DS-UWB与WLAN的技术比较

DS-UWB与WLAN的技术比较

简介 随着无线技术的日益普及，人们对消费类电子产品的要求越来越高。根据需求，这些设备可以划分为两大不同阵营：
（1）室内无线影像播放（压缩或非压缩的形式）
（2）低功耗手持设备的高速连接。
在影像播放应用方面，为不同的用户提供相对来说较高的数据传输速率、较强的性能以及低功耗的要求（因为视频源及显示一般都连接到外部的电源上）。而相反，手持设备对低成本和低功耗有很高的要求，同时，在高速数据转换方面要求能够扩展到极高的数据转输速率（1 Gbps及更高）。 在本文中，我们将介绍两种能够满足这些应用需求的无线技术，直序列超宽带技术（DS-UWBDS-UWB ，这是IEEE组织首推的UWB标准化提议）以及802.11无线局域网技术（802.11 a/g及在此基础上的802.11n仍处于研发阶段）。在这些技术的对比当中，我们可以发现DS-UWB和WLANWLAN技术之间的明显差别，就是说超宽带技术将诱发不同的解决方案以及功耗效率方面的不同水准，因为这两项技术经过改进都要满足人们对高数据传输速率手持设备的需求。关于两项技术的介绍 DS-UWB 是为无线个人局域网络（WPAN）而开发的，并借鉴了超宽带（UWB）通讯技术的长处。目前，IEEE组织正在考虑的DS-UWB方案将使基于802.15.3a 标准的设备既能提供高性能，又能为高速率的多媒体及手持设备提供低功耗和低成本的扩展能力。 DS-UWB 设备的应用将依据FCC针对美国市场而制定的超宽带规则并且与为世界其它地区制定的规则基本一致。目前的FCC规则允许使用7.5 GHz的频谱（ DS-UWB设备在任何时间都将占用1.5或3 GHz的频谱），但其传输功率非常低，请参见图表。实际上，DS-UWB的传输水平基本上达到每MHz频谱-41.3 dBm的极限。 与DS-UWB相比， 802.11 无线局域网技术是为不同FCC规则下的操作所开发的，并且可以在特别针对非授权无线设备的频道上进行操作。802.11a/g/n操作带宽比DS-UWB要窄，所占用的频谱约为 17 MHz（或者说比DS-UWB的带宽低80倍，或比使用34 MHz的11n系统低40倍），但传输功耗却更高。一个802.11设备的额定传输功耗约为50 mW。请注意，这一平均传输功耗的水平比其某一DS-UWB设备的平均功耗高500倍，或者说其差值在27 dB。
上述两个不同的特性以及信号带宽以及传输功耗导致了通讯系统设计当中诸多方面的迥异。 我们注意到，这两项技术，传输功耗方面存在着500倍的差异（但在总功耗方面不是这样，即：由天线发射出的功率及所有电路所消耗的功率）。是什么原因导致了如此大的差异呢？通讯系统方面的一个基本规则就是