В компьютерных сетях гетерогенная сеть — это сеть, соединяющая компьютеры и другие устройства, в которых операционные системы и протоколы имеют существенные различия. Например, локальные сети (LAN), которые соединяют персональные компьютеры под управлением Microsoft Windows и Linux с компьютерами Apple Macintosh , неоднородны . [1] [2]
Гетерогенная сеть также описывает беспроводные сети, использующие разные технологии доступа. Например, беспроводная сеть, которая предоставляет услугу через беспроводную локальную сеть и способна поддерживать услугу при переключении на сотовую сеть , называется беспроводной гетерогенной сетью. [ нужна цитата ]
Упоминание HetNet часто указывает на использование нескольких типов узлов доступа в беспроводной сети. Глобальная сеть может использовать некоторую комбинацию макросот , пикосот и фемтосот , чтобы обеспечить покрытие беспроводной сети в среде с широким спектром зон беспроводного покрытия, от открытой внешней среды до офисных зданий, домов и подземных помещений. Эксперты в области мобильной связи определяют HetNet как сеть со сложным взаимодействием между макроячейками, малыми сотами и, в некоторых случаях, элементами сети Wi-Fi, используемыми вместе для обеспечения мозаики покрытия с возможностью передачи обслуживания между элементами сети. [3] По оценкам исследования ARCchart, HetNets поможет привести рынок мобильной инфраструктуры к тому, что к 2017 году его расходы во всем мире составят почти 57 миллиардов долларов США. [4] Small Cell Forum определяет HetNet как «мульти-x среду – мультитехнологию, мультидоменный, мультиспектральный, мультиоператорский и мультивендорный. Он должен иметь возможность автоматизировать реконфигурацию своей работы для обеспечения гарантированного качества обслуживания по всей сети и быть достаточно гибким, чтобы приспосабливаться к изменяющимся потребностям пользователей, бизнес-целям и поведению абонентов». [5]
С архитектурной точки зрения HetNet можно рассматривать как включающую в себя обычные функции макросети радиодоступа (RAN), транспортные возможности RAN, малые соты и функциональность Wi-Fi, которые все чаще виртуализируются и предоставляются в операционной среде, где диапазон управления включает ресурсы центра обработки данных, связанные с вычислениями, сетями и хранилищем. [6]
В этой структуре функциональность самооптимизирующейся сети (SON) необходима для обеспечения уплотнения сети на порядок величины за счет небольших ячеек. Самостоятельная настройка или технология «подключи и работай» сокращает время и стоимость развертывания, а самооптимизация обеспечивает автоматическую настройку сети для достижения максимальной эффективности при изменении условий. Спрос на трафик, перемещения пользователей и набор услуг будут меняться с течением времени, и сети необходимо адаптироваться, чтобы идти в ногу со временем. Таким образом, эти расширенные возможности SON должны будут учитывать меняющиеся потребности пользователей, бизнес-цели и поведение подписчиков. [ нужна цитата ]
Важно отметить, что функции, связанные с операциями и управлением HetNet, используют более ранние возможности SON, которые могли быть ориентированы только на один домен или технологию, и расширяют их для обеспечения автоматизированного управления качеством услуг по всей HetNet. [7]
Гетерогенная беспроводная сеть ( HWN) — это частный случай HetNet. В то время как HetNet может состоять из сети компьютеров или устройств с различными возможностями с точки зрения операционных систем, аппаратного обеспечения, протоколов и т. д., HWN представляет собой беспроводную сеть, состоящую из устройств, использующих различные базовые технологии радиодоступа (RAT). [8]
В гетерогенных беспроводных сетях все еще необходимо решить несколько проблем, таких как:
HWN имеет несколько преимуществ по сравнению с традиционной однородной беспроводной сетью, включая повышенную надежность, улучшенную эффективность использования спектра и увеличенное покрытие. Надежность повышается, поскольку в случае сбоя одной конкретной RAT в HWN все равно можно поддерживать соединение, возвращаясь к другой RAT. Эффективность использования спектра повышается за счет использования RAT, у которых может быть мало пользователей за счет использования балансировки нагрузки между RAT, и покрытие может быть улучшено, поскольку разные RAT могут заполнять пробелы в покрытии, которые одна из отдельных сетей не сможет заполнить. . [ нужна цитата ]
С семантической точки зрения очень важно отметить, что гетерогенная сетевая терминология может иметь разные значения в беспроводной связи. Например, это может относиться к парадигме бесшовного и повсеместного взаимодействия между различными протоколами с множественным покрытием (также известными как HetNet ). В противном случае это может относиться к неравномерному пространственному распределению пользователей или беспроводных узлов (так называемая пространственная неоднородность ). Следовательно, использование термина «гетерогенная сеть» без помещения его в контекст может привести к путанице в научной литературе и во время цикла рецензирования. На самом деле путаница может еще больше усугубиться, особенно в свете того факта, что парадигма HetNet часто исследуется и с геометрической точки зрения. [15]