1.3 未来异构无线网络融合的特征
未来移动通信系统的发展趋势并不是建设一个崭新的具备各种完善功能的网络,而是考虑在多种无线网络间保持通信的连续性,这就要求各种无线接入技术包括已经存在的和即将部署的网络能够相互协调和集成。目前,每种无线接入技术在容量、覆盖、数据速率和移动性支持能力等方面各有长短,任何一种无线网络都不可能满足所有用户的要求。如图1.3所示,在未来异构融合的网络环境中,已有的无线接入技术向高级阶段演进,新型无线接入技术不断涌现,它们之间相互补充,形成重叠覆盖的网络。
针对各种无线接入技术在无线频段、组网方式和业务提供的多样性,它们在空中接口协议的设计方面具有差异性和不可兼容性。无线接入网络的异构性主要体现在以下几个方面:
图1.3 未来异构融合网络环境
1.频谱资源
由于不同频段物理特性不同,适用于各种频段的无线技术也不同,各个区域频谱规划方式也有显著区别,导致特定频段上实现的无线技术总是需要满足特定的技术和业务需求。
2.组网方式
由于需要综合考虑网络规模、网络覆盖和兼容性等要求,组网方式、网络功能设置、资源管理和配置方式等呈现出迥然不同的特点。物理层及媒体访问控制(MAC)层在调制技术、天线技术、加密技术和接入技术的实现上都有很大差别。
3.业务需求
不同的用户偏好和需求导致了多样化的业务类型,包括传统的电信业务、交互业务和以内容为中心的业务等。这些业务将具有不同的特征,并对技术与终端提出不同的服务质量(QoS)要求。
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。
5.运营管理
不同的运营商将会设计出不同的管理策略,包括寻呼漫游策略、网络切换策略、资源分配策略、认证与鉴权策略和计费策略等。为保证通信各层之间的有效交互,满足组网的需要,必须根据所使用的无线资源以及所针对的业务特点,设计合理的通信协议栈和适当的网络管理机制。
以上几个方面相互影响,构成了各种无线网络的异构特性,对于网络的稳定性、可靠性和高效性提出了挑战。同时,对于未来无线通信系统而言,移动性管理、无线资源管理和端到端重配置成为急需解决的关键问题。