[科普中国]-分布式网络

分布式网络也叫网状网络，它是由分布在不同地点的计算机系统互连而成，网中无中心节点。通信子网是封闭式结构，通信控制功能分布在各节点上。

分布式网络的特点是：可靠性高；网内节点共享资源容易；可改善线路的信息流量分配；可选择最佳路径，传输延时小；控制复杂：软件复杂；线路费用高，不易扩充。

局域网络通常只有总线型、环型、星型和树型网络四种，在实际组建局域网络时，拓扑结构不一定是单一的，通常是这四种拓扑结构的综合利用，特别是局域网络互连技术得到大力发展开发后，会出现某种拓扑结构的复合形式。而分布式网络常是广域网采用的拓扑结构。1

分布式网络架构的典型网络包括IEEE 802.16h网络与CogNet网络。

IEEE 802.16h标准致力于改进诸如策略和媒介接入控制等机制，以确保IEEE 802.16免授权系统之间的共存，以及与授权系统之间的共存。其主要思路是在IEEE 802.16制定的QoS要求下，让多个系统共用资源。

网络由一个基站和多个用户站构成，基站之间以ad—hoc模式构成一个社区（Community），该社区内的每个基站都需维护构成社区的基站列表，该社区采用基于口的通信方式，即：用户站不直接与外部基站通信，不需要对用户站的位置进行登记：IEEE 802.16h的实现与数据库紧密相关，每个基站设有一个可以对其他基站开放的数据库，该数据库包含频谱共享所需的信息以及与基站和用户站自身相关的信息。IEEE 802.16h网络可以有集中式与分布式控制两种方式。

图1所示为集中式控制的IEEE 802.16h网络，其最主要的实体为网络管理系统（Network Management System，NMS），由它对新基站是否能够进入社区进行管理，新基站进入社区时首先在网络管理系统进行注册，并通过网络管理系统接入共存标识服务器及其附属的区域数据库。新基站通过频谱搜索过程识别开放频谱，使用搜索到的开放频谱时还需要向I逐域数据库和相邻基站的共享数据库进行注册；基站利用共存协议注册后，通过因特网协议（Intemet Protocol，IP）与相邻基站进行通信；正在查询的基站也可优先接入相邻基站的共享数据库获取全球定位系统（Globe PGPS位置、覆盖区域等信息。

图2所示为分布式控制的1EEE 802.16h网络，分布式控制下，基站与用户站发送/接收来自网络管理系统的信令消息。基站与用户站之间的协调通过认知处理器实现：认知处理器与网络管理系统之问通过共存协议交互。

CogNet网络由美国国家自然科学基金资助，美国。Rutgers大学、U Kansas大学、Blossom Inc等联合研究。CogNet网络旨在设计局部网络中认知节点间以及认知网络与Internet之间有效的控制/管理和数据接口。

CogNet网络通过一个全局控制平面实现跨层的网络管理以及认知子网与未来Internet的融合；通过频谱协调协议，如礼仪、策略或频谱服务器之类的机制，实现认知用户之间的动态频谱共享。当认知用户开机或进入新服务区时，可以通过自动重配协议建立网络连接；此外，灵活的MAC层协议允许认知用户具备根据网络条件及业务需要，实现共享模式动态选择的可编程能力；网络层防议支持ad hoc网络架构下的服务发现、寻址及选路等。2