UWB标准分析

chanchanliushui

UWB标准分析
UWB是一种短距离的无线通讯方式，在10米以内的范围里以至少100Mbps的速率传输数据。这种通讯方式比较适合在家庭内部使用，市场应用前景非常广阔，因此围绕UWB的标准之争从一开始就非常激烈。曾经有二十几个标准参与竞争，今天只剩下了两个。它们是来自Freescale的DS-UWB和由TI倡导的MBOA。

从技术上来讲，MBOA和DS-CDMA是无法彼此妥协的，DS-UWB曾提出一个通用信令模式，希望与MBOA兼容。但这种模式显然在技术上无法实现，所以被MBOA、IEEE和无线USB协会拒绝。MBOA在最近的一次表决中占了约10%的优势，但仍然没有达到75%的绝对多数。

从产品上来讲，DS-UWB在开始的时候走在了前面。它的样品在2004年初的时候已经在拉斯维加斯的消费电子展上展出，但看来之后的进展比较缓慢，当时存在的问题今天依然存在，例如功耗很大、需要两根天线分别收发、在天线与接收器中间有阻挡时会出现花屏等。而另一方的MBOA正迎头赶上，来自Staccato公司芯片级的物理层芯片（PHY）在2004年的第一季度已经完成，八、九月份的时候，配合TI公司可编程门阵列（FPGA）的媒体存取控制器（MAC）已经可以工作。FPGA还不是芯片级的产品，是在芯片生产之前用来验证和测试逻辑功能的，完全芯片级的平台要到今年年底实现。这将是两个芯片的方案，相比较于DS-UWB目前的四芯片方案在成本、体积和功耗上占有较大的优势。

在理解UWB的时候有必要知道UWB不仅仅指的是DS-CDMA或MBOA，他们仅仅是处于UWB完整架构的最底层。让我们看一下除了这最底下的一层，UWB还有哪些内容。
Wireless USB:无线USB；

Wireless 1394:无线1394；

Application Profile:应用层协议子集；

DLNA compliant: DLNA兼容，DLNA是数字化客厅网络联盟的缩写（Digital Living Network Alliance）；

PAL:协议适应层,（Protocol Adaption Layer）；

UPnP/IP:即插即用多媒体IP电话；

Wimedia Convergence Platform: Wimedia汇聚平台。Wimedia是无线多媒体的缩写（Wireless Multimedia）；

DS-CDMA or MBOA Specification: DS-CDMA或MBOA规格。DS-CDMA是直接序列CDMA的缩写（Direct Sequence）；MBOA是多频带OFDM联盟的缩写（Multi-Band OFDM Alliance）。
DS-CDMA或MBOA相当于物理层，位于整个架构的最底层，她还分成两个子层，即物理层（PHY）和物理层的控制器层（MAC）。在其上面是WiMedia的汇聚层，有点类似于链路层或事务层，介于物理层和应用层的中间。在WiMedia汇聚层的上面就是应用层面的无线USB、无线1394和其他的应用环境，这些层多已被IEEE802.15.3a确认。

无线USB的规格已经颁布，这里大家首先要弄清楚这个无线USB的标准是得到USB IF确认的，而并不是之前由Cypress公司推出的那个企业标准。无线USB的推动者小组成员包括英特尔、惠普、微软、德州仪器、飞利浦、三星、NEC和Agere。它们将负责建造一个与USB兼容的应用软件栈，以及和1394及WiMedia合作创建分享UWB射频的规则。

获得USB的支持和支持USB对UWB是非常重要的，大家都知道USB的应用已经非常普遍，但现在的USB外设都是有线的，需要通过一根线缆与PC主机相连，例如打印机、数码相机和外置硬盘等。这个数字非常巨大，今天已经有15亿条USB的线缆存在于我们的生活中，而这个数字到2006年时将大幅增长到35亿，这表示有差不多这个数量的USB设备和主机。无线USB的目的是消除线缆，而用无线的方式收发信号。在PC主机和外设这两端依然以USB的方式工作，所以必须有一个与USB兼容的应用软件栈。而无线发射这一块需要使用UWB的射频，由于1394的设备和其他设备（非USB和1394）也需要通过UWB的射频来进行无线收发，他们将在WiMedia这一层汇聚，不管原来是什么信号，在经过WiMedia汇聚层后转换成相同的信号传送给物理层发射。换句话说，就是要分享UWB射频。

以无线电频率管理来说，有两个基本的原则：1.新的无线电技术不得对已有的无线电台（系统）造成有害干扰；2.受到干扰不得提出保护要求，既要能忍受已有无线电台的各种干扰。这对于DS-CDMA比较头疼，因为它使用整个3.1-10.6GHz频段，而有些无线技术就使用其中的一些频率，例如802.11p的载频是5.8GHz；而MBOA使用多个频率子带，可以很方便地避开这个频率。