移動服務(wù)計算支撐技術(shù)

前言

　　移動服務(wù)計算是一種以云計算和普適計算為背景，以有線和無線互聯(lián)網(wǎng)為依托，以移動通信設(shè)備為載體的計算形式，是一種分布式服務(wù)計算。隨著移動通信技術(shù)的不斷發(fā)展，基于移動互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用層出不窮，移動服務(wù)計算在各個領(lǐng)域都有著或即將有著廣泛的應(yīng)用，這種應(yīng)用的普及會提高人們的工作效率和生活質(zhì)量。　　移動服務(wù)計算如同云計算和普適計算一樣，也是一個不斷演進(jìn)的過程。目前，還有許多不同層面的關(guān)鍵技術(shù)需要研究、開發(fā)和實現(xiàn)。移動服務(wù)計算的支撐技術(shù)涉及計算、通信和數(shù)字媒體等各個方面，包括計算機(jī)的軟硬件、系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)通信、應(yīng)用系統(tǒng)、人機(jī)交互等。本書主要闡述與如下幾個方面相關(guān)的技術(shù)：無縫移動技術(shù)、服務(wù)發(fā)現(xiàn)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)擁塞控制技術(shù)、移動通信技術(shù)和移動多智能體系統(tǒng)。　　本書共分10章。其中，第1～4章由張德干撰寫，第5～7章由王京輝撰寫，第8～10章由王莉撰寫。全書由張德干統(tǒng)稿。本書得到國家863計劃項目（No：2007AA012188）、國家自然科學(xué)基金面上項目（No：60773073）、教育部重點項目（No：208010）、天津市自然科學(xué)基金項目（No：10JCYBJC00500）、天津理工大學(xué)計算機(jī)與通信工程學(xué)院“智能計算及軟件新技術(shù)”天津市重點實驗室和“計算機(jī)視覺與系統(tǒng)”省部共建教育部重點實驗室相關(guān)基金的資助?！　”緯赏鯌驯蚪淌诤蛯幖t云教授審閱。　　本書在撰寫過程中，多位教授和專家學(xué)者提出了建設(shè)性意見，同時，得到了韓靜等同事和研究生張小麗、李林青、凌辰、陳緒延、劉微微、李超、王園園等的支持和幫助，在此一并表示衷心的感謝?！　胁划?dāng)之處，真誠歡迎讀者批評指正。

內(nèi)容概要

移動服務(wù)計算是一種以云計算和普適計算為背景，以有線和無線互聯(lián)網(wǎng)為依托，以移動通信設(shè)備為載體的計算形式，是一種分布式服務(wù)計算。它對人們生活和工作中的各個方面能夠產(chǎn)生重大影響。移動服務(wù)計算技術(shù)是一個不斷演進(jìn)的過程。其支撐技術(shù)涉及計算、通信和數(shù)字媒體等技術(shù)的各個方面，包括計算機(jī)的硬軟件、系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)通信、應(yīng)用系統(tǒng)、人機(jī)交互等。本書主要闡述與如下幾個方面相關(guān)的技術(shù)：無縫移動技術(shù)、服務(wù)發(fā)現(xiàn)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)擁塞控制技術(shù)、移動通信技術(shù)和移動多智能體系統(tǒng)。    本書可供高年級本科生、研究生及教師學(xué)習(xí)和參考，也非常方便從事移動服務(wù)計算以及相關(guān)領(lǐng)域的科研和工程開發(fā)技術(shù)人員閱讀、參考。

書籍目錄

前言第1章 緒論  1.1 移動服務(wù)計算支撐技術(shù)概述  1.2 無縫移動技術(shù)  1.3 服務(wù)發(fā)現(xiàn)技術(shù)  1.4 網(wǎng)絡(luò)擁塞控制技術(shù)  1.5 移動通信技術(shù)  1.6 移動多智能體系統(tǒng)第2章 主動無縫移動技術(shù)  2.1 概述  2.2 服務(wù)器推送技術(shù)    2.2.1 AJAX技術(shù)    2.2.2 Comet技術(shù)    2.2.3 服務(wù)器推送策略    2.2.4 服務(wù)器推送技術(shù)的應(yīng)用模型案例  2.3 無縫移動技術(shù)    2.3.1 瀏覽器端視頻播放的前端技術(shù)    2.3.2 文件遷移的前端技術(shù)    2.3.3 服務(wù)器推送技術(shù)在主動式無縫移動中的應(yīng)用    2.3.4 基于Fiddler 2的應(yīng)用測試  2.4 本章小結(jié)第3章 P2P模式的服務(wù)發(fā)現(xiàn)技術(shù)  3.1 P2P模式的服務(wù)發(fā)現(xiàn)方法簡介    3.1.1 普適環(huán)境中的P2P應(yīng)用    3.1.2 P2P技術(shù)簡介    3.1.3 P2P模式的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)漕愋?   3.1.4 基于P2P模式的服務(wù)發(fā)現(xiàn)算法  3.2 服務(wù)發(fā)現(xiàn)Chord方法分析    3.2.1 Chord算法介紹    3.2.2 Chord發(fā)現(xiàn)算法及其不足    3.2.3 Chord改進(jìn)算法的研究與分析  3.3 NRFChord算法及實驗分析    3.3.1 Chord算法的改進(jìn)方案    3.3.2具體改進(jìn)方法    3.3.3 P2P仿真器的設(shè)計與實現(xiàn)  3.4 本章小結(jié)第4章 移動服務(wù)過程中的網(wǎng)絡(luò)擁塞控制技術(shù)  4.1 概述  4.2 網(wǎng)絡(luò)擁塞控制技術(shù)  4.3 TCP擁塞控制算法及性能比較    4.3.1 幾種典型的TCP擁塞控制算法    4.3.2 幾種典型的TCP算法的仿真及性能比較  4.4 基于網(wǎng)絡(luò)帶寬的自適應(yīng)Freeze-TCP算法及分析    4.4.1 Freeze-TCP算法概述    4.4.2 Freeze-TCP算法的不足    4.4.3 基于帶寬預(yù)測的自適應(yīng)Freeze-TCP算法    4.4.4 仿真及性能分析  4.5 本章小結(jié)第5章 擴(kuò)展頻譜通信和基帶調(diào)制解調(diào)理論  5.1 擴(kuò)頻通信系統(tǒng)概述  5.2 直序擴(kuò)頻系統(tǒng)    5.2.1 直序擴(kuò)頻系統(tǒng)的組成與原理    5.2.2 直序擴(kuò)頻信號的波形與頻譜    5.2.3 擴(kuò)頻碼序列的相關(guān)性    5.2.4 m序列    5.2.5 直序擴(kuò)頻信號的發(fā)送與接收    5.2.6 直序擴(kuò)頻系統(tǒng)的同步  5.3 基帶調(diào)制和解調(diào)系統(tǒng)    5.3.1 基帶調(diào)制解調(diào)技術(shù)概述    5.3.2 BPSK的基本算法    5.3.3 QPSK的基本算法    5.3.4 BPSK和QPSK的性能分析  5.4 數(shù)字濾波器設(shè)計介紹  5.5 基帶調(diào)制解調(diào)的MATLAB仿真    5.5.1 BPSK算法的MATLAB仿真    5.5.2 QPSK算法的MATLAB仿真    5.5.3 MATLAB數(shù)字濾波器的設(shè)計    5.5.4 基帶調(diào)制的MATLAB仿真和結(jié)果信號分析  5.6 直序擴(kuò)頻系統(tǒng)的MATLAB仿真和信號分析    5.6.1 直序擴(kuò)頻系統(tǒng)的MATLAB仿真    5.6.2 直序擴(kuò)頻系統(tǒng)的MATLAB仿真信號頻譜分析  5.7 本章小結(jié)第6章 通信系統(tǒng)的TMS320C6711 DSK實現(xiàn)  6.1 TMS320C6711 DSP與DSK板的概述    6.1.1 DSP系統(tǒng)的特點    6.1.2 TMS320C6711的性能    6.1.3 TMS320C6711 DSK板的介紹    6.1.4 DSP軟件開發(fā)過程  6.2 TMS320C6711 DSK板的同步程序    6.2.1 運行庫和源代碼    6.2.2 同步通信程序結(jié)構(gòu)  6.3 TMS320C6711DSK板的測試  6.4 本章小結(jié)第7章 TMS320126713 DSP板的應(yīng)用示例  7.1 TMS320C6713 DSP板的基本情況    7.1.1 TMS320C6713 DSP的概述    7.1.2 TMS320C6713 DSP板的基本情況  7.2 TMS320C6713 DSP板軟件前的配置示例    7.2.1 TMS320C6713 DSP板的JTAG配置情況    7.2.2 TMS320C6713 DSP板的寄存器配置  7.3 TMS320C6713 DSP板串口(McBSP)程序的實現(xiàn)    7.3.1 McBSP串口特征    7.3.2 串口模塊的工作原理    7.3.3 McBSP的程序?qū)崿F(xiàn)  7.4 TMS320C6713 DSP板同步通信實現(xiàn)    7.4.1 通信調(diào)制過程的DSP程序    7.4.2 通信解調(diào)過程的DSP程序  7.5 TMS320C6713 DSP板同步通信調(diào)試和結(jié)果    7.5.1 核心同步程序調(diào)試    7.5.2 調(diào)試信號結(jié)果分析  7.6 TMS320C6713 DSP板的Loader過程    7.6.1 Loader過程    7.6.2 Flash燒寫程序    7.6.3 Flash燒寫的C語言編程  7.7 本章小結(jié)第8章 基于勢函數(shù)的移動多智能體系統(tǒng)  8.1 概述  8.2 基于勢函數(shù)的具有多l(xiāng)eader的移動多智能體系統(tǒng)的運動控制    8.2.1 模型描述    8.2.2 智能體系統(tǒng)的控制律設(shè)計及穩(wěn)定性分析    8.2.3 數(shù)值仿真與結(jié)果分析  8.3 基于勢函數(shù)的移動多智能體系統(tǒng)的編隊控制    8.3.1 模型描述    8.3.2 控制律的設(shè)計及穩(wěn)定性分析    8.3.3 數(shù)值仿真與結(jié)果分析  8.4 本章小結(jié)第9章 移動多智能體示例系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)計技術(shù)  9.1 概述  9.2 帶時延的移動多智能體系統(tǒng)有限時間一致協(xié)議設(shè)計    9.2.1 模型描述    9.2.2 主要算法設(shè)計和分析    9.2.3 數(shù)值仿真與結(jié)果分析  9.3 在干擾環(huán)境下的有限時間穩(wěn)定性分析及編隊控制設(shè)計    9.3.1 預(yù)備知識    9.3.2 主要算法設(shè)計和分析    9.3.3 數(shù)值仿真與結(jié)果分析  9.4 本章小結(jié)第10章 基于卡爾曼濾波的移動多智能體系統(tǒng)協(xié)同計算技術(shù)  10.1 概述  10.2 leader智能體的濾波器結(jié)構(gòu)及模型分析    10.2.1 濾波器結(jié)構(gòu)    10.2.2 模型分析與數(shù)學(xué)描述  10.3 移動多智能體系統(tǒng)的運動模型  10.4 數(shù)值仿真與結(jié)果分析  10.5 本章小結(jié)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　因為服務(wù)器掌握著系統(tǒng)的主要資源，所以能夠最先獲得系統(tǒng)的狀態(tài)變化和事件的發(fā)生。當(dāng)這些變化發(fā)生時，服務(wù)器需要主動地向客戶端實時地發(fā)送消息，如股票的變化。對于傳統(tǒng)的桌面系統(tǒng)，這種需求沒有任何問題，因為客戶端和服務(wù)器之間通常存在著持久的連接，這個連接可以雙向傳遞各種數(shù)據(jù)，而基于HTTP協(xié)議的Web應(yīng)用卻不行?！　‰m然AJAX技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，但是它沒有從本質(zhì)上改變客戶端請求和服務(wù)器端響應(yīng)的模式。這種模式在可交互方面比較出色，但是在遠(yuǎn)程控制等應(yīng)用中，往往需要使用大量的請求來監(jiān)督回送的數(shù)據(jù)。使用AJAX技術(shù)只是完善了人-瀏覽器-服務(wù)器模式數(shù)據(jù)的交換和傳輸模式，但對于人-瀏覽器-人這樣的交互模式的實現(xiàn)效率非常低，并且難以控制。這主要是由于傳統(tǒng)的Web服務(wù)器無法保留請求的連接，從而限制了網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的發(fā)展。　　2.2.2 Comet技術(shù)　　瀏覽器作為Web應(yīng)用的前臺，自身的處理功能有限。瀏覽器的發(fā)展需要客戶端升級本身的軟件系統(tǒng)，同時由于客戶端瀏覽器軟件的多樣性，在某種意義上，也影響了瀏覽器新技術(shù)的推廣。在Web應(yīng)用中，瀏覽器的主要工作是發(fā)送請求、解析服務(wù)器返回的信息并以不同的風(fēng)格顯示。AJAX技術(shù)是瀏覽器技術(shù)發(fā)展的成果，通過在瀏覽器端發(fā)送異步請求，提高了單用戶操作的響應(yīng)性。由于Web本質(zhì)上是一個多用戶的系統(tǒng)，對任何用戶來說，都可以認(rèn)為服務(wù)器是另外一個用戶?，F(xiàn)有的AJAX技術(shù)并不能解決在一個多用戶的Web應(yīng)用中，將更新的信息實時傳送給客戶端，從而使用戶可能在“過時”的信息下進(jìn)行操作。而如果使用AJAX技術(shù)，則需要對后臺數(shù)據(jù)進(jìn)行非常頻繁的輪詢操作，降低了網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率?！　omet就是客戶端發(fā)送一個請求，服務(wù)器接收它，并使用一個無限循環(huán)將客戶端需要的數(shù)據(jù)推送到響應(yīng)（response）中，進(jìn)行刷新，但是該響應(yīng)并不關(guān)閉，而是繼續(xù)接收新的數(shù)據(jù)并刷新，直到客戶端斷開連接，該循環(huán)才結(jié)束退出。我們可以認(rèn)為AJAX解決了單用戶響應(yīng)的問題，而Comet則解決了在保證性能的前提下進(jìn)行協(xié)同多用戶的響應(yīng)問題。Comet的優(yōu)點在于它可以在任何時候向客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)，而不僅僅只是響應(yīng)用戶的輸入請求。由于發(fā)送的數(shù)據(jù)是在一個已有的單鏈接上進(jìn)行的，所以可以減少建立連接的開銷以及客戶端發(fā)送請求的等待時間，從而大大降低發(fā)送數(shù)據(jù)的延遲時間。

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