编辑推荐
                                        4G技术为下一代移动通信系统中正在涌现的未来网络和服务提供技术提供了一个全面的解释,,创造者们解释了个性化服务、移动P2P、语义计算和智能上下文等新技术对现有技术的取代,同时它们也是实现未来创新服务的必要条件。《基于4G系统的移动服务技术》介绍了下一代移动服务提供中的新挑战和机遇,并定义了一些跨越个人移动性和移动个性化的新模式,如基于用户偏好的服务发现,灵活、位置感知自适应的服务。
  这宝贵的指南奖帮助R&D部门的电信工程师、首席执行官、电信管理员以及电气电子工程和通信领域的学术研究人员更全面地了解下一代移动系统的技术和服务。
  迈向4G技术:
  全面地描述未来网络和服务的提供技术。
  涵盖热点话题讨论,如智能的用户配置、主动服务选择、基于上下文感知的服务提供和泛在计算。
  在开放的可编程体系架构中引入多样化技术。
  显示它们如何何协作,以给用户全新的体验。
  提供案例学习,以便更好地理解理论。
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      内容简介
     《基于4G系统的移动服务技术》介绍了构建一种亘古未有的新的业务提供的方法学、解决方案以及富有前景的深入视角。通过对未来网络和业务特征的介绍,以及对4G移动通信系统中的关键技术的探讨,开发出4G移动环境感知业务,使人们向一个新的业务空间迈进。
  《基于4G系统的移动服务技术》适合于从事通信产品开发和网络规划设计的广大工程技术人员,也可作为高等院校通信、计算机等专业在校师生的参考书籍,对于P2P、中间件等技术的研究者也同样适用。     
作者简介
     Hendrik Berndt是DoCoMo欧洲实验室的首席技术官(CTO)、高级副主任,他同时也是智能和安全服务以及普通网络研究组织的主管。他主持了面向4G移动系统的研发工作。他曾经担任过电信信息网络架构联盟的首席技术官,美国新泽西Tinton Falls的总负责人,他同时也是TINA架构部门的主席并负责指导技术的研发和多媒体服务分布式处理环境以及IP控制和管理等产品的开发工作。他当时在德国电信工业领域担任了多个科研和管理职务,他是美国Reston的GIobal One公司的高级技术执行总裁,并且被邀请成为Sprints网络和架构计划办公室的成员。
    目前他被选为欧洲电子移动基础平台的指导组成员,对象管理组织的指导组织同,Needham的主任,德国柏林开放通信系统管理组成员。他获得了电子工程专业的硕士和博士学位,从2000年开始一直作为访问学者在日本东京的全球信息和电信中心工作。     
内页插图
          目录
   译者的话
序一
序二
前言
关于作者
第1章 4G移动新架构
1.1 以用户为中心的时代
1.2 商业模型上的考虑——开放编程环境的需求
1.3 泛在服务和网络环境
1.4 上下文感知
1.5 个性化
1.6 未来的移动服务
第1部分 新体系架构的核心支撑
第2章 移动通信网络
2.1 无线技术概览
2.1.1 分类
2.1.2 WLAN:IEEE802.11
2.1.3 蜂窝网络:GSM和UMTS
2.2 无线网络一览
2.2.1 蜂窝网络的架构
2.2.2 移动性管理和切换
2.2.3 寻呼
2.2.4 漫游
2.2.5 服务质量
2.2.6 位置服务
2.2.7 广播和组播服务
2.3 基于IP的下一代移动网络
2.3.1 异构接入和移动性
2.3.2 IP服务质量
2.4 泛在计算和自组织组网
2.4.1 移动自组织计算
2.4.2 多跳无线接入网和网状网
2.4.3 传感器网络
2.4.4 可穿戴计算
2.4.5 车载网络组网
2.4.6 周边环境组网
2.5 可编程网络
2.5.1 适应性的概念
2.5.2 可编程网络基础设施节点
2.5.3 可编程的移动终端架构
2.6 小结
2.3 基于IP的下一代移动网络
2.3.1 异构接入和移动性
2.3.2 IP服务质量
2.4 泛在计算和自组织组网
2.4.1 移动自组织计算
2.4.2 多跳无线接入网和网状网
2.4.3 传感器网络
2.4.4 可穿戴计算
2.4.5 车载网络组网
2.4.6 周边环境组网
2.5 可编程网络
2.5.1 适应性的概念
2.5.2 可编程网络基础设施节点
2.5.3 可编程的移动终端架构
2.6 小结
第3章 移动服务系统
3.1 服务平台一览
3.1.1 移动服务和支撑平台
3.1.2 电信服务平台
3.1.3 蜂窝网络服务平台
3.1.4 基于IP的移动服务平台
3.1.5 开放API
3.1.6 移动互联网
3.1.7 移动服务平台需求
3.2 下一代服务体系架构
3.2.1 挑战
3.2.2 通用服务特征
3.2.3 泛在服务特征
3.3 泛在服务示例:会话移动性
3.3.1 移动性分类
3.3.2 支持SIP的泛在服务环境中的服务移动性
3.3.3 实现会话移动性
3.3.4 发现泛在设备
3.4 小结
第4章 泛在性扩展:移动P2P
4.1 P2P系统的定义和分类
4.1.1 非结构化P2P网络
4.1.2 结构化P2P网络——DHT
4.2 DHT的一些问题
4.2.1 维护开销
4.2.2 复杂查询
4.3 移动P2P
4.3.1 P2P技术给移动用户、运营商和服务提供者带来的好处
4.3.2 移动P2P应用
4.3.3 移动P2P面临的挑战
4.3.4 异构移动环境下的移动P2P叠加网络
4.3.5 P2P叠加网络和物理网络感知性质
4.3.6 P2P信任和信誉度管理
4.4 小结
第5章 移动中间件
5.1 移动中间件技术
5.1.1 订阅/发布中间件
5.1.2 反射中间件
5.1.3 移动代理中间件
5.1.4 P2P中间件
5.1.5 移动中间件平台的挑战
5.2 结构组件
5.2.1 服务支撑层
5.3 动态服务交付模式
5.4 智能设备支持移动中间件
5.4.1 智能卡技术
5.4.2 无签约智能卡技术
5.4.3 RFID技术
5.4.4 智能设备举例
5.5 小结
第6章 跨层设计——一种新的移动通信系统优化方法
6.1 简介
6.2 跨层功能架构
6.3 跨层优化的实现
6.4 视频流媒体系统中的跨层优化
6.5 无线视频流媒体跨层优化架构
6.5.1 抽象层参数
6.5.2 优化
6.5.3 性能和成本分析
6.6 小结
第2部分 基础智能服务的提供
第7章 本体
7.1 描述逻辑
7.t.1 基础描述语言
7.1.2 推理服务
7.1.3 语言扩展
7.1.4 描述逻辑系统
7.1.5 应用
7.2 Web本体语言
7.2.1 语言元素
7.2.2 子语言
7.2.3 基于规则的扩展
7.2.4 语言缺陷
7.3 本体工程
7.3.1 设计原则
7.3.2 结构化
7.3.3 开发流程
7.3.4 标准本体
7.3.5 开发环境
7.4 小结
第8章 语义服务
8.1 挑战与机遇
8.2 实际体验
8.3 Web服务
8.3.1 Web服务描述语言
……
第9章 动态适配——实时调整服务
第3部分 环境中的服务和智能嵌入
第10章 上下文感知的移动性管理
第11章 智能上下文
第12章 从个人移动性到移动个性化
第13章 主动服务走向现实
附录 参考文献及延伸阅读      
精彩书摘
     1.1 以用户为中心的时代
  用户并不关心技术,用户需要的是能够满足他们需求的服务且关心该服务的价格,伴随着有趣且令人激动的技术的不断涌现。移动服务发展的趋势是能够让用户享用更多的服务,并且服务的使用更加容易。未来的服务应该以一种更为巧妙和顺畅的方式提供给用户,而且应该足够便宜,便宜到用户在使用时不用过多地考虑其价格。服务应该是随手可得的,可以通过智能的服务“向导”来引导用户,轻轻松松地在服务空间中畅游。’信息爆炸和过量常常被用户所抱怨,但在未来不应该成为一个障碍。在未来的服务环境中,应该是以用户为中心的。
  图1-1展示了从第1代移动通信到第4代移动通信的演进路线和它们的主要特点。这个图可以作为我们讨论的起点。从图1-1中可以看出,各代移动通信系统的区分主要是技术驱动的。每一代系统的生命周期都将近十年,其中包括对技术进行规范所需的研发时间和从开发部署到投入商用的时间。      
前言/序言
     出版一本致力于提供包含绝大多数相关技术的高级服务的书籍是非常必要也是非常具有挑战性的事情。说必要是因为只有新的并且是空前的服务产品才有能力创造新的利润,而这些是所有运营商所积极寻求用来缓解日益加剧的市场竞争压力的方法。说其具有挑战性,是因为如何看待未来的服务,以及为了满足用户需求应具备的能力方面,每位读者有自己独到的想法。本书的目标就是讲述未来服务传递的方方面面,以及为服务选择、触发和服务运行时的条件智能添加空间。它展现了一条通向新的服务领域的道路。贡献者们沿着这条道路进行他们的移动探险。新一代的移动服务目标是通过灵活的服务以及基于可用的资源来协助用户进行日常生活。新的服务需要适应用户环境的改变并且在用户使用服务的过程中要感受到引导以及保护的存在。许多相关部门需要完成4G技术的规划,在这当中存在一个底层的多元化互联和一个开放的可编程的体系架构,它们可以为系统进行重新配置和优化。这些相应的组件将在本书的后续章节中进行详细讲述。并且,它遵循下一代服务架构的高级服务提供平台以及由此而扩展的一个普遍适应的服务环境也将在本书中进行介绍。本书还将会介绍一个新的服务提供体系,它是主动的请求服务而不是相对麻烦的服务发现非优化的服务选择,也不是有限的用户指引以及不方便的服务执行。
  本书特色
  本书第一次对下一代移动系统中的未来网络和服务传递所需要的技术进行了全面的综述。它对如何个性化、点对点的解决方案、语义计算、本体论工程以及适合新概念的逻辑系统描述进行了深入的介绍。同时本书也揭示了为什么它们对于将来的移动服务是必需的。本书向读者展现了最新的对于上下文智能的挑战和机遇,解释了面向上下文编程以及在服务和上下文上以用户为中心的视角的潜在性,包括诸如智能用户轮廓、主动服务发现、主动选择等热门的话题。本书还适当介绍了各种技术并且展示了它们是如何有机地结合在一起,从而更好地满足用户体验的需求的。    
				
 
				
				
					穿梭数字洪流:下一代移动通信网络架构与演进  本书旨在深入剖析当前与未来移动通信网络的核心技术,聚焦于构成我们数字生活基石的网络架构、关键技术及其未来演进方向。我们将剥离具体的应用层服务,纯粹从通信基础设施的视角出发,为您呈现一场关于网络如何搭建、如何优化、如何面向海量连接与极致体验而进化的宏大叙事。  第一章:移动通信网络基础模型与核心组件  本章将首先回顾移动通信发展历程中的关键里程碑,从第一代模拟通信的语音传输,到第二代数字语音与基础数据服务,再到第三代移动宽带的初步尝试,最终引出第四代(4G)作为现代移动互联网的奠基石。我们将深入探讨移动通信网络的基本架构,包括核心网(Core Network)、承载网(Backhaul Network)和接入网(Radio Access Network, RAN)。     核心网(Core Network): 我们将详细解析核心网在整个通信网络中的枢纽作用,阐述其承担的信令处理、用户管理、业务路由、计费与策略控制等关键功能。针对4G时代的EPC(Evolved Packet Core),我们将深入解析其各个网元,如MME(Mobility Management Entity)负责移动性管理,S-GW(Serving Gateway)提供用户面数据传输,P-GW(PDN Gateway)实现IP连接和策略执行,HSS(Home Subscriber Server)作为用户数据中心等。我们将剖析这些网元之间的接口与协议,理解它们如何协同工作,为终端用户提供无缝的IP数据连接。    接入网(Radio Access Network, RAN): 接入网是用户终端与核心网之间的桥梁,其性能直接影响用户体验。我们将深入研究4G时代核心技术——OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)和SC-FDMA(Single-Carrier Frequency-Division Multiple Access)的原理,理解它们如何实现高频谱效率和抗多径干扰。同时,我们将详细介绍LTE(Long-Term Evolution)的演进,包括eNodeB(evolved Node B)的功能、其与核心网的接口(S1-M/S1-U),以及终端设备(UE)在LTE网络中的注册、附着、切换等过程。    承载网(Backhaul Network): 承载网负责将接入网收集到的数据传输到核心网,并反之亦然。本章将讨论承载网的多种技术选择,如光纤、微波等,并重点分析其在支持高速数据传输、低时延和高可靠性方面所面临的挑战与解决方案。  第二章:4G LTE网络的关键技术解析  本章将聚焦于4G LTE技术的核心,深入剖析支撑其高速率、低时延和广覆盖的关键技术创新。     OFDMA与SC-FDMA: 我们将详细讲解OFDMA的基本原理,包括子载波划分、正交性、以及在LTE中的应用,分析其如何提高频谱利用率并有效抵抗符号间干扰(ISI)。同时,我们将阐述SC-FDMA的特点,对比其与OFDMA的异同,并说明其在LTE下行传输中的优势。    MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技术: MIMO是提升数据传输速率和连接可靠性的关键技术。我们将深入探讨不同MIMO配置,如空间复用(Spatial Multiplexing)、分集(Diversity)等,并解释其如何在发射端和接收端利用多根天线来增强信号质量和吞吐量。    载波聚合(Carrier Aggregation, CA): 载波聚合是LTE-Advanced(LTE-A)的核心能力之一,允许终端设备同时聚合多个不同频段的载波,从而显著提升数据传输速率。本章将详细解析载波聚合的实现机制,包括同频段与异频段聚合,以及不同CA组合对网络性能的影响。    QoS(Quality of Service)与资源调度: 为了满足不同业务对网络性能的要求,QoS机制至关重要。我们将深入研究LTE中的QoS流(QCI, QoS Class Identifier)及其参数,并详细阐述LTE调度算法,包括上行和下行调度策略,以及如何根据业务优先级、信道质量和终端状态来动态分配资源。    网络虚拟化与软件定义网络(SDN)初步探索: 尽管4G的核心设计是基于硬件的,但本章也将初步探讨为未来网络演进奠定基础的网络虚拟化和SDN理念在4G网络中的萌芽,例如对功能切片和集中控制的早期思考。  第三章:移动通信网络架构的演进趋势:迈向5G及以后  本章将目光投向未来,分析当前移动通信网络架构的局限性,以及向下一代(5G)演进所驱动的技术革新和架构变革。     5G NR(New Radio)的核心设计理念: 我们将介绍5G NR与LTE在频谱使用、多址方式、波形设计等方面的关键差异,重点分析其在超高频段(毫米波)的应用,以及为此带来的挑战和解决方案。    云化核心网(Cloud-native Core Network): 5G网络的核心网将全面拥抱云原生技术,实现服务的虚拟化、容器化和微服务化。本章将深入解析云化核心网的优势,包括敏捷性、可扩展性和成本效益,并介绍NFV(Network Functions Virtualization)和SDN在构建云化核心网中的关键作用。    网络切片(Network Slicing): 网络切片是5G最具颠覆性的特性之一,它允许运营商在同一物理基础设施上为不同类型的应用和服务创建多个逻辑上独立的虚拟网络。本章将详细阐述网络切片的原理、实现方式以及其为不同垂直行业(如自动驾驶、远程医疗、工业物联网)带来的独特价值。    边缘计算(Edge Computing): 为了满足低时延、高可靠性的应用需求,边缘计算应运而生。我们将分析边缘计算如何通过将计算和存储能力推向网络边缘,从而减少数据传输延迟,并探讨其与5G网络的协同作用。    面向物联网(IoT)的网络优化: 随着物联网设备的爆炸式增长,移动通信网络需要支持海量连接、低功耗和低成本的设备接入。本章将探讨针对IoT场景的网络优化技术,例如NB-IoT(Narrowband IoT)和LTE-M等技术,以及它们在网络架构中的定位。    人工智能(AI)与机器学习(ML)在网络中的应用: AI和ML正在深刻地改变着网络的设计、运维和优化。本章将展望AI/ML在网络故障预测、性能优化、资源调度、安全防护等方面的应用前景,以及它们如何推动网络向更智能化、自动化方向发展。  第四章:网络性能分析与优化策略  本章将回归到网络性能的实际考量,提供一套系统性的方法论来分析和优化移动通信网络的性能。     关键性能指标(KPIs)的定义与度量: 我们将介绍衡量移动通信网络性能的关键KPIs,如吞吐量(Throughput)、延迟(Latency)、丢包率(Packet Loss Rate)、连接成功率(Connection Success Rate)、切换成功率(Handover Success Rate)等,并讨论常用的度量工具和方法。    网络干扰分析与抑制: 移动通信网络面临着多种干扰源,包括同频干扰、邻频干扰、设备干扰等。本章将深入分析不同类型的干扰及其对网络性能的影响,并介绍有效的干扰抑制技术,例如功率控制、智能天线、载波间干扰协调(CoIC)等。    覆盖优化与容量规划: 合理的覆盖和容量是保证用户体验的基础。我们将探讨基站选址、天线参数配置、覆盖提升技术(如微基站、分布式天线系统DAS)等,以及如何进行容量规划以应对不断增长的用户和数据流量。    网络故障诊断与排除: 及时有效地诊断和排除网络故障是保证网络稳定运行的关键。本章将介绍常用的网络故障诊断方法和工具,并分析不同类型故障的产生原因和解决方案。    基于数据分析的网络优化: 随着网络数据的积累,利用大数据分析技术进行网络优化已成为趋势。我们将探讨如何从海量的网络日志和采集数据中挖掘有价值的信息,并将其应用于网络参数调优、业务拥塞预测、用户体验改善等方面。  第五章:网络安全与隐私保护  随着移动通信网络的日益复杂和连接设备的增多,网络安全与隐私保护面临着前所未有的挑战。     移动通信网络面临的安全威胁: 本章将详细分析当前移动通信网络面临的主要安全威胁,包括网络入侵、数据泄露、拒绝服务攻击(DoS/DDoS)、身份欺诈、恶意软件传播等。    4G LTE网络安全机制: 我们将深入研究LTE网络中内置的安全机制,如身份认证(Authentication)、加密(Encryption)、完整性保护(Integrity Protection)等,并分析其在保护用户数据和通信安全方面的作用。    5G网络安全的新挑战与解决方案: 5G网络架构的变革,如虚拟化、网络切片、边缘计算等,也带来了新的安全挑战。本章将探讨这些新挑战,并介绍5G网络在安全设计方面的新特性,如基于AI的安全监测、更精细化的访问控制、以及零信任安全模型等。    隐私保护的技术与策略: 除了通信内容的保密性,用户位置信息、通信模式等敏感信息的隐私保护同样重要。我们将探讨在网络设计和运营中如何采取技术和策略来保护用户隐私,例如匿名化技术、差分隐私等。    安全合规性与国际标准: 本章还将简要介绍移动通信网络安全相关的法律法规、行业标准和最佳实践,以确保网络的合规性和安全性。  本书致力于为读者提供一个清晰、全面且深入的网络技术视角,帮助您理解移动通信网络如何从根本上支撑起日益繁荣的数字世界,并为迎接更加智能、互联的未来做好准备。