1-1 UWB協議

Admin 发表于 2020-10-22 最后更新 2020-11-06

UWB 協定

超寬頻（Ultra-wideband，簡稱UWB）是一種具備低耗電與高速傳輸的無線個人區域網路通訊技術，適合需要高品質服務的無線通信應用，可以用在無線個人區域網路（WPAN）、家庭網路連接和短距離雷達等領域。UWB一開始是使用脈衝無線電技術，此技術可追溯至19世紀。後來有企業提出了應用了UWB的MB-OFDM技術方案，由於兩種方案的截然不同，而且各自都有強大的陣營支持，制定UWB標準的802.15.3a工作組沒能在兩者中決出最終的標準方案，於是將其交由市場機制。

UWB是無載波通信技術，特性是利用奈秒（ns）至皮秒（ps）級的非正弦波窄脈衝傳輸資料，而時間調變技術令其傳送速度可以大大提高，而且耗電量相對地低，並有較精確的定位能力。與常見的通信使用的連續載波方式不同，UWB採用極短的脈衝訊號來傳送資料。這些脈衝所占用的頻寬甚至達到幾GHz，因此最巨量資料傳輸速率可以達到幾百Mbps。因為使用的是極短脈衝，在高速通信的同時，UWB裝置的發射功率卻很小，僅僅只有目前的連續載波系統的幾百分之一。

UWB應用超短基頻豐富的GHz級頻譜，採用安全信令方法(Intriguing Signaling Method)，在十公尺之內傳輸速率可高達480Mbps，是藍牙的159倍，是Wi-Fi標準的18.5倍，非常適合多媒體資訊的大量傳輸。而基於UWB的寬廣頻譜，FCC在2002年宣佈UWB可用於精確測距，金屬探測，新一代WLAN和無線通信，為保護GPS，導航和軍事通信頻段，UWB限制在3.1 - 10.6 GHz和低於41 dB發射功率。

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Admin 发表于 2020-10-22 最后更新 2020-11-06

目前本公司使用的通訊晶片是支援3.5GHz - 6.5GHz的六個頻帶，支援三種資料傳輸速率110 kbps / 850 kbps /6.8 Mbps，單一封包最大長度可達1023 Byte。

下圖說明通信晶片所支援的IEEE802.15.4-2011中 UWB的頻道

UWB Channel Number	Center Frequncey (MHz)	Band(MHz)	Bandwidth(MHz)
1	3494.4	3244.8~3744	499.2
2	3993.6	3744~4243.2	499.2
3	4492.8	4243.2~4742.4	499.2
4	3993.6	3328~4659.2	1331. 2*
5	6489.6	6240~6739.2	499.2
7	6489.6	5980.3~6998.9	1081.6*

下圖說明通信晶片所支援的IEEE802.15.4-2011[1] 中的資料速率以及PRF(脈波重複頻率，pulse repetition frequency)

PR* (MHz)	Data Rate (Mbps)
16	0.11
16	0.85
16	6.81
64	0.11
64	0.85
64	6.81

下圖為本司UWB晶片規格以及使用的規格參數

Item	Description	Remarks
Standard	IEEE802.15.4-2011
Frequency band	3.5GHz~6.5GHz Channel 1：3.25GHz~3.75GHz Channel 2：3.75GHz~4.25GHz Channel 3：4.25GHz~4.75GHz Channel 5：6.25GHz~6.75GHz	Default use 4GHz Channel2：(3.75GHz~4.25GHz)
Channel frequency width	500 MHz
Rate	110Kbps/850Jbps/6.8Mbps	Default use 6.8Mbps
Output power	Max -30dBm/MHz	0dB -30.5db Software editable
Modulation mode	BPM with BPSK
FDMA	4 channels
CDMA	2 different code / channel
Working Mode	Time of flight(TOF)
Communication range	UP to 60M(Max) outdoor With PA Can to 200M(Max)