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UWB在无线商用环境下应用的研究
胡 浩
北京邮电大学 无线网络实验室，北京(100876)
摘 要： 随着无线通信技术的飞速发展，以 Bluetooth、WLAN为代表的短距离无线通信技
术已经广泛应用于手机、笔记本电脑等手持终端上。这些技术也已经有了成熟的应用。本文
介绍了一种 UWB技术在无线商用环境下的应用场景。虽然目前 UWB技术还有待成熟，但
是它相比其它无线通信技术的优势也是显而易见的。随着人们对无线技术娱乐化、商用化的
要求越来越高，传统低带宽、低传输速率的无线技术已经不能满足人们的需要。UWB技术
正是一种高带宽、高传输速率、低辐射的无线替代技术，它的商用前景已经逐渐明朗化。本
文即介绍了一种可以广泛应用于机场、银行、证券交易所等商用环境的无线应用场景。
关键词：UWB 商用环境 无线应用 宽带无线
中图分类号：
1. 引 言
随着无线通信技术和数字化终端设备的飞速发展，人们对数字娱乐的需求越来越大。
Bluetooth、红外线、WLAN 等无线传输技术已经广泛应用于手机、PDA、笔记本电脑等数
字终端设备。人们可以利用这些技术方便的与 PC机、其它终端共享数字媒体。例如，手机
拍摄的照片，可以通过 Bluetooth传输到 PC机上，再通过打印机打印出来；PC机上的音乐，
可以通过 Bluetooth传输到手机上欣赏；两个手机之间也可以相互传输图片等。随着数字娱
乐的发展，这种媒体娱乐方式已经不能满足人们的需求。一方面，媒体的来源是有限的，用
户只能从 PC 机或者终端自身等途径获取媒体；另一方面，由于 Bluetooth 等无线传输技术
自身的缺陷，无线传输的速率不能满足高品质电影、音乐、游戏等较大媒体的要求；移动终
端的便捷性也要求可以随时随地方便快捷的获取各种需要的媒体，而不是需要繁琐的操作和
漫长的等待。
本文介绍的无线商用场景解决了上述几个问题。它采用 UWB技术进行传输。UWB技
术是一种新的短距离无线通信技术。UWB信号具有从几百 M到几 GHz的带宽、极高的传
输速率和极低的频谱密度，适合短距离高速的传输数据，对其它无线设备影响很小。本系统
中使用的 UWB 信号实际传输速率达到 200 到 300Mbps，物理层传输速率可以达到
500M-1Gbps。可以在几秒钟之内快速的传输电影、游戏等文件。本场景通过数字付费的方
式提供丰富多彩的数字媒体，包括最新的电影、音乐、电子书、图片、游戏等，极大的丰富
了媒体的来源，用户可以根据需要自由的下载所需要的媒体。本系统可以放置于机场、写字
楼、购物中心等公共场所，提供给人们随时随地的娱乐体验，极大的满足了人们的数字娱乐
需求。
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2. 系统介绍
本系统实现一种商用无线环境下的应用场景。系统分为服务器端和客户端。服务器端为
一个触摸屏服务器，可存储电影、音乐、视频等各种数字媒体。客户端为用户的移动终端，
例如手机、笔记本等。服务器端和客户端上都装有 UWB无线接口，数字媒体可以通过无线
接口在服务器端和客户端之间传输。客户端之间也可以共享文件。本系统提供了很好的用户
体验。用户可以在极短的时间内获得高品质的数字媒体服务，是一个很有前途的商务和娱乐
应用场景。由于 UWB传输要求的距离非常短，在本场景中是接触式传输，所以它的用户安
全性非常高，完全不用担心用户资料泄露的危险。而且 UWB信号辐射非常低，对用户身体
也不会造成任何不良影响。
应用场景
本场景模拟了无线商用环境下，用户享受宽带数字媒体服务的过程。
在机场候机厅或者证券交易所大厅等公共场所，放有能够提供多种数字媒体下载的服务
系统。用户在等候飞机的时候，可以利用休息时间下载数字媒体以供娱乐。例如最近的电影、
最新的视频、最新的股市行情数据等等。
用户来到服务器前，在触摸屏上面查看所需要的数字媒体。类似于视频点播系统。找到
以后，用户拿出自己的手机或者笔记本等移动终端，贴近服务器的天线区域，通过 UWB接
口一瞬间数字媒体就下载到了用户的移动终端上，然后用户就可以离开。
所有的过程简单快捷。身份认证、付费等所有过程都是在接触的瞬间完成，无需用户操
心。而且接触距离短，保证了帐户交易的安全性。
总的来讲，UWB满足了无线商用环境提出的一下几个要求：
一、方便快捷。商用环境要求时间的高效率，传统的低速无线技术满足不了这种高要求，
而 UWB技术以其超高速的传输速率，很好的满足了商用环境的需要。
二、安全便捷的支付。由于 UWB技术的安全性保障，克服了传统无线技术容易被监听
和窃取信息的缺点，提供了交易时的安全保障，而且整个过程无需人工参与。
三、商用环境对无线电磁干扰管制严格。在机场、医院等场所，电磁干扰的管制非常严
格。传统的无线技术所产生的干扰会对机场电子设备、医疗设备产生负面影响。而 UWB技
术功率低、辐射小，满足了对电磁干扰的高要求。
实测数据
以下是我们在实验环境下得出的实测数据：
表 1 不同距离的传输速率测试数据
Test data of data rate in different distances
Size
(MB)
Distance
(cm)
Speed
(Mbps)
Average
Speed
(Mbps)
Average
Time
(s)
- 3 -
0
1
2
100
3 Failed Failed
200 0
500 0
800 0
1024 0
3. 结论
从上面的实测数据可以看到，UWB技术的传输性能是非常令人满意的。相对于当前成
熟的 Bluetooth和WLAN等无线传输技术，UWB提供了更为理想的传输速度和更高的用户
安全性。相信在未来几年，随着 UWB 技术和标准的成熟以及相关芯片的量产上市，UWB
会广泛的应用与各种商用和家庭无线环境。
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参考文献
[1] YoungKeun Yoon, Korea．Analysis of Interference Impacts by Ultra-Wideband System to Portable Internet
Service[J]．IEEE, 2006
[2] Faranak Nekoogar，任品毅等译．《超宽带通信原理及应用》[M]，西安：西安交通大学出版社，2007。
[3] 王金龙等．《无线超宽带(UWB)通信原理与应用》[M]，北京：人民邮电出版社，2005。
Research on UWB in Wireless Business Environment
Hao Hu
WNL，BUPT，Beijing
Abstract
With the development of wireless communication, short distance wireless communication
technology such as Bluetooth and WLAN have been widely used in cell phones, notebooks and other
mobile terminals. More and more people use mobile terminals for entertainment. This article
introduced a kind of digital goods selling system used in the public places. People can download all
kinds of media to their mobile terminals via this system, just by touching on screen. People pay for
what they download on the system. The media is transferred in a few seconds by UWB wireless
technology.
Keywords: UWB business environment wireless application wideband wireless
作者简介：胡浩，男，生于 1984年，就读于北京邮电大学，研究方向为短距离无线通信技
术的应用。
