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移動網路與普適計算第3章

發布時間:2022-11-28 11:41:22

如何理解計算無所不在

生活中絕大多數行為其實都跟數學密切相關,只是我們可能已經養成了條件反射,甚至意識不到計算(數學計算)的存在。
比如:買菜
價格是否合適,是否滿足你心底的期望值,我們可能只是簡單的覺得:貴了、還算便宜、真劃算,其實這裡面也就有計算的存在,你心裡已經根據自己的消費能力和近期價格有了一個預估,賣菜的出價的時候,你心理進行了>,<,=的判定。
甚至比如打麻將:
你也會去計算,聽哪一張?這張胡牌的可能性較大,那張可能已經沒了,或者很多人都需要這一張牌,那麼你拿到的幾率或者他們扔出來的幾率較小。
甚至比如結婚(雖然很現實、不溫馨):
他們家有沒有房子、有沒有車、他的工作是否有前途,這些雖然看起來庸俗、現實,但其實也是一種計算,計算的是你能享受基本生活水準的可能性,將來你的幸福感、滿足度,不過,但就這一個條目來說,還會加上你自身的很多參數,比如你自己是怎樣的一個人,你選擇的滿足度是在什麼位置
隨著計算機、通信、網路、微電子、集成電路等技術的發展,信息技術的硬
件環境和軟體環境發生了巨大的變化。
這種變化使得通信和計算機構成的信息空
間與人們生活和工作的空間正在逐漸融為一體。
普適計算具有兩個關鍵特性:
一是無所不在性,
即隨時隨
地訪問信息的能力;
二是透明性,
通過在物理環境中提供多個感測器、
嵌入式設備、
移動設備和其他任何有計算能力的設備,
從而在用戶察覺不到的情況下進行
計算、通信並提供各種服務,最大限度地減少用戶的干預。
淺談普適計算(無所不在的計算)

- 2 - 1999年歐洲研究團體ISTAG提出了環境智能(Ambient Intelligence)的概念。其實這是個跟普適計算類似的概念,只不過在美國等通常叫普適計算,而歐洲的有些組織團體則叫環境智能。二者提法不同,但是含義相同,實驗方向也是一致的。 4.普適計算的特點 4.1普適性 數量眾多的計算設備嵌入到環境中,通過這些設備用戶可以隨時隨地得到計算服務。 4.2透明性 計算過程對於用戶是透明的。如果計算系統返回的結果無法滿足用戶的需求,用戶也可以直接調節系統使之工作在更好的狀態。在用戶進行調節的同時,整個計算系統也在不斷地更新和學習。整個計算和學習過程對於用戶來說是不可見的,這就可以使用戶最大程度地將注意力放在要完成的任務上。 4.3動態性 在普適計算環境中,用戶通常處於移動狀態,這導致在特定的空間內用戶集合將不斷變化;另一方面,移動設備也會動態地進入或退出一個計算環境,這導致計算系統的結構也在發生動態變化。 4.4自適應性 計算系統可以感知和推斷用戶需求,自發地提供用戶需要的信息服務。 4.5永恆性 計算系統不會關機或者重啟,計算模塊可以根據需求、系統錯誤或系統升級等情況加入或離開計算系統。 5.普適計算研究的主要內容 普適計算包括了用戶、終端、終端環境和網路環境等內容的復雜體系結構,涉及到心理學、社會學、計算機、通信等范圍廣大的研究內容。從計算內容來講,普適計算集合了無線計算、游牧式計算、鬆散計算、日常計算、無所不知的計算等內容。所涉及的技術支撐包括移動通信技術、全球網路服務、嵌入式操作系統、對等計算、網格計算和藍牙計算等。 6.普適計算的實現 普適計算的實現需要把信息空間和物理空間相融合,這包括兩層含義:綁定和自發的交互。

淺談普適計算(無所不在的計算)
- 3 - 6.1綁定 綁定是指信息空間中的對象與物理空間中的物體建立相互的對應,使這個物體成為訪問信息空間中服務的直接入口。這種綁定可以通過兩種途徑實現: 1) 直接在物體上(內)嵌入一定的感知、計算、通信能力 ,使其同時具有物理空間和信息空間中的用途; 2) 為每個物體添加可以被計算機自動識別的標簽,標簽可以是基於條碼、紅外和RFID 的。 6.2自發的交互 自發的交互是指物理空間和信息空間之間無需人的干預的交互,即其中任一個空間狀態的改變可以引起另一個空間的狀態的相應改變。從兩個相對的方向來看: 1) 信息空間的狀態改變映射到物理空間中,其最主要的形式是數字化的信息可以無縫地疊加在物理空間中/上; 2) 信息空間也可以自動地覺察物理空間中狀態的改變,從而改變相應對象的狀態或觸發某些事件。 7.普適計算模式中關鍵性研究領域 普適計算模式要求建立一整套與之相適應的計算理論和技術,包括硬體、網路、中間件、人機交互、應用軟體等。通過國際上各研究團體幾年的探索,普適計算模式中一些關鍵性的研究課題包括以下方面: 7.1開發針對普適計算的軟體平台和中間件 主機計算時代研究的重點是多人如何共享一台計算機,如分時操作系統技術等,桌面計算時代研究的重點轉為桌面操作系統、多媒體技術等,而在普適計算時代,人們關注的是如何讓多個計算實體、進程或設備互相協作,共同為人類提供服務 。 7.2使計算機展現統一的服務界面 這是支持普適計算的軟體平台和中間件研究要完成的任務。具體來說,這方面的研究內容包括:服務的描述、發現和組織機制、計算實體間通信和協作的模型、開發介面等。 7.3建立新型的人與計算服務的交互通道 在普適計算時代,人與計算服務的交互通道將變得更加多樣化、透明和無處不在,人們就可以隨時隨地獲得計算和信息服務,這對於在各種復雜和未知環境中工作的人來說是十分有用的。交互空間的研究則試圖把計算和感知能力嵌入人們的生活和工作環境中,使人可以不必離開工作和生活的現場,也不必佩帶任何輔助設備就可以通過自然的方式如語音、手勢等獲取計算服務,同時環境也可以主動地觀察用戶、推斷其意圖而提供合適的服務,這就是所謂的「伺候式」服務。

❷ 普適計算的面臨的挑戰

1.移動性問題
在普適計算時代,大量的嵌入式和移動信息工具將廣泛連接到網路中,並且越來越多的通信設備需要在移動條件下接入網路。移動設備的移動性給 IPv4 協議中域名地址的唯一性帶來麻煩。普適計算環境下需要按地理位置動態改變移動設備名,IPv4 協議無法有效解決這個問題, 為適應普適計算需要網路協議必須修改或增強。作為 IPv6 的重要組成部分, 移動連接特性可以有效地解決設備移動性問題。我國南方正在構建4G網路可以更好地提供數據傳輸,例如我國的物聯網聯盟這方面發展的就很好,有很多倡議。
2.融合性問題
普適計算環境下,世界將是一個無線、有線與互聯網三者合一的網路世界,有線網路和無線網路間的透明鏈接是一個需要解決的 問題。無 線通信技術發 展日新月異, 如 3G,GSM,GPRS,WAP,Bluetooth,802.11i 等層出不窮,加上移動通信設備的進一步完善, 使得無線的接入方式將占據越來越重要的位置, 因此有線與無線通信技術的融合就變得必不可少。而我國隨著移動設備技術的提高,最廣泛的是安卓系統,目前電信等也有了高速發展。
3.安全性問題
普適計算環境下,物理空間與信息空間的高度融合、移動設備和基礎設施之間自發的互操作會對個人隱私造成潛在的威脅;同時,移動計算多數情況下是在無線環境下進行的,移動節點需要不斷地更新通信地址, 這也會導致許多安全問題。這些安全問題的防範和解決對 IPv4 提出了新的要求。

移動網路與聯通構造原理

移動網路和聯通網路構造原理都屬於移動通信網路體系架構:網路架構,該架構可分為三大模塊:網路部署場景、接入網和核心網。
具體的構造原理和試驗如下:
3.1.1中國移動黑龍江公司網路部署場景設計方案
1.室外藉助分布式天線(distributedantennasystem,DAS)和大規模MIMO(multipleinputmulti-pleoutput)配備基站,天線元件分散放置在小區,且通過光纖與基站連接。移動事物(如終端)部署Mo-bileFemtocell,可以動態地改變其到運營商核心網路的連接。同時,部署虛擬蜂窩作為宏蜂窩的補充,提升了室外覆蓋率。
2.室內用戶需要與安裝在室外建築的大型天線陣列的室內AP進行通信,這樣就可以利用多種適用於短距離通信的技術實現高速率傳輸,比如60GHz毫米波通信,可以解決頻譜稀缺問題。
3.1.2 中國移動黑龍江公司接入網設計方案
5G通信網路接入網部署中,採用新型的分布式基站進行組網把宏基站的部分載波通過標準的CPRI介面拉遠實現分布式組網,也就是將傳統基站的基帶處理部分(BBU)和射頻收發信機部分(RRU)設計成單獨的模塊。分布式基站不僅帶來快速、便捷的網路部署,而且有利於大幅降低運營商建網的成本。由於無線頻譜資源的高價格、高頻通信技術的使用,使原有基站覆蓋密度越來越大,因此必須對無線接入側的網路做相應的調整,才能保證5G網路下的無線帶寬及物聯需求的應用。
CoP(CPRI over Packet)承載技術是承接5G通信網路接入網中的研究和部署重點。為滿足業務需求和基站承載,需要建立一種新的承載技術架構來滿足雲通信的需求,現通過以下幾點方案進行接入網部署:
在RRU增加的情況下使其滿足免機房需要,新的CoP FO 設備能跟RRU供址部署,建立成一個新的前傳網路(Fronthanl),通過CoP FO 設備將RRU進行匯聚傳給接入側的A設備。該方式針對現有IP RAN設備基本無需改動,只需要在原有的設備中插入帶有CRPI協議的新增板卡就可以工作。
對於Fronthanl接入側的保護機制有CPRI介面和ETH介面;網路側保護機制可以採用線性「1+1」保護或環網Wrapping、Steering保護。
對於無線側RRU的接入點模塊FO是全室外模式,易部署、省機房,滿足於大網路容量要求。
在組網類型上,優先選用環型拓撲結構,可以實現RRU任意的部署,實現接入設備A無源CWDM解決方案。
3.1.2 中國移動黑龍江公司核心網設計方案
1.現有核心網網元由傳統平台向雲平台演進
(1)RCS在互聯網基地部署應用,IMS AS、CSCF/BGCF等網元進行技術試點;
(2)控制類網元(MME、PCRF)、數據類網元(HSS、HLR)、信令轉接網元(DRA)等正在研究設計階段,成熟後馬上推動現網引入;
(3)媒體轉發面網元(MGW/SBC),根據SDN技術進行進行部署;
(4)2G、3G電路域相關網元正逐步融合、替換和退網,不再考慮運化升級。
構建以DC為中心的網路雲化平台,部署基於雲化架構的NFV(網路功能虛擬化),引入跨DC部署與無狀態設計,並將傳統核心網業務搬遷至此雲化平台;
2.控制面網元功能重構
(1)業務處理節點:承接傳統核心網GW/SBC等媒體接入處理類網元的功能;
(2)融合控制接節點:承接傳統核心網MME/CSCF/HSS等管理控制類網元和HSS的等用戶數據類網元的功能;
(3)業務能力節點:承接傳統核心網應用服務AS/業務平台類網元的功能層次,同時支持提供網路能力開放和網路拓撲設置功能。
3.引入C/U分離,並利用MEC技術構建分布式網路,保障低時延業務應用。
4.引入SBA架構、網路切片Slicing、接入無關技術Access Agnostic,為各式各樣差異化需求提供on demand服務,以支撐5G業務。
3.2 5G關鍵技術
3.2.1 CoP(CPRI over Packet)承載技術
CoP承載技術是集成前傳承載和後傳承載的中心樞紐模塊,採用的是高效裝載技術,其由於CRPI結構化和非結構化是的數據成幀靈活,便於整個網路調節,採用光承載,繼承了原有波分承載的有點,也能進一步節省傳輸光纜。CPRI over Packet的NGFI承載方案,具體對比指標比較如下:
3.2.2 網路功能虛擬化(net-workfunctionvirtualization,NFV)
NFV(網路功能虛擬化)利用軟硬體解耦及功能抽象,以虛擬化技術降低昂貴的設備成本費,根據業務需求進行自動部署、彈性伸縮、故障隔離等步驟,讓運營商可通過此極速將承載各種網路功能的通用硬體與雲計算虛擬化技術相結合,實現網元虛擬化和虛擬網路可編程,簡化網路升級的步驟和降低購買新專用網路硬體的成本,把網路技術重點放到部署新的網路軟體上。
3.2.3 基於OFDM優化的波形和多址接入
5G NR設計過程中最重要的一項決定,就是採用基於OFDM優化的波形和多址接入技術,因為OFDM 技術被當今的 4G LTE 和 Wi-Fi 系統廣泛採用,因其可擴展至大帶寬應用,而具有高頻譜效率和較低的數據復雜性,因此能夠很好地滿足 5G 要求。 OFDM 技術家族可實現多種增強功能,例如通過加窗或濾波增強頻率本地化、在不同用戶與服務間提高多路傳輸效率,以及創建單載波 OFDM 波形,實現高能效上行鏈路傳輸。
不過OFDM體系也需要創新改造,才能滿足5G的需求:
1. 通過子載波間隔擴展實現可擴展的OFDM參數配置;
2. 通過OFDM加窗提高多路傳輸效率。
3.2.4 靈活的框架設計

5G NR靈活的框架設計:
1. 可擴展的時間間隔(Scalable Transmission Time Interval (TTI))
相比當前的 4G LTE網路,5G NR將使時延降低一個數量級。目前LTE網路中,TTI(時間間隔)固定在1 ms(毫秒)。為此,3GPP在4G演進的過程中提出一個降低時延的項目。盡管技術細節還不得而知,但這一項目的規劃目標就是要將一次傅里葉變換的時延降低為目前的1/8(即從1.14ms降低至143µs(微秒)。

2. 自包含集成子幀(Self-contained integrated subframe)
自包含集成子幀是另一項關鍵技術,對降低時延、向前兼容和其他一系列5G特性意義重大。通過把數據的傳輸(transmission)和確認(acknowledgement)包含在一個子幀內,時延可顯著降低。

3. 先進的新型無線技術(Advanced wireless technologies)
5G必然是在充分利用現有技術的基礎之上,充分創新才能實現的,而4G LTE正是目前最先進的移動網路平台,5G在演進的同時,LTE本身也還在不斷進化(比如最近實現的千兆級4G+),5G不可避免地要利用目前用在4G LTE上的先進技術,如載波聚合,MIMO技術,非共享頻譜的利用等等。
大規模MIMO:
MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技術是目前無線通信領域的一個重要創新研究項目,通過智能使用多根天線(設備端或基站端),發射或接受更多的信號空間流,能顯著提高信道容量;而通過智能波束成型,將射頻的能量集中在一個方向上,可以提高信號的覆蓋范圍。
毫米波:
全新 5G 技術正首次將頻率大於 24 GHz 以上頻段(通常稱為毫米波)應用於移動寬頻通信。大量可用的高頻段頻譜可提供極致數據傳輸速度和容量,這將重塑移動體驗。但毫米波的利用並非易事,使用毫米波頻段傳輸更容易造成路徑受阻與損耗(信號衍射能力有限)。通常情況下,毫米波頻段傳輸的信號甚至無法穿透牆體,此外,它還面臨著波形和能量消耗等問題。

❹ 普適計算視角的專用計算與通用計算相比特徵體現在哪幾個方面

普適性、透明性、動態性、自適應性、永恆性。
普適計算包括了用戶、終端、終端環境和網路環境等內容的復雜體系結構,涉及到心理學、社會學、計算機、通信等范圍廣大的研究內容。從計算內容來講,普適計算集合了無線計算、游牧式計算、鬆散計算、日常計算、無所不知的計算等內容。所涉及的技術支撐包括移動通信技術、全球網路服務、嵌入式操作系統、對等計算、網格計算和藍牙計算等。

❺ 什麼是普適計算機

普適計算機:
普適計算又稱普存計算、普及計算(英文中叫做pervasive computing或者Ubiquitous computing)這一概念強調和環境融為一體的計算,而計算機本身則從人們的視線里消失。在普適計算的模式下,人們能夠在任何時間、任何地點、以任何方式進行信息的獲取與處理。

❻ 普適計算的特點

普適計算的含義十分廣泛,所涉及的技術包括移動通信技術、小型計算設備製造技術、小型計算設備上的操作系統技術及軟體技術等。
間斷連接與輕量計算(即計算資源相對有限)是普適計算最重要的兩個特徵。普適計算的軟體技術就是要實現在這種環境下的事務和數據處理。
在信息時代,普適計算可以降低設備使用的復雜程度,使人們的生活更輕松、更有效率。實際上,普適計算是網路計算的自然延伸,它使得不僅個人電腦,而且其它小巧的智能設備也可以連接到網路中,從而方便人們即時地獲得信息並採取行動。
目前,IBM已將普適計算確定為電子商務之後的又一重大發展戰略,並開始了端到端解決方案的技術研發。IBM認為,實現普適計算的基本條件是計算設備越來越小,方便人們隨時隨地佩帶和使用。在計算設備無時不在、無所不在的條件下,普適計算才有可能實現。
科學家認為,普適計算是一種狀態,在這種狀態下,iPad等移動設備、谷歌文檔或遠程游戲技術Online等雲計算應用程序、4G或廣域Wi-Fi等高速無線網路將整合在一起,清除「計算機」作為獲取數字服務的中央媒介的地位。隨著每輛汽車、每台照相機、電腦、每塊手錶以及每個電視屏幕都擁有幾乎無限的計算能力,計算機將徹底退居到「幕後」以至於用戶感覺不到它們的存在。

❼ 移動網路的標志中2G和E有什麼區別

【3G圖標】顯示的時候證明手機網路處於3G網路狀態。
【E圖標】顯示證明手機網路處於2G網路狀態。
【3G或E的區別】
3G是英文3rdGeneration的縮寫,指第三代移動通信技術。
相對第一代模擬制式手機(1G)和第二代GSM、CDMA等數字手機(2G),第三代手機一般地講,是指將無線通信與國際互聯網等多媒體通信結合的新一代移動通信系統。
它能夠處理圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式,提供包括網頁瀏覽、電話會議、電子商務等多種信息服務。為了提供這種服務,無線網路必須能夠支持不同的數據傳輸速度,也就是說在室內、室外和行車的環境中能夠分別支持至少2Mbps(兆比特/每秒)、384kbps(千比特/每秒)以及144kbps(千比特/每秒)的傳輸速度。
2G(secondgeneration)表示第二代移動通訊技術。代表為GSM。以數字語音傳輸技術為核心。

❽ 手機顯示無法連接移動網路為什麼

可能有下面幾種原因

1.手機SIM卡的問題,是否開通了上網數據流量費,可以更換其他sim卡看看能否正常使用。
2.當地網路不穩定,請換個環境或時間段再試試。
3.手機wifi自動連接上移動、電信、聯通的WIFI熱點導致不能正常上網,關閉WIFI開關後再試試。
4.進入手機設置—網路—接入點名稱(APN),選擇其它的接入點,之後手機關機再重啟看是否能正常。
5.手機系統出錯或安裝第三方軟體程序引起,請備份好自己存儲在手機裡面重要的資料,在手機設置裡面選擇恢復出廠設置。

❾ 移動商務中一個新興的領域是普適計算

你問的是移動商務種一個新興的領域是普適計算式正確的嗎?是的。
普適計算又稱普存計算、普及計算、遍布式計算、泛在計算,是一個強調和環境融為一體的計算概念,而計算機本身則從人們的視線里消失。在普適計算的模式下,人們能夠在任何時間、任何地點、以任何方式進行信息的獲取與處理。
普適計算是一個涉及研究范圍很廣的課題,包括分布式計算、移動計算、人機交互、人工智慧、嵌入式系統、感知網路以及信息融合等多方面技術的融合。普適計算在教育中的應用項目有清華大學smartclass項目、台灣淡江大學的硬體SCORM項目MIT的Oxygen項目。
普適計算的目的是建立一個充滿計算和通信能力的環境,同時使這個環境與人們逐漸地融合在一起。在這個融合空間中人們可以隨時隨地、透明地獲得數字化服務。在普適計算環境下,整個世界是一個網路的世界,數不清的為不同目的服務的計算和通信設備都連接在網路中,在不同的服務環境中自由移動。

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