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Intel白皮书:UWB技能完成高速无线个人局域网

无线连接为用户新的移动生活方式注入了便捷。消费者马上就会对这种电子家庭的便捷产生巨大需求,他们的个人电脑、数码录像机、MP3播放器、数码可携式摄像机、数码相机,高清晰电视(HDTV)、机顶盒(STB)

无线衔接为用户新的移动生活方式注入了快捷。顾客立刻就会对这种电子家庭的快捷发生巨大需求,他们的个人电脑、数码录像机、MP3播映器、数码可携式摄像机、数码相机,高清晰电视(HDTV)、机顶盒(STB)、游戏体系、掌上电脑、手机等都能够经过无线家庭个人域网(WPAN)彼此衔接。但今日的无线局域网和无线个域网技能不能满意未来许多消费电子设备关于高带宽的需求。这就需求新的技能去满意高速WPANS的需求。

超带宽(UWB)技能能够为下一代消费电子设备的带宽、本钱、耗能和物理需求供给一个处理方案。这种新技能能够供给高带宽使多功能数码摄像和音响贯穿家庭成为实践。在职业集体的支撑下,比方USB协会,技能领头人,比方INTEL,UWB技能将努力使家居生活高速WPANS衔接变得轻松,成为实践。

介绍:

手机和家用PC的无线技能所带来的移动生活方式使人们关于其他设备的无线需求越来越大。顾客们正在享受着无线衔接的快捷。许多数字家庭所选用的技能,比方数码摄像,音频流都需求高带宽衔接。为PCs无线衔接所开发的其他无线网络技能比方Wi-Fi和蓝牙,和高宽带运用形式比较都不行太优化。尽管Wi- Fi的数据传输率能够到达54Mbps,但这个技能在消费电子环境中还有局限性,包含耗能和带宽。当在短规模网络中或WPAN衔接消费电子设备,这时的无线技能需求支撑高数据流,耗能低,低本钱,合适超小包装,比方PDA或手机。新UWB无线技能和UWB运用的硅片开发将供给最佳的处理方案。

此文件描绘了在数字家庭WPANs中运用UWB技能和潜在的UWB技能运用。

UWB事例:

新的数字家庭环境有许多不同的消费电子设备、移动设备、个人计算机设备组成, 能够支撑多样化运用。这些设备能够概括为三大类(表1):

-PC和网络

-消费电子和无线播映体系

-移动和手持设备

下一代PC,消费电子和移动运用对衔接速度提出更高的需求,要远远高于蓝牙技能的1Mbps,而今日这种技能运用于许多WPANs设备傍边。但许多消费电子设备不能支撑Wi-Fi网络高速802.11a/b/g所需求的本钱和耗电量。

尽管Wi-Fi技能比蓝牙要快许多,但它依然不能有效地传输多线程并发高质量视频流。UWB技能能够供给下一代整合设备所需求的输入输出量,再加上 WiMedia 联盟的支撑,能够在各种协议之间如IEEE 1394, USB, UPnP保证交互性,使得UWB成为打造高速、低本钱、低能量的WPANs的广泛处理方案。

UWB技能:

UWB和其它传统的窄带射频(RF)和展布频谱技能(SS),如蓝牙、802.11a/b/g的差异十分大。UWB运用RF频谱超宽的带宽传递数据(如图2)。UWB和传统的技能比较在必定的时间内能够传递更多的数据。

RF链接上潜在的数据传输率和通道带宽和信噪比的函数(香农规律)成正比。RF规划工程师对带宽的参数无法控制,由于这是由FCC所规则的。蓝牙技能、 802.11a/b/gWi-Fi、无绳电话和许多其他设备都被归为无执照频谱,能供给900MHz, 2.4GHz, 5.1GHz。每一个信道被束缚仅能占用很窄的波段。

UWB的频谱是最近刚刚合法化。UWB可运用频率从3.1GHz 到10.6GHz的频谱。每个信道能够有多于500MHz的带宽,这取决于它的中心频率。FCC为这种大宽带的发放提出了严厉的无线能量束缚。这样,UWB设备在运用大频率带宽时所开释的能量不会被邻近其他窄带宽所发觉,比方802.11a/b/g。这种频谱同享使得设备能够到达十分大的输入输出量,但间隔有必要很挨近。

UWB的低能量消耗也使得开发UWB本钱节省的CMOS成为可能。在有限的规模内低功耗、低本钱、高数据传输率,UWB凭借着这些特征现已开端正式进军高速WPAN商场。

UWB技能也答应频谱再运用。一套近间隔的设备组合(比方一套家居文娱体系)能够和在别的一间屋子的别的一套设备(比方卧室的游戏体系)在相同的通道上沟通。根据UWB的WPANS的规模十分短,邻近在相同通道的设备不会彼此搅扰。但是802.11g WLAN的处理方案在一个单一的设备组合中,很快地就用完了数据带宽,这样家居中的声响通道就不能从头运用。由于UWB技能的规模有限,802.11WLAN处理方案对WPAN是最佳的补足,在家居组合设备之间能够作为一个数据传输的中枢。

UWB运用:

UWB技能适用于各种WPAN运用傍边。包含:

-在可携式多媒体消费电子设备如可携式摄像机和数码相机和MP3播映器之间,将电缆替换成无线衔接。

-使PC机和PC外接之间完成高速无线USB衔接,包含打印机、扫描仪和外部贮存设备。

-替换下一代蓝牙技能设备如3G手机,根据IP/UPnP和下一代IP的PC/CE/移动设备的有线衔接。

-树立CE, PC和移动设备之间的ad-hoc(点对点) 高位速率无线衔接。

无线PC外接设备衔接:

现在的有线USB现已具有必定的商场比例,PC渠道的接线式彼此衔接,如(图3)所示。但接线衔接不是很快捷,而蓝牙技能也只是从必定程度上处理了问题,依然有局限性。有UWB技能的无线USB将向期望运用无线USB的用户供给处理方案。UWB将能够在PC外接设备衔接商场中占有巨大比例。无线USB作业组将会为此拟定规范,经过供给10米规模内,速度超越480Mbps(相当于有线USB2.0)。

CE设备的无线多媒体衔接:

声响和图画的CE设备的无线多媒体衔接和PC外接设备严密相关。与PC和外接设备的获益相同,无线的快捷运用和数据传输才能是首要的优势。文娱组合设备的品种是很广泛的,如(图4)所示:DVD, HDTV, STB, PVR, MP3, 盘绕立体声,数码可携式摄像机和数码照相机还有其它的CE设备。比方UWB能够将STB或DVD衔接到一个挂墙等离子彩电或许HDTV上,而不需求影响漂亮的电线。

UWB还能够将PC和文娱组合设备衔接在一起,比方数码可携式摄像机衔接到PC上能够进行数字图画修改或许大LCD播映。将数码相机和笔记本电脑衔接起来进行修改,经过e-mail发送图片。UWB的要害优势请看(列表1)。有UWB技能的WPANS,一旦设备满足挨近,彼此辨认,用户只需轻击发送键便可进行数据传送。

列表1:UWB在文娱和PC环境下的特征和优势

移动计算机设备的电线代替和网络:

杂乱的电线给移动设备的用户带来极大不方便。许多设备,比方个人掌上电脑经过USB端口衔接,但其他像3G手机这样的设备需求特别的衔接器。UWB设备只需满足的挨近,立刻就能彼此衔接而不需求电线。UWB传输速度快,热门区域低能量消耗。

热门网络的掩盖使得移动计算机设备能够宽带接入网络,发生了巨大的商场。今日,只要两种技能可支撑热门:802.11a/b/g WLAN和根据蓝牙的WPAN。但两种技能都由局限性,UWB将战胜这些困难。

UWB设备间的ad-hoc(点对点)衔接:

像蓝牙相同,每个UWB设备都能够作为内容来历和接收器。能够运用与将数码相机直接和打印机衔接打印图片。

技能考虑:

为了使UWB技能成为广泛选用的无线处理方案,一下几点需求处理:

-彼此可操作性

-产品整合和认证是否快捷

-整体处理方案的本钱(OEM)

-全球频谱分配

英特尔正在经过出资战略、研讨、参加有线和无线通讯、产品开发来处理这些问题。英特尔一起正在充分利用UWB技能的优势来开发协议。无线USB作业组和数字家庭作业组喂WUSB规范所做的作业是英特尔学习的比如。

未来:无线自在Intel

英特尔致力于无线技能。公司为将来一切设备的精巧无线衔接铺设了前景,这个前景称之为无线自在英特尔,赋予了精巧无线的概念,对频谱和运用从头审视。装备包含WLAN热门802.11无线,蓝牙技能的手机,UWB无线的WPAN。为了完成这些前景,英特尔正投身与射频空间的一切范畴(图5)。在无线宽域网(WWAN)中,英特尔支撑WiMAX。在WLAN空间中,英特尔持续推进迅驰移动技能。现在,有了UWB技能对WPAN的支撑,英特尔无线自在的概念离完成仅一步之遥。

总结:

UWB和相关的网络协议正在开发的初期阶段,要害的布置过程正在界说和评价傍边。UWB对当今WLAN环境下布置的无线网络起到弥补效果,延长高码率,多媒体衔接WPANS,支撑PC, CE和手机设备。这种结合将完成电脑、消费电子和移动通讯的交融。

一般无线渠道与现有的网络协议无缝接入,有效地降低本钱,CE外接的处理方案将改动家庭文娱的环境。

许多UWB组件和体系现已在测验和展现阶段,终究实践发放消费产品的日期有望在2005年头。英特尔公司正在和职业协作保证这个技能的成功。

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