驅動蜂窩移動電話CDMA發(fā)展和實施的應用模式,是有著成千上萬個用戶同時工作的基站/客戶模式,這個模式沒有對等連接,以低速率(kbps)運行,覆蓋長距離(數英里);而驅動DS-UWB發(fā)展和實施的應用模式則剛好反過來。即只有一個或少數幾個用戶,以對等方式連接用戶,沒有基站、高速率運行(100Mbps~Gbps)、覆蓋短距離(10m以內)。
其結果是,一個系統(tǒng)中的關鍵技術對另外一個系統(tǒng)來講并不是關鍵的,反之亦然。這兩個系統(tǒng)的相似之處并不像人們想象的那么多,他們在很多方面都不同。表1強調并總結了DS-UWB和蜂窩移動電話CDMA之間的不同點及主要特征。
蜂窩移動電話CDMA中每個人(或每個單獨用戶)使用一個碼—自己獨有的碼。術語碼分多址或CDMA指無線信道用碼來區(qū)分,多個用戶可以同時工作運行,因為每個用戶可以用他們的碼進行區(qū)分。相反,DS-UWB中用戶通過TDMA/TDD而不是CDMA來共享頻譜,不是每個用戶用惟一的碼,而是微微網中所有的用戶用同一個碼。
CDMA和DS-UWB之間的惟一共同點是都使用碼,然而使用這些碼有不同目的。DS-UWB中的碼主要用于低電壓運行,發(fā)送24個小脈沖而不是一個大脈沖的能力極具吸引力。體積小、雪崩電壓低的65nm的CMOS發(fā)射器仍能直接驅動50ohm的傳輸線,獲得合情理的發(fā)射機輸出功率。從而可以建立一個低功耗、高性能、造價低的UWB無線系統(tǒng)。它省去了昂貴的功率放大器和有損耗的轉換器,以及消耗的一些材料。
CDMA碼分址概念不適用于DS-UWB
1GHz~3GHz范圍的碼片速率易于實現(xiàn),但高電壓就不行。使用高碼片速率是由低造價、低功耗的市場需求所驅動的,而不是因為它是實現(xiàn)DS—UWB的惟一方式。
人們有時將CDMA的多用戶類比為DS-UWB中的多微微網,即多址術語相應于DS-UWB中的多個交疊的微微網(microcell)。這個類比是用于DS-UWB,因為不同微微網可以采用不同的碼。然而這種類比只能是部分正確。事實上,碼分多址概念并不適用于DS-UWB,因為交疊的微微網實際上可以采用相同的碼——相鄰的微微網采用不同的碼片速率。其結果是一個微微網中的碼相對于另一個交疊微微網的碼是不同步的,于是兩個用戶或兩個微微網通過碼的RMS互相關來區(qū)分,這完全不同于兩個不同的而又幾乎同步的CDMA碼之間的零互相關。
與其稱為CDMA,倒不如更準確地將DS-UWB稱為SRDMA(spin-rate division muliple access)旋轉速率區(qū)分多址。DS-UWB不必采用不同的碼,是因為在這里碼的正交性不像它在蜂窩移動電話CDMA中那樣至關重要。采用不同碼字主要影響著峰值互相關和RMS互相關矩陣,就像他們在CDMA中一樣這些值并不為零。換句話說,即使有良好的正交性(即碼之間的互相關很小),而碼字太短,增益太低,以使得傳統(tǒng)的蜂窩移動電話類型的CDMA多用戶工作運行,其中不希望用戶的能量可能比希望用戶的能量強20dB。
DS-UWB中的碼字是用來協(xié)助同步的。較長的碼提供較高的積分增益,從而使得以較高的信噪比產生同步。較長的碼也能用于區(qū)分不同的微微網,即易于跟希望的微微網同步。同步之后,數據速率便可以轉換到支持傳送凈荷的高速率。這種速率的改變是通過改變碼長實現(xiàn)的。在高速率的情況下,碼字太短就不能實現(xiàn)不同碼之間的有效的隔離。在這種短碼的情況下,CDMA碼分多址是不可能的;但碼片速率的差異能夠提供RMS的隔離,則可以用于交疊的微微網。