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下一代異構無線網路切換技術

發布時間: 2022-08-12 17:11:09

A. 路由器能連接異構網路的原因之一是具有協議轉換功能嗎協議轉換是OSI的幾層功能

  1. 路由器(Router),是連接網際網路中各區域網、廣域網的設備,它會根據信道的情況自動選擇和設定路由,以最佳路徑,按前後順序發送信號

  2. 路由和交換機之間的主要區別就是交換機發生在OSI參考模型第二層(數據鏈路層),而路由發生在第三層,即網路層。這一區別決定了路由和交換機在移動信息的過程中需使用不同的控制信息,所以說兩者實現各自功能的方式是不同的。

  3. 路由器(Router)又稱網關設備(Gateway)是用於連接多個邏輯上分開的網路,所謂邏輯網路是代表一個單獨的網路或者一個子網。當數據從一個子網傳輸到另一個子網時,可通過路由器的路由功能來完成。因此,路由器具有判斷網路地址和選擇IP路徑的功能,它能在多網路互聯環境中,建立靈活的連接,可用完全不同的數據分組和介質訪問方法連接各種子網,路由器只接受源站或其他路由器的信息,屬網路層的一種互聯設備。

  4. 路由器是互聯網的主要結點設備。路由器通過路由決定數據的轉發。轉發策略稱為路由選擇(routing),這也是路由器名稱的由來(router,轉發者)。作為不同網路之間互相連接的樞紐,路由器系統構成了基於TCP/IP 的國際互聯網路Internet 的主體脈絡,也可以說,路由器構成了Internet的骨架。它的處理速度是網路通信的主要瓶頸之一,它的可靠性則直接影響著網路互連的質量。因此,在園區網、地區網、乃至整個Internet研究領域中,路由器技術始終處於核心地位,其發展歷程和方向。

B. 請問大家什麼是 異構網路呢

異構網路

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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。

中文名:異構網路
外文名:Heterogeneous Wireless Networks
簡寫:HWNs
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介紹

互聯網可以由多個異構網路互聯組成。用來連接異構網路的設備是路由器。

所謂異構是指兩個或以上的無線通信系統採用了不同的接入技術,或者是採用相同的無線接入技術但屬於不同的無線運營商。利用現有的多種無線通信系統,通過系統間融合的方式,使多系統之間取長補短是滿足未來移動通信業務需求一種有效手段,能夠綜合發揮各自的優勢。由於現有的各種無線接入系統在很多區域內都是重疊覆蓋的,所以可以將這些相互重疊的不同類型的無線接入系統智能地結合在一起,利用多模終端智能化的接入手段,使多種不同類型的網路共同為用戶提供隨時隨地的無線接入,從而構成了如圖1所示的異構無線網路。

C. 下一代互聯網技術有哪些

也許只需要3 -5年,我們將目擊互聯網完成如下幾個方面的變革: ■ 技術:從離散走向統一;從一維走向三維;從窄帶走向寬頻;從固定走向無線;從.com時代走向.net時代;網路拓撲結構伸展的同時,巨大潛能將得到釋放。 ■ 生活:從「學習時代」走向「消費時代」;從「讀網時代」走向「用網時代」;網路從進入生活開始變成生活的一部分。 ■ 商業:從滑鼠+水泥到網路辛迪加再到網路巴扎,企業從信息化建設開始走向網路化協作。 ■ 經濟:從邊緣走向核心;從表層滲入深層;網路經濟與傳統經濟從帶動時代走向融合時代。 在網路變革的背後,輝映著一個個深邃、睿智、跳脫、沉穩、激進、犀利的思想之間的碰撞…… 【互聯網周刊專稿】2001年是網路經濟或者說新經濟浮華盡去的一年,在股市的喧囂和震盪之後,留給所有人的是一段難耐而又難得的冷靜:進入商業化發展階段的互聯網在經歷了技術創新、模式創新乃至經濟創新的浮躁之後欲向何方去?也許我們該把注意力從「進入螺旋」的.com那收回來,重新審視互聯網過去、現在和未來的變化曲線。 我們依然生活在一個急速巨變著的網路時代,以摩爾定律的速度飛快延伸和壯大著的互聯網正在與社會、經濟、政治和文化從相互包容走向融合。半年前當互聯網之父 Vinton G Cerf(現任ICANN主席)和Internet2主席Doug Van Houveling來到中國時,北京青年報用「佈道」來表達對互聯網先驅們的尊重,但僅僅時隔幾個月,採用第三代寬頻光纖IP技術的網通寬頻實驗網就開通並進入商業化運作。寬頻接入,無線互聯,IDC,ASP,電子市場等一個個充滿生命力的的商業模式正在圍繞一個更加強壯,可靠,智能,普及和趨於統一的IP網路計算構架和模式展開,同時以互聯網為支點的產業縱向分化和橫向整合也在每時每刻地進行著。 也許只需要3~5年,我們將目擊互聯網完成如下幾個方面的變革: 技術:從離散走向統一;從一維走向三維;從窄帶走向寬頻;從固定走向無線;從.com時代走向.net時代;網路的拓撲結構伸展的同時,巨大潛能將得到釋放。 生活:從「學習時代」走向「消費時代」;從「讀網時代」走向「用網時代」;網路將從進入生活開始變成生活的一部分。 商業:從滑鼠+水泥到網路辛迪加再到網路巴扎,企業將從信息化建設開始走向網路化協作。 經濟:從邊緣走向核心;從表層滲入深層;網路經濟與傳統經濟從帶動時代走向融合時代。 就在我們呼喚與網路變革同步的時候,我們至少應該記得一點,互聯網剛剛駛離出發點五米,更驚心動魄的變革尚未到來,在這之前,互聯網所能改變的和所要改變的永遠會超出一個人、公司、國家、民族的眼界。 為了更加清楚地辨識我們在這場變革中所處的位置,也為了把握飛速轉換的機遇和秩序,我們人為地為互聯網發展的線性軌跡在不同階段打上參照標識,互聯網周刊這次專題系列報道,就是試圖為通往未來幾年的網路經濟的快車道製作一個融會了技術、應用和電子商務等領域IT精英的卓越見識的立體交通標識——第三代互聯網,這個標識的位置可能會有誤差,但卻可以讓你絕對地感知身邊正在發生著的第三代互聯網變革的速度和方向。 如果說前一個標識——第二代互聯網的內涵還主要局限於I2、NGI和寬頻在學術上和網路多媒體方面的巨大潛力。我們將要討論的第三代互聯網則是超越寬頻和無線概念的下一代互聯網技術、應用、服務和商業模式的綜合體系,以及為了迎接這個可以預見的綜合體系我們需要在未來幾年內遵循或打破的網路規則。 IT業:巨擎牽引的產業變革 繼Intel、微軟、思科、IBM、康柏等IT巨擎在2000年下半年先後作出重大戰略調整之後,一個新的名詞頻繁見著於各大IT媒體:第三代互聯網。然而如今大多數互聯網服務業和傳統行業的企業對此依然是一頭霧水。究其原因主要有兩個:來自IT業的聲音不統一;和媒體報道不深入。這兩個 因素加起來給用戶的感覺就是:第三代互聯網離我們還遠著呢。 如果用戶對第三代互聯網的實質意義沒有正確理解,那就談不上准備更談不上推動。從產業的角度講,無論是「電子商務回歸本質」也好,「互聯網是網中之網」也好,IT業正在加快向以互聯網為中心的產業調整,定位於服務傳統產業的互聯網服務業也已浮出水面,三大產業的縱向分化和橫向整合也在產業的互動之中悄然進行。站在這樣一個時代轉折的風口浪尖,有識之士已經認識到,必須採取「立足中間、服務兩端」的立場,與IT業的巨擎達成充分溝通,共同把握這場由技術創新引發的,以改變和融合為主要特徵的下一代網路革命。因為我們知道,如果互聯網服務業和傳統企業無法理解正在發生著的第三代互聯網變革,那所有的.net、第三代、無縫寬頻都將成為毫無意義的IT噱頭。 兩個四十億美元的相同涵義:引領第三代互聯網變革 在互聯網從第二代向第三代邁進時,變革將從IT產業開始向下游產業遞推。基礎設施供應商、系統集成商、ISV、SP(解決方案供應商)都將試圖因循適合自身情況的第三代策略,這方面最典型的例證無疑要算同時扮演以上各種角色的IBM了。作為Eserver戰略的後繼環節,IBM不久前推出了按客戶需求定製計算和存儲能力的解決方案。為此,IBM前後投入了40多億美元。從投資力度上,我們同樣可以看出,IBM的Eserver戰略決非許多人揣測得那樣,只是一種品牌策略。其實,從根本上將,IBM的Eserver與惠普的Superdome在某種程度上達成了共識:不再單獨強調軟體、硬體甚至系統平台,而是以客戶為中心開放封閉技術構架,調整經營理念,積極尋求合作夥伴——甚至是昔日的競爭對手,以期向客戶提供強大的IT基礎設施、降低客戶的采購成本、加快客戶的電子商務系統部署、提高客戶進入市場時間、有效支持客戶目前和潛在的業務需求、滿足客戶應用的個性化和端到端需求。通過投資、外包、咨詢、VAR來尋求客戶利益的最大化。同時,也帶動了互聯網服務產業的發展。 在IBM推出Eserver戰略後不到兩個月,康柏發動了耗資40多億美元的全球品牌戰略——激發靈感的科技,在中國區的發布會上,康柏大中國區總裁俞新昌揭示了康柏的第三代互聯網理念:「致力於建設更強大的Internet環境,重新定義Internet體驗,和Internet訪問方式,並在Internet環境與用戶交匯之處,無限延伸網路前沿,營造隨時隨地的,新一代「三維互聯網應用模式」。 作為最大的計算機設備廠商之一,康柏曾一度被認為難以跟上Internet速度。然而康柏從去年下半年開始爆發出的活力讓人不得不另眼看待康柏的首席執行官,「技術狂」Capellas的獨到理念:永不停歇的技術創新依然是激發產業和經濟變革的靈感源泉。康柏中國公司的曾北偉先生對此補充道:「有人把IT巨頭的一些前瞻理念歸於一種刺激市場、銷售和股票的Hype。這種理解十分片面,大家都知道,Sun和SGI都是做工作站出身,但今天在IT業里SGI與Sun的分量已是相去甚遠。除了管理決策的問題之外,Sun對網路計算的超前感悟是Sun成功的主要原因。」 技術變遷:統一與融合 在第三代互聯網已浮出冰山一角的形式下,一方面飛速變換的市場條件和客戶需求對IT服務商的應用開發和集成速度提出了更高的要求,對開放構架和統一技術標準的呼聲也隨之高漲。另一方面,互聯網的縱向發展和橫向擴張需要藉助標準的融合與統一。同時,網路的開放性和外部性決定了那些傳統的專有、封閉系統已經無力支撐起日趨統一、智能、強調互操作性的互聯網基礎設施。無論是康柏、惠普、IBM還是Oracle、微軟都已先後發布了各自面向下一代互聯網的轉型戰略。在認識這些策略時,我們發現圍繞開放構架和統一標準的爭奪將從根本上影響下一代互聯網的應用模式和產業格局。一切正如福特公司的T型車一樣,一個好的標准將促進一個企業甚至產業的壯大,而一個不合時宜的標准則會起到相反的作用。 從惠普和IBM的近期的一些舉措中,我們可以看到:「IT標準的制定已經從主機時代的廠商主導和兩層構架時代的技術創新主導發展到了互聯網時代的客戶主導,統一標准和開放構架已經成為下一代互聯網的大勢所趨。」——康柏大中華區總裁 俞新昌 在對放構架標準的策略上,HP一度走在了業界的前面:「today we work in the net,tomorrow the net works for us."惠普不但提出電子化服務的理念,還推出E-speak作為電子化服務的構架標准——後來這個標准歸入IBM發起的B2B標准UDDI,也進一步表明了HP推廣統一標準的決心。IBM一年來在開放標准構架的推動上也是不遺餘力:先是聯手英特爾和SCO發起Montery計劃,意在消除IA和RISC兩大主流硬體構架之間的「數字鴻溝」。然後宣布軟硬體全線「擁抱」Linux,從Linux手錶到S/390大機,從DB2資料庫到Websphere電子商務中間件——全線產品兼容Linux並在Linux應用開發上投入大量資金。此外IBM在Java上的投入甚至超過了Sun。IBM副總裁和存儲系統部執行官Linda Sanford對此的看法是:"很明顯,IBM致力於推進開放式標准正是為了滿足分銷商和客戶的需要。電子商務的變革需要的是開放性和客戶第一。面臨互操作性問題的各個公司已經意識到,互操作性會成為它們通向其成功道路上潛在的障礙"。 盡管有業界泰斗的鼎立推動,我們依然得正視這樣一個問題:純粹的「開放」與「統一」只是一種理想化的結果,IT業內圍繞開放構架、統一標準的意見分歧和競爭將長期存在下去。典型的如Java或者說現在的Sun ONE與Microsoft.NET形成的對峙,但我們也看到象XML、UDDI這樣的由第三方組織或IT企業聯盟制定的統一標准和浮現中的互聯網服務業將能把這些分歧和競爭的影響阻隔在用戶的門外。

D. 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。

E. 如何設置wifi和移動數據網路之間自動切換

今天為大家介紹Mate 30系列的一項黑科技功能——Link Turbo智能分流小助手,真正實現Wi-Fi與LTE雙網雙通。

一、Link Turbo簡介
大家平時在Wi-Fi網路下使用微信、淘寶、支付寶、刷抖音等應用時,如果遇到微信發送消息慢、無法打開淘寶、觀看視頻不佳等苦惱問題,怎麼辦?是斷開Wi-Fi開關,打開蜂窩數據業務嗎?這種操作方法已經out了!Link Turbo技術可以幫你實現4G與Wi-Fi無縫切換,實現多鏈路連接協議的全網路智能切換,會檢測到您在Wi-Fi下的體驗不佳但手機蜂窩網路質量良好時,優選合適的網路進行數據分流,將正在使用的前台應用分流到數據業務來保障您的體驗順暢;當Wi-Fi質量恢復到應用能流暢運行時,幫您切回Wi-Fi網路。

Link Turbo 是一款基於系統多路連接協議而研發的全網路智能鏈路模式,其強大之處主要在於網路間蜂窩與Wi-Fi智能切換,用戶無需手動在蜂窩和Wi-Fi之間手動切換,So,有沒有覺得此黑科技的強大呢?

此功能適用於華為手機EMUI9.0以上版本,低於EMUI9.0的手機不支持此黑科技。

二、網路智能分流啟動、關閉的方式
首先打開【設置】>【WLAN】>【右上角三點】>【WLAN+】,將此按鈕打開;

然後前往【設置】>【移動網路】>【移動數據】>【高級】>【WLAN/移動數據連接切換提示】,選擇【自動使用移動數據連接】

需要注意以下3種約束項限制,任何一種情況都無法觸發Link Turbo網路智能切換:

1、WLAN+關閉會導致智能分流無法使用

2、蜂窩關閉會導致智能分流無法使用

3、SIM卡未插會導致智能分流無法使用

三、Link Turbo使用場景
目前Link Turbo支持5款應用的智能網路切換,包括微信、滴滴打車、抖音、支付寶、淘寶。如果您希望更多APP支持次功能,別擔心,後續華為手機會增加支持的APP數量。

當用戶遇到以下三種情況時,會觸發Link Turbo切換:

1. Wi-Fi異常斷網。例如因停電導致Internet區域網無法上網,家用路由器網路上網不穩定導致經常卡頓;

2. Wi-Fi網路擁塞。用戶在大型的公共場所,人流量多時使用同一個網路上網慢,例如高鐵站、大型商場、飛機場、汽車站等;

3. Wi-Fi拉遠距離。用戶在連接某一網路時通過走動的方式遠離網路導致上網慢,例如家居環境存在Wi-Fi上網卡頓。

此時Wi-Fi不斷開,蜂窩旁邊會有上下箭頭出現。當用戶將前台應用切換到後台時,觸發的Link Turbo進程會停止,蜂窩上下箭頭消失,如圖所示:

四、Link Turbo功能彈框提示
當用戶使用的應用分流到數據業務時,會溫馨提醒:「正在同時使用WLAN和移動數據」(數據和Wi-Fi同時有上下行流量圖標)。當前支持彈框提示的應用包括微信、抖音、淘寶三種,滴滴打車與支付寶不支持提示。

實際當前應用使用的是蜂窩數據,並非Wi-Fi數據,Wi-Fi此時不會斷開,如果後台還有其他業務,例如迅雷下載文件等後台業務,此時後台使用的是Wi-Fi網路,並非蜂窩數據,因此用戶不用擔心會消耗蜂窩流量。

F. 通信3G設備RNC的作用是什麼

RnC無線網路控制器定義 無線網路控制器(RNC,Radio Network Controller)是新興3G網路的一個關鍵網元。它是接入網的組成部分,用於提供移動性管理、呼叫處理、鏈接管理和切換機制。為了實現這些功能,RNC必須利用出色的可靠性和可預測的性能,以線速執行一整套復雜且要求苛刻的協議處理任務。 作為3G網路的重要組成部分,無線網路控制器(RNC)是流量匯集、轉換、軟硬呼叫轉移(soft and hard call handoffs)、及智能小區和分組處理的重點。無線網路控制器(RNC)的高級任務包括1) 管理用於傳輸用戶數據的無線接入載波;2) 管理和優化無線網路資源;3) 移動性控制;和4) 無線鏈路維護。 無線網路控制器(RNC)具有組幀分配(framing distribution)與選擇、加密、解密、錯誤檢查、監視、以及狀態查詢等功能。無線網路控制器(RNC)還可提供橋接功能,用於連接IP分組交換網路。無線網路控制器(RNC)不僅支持傳統的ATM AAL2(語音)和AAL5(數據)功能,而且還支持IP over ATM(IPoATM)和SONET上的數據包(POS)功能。無線用戶的高增長率對IP技術提出了更高的要求,這意味著未來平台必須要能夠同時支持IPv4和IPv6。 RNC在典型UMTS R99網路中的位置如圖二所示。注意,實際網路傳輸將取決於運營商(carrier)的情況。在R99中,RNC與節點B之間通常有一個SONET環,其功能相當於城域網(MAN)。通過分插復用器(ADM),可從SONET環提取或向SONET環加入數據流。這一拓撲結構允許多個RNC接入多個節點B,以形成具有出色靈活性的網路。RNC網路介面參考點 無線網路控制器(RNC)可使用表1中描述的定義明確的標准介面參考點連接到接入網和核心網中的系統。 由於RNC支持各種介面和協議,因此可被視作一種異構網路設備。它必須能夠同時處理語音和數據流量,還要將這些流量路由至核心網中不同的網元。無線網路控制器(RNC)還必須能夠支持IP與ATM實現互操作,向僅支持IP的網路生成POS流量。因此,RNC必須要能夠支持廣泛的網路I/O選件,同時提供規范、轉換和路由不同網路流量所需的計算和協議處理,而且所有這些處理不能造成呼叫中斷,並要提供合適的服務質量。 介面 說明
Lub 連接節點B收發信機和無線網路控制器(RNC)。這通常可通過T-1/E-1鏈路實現,該鏈路通常集中在T-1/E-1聚合器中,通過OC-3鏈路向RNC提供流量。
Lur 用於呼叫切換的RNC到RNC連接,通常通過OC-3鏈路實現。
lu-cs RNC與電路交換語音網路之間的核心網介面。通常作為OC-12速率鏈路實施。
lu-ps RNC與分組交換數據網路之間的核心網介面。通常作為OC-12速率鏈路實施。
表1. 介面參考點 無線網路控制器(RNC)的要求 兩種有助於開發商滿足嚴格的無線網路控制器(RNC)要求的技術是ATCA和英特爾®IXP2XXX網路處理器。後者基於英特爾互聯網交換架構(英特爾IXA)和英特爾XScale®技術,專為提供高性能和低功耗而設計。 ATCAATCA是由PCI工業計算機製造商協會(PICMG)開發的一項行業計劃。該設計用於滿足網路設備製造商對平台再利用、更低成本、更快上市速度和多元靈活性的要求,以及運營商和服務提供商對降低資本和運營支出的要求。ATCA通過制定標准機箱外形、機箱內部互連、以及適合高性能、高帶寬計算和通信解決方案的平台管理介面,滿足了以上要求。如欲了解有關ATCA的更多信息,請訪問: http://www.picmg.org/newinitiative.stm。 英特爾IXP2XXX網路處理器 IXP2XXX網路處理器提供了在任何埠上處理任何協議的靈活性;從ATM到IP網路的平穩移植能力;面向定製操作的線速處理能力;特性升級;以及新興標准支持等。此外,商業化ATCA子系統與IXP2XXX網路處理器的結合,為設計者帶來了使用標准模塊化組件構建無線網路控制器(RNC)的機會。此類設計方法的潛在優勢包括提高系統可擴展性和靈活性,在降低成本的同時進一步縮短了上市時間。 創建功能強大的無線網路控制器(RNC)數據面板系統
上圖體現了一種利用ATCA和英特爾的網路處理晶元創建功能強大的無線網路控制器(RNC)系統的方法。高級無線網路控制器(RNC)功能可以如上所述進行分區,但其它方法同樣可行。本圖表僅作為邏輯或概念範例,並非實際硬體配置的圖例。 在數據面板層,該設計使用三種基本類型的卡。無線接入網(RAN)線路卡、核心網(CN)線路卡和無線網路層(RNL)卡。無線網路層(RNL)卡支持無線網路堆棧,並執行解碼/編碼。同時還包括一個控制和應用卡。 無線接入網(RAN)線路卡和核心網(CN)線路卡主要根據載波需要,處理不同的網路介面類型。典型介麵包括T-1/E-1和OC-3。這些卡採用英特爾IXP2XXX網路處理器設計而成,支持高性能線速傳輸、切換和轉換功能,如ATM分段與重組(SAR)、點對點(PPP)協議處理、POS傳輸等。註:線路卡功能可以協同定位。一個物理卡可以作為Iub、Iur、lu-PS、以及lu-CS邏輯介面。 無線網路層(RNL)卡還可使用高性能IXP2XXX網路處理器,與3G網路聯合一起處理密集型協議處理任務。這些卡沒有通向外部的網路介面,但可作為復雜協議處理引擎,對通過無線接入網(RAN)和核心網(CN)線路卡引入的流量進行處理。無線網路層(RNL)卡還必須按照3GPP Kasumi加密演算法來進行加密處理。 無線網路層(RNL)卡是無線網路控制器(RNC)數據面板中MIP最密集的組件,其性能是決定整體系統容量和性能的關鍵。 系統性能 為了測試帶有IXP2XXX網路處理器和無線網路層(RNL)卡的ATCA外形線路卡的性能,英特爾創建了無線網路控制器(RNC)數據面板參考平台。通過採用源於UMTS 6號報告的流量模型,從而對內部性能指標進行評測(UMTS 6號報告參見 http://www.umts-forum.org/servlet/dycon/ztumts/umts/Live/en/umts/Resources_Reports_06_index)。此模型設計了一個流量負載,旨在代表2005年典型的UMTS網路。它將語音和數據流混合在一起,後者要求每用戶具有384 Kpbs的帶寬。利用這種流量模型,一個採用IXP2800網路處理器的無線網路層(RNL)卡可以處理72,000個用戶,產生3,540厄蘭的電路交換和分組交換流量的混合負載。採用只含有電路交換語音呼叫的低要求流量模型,該卡可處理180,000個用戶。 基於這種設計的無線網路層(RNL)卡可與線路卡及其它ATCA組件相結合,以創建功能極為強大的緊湊型無線網路控制器(RNC)數據面板系統。圖5中的系統展示了一種帶有14卡插槽的標准19英寸ATCA支架。一個支架可以處理500,000個用戶的流量,並支持555 Mbps的分組交換數據吞吐率。眾多機架可以在一個電信機架中互連,從而支持更高的密度。 圖5中的系統共包含12個卡,包括備用卡,可提供電信級可靠性和穩定性。所有線路卡和無線網路層(RNL)卡均使用英特爾IXP2XXX網路處理器,以提供高性能、線速傳輸、切換和協議處理。線路卡具備支持全部廣域網介面的能力,包括從T-1/E-1到同步光纖網路(SONET)和千兆位乙太網速率。 在該範例系統中,線路卡部署於一個2+1配置中:兩個活動線路卡和一個備用線路卡。無線接入網(RAN)端有8個活動OC-3介面,還有8個額外OC-3介面用於故障切換。另外還有2個活動OC-12核心網介面和2個備用介面。線路卡符合同步光纖網路(SONET)自動保護轉換(APS)標准,以便進行故障切換。 這些卡可使用符合ATCA 3.1標準的乙太網交換結構進行互連。其中包含兩個乙太網交換卡,以支持各卡之間的各種連接選件。一種可行的替代設計方案,是使用乙太網交換機作為兩個無線網路層(RNL)卡的夾層卡。這種設計具有明顯的優勢,它可以釋放兩個節點插槽,用於創收型卡。 與替代方案相比,將ATCA和IXP2XXX網路處理器相結合,可以提供重要性能和成本節省。當前的無線網路控制器(RNC)設計通常要求多個機架的設備來支持100,000至200,000的用戶密度。範例設計可通過電信機架中的一個機架支持500,000個用戶,此舉可以顯著節省功耗成本和中央辦公室佔地面積。 設計高密度、小佔地面積無線網路控制器(RNC)數據面板 下一代無線網路控制器(RNC)是新興公共無線網的一個關鍵網元。隨著業界使用標准、模塊化網元的趨勢日益顯著,無線網路控制器(RNC)系統設計的傳統專有方案已經開始被取代。通過使用ATCA和IXP2XXX網路處理器,系統設計師可以將工業標准硬體與功能強大的、可編程網路處理晶元完美結合起來。基於這些技術的無線網路控制器(RNC)數據面板設計僅佔用很小的系統空間,便可達到非常高的密
同音字:R&C(通常又稱宮調R&B)
「R&C」是個很大的概念,它就是一個符號,剛形成的時候與現在都有挺大區別。現在的「R&C」的內涵會一直隨著後弦的音樂變化而變化,將來的每張唱片都給「 R&C」 賦予新的東西,譬如R可能代表rhythm(節奏)和revive(復興),而C更是五花八門,譬如chinese(中文)、create(創造)、cartoon(卡通)、 color(顏色) 和 COSPLAY(角色扮演)甚至是cai(「菜」的拼音)等等,後弦的《九公主》這張EP裡面就融入了許許多多這樣的年輕元素,每一首歌都是一次變化,足夠新鮮。就象《九公主》的「圓舞嘻哈」就好比後弦為大家奉上的一道新菜式:「火燒冰激淋」,圓舞曲感覺是冰激淋,而嘻哈是一團明火,點心都可以這樣做,音樂說不定也可以碰撞出火花,一個代表冷艷與幻想的3/4拍,一邊是代表火爆性格的嘻哈4/4拍,因為九公主與英倫宮廷幻想和足球都有關,公主曼妙的足球動作,用圓舞曲與嘻哈來共同詮釋最好不過了,足夠新鮮。

G. 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。

H. 移動ipv6的兩種快速切換技術能夠應用到移動ip組播的切換機制嗎為什麼

1 引言 隨著信息網路技術快速發展,尤其是一些新型網路技術的不斷出現,人們對信息的需求在內容和獲取方式上也出現了變化,不再滿足於使用固定終端或單個移動終端連接到互聯網路上,而是希望運動子網路(如運動中的軍隊、航天中的飛行器、航行中的輪船、移動中的汽車和火車等運動主體上的網路)或移動終端,以一種相對穩定和可靠的形式,從Internet上運動地獲取信息,故而對移動IP、移動網路和移動/無線路由器的研究成為了當前的一個熱點。另一方面,IPv6作為下一代互聯網的標准,取代現有的IPv4已成為一種可能的趨勢。在這種形勢下,對下一代IPv6移動/無線網路、路由器和移動IPv6技術的研究顯得尤為必要和緊迫。 2 研究現狀 早期的移動互聯網路理論與技術的研究主要有以下幾個重要方面:一個是1991年由美國哥倫比亞大學的John loannidis等人提出的,採用了虛擬移動子網和IP in IP隧道封包的方法,被稱作Columbia Mobile IP,此後,Johen loannidis又進一步完善了Columbia Mobile IP的設計思想和方法;另一個是Sony公司的FumioTerqoka等人設計的移動節點協議,即虛擬IP (virtual IP,VIP)。 後來,IBM的C.Perkins和Y.Rekhter利用現有IP協議的鬆散源路徑也設計了一種移動節點協議。 1994年A.Myles和C.Perkins綜合了上述三種移動節點協議,設計出一種新的協議MIP,並由IETF組織發展為現在的Mobile IP 的RFC3344協議。1996年IETF相繼公布IPv4的主機移動支持協議規范,包括RFC2002(IP移動性支持)、RFC2003(IP分組到 IP分組的封裝)、RFC2004(最小封裝協議)、RFC2005(移動IP的應用)和RFC2006(IP移動性支持管理對象的定義)等,初步總結了移動IP的一些前期研究成果,奠定了相關研究的基礎。2003年,IETF頒布了移動IPv4的新規范RFC3344,取代了RFC2002。 與此同時,IETF於2003年針對IP網路移動路由的研究趨勢專門設立了四個工作組負責相關的理論研究和協議標准化工作,分別是IPv4移動工作組、IPv6移動工作組、移動IPv6信令和切換優化工作組(MIPv6 signaling and handoff optimization,MIPSHOP)以及網路規模移動工作組(network mobility,NEMO),大大促進了該領域的發展。 隨著IPv6被選為下一代IP網路協議,將移動IPv4的研究成果應用到移動IPv6的協議設計以及IPv6協議的性能改進與完善成為了一個重要研究方面。1996年IETF公布了第一個移動IPv6草案,到2004年初IPv6主機移動協議草案已經發展到了第24號版本,並於2004年6月發布為RFC3775成為第一個移動IPv6的標准。移動IPv6利用了IPv6自動配置、優化的報頭和擴展選項,簡化了主機移動協議的設計,解決了移動 IPv4人口過濾、三角路由等問題,並降低了網路開銷,提高了工作性能。 3 面臨的問題 (1)現有固定互聯網路拓撲結構的理論與協議根本不能滿足新型移動互聯網路需要 傳統互聯網路最初是為數據通信設計的,而網路理論與協議僅僅適應於網路拓撲結構相對固定的互聯網路。移動互聯網路對路由理論與協議在適應變化性、健壯性、可靠性、服務質量等方面提出了更高的要求,將承載數據、語音、視頻等多種業務,這是傳統路由理論與協議所不能勝任的。 這是因為,首先傳統互聯網路中的關鍵設備路由器所執行的路由協議主要是基於最長前綴匹配原則路由IP包,在運動主體改變了位置後,這種路由轉發方式將導致IP包的錯誤投遞,當移動到新位置時,如果不使用當前網路拓撲許可范圍的地址作為源地址,運動主體發送的IP包將由於源地址過濾等因素而無法在網路中傳送,即使運動主體通過使用新訪問網路上的地址解決了源地址過濾問題,由於網路藉助IP地址和埠號識別通信連接,還可能造成通信連接的阻斷。其次,盡管目前廣泛使用的RIP、 OSPF、BGP等動態路由協議可以適應網路拓撲的局部變化,但由此產生的管理開銷以及路由匯聚延遲等問題,對於網路拓撲大規模頻繁高速變化、無線連接廣泛存在、運動主體處理資源等受限,是移動互聯網路根本不能夠接受的,乃至無法使用。 (2)目前移動互聯網理論和協議基本上是針對移動終端的,缺乏對運動網路(移動路由器)動態連接的支持,更沒有考慮網路拓撲頻繁高速改變的問題 為了提供互聯網路的移動性支持,IETF給出了基於IPv4網路的移動IP建議RFC3344,為了克服移動IPv4在地址資源、安全性和路由效率等方面的缺陷,IETF又基於IPv6協議設計了移動IPv6,並相繼提出了一系列的草案與標准。這兩個版本的移動IP協議都是採用代理和隧道技術,通過設置IP終端當前位置地址與家鄉地址的綁定條目來提供移動時收發IP分組的功能,是一個比較典型的面向終端運動的解決方案,顯然不適應整個網路動態變化的需求。 對運動子網中的各個主機分別通過移動IP建立路由,忽視了運動主體是一個相對穩定的集合,不但因分發大量的位置管理消息和為每個終端分別建立獨立無線鏈路造成了資源的浪費,而且在某些通信安全和電磁兼容要求比較苛刻的場合也根本不允許這樣做。另外,移動IP僅僅是對傳統互聯網路的擴展,網路拓撲環境也是相對穩定的,不會影響到目前廣泛使用的RIP、OSPF、BGP等路由協議,然而移動互聯網實質是動態變化的網路,由於子網或終端集合動態地改變到網路的連接,勢必要對上述路由理論與協議進行重大變革,這是現有移動IP根本不能做到的。此外,Ad hoc是在沒有無線基礎設施的環境中支持單機移動,也不能滿足動態變化網路的路由需要。 (3)移動互聯網路的自身特點要求研究全新的路由理論與協議 移動互聯網路是一種新穎的網路理論與技術,鏈路形式、接入方式、拓撲結構、通信和應用模式與固定網路存在很大的區別,具有不穩定的變化的拓撲結構、承載多媒體業務及大量的無線鏈路等特點,運動主體既可以是某些網路前綴意義上的子網,也可以是受諸如物理范圍等因素約束而形成的在一段時間內相對穩定的終端集合。 因此不能照搬現有的理論和研究成果,需要針對其網路結構和應用特點做調整甚至是尋找新的替代理論和協議。動態變化網路的路由理論與協議研究將不再局限於定址轉發IP報的概念上,還需要對這種全新的網路做深層次的研究,尤其需要給出有效的體系結構描述理論與方法,解決編址和路由問題,並針對無線鏈路帶寬緊張、性能不穩定以及流量在網路上的分布變化強度大等特點開展可靠性、健壯性、兼容性以及工作效率的研究,要求新路由協議能為動態變化網路提供無縫的、不引入明顯延遲和丟包的、低開銷的路由支持,不因新協議的運行導致處理瓶頸等。這是一個非常有意義、前瞻性的體系性工作,將形成一套原創性的理論與協議,絕對不是對現有路由協議的簡單擴展,對於帶動學科發展具有重要意義。 (4)互聯網技術的不斷進步使得研究移動互聯網路理論與協議成為可能 在設計移動互聯網路時,一般需要考慮以下三個基本因素:應用主機集合或運動子網的無線和有線傳輸技術,連接主機集合和運動子網到互聯網的無線技術,用於在主機集合或運動子網與互聯網間的分組路由理論與機制等。實際上,以IEEE802.11x系列及藍牙為代表的無線區域網小范圍無線傳輸技術可以解決第一要素,新一代蜂窩移動無線傳輸技術、IEEE802.16x以及規劃中的IEEE802.20等無線廣域網路技術完全可以解決第二要素。而第三要素將有很大的研究空間,並具有相關的技術基礎。 (5)互聯網應用的發展要求開展動態變化網路組播理論和演算法研究 近年來,隨著網路技術的發展,新的網路應用層出不窮,例如可視化IP電話會議、網路音/視頻廣播、多媒體遠程教育、運動用戶的IP接入和轉發等,一對多和多對多的通信方式顯得越來越重要,而IP組播正是實現這種通信方式的技術,這意味著IP組播將有巨大的市場需求。尋求和產生新的運動組播理論、協議與技術將是一個新的研究領域。而目前固定網路的組播理論與協議顯然無法滿足這些新型變化網路的要求。如何適應變化網路的需求,通過運動設備提供 Internet的新服務成為當今國際上互聯網研究領域的熱點和難點課題之一。 4 發展趨勢 (1)研究並建立描述移動互聯網路體系結構的理論與方法 在大規模、異構、分布、拓撲頻繁高速變化的動態變化網路環境下,針對運動主體組成方式復雜、運動行為方式復雜的特點,研究運動主體運動行為模型、地址管理和分配策略以及系統結構組成,是移動互聯網路技術發展的基礎。 移動互聯網路拓撲體系結構的理論與方法至少應滿足以下要求:第一,能體現動態變化網路拓撲頻繁改變的特點,適應運動主體復雜的拓撲變化關系。第二,考慮到動態變化網路的特點,具有針對動態變化網路路由協議的啟發式或按需建立拓撲關系的支持能力。第三,新理論對於傳統網路前綴的拓撲描述方式具有一定兼容性,既對動態變化網路域外呈現一個相對穩定有效的拓撲結構,又有利於域外到域內的路由定址。第四,鑒於IPv6龐大的地址資源以及結構化、功能化等地址策略,需要重點研究Internet新協議版本下的地址分配和管理理論。 (2)建立和健全移動互聯網路的路由協議理論與演算法 在研究移動互聯網路運動主體組成方式及運動行為方式復雜性和網路可擴展性對路由協議的要求,改善網路性能的路由理論與技術,以及有/無基礎支撐網環境下的動態變化網路的基礎上,建立和健全移動互聯網路的高性能路由協議理論與演算法 動態變化網路所研究的運動主體不僅是主機,還包括由眾多位置相對穩定的主機構成的集合或某個前綴限定的子網。拓撲關系大量頻繁高速的變化將顯著地影響網路流量分布和路由策略的實施,消耗伺服器大量的處理和存儲資源。運動主體組成方式和運動行為方式的復雜性也要求動態變化網路路由協議的處理能力具有多樣性,除要解決子網意義上的動態拓撲路由管理外,還要處理子網內部主機的運動,以及主機在子網間運動時的路由問題等。因此,為了設計出一套有效的路由協議,有必要針對動態變化網路的新特點,歸納當前路由協議理論與技術應用於新環境的不足,並在研究運動主體組成與運動行為模型的基礎上,給出動態變化網路環境下路由理論與協議的設計需求。 (3)研究移動互聯網路環境下組播理論、演算法和協議 應研究既適用於現有IP網路,又能應用於未來動態變化網路的組播理論、演算法和技術。研究適應於變化網路的組播動態路由協議理論,從而解決現有固定網路組播技術和移動IP網路組播技術的嚴重不足和存在的問題,如研究一個動態的變化網路組播分層機制,通過分層機制使變化網路組播路由的管理與維護能夠適應運動節點資源有限的特點,並結合變化網路組播代理間的協作機制,提供有可靠性保證的IP組播。在研究優化分層機制的基礎上,提出組播組、組播樹和組播地址管理問題的解決方法,特別針對變化節點設計快速切換機制、組播路由、組播樹的結構與管理協議。組播路由協議的作用在於實現從組播源子網到組播目的子網的有效組播數據報的傳單。組播路由結構通常為樹的型式,當前存在兩種類型的組播樹:基於源的最短路徑樹和共享樹。該研究方向的一個重要內容就在於通過分層的移動管理,把節點的運動性與主要的組播轉發樹分離,從而減少節點的運動對組播樹帶來的更新,使組播管理機制能夠在變化網路中實現。 (4)研究和探索動態(移動或變化)網路的新型路由器與交換機理論與協議 由於傳統的IP互聯網路在最初設計時,僅僅是為靜態(或固定)網路設計的,而路由/交換等技術與協議也僅僅適用於靜態(或固定)的網路,故此,新一代網路技術,迫切需要研究基於變化(移動或動態)網路的新型網路理論技術與協議。即在IPv6(或更新協議標准)的基礎上,進一步研究適用於變化(移動或動態)網路的新路由器(如特定信息元、波長或光路由等)與交換機(如特定信息元、波長交換等)理論與協議規范等。 (5)研究基於IPv6(或更新協議標准)的無線IP網路理論與技術 考慮到將來「高速大規模無線和移動通信」(如航空、航天和軍事方面等)的發展,特別是目前無線(或移動)IP網路,如IP無線區域網 IEEE802.11x(國內外正在高速發展)、IP無線城域網IEEE802.16x(國外正在高速發展,預計產品明年可問世)、IP寬頻移動網 IEEE802.20x(近年來,國外剛剛開始學術研究,預計幾年後理論初步成熟後,能有產品問世),以及適合於新型的動態(或移動IP)、智能網路等技術的快速發展,很有可能沖擊或取代現有的移動(或無線)通信(如2C和3G移動通信等)網路。為此,可適當考慮發展基於IPv6的高/低速無線路由器/交換機設備(國外已有IPv4無線路由器產品),並在此基礎上研究更新的(如基於特定信息元、波長等)適合於新型動態(移動)智能網路的高速大規模無線和移動通信理論、系統與設備。 5 結束語 本文在分析了移動互聯網路的研究現狀的基礎上,對該領域當前存在的問題進行了探討,並給出了未來技術的發展方向和需要進一步深入研究的領域。針對現有互聯網路的理論與協議只能夠滿足固定網路拓撲結構的特點和當前從終端移動到網路移動等網路拓撲需要頻繁改變的需求,提出應研究新的互聯網路由理論與協議、研究變化網路的結構特點、研究移動互聯網路環境下的組播理論以及研究基於IPv6的無線IP網路理論等觀點。 -------------------------------------------------------------------------------------------------- 3000字妥妥的

I. 下一代網路的關鍵技術

NGN的九大支撐技術:
1.IPv6
2.光纖高速傳輸
⒊光交換與智能光網
⒋寬頻接入
⒌城域網
⒍軟交換
⒎3G和後3G移動通信系統
⒏IP終端
9.網路安全 IPv6:作為網路協議,NGN將基於IPv6。IPv6相對於IPv4的主要優勢是:擴大了地址空間、提高了網路的整體吞吐量、服務質量得到很大改善、安全性有了更好的保證、支持即插即用和移動性、更好地實現了多播功能。
光纖高速傳輸技術:NGN需要更高的速率、更大的容量,但到目前為止我們能夠看到的,並能實現的最理想傳送媒介仍然是光。因為只有利用光譜才能帶給我們充裕的帶寬。光纖高速傳輸技術現正沿著擴大單一波長傳輸容量、超長距離傳輸和密集波分復用(DWDM)系統三個方向在發展。單一光纖的傳輸容量自1980至2000年這20年裡增加了大約1萬倍。已做到40Gb/s,預計幾年後將再增加16倍,達到6.4Tb/s。超長距離實現了1.28T(128x10G)無再生傳送8000Km。波分復用實驗室最高水平已做到273個波長、每波長40Gb(日本NEC)。
光交換與智能光網:光有高速傳輸是不夠的,NGN需要更加靈活、更加有效的光傳送網。組網技術現正從具有分插復用和交叉連接功能的光聯網向利用光交換機構成的智能光網發展,從環形網向網狀網發展,從光-電-光交換向全光交換發展。智能光網能在容量靈活性、成本有效性、網路可擴展性、業務靈活性、用戶自助性、覆蓋性和可靠性等方面比點到點傳輸系統和光聯網帶來更多的好處。
下一代網路
寬頻接入:NGN必須要有寬頻接入技術的支持,因為只有接入網的帶寬瓶頸被打開,各種寬頻服務與應用才能開展起來,網路容量的潛力才能真正發揮。這方面的技術五花八門,主要有以下四種技術,一是基於高速數字用戶線(VDSL);二是基於乙太網無源光網(EPON)的光纖到家(FTTH);三是自由空間光系統(FSO);四是無線區域網(WLAN)。城域網:城域網也是NGN中不可忽視的一部分。城域網的解決方案十分活躍,有基於SONET/PDH/SDH的、基於ATM的、也有基於乙太網或WDM的,以及MPLS和RPR(彈性分組環技術)等。
彈性分組環:彈性分組環是面向數據(特別是乙太網)的一種光環新技術,它利用了大部分數據業務的實時性不如話音那樣強的事實,使用雙環工作的方式。RPR與媒介無關,可擴展,採用分布式的管理、擁塞控制與保護機制,具備分服務等級的能力。能比SONET/SDH更有效地分配帶寬和處理數據,從而降低運營商及其企業客戶的成本。使運營商在城域網內通過乙太網運行電信級的業務成為可能。
城域光網:城域光網是代表發展方向的城域網技術,其目的是把光網在成本與網路效率方面的好處帶給最終用戶。城域光網是一個擴展性非常好並能適應未來的透明、靈活、可靠的多業務平台,能提供動態的、基於標準的多協議支持,同時具備高效的配置能力、生存能力和綜合網路管理的能力。
軟交換:為了把控制功能(包括服務控制功能和網路資源控制功能)與傳送功能完全分開,NGN需要使用軟交換技術。軟交換的概念基於新的網路分層模型(接入與傳送層、媒體層、控制層與網路服務層四層)概念,從而對各種功能作不同程度的集成,把它們分離開來,通過各種介面協議,使業務提供者可以非常靈活地將業務傳送協議和控制協議結合起來,實現業務融合和業務轉移,非常適用於不同網路並存互通的需要,也適用於從話音網向多業務多媒體網的演進。 3G和後3G移動通信系統:3G定位於多媒體IP業務,傳輸容量更大,靈活性更高,並將引入新的商業模式,正處在走向大規模商用的關鍵時刻。制定3G標準的3GPP組織於2000年5月已經決定以IPv6為基礎構築下一代移動網,使IPv6成為3G必須遵循的標准。包括4G在內的後3G系統將定位於寬頻多媒體業務,使用更高的頻帶,使傳輸容量再上一個台階。在不同網路間可無縫提供服務,網路可以自行組織,終端可以重新配置和隨身佩帶,是一個包括衛星通信在內的端到端IP系統,與其他技術共享一個IP核心網。它們都是支持NGN的基礎設施。IP終端:隨著政府上網、企業上網、個人上網、汽車上網、設備上網、家電上網等等的普及,必須要開發相應的IP終端來與之適配。許多公司現正在從固定電話機開始開發基於IP的用戶設備,包括汽車的儀錶板、建築物的空調系統以及家用電器,從音響設備和電冰箱到調光開關和電咖啡壺。所有這些設備都將掛在網上,可以通過家庭LAN或個人網(PAN)接入或從遠端PC機接入。
網路安全技術:網路安全與信息安全是休戚相關的,網路不安全,就談不上信息安全。除了常用的防火牆、代理伺服器、安全過濾、用戶證書、授權、訪問控制、數據加密、安全審計和故障恢復等安全技術外,今後還要採取更多的措施來加強網路的安全,例如,針對現有路由器、交換機、邊界網關協議(BGP)、域名系統(DNS)所存在的安全弱點提出解決辦法;迅速採用強安全性的網路協議(特別是IPv6);對關鍵的網元、網站、數據中心設置真正的冗餘、分集和保護;實時全面地觀察了解整個網路的情況,對傳送的信息內容負有責任,不盲目傳遞病毒或攻擊;嚴格控制新技術和新系統,在找到和克服安全弱點之前不允許把它們匆忙推向市場。

J. 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。