3G背景多跳蜂窩網(wǎng)融合關(guān)鍵技術(shù)研究

圖1iCAR基礎(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)

直接與移動(dòng)節(jié)點(diǎn)通信的ARS稱為代理，直接與基站通信的ARS稱為網(wǎng)關(guān)（ARS可以同時(shí)作為代理和網(wǎng)關(guān)）只有ARS作為網(wǎng)關(guān)時(shí)它才同時(shí)使用C接口和R接口，作為轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)時(shí)它只使用R接口，這也意味著ARS只有在作為網(wǎng)關(guān)時(shí)才使用專用控制信道DCH，在這種情況下DCH由MSC動(dòng)態(tài)的分配。

為了能夠轉(zhuǎn)發(fā)，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)需要有R接口與ARS通信，在正常的情況下移動(dòng)節(jié)點(diǎn)還要通過C接口與基站通信，因此移動(dòng)節(jié)點(diǎn)與ARS一樣有兩個(gè)接口。因此理論上講移動(dòng)節(jié)點(diǎn)也可以當(dāng)作ARS，在其他移動(dòng)節(jié)點(diǎn)和基站之間轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào)，但是這樣一來安全、認(rèn)證等問題都難以實(shí)現(xiàn)。因此在icar系統(tǒng)中移動(dòng)節(jié)點(diǎn)不用來轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。實(shí)際上AdHoc網(wǎng)絡(luò)面臨的最大問題都是因?yàn)楣?jié)點(diǎn)的快速移動(dòng)同時(shí)缺少中央控制機(jī)制，ARS的位置以及有限的移動(dòng)都是通過MSC控制的，因此轉(zhuǎn)發(fā)路徑有較好的服務(wù)質(zhì)量，并且一旦建立可以保持高穩(wěn)定性，更適于實(shí)時(shí)應(yīng)用。

擴(kuò)大蜂窩網(wǎng)的覆蓋范圍

多跳蜂窩網(wǎng)（MCN）是AdHoc網(wǎng)絡(luò)與蜂窩網(wǎng)結(jié)合領(lǐng)域的新研究熱點(diǎn)。多跳蜂窩網(wǎng)既有傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)固有的服務(wù)基站，同時(shí)又具有了AdHoc網(wǎng)絡(luò)多跳轉(zhuǎn)發(fā)的靈活性。在同一個(gè)小區(qū)內(nèi)可以同時(shí)有多條鏈路通信而且不占用基站的信道。與純AdHoc相比，有基站的存在安全問題更容易解決。同時(shí)還具有基站的發(fā)送范圍和功率降低，減少基礎(chǔ)設(shè)施的費(fèi)用，減少系統(tǒng)中基站的數(shù)量，增加網(wǎng)絡(luò)的覆蓋面積及提高系統(tǒng)容量的優(yōu)點(diǎn)。

小區(qū)內(nèi)的兩個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)1和4需要建立通信鏈路，在SCN中路由為移動(dòng)節(jié)點(diǎn)1到基站再到移動(dòng)節(jié)點(diǎn)4，即移動(dòng)節(jié)點(diǎn)1和4分別建立到基站的單跳鏈路，由基站轉(zhuǎn)發(fā)實(shí)現(xiàn)通信。而在MCN中，則不需要基站的參與，路由為移動(dòng)節(jié)點(diǎn)1經(jīng)過移動(dòng)節(jié)點(diǎn)2、3到達(dá)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)4，由臨近節(jié)點(diǎn)2和3轉(zhuǎn)發(fā)即可。小區(qū)A中的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)2要與小區(qū)B中的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)4建立通信鏈路，在SCN中路由為移動(dòng)節(jié)點(diǎn)2通過基站A，B到達(dá)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)4，各移動(dòng)節(jié)點(diǎn)分別與所處小區(qū)內(nèi)的基站通信，不同小區(qū)的基站間交互數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)通信。而在MCN中路由為移動(dòng)節(jié)點(diǎn)2通過移動(dòng)節(jié)點(diǎn)3、基站A、基站B、移動(dòng)節(jié)點(diǎn)1到移動(dòng)節(jié)點(diǎn)4，離基站較遠(yuǎn)的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)通過臨近移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)和基站進(jìn)行通信。

提供高速率的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)

在UCAN體系中主要引入了HDR(HIGNDATARATE)和IEEE802.11b，每個(gè)移動(dòng)設(shè)備有兩個(gè)接口。它的體系結(jié)構(gòu)如圖2所示，移動(dòng)設(shè)備都接入高數(shù)據(jù)速率的基站。代理用戶的下行鏈路接收從基站發(fā)來的高速率數(shù)據(jù)包，再通過IEEE802.11b接口發(fā)送給轉(zhuǎn)發(fā)用戶，轉(zhuǎn)發(fā)用戶再發(fā)送給目標(biāo)用戶。用戶在此過程中一直在檢測(cè)高速率下行鏈路的信道狀況。

圖2UCAN的體系結(jié)構(gòu)

UCAN提出了代理發(fā)現(xiàn)機(jī)制。只有低速率下行鏈路的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)通過IEEE802.11b接口發(fā)送路由請(qǐng)求信息。這個(gè)路由請(qǐng)求信息在鄰近移動(dòng)節(jié)點(diǎn)間廣播，根據(jù)代理發(fā)現(xiàn)協(xié)議，尋找到一個(gè)具有高速率下行鏈路的移動(dòng)用戶。這個(gè)路由請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)的過程就在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上建立了路由信息，數(shù)據(jù)包可以通過相同路徑到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)，因此代理發(fā)現(xiàn)協(xié)議也可以作為路由建立協(xié)議。