超寬帶無線技術(shù)――UWB

唐軍

　　提到寬帶無線技術(shù)，人們自然會想到目前三類成熟產(chǎn)品。第一類是提供2Mbit/s速率的產(chǎn)品，如微波一點(diǎn)多址系統(tǒng)；第二類是LMDS（Local Multipoint Distribu*9鄄tion System）以及MMDS（Multipoint Microwave Distribu*9鄄tion System）系統(tǒng)；第三類是按IEEE、無線ATM論壇和ETSI推出的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成的系統(tǒng)，最為人熟知的是IEEE 802.11、IEEE 802.11b、IEEE 802.11a和IEEE 802.11g。還有其他技術(shù)，諸如寬帶移動無線技術(shù)（分為地面移動3G和衛(wèi)星移動3G、U-11（Unlicensed National Informa*9鄄tion Infrastrure，俗稱5G無線技術(shù)）、3.5G技術(shù)、無線光通信技術(shù)等。而超寬帶無線技術(shù)卻鮮為人知。

　　美國聯(lián)邦通信委員會FCC（Federal Communications Commision）在2002年2月14日批準(zhǔn)了一個過去用于軍事和政府部門而如今可以民用的超寬帶無線技術(shù)UWB（Ultra WideBand）。UWB是速率高于IEEE 802.11a、IEEE 802.11b和藍(lán)牙的極高數(shù)據(jù)速率的無線連接，被認(rèn)為是“可望取代藍(lán)牙及無線LAN的無線通信技術(shù)”。

一、UWB的特點(diǎn)

　　UWB之所以引起人們的高度重視，是因?yàn)樗�有許多特點(diǎn)。

　　1．抗干擾性能強(qiáng)

　　UWB采用跳時擴(kuò)頻信號，系統(tǒng)具有較大的處理增益，在發(fā)射時將微弱的無線電脈沖信號分散在寬闊的頻帶中，輸出功率甚至低于普通設(shè)備產(chǎn)生的噪聲。接收時將信號能量還原出來，在解擴(kuò)過程中產(chǎn)生擴(kuò)頻增益。因此，與IEEE 802.11a、IEEE 802.11b和藍(lán)牙相比，在同等碼速條件下，UWB具有更強(qiáng)的抗干擾性。

　　2．傳輸速率高

　　UWB的數(shù)據(jù)速率可以達(dá)到幾十Mbit/s到幾百M(fèi)bit/s，有望高于藍(lán)牙100倍，也可以高于IEEE 802.11a和IEEE 802.11b。

　　3．帶寬極寬

　　UWB使用的帶寬在1GHz以上，高達(dá)幾個GHz。超寬帶系統(tǒng)容量大，并且可以和目前的窄帶通信系統(tǒng)同時工作而互不干擾。這在頻率資源日益緊張的今天，開辟了一種新的時域無線電資源。

　　4．消耗電能小

　　通常情況下，無線通信系統(tǒng)在通信時需要連續(xù)發(fā)射載波，因此，要消耗一定電能。而UWB不使用載波，只是發(fā)出瞬間脈沖電波，也就是直接按0和1發(fā)送出去，并且在需要時才發(fā)送脈沖電波，所以，消耗電能小。

　　5．保密性好

　　UWB保密性表現(xiàn)在兩方面：一方面是采用跳時擴(kuò)頻，接收機(jī)只有已知發(fā)送端擴(kuò)頻碼時才能解出發(fā)射數(shù)據(jù)；另一方面是系統(tǒng)的發(fā)射功率譜密度極低，用傳統(tǒng)的接收機(jī)無法接收。

　　6．發(fā)送功率非常小

　　UWB系統(tǒng)發(fā)射功率非常小，通信設(shè)備可以用小于1mW的發(fā)射功率就能實(shí)現(xiàn)通信。低發(fā)射功率大大延長系統(tǒng)電源工作時間。況且，發(fā)射功率小，其電磁波輻射對人體的影響也會很小。這樣，UWB的應(yīng)用面就廣。

二、UWB的應(yīng)用定位

　　通常把無線電技術(shù)應(yīng)用分為軍用和民用。UWB的應(yīng)用定位于實(shí)實(shí)在在的民用。UWB可用于數(shù)字電視、投影機(jī)、攝錄一體機(jī)、PC機(jī)、機(jī)頂盒之間傳輸可視文件和數(shù)據(jù)流，或者筆記本電腦和外圍設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)局部連接構(gòu)成個人局域網(wǎng)（PAN，Personal Area Network）�？傊�，UWB定位于家用類設(shè)備和終端間的無線連接，家電類設(shè)備之多，決定了UWB的應(yīng)用之廣。

　　UWB本來是為軍事目的而開發(fā)的，而巨大的商機(jī)使FCC批準(zhǔn)其民用，并將3.1~10.6GHz作為UWB頻帶。UWB被批準(zhǔn)民用后，眾多家電廠商和個人電腦廠商蜂擁而上進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)。如英特爾公司在2002年就宣布成功試制出了采用寬帶無線技術(shù)UWB的系統(tǒng)，系統(tǒng)最大數(shù)據(jù)速率為100Mbit/s，通信距離為2m；IEEE802委員會已將UWB作為個人局域網(wǎng)PAN的基礎(chǔ)技術(shù)之一來研討；新加坡新龍公司在2002年漢諾威CeBIT展覽會上，演示了UWB技術(shù)。

　　當(dāng)然，UWB作為民用還是一項(xiàng)新技術(shù)，還有一些實(shí)際問題，如安全問題、干擾問題等有待解決。

----《現(xiàn)代通信》