无线异构网络的概念及演进趋势

异构网络之间在网络架构与通信制式方面具有较大差异，所以彼此之间的协作与融合面临着巨大挑战。

但是，产业界基于实际应用的需要，无线异构网络的概念比较宽泛，通常将宏基站（Marco BS）、微基站（Micro BS）等覆盖范围不同的网络节点所组成的网络也称为异构网络。因此，本章在产业应用的讨论中，仍然考虑该场景下的网络协作问题。

根据无线移动通信网络的发展历史与演进趋势，学术界早在2003年提出了网络演进的方向，简称为“4C”。如图6-1所示，未来异构网络的演进过程为“Coexist→Co-operation→Composite→Con-vergence”。也就是说，异构网络的演进可以分为以下4个阶段。

第1阶段：网络共存（Coexist）。随着各种新型网络的不断涌现，出现了多无线接入网络重叠覆盖的场景。在该场景下，异构网络之间可能存在互扰，如同时工作在2.4GHz的WLAN、蓝牙、UWB（超宽带）网络等。如何实现异构网络的共存，独立工作，避免或降低互扰，是该阶段需要解决的问题。

第2阶段：网络协作（Co-operation）。异构网络之间独立工作，可以完成各自的通信性能。但是，每种网络都存在其固有的特征，在某一方面具有较好性能的同时，在其他方面的性能却不尽如人意。异构网络之间的协作需求开始凸显。例如，WLAN具有较高的数据速率，却不适合为高速移动的用户服务；而蜂窝网具有较好的移动性，数据速率却比较低。可见，不同特性的网络之间是具有互补优势的。因此，在网络各自独立工作的同时，如何实现异构网络之间的协作，充分发挥每种网络的优势，是该阶段面临的挑战。

第3阶段：网络复合（Composite）。随着网络协作的深入，不同网络之间相互独立的网络架构与工作方式成为限制异构网络深度协作的瓶颈。由于每种网络通信模式与数据处理方式不同，导致网络之间的协作不够灵活。例如，蜂窝网络中用户标识为IMIS，数据业务信息直接穿越接入网到核心网来实现统一接入互联网；而WLAN中用户标识为IP地址，业务数据可能直接访问互联网。假设用户业务在WCDMA与WLAN之间切换，此时WCDMA中的Node B与WLAN中的AP之间是无法直接实现业务切换的。该过程必须经过WCDMA核心网决策、用户标识转换、业务承载的网络重定向等步骤，造成较大的切换时延。另外，网络之间动态的资源借用与共享也是网络深度协作的一个特点。因此，如何通过适度调节网络的工作机制、增加功能模块等方式，实现异构网络之间的深度协作，是该阶段需要考虑的重点。(www.xing528.com)

第4阶段：网络融合（Convergence）。网络协作的深入使得网络开始趋于融合。所谓网络融合，是指异构网络之间不再存在独立工作，而是融合成为一个网络，实现统一、动态的网络管理，灵活的通信资源调配，从而为用户提供高满意度的普适服务。

图6-1 无线异构网络融合的演进趋势

综上，异构网络之间的融合是网络发展的未来方向。但是，基于目前网络的发展现状，正处于从Co-operation到Composite的演进阶段，并逐步向网络融合的方向推进和渗透。