Mobile Computing - Grundlagen und Konzepte für mobile Anwendungen

von: Thomas Fuchß

Carl Hanser Fachbuchverlag, 2009

ISBN: 9783446405134 , 250 Seiten

Format: PDF, OL

Kopierschutz: Wasserzeichen

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Preis: 23,99 EUR

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Mobile Computing - Grundlagen und Konzepte für mobile Anwendungen


 

Vorwort

6

Inhaltsverzeichnis

10

1 Mobilität als Herausforderung

14

1.1 Was ist Mobile Computing?

14

1.1.1 Allgegenwärtiges und durchdringendes Computing

15

1.1.2 Tragbares Computing

16

1.1.3 Umherziehendes Computing

17

1.1.4 Mobile Computing – eine Definition

18

1.2 Die nähere Zukunft

19

1.2.1 Endgeräte

19

1.2.1.1 Laptops und Notebooks

20

1.2.1.2 Handhelds, PDAs und Organizer

20

1.2.1.3 Smartphones

21

1.2.1.4 Sensoren und Embedded Systems

21

1.2.2 Netzwerke und Infrastrukturen

23

1.2.3 Applikationen

24

Teil I Grundlagen

26

2 Grundlagen der drahtlosen Kommunikation

28

2.1 Das ISO/OSI-Modell

28

2.2 Wie kommen die Bits in den”Äther“?

30

2.2.1 Signale und ihre Modulation

30

2.2.2 Analoge Modulation

31

2.2.2.1 Amplitudenmodulation

32

2.2.2.2 Frequenz- und Phasenmodulation

33

2.2.3 Digitale Modulation

34

2.2.4 Signalausbreitung

36

2.3 Medienzugriffsverfahren

37

2.3.1 FDMA: Frequency Division Multiple Access

40

2.3.2 SDMA: Space Division Multiple Access

41

2.3.3 TDMA: Time Division Multiple Access

43

2.3.4 CDMA: Code Division Multiple Access

44

2.3.5 Exkurs: Eine mathematische Betrachtung

51

3 Mobilfunknetze

58

3.1 Infrastrukturnetze

58

3.2 Global System for Mobile Communications

59

3.2.1 GSM-Dienste (Mobile Services)

60

3.2.1.1 Trägerdienste – Bearer Services

61

3.2.1.2 Teledienste – Telematic Services

62

3.2.2 Aufbau des GSM-Systems

63

3.2.3 Funksubsystem

64

3.2.3.1 Das Feststationensubsystem

65

3.2.3.2 Mobilfunkstationen

65

3.2.4 Vermittlungssubsystem

66

3.2.4.1 Mobile Services Switching Center (MSC)

67

3.2.4.2 Home Location Register (HLR)

68

3.2.4.3 Visitor Location Register (VLR)

68

3.2.5 Betriebs- und Wartungssubsystem

69

3.2.6 Details

69

3.2.6.1 Physische Kanäle

70

3.2.6.2 Logische Kanäle

70

3.2.6.3 Bursts

73

3.2.7 Sicherheit in GSM

74

3.3 SMS und mobile Applikationen

79

3.3.1 Analyse der Infrastruktur

81

3.3.2 Standardlösung

82

3.3.3 Erweiterungen

85

3.3.3.1 Die SIM-Kartenlösung über eine SAT-Applikation

86

3.3.3.2 Eine L¨osung mit PDA

86

3.4 Auf demWeg zur dritten Generation

88

3.4.1 HSCSD: High Speed Circuit Switched Data

89

3.4.2 GPRS: General Packet Radio Service

90

3.4.2.1 Architektur und Schnittstellen

91

3.4.2.2 Protokollstapel

93

3.5 Universal Mobile Telecommunications System

94

3.5.1 UMTS-Architektur

95

3.5.1.1 User Equipment

95

3.5.1.2 Infrastruktur-Bereich

96

3.5.1.3 Core Network

96

3.5.1.4 Access Network

98

3.5.1.5 Radio Network Subsystem

99

3.5.1.6 Node-B – das Herz der UMTS-Funkschnittstelle

100

3.5.2 Details

101

3.5.2.1 TDD: Time Division Duplex

103

3.5.2.2 FDD: Frequency Division Duplex

106

3.5.2.3 Macro Diversity

109

3.5.2.4 Handover

110

3.5.2.5 Zellatmung

110

3.6 Mehrwertdienste

111

3.6.1 VHE: Virtual Home Environment

111

3.6.1.1 VHE-Basisarchitektur

112

3.6.1.2 Customized Applications for Mobile Network Enhanced Logic

114

3.6.1.3 Mobile Station Application Execution Environment

115

3.6.1.4 Eigene Anwendungen auf der SIM

115

3.6.2 OSA: Open Service Access

116

4 Bluetooth – ein Ad-hoc-Netz

120

4.1 Ad-hoc-Netze

120

4.2 Bluetooth

121

4.2.1 Entwicklung

122

4.2.2 Technik und Architektur

122

4.2.2.1 Funkschnittstelle

123

4.2.2.2 Netztopologie

124

4.2.2.3 Verbindungsaufbau

124

4.2.2.4 Piconetze

126

4.2.2.5 Scatternetze

128

4.2.3 Sicherheit

130

4.2.4 Die Zukunft von Bluetooth

130

Teil II Mobile Computing

132

5 Das mobile Dilemma

134

6 Systemunterstützung

138

6.1 Das Verbindungsproblem

138

6.2 Coda-File-System

140

6.2.1 Cache-Management

141

6.2.2 Offline-Funktionalit¨at

143

6.2.3 Hoarding

145

6.2.4 Mobile Anforderungen

148

6.2.5 Log-Management

150

6.3 Experimente zur Cache-Realisierung

152

6.3.1 Caches im Arbeitsspeicher

152

6.3.1.1 Realisierung einer LRU-Strategie

153

6.3.1.2 Realisierung einer LOU-Strategie

157

6.3.2 Caches im Sekundärspeicher

163

6.3.3 Cache-Validierung

178

6.4 Ein mobiles Transaktionsmodell

180

6.4.1 Elementare Überlegungen

182

6.4.1.1 Daten manipulieren

182

6.4.1.2 Validieren

187

6.4.2 Mobile Aspekte

191

6.4.2.1 Mobile Clients

191

6.4.2.2 Verbindungsloser Betrieb

195

6.4.2.3 Reintegration

198

7 Architekturen

204

7.1 Das Client-Server-Modell

205

7.2 Agenten erleichtern die Ankopplung

209

7.3 Mehr Transparenz

214

8 Aufgaben

218

Literaturverzeichnis

232

Index

240