超宽频（Ultra Wideband，UWB）是一种无线技术，能以极高速率传送数据，而功耗却非常低，最适合需要高品质服务的无线通讯应用，例如将高画质视频从机顶盒上传送至电视机。

UWB技术定义

UWB技术源自于军用雷达，是一种在很宽之频带上，透过脉冲信号传输之技术，可应用在无线通讯、追踪定位与雷达系统等。而利用脉冲传输之本质，UWB在无线通讯领域，已发展成具备高传输速率、低发射功率与低成本之无线通讯技术。

随着个人网路（Personal Area Network，以下简称PAN）需求与应用多元化，衍生出各种传输界面与技术。而无线通讯技术因可免除有线网路之限制，提高个人之行动弹性，使个人网路（PAN）往无线化发展。

对于无线个人网路（Wireless Personal Area Network，WPAN），IEEE 订出802.15系列标准，计画中的802.15.3a标准，需具备高传输速率、短距离之特性，而UWB则成为802.15.3a标准草案之技术核心。

美国是全球首先开放频带给UWB 商用化之国家，根据美国联邦通讯委员会（Federal Communications Commission，FCC）之规范，于2002年2月通过UWB商用化之规范，分成影像系统、通讯量测系统与车用雷达系统共三大应用领域。在通讯量测系统，开放之频带为3.1GHz-10.6GHz，发射功率上限为-41dBm/MHz，传输距离约为10公尺。

在此规范下，Motorola、Intel与TI等各家厂商推出之UWB芯片样品，传输速度最高可达480Mbps。NEC、Samsung则在其HDTV系统产品整合UWB传输界面，提供无线视讯传输功能。因此商用化之UWB是一种短距离、高传输速率与低发射功率的无线通讯技术，目标领域为无线个人网路（WPAN），潜在应用为取代个人网路（PAN）之有线网路，以无线高速方式传输资料。

由于UWB是一种在宽达数GHz之频带上，利用脉冲信号发射无线电波， 此脉冲信号宽度约为1ns、发射功率约为10nW/Hz，并以脉冲信号表示0 或1 来传输资料。相较于传统之无线通讯技术，如802.11g、GSM、Bluetooth等，皆是利用载波方式，在特定之频带，利用波形之变化传送信号。因此在传输本质上，UWB的宽频带、脉冲信号，与传统无线通讯的窄频带、连续性载波信号截然不同。无线通讯用之UWB技术，具备下列数项技术特性：

· 高传输速率
根据Shannon's原理，传输速率取决于频带宽度，因此若是UWB可利用之频带宽度，达到数GHz或更宽，则传输速率将达到数百Mbps，或Gbps以上。

· 高安全性
由于UWB之发射功率很低，接近杂波值，加上信号宽度约为1ns，这些脉冲信号散布在相当宽之频带，因此不易被侦测，提高信号传输之安全性。

低功率消耗。一般无线通讯技术，采用载波方式发射无线信号，需要发出连续性载波以表示0或1信号，UWB由于只需发送脉冲电波，大幅减少功率消耗，因此UWB 耗电量较WLAN、GSM等无线通讯技术为低。

· 低成本结构
传统无线通讯技术，载波方式需要复杂之RF系统架构，而UWB为脉冲方式，不需要功率放大器（Power Amplifier，PA）、射频/中频（Radio Frequency/Intermediate Frequency，RF/IF）转换元件、震荡器、石英元件，亦不需要零中频（Zero-IF）架构，因此UWB在具备降低成本潜力。

最后，由于UWB发送脉冲信号需要很宽的频带，而由于既有频带已经由其他无线通讯技术使用，为避免产生干扰，因此需降低UWB之发射功率值，以避免干扰问题。以美国为例，FCC开放之UWB工作频率范围为3.1GHz-10.6GHz，但其中5G之频带已开放给802.11a使用。因此为避免干扰，故将UWB之发射功率订为-41dBm/MHz，换言之，-41dBmMHz换算等于75nW/Hz，以整个7.5GHz频带范围，发射功率约为0.56mW，而由于发射功率低，也使得UWB传输距离受到限制约为10公尺之范围。进一步以802.15.3a标准为例，传输速率最高可达480Mbps，同时为避免干扰，发射功率约为0.2mW，传输距离约为10公尺。

UWB相关产业组织

超宽频工作小组（The Ultra Wideband Working Group，以下简称UWBWG），成立于1998年，为一推动产业导入UWB技术的团体，免费开放给全球业者加入，共同参与产业标准的制定活动，截至2003年为止，会员数超过千家以上。

WiMedia Alliance于2002年9月， 由Appairent Technologies、Motorola 与Time Domain等9家厂商所创立，而至2004年有Conexant、Intel与TI加入。WiMedia负责提升无线多媒体设备之连接并对WPAN产品进行互通测试认证之组织，目前互通测试产品是以802.15.3产品为主，主要成员等。此外，WiMedia将根据802.15.3a的实体层（PHY）、媒体控制层（MAC）标准，订立上面之传输层（Transport）规范。在2004年2月Wireless USB Promoter Group选择WiMedia的UWB无线平台作为其Wireless UWB基础。

DS-CDMA与Multiband OFDM技术比较

UWB技术虽已成为802.15.3标准之核心基础，不过在频带使用与调变技术上，各家厂商有所歧见，因而形成DS-CDMA与MBOA两大阵营。

UWB在频带使用上，可分为单频带（Single band）与多频带（Multi band），单频带是将整个频带视为一个频带，从无线个人网路趋势，UWB技术发展现况频谱上来看，脉冲信号散布在整个频带上，其频带宽度可达数GHz。而多频带是将整个频带切割成多个小频带，从频谱来看，呈现多个频带并列，因此就被称为多频带。

而UWB之调变技术，目前有PAM（Pulse Amplitude Modulation）、PPM（Pulse Position Modulation）、BPSK（Bi-Phase Shift Keying）与OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）等。

在此技术比较基础上，Motorola阵营采用DS-COMA技术，使用单频带，频带范围为5.2至5.8GHz，并利用CDMA接取技术与BPSK调变技术。而Intel为首的MBOA阵营，采用Multiband OFDM技术，使用多频带以及OFDM调变技术。

所谓的DS-CDMA使用整个传输频带，采用编码方式接取，但由于正交码的数目是有限的， 因此必须透过扰码（Scrambling Code），让相邻的频带可以使用同样的展频码（Spreading Code﹞来传递资料，以避免干扰，进而提高系统容量，此技术目前被应用在W-CDMA与CDMA 2000系统。

所谓OFDM，是将资料切成资料串，透过平行方式，放入彼此正交之次载波，进行资料传送，此技术目前被应用在WLAN之802.11a与802.11g技术。

而MultiBand OFDM是将3.1GHz-10.6GHz，以每个频道之宽度528MHz切割，利用其中的13个频道，频道使用上，使用3个频道为必要模式，而若使用7个频道则是选择模式。每个工作频道使用128个次载波，其中100个次载波再搭配QPSK调变技术用来传输资料。而传输速率选择共有7种：55Mbps、80Mbps、110Mbps、200Mbps、320Mbps与480Mbps。

相较于，MultiBand OFDM可选择工作在不同频带，可避开已经被使用之频带，避免与其他无线通讯技术相互干扰，如避开802.11a使用的5GHz频带，而UWB则可使用其他频带。其次根据各国开放不同的频率而调整。

UWB应用领域

UWB具备高传输速率与低发射功率特性，适合作为短距离之高速资料传输之用。目前短距离之资料传输是采用USB 2.0与1394界面与传输线，USB 2.0传输速度为480Mbps，IEEE1394 传输速度为400Mbps，IEEE 1394主要是应用在消费性电子产品，USB则被大量应用在PC与周边产品。

而UWB同样具备高速传输速率，且具备无线之特性，因此足以在短距离资料传输与USB与1494竞争，而其切入点为Cable Replacement。UWB之潜在应用产品为NB PC、DTPC
与周边产品。

其次，UWB将应用在数位家庭之影音资料传输。随着宽频网路之普及率提高，TV信号往数位化发展，使得智慧家庭趋势隐然形成，由于影音娱乐内容往跨平台传递趋势发展，且高影音品质伴随高资料量，使储存与传输两大需求，驱动影音压缩与家庭网路技术之发展。

家庭影音娱乐中Video扮演核心角色，Video并从VCD往DVD及HDTV发展，一般DVD需要720Hx480i 的scanning format，此时频宽则需要7-9Mbps，而到了HDTV，其画质要求约为1280Hx1080i，所需之传输频宽约为18-22Mbps。

UWB具备高速、无线特性，符合家庭多媒体传输需求，可解决布线之困扰，使得UWB可作为家庭影音设备间之多媒体传输技术。因此，UWB之潜在应用产品为HDTV、DVD DVD player/recorder、Digital Still Camera、Digital Camcorder、与Game Console等产品。