移动互联网应用技术毕业论文

互联网接入技术论文篇二 移动互联网接入 网络技术 摘 要：移动互联网是当前信息技术领域的热门话题之一，而接入网络则是移动互联网的重要基础设施。对目前的接入网络技术：卫星通信网络、无线城域网、无线局域网、无线个域网、蜂窝网络的特点及应用进行了分析，提出了接入网络技术未来的发展趋势是各种网络的融合演进， 报告 了异构 无线网络 融合的特点及应用。 关键词：移动互联网 接入网络技术 中图分类号：TN92 文献标识码：A 文章 编号：1672-3791(2013)03(b)-0009-02 移动通信技术和互联网技术是信息技术领域中重要的组成部分，这两项技术的发展直接影响着人们的生活和工作方式。移动互联网是一个新型的融合型网络，是移动通信技术和互联网技术充分融合的产物。在移动互联网环境下，人们可以通过智能手机、PDA、车载终端等设备通过移动网访问互联网，随时随地的享受互联网提供的服务。 2011年中国工业和信息化部电信研究院在《移动互联网白皮书》中指出：“移动互联网是以移动网络作为接入网络的互联网及服务，包括三个要素：移动终端、移动网络和应用服务[1]。”简而言之，移动终端是移动互联网的前提，接入网络是移动互联网的基础，而应用服务则成为移动互联网的核心。本文详细描述了接入网络技术的现状及发展趋势。 1 接入网络技术现状 现有的无线接入网络主要有五类：卫星通信网络、无线城域网(WMAN)、无线局域网(WLAN)、无线个域网(WPAN)、蜂窝网络(2G网络、3G网络等)[2]。它们在带宽、覆盖、移动性支持能力和部署成本等方面各有利弊。 卫星通信网络 概述 简单来讲，卫星通信就是把卫星作为中继站，在地球上(包括地面和低层大气中)的通信站点间进行通信。卫星和地球站就是卫星通信系统的重要组成部分。卫星通信新技术主要包括VSAT系统，即甚小口径终端;中低轨道的移动卫星通信系统等。 特点及应用 卫星通信具有通信区域大、距离远、频段宽、容量大的特点，即只要是在卫星发射电波覆盖范围内的任意两点间，都可以互相通信。其次，卫星通信的可靠性高、质量好、噪声小、可移动性强，即不容易受自然灾害的影响;但是，卫星通信存在传输时延大、回声大、费用高的问题[3]。 目前，卫星通信主要用于电视广播、远距离的越洋电话、军事通信、应急通信等。卫星通信作为一种特殊的通信技术，其基本定位必然是地面系统的有效支持、补充与延伸[4]，对于农村及偏远地区的通信发挥重要的作用，使实现全球通信海陆空一体化的无缝覆盖成为可能。卫星通信的广播与多播等技术优势，结合现代Internet技术，在地面互联网络拥塞的状态下，可充分发挥以IP为基础的多媒体远距离传送与高速连接，将宽带高速数据业务进行有效地传送。伴随着移动互联网的发展，卫星通信与3G、4G技术的相互融合将成为卫星通信发展的必然趋势。 无线城域网(WMAN) 概述 无线城域网主要用于解决整个城市区域的接入问题，以微波等无线传输为介质，以无线方式为主要接入手段，提供同城数据高速传输，以及 其它 如图像、视频等多媒体通信业务和Internet接入服务[5]。而WiMax是受到较多关注的无线城域网通信技术。WiMax(World Interoperability for Microwave Access)即全球微波互联接入，是一项基于IEEE 标准的无线接入技术[6]，它采用有线方式为企业、家庭提供“最后一英里”的无线接入。覆盖范围大于无线局域网，可以覆盖几千米到几十千米的范围。 特点及应用 WiMax具有传输距离远、覆盖面积大、接入速度快等特点。WiMax所能实现的50 km的无线信号传输距离是无线局域网所不能比拟的，网络覆盖面积是3G发射塔的10倍[7]，最高接入速度70M是3G所能提供的宽带速度的30倍。此外，WiMax具有高效、灵活、经济的组网方式，以及较为完备的Qos机制。支持移动和固定宽带无线接入的特点，使它集成了无线接入技术的移动性与灵活性以及DSL等传统宽带接入技术的高带宽特性，为用户提供了优良的最后一公里网络接入服务及广泛的多媒体通信服务。但是，WiMax技术目前无法支持用户在移动过程中无缝切换。性能与3G的主流标准相比，仍存在差距。 基于WiMax特点，它可以被用于远程医疗卫生、远程 教育 、物流、金融、交通等行业，提供一定条件下的高速数据通信服务。从业务应用来看，WiMax在逐步实现宽带业务的移动化，而3G实现的是移动业务的宽带化。越来越多的多媒体通信服务大量消耗现有的3G网络资源，使网络的建设投资远远超过了收入的增加。WiMAX可以在保证服务质量的基础上，有效降低运营成本。WiMax不可能完全取代3G，但是WiMax在以IP为主的高速数据应用方面的优势使它成为了3G网络的补充手段，两种网络的融合程度会越来越高。 无线局域网(WLAN) 概述 无线局域网(Wireless Local Area Networks，WLAN)是工作于 GHz或5 GHz频段，以无线、或无线与有线相结合的方式构成的局域网。它利用射频技术及简单的存取架构取代传统电缆线，以提供传统有线局域网的功能，是非常便利的数据传输系统。简而言之，无线局域网仍然是以有线局域网为基础的，它只是在有线局域网的基础上通过无线HUB、无线访问节点(AP)、无线网桥、无线网卡等设备构建了无线通信网络[8]，是有线局域网的扩展和替换。 特点及应用 无线局域网具有布网便捷，网络规划调整可操作性强，网络易于扩展的特点。只需要一个或多个接入点设备，就可以搭建覆盖整个区域的网络，搭建网络所需的基础设施也不需要隐藏在地下或墙里，便于网络优化配置、改造和维护。只要在无线信号能够覆盖的范围内，用户都可以在任意位置接入网络，并随时改变位置，具有较强的灵活性和移动性。由于无线局域网多采用无线电波作为传输介质以及其工作在S频段的特点，使其具备良好的抗干扰性和保密性，不会对人体造成辐射伤害。但是任何障碍物都会成为电磁传播的阻碍，任何外部其他电信号都会成为局域网的干扰源。所以，无线局域网在性能、速率、安全性方面还有一定的不足之处。 无线局域网的最大传输速率为54 Mbit/s[9]，较适合应用于有限空间、小规模网络等，如机场贵宾厅、股票大厅。其次，对于难以进行有线网络布线的环境、需要暂时使用网络的环境、实时通信要求很高的特殊场合，如人迹罕至的边关、港口等都有较好的应用。无线局域网并不能作为一个完备的全网解决方案，但是随着无线局域网技术的成熟应用，它可以与广域网结合为用户提供移动互联网应用，成为3G网络有益的补充。 无线个域网(WPAN) 概述 无线个域网(Wireless Personal Area Network，WPAN)是面向特定群体活动半径小、业务种类丰富、无缝连接的新兴无线通信技术，相对于无线广域网、无线城域网、无线局域网，它的覆盖范围更小，进而有效全面解决“最后几米电缆”的问题。目前，蓝牙(Bluetooth)是WPAN应用的主流技术，其它的还有家庭射频(HomeRF)、红外技术(IrDA)、射频识别(RFID)、超带宽(UWB)等。 特点及应用 无线个域网具有低功耗、低成本、体积小等特点。设备与组网都简单方便、易于操作，且支持点对点、点对多点的应用。WPAN所覆盖的范围一般在10 m半径以内，是短距离、个人专用的无线网络。具有代表性的Bluetooth技术，在全球范围内的可操作性都很强，因为其使用了 GHz频段在全球都是可以自由使用的有效频段。通过鉴权、加密等 措施 确保设备识别码在全球的唯一性和设备的安全性。但是WPAN的技术标准多样，都需要不断的完善和创新。 WPAN主要应用于个人、家庭和办公设备的无线通信，它可以在小范围内将各种移动通信设备、固定通信设备、计算机及其终端设备、各种数字数据系统(例如数字照相机、数字摄像机等)甚至各种家用电器，使用一种廉价的无线 方法 建立它们之间的信息传输[10]。WPAN可以使用户随时随地的进行设备间的无缝通讯，可以通过移动网络、局域网、城域网方便快捷的接入到互联网Internet。未来，WPAN和WLAN一起为用户提供完备的短距离无线通信环境。 蜂窝网络 概述 蜂窝网络是把移动电话的服务区分为一个个正六边形的小区，每个小区设置一个基站，这样的结构酷似一个个“蜂窝”。 蜂窝技术是移动通信的基础，所以把这种移动通信方式称为蜂窝移动通信。蜂窝移动通信系统由移动站、基站子系统、网络子系统组成，采用蜂窝网络作为无线组网方式，通过无线信道将移动终端和网络设备进行连接，使用户在移动中进行语音、数据通信业务。 特点及应用 宏蜂窝、微蜂窝是蜂窝移动通信系统应用较多的蜂窝技术，宏蜂窝覆盖半径大，多在1～25 km，但是存在盲区，小区半径缩小时会产生干扰。微蜂窝相对于宏蜂窝覆盖范围小，一般覆盖半径为30～300 m，传输功率低、安装方便灵活，主要用于提高覆盖率和容量，作为宏蜂窝的补充和延伸，为用户提供更好的网络覆盖。它的主要特征是终端的可移动性，并具有成熟的切换和漫游方案，频率复用技术、多址技术、移动性管理技术促进了移动通信业务的发展。伴随着网络的发展，蜂窝网络从第一代蜂窝移动通信系统发展到现在的第三代蜂窝移动通信系统(3rd Generation，3G)，成为实现网络融合和业务融合的统一平台，也是公认的下一代网络的核心网架构。3G网络把语音通信和多媒体通信巧妙结合，能支持更多的用户，提供更高的数据传输速率。如HSPA的速率已经达到 Mbit/s。但高成本、低带宽的问题越发凸显。 蜂窝系统或许是当今社会最重要的通信媒体。目前，3G网络可以为用户提供丰富的应用服务，除电信业务、承载业务在内的基本业务外，还可以提供如呼叫前转、呼叫等待、多方通话等补充业务。支持的增值服务应用包括网页浏览、图像、音乐、移动游戏、移动冲浪、视频会议、视频点播、各类信息服务等。 2 接入网络技术发展趋势 目前的接入网络技术能为用户提供丰富的通信接入手段以及无处不在的接入网络服务，但是各有利弊。例如，蜂窝网络覆盖的范围大，移动性管理技术成熟，但带宽低、建设成本高;相反，WLAN高带宽、低成本，但其覆盖范围有限。为解决此问题，需要充分利用不同网络技术的互补性，网络的融合将成为促进移动互联网未来发展的关键要素，接入网络正在经历一个动态的转型过程，异构无线网络融合应运而生。 定义 异构网络是一种网络的类型，是不同的计算机、手持终端等网络设备及相关系统组成，运行在不同的协议上，支持不同的功能和应用。异构无线网络融合是将现有的多种无线接入技术有机的进行结合，符合下一代无线通信网络(4G网络)中多系统融合演进的设计思路和发展方向。 特点及应用 异构无线网络融合技术具有成本低、风险低的优点，它是现有接入技术的融合，可以充分利用现有网络资源，降低建设运营成本。其次可以增加网络的覆盖范围，利用不同接入技术的特点使网络进行有效地延伸。对于用户来说，可以享受更加全面、丰富、便捷的移动互联网服务，是下一代网络发展的必然趋势。 近年来，业界和学术界不断的在进行异构无线网络融合的应用研究，BARWAN计划提出并实现了多模移动终端在无线局域网和无线广域网之间的垂直切换方案。ETSI和3GPP对3G网络与WLAN之间的互连互通进行了深入的应用研究[2]。MOBYDICK对IPv6网络中WLAN和移动网络的融合应用进行了探讨。国内各运营商为缓解大量数据业务对3G网络的冲击，也开始进行网络的改造，主要是把3G+WLAN方式应用到网络中，例如将WLAN作为3G网络的一个无线接入网，通过网关连接到3G核心网[2]，共享核心网络提供的计费认证功能及信令协议，实现WLAN和3G网络的互联互通，以促进移动互联网的发展。但是，异构无线网络融合还存在很多需要解决的问题，比如各种接入网络的互联互通问题、无缝切换等移动性管理问题，网络中各个功能实体的位置及网络架构也直接决定了网络的融合程度及实际应用效果。 3 结语 移动互联网可以提供除传统互联网迷你主页之外的几乎所有业务，在韩国、日本等应用较好的国家，移动互联网的ARPU值可以达到10美元[11]。截至2012年6月底，中国手机网民规模达到亿，相比台式电脑上网的亿，手机首次超越台式电脑成为第一大上网终端。手机视频用户规模激增，已经超过一亿人。手机微博用户涨幅明显，使用率提升个百分点至[12]。种种数据表明，“无处不在的网络、无所不能的业务”已深入人心。 伴随着用户规模的快速增长，移动互联网产业将飞跃式的发展，必将推进接入网络技术的融合演进，各种无线网络接入形式和应用成为研究和开发的 热点 。相信未来各种独立的无线网络将与整个有线Internet相互联，为用户提供覆盖范围更广，应用更丰富，服务更完善的下一代移动互联网服务。 参考文献 [1]移动互联网白皮书[R].北京：工业和信息化部电信研究院，2011. 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论文关键词：3G移动通信 CDMA 运行商 设备制造商 论文摘要：近年来，随着手机和其他相关移动通信设备在中国的普及，中国移动通信行业越来越彰其强大活力和规模示范效应，目前中国正在逐渐成为全球最大的移动用户市场和全球移动通信设备的制造中心。随着中国第三代移动通信的蓄势待发，中国移动通信的产业格局以及相关运营与制造业的竞争格局均将发生深刻变化。本文从目前中国移动通信行业市场的现状入手，分析了国内移动通信设备制造商在当前市场中的优势和劣势。结合国外类似通行设备厂商的成功经验和教训，从技术，市场以及自身管理方面为国内移动通信设备制造商，提出了一些改进的建议和思路。 1 国内通信设备厂商的优势与不足 自主创新，技术差距不断缩小 国外移动设备商进入中国市场参与中国的移动网络建设，不但促进了国内移动通信市场的繁荣，也带动了国内通信企业的发展。另外，由于国内市场对海外设备商已经开放，每一笔订单，都是在面临众多国际竞争对手的情况下取得的，使国内设备商基本适应了主要国际电信设备厂商的竞争策略，基本形成了独立自主的技术创新体系，具备了较强的自主创新能力。同时，寡头垄断，强调高投入、高回报的经营模式在一段时间内刺激了中国电信业的迅速发展。在电信运营商成规模的采购下，国内的设备制造商也不断的进行技术改革和创新，从传统的程控交换机、GSM系统设备过渡到CDMA、3G产品。尤其是在3G领域，国内通信厂家经过多年的大量投入和努力追赶，已经极大地缩小了与世界先进水平的差距，如华为、中兴、大唐近年来在3G领域取得的一系列技术进步已经让世人刮目相看。 国外市场竞争力尚待提高 目前国内的通信设备厂商长期扎根于国内市场，虽然部分中国通信设备厂商在拓展国外市场方面已经取得了长足进步，甚至是可喜成绩，如华为，中兴等行业标竿企业，近几年在国际市场中抢占了越来越多的市场份额，但大部分的国内通信设备厂商在国外市场的拓展和竞争力方面略显不足，有待提高。 即使是已经开拓了国外市场的设备商，从目前情况看，虽然在欧美等发达国家也取得了一些市场份额，但是海外市场多半还是集中于发展中和比较落后的国家地区。这些国家的市场存在着一些不确定和偶然性的因素，市场存在相当程度的不稳定性。另外，由于这些国家经济相对比较落后，在这些国家和地区如何解决客户结算也是一个较大的问题。 优胜劣汰，行业高度集中 2005年5月信息产业部公布的“电子信息产业经济运行情况”表明，尽管电子信息产业依然是我国工业的第一大支柱产业，但在2005年1～5月全行业经济运行增速放缓，经济效益出现下滑。但在并非增长的通信市场环境中，通信行业的巨头企业如中兴，华为等，依然取得了出色的业绩，在通信运营业中“优胜劣汰，强者恒强”的生存法则正在设备制造业得到“复制”。 2 3G给通信行业带来的机遇与挑战 中国的3G网络的建设为市场中的每个设备商带来了巨大的市场机会，同时国外的设备厂商也对中国市场虎视眈眈，志在必得，激烈的市场竞争在所难免。在目前的态势下，每个通信设备商都面临着巨大的商机和严峻的挑战。 在国外，中国通信设备商独具劳动力成本优势，并且拥有自己的核心技术，对跨国巨头已形成日益增加的压力。 设备商面临3G时代的挑战 对于设备制造商来说，3G是一个巨大的市场机会，更是一场严峻的考验。一方面，3G网络设备的生产，要远比2G复杂得多。目前在3G网络设备方面，虽然国产设备与国外设备在整体性能上差距已经微不足道，但是在某些领域，目前国产设备和国外进口设备的还存在不小的差距，这主要源于3G主要的核心专利都被国外厂商所掌控，以及国产设备目前普遍缺乏大规模的试验网来验证设备性能、提高设备稳定性。同时，激励竞争的市场形式迫使通信设备商做研发，只有通过研发上的大量投入，设备商才能提供更高端的解决方案以满足客户需求，在3G时代这种情况尤为突出，这将对设备商的技术创新能力是巨大的挑战。 另一方面，一再推迟颁发的中国3G牌照，已经成为对各大电信设备厂商耐心的考验，并日益接近极限。由于3G网络建设未启动，在不明朗的政策中，国内电信设备制造商被迫同时担负对WCDMA，TD—CDMA，CDMA2000三个3G标准的巨大研发成本，对设备制造商的资金，技术能力都是一个严峻的挑战。 3G时代国内通信设备商的优势 国内电信运营商逐渐改变以往高投入高产出的的运营策略，成本控制意识不断加强，开始注重降低网络建设、运营、维护等成本。而国产化的核心网设备的研发、市场、销售、维护等各方面的成本远远低于国外企业，可以最大限度地降低运营商的网络建设成本、后期的运营维护成本，相对与2G时代而言，3G时代给国内通信设备厂商更多的机会和优势。 通信网络作为国民经济的基础设施，通信网络和信息安全是国家安全的重要内容。我国现有的通信网络中采用了不少的国外进口通信设备。在信息安全日益重要的今天，我们更要采用我国自主开发的通信设备来保证国家安全，而采用国产化的3G核心网设备恰恰是一个很好的契机。目前国内通信设备商的技术实力，已经完全可以承担3G网络核心设备的建设，因此3G网络的建设，从信息安全角度来说，国内设备厂商较国外厂商无疑具有明显的优势。 国内通信设备厂商调整思路 面临在3G带来的机遇与挑战，国内通信设备商只有迎合市场，不断调整思路，加强企业自身在技术，管理上的改革创新，才能牢牢的把握机遇，成为市场的主导者和引领者。 注重核心技术突破，不断创新 电信研究院有关专家认为，国内设备商需要与产业协同发展。首先是注重核心技术上的突破。由于我国设备制造业关键性、基础性技术与应用技术落后，移动终端研发相对滞后，核心技术受制于人，一些系统软件和支撑软件缺乏核心技术，迫切需要提升自主创新能力，而我国与欧美相比，软件成本要低很多，急需提高软件业自主化程度。 国内通信设备商应该加强关键技术的科研能力，将这些研发成果有效地转化为生产力，以技术创新为根本，实现产品结构优化。企业必须以市场需求为导向，在“生产一代、开发一代、预研一代”的技术创新战略指导下，根据不同的产品结构调整思路，进行研发和生产。 加强合作，分享价值链的利益 在通信产业链上，加强纵向横向合作，实现竞争双赢。纵向合作是指制造商加强与移动通信产业链中的运营商、增值服务商等上下游厂商间的合作，改变以往运营商平台上设备商的设备标准不统一、兼容性不强的局面，带动整个产业链的健康，可持续发展；另一方面是加强制造商阵营中的横向合作，坚持战略合作，加强行业内的经验共享，进行相应的规划，形成一致的标准，努力实现竞争双赢。 实施全球化战略，打造品牌效应 在全球经济一体化条件下，国内的通信设备厂商在国内市场，直面跨国公司的竞争，要在市场竞争中立于不败之地，就必须与世界接轨，完成“做强、做大，积极参与全球市场竞争”的大跨度战略调整，实施全球化战略。 在实施全球化战略的过程中，就要“引进来”和“走出去”并重，积极主动地利用国际国内两种资源和两个市场。就国内通信厂商目前的形式和市场竞争的态势来说，如何“走出去”是应该更加重点考虑的。“走出去”具体来说，包括以下几方面：第一，加强海外投资，努力开拓海外市场，实现产品本土化，同时也需要形成境外投资风险回避和投资安全保障机制；第二，更好地利用国外科技资源，到科技资源密集的地方设立研发机构或高技术企业，开发生产具有自主知识产权的新技术、新产品；第三，加强出口，增强我国产品在国际市场的竞争力；第四，在全球范围进行资源优化组合，形成一批著名跨国公司，创立和发展自己的世界级名牌产品。 3G时代的来临，无疑给在2G时代中错失机遇的国内通信设备厂商带来了巨大的机遇和严峻的挑战。不断根据市场变化来调整思路，努力打造核心竞争力，实施全球化战略，国内通信设备商才能迎接挑战，把握机遇，成为这个在市场的真正的主导者和引领者。