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超宽带无线通信技术的发展

时间:08-04 来源:中国联通网 点击:

UWB高速数据传输满足手持设备、多媒体设备和电视等对同步传输高速数据的要求,与此同时,结合了蓝牙技术的低功率特点,迎合了某些设备对低功耗的要求,例如鼠标、键盘、无线耳机等。目前有数量超过50亿的蓝牙设备在市场上应用,而两大技术的结合使移动设备具有高速数据传输和低功耗两大特点,符合市场对无线通信设备的要求,使得在短距离通信中实现高速率低功率传输成为可能。两者的结合势必能够推动UWB技术被全球管制机构所接受。2007年,两个组织已经开始着手开始UWB无线电认证,第一步是针对UWB物理层技术的认证。已有Alereon、Realtek、Staccato、Tzero、WiQuest和Wisair 6家芯片厂商通过了认证,这标志着多家芯片厂商将实现互操作。下一步将是基于MAC层的认证,但实现MAC层或更高层协议认证难度仍然相当大。

但是两种新技术的融合标准制定并不是那么顺利。到2007年8月,原订于2007年第二季度出炉的蓝牙及超宽带技术整合标准,被宣布将延迟到2008年发布,使得预先希望采用此技术的手机、PDA等手持设备面市时间有可能延迟到2009年后。不过对于这样的标准化进度,业界均认为是比较正常的,毕竟一个标准的出炉时间都要花上一两年的时间。目前标准制订所面对的主要挑战来自于如何确保整合后的新技术可在向下兼容市场上逾5亿个蓝牙设备的同时,还能维持高速的传输速度。如果标准顺利通过并被各种设备采纳,按照现在的标准设计,新产品将能突破蓝牙720 kbit/s传输速率的限制,速度可达480 Mbit/s以上,满足高质量多媒体影音应用的要求,而且仅在需要传送影音档案时,才会启用UWB技术。

但是无论如何,2006~2007年间WiMedia与蓝牙的合作令标准化的工作似乎迈出了解开UWB标准僵局的重要一步。按照目前蓝牙的普及程度(目前芯片价格已经降低到大众产品普及阶段)以及用户的接受程度分析(一步到位提供家庭网络的可能性比较小,但是在几个设备间提供蓝牙接口链接是可能的),MB-OFDM方面的技术标准进展稍微领先一步。

3、UWB的产业化进展

随着全球各地区对UWB技术管制的逐步解禁,产业中的各个环节都在不断宣布其在2007年的发展计划,运营商也开始关注UWB技术发展,表明UWB产业即将进入商业应用阶段。但目前,全球允许UWB技术商用化的国家还只有美国。2006年,欧盟射频频谱委员会批准了欧洲的UWB规划,为在2007年2月在欧洲采用这一技术铺平了道路。欧盟这一举措被认为是一个"积极的监管主张",它意味着欧盟委员会将正式放开对UWB的管制。日本也继美国之后放宽了限制,主要是针对超宽带无线系统的无线基站设备,指定的频带带宽为3.4~4.8 GHz,以及7.25~10.25 GHz。其中,要求3.4~4.8 GHz频段设备必须具备避免对其他无线服务造成干扰的技术。随着全球对UWB技术管制的逐步放开(尽管这些国家放开的频率范围之间有所交叠,但仍然各有不同),要求UWB芯片和设备开发商必须生产出具有高度灵活性的产品,这使得芯片开发的周期和成本增加。因此,制定一个统一的技术标准显得尤为重要。

2006年基于MB-OFDM UWB技术的双频率超宽带收发CMOS芯片方案已开发成功。其中,Alereon宣布已研发成功支持6 GHz以上频段的UWB芯片,这一声明将极大地刺激UWB芯片市场,因为目前大部分地区管制机构放开的UWB使用频段都在6 GHz以上。2007年UWB芯片厂商将致力于支持多个频段的MAC、PHY和RF模块兼容的UWB芯片。2007年基于UWB技术的产品包括UWB天线、UWB移动终端、UWB机顶盒以及面向家庭设备的UWB设备都陆续上市,而内置UWB技术的解决方案将率先应用于打印机、数码相机以及其他需与PC进行数据交换的产品中,随后将陆续应用于各类消费电子产品中,满足市场对UWB技术的应用需求。

对于未来UWB的应用前景,业界普遍预期比较高,认为UWB技术将成为最具创新能力和应用最广泛的技术之一,将取代目前电脑各设备之间的有线连接。我国的华为公司在UWB技术开发方面投入比较高,在UWB领域申请的专利占了14%的比例,在所有的厂商中排名第三,专利领域主要集中在OFDM技术方面。

在中国,UWB的标准和产业化发展跟国际上相比还是要落后一些,关注的技术主要集中在OFDM技术上,因为该技术不仅仅用于UWB系统,在未来的3G演进技术中也同样发挥重要的作用。此外,随着家庭网络技术日益受到重视,UWB技术也在这个领域得到认知,但还不够充分,产业链和IT企业更多地还是认同蓝牙技术为首选。

但UWB产业是否会得到快速的市场推动还要取决于各国对UWB的相关管制要求。例如日本目前在就UWB的使用规定进行修订工作。按照日本现行管制政策,UWB仅能

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