无线网络异构

1. 异构网络的异构网络中无线资源管理技术

传统意义的无线资源管理包括接入控制、切换、负载均衡、功率控制、信道分配等，而在未来异构网络中，无线资源管理的目标还包括为用户提供无处不在的服务和进行无缝切换，并提高无线资源的利用率。异构网络中无线资源管理是传统无线资源管理的一种扩充。
异构网络中无线资源管理的研究引起了广泛的关注，比较典型的几个无线资源管理模型包括协同无线资源管理、Multi-access无线资源管理（Multi-access RRM，MRRM）和联合无线资源管理。下面分别对这三种无线资源管理方法进行具体的介绍。 3GPP在规范中提出了CRRM的概念，通过CRRM对WCDMA、WLAN和GSM/EDGE等多种RAT进行统一的管理。CRRM中两个主要技术是新发起呼叫的网络选择和漫游呼叫垂直切换的网络选择。在这里每个RAT需要执行呼叫允许接入控制、调度（Scheling）、HHO和局部功率控制（Power Control）。CRRM结构框架如图2.3所示。

每个RRM实体负责监测相应RAT的网络参数和状态信息，并将这些信息周期性发送到CRRM服务器，再由CRRM服务器处理每个网络汇报的数据，并进行分析和处理，最后将决策的结果反馈给每个RRM实体，由这些RRM实体来具体执行对应的决策。
CRRM主要的优点是可以利用负载均衡（Load Balancing，LB）来降低阻塞率和提高无线资源的利用率；根据终端的业务类型为用户选择合适的网络，从而来改善网络的QoS管理功能。 Multi-access无线资源管理是基于三个主要的结构功能模块：集中式的MRRM、分布式的MRRM和终端MRRM，如图2.4所示。

集中式的MRRM一般适用于紧耦合的融合异构网络结构。图2.5给出了集中式的MRRM架构，所谓集中式指的就是每个RAT都归一个集中的RRM控制实体来管理，这个集中的控制实体能够获得所管理区域内的所有RAT的流量、负荷以及阻塞状态等，能够起到对这些网络进行统一的管理。这种结构有一些缺点，例如两个相邻的RAT之间会产生边缘效应，还有不便于扩展，当集中式RRM管理的RATs太多时，难以管理，且效率不是很高。因此出现了分布式的MRRM架构。

如图2.6所示给出了分布式的MRRM架构，分布式的MRRM没有一个不依赖于某一个特定的MRRM实体，相应的功能分散给地位对等的RRM实体。分布式管理可以将系统的目标分配给每个分布式的RRM实体，由它们分担管理和计算的功能，这样可以降低每个节点的计算复杂度。并且系统的可靠性增加了，不会像集中式的MRRM，一旦集中RRM控制实体发生故障，整个系统就发生瘫痪了。这种框架已经在3GPP规范中得到了应用，并应用到了WCDMA和GSM/EDGE构成的异构网络系统。

基于终端的MRRM将MRRM功能和决策交由终端负责，但是这种方式还是需要网络端进行协助，例如每个网络实体需要将自身状态信息提供给每个移动终端，以便进行MRRM决策。 文献 提出了联合无线资源管理方案。该方案的核心概念是业务分离和多重连接。JRRM将业务分成基本部分和增强部分，前者由大覆盖范围的RAT来传送，例如UMTS。JRRM的目标是通过利用中心控制器来管理所有子网的容量，为不同RAT之间提供智能互联。JRRM框架与CRRM结构非常类似，但是JRRM并不仅仅局限于UMTS和GSM。此外，JRRM通过一些改变和附加特点弥补了CRRM方案。一种超紧耦合方式允许联合、管理网络与终端之间的业务流，因此联合无线资源规划和允许接入控制需要最优化频谱效率、处理不同的业务类型和QoS约束以及自适应的规划业务等。特别的是通过多重接入来利用业务分割来获得最优QoS，多重接入指的是一个终端可以同时接入到多个无线网络，从而可以将业务流分割成多个子业务流，分别通过不同的RAT来异步传送。
如图2.7中所示，JRRM结构是基于不同RATs同时覆盖的假设，每个RAT需要保证用户流量接口（User Traffic Interface，IU）、监测功能、业务调度（Traffic Schele，TRSCH）、负荷控制（Load Control，LODCL）、接入允许控制（Session Admission Control，SAC）等功能相互高效工作。业务估计模块（Traffic Estimation mole，TREST）通知每个允许接入的会话或呼叫进行接入控制，去更新每个连接的优先级信息和接入允许决策。

2. 异构网络的介绍

互联网可以由多个异构网络互联组成。用来连接异构网络的设备是路由器。
所谓异构 是指两个或以上的无线通信系统采用了不同的接入技术，或者是采用相同的无线接入技术但属于不同的无线运营商。利用现有的多种无线通信系统，通过系统间融合的方式，使多系统之间取长补短是满足未来移动通信业务需求一种有效手段，能够综合发挥各自的优势。由于现有的各种无线接入系统在很多区域内都是重叠覆盖的，所以可以将这些相互重叠的不同类型的无线接入系统智能地结合在一起，利用多模终端智能化的接入手段，使多种不同类型的网络共同为用户提供随时随地的无线接入，从而构成了如图1所示的异构无线网络。

3. 异构网络的网络选择算法的研究

异构网络中无线资源管理的一个重要研究方向就是网络选择算法，网络选择算法的研究很广泛，这里给出了几个典型的无线网络选择算法的类别。 预切换可以有效的减少不必要的切换，并为是否需要执行切换做好准备。通常情况下可以通过当前接收信号强度来预测将来接收信号强度的变化趋势，来判断是否需要执行切换。
文献 中利用多项式回归算法对接收信号的强度进行预测，这种方法的计算复杂度较大。文献 中，利用模糊神经网络来对接收信号强度进行预测，模糊神经网络的算法最大的问题，收敛较慢，而且计算的复杂度高。文献 中，利用的是最小二乘算法（LMS）来预测接收的信号强度，通过迭代的方法，能够达到快收敛，得到较好的预测。还有在文献 中，直接采用接收信号强度的斜率来预测接收信号强度，用来估计终端在该网络中的生存时间，但是这种方法太简单，精度不是很高。 在垂直切换的过程中，对于相同的切换场景，通常会出现现在的已出现过的切换条件，对于其垂直切换的结果，可以应用到当前条件下，这样可以有效避免的重新执行切换决策所带来的时延。
文献[33]中，提出利用用户连接信息（User Connection Profile，UCP）数据库用来存储以前的网络选择事件。在终端需要执行垂直切换时，首先检查数据库中是否存在相同的网络选择记录，如果存在可以直接接入最合适的网络。在文献[34]中，提出了将切换到该网络的持续服务时间和距离该网络的最后一次阻塞时间间隔作为历史信息记录下来，根据这些信息，选择是否有必要进行切换。 由于用户对网络参数的判断往往是模糊的，而不是确切的概念，所以通常采用模糊逻辑对参数进行定量分析，将其应用到网络选择中显得更加合理。模糊系统组成通常有3个部分组成，分别是模糊化、模糊推理和去模糊化。对于去模糊化的方法通常采用中心平均去模糊化，最后得到网络性能的评价值，根据模糊系统所输出的结果，选择最适合的网络。
通常情况下，模糊逻辑与神经网络是相互结合起来应用的，通过模糊逻辑系统的推理规则，对神经网络进行训练，得到训练好的神经网络。在垂直切换的判决的时候，利用训练好的神经网络，输入相应网络的属性参数，选择最适合的网络接入。
基于模糊逻辑和神经网络的策略，可以对多种因素(尤其动态因素)进行动态地控制，并做出自适应的决策，可以有效提高网络选择的合理性，但该策略最大的缺点是，算法的实现较为复杂，在电池容量和处理能力均受限的移动设备上是不合适的。 在异构网络选择中，博弈论是一个重要的研究方向。在博弈论的模型中，博弈中的参与者在追求自身利益最大化的同时，保证自身付出的代价尽量小。参与者的这两种策略可以通过效用函数和代价函数来衡量。因此通过最大化效用函数和最小化代价函数，来追求利益的最大化。
文献[36]中提出一种基于博弈论的定价策略和网络选择方案，该方案中服务提供商（Service Providers，SPs）为了提高自己的利润需要面临竞争，它是通过用户间的合作或者非合作博弈来获得，在实际的异构网络场景下，用户和服务提供商SPs之间可以利用博弈模型来表示。Dusit Niyato在文献[37]中，通过竞价机制来进行异构网络资源的管理，这里将业务分成两种类型，一种是基本业务，另一种类似高质量业务，基本业务的价格是固定的，而高质量业务的价格是动态变化的，它是随着服务提供商的竞争和合作而变化的。因此这里从合作博弈和非合作博弈两方面来讨论定价机制。Dusit Niyato在文献[38]中基于进化博弈理论，来解决在带宽受限情况下，用户如何在重叠区域进行网络选择。 网络选择的目标通常是通过合理分配无线资源来最大化系统的吞吐量，或者最小化接入阻塞概率等，这样就会涉及网络优化问题。
网络选择算法往往是一种多目标决策，用户希望得到好的服务质量、价格便宜的网络、低的电池功率消耗等。对于多目标决策算法，通常是不可能使得每个目标同时达到最优，通常的有三种做法：其一，把一些目标函数转化为限制条件，从而减少目标函数数目；其二，将不同的目标函数规范化后，将规范化后的目标函数相加，得到一个目标函数，这样就可以利用最优化的方法，得到最优问题的解；其三，将两者结合起来使用。例如文献[39]中，采用的是让系统的带宽受限，最大化网络内的所有用户的手机使用时间，即将部分目标函数转化为限制条件。文献[40]中，采用的是让用户的使用的费用受限，最大化用户的利益和最小化用户的代价，这里采用的是上面介绍的第三种方法。 基于策略的网络选择指的是按照预先规定好的策略进行相应的网络操作。在网络选择中，通常需要考虑网络负荷、终端的移动性和业务特性等因素。如对于车载用户通常选择覆盖范围大的无线网络，如WCDMA、WiMAX等；对于实时性要求不高的业务，并且非车载用户通常选择WLAN接入。这些均是通过策略来进行网络选择。
文献[41, 42]提出了基于业务类型的网络选择算法，根据用户的业务类型为用户选择合适的网络。文献[35]提出基于负载均衡的网络选择算法，用户选择接入或切换到最小负载因子的网络。[43]提出了一种考虑用户移动性和业务类型的网络选择算法。 多属性判决策略（Multiple Attribute Decision Making，MADM）是目前垂直切换方面研究最多的领域。多属性判决策略主要分为基于代价函数的方法和其他方法。
基于代价函数的方法
代价函数一般有两种构造形式，一种是多属性参数值的线性组合，如（2.1）式所示；另一种是多属性参数值的权重指数乘积或者是属性参数值的对数线性组合，如（2.2）式所示。
（2.1）
（2.2）
其中代表规范化的第个网络的第个属性值，代表第个属性的权值。对于属性的规范化，首先对属性进行分类，分为效益型、成本型等，然后根据不同的类型的，对参数进行归一化，采用最多的是线性规范化、极差规范化和向量变换法。关于权值的确定可以分为简单赋权法(Simple Additive Weighting，SAW)、层次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）、熵权法、基于方差和均值赋权法。
(1) SAW：用户根据自己的偏好，确定每个属性的重要性，通常给出每个参数取值的具体参数值。
(2) AHP：首先分析评价系统中各要素之间关系，建立递阶层次结构；其次对同一层次的各要素之间的重要性进行两两比较，构造判断矩阵；接着由每层判断矩阵计算相对权重；最后计算系统总目标的合成总权重。
(3) 熵权法：通过求解候选网络中的同一属性的熵值，熵值的大小表明网络同一属性的参数值的差异，差别越大，说明该属性对决策影响越大，相应权值的取值就越大。
(4) 基于方差和均值赋权法：通过求解候选网络中同一属性参数的均值和方差，结合这两个参数确定该属性的重要性程度值，然后再对其进行归一化，得到每个属性的参数值。
其他方法
(1) 基于方差和均值赋权法：通过求解候选网络中同一属性参数的均值和方差，结合这两个参数确定该属性的重要性程度值，然后再对其进行归一化，得到每个属性的参数值。
(2) 逼近理想解排序法（TOPSIS）:首先对参数进行归一化，从网络的每组属性参数值里选择最好的参数组成最优的一组属性参数，同样也可以得到最差的一组属性参数。将每个网络与这两组参数比较，距离最优参数组越近，并且与最差组越远，该网络为最合适的网络。
(3) 灰度关联分析法（GRA）：首先对参数进行归一化，再利用GRA方法，求得每个网络的每个属性的关联系数，然后求出每个网络总的关联系数。根据每个网络总的关联系数，选择最适合的网络。
(4) 消去和选择转换法（ELECTRE）：首先对参数进行归一化，构造加权的规范化矩阵，确定属性一致集和不一致集。然后计算一致指数矩阵和劣势矩阵，最后得到一致指数矩阵和不一致指数矩阵。根据这两个矩阵，确定网络的优劣关系，选择最适合的网络。
VIKOR：首先对参数进行归一化，首先确定最优和最差属性参数组，然后计算得到每个网络属性的加权和属性中最大的参数值，然后利用极差规范化对网络的加权和以及最大属性值进行归一化，最后利用归一化的参数进行加权求和，依据这个值，选择最合适的网络。

4. 什么是异构无线网络

就和手机一样无线上网

5. 中国移动5g用什么技术

5G作为新一代移动通信技术，其网络结构、网络能力和要求与过去大不相同，集成了很多技术.中国移动5g用什么技巧？让金投小编为你解答吧！

基于OFDM优化的波形和多站点访问

5G采用基于OFDM的波形和多站点访问技术，因为OFDM技术广泛应用于今天的4GTE和Wi-Fi系统，可以扩展到大带宽应用，具有高频谱效率和低数据复杂性，能够很好地满足5G的要求.OFDM技术家可以实现多种增强功能.例如，通过添加窗户和过滤器增强频率的本地化，在不同的用户和服务之间提高多路传输效率，创建单载波OFDM波形，实现高能效的上行链路传输.

实现可扩展的OFDM间距参数配置

通过OFDM子载波之间的15kHz间隔(固定的OFDM参数配置)，LTE最高可以支持20支MHz的载波带宽.为了支持更丰富的频谱类型/带(为了连接尽可能丰富的设备，5G利用毫米微波、非许可频带等所有可利用的频谱)和配置方式.5GNR将引入可扩展的OFDM间距参数配置.这一点很重要.FFT(FastFouriertransform、兄芹快速傅里叶变化)为了更大的带宽扩展尺寸，必须保证处理的复杂性不会增加.为了支持多种部署模式的不同信道宽度，5G、NR必须适应同一部署下的不同参数配置，在统一框架下提高多路传输效率.此外，5GNR还可以跨参数实现载波聚合，如聚合毫米波和6GHz以下频带的载波.

OFDM加窗提高多路传输效率

5G应用于大型物联网，意味着数十亿的设备相互连接，5G必须提高多路传输的效率，应对大型物联网的挑战.为了避免相邻频波段相互干衡尘缺扰，波段内和波段外的信号辐射应尽可能小.OFDM可以实现波形后处理，post-processing)，例如在时域添加窗户和频域过滤，提高频率的局域化.

灵活的框架设计

在设计5GNR的同时，采用灵活的5G网络结构，进一步提高5G服务多路传输的效率.这种灵活性不仅体现在频率领域，也体现在时间领域.5G、NR的框架可以充分满足5G的不同服务和应用场景.这包括可扩展的时间间隔(STTI、)，包括集成子框架(Self-containtegratedsubframe).

先进的新型无线技术

5G进化的同时，LTE本身也在进化(例如最近实现的兆级4G.5G不可避免地利用现在在4GTE中使用的先进技术，如载波聚合、MIMO、非共享频谱等.这包括许多成熟的通信技术:

大型MIMO:从2×2提高到现在的4×4MIMO.更多的日线也意味着占用更多的空间，在空间有限的设备中收纳更多的日线显然是不现实的，只能在基站端叠加更多的MIMO.从目前的理论来看，5GNR可以在基站端使用最多256根天线，通过天线的二维布局，可以实现3D波束的形成，提高通道容量和垄断.

毫米波:新的5G技术首次将频率超过24GHz的频带(通常称为毫米波)应用于移动宽带通信.大量可用的高频段谱可以提供极致的数据传输速度和容量，重塑移动体验.但是，毫米波的使用并不容易.使用毫米波段传输更容易导致路径受阻和损失(信号传输能力有限).通常，毫米频带传输的信号不能通过墙壁，也面临波形和能源消耗等问题.

频谱共享:通过共享频谱和非许可频谱，可以将5G扩展到多个维度，实现更大容量，使用更多频谱，支持新的配置场景.这不仅会给有授权谱的移动运营商带来利益，还会给没有授权谱的厂家创造机会，如有线运营商、企业、咐辩物联网垂直行业，让他们能够充分利用5GNR技术.5GNR原生地支持所有频谱类型，通过前向兼容灵活运用全新的频谱分享模式.

先进的信道代码设计:目前LTE网络代码不足以满足未来的数据传输需求，因此需要更高效的信道代码设计，提高数据传输速度，利用更大的代码信息块符合移动宽带流量配置，同时继续提高现有的信道代码技术(LTELDPC的传输效率远远超过LTETurbo，易于平行的解码设计可以通过低复杂性和低延迟扩展到更高的传输速度.

超密集异构网

.

5G网络是一个超复杂的网络，在2G时代，数万个基站可以复盖全国的网络，但4G中国的网络超过500万个.5G需要每平方公里支持100万个设备，该网络非常密集，需要大量的小基站.在同一个网络中，不同的终端需要不同的速度和功耗，也使用不同的频率，对QoS的要求也不同.在这种情况下，网络容易引起彼此的干扰.5G网络需要采取一系列措施来保证系统性能:不同业务在网络中的实现、各种节点之间的协调方案、网络的选择、节能配置方法等.

在超密集网络中，密集配置使小区边界数量激增，小区形状也不规则，用户可能频繁复杂地切换.为了满足移动需求，需要新的转换算法.

总之，复杂、密集、异构、大容量、多用户网络需要平衡、稳定、减少干扰，需要不断完善算法来解决这些问题.

网络自组织

自组织的网络是5G的重要技术，这是网络部署阶段的自我规划和自我配置，网络维护阶段的自我优化和自我愈合.自我配置可以实现新网络节点的配置，具有成本低、安装简单等优点.自我规划的目的是动态地进行网络规划和执行，同时满足系统的容量扩展、业务监测和优化结果等需求.自愈是指系统能够自动检测问题、定位问题和排除故障，大大降低维护成本，避免对网络质量和用户体验的影响.

SON技术应用于移动通信网络时，其优势体现在网络效率和维护方面，同时减少了运营商的支出和运营成本投入.由于现有的SON技术都是从各个网络的角度出发，所以自我部署、自我部署、自我优化和自我愈合等操作具有独立性和封闭性，在多个网络之间缺乏合作.

网络切片

就是将运营商的物理网络分为多个虚拟网络，每个网络都适应不同的服务需求，这可以通过延迟、带宽、安全、可靠性来划分不同的网络，适应不同的场景.通过网络切片技术在独立的物理网络上划分多个逻辑网络，避免为各服务建立专用的物理网络，大幅节约部署成本.

同样的5G网络，通过技术电信运营商将网络切片作为智能交通、无人机、智能医疗、智能家庭、工业控制等多个不同的网络，向不同的运营商开放，这样的切片网络在带宽、可靠性能力上也有不同的保证，收费系统、管理系统也不同.在切片网络中，每个业务提供商都不像4G那样使用相同的网络和相同的服务.许多能力变得无法控制.5G切片网络可以为用户提供不同的网络、不同的管理、不同的服务和不同的收费，使业务提供商更好地使用5G网络.

内容发布网

在5G网络中，有很多复杂的业务，特别是音频音频和视频业务大量出现，一些业务瞬间爆炸性增长，影响用户的体验和感觉.这需要改造网络，使网络适应内容爆炸性增长的需要.

内容发布网是在传统网络中添加新的层次，即智能虚拟网络.CDN系统综合考虑各节点的连接状态、负荷状况和用户距离等信息，将相关内容分发给接近用户的CDN代理服务器，实现用户在附近获得必要的信息，缓和网络拥塞状况，缩短响应时间，提高响应速度.

源码服务器只需要将内容发送给每个代理服务器，便于用户从附近带宽充足的代理服务器获取内容，降低网络延迟，提高用户体验.CDN技术的优势是为用户快速提供信息服务，同时有助于解决网络拥堵问题.CDN技术成为5G必备的重要技术之一.

从设备到设备通信

这是基于蜂窝系统的近距离数据直接传输技术.从设备到设备通信(D2D)会话的数据直接在终端之间传输，无需通过基站传输，相关的控制命令，如会话的确立、维持、无线资源分配、收费、评价权、识别、移动性管理等依然由蜂窝网络负责.蜂窝网络引进D2D通信可减轻基站负担，减少端到端的传输时间，提高频谱效率，降低终端发射功率.无线通信基础设施破损或无线网络复盖死角时，终端可以通过D2D实现终端通信或访问蜂窝网络.在5G网络中，可以在许可频带部署D2D通信，也可以在非许可频带部署.

边缘计算

在接近物或数据源的一侧，采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台，在附近提供最近的服务.其应用在边缘侧启动，产生更快的网络服务响应，满足行业实时业务、应用智能化、安全性和隐私保护等基本需求.5G实现低延迟，数据在云和服务器中进行计算机和存储，将指令发送给终端，就不能实现低延迟.边缘计算是在基站建立计算和存储能力，在最短时间内完成计算并发出指令.

软件定义网络和网络虚拟化

SDN架构的核心特点是开放、灵活、可编程.主要分为三个层次:基础设施层位于网络的最下层，包括大量基础网络设备，该层次根据控制层发行的规则处理和转发数据，中间层为控制层，该层次主要配置数据转发方面的资源，控制网络开拓，收集全局状态信息等最上层为应用层，该层次包括大量的应用服务NFV作为一种新型的网络架构和构建技术，其倡导的控制和数据分离、软件化和虚拟化思想给突破现有网络困境带来了希望.

5G是一个复杂的系统，在5G的基础上建立的网络，不仅提高了网络速度，还提出了更多的要求.未来5G网络中的终端也不仅仅是手机，还有汽车、无人机、家电、公共服务设备等多种设备.4G改变生活，5G改变社会.5G是社会进步、产业推进、经济发展的重要推进器.

6. 什么是异构网络，什么是同构网络具体的概述

随着传感器技术、 嵌入式技术、 分布式信息处理技术和无线通信技术的发展， 以大量的具有微处理能力的微型传感器节点组成的无线传感器网络(WSN)逐渐成为研究热点问题。

与传统无线通信网络Ad Hoc网络相比， WSN的自组织性、 动态性、 可靠性和以数据为中心等特点， 使其可以应用到人员无法到达的地方， 比如战场、 沙漠等。 因此， 可以断定未来无线传感器网络将有更为广泛的前景。

无线传感器网络

无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSN)是一种分布式传感网络，由大量的静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络，以协作地感知、采集、处理和传输网络覆盖地理区域内被感知对象的信息，并最终把这些信息发送给网络的所有者。传感器、感知对象和观察者构成了无线传感器网络的三个要素。

无线传感器网络所具有的众多类型的传感器，可探测包括地震、电磁、温度、湿度、噪声、光强度、压力、土壤成分、移动物体的大小、速度和方向等周边环境中多种多样的现象。潜在的应用领域可以归纳为: 军事、航空、防爆、救灾、环境、医疗、保健、家居、工业、商业等领域。

与传统有线网络相比，无线传感器网络技术具有很明显的优势特点，主要的要求有： 低能耗、 低成本、 通用性、 网络拓扑、 安全、 实时性、 以数据为中心等。

无线传感器网络系统的典型结构

采用同构网络实现远程监测的无线传感器网络系统典型结构， 由传感器节点、 汇聚节点、 服务器端的PC和客户端的PC四大硬件环节组成， 各组成环节功能如下。

图1 远程监测无线传感器网络系统结构框图

传感器节点

部署在监测区域（A区）， 通过自组织方式构成无线网络。 传感器节点监测的数据沿着其它节点逐跳进行无线传输， 经过多跳后达到汇聚节点（B区）。

汇聚节点

是一个网络协调器， 负责无线网络的组建， 再将传感器节点无线传输进来的信息与数据通过SCI（ 串行通信接口）传送至服务器端PC。

服务器端PC

是一个位于B区的管理节点， 也是独立的Internet网关节点。 在LabVIEW软件平台上面有两个软件： 一是对传感器无线网络进行监测管理的软件平台VI， 即一个监测传感器无线网络的虚拟仪器VI； 二是Web Server软件模块和远程面板技术(Remote Panel)， 可实现传感器无线网络与Internet的连接。

客户端PC

客户端PC上无需进行任何软件设计， 在浏览器中就可调用服务器PC中无线传感器网络监测虚拟仪器的前面板， 实现远程异地（C区）对传感器无线网络（A区）的监测与管理。

无线传感器网络中的传感器节点

1． 传感器及其调理电路

应根据无线传感器网络所在的地区环境特点来选择传感器， 以适应环境温度变化范围、 尺寸体积等特殊要求。 传感器所配接的调理电路将传感器输出的变化量转换成能与A/D转换器相适配的0~2.5 V或0~5 V的电压信号。 当处于无电网供电地区时， 传感器及其调理电路都应是低功耗的。

2． 数据采集及A/D转换器与微处理器系统

传感器节点中的计算机系统是低功耗的单片微处理器系统， 可以适应远离测试中心、 偏远地区恶劣环境的工作条件。 如美国德克萨斯州仪器（TI）公司生产的MSP430－F149A超低功耗混合信号处理器(Mixed Signal Processor)， 它内部自带采样/保持器和12位A/D转换器， 可对信号进行采集、 转换以及对全节点系统进行指令控制和数据处理。

3． 射频模块

射频模块接收外部无线指令并将传感器检测到的被测参量数据信息无线发送出去， 如TI公司的CC2420无线收发芯片。

7. 异构网络的异构网络模型

图2.1给出了一种异构网络模型。不同类型的网络，通过网关连接到核心网，最后连接到Internet网络上，最终融合成为一个整体。异构网路融合的一个重要问题是这些网络以何种方式来进行互连，为异构无线网络资源提供统一的管理平台。为了说明异构网络的融合结构，这里给出一种特定的异构网络场景，它是由无线广域网（Wireless Wide Area Network，WWAN）（例如CDMA2000）和WLAN（例如IEEE802.11）组成的异构网络系统，如图2.2所示。
一个CDMA2000网络可以分成无线接入网（Radio Access Network，RAN）和核心网络（Core Network，CN）两部分。RAN包括一些无线技术实体，如基站控制器（Base Station Controller，BSC）和基站收发设备（Base Transceiver Station，BTS），来负责无线资源的管理。CN通常包括移动交换中心（Mobile Switching Center，MSC）来实现电路交换方式、分组数据服务节点（Packet Data Serving Node，PDSN）来实现包交换方式和网络交互功能（Inter-working Function，IWF）来为包交换和电路交换提供连接。CN负责呼叫管理和建立连接。在WLAN中，移动终端（Mobile Terminals，MTs）和接入点（Access Point，AP）之间进行通信。AP在WLAN中实现物理和数据链路层的功能，也充当无线路由器来执行网络层的功能，为WLAN与其他网络提供连接。
在如图2.2中异构网络的融合结构中，通常有三种类型的融合方案，分别是松耦合结构、紧耦合结构、超紧耦合结构。接下来分别介绍这三种耦合结构。
超紧耦合是通过连接到相同的BSC上与不同的无线接入技术（Radio Access Technology，RAT）进行融合。网络的状态信息是局部的，不需要通过额外的请求来获得信息，可以应用在当网络之间是重叠覆盖的情况下。与其他的耦合方案相比，超紧耦合方案的切换时延很短，因为中间涉及到的网络实体少。但是由于这两种RAT完全不同，因此实现超紧耦合方式就需要对应用在BSC上的处理过程进行很多修改。
在紧耦合结构中，不同的RATs通过CN进行融合，耦合结点可以是MSC或者PDSN。在图2.2中，MSC或者PDSN都是负责WWAN和WLAN的连接管理、认证和定价，因此WLAN路由器需要实现相关的WWAN协议。与超紧耦合相比，这个系统仅需要对现有接入网络进行很小的修改，因此它非常容易实现。与超紧耦合相比，在切换过程中，由于涉及到很多网络的实体，因此这种方案的VHO时延增加了。
在松耦合的异构网络中，MSC与WLAN都经过通用接口与公共的Internet进行交互信息，来保持服务的连续性。但是由于每个网络需要执行网络的连接和会话的激活过程，因此这种方案执行切换时会导致时延很大。
对于超紧耦合和紧耦合方式的异构网络融合结构中，网络选择算法通常可以安排在耦合节点上，即分别是BSC和CN。但是对于松耦合方式，网络选择算法可以应用在移动终端。