互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)論文
互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)論文
互聯(lián)網(wǎng)融合了通信隨時(shí)隨地隨身和互聯(lián)網(wǎng)開放、共享、互動(dòng)的優(yōu)勢(shì),下面是由學(xué)習(xí)啦小編整理的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)論文,謝謝你的閱讀。
互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)論文篇一
淺談移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
摘 要:移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)融合了移動(dòng)通信隨時(shí)隨地隨身和互聯(lián)網(wǎng)開放、共享、互動(dòng)的優(yōu)勢(shì),代表了未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)重要發(fā)展方向,改變了人們的生活方式,蘊(yùn)藏了巨大的商機(jī)。本文介紹了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)、接入方式、關(guān)鍵技術(shù),同時(shí)對(duì)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀和前景進(jìn)行了探討。
關(guān)鍵詞:移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng);協(xié)議;接入方式
我們現(xiàn)在日常生活中都少不了用手機(jī)直接進(jìn)行即時(shí)信息查詢,或者用手機(jī)QQ客戶端、飛信客戶端與別人進(jìn)行通信,或者將自己即時(shí)拍攝的照片上傳到某個(gè)網(wǎng)站上,這些生活中的應(yīng)用都是實(shí)用的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)。從起源上說(shuō),移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)是移動(dòng)通信技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融合的產(chǎn)物。從本質(zhì)上說(shuō),移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)是一種新型的數(shù)字通信模式。
廣義的的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)是指用戶使用蜂窩移動(dòng)電話、PDA或者其他手持設(shè)備,通過各種無(wú)線網(wǎng)絡(luò),包括移動(dòng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)(例如2G、3G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò))和固定無(wú)線接入網(wǎng)等接入到互聯(lián)網(wǎng)中,進(jìn)行話音、數(shù)據(jù)和視頻等通信業(yè)務(wù)。
一、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
從層次上看,移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)可分為:終端\設(shè)備層、接入\網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用\業(yè)務(wù)層。
其最大的特點(diǎn)是應(yīng)用和業(yè)務(wù)種類的多樣性(繼承了互聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)),對(duì)應(yīng)的通信模式和服務(wù)質(zhì)量要求也各不相同:在接入層支持多種無(wú)線接入模式,但在網(wǎng)絡(luò)層以IP協(xié)議為主;終端種類繁多,注重個(gè)性化和智能化,一個(gè)終端上通常會(huì)同時(shí)運(yùn)行多種應(yīng)用。
世界無(wú)線研究論壇(WWRF)認(rèn)為移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)是自適應(yīng)的、個(gè)性化的、能夠感知周圍環(huán)境的服務(wù)。它給出的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)參考模型如下:
各種應(yīng)用APP通過開放的應(yīng)用程序接口API獲得用戶交互支持或移動(dòng)中間件支持;互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議簇負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)層到鏈路層的適配功能;操作系統(tǒng)完成上層協(xié)議與下層硬件資源之間的交互;硬件\固件則指組成終端和設(shè)備的器件單元。
注:移動(dòng)中間件層有多個(gè)通用服務(wù)元素構(gòu)成,包括建模服務(wù)、存在服務(wù)、移動(dòng)數(shù)據(jù)管理、配置管理、服務(wù)發(fā)現(xiàn)、時(shí)間通知和環(huán)境監(jiān)測(cè)等。
互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議簇主要有IP服務(wù)協(xié)議、傳輸協(xié)議、機(jī)制協(xié)議、聯(lián)網(wǎng)協(xié)議、控制與管理協(xié)議等。
二、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的接入方式
移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)支持的無(wú)線接入方式,根據(jù)覆蓋范圍的不同,可分為無(wú)線個(gè)域網(wǎng)(WPAN)接入、無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)接入、無(wú)線城域網(wǎng)(WMAN)接入和無(wú)線廣域網(wǎng)(WWAN)接入。
(一)WPAN主要用于家庭網(wǎng)絡(luò)等個(gè)人區(qū)域網(wǎng)場(chǎng)合,以IEEE802.15為基礎(chǔ),被成為接入網(wǎng)的“附加以公里”。其中,藍(lán)牙是目前最流行的WPAN技術(shù),其典型通信距離為10m,帶寬為3Mbit/s;其他技術(shù),如超寬帶(UWB)技術(shù)側(cè)重于近距離高速傳輸;而Zigbee技術(shù)則專門用于短距離的低俗數(shù)據(jù)傳輸。
(二)WLAN主要用于商務(wù)休閑和企業(yè)校園等網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,以IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ),也就是眾所周知的Wi-Fi網(wǎng)絡(luò),支持靜止和低俗的移動(dòng)。其中802.11g的覆蓋范圍約100m,帶寬為54Mbit/s。Wi-Fi技術(shù)成熟,目前處于快速發(fā)展中,已在機(jī)場(chǎng)、酒店、校園等公共場(chǎng)所得到了廣泛的應(yīng)用。
(三)WMAN是一種新興的適合于城域接入的技術(shù),以IEEE802.16標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ),常被稱為WiMax網(wǎng)絡(luò),支持中速移動(dòng),視距傳輸可達(dá)到50km,帶寬可至70Mbit/s。WiMAX可以為高速數(shù)據(jù)應(yīng)用提供更出色的移動(dòng)性,但在互聯(lián)互通和大規(guī)模應(yīng)用方面上存在很多亟待解決的問題。
(四)WWAN是指利用現(xiàn)有的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)(如3G)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)接入,具有網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣、支持高速移動(dòng)性、用戶接入方便等優(yōu)點(diǎn)?;靖采w范圍可達(dá)到7km,室內(nèi)應(yīng)用帶寬可達(dá)到2Mbit/s,但在高速移動(dòng)時(shí)僅支持384kbit/s的數(shù)據(jù)傳輸。目前三種主流3G制式分別是WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA,已在世界范圍內(nèi)展開應(yīng)用,其共同目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)移動(dòng)業(yè)務(wù)的寬帶化。此外,現(xiàn)在以GPRS、EDGE等數(shù)據(jù)通信技術(shù)為代表的2.5G移動(dòng)通信還沒有退出歷史舞臺(tái),WWAN是目前使用最廣泛的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)接入方式。
三、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)
移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)在于以下幾個(gè)方面:
(一)移動(dòng)性管理:支持全球漫游,移動(dòng)對(duì)終端和移動(dòng)子網(wǎng)是透明的;
(二)多種接入方式:允許終端接入方式的多樣性;
(三)IP透明性:網(wǎng)絡(luò)層使用IP協(xié)議簇,對(duì)底層技術(shù)不構(gòu)成影響;
(四)個(gè)性化服務(wù):提供用戶指定信息;
(五)安全性和服務(wù)質(zhì)量保證:提供網(wǎng)絡(luò)安全、信息安全和用戶服務(wù)質(zhì)量保證;
(六)尋址與定位:保證各用戶通信地址的唯一性,能夠全球定位,以提供與位置相關(guān)的服務(wù)。
移動(dòng)性管理技術(shù)是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)中最具挑戰(zhàn)性的技術(shù)之一,包含位置管理、切換管理,使得網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)σ苿?dòng)終端進(jìn)行定位以及傳遞呼叫,并在移動(dòng)過程中保持連接。
切換管理解決終端在同一個(gè)小區(qū)內(nèi)或不同小區(qū)之間的信道切換問題,涉及的技術(shù)包括同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的水平切換和不同網(wǎng)絡(luò)間的垂直切換等。對(duì)移動(dòng)性的支持需要通過不同層的協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn),考慮到網(wǎng)絡(luò)層均采用的IP協(xié)議,因此對(duì)IP的移動(dòng)性管理將有助于實(shí)現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)中的各種移動(dòng)性支持。
IETF提出的移動(dòng)IP協(xié)議是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的核心技術(shù)。其原理是讓移動(dòng)主機(jī)使用一對(duì)IP地址(本地地址和轉(zhuǎn)交地址)實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)性的支持,其中引入了本地代理和外地代理這兩個(gè)實(shí)體,并使用了隧道技術(shù)。(隧道是指將一個(gè)數(shù)據(jù)包封裝在另一個(gè)數(shù)據(jù)包的凈荷中進(jìn)行傳送的路徑,建立在本地代理和外地代理之間。)
當(dāng)移動(dòng)主機(jī)在本地網(wǎng)絡(luò)時(shí),使用本地地址及標(biāo)準(zhǔn)IP協(xié)議和對(duì)端通信主機(jī)進(jìn)行通信。當(dāng)移動(dòng)主機(jī)移動(dòng)到外地網(wǎng)絡(luò)時(shí),其通信流程如下:
第一步,移動(dòng)主機(jī)通過外地代理獲得一個(gè)轉(zhuǎn)交地址,并向代理發(fā)送消息注冊(cè)該地址;然后對(duì)端通信主機(jī)通過標(biāo)準(zhǔn)IP路由機(jī)制,向移動(dòng)主機(jī)的本地地址發(fā)送IP數(shù)據(jù)包;第三,移動(dòng)主機(jī)的本地代理截取該數(shù)據(jù)包后,將其進(jìn)行封裝,通過隧道技術(shù)將它們轉(zhuǎn)發(fā)給外地代理或移動(dòng)節(jié)點(diǎn)本身;最后,移動(dòng)主收到數(shù)據(jù)包后,用那個(gè)標(biāo)準(zhǔn)IP路由機(jī)制與對(duì)端通信主機(jī)進(jìn)行連接。
移動(dòng)IP存在的主要問題是“三角路由”問題,即對(duì)端通信主機(jī)發(fā)給移動(dòng)主機(jī)的數(shù)據(jù)包必須經(jīng)過本地代理,而移動(dòng)主機(jī)發(fā)給對(duì)端通信主機(jī)的數(shù)據(jù)包則直接發(fā)送,導(dǎo)致效率降低。另外還有一個(gè)問題即域內(nèi)頻繁移動(dòng)帶來(lái)頻繁的切換,由此導(dǎo)致大量的注冊(cè)信息傳輸而影響網(wǎng)絡(luò)性能。針對(duì)上述問題,目前已有移動(dòng)IPv6和微觀移動(dòng)IP等多種改進(jìn)和完善技術(shù)方案。
四、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀及前景
在最近幾年里,移動(dòng)通信和互聯(lián)網(wǎng)成為當(dāng)今世界發(fā)展最快、市場(chǎng)潛力最大、前景最誘人的兩大業(yè)務(wù)。它們的增長(zhǎng)速度都是任何預(yù)測(cè)家未曾預(yù)料到的。
迄今,全球移動(dòng)用戶已超過15億,互聯(lián)網(wǎng)用戶也已逾7億。中國(guó)移動(dòng)通信用戶總數(shù)超過3.6億,互聯(lián)網(wǎng)用戶總數(shù)則超過1億。這一歷史上從來(lái)沒有過的高速增長(zhǎng)現(xiàn)象反映了隨著時(shí)代與技術(shù)的進(jìn)步,人類對(duì)移動(dòng)性和信息的需求急劇上升。越來(lái)越多的人希望在移動(dòng)的過程中高速地接入互聯(lián)網(wǎng),獲取急需的信息,完成想做的事情。所以,現(xiàn)在出現(xiàn)的移動(dòng)與互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合的趨勢(shì)是歷史的必然。目前,移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)正逐漸滲透到人們生活、工作的各個(gè)領(lǐng)域,短信、鈴圖下載、移動(dòng)音樂、手機(jī)游戲、視頻應(yīng)用、手機(jī)支付、位置服務(wù)等豐富多彩的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用迅猛發(fā)展,正在深刻改變信息時(shí)代的社會(huì)生活,移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)過幾年的曲折前行,終于迎來(lái)了新的發(fā)展高潮。
未來(lái)的幾年移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)將繼續(xù)以技術(shù)進(jìn)步和市場(chǎng)需求為驅(qū)動(dòng),加強(qiáng)創(chuàng)新和融合,在移動(dòng)化、寬帶化、個(gè)性化和可信可管性方面取得進(jìn)一步的突破,為用戶提供過多更好的服務(wù)。
參考文獻(xiàn)
現(xiàn)代通信技術(shù)(第三版)紀(jì)越峰等編著北京郵電大學(xué)出版社,2010
移動(dòng)通信原理與系統(tǒng)(第二版)啜鋼王文博等編著北京郵電大學(xué),2005
作者簡(jiǎn)介:
盧娟,武警杭州士官學(xué)校,浙江杭州。
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