UWB (ultra wideband)

Nach der Definition der Federal Communications Commission (FCC) ist Ultra Wideband (UWB) ein Breitbandsignal mit einer Bandbreite von mehr als 500 MHz Bandbreite im Frequenzbereich zwischen 3,1 GHz und 10,6 GHz. UWB wird auch definiert als ein Funkübertragungsverfahren dessen Bandbreite 25 % oder mehr der Trägerfrequenz ist oder über 1,5 GHz beträgt.


Die UWB-Technik ist eine Technik für WLANs, die höhere Übertragungsgeschwindigkeiten bietet als 802.11. Die Spezifikationen für die UWB-Technik wurden von der IEEE-Arbeitsgruppe 802.15.3a erstellt und nach deren Auflösung vom UWB-Forum und der WiMedia-Allianz weiterentwickelt. Außerdem unterstützt das Industrieforum Multiband OFDM Alliance (MBOA) die UWB-Aktivitäten. Diese Arbeitsgruppen beschäftigen sich mit Wireless Personal Area Networks (WPAN), Funknetze mit geringer Reichweite und der Funkschnittstelle. Die entsprechende Technologie wird u.a. in ZigBee und WirelessUSB eingesetzt.

Von der MBOA definierte UWB-Funkplattform

Von der MBOA definierte UWB-Funkplattform

Die von der MBOA entwickelte Funkplattform für UWB kennt zwei Transportschichten: den Radio Layer und den Convergence Layer. Über diese beiden Schichten sollen verschiedene drahtlose Hochgeschwindigkeitsübertragungen realisiert werden.

Datenraten und Frequenzbereiche von UWB

UWB-Frequenzspektren, Aufteilung nach den WiMedia-Spezifikationen

UWB-Frequenzspektren, Aufteilung nach den WiMedia-Spezifikationen

UWB hat Übertragungsraten von mindestens 110 Mbit/s über 10 m. Bei der vom UWB-Forum vorgeschlagenen Übertragungstechnik handelt es sich um die trägerlos arbeitende Spreizbandtechnik Direct Sequence UWB (DS-UWB) mit einer extrem breitbandigen Ausstrahlung im Frequenzbereich zwischen 3,1 GHz und 10,6 GHz. Bei dieser Modulationstechnik mit Trägerunterdrückung, die sich durch einen hohen Wirkungsgrad und geringsten Leistungsverbrauch auszeichnet, werden die Daten als Impulszug leistungsarmer HF-Energie über ein breites Frequenzspektrum hinweg gesendet. Die Federal Communications Commission (FCC) hat dafür eine minimale Bandbreite von 500 MHz gefordert und eine spektrale Leistungsdichte von weniger als -41,25 dBm/MHz, das entspricht 0,07 µW/MHz.

Vergleich der Funktechnologien

Vergleich der Funktechnologien

Das UWB-Forum entwickelt bereits an Konzepten mit höheren Datenraten. So kann laut UWB-Forum die Datenrate durch eine höhere Arbeitsgeschwindigkeit auf 660 Mbit/s erhöht werden. In einem weiteren Schritt sieht das UWB-Forum eine Erhöhung auf 1,32 Gbit/s vor, die dann in den oberen Frequenzbereichen zwischen 8,1 GHz und 10,6 GHz realisiert wird.

Die von WiMedia vorgeschlagene UWB-Technik mit Orthogonal Frequency Division Multiplex (OFDM) wurde von der European Computer Manufacturers Association (ECMA) unter dem ECMA-Standard ECMA-368 standardisiert. Die Multiband-OFDM-Technik, MB-OFDM, arbeitet mit mehreren parallel belegten Frequenzblöcken und bringt es auf Übertragungsraten von 480 Mbit/s, mit denen einige Meter überbrückt werden können.

Einsatzgebiete für UWB

Von 
   der Bundesnetzagentur herausgegebene Frequenznutzungsparameter für UWB in Deutschland

Von der Bundesnetzagentur herausgegebene Frequenznutzungsparameter für UWB in Deutschland

UWB kann u.a. für WirelessUSB für den Anschluss von Peripherie- und Konsumergeräten eingesetzt werden. Man findet es sowohl in kabelgebundenen und -losen Übertragungssystemen wie dem Nahbereichsradar in der Automotive-Technik.

In Deutschland hat die Bundesnetzagentur im Dezember 2007 Frequenzbereiche zwischen 30 MHz und 10,6 GHz für Ultra-Breitband freigegeben. Diese können allgemein unter Berücksichtigung der zulässigen isotropen spektralen Leistungsdichte, der Equivalent Isotropically Radiated Power (EIRP), genutzt werden.

http://www.uwbforum.org

Informationen zum Artikel
Deutsch: Ultra-Breitband
Englisch: ultra wideband - UWB
Veröffentlicht: 17.11.2013
Wörter: 466
Tags: #Home-Networking #Sonstige WLANs
Links: Anschluss, Auflösung, Automotive-Technik, Bandbreite, BNetzA (Bundesnetzagentur)