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一項革命性技術的演變

上網時間: 2004年03月15日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:technology  技術  ultrawideband  超寬頻  WLAN 

過去幾年,無線區域網路(WLAN)市場受到消費者舉棋不定的困擾。其部分原因是──802.11a/b/g以及另外幾個曇花一現的不同標準間的戰爭,全球範圍內高速網際網路接入環境‘hotspot(熱點)’ 初期鋪設的緩慢使客戶鮮有使用的機會,也無法從該技術切實受益。

去年,隨著雙標準及多標準設備越來越多的出現以及hotspot鋪設的增加,這一情況有所改變。Yankee Group估計,hotspot在美國的安裝點從2002年的3,500增長到2003年的12,000多。這家市場調查公司預計,該數量到2007年將超過72,000。

但在我們死心塌地地擁戴WLAN以前,讓我們審視另一項從長遠角度看可能威脅WLAN市場的技術。這是一項業已形成標準的技術,沒有政出多門之弊。它不僅會對通訊領域造成衝擊,還將催生幾項新應用。是的,我說的是超寬頻(UWB)。

超寬頻技術是在一個很寬的頻率上發送幾個皮秒寬的方波脈衝。透過對脈衝進行時間、相位、幅度或電壓調變來實現信息傳遞。也可透過基頻信號直接對脈衝進行調變,這可以減少載波產生/分離電路的成本。

不採用以往RF頻率的另一個好處是,超寬頻信號沒有相互干擾,也不於常用的RF載波產生串擾。這就使該技術能與已有的技術共存。另外,超寬頻信號能以500Mbps的速率發送信息。

超寬頻傳輸不受場地的限制。它的高頻寬使信號能穿透牆壁和其它障礙物。這就使超寬頻在很大程度上免除了限制以往RF技術的多徑傳輸干擾問題,它還為諸如‘隔牆成像’(through-the-wall imaging)和穿透雷達等新應用敞開了大門。

那麼,有什麼因素會阻礙此一技術的發展呢?答案在於超寬頻技術的起源,以及制定新標準前的需克服的重重關卡─這是我們再熟悉不過的了!

據瞭解,超寬頻能追溯至馬可尼使用電火花隙進行的首次脈衝發射。美國國防部首先對該技術表現出濃厚興趣。美國國防部在1960年代對其進行了開發,以用於雷達和保密通信。這也許能解釋為什麼其商業價值遲後才得到認同。

在1998年,美國聯邦通信委員會(FCC)終於認識到此重要性,便開始進行評估。在2000年,FCC出版了《原則制定建議綱要》;在2002年初,該委員會認可了正式的規則更改,以允許超寬頻投入運行。與包括國家通訊和信息管理局(NTIA)等多家美國機構的磋商至今仍在繼續。FCC最近對超寬頻發射功率進行了限制,使其僅能用於距離小於100米的WPAN(無線個人網)和WLAN應用。

其它國家在制定自己的規範前,都在等待FCC的指導方針先行出爐。在歐洲,歐洲郵政和通訊大會(CEPT)在歐洲管理組織(ERO)的支持下,指導對超寬頻的管理。加拿大、日本、韓國和新加坡也都表示將緊跟FCC的指導大綱。

雖然如此緊密的合作將有助於緩解自1990年代末,伴隨WLAN標準所起的爭端,但業內集團卻各懷心事。已建立起2大業內陣營─包括德州儀器、英特爾和三星等50多家公司的多段正交頻分復用聯盟(MBOA)和Motorola-XtremeSpectrum的陣營,後者提出了相抗衡的提議。MBOA最近宣布它計畫成立自己的特殊興趣小組(SIG)以推廣超寬頻技術。

當超寬頻確實演變為廣為接受的標準時,該技術不僅為通訊帶來革命,還將在公共服務和安全領域孕育出全新的應用。

能用CMOS技術製造超寬頻的情況使其對生產低成本消費電子產品特別有吸引力。當將生產製程從0.18um升級為0.13um時,你就能容易地製造出超寬頻電路。

超寬頻對WLAN的潛在衝擊顯而易見。雖然預計該技術能與目前的各標準和平共存,但從長遠看,不難想像它可能成為領先的無線技術。為此,在以後的幾月裡,《電子工程專輯》將近距離追蹤超寬頻技術的發展。我們期待著你的意見─它將取代WLAN嗎?亦或仍將游離在主流通信技術的邊緣?

作者:Vivek Nanda


執行主編


Electronic Engineering Times-Asia





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