引言
無線體域網(wǎng)即Wireless Body Area Network（WBAN），是以人體為中心，由和人體相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)元素（包括個(gè)人終端，分布在人身體上、衣物上、人體周圍一定距離范圍如2米內(nèi)、甚至人身體內(nèi)部的傳感器、組網(wǎng)設(shè)備）等組成的通信網(wǎng)絡(luò)[1]。通過WBAN人可以和其身上攜帶的個(gè)人電子設(shè)備如PDA、手機(jī)、筆記本電腦、CD機(jī)等進(jìn)行通信和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互等。
WBAN的典型應(yīng)用如圖錯(cuò)誤！僅主文檔。所示。應(yīng)用之一為左圖所示的醫(yī)療監(jiān)控。穿戴在人體體表甚至體內(nèi)的傳感器將人體身體狀況數(shù)據(jù)通過WBAN傳送至中心節(jié)點(diǎn)，中心節(jié)點(diǎn)再將數(shù)據(jù)傳送至監(jiān)控儀器。這種情況下所需傳輸?shù)臄?shù)據(jù)速率一般較低，為幾十或者幾百Kbps。另外一種應(yīng)用為以投影眼鏡和耳機(jī)為中心的個(gè)人可穿戴媒體網(wǎng)絡(luò)。各種具有媒體播放功能的個(gè)人終端設(shè)備（如筆記本、手機(jī)、PDA、CD機(jī)等）可以通過WBAN和投影眼鏡和耳機(jī)進(jìn)行通信，把播放的多媒體數(shù)據(jù)傳送到投影眼鏡和耳機(jī)，大大方便了在任何時(shí)間和地點(diǎn)觀看電視電影或者玩各種游戲等娛樂行為。此種應(yīng)用由于需要傳輸甚至同時(shí)傳輸媒體數(shù)據(jù)，需要幾Mbps甚至幾十Mbps的通信速率。
圖1無線體域網(wǎng)（WBAN）的典型應(yīng)用
WBAN作為一種具有廣泛應(yīng)用前景的技術(shù)，受到越來越多的企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)的關(guān)注?；赪BAN的人體傳感網(wǎng)絡(luò)在醫(yī)學(xué)上已經(jīng)有了初步的應(yīng)用，WBAN市場會(huì)進(jìn)一步打開。然而，WBAN在可穿戴多媒體網(wǎng)絡(luò)方面的應(yīng)用卻受到傳輸速率的限制。短距離的物理層（PHY）技術(shù)主要有ZigBee、Bluetooth和超寬帶（UWB）等。ZigBee與Bluetooth技術(shù)更多應(yīng)用于低速短距傳輸范疇。UWB技術(shù)則因其高達(dá)上百M(fèi)bps的傳輸速率，在高速短距離傳輸領(lǐng)域具有較大的吸引力，是多媒體WBAN物理層技術(shù)的首選。超寬帶與其他技術(shù)體制的應(yīng)用范圍對(duì)比如圖2所示。
圖2各種技術(shù)體制的應(yīng)用范疇
UWB技術(shù)與其他技術(shù)的典型區(qū)別在于，UWB技術(shù)占有的頻譜范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他技術(shù)體制所占據(jù)的頻譜范圍，但是UWB的發(fā)射功率譜密度卻遠(yuǎn)低于其他技術(shù)體制[2]-[5]。UWB技術(shù)也是近年來引起學(xué)術(shù)界和工業(yè)界廣泛關(guān)注的一門短距離無線通信技術(shù)。IEEE 802.15.3a小組從02年起就專門成立負(fù)責(zé)制定UWB的標(biāo)準(zhǔn)。由于全球各大廠商為了自己的利益互不相讓，最后IEEE 802.15.3a小組并沒有成功制定UWB的標(biāo)準(zhǔn)。但是在WiMedia聯(lián)盟的努力下，一種基于MB-OFDM UWB技術(shù)體制被ECMA和ISO采納為最終的國際標(biāo)準(zhǔn)ECMA 368/369及ISO/IEC 26907/26908[6]。
盡管MB-OFDM UWB技術(shù)體制已經(jīng)成為國際標(biāo)準(zhǔn)，但是因?yàn)槠鋸?fù)雜度和對(duì)ADC要求都較高，實(shí)際上并沒有得到廣泛應(yīng)用。而可穿戴多媒體WBAN需要一種高速、低功耗、低復(fù)雜度PHY技術(shù)體制的支持，MB-OFDM體制并不合適。因此，需要尋求新的UWB體制來實(shí)現(xiàn)可穿戴多媒體WBAN。