寬帶WPAN接入帶來的機遇與挑戰(zhàn)
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在互為補充的3種寬帶接入技術中，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)絡的內(nèi)部應用為主，其接入技術還不夠完善，在無線接入方面的應用拓展較為緩慢。中國應該及時抓住這個機遇，加強力度研究并完善WPAN接入技術。
2.1 WPAN的網(wǎng)絡結構
寬帶WPAN是典型的Ad hoc網(wǎng)絡，其工作環(huán)境有時非常簡單，有時卻非常復雜。網(wǎng)絡中所有設備的地位都是平等的，可以隨時組成一個小區(qū)域網(wǎng)絡。寬帶WPAN中的任一設備可以與其前、后、左、右、上、下的類似設備構成網(wǎng)絡，通過“多跳”可以擴展其應用空間和功能，設備有固定、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)絡結構的研究非常重要。圖1是WPAN的網(wǎng)絡結構[3]示意圖。
2.2 WPAN與蜂窩網(wǎng)的融合
在WPAN與蜂窩網(wǎng)的接入技術得到解決的情況下，WPAN在室外空間的應用將會非常廣闊。WPAN與蜂窩網(wǎng)的融合可以擴大整個系統(tǒng)的容量，平衡相鄰小區(qū)的業(yè)務量，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)的新應用。
在一個WPAN與蜂窩網(wǎng)融合的系統(tǒng)結構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，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)結構，本文認為研究以實時優(yōu)化為核心內(nèi)容的各種自適應算法，研究寬帶WLAN、WPAN無線接入技術，研究多網(wǎng)共存情況下的網(wǎng)絡容量以及終端設備的優(yōu)化設計問題，研制實驗系統(tǒng)和相應的設備至關重要。具體而言，應該對如下課題展開深入研究：
(1)研究寬帶WPAN的網(wǎng)絡結構，包括WPAN空間拓撲結構、移動自組織網(wǎng)絡關鍵技術等。
(2)研究關鍵算法，包括信息速率的自適應算法、跳頻圖案和跳頻速率的自適應算法、鏈路自適應算法、頻率選擇自適應算法等。
(3)研究與開發(fā)寬帶WPAN共享訪問協(xié)議，包括WPAN協(xié)議總體結構的研究，若干關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，重點研究隨機驅(qū)動多址接入(ODMA)技術。ODMA作為UMTS TDD 模式的補充，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，達到增加高速率數(shù)據(jù)服務范圍的目的。將ODMA與移動自組織網(wǎng)絡有機結合，取長補短，相互補充，可以有效地擴展
(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)技術和自適應路由選擇算法專用按需距離向量(AODV)路由協(xié)議，能夠為
4 結束語
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的發(fā)展極為迅速。機遇與挑戰(zhàn)并存。中國的相關研究部門應當積極開展相關課題的研究，通過研究產(chǎn)生中國自主的知識產(chǎn)權，為形成中國的寬帶WPAN標準做出貢獻，或使中國在這一領域的研究至少與國際上保持同步。相信只要在這一領域廣泛深入地開展研究，密切關注國外行業(yè)動態(tài)，加強各方面的合作，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。
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