異種ネットワーク

コンピュータネットワークにおいて、異種ネットワークとは、オペレーティングシステムやプロトコルに大きな違いがあるコンピュータやその他のデバイスを接続するネットワークのことである。例えば、Windows、Linux、Macintoshコンピュータを接続するローカルエリアネットワーク（LAN）は異種ネットワークである。^[1]^[2]

異種ネットワークは、異なるアクセステクノロジを使用するワイヤレスネットワークも表します。たとえば、ワイヤレス LANを介してサービスを提供し、セルラーネットワークに切り替えてもサービスを維持できるワイヤレスネットワークは、ワイヤレス異種ネットワークと呼ばれます。^{[引用が必要]}

ヘットネット

HetNetという用語は、多くの場合、無線ネットワークで複数のタイプのアクセスノードを使用することを意味します。広域ネットワークでは、マクロセル、ピコセル、フェムトセルを組み合わせて使用することで、屋外のオープンな環境からオフィスビル、住宅、地下エリアまで、さまざまな無線カバレッジゾーンの環境で無線カバレッジを提供できます。モバイルの専門家は、HetNet を、マクロセル、スモールセル、場合によっては WiFi ネットワーク要素間の複雑な相互運用性を備え、モザイク状のカバレッジを提供し、ネットワーク要素間でハンドオフ機能を備えたネットワークと定義しています。^[3] ARCchart の調査では、HetNet によりモバイルインフラストラクチャ市場が牽引され、2017 年までに全世界で約 570 億ドルの支出を占めると予測されています。^[4] Small Cell Forum は、HetNet を「マルチ x 環境、つまりマルチテクノロジー、マルチドメイン、マルチスペクトル、マルチオペレータ、マルチベンダー」と定義しています。ネットワーク全体にわたって保証されたサービス品質を提供するために、運用の再構成を自動化でき、変化するユーザーのニーズ、ビジネス目標、加入者の行動に対応できる柔軟性を備えている必要があります。」^[5]

HetNetアーキテクチャ

アーキテクチャの観点から見ると、HetNetは従来のマクロ無線アクセスネットワーク（RAN）機能、RANトランスポート機能、スモールセル、Wi-Fi機能を網羅していると考えられます。これらはますます仮想化され、コンピューティング、ネットワーク、ストレージに関連するデータセンターリソースが制御範囲に含まれる運用環境で提供されています。^[6]

このフレームワークでは、スモールセルによる桁違いのネットワーク密度を実現するために、自己最適化ネットワーク (SON) 機能が不可欠です。自己構成または「プラグアンドプレイ」により、導入にかかる時間とコストが削減され、自己最適化により、状況の変化に応じてネットワークが自動的に調整され、最大限の効率が実現されます。トラフィック需要、ユーザーの動き、サービスミックスはすべて時間とともに進化するため、ネットワークはそれに追いつくために適応する必要があります。したがって、これらの強化された SON 機能では、進化するユーザーニーズ、ビジネス目標、加入者の行動を考慮する必要があります。^{[引用が必要]}

重要なのは、HetNetの運用と管理に関連する機能が、単一のドメインまたはテクノロジーのみを対象としていた以前のSON機能を拡張し、HetNet全体にわたって自動化されたサービス品質管理を提供することです。^[7]

無線

異機種無線ネットワーク（HWN）はHetNetの特殊なケースです。HetNetはオペレーティングシステム、ハードウェア、プロトコルなどの点で異なる機能を備えたコンピュータまたはデバイスのネットワークで構成される場合がありますが、HWNは異なる基盤無線アクセス技術（RAT）を使用するデバイスで構成される無線ネットワークです。^[8]

異機種混在のワイヤレスネットワークでは、次のようないくつかの問題がまだ解決される必要があります。

HWNの理論容量の決定^[9]
技術の相互運用性^[10]
引き渡し^[11]
モビリティ^[12]
サービスの質/体験の質
RAT間の干渉^[13]
集約^[14]

HWN には、従来の同種ワイヤレスネットワークと比較して、信頼性の向上、スペクトル効率の向上、カバレッジの拡大など、いくつかの利点があります。信頼性が向上するのは、HWN 内の特定の RAT に障害が発生した場合でも、別の RAT にフォールバックすることで接続を維持できる可能性があるためです。スペクトル効率は、RAT を利用することで向上します。RAT間の負荷分散により、ユーザー数が少ない RAT を利用できる可能性があり、カバレッジは、単一のネットワークだけでは埋められないカバレッジの穴を異なる RAT が埋めることができるため改善される可能性があります。^{[引用が必要]}

セマンティクス

意味論的観点から見ると、異種ネットワークの用語は無線通信においてさまざまな意味合いを持つ可能性がある。たとえば、さまざまなマルチカバレッジプロトコル間のシームレスでユビキタスな相互運用性のパラダイム（別名、HetNet）を指す可能性がある。あるいは、ユーザーまたは無線ノードの不均一な空間分布（別名、空間的不均一性）を指す可能性がある。したがって、「異種ネットワーク」という用語を文脈に当てはめずに使用することは、科学文献や査読サイクル中に混乱の原因となる可能性がある。実際、特にHetNetパラダイムが幾何学的な観点からも研究されることが多いという事実を考慮すると、混乱はさらに悪化する可能性がある。 ^[15]

参照

オープンスタンダード

参考文献

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^ Mouhamed Abdulla (2012-09-22). 無線ネットワークの確率的空間モデリングと分析の基礎とチャネル損失への影響について (博士論文)。コンコルディア大学。脚注、p. 126。

[1] Delphinanto, A.; Hillen, BAG; Passchier, I.; Van Schoonhoven, BHA; Den Hartog, FTH (2009). 「異機種プライベートネットワークにおけるエンドユーザーデバイスのリモート検出と管理」。2009第 6 回 IEEE コンシューマー通信およびネットワーキングカンファレンス。pp. 1–5。doi : 10.1109 / CCNC.2009.4784889。ISBN 978-1-4244-2308-8. S2CID 13955396。

[2] Delphinanto, Archi; Koonen, Ton; Den Hartog, Frank (2011). 「異機種 IP ホームネットワークにおけるエンドツーエンドの使用可能帯域幅のプロービング」2011 IEEE Consumer Communications and Networking Conference (CCNC) . pp. 431–435. doi :10.1109/CCNC.2011.5766506. ISBN 978-1-4244-8789-9. S2CID 9558852。

[3] 「HetNet Forecast」。モバイルエキスパート。2011年9月18日時点のオリジナルよりアーカイブ。2011年6月24日閲覧。

[4] 「HetNet 市場の概要と予測: マクロセル、スモールセル、Wi-Fi オフロード」。ARCchart。2012 年 11 月 25 日時点のオリジナルよりアーカイブ。2012年11 月 17 日閲覧。

[5] Small Cell Forum (2016)。HetNet と SON の概要。Small Cell Forum。

[6] Small Cell Forum (2016)。統合 HetNet アーキテクチャフレームワーク。Small Cell Forum。

[7] Small Cell Forum (2016)。HetNet 展開プロセスにおける SON の役割。Small Cell Forum。

[helou-8] Melhem El Helou、Samer Lahoud、Marc Ibrahim、Kinda Khawam (2013 年 4 月)。「異機種無線ネットワークにおける無線アクセス技術選択のためのハイブリッドアプローチ」。第 19 回欧州無線会議議事録。2016 年 10 月 2 日時点のオリジナルよりアーカイブ。2013年 10 月 7 日閲覧。{{cite web}}: CS1 maint: bot: 元の URL ステータス不明 (リンク)

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[12] SG T Karetsos、A. Rouskas、F. Foukalas「モバイルリレーによるLTE HetNetでのエネルギー効率の高いトラフィックバイパス」IEEE WiMob、2015年10月。

[Ernst-13] Ernst, Jason B.; Nasser, Nidal; Rodrigues, Joel (2012). 「異種無線ネットワークにおける RAT 間の同一チャネル干渉モデリング」2012 IEEE 国際通信会議 (ICC) . pp. 5321–5325. doi :10.1109/ICC.2012.6364654. ISBN 978-1-4577-2053-6. S2CID 14700286。

[14] ^ Galanopoulos, Apostolos; Foukalas, Fotis; Tsiftsis, Theodoros A. (2019). 「将来のワイヤレスネットワークのためのスペクトル再割り当てによるマルチ RAT 集約」。ワイヤレスパーソナルコミュニケーション。111 (3): 1545–1562。doi : 10.1007 /s11277-019-06939-1。S2CID 255131078。

[15] Mouhamed Abdulla (2012-09-22). 無線ネットワークの確率的空間モデリングと分析の基礎とチャネル損失への影響について (博士論文)。コンコルディア大学。脚注、p. 126。