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人電子設(shè)備如PDA、手機、筆記本電腦、CD機等進行通信和實時數(shù)據(jù)交互等。
WBAN的典型應(yīng)用如圖錯誤！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，中心節(jié)點再將數(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為中心的個人可穿戴媒體網(wǎng)絡(luò)。各種具有媒體播放功能的個人終端設(shè)備（如筆記本、手機、PDA、CD機等）可以通過WBAN和投影眼鏡和耳機進行通信，把播放的多媒體數(shù)據(jù)傳送到投影眼鏡和耳機，大大方便了在任何時間和地點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)和研究機構(gòu)的關(guān)注。基于WBAN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市場會進一步打開。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Mbps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)，但是因為其復(fù)雜度和對ADC要求都較高，實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體制來實現(xiàn)可穿戴多媒體WBAN。