大一计算机移动网络研究结业论文
随着计算机网络技术的飞速发展,当今社会的数字化、网络化程度已经达到很高的程度。下面是学习啦小编为大家整理的大一计算机移动网络研究结业论文,供大家参考。
大一计算机移动网络研究结业论文篇一
《 LTE移动网络中的CDN关键技术研究 》
1LTE移动网络CDN关键技术
1.1CDN节点下沉
传统的CDN网络边缘节点通常部署于城域网内,对移动用户而言,中间需要经过基站、核心网等多个网络设备,物理路径较长,容易影响用户体验,因此将CDN节点下沉至核心网/基站侧,可以很好地缩短用户访问路径,提高响应速度。在核心网、基站侧部署CDN节点的组网架构如图2所示。由于运营商基站数量较多,为节约建设成本,减少维护工作量,建议选择用户数量较多、容量较大的基站部署CDN节点,部署方式为“分光+透明缓存”方式。将透明缓存设备(如刀片插板)集成到基站设备中,通过端口镜像方式或DPI分光设备将用户流量引导至透明缓存设备,由透明缓存设备根据用户访问热度,自动缓存热点内容。当用户请求热点内容时,直接由透明缓存设备发送内容给用户;当用户请求非热点内容时,则由用户访问源网站获得内容。CDN透明缓存设备工作原理如图3所示。CDN透明缓存设备业务流程如下。①用户发送HTTP请求,访问内容A,经过DPI设备;②DPI设备对HTTP进行分析,将结果发送给CDN节点进行匹配;③CDN节点搜索本地是否已缓存内容A(由于内容A热度不够,并未缓存);④CDN将“未缓存”结果返回给DPI设备;⑤DPI设备通知用户继续访问源网站;⑥用户直接连接到源网站,请求内容A;⑦源网站返回内容A;⑧CDN节点统计内容A的访问热度,达到一定阈值时,向源网站请求内容A;⑨CDN将获取到的内容A缓存到本地;⑩当有其他用户再次访问该内容时,重复第①~③步,由于CDN已透明缓存该内容,在第④步返回给DPI设备的结果是“已缓存”,因此用户直接向CDN节点获取内容A;輯訛輥CDN节点返回内容A给用户。
1.2DNS缓存加速
用户在访问网页、视频、音频、图片等内容时,请求的URL通常是域名而非IP地址,例如http://www.xxx.com/XXXX…,需要通过本地DNS进行解析。在2G/3G移动网络中,DNS服务器通常部署于城域网内,每次DNS解析请求都要通过基站、核心网,因路径较长而造成DNS时延较大,如图4所示。在LTE网络中,随着CDN节点下沉到核心网或者基站侧,可在CDN节点中增加DNS缓存系统,对移动用户访问流量中的DNS协议进行监听。为保证DNS解析性能和可靠性,可设定一定的阈值,当本地DNS服务器运行正常时(例如响应时间低于阈值,解析成功率高于阈值),仍由本地DNS服务器进行解析;当本地DNS服务器运行异常时(例如响应时间高于阈值,解析成功率低于阈值),则由CDN节点的DNS缓存系统进行解析。CDN的DNS缓存系统需要定期与本地DNS服务器进行同步,更新域名和IP地址的映射关系。以图4为例估算,采用CDN的DNS缓存系统加速后,每次DNS解析均可节约80ms,8次DNS解析可节约0.64s,总体解析时间约为原先的2/3,可以有效地降低DNS解析时间,提升用户访问速度,优化服务质量和业务体验。
1.3内容源优化及终端适配
目前移动用户使用的终端通常为基于苹果iOS、谷歌Android等操作系统的智能手机,和电脑相比,具有屏幕尺寸小、分辨率低、CPU频率低、内存小、存储容量小等特点,而互联网的海量内容大部分都是为电脑访问设计的,并没有针对移动终端进行优化。因此,在LTE移动网络中,由CDN节点对内容源进行优化缓存,并且在移动终端中通过客户端或者插件进行适配,能够根据用户终端的情况,动态优化内容呈现方式,降低用户终端和基站、核心网间的数据流量,释放更多的空口资源。在CDN节点内部署内容优化模块或系统,该系统可配置白名单对用户经常访问的热门网站进行预处理优化和缓存,例如,针对网页、图片等元素生成多种屏幕大小和分辨率的备份内容。移动终端在请求内容时,可在URL里附加屏幕大小、分辨率、网络质量等参数,由CDN节点的内容优化系统进行分析并返回合适的备份内容。具体优化方法如下。跟踪系统调用发现哪些帧在处理上耗时较长,通过优化页面布局等,提升客户端页面渲染性能,减少客户端处理时间。减小接口数据返回,通过减少首页数据返回,以分页获取后续数据的方式进行优化,从而减小数据传输时间。针对部分功能项,如排行和分类列表等页面图片采用延迟加载。由于一屏只能展示4~5条数据,所以可以采用图片延迟加载,第一屏只下载要展示的相关数据图片,网络传输的数据大小将大为减小,后续图片在滚动页面时再进行加载。压缩列表页图标大小,在不影响用户的视觉体验下,通过对图标进行压缩优化,使图片大小减少。增加请求压缩,针对自升级等携带大请求数据的接口请求进行压缩处理,一方面可以节省用户流量,另一方面加快了客户端的响应速度。
1.4视频智能优化
根据互联网权威机构的分析,视频内容在4G时代将成为主流应用,其流量将超过Web浏览,在2017年将占据60%以上的流量,因此,针对视频内容进行智能优化对LTE移动网络有着重要的意义。优化方法包括以下内容。
(1)视频转码技术,与终端智能适配CDN节点将热门的视频内容转换为多种封装格式、编码格式和分辨率的视频文件,例如,将FLV转换为MP4、TS等封装格式,将MPEG2转换为H.264编码格式,将1080P转换为720P、D5等分辨率等,结合2.3节中提到的终端适配技术,当终端请求内容时携带相关参数,由CDN节点进行分析并返回适配的视频内容。
(2)视频动态缓冲,感知网络变化目前移动视频内容主要是基于HTTP,而且大部分采用的是HTTPProgressiveDownload方式,即渐进式边下载边播放方式,客户端会按照可用的最大速率请求下载视频内容直至完成。然而根据统计,有相当比例的用户只会观看视频的一部分,持续下载会占用空口资源。因此,在CDN节点中可采取视频动态缓冲技术,根据移动网络的变化情况动态调节,例如当网络繁忙时,控制用户下载速率,保证用户有10s以上的缓冲时间即可;当网络空闲时,让用户下载速率最大化,快速下载剩余的视频内容,尽快释放空口资源。
(3)HLS视频内容优化目前,移动视频内容部分采用了苹果公司的HLS(HTTPLiveStreaming)技术,即每个视频内容存在多种码率的副本,由客户端根据网络带宽情况动态选择相应的副本。视频内容的码率若是高清或者超高清可以达到10Mbit/s以上。对于LTE移动网络而言,一方面容易造成用户带宽过高占用空口资源,另一方面手机屏幕较小难以体现超高清视频优势,因此可以在CDN节点中对存储的HLS视频内容进行优化,分析HLS视频内容的M3U8索引文件,删除其中不适用的码率信息以及对应的副本文件。对HLS视频内容进行精简,可以优化用户带宽和空口占用率,并且节省了CDN节点宝贵的存储空间。
1.5计费系统改造
在2G/3G/4G移动网络中,计费系统通常部署于核心网,如果将CDN节点下沉至核心网,不会影响计费系统统计用户实际消耗的流量,但是如果将CDN节点下沉至基站,则用户的实际流量中有一部分是由基站的CDN节点缓存提供,未经过核心网计费系统,会造成运营商的直接经济损失。因此,需要对计费系统进行改造,满足CDN节点下沉到基站的需要。由于计费系统实现较为复杂,若将计费系统也下沉到基站,首先技术难度较大,其次建设和运营维护成本较高,可通过在基站CDN节点中部署子系统,统计用户的流量使用情况,并定期以话单格式上传至核心网计费系统实现同步。
2结束语
随着LTE移动网络的大规模建设和部署,由于LTE网络高带宽的特点,未来将出现大量大流量、高带宽的业务。对运营商而言,频繁扩容LTE网络会消耗巨额的建设资金和运营维护成本,性价比不高,基于已有的LTE网络进行流量优化,一方面可以提高LTE网络使用效率,节约扩容资金;另一方面可以提升服务质量,增强用户体验。本文对LTE移动网络中的CDN关键技术进行了深入研究,提出了将CDN节点下沉至核心网/基站侧,对DNS解析进行缓存加速,对内容源进行优化并和终端智能适配,对视频内容进行智能优化,通过话单同步实现计费系统改造等关键技术,能够有效降低LTE骨干网和核心网的流量压力,提高空口资源利用率,缩短用户请求的响应时间,改善用户的4G业务感知。本文介绍的方法对LTE移动网络改动较小,以较小的建设和改造成本带来较大的经济效益,具有良好的实用性,可为中国电信等运营商建设和部署LTE移动网络提供参考依据。
大一计算机移动网络研究结业论文篇二
《 移动网络下PBL教学在临床实习中的运用 》
1移动网络下PBL教学概念
移动网络下PBL教学是在无线网络支持下,以问题为中心,使教师与学生或学生与学生在一定时间范围内随时随地针对同一问题共同讨论交流,以达到对教学内容理解掌握和发现问题解决问题的效果。移动网络下PBL教学不需要固定时间和场所。教师可以在一定时限内随时布置问题,学生可以随时随地利用无线网络查阅相关参考文献,并及时地与教师和同学沟通。教师可以随时答疑解惑,学生可以在移动网络上自由交流学习心得,共同寻找问题的答案,充分讨论,相互学习。移动网络PBL教学真正体现出完全的时空开放性,突破课堂教学的限制,使学生学习和研究的时间、空间得到真正的延伸和拓展。
2移动网络下PBL教学的优势
2.1能有效地推广PBL教学方式
PBL教学方式虽被教育者认同,由于受到具有我国高校特殊情况的主客观条件制约,PBL教学模式在我国医学教育中至今未能广泛展开。PBL(ProblemBasedLearning)是指基于问题的学习,是以问题为基础、学生为中心、教师为引导的小组讨论及自学的教学方式。经典PBL的教学过程包括提出问题-收集资料-小组讨论-课堂讨论-教师总结。PBL教学需要分组,组员不能过多,教学中需有充分的讨论,要有充足的学时。医学临床实习过程中,教师和学生都有繁杂的临床工作要做,能把老师和学生集中起来的机会不多,更谈不上相互讨论。移动网络下PBL教学不受时空限制,能很好的解决PBL教学资源不足的矛盾,临床教师可以自由安排时间,随时指导和督促学生,学生也可以随时随地通过移动网络与教师或同学交流沟通。这种弹性的移动网络PBL教学方式和课堂PBL教学、有线网络PBL教学结合能有效地推动PBL教学方式在临床实习教学中的普及。
2.2能提高临床实习教学效率
临床实习是从基础理论到临床实践转化的重要阶段,在医学生的培养中具有重要的地位。临床实习阶段,学生临床工作繁杂,临床带教教师在工作时间无法进行PBL教学,甚至与实习生交流的时间都没有。这往往使得学生在遇到难点问题时,容易产生畏难情绪,继而失去继续PBL学习的兴趣和信心。即使带教老师有时间,用传统教学方式,以书本、课本为中心,实际病人为蓝本,机械地传递临床医学知识,学生被动地接受,最终结果是抑制了学生自学能力,助长了依赖思想,降低了学生分析问题、解决问题的能力,限制了学生创造性思维的发展。而移动网络下PBL教学可充分利用临床带教老师的业余时间,随时随地的以问题为中心,与学生针对同一问题共同讨论交流合作,合理确定时间地点进行PBL教学,有的放矢地解决学生的问题,提高学生分析、解决临床问题的能力,提高理论结合实际的能力,培养合格的实习生。
2.3能提高临床实习生的学习兴趣和主动性
目前可支持移动学习的无线网络主要有3G和WLAN,4G网络时代即将到来。目前WLAN的覆盖范围在国内越来越广泛,大的医院、学校基本都有WiFi覆盖,院外又有3G网络覆盖,基本上移动网络全覆盖。使用移动网络已成为大学生活的常态,智能手机和平板电脑等手持设备几乎成为学习的标配。移动网络下PBL教学摆脱传统学习对网线的依赖或电脑的限制,突破了时空的局限,给学习者带来随时随地学习的全新感受。这种学习方式非常适合现代大学生的生活方式,适合临床实习生的工作形态。它有效地激发了学习兴趣,调动了学习的积极性,学生不再是按部就班地等待照本宣科,而是主动地进行独立思考,严谨地查阅资料,认真分析,客观地表述观点,创造性地解决问题,培养了良好的临床思维习惯。
3移动网络下PBL教学在临床实习教学中应注意的问题
移动网络下PBL教学仍在探索中,在具体实施应用的过程中有几个问题值得注意:①移动网络教学活动要耗费大量的时间和精力,尤其是临床带教老师,白天上班,晚上设计教学,他们往往觉得时间精力不够用。②部分学生家庭困难,无力支付移动网络流量费用,限制了部分学生参与PBL教学。③3G网络速度慢,部分医院和学校无WiFi覆盖,影响PBL教学的效率。④没有建立统一移动网络PBL教学平台,各带教老师标准不一,导致学生无所适从,影响学习效果。⑤过分强调网络上的交流,忽视网络下面对面讨论,不利于良好学习氛围的形成。因此,设计简单易用的移动网络下PBL教学流程,建立移动网络下PBL教学平台,充分发挥平台优势,提高教育教学质量,培养医学生自主学习能力和问题解决能力,将是移动网络下PBL教学模式探索和实践过程的重要课题。
大一计算机移动网络研究结业论文篇三
《 数字图书馆移动网络论文 》
1移动图书馆发展的现状分析
1.1移动图书馆系统建设的现状及构成要素
图书馆是文化、信息传播的重要媒介,移动互联网技术的发展为图书馆拓展服务领域、提升服务功能提供了新的机会,越来越多的图书馆和信息技术服务公司对移动图书馆系统进行开发。当前,移动图书馆比较常见的服务方式是资源揭示和信息通知服务,这两类服务让用户能够直接体验移动图书馆的专有性服务,但这两类服务仍然受到一定的时间和地域的限制,还需要根据无线移动网络特点建设真正体现移动图书馆价值的服务系统。一般移动网络包含了三个构成要素:信息系统、移动互联网、移动终端,移动图书馆与这三者也有着紧密的联系。移动终端是移动图书馆的最终服务载体,而移动互联网能够对移动图书馆的图片、文字、视频传输提供支持。已有的数字图书馆是移动图书馆系统开发的基础,移动图书馆根据已有的数字图书馆功能进行延展。以上几个因素对移动图书馆的发展都有着至关重要的作用。随着智能移动终端功能不断强化,移动图书馆主要向智能判断、情景感知的信息服务模式发展。
1.2移动图书馆发展需要的关键技术
1.2.1资源揭示技术目前移动图书馆的资源揭示的支持技术主要有两类:WAP和APP解决方案。WAP技术易于构建运行,且维持了一般网络环境下用户的访问习惯,成了较为常用资源揭示方式;APP主要通过与用户端应用系统结合来满足服务的推送作用,一般用户在移动终端设备上面安装相应的APP应用就能进行后台服务器的数据交换,从而运行该功能。
1.2.2短信息服务技术主要有两类短信息服务:一类是通过短信服务器硬件(MODEM)与图书馆管理系统服务器的串口连接,这可以通过图书馆管理系统的短信管理来实现图书的预约借阅、还书时间提醒、续借书本等短信服务。另一类是通过相关的移动短信合作服务商的方式,这主要通过专业营销商,因其在短信服务方面的优势可以完善移动图书馆的短信服务功能。
1.2.3移动阅读技术此技术主要为移动图书馆解决两个关键问题:目前很多终端都是使用移动网络,没有固定的IP,所以无法获得对特定IP范围开放的数据库的阅览权、使用权;一些图书馆的很多数据库的PC界面并不适合所有的移动终端阅览,所以很多图书馆的数据阅览只适合在PC上面阅览。
2移动图书馆系统设计相关分析
2.1信息内容支持分析
移动图书馆提供的信息内容可以划分为电子资源和纸质资源,其中纸质资源的揭示主要依赖图书馆的联机公共目录查询系统(OPAC),而电子资源的揭示则主要通过图书馆数据库列表来实现。另外,移动图书馆还为中外文期刊提供导航服务。上文提到,数字图书馆是移动图书馆信息系统的基础,但应该注意,因为终端的不同,它们的信息显示方式有一定的区别。就信息内容的提供来看,数字图书馆主要是提供电子资源揭示或是直接阅览、馆藏资源,而移动图书馆的服务更加个性化。
2.2应用环境分析
2.2.1用户需求分析移动图书馆的出现就是为了打破传统图书馆实体资源的时间、地域限制,客户不能在闭馆时获得信息资源,虽然很多图书馆提供了二十四小时开放的数字化服务,但是因为受到IP的限制,很多资源只能在局域网之内才能获取。移动图书馆能够把已有的信息服务由被动服务转化为主动服务,服务突破了地域、时间界限,普及化的信息服务为用户提供更加便利的服务。
2.2.2技术环境分析移动图书馆的技术要素包括:服务用户的移动终端、移动互联网、数字图书馆系统。
(1)移动终端技术。目前最为普及的移动终端是智能手机和平板电脑。在阅读方面,智能手机较传统手机具有极大的优势,主要体现在更大和更高分辨率的屏幕、标准化接口、大容量存储空间等方面;另外一种移动终端就是平板电脑,苹果iPad平板电脑的出现大大提高了阅读者在线阅读的兴趣,很多读者也通过网络电子书城购买图书进行阅读。
(2)移动网络技术。主要包括3G网络和GPRS网络。3G网络主要是移动通信与国际互联网通信结合的新时代通信系统,它不仅能够对各种媒体形式进行处理,而且能够提供电子商务、电话会议、网页阅览等信息服务,同时能够实现全球覆盖。GPRS网络主要运用GSM网络的TDMA信道,提供中速的数据传递,它突破了GSM网络只能提供电路交换的局限,以提高相应的实体功能实现交换,这个改造程度并不大,但是能使用户数据速率得到大幅度提高,并且不需要中介转换器,其连接和传输都更加便捷。
(3)数字图书馆系统。主要包括对数字技术处理和各类图文的存储处理。在数字图书馆的整体建设当中,信息技术的集成处理十分重要,其中不仅包括了一般的网络技术、安全保密技术、数字化技术、多媒体信息处理技术,也包括了具有针对性的信息压缩与传送技术、数据挖掘技术、信息抽取技术等。
3移动图书馆系统设计
3.1移动图书馆系统功能设计
3.1.1面向用户功能
(1)短信息服务功能。该功能主要是用来向用户发送图书馆的培训、书刊到期、公告等信息,系统需要将短信息服务模块的功能与移动图书馆的系统自动化服务进行连接,主要是为了识别用户身份,客户可以把借阅信息发送到自身的移动终端之上。
(2)资源揭示功能。移动图书馆的资源揭示主要包括了两个部分,一个是对数据库的目录浏览,另一个是移动网络环境下的“联机公共目录查询系统”揭示。ExLibris公司推出数字图书馆电子资源整合平台,对电子资源进行系统化的管理和揭示,特别是对电子资源的导航来说,不仅实现了数据的动态更新,也实现了动态维护链接内容,这对于移动数字图书馆的资源揭示有着重要的作用。
(3)移动阅读服务。支持客户通过移动终端对电子资源进行阅读浏览,是移动图书馆的核心功能。短信息服务和资源解释功能能够让读者了解馆藏内容,而客户真正需要的是实现移动阅读,当然,部分资源仍需要读者到图书馆的物理场所进行阅读。
(4)个性化服务。移动图书馆的个性化服务是上述三个服务的综合,移动图书馆个性化服务的最重要的特点有两个:一是服务的集中性更强,各类型的服务更加的系统化,能够直接通过个性化的服务定制来进行服务集合;二是交互性更强。随着网络技术的普及和快速发展、各种电子终端百花齐放、针对移动图书馆的WEB2.0技术逐步深入,移动图书馆的更多功能也在不断开发当中。移动图书馆用户用例图。
3.1.2面向管理功能移动图书馆系统构建的主要目的就是能够方便管理,一般管理的对象分为两类:一类对人力的管理,一类对资源管理。对人的管理主要是包括了对图书管理员和用户的管理。对于用户的管理是采用的WAP网络站点的信息核对,对图书管理员并没有特殊的管理方式,管理的方面多是人力方面的协调管理。资源管理主要是在资源利用的过程中防止资源被滥用,这是因为电子资源的易得性、易用性,还有对电子资源的使用范围和权限要进行明确的限定,要特别注意对电子图书的版权保护。移动图书馆管理员。
3.2移动图书馆的系统内容设计
3.2.1系统内容设计系统内容要针对不同类型的客户进行分层次的设计。针对普通用户的主要是比较普遍性的服务内容,如短信服务主要包括图书借阅、培训、讲座等内容,移动阅读主要包括非专业化书籍以及中文期刊等;而针对专业学者的服务内容包括了专业数据库的使用权限设置、中外文电子期刊的阅读、知识加工类型的信息个性化服务。不同的读者可以通过移动终端设置不同类型的阅览方式。
3.2.2系统结构设计
(1)用户结构。用户能够通过网络及时了解移动图书馆的信息内容。移动图书馆的应用具有主动和被动的差别。移动图书馆主动提供的服务有借阅书籍到期提醒、讲座和培训通知等,这时移动图书馆主要是主动的一方,而客户根据自身需要,主动对信息进行查询和索取时,图书馆又是被动一方。
(2)信息结构。移动图书馆的信息资源可以分为电子资源和纸质资源。针对印本资源,系统结构设计可以分为三个方面:通过与OPAC对接,实现对移动图书馆纸质资源的直接揭示服务;对印本书刊的借阅,需要用户直接到物理图书馆亲自进行借阅;移动图书馆对资源利用的统计和归类。相比纸质资源,电子资源具有网络可直接传输的特点,所以服务功能更加全面,系统结构设计包括了三个方面:通过图书馆订购完整的电子资源,移动图书馆本身就能够实现对电子资源的阅览;全文数据的直接访问,不包含直接获得电子资源,可以借用用户身份登录移动终端进行阅览;电子资源的加工化服务,主要是针对用户已经获得的电子资源进行整合归纳。
(3)管理结构。针对用户的管理主要是通过对用户的移动终端进行认证,移动图书馆系统用户认证可以保留数字图书馆环境下的分散认证的认证方式。
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