根据美国FCC于2002年2月14日发布的法律修订，“革命性的新通信技术UWB”、“数百Mbps ~数千Mbps的高速通信”、“能够跨越墙壁进行通信?”“利用杂音进行通信”“频率分配的常识已经成为过去式”等，含有误解等的新闻被大肆报道。而半导体业界为了将这项新技术实用化，不断有新企业加入竞争行列，并开始向标准化而努力。而本次我们对标准化和产品化的骚动及其终结展开讨论。

冲激无线电的(过早)的终结
上次我们解说了UWB≈脉冲收音机…使用具有尖锐的脉冲波形，不使用频率(F-Domain)而是使用时间轴(T-Domain)传递信息的方式。实际上，早期成立的UWB芯片制造商有“Time Domain”和“Staccato”Communications”“Pulse~LINK”等象征冲激技术的关键词作为公司名称的地方也不在少数。

但是在发表FCC Part15之后，脉冲无线电迅速地从历史舞台上消失了。上次也说过，纯粹的脉冲方式很难提高通信速度，这也是原因之一。例如，如果你想传递1Gbps的信息，你需要处理每秒10亿脉冲的时间轴信息，但如果你想用DSP处理它，你需要用每秒数以千计的指令的处理能力，所以用正常的方法是无法实现商品的性价比。所有信息都在时间轴上处理的脉冲无线电在数学上是比较单纯且是个美丽的模型，但是想要使用此来实现高速通信的话，并不是单纯和简单的事情。

另外的原因是FCC的规定将频率范围限定在“3.1 ~ 10.6GHz”。这个频率范围虽然比以前的无线通信规格要宽得多，但与脉冲设想的“广阔无边”的频谱相比还是很窄的。而且，该频带中间夹着802.11a等已经实用化的5GHz频带，也需要在此处判断需不需要避免使用该频带。而作为实用系统的UWB频带分为3.1 ~ 4.9GHz的“低频段”和5.8 ~ 10.6GHz的“高频段”。这对于以占据频谱为前提的脉冲无线电来说也是致命的。

UWB 分配频率和分组

先行的 DSSS 的 MB-OFDM 的崛起
从「脉冲无线电」开始的UWB的实用化，是从脉冲方式，变为公司的各种各样的方式。其中动作最快的是 Xtreme Spectrum 公司，在FCC Part 15的发表半年后的2002年7月就使用“无限接近产品版”的UWB芯片组“Trinity”，来证明可达到100Mbps以上的通信速度。此芯片并不是脉冲方式而是使用 DSSS(Direct Sequence Spectrum Spreading; 直接扩散方式)这种调制方式来实现(※注)。
(※注)有资料称DS-UWB为“脉冲方式”。的确，传输的波形信号更接近脉冲模式，而不用进行FFT用伪随机数系列和比特位移器来同步跟踪的工作原理，可以理解为在T-Domain上承载信息，但在此定义为不同于POOK、PPM等“纯冲激”的方式。

DSSS虽然有利用频率的效率不高的缺点，但是拥有工作原理简单，电路规模简单，不容易发生信道冲突(CDMA)，在Rake电路中可以采取多路径对策等突出的特点。作为第一代(不带b/g的)802.11和手机的调制方式已经有了充分的成果，所以也是被很多专家认为是适合用于UWB的方法。而最重要的是，在大多数UWB提案方式还停留在Mathlab模拟器和板房组装样机的那个时期，拥有实际运行的硅芯片具有压倒性的优势。Xtreme Spectrum凭借这一优势，在初期的UWB标准化中处于指导地位。

但是在 2003 年 6 月、以半导体业界的巨人 intel为首的芯片厂家数十家，为了对抗Xtreme Spectrum公司，成立了被称为Multi-Band OFDM Alliance (MBOA)的 UWB 标准化团体。MBOA的提案是使用支持802.11g 和 802.11a的OFDM (Orthgonal Frequency Division Multiplexing; 正交频分复用)方式的扩展版 MB-OFDM (Multi-Band OFDM)。

OFDM方式的特点是频率利用效率高，适用于高速通信。另外，由于频谱(占用频带)是矩形，所以便于应对各国不同的频率限制。特别是关于后者的特点，在美国FCC以外的UWB规定尚不明确的情况下，以500MHz为一个信道，在不同地区开启/关闭，可以灵活应对。与此相比，DSSS方式是频谱变为高斯(近似)分布的曲线，因此要想增加带宽或缩小带宽或开“洞”这种事情虽然不是不可能，但也很难，而这也是成为了标准化的一个争论点。

面向UWB 标准化：IEEE802.15.3a
察觉到可能会变成各公司独自的方式，所以2003 年 10 月提倡用 IEEE 来成立 UWB 的标准化委员会。而UWB的制作标准化过程中，人们争论是将其当作现有的无线通信规格(WiFi和Bluetooth)的高速版，还是作为全新的通信框架，而最终确定的结果是不属于WiFi和Bluetooth，而是属于2003 年 8 月制定的新规格「IEEE 802.15.3 WPAN (Wireless Personal Area Network)」的高速版，被称为「IEEE802.15.3a」。此名称和其动向虽然在之后的几年内轰动了整个业界，但首先让我们了解一下不带有「a」的802.15.3的定义。

IEEE802.15.3是在2.4GHz频带上使用OFDM调制，最大通信速度为54Mbps的对等型无线网络架构。它没有WiFi那样的接入点，但也不像AdHoc模式那样完全分散型，采用了节点之间可动态决定主控的独特组网方式。感觉像是 WiFi 和 Bluetooth 的优点的集合体，往坏了说是哪边都不符合的规格。因此IEEE802.15.3 没有办法在 WiFi 和 Bluetooth之间建立市场的踏脚板，而导致没有任何的对应产品消失在技术历史当中，但在2003年的时候被期待为“继网络后的第二个可支持公共设施的技术”，以MANET(Mobile Ad hoc NETwork)为代表的无线网状网络方兴未艾。
就这样，UWB标准化委员会依靠没有实际成果的IEEE802.15.3驶向了波澜壮阔的大海。据说刚成立的时候有超过20个提案，不过，明显是有实际成绩领先的XtremeSpectrum的DSSS方式和以巨人Intel为首的大型厂商联合推出的MBOA的MB-OFDM方式才是有力的候补。无论决定哪一种，确定IEEE802.15.3a标准后，产品问世只是时间问题……本来以为只需要半年到一年的时间，没想到这次事件却在IEEE的历史上留下了污点。

Throwing Stones
2003年11月，半导体巨头Freescale公司宣布收购Xtreme Spectrum公司。原本是从无线设备的巨人摩托罗拉分离出来专门从事半导体业务的公司，收购了无线芯片企业，此事一度引起了相当大的骚动，也因此人们预想DS-UWB的产品化也有进一步加速的倾向。
但是MBOA阵营也并没有沉默。2004年2月，Intel公司 创立了Wireless USB Promoter Group，并且使用传输速度为480Mbps的MB-OFDM UWB让USB无线化。对比没有市场成果的802.15.3a协议来说有拥有压倒性市场成绩的USB的无线化更有可能成为巨大市场，而MBOA是将无线USB作为UWB普及到市场的关键技术。另一方面，Freescale几乎在同一时期成立了普及DS-UWB的标准化团体UWBForum，并和IEEE标准化工作的同时，也在努力确立“事实依据”标准。

两大阵营的对立日益鲜明，另一方面，IEEE802.15.3a标准化将20多个方案选择性的筛检，虽然按照当初的预想缩小到了MB-OFDM和DS-UWB两种方案，但之后的进度却变得停滞不前。而在IEEE的标准化中，需要提案获得会议参加者75%以上的同意，提案才会被认可并进入下一个步骤，而MB-OFDM和DS-UWB，要选择哪一个作为802.15.3a的标准在最终决定的投票时，发现双方的投票数都不会低于75%，所以导致多次回到评选工作后循环性的投票。IEEE的会议(为了保证公平性)辗转于世界各地举行，但会出现“只有在最终选择时才会增加参加人数”“不利的一方增加人员，增加投票，破坏协议”等等。而MB-OFDM方和DS-UWB方互相指责对方，导致呈现出僵持的局面。

期待在年内完成标准化的2004年结束后，到了2005年事态也仍然没有解决的倾向，而双方阵营也促进IEEE之外的现实活动。MB-OFDM阵营在2005 3月发表了和 WiMedia Alliance 合并，发表了不仅仅是USB还有AV设备的无线连接也包含在了MB-OFDM UWB之中，而在2005年6月，Freescale公司与中国的Hair公司共同演示了“配备DS-UWB的无线电视”的模拟演示，并发表明年将会实现产品化。
而在之后的2006年1月，在夏威夷开展的IEEE 802.15.3a会议中提案「放弃标准化活动和解散本委员会」，并且讽刺的是自802.15.3a有史以来获得最多赞成票而采用了此方案。花费整整2年的时间，举办了无数次的会议，但结果还是没有通过，而IEEE 802.15.3a标准化的戏剧也就此谢幕。

Aftermath
就像是预测到了802.15.3a标准化的崩溃，Freescale公司在2006年1月的CES展会上，和Icron和Belkin公司共同发表了“Cable-FreeUSBInitiative”，实现了不同于以Intel为主导的MB-OFDM无线USB之外的技术，DS-UWB 的USB无线化，并宣布产品预定于5月发售的消息。当时我正在CES会场上进行UWB图像传输装置(现在silex MVDS的前身)的演示搭建工作，而听到此消息后简直是晴天霹雳、目瞪口呆。“Cable-Free USB”这一名称过于露骨地展示了“无线USB”的概念，且将发售时间定在5月也是过于不合理的事情。
此时，Bluetooth SIG 正在考虑将 UWB 作为继 EDR 之后的下一个高速技术，但在 2006年3月，宣布“蓝牙 3.0 将采用 MB-OFDM UWB”，获得USB、Bluetooth两大标准规格的支持的MB-OFDM立场也变得越来越稳固了。而在MB-OFDM获得了突破性进展的同时，UWB Forum的立场开始动摇了。

而仅仅一个月后，也就是2006年4月，Freescale公司突然宣布退出UWB和UWB论坛，进一步震惊了业界。他们虽然表示会继续供应现有的产品（Freesscale XS110 UWB 芯片组，以前的Xtreme Trinity），但是对于已经走投无路的DS-UWB来说想必其发展的势头一定会减退吧。而事实上，失去发展力的UWBForum在之后将以接近自然消亡的形式解散。
当然MB-OFDM阵营一方对此消息非常欢迎，并且宣布Wireless USB 的产品化也会因此加快步骤。就在业界媒体对这场旷日持久的闹剧（“UWB soap Opera”，甚至被形容为俗气的日间剧）感到无可奈何的同时，他们表示UWB的事实上的标准已经基本确定，并报道“行业标准”的无线USB产品将会在年底上市。

「最快会在年内」...关于UWB，我们听了几次这种话呢。而2006年也到年底，更是进入2007年后，新闻中也只是说「标准认证(Certified)」Wireless USB 产品「快要出售」的新闻，而在市场中无法看见其产品，获得「Certified Wireless USB」的标签的第一个产品的发售竟然延后到了2007年9月。也是自发表FCC Part 15之后经过5年半的时间。

终于上市的无线USB产品，很快就被PC业界杂志的作家们购买并评价，其报告也陆续在WEB上发表。而评价都是所谓的“速度慢”、“连接不上”、“不稳定”、“不符合价格”、“无法使用”等……其性能也是1m以内的近距离内，就算是信号状况良好的情况下，实测速度也只有20Mbps左右，一拉开距离就会立刻出现连接不稳定等不好的评价。

对于没有前例的新技术，且还是采用了超弱功率、超宽带的无线技术的第一代产品会是有各种各样的困难的，对此我作为技术者虽然可以理解，但是被报道为「穿墙的通信速度可达到1Gbps」(包含被误解)还有“革命性的新技术”，且让消费者等待了5年的之久才上市，对此消费者心中所期待的产品和现实的落差实在是过于巨大了。

自古就有“恶评一日传千里”的说法，而在网络时代，这种倾向越发明显。而UWB在初期市场中辜负了用户(过大)的期待，也导致其恶评如风般传开，其结果就是客户对此产品有“无线USB没用”、“UWB不值得期待”等的印象。

最开始的巨大期待、在之后的2年的毫无结果的标准化争论、结束后又花费了2年多的产品开发……对于新鲜度已经跌入谷底的UWB来说，初期市场的失败无疑是对其致命的一击。而UWB这个词从IT新闻的上消失，量贩店的货架上被遗忘，也导致相关的芯片制造商不断的重复破产、收购、合并。最终在2009年，WiMedia联盟也停止活动，并发表将MB-OFDM UWB的技术资产交移给Bluetooth SIG和USB Implementers Forum (USB-IF)
然而，Bluetooth SIG 已经放弃了 UWB，并发布了会拦截 802.11n WiFi MAC且使用 的“Bluetooth 3.0+HS”产品。所以现在拿到UWB的权益也会感到困扰吧。而UWB-IF也并没有积极开展一些宣传活动。虽然Wieless USB 1.1 规范在 2010 年发布，但据我所知，暂时还没有发布支持 1.1 规范的产品。

But life goes on...
曾经轰动一时的MB-OFDM UWB和无线USB都陷入到了这样的境界，但UWB技术的可能性本身并没有消失。而在最近，一度被抛弃的脉冲UWB的可能性再次受到了关注。2009年4月，爱尔兰的Decawave公司发布了支持Zigbee发展型(IEEE802.15.4a)的基于脉冲UWB的芯片组，最高可达27Mbps的数据传输速率，且实现了脉冲方式的一特点高测距精度(±10cm)。另外，2011年年底比利时的IMEC公司发表了使用6 ~ 10GHz高频带的纯脉冲UWB的研究成果，仅用6mW的耗电量就可传输27Mbps的数据，此项技术有望应用在便携音乐播放器等技术领域。

曾经一度被打上失败烙印的UWB，能否重新插上翅膀复活呢?就我个人而言希望是可以这样。“穿墙的传输可达到1Gbps”，比起这种既没有实例也没有实际用途的童话故事，我更加期待出现对低耗电量、高时间/距离测量精度、抗干扰和窃听等有抗性的活用脉冲方式的技术和应用该特性的产品的登场。

那么下期我们关于UWB 失败的故事，我们进行一些技术和市场的问题验证。