comunicații UWB UWB ceea ce este și ce face

Vă mulțumim pentru sprijinul acordat!

Comunicarea cu periferice PC - cu sau fără fire

După cum este cântat în cântec pentru copii, „mulți din lume au diferite miracole ...“ Nu fi numit o tehnologie miracol, care permite două calculatoare să comunice fără fire? La începutul oamenilor de vârstă calculator mai întâi unificarea celor două picioare lângă calculator, a dat naștere la un nou fenomen - rețeaua de calculatoare, a revoluționat modalitățile de schimb de date între calculatoare. Această revoluție a dus la o varietate de rețele de calculatoare, clădiri de birouri fire literalmente încurcate și entuziaști de acasă.

computer modern fără dificil de atribute cum ar fi un (aparat de intrare de bază), tastatură și monitor (informații de ieșire dispozitiv regulat). Până în prezent, numai monitorul de pe tradiția veche este conectat cu unitatea de sistem PC numai cu ajutorul firelor, care poate fi bine explicată prin lipsa nevoii de a muta dintr-un loc în altul. Apropo, acesta este motivul se poate vedea de multe ori soluția în care monitorul este integrat direct în unitatea de sistem. Toți ceilalți locuitori ai desktop, inclusiv manipulatorului „mouse“, imprimante, modem-uri de fax externe, și așa mai departe. D. Aparțin clasei de dispozitive periferice și poate fi conectat la un calculator, cum să folosească fire, și fără ele.

Astăzi, există câteva interfețe cu fir de bază pentru conectarea perifericelor la PC: paralel (imprimantă) LPT port, port serial USB universal (Universal Serial Bus), IEEE 1394 (FireWire sau i-Link) și, treptat, ies din moda - portul serial RS-232 și porturi PS / 2 pentru a conecta tastatura sau mouse-ul.

Interfețele seriale sunt USB și FireWire au fost dezvoltate mai târziu decât alții și, în plus față de mult a crescut, în comparație cu RS-232, rata de schimb de date, oferă posibilitatea de a combina mai multe dispozitive la o rețea. De la înființarea sa până în prezent, ambele interfețe au trecut printr-o serie de modificări și până în prezent disponibile în două versiuni (USB 1.1 și 2.0, FireWire400 și FireWire800).

Pentru comunicarea fără fir a computerului cu perifericele sale este încă acolo, doar două interfețe majore - IEEE 802.11 și Bluetooth. Aceasta este, desigur, există un port infraroșu, dar imaginați-vă conexiunea, cum ar fi o imprimantă prin portul IR este destul de problematic - cel mai probabil, va fi prea nesigure și destul de lent. IEEE 802.11 este un standard pentru rețele fără fir, care este, folosind familia de protocoale de rețea corespunzătoare (de exemplu, TCP / IP), cu toate consecințele care decurg din aceasta. În cele din urmă, de asemenea, Bluetooth nu se poate lăuda de comunicare de date de mare viteză - numai până la 232 kbit / s, în timp ce lățimea de bandă, de exemplu, USB 2.0 de până la 480 Mbit / s.

Motivul pentru lățime de bandă redusă tehnologii wireless avansate este, în primul rând, lățimea mică a benzii de frecvență utilizate, și în al doilea rând, nu este prea eficient de aplicare. Să ne explicăm exemplul IEEE 802.11b (Wi-Fi) și 802.11g: Ambele standarde folosesc aceeași bandă de frecvență de 2,4 GHz, dar lățimea de bandă de prima este de numai 11 Mbit / s, iar al doilea - 54 Mbit / s. Deși eficacitatea utilizării benzii de frecvență depinde în întregime de experiența de dezvoltatori și designeri, debitul maxim realizabil poate fi încă infinit de mare. Există limitări fundamentale cu privire la valoarea sumei maxime de date care pot fi trimise sau primite prin orice canal de comunicare asociat cu teorema Kotel'nikova lățime de bandă. Aproximativ vorbind, cu atât mai mare lățime de bandă, conexiunea mai mare lățime de bandă.

UWB - Ce este?

UWB devine numele său, „comunicare ultra-bandă largă“, datorită faptului că, în acest standard pentru comunicare folosind cel mai larg al tehnologiei comune gama de frecvențe de azi - de la 3 la 10 GHz (nota -. Ea vine în gama de frecvențe alocate pentru UWB în Statele Unite ale Americii aceste valori din România pot fi diferite). O parte din astfel de perioadă lungă de timp (patru ani) pentru a crea prima specificație de tehnologie, deoarece aceste frecvențe sunt folosite de radami militare și civile. După multe discuții, dezvoltatorii încă mai au reușit să convingă organele de control ale statului care comunicațiile de bandă largă fără fir, în acest interval pe distanțe scurte (distanța de comunicare de aplicare, cu o capacitate de până la 110 Mbit / s. Este mai mică de 10 metri) nu afectează funcționarea radarului. Pe fondul semnalului radiații radar de mare putere de la UWB-dispozitivele vor arata ca ciliate papuc de lângă elefant.

Utilizarea lățimii de bandă largă permite UWB realizate fără fire uimitoare pentru viteze de comunicare - până la 480 Mbit / s. distanțe Cu toate acestea, la foarte mici. - la 3 m la distanțe de până la 10 m de tehnologie nu poate ajunge la 110 Mbit / s, care, în general, este prea mult. Dar aici se află problema principală a noilor tehnologii: lățime de bandă scade dramatic odată cu creșterea distanței - cu mult mai rapid decât rețelele standard de 802.11a / g fără fir, oferind lățime de bandă de până la 54 Mbit / s pe distanțe de până la 100 m Acest lucru se datorează faptului. că dispersia radiației electromagnetice în aer conduce la distorsiuni semnificative ale semnalului de bandă largă în comparație cu bandă îngustă. Denaturarea se acumulează cu distanța și, în final, conduce la faptul că semnalul de la intrarea receptorului nu mai are nimic de a face cu faptul că acesta a fost respins de către transmițător.

Ceea ce este mai bine - mai mult, dar mai aproape sau mai puțin, dar mai mult?

Scăderea bruscă a capacității datorită distanței crescută este inflamat punctul de noua tehnologie este, de asemenea, deoarece Intel nu este aceeași opinie cu privire la această problemă cu punctele de vedere ale altor dezvoltatori de tehnologie, membri ai grupului de lucru IEEE 802.15.3a, responsabil pentru UWB. În acest caz, Intel acționează ca reprezentant MBOA Alliance (multibandă-OFDM Alliance) fervoare spre pentru partiționarea o bandă de frecvențe UWB într-o multitudine de sub-benzi de lățime 528 MHz (de asemenea, luate în considerare în bandă largă) și aplicarea multiplexare a semnalului de către transportatorii ortogonale (OFDM, Orthogonal Frequency Division Multiplexing) . O partiție alocată pentru spectrul de UWB în subbenzi lățime intermediară este proiectat pentru a reduce distorsiunea semnalului în fiecare interval de 528 megaherti și, chiar ușor, dar crește gama de comunicare.

Destul de o abordare diferită aderă la echipa de dezvoltare DS-UWB (Direct Sequence UWB), condus de Motorola. DS-UWB este de a utiliza întregul spectru în ansamblul său, care ar trebui să contribuie la realizarea de lățime de bandă de până la 1 Gbit / s. Cu toate acestea, din nou la interval scurt - de până la 3 metri. Rețineți că acest număr de magie - trei metri, este de asemenea prezentă în versiunea prezentată la IDF Intel (MBOA-UWB) pentru debit maxim de 480 Mbit / s. Diferența în ceea ce privește viteza dintre opțiunile Intel și Motorola tocmai datorită faptului că, în primul caz, gama de frecvențe este rupt în bucăți, în timp ce al doilea - nr. De asemenea, observăm că numărul mare de 480 Mbit / s nu este aleasă întâmplător - această rată de transfer corespunde specificațiilor USB 2.0, și Intel, pe care aș dori să se introducă soluțiile lor pentru cea mai largă gamă de produse, speră să utilizeze UWB în tehnologia USB wireless în etapa dezvoltarea inițială. In speranta pentru versatilitatea tehnologiei, Intel și opțiunea acceptată MBOA-UWB - societatea nu-și pierde încrederea în viitor va fi în măsură să crească gama de acțiune UWB la 50-100 de metri (aici aveți nevoie pentru a depăși o serie de dificultăți asociate cu interacțiunea puternică între 3-10 GHz de bandă largă de semnal cu toate care vine în felul lui - ziduri, copaci, oameni, etc) .... Dar, dacă va reuși, standardul va fi capabil să concureze cu wireless 802.11 familia de tehnologii. Rezumând, putem spune că Intel, pe de o parte, vrea să vadă tehnologia UWB ca bază pentru utilizarea în standardul USB wireless, iar pe de altă parte, nu dorește transformarea tehnologiei UWB în foarte specializat (așa cum dorește Motorola).

Ce face?

Important pentru dispozitive mobile este faptul că o gamă largă necesită mult mai puțină energie decât pentru transmiterea de puterea semnalului de bandă îngustă de diferite nivele de semnal: într-o gamă largă poate utiliza semnale de zgomot cum ar fi un raport scazut de semnal / zgomot. Prin urmare, (cum era de așteptat), chips-uri UWB va fi mai economic decât, de exemplu, chips-uri Bluetooth, în timp ce posedă mult mai mare lățime de bandă și permițându-vă să lucreze mai mult timp.

Înapoi la începutul poveștii noastre și amintiți-vă cât de multe dispozitive diferite în jurul nostru și prietenii noștri, ajutoare - PC. Așa cum am menționat deja, de cele mai multe periferice conectate la PC printr-un interfețe seriale cu fir - pentru cea mai mare parte, cu ajutorul USB. Noi unele periferice cu gadget-uri multimedia, să zicem, o imprimantă cu un aparat de fotografiat digital, precum și de obicei se întâmplă cu standardul USB, este adesea numit universal. Conform tradiției istorice un dispozitiv în comunicație prin intermediul unui canal de comunicație serială servește ca master (gazdă), al doilea - ca un sclav (client). Cu toate acestea, modul în care să fie aceeași imprimantă, care într-o situație trebuie să fie gazdă, iar al doilea - client, sau pentru MP3-player, pentru descărcarea de înregistrare, care este adesea necesar să se utilizeze un computer ca un punct de oprire intermediară? Relativ recent USB On-The-Go (OTG), standardul rezolvă problema, dar (deci, cel puțin, dezvoltatorii promit) cu USB wireless și utilizatorii UWB o dată pentru totdeauna uita de această moștenire istorică prin cablu interfețe seriale. Cu tehnologia bandă largă de dispozitive multimedia, care sunt în raza de acțiune între ele (de 10 de metri - doar o distanță suficientă pentru a se potrivi toate echipamentele în aceeași cameră), se poate alătura o rețea de mare viteză și partaja fișiere.

Cum anume interfață USB wireless va fi implementat - cu împărțirea în sub-benzi (versiunea Intel) sau fără ea (versiunea Motorola), în acest stadiu, în general, nu este atât de important. Și, de fapt, în ambele cazuri, acesta va fi prevăzut cu o posibilitate conexiune de mare viteză, cu dispozitive de partajare de fișiere eterogene, de viață a bateriei de terminale mobile pentru un timp suficient de lung. Cu toate acestea, în viitor, atunci când se pune problema de a extinde domeniul de aplicabilitate al UWB la LAN în cadrul aceluiași birou sau clădire, versiunea Intel, cel mai probabil, va fi percepută mai favorabil.