多跳蜂窝网络技术

中在无线自组织网与公共移动通信系统的结合这一方面，目前国外的一些研究机构已经开展了一定研究工作，其中主要包括：ODMA，A-GSM，SOPRANO，iCAR等。

ODMA[2](OpportunityDrivenMultiple Access)是由3GPP TR25.924提出的在UTRA TDD模式中支持移动终端中继的一种尝试，这种网络模型可以被看作是当前的UMTS TDD模式的扩展。ODMA系统有两种通信模式：多跳转发模式和直通模式。两种通信模式使用相同的无线资源。各个小区的覆盖区域都划分为高速率覆盖区、低速率覆盖区和无覆盖区。系统中的用户同时具备与基站进行基本通信的能力和为其它用户进行数据转发的能力。通过其它用户的多跳转发，低速率区域的用户可以获得蜂窝网络提供的高比特率业务，从而通过多跳转发实现高速率业务的覆盖扩展。

MCN[3](Multi-hopCellularNetworks)是由台湾国立交通大学信息计算科学系的Ying-DarLin和 Yu-Ching提出的一种在蜂窝网络内通过多跳方式建立连接的网络模型。MCN的带宽资源被分成覆盖范围不同的控制信道和数据信道两类，其中控制信道的覆盖半径是小区半径R，而数据信道的覆盖仅是R/K（K为复用因子）。网络中的每个节点都周期地向BS发送从邻接节点接收到的信标功率（Beacon Power）信息，由BS根据这些信息估计节点间的距离，计算网络的连通状态。各个MCN的节点都是通过接入BS来进行通信的。接入的方式分为直接接入方式和多跳转发接入方式。在多跳转发接入方式中，节点首先向BS发送路由请求。BS则依据当前的网络连通状态计算该节点到基站的路由信息，在回复信息中发送给节点，其中包括路径中每一跳节点的地址和节点使用的数据信道类型。该节点就按照BS指配的路径接入BS进行通信。

UCAN[4](UnifiedCellularandAdHoc Network Architecture)是贝尔实验室和加利福尼亚大学的Haiyun Luo、Ramachandran Ramjeey、 Prasun Sinhaz、 Li (Erran) Liy、Songwu Lu等人提出的一种具有多种通信模式的混合网络模型。该模型下的每个节点都同时具备两种空中接口，使其既支持3G蜂窝链路（HDR）也支持基于802.11b的点到点广播链路。用户终端与基站间交互的数据分组，既可以通过用户终端与基站间的无线链路直接进行通信；也可以先利用点到点的802.11b广播信道多跳转发给代理用户，再由代理用户与基站间利用3G无线链路进行通信。仿真结果表明：在用户密集的区域，与蜂窝网络相比，UCAN可以有效地提高单个用户的吞吐，并且可以提高整个蜂窝小区的吞吐。在采用按需的代理搜索算法的情况下，与普通的3G系统相比，UCAN系统的单用户吞吐可以提高310%，而小区的整体吞吐量可以提高60%。

A-GSM[5]是受英国Lucent技术公司资助，对下一代GSM蜂窝网中继能力进行研究的课题。该课题研究人员试图在尽可能减少对现有GSM系统的改动的基础上，使移动台具有中继功能，由此来增强GSM网络的覆盖。即在保持原有GSM基站子系统（基站和基站控制器）、MSC、网络数据库（HLR、VLR、EIR、AC）基本不变的情况下，引入集成双模终端（IntegratedDualModeTerminals），这种双模终端具有两种空中接口：GSM空中接口和无线多跳（或者ad hoc）空中接口。得到的结论是：引入A-GSM后系统吞吐得到了很大程度的改善，移动终端个数越多，A-GSM系统吞吐性能越好，改善越多。

PARCELs[6]是由耶鲁大学计算机科学系的Jie(Jay)Zhou和YangRichard提出的一种新型网络系统。系统中的用户同时具有两种空中接口：R接口和C接口。作者认为：自组织网在业务吞吐量、延时与功率方面的性能要优于小区结构的蜂窝网络，但自组织网的通信范围十分有限，远不能达到蜂窝网所能达到的范围。因此，综合考虑自组织网和现有蜂窝网各自的优点，作者提出了一种在蜂窝网中引入遍布的自组织网转发方式的网络结构，以解决目前在蜂窝网中出现的"Hot-spot"问题。

MADF[7](MobileAssistedDataForwarding)是由斯坦福大学的X.Wu和S.H.G.Chan等提出的网络模型，其设计目的是动态地将热点小区的业务向邻接的小区转移。MADF在小区内设置了一些具有转发能力的专用节点，并将小区的信道资源预留一定数量的转发专用信道。在网络中，能够为其它用户转发数据的中间节点称为转发代理，这些节点通过测量平均分组时延和小区内每秒传输的分组数量来判断小区的传输负载。当负载超过一定门限时，代理节点通过转发信道，广播一个信令信息以表示可以为其它用户进行数据转发，以此来接入邻接小区。根据自己的业务需求和代理节点要接入的邻接小区的业务量，其它用户可选取代理节点为其转发数据