基于Mesh技術(shù)的網(wǎng)絡融合與協(xié)同
無線通信技術(shù)飛速發(fā)展,出現(xiàn)了無線局域網(wǎng)(WLAN)、WiMAX、Wi-Fi、無線個域網(wǎng)(WPAN)、無線Mesh網(wǎng)(WMN)、無線傳感器網(wǎng)(WSN)、Ad Hoc、3G和B3G移動通信網(wǎng)絡等許多新型的采用不同組網(wǎng)技術(shù)的異構(gòu)網(wǎng)絡,給人們的工作和生活方式帶來了深刻變革。但在人們體驗著通信技術(shù)帶來的獲取信息越來越便利的同時,由于無線通信網(wǎng)絡朝著高速化、寬帶化、泛在化的方向發(fā)展,各種無線接入技術(shù)紛紛涌現(xiàn),使得未來網(wǎng)絡的異構(gòu)性更加突出。其實,不僅在無線接入方面具有這樣的趨勢,在終端、網(wǎng)絡、業(yè)務和運營管理等方面,異構(gòu)化、多樣化的趨勢也同樣引人注目。如何將這些異構(gòu)無線網(wǎng)絡融合在一起,互聯(lián)互通,并且多網(wǎng)協(xié)同工作,提供覆蓋廣、帶寬高、移動性高且費用低廉的接入服務,將是下一代無線通信系統(tǒng)的發(fā)展方向,也是網(wǎng)絡運營商以及通信行業(yè)產(chǎn)業(yè)價值鏈上各個其他環(huán)節(jié)所共同關(guān)注的問題。
1 無線網(wǎng)絡的異構(gòu)性
針對不同的無線頻段特性、迥異的組網(wǎng)接入技術(shù)和多樣的業(yè)務需求,不同無線技術(shù)所使用的空中接口設計及相關(guān)協(xié)議在實現(xiàn)方式上具有差異性和不可兼容性。無線網(wǎng)絡及其通信系統(tǒng)的異構(gòu)性主要體現(xiàn)在如下幾個方面[1]:
(1)頻譜資源異構(gòu)
由于不同頻段物理特性不同,適用于各種頻段的無線技術(shù)也不同,各個區(qū)域頻譜規(guī)劃方式也有顯著區(qū)別,導致特定頻段上實現(xiàn)的無線技術(shù)總是需要滿足特定的技術(shù)和業(yè)務需求。
(2)組網(wǎng)接入技術(shù)異構(gòu)
由于需要綜合考慮網(wǎng)絡規(guī)模、網(wǎng)絡覆蓋、兼容性等要求,組網(wǎng)方式、網(wǎng)絡功能設置、資源管理和配置方式等呈現(xiàn)出迥然不同的特點。而物理層及媒體訪問控制(MAC)層在調(diào)制技術(shù)、天線技術(shù)、加密技術(shù)、接入技術(shù)的實現(xiàn)上都有很大差別。
(3)業(yè)務需求異構(gòu)
不同的用戶偏好和需求導致了多樣化的業(yè)務類型,包括傳統(tǒng)的電信業(yè)務、支持交互應用的交易型業(yè)務和以內(nèi)容為中心的業(yè)務等。這些業(yè)務將具有不同的特征并對技術(shù)與終端提出不同的服務質(zhì)量(QoS)要求。
(4)移動終端的異構(gòu)
異構(gòu)網(wǎng)絡條件下,不同網(wǎng)絡將提供不同的QoS,終端的工作環(huán)境將產(chǎn)生巨大的變化,業(yè)務需求、制式、運營者的差異導致了移動終端的不同,各種移動終端會具有不同的業(yè)務能力,包括接入能力、移動能力等[2]。
(5)運營管理的異構(gòu)
不同的運營商將會設計出不同的管理策略,包括尋呼漫游策略、網(wǎng)絡切換策略、資源分配策略、認證與鑒權(quán)策略、計費策略等。為保證通信各層之間的有效交互并滿足組網(wǎng)需要,須根據(jù)所使用的無線資源以及所針對的業(yè)務特點,設計合理的通信協(xié)議棧和適當?shù)木W(wǎng)絡管理機制。
以上幾個方面交叉聯(lián)系,相互影響構(gòu)成了無線網(wǎng)絡的異構(gòu)性,也對網(wǎng)絡的穩(wěn)定、可靠和高效性帶來了挑戰(zhàn),這種異構(gòu)性帶來的移動性管理技術(shù)、聯(lián)合無線資源管理和端到端的QoS保證是未來無線通信系統(tǒng)亟需解決的問題。
2 基于Mesh技術(shù)的網(wǎng)絡融合與協(xié)同
2.1Mesh技術(shù)介紹
無線Mesh網(wǎng)絡是一種新型寬帶接入網(wǎng)絡,又被稱為無線網(wǎng)狀網(wǎng)或無線網(wǎng)格網(wǎng)。WMN源于1997年美國軍方機構(gòu)DARPA與ITT公司合作研究的最新集無線組網(wǎng)、路由和定位一體化的先進戰(zhàn)術(shù)通信系統(tǒng)(ATCS)。2004年1月,IEEE 802.11工作組專門成立了網(wǎng)狀網(wǎng)研究組,其初步草案計劃在2008年7月發(fā)表最終結(jié)果,這標志著WMN技術(shù)正式邁上標準化道路。無線Mesh網(wǎng)絡作為一種解決無線接入“最后一公里”“瓶頸”問題的關(guān)鍵技術(shù)受到了越來越廣泛的關(guān)注。WMN的核心是讓網(wǎng)絡中每個節(jié)點都發(fā)送和接收信號。作為一個多跳的系統(tǒng),從源到目的地有多條冗余的通信路徑。網(wǎng)絡中每個節(jié)點都具備自動路由功能,每個節(jié)點只和鄰近節(jié)點進行通信,因此是一種自組織、自管理、自動修復、自我平衡的智能網(wǎng)絡。
WMN的架構(gòu)可分為3類:基礎(chǔ)設施型網(wǎng)絡配置模式、客戶端型網(wǎng)絡配置模式以及混合型網(wǎng)絡配置模式。其中,混合型WMN將基礎(chǔ)設施型和客戶端型兩種網(wǎng)絡配置模式綜合在一起,吸收了兩者的優(yōu)點,實現(xiàn)了優(yōu)勢互補。圖1給出了混合型無線Mesh網(wǎng)絡的一個例子。它可以包括各種異構(gòu)的無線/有線網(wǎng)絡,如無線局域網(wǎng)、WiMAX、無線蜂窩網(wǎng)、移動Ad Hoc網(wǎng)、無線傳感器網(wǎng)絡(WSN)、因特網(wǎng)以及無線骨干網(wǎng)。可以看出,無線Mesh網(wǎng)實際上已經(jīng)是移動Ad Hoc網(wǎng)的超集,而移動Ad Hoc網(wǎng)只是無線Mesh網(wǎng)絡的一個子集?;旌辖Y(jié)構(gòu)的無線Mesh網(wǎng)絡囊括了WMN的所有優(yōu)點,具有網(wǎng)絡覆蓋范圍大、頻譜利用率高、可靠性高、多跳路由、組網(wǎng)靈活、維護方便和支持與其他無線網(wǎng)絡兼容和互操作等優(yōu)點,可以應用到各種場景中,如寬帶家庭網(wǎng)、社區(qū)網(wǎng)絡、企業(yè)網(wǎng)絡、城域網(wǎng)絡等。特別地,WMN將成為未來無線核心網(wǎng)理想的組網(wǎng)方式,因此在這種網(wǎng)絡覆蓋情況復雜、多種技術(shù)并存的移動通信環(huán)境中,采用Mesh技術(shù)可以實現(xiàn)異構(gòu)技術(shù)的有效融合與協(xié)同工作,實現(xiàn)異構(gòu)資源的優(yōu)勢互補和協(xié)調(diào)管理,不僅是技術(shù)發(fā)展的必然趨勢,也是網(wǎng)絡運營者實現(xiàn)最佳用戶體驗和最優(yōu)的資源使用的根本途徑
2.2基于Mesh技術(shù)的網(wǎng)絡融合
由于異構(gòu)網(wǎng)絡相對獨立自治,相互間缺乏有效的協(xié)調(diào)機制,造成了系統(tǒng)間干擾、重疊覆蓋、單一網(wǎng)絡業(yè)務提供能力有限、頻譜資源稀缺、業(yè)務的無縫切換等問題無法解決。因此異構(gòu)網(wǎng)絡的融合已經(jīng)成為網(wǎng)絡各個層面的主要趨勢,體現(xiàn)在網(wǎng)絡融合、業(yè)務融合、終端融合及運營管理的融合,各種業(yè)務都被整合在一個網(wǎng)絡的物理媒介(融合網(wǎng)絡)中進行傳輸,統(tǒng)一的傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)間協(xié)議(TCP/IP)的普遍采用,使得各種以IP為基礎(chǔ)的業(yè)務都能在不同的網(wǎng)上實現(xiàn)互通。基于Mesh技術(shù)的融合需要從4個不同的層面來實現(xiàn)[4-6]。
(1)核心網(wǎng)與接入網(wǎng)的融合
目前基于IP分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的有線網(wǎng)絡已經(jīng)成為了下一代網(wǎng)絡要采用的基礎(chǔ)架構(gòu),這種網(wǎng)絡將為各種接入網(wǎng)提供合適的有線網(wǎng)絡的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。而WCDMA、GSM、WLAN等不同的移動接入網(wǎng)絡,覆蓋不同的區(qū)域,具有不同的技術(shù)參數(shù),提供不同的業(yè)務能力,執(zhí)行不同的通信與控制協(xié)議,具有不同的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu),因此不同的接入網(wǎng)絡之間需要具有一定的信息交互能力以支持基于IP的網(wǎng)絡融合。同時終端的可重配置能力為接入不同網(wǎng)絡提供了保障,而IP技術(shù)的廣泛應用使得不同的接入網(wǎng)絡將基于IP網(wǎng)絡層進行融合。圖2給出了一個WMN應用到無線城域網(wǎng)的實例,各種用戶終端(如Wi-Fi手機、筆記本等)通過Ad Hoc方式相互連接,并根據(jù)其支持的協(xié)議選擇與Wi-Fi Mesh基站(IEEE 802.11)或WiMAX基站(IEEE 802.16)通信,而Wi-Fi Mesh基站(或WiMAX基站)可以通過無線多跳與視距范圍外的基站或Internet核心網(wǎng)建立聯(lián)系。這里,Wi-Fi Mesh基站和WiMAX基站充當了Mesh路由器,承擔融合的任務,并組成了無線Mesh骨干網(wǎng),網(wǎng)絡間的融合通過IP層來實現(xiàn),Mesh終端采用多?;蛑嘏渲梅绞竭m應用戶和業(yè)務的需求,最終實現(xiàn)整個網(wǎng)
(2)業(yè)務的融合
業(yè)務的融合指不同的業(yè)務網(wǎng)提供統(tǒng)一的平臺、統(tǒng)一的用戶賬號和對用戶隱藏的自動切換機制,讓用戶感覺無論在什么情況下都能進行暢通無阻的通信,享受最佳的多元化服務。通過多種接入技術(shù),在不同業(yè)務支持能力的網(wǎng)絡及終端限制條件下,使得業(yè)務同時向多個終端提供服務。如在圖2中,Wi-Fi手機和筆記本所承載的業(yè)務不同,但經(jīng)過IP層面的融合,都可以接入WMN網(wǎng)絡,實現(xiàn)不同業(yè)務的互通。
3)終端的融合
異構(gòu)網(wǎng)絡條件下,在同一地點存在不同制式和不同運營商的無線網(wǎng)絡交疊覆蓋,不同網(wǎng)絡將提供不同的業(yè)務和QoS,其付費方式也將不同。此時終端的元件組成不會產(chǎn)生質(zhì)的變化,但需兼容所有在當?shù)卮嬖诘臒o線接入技術(shù)(RAT),綜合考慮多種無線接入技術(shù)的能力、網(wǎng)絡覆蓋情況、資費和用戶的偏好等方面。使用基于軟件無線電的重配置技術(shù)可提高兼容性、減少體積、降低功耗和節(jié)約成本,多??芍嘏渲靡苿咏K端的實現(xiàn)使得原本單一的移動終端具備了接入不同移動網(wǎng)絡的能力。如在圖2中,Wi-Fi手機和筆記本可以通過核心網(wǎng)互通數(shù)據(jù)業(yè)務,如果手機是多模甚至可重配置的則可以互通視頻、語音等更多的業(yè)務。
(4)運營管理的融合
運營管理系統(tǒng)需要為用戶提供統(tǒng)一的網(wǎng)絡管理界面和網(wǎng)絡服務界面,如統(tǒng)一的認證與鑒權(quán)服務、計費服務,統(tǒng)一的訂購服務、統(tǒng)一的賬單服務。
網(wǎng)絡融合是一個含義十分廣泛的大課題,它的真正價值在于如何利用先進的技術(shù)系統(tǒng)幫助用戶降低成本、提高效率、通過贏得用戶的認同增加競爭優(yōu)勢,但網(wǎng)絡融合在為用戶帶來靈活豐富的業(yè)務體驗的同時,也需要考慮如下實際問題:
(1)可用性
除適當增加可用帶寬之外,需要規(guī)范、控制業(yè)務應用所占用資源的優(yōu)先級別,從而解決由于應用增多帶來的關(guān)鍵業(yè)務無法保障、服務質(zhì)量急劇下降問題。
(2)安全性
通過采用加密、虛擬專用網(wǎng)(VPN)和防火墻技術(shù)解決信息資源的訪問控制和授權(quán)用戶網(wǎng)絡接入存在的隱患,消除由于網(wǎng)絡的可移動性和靈活性等為企業(yè)所帶來的前所未有的安全風險。需要在成本、收益和安全性等方面折衷綜合考慮。
(3)服務質(zhì)量
不同的數(shù)據(jù)、語音及視頻業(yè)務需要考慮不同的服務質(zhì)量,在管理完善、帶寬充足、延遲特性良好的IP網(wǎng)絡上也需要保障服務質(zhì)量,以達到對數(shù)據(jù)、語音及視頻業(yè)務的優(yōu)先排序,從而滿足不同業(yè)務服務的QoS。
從不同層面實現(xiàn)異類網(wǎng)絡的融合解決上述問題,需要通過基于Mesh技術(shù)的切換技術(shù),聯(lián)合無線資源管理、端到端的QoS保證來實現(xiàn):
(1)移動管理中的切換技術(shù)
切換是無線移動通信系統(tǒng)特有的最重要的功能之一。同構(gòu)蜂窩網(wǎng)中移動主機在小區(qū)內(nèi)和小區(qū)間的切換統(tǒng)稱為水平切換,即移動主機在基于同一種鏈路層技術(shù)的不同接入路由器間的切換;而移動主機在異構(gòu)網(wǎng)絡之間進行的切換稱為垂直切換,即移動主機在不同鏈路層技術(shù)和不同接入路由器間的切換,此時該終端是具備能夠在兩種網(wǎng)絡系統(tǒng)間工作的雙模終端,甚至是可重配置終端。異構(gòu)網(wǎng)絡切換的關(guān)鍵問題是設計出合理的切換算法,保證用戶的服務要求。垂直切換是異構(gòu)網(wǎng)絡融合的基礎(chǔ),也是未來移動互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵特征和核心技術(shù)。切換算法可以在維持較小丟包率的情況下,有效地減少切換次數(shù),消除“乒乓效應”(由于終端的移動特性和無線信道的時變特性,終端像乒乓球一樣不停地在兩個或多個接入點之間切換,會造成負載抖動),改善切換呼叫阻塞率,取得較好的切換性能。在面向全IP的下一代的無線通信系統(tǒng)中,采用移動IP來處理接入網(wǎng)間的切換,采用蜂窩IP來處理接入網(wǎng)內(nèi)的切換。這種分層式的移動性管理策略很有研究價值。
(2)聯(lián)合無線資源管理技術(shù)
與傳統(tǒng)的無線資源相比,未來的異構(gòu)無線資源并不僅僅指無線頻譜,還包括無線網(wǎng)絡中的其他資源,如移動用戶的接入權(quán)限、信道編碼、發(fā)射功率、連接模式等。傳統(tǒng)無線資源管理的目標是在有限帶寬的條件下,考慮在網(wǎng)絡話務量分布不均勻、信道特性因信道衰弱和干擾而起伏變化等情況下,分配和調(diào)整無線傳輸部分和網(wǎng)絡的可用資源,提高無線頻譜利用率,防止網(wǎng)絡擁塞和保持盡可能小的信令負荷。而聯(lián)合無線資源管理(JRRM)則是針對所有異構(gòu)網(wǎng)絡的控制機制的集合。通過應用多種接入技術(shù),可重配置或者多模終端技術(shù),支持智能的呼叫和會話接納控制技術(shù),業(yè)務、功率的分布式處理技術(shù),實現(xiàn)無線資源的優(yōu)化使用和達到系統(tǒng)容量最大化的目標。JRRM涵蓋了原有無線資源管理的各項功能。
JRRM主要包括兩部分功能:聯(lián)合會話準入控制(JOSAC)和聯(lián)合資源調(diào)度(JOSCH),主要包括最優(yōu)化異構(gòu)網(wǎng)絡的頻譜效率,處理各種類型的業(yè)務承載以及用戶和業(yè)務的各種QoS需求,對各種混合型業(yè)務流進行自適應地調(diào)度。JRRM設計主要有兩個基本特征:適用于緊耦合的異構(gòu)互通模式,具有分流的功能。未來的JRRM模式不再局限于單一的集中式管理,而是可以采用集中式、分布式以及介于兩者之間的分級式的管理方式。JRRM需要終端乃至網(wǎng)絡都具有可重配置性,從而能夠滿足接入允許控制和聯(lián)合資源調(diào)度的綜合管理需求[7]。
多接入選擇(MRAS)作為JRRM中的關(guān)鍵技術(shù),通過動態(tài)管理終端接入一個或多個不同的無線網(wǎng)絡,可有效利用多接入增益。由多接入選擇所帶來的多接入增益包括兩個方面:多接入分集和多接入合并。另外JRRM通過負載均衡以及動態(tài)頻譜分配等技術(shù)[8],使得在多個可用無線網(wǎng)絡之間能夠以一種協(xié)調(diào)的方式自適應分配資源。
與JRRM相關(guān)的通用鏈路層,基于可重配置的鏈路層平臺,完成不同無線接入技術(shù)的協(xié)同數(shù)據(jù)處理,為上層提供統(tǒng)一接口,充當多接入的匯聚層功能,隱藏底層多接入的異構(gòu)性,將鏈路層上下文信息匯集到高層,實現(xiàn)不同RAT的無縫和無損的垂直切換。通用鏈路層(GLL)中一個重要的功能就是將來自高層的數(shù)據(jù)流動態(tài)倒換到合適的RAT中,而上層完成最佳接入路徑的選擇,通過控制正在服務的無線資源管理模塊,對GLL進行配置和重新配置,根據(jù)無線資源的可用情況和來自底層的判決信息,使數(shù)據(jù)流在不同的RAT之間進行倒換[9]。
(3)端到端的QoS保證
由于異構(gòu)網(wǎng)絡的融合是完全基于IP的,因此對于任意具有IP互連能力的通信終端,端到端的呼叫不僅會跨越不同所有者的網(wǎng)絡、采用不同接入技術(shù),而且不同網(wǎng)絡的QoS支持能力與QoS控制策略可能無法在呼叫發(fā)起之前獲知。因此,在異構(gòu)移動網(wǎng)絡中提供完善的端到端QoS保證首先需要提供基于IP的QoS協(xié)商與聯(lián)合資源分配機制,另外不同網(wǎng)絡的QoS信息應該能夠在同一體系中被表示與計算,可以引入跨層的反饋交互機制,最終實現(xiàn)自適應的端到端QoS保證。
2.3基于Mesh技術(shù)的網(wǎng)絡協(xié)同
協(xié)同和融合是一對統(tǒng)一體,異構(gòu)無線網(wǎng)絡的融合一般是在技術(shù)創(chuàng)新和概念創(chuàng)新的基礎(chǔ)上對不同網(wǎng)絡間共性的整合,而異構(gòu)無線網(wǎng)絡的協(xié)同,則是在技術(shù)創(chuàng)新和概念創(chuàng)新的基礎(chǔ)上對不同網(wǎng)絡間或同一網(wǎng)絡內(nèi)不同終端或不同技術(shù)間個性的整合。無線網(wǎng)絡的融合是基于網(wǎng)絡之間存在某種形式上的共性,融合是為了更好的服務于協(xié)同,即融合可以使原有各無線通信網(wǎng)絡更好地實現(xiàn)其原有功能,也為更進一步的功能實現(xiàn)和技術(shù)創(chuàng)新等協(xié)同操作提供了條件[10-11]。
異構(gòu)網(wǎng)絡的協(xié)同是為了得到單一網(wǎng)絡或單一技術(shù)所不具有的能力,為用戶提供一加一大于二的多樣化服務。通過協(xié)同處理后的網(wǎng)絡或技術(shù)的功能大于每個組成部分的功能之和,即追求系統(tǒng)理論中的“涌現(xiàn)”效應?;贛esh技術(shù)的網(wǎng)絡協(xié)同技術(shù)研究,包含如下內(nèi)容:單一無線網(wǎng)絡內(nèi)部不同終端或不同技術(shù)的協(xié)同,以增強單一無線通信系統(tǒng)的性能;不同異構(gòu)無線網(wǎng)絡相互協(xié)同,以提供異構(gòu)無線網(wǎng)絡的“涌現(xiàn)”增益。異構(gòu)無線網(wǎng)絡的協(xié)同不是簡單的疊加或拼湊,它涉及到從頻譜協(xié)同到協(xié)議棧設計協(xié)同、空中接口協(xié)同、業(yè)務協(xié)同、異構(gòu)終端通信技術(shù)協(xié)同、網(wǎng)絡安全協(xié)同等方面[12-13]。
為實現(xiàn)同構(gòu)與異構(gòu)網(wǎng)絡的內(nèi)部及相互間的通信,同構(gòu)無線接入網(wǎng)絡內(nèi)部采用協(xié)同多天線、協(xié)同編碼、協(xié)同多路由匯聚等先進技術(shù);異構(gòu)無線接入網(wǎng)間采用協(xié)同處理機制,實現(xiàn)未來異構(gòu)無線接入網(wǎng)絡間的互聯(lián)互通,減小傳輸時延,提高整個網(wǎng)絡性能增益等。協(xié)同中繼節(jié)點選擇對于實現(xiàn)異構(gòu)和同構(gòu)無線接入網(wǎng)絡的協(xié)同通信是非常關(guān)鍵的,主要內(nèi)容包括:節(jié)點駐留、基于信號強度的協(xié)同中繼節(jié)點粗確定、基于多目標優(yōu)化的中繼節(jié)點的細確定以及中繼節(jié)點的功率配置和資源分配等。如在圖2中,當Mesh網(wǎng)中某個手機用戶因地理位置或衰落等原因無法連接到基站時,可以通過Ad Hoc方式連接下的另一Wi-Fi手持終端通過多跳、中繼方式實現(xiàn)協(xié)同工作,接入核心網(wǎng),實現(xiàn)業(yè)務通信功能。
另外,類似于融合,網(wǎng)絡協(xié)同可以從幾個層面來實現(xiàn):單條無線鏈路,可以采用各種協(xié)同信道技術(shù),包括協(xié)同多輸入多輸出(MIMO)、協(xié)同編碼和協(xié)同多用戶分集等;終端用戶,可以通過多用戶之間的協(xié)同,實現(xiàn)單個目標用戶的高速數(shù)據(jù)傳輸或高服務質(zhì)量,解決傳輸時延等服務質(zhì)量無法保障等問題;接入網(wǎng),可以在多個無線接入網(wǎng)間通過協(xié)同實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸,解決網(wǎng)間傳輸“瓶頸”問題;對于核心網(wǎng),可以實現(xiàn)協(xié)同的多核心網(wǎng)融合。
為了構(gòu)建一個先進的無線通信網(wǎng)絡,不僅需要終端的協(xié)同而且需要網(wǎng)絡的協(xié)同,在一定意義上講,協(xié)同在信息領(lǐng)域的發(fā)展中將比融合更為重要,因為協(xié)同意味著新功能的出現(xiàn),也意味著更多的技術(shù)創(chuàng)新機會。但目前協(xié)同的研究還處于初步階段,大多停留在簡單的技術(shù)層面上,網(wǎng)絡間的協(xié)同還有待于我們進一步研究。
3 環(huán)境感知網(wǎng)絡與未來網(wǎng)絡融合與協(xié)同展望
針對異構(gòu)網(wǎng)絡的融合與協(xié)同,亞太、歐盟、的新概念,由此環(huán)境感知智能泛在網(wǎng)絡(AUN)應運而生[14]。在AUN環(huán)境中,網(wǎng)絡不再被動地滿足用戶需求,而是主動感知用戶場景的變化并進行信息交互,通過分析人的個性化需求主動提供服務。相應地,終端設備具備智能型接口及環(huán)境感知能力,使人們使用起來更加簡單和方便。AUN在傳統(tǒng)網(wǎng)絡業(yè)務應用層與網(wǎng)絡接入及承載層之間加入3層:網(wǎng)絡資源抽象平面、AUN控制平面、業(yè)務支撐及代理平面。統(tǒng)一的控制平面、網(wǎng)絡動態(tài)重構(gòu)控制系統(tǒng)及網(wǎng)絡設備資源化是環(huán)境感知泛在網(wǎng)絡有別于傳統(tǒng)網(wǎng)絡的顯著特征。AUN為未來的信息社會提供了一個美好的愿景,它具有如下特征:環(huán)境感知性;自組織、自愈性;泛在性、異構(gòu)性;開放性、透明性;移動性、寬帶性;多媒體、協(xié)同性;對稱性、融合性。從以上特征可以看出,AUN不是顛覆性的網(wǎng)絡革命,而是對傳統(tǒng)網(wǎng)絡潛力的挖掘和網(wǎng)絡效能的提升。
隨著無線技術(shù)的迅速發(fā)展,未來通信網(wǎng)絡越發(fā)異構(gòu)化,各網(wǎng)絡將經(jīng)歷從隔離到互通、從互通到協(xié)同的演進,通過網(wǎng)絡間的融合與協(xié)同,對分離的、局部的優(yōu)勢能力與資源進行有序的整合,從而最終使系統(tǒng)擁有自愈、自管理、自發(fā)現(xiàn)、自規(guī)劃、自調(diào)整、自優(yōu)化等一系列新的功能,更加智能化,因此AUN為未來異構(gòu)網(wǎng)絡的融合與協(xié)同帶來了希望,但要想真正擁有無處不在、無所不能的智能性網(wǎng)絡,在技術(shù)和實現(xiàn)上還有很長的路要走。