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3G布景多跳蜂窝网交融要害技术研究

基站和ARS的主要不同在于,一旦基站建立,通过有线接口连接MSC后它的位置就固定了,而ARS是一个无线通信设备。ARS的控制器要比基站的简单得多,另外ARS可以小范围地移动,并且能通过无线接口与移动用

蜂窝网与AdHoc网络交融尚处在理论研讨阶段,国际上相关研讨小组十分多,纷繁提出了自己的交融计划。本文将部分交融系统模型按其功用运用分三个方面进行介绍。
热门小区平衡业务量

热门与非热门小区的平衡、进步信道利用率是网络交融的重要运用。这种功用的网络交融计划以iCAR(integrationofcellularandmodernAdhoc relaying technologies)为代表。

它最早提出将传统蜂窝网和AdHoc转发技能相结合,要点针对处理蜂窝系统中信息流量不均衡时的拥塞问题。iCAR系统经过在小区间运用AdHoc转发台(ARS)将数据流从一个小区动态转移到其他小区然后有用的平衡小区间的流量负载。这不只添加了系统的容量还能够削减移动节点的发送功率并且扩展了系统的掩盖面积。

基站和ARS的首要不同在于,一旦基站树立,经过有线接口衔接MSC后它的方位就固定了,而ARS是一个无线通讯设备。ARS的操控器要比基站的简略得多,其他ARS能够小规模地移动,并且能经过无线接口与移动用户、基站、其他的ARS直接通讯。

转发比如如图1所示,拥塞小区B中的移动用户X经过两个ARS与小区A中的基站通讯。每个ARS有两个空中接口,C(cellular)接口是与基站之间通讯的接口,R(relay)接口是与移动节点或其他ARS通讯的接口。假定C接口作业在1900MHZ左右,R接口运用频带在2.4GHZ处,(运用其他频带也能够例如在2G系统中运用的是850MHZ,3G系统运用的是2GHZ)。R接口运用的媒体接入操控协议(MAC)协议与无线局域网或AdHoc网络中的运用的协议类似。由于ARS的首要作用是转发,因而每个ARS的R接口传输规模都远小于基站,这意味着ARS的花费要远远小于基站。ARS之间能够彼此通讯,一起必定的移动性以及作业频段的不同使之能够与基站以较高的速率通讯。

图1iCAR根底转发

直接与移动节点通讯的ARS称为署理,直接与基站通讯的ARS称为网关(ARS能够一起作为署理和网关)只要ARS作为网关时它才一起运用C接口和R接口,作为转发节点时它只运用R接口,这也意味着ARS只要在作为网关时才运用专用操控信道DCH,在这种情况下DCH由MSC动态的分配。

为了能够转发,移动节点需求有R接口与ARS通讯,在正常的情况下移动节点还要经过C接口与基站通讯,因而移动节点与ARS相同有两个接口。因而理论上讲移动节点也能够当作ARS,在其他移动节点和基站之间转发信号,可是这样一来安全、认证等问题都难以完成。因而在icar系统中移动节点不用来转发数据包。实际上AdHoc网络面对的最大问题都是由于节点的快速移动一起短少中心操控机制,ARS的方位以及有限的移动都是经过MSC操控的,因而转发途径有较好的服务质量,并且一旦树立能够坚持高稳定性,更适于实时运用。

扩展蜂窝网的掩盖规模

多跳蜂窝网(MCN)是AdHoc网络与蜂窝网结合范畴的新研讨热门。多跳蜂窝网既有传统蜂窝网固有的服务基站,一起又具有了AdHoc网络多跳转发的灵活性。在同一个小区内能够一起有多条链路通讯并且不占用基站的信道。与纯AdHoc比较,有基站的存在安全问题更简单处理。一起还具有基站的发送规模和功率下降,削减根底设施的费用,削减系统中基站的数量,添加网络的掩盖面积及进步系统容量的长处。

小区内的两个移动节点1和4需求树立通讯链路,在SCN中路由为移动节点1到基站再到移动节点4,即移动节点1和4别离树立到基站的单跳链路,由基站转发完成通讯。而在MCN中,则不需求基站的参加,路由为移动节点1经过移动节点2、3抵达移动节点4,由接近节点2和3转发即可。小区A中的移动节点2要与小区B中的移动节点4树立通讯链路,在SCN中路由为移动节点2经过基站A,B抵达移动节点4,各移动节点别离与所在小区内的基站通讯,不同小区的基站间交互数据完成通讯。而在MCN中路由为移动节点2经过移动节点3、基站A、基站B、移动节点1到移动节点4,离基站较远的移动节点经过接近移动节点的转发和基站进行通讯。

供给高速率的数据业务

在UCAN系统中首要引入了HDR(HIGNDATARATE)和IEEE802.11b,每个移动设备有两个接口。它的系统结构如图2所示,移动设备都接入高数据速率的基站。署理用户的下行链路接纳从基站发来的高速率数据包,再经过IEEE802.11b接口发送给转发用户,转发用户再发送给方针用户。用户在此进程中一直在检测高速率下行链路的信道情况。

图2UCAN的系统结构

UCAN提出了署理发现机制。只要低速率下行链路的移动节点经过IEEE802.11b接口发送路由恳求信息。这个路由恳求信息在附近移动节点间播送,依据署理发现协议,寻找到一个具有高速率下行链路的移动用户。这个路由恳求转发的进程就在每个节点上树立了路由信息,数据包能够经过相同途径抵达意图节点,因而署理发现协议也能够作为路由树立协议。

署理节点发送一个署理运用信息给基站,依据此信息基站更新抵达意图节点的署理表。从意图节点下一个时刻片开端,基站就经过署理结点将数据帧发送到意图节点。当署理节点收到数据帧,它将查看帧中意图节点的标识段,并经过IEEE802.11b接口抵达意图结点,关于IP数据包能够运用IP地道封装数据帧。高速率下行链路的信道质量在署理发现中是十分重要的参数,此外还要考虑移动节点的移动速度。在UCAN中规划了两个署理发现机制:GreedyProxyDiscovery和On-demandProxyDiscovery。

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