設計方案無法在速率、成本和功耗這三者之間找到一個合適的平衡點。 UWB適用于兩類家庭消費電子的應用。一類是房間內應用，例如機頂盒和DVD播放機到數字電視的無線連接，這一類應用需要至少20～28Mbit/s的傳輸速率，如要實現畫中畫功能則需要56Mbit/s的傳輸速率，另外，還需要7～10米的距離實現多個通道的傳輸[5]。另一類是桌面的應用，如PDA、手機和數碼相機與PC機的同步，PC機實現視頻編輯等。這一類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，有時需要高至480Mbit/s的傳輸速率。

　　UWB有望滿足家庭消費者的其它重要需求。有線與衛星供應商正推出越來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現從機頂盒向電視顯示器無線傳輸高分辨率視頻流的功能。這使得消費者無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.無繩USB

　　無繩USB(Wireless USB)是一種無線接口標準，目標是以無線取代目前的USB連線。無線技術方面將使用超寬帶近距離高速通信技術“UWB”。目標傳送速度為USB2.0的最大通信速度480Mbit/s。可望UWB無線技術將取代USB，成為PC的外設接口。

　　無繩USB可以實現數字家庭的打印機共享、無線鼠標、鍵盤連接，掃描儀的數據傳輸，移動硬盤的無線接入，DV數據傳送等應用，是數字家庭標準外設接入的接口。通過UWB無繩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互通小網絡。這個小型網絡能夠完成系統協同工作，由軟件控制可智能完成用戶的特定任務。例如，用戶可以直接從數碼相機中瀏覽，選定自己喜歡的照片，通過無繩USB技術傳送到電腦，接著，電腦可以把它輸出到無線連接的便攜打印機，用戶就能及時打印出選出的照片。這樣，隨時隨地無任何連接限制地體現出數字家庭設備互聯互通人性化的特點。

　　圖2　無線USB應用場景

　　六、結束語

　　UWB還可用于智能無線局域網、室外對等網，以及在對工廠、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。