異構無線網絡資源管理技術研究

張同　張章　肖雪露　高峰

摘 要 本文討論了異構融合網絡資源管控架構，在傳統網絡的控制平面和數據平面以外引入用于支撐抽象網絡上文信息交互的認知平面，聯合管理和控制跨域或跨層的業務、資源和連接層面的資源，從而獲取用戶、終端及網絡的上下問信息，更加有效組織和更高效的利用異構網絡中的資源。

關鍵詞 異構無線融合網絡 多無線接入 資源管控架構 資源分配

0引言

異構無線網絡為下一代無線接入網絡，有著復雜多變的特性，傳統的無線資源管理的方法不再適應無線網絡發展的需求。異構融合網絡的目標是整合異構無線網絡資源，最終實現性能的提升。

1異構無線融合網絡資源管理架構

異構無線網絡資源管理是實現終端用戶無縫接入、透明傳輸以及滿足用戶個性化要求的必要手段。下面對無線資源管理模型進行設計，主要有公共無線資源管理、聯合無線資源管理以及多無線資源管理的資源管理等模型。

公共無線資源管理結構是建立在集中式管理的基礎之上的，各實體統一協調各種無線接入技術的無線資源管理。通過無線資源管理實體交互獲取相鄰網絡之間的狀態信息，從而實現資源整合，提高整個無線網絡的性能。

聯合無線資源管理是建立在緊耦合方式的基礎之上，統一協調各種無線接入技術的無線資源管理。根據異構無線通信網絡的實時環境和當前多個無線接入網絡的狀態，確定資源分配和聯合調度在不同接入技術中的方案，實現最優化異構無線資源的使用。

多無線資源管理是對異構無線接入技術架構模塊化設計的整合和集成，從而有效利用全部無線資源為用戶提供具有Qos保證的業務。

2資源管理架構的對比

公共無線資源管理解決了異構網絡的融合需求，中心實體和本地無線資源管理之間進行控制信息的交互 。但是公共無線資源管理僅對負載因素進行了考慮，可能不能夠及時獲取信息，從而難以對異構網絡復雜環境進行管理。

聯合無線資源管理可以對異構網絡進行重新配置，可以最大化的利用無線資源和最大化的提高系統容量。但是只考慮了異構網絡內部的資源管理，并未涉及異構網絡中終端設備和網絡設備協同下的資源管理。

多無線資源管理提出了異構網絡以及終端設備之間以對等關系合作協同，對通用鏈路層的物理結構進行了重新定義。但為了支持通用鏈路層功能，要對網絡底層進行改造。

3面向異構網絡的控制架構和資源管理

只有進一步對異構無線網絡的進行融合，才能實現異構多網絡與多終端用戶之間的協同。在異構無線網絡資源管理層面優化功能實體和升級控制算法，實現無線網絡資源的統一分配和異構調度。提出面向異構網絡的資源管理控制架構，分別為：上下文控制、連接控制、資源控制和業務控制。

業務控制器主要對數據在業務層面上進行控制操作。業務控制器在網絡側用戶請求的業務流數據進行分割，并將分割后的業務子流分配在相應的無線網絡中傳輸。

資源控制器是對不同異構無線網絡中資源分配決策、調度決策和移動性管理單元進行管理操作，將業務子流分配在相應的無線資源上進行承載傳輸。

連接控制器控制操作不同網絡的底層物理連接。該控制功能是操作控制各個無線網絡內部的無線接口，維護相應的點到點無線連接。

上下文控制器對不同網絡，不同層面的各種信息進行采集、交互、存儲和控制等信息進行分析，可以對不同層面的決策提供支持。提供給業務控制器、資源控制器和連接控制器，使其對資源管理更好的決策。

異構無線融合網絡資源控制管理功能貫穿網絡的不同層面。異構融合網絡無線資源管理與控制架構疊加在現有的無線網絡的體現架構上，從而在網絡的功能實體中部署聯合管理與控制功能模塊。在實際部署中，將不同層面的功能疊加在功能實體之上，通過引用認知平面，更高效的協同支撐異構網絡之間的決策，從而使異構無線融合網絡資源管控更加得有序和高效。

4小結

本文介紹了異構無線網絡的互聯架構，對異構網絡無線資源管理架構中的三種架構進行分析比較，總結了三種架構的差異和優缺點。最后在無線異構網絡的協議、資源管理模型和資源管理架構的基礎上，提出了面向異構網絡的控制架構和資源管理方案。該方案能夠支持異構網絡中用戶終端和多個無線網絡綜合協同傳輸，從而實現網絡協同的融合有序和資源的高效管理。

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