移动网络软件结构分析（共9篇）
移动网络软件结构分析 篇1
1工程概况
中国移动南方基地位于广州天河科技园高唐新区西侧, 网管监控和展示中心 (以下均简称网管中心) 是其设备和空间的中心, 建筑外围玻璃幕墙以其特有的双曲面造型突显了网管中心的地位。
内部主体为倒圆锥台形式 (如图1, 图2所示) 。地下1层, 地上4层, 首层5.7 m, 2层～3层6 m, 4层4.92 m, 主要屋面高度 (结构标高) 为22.120 m。首层为接待展览用房。2层圆形监控大厅的中心部分是大型显示屏。大厅中空了2层～4层的楼面, 净空12 m。厅顶为钢网架屋盖。4层钢网架周围为屋顶花园和员工休息用房, 并向外悬挑。
外围幕墙和内部主体之间设置两条螺旋上升坡道, 由中央大厅入口通向上部楼层和参观平台。外围的钢结构幕墙根据双曲面生成, 参观人员走在坡道上透过幕墙可享有观看南方基地景象的宽阔视野。
由于建筑的重要性和造型的特殊性, 结构布置成为难点, 结构形式也必然存在非常规性, 需采用相应计算分析论证其抗震性能。
2结构布置
2.1 基础结构布置
本建筑场地基底岩石构造稳定性良好, 适宜采用预应力混凝土管桩, 持力层为强风化岩层[2]。桩径取500 mm, 400 mm两种。根据上部结构特殊体型, 主体结构承台采用环形联合承台, 承台外缘直径42.88 m, 内缘直径34.87 m。保证了上部倒锥台形框架的整体性。
2.2 上部倒锥台结构体系
结构主要受力体系采用外围外倾斜柱和环向箍梁组成空间框架结构 (如图2, 图3所示) 。外围斜柱底部 (±0.000 m) 外直径39.42 m, 外围斜柱顶部 (22.12 m) 外直径69.5 m, 斜柱外倾长度约15 m, 倾覆力矩较大。同时考虑到要为外围螺旋坡道提供悬挑梁支座, 每根外倾斜柱沿圆周大致间隔7.5°, 并在楼面位置和楼层中间位置设置环向梁“箍住”斜柱。环梁和外围倾斜柱形成“密柱倒锥台”形框架, 内部沿环向根据需求布置竖向框架柱和环向及径向梁, 与外围“密柱倒锥台”形框架连成一体。内部大厅钢网架屋盖为四角锥单层焊接球网架, 通过铰支座搁置在屋面内圈环梁上。
2.3 结构倾覆力矩和拉应力处理
由于结构双曲面倒锥台外倾造型及内部2层～4层楼板被削弱, 在楼层楼板、环梁内会产生环向拉应力 (如图4所示) 。为抵抗此拉应力, 所有外围主环梁均采用型钢混凝土构件, 同时在3层及3层以上环梁中采用无粘结预应力技术施加轴向预压力。楼层板厚均不少于150 mm, 并在3层及3层以上楼板设置环向预应力筋。通过预应力环梁环板产生“环箍作用”抵抗因结构外倾导致的倾覆力矩和环向拉应力。
2.4 螺旋坡道及其与外围幕墙的关系
主体与幕墙之间的螺旋坡道由主体外围斜柱上悬挑出的钢梁来支撑。每根悬挑梁总悬挑长度在3.8 m～4 m不等。坡道悬挑梁采用变截面焊接工字形钢梁。如果将幕墙悬挂在跨度为3.8 m～4 m的坡道悬挑梁上, 显然缺乏经济性和可行性, 幕墙结构必须竖向独立承重。如下幕墙钢型材与螺旋坡道采用点式连接, 连接节点可以保证上下移动, 是可动机构, 保证幕墙独立承重。
综上, 网管中心整体结构体系由内部密柱倒锥台形空间型钢混凝土框架及外围钢结构幕墙组成。幕墙钢构件形成菱形单元, 如图5所示, 类似于高耸高层结构外围交叉支撑, 侧向刚度较大, 竖直向独立承重, 幕墙成为独立体系, 由幕墙公司负责设计, 非本文讨论重点。下面对内部倒锥台主体进行计算分析。
3主体模态分析
采用美国Computers And Structures公司和北京金山土木技术有限公司研制开发的ETABS (9.7版) 对整体结构进行建模分析。将钢网架的支座反力作为等效荷施加在结构ETABS模型中, 由于忽略顶部焊钢网架的刚度贡献, 所以结果偏安全。结构总体模型如图6所示。经动力分析, 得到前几阶模态特性如表1所示。第一振型呈Y向平动, 第二振型呈X向平动, 这也为下文静推覆分析的加载模式提供了验证。前10阶振型, X, Y向的振型参与质量均大于90%, 结构的自振周期非常密集, 振型饱满, 表现为明显的空间受力特性。
4内部主体结构抗震性能化设计
由于结构的重要性和特殊性, 根据GB 50011-2010建筑抗震设计规范, 对内部主体结构进行了抗震性能化设计。首先结合业主要求制订了结构性能设计目标[6]。
1) 小震弹性设计;
2) 在中震作用下结构不屈服, 外围斜柱和环梁不出现塑性铰;
3) 在中震作用下, 内部直柱不出现拉力;
4) 在大震作用下, 结构局部出现塑性铰, 但结构还处于可直接使用状态, 即超过图7中B点, 但是还未到IO点。
由于建筑物层数较少, 高振型的影响不大, 由上节模态分析知第1、第2振型明显呈现两个方向的平动, 所以可采用第1和第2振型作为两个方向分析的推覆荷载模式[3,4,5]。采用ETABS (9.7版) 进行pushover分析。
4.1Y方向分析结果
根据该场地地震安全评估报告提供的反应谱, 按下式转换成中大震需求谱[1]:
其中, Sdi为谱位移;Sai为谱加速度, 对应于加速度反应谱中Sai—Ti的纵坐标。
根据静力弹塑性分析出来的结构顶点位移和基底剪力按式 (2) 和式 (3) 转换为谱位移和谱加速度 (见图8) , 并将小震、中震、大震的需求谱叠加在一起[1], 见图9。
其中, Δroof, i为结构顶点位移;Xn, roof为第n阶振型顶点振幅;Yn为第n阶振型参与系数;Vi为基底剪力;an为第n阶振型质量系数;G为结构总重量。
从图8可以看出, 能力曲线穿越了大中小震三条地震反应谱线, 和大震反应谱线交点谱位移为66.323 9, 折算顶点位移为85.4 mm;和中震反应谱交点谱位移为24.748 9, 折算顶点位移为31.9 mm。大中震静力弹塑性分析达到目标位移时, 各层层位移角详见表2。
Y向加载达到中震性能点时, 结构塑性铰分布情况见图10, 未见塑性铰, 符合中震设计目标。达到大震性能点位移时, 结构各构件塑性铰分布见图11。大震分析时, 在门洞附近由下向上、由中间向两侧斜柱和环梁上逐渐出现屈服。达到性能点时, 这些位置并没有完全形成铰, 还处于B～IO阶段。据此适当加强了门洞位置斜柱和环梁的截面和配筋, 进一步保证其满足大震性能目标。
4.2X方向分析结果
如图12, 图13所示, 能力曲线穿越了大中小震三条地震反应谱线, 和大震反应谱线交点谱位移为63.590 7, 折算顶点位移为82.1 mm;和中震反应谱交点谱位移为24.748 9, 折算顶点位移为31.3 mm。大中震静力弹塑性分析达到目标位移时, 各层层位移角见表3。
X向加载达到中震性能点时, 结构塑性铰分布情况见图14, 未见塑性铰, 符合中震设计目标。达到大震性能点位移时, 结构各构件塑性铰分布见图15。大震分析时, 位于90°和270°位置由下向上、由中间向两侧初步出现屈服。达到性能点时, 这些位置并没有完全形成铰, 还处于B～IO阶段, 对这些薄弱位置进行加强, 结构能够较好的满足大震性能目标。
5环向拉应力
每层处及二三层层间处设环向梁, 对外倾斜柱产生环箍作用。如图16所示为一典型竖向力工况下的环梁轴力分布。环向梁由下向上随外围斜柱的外倾其轴力由压力过渡为拉力。环板自三层以上也出现拉应力。
环形梁和环形板中的预应力筋布置如前所述, 这里不再重复, 先由预应力程序根据后浇带的位置计算出预应力损失, 再以结构计算所得需要抵消的拉应力计算出需要配的预应力筋根数。
6主要竖向构件应力比及轴压比
外围外倾斜柱为主要竖向构件。由分析知, 首层倾覆力矩最大在2 500 kN·m左右, 轴力在7 400 kN左右, 所以采用型钢混凝土柱, 同时环梁也设置型钢骨, 形成可靠的“倒锥台密柱”框架。主立柱截面利用率如图17所示。可以看出利用率均在0.85以下, 应力水平分布合理。轴力最大的首层柱轴压比也控制在0.2～0.5之间, 满足规范要求。
7节点处理
体型的特殊导致了节点的复杂。如部分竖直框架柱与外倾斜柱相交, 产生“柱侧生柱”现象, 且这些柱根节点还有水平向环梁穿过, 如图18所示。
此外还有预应力型钢环梁与型钢斜柱交点、坡道悬挑梁与型钢斜柱交点等, 对结构构造提出了较高的要求。对这些特殊节点在施工前要求加强深化设计, 对节点的钢筋布置、穿孔定位、开孔大小、补强措施、钢牛腿等进行事先考虑, 并给出深化图, 以保证节点施工质量。
8结语
针对特殊的双曲面倒锥台建筑造型, 主体采用外围“密柱倒锥台”型钢混凝土框架。并布置预应力型钢环梁将倾覆力矩转化为环梁和环板的拉应力, 最终通过施加预应力和环梁内部型钢抵抗此拉应力。外围钢结构幕墙采用自承重体系, 通过主体建模分析, 得出:
1) 主体独立建模静力推覆分析表明:主体能够完成小震弹性, 中震不屈服, 大震可直接使用的性能目标。
2) 承载力极限状态下, 主体构件安全, 受力合理。
3) 由于建筑的双曲倒锥台外倾形体, 在竖向荷载下, 由下向上环向梁轴力由压力过渡为拉力。环板自三层以上也出现拉应力。采用预应力技术抵抗拉应力, 保证了结构安全。
摘要：主要介绍了广州中国移动南方基地网络监管中心结构设计中的一些关键问题, 包括结构体系布置、抗震性能化设计、结构拉应力及处理措施、节点构造等。通过主体结构推覆分析, 保证了主体小震弹性, 中震不屈服, 大震可直接使用的抗震性能目标, 并对上部钢结构进行了详细的计算分析, 保证了主体的安全性和经济性。
关键词：外倾斜柱,环箍作用,静力推覆分析,抗震性能设计
参考文献
[1]北京金土木软件技术有限公司.ETABS中文版使用指南[M].北京:人民交通出版社, 2006.
[2]广东省地质建设工程勘察院.中国移动南方基地岩土工程详细勘察报告[R].2007.
[3]叶燎原, 潘文.结构静力弹塑性分析 (push-over) 的原理和计算实例[J].建筑结构学报, 2000, 21 (1) :37-43.
[4]徐培福, 戴国莹.超限高层建筑结构基于性能的抗震设计研究[J].土木工程学报, 2005, 38 (1) :1-9.
[5]侯爽, 欧进萍.结构Pushover分析的侧向力分布及高阶振型影响[J].地震工程与工程振动, 2004 (3) :64-65.
[6]GB 50011-2010, 建筑抗震设计规范[S].
移动网络软件结构分析 篇2
移动网络管控平台设计完成后，把相应的业务系统进行接入，并实现对所有系统进行操作的有效监管，让整个移动网络信息安全事件的触发率有明显的下降，有效地提高各个系统的运行安全。但在使用过程中，采用绕行登录的形式，来避免使用管控平台。
2.2实施强制性网络阻断
对于一个新的系统应用，需要有一定时间的推广。在这个过程中，可以采用强制性网络阻断来实现消除绕行登录的可能性，开展阻断工作时，把整个工作分为系统侧与终端侧并同步进行。通过修改防火墙ACL策略强制性阻断终端地址，只提供管控平台地址的访问权限，同时，应该及时地把没有与管控平台进行连接的设备进行修改，实现能够与平台联通。
2.3解决管控平台的时延问题
经过多方面的分析与研究发现，造成管控平台时延问题的最大原因，是由于堡垒机性能负荷较高的问题。在许多时间单用户登录已经完全占用了堡垒主机的内存，要解决这个问题应该需要针对堡垒机进行扩容，让其所负载的资源能够实现分配。
2.4解决管控平台的审计问题
对于当前移动网络管控平台的相关操作基本可以实现全量记录，但是对于审计工作而言，存在着非常大的工作量。在这样的一个大工作量的影响下，审计工作的准确率势必会受到影响。比如：在利用windows设备进行登录维护时，进行对其操作的日志记录方式只能够以录像的形式。如果登录时间为5h，也就意味着审计工作人员需要5h的时间来对其进行日志审计。这样的一种工作状态，很容易导致在审计过程中出现违规的问题发生。所以在应用管控平台时，应该及时地解决管控平台审计问题。
3结语
总而言之，关于移动网络安全平台的设计，不仅需要实现相应的功能，同时还需要针对如何提高审计工作效率的问题来进行深入地分析。相信通过设计人员的不断完善，能够提高了整个系统的准确性与稳定性，实现管控平台的使用率的提升。
移动网络软件结构分析 篇3
关键词：第三代移动通信 (3G) ,网络结构,电路交换,分组交换,可靠性
要建设一个完整、高品质的第三代崂移动通信网络，首先需经过合理缜密的规划，兼顾网络的实用性与可发展性，并符合所选用的规格标准，才能建设出符合需求的网络。
（一）3G系统网络结构规划
第三代移动通信网络的基础建设, 主要可分为无线接入网络 (Access Network) 与核心网络 (Core Network) 两部分。网络于建设初期, 在无线接入网络方面建议采用UMTS技术, 建设全市的覆盖;在核心网络方面可尽量搭配利用现有的第二代及第三代移动通信网络技术。长远目标可在全市的同步数字系列 (Synchronous Digital Hierarchy, SDH) 上建构以IP为主的骨干网络。
在网络的建设过程中, 可分为初期、中期、长期三个不同的阶段, 这样的做法不仅可以充分利用现有已经发展成熟的技术, 同时也可以依照移动通信技术的发展, 逐步更新系统结构以提升通信服务的质量。
1. 初期系统网络结构
系统网络建设初期, 可建立完全符合3GPP Release’99规范的网络结构, 如下图所示:
此结构的特点在于能充分利用第二代移动通信网络结构, 以最小的改变提供第三代移动通信宽频服务。在此系统结构中, 可将第三代移动通信系统中的移动通信交换机 (3G-MSC) 和GPRS服务支持节点 (3G-SGSN) 的功能整合在一起, 除了Iu接口外, 并提供对于A接口与Gb接口的支持, 以处理第二代以及第三代电路交换与分组交换的应用。在传输网络的部分可构建在ATM骨干网络上, 在此结构下, 电路交换将通过时分复用 (TDM) 或异步转移模式第二层 (ATM/AAL2) 来传输;而分组交换则通过异步转移模式第五层 (ATM/AAL5) 来传输。在无线接入网络 (UTRAN) 的部分, 可依据人口分布密度、电路交换和分组交换需求量, 遵循国内相关建设的规定, 建立覆盖全市的频分双工模式 (FDD) 的Node B, 而所提供的传输速率可达到384 Kbps。
2. 中期系统网络结构
系统网络建设中期，可依照3GPP Release 5的规范续建网络，其结构如下图所示：
在此结构中，将设置媒体网关(Media Gateways) 与移动电话交换中心服务器(MSC Server)，从而将电路交换的话务逐渐移至以分组交换为主的核心网络。依此结构，移动电话交换中心服务器通过H.248的通信协议与媒体网关相连，来完成话务的传输。这种组网方式的优点在于将网络分成了相互独立的应用层、控制层、以及传输层，而各层之间负责不同的功能，并可独立发展不同的技术。
接着为配合多媒体的发展与提供多媒体服务，亦可依据3GPP Release 5的规范建置IP多媒体子系统(IP Multimedia Subsystem)网络。之后，可利用呼叫状态控制器(Call State Control Function, CSCF)通过SIP (Session Initiated Protocol)提供移动电话发话与受话的呼叫控制，以及网络会议或多媒体电话的服务;也可利用媒体网关控制功能 (Media Gateway Control Function, MGCF)与信令网关(Signaling Gateway, S-GW)作为电路交换网络和以IP为基础的分组网络之间的信令交接点，并可通过H.248控制一个或多个媒体网关(Media Gateway)来作不同网络间信令的转换。在无线接入网络方面，可在微小区(micro-cell) 与超微小区 (pico-cell) 的环境中设置时分双工(TDD) 模式的Node B。由于此TDD模式的Node B最高能提供2Mbps的传输速率，而且资料的上传速率和下传速率是非对称的，其频宽可依据使用需求而定，因此更适合多媒体的传输。
3. 长期系统网络结构
系统网络建设后期，为提供更多与因特网相关的应用，自Node B之后的接入网络可完全建设为纯IP的网络，其网络结构如下图所示：
此时，通过智能型网络以及应用程序服务器的应用程序接口(API)将可提供更多的应用及服务。因此，在此阶段不论用户使用何种型态的通信设备，或组成何种型态的网络，都可以经由因特网通信协议达成互连。
可以说，第三代移动通信网络的长期目标，是建立一个全IP的移动通信网络，并向第四代移动通信网络迈进，使其具备网络的传输层与应用程序可相互独立、可跨越各个不同的网络漫游以存取网络信息，并达到不论使用任何接入技术皆可上网的目标。
（二）网络可靠性规划
1. 在UMTS网络建设时，有关网络服务质量目标规划原则如下：
(1)在无线网络建设之前，须做审慎的射频规划，严谨地考虑电路服务的阻塞率和封包交换的QoS指数，并且达到高品质的涵盖，以确保整体的网络可靠性。
(2)导入复式层次结构(HCS)的方式，来妥善规划无线网络。
(3)整个固网网络将分为多个区域，有效降低整体网络的风险性。
(4)网络各组件、节点及链路都需要有主备份的设计。
(5)使用合乎标准的管理机制来保护UMTS网络，以及进行存取控制管理。
根据以上网络服务质量目标规划原则，我们提出了有关网络可靠性的规划，这里将分为固网网络和无线网络两方面来加以说明。
2. 固网网络可靠性规划
UMTS固网网络系统设计以持续运转为目标, 在系统性能规划时, 可采取下列措施以提高网络的可靠性:
(1) 网络各节点的重要设备单元, 如核心处理器、交换网络、界面、软件等设施, 可采用主备用复式结构, 当主用单元发生故障时, 备用单元立即接手工作, 以确保通信的畅通。
(2) 每个网络节点与其它网络连接时, 至少提供两个接入点, 因此在对方网络设备故障、连接线路中断或话务满载等情况下, 可以使业务经由其它路由传送, 有效提高接通率。
(3) 在规划电路交换服务所使用的中继电路数量上, 是以低阻塞率为基准, 并且设计每一条中继电路预留一定比例的备载容量, 以供突发高负载的情况下使用。
(4) 在规划分组数据交换服务所使用的接口数量上, 每一种连接界面采用负载分担 (Load Sharing) 的路由设计, 并且保留一定比例的备载容量, 以供突发高负载的情况下使用。
(5) 整个网络可分成多个服务区域网络, 有效降低整体网络的风险性。
(6) 在每一个服务区域网络均设置一个维护中心, 随时监测及记录网络的服务性能, 并且定时定期的做话务的测试分析, 提供给网络扩容做参考。
3.无线网络可靠性规划
为了提供用户一个优质可靠的无线网络, 可依以下方式来提升无线网络的可靠性:
(1) 严格要求设备厂商所提供的网络各节点必须有极短的当机时间 (Down Time) 、及极短的系统恢复时间 (Recovery Time) , 此时间应在50ms以内, 以相对提高网络的可靠性。
(2) 对于网络的话务需求做较完善的规划, 包括详细的市场调查及分析, 以获得适当的网络话务量分析结果。使在信息高速传输时, 网络能提供较大的带宽, 以弥补高速传输所引起的带宽需求, 从而改进信号的延迟问题, 并降低拥塞现象。
(3) 妥善地规划无线网络, 并引入复式层次结构 (HCS) 的方式来规划网络。这种网络规划方式对于网络的持续发展极有帮助, 因为这种方式利用不同的频道于不同的层次, 以更有效运用有限的无线电网络资源, 使得即使某层网络发生问题, 其它层网络也可立即接替, 提供对用户的服务, 以提高网络的可靠性。况且由于蜂窝内话务量的增加将使蜂窝的覆盖范围减小, 在此情况下复式层次结构可使得整个网络的覆盖范围仍保持其完整性, 以提高网络的可靠性。
(4) 在无线网络建设之前, 须做谨慎地射频规划, 严谨地考虑电路服务的阻塞率和分组交换的QoS指数, 并且在具网络营运效益的情况下达到面积涵盖的最佳化。此外, 到了实际营运阶段, 则须着重良好的优化程序, 定期实施现场测试工作和话务资料的分析, 以作为天线的最佳设定以及参数调整的依据。
(5) 无线网络各节点需有长效的备用电池设计, 并尽可能降低各组件的电力消耗, 以便在一般电源中断时, 仍能正常供应所需电力, 而不影响网络的运作。
参考文献
[1]彭木根, 王文博.3G无线资源管理与网络规划优化[M].人民邮电出版社, 2005.
[2]蔡康.3G网络建设与运营[M].人民邮电出版社, 2007.
[3]张智江.3G核心网技术.国防工业出版社, 2006.
4G移动通信网络技术分析论文 篇4
(1)随着现代社会的不断发展，人们对于4G移动通信数据传输的效率有了更高要求，现有最高的100Mbit/s在未来也可能无法满足需求;
(2)对于4G系统，其内部的EMC对人类健康的影响估量十分必要，特别是在未来的发展中，4G技术的发展需要依托于良好的内外环境，系统中电磁兼容性问题的科学估量显得尤为重要;
(3)要实现4G的应用与推广，应更新与改善现有的移动通信基础设施，在这个过程中，不仅需要投入大量的资金，也影响了4G移动通信网络技术走进市场;
(4)在移动通信网络技术领域，美国一直处于领先地位，5G(超宽带技术)已在美国的一些行业领域得到应用，而欧洲、日本等诸多发达国家与地区也在推进5G技术的研究发展，这对于我国4G的市场推进及发展会造成影响。
24G移动通信网络技术的体系结构及关键技术
2.14G移动通信网络技术的体系结构4G移动通信网络技术的发展，是现代电子技术与互联网快速发展的重要产物，是现代文明发展的内在需求。相比于3G，4G移动通信网络技术的体系结构表现出显著的特殊性。图1是4G移动通信网络技术的体系结构图。从图1中可以知道，4G的蜂窝网络的应用范畴更广泛，能够适用于世界的任何蜂窝核心网。
一方面，4G移动通信网络技术中融入了IP技术，这是网络智能化的集中体现，更是推动全网智能化的演变及发展;另一方面，核心网的接入方式实现了多样化，无论是蓝牙、WCDMA，还是IEEE802均可接入，很大程度上满足了4G网络接入方式多样化的技术要求。2.24G移动通信网络的关键技术4G移动通信网络技术的发展，涉及面广，诸多核心技术的攻克，是推进4G通信技术发展的重要基础。当前，4G移动通信网络发展的关键技术主要在于OFDM技术、MIMO技术和IPv6技术等领域。2.2.1OFDM技术4G移动通信技术，是基于OFDM技术发展的。
因此，在4G发展的进程中，OFDM技术的重要性尤为突出。OFDM技术将信道分为N个正交子信道，这样一来不仅能够提高通信数据信号的传输速度，而且可以提高信号传输的质量。在数据信号的接收过程中，接收端基于分类好的子信道获取信号，有效避免子信道之间的相互干扰，而对信号传输质量造成影响。与此同时，在原信道宽带之中，子信道的宽带所占相对较少，这就有助于保证信道的均衡性。2.2.2MIMO技术对于MIMO技术而言，其主要通过设立分离式多天线，来增加信道容量。因此，在4G移动通信网络中出现信道受阻的`情况，则可以利用MIMO技术来处理，确保信号数据传输的高效性。因此，4G移动通信网络技术的发展，MIMO技术的发展及应用，对于提高4G技术水平，满足现代网络信息技术发展需求，起到重要的作用。2.2.3IPv6技术从图1可以知道，4G移动通信系统中，IPv6技术处于重要地位，是实现数据流传输的关键技术。IPv6的技术优势十分突出，地址空间大、QoS服务、自动化控制、移动性等技术特点，决定了其在4G移动通信系统中的应用价值。
3结语
随着网络信息技术的不断发展，4G移动通信网络技术的进步，是信移动通信技术现代化发展的必然要求。在发展的过程中，既面临发展的机遇，同时也面临发展的挑战，无论是核心技术的攻克，还是资金的投入、基础设施的改善，都是我国全面推进4G移动通信网络技术发展及应用的工作重点。
参考文献
[1]胡国华.4G移动通信技术与安全缺陷分析[J].通信技术,(3).
移动网络软件结构分析 篇5
一、信息共享有关的一些概念及特征
信息共享就是指不同层次人的进行交流信息量和信息产品的过程, 就是指与他人共享一些重要性的资源。信息共享可以提高信息资源的信用率, 避免多人重复做信息采集、存储、管理等工作, 能够用更少的物力、财力创造更多的价值。
信息共享不同于其他具体的物质上的共享, 具体物质共享就意味着物质的减少, 但是信息共共享方式一般是通过复制得到实现的, 可以把信息共享看成一种映射的关系, 不会改变次序和信息量, 而且没有数量上的最大限度, 对原有的拥有者来说不会造成什么损失。
二、基于信息共享的互补网络结构
在目前的个人通讯信息中, 可以实现与不同人之间的交流, 也就是说, 信息交换结构为信源端与信宿端两者之间提供了信息交流上的方便, 它的主要特征就是双向传输。通常广播结构上单向传播的, 它提供的服务不在于满足个人的需要, 而是满足公众化的高热度需要。
因此可以把信息交换结构与广播结构结合起来, 解决一些信息传输上的问题。具体就是在移动通信中, 把高热度的共享信息用单向广播来向人们进行告知, 而按照个人需求而设定的服务则可以通过双向传输来实现。这种新型的结构就称为基于信息共享的互补网络结构, 主要通过信息通道各司其职互相补充来更好的服务大众, 双向交互通道中很多业务如语音等能够满足普通用户的个性需求, 单向广播通道往往满足的是人们如视频、图像、广播等的共性需要。
三、互补网络结构在移动通讯中的具体实施与应用
在一般的移动通讯系统中, 移动终端的设备存储量能力有限, 对于复杂的运算很难进行, 所以往往需要进行信息分析, 明确信息具体可以那种传播方式来进行输送。
互补网络结构是在基于push-based上提供的服务, 也可以通过交换信道来提供个性化服务, 因此网络系统需要同时满足这两种模式, 当然首先要做的就是查看信息热度和用户的需求。
为了统计信息的热度, 就先要进行信息分类, 明确各种类别信息出现的频率, 由于每个人都有很多不同的需要, 所以信息的热度也可以定义为信息的关注度, 将每个可能被关注的信息记录下来, 并记录统计每一个信息的点击量, 通过这些记录, 将用户感兴趣的信息进行分类与排序, 并划分等级, 对于点击量最高的可以优先考虑广播, 同时也可以通过提前广播来缓解宽带的压力。基于push-based的互补网络结构一般倩况下会提供包括低速的上行和高速的下行等多个通道。用户将需要的信息告诉服务器, 服务器会在最短的时间内将信息传递给用户。服务器的数据传输是依照广播调度算法来计算的, 至于广播的数据内容和时间上是用调度器来确定的。
只有把数据广播标准确定了才能实现在移动通讯中完全采用互补网络结构模型, 在模拟的系统中一定要严格确定一些设备的外在接口使得接收端与播出端能够相对应, 同时还要明确的规定处理数字信号的过程和这个过程中的一些细节问题, 若是不做到这一点, 在连通设备与网络时就会出现种种问题, 同时也无法顺利的接收信息信号, 或是接收到了却无法将信息及时的传送出去。
四、结束语
综上所述, 基于信息共享的网络结构模型在移动通讯上的应用, 能极大地缓解人们对移动通讯的要求在未来的移动通讯中, 但是在未来, 人们将会有越来越多的个性化需求以及共性绣球也会有很多改变, 如何在现有的科技基础上满足人们的需要还需要更多的人员去探索。
摘要：随着社会的快速发展, 人们生活得到很大改善, 几乎人人都有了至少一部手机, 大量人群的通讯信息及入网需要, 导致现有的移动通讯等技术经常出现网络堵塞问题, 现有的技术显得比较单一, 无法满足人们的需要。为了解决这一问题, 更好的完善移动通讯网络, 本文提出基于信息共享的互补结构模型, 主要具体讲述这一模型的概念、特征, 以及在移动通讯中的应用。
关键词：信息共享,网络,移动,结构
参考文献
[1]邢玲, 马建国, 刘志文等.移动通信中的信息共享结构[J].北京理工大学学报, 2008, 08:737-740
移动网络软件结构分析 篇6
根据当前的卫星通信技术水平和未来发展趋势, 和现有的GEO卫星移动通信系统一样, MEO卫星移动通信系统同样能够为覆盖范围内的移动用户提供类似于地面蜂窝移动通信系统的基本话音和数据通信服务 (主要有声码话、低速数据、传真、点对点短信息服务、小区短消息广播等) , 在此基础上, 发挥卫星通信的优势, 提供一些地面移动通信系统所不具备的增强服务, 如广域路由优化、高强度告警等[1,2,3], 而且更能实现全球无缝覆盖。要提供以上各种业务, 必须建立同MEO卫星移动通信系统特征相适应的体系结构, 明确系统的组成、功能划分, 并在此基础上进行其他关键技术的研究。
2 MEO卫星移动通信系统的特点
在GEO、LEO、MEO三种轨道系统中, 通常认为GEO系统卫星覆盖范围固定, 天线跟踪相对容易, 但通信距离过大, 带来了比较大的传输时延, 同时对用户终端的EIRP、天线增益的要求也较高, 而且存在两极盲区;LEO系统卫星通信距离短, 可以大大减少传输时延, 但单颗卫星覆盖地面时间过短, 用户与卫星间存在频繁的切换, 星座全球覆盖组网所需卫星较多, 系统设计和网络管理复杂;MEO系统性能介于GEO系统和LEO系统之间。相对于GEO系统, MEO系统传输损耗小, 降低了对手持机和星载天线的要求, 研制手持机的难度与LEO系统大致相当, 传输时延约为GEO系统的1/4, 使得通过MEO卫星的双跳通信易被用户接受, 而且可以实现全球无缝覆盖;相对于LEO系统, MEO卫星移动速度慢, 带来的卫星切换不是很频繁, 且卫星覆盖范围大, 星座需要的卫星较少, 系统设计和管理较简单, 所以从某种角度来看, 中轨道系统克服了GEO系统和LEO系统的缺点, 其业务性能、服务寿命、传输时延、技术和实施风险、系统复杂性以及系统费用都在可以实现和接受的范围内, 适合提供全球移动通信。
在MEO卫星移动通信系统的研究中, 特别是在体系结构研究中, 可以借鉴现有已提出的MEO系统, 比较典型的有TRW公司的Odyssey、ICO和欧洲宇航中心 (ESA) 的MAGSS-14系统, 同时其他系统的相关标准和研究成果也将提供非常重要的参考。
3 卫星移动通信系统 体系结构研究现状
目前的卫星移动通信系统的研究大量借鉴了地面移动通信系统的成功经验, 都采用了类GSM或CDMA网络的体系结构, 并参考和借用地面移动通信系统的规范, 特别是在核心网层面完全利用了现有地面移动网络的标准。通过在体系结构研究中引入与地面移动通信系统相一致的标准接口, 不仅可以直接使用地面移动通信系统的设备, 而且可以借鉴地面移动通信系统中有关的研究成果。
3.1 Thuraya系统[4]
在Thuraya系统中, 采用了类GSM网络的体系结构, 支持双模Thuraya/GSM终端, 为用户提供卫星网络和GSM网络间的无缝切换。
Thuraya卫星的高级星上处理技术为馈电链路 (整个Thuraya卫星覆盖区域) 和用户链路 (点波束覆盖区域) 间提供了便利的互连, 不仅有效利用了用户链路的频带资源, 而且便于为不同波束内的移动终端提供互连, 实现星上时隙交换。数字波束成形技术允许Thuraya在覆盖区域内重新配置波束、扩大和激活新的波束、最大化"热点区域" (要求更大的通信容量) 的覆盖范围, 并可以根据业务需求重新进行业务分配。Thuraya系统的信关站子系统由一个主信关站 (PGW, Primary Gateway) 和多个地区级 (国家) 信关站 (RGW, Regional Gateways) 组成。系统中的主信关站负责卫星控制和公共资源管理, 日常通信业务则由地区级信关站提供服务支持。主信关站中的卫星控制功能由卫星操作中心 (SOC) 、上行链路信标站 (UBS) 和卫星载荷控制 (SPCP) 三部分共同组成。SOC负责检测和控制Thuraya卫星;UBS支持卫星L波段天线的指向准确性;SPCP提供资源的管理与业务处理支持, 以及对卫星载荷的相关管理和处理功能。系统采用集中化的计费、用户身份管理和服务定制/取消管理, 以减轻服务提供商和各个信关站的运行负荷及投资。
Thuraya系统中的用户终端具有GPS (全球定位系统) 定位功能, 可以存储10个GPS位置, 并设有与PC的接口以提供GPS下载和位置追踪功能, 用户终端的网络接入和呼叫计费根据呼叫终端的GPS位置确定。
在系统的移动性管理中, 由于GPS功能的引入, 用户终端的位置注册过程与GSM系统有很大差异。每当MES发出注册请求时, 将同时向信关站子系统/业务控制中心 (GWS/TCC) 发送自身利用GPS所确定的位置信息, GWS/TCC根据该信息找出MES所在的位置区域LA (Location Area) 后, 判断MES当前是否处于可以提供服务支持的LA内, 并依照此信息做出接纳或拒绝注册请求的回应。此外, MES向系统发起位置注册的时机判定也将结合GPS定位信息:当MES根据GPS定位信息发现当前位置与最后一次所注册位置间的距离超过限定距离, 或者位置更新计时器逾时时, MES将向系统发起位置更新。系统中一个LA由一个波束或一个波束内的部分区域构成。
3.2 Iridium系统[5]
在Iridium系统中, 也完全采用类GSM网络的体系结构, 实际上它好比是把地面蜂窝移动通信系统"倒过来"挂在天上, 系统的基础结构和基本处理均在星上, 每颗卫星相当于一个基站, 而它的小区是每颗卫星的48个波束照射在地面上形成的, 小区直径大约为六百多公里, 全球共2150个小区。卫星蜂窝网的移动交换中心则由信关站来承担。在Iridium系统中需要实现的基本功能也与GSM相同, 这包括呼叫处理 (呼叫的路由分配和交换) 、移动管理、无线电资源管理、保密与安全、网络管理等等。但是Iridium与GSM网也有许多不同点, 主要表现在:卫星在不停地运动着, 轨高700多公里的卫星其飞行速度大约为每小时25000km;地面终端也在随地球转动, 因而, 低轨卫星通信系统的网络拓扑是时变的, 用户与卫星间不存在固定关系, 在越区切换方面是小区跨越用户, 而不是用户跨越小区。正因为如此, Iridium系统与GSM之间在移动管理与切换处理方面是有所不同的。在Iridium系统中, 移动管理需要Iridium终端必须以足够的精度确定出自己的位置, 并向网络报告登记, 以便能根据终端的位置及卫星的轨道参数, 自适应地选择最佳路径, 这就是所谓智能化的网络功能, 当然需要强有力的信令系统确保网络的管理和控制, 在Iridium系统中, 为维持一次通信所需的切换过程比较复杂, 它包括由这一波束变换到另一波束的波束切换和由这一颗卫星转到下一颗卫星的卫星切换。
Iridium系统采用分组交换技术, 用户单元将输入的信息处理成60ms的数据组, 并在指定的时间内将这种数据组发送至卫星。在卫星上加入包含终到卫星的地址码, 然后按照当时各卫星的路由算法在卫星间进行传送, 前后的信息组可通过不同的路由进行传送。在终到卫星再将这些信息组分拣出来, 发往相应的小区或信关站。
Iridium用户终端获得服务必须能够完成捕获、接入、位置登记、呼叫建立和呼叫维持等过程。
Iridium系统每个信关站包括一个信关站交换中心 (GSC) 和一个地面终端控制器 (ETC) 。GSC接有一个归属位置登记器 (HLR) 和一个访问位置登记器 (VLR) 。HLR记录了每个在本信关站开户入网的Iridium用户信息, 其中包括用户最后一次登记的位置和用户的业务情况。VLR保存了当前在其服务区内的用户的相关信息。用户根据自身状态自主向为其服务的信关站进行位置更新。ETC通过一个称为"A接口"的地面链路与GSC相连, 实现PSTN网电路交换和卫星网分组交换之间的转换。
呼叫建立过程是基于GSM的呼叫控制 (CC) 、移动管理 (MM) 和无线资源 (RR) 进行了一些修改。由主叫和被叫的当前服务信关站负责建立链路, 链路建立后两个服务信关站完全撤出话音通信, 两个用户终端直接通过卫星相互通话。通话结束后, 主叫方、被叫方、通话起止时间都被控制信关站记录下来, 并发送到中央结账中心。
3.3 ICO系统[6]
ICO也完全采用类GSM网络的体系结构, 采用了完全透明转发的有效载荷, 处理、交换和管理功能完全由地面中心站完成。这种方式具有星上结构简单、可靠性高的优点, 但其缺点也是明显的, 如接续和传输时延大、在无法建立地面信关站的地方无法实现通信、载荷功率利用率低、组网不灵活等。考虑到星上处理能力有限, 陆地用户比较多, 采用该体系结构还是具有很大优势的。
系统基于GSM标准, HLR与VLR协作验证有关的用户信息和状态, 并确定用户的位置。任何终端只要一开机, 就通过卫星和SAN向该用户的HLR发送一个信号, 以验证用户的状态及是否允许它使用此系统, 系统会将允许信号送给该用户漫游到的SAN, 并登记在其VLR中。每个SAN具有多副天线, 可以跟踪其视野内的多颗卫星, 把通信业务直接传递给选择的卫星, 以确保具有一条可靠的链路, 并且在需要时能切换到新到达的卫星, 以保证通信不至中断。
3.4 Odyssey系统[7]和Globalstar系统[8]
Odyssey系统和Globalstar系统都采用类IS-95的体系结构, 系统的主要特点是不使用星间链路和星上处理, 采用以信关站为中心的星状结构, 所有通信均通过信关站交换, 由信关站负责与地面通信网互联, 系统作为地面移动通信系统的延伸, 因此系统设计比较简单, 技术风险较小, 投资也较少 (相对而言) 。两个系统都采用CDMA技术, 提高了频率的利用率, 可实现软切换, 移动性管理流程与地面IS-95体制相同。根据以上分析, 在星上交换的系统都采用了类GSM网络的体系结构, 采用CDMA体制的系统其星上都是透明的, 在地面信关站进行处理交换, 既采用CDMA体制又使用星上交换的系统目前尚未见提出。
4 适合我国国情的MEO体系结构
根据我军需求, 需要实现完全意义上的全球覆盖, 一个方案是像Globalstar那样全球建立信关站, 另一个方案是像Iridium那样建立星际链路。考虑到系统的可靠性和抗毁性, 信关站只能在我国境内建立, 所以只能使用第二种方案, 通过星际链路实现全球覆盖。
全球范围内的实时通信要求星上具有交换功能, 同时由于国内用户较多, 而星上处理能力有限, 要支持更多的用户, 在信关站服务区内要支持星上透明转发, 在地面信关站进行处理的方式。考虑到系统的复杂度和稳定性, 星上适合采用透明交换。典型的透明交换技术有SS/TDMA (星上交换时分多址) [9,10]、SS/CDMA (星上交换码分多址) 、TDMA/FDMA (时分多址/频分多址) 交换技术、跳波束技术等。
这样, 系统就有两种工作模式, 一是星上透明转发, 在地面信关站进行交换;一是星上透明交换。参考地面蜂窝系统的体系结构, 下文分别分析了星上透明转发模式和星上透明交换模式下的体系结构。
4.1 透明转发模式下的体系结构
在透明转发模式下, 卫星仅承担信号转发功能, 空中接口存在于用户与地面信关站之间, 图 1给出了透明转发模式下的体系结构。
系统中有多个信关站, 每个信关站可为指定的多个波束内的用户提供服务。一到多个信关站控制器 (GSC) 和由其所管理的GTS (信关站收发器) 在一个信关站下工作。信关站控制器提供了与移动交换中心 (MSC) 、业务控制中心 (TCC) 、操作维护中心 (OMC) 的接口。
由于采用星上透明转发模式, 信关站MSC提供系统内用户的交换功能, 即系统内的用户通信都通过双跳完成。当两个用户由同一个地面信关站管理时, 两个用户链路通过同一个地面信关站MSC完成交换;而当两个用户位于不同的信关站服务区时, 两个用户链路则通过不同的信关站MSC完成交换。此外, MSC还负责提供到地面各种网络的互连接口和协议转换功能, 以实现系统内用户与地面网用户间的互通。
4.2 透明交换模式下的体系结构
对地面信关站不能直接服务的用户采用星上透明交换模式, 每个卫星配置一个MSC, 图 2给出了星上交换模式下的体系结构。地面信关站不能直接服务的同一卫星下的移动用户之间的通信直接经过星上MSC完成, 而不同卫星下的移动用户之间的通信还要经过星际链路完成。
在该模式下, 星上的处理单元有移动交换机 (MSC) 、访问位置寄存器 (VLR) 、波束控制器 (BeC) 和波束收发台 (BeTS) , 它们具有同地面蜂窝系统的设备相类似的功能。用户段的空中接口存在于移动用户与星上BeC和BeTS之间。
为了降低卫星的复杂度, 提高系统的可靠性, 星上没有归属位置寄存器 (HLR) 和鉴权中心 (AuC) , 用户入网时在地面信关站进行登记, 这样便于系统进行升级、维护和管理。VLR与HLR交换信息时从用户所在卫星到归属信关站之间的链路只是为其提供了一条物理通道, 这种结构和地面蜂窝系统的网络结构根本上还是一样的。
4.3 系统功能单元间接口
参考图 1、图 2给出的体系结构模型, 根据各功能单元间接口功能, 我们把系统模块间的接口分为以下几种:
(1) S-Um空中接口:该接口是MES与GTS之间 (或MES与BeTS之间) 的通信接口, 用于MES与系统中地面部分 (在星上交换模式下可认为是星上处理部分) 的互通, 其物理连接通过卫星链路实现。S-Um接口所传递的信息包括用户业务信息、无线资源管理、移动性管理和通信接续管理等。
(2) Abis接口:该接口是GSC与GTS (或BeC与BeTS之间) 之间的通信接口, 用于GTS与GSC之间的远端互联, 其物理连接通过地面数字传输链路实现。Abis接口在GSC与GTS间传送无线信令链路和操作维护链路的信令协议, 为系统内的用户提供相应服务支持, 并支持对GTS无线设备的控制和无线频率分配。
(3) A接口:该接口是GSC与MSC之间 (或BeC与MSC之间) 的接口, 主要传递呼叫处理、移动性管理、信关站管理和移动地面站管理等信息。
(4) B接口:该接口是MSC与VLR之间的接口, 属于设备内部接口, 用于MSC向VLR通知MES的位置更新信息或查询MES当前位置信息等。
(5) C接口:该接口是MSC与HLR之间的接口, 用于被叫移动用户信息的传递以及获取被叫用户被分配的临时号码等。
(6) D接口:该接口是HLR与VLR之间的接口, 用于在两者间交换移动终端的位置信息和用户信息。
(7) E接口:该接口是MSC之间的接口, 用于MES于呼叫期间在不同MSC间切换时信息的传递。
(8) F接口:该接口是MSC与EIR之间的接口, 用于MSC检验MES的IMEI (国际移动地面站识别号码) 时使用。
(9) G接口:该接口是VLR之间的接口, 当MES以TMSI启动位置更新时, VLR使用G接口向前一个VLR获取MES的IMSI (国际移动用户识别码) 和其它相应信息。
(10) H接口:该接口是AuC与HLR之间的通信接口。当HLR收到来自移动用户的鉴权请求和密钥时, HLR通过该接口将上述数据传送给AuC。
(11) 信关站和NCC间的接口:该接口用来在呼叫建立时传送信令信息。此外, 当出现长漫游路径呼叫需要执行路由优化时, 在路由优化的呼叫建立中, 相关信息从其归属信关站通过该接口传递到NCC, 再由NCC通过该接口送到访问信关站。
5 结束语
对于卫星移动通信系统, 系统体系结构是一个重要内容, 决定了系统的复杂度, 甚至性能。本文充分借鉴其他卫星移动通信系统的体系结构, 在对MEO卫星移动通信系统的特征进行研究分析的基础上, 针对系统所特有的传输特性和网络结构, 提出了一个适合于我国国情的全球MEO卫星移动通信系统体系结构。该体系结构设计基于MEO系统的多波束运动覆盖规律, 通过借鉴和改进地面蜂窝系统的组网和管理结构, 使整个系统的体系构建和功能模块划分更为合理和清晰。该体系结构是论文后续部分研究的基础, 对MEO卫星移动通信系统将来的构建和设计都有一定的启发意义。
参考文献
[1]Advanced Satellite Mobile Systems Task Force, SatelliteMobile System Architectures[R].2002.10, ASMS-Task Force Technical Group.
[2]ETSI TS 101 377-2-1 V1.1.1, 2001-03, GEO-Mobile Radio Interface Specifications, Part 2:Servicespecifications, Sub-part 1:Teleservices supported by aGMR-2 Public Satellite Mobile Network (PSMN) , GMR-2 02.003[S].
[3]ETSI TS 101 377-2-2 V1.1.1, 2001-03, GEO-Mobile Radio Interface Specifications, Part 2:Servicespecifications, Sub-part 2:General on SupplementaryServices, GMR-2 02.004[S].
[4]宋莉.GEO卫星移动通信系统的体系结构与关键技术研究[D].南京:解放军理工大学博士学位论文, 2008.
[5]郑林华韩方景.卫星移动通信原理与应用[M].北京:国防工业出版社, 2000.
[6]马刈非.卫星通信网络技术[M].北京:国防工业出版社, 2003.
[7]Odyssey (奥德赛) 系统的简介[EB/OL].http://kepu.jsinfo.gov.cn/telecom/satellite/stl403.html.
[8]张更新张杭.移动卫星通信系统[M].北京:人民邮电出版社, 2001.
[9]Motoyama Y, Nakaya K, et al., Satellite Network Con-trol System for SS-TDMA[C].International Symposi-um on Space Technology and Science, Sendai, 1992, pp.1517-1523.
[10]Campanella S, Colby R, Network Control for MultibeamTDMA and SS/TDMA[J].IEEE Journal on SelectedAreas in Communications, 1983.1, vol.1, No.1, pp.174-187.
移动软件交换的应用分析 篇7
关键词：软交换,移动技术
随着用户对新业务的需求不断的增高, 网络承载的多样化如何使现有的PSTN网络与分组网络实现互通, 将PSTN逐步地向IP网络演进, 其关键的网络产品就是软交换设备。
1 软交换的基本概述
1.1 概念及特点
软交换技术就是将呼叫控制功能从媒体网关 (传输层) 中分离出来, 通过软件实现基本呼叫控制功能, 通过系统平台的控制促使呼叫选路管理控制连接控制 (建立/拆除会话) 和信令互通, 从而实现呼叫传输与呼叫控制的分离, 从根本上说软交换技术就是将控制交换和软件可编程功能建立分离的平面操作平台。由于软交换设备位于控制层, 能给系统平台提供多种业务的连接控制、路由、网络资源管理、计费、认证等功能。从而根本上说软交换不单提供连接控制翻译和选路、网关管理呼叫控制带宽管理、信令、安全性和呼叫详细记录功能还具备了单模硬件设备的硬件功能, 为此, 我们认为软交换包含了一个软件部分和一个硬件部分。根据现阶段应用的的软交换系统, 可以看出软交换系统具备以下三个基本特点:集成分组网和电路交换网;具备汇接局和端局能力;呼叫控制与媒体层和业务层分离。
1.2 主要功能
1.2.1 呼叫控制功能
软交换设备可以为基本呼叫的建立、维持和释放提供控制功能, 包括呼叫处理、连接控制、智能呼叫触发检出和资源控制等。
1.2.2 业务提供功能
支持PSTN/ISDN交换机提供基本业务和补充业务。还可以提供基于编程的、开放的应用编程接口协议及多媒体增值业务。
1.2.3 互联互通功能
由于软交换设备中同时存在两种协议 (H.323协议和SIP协议) , 为此软交换系统可以具有呼叫建立、释放、补充业务、能力交换等功能
1.2.4 认证与授权功能
软交换设备能够与认证中心连接, 并可以将所管辖区域内的用户、媒体网关信息送往认证中心进行认证与授权, 以防止非法用户/设备的接入。
1.2.5 局间接口局功能
软交换设备由于可支持PSTN/ISDN交换机, 为此其可充当网间接口局, 为此可以针对各种话务类型和话务源做不同类型的话务疏通控制等工作。
2 软交换解决方案中存在的问题
虽然不少厂家推出了软交换的解决方案, 但新技术的应用需要相当长的时间来完善。从目前厂家所提出的方案来看, 存在的主要问题如下。
2.1 协议尚未做到兼容性, 标准还在发展之中
软交换在选用及协议的兼容方面还难以做到相互兼容。而关键的BICC协议、SIP—T协议和H.248协议也在发展之中, 协议的选项需要运营根据业务的需要来进一步确定。
2.2 API产品不成熟
软交换基于开放和业务平台, 采用标准的API接口为网络运营商提供新业务的前景, 但是目前产品仍在探索和研发之中。
2.3 业务开发问题
虽然软交换具有多项业务功能, 但是科技与经济的发展, 究竟什么业务才是运营商手中的杀手业务, 为运营上真正带来收益, 是目前运营商和设备商共同苦思冥想的问题, 目前并未出现使人眼为之一亮的业务。
2.4 网络安全问题
目前业界只能通过要求TG、软交换等网络设备应具备一定的反入侵能力以增强系统的安全性, 用户帐号、密码等用户数据的安全则只能采用加密的方式解决, 但这些方案如何组合使用、可行性如何, 有待研究。
3 软交换的应用
2009年, 移动通信的3G网络中, IP网络作为3G网络的统一语音、数据媒体流的承载网络, 主要是原M S C将裂变为M S C—G W和MSC—SERVER, 从而实现各种业务数据流的融会。而目前正在应用的数据网的核心设备路由器仅能完成IP包的简单转发工作, IP网作为一个数据传送网, 本身不具有高层业务控制功能。
采用软交换系统替代传统通讯所使用的PBX交换机。在现在通信过程中, 即根据所处地理位置选择至高基站作为主交换机房 (交换中心) , 在主机房内放置软交换服务器。选择若干基站接入站, 分别在其机房设置用户接入网关一台, 用来接收交换中心的信号, 通过电缆连接到个语音用户点。其他新建站的后期接入可在光缆布线的基础上, 继续以网关的形式接入, 组网灵活。
随着软交换产品、技术、标准和网络运营的不断成熟, 下一代网络是业务驱动网络, 以Softsw—itch为核心的软交换体系提供业务开放能力, 符合固定网络和移动网络融合的趋势, 提供语音、数据、视频业务和多媒体融合业务, 满足通信个性化、移动化和随时随地获取信息的发展目标, 潜在能力分析可以看出, NGN必然会成为移动网络建设的主流。
参考文献
[1]段道华.软交换技术的发展[J].华为技术报, 2002, 3, 22.
[2]周建新.软交换技术浅析[J].铁道通信信号, 2002, 8.
[3]华策信通软交换和我国软交换研究进展, 2004, 4, 20
[4]赵学军, 陆立.软交换技术与应用[M].北京:人民邮电出版社, 2004.
[5]徐培文, 谢水珍.软交换与SIP实用技术[M].北京:机械工业出版社, 2007, 4.
[6]赵慧玲, 叶华.以软交换为核心的下一代网络技术[M].北京:人民邮电出版社, 2002.
[7]糜正琨, 王文鼐.软交换技术与协议.北京:人民邮电出版社, 2002.
[8]陈建亚, 余浩.软交换与下一代网络[M].北京:北京邮电大学出版社, 2003.
移动对等网络关键技术分析 篇8
在这一背景下, 研究者提出了通过个人数字助理、便携机、移动电话等设备满足用户共享、交互移动性的应用需求。PZP网络的研究和开发已扩展到移动设备以及无线网络领域。在研究无线网络和PZP网络的问题的同时, 提出了在无线网络基础上的移动PZP网络技术的课题研究。移动PZP网络被定义为一种动态的、分布式以及自组织的网络, 这种网络描述了一种在无线网络之中自治的移动设备和Peer方式交互共享的合作处理模式, 其设备之间建立成对通信连接以及同等Peer关系。所以, 移动的PZP网络已被构造成为多个移动对等设备之间被移动用户所应用的PZP网络, 这种网络扩展了PZP的应用, 为移动用户的移动PZP的应用提供了技术支撑。比如移动的adhoc网络中的协作会议、移动的患者监控、移动环境中分布式命令以及控制系统、战场以及救灾现场的任务协作、移动用户资源共享以及交互等, 都是对移动对等网络关键技术的充分应用。
2 移动对等网络的关键技术分析
和传统Intemet下的PZP网络相比, 移动PZP网络具有一些限制: 网络环境限制、移动设备限制等, 同时也具有一些新特点, 如高度动态性等。因此, 移动PZP网络会遇到以下挑战。
2. 1 网络以及移动设备自身特性
在没有网络或网络中断时, 移动节点应能保持工作。与此同时, 网络拓扑结构的变化需要解决移动PZP覆盖网络和底层物理的网络连接状态不匹配的问题。此外, 还需要考虑到异种底层网络的互通以及融合、移动设备电池寿命较短、较低计算处理能力以及存储能力等问题。这些问题的存在会制约这一技术的应用, 还会限制数据的格式与大小。同时, 移动节点设备具有移动性使移动PZP覆盖网络的拓扑经常发生变化, 致使覆盖网络与底层物理网络拓扑不一致, 这也是一个必须要注意到的问题。
2. 2 节点协作以及资源共享
移动PZP网络的主要目的是用直接交换的方式来实现可移动终端设备之间数据资源共享与服务的协同。所以, 保证节点之间的协作, 进行资源、服务等的共享是尤其重要的, 但是这也面临着如下的挑战。
在一个分布式、自组织的动态环境中, 分布式的节点协作需要面对的是一个非固定连接的网络环境。与此同时, 该节点协作需要面对的没有中心的目录服务器和移动节点设备很有限的传输范围, 动态性的网络拓扑、资源有限的节点等移动的PZP网络特性。所以, 该分布式的节点协作需要的是能够激励节点之间的协作, 以及迅速并实时去识别发现移动节点和该节点提供的资源和服务。
面对移动PZP网络的连接不可靠、带宽有限和终端设备资源受限的问题, 在建立了节点协作机制之后, 节点间资源共享须满足可获性要求, 也就是需要移动节点能在有限的时间内保存共享数据资源的本地拷贝, 能在与其他协作节点中断连接时仍能执行计算, 并也能够在保持连接时, 很快从协作节点处得到资源以及服务。此外, 还要满足一致性要求。所谓的一致性就是保证共享数据资源的一致性。
2. 3 安全与隐私
移动对等网络关键技术的发展会受到两个安全与隐私因素的威胁。
移动设备因素: 针对不同类型的、缺乏安全机制支撑的移动设备来制定相应的访问控制机制和隐私保护, 是相对困难的。
网络环境因素: 在分布式环境中, 连接设备的不确定性以及缺乏可信任的中央控制节点情况下, 分布式认证协议在移动的PZP网络中发挥作用是相对困难的。
3 结语
从因为移动PZP网络环境对传统Intemet下的PZP网络提出了挑战和对于移动PZP网络的研究和开发提出了新的需求, Intemet下的PZP网络的框架、技术等需要不断地进行完善与改进, 以适应无线网络环境和移动设备的发展需求。为了帮助用户在移动环境中访问、交互节点的信息、资源和服务, 需要充分考虑节点的位置、节点设备的差异性和移动性。目前, 对移动PZP网络的研究己成为PZP网络研究领域中的重要课题。从现在研究和开发的情况看, 未来的研究将集中在移动PZP网络的中间件和框架设计、移动PZP应用的开发、移动节点协作、资源共享、安全机制的设计等方向。
参考文献
[1]邱彤庆, 陈贵海.一种令P2P覆盖网络拓扑相关的通用方法[J].软件学报, 2007 (2) .
[2]张书钦, 芦东昕, 杨永田.对等网络中基于信任的访问控制研究[J].计算机科学, 2005 (5) .
移动网络软件结构分析 篇9
近几年来,我国移动网络经济发展较为迅猛,逐渐占据网络经济中的更多板块,不仅给人们生活带来了极大的便利,免去了人们网络购物,第三方支付等必须使用PC终端的烦恼,而且还极大地推动了网络经济的发展,进一步促进了我国经济的发展。据艾瑞数据统计,移动网络经济规模由2014年第一季度的261.5亿元发展到2016年第一季度的1548亿元,就经济营收规模而言,2014年第一季度,PC网络经济与移动网络经济之比约为4.75∶1,而到了2016年第一季度,PC网络经济与移动网络经济之比约为1.03∶1(见图1),由此可见,PC网络经济占比在下降,而移动网络经济在升高。面对着移动网络的冲击,PC网络经济也在逐步调整自己的结构,采取了相应的策略来谋求发展。
2 提出问题
近几年,移动网络经济发展迅猛,营收规模在增大,给PC网络经济带来了一定的冲击,面对着这种严峻的形势,PC网络经济又该如何应对?移动网络经济如何进一步发展?二者博弈如何转变?这些也就是可研究的问题点,针对这些社会现实问题,本文以纳什均衡模型为基础,借助定量分析统计方法来分析PC网络经济和移动网络经济之间的博弈,寻求两者的均衡,已最终达成帕累托最优。
3 纳什均衡模型介绍
纳什均衡是一种策略组合,使得同一时间内每个参与人的策略是对其他参与人策略的最优反应。
4 博弈模型的分析
模型假设:首先,本文将参与者主要分为两个,分别是PC网络销售商和移动网络销售商。然后,市场是完全信息静态博弈状态,即对于所有参与者来说都能够了解到其他市场参与者的一切信息及在博弈中,参与人同时选择行动或虽有先后顺序但后行动者并不知道先行动者的选择。最后,假定在某一日,PC网络销售商面临两种决策,第一种是促销,第二种是不促销,同理,移动网络销售商也面临着同样的两种决策,一种是促销,另外一种是不促销。假定PC网络销售商=N1,移动网络销售商为N2,决策为Sij(第i个参与者的第j个行动),S11=S21=促销,S12=S22=不促销,那么就有四种组合,分别是(S11,S21)、(S12,S21)、(S11,S22)、(S12,S22),而每一组的效用区分通过PC网络销售商与移动网络销售商的数量变化来体现。(N1∶N2=a∶b)
4.1(S12,S22)
此种情况下,PC网络销售商和移动网络销售商都选择不促销。由于移动网络相对PC网络还没有达到成熟地步,所以N1∶N2=a∶b(a>b>1),PC网络经济占据大头,但移动网络销售商发展迅猛,占据市场份额逐渐扩增,两者竞争扩大。
在这个博弈过程中,PC网络销售商在结合自身优劣情况下,面临着三种选择:第一种是PC网络销售商仍然会坚持自身优势,继续做下去,第二种是迫于压力,PC网络销售商会与移动网络销售商结合,第三种是由于PC网络终端过大成本导致他们放弃PC网络经营而转向移动网络经营。而移动网络销售商实力不断扩增,发展新模式,从而进一步抢夺市场份额,同时,也可能选择与PC网络销售商合作,实现共赢。
经过博弈,PC网络销售商份额相对原来逐渐下降,而移动网络销售商由于便利化而份额增加,但PC网络销售商数量仍相对更多,二者继续发展。
4.2(S12,S21)
在这种情形下,PC网络销售商选择不促销,而移动网络销售商选择促销。这样会带来移动网络销售商发展更为迅猛,迅速抢夺了更多市场份额,N1∶N2=a∶b(a=b或者b>a>1),移动网络销售商与PC网络销售商均分市场份额甚至移动网络销售商所占份额超过PC网络销售商。
在这个博弈过程中,PC网络销售商面临着严峻的形势,有四种策略:第一种是PC网络经销商完全放弃从而转向移动网络销售,第二种是PC网络销售商选择与移动网络销售商合作,第三种是经过优胜劣汰的选择下,仍然存在着优质的PC网络销售商不断革新自己的产品,优化模式,来进行反击,第四种是完全退出市场。而移动网络销售商具备了更成熟的市场经验,然后拓宽自己的产业链,提高服务质量,同时为更大程度上满足消费者,还可能选择与PC网络销售商合作。
经过博弈,市场竞争尤为激烈,PC网络经济进一步削弱,移动网络经济发展开始减缓。
4.3(S11,S22)
这种情况下,PC网络销售商选择促销,而移动网络销售商选择不促销。这样会给PC网络经济带来转机,N1∶N2=a∶b(a>b>1)。随着移动网络销售商的增加,带来内部竞争压力相对原来更加巨大,利润相对原来也将会逐渐减少。
在这个博弈过程中,移动网络销售商面对着同行竞争,利润减少的状况下,可能会采取三种策略:第一种是利润较少的移动销售商会转向更为成熟的PC网络销售,第二种是移动销售商会选择与PC网络销售商合作,以对抗“利润下滑甚至亏损”的局面,第三种是部分移动销售商会因为大量亏损而退出市场。而PC网络销售商因为本身数量不多,竞争压力相对较小,所以会优化服务,使得产品更加差异化,打造出自身品牌,通过品牌效应,来进行反击,抢夺市场份额,发挥自身优势。同时,PC网络销售商也可能会迎合消费者需求,采取与移动网络销售商合作。
经过博弈,PC网络销售商数量将会增加,而移动网络销售商将会减少,两者在不断扩增实力,优化产品结构的情况下,利润都会逐步提升。
4.4(S11,S21)
此种情况下,PC网络销售商和移动网络销售商都选择促销。随着PC网络销售的扩增,移动网络销售商将会采取策略以夺取部分市场份额,从而使N1∶N2=a∶b(a=b)。移动网络销售商面临着严峻的市场竞争,但因为便利性需求,仍然存在着一定的竞争力。
在这个博弈过程中,移动网络销售商一方面可能会集体联合起来共同抗衡PC网络营销,另一方面采取与PC网络销售合作的模式,实现共同利润的提升;而与之对应的,PC网络销售商也可能会采取集体联合共同抵抗移动网络销售,同时,针对消费者需求以及现有市场激烈竞争情形,选择与移动网络销售合作。
经过反复的博弈,PC网络销售商进入移动网络销售存在着壁垒,而同时,移动网络销售商进入PC网络销售也存在着壁垒,两者都发展了较高的水平,趋于饱和状态,而市场竞争压力增大使得PC网络销售与移动网络销售合作,通过优势互补来迎合消费者的需求,最后市场达成均衡状态,此时效用达到最大化。因此,PC网络销售商和移动网络销售商都选择促销策略,这对于二者都是最优策略,最终会形成纳什均衡,且两者都不愿打破这种均衡,两者在这种均衡状态下共同发展。
5 结论
面对着移动网络经济的冲击,PC网络可以通过不断更新自己的技术,提高产品的类别以及质量,做好完备的售后服务以及内部人员管理工作,维持自己的优势,弥补自己的短处,这样,移动网络经济既不会完全压制住PC网络经济,同理,PC网络经济又不会遏制住移动网络经济的发展,两者在经过反复的博弈后将会合作,并最终趋向于一种均衡状态。在未来的发展里,移动网络经济将会发挥自己的便利优势,随时随地可以网购及第三方支付,同时也会选择与PC网络经济合作,打造品牌,拓宽渠道,而PC网络经济也会逐渐适应消费者的便利性需求,一方面提高自身的水平,使品种多样化,服务周到化,售后优质化,另外一方面,将会采取与移动网络经济合作的模式来形成网络经济背景下PC网络经济与移动网络经济的均衡状态,最终达成帕累托最优。
参考文献
[1]宁欣如,单海鹏,张超等.网络经济背景下电子商务与实体经济的博弈研究[J].现代商业,2015,(9).
[2]艾欣.2016年第一季度中国网络经济核心数据发布[EB/OL].艾瑞网,2016.