无线数字娱乐如何步入家庭
Wireless digital entertainment enter home network

无线全接触
---数字娱乐的市场需求正推动家庭和旅途中的无线连接需求的不断增长。然而，现有技术却未能跟上娱乐需求增长的步伐。如果设备之间不能实现高质量的无线连接，消费者将无法尽情享受数字娱乐的乐趣，也不能充分发挥信息设备的作用。
---当今家用设备市场上的无线解决方案必须在数据速率、实施成本、能耗、质量(最重要因素)这几方面达到平衡。解决方案提供的数据传输速率越高，信号处理技术就越复杂，也就需要更多的芯片空间，这些因素提高了成本和能耗，进而导致客户流失。
---个人用户和家庭所需要的无线连接必须是无缝连接，最大程度地降低干扰，同时实现高速率的数据传输，满足高清晰度电视和数字摄像机的多数据流的传输需求。此外，它还应能传输大容量的多媒体文件，如MP3曲目库、MPEG及MPEG2HD电影。
---同时，这个无线连接技术还应该是成本相对较低的解决方案，符合目标用户的实际经济状况。此外，由于当前的很多热门设备都是手持设备(如PDA、便携式媒体播放器、智能电话、便携式摄像机、照相手机)，所以它还必须具备低功率的特点。

UWB应用于家庭网状网络
---媒体服务器、机顶盒、纯平显示器、数字摄像机等设备都需要高数据速度、高服务质量(QoS)的高速无线连接，以实现数字娱乐应用。设想一下，在无线个人区域网(PAN)中，数字机顶盒无线连接到多台电视机，MP3播放器可从电脑上无线下载音乐，然后传输到多个房间，整个过程甚至不需要一条线缆，如图1是应用UWB进行家庭联网的示意图。
---UWB技术以其高传输速率、多用户环境的传输服务质量(支持PIP)、低功率而成为惟一能满足室内和手持设备无线连接需求的技术，其连接性能可与有线连接相媲美。借助UWB技术，客户可在家中建立个人区域网(PAN)，实现室内覆盖。结合使用网状网络或铜线/同轴电缆回程技术，它甚至能够覆盖整栋房屋。
---UWB技术能够在10米范围内提供100Mbps以上的速率，可传送多条家庭娱乐设备内容的无线数据流，发射和接收功率小于200mW，制造、部署和使用成本较低。
---与传统窄带载波调制无线系统不同的是，UWB通过在非常宽的频带上传送系列低功耗的窄脉冲传输信息。超宽频谱、低功耗与脉冲数据的结合，意味着UWB要比传统窄带无线电解决方案的干扰小得多。简而言之，UWB提供的性能可以与室内无线环境的性能相媲美。
---2002年2月，美国联邦通信委员会(FCC)批准UWB在美国投入商用。FCC最关注的问题是可能存在的干扰。UWB之所以得到FCC认可，很大程度上是因为它将产生干扰的可能性降至最低。
---飞思卡尔半导体公司的UWB芯片解决方案符合FCC规则第15章的规定。使用该方案，用户无需通过错综复杂的线路来连接各种家庭设备，包括大显示屏、机顶盒、扬声器、电视、数字视频录制器、游戏机、电脑、数码相机和智能手机等设备，用户甚至没有必要将所有这些设备都安装在同一个房间内。

直接序列UWB技术
---飞思卡尔选择了直接序列超宽带技术(DS-UWB)，作为使用户享受UWB的所有益处的最佳途径。在家庭环境中，很多因素都会影响无线电波的传输，例如在家具上折射、其他无线信号(如无线电话、无线局域网)的干扰。这些因素会导致严重的信号质量问题。
---DS-UWB利用可能的最大带宽，生成最短的脉冲。这种方法可以确保顺利进行无线连接，让设备能够清楚地“知道”其他设备的位置，最大程度地提高连接性能和服务质量。
---DS-UWB在整个频段中使用一致的处理技术，最大程度地降低“噪音”。与其他技术方法不同，DS-UWB是一种性能优异的技术，可以最大程度地降低家庭中运行其他无线技术的干扰。因而，它能消除无线媒体传输中常见的“抖动”和“拖尾”现象，为用户提供高质量的无线体验。图2中的左图是采用UWB技术进行传输的视频图像，右图是采用其他无线技术传输时的视频图像，采用UWB技术就没有“拖尾”现象。此外，DS-UWB的多项性能指标都能得到改进，包括覆盖范围、功耗和速度等。DS-UWB还具备使用简单的特性，这样可以降低功耗和价位，使其成为大众市场的理想之选。

飞思卡尔的UWB平台
---飞思卡尔的UWB平台采用DS-UWB和实现IEEE 802.15.3媒体接入控制(MAC-Media Access Control)协议，为用户带来完全的无线连接。该UWB平台符合FCC的有关规范，有助于消费电子厂商、手持设备生产商迅速向用户推出UWB技术。
---飞思卡尔的XS110 UWB解决方案包括天线、发射器、定时、接收器、偏离率/控制、RF前端、RF收发器、MAC接口、基带(PHY)、基带、处理器、逻辑和主机接口，支持对等联网和ad hoc联网，以实现真正的移动无线连接，图3是该方案的结构框图。
---XS110解决方案具备以下特性：提供多种可选的数据速率，包括29Mbps、57Mbps、86Mbps和114Mbps;支持IEEE 802.15.3流式媒体协议;符合FCC规则第15章的规定;符合FCC UWB报告及其规则的频谱规范要求;实现性能可与有线连接相媲美的高清晰视频应用;与IEEE 802.11b/a/g协议、蓝牙技术、GPS以及所有美国无线系统共存;运用经济高效的0.18μm CMOS和SiGe技术制造;在3.3V条件下，整个平台的运行功率为750mW。
---欲了解飞思卡尔半导体UWB平台的更多信息，请访问www.freescale.com/uwb。