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Ultra Wide Band (U.W.B.)ExpoComm 2008

25 / 09 /2008Ing. Jorge B.OsowI.E.E.E. Senior Member

http://www.amazon.co.uk/dp/B00166VB1E?tag=wddmeu-21&camp=1406&creative=6394&linkCode=as1&creativeASIN=B00166VB1E&adid=1NZN4TGW0EQ9AE17P9PZ&

Jorge Osow - IEEE 2

IEEE – Standards Association

“The nice thing about standards is that there are so many of them to

chose from”Andrew Tanenbaum

Professor, author, IEEE Fellow

IEEE Communications Magazine Jul 08

Jorge Osow - IEEE 3


Aerospace and Electronics Systems

Broadcast Technology

Communications

Computer

Electromagnetic Compatibility

Engineering in Medicine and Biology.

Jorge Osow - IEEE 4

IEEE – Standards AssociationIndustrial Applications

Instrumentation and Measurem.

Power Electronics

Power & Engineering

Vehicular Technology

Jorge Osow - IEEE 5


Development of 10 Gb/s EPON in IEEE 802.3av

Development of 802.11n

IEEE 802.20 MobileBroadband Wireless

Jorge Osow - IEEE 6

Peripheral to computer connections (wireless USB)

Digital still or video camera download

Digital camera to printer connectivity

MP3 file downloads

Digital media player downloadAd hoc connectivity between consumer electronics devices

DVD video streaming to TV

Video streaming from set top box to TV

APPLICATIONS for ecma

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¿QUÉ ES UWB?Transmisión de mas de 500 MHz de A.B. con mas de 480 Mb/s operando entre 3,1 a 10,3GHz, muy baja potencia y corta distancia. (EEUU FCC – WiMedia – UWB Forum)

Similares especificaciones entre 6.3 y 10.8 GHz(Europa – ETSI – ECC – CEPT)

Dispositivos normalizados por aplicación.

Proceso de desarrollo de aplicaciones y normalización por FCC y CEPT.

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Dispositivos Normalizados

Sistemas de ImágenesSistemas de Radar penetrante de suelos.Sistemas de imágenes de paredes.Sistemas de imágenes a través de

paredes.Sistemas de Vigilancia o Supervisión.Sistemas Médicos.

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Dispositivos NormalizadosRadares Vehiculares.

aceleradores del “air bag” y antichoques

Sistemas de Comunicaciones y Mediciones

elementos de red (USB inalambricos)medición de tanques almacenamiento.soporte de RFID.


Dispositivos Normalizados

Radares MédicosCardiología, Otorrinolaringolog.

Neumología, Neurología.Obstetricia, EmergenciasRehabilitación, Deportes, etc


Bandas OperativasSistemas de Imágenes ( FCC NTIA)

Radares penetrantes terrestresRadares de imágenes de paredesImágenes a través de paredes:

Debajo 960 MHz y/o 3.1 a 10.6 GHz.Sistemas médicos:

3.1 a 10.6 GHz.Radares Vehiculares: 22 a 29 GHz.Comunicaciones y Medición: 3.1 a 10.6GHz.


Algunas EspecificacionesEquipos de uso libre sólo aprobados.

Ancho de banda relativo: 0,20 a 0,25

ABR= 2 (FM-Fm) / (FM+Fm)

límite -10 dB para el AB.

Potencia de salida muy baja – Ver Cuadro.

Alcance 2m. a 10 metros máximo (LOS).

Norma WiMedia: ECMA 368/9 (dic 06)


Miembros WiMedia Alliance

Promotores, Directores del Consejo

Contribuyentes

Adoptadores Tecnológicos

Soportes Tecnológicos


Miembros WiMedia AlliancePromotores, Directores del Consejo

Alereon, Inc.-Cambridge Silicon Radio Intel Corporation - Nokia Corporation Samsung Electronics Co., Ltd.; ST-NXP Wireless - Staccato Communications Stonestreet One - Wisair Ltd.


Miembros WiMedia AllianceContribuyentes:Advantest -Agilent - Allion Test Labs -AMD - Analog Devices - Artimi – Broadcom - Buffalo -Canon – Ellisys - Ericsson - ETRI – Faraday – Focus -France Telecom - General Atomics – Hitachi - Institute for Infocomm Research - ITI Techmedia Limited - JMicronTechnology Corporation - LeCroy – Marvell - Matsushita -MCCI - Microsoft - MindTree - Murata - National – NEC - NXP Semiconductors - Oki Electric - Olympus Communication -Omron – Realtek - Renesas - Ricoh - Philips Electronics -Siemens - Sigma - Sony - Symbian - SynopsysTaiyo Yuden - TDK – Tektronix – MII – TTA - Toshiba - TZero –Verizon - WiLinx - Wipro-NewLogic - WiQuest


Miembros WiMedia Alliance

Adoptadores Tecnológicos53 empresas

Soportes Tecnológicos280 empresas


Aplicaciones y autorizacioneso Radar Penetrante de suelos y o Radar de imágenes de paredes:

o Fuerzas de seguridad, bomberos, rescates, desarrollo científico, minas y construcción.

o Radar imágenes a través de paredes:o Fuerzas de seguridad, bomberos y organizaciones

de rescate.o Sistemas de Vigilancia y supervisión:

o Fuerzas de Seguridad, bomberos, rescate, servicios públicos e industriales.

o Sistemas Médicos:o Profesionales médicos y paramédicos licenciados.


Periféricos a la PC.Cámaras digitales a impresoras.Descargas de medios digitales.Conectividad de electrónica de

consumo.Conectividad de DVD a TVConectividad cable modem a TV.

USB Inalámbrico


WiMax UWB InterferenceSimulation Setup

Key UWB Rx Characteristics• LNA

– Gain = 25 dB fixed– OIP3 = +10 dBm– OP1 = 0 dBm

• NF = 6.6 dB• BB LPF = 7-pole 270 MHz Chebyshev• ADC

– 6-bit quantization– AGC sets ADC input to 113.5 mV RMS– ADC range = +/- 320 mv = RMS + 9 dB

UWBVictim Rx

UWB TxWiMax

TxDw (meters)

Du (meters)

+20 dBm20 MHz BW@ 3.8 GHzOOB < -50 dBr

• Power = -13.7 dBm Band-3-Only • Power = - 9.0 dBm Bands 1,2,3

SystemView

4.15e+9

4.15e+9

4.65e+9

4.65e+9

0

-20

-40

-60

-80

Frequency in Hz (dF = 24.41e+3 Hz)

Normalized w5 (by window)

SimulatedWiMax Spectrum

Figure 1


ECMA 368 - 369


Muestra de Imagen de pared


Imagen SoldierVision y 2 objetos


Especificaciones RadarVision2iSPECIFICATIONS Size:56 cm x 35.5 cm x 20.3 cm Weight: <4.5 kg Enclosure: High Impact Plastic Color: Black Power: Removeable/rechargeable lithium ion battery Operating Time/Charge: >3 Hours Rechargeable Time: <4 Hours Range Accuracy: +/- 1 meter (+/- 0.5m typical) Horizontal Field of View: > +/- 60 degree Vertical Field of View: > +/- 45 degree Line of Sight: 20 meter through Wood, Brick, Gypsum Wall & 20 cm Solid Concrete Shock/Vibration: Drop tested at 2 meters Humidity: 0% to >90% (non-condensing) Liquid: Water resistant (not submersible) Operating Temperature: -10 degree C to +50 degree C Store Temperature: -20 degree C to 60 degree C Emission Type: Coded ultra wideband pulses Pulse Rate: 10 Million pulses per second Transmit Power: 1.5 mW Bandwidth: 1-3.5 GHz


Prism 100 – Cambridge Consult.


Prism 150/200


•Intensive Care Unit monitoring (avoiding a few more wires)


Certified Wireless PlatformsD – LinkArtimi Inc.NEC ElectronicsTzero TechnologyBelkinDell CorpIOGearLenovoToshiba


Organizaciones UWB

WiMedia Alliance – MBOA (EEUU)

Bluetooth SIG (EEUU)

ETSI – CEPT – ECC – ERO

OFCOM (UK)

ECMA – Europa & WiMedia.


AL5600-SDK Software Development Kit(SDK)

Radio EvaluationTool (RET)

AL5600-DVK Hardware Development Kit

Ejemplos Kits Desarrollo


Wisair: Plataforma de desarrollo

Ejemplos Kits Desarrollo


WUSB Hard Disk drive

Computex 08

Últimas Aplicaciones


Otras Aplicaciones


Tools for Developments UWB

Designer guideUser manual Data sheetPCB design files

(schematics, layout, mechanical) UWB antenna design files Firmware

Production utilities and test procedures


M to m


Proyectos con UWBTime Domain Inc.:PulsON 210 Evaluation Kit

Tor Vergata University of Rome:

Biomedical App by UWBArcom Inc.Medical devices with Bluetooth


UWB en EuropaBanda 6.5 GHz a 10.5 GHz

SRR – car 24 GHz (77GHz prov)

Próximas Especificaciones luego de la reunión de Bruselas, Junio 09.


UWB en EuropaOFCOM Applications:

DVD with display and Speakers.

Digital Cameras with PC.

PC with Monitors / printers / nets.

WPAN: PDA, Smartphones and PC.


Bibliografía UWB22 de septiembre de 2008

1.- Resolución FCC sobre UWB 02-482.- Report 000422. OFDM – uWB – SDR – FCC.3.- Intel – IEEE – 03268…pdf – IEEE 802.15.3ª4.- WiMedia – ECMA 368, ECMA 369 y ECMA 381 – PHY+MAC interfaces.5.- WiMedia – Alereon – Stacatto – Realtek – Wiquest – Wisar – Zircom.6.- ECC-decision UWB – CEPT.7.- ECMA 381Procedure for registration of Asigned Nbr for ECMA368 and 369.8.- ECMA 368 High Rate UWB PHY and MAC Standar.9.- ECMA 369 MAC-PHY Interface for EMCA 368.10.- UWB – ERO – Bruselas, meeting for coordination – proposals – 31/5 a 1/6/6.11.- “Ultrawideband propagation channels-theory, measurement, and modeling”

Molisch, A.F. IEEE Vehicular Technology, Sept05.12.- “No Place to Hide” Portable radar devices see through walls and report what's inside Willie D. Jones. Spectrum IEEE. Sept 03.13.-“Cambridge Consultant” Web page14.- “Time Domain” Web Page15.- “ Radar Vision” Web Page.16.- “Georgia Tech Research Institute” web page17.- “Bluetooth SIG”. Web Page18.- Arcom” Web Page19.- “Fierce Wifi” Web Page.20.- “A Dual-Antenna Phase-Array Ultra-Wideband CMOS Transceiver” IEEE Communications Magazine, August 06, pag 102 to 110.


Preguntas¿ - - - - ?

¡ ¡ Muchas Gracias Muchas Gracias !!Jorge OsowJorge [email protected]

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