UWB-Special: Technische Details zum neuen Standard

Hier kommen, wie gestern versprochen, noch ein paar technische Details zum Thema UWB. Für alle, die es gerne ein weniger genauer wissen.

Zunächst muss festgehalten werden, dass die UWB-Technologie bereits in Form eines Standards festgeklopft worden ist. Die dazu gehörige Bezeichnung nennt sich IEEE 802.15.3a.

Hieran erkennt man gleich, dass UWB etwas mit der bekannten 802-Familie zu tun haben muss. Genauer gesagt verbirgt sich hinter 802.15 das Wireless Personal Area Network (WPAN).

UWB erfüllt – so wie zum Beispiel auch Bluetooth – einen bestimmten Zweck: Sie können komfortabel und drahtlos eigene, persönliche Netzwerke aufbauen mit dem Ziel, sämtliche Geräte innerhalb dieses WPANs miteinander zu vernetzen. Hierfür lassen sich beispielsweise auch bekannte Techniken wie UPnP nutzen.

Drahtlose UWB-Anwendungen auf einen Blick (Quelle: intel.com)
Allerdings stehen im Gegensatz zu vergleichbaren Ansätzen wie Bluetooth mit UWB viel mehr Möglichkeiten zur Verfügung. Das liegt vor allem an den breiten Frequenzbändern, die pro Kanal 500 MHz betragen. Zum Vergleich: WiFi-Netze gemäß 802.11g senden und empfangen Daten auf Frequenzbändern, die gerade mal 22 MHz breit sind.

Damit verhalten sich UWB-Verbindungen wie mehrspurige, aber sehr kurze Autobahnen: Der Datendurchsatz ist sehr hoch, was für eine Menge Tempo sorgt. Dafür ist die Reichweite ziemlich bescheiden.

In Zahlen bedeutet dies, dass UWB-konforme Drahtlosnetze auf eine Reichweite von etwa 10 Metern kommen, und das mit einer Datenrate von derzeit 480 Mbit/s, theoretisch sind sogar bis zu 7,2 Gigabit/s möglich.

Wie üblich bei 802.11-Netzwerken, in denen die Reichweite mit zunehmender Entfernung abnimmt: Die zu erreichenden Datenraten hängen maßgeblich vom Abstand der beiden UWB-tauglichen Komponenten ab.

Interessant an UWB ist auch die geringe Energieaufnahme. Diese beträgt im Mittel 0,6 Miliwatt (mW), was sehr genügsam ist.

Zum Vergleich: Drahtlose Netzwerke der Marke 802.11g kommen immerhin auf etwa 200 mW und Handys ziehen gar 2 Watt. So gesehen ist UWB ein echtes Stromsparkonzept, mit dem sich in Zukunft akku-schonende Anwendungen realisieren lassen. Zudem ist UWB aufgrund der geringen Energieaufnahme gesundheitstechnisch völlig unbedenklich.

Ach ja: UWB-konforme WPANs benötigen keinen teueren Kontrollpunkt wie einen WLAN-Router innerhalb von Wifi-Netzen. UWB-Geräte kommunizieren direkt miteinander, und zwar im Punkt-zu-Punkt-Betrieb oder auch mit mehreren Komponenten gleichzeitig.

Funktionsaufbau der UWB-Technologie (Quelle: intel.com)

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