Nghiên cứu khía cạnh ứng dụng công nghệ UWB trong lĩnh vựctruyền thông

Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục lục
Dơng Ngô Quý, D01VT
Mục lục
Thuật ngữ viết tắt ................................................................................................ i

Lời nói đầu ................................................................................................................. 1

Chơng 1. Tổng quan về công nghệ truyền thông UWB .................. 3

1.1 Tổng quan về các hệ thống truyền thông vô tuyến .................................................... 3
1.1.1 3G và WLAN .......................................................................................................... 3
1.1.2 Hỗ trợ tốc độ truyền dẫn cao hơn-UWB ................................................................. 4
1.2 Lịch sử của UWB ....................................................................................................... 5
1.3 Ưu điểm của hệ thống UWB ..................................................................................... 7
1.3.1 Tiềm năng cho một tốc độ bit dữ liệu cao .............................................................. 7
1.3.2 Xác suất bị ngăn chặn thấp ..................................................................................... 7
1.3.3 Khả năng chống đa đờng ...................................................................................... 8
1.3.4 Độ phức tạp của bộ thu. .......................................................................................... 8
1.3.5 Mật độ phổ công suất phát cực thấp ....................................................................... 8
1.4 Thách thức đối với UWB ......................................................................................... 11
1.5 Chuẩn hoá ................................................................................................................ 12
1.6 Các ứng dụng của UWB .......................................................................................... 14
1.6.1 Truyền thông và cảm biến .................................................................................... 15
1.6.1.1 Tốc độ dữ liệu thấp ............................................................................................ 15
1.6.1.1.1 Kết nối vô tuyến ngoại vi PC .......................................................................... 17
1.6.1.1.2 Kết nối đa phơng tiện vô tuyến cho các thiết bị CE ..................................... 18
1.6.1.1.3 Thay thế cáp và truy nhập mạng đối với các thiết bị máy tính di động .......... 19
1.6.1.1.4 Các kết nối ad-hoc giữa các thiết bị sử dụng UWB ........................................ 20
1.6.1.1.5 Mạng cảm biến ............................................................................................... 20
1.6.1.2 Tốc độ dữ liệu cao.............................................................................................. 22
1.6.2 Định vị và bám ...................................................................................................... 23

1.6.2.1 Định vị ............................................................................................................... 23
1.6.2.2 Bám .................................................................................................................... 24
1.6.3 Radar .................................................................................................................... 24
Chơng 2. Phân tích tín hiệu UWB ............................................................... 27

2.1 Định nghĩa tín hiệu UWB ........................................................................................ 27
2.2 Các dạng xung đơn chu kỳ ...................................................................................... 27
2.2.1 Xung đơn chu kỳ Gaussian ................................................................................... 27
2.2.2 Xung Raised Cosin ............................................................................................... 28
2.2.3 Lựa chọn dạng xung ............................................................................................. 29
2.3 Dãy xung và chuỗi giả tạp âm ................................................................................. 30
Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục lục
Dơng Ngô Quý, D01VT
2.4 Các phơng pháp điều chế trong UWB .................................................................. 32
2.4.1 Điều chế vị trí xung .............................................................................................. 33
2.4.2 Điều pha hai mức BPM (hay điều chế đối cực- Antipodal Modulation) .............. 35
2.4.3 Các phơng pháp điều chế khác ........................................................................... 37
2.4.3.1 Điều chế xung trực giao ..................................................................................... 37
2.4.3.2 Điều chế biên độ xung ....................................................................................... 39
2.4.3.3 On-Off keying ................................................................................................... 39
2.4.4 Tổng kết về các phơng pháp điều chế ................................................................. 40
2.4 Phân tích công suất .................................................................................................. 43
2.5 Phân tích môi trờng truyền dẫn và các ảnh hởng của nó lên tín hiệu UWB ........ 43
2.5.1 ảnh hởng của đa đờng ...................................................................................... 43
2.5.2 Các ảnh hởng có liên quan đến chuyển động giữa Tx và Rx ............................... 44
2.5.3 Khoá lại đờng khả dụng nhất .............................................................................. 44
2.6 Một số kỹ thuật đa truy nhập ................................................................................... 45
2.6.1 Đa truy nhập phân chia theo tần số trong UWB ................................................... 45
2.6.2 Đa truy nhập phân chia theo thời gian .................................................................. 45
2.6.3 Đa truy nhập phân chia theo mã .......................................................................... 45

2.6.3.1 Time-Hopping .................................................................................................... 46
2.6.3.2 Chuỗi trực tiếp ................................................................................................... 47
Chơng 3. Bộ thu phát UWB ............................................................................. 48

3.1 Kiến trúc tổng quan của bộ thu phát UWB .............................................................. 48
3.2 Kiến trúc bộ thu UWB ............................................................................................. 49
3.2.1 Bộ thu tơng quan (Bộ lọc thích ứng) ................................................................... 49
3.2.2 Máy thu Rake ....................................................................................................... 50
3.2.3 Các hệ số độ lợi xử lý ........................................................................................... 52
3.2.4 Thảo luận .............................................................................................................. 53
3.2.4.1 Số lợng Rake finger ......................................................................................... 53
3.2.4.2 Một vài vấn đề xung quanh thiết kế mạch số và tơng tự ................................ 53
Chơng 4. So sánh UWB với các hệ thống truyền thông băng
rộng khác................................................................................................................ 56

4.1 CDMA ..................................................................................................................... 56
4.2 So sánh UWB với DSSS và FHSS ............................................................................ 57
4.3 Ghép kênh phân chia theo tần số trực giao .............................................................. 61
4.3.1 Một số đặc điểm nổi bật của OFDM .................................................................... 61
4.3.2 Các trờng hợp ứng dụng của OFDM................................................................... 61
4.3.2.1 DSL .................................................................................................................... 61
4.3.2.2 WLAN ............................................................................................................... 62
Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục lục
Dơng Ngô Quý, D01VT
4.3.2.3 Truyền hình và truyền thanh số ......................................................................... 62
4.3.2.4 UWB .................................................................................................................. 62
Chơng 5. Phân tích nhiễu ............................................................................... 63

5.1 Nhiễu liên quan đến mạng WLAN .......................................................................... 63
5.1.1 Nhìn lại tín hiệu WLAN 802.11a ......................................................................... 63

5.1.2 Phân tích hiệu năng hệ thống UWB với sự có mặt của nhiễu 802.11a ................. 64
5.1.3 Giải pháp cho vấn đề nhiễu .................................................................................. 64
5.1.4 ảnh hởng của UWB lên WLAN ......................................................................... 65
5.2 Bluetooth .................................................................................................................. 67
5.3 GPS .......................................................................................................................... 68
5.4 Các hệ thống tổ ong ................................................................................................. 68
Chơng 6. Kết luận .............................................................................................. 70

Chơng 7. phụ lục ................................................................................................ 71

7.1 Phụ lục A ................................................................................................................. 71
7.2 Phụ lục B .................................................................................................................. 72
7.3 Phục lục C ................................................................................................................ 73
Tài liệu tham khảo ............................................................................................. 74




Đồ án tốt nghiệp Đại học Thuật ngữ viết tắt
Dơng Ngô Quý, D01VT
i
Thuật ngữ viết tắt
Viết tắt Tiếng anh Tiếng việt
3G Third Generation Thế hệ thứ ba
ADC Analog- to- Disgital Converter Bộ chuyển đổi tơng tự
sang số
AGC Automatic Gain Control Điều khiển độ lợi tự động
AWGN Additive White Gaussian Noise Tạp âm Gaussian trắng
cộng
BER Bit Error Rate Tỉ số lỗi bít

BPM Bi-Phase Modulation Điều chế pha cơ hai
CATV Cable Television or Community Antenna
Television
Truyền hình cáp hay
truyền hình anten cộng
đồng
CE Consummer Equipment Thiết bị ngời dùng
CMOS Complementary Metal-oxide-
Semiconductor
Bán dẫn ôxít kim loại bổ
xung
DS-
CDMA
Direct Sequence-CDMA Đa truy nhập phân chia
theo mã - chuỗi trực tiếp
DSP Digital Signal Processing Xử lý tín hiệu số
DVD Digital Video Disc, Digital Versatile Disc DVD
EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution Tốc độ số liệu tăng cờng
để phát triển GSM
FCC Federal Communications Commission Uỷ ban truyền thông liên
bang
FDM Frequency Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo
thời gian
FDMA Frequency Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia
theo tần số
FH Frequency Hopping Nhảy tần
FHSS Frequency Hopping Spread Spectrum Trải phổ dùng nhảy tần
Đồ án tốt nghiệp Đại học Thuật ngữ viết tắt
Dơng Ngô Quý, D01VT
ii

GPRS General Packet Radio Service Dịch vụ vô tuyến gói
chung
GPS Global Positioning System Hệ thống định vị toàn cầu
GSM Global System for Mobile
Communications
Hệ thống toàn cầu cho
truyền thông di động
HDTV High-Definition Television Tivi có độ phân giải cao
IP Internet Protocol Giao thức Internet
ISI InterSymbol Interference Nhiễu giao thoa ký hiệu
LCD Liquid Crystal Display Màn hình tinh thể lỏng
LNA Low Noise Amplifier Bộ khuyếch đại tạp âm
thấp
LOS Line-of-Sight Tầm nhìn thẳng
MAC Medium Access Control Điều khiển truy nhập
phơng tiện
MAI Multiple Access Interference Nhiễu đa truy nhập
MB-
OFDM
Multiband-OFDM Ghép kênh phân chia theo
tần số trực giao - đa băng
MPEG Moving Picture Experts Group Nhóm các chuyên gia về
ảnh động
OFDM Orthogonal Frequency-Division
Multiplexing
Ghép kênh phân chia theo
tần số trực giao
OOK On-Off Keying Khoá On-Off
PAM Pulse Amplitude Modulation Điều chế biên độ xung
PAN Personal Area Network Mạng khu vực cá nhân

PDA Personal Digital Assistants Trợ giúp số cá nhân
PN Pseudo Noise Giả tạp âm
PPM Pulse Position Modulation Điều chế vị trí xung
PSD Power Spectral Density Mật độ phổ công suất
QoS Quality of Service Chất lợng dịch vụ
SNR Signal- to - Noise Ratio Tỉ số tín hiệu trên tạp âm
Đồ án tốt nghiệp Đại học Thuật ngữ viết tắt
Dơng Ngô Quý, D01VT
iii
SS Spread Spectrum Trải phổ
STB Set-Top Box Hộp kết nối từ nguồn nội
dung đến Tivi
SVGA Super Video Graphics Array Mảng đồ hoạ Video cấp
cao
TDMA Time Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia
theo thời gian
TH Time Hopping Nhảy thời gian
THSS Time Hopping Spread Spectrum Trải phổ dùng nhảy thời
gian
UMTS Universal Mobile Telecommunications
System
Hệ thống viễn thông di
động toàn cầu
USB Universal Serial Bus Bus nối tiếp toàn cầu
UWB Ultra WideBand Băng tần siêu rộng
VGA Video Graphics Array Mảng đồ hoạ Video
WCDMA Wideband Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia
theo mã băng rộng
WLAN Wireless Local Area Network Mạng nội bộ không dây
WPAN Wireless PAN Mạng nội bộ cá nhân

không dây
WUSB Wireless USB Bus nối tiếp toàn cầu vô
tuyến
XVGA eXtended Video Graphics Array Mảng đồ hoạ Video mở
rộng



Đồ án tốt nghiệp Đại học Lời nói đầu
Dơng Ngô Quý, D01VT
1
Lời nói đầu
Ngày nay, công nghệ truyền thông vô tuyến đang phát triển với tốc độ rất nhanh trên
toàn thế giới, và các lĩnh vực của nó cũng đang thay đổi mạnh mẽ do sự xuất hiện của
các chuẩn mới từ sự phát triển nhanh chóng về các dịch vụ thông tin của Internet, nh
là: các ứng dụng đa phơng tiện bao gồm: MP3, truyền dữ liệu băng thông rộng trong
một số dịch vụ video đặc biệt. Một vài hệ thống vô tuyến đã tồn tại hoặc đang còn
đợc phát triển (3G và WLAN) đợc thiết kế để hỗ trợ loại dịch vụ đa phơng tiện này
và truyền dẫn video chất lợng thấp. Nhu cầu truyền thông dữ liệu với tốc độ bít lớn
hơn qua mạng vô tuyến đã xuất hiện, nó xuất phát từ việc sử dụng thiết bị điện tử trong
nhà và ngoại vi máy tính sao cho tiện lợi nhất. Các công nghệ vô tuyến nh Bluetooth,
hồng ngoại,, cha đáp ứng đợc yêu cầu về tốc độ truyền dữ liệu của các ứng dụng
video với tốc độ lớn. Công nghệ truyền thông UWB ra đời nhằm thoả mãn các yêu cầu
về truyền dẫn dữ liệu với tốc độ lớn, do đó nó có thể tạo ra một bớc đột biến trong
lĩnh vực truyền thông với khoảng cách nhỏ bởi một loạt các ứng dụng thú vị đã đợc đề
xuất. Ngoài ra, một lý do quan trọng làm xuất hiện công nghệ UWB là yêu cầu hoạt
động với độ chính xác cao của các radar trong quân sự. Các xung UWB có những tính
năng đặc biệt tốt cho những ứng dụng radar này. Xuất phát từ tính hấp dẫn này mà em
quyết định chọn công nghệ UWB làm đối tợng nghiên cứu trong đồ án tốt nghiệp đại
học của mình. Nhng do sự hạn chế về thời gian, nên trọng tâm của đề tài là nghiên

cứu khía cạnh ứng dụng công nghệ UWB trong lĩnh vực truyền thông, do vậy đồ án tốt
nghiệp mà em chọn là:

công nghệ truyền thông ultra wideband

Nội dung của đề tài tập chung vào các vấn đề cơ bản đợc phân ra thành từng chơng
với những nội dung chính nh sau:
Chơng 1: Tổng quan về công nghệ truyền thông UWB.
Chơng 2: Phân tích tín hiệu UWB
Chơng 3: Bộ thu phát tín hiệu UWB. Trong đó tập chung chính vào vấn đề bộ thu tín
hiệu UWB.
Chơng 4: So sánh UWB với các công nghệ truyền thông vô tuyến băng rộng khác.
Chơng 5: Phân tích nhiễu.
Chơng 6: Kết luận.
Chơng 7: Phụ lục.
Đồ án đã làm rõ đợc các vấn đề cơ bản liên quan đến công nghệ truyền thông này.
Đồ án tốt nghiệp Đại học Lời nói đầu
Dơng Ngô Quý, D01VT
2
Do còn nhiều hạn chế về mặt nhận thức, và nội dung của đồ án cũng cần sự hiểu biết
sâu rộng về nhiều vấn đề của viễn thông, nên chắc chắn đồ án còn nhiều điểm cần đợc
chỉnh sửa. Em xin chân thành cảm ơn tất cả những ý kiến đóng góp từ phía các thầy cô,
bạn bè và tất cả những ai quan tâm đến công nghệ này để đồ án có thể tiếp tục đợc
phát triển hoàn thiện.
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy giáo TS Nguyễn Phi Hùng đã tạo mọi điều
kiện và tận tình hớng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện đồ án này.
Em cũng xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô trong khoa Viễn Thông I, Trung tâm đào
tạo Bu chính viễn thông I đã giúp đỡ em trong thời gian qua.
Xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè và ngời thân - những ngời đã luôn giúp đỡ,
cổ vũ và kịp thời động viên tôi trong suốt thời gian qua.

Xin chân thành cảm ơn !
Hà Tây, ngày.........tháng........năm 2005
Sinh viên

Dơng Ngô Quý













Đồ án tốt nghiệp Đại học Chơng 1. Tổng quan về công nghệ truyền thông UWB

Dơng Ngô Quý, D01VT
3
Chơng 1
Tổng quan về công nghệ truyền thông UWB
1.1 Tổng quan về các hệ thống truyền thông vô tuyến
Hình vẽ 1-1dới đây cho thấy một quá trình phát triển của công nghệ truyền
thông vô tuyến.

Hình 1-1: Tổng quan về các hệ thống truyền thông vô tuyến
Theo hình vẽ này, chúng ta có thể dễ dàng nhận ra rằng xu hớng phát triển của

các hệ thống cũ. Chúng đợc nâng cấp từng bớc để có thể tiến lên mạng băng rộng.
Con đờng đi lên mạng băng rộng của từng hệ thống là khác nhau do công nghệ sử
dụng trớc đó là khác nhau. Xét về khía cạnh thay đổi để có thể đợc nâng cấp lên thế
hệ mạng băng rộng thì các hệ thống nh GSM hay TDMA thì phải thay đổi nhiều hơn
do công nghệ TDMA đợc sử dụng ngay từ đầu. Trái lại, các hệ thống CDMA lại tiến
lên mạng thế hệ thứ ba với ít sự thay đổi hơn cũng vì công nghệ CDMA đã đợc ứng
dụng trớc đó.
1.1.1 3G và WLAN
Trong hệ thống 3G, nh UMTS hay CDMA-2000, tốc độ dữ liệu của ngời
dùng có thể đợc cung cấp lên tới 2 Mbps trong môi trờng tĩnh, trong khi đó khi di
động thì tốc độ dữ liệu hỗ trợ sẽ thấp hơn. Với khả năng về thông lợng nh trên có thể
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chơng 1. Tổng quan về công nghệ truyền thông UWB

Dơng Ngô Quý, D01VT
4
hỗ trợ dịch vụ dữ liệu đa phơng tiện hoặc truyền video chất lợng thấp. Kích thớc
của một tế bào (cell) của hệ thống 3G nhỏ hơn hệ thống 2G hiện tại, nh GSM, khoảng
300 mét trong khu vực đô thị và có thể lớn hơn trong vùng nông thôn (xem thêm hình
1-2).

Hình 1-2: Phạm vi truyền dữ liệu RF
So với 3G,WLAN có thể cung cấp thông lợng dữ liệu cao hơn (xem hình 1-3).
Ví dụ: các sản phẩm Wi-Fi (802.11b) đã sẵn sàng trên thị trờng cung cấp cho ngời
dùng tốc độ dữ liệu lên đến 11 Mbps về lý thuyết và độ phủ sóng lên đến 100 mét.
Trong tơng lai WLAN có thể cung cấp tốc độ dữ liệu lên dến 54 Mbps theo lý thuyết
(802.11a/g), và giao thức MAC mới đợc thiết kế có làm cho hệ thống hỗ trợ mạng ad-
hoc, dịch vụ đợc đồng bộ hoá, và thích ứng liên kết động với điều khiển QoS. Do vậy,
toàn bộ hệ thống WLAN có thể trở thành một nền tảng tốt cho truyền dẫn video.
1.1.2 Hỗ trợ tốc độ truyền dẫn cao hơn-UWB
Trong các hệ thống sau này, tốc độ dữ liệu ngày càng đợc đẩy (xem hình 1-4)

lên và các ứng dụng trong truyền thông vô tuyến ngày càng quan trọng.
Tuy nhiên, khoảng cách giữa nhu cầu về tốc dộ truyền dẫn và tốc độ dữ liệu có thể đáp
ứng vẫn tồn tại. Trong bảng 1-1, cho ta thấy chúng ta cần các tuyến hơn 100 Mbps mới
có thể đáp ứng truyền dẫn luồng dữ liệu MPEG-2, đó là yêu cầu mới cho mạng gia
đình hay mạng khu vực cá nhân (PAN). Trong khi đó, các hệ thống đang tồn tại nh
3G hay WLAN không thể đáp ứng đợc yêu cầu này. Do đó, một công nghệ mới đã
xuất hiện UWB.

Đồ án tốt nghiệp Đại học Chơng 1. Tổng quan về công nghệ truyền thông UWB

Dơng Ngô Quý, D01VT
5
802.11 Thông lợng dữ liệu theo khoảng cách

Hình 1-3: Thông lợng dữ liệu WLAN theo khoảng cách

Hình 1-4: So sánh tốc độ bit giữa các hệ thống truyền thông vô tuyến
1.2 Lịch sử của UWB
Lý thuyết truyền thông hiện đại xuất phát từ những nỗ lực của những nhà
nghiên cứu truyền thông, họ muốn hiểu công việc mình đang làm trong một điều kiện
khái quát nhất. Giới hạn của hệ thống truyền thông vô tuyến số phụ thuộc chủ yếu vào
bốn quy luật cơ bản và các lý thuyết nền tảng, lần lợt tơng ứng với: Maxwell và
Hertz, Shannon, Moore, và Metcalfe. Quy luật đầu tiên là quy luật tự nhiên, trong khi
hai quy luật cuối cùng là quy luật hoạt động. Thứ tự của chuỗi những quy luật theo
đúng thời điểm khám phá và tầm quan trọng của chúng. Khi mà lĩnh vực truyền thông
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chơng 1. Tổng quan về công nghệ truyền thông UWB

Dơng Ngô Quý, D01VT
6
vô tuyến đã trởng thành, những mối quan tâm chính và liên quan trực tiếp đợc nâng

lên dần dần theo hớng về phía sau danh sách những quy luật cơ bản. Nếu không đánh
giá cao các lý thuyết của Maxwell và Hertz, thì không thể có sự truyền dẫn vô tuyến
của sóng điện từ đợc điều khiển. Nếu không có hiểu biết về các lý thuyết của
Shannon, thì việc sử dụng hiệu quả phổ tần thông qua xử lý tín hiệu phức tạp sẽ không
thể thành công. Ultra-wideband đang đối mặt với thay đổi này, có lẽ từ hai quy luật
đầu tiên, trong khi truyền thông băng hẹp đã chuyển sang hai quy luật cuối cùng.

Các chuẩn hiển thị VGA SVGA XVGA SXVGA
Số điểm ảnh ngang 640 800 1024 1280
Số điểm ảnh dọc 480 600 768 1024
Tổng điểm ảnh 307200 480000 786432 1310720
Tổng số bít (mầu 16 bít) 4915200 7680000 12582192 20971520
Tổng số bít (mầu 24 bít) 7372800 11520000 18874368 31457280
Mbps tại chuyển động tối
thiểu 30 khung (mầu 16 bít)
147 230 377 629
Mbps tại chuyển động tối
thiểu 30 khung (mầu 24 bít)
221 345 566 943
Mbps sau khi nén 6-32 15-50 20-70 30-100
Các ứng dụng MPEG-2
DVD
Máy chiếu Máy chiếu
xách tay
Màn hình
máy tính
Bảng 1-1: Dữ liệu mong đợi cho truyền dẫn video
Mặc dù thờng đợc coi nh là một bớc đột phá trong truyền thông vô tuyến,
nhng UWB cũng đã trải qua hơn 40 năm phát triển công nghệ. Nền tảng lớp vật lý cho
truyền dẫn xung UWB đã đợc thiết lập bởi Sommerfeld một thế kỷ trớc (1901) khi

ông muốn ngăn chặn sự tán xạ của xung trong miền thời gian bằng cách dùng một cái
nêm dẫn hoàn hảo. Trong thực tế, có ngời đã cho rằng UWB xuất phát từ thiết kế
truyền dẫn khoảng đánh lửa của Marconi và Hertz vào cuối những năm 1890. Nói một
cách đơn giản hơn, hệ thống truyền thông vô tuyến đầu tiên đã dựa trên UWB. Do
những hạn chế về công nghệ, nên truyền thông băng hẹp đợc quan tâm nhiều hơn
UWB. Khá giống với trải phổ hay đa truy nhập phân chia theo mã (CDMA), UWB theo
con đờng tơng tự nh vậy với việc thiết kế ban đầu dành cho radar và truyền thông
trong quân đội.
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chơng 1. Tổng quan về công nghệ truyền thông UWB

Dơng Ngô Quý, D01VT
7
Sau khi phát triển mạnh từ 1994, thời điểm mà các hoạt động nghiên cứu không
còn là điều bí mật, UWB có đợc đà phát triển mạnh vào năm 1998. Những mối quan
tâm đến UWB chỉ đợc châm ngòi từ khi FCC phát hành một báo cáo và quy định
vào tháng 2 năm 2002 về việc cho phép triển khai mang tính thơng mại với yêu cầu
mặt nạ phổ (xem 1.4) cho cả các ứng dụng trong nhà và ngoài trời.
Nh vậy, nguồn gốc của UWB không phải là một điều mới mẻ, nhng UWB
xuất hiện với mục đích chủ yếu là để sử dụng lại phổ tần rộng lớn (3.1-10.6 GHz) đã
đợc FCC cấp phát.
1.3 Ưu điểm của hệ thống UWB
Mặc dù truyền thông dựa trên xung là một trong những phơng pháp truyền tin
cổ điển nhất sử dụng sóng điện từ, nó không đợc coi nh là một phơng tiện truyền
thông mãi cho đến thời gian gần đây. Một vài đặc điểm của hệ thống này có thể đợc
nhấn mạnh, mặc dù trong đó có một số đặc điểm giống nh các hệ thống băng rộng
phổ biến đã tồn tại (nh CDMA hoặc OFDM):
1.3.1 Tiềm năng cho một tốc độ bit dữ liệu cao
Giới hạn của Shannon chỉ ra rằng dung lợng tối đa có thể đạt đợc trong một kênh
với tạp âm Gaussian trắng cộng (AWGN) cùng với SNR và độ rộng băng W là:
( )

SNRWC += 1log
2
(1-1)
SNR không có thứ nguyên và W có đơn vị là Hz. Dung lợng tăng theo hàm
logarit với công suất (tơng ứng với SNR) và tuyến tính với độ rộng băng. Điều đó
không có nghĩa là một hệ thống vô tuyến UWB sẽ hoạt động sát với dung lợng kênh
bởi vì một số tín hiệu đã sử dụng một phần băng tần đó. Nhng do tín hiệu UWB sử
dụng một băng tần rất lớn nên cần ít công suất hơn để truyền một tốc độ bit nh nhau
với một xác suất lỗi không đổi.
1.3.2 Xác suất bị ngăn chặn thấp
Đặc điểm này cũng giống với các hệ thống CDMA và OFDM. Cấu trúc của tín
hiệu UWB rất phức tạp về độ rộng băng (các xung rất hẹp) cũng nh là mã PN (cung
cấp khả năng truy nhập đờng truyền). Một quy tắc xác định đơn giản cho thấy cả độ
phức tạp cũng nh là thời gian cần thiết để nghe lén một tín hiệu tỉ lệ với bình phơng
công suất của cả độ rộng băng và chiều dài mã, làm cho tín hiệu UWB trở nên vô cùng
khó khăn trong việc khoá nếu nh cấu trúc của nó không đợc biết trớc.
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chơng 1. Tổng quan về công nghệ truyền thông UWB

Dơng Ngô Quý, D01VT
8
1.3.3 Khả năng chống đa đờng
Trong truyền thông băng hẹp cổ điển, fading xuất hiện nh là một khái niệm có
trạng thái cố định có liên quan đến đa đờng. Đa đờng xuất hiện khi một hoặc nhiều
hơn tiếng vọng của một tín hiệu tới một bộ thu theo nhiều độ trễ khác nhau (xem hình
1-6). Nếu một vài tín hiệu xảy ra xung đột trong thời gian của một ký hiệu thì nó chịu
fading, do tại thời điểm quyết định ký hiệu, các thành phần này tạo nên tính xây dựng
hoặc phá vỡ và không thể đợc tách. Trong hình 1-5, một hình ảnh thể hiện 2 đờng
vọng của một tín hiệu hình sin và cách thức chúng kết hợp.
Các xung UWB đủ hẹp sao cho hai tiếng vọng liên tiếp không xung đột và có
thể đợc nhận dạng tiếp theo là đợc thêm vào các ký hiệu tơng ứng. Nếu nh các

xung có độ rộng 1 ns, để xảy ra xung đột, hai tiếng vọng phải có đờng đi mà độ lệch
về khoảng cách dới 30 cm. Nếu nh xung chỉ có độ rộng 0.2 ns thì các đờng này chỉ
cách nhau 6 cm. Xác suất của sự xuất hiện này trong môi trờng trong nhà thì nhỏ hơn
nhiều so với trờng hợp tín hiệu băng hẹp. Hình 1-7 minh hoạ cho điều này trong
trờng hợp các xung là đơn chu kỳ. Lu ý rằng đa đờng đợc tách và phân biệt một
cách dễ dàng, một máy thu RAKE đợc triển khai đơn giản để tận dụng u điểm đó.
Xem thêm phần 2.5.1.
1.3.4 Độ phức tạp của bộ thu.
Lời khẳng định này dựa trên một thực tế rằng UWB đợc phát minh nh là các
hệ thống băng gốc. Một ADC có thể đợc đặt ngay sau bộ khuyếch đại tạp âm thâp
(LNA) và phần sau của hệ thống có thể đợc hoạt động trên miền tín hiệu số. Không
cần vòng khoá pha hay tần số. Sau khi FCC đa ra một số quy định thì điều này không
còn hoàn toàn đúng vì loại tín hiệu đợc phép sử dụng có một phổ tần bắt đầu tại 3.1
GHz. Có thể nói rằng phơng pháp đơn giản nhất để thực hiện giải điều chế loại tín
hiệu này là sử dụng một bộ nhân tần, hoặc là trong miền tơng tự hoặc trong miền số.
1.3.5 Mật độ phổ công suất phát cực thấp
Do độ rộng băng tần của tín hiệu UWB lớn hơn nhiều độ rộng băng của hệ
thống truyền thông vô tuyến cũ, một dung lợng kênh cao hơn có thể đạt đợc thậm trí
trong cả môi trờng mà SNR thấp. Cũng theo lý thuyết của Shannon:
( )
SNRWC += 1log
2
(1.2)
Trong trờng hợp một hệ thống UWB sử dụng phổ tần 2 GHz hoạt động với SNR là
0dB, dung lợng kênh có thể tính theo C=2.log
2
(1+1)=2 Gbps. Theo kết quả này,
chúng ta có thể thấy rằng một hệ thống UWB với công suất tín hiệu thấp vẫn có thể
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chơng 1. Tổng quan về công nghệ truyền thông UWB

Dơng Ngô Quý, D01VT
9
duy trì tốc độ dữ liệu cao, và đặc điểm này sẽ khiến cho UWB là một giải pháp lý
tởng cho lớp vật lý của mạng PAN.

Hình 1-5: Đa đờng trong một tín hiệu băng hẹp
Vì công suất tín hiệu thấp (xem hình 1-8) và băng tần khả dụng lớn nên các
hệ thống UWB hoạt động tơng tự nh các hệ thống trải phổ. Tuy nhiên, so với dạng
trải phổ cơ bản nh các hệ thống chuỗi trực tiếp và nhảy tần thì UWB không dựa vào
chuỗi trải phổ và chuỗi nhảy để tạo ra tín hiệu băng tần rộng. Thay vào đó, hệ thống
UWB sử dụng các xung có độ rộng cực ngắn để tạo ra băng tần hệ thống siêu rộng.
So với các hệ thống truyền thông băng hẹp khác, hoạt động trong chế độ giới hạn băng
tần, UWB hoạt động trong chế độ giới hạn công suất (xem hình 1-9). Do đó, công suất
tín hiệu UWB trong bất kỳ kênh băng hẹp đơn nào cũng rất nhỏ và nhiễu tới các thiết
bị nh đầu cuối 802.11a và điện thoại di động 3G có thể bỏ qua về mặt nguyên lý.

Đồ án tốt nghiệp Đại học Chơng 1. Tổng quan về công nghệ truyền thông UWB

Dơng Ngô Quý, D01VT
10

Hình 1-6: Một trờng hợp của hiện tợng đa đờng với ứng dụng trong nhà


Hình 1-7: Đa đờng trong tín hiệu UWB
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chơng 1. Tổng quan về công nghệ truyền thông UWB

Dơng Ngô Quý, D01VT
11

Hình 1-8: Mức công suất phát của tín hiệu UWB và tín hiệu băng hẹp cũ
1.4 Thách thức đối với UWB
Trong khi UWB có nhiều lý do khiến nó trở thành một công nghệ hữu ích và
hấp dẫn cho truyền thông trong tơng lai và nhiều ứng dụng khác thì cũng còn một số
thử thách cần phải vợt qua để có thể trở thành công nghệ phổ biến và có mặt ở khắp
nơi.
Có lẽ vấn điều dễ thấy nhất là vấn đề điều khiển. Truyền thông vô tuyến luôn
luôn phải quy định sao cho tránh đợc nhiễu từ các ngời dùng khác nhau trên cùng
một phổ tần. Vì UWB chiếm một băng tần rất rộng nên có nhiều đối tợng sử dụng mà
phổ tần của nó sẽ bị ảnh hởng và cũng cần đảm bảo rằng UWB sẽ không gây nhiễu
đến các hệ thống truyền thông vô tuyến đã tồn tại. Trong nhiều trờng hợp, các đối
tợng sử dụng này phải trả tiền để có đợc quyền sử dụng riêng phổ tần.
Một thử thách khác là việc thống nhất chuẩn hoá cho hoạt động kết hợp giữa các
thiết bị UWB. Tại thời điểm hiện tại, cha có sự thống nhất rõ ràng và khả năng của
một vài chuẩn UWB đang cạnh tranh vẫn còn là điều rất đợc mong đợi (xem thêm
1.5).
Ngoài ra còn rất nhiều các vấn đề về kỹ thuật và triển khai. Một số vấn đề về
mặt kỹ thuật có thể kể đến nh: khả năng cùng tồn tại với các hệ thống truyền thông
cũ, tạo ra tín hiệu UWB với độ rộng xung rất hẹp, thu tín hiệu đa đờng, nhiễu giao
thoa ký hiệu đặc biệt trong môi trờng tầm nhìn bị che khuất (non-line-of-sight), các
bộ chuyển đổi tơng tự sang số (ADC) tốc độ lấy mẫu cao, và đồng bộ hoá. Lời hứa về
các thiết bị giá thành thấp còn đó, nhng độ phức tạp tăng lên do phải giải quyết vấn đề
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chơng 1. Tổng quan về công nghệ truyền thông UWB

Dơng Ngô Quý, D01VT
12
nhiễu và hoạt động với công suất thấp có thể sẽ đẩy giá thành lên tơng tự nh các thiết
bị vô tuyến hiện tại.

Hình 1-9: Mặt nạ phổ đợc đa ra bởi FCC cho các hệ thống UWB trong nhà
1.5 Chuẩn hoá
Nhóm tác nhiệm IEEE 802.15.3a, nghiên cứu nhằm tìm ra lớp vật lý PAN thế
hệ kế tiếp, đang coi UWB là một giải pháp tốt nhất cho lớp vật lý. Mặc dù nhiều đề
xuất đợc đa ra, hai trong số đó là DS-CDMA và MB-OFDM, chúng đang là những
ứng cử viên đầy hứa hẹn và vẫn tiếp tục ganh đua nhằm đạt đợc sự chấp thuận từ phía
uỷ ban chuẩn hoá.
Đề xuất DS-CDMA, đợc đa ra bởi Freescale ( trớc kia là Xtreme Spectrum)
và kết hợp với các công ty khác, chia toàn bộ phổ tần đợc cấp phát thành hai băng.
Mặc dù đề xuất ban đầu bao chùm toàn bộ băng tần 7.5 GHz, nhng phiên bản sau đã
vợt ra ngoài phổ tần đó. Dải tần cho đề xuất này là từ 3.2 5.15 GHz và 5.825
10.6 GHz. Sơ đồ DS-CDMA sử dụng M-ary Bi-Orthogonal Keying và một sơ đồ mã
hoá CDMA cho việc ghép kênh và phân kênh. Hình 1-10 sẽ giải thích thêm về vấn đề
này.

Đồ án tốt nghiệp Đại học Chơng 1. Tổng quan về công nghệ truyền thông UWB

Dơng Ngô Quý, D01VT
13

Hình 1-10: Dạng sóng ở miền thời gian và tần số của đề xuất DS-CDMA.
Đề xuất MB-OFDM đợc đa ra bởi một nhóm các công ty lớn nh Intel, TI .
Theo đề xuất này thì phổ tần đợc chia thành 14 băng ( mỗi băng có độ rộng là 528
MHz) và các thiết bị đợc phép lựa chọn băng tần động hoặc tĩnh để sử dụng cho việc
truyền dẫn. Hơn nữa, OFDM đợc sử dụng cho từng băng một. Dữ liệu đợc điều chế
một cách thích hợp và sử dụng băng tần của nó. Toàn bộ phổ tần đợc chia thành 4
nhóm riêng biệt. chỉ nhóm A đợc dự định cho các thiết bị thế hệ đầu tiên bởi vì sự
giới hạn về mặt công nghệ hiện tại. Các nhóm còn lại đợc dự phòng cho nhu cầu sử
dụng trong tơng lai. Hình 1-11, hình 1-12 sẽ giải thích thêm về vấn đề này.
Sơ đồ mà DS-CDMA đa ra nhằm đạt đợc tốc độ cao, công suất tiêu thụ thấp,

giá thành thấp và kích thớc nhỏ. Tuy nhiên, việc xử lý tín hiệu ở tốc độ cao cỡ
100Mbps và trong miền số là mối quan tâm chính cho các nhà thiết kế hệ thống. Đồng
bộ thời gian, sự lựa chọn về mặt công nghệ (SiGe hay CMOS) và mức độ ISI (inter
symbol interference) là các vấn đề quan trọng trong đề xuất này. Trái lại, MB-OFDM
đợc xem nh một giải pháp thực tế hơn nh: giảm đợc độ nhạy trong việc đồng bộ
thời gian và có thể dễ dàng sử dụng CMOS. Tuy nhiên, một câu hỏi lớn đặt ra cho hệ
thống này là độ phức tạp của mạch điện, MAI và sự đồng ý của FCC. Trớc khi sự bế
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chơng 1. Tổng quan về công nghệ truyền thông UWB

Dơng Ngô Quý, D01VT
14
tắc này có thể đợc giải quyết bởi uỷ ban chuẩn hoá, cả hai nhóm đã quyết định triển
khai các đề xuất của mình và xác minh lại tính khả dụng của nó.


Hình 1-11: Dạng sóng trên miền thời gian và tần số của đề xuất MB-OFDM

Hình 1-12: Kế hoạch phân chia băng tần của đề xuất MB-OFDM.
1.6 Các ứng dụng của UWB
UWB xuất hiện cùng với một tiềm năng to lớn về một tập các ứng dụng rộng rãi,
hấp dẫn, nh thể hiện trong hình 1-13.
Về cơ bản, các ứng dụng này có thể đợc chia thành 3 nhóm:
Truyền thông và cảm biến
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chơng 1. Tổng quan về công nghệ truyền thông UWB

Dơng Ngô Quý, D01VT
15
Định vị và theo dõi
Radar

Hình 1-13: Tổng quan về các ứng dụng mà UWB có thể cung cấp.
1.6.1 Truyền thông và cảm biến
Các ứng dụng trong truyền thông tạo ra một số cơ hội thú vị nhất trong thị
trờng khách hàng. Khả năng ứng dụng của UWB trong truyền thông là vô cùng rộng
lớn, theo đó hệ thống truyền thông có thể đợc cải thiện, tăng cờng,nâng cấp. Các ứng
dụng trong truyền thông có thể đợc chia ra làm hai khu vực - tốc độ dữ liệu thấp và
cao. Cả hai đều yêu cầu công suất thấp và dung lợng cao, chúng là các biểu tợng cho
chất lợng của UWB.
1.6.1.1 Tốc độ dữ liệu thấp
Các thiết bị tốc độ dữ liệu thấp xung quanh chúng ta trong thế giới công nghệ - nhng
chúng thờng đợc nối bởi dây dẫn hoặc cáp. Chúng ta sử dụng các thiết bị này để
nhập dữ liệu vào hoặc lấy dữ liệu từ các máy tính, để phát hiện những kẻ đột nhập vào
nhà, và để cho vô vàn mục đích khác. Theo cách thức có hiệu quả, các thiết bị dữ liệu
tốc độ thấp có thể là không dây, nhng giải pháp trên thị trờng ngày nay bị ràng buộc
bởi nhiễu tầm nhìn thẳng với các thiết bị khác, các vấn đề công suất, ngoài ra các vấn
đề khác thì không quan trọng lắm trong việc đạt đợc một thoả hiệp hoàn hảo. UWB
không bị giới hạn bởi tầm nhìn thẳng đột ngột nh là ánh sáng hồng ngoại, vì chiều dài
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chơng 1. Tổng quan về công nghệ truyền thông UWB

Dơng Ngô Quý, D01VT
16
sóng lớn khi so sánh và có thể uốn cong hoặc truyền xuyên qua các đối tợng mà
không gặp trở ngại gì về kết nối. Nó cũng bị ảnh hởng bởi các bóng và nhiễu của ánh
sáng có liên quan khác nhng ít hơn trờng hợp ánh sáng hồng ngoại. Vì UWB hoạt
động ở mức công suất rất thấp và theo phơng thức không liên tục, nhiễu cũng không
đáng kể - điều đó có nghĩa là hàng trăm thiết bị có thể hoạt động trong cùng một
không gian mà không xâm phạm đến mỗi thiết bị khác. Trớc hết chúng ta xét chi tiết
hơn ứng dụng đầu tiên mà cũng là ứng dụng quan trọng nhất của UWB, WPAN, một
lĩnh vực đang tạo ra cho UWB những lợi thế to lớn trên thị trờng thiết bị.
Sự nổi lên của môi trờng nhà số đợc cấu thành bởi nhiều thiết bị CE khác nhau (nh

bộ nghe nhạc, xem video số), các thiết bị di động (nh điện thoại tổ ong và PDA), và
các thiết bị máy tính cá nhân (nh máy tính PC xách tay) sẽ hỗ trợ một lợng lớn các
ứng dụng. Các thiết bị này có thể phân chia ra làm 3 loại không hoàn toàn tách biệt
(Xem hình 1-14):
PC và Internet
Các thiết bị điện tử cho ngời tiêu dùng (CE) và hệ thống quảng bá
Các thiết bị cầm tay và di động
Các thiết bị này thông thờng đợc đặt trong các phòng khác nhau và đợc dùng cho
nhiều chức năng khác nhau. Tuy nhiên, chủ nhân của chúng vẫn hy vọng chúng có thể
tơng tác đợc với nhau-bộ chạy MP3 trao đổi file với PC, bộ ghi hình số thông tin với
STB,. Sự hội tụ của các loại thiết bị này cần phải có một công nghệ vô tuyến chung
cho phép chúng có thể cùng hoạt động và phân phối thông lợng dữ liệu cao cho nhiều
ứng dụng, ứng dụng tốc độ cao. Hiện tại, các loại thiết bị này sử dụng các giao diện và
và khuôn dạng nội dung khác nhau.
Thế hệ PC, CE, và các ứng dụng di động yêu cầu tốc độ kết nối hơn tốc độ dữ liệu đỉnh
của công nghệ Bluetooth 1Mbps, nó đợc sử dụng cho nhiều thiết bị để có thể tạo ra
WPAN nh ngày hôm nay. Nhng có nhiều thiết bị không thể đáp ứng đợc giá thành
và công suất theo các thiết bị vô tuyến 802.11a/b/g cho Wi-Fi Networking.
Trong khi Wi-Fi nhanh hơn nhiều so với Bluetooth, nhng nó vẫn không thể phân phối
hết đợc hiệu năng để cho phép sử dụng có hiệu quả nhiều luồng video chất lợng cao
đồng thời. Công nghệ UWB cung cấp một thông lợng nh đã đợc yêu cầu bởi thế hệ
kế tiếp của các thiết bị đã hội tụ. Ngoài ra với sự hỗ trợ của các hãng công nghiệp lớn,
nh WIMedia Alliance, sẽ đảm bảo chắc chắn sự hoạt động tơng tác qua tập các giao
thức, bao gồm IEEE 1394, USB, và Universal Plug and Play (UPnP*), khiến cho UWB
trở thành một giải pháp công nghệ băng rộng tạo ra WPAN tốc độ cao, giá thành thấp,
và công suất tiêu thụ thấp.
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chơng 1. Tổng quan về công nghệ truyền thông UWB

Dơng Ngô Quý, D01VT
17

Hình 1-14: Sự hội tụ của các loại thiết bị
Công nghệ UWB có thể tích cực một dải rộng lớn các ứng dụng cho WPAN, có thể liệt
kê một số ứng dụng chính ở dới đây:
Thay thế cáp giữa các thiết bị CE đa phơng tiện, nh máy ảnh số, máy chạy
MP3 xách tay, bởi kết nối vô tuyến.
Tạo ra kết nối WUSB cho các PC và ngoại vi PC, bao gồm máy in, máy quét, và
các thiết bị lu trữ ngoài khác.
Thay thế cáp trong các thiết bị sử dụng công nghệ Bluetooth thế hệ kế tiếp, nh
điện thoại tổ ong 3G, cũng nh là kết nối dựa trên IP/UpnP cho thế hệ các thiết
bị di động PC/CE dựa trên IP kế tiếp.
Tạo ra ad-hoc có kết nối vô tuyến tốc độ bit cao cho các CE, PC và các thiết bị
di động.
1.6.1.1.1 Kết nối vô tuyến ngoại vi PC
Đối với kết nối vô tuyến thiết bị ngoại vi PC, công nghệ UWB có thể đa hiệu
năng và độ tiện lợi nh đã từng thấy trong USB sang một mức độ tiếp theo. Hiện tại,
USB hữu tuyến có một thị phần đáng kể nh là sự lựa chọn cáp kết nối cho nền tảng PC
(hình 1-15). Nhng cáp cũng chỉ có thể đợc sử dụng theo phơng thức này. Công
nghệ Bluetooth đã giải quyết vấn đề này ở một mức độ nhất định, ngoại trừ vấn đề giới
hạn về hiệu năng và hoạt động tơng tác. Một giải pháp WUSB sử dụng UWB cung cấp
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chơng 1. Tổng quan về công nghệ truyền thông UWB

Dơng Ngô Quý, D01VT
18
cho đối tợng sử dụng có quyền hy vọng về USB không cần dùng cáp. Điều đó đã giải
thoát kết nối USB, UWB đã có đợc một sự tăng trởng đáng kể về thị phần thiết bị kết
nối ngoại vi PC. WUSB Working Group sẽ định nghĩa một đặc tả hứa hẹn cung cấp tốc
độ lên đến 480 Mbps (tơng đơng với USB 2.0) trong phạm vi 10 m.
Với WUSB, một ngời sử dụng có thể mang một thiết bị di động, nh là PMP (Portable
Media Player), tới gần nguồn nội dung, nh một PC, máy tính xách tay, hoặc một đĩa

cứng bên ngoài, khi mà quá trình nhận thực và trao quyền hoàn thành, video có thể
đợc chuyển vào PMP để xem sau.


Hình 1-15: Các thiết bị tơng tác với nhau thông qua USB
1.6.1.1.2 Kết nối đa phơng tiện vô tuyến cho các thiết bị CE
Liên quan mật thiết với kết nối ngoại vi PC là kết nối đa phơng tiện vô tuyến
cho thiết bị điện tử âm thanh và hình ảnh cho ngời tiêu dùng (CE). Lợi ích mà các kết
nối này đem lại về mặt tốc độ thì cũng không thua kém các kết nối hữu tuyến, nhng
lợi ích to lớn nhất mà kết nối vô tuyến này đem lại là sự dễ dàng trong khi sử dụng và
hiệu quả truyền dữ liệu cao. Một lớp rộng lớn thiết bị thuộc lĩnh vực giải trí (hình 1-16)
bao gồm: Bộ đọc DVD, HDTV, STB, bộ ghi video cá nhân (PVR), bộ chạy MP3 và
Stereo, máy ảnh số, và các thiết bị CE khác dễ thấy ở khắp gia đình. UWB có thể kết
nối một màn hình plasma treo tờng hoặc HDTV đến một STB hoặc một bộ chạy
DVD, mà không gặp khó khăn gì và đảm bảo tính thẩm mỹ do không có cáp. UWB
cũng có thể tạo ra đa luồng tới đa thiết bị đồng thời. Điều này tạo ra nhiều điều vô
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chơng 1. Tổng quan về công nghệ truyền thông UWB

Dơng Ngô Quý, D01VT
19
cùng hấp dẫn ví nh khả năng xem nội dung cùng hoặc khác nhau trên nhiều thiết bị
trong cả nhà.
UWB cũng có thể kết nối các thiết bị giữa PC và các thiết bị giải trí, nh máy
quay xách tay số đến PC để sử dụng các trình xử lý ảnh số hoặc tới một LCD cỡ lớn để
xem. Kết nối một máy ảnh số đến một máy tính cá nhân xách tay để chỉnh sửa, biên
dịch, và gửi ảnh thông qua e-mail đến một thành viên trong gia đình trong khi đang
ngồi ở một hotspot công cộng. UWB đề xuất nhiều lợi ích độc nhất cho các loại sử
dụng này (bảng 1-2). Với WPAN sử dụng UWB, khi các thiết bị trong phạm vi gần,
chúng có thể nhận ra nhau và trao đổi thông tin xuất hiện khi ngời dùng bấm nút Play.
Đặc điểm Lợi ích

Thông lợng tốc độ cao Nhanh, truyền với chất lợng cao
Tiêu thụ công suất thấp Tuổi thọ bin của các thiết bị cầm tay
dài
Thiết bị vô tuyến đợc chuẩn hoá, dựa
trên Silicon
Giá rẻ
Tuỳ chọn kết nối hữu tuyến Tiện lợi và linh động
Bảng 1-2: Các đặc điểm và lợi ích của UWB trong môi trờng PC và giải trí
Các thiết bị CE xách tay, nh máy quay số, máy ảnh số, bộ chạy MP3, và bộ
chạy video cá nhân đợc mong đợi sẽ tạo ra một thị trờng chính của UWB thời kỳ
đầu.
1.6.1.1.3 Thay thế cáp và truy nhập mạng đối với các thiết bị máy tính di động
Đối với những ngời sử dụng nhiều loại thiết bị di động, quản lý cáp có thể là
một sự bất tiện lớn nhất là khi các thiết bị này cần phải kết nối với nhau. Nhiều thiết bị,
nh là thiết bị trợ giúp cá nhân số, kết nối thông qua cổng USB, nhng các thiết bị
khác, nh điện thoại tổ ong 3G, có thể yêu cầu một bộ đấu nối đặc biệt hoặc một bộ
thích ứng cho cáp USB. Công nghệ UWB cho phép các thiết bị này vận hành cùng
nhau-không cần cáp-ngay khi chúng đặt gần nhau. UWB cũng có thể đợc sử dụng để
tạo ra truy nhập mạng công suất thấp, tốc độ cao trong các khu vực hotspot.
Vùng phủ Internet Hotspot đang tạo ra một điểm hấp dẫn về một thị trờng rộng
mở cho truy nhập Internet băng thông rộng đối với các thiết bị máy tính di động tại
một vùng xa xôi. Ngày nay, hai công nghệ đang tạo ra những Hotspot là: WLAN