未来分布式无线通信系统发展趋势

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  3.3 Home cell

  与前面两种分布式技术不同的是 ,家庭小区在严格意义上并不是一种技术,但它是目前分布式技术较为典型的一种应用场景[8]。它的特殊性在于它具有分布式无线接入网络的优点,易于架设。同时,它又是一个需要由运营商参与部分管理的家庭网络。它解决了运营商在室内覆盖规划方面的难题,尤其是在未来无线通信系统频谱资源逐渐向高频段转移的情况下。它为运营商开创了一种崭新的运营模式,用户需要在很大程度参与网络的管理。它本身可以结合Mesh技术,构建一个家庭内部的Mesh网络;又可以作为运营商的一个分布式接入点,改善运营商网络的覆盖性能。

 

  4、P2P技术对分布式应用的影响

  前面我们已经从空中接口、网络架构等方面对分布式无线通信技术进行讨论。对运营商和用户而言,还有一类分布式技术正逐渐对未来无线通信系统产生着越来越重要的影响——P2P。目前流行的Skype、PPLive、BT、Emule等应用软件都是基于这一技术。

  对于P2P技术,可以从两个方面来理解。从网络结构的方面来说,它是一种全分布式的网络结构,网络中没有中心节点,每个节点既是信息的发送者,也是信息的接受者,还是信息的传播者。从传输技术的方面来说,它是一种端到端的传输技术,即在通信的对等节点之间建立一条端到端的链路,这条链路的建立、维护以及拆除都由参与通信的对等节点来完成[9,10]。

  在P2P技术出现之前,互联网上具有绝对统治地位的是客户端/服务器模式(CS)通信模式,而随着互联网用户数的增加,CS模式的弊端逐渐体现,主要原因是由于服务器成为网络流量和计算的瓶颈,限制了网络规模的扩展。不同的是在P2P网络中,所有的节点都是客户端,同时也是服务器,即参与信息的接收,也参与信息的传播,因此随着客户端的增加,信息源的数量也在增加,从而解决了CS模式存在的网络瓶颈的问题。但正是这一区别,也使得P2P技术在应用的过程中存在不少的问题。首先,P2P的互操作性较差,采用不同的软件无法实现相互的端到端连接。其次,由于P2P技术设计的目的是利用边缘网络中空闲的资源,由用户终端来参与整个网络的运行、管理和维护。这样就在一定程度上屏蔽了网络运营商,运营商无法对P2P的应用进行控制,也无法收费。第三, P2P的通信是建立在双方相互信任的基础上的。还需要有效的安全和认证机制来克服P2P这种相对松散的结构在安全方面存在的缺陷。最后,P2P还会引起知识产权相关的法律纠纷,因为在P2P网络上发布的信息可能是有版权保护的。

  尽管P2P存在这样那样的问题,但无法回避的事实是它已经以一种不可阻挡的趋势在整个Internet上传播开,而运营商的应对也已经从封堵转向疏导。由于目前运营商网络收费采用的是计时方式,而不是针对流量进行计费。P2P业务在网络中产生大量的流量,通过运营商网络,而运营商却无法获益。那么如果运营商可以介入P2P业务的提供、运营以及维护,那么对与P2P技术以及运营商而言都是一次跨越性的发展。首先,运营商可以合理配置带宽资源,并以一种可运营、可管理的方式提供P2P业务。其次,现有的P2P业务提供商,可以与运营商结成战略伙伴关系,开发符合运营商网络特点的应用,最终实现一种可控的P2P模式。引入P2P技术,采用分布式的内容存储和分发机制也可以优化运营商的业务提供方式,使网络负载的分布更为合理,一个典型的例子就是采用 P2P技术对现有的IMS进行改进[9]。而前面讨论的分布式网络架构则可以为P2P技术的引入提供一个天然的分布式平台。

  5、未来分布式的网络架构

  随着我们对分布式无线通信技术的讨论逐渐展开,未来无线通信系统的架构也逐渐清晰。在日前结束的移动互联网国际研讨会上,中国移动提出了对下一代移动通信网络的展望,一个结合分布式无线通信技术的网络架构展现在了我们的面前——WiiSE(Wireless IP/Internet Services Environment),如图1所示:

WiiSE

图1 WiiSE——面向未来的分布式无线网络

  WiiSE具有无线多连接接入、扁平化全IP网络结构,网络节点同质化,应用P2P、分布式信息存储和处理等特点,目标是构建可运营、可管理的新一代移动互联网络。其网络架构如图1所示,可以实现无线通信与Internet完全融合,建立一种崭新的通信和信息提供环境。其主要技术特征包括:

  ◆移动终端将成为IP网络的一部分。在WiiSE网络中终端将改变目前相对被动的地位,更大程度地融入网络中,成为构成网络的一个“节点”。进一步而言,在WiiSE中接入网络的概念也将有别与传统的移动通信网络,终端也将成为接入网的一部分,传统意义上“最后一英里”的问题将不再存在,从而实现网络覆盖的动态扩展。

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