Nghiên cứu hệ thống băng cực rộng UWB và ứng dụng

dBi antenna gain, dB referenced to isotropic radiation dBm dB relative to one milliwatt DPSK Differential Phase Shift Keying DSSS Direct Sequence Spread Spectrum eb Communication effici

§¹i häc quèc gia Hµ néi

§¹i häc quèc gia Hµ Néi

M C L C

M C L C i

THU T NG VI T T T vii

DANH M C HÌNH V ix

DANH M C B NG BI U xiiU M U xiiiU CH NG 1 1

GI I THI U T NG QUAN CÔNG NGH UWB 1

1.1 Gi i thi u chung 1

1.2 L ch s ra đ i 1

1.3 Ph m vi ho t đ ng c a UWB 3

1.4 Công ngh UWB 4

1.5 ng d ng c a UWB 6

1.6 Các v n đ k thu t c n l u ý 9

1.7 K t lu n 10

CH NG 2 12

NGHIÊN C U CÁC C TR NG C B N C A TÍN HI U VÀ CÔNG NGH UWB 12

2.1 Gi i thi u 12

2.2 M t đ ph n ng l ng 12

2.3 D ng xung 14

2.4 Dãy xung 17

2.5 M t n ph 19

2.6 Kh n ng ch ng đa đ ng 20

2.7 Kh n ng truy n qua v t ch t 23

2.8 Dung l ng không gian và ph 23

2.9 T c đ truy n d li u 24

2.10 Tiêu th n ng l ng 25

2.11 T ng k t 26

CH NG 3 27

NGHIÊN C U CÁC GI I PHÁP K THU T TRUY N TÍN HI U B NG C C R NG TRÊN KÊNH VÔ TUY N 27

M đ u 27

3.1 Gi i thi u chung 27

3.1.1 H th ng đ n b ng 30

3.1.2 H th ng đa b ng 30

a a b ng xung 30

b a b ng d a trên OFDM 31

3.2 T o tín hi u UWB 33

3.2.1 c đi m c a tín hi u UWB 33

a nh ngh a 33

b M u xung đ n 35

3.2.2 Thi t k tín hi u UWB 37

a Nguyên t c 38

b Thi t k tín hi u 39

c Tính toán công su t cho các xung đ c phát l p 43

3.3 Các ph ng th c đi u ch UWB 45

3.3.1 i u ch v trí xung 47

3.3.2 i u ch khoá l ng tr c giao M m c (M-BOK) 49

3.3.3 i u ch phân c c xung, BPSK và QPSK 50

3.3.4 i u ch biên đ xung 51

3.3.5 i u ch tham chi u phát 51

3.3.6 Nh n xét 53

3.4 Dãy xung 54

3.4.1 Chu i xung Gaussian 54

3.4.2 Mã PN 55

3.4.3 H th ng UWB PPM nh y th i gian 57

3.5 B phát UWB 59

3.5.1 Quá trình phát x xung h p 59

a Tr ng xa c a m t anten b t k 62

b Tr ng xa c a m t ngu n phát x nh lý t ng 64

3.5.2 S đ b phát 65

3.6 Truy n sóng tín hi u UWB trong môi tr ng vô tuy n 66

3.6.1 Truy n tín hi u UWB trong không gian t do 68

3.6.2 Truy n sóng v i s ph n x m t đ t 69

a Tín hi u UWB và tín hi u đi u hoà theo th i gian v i m t l n ph n x m t đ t 71

3.6.3 Truy n sóng UWB trong tr ng h p đa đ ng vô tuy n 72

a Truy n xung UWB qua m t toà nhà 73

3.6.4 Mô hình truy n sóng và các tham s 76

3.7 B thu UWB 77

3.7.1 Nguyên t c 77

a Thu tín hi u UWB 78

b T p âm và nhi u 78

3.7.2 S đ kh i b thu 80

a Tách tín hi u 81

b Tích phân xung 81

c Bám 81

3.7.3 Hi u su t b thu và tách tín hi u 82

3.8 a truy c p trong UWB 85

3.8.1 Nh y th i gian (TH) 86

3.8.2 Tr i ph tr c ti p (DS) 88

3.9 Các gi i h n và dung l ng h th ng UWB 89

3.9.1 Các gi i h n trong thông tin 90

a T p âm 90

b Công th c dung l ng c a Shannon 91

c Hi u su t thông tin c a các ph ng pháp đi u ch khác nhau 94

3.9.2 Các gi i h n c b n c a h th ng UWB 95

a Gi i h n c b n đ i v i h th ng UWB 96

b Gi i h n c b n so v i các h th ng vô tuy n thông th ng 99

3.10 nh h ng nhi u qua l i gi a h th ng truy n thông UWB 101

3.10.1 Các m ng n i h t không dây (WLAN) 101

3.10.2 Bluetooth 103

3.10.3 GPS 104

3.10.4 Các h th ng thông tin t bào 104

K t lu n 105

CH NG 4 106

TÌNH HÌNH TRI N KHAI CÁC NG D NG B NG C C R NG 106

M đ u 106

4.1 ng d ng trong quân s 106

4.1.1 H th ng đ nh v chính xác 106

4.2 Các ng d ng trong th ng m i 107

4.2.1 Time Domain PulsON 200 108

4.2.2 B t o tín hi u UWB c a Time Domain 109

4.2.3 XtremSpectrum 110

4.2.4 T p đoàn Intel 110

4.2.5 Motorola 111

4.2.6 Phòng thí nghi m nghiên c u truy n thông (CRL) 111

4.2.7 General atomics 112

4.2.8 Wisair 112

4.2.9 M ng gia đình và các thi t b đi n t dân d ng 113

4.2.10 H th ng đ nh v chính xác 115

K t lu n 116

K T LU N 118

TÀI LI U THAM KH O 119

dBi antenna gain, dB referenced to isotropic radiation

dBm dB relative to one milliwatt

DPSK Differential Phase Shift Keying

DSSS Direct Sequence Spread Spectrum

eb Communication efficiency, relative efficiency, dB

Eb/N0 Bit energy to noise-density ratio

EIRP Effective Isotropically Radiated Power

ETSI European Technical Standards Institute

FDMA Frequency Division Multiple Access

IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers

M-BOK M-ary Bi-Orthogonal Keying

NLOS Non-line of sight (propagation)

OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing

PVT Process, power supply Voltage and Temperature

RFIC Radio Frequency Integrated Circuit

SINR Signal-to-Interference-plus-Noise Ratio

TCP/IP Terminal Control Protocol/Internet Protocol

DANH M C HÌNH V

Hình 1.1: S h i t c a các thi t b 3

Hình 1.2: So sánh các tín hi u b ng h p NB, tr i ph SS và UWB 4

Hình 1.3: Các k t n i PC qua UWB 6

Hình 1.4: H th ng thi t b gi i trí 7

Hình 1.5: L p giao th c và ng d ng cho UWB 10

Hình 2.1: Các h th ng m t đ n ng l ng th p và cao 14

Hình 2.2: Xung UWB lý t ng 15

Hình 2.3: M ch đ n gi n đ t o xung Gaussian kép 16

Hình 2.4: Chi ti t các xung đ c t o ra trong h th ng UWB đi n hình 17

Hình 2.5: (a)Dãy xung UWB (b) Ph c a dãy xung UWB 18

Hình 2.6: Ph c a dãy xung đã b d ch v phía tr c và sau so v i danh đ nh 19

Hình 2.7: M t n ph qui đ nh b i FCC cho h th ng UWB trong nhà 20

Hình 2.8: Xung đ c truy n b ph n x t o ra các xung đ n phía thu v i các th i gian tr khác nhau 21

Hình 2.9: Kho ng cách hai xung l n h n đ r ng xung s không gây can nhi u 21

Hình 2.10: (a) Hai xung UWB ch ng l n (b) D ng sóng thu đ c g m các xung b ch ng l p 22

Hình 3.1: M t n ph h th ng UWB trong nhà theo quy đ nh c a FCC 28

Hình 3.2 : Ph c a h th ng UWB so v i các h th ng hi n có 28

Hình 3.3: Tín hi u và ph c a UWB đ n b ng và đa b ng 29

Hình 3.4: S d ng b ng t n đ tránh nhi u không mong mu n 30

Hình 3.5: Truy n d n thông tin cho h th ng đa b ng d a vào xung 31

Hình 3.6: nh h ng c a chu k l p xung đ i v i nhi u xung t i b thu 32

Hình 3.7: Mô hình t ng quát h th ng truy n thông 32

Hình 3.8: M t s gi i h n thi t k đ i v i h th ng UWB 34

Hình 3.9: Các đi m thi t k tín hi u UWB 35

Hình 3.10: Mô hình đ n gi n t o tín hi u Gaussian double 37

Hình 3.11: Chi ti t trong h th ng truy n thông UWB 37

(a) Chu i xung ch nh t (b) Chu i xung d ng Gaussian 37

(c) Xung đ o hàm b c 1 (d) Các xung Gaussian double 37

Hình 3.12: Các xung h p có th t o tín hi u UWB 38

Hình 3.13: u ra c a m t m ch logic t o tín hi u UWB, s d ng m t b l c thông d i nh m thu đ c b ng mong mu n 39

Hình 3.14: Các bi u di n theo mi n th i gian và t n s c a m t xung d a trên c p bi n đ i Fourier 40

Hình 3.15: Các tín hi u mi n th i gian càng tr n công su t n m ngoài b ng

t n mong mu n càng bé 41

Hình 3.16: Các tín hi u mi n th i gian khác nhau có cùng b ng thông, nh ng công su t n m ngoài b ng thông đó thì khác nhau 42

Hình 3.17: Công su t kh d ng đ i v i b ng UWB và v i m t tín hi u UWB trên th c t 44

Hình 3.18: Các xung ch a đi u ch đ c phát v i m t t n s c th t o thành các v ch ph 45

Hình 3.19: Các ph ng th c đi u ch UWB 46

Hình 3.20: So sánh đi u ch PPM và đi u ch BPSK trong UWB 47

Hình 3.21: Các d ng xung PPM v i các bit 0 và 1 48

Hình 3.22: Xác su t l i v i các lo i đi u ch khác nhau 50

Hình 3.23: Xác su t l i v i đi u ch PAM 51

Hình 3.24: B phát và thu TR-UWB 52

Hình 3.25: Xác su t l i đ i v i đi u ch TR 53

Hình 3.26: M t b phát xung UWB 53

Hình 3.27: Chu i xung Gaussian kép trong mi n th i gian và t n s 55

Hình 3.28: Xung Gaussian, đ n, kép trong mi n th i gian và t n s 56

Hình 3.29: u ra c a h th ng đi u ch v trí xung nh phân, nh y th i gian 58

Hình 3.30: Anten ch n t v i dòng đi n m t J(r,, ) 61

Hình 3.31: M t ch n t b ng r ng 63

Hình 3.32: Tr ng phát t i anten và tr ng phát t i các h ng khác nhau 64

Hình 3.33: Anten phát vô cùng nh 65

Hình 3.34: S đ kh i phát UWB 66

Hình 3.35: Tr i n ng l ng c a m t tín hi u theo hình c u 68

Hình 3.36: 70

(a) Tia tín hi u b ng h p và UWB t i tr c ti p 70

(b) Tia tín hi u b ng h p và UWB b ph n x 70

(c) Tia tín hi u b ng h p và UWB t i tr c ti p và b ph n x trong mô hình truy n sóng hai tia 70

Hình 3.37: Các xung ch ng lên nhau và không ch ng lên nhau 71

Hình 3.38: c tính suy hao truy n sóng UWB (đ ng in đ m) và sóng đi u hoà g n m t đ t 72

Hình 3.39: Minh ho m t ngu n UWB truy n sóng trong toà nhà 73

Hình 3.40: Mô ph ng th i đi m b t đ u phát x c a m t tín hi u 74

Hình 3.41 : Mô ph ng truy n xung xuyên qua các b c t ng 74

Hình 3.42: Mô ph ng ti ng v ng đa đ ng 74

Hình 3.43: Mô ph ng ti ng v ng đa đ ng sau khi m t sóng truy n qua 75

Hình 3.44: Mô ph ng xung UWB ch m t i m t v t ch n 75

Hình 3.45: Mô ph ng ph n x đa đ ng sau khi m t sóng truy n g c qua 75

Hình 3.46 : T p âm bi n đ i theo t n s 79

Hình 3.47: S đ kh i b thu UWB 80

Hình 3.48 : H th ng báo hi u UWB kém hi u qu d a trên công ngh vô tuy n truy n th ng 82

Hình 3.49: H th ng máy thu 83

Hình 3.50: M t h th ng báo hi u UWB hi u qu s d ng b thu thích h p 85 Hình 3.51a: Chia các kênh thành các khe th i gian không ch ng l n 88

Hình 3.51b: Khái ni m h th ng tr i ph chu i tr c ti p 88

Hình 3.52: Ch tiêu kênh lý t ng 92

Hình 3.53: Gi i h n đ l i c b n c a h th ng UWB 96

Hình 3.54: Dung l ng t i l n nh t theo gi i h n c b n c a h th ng UWB tuân theo các quy đ nh khác nhau 98

Hình 3.55: So sánh h th ng UWB và h th ng b ng h p 99

Hình 3.56: Các gi i h n c b n c a h th ng b ng h p và UWB 100

Hình 3.57: Các h th ng truy n thông vô tuy n khác v n hành trên d i t n 101 c a h th ng UWB gây nhi u lên h th ng UWB và ng c l i 101

Hình 3.58: Thi t l p thí nghi m đ xác đ nh nh h ng c a nhi u t các b phát UWB công su t cao t i card WLAN 103

Hình 4.1: PulsON 200 Evaluation Kit radios 108

Hình 4.2: B t o tín hi u UWB PulsON 200 109

Hình 4.3a: M t ví d m ng gia đình dùng UWB 113

Hình 4.3b: K t n i vô tuy n gi a các thi t b trong nhà s d ng công ngh UWB 114

Hình 4.4: T ng quan các ng d ng do UWB cung c p 117

DANH M C B NG BI U

B ng 1.1: c tr ng và u đi m c a UWB trong PC và thi t b gi i trí 8

B ng 2.1: M t đ ph công su t c a m t s h th ng truy n thông 13

B ng 2.2: So sánh dung l ngkhông gian c a các h th ng vô tuy n trong nhà 24

B ng 2.3: So sánh t c đ bit c a UWB v i các chu n vô tuy n khác 25

B ng 2.4: Tiêu th n ng l ng c a UWB và các chipset mobile khác 26

B ng 3.1: So sánh EIRP t ng và các m c búp bên cho các d ng xung b i 10 dB BW c a 2 GHz 43

B ng 3.2: Giá tr t i u cho m i d ng sóng 49

B ng 3.3: Các mô hình truy n sóng và ng d ng c a chúng 76

B ng 3.4: Các tham s mô hình truy n sóng 77

B ng 3.5: Hi u su t đi u ch 95

B ng 3.6: Hi u su t đi u ch so v i tr ng h p đi u ch lý t ng 95

B ng 3.7:Gi i h n c b n c a h th ng UWB d i quy đ nh c a các t ch c khác nhau 97

B ng 3.8: So sánh t c đ bit UWB v i các chu n vô tuy n và c đ nh khác 99 B ng 4.1: Thông s k thu t c a PulsON 200 Evaluation Kit 109

B ng 4.2: Các thông s chi ti t c a TRYNITY chipset 110

B ng 4.3: Tham s chipset UBlink 112

B ng 4.4: Vài n i dung cho m ng máy tính và gi i trí gia đình, t c đ d li u c n thi t và yêu c u đ c tính th i gian th c 115

M U

Trong xã h i thông tin phát tri n nhanh nh hi n nay, khi đ i s ng ngày càng

đ c nâng cao, con ng i ngày càng mong mu n đ c s d ng nhi u ti n ích đáp ng nhu c u, ph c v cho con ng i trong xã h i công nghi p hoá thì vi c ng

d ng các công ngh m i đang đ c thúc đ y m nh m

Công ngh vô tuy n b ng siêu r ng UWB còn g i là vô tuy n không sóng mang,

vô tuy n d ng xung hay vô tuy n b ng g c đ c nghiên c u phát tri n t r t s m trong các h th ng thông tin quân s vào nh ng n m 60 c a th k tr c Trong vài

n m g n đây, thông tin UWB đã thu hút nhi u s quan tâm nghiên c u, phát tri n

và ng d ng trên ph m vi toàn c u So v i h th ng b ng h p thông th ng, UWB

có th cung c p t c đ d li u l n h n v i công su t phát x r t th p trong m t

ph m vi h p, không gây nhi u cho các h th ng hi n có trên cùng d i t n Các ng

d ng truy n thông t c đ c c cao s d ng công ngh UWB đang t ng b c đ c

hi n th c hoá

Nh n th y t m quan tr ng c a công ngh UWB và đ nh h ng c a giáo viên

h ng d n tôi đã th c hi n đ tài: ”Nghiên c u h th ng b ng c c r ng UWB và

ng d ng”

N i dung lu n v n đ c chia làm 4 ch ng, c th nh sau:

• Ch ng 1: T ng quan v công ngh UWB

• Ch ng 2: Nghiên c u các đ c tr ng c b n c a công ngh và tín hi u UWB

• Ch ng 3: Nghiên c u các gi i pháp k thu t truy n tín hi u b ng c c r ng trên kênh vô tuy n

• Ch ng 4: Tình hình tri n khai các ng d ng UWB

tài đã hoàn thành c b n v n i dung, tuy nhiên do h n ch v th i gian và

kh n ng nên tôi ch a có đi u ki n nghiên c u sâu và chi ti t h n; m t s ph n di n

đ t còn ch a m ch l c do đ c d ch t tài li u ti ng n c ngoài; nhi u thông tin

mu n đ c đ c p thêm nh ng ph m vi lu n v n không cho phép

Nhân đây xin đ c c m n Th y giáo h ng d n PGS.TS Tr n H ng Quân đã

t n tình giúp đ tôi trong vi c nghiên n i dung đ tài c ng nh tìm và l a ch n tài

li u; Các th y cô giáo trong B môn, Khoa T-VT c a tr ng đã t o m i đi u ki n

t t nh t đ tôi hoàn thành lu n v n này

t ng lai không xa, thi t b s s tr thành ph bi n trong gia đình ó là các thi t

b ghi và l u tr hình nh, dòng d li u AV th i gian th c, game online, và các d ch

v h i ngh AV

Nhi u công ngh đ c s d ng trong c n nhà s , ch ng h n nh dòng d li u

AV s , đòi h i truy n v i b ng thông l n N u tính đ n s l ng các thi t b s

d ng trong c n nhà s thì b ng thông c n đ k t n i vô tuy n gi a chúng s th c s

là r t l n Các công ngh m ng không dây hi n nay dùng cho k t n i PCs nh Wifi

và Bluetooth không t i u khi dùng cho đa truy nh p b ng r ng trong c n nhà s

M c dù t c đ d li u có th đ t t i 54Mbps đ i v i Wifi, nh ng công ngh này còn nhi u h n ch trong m ng đi n t dân d ng v n ng l ng tiêu th và b ng thông Khi k t n i vô tuy n nhi u thi t b đi n t dân d ng (CE) trong m t m ng ph m vi

h p, hay m ng vô tuy n cá nhân (WPAN), đòi h i m t công ngh truy n các dòng

s li u t c đ cao, tiêu th ít n ng l ng và giá b o d ng th p mà v n đ m b o kích th c v t lý nh , nh PDA hay đi n tho i di đ ng Công ngh không dây m i UWB k t h p v i công ngh silicon đang là m t gi i pháp đ y thuy t ph c

phép t c đ truy n d n r t cao, lên t i 500Mbps, đ c bi t trong h th ng thông tin

vô tuy n cá nhân (WPAN) Hi n nay, IEEE là t ch c tiêu chu n chính trong vi c

đ xu t các tiêu chu n liên quan t i l p v t lý vô tuy n UWB cho h th ng WPAN

Ng i ta còn tìm th y r t nhi u các ng d ng khác c a UWB, nh trong thông tin radar, thông tin xuyên t ng, c m bi n, thông tin đ nh v v i đ chính xác r t cao Ngày 14/2/2002, FCC M phát hành b n báo cáo đ u tiên và đ n đ t hàng, theo đó cho phép tri n khai th ng m i công ngh UWB K t đó t i nay, h th ng UWB đã thu hút đ c nhi u s quan tâm nghiên c u và phát tri n trên ph m vi toàn

c u Theo đ nh ngh a c a FCC: UWB là tín hi u vô tuy n có ph n m trong ph m

vi t 3,1 – 10,6 GHz, n ng l ng phát x cho phép là -41,3dBm/MHz hay 0,5mW

n u s d ng toàn b d i t n 7,5GHz M c n ng l ng r t th p này giúp h th ng không gây nhi u cho các h th ng hi n có trên cùng d i t n và nó ch đ c s d ng trong kho ng cách truy n thông nh (d i 100m) L u ý là đ nh ngh a này áp d ng

đ i v i các h th ng UWB s d ng trong th tr ng thông tin vô tuy n công c ng

G n đây, thông tin UWB đã thu hút r t nhi u s quan tâm nghiên c u và ng

d ng So v i h th ng b ng h p thông th ng, UWB có th cung c p t c đ d li u

l n h n v i công su t phát x r t th p (bé h n -41 dBm/MHz theo quy đ nh c a FCC) trong ph m vi h p Ngoài ra UWB c ng có th h tr đa truy nh p Nh ng tính n ng trên cho phép công ngh UWB đ c bi t phù h p các ng d ng truy n thông đa ph ng ti n trong ph m vi m ng thông tin vô tuy n cá nhân WPAN Hi n nay, nhóm công tác IEEE 802.15.3 đang nghiên c u s d ng UWB nh m t trong các l a ch n l p v t lý vô tuy n c a m ng WPAN châu âu, ETSI c ng đang

đ y m nh nghiên c u chu n hoá công ngh UWB, v c b n d a trên n n t ng quy

- Thi t b di đ ng và thi t b c m tay

Các thi t b này đ c đ t các phòng khác nhau và đ c s d ng cho các

ch c n ng khác nhau Tuy nhiên ng i ta mong mu n chúng có th thông tin đ c

v i nhau- máy nghe nh c MP3 trao đ i file v i PC, máy quay video s k t n i v i STBs, v.v.v S h i t c a các thi t b này đòi h i có m t công ngh không dây chung, cho phép chúng có th cùng ho t đ ng và phân ph i thông l ng d li u cao cho nhi u ng d ng và ng d ng t c đ cao Hi n nay, các lo i thông tin không dây này đang s d ng các giao di n và đ nh d ng d li u khác nhau

Th h PC, thi t b đi n t dân d ng và các ng d ng di đ ng yêu c u t c đ

k t n i c 1 Mbps (l n h n t c đ d li u t i đa c a công ngh Bluetooth), hi n nay nhi u thi t b s d ng công ngh này đ t o nên m ng thông tin vô tuy n cá nhân WPANs Nh ng nhi u thi t b đi n t dân d ng không th đáp ng đ c v giá thành và công su t theo các thi t b vô tuy n 802.11a/g cho m ng Wifi

M c dù công ngh Wifi nhanh h n Bluetooth nhi u, nó v n không đ kh

n ng cho phép truy n đ ng th i nhi u lu ng video ch t l ng cao m t cách hi u

qu Công ngh UWB hoàn toàn đáp ng đ c các yêu c u v truy n thông trong môi tr ng tích h p và h i t công ngh nh WPAN Thêm vào đó, cùng v i s h

tr c a các t p đoàn công nghi p l n, nh WiMedia Alliance, s đ m b o ch c ch n

s ho t đ ng t ng tác qua các t p giao th c IEEE 1394, USB, và Universal Plug and Play (UPnP), khi n cho UWB tr thành m t gi i pháp công ngh b ng r ng t o

ra WPAN t c đ cao, giá thành th p và công su t tiêu th th p

1.4 Công ngh UWB

UWB khác h n so v i sóng vô tuy n b ng h p thông th ng (RF) và k thu t

tr i ph (SS), c ng nh công ngh Bluetooth và chu n 802.11 a/g UWB dùng m t

b ng t n c c r ng đ truy n d li u (Hình 1.2) Và nh v y, UWB có th truy n nhi u d li u h n so v i các công ngh truy n th ng trong cùng m t kho ng th i gian

Hình 1.2: So sánh các tín hi u b ng h p NB, tr i ph SS và UWB

T c đ d li u truy n qua m t kênh vô tuy n t l v i b ng thông c a kênh và loga c a t s S/N ( nh lý Shanoon) Các k s vô tuy n đã ph i đi u ch nh tham

s c a b ng thông đôi chút vì quy đ nh c a FCC v i b ng t n đ c phép s d ng cho các lo i tín hi u vô tuy n và ng d ng Bluetooth, Wifi 802.11a/g, b đàm và

m t s thi t b khác đ c dành cho m t d i t n không c p phép t 900MHz-2,4Ghz

và 5,1GHz M i kênh vô tuy n ch chi m m t b ng t n h p, liên quan đ n t n s

c a UWB

UWB là tr ng h p đ u tiên s d ng ph t n s h p pháp UWB có th s

d ng t n s t 3,1GHz-10,6GHz - m t b ng t n r ng h n 7GHz M i kênh vô tuy n

có th có b ng thông trên 500MHz, tu thu c vào t n s trung tâm c a nó cho phép b ng thông tín hi u r ng nh th , FCC đã đ a ra m t vài ràng bu c v n ng

l ng B ng cách đó, các thi t b UWB có th t n d ng m t b ng t n siêu r ng trong khi không phát x n ng l ng nh h ng đ n các thi t b b ng h p h n, nh

là chu n 802.11a/g Vi c quy ho ch ph t n này cho phép các thi t b truy n dòng

d li u t c đ r t cao, nh ng ph i trong ph m vi không gian h p

S h n ch ch t ch v n ng l ng có ngh a là tiêu th ít n ng l ng Do đòi này thì s h tr c a công ngh CMOS là r t kh thi V i đ c tính là tiêu th ít n ng

l ng, giá r và t c đ truy n d li u cao trong ph m vi h p, UWB đ c ch y u

ph c v ch y u cho m ng WPAN t c đ cao

Công ngh UWB c ng s d ng l i t n s Nhóm thi t b trong kho ng cách

g n (ví nh h th ng gi i trí trong phòng khách) có th thông tin trên cùng m t kênh

gi ng nh nhóm thi t b khác trong phòng khác (ví d nh h th ng game trong phòng ng ) M ng vô tuy n cá nhân WPAN s d ng công ngh UWB thì các nhóm thi t b g n nhau có th s d ng cùng m t kênh mà không gây can nhi u Gi i pháp WLAN s d ng h t b ng thông d li u s n có cho m t nhóm thi t b riêng và không

th s d ng l i kênh vô tuy n trong nhà Do s h n ch v kho ng cách c a UWB, 802.11 WLAN là ph n b sung hi u qu cho WPAN, truy n d li u gi a các toà nhà

1.5 ng d ng c a UWB

Công ngh UWB có th cung c p các ng d ng đa d ng và r ng kh p c a WPAN G m có:

-Thay th cáp IEEE 1394 n i gi a các thi t b đi n t đa ph ng ti n dân

d ng, nh là máy quay, camera s và máy nghe nh c MP3 b ng các k t n i vô tuy n

-K t n i giao di n WUSB t c đ cao gi a PC và ngo i vi nh máy in, scanners và thi t b l u tr ngoài

-Thay th các lo i cáp trong các thi t b công ngh Bluetooth th h sau, nh

đi n tho i t bào 3G c ng nh k t n i IP/UPnP c a các thi t b di đ ng/ đi n t dân

d ng/PC trên n n IP

-T o ra k t n i vô tuy n t c đ cao Ad-hoc cho thi t b CE/PC/di đ ng

K t n i vô tuy n ngo i vi PC

i v i k t n i vô tuy n thi t b ngo i vi v i PC, công ngh UWB cho phép cung c p ch t l ng và đ ti n l i còn l n h n so v i chu n USB v n đã r t thành công hi n nay Hi n t i, USB h u tuy n có m t th ph n đáng k và là chu n k t n i

r t linh ho t và thu n ti n c a PC (Hình 1.3)

Hình 1.3: Các k t n i PC qua UWB

Ngoài ra, công ngh Bluetooth c ng đã gi i quy t v n đ này m t m c đ

nh t đ nh, ngo i tr v n đ gi i h n v ch tiêu t c đ , ph m vi ho t đ ng t ng tác

M t gi i pháp WUSB s d ng UWB m ra kh n ng s d ng chu n USB không

c n dùng cáp i u đó đã t ng tính linh ho t và ti n l i c a chu n USB, UWB đã cos đ c m t s t ng tr ng đáng k v th ph n thi t b k t n i ngo i vi PC WUSB Working Group đang đ xu t m t tiêu chu n h a h n cung c p t c đ lên

s ti n d ng vô tuy n và truy n s li u là th m nh chính Các thi t b gi i trí r t đa

d ng (Hình 1.4): DVD, HDTV, STB, máy quay video cá nhân (PVR), MP3, máy quay và máy ghi s , các thi t b đi n t dân d ng khác trong nhà

Hình 1.4: H th ng thi t b gi i trí

Ví d , UWB có th k t n i m t màn hình plasma treo t ng hay HDTV v i

m t STB ho c đ u DVD mà không b v ng víu c ng nh m t th m m b i nh ng

s i cáp UWB có th truy n đ ng th i nhi u dòng d li u t i nhi u thi t b i u này cho phép th c hi n ch c n ng nh trong nh ho c kh n ng đ hi n th cùng

m t n i dung hay nh ng n i dung khác nhau trên nhi u thi t b trong nhà

UWB c ng có th k t n i các thi t b gi a PC và nhóm thi t b gi i trí, nh máy quay xách tay v i m t PC chuyên d ng đ t o ch ng trình video s ho c t i

m t màn LCD r ng K t n i m t camera s v i m t máy tính xách tay đ so n th o, biên t p và g i nh ng b c nh thông qua email t i ng i thân trong khi đang m t

đi m truy c p công c ng UWB đã đem l i nh ng l i ích đáng k , xem b ng 1.1

Tiêu th n ng l ng th p Th i gian s d ng pin đ c lâu Công ngh Silicon, tiêu chu n hoá Giá thành h

B ng 1.1: c tr ng và u đi m c a UWB trong PC và thi t b gi i trí

M ng WPAN s d ng công ngh UWB, các thi t b trong ph m vi g n, chúng

có th nh n ra nhau, và các dòng truy n d li u xu t hi n khi ng i s d ng b m nút Play Các thi t b AV CE di đ ng, nh máy quay xách tay, camera s , máy MP3, và đ u đ c video cá nhân đ c mong đ i là đ t d ng võ c a UWB

Thay th cáp và thi t b truy nh p m ng đi n toán di đ ng

i v i nhi u ng i, khi s d ng các thi t b di đ ng, cáp gây ra nhi u b t ti n khi mà chúng c n k t n i v i nhau Nhi u thi t b , ch ng h n nh các thi t b h tr

cá nhân s , k t n i thông qua c ng USB; nh ng v i các thi t b khác, ch ng h n

nh đi n tho i t bào 3G, có th yêu c u jack chuy n đ i đ i v i cáp USB Công ngh UWB cho phép các thi t b này làm vi c v i nhau mà không c n cáp ngay khi chúng ph m vi g n UWB c ng có th đ c s d ng truy c p m ng t c đ cao,

n ng l ng th p trong ph m vi c a hotspot

Ph m vi c a hotspot t o nên m t vùng r ng cho truy nh p internet b ng r ng

đ i v i các thi t b đi n toán di đ ng v trí xa Hi n nay, có 2 công ngh là WLAN 802.11a/g và Bluetooth cho WPAN C 2 công ngh này đ u có nh ng h n ch gi i quy t đ ng th i các đòi h i c a k t n i b ng thông r ng: m t đ không gian cao đ nhi u ng i có th truy c p trong m t không gian xác đ nh và tiêu th ít n ng

l ng UWB h a h n s v t qua thách th c này và có th cung c p thói quen c i thi n đáng k ngay khi nó đ c tri n khai

K t n i Ad-hoc gi a các thi t b s d ng công ngh UWB

Gi ng nh công ngh Bluetooth, m i thi t b công ngh UWBcó th v a là ngu n d li u và v a là thi t b nh n Thi t b này t p h p d li u c a t t c các thi t b n i vào m t m ng Có th bao g m vi c k t n i m t camera s tr c ti p v i

m t máy in đ in nh

1.6 Các v n đ k thu t c n l u ý

công ngh UWB tr thành m t gi i pháp vô tuy n k ti p đ c ng d ng

r ng rãi, m t s v n đ c b n c n gi i quy t nh sau:

-Th c hi n (t c đ d li u trong không gian, n ng l ng tiêu th , t n t i song song v i các thi t b vô tuy n khác, tránh can nhi u và liên k t ch t)

Hình 1.5: L p giao th c và ng d ng cho UWB

Hình 1.5 bi u di n mô hình phân l p đ y đ yêu c u đ t o UWB l p v t lý

và MAC, MBOA đang làm vi c v i các thành viên khác đ l p ra chu n cho c l p PHY và l p MAC S c g ng này s gi i quy t đ c yêu c u QoS và kh n ng liên

k t ho t đ ng gi a UWB, đ c l p v i nhà s n xu t WiMedia Alliance, m t t p đoàn công nghi p t p trung vào phát tri n l p h i t đ cho phép UWB MAC giao

ti p v i m t s giao th c chu n khác, nh là USB, WUSB, IEEE 1394 và UPnP

Cu i cùng, các công ty đang phát tri n các giao th c đ t n d ng tri t đ th

m nh c a công ngh UWB K thu t WUSB đ c phát tri n thông qua nhóm làm

vi c USB không dây và UPnP đ c th c hi n thông qua Nhóm làm vi c v ngôi nhà s (DHWG)

1.7 K t lu n

UWB và nh ng c g ng giao th c m ng k t h p đang giai đo n đ u phát tri n, và m t vài h ng m c tri n khai ch y u đang đ c đ nh ngh a và đ nh l ng UWB đang tri n khai m ng vô tuy n trong WLAN, thêm vào đó t ng t c đ bit, k t

n i đa ph ng ti n cho WPAN h tr PC và các thi t b CE i u này cho ta s h i

t th t s c a máy tính và các thi t b đi n t dân d ng

u đi m:

-Không c n gi y phép ph t n

-T c đ truy n d n cao

-Công su t phát th p

-Là ph ng ti n k t n i h u hi u gi a các thi t b ngo i vi, thi t b đi n t và thi t b di đ ng trong ph m vi m t c n phòng

nh Chúng ta nghiên c u các khía c nh v công su t ra và ph nh các m t n ph Sau đó, chúng ta tìm hi u xem xung UWB là c c ng n thì có th l c đ c chúng hay b qua Chúng có th d dàng đ c tách ra kh i các tia ph n x đa đ ng không mong mu n khác b i vì s chính xác v th i gian i u này ch ng đ c

ph n x nhi u đ ng H n n a, các thành ph n t n s th p c a xung UWB có th truy n tín hi u qua các ch t li u nh g ch và xi m ng r t hi u qu

B ng r ng c a h th ng UWB ngh a là có th đáp ng đ c t c đ d li u c c cao, và chúng ta th y r ng h th ng UWB có dung l ng ph cao

B thu và phát UWB không đòi h i nhi u thành ph n đ t nh b đi u ch , gi i

đi u ch và bi n đ i trung t n IF Th c t này có th gi m giá thành, kích th c,

tr ng l ng, và n ng l ng tiêu th so v i các h th ng thông tin b ng h p truy n

th ng

2.2 M t đ ph n ng l ng

M t đ ph n ng l ng c a h th ng UWB nhìn chung đ c xem là c c th p,

đ c bi t cho các ng d ng truy n thông M t đ ph n ng l ng đ c đ nh ngh a

Tr c đây, các h th ng thông tin vô tuy n ch s d ng b ng h p và vì th

B ng 2.1: M t đ ph công su t c a m t s h th ng truy n thông

N ng l ng đ c s d ng đ truy n m t tín hi u vô tuy n là không gi i h n, nói chung, có th th p t i m c t i thi u, đ c bi t đ i v i các thi t b đi n t tiêu dùng hi n nay N u chúng ta có m t l ng n ng l ng c đ nh chúng ta có th truy n ho c m t m t đ n ng l ng l n trên m t b ng thông nh ho c m t l ng

Tr ng h p đ c bi t quy lu t chung này là h th ng radar UWB, truy n m t công

su t l n trên m t b ng r ng Tuy nhiên, đây chúng ta gi i h n trong vùng truy n thông

Hình 2.1: Các h th ng m t đ n ng l ng th p và cao

M t trong nh ng l i ích c a m t đ ph n ng l ng th p là kh n ng tách sóng th p, đi u này đ c bi t quan tâm trong các ng d ng quân s nh truy n thông

b o m t và radar ây c ng là m t s quan tâm c a các ng d ng dân d ng vô tuy n, n i mà an toàn d li u cho các t ch c, cá nhân s d ng h th ng vô tuy n

hi n nay đang thi u [7]

2.3 D ng xung

D ng xung UWB đ c tr ng là xung Gaussian kép đ c miêu t hình 2.2 Xung này th ng đ c s d ng trong các h th ng UWB b i vì d t o Nó đ n gi n

ch là m t xung vuông bi n d ng b i th i gian s n lên và xu ng và hi u qu l c

c a các anten thu, phát M t xung vuông có th t o d dàng b i m t transistor đóng

m nhanh

Hình 2.2: Xung UWB lý t ng

a D ng xung UWB lý t ng và b Ph c a m t xung đ n UWB lý t ng

Mô hình b t o xung đ n gi n đ c ch ra hình 2.3 và 2.4, hình này mô t

vi c t o ra xung Gaussian kép máy phát, tác đ ng c a anten và phía thu Chúng ta

b t đ u v i m t xung ch nh t hình 2.4a Các xung c c r ng là th ng c nano hay pico giây Chuy n m ch đóng m nhanh t o ra m t d ng xung không hoàn toàn

là ch nh t mà có các vai thuôn D ng xung gi ng nh đ ng cong hàm Gaussian Hàm Gaussian G(x) đ c bi u di n b i ph ng trình sau:

2

2 / 2 2

2

1 )

πσ

x

e x

đây giá tr trung bình b ng 0 ây là ngu n g c c a xung Gaussian, đ n chu kì hay chu kì kép M ch đi n đ n gi n đ t o xung Gaussian kép đ c miêu t hình

2.3 Vi c truy n tr c ti p các xung này t i anten d n đ n các xung này b l c b vì

đ c tính c a các anten Vi c l c này có th đ c gi i thích nh là phép toán vi phân

i u t ng t đ i v i phía anten thu đây, chúng ta nghiên c u kênh truy n nh

là b tr và cho r ng xung đ c khuy ch đ i phía thu

Trong ch ng này chúng ta ch gi i h n đ n hình d ng xung thu đ c đ c

tr ng, đ c gi thi t đ i v i ph n l n các nghiên c u UWB và g n v i các các xung

nh n đ c Chi ti t vi c t o xung và th o lu n c th ch ng sau D ng xung thu

đ c lý t ng prx có th đ c vi t nh sau:

2

) / ( 2 2

Ph c a m t xung Gaussian kép đ c ch ra trên hình 2.2(b) T n s trung tâm

có th đ c nhìn th y x p x 5 GHz, v i m c 3dB tr i trên m t vài GHz Khi so sánh v i h th ng thông tin b ng h p hay th m chí b ng r ng, v i b ng c c r ng có

th d dàng hi u đ c

Hình 2.3: M ch đ n gi n đ t o xung Gaussian kép

Hình 2.4: Chi ti t các xung đ c t o ra trong h th ng UWB đi n hình

(a) Chu i xung vuông (b) Xung d ng Gaussian (c) Xung vi phân l n 1 (d) Xung Gaussian kép

2.4 Dãy xung

M t xung b n thân nó không th truy n nhi u thông tin Thông tin hay d li u

c n đ c đi u ch vào m t chu i các xung đ c g i là m t chu i xung nh Hình 2.5 (a) minh ho Khi các xung đ c phát các kho ng th i gian l p l i, th ng

đ c g i là đ l p xung hay t l th i gian chi m, ph thu đ c s bao g m các đ nh

đi m phát xung thông th ng (th i đi m danh đ nh) D ng ph thu đ c t s d ng

d ch ng u nhiên đ c ch ra trên Hình 2.6 và có th so sánh v i Hình 2.5 (a) th y

r ng các đ ng r ng l c đã đ c làm gi m đi r t rõ r t Chúng ta s th y ch ng sau, vi c t o tr này không hoàn toàn ng u nhiên nh ng l p theo mã gi ng u nhiên

đã bi t (PN), thông tin có th đ c đi u ch vào d ng sóng xung i u này đ c

bi t nh là đi u ch v trí xung (PPM) và đã đ c ki m tra trong các h th ng thông tin khác nhau nh thông tin quang vô tuy n

Hình 2.5: (a)Dãy xung UWB (b) Ph c a dãy xung UWB

Hình 2.6: Ph c a dãy xung đã b d ch v phía tr c và sau so v i danh đ nh

r ng và can nhi u v i h th ng hi n có tránh can nhi u t i m c t i thi u FCC

và các nhóm quy đ nh khác xác đ nh m t n ph cho các ng d ng khác nhau và ch

ra các công su t phát đ c phép đ i v i các t n s nh t đ nh

Hình 2.7 là m t ví d m t n ph c a FCC đ i v i h th ng UWB trong nhà M t

b ng r ng liên t c 7,5 GHz t 3,1-10,6 GHz công su t phát t i đa là 41,3dBm/MHz

-Hình 2.7: M t n ph qui đ nh b i FCC cho h th ng UWB trong nhà

Lý do chính công su t phát cho phép c c th p đ i v i b ng t n 0,96GHz-1,61 GHz là vì áp l c t các nhóm d ch v hi n t i, nh đi n tho i di đ ng, GPS và s

d ng trong quân s M c cho phép -41,3dBm/MHz đ c xem là h p lý và nhi u

2.6 Kh n ng ch ng đa đ ng

M c này s xem xét nh h ng c a hi n t ng đa đ ng, đ c bi t trong kênh vô tuy n trong nhà Do b r ng xung c c nh , n u các xung đ c x lí trong mi n th i gian thì các nh h ng c a hi n t ng đa đ ng t o ra giao thoa kí hi u (ISI), có

th gi m nh a đ ng là hi n t ng phía thu thu đ c nhi u phiên b n khác nhau

c a m t tín hi u đi n t đ c truy n đ n b ng các đ ng khác nhau t i đ u thu Xem Hình 2.8 cho ví d v truy n d n đa đ ng trong m t phòng Nguyên nhân c a

hi u ng này là do ph n x , h p th , tán x , và nhi u x n ng l ng đi n t b i các

v t th gi a c ng nh xung quanh b thu và b phát N u nh không có v t h p th hay ph n x n ng l ng, nh h ng này s không x y ra và n ng l ng s truy n nhanh h n t phía máy phát, ch ph thu c vào đ c tính anten Tuy nhiên, trong th

gi i th c t luôn t n t i các v t gi a máy thu và phát gây ra các hi n t ng ph n x ,

h p th , tán x , và nhi u x n ng l ng đi n t gây ra nhi u đa đ ng Do chi u dài khác nhau c a các đ ng đi, các xung s đ n phía thu nh ng th i đi m khác nhau

v i tr truy n ph thu c vào chi u dài quãng đ ng

H th ng UWB th ng đ c bi t nh là ch ng đa đ ng Xem xét các xung

đ c mô t ph n tr c, chúng ta th y r ng n u các xung đ n trong ph m vi đ

r ng m t xung chúng s can nhi u, còn n u tách bi t b i ít nh t đ r ng m t xung

s không can nhi u N u các xung không ch ng l p thì chúng có th đ c l c ra trong mi n th i gian Gi s m t ký hi u là m t xung, chúng s không sinh ra nhi u trong cùng m t ký hi u N ng l ng có th đ c c ng l i nh b thu Rake Hình 2.9 và 2.10 mô t các xung không ch ng l p và ch ng l p t ng ng

Hình 2.8: Xung đ c truy n b ph n x t o ra các xung đ n phía thu v i các th i

gian tr khác nhau

Hình 2.9: Kho ng cách hai xung l n h n đ r ng xung s không gây can nhi u

Hình 2.10: (a) Hai xung UWB ch ng l n (b) D ng sóng thu đ c g m các xung b

ch ng l p

Kho ng phân tách gi a các xung đòi h i gi a vi c gi m đa đ ng v i vi c gi m

đ r ng xung ây là lý do cho đ r ng xung nh , đ c bi t trong môi tr ng trong nhà

M t cách khác đ tránh nhi u đa đ ng là gi m chu k chi m d ng c a h th ng Các xung đ c truy n v i th i gian tr l n h n tr đa đ ng t i đa, các ph n x không mong mu n s tránh đ c phía thu i u này v n đã không hi u qu và

gi i h n t c đ truy n d li u đ i v i h th ng đi u ch trên Trong gi i h n, n u các xung đ c truy n liên ti p, thì h th ng có th gi ng v i h th ng d ng sin V n

đ này đ c th o lu n sau

Hz f

s m c

m =

Khi t n s t ng , b c sóng gi m ngh a là t n s càng th p thì b c sóng càng dài Trong thông tin sóng sin, các sóng t n s th p có kh n ng truy n qua t ng,

c a và c a s b i vì chi u dài c a b c sóng l n h n nhi u so v i v t li u nó truy n qua Nói cách khác, sóng t n s cao s ph n x n ng l ng t t ng và c a vì b c sóng c a chúng ng n h n

Các xung b ng c c r ng trong m t d i t n l n, nh trong Hình 2.2 (b) M t trong các đ c tr ng c b n c a h th ng thông tin UWB là kh n ng xuyên t ng, đ c

bi t khi so sánh v i LAN không dây IEEE 802.11 Kh n ng xuyên c a UWB ch

có thành ph n t n s th p trong các h th ng tr c đây, t n s trung tâm là 1 GHz

T n m 2002, theo quy đ nh c a FCC nh Hình 2.7, t n s trung tâm cho ph n l n các h th ng UWB đã t ng Ngh a là kh n ng xuyên th u c a tín hi u gi m, đ c

bi t khi so sánh v i h th ng IEEE 802.11b có t n s trung tâm là 2.4GHz

2.8 Dung l ng không gian và ph

M t đ c tr ng c b n khác c a h th ng UWB là dung l ng không gian cao,

t th ng s d ng di n tích c a kho ng cách truy n l n nh t

Dung l ng không gian (bps/m2) =

)(

)(

2

m dan truyen tich

Dien

bps dai cuc lieu du do Toc

π

i v i h th ng b ng h p thông s ph bi n nh t c a dung l ng là dung l ng

ph , đ c đo b ng bit/giây/Hz, b i vì ph là ngu n tài nguyên có gi i h n Công

su t nói chung ch b gi i h n b i lý do an toàn và th ng m i, nh là th i gian c a

pin trong thi t b di đ ng

Dung l ng ph (bps/Hz) =

)tan(

)(

Hz Bang

bps dai cuc lieu du do Toc

i v i h th ng UWB, ho t đ ng trong ph c p phép khác, công su t đ c gi

m c r t th p i u này bù l i b i vi c s d ng b ng c c r ng UWB có dung

l ng ph r t th p so v i các h th ng hi n t i B ng 1.2 ch ra s so sánh dung

l ng không gian và ph trong s các h th ng vô tuy n trong nhà

Tên h th ng T c đ d

li u t i đa (Mbps)

Kho ng cách truy n d n (m)

Dung l ng không gian (kbps/m 2 )

M t trong nh ng l i th c a UWB là t c đ d li u cao Trong khi đó các chip

hi n nay đang ti p t c đ c c i thi n, ph n l n các ng d ng truy n thông UWB

nh m vào b ng 100-500Mbps, t ng đ ng c a Ethernet có dây v i USB 2.0 Chú

ý r ng t c đ d li u này 100-5000 l n t c đ Bluetooth, kho ng 50 l n t c đ

802.11b ho c 10 l n 802.11a c a chu n LAN không dây

B ng 2.3: So sánh t c đ bit c a UWB v i các chu n vô tuy n khác

Nh ch ra trong b ng 2.3 t c đ d li u m c tiêu hi n nay đ i v i truy n d n UWB vô tuy n trong nhà là t 110-480Mbps i u này là r t nhanh so v i chu n không dây và có dân hi n nay Th c t , t c đ truy n d n hi n nay đ c tiêu chu n hoá vào 3 lo i t c đ khác nhau: 110Mbps v i kho ng cách 10m, 200Mbps v i kho ng truy n d n 4m và 480Mbps v i kho ng cách t i thi u không c đ nh

Lý do c a các lo i kho ng cách trên vì các ng d ng khác nhau M t ví d , 10m

s bao ph m t c n phòng trung bình và có th phù h p v i k t n i không dây trong nhà hát Kho ng cách d i 4m s bao ph kho ng gi a các ng d ng, nh máy ch

c a gia đình và TV Kho ng cách d i 1m s dùng cho các ng d ng quanh PC

2.10 Tiêu th n ng l ng

V i thi t k thích h p n ng l ng tiêu th c a UWB có th gi m khá th p C ng

nh b t c công ngh nào, công su t tiêu th mong mu n đ gi m các m ch đi n và

x lý tín hi u trên chip nh h n ho t đ ng m c đi n áp th p M c tiêu hi n t i cho công su t tiêu th c a chipset UWB nh h n 10mW B ng 2.4 ch ra vài nét v công su t tiêu th c a các chipset hi n nay [4]

ng d ng chipset Công su t tiêu th (mW)

802.11a 1500-2000

B ng 2.4: Tiêu th n ng l ng c a UWB và các chipset mobile khác

2.11 T ng k t

Ch ng này đã tóm t t các đ c tính c b n c a tín hi u UWB, b t đ u t hình

d ng c b n và ph c a m t xung b ng c c r ng Chúng ta th y r ng công su t ra

và ph c a m t xung UWB b gi i h n b i quy đ nh FCC Chúng ta c ng th y r ng

vì các xung UWB là c c ng n, thêm vào đó là s tác đ ng c a phading, chúng có

th b l c Chúng có th đ c phân bi t t các ph n x đa đ ng không mong

mu n ó là đ c tính ch ng nhi u đa đ ng c a UWB Thành ph n t n s th p c a

các xung UWB làm cho tín hi u có kh n ng truy n qua các ch t li u, nh g ch và

xim ng B ng thông r ng c a h th ng UWB ngh a là t c đ d li u c c cao có th

đ c đáp ng, và chúng ta th y r ng h th ng UWB có dung l ng ph cao

Cu i cùng, ta th y r ng máy thu và phát UWB không đòi h i các thành ph n

c ng k nh và đ t, nh b đi u ch / gi i đi u ch và khâu trung t n IF i u này có

th làm gi m giá, kích th c, tr ng l ng và công su t tiêu th c a h th ng UWB

so v i các h th ng truy n thông b ng h p tr c đây