UMTS与移动计算 (2010 年度畅销榜NO.93216 )

本书主要介绍了第三代通用移动电信系统(UMTS)和移动计算技术。 UMTS不仅仅是一种新的接入技术或一个技术平台，而且还是一个将21世纪的移动用户带入与Internet相链接的全新移动多媒体世界的通信系统。作为未来的移动多媒体通信的发展趋势，要求宽带、大容量、高速率、可移动性、智能性、互动性、个性化、多终端化。本书正是通过这些方面，从目前现有的可移动终端设备的技术应用情况以及对未来发展的展望都做了详尽的阐述。本书共分7章，分别从技术、标准化、资源环境、应用、前景展望等方面进行介绍。本书对移动通信及计算技术的涵盖面非常宽，几乎涉及了移动计算技术的所有课题。该书可读性强，语言流畅，观点新颖启发性强，论点有充分的数据支持。是一本难得的关于移动通信前沿技术丛书。\r\n\r\n本书适合于从事移动通信领域的科技人员和高等院校的高年级学生、研究生阅读，其他相关专业感兴趣的人员也可作为参考书阅读。\r\n
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第1章 引言 \r\n\r\n 1.1 移动计算和通用计算 \r\n\r\n 1.2 移动性的驱动因素 \r\n\r\n 1.3 革新的驱动者 \r\n\r\n 1.3.1 莫尔定理 \r\n\r\n 1.3.2 多媒体压缩标准：JPEG. MP3. MPEG-4. MPEG-7 \r\n\r\n 1.3.3 无线技术向可配置无线电和智能天线演进 \r\n\r\n 1.3.4 互联网. 内部网及可移动性 \r\n\r\n 1.3.5 业务及应用 \r\n\r\n 参考文献 \r\n\r\n 第2章 UC的市场 \r\n\r\n 2.1 移动市场的发展 \r\n\r\n 2.1.1 正在兴起的无线个人网和无线局域网 \r\n\r\n 2.1.2 移动卫星网络市场 \r\n\r\n 2.2 互联网市场发展 \r\n\r\n 2.2.1 挑战：从电路交换过渡到包交换 \r\n\r\n 2.2.2 从移动设备接入互联网 \r\n\r\n 2.2.3 网页市场 \r\n\r\n 2.2.4 电子商务：未来多媒体业务的基本组成部分 \r\n\r\n 2.2.5 移动延伸的内部网需求 \r\n\r\n 2.2.6 从移动设备接入内部网 \r\n\r\n 2.3 固定和移动的结合 \r\n\r\n 2.3.1 基于计算机的移动通信和UMTS \r\n\r\n 2.3.2 个体移动性的日益增加和将空载时间转化为工作时间的 \r\n\r\n 2.3.3 关键的推动因素 \r\n\r\n 2.3.4 宽带无线业务的汇合 \r\n\r\n 2.3.5 广播业务的汇合 \r\n\r\n 2.3.6 设备的汇聚 \r\n\r\n 2.3.7 新业务的汇聚和诞生 \r\n\r\n 参考文献 \r\n\r\n 第3章 技术 \r\n\r\n 3.1 无线移动通信技术 \r\n\r\n 3.1.1 无线个人局域网络（WPAN） \r\n\r\n 3.1.2 无线接入网（WLAN） \r\n\r\n 3.1.3 无线WAN \r\n\r\n 3.1.4 扩展区域的网络 \r\n\r\n 3.1.5 其他技术 \r\n\r\n 3.1.6 技术定位与比较 \r\n\r\n 3.2 UMTS \r\n\r\n 3.2.1 价值链——向着基于信息的服务发展 \r\n\r\n 3.2.2 网络结构 \r\n\r\n 3.2.3 UMTS的无线电接入技术 \r\n\r\n 3.2.4 主干网络 \r\n\r\n 3.2.5 互联网服务提供商功能 \r\n\r\n 3.2.6 移动接口功能 \r\n\r\n 3.2.7 UMTS的终端技术 \r\n\r\n 3.2.8 USIM卡及智能卡 \r\n\r\n 3.3 UC应用（设备） \r\n\r\n 3.3.1 卡片技术 \r\n\r\n 3.3.2 iButton \r\n\r\n 3.3.3 标签技术 \r\n\r\n 3.3.4 移动3G设备 \r\n\r\n 3.3.5 设备总结 \r\n\r\n 参考文献 \r\n\r\n 第4章 标准化 \r\n\r\n 4.1 WPAN和WLAN标准化 \r\n\r\n 4.1.1 蓝牙 \r\n\r\n 4.1.2 IEEE 802.X标准 \r\n\r\n 4.1.3 DECT和PHS \r\n\r\n 4.2 3G标准 \r\n\r\n 4.2.1 3GPP制订的全球通用技术规范 \r\n\r\n 4.2.2 与互联网相关的标准 \r\n\r\n 4.2.3 UMTS的标准协议层 \r\n\r\n 4.3 寻址和注册标准 \r\n\r\n 4.4 信息编码的标准 \r\n\r\n 4.4.1 话音编码 \r\n\r\n 4.4.2 位图. 图形和照相编码 \r\n\r\n 4. 4.3 视频和音频压缩 \r\n\r\n 4.5 软件. 协议. 计算语言和智能卡 \r\n\r\n 4. 5. 1 SOAP \r\n\r\n 4. 5. 2 COBRA \r\n\r\n 4.5.3 Java编程和JAVA远程调用 \r\n\r\n 4.5.4 Jini \r\n\r\n 4.5.5 HAVi \r\n\r\n 4.5.6 UPnP \r\n\r\n 4.5.7 OSGI \r\n\r\n 4.5.8 家用即插即用 \r\n\r\n 4.5.9 网络编程和标记语言标准 \r\n\r\n 4.5.10 WAP \r\n\r\n 4.5.11 智能卡标准 \r\n\r\n 参考文献 \r\n\r\n 第5章 应用 \r\n\r\n 5.1 UMTS服务和应用 \r\n\r\n 5.2 移动因特网及企业网接入 \r\n\r\n 5.2.1 定制娱乐信息与教育消费 \r\n\r\n 5.2.2 多媒体信息服务 \r\n\r\n 5.2.3 基于定位的服务 \r\n\r\n 5.2.4 声音/视频电话/会议 \r\n\r\n 5.2.5 UMTS服务的便携性 \r\n\r\n 5.3 例子：WAP和i-模式 \r\n\r\n 5.4 遥感遥测 \r\n\r\n 5.4.1 车辆相关的移动计算 \r\n\r\n 5.4.2 健康医疗 \r\n\r\n 5.4.3 其他应用 \r\n\r\n 5.5 移动电子商务 \r\n\r\n 参考文献 \r\n\r\n 第6章 资源篇 \r\n\r\n 6.1 网络环境中的地址容量 \r\n\r\n 6.1.1 地址方案 \r\n\r\n 6.1.2 地址容量的估计 \r\n\r\n 6.2 频谱 \r\n\r\n 6.2.1 3G服务所需的频谱资源 \r\n\r\n 6.2.2 3G业务容量计算 \r\n\r\n 6.2.3 全球3G频谱识别 \r\n\r\n 6.2.4 初始阶段每个操作者对UMTS指定频谱的要求是什么 \r\n\r\n 6.2.5 WLAN或Ad Hoc网络的频谱需求 \r\n\r\n 6.2.6 世界范围内的WLAN频谱识别 \r\n\r\n 参考文献 \r\n\r\n 第7章 前景： 电信+数据通信+多媒体=信息通信 \r\n\r\n 7.1 莫尔定理在不久的将来仍将有效 \r\n\r\n 7.2 未来的网络结构 \r\n\r\n 7.3 设备 \r\n\r\n 7.4 智能卡 \r\n\r\n 7.5 新业务和应用 \r\n\r\n 7.6 移动代理 \r\n\r\n 7.7 工业前景 \r\n\r\n 7.8 向4G移动无线系统发展的研究工作 \r\n\r\n 7.9 市场开发 \r\n\r\n 参考文献 \r\n\r\n 缩写索引列表 \r\n
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过去十年中, 计算能力和软件的飞速进展已使得在计算. 网络和移动方面取得了许多重要的发展. 个人计算机. CD-ROM和DVD技术. 数字电视. 移动通信网和卫星通信网. 光纤传输及Internet和内部网等给我们的社会发展带来了极大的冲击. 尤其是发展中国家, 已从移动通信技术中获益匪浅, 因为正是移动通信使发展中国家的电信基础设施高速增长. 到2001年底, 移动网络市场达到近9亿5千万用户, 同时Internet用户超过了4亿. 过去十年中, 在信息和通信技术上取得的巨大进步已导致信息社会的诞生, 信息社会——这一术语用以描述这样一个社会, 它的特点是有知识工人. 再教育. 工业及个人生活中有灵活的工作方式. 智能设备. 移动多媒体和多媒体网络. 在一个日益激烈的全球竞争的市场上, 信息是一个重要的生产要素. 业务的处理越来越多地依赖于有效的信息和通信技术.

世界经济和社会正在变革, 大小事务以不同的方式处理和组织, 它们变得越来越全球化. 信息发挥着日益重要的作用, 许多机构盼望拓展并投资由这些技术带来的充满希望的多媒体市场. 紧迫的时间. 移动和个性化的需要导致在任何时间任何地点移动接入业务需求的不断增长. 多媒体是一个有着各种各样用法的词条, 有时似乎是当我们到达到处都是奶和蜜一样充满希望的大陆时的曙光,

反之, 这似乎是通信的终级阶段. 终端设备使虚拟工作团队即使在移动中都集中于共同的工作任务的时代即便不是已经到来, 也是即将来临. 大街上的人们将可以立即访问本地适合他们喜好的电影信息——如果需要, 将可放影的视频片段下载下来. 旅游者可以将要看的景观的地图和历史信息直接下载到他们的手机中. 上班族在去工作的路上可以和朋友们打一轮桥牌. 另一方面, 上班族可拥有一份个性化的报纸, 也将出现机器对机器的通信(例如：在汽车和家中）.

像在美国XEROX Parc计算机科学实验室工作过的Mark weiser那样的幻想家, 在1988年就已开始谈论计算处理的新模式, 即计算机将无处不在, 将越来越多地集成到自然环境之中. 他想像计算机的嵌入如此之广泛. 集成如此之自然, 以至于我们在使用它们的时候甚至都没有觉察它们. 他把这一想像称之为通用计算, 1990年受WWW成功的驱动, 在全球范围内出现了关于通用移动电信系统（UMTS）——表示3G网络技术原理的讨论, 由此进一步增强了人们对新经济的热情.

然而, 在2001年, 批评的声音及报章的观点引起了人们对这些新技术美好前景的怀疑. 这些怀疑使我们想起历史上的类似事件——对革命性发明的批评, 如印刷术. 蒸汽机. 铁路和汽车——这些都引起了有关它们对社会的价值及对未来社会造成的冲击的激烈争吵. 最大的问题是, 将如何应对这种模式的变化以及这种变化有多快？

改变已有的模式总是很困难的, 社会的接受门限有时就像阻碍新思想和新概念取得突破的一道墙. 知识远见能降低这一门限.

本书通过以无线网络为前瞻来论述通用计算的现状并集中阐述3G移动技术, 将对这一争论有所贡献. 第3代移动技术把我们从纯粹地说和听带到可以看, 即从语音到视频——正像把我们过去从电台声音带到电视图像一样. 技术和市场需求都业已存在. 从技术的观点看, 我们看到了两次革新的浪潮及时而同步地到来, 正是由于它们的协调作用, 更激励了两方面的新发展.

在计算方面, 我们同时看到了微型化和计算能力的增强. 在网络这方面, 我们看到了移动网络和Internet走到了一起, 产生了移动多媒体通信的浪潮. 这是新事物的开始, 我们也看到对先进的通信正产生新的理解, 这种先进的通信与愚笨的网络模式渐行渐远. 网络也不再仅仅是传输和交换, 它现在能在应用级别上收集. 组合和准备与最终用户和设备有关的信息. 在发展的下一阶段, 人或设备的实际情况也将考虑进去, 视具体情况的计算与通信的时代将开始. 这就是我们所理解的即将到来的通用计算时代.

感谢我们的支持者, 他们帮我们准备了此书. 尤其感谢Michaela和Heidi在排版编辑上的帮助, 也感谢Ericka 和Olirer对此书的评价.



前 言1

在21世纪的曙光里, 我们站在了第三代通用移动通信系统（UMTS）发展的门槛上, UMTS不仅仅是一种接入技术或一个技术平台, 还是一个将21世纪的移动用户带入与Internet相链接的全新移动多媒体世界的通信系统. 2001年, 日本NTT DoCoMo成为第一家向移动用户提供Internet接入服务的公司, 除了传统的语音. 消息业务外, 更能提供高速视频呼叫业务, 消费者现在无论何时何地都能享受通信的全部美妙所在.

亚历山大和约瑟夫·胡博给读者提供了十分令人感兴趣的对移动宽带多媒体和移动计算日益统一的深入理解, 以便于读者一方面理解其基本技术, 另一方面理解其业务. 应用. 结构及其他.

我非常高兴出版此书, 作为理解现代日益统一的通信的复杂问题的特定指南.



前 言 2

读者将从其内容目录上注意到, 本书全面回顾和分析了移动和计算的结合. 正如作者指出的, （广泛存在）通用计算概念（由Xerox PARC的Mark Weiser首先提出的）本身就意味着数以亿计的智能可编程设备也将是可携带的, 大量的此类设备在移动业务中的应用, 将大大促进移动业务的发展.

这里有必要区分一下移动性和携带性. 可携带, 意味着网络设备在一定的范围可以移动, 但必须在某个固定地点使用. 可移动, 规定网络设备能在移动的过程中使用. 简言之, 移动设备可用做便携设备, 但便携设备一般不能装配成移动设备使用. 它们必须满足的要求可能没有什么大的不同. 例如, Internet设备在使用中得有一个IP地址, 它每次使用时可以分配给一个这样的地址, 即该地址无须固定, 或者说, 每次接入无须使用相同的地址. 动态主机分配等技术就是为满足这一要求而设计的. 然而, 如果有其他用户搜索设备, 那么还得寻找一些其他方法.

Internet Engineering Task Force(IETF)已经对移动IP的概念进行了深入细致的探讨, 它一般涉及到内部代理权的使用问题, 内部代理权保持着一个永久的IP地址且负责跟踪移动设备当前的实际IP地址. 还有一些其他思想, 如动态域名业务, 其中与一个域名相关的IP地址可动态地被改变. 对于正在从实验走向本机模式运行的IPv6来说, 通过将64位惟一设备地址识别码和另外64位路由地址识别码合成形成128位的IPv6地址.

在其他对等的应用中, AOL的即时消息服务对目前这种概念产生了积极的影响. 这种情况下, 感兴趣的一方可以通过查看在线数据库, 以发现有特殊识别码的一方在何处（即IP地址）. 使用户可以选择它们自己的识别码, 而应用的客户方, 当发现其最新分配的IP地址时可以刷新数据库. 在这样的数据库中查找一个识别码, 则可以产生一个汇集表, 当实际的IP地址已为希望汇集的一方所知时, 则允许一方给另一方发信号, 或者通过一个汇集服务器（如AOL的即时消息一样）或直接发给另一方.

从移动性的研究中出现了许多技术上和政策上的问题, 不仅仅是涉及移动方的隐私问题, 而且作为当前运行和汇集机理的结果, 移动方的所在位置可能被泄露出去. 此外, 为数以亿计的可编程设备之间的相互作用建立了基础环境, 人们不禁要问, 当这样数量巨大的软件加上它所难免的各种各样的缺点, 一起通过Internet和其他网络协调工作时, 会暴露出什么样的缺陷?

本书的新意是, 作者关于该领域宽阔的视野和富有创意的展望. 毫不怀疑, 移动环境不仅使我们在组网方面点燃新的希望之火, 也将给我们带来挑战. 政策上的挑战将比技术上的挑战更难克服, 因为技术上的挑战本身就令人十分感兴趣.

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