UWB辛路历程
与通信业中的许多创新一样，超宽带（UWB）技术也经历了漫长的道路。20世纪60年代，研究人员就在做时域电磁工作时，研究了 RF 系统对一个脉冲而不是连续激励的响应特性并加以应用，不久美军实验室就出现了运用这一原理来运作无线传输系统的军用雷达，它是一个可调整频宽的传输环境，故称为超宽带UWB（Ultra-Wideband）。与很多先进技术一样，比如Internet、GPS，最先都是为军方使用。
初现端倪
到20世纪 90 年代初，随着连网信息设备和娱乐设备中各种连接对带宽的需求不断增长，开始出现了今天广泛使用的 UWB 概念。即采用扩频信号通过一个极宽带宽（数 GHz）以极低电平（指发射的 RF 电平），使一个高数据速率信道能在短距离上（数米）承载高带宽的数据流量（带宽达到Gbps等级），并且能与占用相同 RF 带宽的普通用户共存，不会对其它信号造成干扰。由于该信号的低功耗和扩频特性，在频段内工作的一台“常规”接收机只会看到背景噪声略微上升（最差情况下）。最短距离上的设备间通信已被叫做“PAN（个人局域网）”，而UWB 则顺理成章地成为无线个人局域网（W-PAN）——短距离无线通信的候选者。
当时间跨越20世纪，进入21世纪的时候， UWB技术才真正等到了飞速发展的那一刻。2002年时，美国联邦通讯委员会(FCC)同意了一些组织和厂商的UWB商业用途请求，并于不久之后以少有的大方开放了大量频谱段（从3.1GHz ～10.6GHz，共7500MHz的频宽）供业者使用，为避免与同在一个频段的其它无线传输技术干扰，联邦通讯委员会在2003年增加了UWB的数据传输功率的限制，UWB收发功率不得高于-41.3dBm/MHz。至此低功率、高传输速率、不干扰WLAN、WiMAX讯号等的短距离传输规格UWB将正式跨入信息领域。
由于UWB系统可以免许可使用这些频段（只能在美国），仅仅受制于系统功率方面的一些约束，从而刺激了UWB的商业化进展。为争夺未来UWB市场的主导权，厂商们争相制定技术规格和标准，并成立了不同的商业、技术联盟，其中2003年成立了MBOA联盟和WiMedia、2004年底成立的UWB Forum是规模较大的３个。也就是在这个阶段，作为UWB重要应用的W-PAN 概念开始呈现一种非常清晰的轮廓：数米距离、充足的带宽，以无线方式连接家庭娱乐系统，是理想的通用互连方法。
诸侯纷争
在UWB实现标准化的道路上除了MBOA、WiMedia、UWB Forum组织，各种特殊兴趣小组（一度曾达到20多家）也随之诞生，紧接着美国电气电子技术者协会IEEE成立了802.15.3a工作小组，用以对UWB标准进行最终裁决。为了能够成为最终标准，这些商业联盟各自定义集成电路实体层(PHY)以及应用领域，并与其它联盟展开激励争论，尤以近两年的争论最为激烈，也相当富于戏剧化。
到2005年3月，MBOA与WiMedia合并，物理层技术规格的争夺只剩下两家大的利益集团——MBOA和UWB Forum。
MBOA（正交频分复用联盟）宣布，已完成两种超级无线宽带技术规范，并将它们提供给诸如英特尔、德州仪器、惠普、索尼、以及Staccato和Alereon等专业的UWB厂商等成员企业，MBOA已经建立了“特殊利益集团”。这一特殊利益集团除了完成和推广OFDM规格之外还将与其它标准机构进行合作。
与之针锋相对的是，摩托罗拉下属半导体子公司Freescale则属于另一UWB Forum集团的代表，其采用的是“直接序列(direct-sequence)”超宽带技术（DS-UWB），在产业化方面Freescale是处于相对领先的地位。Freescale的第一代XtremeSpectrumUWB超宽带芯片集已经开始批量发货。同时，其原始设计制造商(ODM)不久也将推出相应模块产品，并推出一些无线设备和软件产品。Freescale公司第一代UWB芯片能够以10米以上的距离提供110Mbps的数据传输速率。随后不久就开发出速度高达1Gbps的芯片样品。
两个利益集团不仅在长达3年的时间里面“口舌上”不相上下，而且在行动中也是毫不示弱，积极展示各自在UWB领域所取得的研究成果。由于双方都不屈服也不进行妥协，而且任何一方也无法赢得规定的75%的支持率。在痛苦、绝望、遗憾或解脱的气氛中，终于发生了2006年初的戏剧性的一幕，2006年1月，IEEE 802.15.3a超宽带任务小组通过投票正式宣布解散，结束了３年的艰苦辩论和昂贵的旅程。
没想到裁判先跑路了。
WiMedia扛旗
面对这样的局面，UWB Forum的UWB Operations公司总裁无奈地表示：“理想的情况是，IEEE为MB-OFDM方案和DS-UWB方案创造标准，业内公司可任意在其它组件上使用该标准。但不幸的是，这一理想情况没能实现。我想市场竞争最后会决定标准究竟应该是怎样的。WiMedia致力于推出一套全新的无线解决方案'Certified Wireless USB'，而Freescale则推出了我们的Cable-Free initiative技术，主要研究基于USB、1394和其它技术的有线连接安装标准。但Freescale的合作伙伴们，像Belkin等，他们自己只拥有世界USB电缆业务的一半，也已经推出了基于我们Cable-Free USB技术的产品，这一事实就对我们方案的有效性判了死刑。”
不久之后，2006年中势单力孤的Freescale宣布退出UWB物理层研发。UWB的标准化问题反而因此日趋明朗，因为只剩下WiMedia联盟一家了。
2006年3月，蓝芽芯片制造大厂CSR，宣布推出采用WiMedia技术的UWB Bluetooth芯片，2006年5月蓝芽SIG宣布与UWB结盟，随后也获得CSR的全力支持，蓝芽与UWB整合促使了此后不久众多业者纷纷加入了WiMedia联盟，虽然IEEE暂时退出，但是从目前的发展趋势来看，WiMedia成为UWB量产的规格标准可能性极大。
UWB技术走上稳定发展之路
WiMedia UWB成为ISO/IEC 26907标准
尽管IEEE802.15.3a小组宣布解散，但是WiMedia联盟仍然完成了初期标准定制工作，今年年3月，ISO和IEC终于批准ECMA International组织的通用无线平台作为ISO/IEC 26907发布。ECMA-369标准也被批准为ISO/IEC 26908，规定高速超宽带无线收发器的MAC-PHY接口。该标准覆盖以480Mbit/s数据速率工作在3.1ＧＨｚ到10.6GHz的UWB频谱上的收发器。成为正式标准意味着要求签署了国际贸易协定的国家在其境内销售标准化的WiMedia产品。
WiMedia UWB定义了PHY（物理层）和MAC（介质访问层）。系统提供53.3Mbps、55 Mbps、80 Mbps、106.67 Mbps、110 Mbps、160 Mbps、200 Mbps、320 Mbps 和 480 Mbps 的数据速率，其中有一个200 Mbps 的强制性子集。数据采用在122个子载波上调制的QPSK，数据被扩展到３个频段上，叫做一个频段组。按FCC的分配，共有４个这种 3 频段组，它们开始于 3.168 GHz，每个频段宽度为 528 MHz，再加一个两频段组（总共 14 个），结束于 10.560 GHz。由于地区差异，全世界的各个管理机构正在考虑各种分配请求，一般采用这些频段的某些子集。UWB接收器在第一个频段群中最小接收灵敏度的测试数据显示，当数据速率为53.3Mbps时，灵敏度为-80.8dBm/MHz，若数据速率提升到480Mbps 时，灵敏度需求为-70.4dBm/MHz。在DAA的规范中，当UWB的接收器侦测到其它付费频道的电波讯号时，必须将发射器的发射功率从-41.3dBm/MHz降到最低需求的-70dBm/MHz。
除了物理层与MAC层之外，WiMedia联盟同时还对IP(Internet Protocol)网路与Conversion层」，进行层的规范制定、兼容性测试、认证、标志程序(logo program)等标准化作业。这样，只要通过协议调适层（Protocol Adaptation Layer；PAL），UWB可以搭载各种现有的不同规格短距离传输技术，包括USB、、1394、HDMI 、WiNET（UPnP/IP），随着2006年蓝牙的加盟，同为短距无线技术的Bluetooth也可以通过UWB低层协议进行连接，蓝牙3.0版也就选择了WiMedia联盟的PHY和MAC作为平台基础技术。
无线USB应用一马当先
从应用角度来看，业界认为短距的高速无线通信又可根据大量数据传输和流媒体影音播放的用途，以及是固定式或便携式的设备，再分为四大类型的应用领域。这四大区块的要求各不相同，其中流媒体影音播放要求极高的实时性，大量的数据传输要求的则是速度，便携式设备则非常重视低功耗及小尺寸的设计。由于USB接口之间占据市场主导地位，因此，无线USB也就自然而然地成为UWB的发力点。为区别Cypress公司无线USB的企业标准，基于UWB的无线USB又被称为Certified Wireless USB，以下用W-USB替代。现在，围绕WUSB/UWB领域已经聚集起一批芯片供应商：Wisair、Staccato、Alereon、WiQuest、Sigma Designs、Realtek、Tzero、Focus Enhancements、Artimi、NEC、Infineon，这里面不乏一些大厂。
在前不久举行的2007 Globalpress峰会，Broadcom、Artimi、WiQuest和Puls～Link等数家致力于UWB技术的新创公司展示了自己的最新的UWB产品和技术。
Artimi公司在会上展示了一款符合WiMedia规范的WUSB和蓝牙双模芯片A-150，其中包含了MAC和一颗可编程应用处理器，能够使OEM厂商在系统中增加基于WiMedia的WUSB和蓝牙3.0通信功能。A-150芯片的传输速率达到480Mbps，当集成在手机中时，仅仅消耗大约60mW功率。
得益于专有的WiDV(无线数字视频)技术，WiQuest公司业已推出的芯片组WQST100/WQST101是业界首款实现1Gbps速率的UWB商用化产品。WiDV技术的独特之处，在于它是一个完整的无线视频解决方案，能够优化压缩效果，从而为PC应用提供高质量的视频和图像显示。通过高阶调制和先进的前向纠错编码技术，高性能WiDV技术能够提高频谱效率，从而在无需增加带宽的情况下支持更高的数据传输速率。
Puls～Link公司是业界目前惟一提供有线/无线混合芯片组的UWB公司，其使用USB技术驱动FireWire协议在有线同轴电缆和无线物理层工作，从而实现整个家庭的高清内容传输。 “目前全球有线用户数大约为4.5亿，中国在这方面较其它国家有更大的优势，其有线用户达9,500万，而北美则为1,800万。”Puls～Link公司总裁兼协创人Bruce Watkins兴奋地表示，“这也是我们为什么非常关注中国市场的原因。”
Puls～Link公司目前提供的PL3100 CWave芯片组包含三款芯片，分别为内含基带和MAC的PL3130、RF收发器PL3120以及低噪声放大器PL3110。Watkins特别透露，公司已经计划在未来采用CMOS或BiCMOS先进工艺集成PL3130和PL3120，据称这样可以降低2～3美元的芯片成本。
据Watkins介绍，CWave技术主要有四大优势，首先，该专利技术可以实现整个家庭的高清网络；其次，可以利用单一芯片组实现无线和有线网络；第三，能够保证传输过程中的QoS；最后，该技术能够提供良好的家庭联网性能。
大厂方面，Broadcom的超级芯片计划里面已经出现了完整的UWB架构。
UWB开始证明自身价值
根据估算，要使UWB真正能够普及，单点芯片组价格不能高于10美元。而目前显然离这一目标还有一段距离。要实现单节点芯片组低于 10美元的目标，因此不可避免地会有巨大的成本压力。IEK统计数据显示，发展UWB市场初期由于芯片价仍然昂贵，芯片组平均单价在20美元以上，2006全年出货仅为14万套左右。2007是UWB市场起飞的时刻，预计在业界的推动下，出货量可望大幅增加至200万套以上，而芯片平均单价则会下跌20%以上，但价格仍然高出蓝芽约8～10美元有不小的差距，预计2008年时UWB芯片组平均单价会进一步降至15美元左右，而出货量将有望达6倍成长，达到1,200万套水平。按照这个速度，到2010年，出货量将达到7,400万套，产值达6亿亿美金。
从目前情况来看，UWB产品将主要集中在PC及周边产品，但是随着产品技术和市场的成熟，便携市场及家庭娱乐领域UWB的装备量将远远超过PC及周边市场。或许在不远的将来，纷繁的通信线缆就会进入博物馆成为我们记忆中的某个部分……
