移動互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)演示文稿

移動互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)演示文稿目前一頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點移動互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)目前二頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

2.1互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

互聯(lián)網(wǎng)(Internet，早期音譯為因特網(wǎng))在今天已經(jīng)非常普及，很多人每天都要花一定時間上網(wǎng)，閱讀新聞，淘寶購物，或者從事其他活動?；ヂ?lián)網(wǎng)是由全世界千千萬萬臺計算機(jī)通過TCP/IP協(xié)議相互連接而成的世界上最大的網(wǎng)絡(luò)。這個網(wǎng)絡(luò)在不斷擴(kuò)大，不僅新的計算機(jī)在持續(xù)接入，而且新的技術(shù)也在不斷融入。移動互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)生和發(fā)展正是以這個現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)實體為基礎(chǔ)而不斷發(fā)展的，它又反過來推動這一網(wǎng)絡(luò)延伸到人們的手機(jī)終端。目前三頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

2.1.1互聯(lián)網(wǎng)的起源與發(fā)展

互聯(lián)網(wǎng)源于1969年美軍牽頭組建的ARPA網(wǎng)，它起初把美國加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校、斯坦福大學(xué)研究學(xué)院、加利福尼亞大學(xué)和猶他州大學(xué)的四臺主要計算機(jī)連接起來，后來美國其他一些高校和科研機(jī)構(gòu)也陸續(xù)加入進(jìn)來。1983年，美國國防部將阿帕網(wǎng)分為軍網(wǎng)和民網(wǎng)，于是，越來越多的學(xué)校和公司加入到民網(wǎng)當(dāng)中，漸漸的，這個民用網(wǎng)絡(luò)發(fā)展為今天的互聯(lián)網(wǎng)。目前四頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點在ARPA網(wǎng)產(chǎn)生之初，通過接口信號處理機(jī)實現(xiàn)互聯(lián)的電腦并不多，大部分電腦相互之間不兼容，不同類型的電腦聯(lián)網(wǎng)存在很多困難。建立一種大家共同都必須遵守的標(biāo)準(zhǔn)，讓不同類型電腦能夠?qū)崿F(xiàn)資源共享，成為當(dāng)時科學(xué)家的當(dāng)務(wù)之急。

1973年，卡恩和瑟夫以包切換理論為基礎(chǔ)，開始研究一種對各種操作系統(tǒng)普適的協(xié)議，這個協(xié)議即TCP/IP協(xié)議(TransmissionControlProtocol，TCP；InternetProtocol，IP)。通俗而言，TCP負(fù)責(zé)發(fā)現(xiàn)傳輸?shù)膯栴}，一有問題就發(fā)出信號，要求重新傳輸，直到所有數(shù)據(jù)安全正確地傳輸?shù)侥康牡?。而IP是給網(wǎng)絡(luò)上每一臺電腦規(guī)定一個地址。1974年12月，目前五頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點卡恩和瑟夫的第一份TCP協(xié)議詳細(xì)說明正式發(fā)表。當(dāng)時美國國防部與三個科學(xué)家小組簽定了完成TCP/IP的協(xié)議，結(jié)果由瑟夫領(lǐng)銜的小組率先完成，首先制訂出了具有詳細(xì)定義的TCP/IP協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)時還做了一個試驗，將信息包通過點對點的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，再通過陸地電纜，接下來通過衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，最后由地面?zhèn)鬏?，貫串歐洲和美國，經(jīng)過各種電腦系統(tǒng)，全程9.4萬公里竟然沒有丟失一個數(shù)據(jù)位，遠(yuǎn)距離的可靠數(shù)據(jù)傳輸證明了TCP/IP協(xié)議的成功。目前六頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

1983年1月1日，已經(jīng)運行了較長時期且曾被人們習(xí)慣了的NCP被停止使用，TCP/IP協(xié)議作為互聯(lián)網(wǎng)上所有主機(jī)間的共同協(xié)議。TCP/IP協(xié)議的產(chǎn)生和推廣是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展歷史上具有重大革命性意義的事件，從此，互聯(lián)網(wǎng)才真正進(jìn)入了大規(guī)模發(fā)展時期。目前七頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

2.1.2ISO/OSI模型

1．OSI模型框架

要理解TCP/IP協(xié)議，必須先理解OSI模型。OSI模型的全稱是開放系統(tǒng)互連參考模型(OpenSystemInterconnectionReferenceModel，OSI/RM)，它由國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(InternationalStandardOrganization，ISO)提出，用于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)互連，所以又被稱為ISO/OSI模型。OSI參考模型發(fā)布后，并沒有形成實際的產(chǎn)品，但是它成為包括TCP/IP協(xié)議在內(nèi)的很多重要通信協(xié)議的思想基礎(chǔ)，對于理解TCP/IP的運作機(jī)制有很大幫助。目前八頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

OSI模型采用分層結(jié)構(gòu)，如圖2-1所示，它把通信過程所要完成的工作分成多個層面，每一層完成某個層次的工作內(nèi)容，如物理層實現(xiàn)物理信號的收發(fā)，網(wǎng)絡(luò)層實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)等。目前九頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點圖2-1OSI參考模型目前十頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

(1)每一層都為其上一層提供服務(wù)，并為其上一層提供一個訪問接口或界面。

(2)不同主機(jī)之間的相同層次稱為對等層。如主機(jī)A中的表示層和主機(jī)B中的表示層互為對等層，主機(jī)A中的會話層和主機(jī)B中的會話層互為對等層。

(3)對等層之間互相通信需要遵守一定的規(guī)則，如通信的內(nèi)容、通信的方式等，稱之為協(xié)議。

OSI參考模型通過將協(xié)議劃分為不同的層次，簡化了問題分析、處理過程以及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計的復(fù)雜性。在OSI參考模型中，從下至上，每一層完成不同的、目標(biāo)明確的功能。目前十一頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

2．OSI模型數(shù)據(jù)封裝

數(shù)據(jù)要在網(wǎng)絡(luò)上傳輸，必須要有一定格式，使通信雙方能夠識別其首尾，并能對其有效控制。把數(shù)據(jù)包裝成這種格式的過程就叫數(shù)據(jù)封裝。OSI模型中的數(shù)據(jù)封裝過程如圖2-2所示。

當(dāng)一臺主機(jī)需要傳送用戶數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)首先需通過應(yīng)用層接口進(jìn)入應(yīng)用層。在應(yīng)用層，用戶數(shù)據(jù)被加上應(yīng)用層報頭(ApplicationHeader，AH)，形成應(yīng)用層協(xié)議數(shù)據(jù)單元(ProtocolDataUnit，PDU)，然后被遞交到下一層表示層。表示層并不關(guān)心應(yīng)用層數(shù)據(jù)內(nèi)容，而是把整個應(yīng)用層數(shù)據(jù)包看成是一個整體進(jìn)行封裝，即加上表示層的報頭(PresentationHeader，PH)。然后遞交到下層會話層。目前十二頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點圖2-2

OSI參考模型中的數(shù)據(jù)封裝過程目前十三頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點以此類推，會話層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層也都要分別給上層遞交下來的數(shù)據(jù)加上自己的報頭，分別是會話層報頭(SessionHeader，SH)、傳輸層報頭(TransportHeader，TH)、網(wǎng)絡(luò)層報頭(NetworkHeader，NH)和數(shù)據(jù)鏈路層報頭(DatalinkHeader，DH)。其中，數(shù)據(jù)鏈路層還要給網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)加上數(shù)據(jù)鏈路層報尾(DatalinkTermination，DT)形成最終的一幀數(shù)據(jù)。目前十四頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點當(dāng)一幀數(shù)據(jù)通過物理層傳送到目標(biāo)主機(jī)的物理層時，該主機(jī)的物理層把它遞交到上層數(shù)據(jù)鏈路層。數(shù)據(jù)鏈路層負(fù)責(zé)去掉數(shù)據(jù)幀的幀頭部DH和尾部DT(同時還進(jìn)行數(shù)據(jù)校驗)。如果數(shù)據(jù)沒有出錯，則遞交到上層網(wǎng)絡(luò)層。同樣，網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會話層、表示層、應(yīng)用層也要做類似的工作。最終，原始數(shù)據(jù)被遞交到目標(biāo)主機(jī)的具體應(yīng)用程序中。目前十五頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

3．各分層的功能

(1)物理層(PhysicalLayer)。物理層規(guī)定了激活、維持、關(guān)閉通信端點之間的機(jī)械特性、電氣特性、功能特性以及過程特性，如指定電壓大小、線路速率和電纜的引腳數(shù)。簡單的說，物理層確保原始數(shù)據(jù)可以在各種物理媒體上傳輸。該層為上層協(xié)議提供了一個傳輸數(shù)據(jù)的物理媒體。在這一層，數(shù)據(jù)的單位稱為比特(bit)。屬于物理層定義的典型規(guī)范代表包括：EIA/TIARS-232、EIA/TIARS-449、V.35、RJ-45等；物理層的設(shè)備包括：RJ-45、各種電纜、串口、并口、接線設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)接口卡(NIC)等；物理層也可以包括低層網(wǎng)絡(luò)軟件定義如何將串行比特流分解成數(shù)據(jù)包。目前十六頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

(2)數(shù)據(jù)鏈路層(DataLinkLayer)。數(shù)據(jù)鏈路層在不可靠的物理介質(zhì)上提供可靠的傳輸。該層的作用包括：物理地址尋址、數(shù)據(jù)的成幀、流量控制、數(shù)據(jù)的檢錯、重發(fā)等。在這一層，數(shù)據(jù)的單位稱為幀(frame)，數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議的代表包括：SDLC、HDLC、PPP、STP、幀中繼等。

數(shù)據(jù)鏈路層將數(shù)據(jù)包組合為字節(jié)，字節(jié)組合為幀，使用MAC地址提供對介質(zhì)的訪問。其主要功能包括：在兩個網(wǎng)絡(luò)實體之間提供數(shù)據(jù)鏈路連接的建立、維持和釋放管理；構(gòu)成數(shù)據(jù)鏈路數(shù)據(jù)單元(幀)，并對幀定界、同步、收發(fā)順序的控制；在傳輸過程中進(jìn)行流量控制，包括差錯檢測(ErrorDetection)和差錯控制(Errorcontrol)等方面，它只提供導(dǎo)線的一端到另一端的數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)鏈路層典型的協(xié)議有：ATM、IEEE802.2、幀中繼、HDLC等。目前十七頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

(3)網(wǎng)絡(luò)層(NetworkLayer)。網(wǎng)絡(luò)層為傳輸層的數(shù)據(jù)傳輸提供建立、維護(hù)和終止網(wǎng)絡(luò)連接的手段，它把上層來的數(shù)據(jù)組織成數(shù)據(jù)包在節(jié)點之間進(jìn)行交換傳送，并且負(fù)責(zé)路由控制和擁塞控制。提供它還能邏輯尋址，以便進(jìn)行路由選擇。網(wǎng)絡(luò)層提供的路由和尋址功能，使兩個終端系統(tǒng)能夠互連，并且具有一定的擁塞控制和流量控制的能力。在這一層，數(shù)據(jù)的單位稱為數(shù)據(jù)包(packet)。典型的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的代表包括：IP、IPX、RIP、OSPF等。目前十八頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

(4)傳輸層(TransportLayer)。傳輸層負(fù)責(zé)將上層數(shù)據(jù)分段并提供端到端的、可靠或不可靠的傳輸，處理端到端的差錯控制和流量控制。傳輸層數(shù)據(jù)的單位稱為數(shù)據(jù)段(segment)，典型的傳輸層協(xié)議有：TCP、UDP、SPX、NetBIOS等。

(5)會話層(SessionLayer)。會話層管理主機(jī)之間的會話進(jìn)程，即負(fù)責(zé)建立、管理、終止進(jìn)程之間的會話。會話層還利用在數(shù)據(jù)中插入校驗點來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的同步。目前十九頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

(6)表示層(PresentationLayer)。表示層對上層數(shù)據(jù)或信息進(jìn)行變換以保證一個主機(jī)應(yīng)用層信息可以被另一個主機(jī)的應(yīng)用程序理解。表示層的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換包括數(shù)據(jù)的加密、壓縮、格式轉(zhuǎn)換等。表示層協(xié)議的代表包括：ASCII、ASN.1、JPEG、MPEG等。

(7)應(yīng)用層(ApplicationLayer)。應(yīng)用層為操作系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序提供訪問網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的接口，提供用戶接口。應(yīng)用層協(xié)議的代表包括：Telnet、FTP、HTTP、SNMP等。目前二十頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點2.1.3TCP/IP模型

1．TCP/IP模型層次結(jié)構(gòu)

OSI模型的提出本來是為了解決不同廠商、不同結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品之間互連時遇到的不兼容性問題，但是該模型過于復(fù)雜，阻礙了其在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的實際應(yīng)用。相比之下，由技術(shù)人員自己開發(fā)的TCP/IP協(xié)議則獲得了更為廣泛的應(yīng)用。成為當(dāng)前通信領(lǐng)域的主要標(biāo)準(zhǔn)。

TCP/IP模型也是層次結(jié)構(gòu)，分為四個層次：應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)互連層和網(wǎng)絡(luò)接口層。圖2-3是TCP/IP模型與OSI模型的對比。目前二十一頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點圖2-3TCP/IP與OSI模型的對比目前二十二頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點在TCP/IP模型中，去掉了OSI模型中的會話層和表示層，這兩層的功能被合并到應(yīng)用層實現(xiàn)，同時將OSI模型中的數(shù)據(jù)鏈路層和物理層合并為網(wǎng)絡(luò)接口層。當(dāng)前在用的部分協(xié)議在TCP/IP模型中的位置如圖2-4所示。

(1)網(wǎng)絡(luò)接口層。實際上，TCP/IP模型沒有真正描述這一層如何實現(xiàn)，只是要求能夠提供給其上層網(wǎng)絡(luò)互連層一個訪問接口，以便在其上傳遞IP分組。由于這一層次未被定義，所以其具體的實現(xiàn)方法隨著網(wǎng)絡(luò)類型的不同而不同。目前二十三頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點圖2-4

TCP/IP模型層次結(jié)構(gòu)目前二十四頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

(2)網(wǎng)絡(luò)互連層。網(wǎng)絡(luò)互連層是整個TCP/IP協(xié)議的核心。其功能是把分組發(fā)往目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)或主機(jī)。同時，為了盡快發(fā)送分組，可能需要沿不同的路徑同時進(jìn)行分組傳遞，因此，分組到達(dá)的順序和發(fā)送的順序可能不同，這就需要上層必須對分組進(jìn)行排序。網(wǎng)絡(luò)互連層除了需要完成路由的功能外，也可以實現(xiàn)不同類型的網(wǎng)絡(luò)(異構(gòu)網(wǎng))互連的任務(wù)。

網(wǎng)絡(luò)互連層定義了分組格式和協(xié)議，即IP協(xié)議。TCP/IP協(xié)議中的網(wǎng)絡(luò)互連層功能由IP協(xié)議規(guī)定和實現(xiàn)，故又稱為IP層。這一層的協(xié)議還包括：ICMP網(wǎng)際控制報文協(xié)議、ARP地址解析協(xié)議、RARP反向地址解析協(xié)議、RIP協(xié)議等。這一層典型的設(shè)備有路由器、三層交換機(jī)等。目前二十五頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

(3)傳輸層。在TCP/IP模型中，傳輸層的功能是使源主機(jī)和目標(biāo)主機(jī)上的對等實體可以進(jìn)行會話。在傳輸層定義了兩種服務(wù)質(zhì)量不同的協(xié)議，即TCP(傳輸控制協(xié)議)和UDP(用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議)。

TCP協(xié)議是一個面向連接的、可靠的協(xié)議。它將一臺主機(jī)發(fā)出的字節(jié)流無差錯地發(fā)往互聯(lián)網(wǎng)上的其他主機(jī)。在發(fā)送端，它負(fù)責(zé)把上層傳送下來的字節(jié)流分成報文段并傳遞給下層；在接收端，它負(fù)責(zé)把收到的報文進(jìn)行重組后遞交給上層。TCP協(xié)議還要處理端到端的流量控制，以避免緩慢接收的接收方?jīng)]有足夠的緩沖區(qū)接收發(fā)送方發(fā)送的大量數(shù)據(jù)。UDP協(xié)議是一個不可靠的、無連接協(xié)議，主要適用于不需要對報文進(jìn)行排序和流量控制的場合。目前二十六頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

(4)應(yīng)用層。TCP/IP模型將OSI參考模型中的會話層和表示層的功能合并到應(yīng)用層實現(xiàn)。應(yīng)用層面向不同的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用引入了不同的應(yīng)用層協(xié)議。其中，有基于TCP協(xié)議的，例如：文件傳輸協(xié)議(FileTransferProtocol，F(xiàn)TP)、虛擬終端協(xié)議(TELNET)、超文本鏈接協(xié)議(HyperTextTransferProtocol，HTTP)；也有基于UDP協(xié)議的。目前二十七頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

2．IP報文格式

IP協(xié)議是TCP/IP協(xié)議族中的核心協(xié)議，所有的TCP、UDP、ICMP、IGMP數(shù)據(jù)都被封裝在IP數(shù)據(jù)報中傳送，如圖2-5所示。

IP報頭格式如圖2-6所示，各字段的長度和內(nèi)容分別為：

(1)版本字段：字段長度4比特，用以表明IP協(xié)議的版本號，當(dāng)前版本一般為IPv4，字段為0100，IPv6則為1100。目前二十八頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點圖2-5IP報文封裝目前二十九頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

(2)報頭長度：指首部占32比特字段的數(shù)目，包括任何選項。由于它是一個4比特字段，因此首部最長為60個字節(jié)(15?×?32/8?=?60字節(jié))。IP首部始終是32bit的整數(shù)倍。IP數(shù)據(jù)報報頭的最小長度為20個字節(jié)(不含填充字段和IP選項字段的IP報頭是最常見的IP報頭，為20個字節(jié))。

(3)服務(wù)類型：字段長度8比特，用于指定數(shù)據(jù)報所要求的服務(wù)質(zhì)量(TOS)。

(4)總長度字段：指整個IP數(shù)據(jù)報的長度，以字節(jié)為單位。由于該字段長16比特，所以IP數(shù)據(jù)報最長可達(dá)65535字節(jié)。總長度字段是IP首部中必要的內(nèi)容(數(shù)據(jù)長度?=?總長?-?報頭長度)。目前三十頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

(5)標(biāo)識符：字段長度16比特，每個數(shù)據(jù)報都必須由唯一的標(biāo)識符來標(biāo)識，以便使接收主機(jī)能重裝被分段的數(shù)據(jù)報。

(6)標(biāo)志位：字段長度3比特，用于分段控制，其中，第0位為預(yù)留位。

(7)段偏移字段：字段長度13比特。如果一份數(shù)據(jù)報要求分段的話，此字段指明該段偏移距原始數(shù)據(jù)報開始的位置。

(8)生存期(TimetoLive，TTL)字段：字段長度8比特。用來設(shè)置數(shù)據(jù)報最多可以經(jīng)過的路由器數(shù)。由發(fā)送數(shù)據(jù)的源主機(jī)設(shè)置，通常為32、64、128等。每經(jīng)過一個路由器，其值減1，直到0時該數(shù)據(jù)報被丟棄。

(9)協(xié)議字段：占8比特。指明IP層所封裝的上層協(xié)議類型，如ICMP(1)、IGMP(2)、TCP(6)、UDP(17)等。目前三十一頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

(10)頭部校驗和字段：占16比特。內(nèi)容是根據(jù)IP頭部計算得到的校驗和碼。計算方法是對頭部中每個16比特進(jìn)行二進(jìn)制反碼求和(與ICMP、IGMP、TCP、UDP不同，IP不對頭部后的數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗)。

(11)源IP地址、目標(biāo)IP地址字段：各占32比特。用來標(biāo)明發(fā)送IP數(shù)據(jù)報文的源主機(jī)地址和接收IP報文的目標(biāo)主機(jī)地址。

(12)可選項字段：占32比特。用來定義一些任選項：如記錄路徑、時間戳等。這些選項很少被使用，同時并不是所有主機(jī)和路由器都支持這些選項?？蛇x項字段的長度必須是32比特的整數(shù)倍，如果不足，必須填充0以達(dá)到此長度要求。目前三十二頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點圖2-6

IP頭部格式目前三十三頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

3．TCP數(shù)據(jù)段格式

TCP是一種可靠的、面向連接的字節(jié)流服務(wù)。源主機(jī)在傳送數(shù)據(jù)前需要先和目標(biāo)主機(jī)建立連接。然后，在此連接上，被編號的數(shù)據(jù)段按序收發(fā)。同時，要求對每一個數(shù)據(jù)段進(jìn)行確認(rèn)，保證了傳送可靠性。如果在指定的時間內(nèi)沒有收到目標(biāo)主機(jī)對所發(fā)數(shù)據(jù)段的確認(rèn)，源主機(jī)將再次發(fā)送該數(shù)據(jù)段。目前三十四頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

(1)源、目標(biāo)端口號字段：字段長度均為16比特。TCP協(xié)議通過使用所謂“端口”來標(biāo)識源端和目標(biāo)端的應(yīng)用進(jìn)程。端口號可以使用0到65535之間的任何數(shù)字。在收到服務(wù)請求時，操作系統(tǒng)動態(tài)地為客戶端的應(yīng)用程序分配端口號。在服務(wù)器端，每種服務(wù)在特定端口為用戶提供服務(wù)，比如Web服務(wù)默認(rèn)端口為80，F(xiàn)TP為21。

(2)順序號字段：字段長度32比特。用來標(biāo)識從TCP源端向TCP目標(biāo)端發(fā)送的數(shù)據(jù)字節(jié)流，它表示在這個報文段中的第一個數(shù)據(jù)字節(jié)。目前三十五頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

(3)確認(rèn)號字段：字段長度32比特。只有ACK標(biāo)志為1時，確認(rèn)號字段才有效。它包含目標(biāo)端所期望收到源端的下一個數(shù)據(jù)字節(jié)。

(4)頭部長度字段：字段長度4比特。給出頭部占32比特的數(shù)目。沒有任何選項字段的TCP頭部長度為20字節(jié)；最多可以有60字節(jié)的TCP頭部。

(5)標(biāo)志位字段：字段長度6比特，其中每個比特的含義分別為：URG(緊急指針有效)、ACK(確認(rèn)序號有效)、PSH(接收方應(yīng)該盡快將這個報文段交給應(yīng)用層)、RST(重建連接)、SYN(發(fā)起一個連接)、FIN(釋放一個連接)。目前三十六頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

(6)窗口大小字段：字段長度16比特，用來進(jìn)行流量控制，單位為字節(jié)數(shù)，這個值是本機(jī)期望一次接收的字節(jié)數(shù)。

(7)?TCP校驗和字段：字段長度16比特。該字段對整個TCP報文段進(jìn)行校驗和計算，并由目標(biāo)端進(jìn)行驗證。

(8)緊急指針字段：字段長度16比特。它是一個偏移量，和序號字段中的值相加表示緊急數(shù)據(jù)最后一個字節(jié)的序號。

(9)選項字段：占32比特?？赡馨ā按翱跀U(kuò)大因子”、“時間戳”等選項。目前三十七頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

4．UDP數(shù)據(jù)段格式

UDP是一種不可靠的、無連接的數(shù)據(jù)報服務(wù)。源主機(jī)在傳送數(shù)據(jù)前不需要和目標(biāo)主機(jī)建立連接。數(shù)據(jù)被冠以源、目標(biāo)端口號等UDP報頭字段后直接發(fā)往目的主機(jī)。這時，每個數(shù)據(jù)段的可靠性依靠上層協(xié)議來保證。在傳送數(shù)據(jù)較少、較小的情況下，UDP比TCP更加高效。

(1)源、目標(biāo)端口號字段：字段長度16比特，用來標(biāo)識源端和目標(biāo)端的應(yīng)用進(jìn)程。

(2)長度字段：字段長度16比特，用來表示UDP頭部和UDP數(shù)據(jù)的總長度字節(jié)。

(3)校驗和字段：字段長度16比特，用來對UDP頭部和UDP數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗。與TCP不同的是，對UDP來說，此字段是可選項，而TCP數(shù)據(jù)段中的校驗和字段是必須有的。目前三十八頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

5．套接字

在每個TCP、UDP數(shù)據(jù)段中都包含源端口和目標(biāo)端口字段。通常把一個IP地址和一個端口號合稱為一個套接字(Socket)，而一個套接字對(SocketPair)可以唯一地確定互連網(wǎng)絡(luò)中每個連接的雙方(客戶IP地址+客戶端口號、服務(wù)器IP地址+服務(wù)器端口號)。需要注意的是，不同的應(yīng)用層協(xié)議可能基于不同的傳輸層協(xié)議，如FTP、TELNET、SMTP協(xié)議基于可靠的TCP協(xié)議，而TFTP、SNMP、RIP協(xié)議基于不可靠的UDP協(xié)議。目前三十九頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點同時，有些應(yīng)用層協(xié)議占用了兩個不同的端口號，如FTP占用20、21端口，SNMP占用161、162端口。這些應(yīng)用層協(xié)議在不同的端口提供不同的功能。如FTP的21端口用來偵聽用戶的連接請求，而20端口用來傳送用戶的文件數(shù)據(jù)；再如，SNMP的161端口用于SNMP管理進(jìn)程獲取SNMP代理的數(shù)據(jù)，而162端口用于SNMP代理主動向SNMP管理進(jìn)程發(fā)送數(shù)據(jù)。

還有一些協(xié)議使用了傳輸層的不同協(xié)議提供的服務(wù)。如DNS協(xié)議同時使用了TCP53端口和UDP53端口。DNS協(xié)議在UDP的53端口提供域名解析服務(wù)，在TCP的53端口提供DNS區(qū)域文件傳輸服務(wù)。目前四十頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

6．TCP連接建立、釋放時的握手過程

理解TCP連接建立、釋放時的握手過程，對于開發(fā)基于TCP/IP協(xié)議的通信程序是十分重要的。一個TCP連接的建立需要三次握手過程，三次握手的目標(biāo)是使數(shù)據(jù)段的發(fā)送和接收同步。同時也向其他主機(jī)表明其一次可接收的數(shù)據(jù)量即窗口大小并建立邏輯連接。這三次握手的過程分別為：

(1)第一次握手，源主機(jī)發(fā)送一個同步標(biāo)志位(SYN)置1的TCP數(shù)據(jù)段。此段中同時標(biāo)明初始序號(ISN)，ISN是一個隨時間變化的隨機(jī)值。目前四十一頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

(2)第二次握手，目標(biāo)主機(jī)發(fā)回確認(rèn)數(shù)據(jù)段，此段中的同步標(biāo)志位(SYN)同樣被置1，且確認(rèn)標(biāo)志位(ACK)也置1，同時在確認(rèn)序號字段表明目標(biāo)主機(jī)期待收到源主機(jī)下一個數(shù)據(jù)段的序號(即表明前一個數(shù)據(jù)段已收到并且沒有錯誤)。此外，此段中還包含目標(biāo)主機(jī)的段初始序號。

(3)第三次握手，源主機(jī)再回送一個數(shù)據(jù)段，同樣帶有遞增的發(fā)送序號和確認(rèn)序號。

這樣，TCP會話的三次握手完成。接下來，源主機(jī)和目標(biāo)主機(jī)可以互相收發(fā)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束后，通信的雙方都可釋放連接，這個過程需要四次握手過程：目前四十二頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

(1)第一次握手，源主機(jī)發(fā)送一個釋放連接標(biāo)志位“FIN=1，seq=u”給目標(biāo)主機(jī)，意思是請求結(jié)束會話，等待目標(biāo)主機(jī)確認(rèn)。

(2)第二次握手，目標(biāo)主機(jī)發(fā)送“ACK=1，seq=v”，確認(rèn)號“ack=u+1”給客戶，而這個報文段自己的序號“seq=v”。從源主機(jī)到目標(biāo)主機(jī)這個方向的連接就釋放了，TCP連接處于半關(guān)閉狀態(tài)，目標(biāo)主機(jī)若發(fā)送數(shù)據(jù)，源主機(jī)仍要接收。

(3)第三次握手，目標(biāo)主機(jī)發(fā)送“FIN=1，ACK=1，seq=w，ack=u+1”給源主機(jī)，表示目標(biāo)主機(jī)已經(jīng)沒有要向源主機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)。

(4)第四次握手，源主機(jī)發(fā)送“ACK=1，seq=u+1，ack=w+1”給目標(biāo)主機(jī)，表示收到連接釋放報文段。目前四十三頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點2.1.4IPv4與IPv6

IPv4是第一個被廣泛使用的IP協(xié)議版本，也是到目前為止互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和應(yīng)用采用的最主要協(xié)議。按照TCP/IP協(xié)議，每個連接在互聯(lián)網(wǎng)上的主機(jī)都應(yīng)該有一個唯一的地址，將以這個地址作為該主機(jī)的標(biāo)志，即IP地址。為了方便使用，人們把這32位地址分為4段，每段8位，用十進(jìn)制數(shù)字表示，每段數(shù)字范圍為0～255，段與段之間用句點隔開。比如，上面的IP地址可以表示為。目前四十四頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點在實際中，數(shù)量眾多的主機(jī)不是各自獨立地接入互聯(lián)網(wǎng)的，數(shù)量不一的主機(jī)先是組成一個相對獨立的網(wǎng)絡(luò)，稱IP子網(wǎng)，然后再通過統(tǒng)一的網(wǎng)關(guān)設(shè)備(主要是路由器)接入互聯(lián)網(wǎng)。大的子網(wǎng)下又可以分更小的子網(wǎng)。與互聯(lián)網(wǎng)這一網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相對應(yīng)，32位的IP地址由兩部分組成，一部分為網(wǎng)絡(luò)地址，也就是該子網(wǎng)的編號；另一部分為主機(jī)地址，代表主機(jī)在該子網(wǎng)中的編號。為了便于IP地址的分配和使用，管理機(jī)構(gòu)又把IPv4的IP地址分為A、B、C、D、E共5類，其中A、B、C三類由NIC在全球范圍內(nèi)統(tǒng)一分配，D、E類為特殊地址。一個A類地址第一個字節(jié)為網(wǎng)絡(luò)地址，后三個字節(jié)為主機(jī)地址；一個B類地址的前兩個字節(jié)為網(wǎng)絡(luò)地址，后兩個字節(jié)為主機(jī)地址；一個C類地址的前三個字節(jié)為網(wǎng)絡(luò)地址，最后一個字節(jié)為主機(jī)地址。目前四十五頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點隨著互聯(lián)網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，主機(jī)數(shù)量呈指數(shù)增加，IPv4協(xié)議提供的地址面臨枯竭。而移動終端的互聯(lián)網(wǎng)化和物聯(lián)網(wǎng)的成長，對IP地址的需求更加巨大。為了克服這一困難，IPv6加快了部署的步伐。IPv6是用于替代現(xiàn)行版本IPv4的IP協(xié)議的第六個版本，與IPv4相比，IPv6具有以下幾個優(yōu)勢：

(1)?IPv6具有更大的地址空間。IPv4中規(guī)定IP地址長度為32，即有232個地址；而IPv6中IP地址的長度為128，即有2128個地址。目前四十六頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

(2)?IPv6使用更小的路由表。IPv6的地址分配一開始就遵循聚類原則，這使得路由器能在路由表中用一條記錄表示一片子網(wǎng)，大大減小了路由器中路由表的長度，提高了路由器轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的速度。

(3)?IPv6增加了增強(qiáng)的組播支持以及對流的控制。這使得網(wǎng)絡(luò)上的多媒體應(yīng)用有了長足發(fā)展的機(jī)會，為服務(wù)質(zhì)量控制提供了良好的網(wǎng)絡(luò)平臺。

(4)?IPv6加入了對自動配置的支持。這是對DHCP協(xié)議的改進(jìn)和擴(kuò)展，使得網(wǎng)絡(luò)的管理更加方便和快捷。目前四十七頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

(5)?IPv6具有更高的安全性。在使用IPv6網(wǎng)絡(luò)中用戶可以對網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密并對IP報文進(jìn)行校驗，極大地增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的安全性。

我國互聯(lián)網(wǎng)規(guī)模龐大，而申請到的IP地址總數(shù)相對較少，IP地址緊缺的矛盾尤其尖銳。因此，在IPv6的推動方面，我國一直走在前面。目前，我國IPv6網(wǎng)絡(luò)的試點工作已經(jīng)展開，很多新建的網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)可以同時支持IPv4和IPv6。目前四十八頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點2.1.5C/S模式與B/S模式

互聯(lián)網(wǎng)最大的特點是通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了全世界范圍信息的共享。信息共享主要通過B/S模式或者C/S模式實現(xiàn)，而目前B/S模式的使用最為普遍。

1．C/S模式

C/S是Client/Server的縮寫，即客戶/服務(wù)器模式。在客戶/服務(wù)器模式中，服務(wù)器是網(wǎng)絡(luò)信息資源和計算的核心，而客戶機(jī)是網(wǎng)絡(luò)資源的消費者，客戶機(jī)通過服務(wù)器獲得所需要的網(wǎng)絡(luò)信息資源。這里客戶和服務(wù)器都是指通信中所涉及的進(jìn)程，即是運行著的客戶軟件和服務(wù)器軟件，使用計算機(jī)的人是計算機(jī)的“用戶”，而不是這里所指的“客戶”。但在國內(nèi)外很多技術(shù)文獻(xiàn)中，也經(jīng)常把運行服務(wù)器程序的機(jī)器稱為服務(wù)器，實際中要根據(jù)上下文的內(nèi)容進(jìn)行區(qū)分。

目前四十九頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

C/S模型的工作過程如圖2-7所示。其工作過程如下：

(1)首先，服務(wù)器進(jìn)程啟動起來以后，就一直在監(jiān)聽某一TCP端口，比如FTP默認(rèn)為21端口，Web默認(rèn)為80端口，接收這一端口的請求信息。

(2)如果某個客戶，如客戶甲，需要查詢某個學(xué)生的個人信息時，它就向服務(wù)器發(fā)出請求(a)，告知這個學(xué)生的編號及要查詢信息的內(nèi)容。

(3)服務(wù)器進(jìn)程監(jiān)聽到這一請求后，啟動一個線程，該線程從關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)庫、文件等資源庫中搜索到該學(xué)生的信息，經(jīng)過相關(guān)處理后，把結(jié)果返回客戶甲(b)。目前五十頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

(4)如果客戶乙、客戶丙也需要查詢某個學(xué)生的個人信息，那么服務(wù)器則分別啟動另外兩個線程，處理兩個客戶的請求。

(5)依次類推，如果有N個客戶請求，服務(wù)器進(jìn)程就啟動N個線程處理客戶的請求。由于計算機(jī)的CPU和內(nèi)存等資源是有限的，因此，N的大小是受到限制的。一般把N叫做該服務(wù)器能夠處理的最大并發(fā)用戶數(shù)。

C/S是一種軟件系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，通過它可以充分利用服務(wù)器端和客戶端兩方的硬件資源，將任務(wù)合理分配到兩端，降低了系統(tǒng)的通信開銷。目前五十一頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點圖2-7C/S模型示意圖目前五十二頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

2．B/S模式

B/S(Browser/Server，即瀏覽器/服務(wù)器)是一種特殊的C/S，它是在普通C/S的基礎(chǔ)上，對服務(wù)器端和客戶端都進(jìn)行了改造和規(guī)范?？蛻舳司褪俏覀兪熘腤eb瀏覽器，如IE、Firefox和Opera等；服務(wù)器如IIS、Apache等。任何一種Web瀏覽器可以完全訪問任何一種服務(wù)器。這種模式統(tǒng)一了客戶端，將系統(tǒng)核心功能的實現(xiàn)集中到服務(wù)器上，簡化了系統(tǒng)的開發(fā)、維護(hù)和使用。目前五十三頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點在技術(shù)文獻(xiàn)中，人們經(jīng)常把C/S結(jié)構(gòu)和B/S結(jié)構(gòu)并列起來，似乎B/S結(jié)構(gòu)和C/S結(jié)構(gòu)分屬不同的兩種結(jié)構(gòu)，這樣顯然是不準(zhǔn)確的。但是由于人們經(jīng)常這樣說以至于成為業(yè)界習(xí)慣，因而當(dāng)出現(xiàn)這樣的說法時，我們應(yīng)該把C/S理解為除B/S結(jié)構(gòu)外其余的C/S結(jié)構(gòu)。

在B/S模式下，服務(wù)器軟件啟動后，其進(jìn)程就長駐內(nèi)存中，一刻也不停地監(jiān)聽設(shè)定的TCP端口，一般是80端口或者8080端口。一旦有向該端口發(fā)出的要求獲得網(wǎng)頁的請求，服務(wù)器進(jìn)程就從本地文件目錄或相關(guān)資源庫中讀取HTML網(wǎng)頁文件，發(fā)送給請求者。大部分瀏覽器也支持許多HTML以外的文件格式，如JPEG、PNG和GIF圖像格式，還可以利用插件來支持更多文件類型。這樣，網(wǎng)頁設(shè)計者便可以把圖像、動畫、視頻、聲音和流媒體包含在網(wǎng)頁中，或讓人們透過網(wǎng)頁而取得它們。目前五十四頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點瀏覽器和服務(wù)器之間的通信采用HTTP(HyperTextTransportProtocol，超文本傳送協(xié)議)，當(dāng)需要更高的安全性時，需要采用HTTPS(HyperTextTransferProtocoloverSecureSocketLayer)。HTTPS是HTTP的安全版本，它在HTTP下加入SSL層，支持對文件內(nèi)容的加密，但HTTPS存在不同于HTTP的默認(rèn)端口。目前五十五頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

3．B/S模式與C/S模式的優(yōu)劣勢比較

(1)?B/S模式比C/S模式維護(hù)和升級更簡單。在C/S模式下，軟件系統(tǒng)的維護(hù)包括服務(wù)器軟件和每一個客戶端。由于每個客戶端都由不同的人員使用，不僅計算機(jī)里面一般會有各種其他的應(yīng)用軟件，而且由于使用者的原因，經(jīng)常會被病毒、流氓軟件等侵入，影響客戶端軟件的運行。而客戶端軟件因為是專用的，都需要專門維護(hù)，系統(tǒng)管理人員如果需要在幾百甚至上千部電腦之間來回奔跑，效率和工作量是可想而知的，因而維護(hù)工作量很大。另一方面，實際使用的軟件系統(tǒng)經(jīng)常需要改進(jìn)和升級，頻繁的升級也成為C/S模式軟件一項不堪重負(fù)的工作。而B/S模式則明顯體現(xiàn)著更為方便的特性，只需要對服務(wù)器軟件進(jìn)行修改和升級，所有的客戶端目前五十六頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點只是通用瀏覽器，不需要做任何的維護(hù)。因此無論用戶的規(guī)模有多大或有多少分支機(jī)構(gòu)，都不會增加任何維護(hù)升級的工作量。如果是異地，還可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程升級和共享?！笆荨笨蛻魴C(jī)和“胖”服務(wù)器越來越成為業(yè)界的主流，這對用戶人力、物力、時間和費用的節(jié)省可以說是革命性的。

(2)?B/S模式比C/S模式成本更低。在C/S模式下，軟件不具有通用性，無論是服務(wù)器端軟件還是客戶端軟件，都需要軟件提供商進(jìn)行全面開發(fā)。而在B/S模式下，客戶端是通用的免費軟件，一般無須開發(fā)，個別情況下只需要安裝一個插件即可；服務(wù)器端有成熟的軟件如IIS和Apache等，基本的通信功能和文件管理功能已經(jīng)非常完善，只需要開發(fā)相對簡單的網(wǎng)頁和CGI程序等，因而開發(fā)成本要低得多。目前五十七頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

(3)?B/S模式服務(wù)器負(fù)載更重。由于B/S模式下絕大多數(shù)任務(wù)都要服務(wù)器端完成，因而服務(wù)器端負(fù)載較重，一旦服務(wù)器發(fā)生網(wǎng)絡(luò)擁塞或者因CPU或內(nèi)存占用過度而癱瘓，將嚴(yán)重影響系統(tǒng)的使用。因此，通常情況下要采取一些措施，如采用雙機(jī)熱備、網(wǎng)絡(luò)存儲服務(wù)器、服務(wù)器集群等。

(4)?B/S模式客戶端不如C/S模式功能強(qiáng)大。B/S模式下客戶端軟件采用Web瀏覽器帶來的方便性和低成本，在一定程度上是以犧牲了客戶端的功能為代價的，盡管在Web瀏覽器上可以運行諸如JavaScript、VbScript等腳本程序，但這些程序?qū)蛻舳速Y源的訪問是受到嚴(yán)格限制的，因此很多和硬件以及本地文件系統(tǒng)資源相關(guān)的功能并不能實現(xiàn)。目前五十八頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

(5)?B/S模式與C/S模式在實際中的使用現(xiàn)狀。由于上述B/S模式與C/S模式各自的優(yōu)劣勢特點，絕大多數(shù)應(yīng)用系統(tǒng)采用了B/S模式。目前不僅互聯(lián)網(wǎng)上廣泛采用B/S模式，而且在絕大多數(shù)企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)上也采用了B/S模式，如公司內(nèi)部OA系統(tǒng)、專用業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)等。但是，由于B/S模式在本地資源訪問方面的限制，在一些特殊情況下還必須采用C/S模式。目前五十九頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點2.1.6手機(jī)網(wǎng)頁標(biāo)準(zhǔn)

目前，手機(jī)網(wǎng)頁存在著幾個不同的標(biāo)準(zhǔn)，包括WML、XHTMLMP、HTML5等，選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)是手機(jī)網(wǎng)站開發(fā)必須首先考慮的。

1．HTML

HTML(HyperTextMarkupLanguage，超文本標(biāo)記語言)是用于描述網(wǎng)頁文檔的一種標(biāo)記語言，它通過標(biāo)記符號來標(biāo)記要顯示的網(wǎng)頁中的各個元素。網(wǎng)頁文件本身是一種文本文件，通過在文本文件中添加標(biāo)記符，可以告訴瀏覽器如何顯示其中的內(nèi)容，如文字如何處理，畫面如何安排，圖片如何顯示等。瀏覽器按順序閱讀網(wǎng)頁文件，然后根據(jù)標(biāo)記符解釋和顯示其標(biāo)記的內(nèi)容，對書寫出錯的標(biāo)記不指出其錯誤，且不停止其解釋執(zhí)行過程。目前六十頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點下面是一個簡單的HTML文件Test1.html：

<!doctypehtml>

<html>

<head>

<metacharset=“utf-8”>

<title>Hello,ThisisaHTMLpage!</title>

<styletype=“text/css”>

body,td,th{

font-size:36px;

color:#900;

font-family:Arial,Helvetica,sans-serif;

}

</style>

</head>目前六十一頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

<body>

<palign=“center”> </p>

<palign=“center”> </p>

<palign=“center”> </p>

<palign=“center”><strong>Hello,ThisisaHTMLpage!</strong></p>

<p> </p>

</body>

</html>

文件中的“<!doctypehtml>”說明該文件的類型是HTML，“<html>”和“</html>”分別表示文件的開始和結(jié)束，“<body>”和“</body>”分別表示文件正文的開始和結(jié)束。這些符號就是標(biāo)記符號，有一定的含義。該文件用IE瀏覽器打開后的顯示效果如圖2-8。目前六十二頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點圖2-8Test1.html目前六十三頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

HTML文檔的制作并不復(fù)雜，但它的功能強(qiáng)大，能支持不同數(shù)據(jù)格式的文件嵌入，其主要特點是：

(1)簡易性。HTML的版本升級采用超集方式，即新版本完全包含老版本，因而用老版本編寫的網(wǎng)頁可以被新版本完全接受，版本升級過程更加方便平滑。

(2)可擴(kuò)展性。HTML的廣泛應(yīng)用帶來了增強(qiáng)功能、增加標(biāo)識符等要求。對此，HTML采取子類元素方式，為系統(tǒng)擴(kuò)展提供了保證。

(3)平臺無關(guān)性。雖然計算機(jī)種類很多，如PC機(jī)、服務(wù)器、筆記本、iPad、智能手機(jī)，還有不同形態(tài)的嵌入式設(shè)備等，但HTML都可以在這些平臺上運行。目前六十四頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

(4)?HTML支持以JavaScript、VbScript為代表的動態(tài)網(wǎng)頁生成技術(shù)，豐富了網(wǎng)頁的功能。

今天，對互聯(lián)網(wǎng)的成功因素進(jìn)行總結(jié)，那就是TCP/IP和HTML。TCP/IP奠定了互聯(lián)網(wǎng)擴(kuò)展到全世界的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)，HTML提供了把互聯(lián)網(wǎng)信息傳送且展示給幾十億互聯(lián)網(wǎng)用戶的最好手段。隨著3G技術(shù)的普及，基于HTML升級版本的手機(jī)網(wǎng)頁正迅速替代WML網(wǎng)頁成為手機(jī)網(wǎng)頁的主流。目前六十五頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

2．WML

最早的手機(jī)網(wǎng)站采用WAP(WirelessApplicationProtocol)協(xié)議，網(wǎng)頁設(shè)計則采用WML(WirelessMarkupLanguage)。WML即無線標(biāo)記語言，移動設(shè)備中內(nèi)置的微型瀏覽器能夠解釋這種標(biāo)記語言。雖然它和HTML語言很相像，但WML其實是XML的一個應(yīng)用子集。

XML可用于標(biāo)記電子文件使其具有結(jié)構(gòu)性的標(biāo)記語言，也可以用來標(biāo)記數(shù)據(jù)、定義數(shù)據(jù)類型，是一種允許用戶對自己的標(biāo)記語言進(jìn)行定義的源語言。XML與Access、Oracle和SQLServer等數(shù)據(jù)庫不同，數(shù)據(jù)庫提供了更強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)存儲和分析能力，如數(shù)據(jù)索引、排序、查找、相關(guān)一致性等，而XML僅僅是存儲數(shù)據(jù)。事實上XML與其他數(shù)據(jù)表現(xiàn)形式最大的不同在于它極其簡單。這看上去是一個很小的優(yōu)點，但正是這點卻使XML與眾不同。目前六十六頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

XML與HTML的設(shè)計區(qū)別在于XML的核心是數(shù)據(jù)，其重點是數(shù)據(jù)的內(nèi)容，而設(shè)計的HTML被用來顯示數(shù)據(jù)，其重點是數(shù)據(jù)的顯示。XML和HTML在語法上面也有區(qū)別，HTML的標(biāo)記不是所有的都需要成對出現(xiàn)，XML則要求所有的標(biāo)記必須成對出現(xiàn)；HTML標(biāo)記不區(qū)分大小寫，XML則對大小寫敏感，即需要區(qū)分大小寫。

XML簡單的特點使其易于在任何應(yīng)用程序中讀寫數(shù)據(jù)，這使XML很快成為數(shù)據(jù)交換的唯一公共語言，雖然不同的應(yīng)用軟件也支持其他的數(shù)據(jù)交換格式，但不久之后它們都將支持XML，這就意味著程序可以更容易地與Windows、MacOS、Linux以及其他平臺下產(chǎn)生的信息結(jié)合，然后可以很容易加載XML數(shù)據(jù)到程序中來分析它，并以XML格式輸出結(jié)果。目前六十七頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

3．XHTML

XHTML(TheExtensibleHyperTextMarkupLanguage，可擴(kuò)展標(biāo)識語言)的出現(xiàn)是HTML不斷演進(jìn)的結(jié)果。隨著Web的日漸普及，HTML用戶要求能控制頁面的觀感，為此，瀏覽器廠商在HTML2和HTML3中推出了新的特性。這些新特性在帶來美感的同時，也使網(wǎng)頁變得難以理解，復(fù)雜的嵌套表結(jié)構(gòu)成為控制頁面布局的主要手段，其中還充斥著大量font標(biāo)記和color聲明。目前六十八頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點為解決這個問題，瀏覽器廠商又推出了HTML4。它將表示邏輯的工作推給了CSS，為高級內(nèi)容定位引入了層(div)的功能。與HTML3相比，意味著代碼的編寫模式發(fā)生了變化。為了簡化遷移過程，開發(fā)人員又通過HTML4的Transitional版本來支持舊的HTML3結(jié)構(gòu)，適用于高級用戶的Strict版本則要求將內(nèi)容和表示徹底分開。目前六十九頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點這時，W3C提出了XHTM1作為符合結(jié)構(gòu)良好而有效的HTML4的XML版本。對于XML用戶來說，這簡化了將XML內(nèi)容轉(zhuǎn)化成網(wǎng)頁并用已有驗證程序檢查轉(zhuǎn)換結(jié)果的工作。于是，XHTML1.1嘗試將不同的問題隔離到不同的模塊中，這種模塊化方法便于針對不同的需要使用標(biāo)準(zhǔn)的不同部分，也有利于適用新的功能擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)。

XML雖然數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換能力強(qiáng)大，可以完全替代HTML，但面對成千上萬已有的站點，直接采用XML還為時過早。因此，開發(fā)人員在HTML4.0的基礎(chǔ)上，用XML的規(guī)則對其進(jìn)行了擴(kuò)展，得到了XHTML。從某種意義上講，建立XHTML的目的就是實現(xiàn)HTML向XML的過渡。目前七十頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點與HTML4相比，XHTML1.1把內(nèi)容和表示相分離，但是和過去一樣，一些實際問題只能使用CSS中技巧來解決。例如：無序列表表示的菜單結(jié)構(gòu)通常包括漂亮的圖片，但圖像不大容易通過文本—語音設(shè)施讀給有視覺障礙的人聽，而且像Lynx這樣的文本瀏覽器也不能顯示圖像。一個復(fù)雜的CSS技巧可以在瀏覽器中隱藏文本顯示圖像。但是如果不同頁面上的菜單不同，就很難用CSS指定這部分內(nèi)容了。目前七十一頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

XHTML2進(jìn)一步把內(nèi)容和表示相互分離，改進(jìn)了HTML4和XHTML1中殘留的瑕疵。如將imgsrc標(biāo)記換成了可用于任何元素的可選屬性src。修改后的CSS完全脫離了內(nèi)容，不支持圖像的設(shè)備很容易轉(zhuǎn)而表示文本。還用xforms模塊替換了html的forms，其中，xforms不需要一行腳本就能指定交互邏輯、驗證規(guī)則和計算方法。此外，這種技術(shù)采用了豐富的XML結(jié)構(gòu)而不是鍵值對，允許出現(xiàn)嵌套的子表單和重復(fù)的元素。除了能提供一個強(qiáng)大的引擎外，文本—語音設(shè)備更適合改變應(yīng)用程序的豐富性。目前七十二頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

XHTMLMobileProfile是WAP論壇為WAP2.0所定義的內(nèi)容編寫語言，它是為不支持XHTML的全部特性且資源有限的Web客戶端所設(shè)計的。XHTMLMobileProfile以XHTMLBasic為基礎(chǔ)，加入了一些來自XHTML1.0的元素和屬性。這些內(nèi)容事實上包括了一些其他表示元素和對內(nèi)部樣式表的支持。和XHTMLBasic一樣，XHTMLMobileProfile是嚴(yán)格的XHTML1.0子集。目前七十三頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和手機(jī)終端的更新?lián)Q代，越來越多的手機(jī)終端已經(jīng)支持XHTML，XHTML逐步成為手機(jī)網(wǎng)站開發(fā)的首選描述語言。但仍有一些用戶使用的低端手機(jī)尚不支持XHTML。由于這小部分影響范圍很小，對于手機(jī)網(wǎng)站的開發(fā)，建議采用XHTML做為主流模板語言，如果仍需要照顧部分低端手機(jī)市場，可以再開發(fā)一套WML模板，通過手機(jī)終端適配識別出手機(jī)終端類型后進(jìn)行逐個調(diào)用。目前七十四頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

4．HTML5

HTML5是W3C之外一些重要Web開發(fā)人員和主流瀏覽器廠商，因為不同意XHTML2的方向而設(shè)計的。2004年，他們成立了一個獨立的工作組，為新的HTML版本提出了一種新的設(shè)計方向，并以網(wǎng)頁超文本技術(shù)工作小組(WHATWG)的名義推出了HTML5。HTML5在誕生之后確立了一個原則，那就是所有的技術(shù)必須是開放的，不準(zhǔn)有專利限制。在這期間，Opera捐獻(xiàn)了CSS技術(shù)，Google提供了視頻格式WebM。目前，大部分HTML協(xié)議在眾多網(wǎng)絡(luò)技術(shù)公司中達(dá)成共識，但在視頻格式方面，世界各大互聯(lián)網(wǎng)公司正在為具體標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行爭論。紛爭的兩大陣營分別是以O(shè)pera、火狐、Google等為代表的一方，另一方則由蘋果公司領(lǐng)銜。目前七十五頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點而按照爭論的視頻格式來分，前者可以分為WebM陣營，后者則可以看做MPEG陣營。WebM陣營認(rèn)為MPEG格式目前是具有專利保護(hù)的，這違背了HTML5所有技術(shù)必須開放的原則。MPEG陣營則更多地是因為自身目前就在使用這種視頻格式。

HTML5和HTML4的相似性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過XHTML2和XHTML1的相似性。HTML5有以下特點：遷移路徑更加平坦，有經(jīng)驗的HTML4開發(fā)人員熟悉新版本也更方便；新特性遵循相似的邏輯；特定元素的專門事件屬性允許HTML編輯人員提供更適當(dāng)?shù)奈谋就瓿晒δ?；HTML5的基本設(shè)計理念利用了Web開發(fā)人員需要的特性擴(kuò)展HTML4。HTML5在繼承HTML4基本技術(shù)的同時進(jìn)行了簡化。目前七十六頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點到目前為止，HTML5和XHTML2都還不是正式的推薦標(biāo)準(zhǔn)，將來一些細(xì)微的地方還可能變化，但它們的發(fā)展方向不會變，兩者都解決了現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)存在的一些不足。未來的瀏覽器如何增加對這兩種新標(biāo)準(zhǔn)的支持還有待觀察。當(dāng)前，瀏覽器普遍同時支持HTML4和XHTML1，但已經(jīng)有越來越多的PC瀏覽器和手機(jī)瀏覽器開始支持HTML5，HTML5豐富的功能使得目前已經(jīng)掀起了一個HTML5熱潮，手機(jī)網(wǎng)頁開發(fā)者轉(zhuǎn)向HTML5正成為時尚。目前七十七頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

HTML5是近十年來Web開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)最巨大的飛躍。和以前的版本不同，HTML5不僅大幅提升Web應(yīng)用在交互、系統(tǒng)能力調(diào)用、多媒體、語義化等方面的能力，而且也將Web帶入一個成熟的應(yīng)用平臺。在HTML5平臺上，視頻、音頻、圖像、動畫以及同電腦的交互都被標(biāo)準(zhǔn)化。用戶無需安裝紛繁的插件就可以獲得更為豐富的Web應(yīng)用。

HTML5技術(shù)族主要包括HTML5、CSS3、JavaScript、WebApplicationAPI、SVG等，它們具有以下的新特性：

目前七十八頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

(1)豐富的結(jié)構(gòu)化、語義化標(biāo)簽。HTML5新增加了一些結(jié)構(gòu)化標(biāo)簽，主要包括“<header>”、“<footer>”、“<nav>”、“<section>”、“<article>”、“<hgroup>”、“<aside>”等，這些標(biāo)簽使網(wǎng)頁結(jié)構(gòu)更加簡潔和嚴(yán)謹(jǐn)。新標(biāo)簽語義化更強(qiáng)，便于開發(fā)者理解和靈活使用，也利于計算機(jī)對語義化的Web應(yīng)用進(jìn)行理解、索引和利用。

(2)面向應(yīng)用的功能增強(qiáng)。HTML5面向移動應(yīng)用功能不斷進(jìn)行增強(qiáng)，包括多線程并發(fā)、離線數(shù)據(jù)緩存、數(shù)據(jù)存儲、跨域資源共享等。其中，WebWorkers標(biāo)準(zhǔn)彌補(bǔ)了Web應(yīng)用以往只能單線程運行的短板，使其不但能夠支持多線程的Web操作，并能將資源消耗較大的操作放到后臺執(zhí)行，目前七十九頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點從而提高Web應(yīng)用的響應(yīng)速度，降低終端資源消耗。OfflineAppCache能夠?qū)eb應(yīng)用相關(guān)的資源文件緩存到本地，使用戶在離線狀態(tài)下也能使用Web應(yīng)用，為開發(fā)離線的移動Web應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。WebStorage規(guī)范為簡單的網(wǎng)頁數(shù)據(jù)存儲提供了LocalStorage和SessionStorage兩個基本方法，LocalStorage可將數(shù)據(jù)永久保存在本地，SessionStorage可在瀏覽器會話保持期間保存數(shù)據(jù)。IndexedDB是HTML5另一種數(shù)據(jù)存儲方式，能夠幫助Web應(yīng)用存儲復(fù)雜結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)。Cross-OriginResourceSharing使Web應(yīng)用突破了以往無法跨域名訪問其他Web應(yīng)用的限制，增強(qiáng)了Web應(yīng)用服務(wù)之間的交互能力。目前八十頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

(3)系統(tǒng)能力調(diào)用。HTML5納入W3CDAP工作組制定的一系列設(shè)備API，極大提升了Web應(yīng)用對終端設(shè)備能力的訪問和調(diào)用能力，這些設(shè)備主要包括終端系統(tǒng)信息API、日歷API、通信錄API、觸摸API、通訊API、多媒體捕捉API等。

同時，W3C還制定了位置API和視頻通信API。位置API標(biāo)準(zhǔn)使基于位置的Web應(yīng)用能夠訪問所持設(shè)備的地理位置信息。位置API與底層位置信息源無關(guān)，它的來源可包括GPS、從網(wǎng)絡(luò)信號(如IP地址、WiFi、基站號等)推測的位置，以及用戶輸入位置。視頻通信API通過API接口提供視頻會議核心技術(shù)能力，包括音視頻采集、編解碼、網(wǎng)絡(luò)傳輸、顯示等，它能使瀏覽器直接進(jìn)行實時視頻和音頻通信。目前八十一頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

(4)富媒體支持。HTML5技術(shù)極大增強(qiáng)了Web應(yīng)用在繪圖、音視頻、字體、數(shù)學(xué)公式、表單等方面的能力。Canvas特性能提供2D、3D圖片的移動、旋轉(zhuǎn)、縮放等常規(guī)操作以及強(qiáng)大的繪圖渲染能力。SVG基于XML來描述二維矢量圖形，可根據(jù)用戶的需求進(jìn)行無失真縮放，適合移動設(shè)備圖片顯示。HTML5標(biāo)準(zhǔn)增加了音視頻標(biāo)簽“<audio>”、“<video>”，可在網(wǎng)頁中直接播放音頻、視頻文件，以取代AdobeFlash、微軟Silverlight、QuickTime等多媒體插件及私有協(xié)議。WOFF能通過樣式庫為Web應(yīng)用中自動提供各種字體，并且能根據(jù)實際需要調(diào)整字體的大小。MathML可使用戶能夠在網(wǎng)頁文本中直接輸入復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式符號。目前八十二頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

(5)連接特性。WebSockets允許在Web應(yīng)用前端與后端之間通過指定的端口打開一個持久連接，這極大地提高了Web應(yīng)用的效率，使得基于頁面的實時聊天、更快速的網(wǎng)頁游戲體驗、更優(yōu)化的在線交流得到了實現(xiàn)。同時，HTML5擁有更有效的服務(wù)器推送技術(shù)，使得基于推送技術(shù)的應(yīng)用更容易實現(xiàn)。目前八十三頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

HTML5技術(shù)的卓越性能和良好前景，促使全球科技巨頭都積極布局。Facebook、亞馬遜等互聯(lián)網(wǎng)巨頭均采用HTML5改造應(yīng)用服務(wù)，并同時支持原生移動客戶端與HTML5Web版本。據(jù)工信部電信研究院預(yù)計，2012年全球主流網(wǎng)站支持HTML5的比例可能超過50%，視頻網(wǎng)站支持比例將超過90%。蘋果、谷歌、微軟、Mozilla、Opera等巨頭也均大力提升了其終端或瀏覽器產(chǎn)品對HTML5的支持程度。據(jù)StrategyAnalytics預(yù)測，全球支持HTML5的移動智能終端將由2011年的3.36億部增長到2013年的10億部。

目前八十四頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

2.2移動通信技術(shù)

2.2.1移動通信技術(shù)概況

移動通信技術(shù)實現(xiàn)了人們在任何時間、任何地點與任何個人進(jìn)行通信的愿望。在短短的二三十年間，移動通信實現(xiàn)了從傳統(tǒng)的單基站大功率系統(tǒng)到蜂窩移動系統(tǒng)；從本地覆蓋到全國覆蓋，并實現(xiàn)了國內(nèi)、國際漫游；從提供語音業(yè)務(wù)到提供包括數(shù)據(jù)的綜合業(yè)務(wù)；從模擬移動通信系統(tǒng)到數(shù)字移動通信系統(tǒng)等。目前，第四代移動通信技術(shù)已經(jīng)開始在一些國家和地區(qū)商業(yè)使用，國內(nèi)也正緊鑼密鼓地進(jìn)行試點，預(yù)計在2013年后半年會進(jìn)行大規(guī)模建設(shè)。目前八十五頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點第一代移動通信系統(tǒng)(1G)興起于20世紀(jì)70年代末，主要采用模擬技術(shù)和頻分多址(FDMA)技術(shù)。由于受到傳輸帶寬限制，其最致命的缺點是不能進(jìn)行大區(qū)域性漫游。第二代移動通信系統(tǒng)(2G)興起于20世紀(jì)90年代初期，主要采用數(shù)字時分多址(TDMA)和碼分多址(CDMA)技術(shù)，以數(shù)字傳輸方式實現(xiàn)語音和數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)。第二代移動通信系統(tǒng)替代第一代移動通信系統(tǒng)完成了模擬技術(shù)向數(shù)字技術(shù)的轉(zhuǎn)變。第三代移動通信系統(tǒng)(3G)是目前正在商業(yè)使用的移動通信系統(tǒng)，它提供了前兩代產(chǎn)品不具備的各種寬帶信息業(yè)務(wù)，比如無線高速上網(wǎng)、視頻等。三代移動通信系統(tǒng)性能比較如表2-1所示。目前八十六頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點表2-1三代移動通信系統(tǒng)性能比較

目前八十七頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點2.2.23G移動通信技術(shù)

根據(jù)IMT-2000系統(tǒng)基本標(biāo)準(zhǔn)，第三代移動通信系統(tǒng)主要由4個功能子系統(tǒng)構(gòu)成，分別是核心網(wǎng)(CN)、無線接入網(wǎng)(RAN)、移動臺(MT)和用戶識別模塊(UIM)，基本上對應(yīng)于GSM系統(tǒng)的交換子系統(tǒng)(SSS)、基站子系統(tǒng)(BBS)、移動臺(MS)和SIM卡4部分。其中核心網(wǎng)和無線接入網(wǎng)是第三代移動通信系統(tǒng)的重要內(nèi)容，也是第三代移動通信標(biāo)準(zhǔn)制訂中難度最大的技術(shù)內(nèi)容。第三代移動通信系統(tǒng)可以提供達(dá)到有線電話質(zhì)量的語音，還能提供智能網(wǎng)、多媒體及眾多的寬帶非話音業(yè)務(wù)。第三代移動通信系統(tǒng)的特點是：它綜合了蜂窩、無繩、尋呼、集群、無線擴(kuò)頻、無線接入、移動數(shù)據(jù)、移動衛(wèi)星、個人通信等各類移動通信功能，能提供與固定電信網(wǎng)兼容的高質(zhì)量業(yè)務(wù)，并能支持低速率話音和較高速率的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。目前八十八頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

1．第三代移動通信新技術(shù)

第三代移動通信系統(tǒng)采用了多種新技術(shù)，包括：

(1)?WAP技術(shù)。WAP(無線應(yīng)用協(xié)議)已經(jīng)成為數(shù)字移動電話和其他無線終端上無線信息和電話服務(wù)的實際世界標(biāo)準(zhǔn)。WAP可提供相關(guān)服務(wù)和信息，如能提供與其他用戶進(jìn)行連接時的安全、迅速、靈敏和在線的交互方式。WAP處于TCP/IP環(huán)境和蜂窩傳輸環(huán)境之間，但是它獨立于所使用的傳輸機(jī)制，可用于通過移動電話或其他無線終端來訪問和顯示多種形式的無線信息。目前八十九頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

(2)快速無線IP技術(shù)。快速無線IP技術(shù)是未來移動通信發(fā)展的重點，寬頻帶多媒體業(yè)務(wù)是最終用戶的基本要求。根據(jù)ITM-2000的基本要求，第三代移動通信系統(tǒng)可以提供較高的傳輸速度(本地區(qū)為2Mb/s，移動為144kb/s)。由于無線IP主機(jī)在通信期間需要在網(wǎng)絡(luò)上移動，其IP地址就有可能經(jīng)常變化。傳統(tǒng)的有線IP技術(shù)將導(dǎo)致通信中斷，而第三代移動通信技術(shù)因為利用了蜂窩移動電話呼叫原理，完全可以使移動節(jié)點采用并保持固定不變的IP地址，一次登錄即可實現(xiàn)在任意位置上或在移動中保持與IP主機(jī)的單一鏈路層連接，完成移動中的數(shù)據(jù)通信。目前九十頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

(3)軟件無線電技術(shù)。在不同工作頻率、不同調(diào)制方式、不同多址方式等多種標(biāo)準(zhǔn)共存的第三代移動通信系統(tǒng)中，軟件無線電技術(shù)是一種最有希望解決這些問題的技術(shù)。軟件無線電技術(shù)可將模擬信號的數(shù)字化過程盡可能地接近天線，即將A/D轉(zhuǎn)換器盡量靠近RF射頻前端，利用DSP的強(qiáng)大處理能力和軟件的靈活性實現(xiàn)信道分離、調(diào)制解調(diào)、信道編碼譯碼等工作，從而為第二代移動通信系統(tǒng)向第三代移動通信系統(tǒng)的平滑過渡提供一個良好的無縫解決方案。目前九十一頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

3G移動通信系統(tǒng)需要很多關(guān)鍵性技術(shù)，軟件無線電技術(shù)基于同一硬件平臺，通過加載不同的軟件，就可以獲得不同的業(yè)務(wù)特性，這相對于系統(tǒng)升級、網(wǎng)絡(luò)平滑過渡、多頻多模的運行情況來講，簡單容易、成本低廉。因此，軟件無線電技術(shù)能滿足第三代移動通信系統(tǒng)的多模式、多頻段、多速率、多業(yè)務(wù)、多環(huán)境的特殊要求。所以軟件無線電技術(shù)在未來移動通信應(yīng)用中有著廣泛的應(yīng)用意義，它不僅可改變傳統(tǒng)觀念，還會為移動通信的軟件化、智能化、通用化、個人化和兼容性帶來深遠(yuǎn)影響。目前九十二頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

(4)多載波技術(shù)。多載波MC-CDMA是第三代移動通信系統(tǒng)中使用的一種新技術(shù)。其實早在1993年的PIMRC會議上它就被提出來了。目前，它作為一種有著良好應(yīng)用前景的技術(shù)，已吸引了許多公司對其進(jìn)行深入研究。研究內(nèi)容大致有兩類：一是用給定擴(kuò)頻碼來擴(kuò)展原始數(shù)據(jù)，再用每個碼片來調(diào)制不同的載波；另一種是用擴(kuò)頻碼來擴(kuò)展已經(jīng)進(jìn)行了串并變換后的數(shù)據(jù)流，再用每個數(shù)據(jù)流來調(diào)制不同的載波。目前九十三頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

(5)多用戶檢測技術(shù)。在CDMA系統(tǒng)中，由于碼間不正交，會引起多址干擾(MAI)，而多址干擾將會限制系統(tǒng)容量，為了消除多址干擾影響，人們提出了利用其他用戶的已知信息去消除多址干擾的多用戶檢測技術(shù)。多用戶檢測技術(shù)分為兩大類：線性多用戶檢測和相減去干擾檢測。在線性多用戶檢測中，對傳統(tǒng)的解相器軟輸出的信號進(jìn)行一種線性的映射(變換)以期產(chǎn)生新的一組有希望提供更好性能的輸出；在相減去干擾檢測中，可產(chǎn)生對干擾的預(yù)測并使之減小。多用戶檢測就是把所有用戶的信號都當(dāng)做有用信號而不是干擾信號來處理，這樣可以充分利用各用戶信號的幅度、定時、延遲等信息，從而大幅度地降低多徑多址干擾。目前九十四頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

(6)功率控制技術(shù)。為了克服寬帶CDMA系統(tǒng)的遠(yuǎn)近效應(yīng)，需要動態(tài)范圍達(dá)80dB的功率控制能力。上行鏈路功率控制方式分為開環(huán)和閉環(huán)兩種，開環(huán)功率控制主要用于克服距離衰減，閉環(huán)功率控制主要用于克服多普勒頻率產(chǎn)生的衰減，以保證基站接收到的所有移動臺信號具有相同的功率。下行鏈路采用插入功控子信道實現(xiàn)前向的閉環(huán)功控。目前九十五頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

(7)?TD-SCDMA技術(shù)。TD-SCDMA使用了第二代和第三代移動通信中的所有接入技術(shù)，包括TDMA、CDMA和SDMA，其中最關(guān)鍵的創(chuàng)新部分是SDMA。SDMA可以在時域/頻域之外用來增加容量和改善性能，SDMA的關(guān)鍵技術(shù)就是利用多天線對空間參數(shù)進(jìn)行估計，對下行鏈路的信號進(jìn)行空間合成。另外，將CDMA與SDMA技術(shù)結(jié)合起來也起到了相互補(bǔ)充的作用，尤其是當(dāng)幾個移動用戶靠得很近并使得SDMA無法分出時，CDMA就可以很輕松地起到分離作用了，而SDMA本身又可以使相互干擾的CDMA用戶降至最小。SDMA技術(shù)的另一重要作用是可以大致估算出每個用戶的距離和方位，可應(yīng)用于第三代移動通信用戶的定位，并能為越區(qū)切換提供參考信息?？偟膩碇v，TD-SCDMA具有價格便宜、容量較高和性能優(yōu)良等諸多優(yōu)點。目前九十六頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

(8)智能天線技術(shù)。智能天線技術(shù)是中國標(biāo)準(zhǔn)TD-SDMA中的重要技術(shù)之一，它是基于自適應(yīng)天線原理的一種適合于第三代移動通信系統(tǒng)的新技術(shù)。它結(jié)合了自適應(yīng)天線技術(shù)的優(yōu)點，利用天線陣列的波束匯成和指向產(chǎn)生多個獨立的波束，可以自適應(yīng)地調(diào)整其方向圖以跟蹤信號的變化，同時可對干擾方向調(diào)零以減少甚至抵消干擾信號，增加系統(tǒng)的容量和頻譜效率。智能天線通過調(diào)節(jié)各陣元信號的加權(quán)幅度和相位，從而調(diào)節(jié)天線陣列的方向圖形狀，達(dá)到增強(qiáng)所需信號，抑制干擾信號的目的。同時，它利用信號入射方向差別，將同頻率、同時隙的信號區(qū)分開來，從而達(dá)到成倍地擴(kuò)展通信系統(tǒng)容量的目的。目前九十七頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

2．3G移動通信技術(shù)的三種制式

3G移動通信技術(shù)有三種制式，分別是CDMA2000、WCDMA和TD-SCDMA。其中，CDMA2000和WCDMA屬于FDD方式，TD-SCDMA屬于TDD方式。在我國，這三種制式的網(wǎng)絡(luò)分別由三大電信運營商—中國電信、中國聯(lián)通和中國移動分別建設(shè)并實現(xiàn)互聯(lián)互通。

(1)?WCDMA。WCDMA是基于GSM網(wǎng)發(fā)展出來的3G技術(shù)規(guī)范，它是歐洲提出的寬帶CDMA技術(shù)，WCDMA與日本提出的寬帶CDMA技術(shù)基本相同，其支持者主要是以GSM系統(tǒng)為主的歐洲廠商，包括歐美的愛立信、阿爾卡特、諾基亞、朗訊、北電，日本公司也或多或少參與其中，如日本的NTT、富士通、夏普等廠商。目前九十八頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點

WCDMA最大的特點是它在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上繼承了GSM/GPRS核心網(wǎng)結(jié)構(gòu)，與GSM不同的是它在無線接入網(wǎng)部分引入了全新的無線WCDMA

，并采用了分組傳輸，更有利于實現(xiàn)高速移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳輸。WCDMA系統(tǒng)能夠架設(shè)在現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)上，對于電信運營商而言，可以較容易地過渡。因此，WCDMA具有先天的市場優(yōu)勢。該標(biāo)準(zhǔn)提出了GSM(2G)—GPRS—EDGE—WCDMA(3G)的演進(jìn)策略。GPRS和EDGE兩種技術(shù)被稱為2.5代移動通信技術(shù)。

(2)?CDMA2000。CDMA2000是由窄帶CDMA(CDMAIS95)技術(shù)發(fā)展而來的寬帶CDMA技術(shù)，最早由美國高通北美公司為主導(dǎo)提出，摩托羅拉、Lucent和三星都參與其中，韓國現(xiàn)在已經(jīng)成為該標(biāo)準(zhǔn)的主導(dǎo)者。目前九十九頁\總數(shù)一百八十一頁\編于二十三點這套系統(tǒng)是從窄頻CDMAOne數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)衍生出來的，可以從原有的CDMAOne結(jié)構(gòu)直接升級到3G，建設(shè)成本低廉。目前使用CDMA的地區(qū)除了中國外，只有日本、韓國和北美，CDMA2000的使用者沒有WCDMA多，但CDMA2000的研發(fā)進(jìn)度卻是目前各標(biāo)準(zhǔn)