EETimes bespreekt Ultrawideband technologie

EETimes heeft een artikel online gezet waarin gesproken wordt over Ultrawideband radio (UWB). Deze techniek van signalen versturen moet in de toekomst gebruikt gaan worden voor een groot aantal toepassingen, zoals Wireless LAN's, mobiele telefoons en andere draadloze apparaten. De technologie is een grote belofte, er wordt gesproken over 500Mbit/s snelheden voor data transport. Een leuke applicatie van UWB is de mogelijkheid door muren heen te 'kijken'. Er is echter een probleem: UWB heeft een zeer brede band nodig. Deze band loopt van ongeveer 500MHz naar 10GHz. Op dat frequentiegebeid opereren nog een groot aantal andere draadloze technologieën. De FCC heeft nu besloten dat UWB slechts bepaalde frequenties mag gebruiken. Dit beperkt de mogelijkheden van de technologie, maar houdt wel de supporters van andere technologieën tevreden.

Het grote voordeel van UWB is de eenvoud van het ontwerp van de zender. Het signaal dat wordt uitgezonden bestaat uit een serie uiterst korte (1-1000 picoseconden) signalen. Voor deze signalen is geen draaggolf meer nodig op een hogere frequentie, zoals bij bestaande technologie. De signalen zitten onder de ruisgrens van de bestaande technologieën zoals GSM en WLAN. Hierdoor moet de ontvanger wel een enorm discriminerend vermogen hebben, dit zorgt ervoor dat hij een stuk minder zuinig en flink wat duurder is dan bestaande ontvangers.

Mede door de tegenstribbelende krachten zoals het leger en de mobiele telefoon sector verwachten de voorstanders van UWB dat de technologie eerst in kleine marktgebieden zoals het kijken door muren zal worden geïntroduceerd. Daarna zal het langzaam ook de meer gevestigde marktgebieden kunnenn betreden.

Reacties (28)

[hellfire_ultd]

500 mbps.

Waar ligt de grens (van de huidige beschikbare technieken)?

Ik weet dat over grenzen spreken vrijwel onmogelijk is, omdat die toch bij elke nieuwe ontwikkeling verlegd worden, maar waar zou het ophouden, of houdt het uberhaupt ooit wel een keer op met sneller worden?

[itris]

over 10Mhz bandbreedte kan je (zonder compressie) 10mbit kwijt. Bij hogere frequenties wordt vanwege filter problemen 2x de bandbreedte nodig.
500mbit zoals beschreven heeft dus 1gHz nodig aan bandbreedte, welke tegelijkertijd gebruikt wordt. Als je dit verdeeld over een spectrum van 1gHz tot 10gHz met wat gaatjes er in, heb je dus nog wel wat groei ruimte over.

Maar je moet het geheel natuurlijk wel delen met vele gebruikers tegelijkertijd, en omdat je met een super hoge signaal/ruis verhouding zit gaat er veel verloren, retransmissions, etc. 500mbit is dus effectieve bandbreedte (maar moet nog steeds gedeeld wordt).
Hoe duurder je hardware, hoe hoger je in de freq's kan gaan zitten.. en dat loopt nog wel een stukje verder.

[Anoniem: 55110]

Jij weet denk ik niet helemaal wat S/N betekent, een hoge S/N is juist beter dan een lage het gaat om een verhouding. De S/N bereken je met 20log(S/N) in dB.
En aangezien S = singaal en N = ruis (noise) wordt de breuk groter als het signaal groter wordt en/of de ruis kleiner.

[Anoniem: 7166]

Itris wrote:
over 10Mhz bandbreedte kan je (zonder compressie) 10mbit kwijt. Bij hogere frequenties wordt vanwege filter problemen 2x de bandbreedte nodig.
500mbit zoals beschreven heeft dus 1gHz nodig aan bandbreedte, welke tegelijkertijd gebruikt wordt. Als je dit verdeeld over een spectrum van 1gHz tot 10gHz met wat gaatjes er in, heb je dus nog wel wat groei ruimte over.

Hoe duurder je hardware, hoe hoger je in de freq's kan gaan zitten.. en dat loopt nog wel een stukje verder.

*Hoe kom je aan de 1Mbit/s per 1MHz verhouding? Wat een larie, het hangt maar net af van de modulatie techniek al dan niet compressed (je had het over uncomressed idd). Ter vergelijking, als je PSK modulatie gebruikt kan je (zonder protocol/gebruikers overhead) 1Mbit/s per 1MHz ruw halen. Wanneer je BPSK modulatie toepast wordt dat al 2Mbit/s per MHz. Wanneer je QPSK (voor dig. sateliet gebruikt) toepast zit je al op de 4Mbit/s per MHz.
Hoe duurder je hardware, hoe hoger je in freq's kan zitten. Het is misschien wel zo dat (zelfbouw-)apparatuur voor in de hoge freq's duurder wordt, maar het is niet automatisch omkeerbaar. Omroepinstallaties voor de 3m (88-108MHz) is ook behoorlijk prijzig. Voor dat geld maak ik een hoop 10-24GHz zenders en antennes.

[Anoniem: 7166]

<edit van vorige post>
Lekker, gemodereerd. Hoe zit dat Modjes? Ik leg de bezoekers alleen uit hoe modulatie, bandbreedte en snelheid in elkaar steken bij ditsoort digitaal gemoduleerde signalen
</edit>

[10011]

mischien eindigd het in dat de vraag naar meer er niet meer is.

kortom dat niet de techniek maar de mensen zelf een grens afroepen.

[desmodus]

reele grens lijkt mij de lees/schrijfsnelheid van de HD's die op dat moment beschikbaar zijn (en daar zit deze techniek toch wel tegenaan)

[Xandrios]

De grens ligt momenteel op:
22mbit voor 2.4 Ghz
108 mbit voor 5.4 Ghz
Voor thuisnetwerken.

Profesionele technieken (duurder, hogere frequentie) gaan tot een paar 100 mbit.

[Cow_tipping]

Zou er eerst een onderzoek komen naar de schadelijke gevolgen van straling met deze frequentie, of moeten er eerst slachtoffers vallen.
Het klinkt weer als een zegen van de maatschappij, maar als je nergens meer stralingsvrij bent, lijkt mij dat geen prettig idee.
* 786562 Cowtipping

[mOrPhie]

Niks sceptisch. De keiharde realiteit. Ik ben volledig met je eens dat deze bedrijven liever dollartekens zien, dan dat ze eerst naar de maatschappelijke behoefte kijken en of de techniek wel veilig is.

Echter hoop ik en denk ik ook, dat er enigzins rekening mee wordt gehouden.

[BadRespawn]

radiostraling met vergelijkbare frequenties wordt al gebruikt. nieuw hieraan is alleen dat een extreem grote bandbreedte wordt gebruikt, overigens met een zeer laag vermogen ("onder de ruisgrens").
(radio)stralings-vrij zijn we allang niet meer: de "ether" is vergeven van oa radio, tv, radar, en gsm signalen.

[itris]

het leuke is dat die straling er al is.
Zet je radio maar eens aan op een frequentie waar geen zender zit. -> ruis
dat zal je op alle mogelijke frequenties vinden.

deze UWB technologie zendt zo zwak uit, dat de ruis niet/bijna niet harder wordt, maw er komt eigenlijk bijna niks geen straling bij.

[10011]

Het grote voordeel van lage ferquentie is dat het gemakkeiljker door objecten en muren heen "loopt" en je dus een langer berijk hebt dan met hogere frequenties zoals wlan.

binnekort zie je door de antennes de gebouwen niet meer eerst alles over een kabel .... dan met zijn alle masaal aan de draadloos

kinderen doen dat ook eerst draad houdend stuurbaar autotje daarna draad loos

[Anoniem: 44545]

Hoe bedoel je lage frequentie tov wlan? de upper band van UWB gaat tot 10.6 GHz

Bij UWB wordt gebruik gemaakt van spread spectrum (net zoals bij een aantal van die andere draadloze methodes), waarbij je je informatie dus gaat verspreiden over een groot aantal frequenties (van laag tot hoog) voordeel is dus dat je de signaal energie over die hele bandbreedte verspreidt, waardoor een enkele van die gebruikte frequenties een heel laag energie niveau heeft (en dus onder de ruis kan vallen). .

[Anoniem: 55110]

De grote bandbreedte is nodig omdat de verliezen van een EM golf met een zeer hoge frequentie, zeer groot zijn. Het GPS signaal is hier ook een voorbeeld van. Om deze signalen te ontvangen heb je een speciale (zeer ingewikkelde) ontvanger nodig. We verdelen dat signaal over een grote bandbreedte zodat we mbv. van wiskundige functies/bewerkingen het oorsprokelijke op de draaggolf gemoduleerde signaal weer terug gewonnen kan worden uit de ruis.

[Anoniem: 7166]

Tvrijmoed wrote:
De grote bandbreedte is nodig omdat de verliezen van een EM golf met een zeer hoge frequentie, zeer groot zijn. Het GPS signaal is hier ook een voorbeeld van. Om deze signalen te ontvangen heb je een speciale (zeer ingewikkelde) ontvanger nodig. We verdelen dat signaal over een grote bandbreedte zodat we mbv. van wiskundige functies/bewerkingen het oorsprokelijke op de draaggolf gemoduleerde signaal weer terug gewonnen kan worden uit de ruis.

*Grote brandbreedte omdat de verliezen van een EM golf groot zijn? Wat is dit voor onzin? Verliezen worden niet groter naarmate de freq. hoger zijn. Ja kabels/golfpijpen hebben een hogere demping, maar dat is een kwestie van de goede transmissielijn kiezen. De rest van het geheel heeft weinig last van grotere verliezen naarmate de freq. toeneemt. Ook de bandbreedte heeft niets met de gebruikte freq. te maken. Het gaat erom watvoor spectrum van frequenties gemoduleerd worden in het signaal. Hoe groter dat spectrum, hoe groter de in beslag genomen bandbreedte.

Grrrr.. dat 500MHz-10.6GHz gedeelte van hun spectrum zit mooi wel over allerlei belangerijke andere banden.. zoals de 23/13 en 3cm amateurband (1250/2312/10-10.5GHz) en de GSM/ ISM banden. Ik vraag me af of dit geen RFI (storing) oplevert. Ze zeggen dan wel geen draaggolf te gebruiken, maar zijn signalen van 500MHz-10.6GHz niet nog steeds hoorbaar/zichtbaar met een gevoelige ontvanger?

[Anoniem: 12606]

Ik werk binnen Philips aan een prototype van een huiskameropstelling waarbinnen de UWB techniek gebruikt wordt voor het overzenden van 3 DVD streams (van 1 bron) naar 3 verschillende projectoren. De DVD beelden loopt geheel schokvrij en de zenders/ontvangers staan 8 meter uit elkaar. Dit is echt een veelbelovende techniek wat betreft draadloze bandbreedte voor in huis dus.

[EvilCole]

op kleine schaal ja,
maar hoe zit dat dan op grotere schaal,
is het mogelijk binnen een straat om een mooi breedband netwerk aan te leggen?

[Anoniem: 12606]

Momenteel zijn er UWB chipsets beschikbaar die 100 mbit/s kunnen transporteren. En binnen korte tijd wordt die snelheid verhoogd naar 500 mbit/s. Naarmate de afstand tussen zender en ontvanger groter wordt valt de snelheid naar beneden, dus het is een kwestie van tijd totdat over een grotere afstand (>30m) zware multimedia applicaties gebruikt kunnen worden. Maar ik denk dat het vooral beperkt zal blijven tot in en rond het huis.

[Anoniem: 38024]

met een breedbandige richtantenne zou het wel kunnen denk ik, alleen die topwaarde van 10GHz over een kabel zie ik niet zo goed gaan.

[desmodus]

Hele coole techniek. jammer alleen dat er idd een het overgrote deel van de benodigde bandbreedte al in gebruik is door bestaande techieken.

Hierdoor zullen er kleine delen voor deze toepassing gealloceerd worden, wat op zijn beurt weer betekend dat de snelheid omlaag zal gaan (tenminste als de FCC het sowieso toelaat, ze zullen hun standpunten vast wijzigen als er eenmaal meer getest is.)

Maar al met al zeer gaaf. ik ben benieuwd. vooral het gedeelte dat het niet op een draaggolf meesurft is heel koel

[Anoniem: 54419]

wat ze er niet bij vertellen is dat de reikwijdte heel erg klein is, "though he does believe it'll work well over short distances of up to 2 m" zodat de toepassing voorlopig beperkt zal blijven tot muizen en toetsenborden, en ik ken niemand die 500Mb/s kan typen

[jwbagger]

wireless portable harddisks

zulk soort toepassingen zou nog wel moeten lukken

[Anoniem: 64809]

Wel spijtig dat de ontvanger een stuk minder zuinig is.
Dit betekend weeral warmte -> koeling ->lawaai.

Ook voor uw portable harddisk spijtig, anders konden ze zelfs eentje maken op batterijen.

[Swinnio]

Dan moet je toch het hele artikel eens lezen. De reikwijdte is veel groter dan 2 meter, maar dan neemt de datarate af. Nadeel is alleen dat vanaf een meter of 10 WLAN (IEEE 802.11b) gunstiger wat de datarate/afstand verhouding betreft. Dus de toepassing blijft absoluut niet beperkt tot muizen en toetsenborden. Zou ook wel heel dom zijn om zoiets te ontwikkelen, vind je ook niet?

/edit: typo

[Brainwaste]

Ik weet niet of we nou zo gelukkig moeten zijn met het feit dat ze door muren heen kunnen kijken......