面向大众市场的超宽带技术

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内容超宽带技术（UWB）是一种令人兴奋的无线通信系统设计方法。它是唯一能够满足成本和性能要求的无线技术，其连接性能可与有线连接相媲美。借助UWB技术，客户可在家中建立个人区域网（PAN），实现房间覆盖。结合使用网状网络或铜线/同轴电缆回程技术，它甚至能够覆盖整间房屋。
        超宽带(UWB)实现了通信行业的设想。UWB在噪音基准以下调制数据，可与频谱内的其它无线通信标准透明共存。随着UWB技术逐渐成为标准，行业领先者已经开发出UWB芯片产品，开始推出支持UWB的激动人心的新兴应用。

        传统的无线标准通过窄带传输数据，其功耗较高。虽然能够长途传输，但数据速率却非常低。UWB是超宽的宽带，由于能在较低功率下(根据其它无线标准看来，它类似于噪音)传送数据，因而拥有超低的传输功率。因此，UWB的传输范围很短（达到10米），但数据速率却非常高（超过1Gbps）。

飞思卡尔的超宽带技术（UWB）

        已经投入商用的飞思卡尔XS110 超宽带（UWB）芯片集可以提供完全的无线连接，同时实施直接序列超宽带（DSUWB）和IEEE802.15.3媒介访问控制协议。芯片可提供110Mbps以上的数据传输速率，它支持的应用包括：流式视频、流式音频、低功耗的高速数据传输。除提供高数据速率以外，XS110还支持对等网络和ad hoc网络，以实现真正的无缝无线连接。飞思卡尔的XS110芯片已经通过FCC认证，达到第15部分放射限制的要求，并符合FCC的"2002年UWB报告和命令"中规定的频谱屏蔽要求。除现有的XS110芯片外，飞思卡尔计划明年于推出数据传输速率分别为220Mbps、500Mbps和1Gbps的UWB解决方案。此外，为了满足手持设备应用对低功率、经济高效的UWB解决方案的需求，飞思卡尔未来的UWB产品系列还将集成先进的功率管理工具，帮助延长电池使用寿命，进一步实现真正的便携流式媒体应用。

        UWB能够满足家用设备市场的如下要求：

    提供高速率的数据传输：在10米范围内提供100Mbps以上的速率，可传送多条家庭娱乐设备内容的无线数据流。

    低能耗需要：200mW下发射和接收功率。

    保持低成本。


高速传输

        凭借数据速率、功耗、位置感知这三大特征，UWB成为短距离客户连接的理想选择。UWB的高带宽可以实现Wi-Fi和Bluetooth（蓝牙）技术无法实现的应用。一个高分辨率的MPEG-2视频需要20~29 Mbps的带宽，如果希望拥有“画中画”功能，您还需要从机顶盒向电视机发送两个全数据流。高质量的无线音频需要每个通道的带宽为1.5~2.5 Mbps，5.1环绕声需要的带宽为9~15 Mbps。音频和两个视频流的总数据带宽高达75 Mpbs。UWB具有500 Mbps的带宽，可以提供足够的额外带宽，确保音频和视频的同步传送。此处，它甚至还具备足够的带宽来支持远程智能，您可以尽享网上冲浪的乐趣，观看自己喜欢的体育频道，而不会干扰室内的其他任何人。

        UWB不仅可以改变观看视频的方式，还使您能够任意改变欣赏视频的地点。LCD和纯平显示器可以作为便携设备在不同配置下安装，而不需要依赖于传统的CRT显示器。使用UWB连接，显示器不会受到视频电缆的束缚，您可以将机顶盒和DVD播放器等多媒体设备束之高阁，无需再使用这些体积庞大、影响美观的娱乐中心。

        UWB之所以具有如此大的吸引力，还有另外一个根本因素，就是它的功耗很低。对于各种便携设备(如手机、连接到PC的PDA)，UWB的能源效率达到蓝牙技术的200倍。由于它在噪音基准下传输，因而功耗较低，但这只是UWB的能源效率的一个方面。由于UWB设备传输速率很快，传输时间也低于蓝牙设备。它还能提供一个重要的用户优势：大型文件传输快。在下载数据文件时，客户的忍耐力非常有限。借助UWB，完整的MPEG-4电影（512MB）的下载将不会超过5秒钟。


确定设备位置

        UWB还有一项独特的功能：位置感知。它可以比较节点之间的最短路径，从而计算出相对距离。由于UWB的频谱范围很宽，因而可以达到很高的空间分辨率，确定1英寸以内的传输节点的位置。相反，蓝牙等窄带技术则使用RSSI（无线信号强度指标），以测量入局信号的强度。但RSSI的精确率通常较低，如果传输设备前面有一个物体，降低了信号强度，其测量值就会偏大。由于蓝牙技术数据速率低，使用频谱的范围较窄，并且要依赖于RSSI，所以只能用来测量实际位置在30米内的设备。

        位置感知功能易于使用，这是一个非常重要的特性。PDA可以计算与其它设备进行通信所需的最低传输功率，从而最大程度地延长电池寿命。对于无线环绕声系统，UWB扬声器在安装后可自动调整位置，其效果好于普通的用户手动操作。另外，当用户更换房间后，远程控制可以提醒立体声系统，自动打开和关闭扬声器，并且调整扬声器之间的相位，让欣赏者体验最佳的音响效果。

        UWB最激动人心的应用之一是它能够向手机和电脑传输数据。由于UWB的带宽很高，它可以充当系统组件之间的稳定、可靠的高速总线。这就使得生产商能够“扩展到”手机和手提电脑，用户可以由此确定携带哪种设备，而无需搬动整个设备。例如，手机用户可以使用全尺寸的便携无线键盘，而不是小型数字键盘。从PC的角度来看，用户最关心的是他们的数据。用户无需携带整个手提电脑，只需携带他们的硬盘，便能实现与家庭、办公室或酒店电脑的无线连接。


互不干扰

        理所当然，干扰是无线技术用户考虑的一个关键问题。UWB采用很广的谱频，因而它对噪音的抵抗力尤其强大。UWB还能与其它无线技术很好地共存，因为其它无线宽带上的数据流量对UWB的调制几乎不会造成任何影响。此外，由于UWB的数据流低于噪音基准，其它无线信号无法察觉到它的存在。

        UWB支持多个UWB Piconet的强大组合，采用码分多址（CDMA）的方式，Piconet共享可用带宽，并能避免互相干扰。然而，只有在两个Piconet实际重叠时，才需要带宽共享。假设在机场有两个用户使用PC。一般说来，人们不会将设备放在其他人的设备/Piconet中间。如果Piconet之间的距离超过了Piconet的传输范围的一半，就不会造成干扰问题。 如果用户遇到干扰，他们可以拉近设备之间的距离，以缩小Piconet的覆盖范围，降低遇到干扰的可能性。UWB网络还可以自动适应环境，并能切换共享信道的模式，从而避免干扰导致的业务损失。如果家中的PC和家庭娱乐设备放在不同的房间内，肯定不会遇到干扰问题。


应用

        UWB使用户无需通过错综复杂的线路来连接各种家庭设备，包括大显示屏、机顶盒、扬声器、电视、数字视频录制器、电脑/手提电脑、数码相机等设备。借助UWB，用户甚至没有必要将所有这些设备都安装在同一个房间内。用户能通过UWB实现以下功能：

    无需使用电缆，即可建立家庭影院，可将内容传输到房屋中的任何一台电视机。

    将图像从数码相机即时传输到个人电脑/手提电脑、电视或其他显示设备上。可能需要照片处理设施或传输点，即时对图像进  行处理和传输。 只要MP3播放器进入个人电脑/手提电脑、家庭影院MP3服务器的覆盖范围，即可传输数兆的MP3音频。

    无需连接线路，即可连接视频游戏控制台、多个操作杆/控制器和显示设备。

    无线连接多种工作设备，例如手提电脑、PDA和投影机，办公室的人员能够坐在会议室中，无线共享带有图像和音频的演示。