摘要：异构无线网络的融合是当前无线网络的发展趋势。针对融合过程中遇到的诸如传输模式选择、负载平衡、路由和切换之类的问题，文章提出了一种新的网络融合架构：无线协作Mesh网。该架构基于无线Mesh网的网络结构，并通过协作通信进一步优化其结构、提升其性能。该架构能充分发挥Mesh技术高频谱效率、动态自组织的优点和协作通信高分集增益、高能量效率的优点，可为无线网络融合提供一种有效的解决方案。

    随着无线通信技术的飞速发展，为了满足不同应用场景的需要，各种异构无线网络层出不穷，这些种类繁多的无线网络的发展为用户在带宽、覆盖范围、服务质量(QoS)、计费等方面提供了多样化的选择。但是为了实现各种异构网络的互联互通，网络融合成为必然趋势[1]。网络融合现阶段的研究主要集中于自组网与蜂窝网的融合[2]，用网状网(Mesh)的优点来弥补点对多点的覆盖问题，主要通过以下两种方式实现：

    (1)网络交互

    3GPP给出的3G/WLAN交互结构，其交互模式有两种：紧交互和松交互。不论哪种模式，因采用双模终端，都无需改动3G或无线局域网(WLAN)的网络结构，所以网络交互对网络结构没有太大影响。

    (2)网络混合

    将自组网与蜂窝网融合成支持单一或多模终端的新网络，包括：机会驱动多址接入(ODMA)、多跳蜂窝网(MCN)、蜂窝与AdHoc联合网(UCAN)、自组织支持的GSM网(A-GSM)、自组织中继支持的蜂窝系统(PARCEL)、移动节点辅助数据转发模型(MADF)、分组多跳无线网(SOPRANO)以及集成蜂窝和AdHoc的中继系统(iCAR)等等。所有这些网络模型的共性是支持终端直传和多跳两种传输模式，区别在于终端类型(单一终端或多模终端)以及中继节点类型(终端、专用中继站或专用无线路由器等)。网络混合改变了蜂窝网和自组网结构，混合后的网络结构可分为两类：第一类中继节点为终端；第二类中继节点为专用节点，不一定需要终端具有转发路由功能。

    目前对网络融合的研究大都是对现有的各种网络进行修改或增强，尚没有一个较好的网络融合方案。因此，设计一种新的网络融合架构来实现异构网络的融合成为人们的努力目标。

    无线Mesh网因其高频谱效率、动态自组织和敷设成本低等优点被认为是网络融合中的一项关键技术。作为一个完整的网络，无线Mesh网通过多跳中继技术，在移动台和有线网络(如Internet)之间转发业务。无线Mesh网中采用了中继，不管是固定中继还是移动中继，这都为协作通信技术的应用提供了前提条件。

    协作通信技术具有高分集增益和高能量效率的优点，被认为是增强无线通信系统性能的一项重要技术。基于无线Mesh网和协作通信两项技术，本文给出无线协作Mesh网这样一种新的网络融合架构。该架构基于无线Mesh网的网络结构，并通过协作通信进一步优化其结构、提升其性能，能够有效地提高无线网络的可靠性、有效性、鲁棒性以及用户服务质量，使得有限的无线频谱和功率资源能发挥出最大的效用。

    1无线Mesh网的基本原理

    无线Mesh网[3]是从AdHoc网络分离出来的，承袭了部分WLAN技术，是一种与传统无线网络完全不同的新型无线网络，具有组网简单、方便和可扩展等优点。

    无线Mesh网作为一种新型的宽带无线网络结构，是一种高容量、高速率的分布式网络，它与传统的无线网络有较大的差别。从网络拓扑结构上看，无线Mesh网可以看作是无线版、缩微版的互联网，亦可看作是WLAN和AdHoc网的融合，且充分发挥了两者的优势。作为一种可以解决“最后一公里”“瓶颈”问题的新型网络结构，被写入了IEEE802.11、IEEE802.15、IEEE 802.16和IEEE 802.20标准中[4]。