UWB的特点及在短距离无线通信中的应用前景
IEEE802.11a是现有无线通信标准中,唯一能在通信速率上满足无线视频数据流实时传送要求的。它的最高速率是54Mbps,有效速率是25Mbps,考虑到MAC接入协议,实现传送数据流的速率还要更低一些。然而,IEEE802.11a是按照与Ethernet接入相类似的分组方式设计的,因此它不太适合用于实时传输视频数据流。还有,IEEE802.11a的功耗大概在1.5W到2W之间,因此综不能用于电池供电的小型设备。更重要的是,一个IEEE802.11a网络接入卡(NIC)售价大概是150~200美元,这样的价格很难被家庭消费者所接受。因此IEEE802.11a更适合于用在对价格和功耗要求不是很高的公用无线局域网里,况且当时IEEE专家设计IEEE802.11a时也根本没有考虑过将它用在家庭无线通信网上。
目前,现有技术中被认为最有可能进入家庭无线通信互连的是Bluetooth,因为在价格和功耗上它很有竞争力,然而,Bluetooth的传输速率不到1Mbps,极限速率也只有10Mbps。按照这样的速率计算,如果用Bluetooth来传送一部两小时的电影可能需要10个小时,这显然不能被用户所接受。20多年前,FCC提出Bluetooth标准时,仅仅是希望将它用在无线耳机上,经过20多年的努力,Bluetooth已经发展成为最主要的低速率的点到点无线通信技术。利用Bluetooth,可以很好地实现笔记本电脑、PDA、移动电话等设备之间的低速率数据通信,但是FCC从来没有考虑过将Bluetooth发展成为高速率数据通信或者是无线网络互连技术,从这一点来讲Bluetooth也很难进入家庭无线网。
HomeRF是专门为家庭无线互连提出的,它可以很好的实现计算机、打印机、MP3以及其它家用电器之间语音和数据的通信和互连,但是,HomeRF的有效传输速率只有2Mbps,工作在10Mbps以上将严重影响它的性能,这就决定了它不可能进入无线HDTV,视频游戏等宽带家庭无线通信领域。更重要的是HomeRF的技术还不成熟,HomeRF标准缺少Intel等大公司的支持,它的推广和应用前景并不被业界看好。
与传统的无线电设计方法不同,UWB是高速、低成本和低功耗的无线通信方式,因此它可以满足家庭无线电消费市场的需求。尽管UWB的通信距离很短,使得它不能像其它一些无线通信方式那样一点接入宽带网络,从而使整个家庭构成一个总线型的网络,但是UWB本身的带宽很宽,在接入上一级网络的同时,UWB还可以作为下一级网络的网关,从而使得整个家庭组成一个星型网络。从网络的拓扑结构来说,星型网络可能更有效,更可靠。
随着消费电子的高速发展,数字电视、音频和视频接收机、DVD、卡拉OK、MP3播放器和数码相机等娱乐设备必将进入千家万户。可以想象,在不久的将来,采用UWB技术,无须架设电缆,仅仅需要小小的网关和收发器,就可以组建一个真正的无线家庭剧院。根据市场调查,整个美国的家庭无线网络市场在2004年将达到35亿美元,2006年将达到49亿美元,而中国和亚洲的市场潜力更大。市场分析表明,除了无线局域网和蓝牙等产品已经占领和即将占邻的部分市场外,还有很大一部分的家庭无线通信市场尚未开发,这意味着UWB将会在家庭无线通信领域大有作为。目前,众多的OEM生产商正盼着UWB通信标准和相关产品早日成熟并投入实用。