- UWB开创频谱管理新时代 作者:栗子 时间:2004-6-11 17:34:00
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UWB是国内外学术界的一个热门话题，但对于大多数消费
者及家电厂商还是一个比较新的应用。UWB是怎样一种技术？其特点
是什么？以及它在无线网络连接的作用和地位如何等等？本报记者就
这些热门话题，对北京邮电大学电信工程学院的周正教授进行了专访。
短距离无线通信技术互补共存
无线通信按照所覆盖的区域由大到小进行划分，包括卫星电话、
移动电话(包括GSM、CDMA、3G)、无线局域网(WLAN，包括小灵通、
无绳电话)、无线个人局域网(WPAN，包括蓝牙、Zigbee、UWB)。
周教授讲到，如此划分有两个主要原因：一是不同技术对应不同的应
用，二是提供无线通信的频率资源日趋紧张，短距离无线通信可以大
大提高频谱资源的利用率。
一般认为，从WLAN到WPAN几百米范围之内的通信，属于短距离无
线通信。随着经济社会的发展，无线通信使人与人、人与机器、人与
网络之间互相交互成为一种自然的方式。这种短距离无线通信的主要
用途是在比较小的范围内，可以应用于很多用户，以低成本、低功耗
提供高速率的信息服务。
驱动短距离无线通信迅速增长的原因包括几个方面。一是对便携
设备的无线数据通信需求不断增长，同时要以高带宽、低成本和低功
耗为多数用户提供服务。二是频谱资源有限的情况下，需要多种技术
共存互补。三是互联网在企业、家庭的接入急剧增长，为数据业务提
供了丰富的资源。四是从工业发展的角度看，半导体技术不断实现低
成本、低功耗的创新，也促进了无线通信的发展。
周教授还进一步强调：“未来无线通信不是单靠一种技术提供所
有应用，为了实现‘任何人、任何时间、任何地点’的连接性，多种
无线技术协同发展、互补支持运作是未来的发展趋势。”
目前，WPAN包括UWB、蓝牙、Zigbee，分别适用于不同速度及
范围的需求。其中UWB有低功耗、低成本、低截获率等特点，很容易
实现100Mbps以上的高速宽带无线通信，目前美国FCC(联邦通信委
员会)开放的频段是3.1GHz-10.6GHz，覆盖范围在10m以内；蓝
牙技术速率可达1Mbps，覆盖范围为10m(增强功率情况下可以到100m)；
ZigBee速率为250kbps，覆盖范围在10m-75m之间。
UWB成为家庭无线多媒体网络王牌
对各种不同的通信链路比如人—人、人—机、机—人、机—机等，
短距离无线技术将起关键的作用。多数人与人之间的信息交换是语音
的，而在家庭和办公室中，日益增加的是对数据传输的需求，如位置
应用和视频。将来，人们都会希望得到高数据速率，可以与周围的智
能网同时作用。在此需求背景下，基于超宽带无线电技术(UWB-RT)
的无线设备的商业化，受到广泛关注。
UWB是一种无载波通信技术，它不采用正弦载波，而是利用纳秒
至微微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此其所占的频谱范围很宽。
一般认为相对带宽超过20%，或绝对带宽超过0.5GHz就称为超宽带。
特别值得一提的是，UWB无线通信技术的另一优势是其单位区域
内通信容量可超过每平方米1000Kbps，而IEEE802.11b仅为每
平方米1Kbps，蓝牙技术为每平方米30Kbps，IEEE802.11a也
只为每平方米83Kbps。因此，周教授笑谈说：“UWB被称为短距离
无线通信技术的一张王牌，其应用十分广泛，该技术有望很快实用化，
并在短距离数字化的音视频无线链接、短距离宽带高速无线接入等相
关领域得到普及。”
伴随着UWB对民用无线通信领域的开放，美国等发达国家的半导
体厂商和设备制造商都在加紧研究开发实用系统。英特尔、TI、飞思
卡尔和索尼等一些大公司看好超宽带技术无线数据通信市场，此外，
美国的TimeDomain、Multispectral Solutions等公司也在
进行UWB无线设备的开发和生产。
UWB离市场化还有多远
当前，UWB是学校实验室及研究所的热门研究课题，飞思卡尔等
公司已经研制出相关产品，UWB技术已渐成熟，飞思卡尔半导体的UWB
芯片组大概在下半年可以量产。用于军用雷达，UWB已经有一段历史
了，但用于通信领域还是一个新的开始，一项新技术的普及及推广还
要做许多工作。对于UWB的产业化问题，周教授谈到以下几个方面。
一是芯片供应商要推广模块化产品。从技术成熟的角度来讲，飞
思卡尔半导体的芯片比较成熟。除了飞思卡尔外，也有其他一些公司
也在研制UWB芯片。但由于UWB在无线通信领域是一种比较新的技术，
UWB芯片在信号处理、功率限制、脉冲形成等关键问题还需要进一步
完善，调制方式包括互相之间的干扰、多址技术等，都会有影响。未
来发展趋势应该是低功耗、低成本。
二是应用厂商或应用部门针对具体应用，进行接口及相关产品开
发等方面的配合。
三是标准问题，需要有关部门制定频谱管理、电磁兼容等一系列
标准。
此外，认为无线不可靠等传统观念不利于无线技术推广，无线新
技术的推广还有个认识、市场培育的过程。
