第六章無(wú)線移動(dòng)計(jì)算

第六章無(wú)線與移動(dòng)計(jì)算教材及參考書：

《網(wǎng)絡(luò)計(jì)算》講義

《.NET移動(dòng)通信程序設(shè)計(jì)》清華大學(xué)出版社劉志安無(wú)線與移動(dòng)計(jì)算內(nèi)容結(jié)構(gòu)：1、無(wú)線與移動(dòng)計(jì)算概念。

移動(dòng)計(jì)算、移動(dòng)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)計(jì)算要素等。2、移動(dòng)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)。

介紹多種移動(dòng)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)及體系結(jié)構(gòu)。3、無(wú)線應(yīng)用協(xié)議（WAP）4、移動(dòng)計(jì)算中的移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)5、移動(dòng)中間件6、移動(dòng)通信程序設(shè)計(jì)7、移動(dòng)計(jì)算研究的現(xiàn)狀和發(fā)展6.1概述◎通信技術(shù)領(lǐng)域：

目前，在通信技術(shù)領(lǐng)域，無(wú)線通信特別是移動(dòng)通信得到了巨大的進(jìn)步。

第一代模擬移動(dòng)通信系統(tǒng)。二十世紀(jì)四十年代；

第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)。二十世紀(jì)八十年代；隨著數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展，以數(shù)字化為特征的第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)在系統(tǒng)的頻譜利用率、容量、多種業(yè)務(wù)支持能力、保密性、系統(tǒng)的抗衰落能力、網(wǎng)絡(luò)管理和控制的靈活性方面都比有了很大的提高。

此外，一些高速的無(wú)線技術(shù)如無(wú)線局域網(wǎng)，無(wú)線ATM，紅外無(wú)線通信，寬帶衛(wèi)星技術(shù)，以及無(wú)線IP技術(shù)等等。這些移動(dòng)系統(tǒng)的大規(guī)模應(yīng)用和新技術(shù)的研究，標(biāo)志著人們對(duì)無(wú)線通信傳輸環(huán)境和特性的認(rèn)識(shí)又有了新的進(jìn)步，也標(biāo)志著無(wú)線通信技術(shù)的成熟。

第三代、第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)：

W-CDMA、cdma2000和TDS-CDMA

W-CDMA：歐洲ETSI和日本ARIB的W-CDMA方案，韓國(guó)TTAⅡ的寬帶CDMA，美國(guó)的T1P1、TR46．1提交的方案，它們的技術(shù)特性非常近似，概括為W-CDMA一派

cdma2000是美國(guó)向ITU提出的第三代移動(dòng)通信空中接口標(biāo)準(zhǔn)的建議。

TDS-CDMA：中國(guó)大唐電信提出的第三代移動(dòng)通信方案。中國(guó)信息產(chǎn)業(yè)部正式批復(fù)通過(guò)了“中國(guó)3G天線頻譜規(guī)劃方案”

：為W-CDMA和cdma2000兩種標(biāo)準(zhǔn)共留出了60M的對(duì)稱頻段，為中國(guó)TDS-CDMA標(biāo)準(zhǔn)留出155M的非對(duì)稱頻段。該方案也使3G產(chǎn)品供應(yīng)商結(jié)束了對(duì)中國(guó)市場(chǎng)趨勢(shì)的猜測(cè)，同時(shí)也標(biāo)志著中國(guó)3G市場(chǎng)將迅速啟動(dòng)。對(duì)于3G頻譜資源的劃分，W-CDMA、cdma2000和TD-SCDMA三大標(biāo)準(zhǔn)誰(shuí)將會(huì)在今后的市場(chǎng)中占優(yōu)勢(shì)。因?yàn)榇艘?guī)劃方案為大唐TDS-CDMA標(biāo)準(zhǔn)留出了155M的頻段，大大高于W-CDMA和cdma2000，而且，這155M頻段分布在1,880M至1,920M、2,010M至2,025M、2,300M至2,400M之間，前兩段總共55M正是國(guó)際電聯(lián)確定的全球3G通信核心頻段。大唐電信是此次頻譜規(guī)劃中最大的贏家，大唐除了獲得了很大帶寬的頻譜外，更重要的是得到了中國(guó)政府強(qiáng)有力的支持?！?/p>

概念：

電子商務(wù)(EC)--->移動(dòng)商務(wù)(MC)

移動(dòng)計(jì)算(MobileComputing)是指人們可以隨時(shí)、隨地進(jìn)行“計(jì)算”。

移動(dòng)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)（MobileComputingNetworkMCN）是指能夠支持移動(dòng)計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)。手機(jī)、掌上電腦、PDA等移動(dòng)設(shè)備的功能會(huì)越來(lái)越強(qiáng)，而且意味著移動(dòng)計(jì)算技術(shù)會(huì)給企業(yè)信息應(yīng)用帶來(lái)徹底的變革。此外，隨著數(shù)字化信息服務(wù)的發(fā)展，股市行情分析、交通、天氣預(yù)報(bào)等信息的接收與查詢將不再受到時(shí)間和場(chǎng)合的限制，而在軍事領(lǐng)域，戰(zhàn)場(chǎng)醫(yī)療、實(shí)時(shí)指揮控制、高可用的協(xié)同聯(lián)絡(luò)等軍事應(yīng)用對(duì)移動(dòng)計(jì)算技術(shù)也提出了特殊的要求。

移動(dòng)計(jì)算包括三個(gè)要素:

通信，計(jì)算和移動(dòng)。相互獨(dú)立又相互聯(lián)系。

在移動(dòng)計(jì)算中，三要素可以用一個(gè)三維空間來(lái)表示三者之間的關(guān)系。它們可以相互轉(zhuǎn)化，例如，通信系統(tǒng)的容量可以通過(guò)計(jì)算處理（信源壓縮，信道編碼，緩存，預(yù)?。┑玫教岣摺Ｒ苿?dòng)性可以給計(jì)算和通信帶來(lái)新的應(yīng)用，但同時(shí)也帶來(lái)了許多問(wèn)題。在移動(dòng)計(jì)算中，最大的問(wèn)題就是如何面對(duì)無(wú)線移動(dòng)環(huán)境帶來(lái)的挑戰(zhàn)。在無(wú)線移動(dòng)環(huán)境中，信號(hào)要受到各種各樣的干擾和衰弱的影響，會(huì)有多徑和移動(dòng)給信號(hào)帶來(lái)的時(shí)域和頻域彌散、有限的頻帶資源、較大的傳輸時(shí)延等等問(wèn)題，使得所有的應(yīng)用都必須建立在一個(gè)不可靠或者說(shuō)是一個(gè)有可能發(fā)生中斷的物理連接上。

1、信道可靠性問(wèn)題和系統(tǒng)配置問(wèn)題。

有線連接的優(yōu)點(diǎn)：

采用銅纜或光纜連接（連接可靠，誤比特性、時(shí)延特性好，可靠的信道可以很好地支持各種業(yè)務(wù)）。

無(wú)線方式連接的問(wèn)題：1、惡劣的通信環(huán)境造成很高的錯(cuò)誤傳輸概率，為此采用的糾錯(cuò)和重傳技術(shù)又會(huì)加劇時(shí)延特性的惡化。2、有限的無(wú)線帶寬，限制了數(shù)據(jù)的傳輸速率。

3、不可靠的、可能斷開(kāi)的物理連接。4、在移動(dòng)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，移動(dòng)終端位置的移動(dòng)要求系統(tǒng)能夠動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)進(jìn)行配置和更新。

移動(dòng)計(jì)算引出了很多移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中從未遇到的問(wèn)題：

2、對(duì)寬帶業(yè)務(wù)的支持問(wèn)題。

為了真正實(shí)現(xiàn)在移動(dòng)中進(jìn)行各種計(jì)算，必須要對(duì)寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進(jìn)行支持。目前的無(wú)線移動(dòng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)基本只能支持話音和低速的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。為了解決這個(gè)問(wèn)題，需要：

增加無(wú)線信道的帶寬，

如何在較低數(shù)據(jù)速率下適應(yīng)移動(dòng)特性，

如何提供預(yù)連接服務(wù)、智能業(yè)務(wù)服務(wù)，資源的預(yù)分配技術(shù)。

3、在移動(dòng)計(jì)算中，還存在一個(gè)移動(dòng)管理的問(wèn)題。

現(xiàn)有的移動(dòng)管理主要針對(duì)話音業(yè)務(wù)，如何拓展現(xiàn)有的移動(dòng)管理技術(shù)到寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，更好地支持預(yù)連接智能業(yè)務(wù)和預(yù)分配資源是一正在研究的課題。

4、如何把一些在固定計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中的成熟技術(shù)移植到移動(dòng)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中的問(wèn)題。

移動(dòng)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)是建立在無(wú)線通信環(huán)境下的多用戶數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)通信的突發(fā)特性，使得分組交換技術(shù)在其中得到了廣泛的應(yīng)用。例如，緩存（Caching）和預(yù)取(Prefetching)技術(shù)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中已經(jīng)廣為應(yīng)用。已經(jīng)證明，它們可以大大提高系統(tǒng)的性能，減少系統(tǒng)的業(yè)務(wù)量。那么如何適應(yīng)無(wú)線移動(dòng)的特點(diǎn)，使它們更好地提高移動(dòng)計(jì)算的效率，也是目前正在研究的問(wèn)題。

6．2移動(dòng)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)

在移動(dòng)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中，主要解決如何支持節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性和移動(dòng)性管理問(wèn)題。在移動(dòng)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，主機(jī)或其它終端可以在移動(dòng)中對(duì)有線網(wǎng)絡(luò)中的各種資源進(jìn)行訪問(wèn)，也可以與其它移動(dòng)的終端進(jìn)行通信，如同在固定的有線環(huán)境中一樣。無(wú)線移動(dòng)環(huán)境帶來(lái)的特殊性是對(duì)移動(dòng)計(jì)算的最大挑戰(zhàn)。要支持計(jì)算的移動(dòng)性，需要在系統(tǒng)的各個(gè)層面增加對(duì)移動(dòng)性的支持。其中，一個(gè)可靠、支持高數(shù)據(jù)速率的物理和數(shù)據(jù)鏈路對(duì)計(jì)算的移動(dòng)性至關(guān)重要?；旧峡梢苑譃閮煞N解決方案：廣域解決方案（無(wú)線蜂窩數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)）和局域解決方案（無(wú)線局域網(wǎng)）。

無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)本節(jié)內(nèi)容移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的接入基于Internet的移動(dòng)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)(MobileIP)局域網(wǎng)解決方案(IEEE802.11和HIPERLAN。)廣域網(wǎng)解決方案寬帶衛(wèi)星

無(wú)線蜂窩數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)：GPRS（GeneralPacketRadioService，通用分組無(wú)線服務(wù)）和CDPD(CellularDigitalPacketData，蜂窩數(shù)字分組數(shù)據(jù))◎無(wú)線蜂窩數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)和衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)

廣域方案主要是依靠現(xiàn)有的無(wú)線蜂窩數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)和衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)作為移動(dòng)計(jì)算的物理網(wǎng)。無(wú)線蜂窩數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)在現(xiàn)有蜂窩系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加對(duì)無(wú)線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的支持。傳統(tǒng)的以話音業(yè)務(wù)為主的無(wú)線數(shù)字蜂窩系統(tǒng)只能支持低速的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，滿足不了日益增長(zhǎng)的寬帶多媒體業(yè)務(wù)的需求。需要做兩方面的工作，一是在物理層上提供更可靠的高比特速率傳輸，二是在高層上支持?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)的交換。無(wú)線蜂窩數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)：GPRS（GeneralPacketRadioService，通用分組無(wú)線服務(wù)）和CDPD(CellularDigitalPacketData，蜂窩數(shù)字分組數(shù)據(jù))

1、GPRS

GPRS是什么

GPRS是通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)（GeneralPacketRadioService）的英文簡(jiǎn)稱，是在現(xiàn)有的GSM系統(tǒng)上發(fā)展出來(lái)的一種新的分組數(shù)據(jù)承載業(yè)務(wù)。GPRS與現(xiàn)有的GSM語(yǔ)音系統(tǒng)最根本的區(qū)別是，GSM是一種電路交換系統(tǒng)，而GPRS是一種分組交換系統(tǒng)。因此，GPRS特別適用于間斷的、突發(fā)性的或頻繁的、少量的數(shù)據(jù)傳輸，也適用于偶爾的大數(shù)據(jù)量傳輸。這一特點(diǎn)正適合大多數(shù)移動(dòng)互聯(lián)的應(yīng)用。

GPRS有什么優(yōu)點(diǎn)

相對(duì)原來(lái)GSM的撥號(hào)方式的電路交換數(shù)據(jù)傳送方式，GPRS是分組交換技術(shù)，具有“實(shí)時(shí)在線”、“按量計(jì)費(fèi)”、“快捷登錄”、“高速傳輸”、“自如切換”的優(yōu)點(diǎn)。

GPRS速度能達(dá)多少目前CMCC建成的GPRS網(wǎng)絡(luò)支持的理論最高速率為171.2kbps，它是在采用編碼方式為CS-4時(shí)，且無(wú)線環(huán)境良好，信道充足的情況下實(shí)現(xiàn)的。GPRS在達(dá)到理論最高值171.2kbps時(shí)，已經(jīng)完全可以支持一些多媒體圖像傳輸業(yè)務(wù)等對(duì)帶寬要求較高的應(yīng)用業(yè)務(wù)，但實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸速率受網(wǎng)絡(luò)編碼方式和終端支持的因素影響?，F(xiàn)在用戶的接入速度大概分成20k、40k、60k、115.2k幾種等級(jí)。

GPRS的業(yè)務(wù)有哪些

Internet業(yè)務(wù)（Web瀏覽、Email、FTP、Telnet等）VPN（虛擬專用網(wǎng)）業(yè)務(wù)/移動(dòng)辦公室（與企業(yè)內(nèi)部Intranet互通，使用戶能無(wú)線接入內(nèi)部局域網(wǎng)）

WAP業(yè)務(wù)；電子商務(wù)、電子銀行；交通工具定位、道路信息

信息點(diǎn)播：新聞、股票信息、天氣預(yù)報(bào)、廣告。

GPRS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

GPRS網(wǎng)絡(luò)是基于現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)中需要增加一些節(jié)點(diǎn)，如GGSN（GatewayGPRSSupportingNode，網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(diǎn)）和SGSN（ServingGSN，服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn)）。

GSN是GPRS網(wǎng)絡(luò)中最重要的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。GSN具有移動(dòng)路由管理功能，它可以連接各種類型的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，并可以連到GPRS寄存器。GSN可以完成移動(dòng)臺(tái)和各種數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)傳送和格式轉(zhuǎn)換。GSN可以是一種類似于路由器的獨(dú)立設(shè)備，也可以與GSM中的MSC集成在一起。

GSN有兩種類型：一種為SGSN（ServingGSN，服務(wù)GSN），另一種為GGSN（GatewayGSN，網(wǎng)關(guān)GSN），SGSN的主要作用是記錄移動(dòng)臺(tái)的當(dāng)前位置信息，并且在移動(dòng)臺(tái)和GGSN之間完成移動(dòng)分組數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。GGSN主要是起網(wǎng)關(guān)作用，它可以和多種不同的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)連接，如ISDN、PSPDN和LAN等。有的文獻(xiàn)中，把GGSN稱為GPRS路由器。GGSN可以把GSM網(wǎng)中的GPRS分組數(shù)據(jù)包進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換，從而可以把這些分組數(shù)據(jù)包傳送到遠(yuǎn)端的TCP／IP或X.25網(wǎng)絡(luò)。

GPRS實(shí)現(xiàn)原理對(duì)用戶A到用戶B的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，源SGSN-S把它從BTS（基站收發(fā)信基）發(fā)送到BSC（基站控制器），BSC接受后對(duì)它進(jìn)行封裝，然后路由到GGSN，在檢查分組的目的地址后通過(guò)現(xiàn)有的分組交換網(wǎng)絡(luò)送到目的GGSN，再送到目的SGSN-D，在SGSN進(jìn)行解封裝，再利用GSM系統(tǒng)的基站傳送到目的移動(dòng)終端。GPRS系統(tǒng)可以提供移動(dòng)性的管理和服務(wù)質(zhì)量（QOS）的支持，它采用了隧道協(xié)議（GTP）和分組數(shù)據(jù)協(xié)議。2、CDPD

CDPD是一個(gè)采用無(wú)連接網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（CLNP）和帶碰撞檢測(cè)的數(shù)字檢測(cè)接入?yún)f(xié)議的接入網(wǎng)絡(luò)。它有一套獨(dú)立的移動(dòng)管理數(shù)據(jù)庫(kù)。在支持CDPD的蜂窩移動(dòng)終端上，在進(jìn)行話音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳輸時(shí)，采用不同的移動(dòng)管理過(guò)程。優(yōu)點(diǎn)：l

覆蓋范圍廣:衛(wèi)星通信波的覆蓋面為一個(gè)錐形體與地球表面的交集面，一個(gè)地球同步衛(wèi)星的通信波大致可以覆蓋地球表面的1/3，大的國(guó)家用一顆通信衛(wèi)星就能成功地進(jìn)行通信，這樣的通信面積，如果在地面網(wǎng)絡(luò)中需要非常龐大的工程和很高的造價(jià)。這是衛(wèi)星通信與一般的地面通信的最大區(qū)別，地面通信難以到達(dá)的地方（如沙漠、海洋、高山等），通過(guò)衛(wèi)星都能進(jìn)行有效的通信。

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可以進(jìn)行多點(diǎn)廣播:衛(wèi)星上發(fā)射的波在錐形體范圍內(nèi)所有的地面接收站都能夠接收到通信信號(hào)，對(duì)于一些重復(fù)性的信號(hào)（如數(shù)據(jù)、聲音、圖像等）就可以通過(guò)衛(wèi)星信號(hào)廣播給所有的地面衛(wèi)星小站，這樣通過(guò)廣播的方式大大增大了衛(wèi)星信道的使用率，避免了相同數(shù)據(jù)的重復(fù)發(fā)送造成的信道擁擠。衛(wèi)星信號(hào)的廣播特性也是大多數(shù)地面通信系統(tǒng)不具有的。

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通訊費(fèi)用固定:衛(wèi)星信號(hào)傳輸費(fèi)用與兩地球站之間的距離無(wú)關(guān)。因?yàn)橹灰鼈冇猛粋€(gè)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器服務(wù)，該轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)送的信號(hào)可被不同距離的所有地球站接收，其傳輸費(fèi)用總是固定不變的。廣播式通信比采用大量實(shí)體的通信線路和交換機(jī)要經(jīng)濟(jì)得多l(xiāng)

通信速度快:衛(wèi)星工作于寬頻帶，故一顆衛(wèi)星就能提供至少120，000路電話或多于200路電視的傳輸能力，裝有10個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器的衛(wèi)星，其總通信能力可達(dá)500，000，000bit/s。3、寬帶衛(wèi)星3、寬帶衛(wèi)星問(wèn)題：

衛(wèi)星技術(shù)目前面臨的主要問(wèn)題是:標(biāo)準(zhǔn)的制訂和接入設(shè)備的成本和費(fèi)用高，只有降低到足以使全世界數(shù)以百萬(wàn)的新用戶能夠訂購(gòu)寬帶衛(wèi)星業(yè)務(wù)，它才能在與地面?zhèn)鬏敿夹g(shù)的競(jìng)爭(zhēng)中獲勝?！驘o(wú)線局域網(wǎng)

無(wú)線局域網(wǎng)是一種能支持較高數(shù)據(jù)速率（2?11Mb/s）、采用微蜂窩、微微蜂窩結(jié)構(gòu)的、自主管理的移動(dòng)計(jì)算機(jī)局部網(wǎng)絡(luò)。

特點(diǎn)：地域范圍上受限制，速率更高。

傳輸技術(shù)：紅外線，擴(kuò)展頻譜技術(shù)，窄帶微波技術(shù)。

主要標(biāo)準(zhǔn)：IEEE802.11和HIPERLAN。

IEEE802.11只規(guī)定了開(kāi)放式系統(tǒng)互聯(lián)參考模型（OSI/RM）的物理層和MAC層，包括IEEE802.11b，IEEE802.11a，IEEE802.11h無(wú)線局域網(wǎng)不足之處：

無(wú)線技術(shù)的部署進(jìn)展非常緩慢，主要由于下面三點(diǎn)原因：首先，無(wú)線數(shù)據(jù)的原始傳輸速率太低，無(wú)法滿足一個(gè)共享式局域網(wǎng)上的主流用戶的需要。盡管吞吐量的確在逐步增加，但是網(wǎng)絡(luò)速度仍然大幅度地落后于有線局域網(wǎng)的速度。其次，專用的、非標(biāo)準(zhǔn)的解決方案統(tǒng)治了市場(chǎng)，設(shè)備之間的互操作性很低，給那些擁有多個(gè)廠商提供產(chǎn)品的用戶帶來(lái)了很多困擾。第三，與有線解決方案相比，這些低速的專用解決方案的價(jià)格非常昂貴。

◎無(wú)線局域網(wǎng)

1.IEEE802.11b

IEEE802.11只規(guī)定了開(kāi)放式系統(tǒng)互聯(lián)參考模型（OSI/RM）的物理層和MAC層，它的主要特點(diǎn)如下：支持較高的數(shù)據(jù)速率，1?11Mb/s；能夠支持有中心和無(wú)中心兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；能夠支持多優(yōu)先級(jí)；能支持時(shí)間受限業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；具有節(jié)能管理和安全認(rèn)證；可采用無(wú)線電或紅外線傳輸介質(zhì)；在世界范圍的ISM頻段使用，可采用直擴(kuò)或跳頻兩種擴(kuò)頻技術(shù)。無(wú)線的接入?yún)f(xié)議采用載波檢聽(tīng)/碰撞避免（CSMA/CA）協(xié)議。為了避免碰撞或其他原因造成的傳輸失敗，采用ACK應(yīng)答機(jī)制。為了支持多優(yōu)先級(jí)引入多個(gè)不同的（IFS）（SIFS）（PIFS）（DIFS）幀間隔。為了支持實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)又引入超幀結(jié)構(gòu)。2.IEEE802.11a

IEEE于1999年批準(zhǔn)了802.11a標(biāo)準(zhǔn)，但是直到2001年12月市場(chǎng)上才出現(xiàn)第一款兼容802.11a的產(chǎn)品。（1）802.11a標(biāo)準(zhǔn)最高可以提供54Mbps的數(shù)據(jù)傳輸速率和8個(gè)不重疊的頻率通道--從而可以增加網(wǎng)絡(luò)容量，提高可擴(kuò)展性。（2）802.11a工作在不需申請(qǐng)的5GHz頻段，因?yàn)椴粫?huì)受到來(lái)自于工作在2.4GHz頻段的設(shè)備的干擾，例如微波爐、無(wú)繩電話和藍(lán)牙（一種短距離、低速、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、個(gè)人局域網(wǎng)無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)）設(shè)備。2.IEEE802.11a（3）802.11a標(biāo)準(zhǔn)并不能與現(xiàn)有的支持802.11b的設(shè)備兼容。已經(jīng)采用了802.11b設(shè)備，并希望獲得802.11a技術(shù)所提供的更高通道數(shù)和網(wǎng)絡(luò)速度的企業(yè)必須安裝一整套全新的802.11a基礎(chǔ)設(shè)施，以及802.11a接入點(diǎn)和客戶端適配器。需要指出的是，2.4GHz和5GHz設(shè)備可以在互不干擾的情況下在同一個(gè)物理環(huán)境下工作。2.IEEE802.11a3.IEEE802.11g

802.11g標(biāo)準(zhǔn)從2001年11月就開(kāi)始草擬，802.11g可以提供與802.11a相同的54Mbps數(shù)據(jù)傳輸速率。（1）提供一種重要的優(yōu)勢(shì)：對(duì)802.11b設(shè)備向后兼容。這意味著802.11b客戶端卡可以與802.11g接入點(diǎn)配合使用，而802.11g客戶端卡也可以與802.11b接入點(diǎn)配合使用。因?yàn)?02.11g和802.11b都工作在不需許可的2.4GHz頻段，所以對(duì)于那些已經(jīng)采用了802.11b無(wú)線基礎(chǔ)設(shè)施的企業(yè)來(lái)說(shuō)，移植到802.11g將是一種合理的選擇。（2）802.11a和802.11g都可以大幅度地改進(jìn)現(xiàn)有的802.11b標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)樗鼈兯鶐?lái)的更高的數(shù)據(jù)傳輸速率可以為無(wú)線局域網(wǎng)上的設(shè)備提供更高的性能和可用性。但是一個(gè)不足之處是由于802.11a和802.11g標(biāo)準(zhǔn)使用的頻段不同，所以不能相互兼容。而且，802.11a不能與現(xiàn)有的802.11b設(shè)備兼容。3.IEEE802.11g4.HIPERLAN

HIPERLAN，它由EuropeanTelecomStandardsInstitute（ETSI）的RES10工作組提出，特點(diǎn)如下：高性能的無(wú)線局域網(wǎng)；工作頻段在5.12?5.30GHz和17.1?17.3GHz；采用窄帶GMSK調(diào)制，支持的物理層傳輸速率為23.5Mb/s/23.5MHz帶寬；接入?yún)f(xié)議采用CSMA/CA；主要支持點(diǎn)到點(diǎn)傳輸；具有節(jié)能管理?！蛞苿?dòng)互聯(lián)網(wǎng)的接入

移動(dòng)終端接入Internet大致有以下幾種方式：

無(wú)線局域網(wǎng)接入方式、數(shù)字蜂窩電話接入方式、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的專用微波鏈路接入方式、無(wú)線本地回路方式、同步衛(wèi)星鏈路方式等。目前發(fā)展最快、用戶數(shù)量最多的主要是前兩種方式。無(wú)線局域網(wǎng)起初是設(shè)計(jì)來(lái)用在室內(nèi)代替線纜的，就如同無(wú)繩電話一樣，不需要操作頻率占用許可。但后來(lái)人們發(fā)現(xiàn)若將無(wú)線局域網(wǎng)適配器與架設(shè)在較高位置的高增益天線相連，這種高速的無(wú)線連接可延續(xù)40km左右，而需要的無(wú)線適配器、高增益天線以及兩者間需要的線纜加起來(lái)的造價(jià)僅需幾千塊錢人民幣，這種構(gòu)網(wǎng)方便且造價(jià)低的特性使得無(wú)線局域網(wǎng)得到了廣泛的應(yīng)用。又因?yàn)槠鋽?shù)據(jù)率高的特點(diǎn)，比較容易接入Internet，所以它成為無(wú)線接入Internet極具前途的一種方式。

有三種通過(guò)插入無(wú)線局域網(wǎng)卡接入Internet的情況。其一是移動(dòng)計(jì)算設(shè)備如筆記本、PDA等通過(guò)無(wú)線接入點(diǎn)接入的情況；其二是在臺(tái)式機(jī)插槽中插入無(wú)線局域網(wǎng)卡通過(guò)接入點(diǎn)接入Internet的情況，這樣可免去常規(guī)網(wǎng)線的連接；第三種是有線局域網(wǎng)通過(guò)無(wú)線鏈路接入互聯(lián)網(wǎng)的情況，這種情況適合于不存在有限接入網(wǎng)絡(luò)設(shè)施和不方便連接的情況。移動(dòng)計(jì)算設(shè)備和臺(tái)式機(jī)及所有的路由器都配備了一套相應(yīng)的無(wú)線局域網(wǎng)中斷和接入點(diǎn)設(shè)備包括無(wú)線局域網(wǎng)卡、天線和電纜。路由器負(fù)責(zé)進(jìn)行有限與無(wú)線通信的各層協(xié)議以及地址的轉(zhuǎn)換并實(shí)現(xiàn)尋址功能，上層都是基于TCP/IP的。

數(shù)字蜂窩電話接入的特點(diǎn)是低速率、終端處理能力弱、存儲(chǔ)空間小等，但該接入方式具備既有的無(wú)線鏈路以及移動(dòng)性管理、越區(qū)切換等通信機(jī)制，即通過(guò)這種方式接入Internet已經(jīng)有下層網(wǎng)絡(luò)支持，關(guān)鍵問(wèn)題是如何在有限的資源上進(jìn)行有效數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯?wèn)題。另一種解決接入Internet問(wèn)題的途徑是對(duì)現(xiàn)有的窄帶數(shù)字蜂窩網(wǎng)進(jìn)行改造和升級(jí)，目前我國(guó)已經(jīng)在一些地方采用GPRS、EGDE等技術(shù)對(duì)現(xiàn)網(wǎng)進(jìn)行改造。

◎基于Internet的移動(dòng)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)除了主機(jī)，無(wú)線接入站及漫游管理路由器外，其他功能均為現(xiàn)有的Internet上的設(shè)備，也可以說(shuō)移動(dòng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是在Internet上又追加了“主機(jī)可移動(dòng)性”功能。主機(jī)MH在同一IP子網(wǎng)間的移動(dòng)稱為散步，在不同子網(wǎng)間的移動(dòng)稱為漫游，移動(dòng)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)必須支持散步和漫游。移動(dòng)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)對(duì)散步的處理是由AP負(fù)責(zé)完成的，主要涉及鏈路層的功能，IEEE802.11MAC協(xié)議處理這一問(wèn)題。實(shí)現(xiàn)移動(dòng)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵是如何實(shí)現(xiàn)對(duì)漫游的處理，這一工作由網(wǎng)絡(luò)層來(lái)實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)漫游的方法很多，例如：Internet學(xué)會(huì)IETE(InternetEngineeringTaskForce)的SONY公司的Terqoka等人提出的基于TCP/IP協(xié)議的VIP（虛擬IP）協(xié)議。其中MobileIP協(xié)議由于是基于Internet的，并且由于其協(xié)議草案的合理性，1996年公布為建議標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)包括下面的RFC文件：

RFC2002：定義了MobileIP協(xié)議；RFC2003，2004和1701：定義了MobileIP中用到的三種隧道技術(shù)；RFC2005：敘述了MobileIP的應(yīng)用；RFC2006：定義了MobileIP的管理信息庫(kù)MIB?！騇obileIPMobileIP是一種在全球Internet上提供移動(dòng)功能的方案，使節(jié)點(diǎn)在切換鏈路時(shí)仍可保持正在進(jìn)行的通信。它提供了一種IP路由機(jī)制，使節(jié)點(diǎn)以一個(gè)永久的IP地址連接到任何鏈路上。與特定主機(jī)路由技術(shù)和數(shù)據(jù)鏈路方案不同，MobileIP還要解決安全性和可靠性問(wèn)題，并與傳輸媒介無(wú)關(guān)。MobileIP的可擴(kuò)展性使其可以在整個(gè)Internet上應(yīng)用。MobileIP的工作原理同正常的IP路由機(jī)制比較，移動(dòng)IP路由機(jī)制帶來(lái)了許多額外開(kāi)銷（Overhead），如隧道開(kāi)銷、三角路由開(kāi)銷和分片開(kāi)銷等，以及切換延遲問(wèn)題，它們?cè)谝黄饘⒋蟠蠼档屯掏滦阅堋?/p>

隧道開(kāi)銷是指在MobileIP運(yùn)作過(guò)程中，引入了家代理打包和外地代理解包的額外開(kāi)銷；

三角路由開(kāi)銷是指IP報(bào)文不是直接發(fā)向移動(dòng)主機(jī)而是先發(fā)給家代理然后再轉(zhuǎn)交給外地代理，于是也引入了開(kāi)銷；

分片開(kāi)銷是指任何一條路徑可能包含多條鏈路，而每一條鏈路并不一定都采用相同的最大幀長(zhǎng)，就不得不分為兩個(gè)或更多的報(bào)文，從而引起分片開(kāi)銷。除了以上的開(kāi)銷，還存在切換時(shí)延問(wèn)題。在MobileIP機(jī)制下，當(dāng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)連續(xù)三次未收到注冊(cè)代理的代理公告時(shí)，才同新的代理發(fā)起網(wǎng)絡(luò)層切換。由此可見(jiàn)，當(dāng)發(fā)生網(wǎng)絡(luò)切換時(shí)，必然在大約等于三次代理公告的時(shí)間段內(nèi)沒(méi)有連續(xù)的網(wǎng)絡(luò)連接，即使移動(dòng)主機(jī)可以收到新代理的公告也是一樣。

6．3無(wú)線應(yīng)用協(xié)議--WAP

WAP（WirelessApplictationProtocol）是WAP論壇經(jīng)過(guò)不斷努力得到的成果，它提供了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的技術(shù)規(guī)范，以便開(kāi)發(fā)出適用于各種無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用程序和業(yè)務(wù)。WAP規(guī)定了適用于多種無(wú)線設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和應(yīng)用程序框架，這些設(shè)備包括移動(dòng)電話、尋呼機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理（PDA）等。這個(gè)規(guī)范不但擴(kuò)充了移動(dòng)組網(wǎng)技術(shù)和Internet技術(shù)，而且還將推動(dòng)他們的發(fā)展?！?/p>

WAP模型

1、WAP編程模型給應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)人員帶來(lái)許多好處：2、為實(shí)現(xiàn)移動(dòng)終端與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器之間的通信，WAP定義了一套標(biāo)準(zhǔn)組件，這套組件包括：

·

標(biāo)準(zhǔn)命名模型。使用WWW模型的標(biāo)準(zhǔn)URL來(lái)標(biāo)識(shí)源服務(wù)器上的WAP內(nèi)容，并用WWW標(biāo)準(zhǔn)的URI來(lái)標(biāo)識(shí)一個(gè)設(shè)備上的本地資源，如呼叫控制功能。

·

內(nèi)容分類。對(duì)于每個(gè)WAP內(nèi)容，都定義了一個(gè)與WWW分類相一致的特定類型，這使得Web用戶代理能夠依據(jù)其類型對(duì)WAP內(nèi)容進(jìn)行正確的處理。

·

標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容格式。WAP內(nèi)容格式是按照WWW技術(shù)定義的，其中包含顯示標(biāo)記、日歷信息、電子商務(wù)卡片對(duì)象、圖像和腳本語(yǔ)言。

·

標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議。WAP通信協(xié)議將來(lái)自移動(dòng)終端的瀏覽器請(qǐng)求傳送到Web服務(wù)器。3、WAP通過(guò)用戶代理技術(shù)把WWW和無(wú)線領(lǐng)域連接起來(lái)。WAP代理的典型功能如下：·

協(xié)議網(wǎng)關(guān)（Protocolgateway）。協(xié)議網(wǎng)關(guān)把來(lái)自WAP協(xié)議棧（包括無(wú)線會(huì)話協(xié)議WSP、無(wú)線事務(wù)協(xié)議WTP、無(wú)線傳輸層安全WTLS和無(wú)線數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議WDP）的請(qǐng)求轉(zhuǎn)化成WWW協(xié)議棧（包括超文本傳輸協(xié)議HTTP和TCP/IP）的請(qǐng)求。·

內(nèi)容編譯碼器（Contentencodersanddecoders）。內(nèi)容編譯碼器把WAP內(nèi)容轉(zhuǎn)化成緊縮的編碼格式，以減少在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。

◎

WAP的組成◎

WAP與Internet的關(guān)系WAP使用了許多Internet標(biāo)準(zhǔn)，如XML、UDP和IP，但為適應(yīng)無(wú)線環(huán)境的特殊限制進(jìn)行了優(yōu)化。HTML、HTTP、TLS和TCP等Internet標(biāo)準(zhǔn)難以直接應(yīng)用在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)上。標(biāo)準(zhǔn)的HTMLWeb內(nèi)容一般不能在便攜移動(dòng)電話和尋呼機(jī)的小尺寸屏幕上實(shí)現(xiàn)，并且在單手持機(jī)的方式下，屏幕間的切換也不方便。HTTP和TCP沒(méi)有對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的非連續(xù)覆蓋、長(zhǎng)延時(shí)和有限帶寬進(jìn)行優(yōu)化。HTTP不是以壓縮二進(jìn)制方式而是以效率不高的文本方式發(fā)送標(biāo)題和命令的。TLS安全性標(biāo)準(zhǔn)需要在客戶機(jī)與服務(wù)器之間交換許多信息，由于無(wú)線傳輸?shù)臅r(shí)延使用戶感到響應(yīng)非常緩慢。WAP為解決這些問(wèn)題而進(jìn)行優(yōu)化。利用二進(jìn)制傳輸經(jīng)高度壓縮的數(shù)據(jù)，對(duì)長(zhǎng)時(shí)延和中、低帶寬進(jìn)行優(yōu)化。WAP會(huì)話可處理不連續(xù)覆蓋的問(wèn)題，并可使IP或其他優(yōu)化協(xié)議在多種無(wú)線傳輸方式中運(yùn)行，用于WAP內(nèi)容的WML語(yǔ)言充分利用小屏幕，無(wú)需使用完整鍵盤就可實(shí)現(xiàn)單手操作。而且WML語(yǔ)言具有內(nèi)置可伸縮性，可實(shí)現(xiàn)從兩行文本的顯示到智能電話和個(gè)人通信器上的全圖形屏幕顯示。

◎

WAP的分層說(shuō)明

1．無(wú)線控制消息協(xié)議（WCMP）

2．無(wú)線數(shù)據(jù)協(xié)議（WDP）

3．無(wú)線傳輸層安全協(xié)議（WTLS）

4．無(wú)線傳輸協(xié)議（WTP）

5、無(wú)線會(huì)話協(xié)議（WAP）6、無(wú)線可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言（WBXML）

7、無(wú)線應(yīng)用環(huán)境（WAE）◎

WAP網(wǎng)絡(luò)示例6.4移動(dòng)計(jì)算中的移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)

移動(dòng)計(jì)算模式代表著網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的一種必然趨勢(shì)，而其中占據(jù)數(shù)據(jù)管理核心地位的移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)也將具有廣闊的市場(chǎng)前景和發(fā)展空間。移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)是指支持移動(dòng)計(jì)算環(huán)境的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，它涉及數(shù)據(jù)庫(kù)、分布式計(jì)算以及移動(dòng)通訊等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，已成為分布式數(shù)據(jù)庫(kù)一個(gè)新的研究方向。由于移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的終端設(shè)備通常不是傳統(tǒng)的臺(tái)式計(jì)算機(jī)，而是諸如掌上電腦、PDA、車載設(shè)備、移動(dòng)電話等嵌入式設(shè)備，因此，它又被稱為嵌入式移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)?！蛞苿?dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用1.公共信息發(fā)布在移動(dòng)計(jì)算環(huán)境中，大量的移動(dòng)用戶將通過(guò)筆記本電腦、掌上電腦、PDA、車載平臺(tái)等移動(dòng)設(shè)備的無(wú)線通訊接口獲取各種各樣的公共信息，如股票行情、天氣狀況和交通信息等。以交通信息發(fā)布為例，一個(gè)大城市的移動(dòng)信息系統(tǒng)將同時(shí)為超過(guò)10萬(wàn)個(gè)移動(dòng)用戶提供服務(wù)。

2.實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集

-以保險(xiǎn)業(yè)務(wù)員為例，目前許多保險(xiǎn)業(yè)務(wù)員都使用筆記本電腦或掌上電腦管理有關(guān)客戶和保單數(shù)據(jù)。在外出聯(lián)系業(yè)務(wù)的途中，業(yè)務(wù)員需要隨時(shí)從總部調(diào)出最新的數(shù)據(jù)資料，并隨時(shí)查詢某個(gè)客戶的信息；完成交易后，他又需要將最新輸入的保單信息即時(shí)反饋給總部。這種模式擺脫了時(shí)間、地點(diǎn)和場(chǎng)合的限制，克服了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理方式造成的延誤和混亂，提高了數(shù)據(jù)管理的效率。

3.位置相關(guān)查詢

位置相關(guān)查詢是移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用中最具特色也是最吸引人之處。設(shè)想一個(gè)旅游者抵達(dá)一個(gè)陌生的城市，他可以通過(guò)隨身攜帶的移動(dòng)設(shè)備查詢?cè)S多信息，如最近的餐廳在哪里，怎樣去最近的醫(yī)院等等。與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)查詢不同的是，上述查詢的結(jié)果是與位置相關(guān)的，同樣一個(gè)問(wèn)題在不同的地理位置得到的回答可能是不同的。

此外，移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)配合GPS技術(shù)，可以用于智能交通管理、大宗貨物運(yùn)輸管理和消防現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)等。移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)還在零售業(yè)、制造業(yè)、金融業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域展現(xiàn)了廣闊的應(yīng)用前景。

◎部分移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品1.SybaseSQLAnywhereStudio

AdaptiveServerAnywhere：WirelessServer：一個(gè)基于http協(xié)議的Web應(yīng)用服務(wù)器：集中的數(shù)據(jù)庫(kù)管理；數(shù)據(jù)庫(kù)模型和查詢/報(bào)表；UltraLite：

2.IBMDB2Satellite和Everyplace

-DB2Satel