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宽带泛在网络发展及UWB技术特性

2009年10月09日 ?? 收藏0

?  无论商用或军用,UWB的应用前景是毫无疑问的。具体而言,如UWB技术可用于穿墙成像、大地成像、公路调度、生命探测、信息通信、车载雷达、医疗电子、物体探伤、近距离高精度定位、半导体集成电路布线及UWB测量等各种领域应用。

  就信息通信领域而言,UWB可应用于移动通信、计算机及其外设、消费电子、信息安全等诸多方面,如家用HDTV图像传送、数字家庭宽带无线连线、高速集成电路设计乃至取代模块间连线、消费电子中高速数据传输、个人无线存储、高清图片及视频显示、高分辨彩照打印、汽车视频与媒体中心、手机遥控个人设备宽带互联以及个体域层面进行投影在眼镜上的屏幕、戴在手腕上的键盘及穿戴在身上的计算机及手机等设备间的宽带高速无线互联等等。UWB的高速下载速度快速且有效,如带硬盘10Gbit的MP3播放器下载,用蓝牙需32小时,用802.11b需2小时,而用高速UWB仅需3分钟不到。

  关于UWB全球产品增长预测,ETSI的一些早期数据为2005年1500万台、2007年1.65亿台、2009年5.43亿台;就硬件版权保护安全设备UWBDongle(常称UWB“加密狗”或“硬件钥匙”)的发展,一些机构预测称2011年可达100万~200万件,以后每年可能按1~2倍速率增长!

  UWB频率规划

  2002年美国FCC一马当先,发布了UWB室、内外应用频率规划电磁兼容发射柜架(Mask)要求,尔后许多国家与地区于2005~2007年(中国香港2005年,韩国2006年,日本2006年,欧洲2007年)亦制订发布了UWB频率规划相关要求。

  我国从2006年开始调研,并进行了一系列诸如涉及UWB与射电天文业务、2G/3G业务、船舶水上业务、航空业务、FWA及PHS业务、卫星业务及室内 EMC等的电磁兼容研究,然后起草相应文件,并从公众网络上征求了包括BlueSig、WiMedia、Alliance、诺基亚以及诺基亚西门子通信等各方面的意见与建议,再由以中国国家频率规划专家咨询委员会一些专家为主体及部分此领域相应专家组成专家评审组进行评审后,进而定稿并报上级主管部门审批,并于2008年12月12日正式发表了工信部[2008]354号文“关于发布超宽带(UWB)技术频率使用规定的通知”。

  该通知的内容包括:UWB无线发射设备的发射信号带宽(-10dB带宽)至少500MHz;禁止在航空器上使用UWB设备;UWB无线电发射设备按微功率(短距离)无线电发射设备进行管理,设备投入使用前需获得工业和信息化部核发的无线电发射设备型号核准证;UWB无线电发射设备使用时,不得对其它无线电业务的电台产生无线电干扰,也不得向其它无线电业务的电台提出干扰保护要求等。

  UWB标准化

  国际上一些相关标准以WiMedia为中心在逐步走向完善,如WiMedia联盟和Ecma(欧洲计算机制造商协会)的成员在2005年初将WiMediaUWB平台规范提交给Ecma,经过修订,推出了系列标准。

  2007年3月,WiMediaAlliance的超宽带“标准”已成为正式标准,ISO和IEC已批准ECMAInternational组织的通用无线平台作为ISO/IEC26907发布。

  UWB市场虽属刚刚起步,但已有一些UWB芯片制造商可供货,如Staccato推出了SC3400、SC3500芯片;Alereon推出了AL4100、AL4300产品等。

  市场上也出现了一些UWBUSB典型产品,如贝尔金(Belkin)及利用Alereon的解决方案的IOGEAR等都推出了UWBUSB产品。

  一些围绕UWB的系统与网络制造商也逐渐加快了产品研发速度。

  中国随着“863”研究计划进展及UWB频率规划放布与中长期新一代宽带无线移动通信网研究与产业化工作推进,涉及符合中国UWB频率规划要求的DC- OFDM-UWB(双载波OFDMUWB)及利用MBOK(M-aryBi-OrthogonalKey)M元双正交键控调制的SC-UWB(单载波 UWB)等标准化研究与芯片开发研制工作也在积极进行中。

  发展UWB的关键点

  随着新一代宽带无线移动通信的发展,泛在化已成大势所趋;个性化/个体化的“泛在”/“普适”连接,与有效的窄带与宽带无线传感器网络(WSN)及无线连接器件密切相关,诸如RFID、NID、Bluetooth、ZigBee、Z-Wave、NFC及UWB等。对宽带无线视像连接等应用来说,UWB尤为重要。

  经过近几年努力,全球范围UWB的频率规划及标准化工作正在逐步完善,芯片制作及产品市场已开始启动,泛在化大势与UWB的广泛商业/军用市场定位决定UWB的发展前景极其光明,争分夺秒创新发展必然是明智的决策。

  任何国家与地区UWB频率规划均为结合其相应国家与地区的实际情况而确定,应用时应严格遵从相应要求。我国相应要求已由工信部无[2008]354号文发布,在中国的UWB应用必须严格遵循其相关要求,对2010年后的应用,业界及时开发自适应信号感知检测与干扰避让的DAA技术尤为重要。


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