超宽带无线技术――UWB

来源：作者：出处：巧巧读书 2007-12-08 进入讨论组

唐军

　　提到宽带无线技术，人们自然会想到目前三类成熟产品。

第一类是提供2Mbit/s速率的产品，如微波一点多址系统；第二类是LMDS（Local Multipoint Distribu*9鄄tion System）以及MMDS（Multipoint Microwave Distribu*9鄄tion System）系统；第三类是按IEEE、无线ATM论坛和ETSI推出的标准构成的系统，最为人熟知的是IEEE 802.11、IEEE 802.11b、IEEE 802.11a和IEEE 802.11g。还有其他技术，诸如宽带移动无线技术（分为地面移动3G和卫星移动3G、U-11（Unlicensed National Informa*9鄄tion Infrastrure，俗称5G无线技术）、3.5G技术、无线光通信技术等。而超宽带无线技术却鲜为人知。

　　美国联邦通信委员会FCC（Federal Communications Commision）在2002年2月14日批准了一个过去用于军事和政府部门而如今可以民用的超宽带无线技术UWB（Ultra WideBand）。UWB是速率高于IEEE 802.11a、IEEE 802.11b和蓝牙的极高数据速率的无线连接，被认为是“可望取代蓝牙及无线LAN的无线通信技术”。

　　一、UWB的特点

　　UWB之所以引起人们的高度重视，是因为它有许多特点。

　　1．抗干扰性能强

　　UWB采用跳时扩频信号，系统具有较大的处理增益，在发射时将微弱的无线电脉冲信号分散在宽阔的频带中，输出功率甚至低于普通设备产生的噪声。接收时将信号能量还原出来，在解扩过程中产生扩频增益。因此，与IEEE 802.11a、IEEE 802.11b和蓝牙相比，在同等码速条件下，UWB具有更强的抗干扰性。

　　2．传输速率高

　　UWB的数据速率可以达到几十Mbit/s到几百Mbit/s，有望高于蓝牙100倍，也可以高于IEEE 802.11a和IEEE 802.11b。

　　3．带宽极宽

　　UWB使用的带宽在1GHz以上，高达几个GHz。超宽带系统容量大，并且可以和目前的窄带通信系统同时工作而互不干扰。这在频率资源日益紧张的今天，开辟了一种新的时域无线电资源。

　　4．消耗电能小

　　通常情况下，无线通信系统在通信时需要连续发射载波，因此，要消耗一定电能。而UWB不使用载波，只是发出瞬间脉冲电波，也就是直接按0和1发送出去，并且在需要时才发送脉冲电波，所以，消耗电能小。

　　5．保密性好

　　UWB保密性表现在两方面：一方面是采用跳时扩频，接收机只有已知发送端扩频码时才能解出发射数据；另一方面是系统的发射功率谱密度极低，用传统的接收机无法接收。

　　6．发送功率非常小

　　UWB系统发射功率非常小，通信设备可以用小于1mW的发射功率就能实现通信。低发射功率大大延长系统电源工作时间。况且，发射功率小，其电磁波辐射对人体的影响也会很小。这样，UWB的应用面就广。

二、UWB的应用定位

　　通常把无线电技术应用分为军用和民用。UWB的应用定位于实实在在的民用。UWB可用于数字电视、投影机、摄录一体机、PC机、机顶盒之间传输可视文件和数据流，或者笔记本电脑和外围设备之间实现局部连接构成个人局域网（PAN，Personal Area Network）。总之，UWB定位于家用类设备和终端间的无线连接，家电类设备之多，决定了UWB的应用之广。

　　UWB本来是为军事目的而开发的，而巨大的商机使FCC批准其民用，并将3.1~10.6GHz作为UWB频带。UWB被批准民用后，众多家电厂商和个人电脑厂商蜂拥而上进行产品开发。如英特尔公司在2002年就宣布成功试制出了采用宽带无线技术UWB的系统，系统最大数据速率为100Mbit/s，通信距离为2m；IEEE802委员会已将UWB作为个人局域网PAN的基础技术之一来研讨；新加坡新龙公司在2002年汉诺威CeBIT展览会上，演示了UWB技术。

　　当然，UWB作为民用还是一项新技术，还有一些实际问题，如安全问题、干扰问题等有待解决。

----《现代通信》