異構無線網路

Ⅰ 什麼是異構網路，什麼是同構網路具體的概述

異構網路環境，是由不同製造商生產的計算機,網路設備和系統組成的，這些計算機系統運行不同的操作系統和通信協議，想統一其計算機資源的機構通常會面臨集成異種機系統的任務。
同構網路則是指的某一環境下的區域網絡.採用互相兼容操作的各個子系統.

Ⅱ 異構網路的異構網路模型

圖2.1給出了一種異構網路模型。不同類型的網路，通過網關連接到核心網，最後連接到Internet網路上，最終融合成為一個整體。異構網路融合的一個重要問題是這些網路以何種方式來進行互連，為異構無線網路資源提供統一的管理平台。為了說明異構網路的融合結構，這里給出一種特定的異構網路場景，它是由無線廣域網（Wireless Wide Area Network，WWAN）（例如CDMA2000）和WLAN（例如IEEE802.11）組成的異構網路系統，如圖2.2所示。
一個CDMA2000網路可以分成無線接入網（Radio Access Network，RAN）和核心網路（Core Network，CN）兩部分。RAN包括一些無線技術實體，如基站控制器（Base Station Controller，BSC）和基站收發設備（Base Transceiver Station，BTS），來負責無線資源的管理。CN通常包括移動交換中心（Mobile Switching Center，MSC）來實現電路交換方式、分組數據服務節點（Packet Data Serving Node，PDSN）來實現包交換方式和網路交互功能（Inter-working Function，IWF）來為包交換和電路交換提供連接。CN負責呼叫管理和建立連接。在WLAN中，移動終端（Mobile Terminals，MTs）和接入點（Access Point，AP）之間進行通信。AP在WLAN中實現物理和數據鏈路層的功能，也充當無線路由器來執行網路層的功能，為WLAN與其他網路提供連接。
在如圖2.2中異構網路的融合結構中，通常有三種類型的融合方案，分別是松耦合結構、緊耦合結構、超緊耦合結構。接下來分別介紹這三種耦合結構。
超緊耦合是通過連接到相同的BSC上與不同的無線接入技術（Radio Access Technology，RAT）進行融合。網路的狀態信息是局部的，不需要通過額外的請求來獲得信息，可以應用在當網路之間是重疊覆蓋的情況下。與其他的耦合方案相比，超緊耦合方案的切換時延很短，因為中間涉及到的網路實體少。但是由於這兩種RAT完全不同，因此實現超緊耦合方式就需要對應用在BSC上的處理過程進行很多修改。
在緊耦合結構中，不同的RATs通過CN進行融合，耦合結點可以是MSC或者PDSN。在圖2.2中，MSC或者PDSN都是負責WWAN和WLAN的連接管理、認證和定價，因此WLAN路由器需要實現相關的WWAN協議。與超緊耦合相比，這個系統僅需要對現有接入網路進行很小的修改，因此它非常容易實現。與超緊耦合相比，在切換過程中，由於涉及到很多網路的實體，因此這種方案的VHO時延增加了。
在松耦合的異構網路中，MSC與WLAN都經過通用介面與公共的Internet進行交互信息，來保持服務的連續性。但是由於每個網路需要執行網路的連接和會話的激活過程，因此這種方案執行切換時會導致時延很大。
對於超緊耦合和緊耦合方式的異構網路融合結構中，網路選擇演算法通常可以安排在耦合節點上，即分別是BSC和CN。但是對於松耦合方式，網路選擇演算法可以應用在移動終端。

Ⅲ 異構網路的異構網路的背景介紹

圖1.1中給出了移動通信技術的發展過程，可以看出隨著技術的改進，數據傳輸速率有著顯著的提高，為用戶提供大數據量的多媒體通信業務提供了堅實基礎。到目前為止，移動通信系統已經發展到第四代，下面將簡單介紹這四代移動通信的發展歷程。
第一代模擬蜂窩系統（1G）開始於上個世紀80年代被用於大規模民用，主要用於提供模擬語音業務，採用的是模擬語音調制技術和頻分多址技術（Frequency Division Multiple Access，FDMA），數據傳輸速率約為2.4kbps。其中代表性的系統有北美的高級行動電話業務（Advanced Mobile Phone Service，AMPS）、英國的全入網通信系統技術（Total Access Communications System，TACS）和北歐的行動電話（Nordic Mobile Telephone，NMT）等等。由於受到傳輸帶寬的限制，不能進行長途漫遊，僅是一種區域性的移動通信系統。另外第一代的通信系統的缺點還包括制式太多而且互不兼容、容量有限、保密性差和通信質量不高等。因此促使了第二代數字移動通信系統（2G）的發展。
第二代數字移動通信系統完成了從模擬到數字的轉變，從而為用戶提供數字語音業務。第二代移動通信技術可以分成兩種，第一種是基於時分多址接入（Time Division Multiple Access，TDMA）的全球數字移動通信系統（Global System for Mobile，GSM）和基於碼分多址接入（Code Division Multiple Access，CDMA）的IS-95系統（例如CDMA one）。
第三代移動通信系統（3G）是由日益成熟的第二代移動通信系統發展而來，其目的是提供高速數據蜂窩移動通信技術。主要的3G技術標准有四個：歐洲電信標准協會（European Telecommunications Standard Institute，ETSI）提出的WCDMA（Wideband CDMA）、北美提出的從CDMA one演進而來的CDMA2000、具有中國知識產權的時分同步的碼分多址技術（Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access，TD-SCDMA），和在2007年國際電信聯盟（International Telecommunication Union，ITU）會議上通過的全球微波互聯接入（Worldwide Interoperability for Microwave Access，WiMAX）。第三代移動通信的最高數據傳輸速率可以達到2Mbps，因此可以提供相當高速的數據傳輸業務，例如多媒體、視頻和數據等。
長期演進（Long Term Evolution，LTE）項目是3G的演進，採用的主要技術是正交頻分復用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）和MIMO（Multiple-Input Multiple-Out-put），能夠在20MHz的帶寬下提供上行50Mbps和下行100Mbps的峰值速率。LTE又被成為3.9G移動通信技術。LTE-Advanced是LTE的升級版，它被稱為4G的標准，它有兩種制式，一種是TDD，TD-SCDMA可以演化成TDD制式，並且HSPA+（High Speed Packet Access）直接進入LTE，另一種是FDD制式，WCDMA可以演進成FDD制式。
第四代移動通信系統（4G）除了要提供更高的帶寬外，還要保證任何人在任何時間、任何地點以任何方式與任何人進行通信，用戶無需考慮網路傳輸的實現細節。從GSM到第四代，所有的技術不可能一夜間都實現，這些技術將會同時存在為用戶提供服務。為了實現第四代移動通信的目標，就需要將這些不同的無線通信系統融合在一起，形成一個異構無線網路（Heterogeneous Wireless Networks，HWNs）通信系統，從而為用戶提供無縫切換和服務質量（Quality of Service，QoS）保證。因此下一代移動通信網路將是異構網路，異構網路的融合是下一代網路研究的熱點，也是本文研究的主要內容。
寬頻無線接入技術（Broadband Wireless Access，BWA）是繼1990年攜帶型無線電話和2000年Wi-Fi（Wireless Fidelity）出現之後的第三次無線革命，寬頻無線接入技術是在廣域上提供高速無線互聯網接入或者計算機網路接入的技術。寬頻無線接入技術的數據速率大致相當於一些有線網路，如非對稱數字用戶環路（Asymmetric Digital Subscriber Line，ADSL）或者電纜數據機，因此它通常是有線接入網路的重要補充。幾種重要的寬頻無線接入技術包括WLAN（Wireless Local Area Network）、WiMAX技術和WiBro（Wireless Broadband）等。WLAN通過擴頻或者OFDM等技術，來連接兩個或多個終端設備，並通過接入點來連接到寬頻互聯網上，大部分的WLAN技術是基於IEEE802.11標准。WLAN的優勢包括其費用很低和傳輸速度快。由於WLAN工作在非授權頻段，因此WLAN的發射功率很小，它覆蓋范圍也只有百米左右，能提供用戶在小范圍內移動時可以連接到網路上。而WiMAX可以在大范圍內提供高速數據業務，傳輸速率達到30至40兆比特每秒，2011年提高到了1Gbit/s，覆蓋的半徑最大可以達到50km。另外WiMAX可以支持一些低速移動的用戶，而且能夠提供多種多樣的服務，其資費也較WLAN高。由於BWA具有建網快、運營成本低、維護方便等優勢，因此它的發展速度非常迅速，為推動無處不在的互聯網接入和加強公共服務奠定重要的基礎。 表1.1給出了三種寬頻無線接入技術的主要參數，即WLAN、WiMAX和WiBro ；表1.2給出了三種3G技術的主要參數，即UMTS（Universal Mobile Telecommunications System）、EV-DO（Evolution dataOnly）以及HSDPA（High Speed Dlink Packet Access） 。比較這兩張表可以看出BWA與3G技術差別很大，例如BWA支持的數據傳輸速率幾十兆比特每秒，而3G只有幾兆比特每秒；從覆蓋范圍可以看出，3G網路的覆蓋范圍要大於BWA網路；從移動性還可以看出3G網路支持高速移動的用戶。因此可以看出每個網路都有它的優點和缺陷。
表1.1寬頻無線接入技術的主要參數 WLAN WiMAX WiBro 峰值速率 802.11a, g=54 Mbps DL:70 Mbps DL:18.4 Mbps 802.11b=11Mbps UL:70 Mbps UL:6.1 Mbps 帶寬 20MHz 5-6GHz 9MHz 多址方式 CSMA/CA OFDM/OFDMA OFDMA 雙工方式 TDD TDD TDD 移動性 低 低 低 覆蓋區域 小 中等 大 協議標准 IEEE802.11x 802.16 TTA&802.16e 目標市場 家庭/企業 家庭/企業 家庭/企業 表1.2 3G技術的主要參數 UMTS EV-DO HSDPA 峰值速率 DL:2 Mbps DL:3.1 Mbps DL:14 Mbps UL:2 Mbps UL:1.2 Mbps UL:2 Mbps 帶寬 5MHz 1.25GHz 5MHz 多址方式 CDMA CDMA CDMA 雙工方式 FDD FDD FDD 移動性 高 高 高 覆蓋區域 大 大 大 協議標准 3GPP 3GPP 3GPP 目標市場 公共 公共 公共 下一代無線網路是異構無線網路融合的重要原因是：基於異構網路融合，可以根據用戶的特點（例如車載用戶）、業務特點（例如實時性要求高）和網路的特點，來為用戶選擇合適的網路，提供更好的QoS。一般來說，廣域網覆蓋范圍大，但是數據傳輸速率低，而區域網正好相反。因此在實際應用中，多模終端可以根據自身的業務特點和移動性，來選擇合適的網路接入。與以往的同構網路不同，在異構網路環境下，用戶可以選擇服務代價小，同時又能滿足自身需求的網路進行接入。這是由於這些異構網路之間具有互補的特點，才使異構網路的融合顯得非常重要。因此一些組織提出了不同的網路融合標准，這些組織有3GPP（The 3rd Generation Partnership Project）、MIH（The IEEE 802.21 Media Independent Handover working group）和ETSI（The European Telecommunications Standards Institute）。
無線資源管理（Radio Resource Management，RRM）是異構網路中的一個重要研究課題，RRM的目標是高效利用受限的無線頻譜、傳輸功率以及無線網路的基礎設施。RRM技術包括呼叫接入控制（Call Admission Control，CAC）、水平或者垂直切換、負載均衡、信道分配和功率控制等。3GPP提出一種協同無線資源管理技術（Common Radio Resource Management，CRRM），它是通過利用CRRM伺服器對不同接入網路信息進行監測，合理的調度異構網路中的無線資源。除了協同無線資源管理演算法外，還有聯合無線資源管理演算法（Joint Radio Resource Management，JRRM）。這些技術實際上都是為異構網路提供統一的管理平台，以達到合理利用無線資源的目的。
網路選擇演算法是無線資源管理中一個研究熱點，網路選擇演算法通常可以分為呼叫接入網路選擇演算法和垂直網路切換選擇演算法。同構網路的接入和切換主要考慮接收信號的強度，而在異構網路中需要考慮不同接入網路之間的差異，因此需要考慮的因素很多，接收信號的強度只是其中的一個影響因素，其他因素如數據傳輸速率、價格、覆蓋范圍、實時性和用戶的移動性等。這些都是從用戶角度考慮的，如果從網路端考慮，就會涉及到提高系統的吞吐量，降低阻塞率以及均衡負載。因此網路選擇對於異構網路的融合起到了至關重要的影響。本文接下來部分將主要討論異構網路系統模型、無線資源管理、網路性能優化以及網路選擇演算法。

Ⅳ 什麼是異構無線網路

就和手機一樣無線上網

Ⅳ 異構網路的異構網路中無線資源管理技術

傳統意義的無線資源管理包括接入控制、切換、負載均衡、功率控制、信道分配等，而在未來異構網路中，無線資源管理的目標還包括為用戶提供無處不在的服務和進行無縫切換，並提高無線資源的利用率。異構網路中無線資源管理是傳統無線資源管理的一種擴充。
異構網路中無線資源管理的研究引起了廣泛的關注，比較典型的幾個無線資源管理模型包括協同無線資源管理、Multi-access無線資源管理（Multi-access RRM，MRRM）和聯合無線資源管理。下面分別對這三種無線資源管理方法進行具體的介紹。 3GPP在規范中提出了CRRM的概念，通過CRRM對WCDMA、WLAN和GSM/EDGE等多種RAT進行統一的管理。CRRM中兩個主要技術是新發起呼叫的網路選擇和漫遊呼叫垂直切換的網路選擇。在這里每個RAT需要執行呼叫允許接入控制、調度（Scheling）、HHO和局部功率控制（Power Control）。CRRM結構框架如圖2.3所示。

每個RRM實體負責監測相應RAT的網路參數和狀態信息，並將這些信息周期性發送到CRRM伺服器，再由CRRM伺服器處理每個網路匯報的數據，並進行分析和處理，最後將決策的結果反饋給每個RRM實體，由這些RRM實體來具體執行對應的決策。
CRRM主要的優點是可以利用負載均衡（Load Balancing，LB）來降低阻塞率和提高無線資源的利用率；根據終端的業務類型為用戶選擇合適的網路，從而來改善網路的QoS管理功能。 Multi-access無線資源管理是基於三個主要的結構功能模塊：集中式的MRRM、分布式的MRRM和終端MRRM，如圖2.4所示。

集中式的MRRM一般適用於緊耦合的融合異構網路結構。圖2.5給出了集中式的MRRM架構，所謂集中式指的就是每個RAT都歸一個集中的RRM控制實體來管理，這個集中的控制實體能夠獲得所管理區域內的所有RAT的流量、負荷以及阻塞狀態等，能夠起到對這些網路進行統一的管理。這種結構有一些缺點，例如兩個相鄰的RAT之間會產生邊緣效應，還有不便於擴展，當集中式RRM管理的RATs太多時，難以管理，且效率不是很高。因此出現了分布式的MRRM架構。

如圖2.6所示給出了分布式的MRRM架構，分布式的MRRM沒有一個不依賴於某一個特定的MRRM實體，相應的功能分散給地位對等的RRM實體。分布式管理可以將系統的目標分配給每個分布式的RRM實體，由它們分擔管理和計算的功能，這樣可以降低每個節點的計算復雜度。並且系統的可靠性增加了，不會像集中式的MRRM，一旦集中RRM控制實體發生故障，整個系統就發生癱瘓了。這種框架已經在3GPP規范中得到了應用，並應用到了WCDMA和GSM/EDGE構成的異構網路系統。

基於終端的MRRM將MRRM功能和決策交由終端負責，但是這種方式還是需要網路端進行協助，例如每個網路實體需要將自身狀態信息提供給每個移動終端，以便進行MRRM決策。 文獻 提出了聯合無線資源管理方案。該方案的核心概念是業務分離和多重連接。JRRM將業務分成基本部分和增強部分，前者由大覆蓋范圍的RAT來傳送，例如UMTS。JRRM的目標是通過利用中心控制器來管理所有子網的容量，為不同RAT之間提供智能互聯。JRRM框架與CRRM結構非常類似，但是JRRM並不僅僅局限於UMTS和GSM。此外，JRRM通過一些改變和附加特點彌補了CRRM方案。一種超緊耦合方式允許聯合、管理網路與終端之間的業務流，因此聯合無線資源規劃和允許接入控制需要最優化頻譜效率、處理不同的業務類型和QoS約束以及自適應的規劃業務等。特別的是通過多重接入來利用業務分割來獲得最優QoS，多重接入指的是一個終端可以同時接入到多個無線網路，從而可以將業務流分割成多個子業務流，分別通過不同的RAT來非同步傳送。
如圖2.7中所示，JRRM結構是基於不同RATs同時覆蓋的假設，每個RAT需要保證用戶流量介面（User Traffic Interface，IU）、監測功能、業務調度（Traffic Schele，TRSCH）、負荷控制（Load Control，LODCL）、接入允許控制（Session Admission Control，SAC）等功能相互高效工作。業務估計模塊（Traffic Estimation mole，TREST）通知每個允許接入的會話或呼叫進行接入控制，去更新每個連接的優先順序信息和接入允許決策。

Ⅵ 異構網路的介紹

異構網路(Heterogeneous Network）是一種類型的網路，其是由不同製造商生產的計算機，網路設備和系統組成的，大部分情況下運行在不同的協議上支持不同的功能或應用。關於異構網路的研究最早追溯到1995的美國加州大學伯克利分校發起的BARWAN（Bay Area Research Wireless Access Network）項目，該項目負責人R.H. Katz在文獻1中首次將相互重疊的不同類型網路融合起來以構成異構網路，從而滿足未來終端的業務多樣性需求。為了可以同時接入到多個網路，移動終端應當具備可以接入多個網路的介面，這種移動終端被稱為多模終端。由於多模終端可以接入到多個網路中，因此肯定會涉及到不同網路之間的切換，與同構網路（Homogeneous Wireless Networks）中的水平切換（Horizontal Handoff, HHO）不同，這里稱不同通信系統之間的切換為垂直切換（Vertical Handoff，VHO）。在此後的十幾年中，異構網路在無線通信領域引起了普遍的關注，也成為下一代無線網路的發展方向。很多組織和研究機構都對異構網路進行了深入廣泛的研究，如3GPP、MIH、ETSI、Lucent實驗室、Ericsson研究所、美國的Georgia理工大學和芬蘭的Oulu大學等。下一代無線網路將是無線個域網(如Bluetooth)、無線區域網(如Wi-Fi)、無線城域網(如WiMAX)、公眾移動通信網(如2G、3G)以及Ad Hoc網路等多種接入網共存的異構無線網路2。

Ⅶ LTE中RAT什麼意思

無線電接入技術（Radio Access Technology，簡稱：RAT）是無線通信網路的底層物理連接方法。截至2013年，很多新型的手機，例如Nexus 4或iPhone 5都能夠在一台設備上支持多個RAT，例如藍牙、Wi-Fi以及3G、4G或LTE。

術語「RAT」傳統上被用在移動通信網路的可互操作性上（interoperability）。無線接入網中也有所舉例。

最近，「RAT」這個術語被用在異構無線網路（Heterogeneous Wireless Networks）的討論中。一個用戶設備會在多個RAT中來選擇使用哪個去連接到網際網路。它的執行類似於基於IEEE 802.11（Wi-Fi）的網路中的接入點選擇。

(7)異構無線網路擴展閱讀：

數字直接擴頻技術

工作在1700MHz頻率以上,寬頻載波可提供話音通信或高速率、圖像通信等業務,其具有通信范圍廣、處理業務量大的特點,可滿足城市和農村地區的基本需求。

數字無繩電話技術

可提供話音通信或中速率數據通信等業務。歐洲的DECT、日本的PHS等技術體制和採用PHS體制的UT斯達康的小靈通等系統用途比較靈活,既可用於公眾網無線接入系統,也可用於專用網無線接入系統。

最適宜建築物內部或單位區域內的專用無線接入系統。也適宜公眾通信運營企業在用戶變換頻繁、業務量高的展覽中心、證券交易場所、集貿市場組建小區域無線接入系統,或在小海島上組建公眾無線接入系統。

Ⅷ 異構無線網路的垂直切換模擬用什麼軟體

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