(4)移动终端
在异构网络环境中,不同网络将提供不同的 QoS,终端的工作环境将发生巨大的变化,业务需求、制式及运营者的差异导致了移动终端的不同,各种移动终端会具有不同的业务能力,包括接入能力和移动能力等[14]。
4.2 异构网络的关键技术
为了实现异构网络的互联和融合,需要采用一些先进技术,下面对这些技术进行简单介绍:
4.2.1通用链路层技术
未来通信系统呈现出多种无线接入技术并存的场景,面临的挑战就是提供一个多无线接入结构来实现异构无线接入网络的互连,并有效支持丰富多彩的服务。为了保证这种互连在用户和服务平面是透明的,需要在原有的链路层上进行扩展,增加2.5层功能模块即引入了通用链路层(GLL)概念。
通用链路层(GLL)可被看做一个在原有协议层上增加的通信层,用来为不同的无线接入机制提供统一的链路层数据处理。引入通用链路层的好处主要是为提供给用户更好的服务质量,并为网络间提高资源的有效利用奠定基础。GLL 层设计得可与 MAC 层进行不同程度的耦合。一般来说,耦合程度越高,系统互联的复杂度越高,但能带来更高的多接入增益。通常,通用链路层的功能包括:
(1)作为不同接入技术的汇聚层,它为其上的协议层(如网络层)提供统一的接口,来达到与上层屏蔽接入技术的差异的目的。
(2)对不同接入技术的无线链路控制协议(RLC/MAC)功能进行控制以及补充,达到资源的有效利用以及最大化应用层性能。
(3)保持网络协议层的模块化结构,以支持不同接入技术间的融合。
(4)提供对用户数据包在不同网络间调度,以利于网络分集增益。
(5)给上层提供链路层状态信息,以有效地支持接入网络间的移动性管理。 GLL 层位于原有协议的 L2 层之上,L3 层之下。并按照移动通信系统的控
制及数据层面分离的原则。GLL 也分为两个层面,分别被定义为 控制层面(GLL-C) 和 数据层面(GLL-D)。在数据层面,基于不同网络的不同格式 MAC 数据通过GLL-D 层处理,并提供给上层一个统一格式定义的数据流。在控制层面,GLL-C 将各网络的下层反馈信息收集,并传递到协同资源管理单元,以进行动态的资源管理。
4.2.2异构发送/接收分集
异构发送/接收分集主要思想为在异构融合网络环境中,将两个通信实体间的数据包分配在基于不同的无线接入技术的链路上。采用不同的接入技术,以及收发端间同时经历不同的信道衰落,在发送端可以选择一个或者多个接入链路进行发送数据;在接收端进行合并则可以获取空间分集及多接入分集增益,并提高数据收发的可靠性,同时也提高整个系统的资源利用率。如图 4.1 所示,为一个基于GLL 的异构发送接收分集在下行链路的实现,上层的多用户应用数据IP 包发送到GLL 层,在该层的多接入分组调度器会综合考虑信道质量、可用资源反馈以及错误重传状态等信息后,动态选择用户和接入链路,再进行数据包发送。可以看出,上述实现包含三个重要的组成模块:
1)接入选择及分组调度器;选择不同的用户数据在不同的接入链路上进行发送。
2)网络资源及承载状态信息反馈,以提供给前者进行有效调度。
3)错误控制级反馈机制,以利用多接入特性进行重传。
在参考文献[17]中,根据网络间融合中 GLL 与原有协议层的耦合程度,异构发送分集应用可分为基于 IP 层的异构发送分集和基于 MAC 层的异构发送分集。在前一应用中,接入选择和分组调度室基于 IP 数据包的,而后者则基于 MAC PDU 。

图4.1 异构发送分集模型
4.2.3异构多跳技术
在近几年中,多跳技术成为了移动通信领域的研究热点,其对系统性能的改进及其潜在的经济效益使得该项技术在通信领域中的地位不断提升。传统意义上的多跳一般是在系统覆盖范围内或小区边缘加入一定数量的中继节点,用户终端以多跳的方式通过中继节点接入到接入点,从而实现系统覆盖范围的扩大和数据传输速率的提高。
但是在网络互连和融合中,使用多跳技术的目的不仅仅局限在解决覆盖和传输速率方面的问题。更重要的是通过合理的配置中继节点,享受网络融合带来的优势。由于中继节点与接入点之间的链路所采用的无线接入技术不同于用户之间所采用的技术,因此中继节点被赋予了新的意义和功能。它的配置更着重于完成不同无线接入技术的转化,使采用与接入点不同无线接入技术的用户能够使用不同网络的服务,这种中继节点也被称为异构中继节点。异构多跳技术的主要应用场景如图 4.2 所示。
对于异构多跳技术的研究主要是基于异构中继节点进行的,大致包括一下几个方面:
1)不同接入技术间的转化:在中继节点处所中继的链路将采用不同的无线接入技术,并让他们同时工作。所以,无法通过将帧结构划分为不同的时隙来实现中继节点的上下行转发任务。而通用链路层(GLL)的增加,屏蔽掉了底层技术的差异,所有经过中继节点的数据包在此经过格式转换、参数映射、分割和重组之后,按照客户的不同要求,采用另一种接入技术进行转发,从而完成网络的互联和融合 。

图4.2 异构多跳技术的主要应用场景
4.2.4协同无线资源管理
协同无线资源管理(Multi-Radio Resource Management,MRRM)作为网络互联及协作关键技术之一,主要完成网络间无线资源的协调管理。它的功能目标是扩展容量和业务范围,最优化无线资源的利用率和最大化系统容量,并能够支持智能的联合会话及接入控制,以及不同无线技术间的切换和同步,从而完成无线系统中的无线资源分配。当然协同无线资源管理的程度依赖于采用集中式或分布式控制的实现方式,集中式协同无线资源管理能对资源进行统一的管理,使得这种模式最统一达到全局资源最优使用和最大化系统收益的目标,但这种方式的灵活性较差。分布式协同无线资源管理可以很好解决可扩展性问题,缺点是虽然可以通过信息交互的代价提高系统的总体性能,但很难达到资源的最优利用。为进行有效的资源管理,需要考虑众多参数:网络拓扑、网络容量、链路条件、业务 Qos、用户要求、运营策略等。
协同无线资源管理的主要作用集中在系统层、会话层以及流层。在系统层,协同无线资源管理主要表现在两个或是更多的无线接入资源之间进行,如频谱、负载和拥塞等的控制。在会话层协同无线资源管理模块用于在相关的流之间进行匹配,而这里的功能是由系统层的运行或者会话层、流层的事件触发的。在流层,协同无线资源管理的功能会建立或是维持无线接入,但这可能会造成持续并行的多条路由。这些一般性功能的行使范围横跨可用的无线资源间,它的一些代表性功能,如无线接入的选择、负载均衡以及动态频谱分配;使得在多个可用网络之间可以以一种协调工作的方式自适应分配资源。
(1)接入选择
用户的接入将有更多的选择,享受更优的服务。但是对于一个多模终端用户来说,在处于两个网络同时可以接入的情况下,综合考虑各种因素来实现用户业务要求以及网络资源的有效利用等。如何自动选择一个更适合的网络进行服务,是协同无线资源管理中的一项重要的内容。
在网络选择方案的发展方案中,主要提出过三种网络选择方法。 11/15 首页 上一页 9 10 11 12 13 14 下一页 尾页 |