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1、2019/4/20,互联网信息工程研发中心(CIRE) http:/,1,移动计算技术与产业发展,高之宁 18603038803 qq：621161 ,2019/4/20,互联网信息工程研发中心(CIRE) http:/,2,提纲,移动计算技术 定义 移动通信 计算 产业发展 新型产业 典型企业分析（成功、失败） 趋势分析 创业建议,2019/4/20,互联网信息工程研发中心(CIRE) http:/,3,移动信息终端,掌上电脑 平板电脑 笔记本电脑 智能手机 穿戴计算机 传感器节点 智能家电 智能玩具,2019/4/20,互联网信息工程研发中心(CIRE) http:/,4,移动计算,定义
2、指节点处在移动状态下或非预定状态下的网格计算技术 Mobile computing is an umbrella term used to describe technologies that enable people to access network service anywhere, anytime, and anyway.（移动计算是使人们能在任何时间、任何地点、在运动过程中能够不间断地访问网络服务（数据）的技术的统称） 利用移动终端通过无线和规定网络与远程服务器交换数据的分布式计算环境,2019/4/20,互联网信息工程研发中心(CIRE) http:/,5,移动计算主要研究内容,
3、移动设备技术 嵌入式操作系统 无线网络技术 移动安全 移动数据管理 人际交互技术 移动商务 。,2019/4/20,互联网信息工程研发中心(CIRE) http:/,6,移动计算的主要特点,移动性 网络条件多样性 频繁断接性 网络通信的非对称性 移动计算设备的电源能力有限、资源有限 可靠性低,2019/4/20,互联网信息工程研发中心(CIRE) http:/,7,移动计算的两种主要形态,放牧式 移动式,2019/4/20,互联网信息工程研发中心(CIRE) http:/,8,无线通信接入方式,单跳方式 移动主机与固定基站的距离不能超过无线发射设备的发射半径，移动主机的数据一跳连接至固定基站
4、手机与蜂窝基站、无线网卡与无线路由器等 多跳方式 移动主机与固定基站的距离可以超过无线发射设备的发射半径，移动主机的数据多跳连接至固定基站 自组网节点、传感器网络节点,2019/4/20,互联网信息工程研发中心(CIRE) http:/,9,物理层相关概念,ISO对OSI模型中的物理层的定义 物理层的主要功能为建立、维护和释放数据链路实体之间的物理连接，并为此连接提供机械的、电气的、功能的和规程的特性，物理层咋物理连接上传输二进制比特流 物理连接可以通过中继系统，允许进行全双工或半双工的二进制比特流的传输 物理层的数据服务单元是比特，它可以通过同步或异步的方式进行传输,2019/4/20,互联
5、网信息工程研发中心(CIRE) http:/,10,物理层的主要功能,为数据端设备提供传输数据的通路 数据通路可以使一个物理介质，也可以由多个物理介质连接而成 一个完整的数据传输，包括激活物理连接、传输数据和终止物理连接 传输数据 完成物理层的一些管理工作,2019/4/20,互联网信息工程研发中心(CIRE) http:/,11,物理层的传输介质,有线 网线 光纤 电话线 电力线 无线信道,2019/4/20,互联网信息工程研发中心(CIRE) http:/,12,物理接口标准,定义了物理层与物理介质之间的边界和接口 物理接口的四个特性 机械特性 电气特性 功能特性 规程特性 常用的物理层接
6、口标准 RS232 USB RJ45,2019/4/20,互联网信息工程研发中心(CIRE) http:/,13,无线传输：媒体频段调制方式,物理层（无线电波、光波） 光波（可见光、红外线IR） 无线电波（射频RF、微波） 微波（窄带、宽带） 宽带（非扩频、扩频） 扩频（直扩DS、调频FH、正交频分复用OFDM）,2019/4/20,互联网信息工程研发中心(CIRE) http:/,14,WLAN物理层采用的三类传输技术,红外线辐射传输技术 宽带扩展频谱技术 直接序列扩频DSSS 跳频序列扩频FSSS 正交频分复用技术OFDM,2019/4/20,互联网信息工程研发中心(CIRE) http:
7、/,15,红外线辐射传输技术,主要应用：设备互联、信息网关 不能穿透物体 通讯距离短 空间衰减大 成本低廉、连接方便、简单易用和结构紧凑 较适合近距离点到点的高速传输,2019/4/20,互联网信息工程研发中心(CIRE) http:/,16,宽带扩展频谱技术,直接序列扩频DSSSS 把要传输的信息直接由高码率的扩频吗序列（PN序列）编码后，对载波进行调制以扩展信号的频谱 在接收端，用相同的扩频码序列进行解码，把展宽的扩频信号还原成原始的信息,2019/4/20,互联网信息工程研发中心(CIRE) http:/,17,直接序列扩频DSSS的特点,有较强的抗干扰、抗噪声能力 保密性强 扩频信号的
8、频密度很低，可使信号淹没在噪声中，具有很强的抗截获性和防侦察、防窃听能力 由PN码序列进行调试，非相关PN码不能解调 抗多径衰弱,2019/4/20,互联网信息工程研发中心(CIRE) http:/,18,调频序列扩频FSSS,采用伪随机的序列来控制频率的跳转 信号在传输过程中可以从一个频率移动到另一个频率 信号在一个预定频率上只停留很短的一段时间 调频图案-载波频率改变的规律,2019/4/20,互联网信息工程研发中心(CIRE) http:/,19,调频序列扩频FSSS的特点,容易与目前的窄带通信系统兼容 具有较强的抗干扰能力 限制其他信号源的辐射功率在一个特定的调频上干扰通信的可能性 具
9、有码分多址和频带共享的组网通信能力 利用调频图案的不同，可以在一个宽的频带内容纳多个调频通信系统同时工作，达到频谱资源共享的目的，提高频谱的利用率 采用载波频率快速跳变和纠错编码技术，降低了系统误码率，具有抗多径和抗衰弱的能力,2019/4/20,互联网信息工程研发中心(CIRE) http:/,20,FSSS的规范,在2400-2483.5MHz频段上至少要使用75个调频信道 最大发射功率为1W 每个信道的占用时间不允许超过400ms,2019/4/20,互联网信息工程研发中心(CIRE) http:/,21,正交频分复用技术OFDM,一种多载波数字调制技术 一种实现高速双向无线通信的良好方
10、法 多载波的基本思想 将所要传输的数据流分解成多个比特流，用这些数据流去并行调制多个载波 每个子数据流具有低得多的传输比特速率 在多载波调制的子信道中，虽然数据传输速率降低了，但是信号持续时间加长了，因而对时延扩展由较强的抵抗力，减小了信号间干扰的影响,2019/4/20,互联网信息工程研发中心(CIRE) http:/,22,正交频分复用技术（OFDM）,无线电频率使用效率高 抗噪声能力强 适合高速数据传输 被公认为4G的核心技术之一 已经被广泛用于于 ADSL DAB DVB HDTV WiMAX WLAN,2019/4/20,互联网信息工程研发中心(CIRE) http:/,23,新一代
11、无线通信技术,GPRS General Packet Radio Service通用分组无线服务 GPRS系统是通过在现有的GSM网基础上增加新的实体来实现的 无需对GSM网做较大的改造 在GSM网上叠加了一层网络，形成GSM/GRPS网络，最终实现数据通讯,2019/4/20,互联网信息工程研发中心(CIRE) http:/,24,GPRS特点,GPRS基于报文交换，而非GSM的电路交换 使用未被分配使用的蜂窝网络带宽传输数据 最大数据速率决定于同时分配到的TDMA帧的时隙 理论上最大速率170kbps,2019/4/20,互联网信息工程研发中心(CIRE) http:/,25,3G,200
12、0年5月国际电信联盟ITU将WCDMA，CDMA2000和TD-SCDMA三大主流无线接口标准写入3G技术指导性文件2000年国际移动通讯计划（IMT-2000） WCDMA 支持者主要以GSM系统为主的厂商，包括爱立信、阿尔卡特、诺基亚、朗讯、北电、NTT、富士通、夏普等 能够架设在现有的GSM网络上 具有先天的市场优势 联通采用,2019/4/20,互联网信息工程研发中心(CIRE) http:/,26,EDGE,Enhanced Data Rate for GSM Evolution增强型数据速率GSM演进技术 最高速率384kbps 能充分利用现有的GSM资源 除采用现有的GSM频率外
13、，同时还利用了大部分的GSM设备 只需第硬件和软件做较小修改，就能提供多种多媒体服务,2019/4/20,互联网信息工程研发中心(CIRE) http:/,27,3G,CMDA2000 由美国高通北美公司为主提出 摩托罗拉、Lucent和三星参与 韩国现在成为该标准的主导者 从窄频CDMAOne便准衍生，可以从原有的CDMAOne结构直接升级 使用地区日本、韩国、北美 中国电信使用,2019/4/20,互联网信息工程研发中心(CIRE) http:/,28,3G,TD-SCDMA 由中国制定的3G标准 1996年6月29日，中国原邮电部电信科学技术研究院（大唐电信）向ITU提出 将智能天线、同
14、步CDMA和软件无线电等当今国际领先技术融入其中，在频谱利用率、对业务支持的灵活性、频谱灵活性及成本等方面占有独特的优势 2个局限：终端移动速率不能超过240Km/h，小区范围内15KM/h效果最好 中国移动,2019/4/20,互联网信息工程研发中心(CIRE) http:/,29,LTE,Long Term Evolution长期演进 始于2004年3GPP的多伦多会议 改进并增强了3G的空中接入技术，采用OFDM和MIMO 在20MHz频谱带宽下能提供下行325Mbps和上行86Mbps的峰值速率 中国移动正全力推动TD-LTE发展,2019/4/20,互联网信息工程研发中心(CIRE) http:/,30,Wi-Fi,存在形式 网卡、模块、芯片、网关、AP、无线路由器 标准 802.11a：5GHz频段, 速率54Mbps 802.11b：2.4GHz频段，速率11Mbps 802.11g：2.4GHz频段，速率54Mbps 802.11n：2.4GHz/5GHz频段，MIMO OFDM技术，最大速率600 Mbps（4x4）
