Ad hoc技术在未来无线通信中的组网研究

接连接AP呢?首先，在Ad hoc网络中使用的空中接口与接入网的空中接口不相同。其次，一个Ad hoc网络中的移动终端有可能在AP的覆盖范围之外。再者，Ad hoc网络中的移动终端没有有效的IP地址来接入全球的Internet。因此，Ad hoc网关对于Ad hoc终端接入Internet是必要的。由于Ad hoc网络中的终端在通信过程中会移动，能够使数据包从终端到网关的动态路由协议就很有必要。IETF中的几个协议草案如DSR、AODV等路由协议就会被应用。但是这些协议都是针对纯Ad hoc网络的，所以有必要把这些协议同有基础设施的移动IP路由协议相结合。Ad hoc网关能够将数据包在不同的域之间进行路由。接入网由网关、交换机、接入点组成，网关连接到Internet，根据覆盖范围的不同，有一个或者多个交换机连到网关。每个交换机都连了一定数量的AP，网络是可升级的，能够获得任何规模的无线覆盖。随着覆盖规模的增大，比如要覆盖整个城市，可以通过增加网关的数目来实现。网关可以通过分级的方法来实现宏移动支持。在接入网的第二层，包交换同第三层的IP路由相融合，实现对快速高效的移动性的支持。移动终端在同一个接入网内由交换机和网关的二层路由表进行处理。这种情况下，IP层没有意识到移动终端的移动。如果移动终端从一个接入网切换到另外一个接入网，终端的移动就会由IP层的路由协议来处理。通过对二层路由表的分级更新，带有高效微移动支持的接入网来实现IP服务的无缝覆盖。

　　根据应用的场合不同，Ad hoc网关分为三种。WA-GW网关由网络运营商提供，为公众提供服务，可以固定在公共场所。MA-GW是一种是可移动的网关，可以集成在终端上，用户可以通过它随时连接到AP，其灵活性大大增加。但是由于其移动性，所以不象WA-GW那么稳定。MH-GW的移动性介于前两者之间，是由网络运营商来提供的一种较为灵活的网关。它对接入网来讲是移动的，对Ad hoc网来说是固定的，有点类似于移动通信中为解决热点地区覆盖使用的车载基站。

　　除了能够向Ad hoc网络提供扩展的多媒体服务之外，WA-GW和MH-GW还能够提供本地内容服务。运营商可通过向用户提供Internet服务、本地内容、AAA认证等服务来向用户收取相关的费用。

　　2.1.2　Ad hoc与Internet整合后的运行模式

　　Ad hoc与Internet整合的网络运行过程可以描述为：Ad hoc终端在接入Internet之前首先找到Ad hoc网关，Ad hoc网关周期性地向周围发送广播包来广播自己的存在。如Ad hoc终端距离网关只有一跳的距离，那么终端就通过接收广播信息来找到Ad hoc网关，如距离超过一跳，终端会向周围节点发送"网关寻找"的控制包，其中包含有本终端的家IP地址和MAC地址，然后A-MT会收到来自一个或者几个A-GW的应答。A-MT会选取跳数最少的来作为其网关接入Internet。终端产生的IP数据包被封装成Ad hoc数据包发送到Ad hoc网关，网关去除Ad hoc的包头，然后将包路由到接入网中。

　　2.2　Ad hoc网络与蜂窝系统整合

　　2.2.1　Ad hoc网络与蜂窝系统整合的必要性

　　a）能够对蜂窝系统中的盲区起到覆盖作用。在一些基站覆盖不到或者信号很弱的地区，通过其他处于基站与移动台终端中间的中继节点进行转发，有效提高信号的覆盖。

　　b）可以对网络的负载起到均衡作用。蜂窝系统中，各蜂窝小区话务量不平衡且动态变化，引入自组网的动态中继，可以将一个小区的流量分流到周边小区，有效缓解了由于容量饱和而造成的呼叫阻塞和切断链。

　　c）对于距离比较近的移动节点，可以通过自组网直接通信，不占用蜂窝网的资源，减少了蜂窝系统的负担，提高系统的总容量。

　　d）提高移动节点接入蜂窝系统的速率。在多跳的多速率的网络中，采用多跳高速率的路由代替一跳低速率的路由，只要能够有效地减少信道的占用时间，将提高系统总的吞吐量。GPRS每时隙可提供的传输速率为GS21（9.05K）、CS22（13.4K）、CS23（15.6K）及CS24（21.4K），其中，CS23、CS24只有在距离基站较近且信号较好的地区才能使用，目前普遍采用的是CS21和CS22信道编码方案。CDMA 1X网络的情况与GPRS类似，提供38.4kbps～2457.6kbps各种数据速率，但达不到较高的接入速率。因此，蜂窝系统中引入自组网方式使移动节点都能采用较高的接入速率，可大大提高整个系统的吞吐量。

　　2.2.2　Ad hoc网络与蜂窝系统整合的研究现状

　　对于无线自组织网与蜂窝移动通信系统的结合，目前国外的一些研究机构已经开展了一定的研究工作，其中主要包括：ODMA、A-GSM、SOPRA-NO、iCAR等。

ODMA（Opportunity Driven Multiple Access）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：