Lees verder
UWB in Europa
UWB in de V.S.
Short Range Radar
Personal Area Network



UWB

UWB (Ultra Wideband) is een radiotechniek waarbij het signaal over een zeer brede band wordt verspreid. De techniek zou met name mogelijkheden kunnen bieden voor toepassingen waarbij veel data over een korte afstand draadloos overgestuurd moet worden.

UWB beslaat een zeer breed frequentiespectrum dat veel breder is dan de banden waarin het frequentiespectrum nu is gedefineerd. Dit brengt met zich mee dat UWB uitzendt in een groot aantal banden die door andere gebruikers worden gebruikt. In potentie is UWB dan ook een stoorbron voor veel bestaande systemen. Het systeem past hierdoor slecht in de bestaande regelgeving.

De amerikaanse overheid (FCC) definieert UWB als een techniek met een bandbreedte van ten minste 20% van de centrale frequentie en tenminste 500 MHz. Ter vergelijking een klassieke mobilofoon heeft een bandbreedte van 25 kHz, GSM van 200 kHz en een TV-kanaal van 7-8 MHz.

Van oorsprong werd bij UWB met name gedacht aan impuls radio waarbij de radio gebruik maakt van zeer smalle pulsjes. Tegenwoordig zijn er ook andere vormen in ontwikkeling.

Impuls radio UWB

De oorspronkelijke uitvoering van UWB maakt gebruik van zeer korte pulsen om de de informatie te versturen. Een groot verschil hierbij met bestaande klassieke radiocommunicatie is dat er geen continue draaggolf meer aanwezig is. De informatie wordt gestopt in de preciese plek van de puls, met andere woorden het tijdstip van zenden wordt gevarieerd. Om deze reden wordt ook wel de term Time-Modulated UWB gehanteerd. De techniek leent zich dan ook zeer goed voor radarachtige toepassingen en plaatsbepaling.

Klassieke radiocommunicatie. Time Modulated Ultra Wide Band
Klassieke radiocommunicatie Impulse Radio Ultra Wide Band

Tegenwoordig is er ook een variant op de impuls radio die gebruik maakt van direct sequence codes. Dit zijn codes die een ruisachtig karakter hebben. Iedere zender maakt hierbij gebruik van een unieke codering.

WiMedia Multi Band OFDM

Bij impuls radio wordt het zendvermogen breed over het spectrum verspreid. Er zijn daarbij nauwelijks mogelijkheden om bepaalde delen van het spectrum te ontzien, bijvoorbeeld de frequentieband van UMTS. Om iets meer grip te krijgen op de vermogensdichtheid in het spectrum is een alternatief voorstel gedaan: Multiband OFDM.

Bij Multiband OFDM worden er frequentiekanalen gedefineerd van minimaal 500 MHz breed. In ieder frequentiekanaal wordt de data met behulp van OFDM over een groot aantal verschillende zendfrequenties verdeeld en overgezonden. Een deel van het spectrum dat moet worden ontweken kan nu worden vermeden door die specifieke zendfrequenties niet te gebruiken en de data te verdelen over de resterende zendfrequenties. Een bijkomend voordeel van het gebruik van OFDM is dat het signaal robuuster wordt tegen meerwegpropagatie.

De industrie die MB-OFDM UWB ontwikkeld heeft zich verenigd in de WiMedia Alliance.

Multi band OFDM.

Deze vorm van UWB leent zich minder goed voor radarachtige technieken. Bij deze vorm wordt dan ook met name gedacht aan communicatie over korte afstanden tussen apparaten, zoals draadloos USB voor de communicatie van een PC met randapparaten en verder de communicatie tussen en met video- en audioapparatuur en mobiele telefoons. Multiband OFDM is dan ook in IEEE 802.15.3a voorgesteld tbv een Wireless Personal Area Network. Voor het frequentiebereik hebben ze hun oog laten vallen op de 3,1 - 10,6 GHz band. Deze band is onders strikte voorwaarden in de VS vrijgegeven voor UWB. Hierbij wordt in eerste instantie gemikt op drie 528 MHz brede kanalen in de frequentiebereik tussen 3,1 en 4,8 GHz, waarbij in ieder kanaal gebruik wordt gemaakt van 128 zendfrequenties met een bandbreedte van 4,125 MHz.

DS-UWB

Als concurrerende standaard voor draadloze communicatie over korte-afstanden is onder leiding van Motorola DS-UWB voorgesteld in IEEE 802.15.3a. Bij deze vorm wordt gebruik gemaakt van Direct Sequence CDMA. Hierbij wordt de data versleuteld met een code die veel sneller wisselt dan de data. Om de data weer terug te krijgen is de code nodig.

Bij DS-UWB zijn 2 kanalen gedefineerd in de band van 3,1-10,6 GHz. De laagste band loopt van 3,1 GHz tot 4,85 GHz en de bovenband loopt van 6,2 GHz tot 9,7 GHz. In ieder kanaal zijn 6 piconet kanalen gedefineerd. Ieder piconet kanaal heeft een eigen zendfrequentie en code. Met deze techniek zijn datasnelheden mogelijk van 28, 55, 110, 220, 500, 660, 1000 en 1320 Mbit/s.




Terug naar boven.

 
© Peter Anker, Gids in Frequentieland.