Ultra Wideband

• Termo em inglês para banda ultra-larga

Perspectivas em Comunicações

Crescente demanda por dispositivos wireless portáteis com maior largura de banda, mas em menor consumo de energia que os disponíveis.

Perspectivas em Comunicações

Crescente demanda por dispositivos wireless portáteis com maior largura de banda, mas em menor consumo de energia que os disponíveis.

Congestionamento do espectro de rádio, que é um recurso escasso segmentado e licenciado pelas autoridades reguladoras.

Perspectivas em Comunicações

Crescente demanda por dispositivos wireless portáteis com maior largura de banda, mas em menor consumo de energia que os disponíveis.

Congestionamento do espectro de rádio, que é um recurso escasso segmentado e licenciado pelas autoridades reguladoras.

Crescimento do acesso em alta velocidade de internet a cabo.

Perspectivas em Comunicações

Crescente demanda por dispositivos wireless portáteis com maior largura de banda, mas em menor consumo de energia que os disponíveis.

Congestionamento do espectro de rádio, que é um recurso escasso segmentado e licenciado pelas autoridades reguladoras.

Crescimento do acesso em alta velocidade de internet a cabo.

Barateamento de semicondutores e redução de consumo de energia para processamento de sinais

Comparação

Analisando a eficiência espacial:

Comparação

Tecnologia IEEE 802.11a Bluetooth UWB

Raio de alcance(médio)

Números de dispositivos simultâneos

Taxa de transmissão (pico)

Eficiência espacial

Comparação

Tecnologia IEEE 802.11a Bluetooth UWB

Raio de alcance(médio)

50m

Números de dispositivos simultâneos

12

Taxa de transmissão (pico)

54Mb/s

Eficiência espacial 83Kb/s.m²

Comparação

Tecnologia IEEE 802.11a Bluetooth UWB

Raio de alcance(médio)

50m 10m

Números de dispositivos simultâneos

12 10

Taxa de transmissão (pico)

54Mb/s 1Mb/s

Eficiência espacial 83Kb/s.m² 30Kb/s.m²

Comparação

Tecnologia IEEE 802.11a Bluetooth UWB

Raio de alcance(médio)

50m 10m 10m

Números de dispositivos simultâneos

12 10 6

Taxa de transmissão (pico)

54Mb/s 1Mb/s 50Mb/s

Eficiência espacial 83Kb/s.m² 30Kb/s.m²

Comparação

Tecnologia IEEE 802.11a Bluetooth UWB

Raio de alcance(médio)

50m 10m 10m

Números de dispositivos simultâneos

12 10 6

Taxa de transmissão (pico)

54Mb/s 1Mb/s 50Mb/s

Eficiência espacial 83Kb/s.m² 30Kb/s.m² 1000kb/s.m²

O DIFERENCIAL

Maior eficiência espacial

O DIFERENCIAL

Analisando a capacidade do canal, que é limitada pelo ruído branco segundo a equação:

O DIFERENCIAL

Maior capacidade do canal

Ultra Wideband

UWB: Interessante para ocupar o lugar do Bluetooth (WPAN), mas o pequeno alcance torna improvável que

substitua totalmente o WI-FI (IEEE 802.11a).

História do Ultra Wideband

• Pioneirismo de Marconi (1874 – 1937) na comunicação via rádio

• Utilização dos princípios do UWB na década de 60

• Desenvolvimento da tecnologia até os dias atuais

Ultra Wideband

Alto espalhamento no espectro eletromagnético.

Modulação em pulsos (PPM ou PAM, por exemplo)

Regulamentação exige baixa potência de operação.

Vantagens

Permite tráfego de um grande fluxo de informação(~400Mb/s)

Alta eficiência espacial

Operação em alta frequência requer antenas menores.

Baixo consumo de energia (sugere o uso em WPAN).

Difícil interceptação do sinal por terceiros

Desafios

Alocar frequências no espectro eletromagnético.

Viabilizar sistemas de baixo custo.

Garantir a integridade da informação transmitida.

Alocação de Espectro

Frequência permitida:entre 3,1 e 10,6Ghz.

Potência máxima de -41Dbm/MHz

Níveis máximos para uso externo menores do que os para uso interno.

A potência pequena permite reuso do espectro

Alocação de Espectro

Multi-caminho

Ondas em geral podem refletir por vários caminhos, gerando interferência devido à diferença de fase.

A UWB sofre pouco com esse efeito devido à serem utilizados pulsos curtos (< 1ns).

As reflexões podem ser utilizadas para maior aproveitamento do sinal (com maior relação sinal/ruído)

Multi-caminho

Camadas de Rede

Camada Física

Camada mais baixa, responsável pelo envio e recepção dos bits.

Deve ser compatível com as características do meio físico.

Divisão do espectro em 14 bandas e 6 grupos.

Suporta FEC com diferentes taxas de redundância (1/3,1/2,5/8,3/4).

Três códigos de espalhamento(TFC).

Camada de Controle de Acesso

Exige da camada física indicação de erro no Header e modo de transmissão simples ou rajada.

Aplica políticas de alocação de banda (TDMA e CSMA).

É representada no ponto de acesso de serviço por um endereço MAC.

Garante a comunicação entre um par de dispositivos com a interferência de um terceiro.

Cria uma nova conexão ao mudar de área de alcance (útil para SDMA).

Quadro da Mensagem

Aplicações

• Radares mais precisos e com maior resolução. Aplicações:

MilitaresEm resgateEm segurança

• Wireless USB• WPAN (Wireless Personal Area Network)

Perguntas

1. O que torna a eficiência espacial da UWB superior a outras tecnologias?

Perguntas

1. O que torna a eficiência espacial da UWB superior a outras tecnologias?

2. Por que a UWB é robusta em relação a multi-caminhos?

Perguntas

1. O que torna a eficiência espacial da UWB superior a outras tecnologias?

2. Por que a UWB é robusta em relação a multi-caminhos?

3. Quais são as características do sinal de UWB?

Perguntas

1. O que torna a eficiência espacial da UWB superior a outras tecnologias?

2. Por que a UWB é robusta em relação a multi-caminhos?

3. Quais são as características do sinal de UWB?

4. Em que faixa de frequência são permitidas transmissões UWB?

Perguntas

1. O que torna a eficiência espacial da UWB superior a outras tecnologias?

2. Por que a UWB é robusta em relação a multi-caminhos?

3. Quais são as características do sinal de UWB?

4. Em que faixa de frequência são permitidas transmissões UWB?

5. Cite uma função da camada física.

Grupo:

Alexandre Navarro Costa Rodrigues

André Abido Figueiró

Helemberg Cubiça de Souza Júnior