1.2无线网状网络

近年来，无线网状网络技术的提出也为异构网络融合的实现提供了新的途径。WMN是一种采用网状组网方式的无线多跳网络。网络中每个节点均有自动选路的功能，每个节点只和邻近节点进行通信，因此又是一种自组织、自管理、自动修复、自我平衡的智能网络。图4为通过WMN实现异构网络融合的示意图，通过一个无线网状骨干网(WMB)可将各种无线异构网络连接起来，并实现无线与有线的相互通信。

从图4可看出WMN架构中包括由多个WMR互连组成融合不同异构网络的WMB和由各种异构网络或终端设备构成的用户部分。由此可见，作为WMN的核心设备WMR必须具备同时连接不同结构网络设备的能力，并且具有协调管理和控制这种多连接的功能。而多无线电协作技术正是由于具有这种同时和协同的能力成为WMN领域研究的热点。

2  基于异构网络融合的多无线电协作技术

从异构网络融合技术的角度看，无论在AN还是WMN架构中，多无线电协作技术都扮演着极其重要的角色。这是因为通过多无线电协作，可使终端具有同时与一个接入系统保持多个连接或同时连接不同接入系统的能力，从而在网络容量、能量控制和移动管理等方面均优于传统技术。下面分别从这3方面阐述多无线电协作技术在异构网络融合的重要作用。

2.1网络容量

在无线网络环境中，由于用户接入时会发生传输干扰、多用户冲突、丢包错误等情况，因此真正的可达带宽几乎只有理论值的一半[6]。此外，收发双方通信距离、多跳环境中节点冲突的可能性、隐终端和暴露终端等问题也大大影响了网络吞吐量。而未来异构融合网络对容量有极大需求，如何提高网络容量则是其迫切需要解决的问题。

在文献[7]中，每个中继节点配备多无线电设备，通过这些中继节点间多无线电的协调配合，以实现节点同时收发数据，从而降低了传输延迟。其仿真结果表明，在理想状态下采用多无线电协作技术能获得两倍于单无线电情况下的网络容量，而且多无线电数目的变化对网络容量也有明显的影响。文献[8]探讨了无线电与信道数目之间关系及其对网络容量的影响，并推导出静态多无线电多信道网络在任意网络模式和随机网络模式下网络容量的上下界。文献[9]提出了采用多无线电分集技术来减少分组丢失率和降低比特误码率，以提高网络可靠性，进而提高全网吞吐量的方法。其实质是采用多无线电多径协作分集技术来接收和发送数据，并辅以帧合并、低开销重传机制(LORFA)来提高网络可靠性和吞吐量。该技术的基本工作原理是：网络中每个接入节点(AP)和用户终端节点都配备多无线电系统，当某个无线网络中的AP收到有差错的数据帧时，该AP利用多无线电多径协作分集技术将收到的多个数据帧的副本传送给具有多个独立无线电设备的多无线电分集合并系统(MRDC)。由MRDC通过帧合成技术来恢复帧，并采用LORFA机制重发给AP，再由AP发送给终端用户。其仿真结果表明，在80%的传输过程中，多无线电系统的吞吐量可保持在15 Mb/s~20 Mb/s，而在单无线电条件下，吞吐量只有5 Mb/s~15 Mb/s左右。

2.2能量控制

在未来的异构网络中，能量问题不可避免地成为许多新技术发展的瓶颈，主要表现在以下方面：要求更高的数据传输速率；具有更多的功能，提供更多的服务，并且需要同时运行；硬件具有更强的处理能力和更高容量存储能力。这些无一不是大量消耗能量的主要因素。

目前已提出了许多节能的方法和技术，主要分为3类：改善信道接入机制、最大化无线接口的睡眠时间技术、使用最低能量级别来发送和接收数据的技术。大多数研究仍然是在单无线电环境下进行的。文献[2]提出一种具有唤醒功能的多无线电协作技术来达到节能的目的。在该技术中，每个移动设备包括两个无线电收发设备：一个是用来发送和接收控制信息的低功耗无线电设备(LPR)，另一个是用来传送和接收数据的高功耗的无线电设备(HPR)。当该设备不传送和接收数据时，HPR关闭而LPR处于开启状态，以监控突发消息。如果有数据需要发送，由高层传送信息给LPR，并通过LPR上的唤醒机制唤醒HPR，则HPR接收上层数据分组然后发送；如果有数据接收，LPR将接收到的请求信息进行处理，接着将处理后的信息传递给HPR，并唤醒HPR。这样HPR就不需要一直处于等待信息的状态而消耗大量的能量，从而达到节能的目的。研究结果表明这种多无线电协作技术的节能效果明显优于其他技术。文献[2]中还将带有唤醒功能的多无线电协作技术扩展为具有控制功能和带宽判决功能的技术。前者进一步降低了唤醒机制带来的延迟；后者由于具有带宽判决机制，故当遇到低带宽数据传输时，由LPR负责传输数据，而不用开启HPR，从而达到节能。