计划项目申请书

《计划项目申请书》由会员分享，可在线阅读，更多相关《计划项目申请书（16页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、计划项目申请书 作者： 日期：2 申报领域代码3申请资助类别ABC受理日期受理编号973计划项目申请书 项目名称：集成移动通信及互联网为一体的网络基础理论与关键技术项目首席科学家：舒炎泰 60岁 教授 天津大学电话： 022-27405222 传真：022-27404716Email：申报单位：天津大学 通信地址及邮编：天津大学计算机系 300072推荐部门（单位）： 天津市科学技术委员会申报日期：2003年 3月 20日 中华人民共和国科学技术部制摘 要项目名称：集成移动通信及互联网为一体的网络基础理论与关键技术项目首席科学家：舒炎泰 60岁 教授 天津大学推荐部门(单位)：天津市科学技术委

2、员会经 费 总 预 算：摘 要：近年来，随着我国经济快速发展，互联网和移动通信用户数急剧增加。中国特色是移动通信用户已居世界首位，且仍然高速增长。因此研究集成移动通信及互联网为一体的网络基础理论与关键技术具有重大的经济和科技意义，广泛的市场前景，这应成为中国研究新一代互联网和新一代移动通信的重点与特色。互联网的哲学是自由, 移动通信的哲学是纪律, 本项目试图统一哲理上矛盾的双方,建立新一代移动通信-互联网理论。移动通信正向宽带，全业务的3G，4G发展，无线接入是实现互联网最后一公里服务的一种重要而有效的手段。将二者集成为一体的新一代移动通信-互联网将以集成移动通信和扩展的无线局域网(Wi-Fi

3、)技术为接入手段，通过有线骨干连接无线访问点/基站，为移动终端提供高带宽保证服务质量(QoS)的IP服务。形成全网覆盖，提供全业务，向3G挑战，或与3G相互补充。本项目拟解决四项科学问题：以运筹学，线性/非线性规划，多目标优化/调控等理论为基础，集成哲理上矛盾的互联网与移动通信,建立新一代网络体系结构，研究关键技术。以概率论、排队论、分形理论为基础，建立新一代集成化网络的业务流模型与网络性能评价理论。以离散控制,先进控制等现代控制理论为基础，建立新一代集成化网络服务质量控制理论。以信息论等理论为基础，提出适合高速移动多媒体通信的通信理论。本项目按以上科学问题确定研究内容，目标，设置5个课题。技

4、术层面思路：新一代移动通信-互联网将集成2G/3G移动通信网和扩展的无线接入互联网。扩展的无线接入网的接入点也是移动通信网的基站，两者的蜂窝覆盖面积一致。移动终端可以同时具有2G/3G移动通信网的信道和扩展的无线接入互联网信道。各种服务/应用可以根据需要使用某一种信道或者同时使用两种信道。移动通信的信道可以作为无线接入互联网实现QoS服务的控制信道(功能如:漫游，资源预留/准入控制/信令系统)，传输用于流量及拥塞控制的反馈信息等。这将解决互联网因为缺少控制信道难于实现QoS服务的问题，解决无线局域网难于实现漫游的问题。将形成全网覆盖，提供全业务，新应用,最终集成2G，3G，4G移动通信及无线互

5、联网为一体。天津大学和北京邮电大学等为主的研究队伍是国内该领域优势力量，研究基础雄厚，且与该领域国际领先教授有二十多年密切实质合作。研究队伍结构合理，具有计算机网络、通信、控制、数学等多学科交叉优势。建议首席科学家舒炎泰教授知识面宽，国际合作密切，在相关学科具有较高学术水平、优秀科研业绩和开拓创新能力；具有较强的组织、协调能力。正文1. 立项依据随着我国经济的快速发展，移动通信用户数量急剧增加。我国的移动通信用户已居世界首位，而且用户数量仍然高速增长。这是中国特色之一。用户需要随时随地的集成语音与高速数据一体的网络服务。因此将移动通信与无线接入互联网(Internet)二者集成为一体的移动通信

6、-互联网在中国将有广泛的市场前景。研究集成移动通信及互联网为一体的网络基础理论与关键技术应该成为中国研究新一代互联网和新一代移动通信的重点与特色。互联网与移动通信是在完全不同的哲学思想指导下发展起来的。移动通信基于通信的基本哲理-纪律,即有中心、有秩序，是集中控制的，而且随着用户数量的增加，其管理与控制的复杂性大大增加而传输能力受到影响。可保证一定的服务质量,但价格高,灵活性低。而互联网是基于自由的哲学-自由, 即无中心、没有统一控制。灵活性高,价格低,但难以保证服务质量。从基本思想上，两者是有矛盾的。本项目试图统一这一矛盾，集成互联网与移动通信为一体,为用户提供统一的网络服务。国内外多家公司

7、纷纷投资研究与建设3G移动通信网，希望能通过为移动电话和PDA（个人数字助理）提供高速无线数据传输率吸引众多顾客。但是到目前为止，这项技术仍未正式进入市场。实际上更多用户正通过另一种不同的技术，即802.11b（Wi-Fi）接入互联网。据统计，目前美国大约有三千万家庭和办公室使用Wi-Fi。Wi-Fi已经在美国大学普及，也出现在许多公共场所如机场终端以及咖啡店。因此各设备制造商如Nokia以及电信运营商如VoiceStream 和 Sprint最近已经向802.11b投资。电信运营商和移动电话制造商正逐步使他们的新式电话和PDA支持802.11b。移动通信正向宽带，全业务的3G，4G发展，无线

8、接入是实现互联网最后一公里服务的一种重要而有效的手段。2G/3G移动通信系统覆盖范围广，Wi-Fi有宽带及速度上的优势，二者结合，相得益彰。3G和Wi-Fi技术确实非常适于相互结合。将二者集成为一体的移动通信-互联网在民用和军事领域都有重要作用及广泛的市场前景。但是简单的直接将无线局域网技术不加改进在服务质量、安全和漫游服务方面存在很多问题。关于Wi-Fi与现有各种蜂窝通信网（如2G、3G等）的结合技术，国际上还处于研究探索阶段，一些科研机构和大公司已有一些初步研究成果，主要集中在Wi-Fi与现有蜂窝系统进行简单结合上，并未涉及将二者集成为一体的移动通信-互联网及具体的基础理论和关键技术问题。

9、多年以来计算机网络与通信两学科既竞争又联合，但是一直没有很好地有机的集成。世界学术界普遍认为新一代互联网和新一代移动通信都正孕育着一次突破机遇。本项目正是抓住了这一机遇，将通信与计算机网络两者有机集成，充分发挥我国科研人员的理论创新能力，开展跨学科合作及国际合作，研究集成移动通信及互联网为一体的网络基础理论与关键技术，形成中国特色的体系，使我国互联网和移动通信研究实现跨越式发展，在较短的时间内赶上国际先进水平。2. 国内外的研究现状和发展趋势（1） 国内相关领域的研究工作a. 互联网研究方面天津大学计算机系较早研究移动互联网，在国家自然科学基金、教育部支持下，并积极参与国际合作，2001年获得

10、美国著名网络公司Cisco的资助，进行无线网络路由与服务质量控制研究，并得到了IBM公司 SUR项目的资助。其研究成果在IEEE International Communication Conference (ICC)等著名会议上引起注意。2002年得到了国家自然科学基金网络与信息安全重大研究计划的资助。在网络业务分析与建模、性能评价、服务质量控制、路由协议和网络仿真等领域取得到了许多成果。北京邮电大学国家重点实验室宽带网研究中心长期以来一直从事宽带通信网络的基础理论研究和应用开发工作，在互联网的性能和QoS研究方面取得了一批创新性的研究成果，在无线互连网领域进行了无线局域网QoS性能分析和改

11、进、互联网流量控制和拥塞控制机制和算法、TCP友好流的速率控制机制、队列管理和队列调度、组播路由算法和协议的改进、QoS路由算法等方面进行了大量深入的研究工作。近年来，承担了一些相关的研究项目，在国内外核心期刊及会议上发表了一些高水平的学术论文，获得了多项国际专利，积累了丰富的理论和实践经验。另外，国内其他单位也在互联网研究上取得到了一定成果，例如清华大学的网络测试技术等。虽然我国在互联网应用方面发展很快，用户数量激增,但是我国在互联网研究上与国际先进水平仍有较大差距，如缺少新体系结构等深层次研究，没有提出国际公认的模型和标准等。b. 移动通信研究方面3G/4G迅速发展，国内开展了研究3G的大

12、量研究，并提出了TD-SCDMA标准，得到了ITU的批准。在智能天线，软交换领域有一定成果。但是3G及相关研究的目标并不是互联网用户的高速移动通信，其接入速率有限，如3G系统的最高传输速率是2Mbit/s，而且只是在核心网络引入IP概念与功能，仍然是基于传统电信机制的，很难达到真正的高速与IP全面应用并与现在的互联网完全融合。在移动通信方面，北京邮电大学、东南大学和清华大学处于国内研究的前列。在863计划的资助下，已成功完成了3G试验系统的研究和开发，取得了一批重要的研究成果和大量自主的知识产权。另外，目前正在开展超3G（Beyond 3G）的研究工作，已经取得了一些阶段性的研究成果。其中，北

13、京邮电大学无线新技术研究室自始至终承担了863的3G和超3G的研究课题，在移动通信的无线蜂窝技术、扩频技术、编码技术、调制技术、多址接入技术、无线资源管理技术和无线IP技术等研究方面处于国内先进行列。（2） 国际上新一代移动互联网研究最新进展和发展趋势Wi-Fi和3G的结合有着技术上的可能性。美国朗讯科技公司宣布已成功地将一组无线数字电话信号从Wi-Fi网切换到3G网。这个实验完全使用Lucent公司的3G UMTS网络设备：一台配备UMTS移动电话的笔记本电脑，一块Proxim ORiNOCO 802.11b无线局域网网卡以及一套ipUnplugged漫游网关客户/服务器软件。美国加州大学(

14、UCLA)的Kleinlock教授提出游牧计算(Nomandic Computing)概念，将移动互联网与计算机的强大能力结合起来。他提出移动计算必须有许多功能的支持，包括：地点，行为，平台的独立性，以及独立访问远程文件，系统和享受服务的能力。实质上，游牧计算希望提供给移动用户无缝接入互联网的能力，并提供强大的计算能力与网络支持。为到达这一目标，不仅需要改善基础设施的性能，还要使应用程序可支持移动性。当前，大部分应用程序不能解决连通性，反应时间，延迟或直接运行的问题。 移动通信正向宽带，全业务的3G，4G发展，无线接入是实现互联网最后一公里服务的一种重要而有效的手段。2G/3G移动通信系统覆盖

15、范围广，Wi-Fi，有宽带及速度上的优势，二者结合，相得益彰。3G和Wi-Fi技术确实非常适于相互结合。3G网为移动电话和掌上电脑传输数据和声音信号（业务），而Wi-Fi仅传输数据，并且大部分面向笔记本电脑。3G信号覆盖面积非常大，而Wi-Fi系统只能进行短距离信号传输，通常在300米范围内。但Wi-Fi提供了较高的速度（有速度上的优势）。将二者集成为一体的移动通信-互联网在民用和军事领域都有重要作用及广泛的市场前景。我们认为通过建立新一代移动通信-互联网，深入研究移动计算的理论，可以实现上面的集成网络。3. 拟解决的科学问题和主要研究内容（1） 拟解决的科学问题a. 建立集成移动通信和无线互连网技术一体的新一代网络体系结构。新一代移动通讯-互连网将以集成移动通信和扩展的无线局域网(Wi-Fi)技