面向大眾市場的超寬帶技術(shù)

飛思卡爾的超寬帶技術(shù)（uwb）

已經(jīng)投入商用的飛思卡爾xs110 超寬帶（uwb）芯片集可以提供完全的無線連接，同時實施直接序列超寬帶（dsuwb）和ieee802.15.3媒介訪問控制協(xié)議。芯片可提供110mbps以上的數(shù)據(jù)傳輸速率，它支持的應(yīng)用包括：流式視頻、流式音頻、低功耗的高速數(shù)據(jù)傳輸。除提供高數(shù)據(jù)速率以外，xs110還支持對等網(wǎng)絡(luò)和ad hoc網(wǎng)絡(luò)，以實現(xiàn)真正的無縫無線連接。飛思卡爾的xs110芯片已經(jīng)通過fcc認(rèn)證，達(dá)到第15部分放射限制的要求，并符合fcc的"2002年uwb報告和命令"中規(guī)定的頻譜屏蔽要求。除現(xiàn)有的xs110芯片外，飛思卡爾計劃明年于推出數(shù)據(jù)傳輸速率分別為220mbps、500mbps和1gbps的uwb解決方案。此外，為了滿足手持設(shè)備應(yīng)用對低功率、經(jīng)濟(jì)高效的uwb解決方案的需求，飛思卡爾未來的uwb產(chǎn)品系列還將集成先進(jìn)的功率管理工具，幫助延長電池使用壽命，進(jìn)一步實現(xiàn)真正的便攜流式媒體應(yīng)用。

uwb能夠滿足家用設(shè)備市場的如下要求：

提供高速率的數(shù)據(jù)傳輸：在10米范圍內(nèi)提供100mbps以上的速率，可傳送多條家庭娛樂設(shè)備內(nèi)容的無線數(shù)據(jù)流。

低能耗需要：200mw下發(fā)射和接收功率。

保持低成本。

高速傳輸

憑借數(shù)據(jù)速率、功耗、位置感知這三大特征，uwb成為短距離客戶連接的理想選擇。uwb的高帶寬可以實現(xiàn)wi-fi和bluetooth（藍(lán)牙）技術(shù)無法實現(xiàn)的應(yīng)用。一個高分辨率的mpeg-2視頻需要20~29 mbps的帶寬，如果希望擁有“畫中畫”功能，您還需要從機(jī)頂盒向電視機(jī)發(fā)送兩個全數(shù)據(jù)流。高質(zhì)量的無線音頻需要每個通道的帶寬為1.5~2.5 mbps，5.1環(huán)繞聲需要的帶寬為9~15 mbps。音頻和兩個視頻流的總數(shù)據(jù)帶寬高達(dá)75 mpbs。uwb具有500 mbps的帶寬，可以提供足夠的額外帶寬，確保音頻和視頻的同步傳送。此處，它甚至還具備足夠的帶寬來支持遠(yuǎn)程智能，您可以盡享網(wǎng)上沖浪的樂趣，觀看自己喜歡的體育頻道，而不會干擾室內(nèi)的其他任何人。

uwb不僅可以改變觀看視頻的方式，還使您能夠任意改變欣賞視頻的地點。lcd和純平顯示器可以作為便攜設(shè)備在不同配置下安裝，而不需要依賴于傳統(tǒng)的crt顯示器。使用uwb連接，顯示器不會受到視頻電纜的束縛，您可以將機(jī)頂盒和dvd播放器等多媒體設(shè)備束之高閣，無需再使用這些體積龐大、影響美觀的娛樂中心。

uwb之所以具有如此大的吸引力，還有另外一個根本因素，就是它的功耗很低。對于各種便攜設(shè)備(如手機(jī)、連接到pc的pda)，uwb的能源效率達(dá)到藍(lán)牙技術(shù)的200倍。由于它在噪音基準(zhǔn)下傳輸，因而功耗較低，但這只是uwb的能源效率的一個方面。由于uwb設(shè)備傳輸速率很快，傳輸時間也低于藍(lán)牙設(shè)備。它還能提供一個重要的用戶優(yōu)勢：大型文件傳輸快。在下載數(shù)據(jù)文件時，客戶的忍耐力非常有限。借助uwb，完整的mpeg-4電影（512mb）的下載將不會超過5秒鐘。

確定設(shè)備位置

uwb還有一項獨(dú)特的功能：位置感知。它可以比較節(jié)點之間的最短路徑，從而計算出相對距離。由于uwb的頻譜范圍很寬，因而可以達(dá)到很高的空間分辨率，確定1英寸以內(nèi)的傳輸節(jié)點的位置。相反，藍(lán)牙等窄帶技術(shù)則使用rssi（無線信號強(qiáng)度指標(biāo)），以測量入局信號的強(qiáng)度。但rssi的精確率通常較低，如果傳輸設(shè)備前面有一個物體，降低了信號強(qiáng)度，其測量值就會偏大。由于藍(lán)牙技術(shù)數(shù)據(jù)速率低，使用頻譜的范圍較窄，并且要依賴于rssi，所以只能用來測量實際位置在30米內(nèi)的設(shè)備。

位置感知功能易于使用，這是一個非常重要的特性。pda可以計算與其它設(shè)備進(jìn)行通信所需的最低傳輸功率，從而最大程度地延長電池壽命。對于無線環(huán)繞聲系統(tǒng)，uwb揚(yáng)聲器在安裝后可自動調(diào)整位置，其效果好于普通的用戶手動操作。另外，當(dāng)用戶更換房間后，遠(yuǎn)程控制可以提醒立體聲系統(tǒng)，自動打開和關(guān)閉揚(yáng)聲器，并且調(diào)整揚(yáng)聲器之間的相位，讓欣賞者體驗最佳的音響效果。

uwb最激動人心的應(yīng)用之一是它能夠向手機(jī)和電腦傳輸數(shù)據(jù)。由于uwb的帶寬很高，它可以充當(dāng)系統(tǒng)組件之間的穩(wěn)定、可靠的高速總線。這就使得生產(chǎn)商能夠“擴(kuò)展到”手機(jī)和手提電腦，用戶可以由此確定攜帶哪種設(shè)備，而無需搬動整個設(shè)備。例如，手機(jī)用戶可以使用全尺寸的便攜無線鍵盤，而不是小型數(shù)字鍵盤。從pc的角度來看，用戶最關(guān)心的是他們的數(shù)據(jù)。用戶無需攜帶整個手提電腦，只需攜帶他們的硬盤，便能實現(xiàn)與家庭、辦公室或酒店電腦的無線連接。

互不干擾

理所當(dāng)然，干擾是無線技術(shù)用戶考慮的一個關(guān)鍵問題。uwb采用很廣的譜頻，因而它對噪音的抵抗力尤其強(qiáng)大。uwb還能與其它無線技術(shù)很好地共存，因為其它無線寬帶上的數(shù)據(jù)流量對uwb的調(diào)制幾乎不會造成任何影響。此外，由于uwb的數(shù)據(jù)流低于噪音基準(zhǔn)，其它無線信號無法察覺到它的存在。

uwb支持多個uwb piconet的強(qiáng)大組合，采用碼分多址（cdma）的方式，piconet共享可用帶寬，并能避免互相干擾。然而，只有在兩個piconet實際重疊時，才需要帶寬共享。假設(shè)在機(jī)場有兩個用戶使用pc。一般說來，人們不會將設(shè)備放在其他人的設(shè)備/piconet中間。如果piconet之間的距離超過了piconet的傳輸范圍的一半，就不會造成干擾問題。 如果用戶遇到干擾，他們可以拉近設(shè)備之間的距離，以縮小piconet的覆蓋范圍，降低遇到干擾的可能性。uwb網(wǎng)絡(luò)還可以自動適應(yīng)環(huán)境，并能切換共享信道的模式，從而避免干擾導(dǎo)致的業(yè)務(wù)損失。如果家中的pc和家庭娛樂設(shè)備放在不同的房間內(nèi)，肯定不會遇到干擾問題。

應(yīng)用

uwb使用戶無需通過錯綜復(fù)雜的線路來連接各種家庭設(shè)備，包括大顯示屏、機(jī)頂盒、揚(yáng)聲器、電視、數(shù)字視頻錄制器、電腦/手提電腦、數(shù)碼相機(jī)等設(shè)備。借助uwb，用戶甚至沒有必要將所有這些設(shè)備都安裝在同一個房間內(nèi)。用戶能通過uwb實現(xiàn)以下功能：

無需使用電纜，即可建立家庭影院，可將內(nèi)容傳輸?shù)椒课葜械娜魏我慌_電視機(jī)。

將圖像從數(shù)碼相機(jī)即時傳輸?shù)絺€人電腦/手提電腦、電視或其他顯示設(shè)備上?？赡苄枰掌幚碓O(shè)施或傳輸點，即時對圖像進(jìn)行處理和傳輸。 只要mp3播放器進(jìn)入個人電腦/手提電腦、家庭影院mp3服務(wù)器的覆蓋范圍，即可傳輸數(shù)兆的mp3音頻。

無需連接線路，即可連接視頻游戲控制臺、多個操作桿/控制器和顯示設(shè)備。

無線連接多種工作設(shè)備，例如手提電腦、pda和投影機(jī)，辦公室的人員能夠坐在會議室中，無線共享帶有圖像和音頻的演示。