互聯(lián)網(wǎng)技術論文
互聯(lián)網(wǎng)技術論文
互聯(lián)網(wǎng)融合了通信隨時隨地隨身和互聯(lián)網(wǎng)開放、共享、互動的優(yōu)勢,下面是由學習啦小編整理的互聯(lián)網(wǎng)技術論文,謝謝你的閱讀。
互聯(lián)網(wǎng)技術論文篇一
淺談移動互聯(lián)網(wǎng)技術
摘 要:移動互聯(lián)網(wǎng)融合了移動通信隨時隨地隨身和互聯(lián)網(wǎng)開放、共享、互動的優(yōu)勢,代表了未來網(wǎng)絡的一個重要發(fā)展方向,改變了人們的生活方式,蘊藏了巨大的商機。本文介紹了移動互聯(lián)網(wǎng)的基本結構和特點、接入方式、關鍵技術,同時對移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀和前景進行了探討。
關鍵詞:移動互聯(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直接進行即時信息查詢,或者用手機QQ客戶端、飛信客戶端與別人進行通信,或者將自己即時拍攝的照片上傳到某個網(wǎng)站上,這些生活中的應用都是實用的移動互聯(lián)網(wǎng)。從起源上說,移動互聯(lián)網(wǎng)是移動通信技術與互聯(lián)網(wǎng)技術融合的產(chǎn)物。從本質(zhì)上說,移動互聯(lián)網(wǎng)是一種新型的數(shù)字通信模式。
廣義的的移動互聯(lián)網(wǎng)是指用戶使用蜂窩移動電話、PDA或者其他手持設備,通過各種無線網(wǎng)絡,包括移動無線網(wǎng)絡(例如2G、3G移動通信網(wǎng)絡)和固定無線接入網(wǎng)等接入到互聯(lián)網(wǎng)中,進行話音、數(shù)據(jù)和視頻等通信業(yè)務。
一、移動互聯(lián)網(wǎng)的基本結構和結構特點
從層次上看,移動互聯(lián)網(wǎng)可分為:終端\設備層、接入\網(wǎng)絡層和應用\業(yè)務層。
其最大的特點是應用和業(yè)務種類的多樣性(繼承了互聯(lián)網(wǎng)的特點),對應的通信模式和服務質(zhì)量要求也各不相同:在接入層支持多種無線接入模式,但在網(wǎng)絡層以IP協(xié)議為主;終端種類繁多,注重個性化和智能化,一個終端上通常會同時運行多種應用。
世界無線研究論壇(WWRF)認為移動互聯(lián)網(wǎng)是自適應的、個性化的、能夠感知周圍環(huán)境的服務。它給出的移動互聯(lián)網(wǎng)參考模型如下:
各種應用APP通過開放的應用程序接口API獲得用戶交互支持或移動中間件支持;互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議簇負責網(wǎng)絡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備的器件單元。
注:移動中間件層有多個通用服務元素構成,包括建模服務、存在服務、移動數(shù)據(jù)管理、配置管理、服務發(fā)現(xiàn)、時間通知和環(huán)境監(jiān)測等。
互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議簇主要有IP服務協(xié)議、傳輸協(xié)議、機制協(xié)議、聯(lián)網(wǎng)協(xié)議、控制與管理協(xié)議等。
二、移動互聯(lián)網(wǎng)的接入方式
移動互聯(lián)網(wǎng)支持的無線接入方式,根據(jù)覆蓋范圍的不同,可分為無線個域網(wǎng)(WPAN)接入、無線局域網(wǎng)(WLAN)接入、無線城域網(wǎng)(WMAN)接入和無線廣域網(wǎng)(WWAN)接入。
(一)WPAN主要用于家庭網(wǎng)絡等個人區(qū)域網(wǎng)場合,以IEEE802.15為基礎,被成為接入網(wǎng)的“附加以公里”。其中,藍牙是目前最流行的WPAN技術,其典型通信距離為10m,帶寬為3Mbit/s;其他技術,如超寬帶(UWB)技術側重于近距離高速傳輸;而Zigbee技術則專門用于短距離的低俗數(shù)據(jù)傳輸。
(二)WLAN主要用于商務休閑和企業(yè)校園等網(wǎng)絡環(huán)境,以IEEE802.11標準為基礎,也就是眾所周知的Wi-Fi網(wǎng)絡,支持靜止和低俗的移動。其中802.11g的覆蓋范圍約100m,帶寬為54Mbit/s。Wi-Fi技術成熟,目前處于快速發(fā)展中,已在機場、酒店、校園等公共場所得到了廣泛的應用。
(三)WMAN是一種新興的適合于城域接入的技術,以IEEE802.16標準為基礎,常被稱為WiMax網(wǎng)絡,支持中速移動,視距傳輸可達到50km,帶寬可至70Mbit/s。WiMAX可以為高速數(shù)據(jù)應用提供更出色的移動性,但在互聯(lián)互通和大規(guī)模應用方面上存在很多亟待解決的問題。
(四)WWAN是指利用現(xiàn)有的移動通信網(wǎng)絡(如3G)實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)接入,具有網(wǎng)絡覆蓋范圍廣、支持高速移動性、用戶接入方便等優(yōu)點。基站覆蓋范圍可達到7km,室內(nèi)應用帶寬可達到2Mbit/s,但在高速移動時僅支持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)展開應用,其共同目標是實現(xiàn)移動業(yè)務的寬帶化。此外,現(xiàn)在以GPRS、EDGE等數(shù)據(jù)通信技術為代表的2.5G移動通信還沒有退出歷史舞臺,WWAN是目前使用最廣泛的移動互聯(lián)網(wǎng)接入方式。
三、移動互聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術
移動互聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術在于以下幾個方面:
(一)移動性管理:支持全球漫游,移動對終端和移動子網(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)絡層使用IP協(xié)議簇,對底層技術不構成影響;
(四)個性化服務:提供用戶指定信息;
(五)安全性和服務質(zhì)量保證:提供網(wǎng)絡安全、信息安全和用戶服務質(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,以提供與位置相關的服務。
移動性管理技術是移動互聯(lián)網(wǎng)中最具挑戰(zhàn)性的技術之一,包含位置管理、切換管理,使得網(wǎng)絡能夠?qū)σ苿咏K端進行定位以及傳遞呼叫,并在移動過程中保持連接。
切換管理解決終端在同一個小區(qū)內(nèi)或不同小區(qū)之間的信道切換問題,涉及的技術包括同一網(wǎng)絡內(nèi)的水平切換和不同網(wǎng)絡間的垂直切換等。對移動性的支持需要通過不同層的協(xié)議來實現(xiàn),考慮到網(wǎng)絡層均采用的IP協(xié)議,因此對IP的移動性管理將有助于實現(xiàn)異構網(wǎng)中的各種移動性支持。
IETF提出的移動IP協(xié)議是實現(xiàn)這一目標的核心技術。其原理是讓移動主機使用一對IP地址(本地地址和轉交地址)實現(xiàn)對移動性的支持,其中引入了本地代理和外地代理這兩個實體,并使用了隧道技術。(隧道是指將一個數(shù)據(jù)包封裝在另一個數(shù)據(jù)包的凈荷中進行傳送的路徑,建立在本地代理和外地代理之間。)
當移動主機在本地網(wǎng)絡時,使用本地地址及標準IP協(xié)議和對端通信主機進行通信。當移動主機移動到外地網(wǎng)絡時,其通信流程如下:
第一步,移動主機通過外地代理獲得一個轉交地址,并向代理發(fā)送消息注冊該地址;然后對端通信主機通過標準IP路由機制,向移動主機的本地地址發(fā)送IP數(shù)據(jù)包;第三,移動主機的本地代理截取該數(shù)據(jù)包后,將其進行封裝,通過隧道技術將它們轉發(fā)給外地代理或移動節(jié)點本身;最后,移動主收到數(shù)據(jù)包后,用那個標準IP路由機制與對端通信主機進行連接。
移動IP存在的主要問題是“三角路由”問題,即對端通信主機發(fā)給移動主機的數(shù)據(jù)包必須經(jīng)過本地代理,而移動主機發(fā)給對端通信主機的數(shù)據(jù)包則直接發(fā)送,導致效率降低。另外還有一個問題即域內(nèi)頻繁移動帶來頻繁的切換,由此導致大量的注冊信息傳輸而影響網(wǎng)絡性能。針對上述問題,目前已有移動IPv6和微觀移動IP等多種改進和完善技術方案。
四、移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀及前景
在最近幾年里,移動通信和互聯(lián)網(wǎng)成為當今世界發(fā)展最快、市場潛力最大、前景最誘人的兩大業(yè)務。它們的增長速度都是任何預測家未曾預料到的。
迄今,全球移動用戶已超過15億,互聯(lián)網(wǎng)用戶也已逾7億。中國移動通信用戶總數(shù)超過3.6億,互聯(lián)網(wǎng)用戶總數(shù)則超過1億。這一歷史上從來沒有過的高速增長現(xiàn)象反映了隨著時代與技術的進步,人類對移動性和信息的需求急劇上升。越來越多的人希望在移動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)的移動與互聯(lián)網(wǎng)相結合的趨勢是歷史的必然。目前,移動互聯(lián)網(wǎng)正逐漸滲透到人們生活、工作的各個領域,短信、鈴圖下載、移動音樂、手機游戲、視頻應用、手機支付、位置服務等豐富多彩的移動互聯(lián)網(wǎng)應用迅猛發(fā)展,正在深刻改變信息時代的社會生活,移動互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)過幾年的曲折前行,終于迎來了新的發(fā)展高潮。
未來的幾年移動互聯(lián)網(wǎng)將繼續(xù)以技術進步和市場需求為驅(qū)動,加強創(chuàng)新和融合,在移動化、寬帶化、個性化和可信可管性方面取得進一步的突破,為用戶提供過多更好的服務。
參考文獻
現(xiàn)代通信技術(第三版)紀越峰等編著北京郵電大學出版社,2010
移動通信原理與系統(tǒng)(第二版)啜鋼王文博等編著北京郵電大學,2005
作者簡介:
盧娟,武警杭州士官學校,浙江杭州。
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