211service.com
Ultrabredband Tar Wi-Fi
I ett drag som kan förebåda en stor omvälvning inom trådlöst nätverk licensierade Federal Communications Commission förra månaden den första styrkretsen baserad på ultrawidebanda-teknologi född i den amerikanska militären som kan leverera enorma mängder data snabbt över korta avstånd. Ultrawideband, eller UWB, skulle göra det möjligt för dig att byta data mellan din digitala videokamera och stationära dator. Eller så kan du skicka signaler från din digitala kabelbox till bärbara platta bildskärmar utspridda i ditt hus. Vad mer, du skulle kunna göra det med hastigheter som är fem till tio gånger snabbare än med Wi-Fi, nu den dominerande tekniken inom trådlösa hemnätverk.
Det finns bara ett problem: FCC:s ultrabredbandslicens, som gavs till Motorolas spinoff Freescale Semiconductor, gäller endast ett av två jämnt matchade rivaliserande format som tävlar om att vara ultrabredbandsstandarden.
Standardkrig är vanliga inom trådlös teknik, men den här striden sticker ut för både bitterhet och varaktighet. Och när UWB svänger vid startgrinden blir det mer och mer sannolikt att dess inverkan kommer att dämpas av en ny version av Wi-Fi.
Den 13 september träffas IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) i Berlin för att börja sortera igenom konkurrerande förslag för det nya Wi-Fi, officiellt känt som 802.11n (det Wi-Fi som nu används är 802.11b; en mer avancerad version som precis börjat användas är 802.11g ). Denna nästa generations Wi-Fi kommer att vara mindre strömsnål än ultrabredband, och kan mycket väl vara mer benägen för signalstörningar. Å andra sidan kommer den att fungera över längre avstånd upp till 90 meter jämfört med UWB:s 10 till 20 meter.
Ännu viktigare är att den nya versionen av Wi-Fi erbjuder kompatibilitet med den trådlösa nätverkstekniken som har spridits snabbt under de senaste åren. Wi-Fi är inte bara en vinnare i företagsvärlden och växer snabbt både i hemmet och i offentliga hotspots, det kommer snart att invadera mobiltelefoner och kan utvidga Internettelefoni till den trådlösa sfären. En försenad eller delad UWB-standard kan innebära att Wi-Fi kommer att vinna hemunderhållningsnätverksmarknaden. Det skulle lämna UWB att slåss med Bluetooth och andra tekniker för den betydande, men mindre långtgående rollen som en mycket kort räckvidd kabelersättning för datorer och hemelektronik. UWB borde vinna den kampen (och vi skulle alla vara tacksamma om någon skulle vinna det snart), men det kan mycket väl gå miste om ett större öde som en multimedianätverksteknik för hem och kontor.
Även om ultrabredband tappar mark till Wi-Fi, erbjuder tekniken så många fördelar att det är osannolikt att det försvinner. Till skillnad från trådlösa smalbandsteknologier som Wi-Fi, som strålar ut signaler inom ett definierat frekvensband, sprider UWB sina överföringar över flera gigahertz av spektrumet med hjälp av korta pulser. Bredbandspotentialen hos UWB ligger i det sofistikerade överföringsschemat, inte i styrkan hos sändningstekniken, det är därför UWB-sändare kan vara enkla enheter som använder väldigt lite el. Dessutom, på grund av dess spektrumspridda inställning till kommunikation, är UWB teoretiskt sett mindre mottaglig för störningar och erbjuder en i sig säkrare kanal som är svår att störa. Till skillnad från med Wi-Fi kan du ställa in flera oberoende UWB-nätverk inom samma hushåll, så att ditt nätverk mellan PC och kringutrustning inte stör överföringen mellan din kabelbox och din TV.
Ultrawideband erbjuder också en intressant extra: möjligheten att exakt identifiera sändarnas placering, möjligen ner till centimetern. Den här funktionen kan öppna upp en mängd olika applikationer där Wi-Fi är mindre lämpligt. Till exempel kan en bärbar hjärtmonitor utrustad med en UWB-sändare inte bara varna sjukhusarbetare om en nödsituation, utan också sätta ut var patienten befinner sig. Eller en smart motorväg kan en dag utrustas med UWB-sändare som läggs upp med jämna mellanrum för att kommunicera med UWB-utrustade bilar och hålla dem i rörelse unisont.
Men innan denna lysande framtid kan uppnås, finns det en liten sak som kallas en standard att avgöra.
Ultrabredbandsstandarden som strids mot är vad IEEE dubbar 802.15.3a. Freescales UWB-teknik, som kan komma in i hemunderhållningssystem redan i slutet av året, följer UWB-forumet. Med stöd av Motorola och ett 60-tal andra (mestadels mindre) företag driver UWB Forum en variant av ultrabredband som sänder data i en kontinuerlig sekvens; det kallas DS, för Direct Sequence. Den rivaliserande gruppen kallas MultiBand OFDM Alliance (MBOA); det marknadsförs av Intel och en ännu längre lista med företag, inklusive Hewlett Packard, Philips, Samsung och Texas Instruments. MBOA föreslår en teknik som hoppar snabbt mellan flera frekvensband för att förbättra prestandan; sådan multiband ortogonal frequency division multiplexing, eller OFDM, används redan i digital abonnentlinje och andra kommunikationsteknologier.
Det finns ingen tydlig teknisk vinnare mellan de två standarderna. UWB Forum-tekniken har kommit längre i utvecklingen och kan vara lättare att integrera i mindre enheter som smarta telefoner. MBOA hävdar samtidigt att de kan sälja sin teknologi till en lägre kostnad eftersom den har så många hemelektronikföretag på sin sida. Båda erbjuder ungefär lika prestandaspecifikationer. Och båda sidor kallar också varandra namn och slår igen dörrar .
Som jämförelse ser den framväxande kampen om nästa Wi-Fi ut att vara relativt mild. En utmanare, gruppen Worldwide Spectrum Efficiency (WWISE), stöds av Airgo Networks, Broadcom, Conexant, Mitsubishi, Motorola, STMicroelectronics och Texas Instruments. Det kommer att konkurrera med ett konkurrerande förslag från en organisation som heter TGn Sync, med stöd av företag som Agere, Atheros, Cisco, Intel, Matsushita, Nokia, Philips och Sony. IEEE:s färdplan för ett utkast till specifikation 2005 och en slutlig specifikation till 2007 verkar rimlig eftersom de två Wi-Fi-förslagen är lika. Båda använder varianter av en teknik som kallas MIMO, som ökar prestandan genom att skicka och ta emot data över flera antenner (MIMO står för multiple input, multiple output). Hittills verkar TGn Sync ha fördelen med hastighet och energieffektivitet medan WWISE verkar erbjuda bättre kompatibilitet med befintliga Wi-Fi-nätverk. Deltagare på båda sidor verkar villiga att kompromissa och påskynda processen så att tekniken kan sätta sina spår innan UWB slår rot.
Nästa Wi-Fi kommer att kräva en datahastighet på 200 megabit per sekund, vilket översätts till en verklig genomströmning på 100 megabit per sekund. (På liknande sätt är 802.11g-standardens genomströmning bara hälften av dess datahastighet på 54 megabit per sekund.) Detta märke på 100 megabit per sekund, som är där UWB-produkter kommer att börja, för i huvudsak Wi-Fi upp till nivån för ett typiskt fast Ethernet-nätverk. Båda lägren erbjuder valfria tillägg till sina standarder som så småningom kan öka prestandan till mer än 500 megabit per sekund, vilket gör dem lika med där ultrabredband förväntas vara om några år.
Det nya Wi-Fi-nätverket har ytterligare en fördel: eftersom det är baserat på en beprövad standard bör det stöta på mindre granskning från tillsynsmyndigheter. Teoretiskt sett bör UWB-användare uppleva mindre signalstörningar än Wi-Fi-användare. Men detta har ännu inte bevisats till belåtenhet för tillsynsmyndigheter, som är oroade över det breda frekvensområdet som UWB täcker. För att säkerställa att det inte finns någon störning med brand- och polisradiosystem har FCC godkänt UWB-användning endast i 3,1- till 10,6-gigahertz-bandet. Detta begränsar UWB:s effektiva räckvidd till cirka 10 till 20 meter.
Så småningom, säger UWB-boosters, kommer regulatorer att upptäcka att det finns ett litet hot om störningar och de kommer att öppna upp ett bredare räckvidd för UWB, vilket gör det lättare att nå högre hastigheter och vid räckvidder upp till 30 meter. Men först till kvarn: en standard.
Standardkrig tjänar sitt syfte, att föra fram den bästa (eller åtminstone den mest genomförbara) teknologin i förgrunden samtidigt som företagens deltagande breddar. Men för att denna magi ska fungera måste en enda standard uppstå till slut. Med James T. Kirks odödliga ord när han splittrades i två varelser, Någon ... snälla ... fattar ... beslutet!