WiMedia超宽带(UWB)技术将为现在的多媒体增强设备之间提供高速无线数据连接。该技术有望实现480Mbps的数据传输速率,从而集合各种各样高度移动的应用。但是,UWB技术不是没有缺点,它并不是像WiFi和蓝牙那样的成熟技术。UWB仍处于开发阶段。
就便携设备市场而言,UWB本身的某些因素使它无法被广泛采用和普及。缺乏信令技术、可靠的安全性、强大的匹配能力以及功率等问题,均使得UWB有作为小市场技术而落后的风险,因此不适用于以电池供电的便携式设备。另一方面,像蓝牙这样成熟的技术可靠而且高效,能够将UWB带离其仅有的应用而带入便携式设备市场。正因为如此,蓝牙技术联盟(SIG)宣布将来颁布的蓝牙技术规范将支持WiMedia UWB。而整合这两种无线技术也存在各种挑战。
蓝牙和UWB技术互补
尽管有所不同,但是蓝牙和UWB是两种非常互补的技术。蓝牙一直以来提供低速率的数据传输,但是其成本和功耗也很低。蓝牙v2.0+EDR(增强型数据速率)当前最大的应用速率为3Mbps,同时在激活状态下的功耗为25毫安、在闲置状态下的功耗仅为几个微安。UWB在激活状态下功耗达到20倍,但提供的数据速率高达480Mbps,能够满足日益增长的大量数据应用需求。相对于蓝牙来说,UWB的每比特功耗较低,使数据能够迅速传输。但是,UWB仅在3米范围内有效,而蓝牙的有效范围超过100米。
至此我们知道,这两种技术有着非常不同的特点:UWB有效范围较小,但数据传输速率高,功率要求也高;而蓝牙有效范围较大,功率要求非常低,但数据传输速率差强人意。但是,通过整合蓝牙和UWB,设备制造商便能够通过“单一”的无线解决方案,实现低功耗、低成本和高数据速率传输,这些是通过一种技术无法实现的。
可提供更好效果
蓝牙技术联盟没有放弃现有的蓝牙技术和其十亿部配有蓝牙装置的设备,相反,目前它正在采用WiMedia UWB作为附加界面。这两项技术的结合,可实现比从前单独使用时更好的储能效果,同时也为WiMedia提供了一个应用基础。
目前正在开发的方法是:蓝牙技术作为控制信道,利用其低功率的关联机制建立应用连接,只有当设备需要发送大量数据时才开启UWB,待传输完成后再将其关闭。
有关这两种技术之间如何配合的细节问题仍在研究中。总的来说,蓝牙将在物理层建立连接。然后,确定并向上层报告普通UWB设备的性能。当同时建立低速和高速信道,蓝牙的业务发现功能将决定是否执行所要求的终端用户功能(或应用)。蓝牙应用框架还将定义应用的数据路径,或者由一种独立于应用之外的机制来确定最佳数据路径。此时,UWB作为一个高速通道,在需要的时候打开,不用时关闭。这是最具成本效益的执行方法,使低速蓝牙链路能够尽可能长时间地保持设备之间的连接。
图一的协议堆栈显示,数据路径因应用需求不同而略有区别。目前包括移动电话耳机在内的音频应用不需要UWB的速率,这些应用还将继续采用功耗很低的V2.0+EDR甚至更早的蓝牙版本。数据路径用两个箭头表示:细箭头表示低数据速率应用,而粗箭头表示新型大数据量的应用。不管怎样,提供命令和控制信息的数据包总是通过蓝牙连接来传输。
整合UWB蓝牙可传输大量数据
UWB的最大不同之处在于它传输数据的信号水平比“噪声层”(即正常背景噪声)低得多。在无法觉察的信号层中传输数据比较便捷,而在这样的层中正确接收信息却很困难。这就需要UWB中先进的接收器在这样低的信号水平来探测信号。