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移动互联网的关键技术

时间:2020-11-06 09:43 作者: 世讯电科融合通信系统
            作为近儿年出现的新兴网络融合技术,移动互联网尚面临许多挑战和困难。涉及的关键技术主要包括移动性管理、无线资源管理、业务服务质量、网络规划与优化、安全可靠性管理等多个方面。这里仅介绍移动性管理和无线资源管理技术。
(1)移动性管理技术
            移动性管理是移动互联网中最具挑战性的关键技术之一,包含位置管理和切换管理,使得网络能够对移动终端进行定位以传递呼叫,并在移动过程中保持连接。位置管理包含位置注册、更新和呼叫传递,涉及的技术包括移动代理发现、转交地址的形成与使用、移动侦测和绑定更新等;而切换管理解决终端在同一小区内或不同小区之间的信道切换问题,涉及的技术包括同一网络内的水平切换和不同网络间的垂直切换等。
            对移动性的支持需要通过不同层的协议来实现,考虑到移动互联网的网络层均采用IP协汉,因此对IP的移动性管理将有助于实现异构网中的各种移动性支持。IETF提出的移动IP协议是实现这一目标的核心技术。移动IP的基本原理是让移动主机使用一对IP地址(本地地址和转交地址)实现对移动性的支持,其中引入了本地代理和外地代理这两个实体,并使用了隧道技术。隧道是指将一个数据包封装在另一个数据包的净荷中进行传送的路径,建立在本地代理和外地代理之间。当移动主机在本地网络时,使用本地地址及标准IP协议和对端通信主机进行通信。当移动主机移动到外地网络时,其基本通信流程如图12.9所示。
移动主机在外地网络时的基本通信流程
•移动主机通过外地代理获得一个转交地址,并向本地代理发送消息注册该地址。
•对端通信主机通过标准IP路由机制,向移动主机的本地地址发送IP数据包;
•移动主机的本地代理截取该数据包后,将其进行封装,通过隧道技术将它们转发给外地代理或移动节点本身;
•移动主机收到数据包后,用标准ip路由机制与对端通信主机建立连接。
            移动ip存在的主要问题是“三角路由”问题.即对端通信主机发给移动主机的数据包必须经过本地代理,而移动主机发给对端通信主机的数据包则直接发送,导致效率降低。另一个是切换问题,即当移动主机远离本地代理时,若隧道对应的位置信息过时则引起包丢失。还有一个问题即域内频繁移动带来频繁地切换,由此导致大量注册信息传输而影响网络性能。针对上述问题,目前已有移动IPv6和微观移动IP等多种改进和完善技术方案。
(2)无线资源管理技术
            无线资源管理一般是指通过一定的策略和手段对无线网络资源(时间、频率和功率等)进行控制、调度和管理,以充分利用有限资源,提高频谱利用率,防止网络拥塞和保持低的信令负荷,最大程度地保障服务质量,满足不同用户和业务的需求。涉及的技术主要包括功率控制、切换控制和拥塞控制等。功率控制的目的是在保证服务质量的前提下,将上行和下行链路的传输功率调整到所需的最小程度。在实际中需要综合考虑和速率控制的折中问题。切换控制的目的主要是实现移动过程中的无缝切换,减少切换带来的时延、停顿和数据丢失等,维持上层业务的连续性。拥塞控制的目的是灵活分配和动态调整传输部分和网络的可用资源,保证网络的连通性和服务质量,涉及的技术包括呼叫准入控制、信道分配、调度技术、QoS保证、资源预留和自适应编码调制等。
3.移动互联网的发展前景
            目前全球移动通信用户多于固定通信用户和互联网用户,数据业务量也早已超过话音业务量,因此移动通信与互联网相结合的趋势既是历史的必然,也是未来产业发展的主流方向。目前移动互联网正逐渐渗透到人们工作和生活的各个领域,发展前景非常广阔。未来将继续以技术进步和市场需求为驱动,加强创新和融合,在移动性、宽带化、个性化和可信可管性方面取得进一步突破,为用户提供更多更好的业务服务。

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