《移动开发概述》PPT课件.ppt

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1、移动开发概述,内部讨论,主要内容,移动通信技术终端软件开发,移动通信技术概述,传统移动（Mobile）通信技术GSMGPRS(EDGE)WCDMA新兴的无线宽带接入技术WiFi、WiMax3G？，4G？,移动通信技术概述,什么是3G？3G是英文3rd Generation的缩写，指第三代移动通信技术。相对第一代模拟制式手机(1G)和第二代GSM、TDMA等数字手机(2G)，第三代手机一般地讲，是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务 等多种信息服务。为了提供这种服务，无线网络必须能够支持不同

2、的数据传输速度，也就是说在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少2Mbps(兆字节 每秒)、384kbps(千字节每秒)以及144kbps的传输速度。什么是4G?4G是集3G与WLAN于一体，并能够传输高质量视频图像，它的图像传输质量与高清晰度电视不相上下。4G系统能够以100Mbps的速度下载，比目前的拨号上网快2000倍，上传的速度也能达到20Mbps，并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。,WiMax与Wi-Fi、3G之间关系,3G技术概述,国际上目前最具代表性的第三代移动通信技术标准有三种，它们分别是CDMA2000，WCDMA和TD-SCDMACDMA2000和WCDMA属于F

3、DD方式,系统的上、下行工作于不同频率TD-SCDMA属于TDD方式，系统的上、下行工作于同一频率。,3G技术概述,FDMA 业务信道在不同频段分配给不同的用户。如TACS、AMPS。,TDMA 业务信道在不同的时间分配给不同的用户。如GSM、DAMPS。,CDMA 所有用户在同一时间、同一频段上、根据不同的编码获得业务信道。CDMA,3G技术FDMA,信道一次只能传递一个电话。如果某一信道空闲，也不能够被其他 用户使用以增加容量。符号时间比平均时延扩展大很多，故平均时延扩展造成的符号间干扰低。FDMA比TDMA简单，同步和组帧比特少，系统开销小。FDMA需要精确的RF滤波器。,3G技术TDM

4、A,多个用户共享一个载波频率，分享不同时隙。可以实现不连续发送，利用空闲时隙监听其他基站，实现切换处理。需要自适应均衡；需要保护时隙。按照不同的用户提供不同的带宽。质量控制通过频率规划来实现,3G技术CDMA,多用户同时共享同一频段无线资源。系统容量大，无线频谱效率率高。自干扰性，远近效应。不相关码的选择和功率控制非常重要,3G技术概述,Bandwidth,Power,25kHz 1G Channel,200kHz GSM Channel,5MHz 3G Channel,2.4kbit/s,1 user/channel,8 users/channel,100s of users/channel

5、,14.4kbit/s,64-384kbit/s,Channel width,Capacity,Typical data rate,Radio Interference,GSM Network Architecture,GSM Access Network,Core Network,External Network,MSC/VLR,GMSC,HLR,SMSC,BSC,BTS,PSTN,NMS,Network Services:VoiceDataFaxSMSWAPRoamingPre-payIN,GSM/MAP Core,2.5G Network Architecture,GSM/EDGE Ac

6、cess Network,Circuit Switched Core Network,External Networks,MSC/VLR,GMSC,HLR,SMSWAP,BSC/PCU,PSTN,NMS,New Services:Fast dataMobile InternetSMS/WAP over GPRSData Roaming&Pre-pay,SGSN,GGSN Firewall,IP Backbone,LIG,CGW,Internet,Packet Switched Core Network,GSM/MAP Core,WCDMA R99组网及接口,UMTS Network Archi

7、tecture R4,GSM/EDGE Access Network,Circuit Switched Core Network,External Networks,3G MSC,GMSC,HLR,SMSWAP,BSC/PCU,PSTN,NMS,GGSN Firewall,IP Backbone,Internet,Packet Switched Core Network,3G SGSN,UMTS Radio Access Network,MGW,Iu Interfaces,GSM/MAP Core,All IP UMTS Network R5/6,Only one technology is

8、required for both Access and Core network operations-IP,PSTN,Internet,RNC,BTS,Applications and Control,MGW,GGSN,SGSN,Router,IPv6 will be used in 3GPP Release4&5,MGW,IP Backbone,第三代移动通信示意图,核心网(CN),无线接入网(RAN)2G 3G,GSM,PDC,IS-41核心网(CDMA网络),GSM核心网,IS-95 CDMA,cdma2000-1x、3x,W-CDMA,无线接口后向兼容,核心网络后向兼容,新的无线接

9、口,NNI,TD-SCDMA/TD-CDMA,IP核心网,全IP网络,3G的三大主流技术标准比较,3G的三大主流技术标准比较（续）,3G的三大主流技术标准比较（续）,3G的三大主流技术标准比较（续）,3.5G技术HSDPA,HSDPA(High Speed Downlink Packet Access，高速下行分组接入)作为3GPP的Release5中提出的无线解决方案，理论传输速率可达到14Mbit/s。HSDPA是在3GPP R99/R4网络结构上自然演进，旨在满足上/下行数据业务不对称的需求而提出的。HSDPA采用的关键技术包括自适应调制编码(AMC)、混合自动重发请求(HARQ)、单独

10、的共享信道和快速调度(Fast Scheduling)。AMC是根据无线信道变化选择合适的调制和编码方式，使用户达到尽量高的数据传输速率。不同的编码和调制方式的组合，产生不同的传输速率。HARQ基于信道条件提供精确的编码速率调节，可自动适应瞬时信道条件。,“准4G”技术LTE,3GPP长期演进(LTE)项目是近两年来3GPP启动的最大的新技术研发项目，这种以OFDM/FDMA为核心的技术可以被看作“准4G”技术。3GPPLTE项目的主要性能目标包括：在20MHz频谱带宽能够提供下行100Mbps、上行50Mbps的峰值速率；改善小区边缘用户的性能；提高 小区容量；降低系统延迟，用户平面内部单向

11、传输时延低于5ms，控制平面从睡眠状态到激活状态迁移时间低于50ms，从驻留状态到激活状态的迁移时间小于 100ms；支持100Km半径的小区覆盖；能够为350Km/h高速移动用户提供100kbps的接入服务；支持成对或非成对频谱，并可灵活配 置1.25MHz到20MHz多种带宽,Wifi与3G的对比,Wifi相关国际国家标准,802.11 1997年IEEE无线局域网标准制定802.11b 2.4GHz 直序扩频 传输速率 1Mbps-11Mbps。802.11a 5GHz 正交频分复用 传输速率6Mbps-54Mbps，802.11g 2.4GHz，兼容802.11b，传输速率到22Mbp

12、s。802.1x 基于端口的访问控制协议（Port based network access control protocol）802.11i 增强WIFI数据加密和认证（WPA，RSN）802.11eQoS服务WAPI 国标GB15629.11-2003无线局域网鉴别与保密基础结构（WAIWPI）,Wifi产品技术规范,IEEE802.11标准（开放的兼容标准）IEEE802.11x是无线局域网标准。该标准定义了物理层和媒体访问控制(MAC)协议的规范，允许无线局域网及无线设备制造商在一定范围内建立互操作网络设备。（见：IEEE802.11x标准解释）传输标准主要分为两种方式 1、直接序列扩

13、频（DSSS）（常见）2、跳频扩频（FHSS）。,Wifi产品技术规范,技术规范 a、802.11a、b、b+、g 成本降低无线网络产品价格持续降价、售出、工业化量产的原因。b、兼容是普及的根本 b、b+、g、abg广泛支持无线标准几乎已经被当今所有无线厂商接受了。互操作性WECA（无线以太网兼容联盟）Wi-Fi的组织，802.11b规范。系统支持Windows及硬件的支持，进一步推广无线产品应用的灵活性。互联经济随时随地的连接网络要求推动了无线局域网市场的发展。c、速度是制胜的法宝 产品通讯速度、b b+a g 性能提升由于数据传输率不断更新10Mbps，普及速度加快。产品发展速度 802.

14、11b 11Mbps 实际：用户端2-3Mbps 革命性的进程，摆脱了有线的束缚 802.11g 54Mbps 实际：用户端6-10Mbps 完全能同有线802.3竞争的无线品种,Wifi常用设备,台式机无线网卡,迅弛笔记本,笔记本无线网卡,AP无线接入点,USB无线网卡,WIFI手机,Wifi总体拓扑结构,RADIUS 服务器Radius Server,网管服务器NMS Server,计费服务器Billing Server,企业内部网Enterprise Intranet,VPN 网关,INTERNET orInternational Wireless ISP,接入控制器Access Con

15、trollor,无线接入点Access Point,WiMAX技术概述,WiMAX全称为World Interoperability for Microwave Access，即全球微波接入互操作性。IEEE802.16标准，又称WiMAX，或广带无线接入(Broadband Wireless Access，BWA)标准。,WiMAX标准演进,WiMAX技术特点（一）,覆盖范围大 标准初始规划覆盖范围可以达到40Km。为了实现这一目标，标准中采用了许多先进的技术。包括先进的网络拓扑(网状网)、OFDM和天线技术(波束成形、天线分集和多扇区)。标准针对各种传播环境(包括视距、近视距和非视距)进行

16、了优化。数据传输率高 标准具有足够的带宽，支持高频谱效率，在一个射频内数据速率可高达75Mbpss。即使在链路状况最差情况下，也能提供比3G系统高得多的速率。实际试验中，其速率大概是3G的5-20倍。支持TCP、IP协议 标准支持TCP/IP协议，满足TCP、IP协议对信道传输质量的要求。WiMAX技术在链路层加入了ARQ机制，减少到达网络层的信息差错，可大大提高系统的业务吞吐量。,WiMAX技术特点（二）,具有丰富的业务功能 标准具有QoS性能的数据、视频、话音(VoIP)业务。可以提供三种不同等级的服务，包括CBR(ConstantBitRate)、CIR(CommittedRate)、B

17、E(Best Effort)。具有优异的QoS性能 IEEE80216MAC具有带宽分配和QoS机制，支持各种不同的用户环境，容许在同一信道上同时出现上千个不同用户环境。具有可靠的安全性 标准在MAC层中利用一个专用子层来提供认证、保密和加密功能。,WiMAX与3G的关系,WiMAX面向的是宽带无线接入市场，3G移动通信面向的是以手机为主的蜂窝移动通信系统，一般来说它们之间是互补的关系。由于WCDMA/HSDPA早已具备了移动通信所需的移动性、安全性以及付费基础设施，同时考虑到网络建设成本、用户成本以及将技术应用于手机的成本，HSDPA具有明显的成本优势，所以HSDPA更适合大范围、全移动性的

18、无线高速数据业务，WiMAX适于低速环境下提供高速和高稳定性的接入。但是当3GPP面向宽带无线接入市场发展HSDPA，尤其是发展LTE之后就出现了竞争关系。,从WiMAX到LTE：殊途同归,指标和技术相近，可以说是殊途同归。OFDM(正交频分复用)是一种无线环境下的高速传输技术，其主要思想就是在频域内将给定信道分成许多正交子信道，在每个子信道上使用一个子载波进行调制，各子载波并行传输。MIMO(多输入多输出)技术是指利用多发射、多接收天线进行空间分集的技术，它采用的是分立式多天线，能够有效的将通信链路分解成为许多并行的子信道，从而大大提高容量。信息论已经证明，当不同的接收天线和不同的发射天线之

19、间互不相关时，MIMO系统能够很好地提高系统的抗衰落和噪声性能，从而获得巨大的容量。核心网是一个基于全IP的网络，同已有的移动网络相比具有根本性的优点，即：可以实现不同网络间的无缝互联。,移动软件开发概述,传统的移动应用：SMS、WAP等。移动网络IP化的结果，移动软件开发也同样是IP应用开发。移动软件开发与PC软件开发并没有实质上的差别，同样的结构：B/S，或者C/S；同样的技术：Web应用，Java（PC的J2SE，手机的J2ME），Windows.Net(手机是Compact.Net)等。,应用案例Yahoo!Go,应用案例Google 手机地图,中 国地图浏览 利用手机的按键可以动态移

20、动和浏览免费地图并自由缩放。详实的地点信息 搜索获得商店，饭馆或者其他地点的地理位置，便捷获取营业时间，联系方式等实用信息。通 信量一目了然 手机屏幕右上方会实时显示数据通信量。,SMS,SMC 短消息中心（又称SMSC）SMGP 短消息网关协议SMGW 短消息网关（又称SMS SAG）SMPP 短消息点对点协议,SMS案例,Google短信搜索搜索请求通过短信发送到1069999333，同样会以短信的方式返回搜索结果http:/,WAP,WAP（Wireless Application Protocol），无线应用协议。从WML到XHTML。目前项目采用技术：WURFL http:/未来的发

21、展是全面的Web浏览。,应用案例Google资讯,在手机浏览器中访问，然后点击“资讯”链接。浏览热门资讯标题或不同类别中的资讯。搜索所需资讯。,终端软件开发,智能手机软件开发手机OS战国群雄：Symbian、Windows Mobile、Linux、Palm、Brew、Apple OS开发语言：两大主流C+，Java(J2me)，也可以使用VB、Python等。,J2ME 平台体系结构,J2ME 平台是由配置（Configuration）和简表（Profile）构成的。J2ME 中有两个最主要的配置：Connected Limited Devices Configuration（CLDC）Co

22、nnected Devices Configuration（CDC）,J2ME 体系结构框图,MIDPlet,Mobile Information Devices Profile（MIDP）就是CLDC 上层的重要简表。在MIDP中定义了一种新的应用程序模型MIDlet，它是被Application Management Software（AMS）管理的。AMS 负责MIDlet 的安装、下载、运行和删除等操作。在被AMS 管理的同时，MIDlet 可以和应用管理软件通信通知应用管理软件自己状态的变化，通常是通过方法notifyDestroyed()和notifyPaused()实现的。MID

23、let 有三个状态，分别是pause、active 和destroyed。,MIDlet 状态图,J2me开发环境,工具：eclipse、myeclipseSDK和模拟器：Sun的开发包，各手机产家提供的SDK框架（Framework）：Polish,J2ME Polish,J2ME Polish 是用于开发J2ME应用的工具集:从一份源代码中为多种设备和多种语言创建应用的建造工具(build tools)。一个设备数据库,您的应用可以用它通过预处理为不同的手机进行调整.一套用户界面(GUI),可以在应用程序代码之外进行设计。工具类(Utiliy classes)，如 BitMapFont 和

24、 ArrayList。编辑修改二进制文件的独立工具。.这仅仅是个开始。,创建J2ME应用程序,用J2ME Polish创建应用程序很容易：通过列表或描述其性能来选择您的目标设备。(如：支持 WMAPI and MIDP/2.0)。J2ME Polish 为您进行预处理、编译、混淆和打包应用程序。你还可以在开发时自动启动相应的模拟器。由于建造工具(build tools)基于Ant,J2ME Polish 可以优雅地集成到所有Java IDE中。,资源管理,J2ME Polish 为您的应用程序自动包含相应的资源。把公用的资源放入resources文件夹内。您可以把特定的资源放入相应的文件夹内，

25、如：resources/Nokia,resources/Siemens/S65 or resources/BitPerPixel.16+.对资源的管理进行调整非常容易，比如您可以仅在设备支持MIDI音效时把MIDI文件包含进去。,本地化,当应用程序要在不同地区销售时就需要进行本地化。用J2ME Polish，您可以为不同的地区很容易地调节文字和其他资源，如图片、声音。当您用J2ME Polish来进行本地化时，相对未做本地化处理的应用程序来说，不会产生额外负担，因为翻译内容直接嵌入到了应用程序中。,设备数据库,设备数据库帮助您为不同的手机调节您的程序：存储了超过 230种 J2ME 设备和相应

26、的J2ME 参数，如 Canvas的大小,APIs,支持格式等。您不仅仅能看到各种设备的性能，在预处理阶段，还可以直接在代码中应用它们。因为数据库基于XML，您可以很容易地进行扩展。,预处理,在编译前就预先对代码进行处理。通过与处理，您可以在不损失移植性的情况下为各种设备调节应用程序。J2ME Polish 提供了强大的预处理命令和标准的命名方案。您可以使用在设备数据库中定义过的任何性能。/#if polish.midp2|/okay the audio-playback of the MMAPI can be used:Player player=./#endif,GUI,J2ME Poli

27、sh 让你用简单的CSS文本文件来设计MIDP应用程序的界面。设计界面并不难:background-color:rgb(123,54,233);根据item 或 screen，您可以使用特定属性。您可以使用图片,基于位图的字体，不同的背景，动画效果等等。整个设计完全在应用程序代码之外完成。所以您可以很容易地为您的应用程序换肤，而不用更改代码。用J2ME Polish GUI，您可以在MIDP/1.0手机上使用MIDP/2.0特性，如CustomItems！,游戏引擎,用 J2ME Polish 的游戏引擎，你可以在MIDP/1.0 设备上使用MIDP/2.0 game API。你可以应用不同的

28、优化策略，如为TiledLayer应用后端缓存backbuffer。J2ME Polish 的游戏引擎已经被高度优化（速度）。用一份源代码给所有的目标设备开发游戏,工具类,使用一些J2ME标准中不包括，却很常用的工具。用基于位图的字体显示消息文字。提供为Vector提供了另一个高效的选择。提供一般字符串操作功能，并且可以将文本分割开以便显示。,Logging Framework,用 logging framework 您可以在真机上看到()输出的消息。您可以为特定的类(class)和包(packages)启用不同的记录级别，如：debug,warn or error。定义您自己的记录级别,如:

29、performance。在最终版本里关闭消息记录,在引用程序中绝对不会遗留任何痕迹。try Connection con=Connector.open(url);.catch(Exception e)/#debug error System.out.println(Unable to connect+e);,独立工具,用二进制编辑器(binary-editor)来创建和修改二进制数据文件，比如游戏中的关卡数据文件。用字体编辑器(font-editor)从true type字体中创建基于位图的自定义字体。,Symbian,目前领先的智能手机OS，是唯一完全用C+实现的OS。有两个分支：S60和UIQS60主要有NokiaUIQ主要有Sony-ericson,Windows mobile,不可忽视的M$,Apple iPhone,2007年最热门的手机iPhone,Google Android,仍没有上市，就引起轰动的手机http:/,谢谢,