异构无线通信网络

A. 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。

B. 什么是异构型网络

异构网络环境，是由不同制造商生产的计算机,网络设备和系统组成的，这些计算机系统运行不同的操作系统和通信协议，想统一其计算机资源的机构通常会面临集成异种机系统的任务。

C. 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。

D. 让华为P50网速媲美5G手机的AI异构通信，是什么黑科技

影像黑 科技 、依旧让人惊喜的拍照……姗姗来迟的华为P50系列没有让人失望，非要说有什么遗憾，大概就是因为众所周知的限制而无法支持5G了。好在华为的产品，通信是最不需要让人担心的问题，借助AI异构通信技术，P50系列依然具备强大的通信性能。

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。（网络）将多种无线通信系统的融合，可以各取所长，这便是异构通信的好处。

P50系列的AI异构通信技术主要由四网协同、双网并发、AI信号预测三大核心功能点组成。

四网协同

四网指的是手机“双卡双待”中的主卡和副卡4G蜂窝网络，以及2.4G和5G频段的双Wi-Fi 6等共四种制式的网络。“笑肢槐协同”是指在单个网络无法满足通信诉求时，其他网络能够无缝加入进来协同工作，例如检测到WiFi信号弱时，手机可自动切换到网速更快的蜂窝网络；或者在主卡信号弱时，手机智能切换至副卡。

日常生活中，我们经常需要在不同网络环境中切换，想必很多人有过这样的糟心经历：在家里或办公室打车，走到路边等车时，手机从WiFi切换至蜂窝网络过程中难免会有网络卡顿、中断等；或是离开室内后，WiFi信号衰减，网速变慢，但手机却没有及时切换成蜂窝网络，导致网络掉线，打车软件界面迟迟无法更新。

这种糟糕的体验在P50系列上会少得多，其四网协同能力可以让你的手机根据应用场景进行智能调度，在不同网碰友络间平滑切换，Wi-Fi不够，流量来凑，流量不行，Wi-Fi加速。

双网并发

在7月29日发布会上，余承东表示尽管没有5G网络，但P50系列的网速峰值能达到3.5Gbps，在很多场景中都能提供不逊色甚至超过iPhone 12 Pro Max的网速体验，靠的就是华为独创的4G+Wi-Fi 6“双网并发”能力。

一般情况下，同时打开Wi-Fi和蜂窝网络，手机会优先使用Wi-Fi上网，而“双网并发”可以简单理解为4G和Wi-Fi 6同时使用，两个网络同时开启，网速自然是1+1大于2。

AI信号预测

强大的AI是华为手机的一大卖点，这次华为把AI的能力用到了通信网络上。

基于华为独家的信号地图，AI经过学习后，可以在手机进入弱信号区域前提前缓存流媒体，比如乘车进隧道或停车场等信号差的场所，P50系列会提前预测信号低谷，预先加载好视频、网页或音乐等，即使断网或信号不好，也不耽误你追剧。

目前AI信号预测功能支持华为视频、爱奇艺和优酷三大常用视频应用。在实际测试中，经过弱信号区域时，爱奇艺在P50 Pro上的卡顿仅为24秒，远少于iPhone 12的625秒，存在的视频长达681秒，卡顿饥渗率仅有3.4%。也就是说，在没信号的隧道中，你还能看十几分钟的视频。

此外，得益于AI信号预测，手机能减少在弱信号下的搜索，因此也能降低功耗，提升续航。

在去年Mate 40系列的全球发布会上，余承东承诺：“不管处境多么艰难，华为都将信守承诺持续技术创新，给消费者更好体验。”彼时华为在多轮制裁下，仍推出了5nm制程的麒麟9000芯片。如今P50系列优秀的网络通信体验，既离不开华为多年来的技术积累，同样也是华为在困难中坚持技术创新的有力体现。

华为有如此决心和态度，更让我们坚信即使前路再艰辛，这家公司也能继续引领行业。

E. LTE中RAT什么意思

无线电接入技术（Radio Access Technology，简称：RAT）是无线通信网络的底层物则简理连接方法。截至2013年，很多新型的手机，例如Nexus 4或iPhone 5都能够在一台设备上支持多个RAT，例如蓝牙、Wi-Fi以及3G、4G或LTE。

术语“RAT”传统上被用在移动通信网络衡盯悄的可互操作性上（interoperability）。无线接入网中也有所举例。

最近，“RAT”这个术语被用在异构无线网络（Heterogeneous Wireless Networks）的讨论中。一个用户设备会在多个RAT中来选择使用哪个去连接到因特网。它的执行类似于基于IEEE 802.11（Wi-Fi）的网络中的接入点选择。

(5)异构无线通信网络扩展阅读：

数字直接扩频技术

工作在1700MHz频率以上,宽带载波可提供话音通信或高速率、图像通信等业务,其具有通信范围广、处理业务量大的特点,可满足城咐渣市和农村地区的基本需求。

数字无绳电话技术

可提供话音通信或中速率数据通信等业务。欧洲的DECT、日本的PHS等技术体制和采用PHS体制的UT斯达康的小灵通等系统用途比较灵活,既可用于公众网无线接入系统,也可用于专用网无线接入系统。

最适宜建筑物内部或单位区域内的专用无线接入系统。也适宜公众通信运营企业在用户变换频繁、业务量高的展览中心、证券交易场所、集贸市场组建小区域无线接入系统,或在小海岛上组建公众无线接入系统。