2 寬帶WPAN接入技術(shù)問題

在互為補(bǔ)充的3種寬帶接入技術(shù)中，WMAN和WLAN相對成熟，已開始占據(jù)寬帶無線接入市場。相對于WMAN和WLAN來講，WPAN目前還以自成網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部應(yīng)用為主，其接入技術(shù)還不夠完善，在無線接入方面的應(yīng)用拓展較為緩慢。中國應(yīng)該及時抓住這個機(jī)遇，加強(qiáng)力度研究并完善WPAN接入技術(shù)。

2.1 WPAN的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

寬帶WPAN是典型的Ad hoc網(wǎng)絡(luò)，其工作環(huán)境有時非常簡單，有時卻非常復(fù)雜。網(wǎng)絡(luò)中所有設(shè)備的地位都是平等的，可以隨時組成一個小區(qū)域網(wǎng)絡(luò)。寬帶WPAN中的任一設(shè)備可以與其前、后、左、右、上、下的類似設(shè)備構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，通過“多跳”可以擴(kuò)展其應(yīng)用空間和功能，設(shè)備有固定、半固定、小范圍移動、較大范圍移動等情況，需要考慮越區(qū)切換。因此，WPAN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的研究非常重要。圖1是WPAN的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[3]示意圖。

2.2 WPAN與蜂窩網(wǎng)的融合

在WPAN與蜂窩網(wǎng)的接入技術(shù)得到解決的情況下，WPAN在室外空間的應(yīng)用將會非常廣闊。WPAN與蜂窩網(wǎng)的融合可以擴(kuò)大整個系統(tǒng)的容量，平衡相鄰小區(qū)的業(yè)務(wù)量，減少基站的數(shù)目，減小移動終端的功耗，并可拓展蜂窩網(wǎng)的新應(yīng)用。
在一個WPAN與蜂窩網(wǎng)融合的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中通常將基站覆蓋區(qū)域分為3個部分：第1部分是高速率TDD區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)的移動終端能夠以高速率進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送；第2部分是低速率TDD區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)的移動終端只能以較低的速率進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送；第3部分是基站無法覆蓋的區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)的移動終端由于接收不到基站發(fā)送的同步信息而無法進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。3個區(qū)域內(nèi)的移動終端都可以基于Ad hoc網(wǎng)絡(luò)協(xié)議在一定范圍內(nèi)直接通信，或者由多個微微網(wǎng)組成散布網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)相互間的通信。

3 需要深入研究的問題
針對WPAN與蜂窩網(wǎng)多網(wǎng)融合的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，本文認(rèn)為研究以實時優(yōu)化為核心內(nèi)容的各種自適應(yīng)算法，研究寬帶WLAN、WPAN無線接入技術(shù)，研究多網(wǎng)共存情況下的網(wǎng)絡(luò)容量以及終端設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計問題，研制實驗系統(tǒng)和相應(yīng)的設(shè)備至關(guān)重要。具體而言，應(yīng)該對如下課題展開深入研究：

(1)研究寬帶WPAN的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，包括WPAN空間拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、移動自組織網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)等。

(2)研究關(guān)鍵算法，包括信息速率的自適應(yīng)算法、跳頻圖案和跳頻速率的自適應(yīng)算法、鏈路自適應(yīng)算法、頻率選擇自適應(yīng)算法等。

(3)研究與開發(fā)寬帶WPAN共享訪問協(xié)議，包括WPAN協(xié)議總體結(jié)構(gòu)的研究，若干關(guān)鍵軟件模塊的研制與開發(fā)。

⑷研制實驗演示系統(tǒng)，驗證研究開發(fā)的內(nèi)容，并在該系統(tǒng)中進(jìn)行多址方式、高效調(diào)制方式、射頻模塊、多載波傳輸?shù)葍?nèi)容的研究。

(5)研究移動自組織網(wǎng)與蜂窩網(wǎng)融合技術(shù)，重點研究隨機(jī)驅(qū)動多址接入(ODMA)技術(shù)。ODMA作為UMTS TDD 模式的補(bǔ)充，用于在TDD蜂窩網(wǎng)中小區(qū)的邊緣為移動終端提供較高的數(shù)據(jù)速率，達(dá)到增加高速率數(shù)據(jù)服務(wù)范圍的目的。將ODMA與移動自組織網(wǎng)絡(luò)有機(jī)結(jié)合，取長補(bǔ)短，相互補(bǔ)充，可以有效地擴(kuò)展3G系統(tǒng)的新應(yīng)用范圍。

(6)研究基于TD-SCDMA的移動自組織系統(tǒng)。系統(tǒng)采用ODMA多跳轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)和自適應(yīng)路由選擇算法專用按需距離向量(AODV)路由協(xié)議，能夠為3G系統(tǒng)提供多種全新應(yīng)用，實現(xiàn)移動終端與移動終端之間的直接通信、多跳通信，并能支持與現(xiàn)有3G系統(tǒng)間的無縫切換與漫游。

4 結(jié)束語
雖然目前寬帶無線接入市場還處于起步階段，但是寬帶無線接入技術(shù)的發(fā)展極為迅速。機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。中國的相關(guān)研究部門應(yīng)當(dāng)積極開展相關(guān)課題的研究，通過研究產(chǎn)生中國自主的知識產(chǎn)權(quán)，為形成中國的寬帶WPAN標(biāo)準(zhǔn)做出貢獻(xiàn)，或使中國在這一領(lǐng)域的研究至少與國際上保持同步。相信只要在這一領(lǐng)域廣泛深入地開展研究，密切關(guān)注國外行業(yè)動態(tài)，加強(qiáng)各方面的合作，就一定能在國際上爭得更多的寬帶無線接入方面的發(fā)言權(quán)。