前言

隨著計(jì)算機(jī)和微電子技術(shù)的飛速發(fā)展，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)正朝著高帶寬、高性能方向演進(jìn)。短短幾十年，移動(dòng)通信從最初的模擬技術(shù)，到第二代數(shù)字技術(shù)，發(fā)展到可以提供多媒體業(yè)務(wù)的第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）。下一代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)（4G）是以IP為基礎(chǔ)的、多功能集成的、各種網(wǎng)絡(luò)融合的寬帶移動(dòng)通信系統(tǒng)，可以提供的數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)100 Mbps甚至更高，支持包括寬帶無線接入、移動(dòng)寬帶接入、交互式廣播和高速流媒體業(yè)務(wù)，真正實(shí)現(xiàn)“在任何時(shí)間為任何地點(diǎn)的任何人提供多媒體業(yè)務(wù)”的目標(biāo)。

無線寬帶接入新技術(shù)以IEEE 802系列標(biāo)準(zhǔn)為代表，在無線領(lǐng)域已經(jīng)占有一席之地。針對(duì)不同的無線應(yīng)用場(chǎng)景設(shè)計(jì)，寬帶接入技術(shù)與傳統(tǒng)的蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)共同為用戶提供了多樣化、個(gè)性化的無線接入方式和業(yè)務(wù)模式。無線局域網(wǎng)WLAN（IEEE 802.11a/b/g）已普遍部署到公司、高校、機(jī)場(chǎng)和賓館等公共場(chǎng)所，覆蓋熱點(diǎn)地區(qū)，提供高數(shù)據(jù)速率，低移動(dòng)性支持的熱點(diǎn)區(qū)域服務(wù)。備受業(yè)界關(guān)注的WiMAX（IEEE 802.16e）無線接入標(biāo)準(zhǔn)提供高速移動(dòng)性支持和QoS保證的全球覆蓋服務(wù)，具有在移動(dòng)的環(huán)境（120 km/h的車速下）中高速數(shù)據(jù)傳輸能力和城域范圍內(nèi)良好的寬帶移動(dòng)性。

隨著技術(shù)的發(fā)展、市場(chǎng)需求和競(jìng)爭(zhēng)的變化，移動(dòng)通信網(wǎng)和寬帶無線接入網(wǎng)分別朝著各自的發(fā)展方向不斷演進(jìn)。種類繁多的無線網(wǎng)絡(luò)相繼出現(xiàn)，各自具有不同的特征和業(yè)務(wù)提供能力，適應(yīng)不同場(chǎng)景下用戶對(duì)通信服務(wù)個(gè)性化的需求，共同推動(dòng)著移動(dòng)無線Internet、移動(dòng)多媒體和移動(dòng)流媒體的超前發(fā)展，使無所不在的普適計(jì)算（Ubiquitous Computing）逐漸成為可能。未來無線通信網(wǎng)絡(luò)將是各種無線接入技術(shù)并存、協(xié)同工作、支持終端無縫移動(dòng)性的全I(xiàn)P融合網(wǎng)絡(luò)，寬帶化、泛在化、協(xié)同化和異構(gòu)互連將成為未來寬帶無線通信發(fā)展的主旋律。

本書對(duì)異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)融合理論與關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了深入細(xì)致的闡述，便于讀者對(duì)異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)融合體系形成系統(tǒng)全面的認(rèn)知。作者還結(jié)合國內(nèi)外權(quán)威研究機(jī)構(gòu)近年來的最新研究成果，指出了異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)融合研究領(lǐng)域亟待解決的問題和主流研究方向。

全書分為8章，第1章概述了未來無線通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢(shì)、未來異構(gòu)融合網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、下一代移動(dòng)通信的概念以及異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)融合帶來的產(chǎn)業(yè)機(jī)遇和面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)。第2章論述了基于移動(dòng)IP的網(wǎng)絡(luò)層移動(dòng)性管理的理論架構(gòu)和移動(dòng)IP切換和性能優(yōu)化技術(shù)，介紹了分層移動(dòng)IP最優(yōu)管理區(qū)域的設(shè)置方案以及移動(dòng)IP技術(shù)在第三代移動(dòng)通信中的應(yīng)用情況。第3章介紹了垂直切換的概念，提出了一種異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)間聯(lián)合垂直切換判決策略，并建立了一種通用的垂直切換性能評(píng)估模型。第4章主要分析和介紹了具有代表性的異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)融合的理論模型和系統(tǒng)架構(gòu)，以幫助讀者更好地理解異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)融合概念。第5章理機(jī)制，有助于讀者對(duì)異構(gòu)無線環(huán)境中無線資源管理機(jī)制的全面理解。第6章提出了一個(gè)異構(gòu)終端接入選擇功能架構(gòu)，并設(shè)計(jì)了兩種接入選擇策略。第7章重點(diǎn)論述了端到端重配置技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、重配置融合網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)管理以及重配置終端的系統(tǒng)架構(gòu)、功能、協(xié)議棧和實(shí)現(xiàn)方式，為讀者指出了研究異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)融合課題的新思路。第8章分析了TD-SCDMA和WiMAX聯(lián)合組網(wǎng)的市場(chǎng)、技術(shù)和業(yè)務(wù)基礎(chǔ)，提出了基于緊耦合和松耦合的TD-SCDMA和WiMAX網(wǎng)絡(luò)融合技術(shù)方案，幫助讀者進(jìn)一步理解異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)融合的理論和應(yīng)用場(chǎng)景。

書中的內(nèi)容和素材除了來自引用的參考文獻(xiàn)外，作者特別感謝北京郵電大學(xué)PCN&CAD中心眾多研究人員的大力支持：首先是宋俊德教授和宋梅教授對(duì)學(xué)術(shù)研究的引導(dǎo)，其次是與多位研究人員合作承擔(dān)異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)融合方面科研項(xiàng)目的階段性成果，包括國家重大自然科學(xué)基金（NSF）項(xiàng)目、國家“863”重大項(xiàng)目以及與中國移動(dòng)、Intel公司、愛立信公司等國內(nèi)外知名企業(yè)的合作項(xiàng)目，匯集了北京郵電大學(xué)PCN&CAD中心的集體智慧，包括馮瑞軍博士、方波博士、黃建文博士、胡曉博士、畢亞娜博士和李頡博士等對(duì)本書的編著提供了大力支持，河南移動(dòng)的張森、袁林、徐春青和陳亞杰做了大量的資料收集和整理工作。另外，清華大學(xué)的劉博博士后對(duì)本書內(nèi)容提出了許多富有建設(shè)性的意見。

在本書的編寫過程中，考慮到不同層次讀者的需要，書中每個(gè)章節(jié)都從基本問題出發(fā)，由淺入深，循序漸進(jìn)，首先提出關(guān)鍵理論，然后分析關(guān)鍵技術(shù)和實(shí)現(xiàn)方案。讀者可以根據(jù)自身需要，有選擇地閱讀。本書可作為研究異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)融合課題初學(xué)者的指導(dǎo)書，也適合作為計(jì)算機(jī)、通信及電子工程專業(yè)的大學(xué)生、研究生及其相關(guān)研究人員和工程技術(shù)人員的參考書。

由于時(shí)間倉促，作者水平有限，書中難免有疏漏和不當(dāng)之處，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正，以便進(jìn)一步修改完善。

李軍于河南省移動(dòng)通信公司

2008年12月