超宽带技术两大提案及其技术发展

码片长

731 ps(低频段时)
365.5 ps(高频段时)

缓解多径的方式

决策反馈均衡和RAKE

4、通用信令模式

由MBOA联盟和UWB论坛分别提出的两个解决方案所提供数据速率和通信距离范围很相似，但是，以各自技术为依托，市场上也涌现出多种UWB架构以满足不同的价格、数据速率和能耗要求的产品，这就需要一个公共物理层(PHY)标准来实现，它允许遵从该标准的UWB设备使用DS-UWB、MB-OFDM和/或未来的一些UWB技术，同时在共享的UWB频谱内仍可相互通信和协调。因此，DS-UWB论坛设计出了一种支持MB-OFDM技术、DS-UWB技术以及其他UWB技术的公共信令模式(CSM，CommonSignalingMode)。CSM基于最小500MHz带宽的二进制移相键控(BPSK)前导(Beacon)信号，是这些技术的"最小公分母"。

CSM业务处在IEEE802.15.3媒体访问控制(MAC)协议子层以及MB-OFDM与DS-UWB信令协议的框架之内。MAC协议允许多个无线设备利用时分多址(TDMA)为同一个人局域网内不同设备分配时隙来共享一个无线电信道，时间预约机制可以有效共享公共无线信道。公共时隙中的控制和前导信号能被所有接入的无线设备接收和解释。这些MAC特性使CSM十分有效，它能对两个或多个不同的PHY协议进行仲裁。CSM作为一种基本模式，会被每一种遵从标准的设备采纳。作为单一的多模式标准的一部分，设备也会支持一种(简单设备)或多种(复杂设备)高速PHY。

CSM使用的中心频率与MB-OFDM所规定三个子频段中中间频段的中心频率严格一致，也和DS-UWB较低频段的中心频率一致。CSM采用UWB脉冲，在至少500MHz带宽内以公共码速率发送脉冲。MB-OFDM收发信机和DS-UWB收发信机使用的基本处理模块均能够方便地产生和接收CSM信号。

CSM信号由一个很简单的BPSK信号构成，其编码方式可获得良好的微微网同步性能。CSMPHY的关键参数是信号中心频率和前导时间序列的公共信令速率，不同UWB系统均可同等实现该速率。MAC还要求合适的控制与协调信息。

CSM适合于采用MB-OFDM和DS-UWB以及其它UWB信号格式的场合，并带来三个特殊功能：多种非兼容设备可接收CSM广播前导信号和控制信号；允许从其它非兼容设备获取原始消息交换和其它控制信息；时隙调整有利于异型设备间的数据传输。这些功能可在802.15.3微微网环境下为MB-OFDM和DS-UWB设备提供协调能力。

5、超宽带技术发展的方向及展望

从技术角度讲，超宽带无线通信技术的研究方向主要有硬件研发和算法研究两方面，其中硬件主要集中在电路及芯片的设计制造方面，包括纳秒级脉冲信号的产生、无线接口技术的研究以及芯片工艺的设计等方面。算法研究主要集中在物理层基带信号处理方法以及网络协议的研究上，物理层研究包括调制编码方式、信道研究、同步算法等；网络协议的研究在无线通信领域一直是研究的重要方面，超宽带技术也不例外，通过协议的研究能达到最大限度地提高传输速率、降低传输延迟的目的。

从应用的角度讲，根据超宽带的技术特点，它尤其适用于室内等密集多径场所的高速无线接入和军事应用中。如：高速移动LAN、成像和监视系统、军事通信、地面穿透雷达、汽车传感器和医用检测器，同时由于其高速的传输速率，将在家庭娱乐及手机等无线网络设备中将有更广的发展空间。随着2005年超宽带产品的集中上市，超宽带的时代已经来临。

6、结论

超宽带技术的国际标准化工作还在进行，两种技术不论谁将成为标准(也可能两种技术都将成为标准)，但勿庸置疑，由于超宽带技术所具有的高传输速率、低复杂性和抗多径等特性，作为一种短距离无线通信技术，随着产品的商业化步伐和标准化工作的进程，将会有更大的发展。