未来分布式无线通信系统发展趋势
摘要当前分布式无线通信技术目前主要被应用于以下三个方面：无线网格（Mesh）、中继（Relay）和家庭小区（Home cell），笔者基于这一背景对上述内容以及未来分布式的网络架构完成了阐述，这一研究对于无线通信的发展具有一定的参考价值。
【关键词】分布式无线通信 无线网格 中继家庭小区
当前IP化、扁平化正在成为未来无线通信网络的主要特征，而分布式无线通信技术则是推动这一趋势的强劲动力。如今，3G技术已经拥有了越来越成熟的市场，LTE、UMB等3G演进技术也有了新的进展，IMT-Advanced重点项目的启动使全世界的目光都转向下一代移动通信系统的研究上。本文基于这一背景，分析了未来分布式无线通信系统发展特点，这一研究对于无线通信的发展具有一定的参考价值。
1 分布式无线通信技术的应用
分布式无线通信技术目前主要被应用于以下三个方面：无线网格（Mesh）、中继（Relay）和家庭小区（Home cell）等。
1.1 中继（Relay）分析
由于Relay技术可有效增强网络覆盖，被充分应用于802.16j中。802.16j不仅保持了对802.16e PMP模式的兼容性，还具备多跳中继功能，另外，它还改进了多跳连接模式，可进行RS转换和两种及以上场景的终端转换。因为增加了多跳机制、MAC路径管理、路由功能，引入中继节点会加大干扰管理的难度，对此，加强了RS在测量时的抗干扰能力。标准化等工作的开展始于2005年，现在还处于制定阶段，参加制定标准的主要是电信厂商与运营商。
1.2 家庭小区（Home cell）分析
不同于另外两种分布式技术，严格来讲，Home cell并非一种技术，但对现有的分布式技术而言，它是较具代表性的一种应用场景。具备分布式无线接入网络的优点是Home cell的特征，方便架设。另外，它某些方面的管理需要运营商参与。运营商可通过它实现室内覆盖规划，特别是以后无线通信系统频谱资源将慢慢转向高频段。对于运营商而言，这是一种全新的运营模式，大部分的网络管理要求用户参与。它除了可与Mesh技术相结合，建立一个综合型网络之外，还可当作是一个分布式接入点，增强运营商网络覆盖。
1.3 无线网格（Mesh）分析
因为Mesh技术的潜在功能十分强大，许多新的无线网络协议均适用于mesh组网，如：802.16、802.11s、802.15.5等，它们分别是城域网、局域网、个域网的代表，其中最受关注的就是802.11s。它引入了Mesh机制，从而改变了以往的WLAN AP布设方式，无需有线回程线路的支撑，终端之间可真正进行点对点的通信。多业务类型的QoS保障可通过改善802.11e EDCA接入控制机制来实现。采取恰当的拥塞控制机制以达到负载均衡的目标。目前，这项标准还处于讨论阶段，还存在一些未解决的技术问题。
2 未来分布式的网络架构
未来无线通信系统的架构在长期对分布式无线通信技术的分析中慢慢变得清晰了。中国移动此前的移动互联网国际研讨会上提出了以移动互联网为重点的端到端的综合解决方案，也就是WiiSE计划。
WiiSE的特点主要包括：无线多连接接入、扁平化全IP网络结构以及分布式信息存储与处理等，目标是建立新一代的集运营与管理于一体的移动互联网络。上图是其网络架构示意图，可将无线通信与互联网整合在一起，为通信与信息构建一种全新的环境。它的技术特点主要体现在以下几个方面：
IP网络中将包括移动终端。终端在WiiSE网络中的地位将会由被动转变为主动，其在网络中的影响力也会随之增强，作为一个节点而成为网络的一部分。具体来说，不同于传统的移动通信网络，将网络概念融入WiiSE中，使得终端也加入到接入网中，那么一切实现家庭或办公室与运营商网络或互联网通信的连接将消失，这样网络覆盖的动态扩展也就可以实现了。
异构无线接入网络。频谱资源不够将会是无线通信系统发展到一定时候的一个重要问题。可用于4G系统的频谱资源已在WRC 2007上得到了确定，其中某些资源3G系统也是可用的。运营商或许有多种无线接入技术的系统，不同的系统所占无线频段也各不相同。运营商应将这些系统有效的联系起来，采取异构网形式服务于用户，尽最大努力挖掘资源。
在接入网中，Mesh已变为一种重要的组网方式。如今，移动通信系统更新速度较快，网络建设规模也越来越大。如：基站架设，其成本主要有两块，即基站本身及其所需的回程连接。Mesh机制的引入，不仅可使基站回程连接的费用得到有效的降低，基站结构也因此得到简化，从而便于基站选址与架设。
在WiiSE RAN中，Ad hoc的应用倍受关注。Ad hoc网络工作方式较为自由，与P2P的方式比较接近，而这个是不被运营商所接受的。但要使移动终端加入到IP网络中则离不开Ad hoc的思想。运营商要求的对Ad hoc是可控制的，不仅可以通过Ad hoc来提高网络能力，还要具备监管认证、资源优化配置以及费用计算等功能。
通过WiiSE的特征可以发现，互联网是开放式的，而传统的电信网络是封闭式的，移动通信系统的发展需要介于这两者之间。要求是对Mesh与Ad hoc必须是可控的。但着眼于信息处理方式，则要求的是分布式信息存储及处理，用户与业务管理还是进行逻辑性统一控制。此外，核心网向扁平化与分布式方向演进也是一种趋势，其中演进思路就包括P2P，可将Skype的系统架构作为参考，实现分布式核心网的建立。
3 结束语
综上所述，分布式无线网络技术和许多新的业务模式（如：P2P）越来越成熟，且在运营商的网络中的应用也越来越广泛，不管是在硬件上，还是软件上，移动通信系统必将具备以下三个特征：分布式、可管理以可运营。不仅用户可以体验到随时随地的接入服务，对于运营商对认证和费用计算等需求也可以满足，真正达到双赢的局面。
参考文献
[1]李剑,刘扬,段军.未来分布式无线通信系统发展趋势[J].移动通信,2008,02:31-35.
[2]王京,姚彦,赵明,周世东,王艺,粟欣. 分布式无线通信系统的概念平台[J].电子学报,2002,07:937-940.
[3]王瑜,李征,吴伟陵.分布式无线通信系统的反向链路容量分析[J].北京邮电大学学报,2004,03:103-107.
[4]吕星哉,王振,朱近康.分布式无线通信系统中的主从协同功控[J].电路与系统学报,2010,01:59-64.
[5]陆红玮,赵红柏.分布式无线通信系统的概念平台[J].信息通信,2013,08:213-214.
作者单位
中国人民解放军第91550部队92分队辽宁省大连市116023
