基于移动通信的物联网异构网络融合

基于移动通信的物联网异构网络融合

1,2)田锦 1)叶青娣 2)陈照光

1)金陵科技学院 信息技术学院

2)南京普天通信股份有限公司 科技公司

摘要：网络融合演进构造泛在网络。文章介绍了泛在网的应用环境，研究了网络融合的切换技术、联合无线资源管理、端到端的QoS (Quality of Service)保证。在网络融合的基础上阐述了通过网络协同技术为用户提供一加一大于二的多样化服务。未来网络的融合与协同发展必然会走向环境感知网络的智能化阶段。无线通信与移动通信网络的发展和应用是异构网络融合的主体，车载无线通信是网络融合在智能交通(ITS: Intelligent Transportation System)领域的典型应用。

关键词：泛在网；网络融合；网络协同；环境感知网络；车载移动通信网

1 泛在网简述

泛在网的概念首先是由美国Mark Weiser先生在1991年提出。

泛在网（Ubiquitous Network ）是指基于个人和社会的需求，实现人与人、人与物、物与物之间按需进行的信息获取、传递、存储、认知、决策、使用等服务，网络具有超强的环境感知、内容感知及其智能性，为个人和社会提供泛在的、无所不含的信息服务和应用。

泛在网、物联网、传感器网的关系：泛在网是ICT (Information and communication technologies)社会发展的最高目标，物联网是泛在网的初级和必然发展阶段，传感器网是物联网的延伸和应用的基础，如图1所示。

在泛在网概念基础上，日本提出了U-JAPAN、韩国提出U-KOREA，欧盟提出I-Europe，美国提出“智慧地球”等社会信息化的发展目标。

温总理提出的感知中国与泛在网的概念非常一致和符合。因此，泛在网是感知中国的基础设施，感知中国是泛在网的重要体现。

图1 泛在网、物联网、传感器网的关系

世界无线研究者论坛(WWRF: Wireless World Research Forum)预言，到2017年，全球将出现7万亿无线设备，泛在设备将服务于70亿人口，即未来会有上千个无线设备嵌入在周

异构网络

一异构网络的融合技术发展现状 近年来，人们已就异构网络融合问题相继提出了不同的解决方案BRAIN提出了WLAN与通用移动通信系统(UMTS)融合的开放体系结构；DRiVE项目研究了蜂窝网和广播网的融合问题；WINEGLASS则从用户的角度研究了WLAN与UMTS的融合；MOBYDICK重点探讨了在IPv6网络体系下的移动网络和WLAN的融合问题；MONASIDRE首次定义了用于异构网络管理的模块。虽然这些项目提出了不同网络融合的思路和方法，但与多种异构网络的融合的目标仍相距甚远。最近提出的环境感知网络和无线网状网络，为多种异构网络融合的实现提供了更为广阔的研究空间。 通信技术近些年来得到了迅猛发展，层出不穷的无线通信系统为用户提供了异构的网络环境，包括无线个域网(如Bluetooth)、无线局域网(如Wi-Fi)、无线城域网(如WiMAX)、公众移动通信网(如2G、3G)、卫星网络，以及Ad Hoc网络、无线传感器网络等。尽管这些无线网络为用户提供了多种多样的通信方式、接入手段和无处不在的接入服务，但是，要实现真正意义的自组织、自适应，并且实现具有端到端服务质量(QoS)保证的服务，还需要充分利用不同网络间的互补特性，实现异构无线网络技术的有机融合。 异构网络融合是下一代网络发展的必然趋势。在异构网络融合架构下，一个必须要考虑并解决的关键问题是：如何使任何用户在任何时间任何地点都能获得具有QoS保证的服务。异构环境下具备QoS保证的关键技术研究无论是对于最优化异构网络的资源，还是对于接入网络之间协同工作方式的设计，都是非常必要的，已成为异构网络融合的一个重要研究方面。目前的研究主要集中在呼叫接入控制(CAC)、垂直切换、异构资源分配和网络选择等资源管理算法方面。传统移动通信网络的资源管理算法已经被广泛地研究并取得了丰硕的成果，但是在异构网络融合系统中的资源管理由于各网络的异构性、用户的移动性、资源和用户需求的多样性和不确定性，给该课题的研究带来了极大的挑战。 二异构网络融合中的信息安全问题 如同所有的通信网络和计算机网络，信息安全问题同样是无线异构网络发展过程中所必须关注的一个重要问题。异构网络融合了各自网络的优点，也必然会将相应缺点带进融合网络中。异构网络除存在原有各自网络所固有的安全需求外，还将面临一系列新的安全问题，如网间安全、安全协议的无缝衔接、以及提供多样化的新业务带来的新的安全需求等。构建高柔性免受攻击的无线异构网络安全防护的新型模型、关键安全技术和方法，是无线异构网络发展过程中所必须关注的一个重要问题。 虽然传统的GSM网络、无线局域网(WLAN)以及Adhoc网络的安全已获得了极大的关注，并在实践中得到应用，然而异构网络安全问题的研究目前则刚刚起步。下一代公众移动网络环境下，研究无线异构网络中的安全路由协议、接入认证技术、入侵检测技术、加解密技术、节点间协作通信等安全技术等，以提高无线异构网络的安全保障能力。 1 Adhoc网络的安全解决方案 众所周知，由于Ad hoc网络本身固有的特性，如开放性介质、动态拓扑、分布式合作

基于移动通信的物联网异构网络融合

基于移动通信的物联网异构网络融合 1,2)田锦 1)叶青娣 2)陈照光 1)金陵科技学院 信息技术学院 2)南京普天通信股份有限公司 科技公司 摘要：网络融合演进构造泛在网络。文章介绍了泛在网的应用环境，研究了网络融合的切换技术、联合无线资源管理、端到端的QoS (Quality of Service)保证。在网络融合的基础上阐述了通过网络协同技术为用户提供一加一大于二的多样化服务。未来网络的融合与协同发展必然会走向环境感知网络的智能化阶段。无线通信与移动通信网络的发展和应用是异构网络融合的主体，车载无线通信是网络融合在智能交通(ITS: Intelligent Transportation System)领域的典型应用。 关键词：泛在网；网络融合；网络协同；环境感知网络；车载移动通信网 1 泛在网简述 泛在网的概念首先是由美国Mark Weiser先生在1991年提出。 泛在网（Ubiquitous Network ）是指基于个人和社会的需求，实现人与人、人与物、物与物之间按需进行的信息获取、传递、存储、认知、决策、使用等服务，网络具有超强的环境感知、内容感知及其智能性，为个人和社会提供泛在的、无所不含的信息服务和应用。 泛在网、物联网、传感器网的关系：泛在网是ICT (Information and communication technologies)社会发展的最高目标，物联网是泛在网的初级和必然发展阶段，传感器网是物联网的延伸和应用的基础，如图1所示。 在泛在网概念基础上，日本提出了U-JAPAN、韩国提出U-KOREA，欧盟提出I-Europe，美国提出“智慧地球”等社会信息化的发展目标。 温总理提出的感知中国与泛在网的概念非常一致和符合。因此，泛在网是感知中国的基础设施，感知中国是泛在网的重要体现。 图1 泛在网、物联网、传感器网的关系

无线移动通信与物联网的应用与研究

无线移动通信与物联网的应用与研究 无线移动通信网络的迅速发展，不但能给予用户最基本的业务支持，还可提供更加便捷的高科技业务。无线移动通信与物联网相结合将给人们的生活带来更多的便利。 1 无线移动通信网络 与传统的3G 网络相比，4G网络可以高效地实现语音、图像以及数据传送，将不同的无线平台以及不同频带的无线网络有效地连接在一起，实现数据传送的无缝连接，同时可靠地实现在高速移动环境下的快速数据传送。 图1中可以看出4G系统是一个集成广播电视网络、无线蜂窝网络、卫星网络、无线局域网、蓝牙等系统与固定的有线网络融为一体的系统结构，各种类型的接入网通过多媒体接入系统都能够无缝地接入基于IP的核心网，形成一个公共的、灵活的、可扩展的平台。 根据目前对4G特性的研究，忽略具体的无线通信技术和空中接口，将4G系统视为全IP环境下的通用无线网络。其抽象化的体系结构如图2所示。 2 物联网结构研究（如图3） 为了实现无线移动通信网络与物联网的有效结合，物联网应该具备以下特征：（1）需要整体且全面的对物体进行感知，利用二维码或是RFID 智能标签实现对物体的实时信息读取。（2）能够实现有效的数据传输，并能有效地克服距离的障碍，从而进行远端识别。通过互联网或其他网络，能够即时的传送各类物体的信息。（3）具备一定的可控性，通过智能识别功能，能够对物体实现精确识别，并利用计算机进行全面的分析，从而获取到所需要的信息。为了充分地实现这些功能，需要具备相应的关键技术，比如数据的实时分析处理技术、智能识别技术等。现阶段物联网公认有三个层次：第一层次是感知层，用以连接传感器或RFID等电子标签；第二层为网络层，主要实现各类数据的有效传输；第三层是应用层，用于面向用户。

异构网络

一异构网络得融合技术发展现状 近年来,人们已就异构网络融合问题相继提出了不同得解决方案BRAIN提出了ＷLAＮ与通用移动通信系统（UMTS）融合得开放体系结构;DRiＶE项目研究了蜂窝网与广播网得融合问题；ＷＩNＥGLＡＳS则从用户得角度研究了WＬＡＮ与UＭTS得融合;MOBYＤＩＣK重点探讨了在IPv６网络体系下得移动网络与ＷLＡN 得融合问题;MONＡＳIDRE首次定义了用于异构网络管理得模块.虽然这些项目提出了不同网络融合得思路与方法,但与多种异构网络得融合得目标仍相距甚远。最近提出得环境感知网络与无线网状网络，为多种异构网络融合得实现提供了更为广阔得研究空间。 通信技术近些年来得到了迅猛发展,层出不穷得无线通信系统为用户提供了异构得网络环境，包括无线个域网（如Ｂｌｕeｔooth）、无线局域网(如Wi-Fi)、无线城域网(如WiMAX)、公众移动通信网(如2Ｇ、３Ｇ）、卫星网络，以及Ad H ｏc网络、无线传感器网络等。尽管这些无线网络为用户提供了多种多样得通信方式、接入手段与无处不在得接入服务，但就是，要实现真正意义得自组织、自适应,并且实现具有端到端服务质量（ＱoＳ)保证得服务，还需要充分利用不同网络间得互补特性，实现异构无线网络技术得有机融合。 异构网络融合就是下一代网络发展得必然趋势.在异构网络融合架构下,一个必须要考虑并解决得关键问题就是：如何使任何用户在任何时间任何地点都能获得具有QoＳ保证得服务.异构环境下具备ＱoS保证得关键技术研究无论就是对于最优化异构网络得资源，还就是对于接入网络之间协同工作方式得设计，都就是非常必要得,已成为异构网络融合得一个重要研究方面.目前得研究主要集中在呼叫接入控制(CAＣ)、垂直切换、异构资源分配与网络选择等资源管理算法方面。传统移动通信网络得资源管理算法已经被广泛地研究并取得了丰硕得成果,但就是在异构网络融合系统中得资源管理由于各网络得异构性、用户得移动性、资源与用户需求得多样性与不确定性，给该课题得研究带来了极大得挑战。 二异构网络融合中得信息安全问题 如同所有得通信网络与计算机网络,信息安全问题同样就是无线异构网络发展过程中所必须关注得一个重要问题。异构网络融合了各自网络得优点,也必然会将相应缺点带进融合网络中。异构网络除存在原有各自网络所固有得安全需求外,还将面临一系列新得安全问题,如网间安全、安全协议得无缝衔接、以及提供多样化得新业务带来得新得安全需求等.构建高柔性免受攻击得无线异构网络安全防护得新型模型、关键安全技术与方法，就是无线异构网络发展过程中所必须关注得一个重要问题。 虽然传统得ＧＳM网络、无线局域网(ＷLAＮ）以及Adhoc网络得安全已获得了极大得关注，并在实践中得到应用，然而异构网络安全问题得研究目前则刚刚起步。下一代公众移动网络环境下，研究无线异构网络中得安全路由协议、接入认证技术、入侵检测技术、加解密技术、节点间协作通信等安全技术等，以提高无线异构网络得安全保障能力。 1 Adｈoc网络得安全解决方案 众所周知,由于Ad hoc网络本身固有得特性,如开放性介质、动态拓扑、分布式合作以及

异构网络融合

异构网络融合浅析 院系：电子工程与光电技术学院 专业：通信工程 班级： 07042201 姓名：包华广 学号： 0704330107

摘要：异构网络融合是未来网络技术发展的必然趋势。异构网络的融合面临着高延迟、高消耗、低速率等诸多方面的“瓶颈”。为克服这些“瓶颈”，满足异构网络融合的需求，多无线电协作技术应运而生。通过多无线电间的相互协作和对多无线电资源的有效管理及合理分配，能够有效地提高网络吞吐量，降低无线设备的能量消耗，减少异构网络间切换的延迟，从而为实现真正的异构网络无缝融合提供了可能。 关键词：异构网络；融合； 通信技术近些年来得到了迅猛发展，层出不穷的无线通信系统为用户提供了异构的网络环境，包括无线个域网(如Bluetooth)、无线局域网(如Wi-Fi)、无线城域网(如WiMAX)、公众移动通信网(如2G、3G)、卫星网络，以及Ad Hoc网络、无线传感器网络等。尽管这些无线网络为用户提供了多种多样的通信方式、接入手段和无处不在的接入服务，但是，要实现真正意义的自组织、自适应，并且实现具有端到端服务质量(QoS)保证的服务，需要充分利用不同网络间的互补特性，实现异构无线网络技术的有机融合。 异构网络融合是下一代网络发展的必然趋势。所谓异构网络(Heterogeneous Network）是一种类型的网络，其是由不同制造商生产的计算机,网络设备和系统组成的，大部分情况下运行在不同的协议上支持不同的功能或应用。 异构网络的融合具有多方面的优势：融合可以扩大网络的覆盖范围，使得网络具有更强的可扩展性；融合可以充分利用现有的网络资源，降低运营成本，增强竞争力；融合可以向不同用户提供各种不同服务，更好地满足未来网络用户多样性的需求；融合可以提高网络的可靠性、抗攻击能力等。 异构网络的融合技术发展现状 近年来，人们已就异构网络融合问题相继提出了不同的解决方案BRAIN提出了WLAN与通用移动通信系统(UMTS)融合的开放体系结构；DRiVE项目研究了蜂窝网和广播网的融合问题；WINEGLASS则从用户的角度研究了WLAN与UMTS的融合；MOBYDICK重点探讨了在IPv6网络体系下的移动网络和WLAN的融合问题；MONASIDRE首次定义了用于异构网络管理的模块。虽然这些项目提出了不同网络融合的思路和方法，但与多种异构网络的融合的目标仍相距甚远。最近提出的环境感知网络和无线网状网络，为多种异构网络融合的实现提供了更为广阔的研究空间。 1.1环境感知网络 环境感知网络简称环境网络(AN)，是一种基于异构网络间的动态合成而提出的全新的网络观念。它不是以拼凑的方式对现有的体系进行扩充，而是通过制定即时的网间协议为用户提供访问任意网络(包括移动个人网络)的能力。 一个AN单元主要由AN控制空间(ACS)和AN连通性构成。ACS由一系列的控制功能实体组成，包括支持多无线电接入(MRA)，网络连通性、移动性、安全性和网络管理等的实体。不同AN的ACS通过环境网络接口(ANI)通信，并且通过环境服务接口(ASI)来面对各种应用和服务。在具体实现上，ACS由多无线电资源管理模块(MRRM)和通用链路层(GLL)构成。 AN最大的特点就是采用了MRA技术。图3给出MRA技术在异构网络融合中应用场景。 MRA技术可使终端具有同时与一个接入系统保持多个独立连接的能力；通过MRA技术，可以实现终端在不同AN间的无缝连接；通过MRA技术，可以实现不同终端在不同AN间的多跳数据传输，以扩大AN的覆盖范围。 由此可见，在AN的核心组件ACS中，多无线电接入及其资源分配和管理尤显其重要性。因为它作为AN实现异构网络互联的第一步，是其他一切提供面向用户的异构网络服务的基础。而多无线电协作技术是MRA技术的延伸和扩展，其主要功能是实现多无线电间资源共享

移动通信技术在物联网中的应用赵利民

移动通信技术在物联网中的应用赵利民 发表时间：2019-11-08T11:22:22.893Z 来源：《当代电力文化》2019年13期作者：赵利民[导读] 近年来，随着时代的进步，互联网技术的应用越来越广泛，移动通信技术简单来讲是一种全网覆盖类的无缝连接网络，其在物联网中的应用，能够构建一个良好的应用平台，充分挖掘物联网的使用价值，物联网技术被界定为未来发展较长一段时间内的主要经济点，在世界范围内得到了广泛的应用。 摘要：近年来，随着时代的进步，互联网技术的应用越来越广泛，移动通信技术简单来讲是一种全网覆盖类的无缝连接网络，其在物联网中的应用，能够构建一个良好的应用平台，充分挖掘物联网的使用价值，物联网技术被界定为未来发展较长一段时间内的主要经济点，在世界范围内得到了广泛的应用。移动通信技术，能够为物联网连接提供便利，具有较强的数据通信能力，现已融入到人们生活的各个方面，本文主要介绍了物联网和移动通信技术的发展，重点阐述了移动通信技术在物联网中的应用，对其未来发展提出了展望。 关键词：移动通信技术；物联网；应用引言 我国现代化信息技术不断普及发展过程中，物联网当前的发展已经初具规模，如今世界上诸多国家在发展过程中，将移动通信技术与互联网技术作为自身主要经济增长点。在我国，当前我国众多学者针对物联网技术展开了重点研究。众所周知，移动通信技术的不断发展，为社会中的各行各业带来了诸多便利，物联网技术也在其中，移动通信技术如何在物联网中广泛应用成为当前物联网行业发展过程中的主要问题。 1物联网技术的特点 1.1实时性 物联网是一种能够综合多种感知技术的现代信息化技术类型，其应用能够更好的控制人们的生活与工作，物联网技术中包含着很多不同类型、不同功能的感知设备，从使用性能来看传感器设备是独立存在的信息来源，企业发展过程中，借助物联网能够获取更多的信息资源，对企业未来的发展规划起到促进作用，和其他信息采集形式相比，物联网传感器能够实时的进行数据获取，实时性使物联网技术在我国各行各业的监测设备操控过程中都得到了广泛应用，实现物品的自我管理。 1.2多样性 互联网技术具有覆盖范围广、技术性强等特点与现代化信息产业的发展相一致，同时物联网技术能够有效的提高通信效果，自主地进行信息识别，对网络资源进行整理，操控无线网络技术内容，因此，其应用能够实现基础服务形态的多元化发展。 1.3包容性 物联网技术在应用过程中，通常是通过多个基础信息网络来作为物质保证的，因此，在使用过程中需要全面突出物联网的包容性特点，通过其应用来促进社会发展领域和行业发展机制的有机结合，构建一个良好的技术架构，提高企业的市场竞争力，创造无限的发展机遇，现已成为未来经济发展热点。 1.4智能化 从物联网的技术性能分析，智能化处理是其最主要的应用优势，能够对物体和工作进行智能化管控，通过传感器和处理模块之间的结合来做好工作信息的采集，派发管理指令，实现智能化管理的目标，在当下信息技术引领的新时代，智能化技术应用已成为重要的发展趋势，物联网的智能化具有较大的发展潜力，值得工作人员开放。 2物联网的基本组成结构 根据我国对物联网技术的定义可知，物联网基本结构如图1所示。（1）信息感知与控制部分。如图1所示，信息感知与控制部分属于物联网结构中的最底层，也是物联网之间与各种物体相互接触的部分，此部分由各种控制器与传感器组成。在信息感知控制结构运行过程中，需要功能是为了对物体的相关信息进行感知了解，并且根据自身所了解的信息按照一定的格式传输到信息网络中。而控制部分的主要功能便是为了从物联网中的信息传输网络接受控制信息，以便使物体能够满足人们所需求的状态。（2）信息传输网络部分。在物联网结构中，信息传输网络部分属于该结构的中间层，此结构的物理组成分别是由各种信息传输网构成，例如计算机互联网、无线局域网、移动网络等等，它的主要功能是要将不同控制节点以及信息感知能够相互连接成网。此结构的主要功能除了要将不同控制节点与信息感知相互互联成网之外，还需要对其进行信息安全管理与传输管理，与此同时还需要为物联网的上层信息应用提供安全可靠的信息资源。（3）信息应用部分。在物联网中，信息应用部分处于其最高层次，此结构的存在是为了实现管理功能与监控定位功能，由各种应用系统与应用程度组成。由于物联网中涉及海量信息，因此物联网必须通过云计算等技术才能够实现对数据的管理与应用。针对物联网而言，信息应用部分是人与物联网的主要结构，可以通过此部分对物体的信息进行查询，或者对物体进行监控与定位。 图1物联网基本组成结构 3移动通信技术在互联网中的应用 3.1移动通信管理平台 物联网涉及到的人、物联系复杂多样，需要一个能够进行综合管理的平台保证其高效工作。移动通信管理平台能够实现物联网的大多数工作需求，能整合处理物联网中的信息流，形成高效信息链。能对物联网包含的设备、端口进行有效的监控和管理，做好故障检查与维护工作，保证物联网的稳定运行。然而目前的移动通信管理平台，需要进行部分调整升级，采用先进的技术、模式，对用户进行分区标识，加强信息的安全，提高工作水平。

浅析无线异构网络的关键安全技术

浅析无线异构网络的关键安全技术 在过去的十几年里，全球移动通信发展迅速，蜂窝移动用户数量迅猛增长，除了单一的话音业务外，数据业务也获得了极大的增长。然而，无线网络(包括蜂窝网络)仍必须不断地提供无处不在的通信能力，以满足人们不断增长的通信以及接入Internet的需求。 异构网络融合是个崭新的概念——尽可能将各种类型的网络融合起来，在一个通用的网络平台上提供多种业务，一直是人们追求的目标。4G网络的一个主要特征就是能够提供多种不同无线接入技术之间的互操作，无线局域网(WLAN)和3G网络的融合、Ad hoc网络与蜂窝网络的融合都是无线异构网络融合的重要模式。网络融合技术可极大地提升蜂窝网络的性能，在支持传统业务的同时也为引入新的服务创造了条件，成为支持异构互连和协同应用的新一代无线移动网络的热点技术。无线异构网络融合近年来受到了业界的高度重视和研究[1-6]。 如同所有的通信网络和计算机网络，信息安全问题同样是无线异构网络发展过程中所必须关注的一个重要问题。异构网络融合了各自网络的优点，也必然会将相应缺点带进融合网络中。异构网络除存在原有各自网络所固有的安全需求外，还将面临一系列新的安全问题，如网间安全、安全协议的无缝衔接、以及提供多样化的新业务带来的新的安全需求等。构建高柔性免受攻击的无线异构网络安全防护的新型模型、关键安全技术和方法，是无线异构网络发展过程中所必须关注的一个重要问题。 虽然传统的GSM网络、无线局域网(WLAN)以及Adhoc网络的安全已获得了极大的关注，并在实践中得到应用，然而异构网络安全问题的研究目前则刚刚起步。本文将在下一代公众移动网络环境下，研究无线异构网络中的安全路由协议、接入认证技术、入侵检测技术、加解密技术、节点间协作通信等安全技术等，以提高无线异构网络的安全保障能力。 1 Adhoc网络的安全解决方案 众所周知，由于Ad hoc网络本身固有的特性，如开放性介质、动态拓扑、分布式合作以及有限的能量等，无论是合法的网络用户还是恶意的入侵节点都可以接入无线信道，因而使其很容易遭受到各种攻击，安全形势也较一般无线网络严峻的多。目前关于Ad hoc网络的安全问题已有很多相关阐述[7-11]。Ad hoc网络中的攻击主要可分为两种类型，即被动型攻击和主动型攻击。 目前Ad hoc网络的安全防护主要有二类技术：一是先验式防护方式：阻止网络受到攻击。涉及技术主要包括鉴权、加密算法和密钥分发。二是反应式防护方式：检测恶意节点或入侵者，从而排除或阻止入侵者进入网络。这方面的技术主要包括入侵检测技术(监测体系结构、信息采集、以及对于攻击采取的适当响应)。文献[12]和文献[13]描述了在没有认证中心的情况下Ad hoc群密钥分发技术，其中文献[12]还研究了密钥建立的有效性。然而这二种密钥分发方案仅仅只适用节点之间彼此可以直接通信的小规模的Ad hoc网络。还有由网络中多个节点共同协作完成认证中心(CA)功能的分布式认证的门限密码方案，该方案改善了网络的鲁棒性，因为它排除了一个或少量节点的捕获而摧毁整个网络的密钥管理的可能性。文献[14]研究了一种非集中式的密钥分配方案，假设每个移动节点在它的近邻有一个可信赖的节点群，二个节点通过合并它们各自的节点群的相关信息进行公钥交换，这就大大提高了获得的密钥的可信度。然而，该种方案仍然有可能发生密钥分配失败，特别是对于大规模的Ad hoc网络。 在Ad hoc网络中，路由安全问题是个重要的问题。在目前已提出的安全路由方案中，如果采用先验式防护方案，可使用数字签名来认证消息中信息不变的部分，使用Hash链加密跳数信息，以防止中间恶意节点增加虚假的路由信息[15]，或者把IP地址与媒体接入控制(MAC)地址捆绑起来，在链路层进行认证以增加安全性[16]。采用反应式方案，则可使用入侵检测法。每个节点都有自己的入侵检测系统以监视该节点的周围情况，与此同时，相邻

移动通信技术在物联网中的应用探讨

移动通信技术在物联网中的应用探讨 发表时间：2016-12-08T15:55:48.620Z 来源：《基层建设》2016年9月下27期作者：蔡子奇韦国开 [导读] 摘要：移动通信能够实现无缝覆盖、接入方便的移动通信网络为物联网的实际应用提供了坚实的物质基础。介绍了物联网的相关概念和移动通信技术的发展，重点论述了移动通信系统在物联网中的应用方式以及需要做出的改进，并展望了其将来的应用。 中国移动通信集团广东有限公司东莞分公司 523129 摘要：移动通信能够实现无缝覆盖、接入方便的移动通信网络为物联网的实际应用提供了坚实的物质基础。介绍了物联网的相关概念和移动通信技术的发展，重点论述了移动通信系统在物联网中的应用方式以及需要做出的改进，并展望了其将来的应用。 关键词：物联网；移动通信；应用 随着移动通信技术的不断升级和发展，移动通信技术逐渐地在物联网中得以广泛的应用，满足了物联网的物质基础需求。物联网作为近几年方兴未艾的新兴产业，其信息节点具有广泛性和移动性的特点，现代通信技术承载的功能越来越强大，网络4G的推广功能日趋成熟是最好体现，这无疑会使物联网的应用领域更加宽广。现代移动通信网络系统为物联网的发展提供了强大的技术支持，两者的融合必然会给物联网的推广带来更广阔的前景。 一、物联网相关概念 物联网在狭义上指物品到物品的互连，并实现物品具有虚拟个体的标识，实现物品智能化无缝链接识别和管理；广义上的物联网就是在物品到物品、人到物品、人到人实现信息空间与物理空间的融合，达到将一切事物数字化、网络化，并通过各种新的服务模式使各种信息技术融入到我们的社会行为中，使信息化在人类社会综合应用达到更高的境界。 二、物联网组成结构 物联网由信息感知和控制部分、信息传输网络部分以及信息应用这三部分组成。位于最底层的是信息感知和控制部分，这一部分是由几种不同的传感器和对应的控制器组成的，可以直接接触到各种物体的部分。其中信息感知部分主要用来感知物体的一些信息，然后将感知到的信息以特定的格式传输到信息传输网络当中。而控制部分则用来控制接收到的物体信息，使得物体状态能够满足人们的需求。位于中间位置的是信息传输网络部分，网络是我们日常生活和办公用到的局域无线网、互联网以及移动通信网，该部分主要用来将感知到的各种信息连接成网络，以安全的管理信息传输网和信息管理，为信息应用提供信息资源。位于最上层的是信息应用部分，组成部分是各种应用程序和系统，主要用于定位联网的各种实体，同时监督控制和管理这些联网物体。在物联网中涉及到大量不同的物体信息，因此在信息和数据的管理以及应用中通常会采用云计算以及数据挖掘等信息技术。通过信息应用部分，人们可以获取物联网上的各种物体信息，从而实现对物体的定位和监控。 三、物联网系统独有的特点 1、对各种感知技术的广泛应用 物联网上的传感器难以计数，每个传感器定时采集信息，不断地积累，形成海量的信息，每个传感器都是一个信息源，不同类别的传感器将感受到被测量的信息，按一定规律变成为电信号或其他所需要形式的信息传出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求，实现物-物、人-物之间的信息联网，同时节点的移动性也更加广泛。 2、对信息传输的安性和网络的可靠性要求甚高 物联网的核心和基础仍然是互联网，是将现有的互联的计算机网络扩展到互联的物品网络，从技术角度上来说，就是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描等信息传感设备，按约定的协议把物-物、人-物进行智能化连接，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种新兴网络。同时保证信息传输和使用中不被非法获取，并实现人们对相关物品的远程监控。 3、物联网智能技术 物联网提供传感器链接的同时，利用云计算、模糊识别等各种智能技术，能对海量的数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能控制。以适应不同用户的不同要求，发挥新的应用领域和应用模式。 四、移动通信技术在物联网中的应用 目前，随着移动通信4G 业务的普及和广泛应用，移动通信技术能够支持的业务范围越发广泛，为物联网的发展创造了良好的物质基础，未来移动通信技术在物联网中的应用将会更加广泛。移动通信技术在物联网中的应用实例有：各运营商利用移动通信网络开展的物流业务、基于移动通信网络的车辆及货物智能管理系统、移动支付业务、汽车制造商与运营商合作推出的基于移动通信系统的车载信息网络等。 1、通信在物联网中应用的形式 信的组成部分包括：移动终端、传输网络和网络的管理和维护等，在物联网中应用移动通信技术的形式包括：移动通信终端在物联网中的应用、移动通信传输网络在物联网中的应用、移动通信网络管理平台在物联网中的应用。在物联网中应用移动通信终端时，移动通信终端一般是作为物联网信息接入的终端设备，该终端设备会随着网络信息节点的移动而移动，使得信息节点和网络的通信不会受到时间和地点的限制。过比较物联网节点信息感知终端和移动通信终端这二者的作用和工作形式，用于物联网信息节点感知的终端完全可以用移动通信终端来代替。在物联网中应用移动通信传输网络，仅可以使各个移动的信息节点能够互相连接，还可以实现信息的远距离传输，物联网中的信息传输网络也需要满足这种需求。因此，在物联网中完全可以使用移动通信传输网络来达到物联网信息传输的目的，同时也可以将物联网承载在现有的移动通信网上来使用。移动通信网络管理平台主要是为了维护和管理网络设备、网络性能以及用户的业务，从而保证网络系统能够可靠、安全地运行，在物联网网络系统运行中正好也需要这种功能，因此在物联网安全管理中同样可以借助移动通信网络管理平台的工作方式和原理，来实现对物联网的管理和维护 2、通信在物联网改进中的应用 通信和物联网在某些功能和结构上有一定的共同性，在物联网中可以广泛地应用移动通信技术。由于移动通信的各种技术最终是为语音通信服务的，当前用到的4G业务也增加了数据通信的功能，现有的移动通信系统还不能直接地在物联网中应用，还需要加以改进。在现有的移动通信系统中，移动终端只有数据和语言的通信功能，还不能感知和控制物品的信息，因而也不能在物联网上直接使用。改进的方

异构网络

一异构网络 异构网络(Heterogeneous Network）是一种类型的网络，其是由不同制造商生产的计算机，网络设备和系统组成的，大部分情况下运行在不同的协议上支持不同的功能或应用。 所谓异构是指两个或以上的无线通信系统采用了不同的接入技术，或者是采用相同的无线接入技术但属于不同的无线运营商。利用现有的多种无线通信系统，通过系统间融合的方式，使多系统之间取长补短是满足未来移动通信业务需求一种有效手段，能够综合发挥各自的优势。由于现有的各种无线接入系统在很多区域内都是重叠覆盖的，所以可以将这些相互重叠的不同类型的无线接入系统智能地结合在一起，利用多模终端智能化的接入手段，使多种不同类型的网络共同为用户提供随时随地的无线接入，从而构成了异构无线网络。 异构网络融合是下一代网络发展的必然趋势。下一代无线网络是异构无线网络融合的重要原因是：基于异构网络融合，可以根据用户的特点（例如车载用户）、业务特点（例如实时性要求高）和网络的特点，来为用户选择合适的网络，提供更好的QoS。一般来说，广域网覆盖范围大，但是数据传输速率低，而局域网正好相反。因此在实际应用中，多模终端可以根据自身的业务特点和移动性，来选择合适的网络接入。与以往的同构网络不同，在异构网络环境下，用户可以选择服务代价小，同时又能满足自身需求的网络进行接入。这是由于这些异构网络之间具有互补的特点，才使异构网路的融合显得非常重要。因此一些组织提出了不同的网络融合标准，这些组织有3GPP（The 3rd Generation Partnership Project）、MIH（The IEEE 802.21 Media Independent Handover working group）和ETSI（The European Telecommunications Standards Institute）。 通信技术近些年来得到了迅猛发展，层出不穷的无线通信系统为用户提供了异构的网络环境，包括无线个域网(如Bluetooth)、无线局域网(如Wi-Fi)、无线城域网(如WiMAX)、公众移动通信网(如2G、3G、4G、5G)、卫星网络，以及Ad Hoc网络、无线传感器网络等。尽管这些无线网络为用户提供了多种多样的

异构网络融合

通信网论文 论文题目：异构网络的融合问题专业老师：蔡征宇 学生学号：070404120 学生姓名：张红梅

异构网络的融合问题 通信技术近些年来得到了迅猛发展，层出不穷的无线通信系统为用户提供了异构的网络环境，包括无线个域网(如Bluetooth)、无线局域网(如Wi-Fi)、无线城域网(如WiMAX)、公众移动通信网(如2G、3G)、卫星网络，以及Ad Hoc网络、无线传感器网络等。尽管这些无线网络为用户提供了多种多样的通信方式、接入手段和无处不在的接入服务，但是，要实现真正意义的自组织、自适应，并且实现具有端到端服务质量(QoS)保证的服务，还需要充分利用不同网络间的互补特性，实现异构无线网络技术的有机融合。 异构网络融合是下一代网络发展的必然趋势。在异构网络融合架构下，一个必须要考虑并解决的关键问题是：如何使任何用户在任何时间任何地点都能获得具有QoS保证的服务。异构环境下具备QoS保证的关键技术研究无论是对于最优化异构网络的资源，还是对于接入网络之间协同工作方式的设计，都是非常必要的，已成为异构网络融合的一个重要研究方面。目前的研究主要集中在呼叫接入控制(CAC)、垂直切换、异构资源分配和网络选择等资源管理算法方面。传统移动通信网络的资源管理算法已经被广泛地研究并取得了丰硕的成果，但是在异构网络融合系统中的资源管理由于各网络的异构性、用户的移动性、资源和用户需求的多样性和不确定性，给该课题的研究带来了极大的挑战。 在保证不同用户QoS的同时，能否扩大网络的覆盖范围并实现无缝连接以及能否提高通信容量，是异构网络融合能否成功的关键，也是不同网络运营者是否愿意将网络相互融合的前提，因而，通信容量分析是异构网络融合研究的另一个重点。 1 具有QoS保证的资源管理技术 异构网络资源管理技术的研究，目前主要集中在呼叫接入控制算法、垂直切换算法、异构资源分配算法和网络选择算法等方面。 1.1 呼叫接入控制算法的研究 传统蜂窝网络中的呼叫接入控制算法已经得到了广泛的研究。不同于蜂窝网络，异构网络融合系统中多种无线接入技术的存在以及多媒体应用的不同QoS要求，给设计有效的CAC算法带来极大的挑战。 (1)各网络的异构特性 异构网络融合系统具有多种无线接入技术，不同的无线接入网络呈现出异构特性。如蜂窝网络是有基础设施的无线网络，基站控制和管理各移动用户对信道资源的接入，向用户提供具有QoS保证的服务。而IEEE 802.11无线局域网(WLAN)则采用了载波侦听多点接入/

《异构无线网络融合理论与技术实现》

《异构无线网络融合理论与技术实现》读后感《异构无线网络融合理论与技术实现》内容概要：无线网络的异构性和业务种类的多样性对异构无线网络融合提出了更高的要求。本书反映了当前异构无线网络融合领域最新的研究成果，全面系统阐述了异构无线网络融合理论、关键技术和解决方案，重点介绍了基于网络层的异构无线网络融合技术，对异构无线网络融合理论模型和异构无线资源管理进行了深入探讨，并在此基础上提出了一种联合垂直切换判决策略和两种接入选择机制…… 《异构无线网络融合理论与技术实现》读后感，来自卓越亚马逊网友：专家都说异构IP网是未来的方向，这本书总结了最近几年各种文献的研究成果，如果想涉足这个领域，看看没坏处。无线通信越搞越复杂，异构网络也是相当复杂，我个人认为未来的通信网还是要逐步统一到一种简单的协议上去，统一化、简约化，但需要漫长的发展时间…… 异构无线网络融合理论与技术实现，从系统的角度或者放低点，就是工程实现，用户的随遇接入从技术支持的角度讲，如何提供最后一公里或者第一公里的端接入是通信网络体系要重点解决的问题。如果把这个问题弥散的由整个接入网来承载，那么一个矛盾就变成了个颠覆性的系统脆弱点。所以异构网络的汇接策略可以是全网的，但是边界衔接不应当是全局，只能在适当和必须的边界点做接入联合。从这个意义上讲，不好意思，这本书的立论有点过于宽泛，既然叫技术实现，具体的工程实施没有讲清楚，其实这个书既然叫这个名字就不

应当用那么大的篇幅去科普，买书的人可能更关心接入策略和具体实施方法，包括工程案例，这点上CISCO的书要比较贴近使用，它也讲基础技术，但是讲也是为了说清楚工程实施。说实话，我买这本书，只是冲两个章节去的，别的真的不太关心，但是想看的没看到，不关心的其实也没引起什么进一步的思考。其实现在买书，真的是只为只言片语去掏一坨银子，总觉得连买珠带椟也就不挑了，呵呵现在却常常是大椟装小珠，天价月饼的山寨版~ 三队赵沫

异构云无线接入网(彭木根)

异构云无线接入网络：原理、架构、技术和挑战 彭木根，艾元 （1.北京邮电大学，北京100876） 摘要：为了缓解密集异构无线网络节点间严重的干扰以及提高节点间分布式协作处理增益，同时解决云无线接入网络控制信息传输复杂，无法和已有移动通信网络融合问题，提出了异构云无线接入网络 （H-CRAN）作为第五代宽带移动通信系统的接入网解决方案。所提H-CRAN的核心是将云无线接入网络与密集异构无线网络融合，把控制平面功能从云无线接入网络中抽离，通过已存的异构大功率节点实现控制平面功能和全网的无线覆盖，利用无线射频单元实现热点区域海量业务的大容量传输。本论文介绍了 H-CRAN的系统构架、关键技术组织，和研究技术挑战等。 关键词：异构云无线接入网（H-CRAN）；第五代移动通信系统(5G)；云无线接入网络(C-RAN)；云计算Heterogeneous Cloud Radio Access Networks: Principle, Architecture, Techniques and Challenges Mugen Peng, Yuan Ai （Beijing University of Posts and Telecommunications, Beijing, 100876) Abstract: To mitigate the severe inter-tier interference and enhance limited cooperative gains resulting from the constrained and non-ideal transmissions between adjacent base stations in heterogeneous networks (HetNets), and solve the emerging problems including the complex delivery of control signaling and difficult convergence with the existing mobile cellular networks in cloud radio access networks (C-RAN), heterogeneous cloud radio access networks (H-CRAN) are proposed as the promising solution for the fifth generation radio access network. The core characteristics of H-CRAN are to combine the advantages of HetNets and C-RAN, decouple the control plane from C-RAN into the existing heterogeneous high power nodes (HPN), and deploy dense simple remote radio heads (RRH) to absorb huge traffic in some hot spots. In this article, the issues of system architectures, promising key techniques, and researching challenges are discussed. Key words: Heterogeneous cloud radio access networks (H-CRAN), the fifth generation mobile communication systems (5G), cloud radio access networks (C-RAN), cloud computing 1 引言 在过去20年，高质量的无线视频流，社交网络和机器对机器等业务和智能应用呈爆炸式增长，可以预见未来移动互联网和物联网应用还将进一步增加，如何为这些按指数递增的无线多媒体业务提供非对称数字用户线路（ADSL）类似的有线通信的用户体验，是第五代移动通信系统（5G）亟需解决的难题。相比

从技术角度看移动通信技术发展与物联网

从技术角度看移动通信技术发展与物联网 物联网从技术上来说可以分为三层：传感层、通信层和应用层。在通信层，需要将传感层采集的数据和信息进行安全可靠地通信和传输，在《常见物联网近距离无线通信技术解析》一文中已经介绍了短距离无线通信技术，本文将介绍移动通信技术的发展与物联网。 近距离无线通信对于物联网而言固然重要，不过，由于物联网是建立在多种网络融合的基础之上的，它的信息节点具有广泛性和移动性的特点，因此移动通信技术对于联网技术对物联网发展同样关键。移动通信是指通信的双方，至少有一方是在移动中进行的通信，包括固定点与移动点、移动点与移动点之间的通信。 物联网的相关概念与其它网的关系 首先科普一下1G到4G的发展 1G 1986年，第一套移动通讯系统在美国芝加哥诞生，采用模拟讯号传输，模拟式为代表在无线传输采用模拟式的FM调制。1G主要系统为AMPS，另外还有NMT及TACS，有着A 网和B网之分。大块头的大哥大风靡一时。 2G 相较于只能应用于一般语音传输，且语音品质低、讯号不稳定、涵盖范围不够全面的1G 网络，第二代移动通信则具备高度的保密性，系统的容量也在增加，同时从这一代开始手机也可以上网了。随着2G的诞生，移动通信标准争夺也开始了。2G主流的几个网络制式GSM：全球移动通信系统（Global System forMobile CommunicaTIon），是当前应用最为广泛的移动电话标准，较之以前的标准最大的不同是它的信令和语音信道都是数字式的。TDMA：时分多址（TImeDivision MulTIple Access），则是把时间分割成周期性的帧（Frame），每一个帧再分割成若干个时隙向基站发送信号，在满足定时和同步的条件下，基站可以分别在各时隙中接收到各移动终端的信号而不混扰。 3G

异构网络

异构无线网络融合关键问题和发展趋势探讨 1 国内外异构无线网络融合研究和应用的现状 “移动宽带化，宽带移动化”是当前移动通信的发展特征，多类型网络共存和融合是宽带无线通信的发展趋势。为了将各种接入技术整合到统一的网络环境中，充分利用全网无线资源，为用户提供无缝漫游服务，国际标准化组织和学术界都对异构无线融合的技术和方案进行了积极研究。 3GPP在TS22.934中建议了六种3G与WLAN融合的互操作情景模式，按照WLAN与3G结合的紧密程度，分为松耦合和紧耦合两大类[1]。3GPP2 重点研究CDMA2000 与WLAN 之间的互联互通方式，定义了三种场景[2]。两个标准化组织提出的方案有差异，但核心思想都是能利用移动网络实现对WLAN 的鉴权认证，并让WLAN终端能使用移动网的数据业务。 IEEE 802.21工作组主要研究如何在异种接入技术之间提供独立于媒体的切换能力(M e d i a Independent Handover,MIH)，其中定义的切换包括IEEE系列接入技术之间的切换以及IEEE系列和蜂窝网络之间的切换[3]。 异构无线网络是指在传统的宏蜂窝移动基站覆盖区域内，再部署若干个小功率传输节点，形成同覆盖的不同节点类型的异构系统。按照小区覆盖范围的大小，可以将小区分成宏小区、微微蜂窝小区、毫微微蜂窝小区，以及用于信号中继的中继站[4]。异构网不同范围小区相互重叠覆盖，形成异构分层无线网络。 目前以宏基站为主的网络部署已经很难满足容量需求，运营商、设备及终端制造商一直在推动异构无线网络融合的应用，接入网络架构上引入小基站作为网络部署的关键点，呈现“小功率，多天线”的特征。阿尔卡特朗讯发布了一项名为灵云无线LightRadio的新技术， 张从武 胡坚波 工业和信息化部电信研究院 北京 100083 摘　要简要介绍目前我国异构无线网络研究和应用的现状，分析其中的关键技术和推进方案，探讨对现有网络规划理念的影响，并对需要解决的问题给出策略建议。 关键词 异构无线网络；网络融合；网络规划 集中化、云构架的基带池以及虚拟 化的网络控制器，支持多制式多功 能融合。华为开发了高容量，小 蜂窝，简运维的SingleRAN系列产 品，发布的SingleSON解决方案实 现了多制式多层次网络的自配置、 自优化和自维护。沃达丰在世界移 动通信大会(MWC2012)上演示了 LTE HetNet立体覆盖解决方案，有 力地推动了多层异构网络(HetNet) 的商用部署进展。 2 异构无线网络融合的关 键技术及方案进展 异构无线网络融合基于新的架 构设计思想，需要高效关键技术支 撑，赋予网络新的能力。对于共性 的融合与个性的协同，是异构网络 发展的方向。如何使异构无线网络 融合体现出资源协同、业务统一、 管理智能的特征，是异构网络规模 商用面临的关键问题。 在异构无线网络融合环境下， 协同技术主要包括联合无线资源管