超寬頻（Ultra Wideband，UWB）是一種無線技術，能以極高速率傳送數據，而功耗卻非常低，最適合需要高品質服務的無線通訊應用，例如將高畫質視頻從機頂盒上傳送至電視機。

UWB技術定義

UWB技術源自于軍用雷達，是一種在很寬之頻帶上，透過脈沖信號傳輸之技術，可應用在無線通訊、追蹤定位與雷達系統等。而利用脈沖傳輸之本質，UWB在無線通訊領域，已發展成具備高傳輸速率、低發射功率與低成本之無線通訊技術。

隨著個人網路（Personal Area Network，以下簡稱PAN）需求與應用多元化，衍生出各種傳輸界面與技術。而無線通訊技術因可免除有線網路之限制，提高個人之行動彈性，使個人網路（PAN）往無線化發展。

對于無線個人網路（Wireless Personal Area Network，WPAN），IEEE 訂出802.15系列標準，計畫中的802.15.3a標準，需具備高傳輸速率、短距離之特性，而UWB則成為802.15.3a標準草案之技術核心。

美國是全球首先開放頻帶給UWB 商用化之國家，根據美國聯邦通訊委員會（Federal Communications Commission，FCC）之規范，于2002年2月通過UWB商用化之規范，分成影像系統、通訊量測系統與車用雷達系統共三大應用領域。在通訊量測系統，開放之頻帶為3.1GHz-10.6GHz，發射功率上限為-41dBm/MHz，傳輸距離約為10公尺。

在此規范下，Motorola、Intel與TI等各家廠商推出之UWB芯片樣品，傳輸速度最高可達480Mbps。NEC、Samsung則在其HDTV系統產品整合UWB傳輸界面，提供無線視訊傳輸功能。因此商用化之UWB是一種短距離、高傳輸速率與低發射功率的無線通訊技術，目標領域為無線個人網路（WPAN），潛在應用為取代個人網路（PAN）之有線網路，以無線高速方式傳輸資料。

由于UWB是一種在寬達數GHz之頻帶上，利用脈沖信號發射無線電波， 此脈沖信號寬度約為1ns、發射功率約為10nW/Hz，并以脈沖信號表示0 或1 來傳輸資料。相較于傳統之無線通訊技術，如802.11g、GSM、Bluetooth等，皆是利用載波方式，在特定之頻帶，利用波形之變化傳送信號。因此在傳輸本質上，UWB的寬頻帶、脈沖信號，與傳統無線通訊的窄頻帶、連續性載波信號截然不同。無線通訊用之UWB技術，具備下列數項技術特性：

· 高傳輸速率
根據Shannon's原理，傳輸速率取決于頻帶寬度，因此若是UWB可利用之頻帶寬度，達到數GHz或更寬，則傳輸速率將達到數百Mbps，或Gbps以上。

· 高安全性
由于UWB之發射功率很低，接近雜波值，加上信號寬度約為1ns，這些脈沖信號散布在相當寬之頻帶，因此不易被偵測，提高信號傳輸之安全性。

低功率消耗。一般無線通訊技術，采用載波方式發射無線信號，需要發出連續性載波以表示0或1信號，UWB由于只需發送脈沖電波，大幅減少功率消耗，因此UWB 耗電量較WLAN、GSM等無線通訊技術為低。

· 低成本結構
傳統無線通訊技術，載波方式需要復雜之RF系統架構，而UWB為脈沖方式，不需要功率放大器（Power Amplifier，PA）、射頻/中頻（Radio Frequency/Intermediate Frequency，RF/IF）轉換元件、震蕩器、石英元件，亦不需要零中頻（Zero-IF）架構，因此UWB在具備降低成本潛力。

最后，由于UWB發送脈沖信號需要很寬的頻帶，而由于既有頻帶已經由其他無線通訊技術使用，為避免產生干擾，因此需降低UWB之發射功率值，以避免干擾問題。以美國為例，FCC開放之UWB工作頻率范圍為3.1GHz-10.6GHz，但其中5G之頻帶已開放給802.11a使用。因此為避免干擾，故將UWB之發射功率訂為-41dBm/MHz，換言之，-41dBmMHz換算等于75nW/Hz，以整個7.5GHz頻帶范圍，發射功率約為0.56mW，而由于發射功率低，也使得UWB傳輸距離受到限制約為10公尺之范圍。進一步以802.15.3a標準為例，傳輸速率最高可達480Mbps，同時為避免干擾，發射功率約為0.2mW，傳輸距離約為10公尺。

UWB相關產業組織

超寬頻工作小組（The Ultra Wideband Working Group，以下簡稱UWBWG），成立于1998年，為一推動產業導入UWB技術的團體，免費開放給全球業者加入，共同參與產業標準的制定活動，截至2003年為止，會員數超過千家以上。

WiMedia Alliance于2002年9月， 由Appairent Technologies、Motorola 與Time Domain等9家廠商所創立，而至2004年有Conexant、Intel與TI加入。WiMedia負責提升無線多媒體設備之連接并對WPAN產品進行互通測試認證之組織，目前互通測試產品是以802.15.3產品為主，主要成員等。此外，WiMedia將根據802.15.3a的實體層（PHY）、媒體控制層（MAC）標準，訂立上面之傳輸層（Transport）規范。在2004年2月Wireless USB Promoter Group選擇WiMedia的UWB無線平臺作為其Wireless UWB基礎。

DS-CDMA與Multiband OFDM技術比較

UWB技術雖已成為802.15.3標準之核心基礎，不過在頻帶使用與調變技術上，各家廠商有所歧見，因而形成DS-CDMA與MBOA兩大陣營。

UWB在頻帶使用上，可分為單頻帶（Single band）與多頻帶（Multi band），單頻帶是將整個頻帶視為一個頻帶，從無線個人網路趨勢，UWB技術發展現況頻譜上來看，脈沖信號散布在整個頻帶上，其頻帶寬度可達數GHz。而多頻帶是將整個頻帶切割成多個小頻帶，從頻譜來看，呈現多個頻帶并列，因此就被稱為多頻帶。

而UWB之調變技術，目前有PAM（Pulse Amplitude Modulation）、PPM（Pulse Position Modulation）、BPSK（Bi-Phase Shift Keying）與OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）等。

在此技術比較基礎上，Motorola陣營采用DS-COMA技術，使用單頻帶，頻帶范圍為5.2至5.8GHz，并利用CDMA接取技術與BPSK調變技術。而Intel為首的MBOA陣營，采用Multiband OFDM技術，使用多頻帶以及OFDM調變技術。

所謂的DS-CDMA使用整個傳輸頻帶，采用編碼方式接取，但由于正交碼的數目是有限的， 因此必須透過擾碼（Scrambling Code），讓相鄰的頻帶可以使用同樣的展頻碼（Spreading Code﹞來傳遞資料，以避免干擾，進而提高系統容量，此技術目前被應用在W-CDMA與CDMA 2000系統。

所謂OFDM，是將資料切成資料串，透過平行方式，放入彼此正交之次載波，進行資料傳送，此技術目前被應用在WLAN之802.11a與802.11g技術。

而MultiBand OFDM是將3.1GHz-10.6GHz，以每個頻道之寬度528MHz切割，利用其中的13個頻道，頻道使用上，使用3個頻道為必要模式，而若使用7個頻道則是選擇模式。每個工作頻道使用128個次載波，其中100個次載波再搭配QPSK調變技術用來傳輸資料。而傳輸速率選擇共有7種：55Mbps、80Mbps、110Mbps、200Mbps、320Mbps與480Mbps。

相較于，MultiBand OFDM可選擇工作在不同頻帶，可避開已經被使用之頻帶，避免與其他無線通訊技術相互干擾，如避開802.11a使用的5GHz頻帶，而UWB則可使用其他頻帶。其次根據各國開放不同的頻率而調整。

UWB應用領域

UWB具備高傳輸速率與低發射功率特性，適合作為短距離之高速資料傳輸之用。目前短距離之資料傳輸是采用USB 2.0與1394界面與傳輸線，USB 2.0傳輸速度為480Mbps，IEEE1394 傳輸速度為400Mbps，IEEE 1394主要是應用在消費性電子產品，USB則被大量應用在PC與周邊產品。

而UWB同樣具備高速傳輸速率，且具備無線之特性，因此足以在短距離資料傳輸與USB與1494競爭，而其切入點為Cable Replacement。UWB之潛在應用產品為NB PC、DTPC
與周邊產品。

其次，UWB將應用在數位家庭之影音資料傳輸。隨著寬頻網路之普及率提高，TV信號往數位化發展，使得智慧家庭趨勢隱然形成，由于影音娛樂內容往跨平臺傳遞趨勢發展，且高影音品質伴隨高資料量，使儲存與傳輸兩大需求，驅動影音壓縮與家庭網路技術之發展。

家庭影音娛樂中Video扮演核心角色，Video并從VCD往DVD及HDTV發展，一般DVD需要720Hx480i 的scanning format，此時頻寬則需要7-9Mbps，而到了HDTV，其畫質要求約為1280Hx1080i，所需之傳輸頻寬約為18-22Mbps。

UWB具備高速、無線特性，符合家庭多媒體傳輸需求，可解決布線之困擾，使得UWB可作為家庭影音設備間之多媒體傳輸技術。因此，UWB之潛在應用產品為HDTV、DVD DVD player/recorder、Digital Still Camera、Digital Camcorder、與Game Console等產品。