第7章移動IP技術、移動互聯網第7章移動IP技術、移動互聯網(研究生課程：計算機網絡高級教程)第7章移動IP技術、移動互聯網7.1移動IP的基本概念移動IP問題的提出隨著移動通信技術的廣泛應用，人們希望通過筆記本計算機、手機或其它移動設備，在移動的任何地方、任何時間都能夠方便地訪問Internet。移動結點是指從一個鏈路移動到另一個鏈路、或一個網絡移動到另一個網絡的主機或路由器。移動IP稱為MobileIP。當移動結點在不同的網絡或在不同的傳輸介質之間移動時，隨著接入位置的變化，接入點會不斷改變。最初分配給它的IP地址已經不能表示出它目前所在的網絡位置，如果使用原來的IP地址，那么路由選擇算法已經不能夠為移動結點提供正確的路由服務，因此需要考慮新的網絡層處理方法。

(注：這里指的是移動互聯網支持的單個終端的移動，叫移動IP。當支持小、中規模的運動子網的移動時，如運動中的軍隊、火車、汽車等主體上的子網在Internet中也進行移動時，稱為移動網絡,簡稱NEMO(NetworkMobility)，IETF提出的RFC3963專門解決此類問題。本章討論前者，即移動IP，后者不在本章討論范圍內)第7章移動IP技術、移動互聯網要解決移動路由，用什么方法？法1：每一次改變接入點時也隨著改變IP地址

—傳統的路由算法不能保持通信的連續性

—移動結點IP地址不斷在變化，將導致移動結點無法與

其它用戶主機通信法2：接入點改變時IP地址不變

—每次在整個Internet中加入到該主機的特定主機路由，

路由表將急劇膨脹—傳統的路由算法處理該主機特定地址的負荷將大大增

加路由器的負載

要尋找一種新的機制來解決主機在不同網絡間移動的問題!!!第7章移動IP技術、移動互聯網移動IPv4的研究1992年：IETF成立移動IP工作組(IPRoutingforWireless/MobileHosts)，并在開始制定移動IPv4的標準草案文檔主要包括：

—RFC2002（定義了移動IPv4協議）

—RFC1701、2003與2004（定義了移動IPv4中的3種隧道技術）

—RFC2005（定義了移動IPv4的應用）

—RFC2006（定義了移動IPv4的管理信息庫MIB）1996年6月：IESG通過了移動IP標準草案1996年11月：公布了建議標準第7章移動IP技術、移動互聯網移動IP的設計目標

移動結點在改變接入點時，無論是在不同的網絡之間，或者是在不同的鏈路之間移動時，都不必改變其IP地址，可以在移動過程中保持已有通信的連續性。

—在網絡層需要提供支持移動功能—網絡層協議要支持移動結點IP分組轉發第7章移動IP技術、移動互聯網移動IP協議應能滿足的基本要求移動節點在改變接入點之后應能繼續與其他節點通信移動節點只要與接入點連接就能用原來的IP地址通信移動節點應該能與不具有移動IP功能的其他節點通信移動節點不應該比其他節點的安全性差考慮到移動結點通常是使用無線方式接入，涉及無線信道帶寬、誤碼率與電池供電等因素，應盡量簡化協議，減少協議開銷，提高協議效率。

第7章移動IP技術、移動互聯網移動IP協議的基本特征作為網絡層的一種協議，移動IP應具備以下特征:移動IP要與現有的Internet協議兼容；移動IP協議與底層所采用的物理層協議類型無關；移動IP協議對傳輸層及以上的高層協議是透明的；移動IP協議應該具有良好的可擴展性、可靠性和安全性。第7章移動IP技術、移動互聯網移動IP結構示意圖簡化后為：第7章移動IP技術、移動互聯網移動IP的四個功能實體

移動結點（mobilenode,MN）

家鄉代理（homeagent,HA）外地代理（foreignagent,FA）

通信對端(correspondentnode,CN)第7章移動IP技術、移動互聯網移動IP基本術語家鄉地址（homeaddress）轉交地址（care-ofaddress,CoA）家鄉網絡（homenetwork）家鄉鏈路（homelink）外地鏈路（foreignlink）移動綁定（mobilitybinding）隧道（tunnel）第7章移動IP技術、移動互聯網移動IPv4基本工作過程

代理發現(agentdiscovery),得到CoA

注冊(registration),使HA進行移動綁定

數據分組路由(packetrouting)傳輸

注銷(de-registration),

HA撤銷移動綁定第7章移動IP技術、移動互聯網1、代理發現第7章移動IP技術、移動互聯網2、注冊第7章移動IP技術、移動互聯網3、分組路由，進行通信移動結點在外地網絡上接收單播分組：

第7章移動IP技術、移動互聯網移動結點在外地網絡上發送單播分組

或：第7章移動IP技術、移動互聯網多播數據分組的路由

移動結點接收多播數據分組：

或：第7章移動IP技術、移動互聯網移動結點發送多播數據分組

或：第7章移動IP技術、移動互聯網移動IPv4中移動結點和通信對端的基本操作MNFAHACN第7章移動IP技術、移動互聯網注冊后，通信對端向移動結點發送數據分組時第7章移動IP技術、移動互聯網前面方法為間接路由，走了一個三角，

可以進一步改進為直接路由方法第7章移動IP技術、移動互聯網通信過程進行中，若一個外地網絡中的移動結點

又移動到另一個新的外地網絡時

通過錨FA第7章移動IP技術、移動互聯網移動IP協議研究需要進一步解決的問題移動IP協議的安全問題：從物理層與數據鏈路層角度看，無線鏈路容易遭受竊聽、重放或其他攻擊；從網絡層移動IP協議角度看，代理發現機制很容易遭到一個惡意結點攻擊，移動注冊機制很容易受到拒絕服務攻擊與假冒攻擊；家鄉代理、外地代理與通信對端，以及代理發現、注冊與隧道機制都可能成為攻擊的目標。

第7章移動IP技術、移動互聯網移動IP的服務質量QoS問題移動結點在相鄰區域間的切換引起分組傳輸路徑的變化，對通信服務質量會造成重要的影響；移動結點轉交地址的變化，會引起傳輸路徑上的某些結點不能滿足數據分組傳輸所需要的服務質量要求；目前IP網絡提出的集成服務(IntServ)和區分服務(DiffServ)機制不能適合于移動環境；移動IP服務質量解決方案需要考慮切換期間通信連接的中斷時間，有效確定切換過程中原有路徑中的重建，切換完成后要能夠及時釋放原有路徑上的服務質量狀態和己分配資源等因素；目前研究較多的解決方案都基于資源預留協議RSVP；移動網絡服務質量保證機制中服務質量的協商機制是致關重要的。第7章移動IP技術、移動互聯網移動IPv6與移動IPv4的比較IPv6對移動結點的支持：IPv6的結點自動配置功能使得結點在改變網絡接入點之后，根據外地網絡上路由器通告，能自動生成轉交地址CoA；IPv6協議的移動選項可以放在新的擴展報頭之中。

移動IPv6協議定義的三種數據結構：

綁定緩存

--每個家鄉代理、通信對端結點都有

(放各移動結點的轉交地址與家鄉地址的綁定記錄)

綁定更新列表

--每個移動結點都有(記錄了它所發出的所有綁定更新)

家鄉代理列表

--每個家鄉鏈路都有(每個家鄉鏈路上可能接有多個作為家鄉代理的路由器，放在列表中)第7章移動IP技術、移動互聯網移動IPv6與移動IPv4協議的不同之處移動IPv6協議中沒有“外地代理”的概念，只定義了一種“轉交地址”；移動IPv6允許通信對端發出的數據分組可以不經過家鄉代理，而直接路由到移動結點；移動IPv6中的移動檢測可以實現對移動結點和默認路由器之間的雙向通信的認證；移動IPv6家鄉代理在家鄉網絡上截取發送給離開家鄉網絡的移動結點的分組，使用的是“鄰結點發現機制”；移動IPv6使用ICMPv6協議，而不需要使用ICMPv4的“隧道軟狀態”；移動IPv4使用分組廣播機制，每個家鄉代理都需要向移動結點返回一個應答，而移動IPv6有動態家鄉代理發現機制，通過IPv6任播地址，僅需向移動結點返回一個應答。第7章移動IP技術、移動互聯網移動IPv6基本操作第7章移動IP技術、移動互聯網1.移動結點確定位置和移動檢測

IPv6定義了兩條路由器發現報文：路由器請求報文和路由器通告報文。首先，移動結點檢查接收到的路由器通告報文中的網絡前綴：

如果其中的一個前綴與移動結點的家鄉地址匹配，可以確定在家鄉鏈路上。如果沒有一個前綴與家鄉地址的網絡前綴匹配，那么移動結點就是連接在外地鏈路上。移動結點將最近接收到的和先前接收的通告中的前綴相比較，判斷是否移動了。如果移動結點確實移動了，那么它在新鏈路上得到一個轉交地址。第7章移動IP技術、移動互聯網2.移動結點轉交地址的獲取移動結點每切換到一條新的外地鏈路時，都將得到一個新的轉交地址。當移動結點根據外地鏈路的ICMPv6路由器通告報文中的M比特，確定移動結點應該使用哪一種方法獲取轉交地址CoA：若M=0，則采用有狀態地址自動配置獲得CoA，使用動態主機配置協議DHCPv6；否則，采用無狀態地址自動配置獲得CoA，用ICMPv6鄰結點發現機制中的無狀態地址自動配置機制。當移動結點進行多次切換后，會獲得一個以上的轉交地址，但是它只能使用一個轉交地址向家鄉代理注冊。用于注冊的轉交地址被稱為首選轉交地址。移動結點的家鄉代理將攔截的分組都發往移動結點的首選轉交地址，但移動結點可以使用任意一個當前的轉交地址接收分組。第7章移動IP技術、移動互聯網3.動態家鄉代理地址發現機制移動結點外出漫游期間，家鄉網絡可能重新配置，原來的家鄉代理也許會被其它路由器代替，這時移動結點就不知道誰是家鄉代理，另外，家鄉鏈路上可能有多個作為家鄉代理的路由器。移動IPv6提供了一個動態家鄉代理地址發現機制，使得移動結點能動態地發現家鄉代理的IP地址，從而之后可以向這個家鄉代理注冊它的轉交地址。

移動結點發送ICMPv6家鄉代理地址發現請求報文，目的地址為移動IPv6家鄉代理的任播地址(使用移動結點的家鄉網絡前綴組成的任播地址)，源地址是移動結點轉交地址。

收到這個請求報文后，家鄉鏈路上的其中一個家鄉代理會給移動結點返回ICMPv6家鄉代理地址發現應答報文，包含家鄉鏈路上所有家鄉代理的全球單播地址列表。收到該應答后，移動結點后續會發送綁定更新報文，發送給如下家鄉代理：(1)應答報文的家鄉代理發送者；或：(2)應答報文中的家鄉代理列表列出的任何一個全球單播地址指定的結點。第7章移動IP技術、移動互聯網移動結點任播發出的ICMPv6本地代理地址發現請求分組

CNA家鄉代理的任播地址ICMPv6請求分組第7章移動IP技術、移動互聯網家鄉代理發送到移動結點的ICMPv6本地代理地址發現應答分組

CNA在收到ICMPv6家鄉代理地址發現請求任播報文后,家鄉鏈路上的一個家鄉代理會給移動結點返回一個ICMPv6家鄉代理地址發現應答報文,包含家鄉鏈路上所有家鄉代理的全球單播地址。之后移動結點確定的家鄉代理可以是:(1)上面應答報文的那個家鄉代理發送者;或者是(2)上面應答報文中家鄉代理列表中列出的任何一個全球單播地址結點。ICMPv6應答分組第7章移動IP技術、移動互聯網4.移動節點家鄉地址與轉交地址綁定(注冊)移動IPv6結點用注冊報文通知家鄉代理或其它結點它的當前轉交地址。在移動IPv4中，移動結點通過UDP/IP分組中攜帶的注冊報文將它的轉交地址告訴家鄉代理。在移動IPv6中，新定義了一個IPv6移動擴展首部，支持移動結點的注冊功能。當移動結點漫游到外地網絡時，它用轉交地址向它的家鄉代理注冊。具體的操作是：移動結點向家鄉代理發送一個綁定更新報文，家鄉代理回送一個綁定確認報文。之后，家鄉代理會維護存放了移動結點轉交地址與家鄉地址關聯的綁定緩存。通信對端結點中也有綁定緩存，動態地學習和更新移動結點的地址綁定信息。這是移動結點通過向通信對端結點發送一個綁定更新報文，通信對端回送一個綁定確認報文得到的。最后，移動結點回到它的家鄉鏈路，要告訴家鄉代理，它已經不再連接在外地鏈路上了，需要注銷原來的轉交地址。第7章移動IP技術、移動互聯網移動結點向家鄉代理發送綁定更新分組

綁定更新分組CNA第7章移動IP技術、移動互聯網家鄉代理發向移動結點的綁定維持分組(確認)

綁定維持分組(確認)CNA第7章移動IP技術、移動互聯網5.通信對端與移動結點之間數據分組的收發移動結點與通信對端需要通信時，要區分兩種情況：通信對端發起通信請求，移動結點發現通信對端的IP分組是其家鄉代理通過隧道發送過來的；移動結點首先發起通信請求，移動結點直接使用轉交地址。如果通信對端沒有移動結點的當前轉交地址的綁定，會通知移動結點不承認它當前的轉交地址。對于這兩種情況，移動結點都會直接向通信對端發起綁定更新請求。通信對端接收到綁定更新請求報文，并認證其合法性后，向移動節點發送綁定確認，并更新自己的綁定緩存。通信對端綁定完成后，再向移動節點發送IP分組時，就直接發送給移動節點的轉交地址。這一過程也稱為路由優化。通信對端在發送任何數據分組前，應該先查看它的綁定高速緩存，查找是否有數據分組目的地址所對應的匹配表項。是否查找到匹配表項，對之后IPv6分組的轉發過程會有所不同。第7章移動IP技術、移動互聯網從移動結點發向通信對端結點的綁定更新分組

通信對端結點中有綁定緩存，維護移動結點轉交地址與家鄉地址的綁定信息。CNACNA第7章移動IP技術、移動互聯網通信對端結點向移動結點發送綁定維持(確認)分組

通信對端結點中有綁定緩存，維護移動結點轉交地址與家鄉地址的綁定信息。CNA綁定維持分組(確認)第7章移動IP技術、移動互聯網從移動結點向通信對端結點發送數據分組

CNACNA第7章移動IP技術、移動互聯網綁定緩存中有對應匹配表項時,

通信對端結點直接向移動結點發送數據分組

CNA通信對端結點的綁定緩存中有移動結點轉交地址與家鄉地址的綁定信息時第7章移動IP技術、移動互聯網綁定緩存中沒有對應匹配表項時,

通信對端結點向移動結點的家鄉地址發送數據分組

CNA通信對端結點的綁定緩存中沒有移動結點轉交地址與家鄉地址的綁定信息時第7章移動IP技術、移動互聯網然后家鄉代理攔截數據分組并通過隧道將分組發移動結點

CNA第7章移動IP技術、移動互聯網6.多播分組尋路移動結點接收多播分組時，移動結點必須加入多播組，成為其成員。加入多播組的方法有兩種：

通過外地網絡上的多播路由器。移動結點用它的轉交地址作為多播組成員關系報文中報告的成員地址。

通過家鄉代理的雙向隧道。移動結點使用隧道將多播組成員關系報文發送給家鄉代理，家鄉代理使用隧道將多播數據分組轉發給移動結點。移動結點作為組播源，發送多播分組也有兩種方式：直接在外地網絡上發送；通過隧道發送給家鄉代理，再由其轉發。第7章移動IP技術、移動互聯網移動IPv6通信類型小結第7章移動IP技術、移動互聯網MIPL(mobelIPv6forLinux)開源軟件Linux系統中MIPL實現移動IPv6；MIPL軟件模塊最初是芬蘭赫爾辛基技術大學開發，現由芬蘭赫爾辛基大學的通信與多媒體實驗室GO/Core項目組負責后續的開發工作；MIPL是一種開放源代碼的軟件，可以從網站下載；MIPL軟件是基于Linux-2.4.20內核開發的；MIPL軟件模塊分為內核補丁與應用程序兩個部分，應用程序主要是MIPL的調試程序。第7章移動IP技術、移動互聯網蜂窩通信網組成結構第7章移動IP技術、移動互聯網蜂窩通信網的通信技術第7章移動IP技術、移動互聯網蜂窩通信網的通信標準第7章移動IP技術、移動互聯網蜂窩通信網的通信標準第7章移動IP技術、移動互聯網蜂窩通信網的通信標準第7章移動IP技術、移動互聯網蜂窩通信網中的MSCMSC：移動交換中心MSC轉換所有的在移動電話和PSTN、及和其他移動電話之間的呼叫。第7章移動IP技術、移動互聯網蜂窩通信網中的移動歸屬位置寄存器：拜訪位置寄存器：第7章移動IP技術、移動互聯網蜂窩通信網中的移動第7章移動IP技術、移動互聯網蜂窩通信網相同MSC下的移動切換第7章移動IP技術、移動互聯網蜂窩通信網相同MSC下的移動切換第7章移動IP技術、移動互聯網蜂窩通信網不同MSC間的移動切換l第7章移動IP技術、移動互聯網蜂窩通信網不同MSC間的移動切換第7章移動IP技術、移動互聯網蜂窩通信網移動vs移動IP第7章移動IP技術、移動互聯網

移動互聯網的基本概念

與關鍵技術的研究移動互聯網的研究第7章移動IP技術、移動互聯網移動互聯網就是將移動通信和互聯網二者結合起來，成為一體。業界觀點：

1、移動互聯網是互聯網的延伸2、移動互聯網是互聯網的發展方向從技術層面的定義：

以寬帶IP為技術核心，可以同時提供語音、數據、多媒體等業務服務的開放式基礎電信網絡。從終端層面的定義：

用戶使用手機、上網本、筆記本電腦、平板電腦、智能本等移動終端，通過移動網絡獲取移動通信網絡服務和互聯網服務。

移動互聯網定義第7章移動IP技術、移動互聯網60第7章移動IP技術、移動互聯網61第7章移動IP技術、移動互聯網2012年中國移動互聯網用戶數超過6億，超越桌面互聯網移動互聯網發展--中國速度中國當前擁有6.7億手機用戶中，其中4億用戶手機是唯一的日常上網工具；2011年第1季度中國移動互聯網用戶規模達3.08億人，同比增長41.48％。預計至2012年有望突破6億，超過互聯網用戶數；易觀2011年1月數據顯示，中國智能手機市場2010年總銷量達到6759.8萬部，同比增長181%，創歷史最高增速，保有量也迅速升至12.9%。第7章移動IP技術、移動互聯網第7章移動IP技術、移動互聯網移動互聯網成為當前全球信息產業競爭的焦點第7章移動IP技術、移動互聯網總是在線無處不在個性化：通過手機號碼或其它方式，可以唯一辨識用戶，便于為用戶提供特有的個性化服務。碎片化

：間隙碎片時間數據傳輸,不連續性突發性

移動互聯網四要素滿足易用性、便攜性、與應用緊密結合

網絡：確保覆蓋范圍與速度

平臺+應用：提供基于移動互聯網的創新應用

定價：通過合理的定價實現多方共贏

移動互聯網與傳統互聯網的區別第7章移動IP技術、移動互聯網移動互聯網四要素把互聯網裝入口袋第7章移動IP技術、移動互聯網移動互聯網的應用特征(1)高便攜性(2)相對隱私性：互聯網下，PC端系統的用戶信息是可以被搜集的。而移動通訊用戶上網顯然是不需要自己設備上的信息給他人知道甚至共享。(3)應用輕便移動互聯網的基本面貌用戶選擇無線上網，但不等于PC互聯網便捷設備無線上網，但基本設備終端是手機、PAD等。終端之間可相互訪問(移動設備對移動設備,移動設備對PC)純移動設備用戶上網訪問時要減少下載，減少輸入量。更廣泛的利用觸控技術進行操作

移動互聯網的應用特征第7章移動IP技術、移動互聯網相對于PC移動終端的CPU處理能力有限存儲空間較小鍵盤操作較不方便電池電量以及帶寬有限從外形到操作系統內核個性化，用戶一般都會隨身攜帶概括地說移動終端在個性化、永遠在線、位置性等方面強于PC在處理能力、顯示效果、開放性等方面則無法和PC相提并論。

移動終端的特點第7章移動IP技術、移動互聯網移動寬帶的產生是為了實現“隨時隨地享受因特網”.移動寬帶的目標是“不限于任何大小的顯示屏”MobilePhonePDAMIDUMPCLaptop/PC<3’3-4’4.5-6’6-10’>10’HomeSubwayOfficeCafeWorkingWatchingTVLearningDrivingConnectivityConvenienceCostEfficiencyAnyTimeAnyWhereAnyScreen各種尺寸各種系統“上網本”終端各種各樣的移動終端智能手機平板手機第7章移動IP技術、移動互聯網由于移動終端具有小巧輕便、隨身攜帶兩個特點，決定了移動互聯網應用應具有下列新特征而不是傳統互聯網應用的簡單復制和移植：接入移動性：移動終端的便攜性使得用戶可以在任意場合接入網絡移動互聯網的使用場景是動態變化的。時間碎片性：用戶使用移動互聯網的時間往往是上下班途中工作之余出差等候間隙等碎片時間數據傳輸具有不連續性和突發性。生活相關性：移動終端被用戶隨身攜帶具有惟一號碼、與移動位置關聯等特性使得移動應用可以進入人們的日常生活，滿足衣食住行吃喝玩樂等需求。終端多樣性：目前各手機廠商分足鼎立，有各自不同的操作系統和底層硬件，終端類型多樣，尚未形成統一的標準化接口協議。

移動互聯網應用的新特征第7章移動IP技術、移動互聯網移動互聯網繼承了PC互聯網的開放協作的特征，又繼承了傳統移動網絡實時、隱私、便攜、準確、可定位的特點。

移動互聯網的技術特點PC互聯網移動互聯網大屏幕終端小屏幕終端開放免費應用來自草根隱私性便攜性可定位準確性無中心匿名性實時性封閉收費應用來自上層有中心移動網非實時固定狀態第7章移動IP技術、移動互聯網移動互聯網與云計算的結合就是“移動云計算”。移動終端一般是個性化的，CPU處理能力與存儲空間較小，鍵盤與屏幕受限制，使用的電池以及帶寬也不是無限量。使用云計算的IaaS，可由“云端”來提供強大的存儲和計算能力。存儲和計算能力正好是移動終端手持設備的不足之處，毫無疑問，移動互聯網更需要云計算。把移動云計算的應用軟件做“薄”，簡單的客戶端就意味著大量的數據處理要放在“云端”進行，技術架構的設計也按照云計算的模式實現。通過對“云端”的優化，減少手持設備與“云端”數據交換的頻率與數據量，將有效的降低電池與流量的消耗。同時，開發人員利用云計算提供的PaaS，使用包括SDK、API、IDE、文檔和測試環境的云開發平臺和應用執行環境，可以方便地編寫、調試各種移動應用、將應用部署到云端。由于移動終端的計算資源有限，使用云計算的SaaS，運營商運行在云基礎設施上的應用程序現在可以提供給廣大的移動客戶端，滿足用戶對各種大型應用軟件的需求，用戶只需連上網絡，通過瀏覽器即可直接使用在云端上運行的各種應用。借助移動云計算，Google的手機導航系統、手機語音搜索系統、海量云盤與郵件系統,以及手機操作系統平臺上各種服務的表現已經讓人贊嘆不已。移動云計算第7章移動IP技術、移動互聯網73MEMS簡介MEMS是英文MicroElectroMechanicalSystems的縮寫，即微電子機械系統。微電子機械系統(MEMS)技術是建立在微米/納米技術基礎上的21世紀前沿技術，是指對微米/納米材料進行設計、加工、制造、測量和控制的技術。它可將機械構件、光學系統、驅動部件、電控系統集成為一個整體單元的微型系統。MEMS是近年來發展起來的一種新型多學科交叉的技術，該技術將對未來人類生活產生革命性的影響。MEMS被廣泛應用于智能移動終端中。MEMS的類別：

壓力傳感器慣性傳感器氣體傳感器智能化磁場傳感器溫度傳感器光傳感器MEMS麥克風……第7章移動IP技術、移動互聯網QRCodeQR：QuickResponse，一種矩陣碼，或二維空

間的條碼，

QR碼比普通條碼可儲存更多資料。RFIDRadioFrequencyIdentification，射頻識別技術，是一種無線通信技術,可通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關數據,而無需識別系統與特定目標之間建立機械或光學接觸。移動終端+傳感器技術：三軸陀螺儀

三軸陀螺儀可同時測定6個方向的位置、移動軌跡、加速,用于導航、定位系統，精確確定運動物體的方位。重力感應(傳感)器

完成從重力變化到電信號的轉換，在手機橫、豎的時候屏幕會自動旋轉。

移動終端中使用的新技術第7章移動IP技術、移動互聯網光線感應(傳感)器

又稱亮度感應器(Light-Sensor)，能根據手機當時所處的光線亮度，自動調節屏幕亮度，給用戶帶來最佳視覺效果。方向感應(傳感)器--電子羅盤

又稱數字指南針，是利用地磁場來定北極的一種方法。手機中用磁阻傳感器和磁通門加工成電子羅盤，能耗低、體積小、重量輕、精度高、可微型化，可用來指向，還可對GPS信號進行有效補償，保證導航定向信息100%有效。距離感應(傳感)器

又稱位移傳感器，檢測從傳感器到對象物的物理變化量，將其換算為距離。如嵌在手機聽筒兩側中，接聽撥打電話時將手機靠近頭部，測出距離到一定程度后便通知屏幕背景燈熄滅，拿開時再度點亮背景燈，方便用戶操作并節省電量。

移動終端中使用的新技術第7章移動IP技術、移動互聯網GPS/LBS

GPS--全球定位系統(GlobalPositioningSystem)，可提供準確的定位、測速和高精度的時間標準。LBS--LocationBasedServices,首先確定移動設備或用戶所在的地理位置，然后提供與位置相關的各類信息服務。Wifi/藍牙通信Wifi通信可以獲得更高帶寬，藍牙通信使得近距離的移動終端對移動終端的通信變得方便。增強實境

增強實境(Augmentedreality,AR)，一種結合虛擬化技術再來觀察世界的方式。AR能提供現實中無法直接獲知的信息。如通過手機內置數字羅盤，并連接地圖服務器，就可以確定用戶手機攝像頭所指前方的建筑物名稱。

移動終端中使用的新技術第7章移動IP技術、移動互聯網智能手機(SmartPhone)硬件CPUMemoryDisplayBatteryExpansionstorageAntennaCamera,GPS,etc.KEY: ABalanceOfFunctionandPowerConsumption第7章移動IP技術、移動互聯網ARM–Theleading32-bitembeddedprocessorarchitectureAdvancedreducedinstructionsetcomputer(RISC)machineAlargeuniformregisterfileAload/storearchitecture,wheredata-processingoperationsonlyoperateonregistercontents,notdirectlyonmemorycontentsSimpleaddressingmodes,withallload/storeaddressesbeingdeterminedfromregistercontentsandinstructionfieldsonlyUniformandfixed-lengthinstructionfields,tosimplifyinstructiondecode.Clockspeed200MHz~600MHz,upto1GHzOtherCPUfeaturesGraphicsAcceleratorVideoAcceleratorImageSignalProcessor(ISP)DigitalSignalProcessor(DSP)

智能手機典型采用的CPU第7章移動IP技術、移動互聯網智能手機典型采用的MemoryVolatileMemoryStaticRAM64MB~128MBrun-timememoryofsoftwareapplicationsNon-volatileMemoryFlashROM128MB~256MBcontainsoperatingsystem,softwareanduserdataExternalFlashMemorythroughI/OextensioninterfacesUpto16GB--CompactFlash(CF),SecureDigital(SD),MultiMediaMemoryCards(MMC)第7章移動IP技術、移動互聯網智能手機典型采用的Display

Thin-filmtransistor(TFT)LCDdisplayResolution:QVGA320x240andVGA640x480,uptoWVGA800x480Size:2~5inchesColordepth:65K(16bit),260K(18bit)SignificantpowerconsumptionOrganiclight-emittingdiode(OLED)displayDoesnotrequireabacklighttofunctionConsumesfarlesspowerMuchthinner(0.2mm)CanbemadefoldableShorterlife第7章移動IP技術、移動互聯網智能手機采用的軟件平臺Asoftwareplatformessentiallyprovidesacompletesolutiontoapplicationdevelopmentonsmartphones.ItisdefinedasthecombinationofOperatingsystemforacollectionofcompatiblemobiledevicesApplicationprogramminginterfaces(APIs)SoftwaredevelopmentlibrariesProgrammingtools第7章移動IP技術、移動互聯網Marketshare智能手機采用的軟件平臺第7章移動IP技術、移動互聯網IDC:World-WideSmartphoneShipments(MillionsofUnits)QuarterAndroidiOSSymbianBlackBerryOSLinuxWindowsPhoneOtherTotal2014Q2255.335.2-1.5-7.41.9301.32014Q1233.443.7-1.4-7.61.7281.02013Q4226.151.0-1.7-8.82.0289.62013Q3211.633.8-4.5-9.51.7261.12013Q2187.431.20.56.81.88.70.0236.42013Q1162.137.41.26.32.17.00.1216.22012Q4159.847.82.77.43.86.00.3227.82012Q3136.026.94.17.72.83.60.0181.12012Q2104.826.06.87.43.55.40.1154.02012Q189.935.110.49.73.53.30.4152.32011Q483.436.318.312.83.82.40.8157.82011Q367.716.317.311.33.91.40.1118.12011Q250.820.418.312.53.32.50.6108.42011Q136.718.626.413.83.22.60.3101.6第7章移動IP技術、移動互聯網Apple公司的移動操作系統--iOS蘋果iOS是由蘋果公司開發的移動操作系統。

iOS是從MacOSX核心演變而來，蘋果公司最早于2007年1月9日的Macworld大會上公布這個系統，最初是設計給iPhone使用的，后來陸續套用到iPodtouch、iPad以及AppleTV等產品上。iOS與蘋果的MacOSX操作系統一樣，它也是以Darwin為基礎的，因此同樣屬于類Unix的商業操作系統。iOS具有簡單易用的界面、令人驚嘆的功能，以及超強的穩定性，已經成為iPhone、iPad和iPodtouch的強大基礎。盡管其他競爭對手一直努力追趕，iOS內置的眾多技術和功能讓Apple設備始終保持著領先的地位。

2008.3發布iPhoneOS1.2，2010.6發布iOS4，2011.6發布iOS5，2012.6發布iOS6，2013.6發布iOS7。第7章移動IP技術、移動互聯網界面

iOS7簡單易用的界面、令人驚嘆的功能和深入核心的安全性，令其成為iPhone、iPad和iPodtouch的強大基礎。它有漂亮的外觀，更可漂亮地工作。甚至連最簡單的任務，做起來也更引人入勝。因為iOS7能將Apple硬件蘊含的技術發揮到極致。內置應用Siri--利用語音來完成發送信息、安排會議、查詢信息等事務。只要說出想做的事，Siri可以聽懂話、知曉用戶心意，能有所回應。還可以承擔如回電話、播放語音郵件、調節屏幕亮度等更多事務。Facetime--在iPhone或iPad上通過WLAN或3G網絡、蜂窩網絡與其他人進行視頻通話。iMessage--比手機短信更出色，除了可發送文本信息，還可發送照片、視頻、位置信息和聯系人信息。Safari--一款極其受歡迎的移動網絡瀏覽器。可保存閱讀列表，以便離線瀏覽。iCloud標簽可跟蹤各個設備上已打開的網頁，上次在一部設備上瀏覽的內容，可在另一部設備上從停止的地方繼續瀏覽。界面與內置應用第7章移動IP技術、移動互聯網Airdrop--使用無線網絡和藍牙，與所選擇的附近的人快速、輕松地共享照片、視頻、通訊錄，及任何有共享按鈕的app中的一切。傳輸加密，保障共享內容安全。GameCenter--游戲世界?？勺層脩舻纳缃挥螒蚓W絡不斷擴展。查找我的iPhone--幫用戶找回iPhone，可在地圖上定位遺失設備，并遠程擦除所有數據。一旦iPhone失而復得，還能恢復上一次備份過的全部數據。如果難以找回，iOS7中的安全功能可以增加其他人使用或轉賣的難度。AppStore--iOSApp庫中擁有數量龐大的移動app，幾乎每類app都有數千款。由于Apple為第三方開發者提供了豐富的工具和API，讓他們設計的app能充分利用每部iOS設備蘊含的先進技術。只要使用用戶的AppleID，即可輕松訪問、搜索和購買這些app。iCloud--iCloud云端存儲可以存放照片、app、電子郵件、通訊錄、日歷和文檔等內容，并可用無線方式將其推送到用戶所有的設備上。多語言

iOS設備可在世界各地通用。30多種語言供用戶挑選，還可在各種語言之間輕松切換。由于iOS鍵盤基于軟件而設計，因而有50多種支持特定語言功能的不同版式供用戶選擇，此外，內置詞典支持50多種語言，VoiceOver可閱讀超過35種語言的屏幕內容，語音控制功能可讀懂20多種語言。界面與內置應用第7章移動IP技術、移動互聯網iOS操作系統的SDKiOS軟件開發工具包于2008年3月6日發布，并允許開發人員開發iPhone和iPodtouch的應用程序，并對其進行測試，名為“iPhone手機模擬器”。自從Xcode3.1發布以后，Xcode就成為了iPhone軟件開發工具包的開發環境。第一個版本是iPhoneSDK1.2b1（build5A147p）它在發布后立即就能夠使用了。由于iOS是從于MacOSX核心演變而來，因此開發工具也是基于Xcode。該SDK需要擁有英特爾處理器且運行MacOSXLeopard系統的Mac才能使用。其他的操作系統,包括微軟的Windows操作系統和舊版本的MacOSX都不支持。SDK本身是可以免費下載的，但為了發布軟件,開發人員必須加入iPhone開發者計劃,其中有一步需要付款以獲得蘋果的批準。加入了之后，開發人員們將會得到一個牌照，他們可以用這個牌照將他們編寫的軟件發布到蘋果的AppStore。發布軟件一共有三種方法:通過AppStore、通過企業配置僅在企業內部員工間應用、也可通過基于“Ad-hoc”而上載至多達100部iPhones。第7章移動IP技術、移動互聯網智能移動終端開源操作系統--AndroidAndroidisasoftwareplatformformobiledevicesbasedontheLinuxoperatingsystemanddevelopedbyGoogleandtheOpenHandsetAlliance.OS:Linuxkernel-version2.6Emulator:onMac,Windows,LinuxHardwaresupport:GSMTelephonyBluetooth,3G,andWiFiCamera,GPS,compass,andaccelerometerThefirstcommerciallyavailablesmartphonerunningAndroidwasthe

HTCDream,releasedonOctober22,2008.第7章移動IP技術、移動互聯網智能移動終端操作系統--AndroidAndroidisasoftwareplatformformobiledevicesbasedontheLinuxoperatingsystemanddevelopedbyGoogleandtheOpenHandsetAlliance.OS:Linuxkernel-version2.6Emulator:onMac,Windows,LinuxHardwaresupport:GSMTelephonyBluetooth,3G,andWiFiCamera,GPS,compass,andaccelerometer第7章移動IP技術、移動互聯網Android

操作系統體系結構AndroidreliesonLinuxversion2.6forcoresystemservicessuchassecurity,memorymanagement,processmanagement,networkstack,anddrivermodel.Thekernelalsoactsasanabstractionlayerbetweenthehardwareandtherestofthesoftwarestack.LinuxKernel第7章移動IP技術、移動互聯網Android操作系統體系結構EveryAndroidapplicationrunsinitsownprocess,withitsowninstanceoftheDalvikvirtualmachine.DalvikhasbeenwrittensothatadevicecanrunmultipleVMsefficiently.TheDalvikVMexecutesfilesintheDalvikExecutable(.dex)formatwhichisoptimizedforminimalmemoryfootprint.TheVMisregister-based,andrunsclassescompiledbyaJavalanguagecompilerthathavebeentransformedintothe.dexformatbytheincluded"dx"tool.TheDalvikVMreliesontheLinuxkernelforunderlyingfunctionalitysuchasthreadingandlow-levelmemorymanagement.Runtime第7章移動IP技術、移動互聯網Android操作系統體系結構AndroidincludesasetofC/C++librariesusedbyvariouscomponentsoftheAndroidsystem.SurfaceManager-managesaccesstothedisplaysubsystemandseamlesslycomposites2Dand3DgraphiclayersfrommultipleapplicationsMediaLibraries-supportplaybackandrecordingofmanypopularaudioandvideoformats,aswellasstaticimagefileFreeType-bitmapandvectorfontrenderingSQLite-apowerfulandlightweightrelationaldatabaseengineavailabletoallapplicationsLibraries第7章移動IP技術、移動互聯網Android操作系統體系結構Androidwillshipwithasetofcoreapplicationsincludinganemailclient,SMSprogram,calendar,maps,browser,contacts,andothers.AllapplicationsarewrittenusingJava.UnderlyingallapplicationsisasetofservicesandsystemsApplicationFramework第7章移動IP技術、移動互聯網蜂窩通信網(CellularNetworks)GenerationDataRateProtocols2G9.6–14.4kbpsGSM,CDMA,TDMA2.5G14.4-110kbpsGPRS2.75G144-384kbpsEDGE,CDMA20001x3G384k–2MbpsWCDMA,CDMA2000,TD-SCDMA4G40M–50Mbps(up)100M-150Mbps(down)TD-LTEFDD-LTE第7章移動IP技術、移動互聯網BasicmobilephoneservicesMobiletelephonyMessagingServices(短消息SMS、彩信)

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