《移动云计算：无线、移动及社交网络中分布式资源的开发利用》

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第1部分移动云的简介与背景知识

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第1章动机
1.1引言
1.2从“大哥大”到智能手机
1.3移动连接的演进：从单一到多种空中接口设备
1.4网络演进：高级架构需求
1.5结论
参考文献

移动云可以看做移动和无线通信技术演进和融合的结果。移动通信和无线通信分别为广域和短距离技术所采用的术语。

移动云把蜂窝网络与Ad Hoc局域网两种方法融合为一种复合的集中式-分布式拓扑结构。

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第2章移动云简介
2.1引言
2.2移动云定义
2.2.1移动云通用定义
2.2.2移动云定义：协作云
2.2.3移动云定义：资源云
2.2.4移动云定义：社交云
2.3移动云中的协作与认知
2.4移动云类型及相关协作方法
2.5协作与激励类型
2.5.1强制／自主协作
2.5.2利他协作
2.5.3利己协作
2.5.4社会协作
2.5.5嵌入式技术协作
2.6结论
参考文献

“云”这个词是对系统的一种抽象，该系统由相互连接的分布式资源构成。这些资源在云中进行共享，以实现既定目标。服务提供是云应用中最为常见的目标。

移动云具有复合或混合架构，它综合了Ad Hoc和蜂窝网络的特点。

移动云资源：

1. 无线电资源

　　时间、频谱、空间、能源

2. 内置资源

　　是每个节点上可用的物理资源，如：

　　a. 计算资源（CPU、DSP、海量内存、图形处理器芯片）

　　b. 传感器

　　c. 执行器（与传感器相对应的设备，包括扬声器、显示器、光源等）

3. 能量资源

4. 连接资源

　　空中接口：蜂窝通信（2G，3G，4G），短距离通信（蓝牙、WLAN、NFC）

　　未来：可见光通信（Visible Light Communication，VLC）

5. 应用资源

6. 社交资源

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第3章移动云中的设备资源共享
3.1引言
3.2资源共享实例
3.3扬声器共享
3.4传声器共享
3.5图像传感器共享
3.6显示屏共享
3.7通用传感器共享
3.8键盘共享
3.9数据管道共享
3.10移动应用共享
3.11大容量存储器共享
3.12处理单元共享
3.13电池共享
3.14结论
参考文献

 

资源共享的基本分类：

　　1. 资源聚集

　　　　将同类资源以加法方式放在一起

　　　　例如将手机屏幕叠加起来生成一个面积更大的屏幕，将CPU以无线方式连接起来生成更强大的处理单元

　　2. 资源转移

　　　　将资源从某些设备转移到其他设备上

　　3. 资源合并

　　　　资源的融合，合并的资源会产生使用单一非合并资源无法实现的新型资源

　　　　如共享传声器实现声音定向采集

　　　　如共享扬声器实现3D音效

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第2部分移动云的支撑技术

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第4章无线通信技术
4.1引言
4.2蜂窝通信系统
4.3短距离通信技术
4.3.1蓝牙
4.3.2IEEE 802.11
4.4组合空中接口
4.5构建移动云
4.6结论
参考文献

蓝牙通信通常发生在1台主设备和至少一台、至多7台有源从设备之间，所有设备仅能通过主设备进行连接。

主设备可以使设备停止工作，因此理论上连接的设备可以更多，但处于工作状态的通信伙伴数不能超过7台有源设备。

采用蓝牙来形成移动云不是最优的，因为拓扑方面（主设备和从设备）存在限制条件。

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第5章移动云的网络编码
5.1网络编码简介
5.2流间网络编码
5.3移动云中用户协作所需的流间网络编码
5.3.1模拟网络编码
5.3.2模拟网络编码与数字网络编码的对比
5.3.3媒体接入控制策略的影响
5.4流内网络编码
5.5移动云中用户协作所需的流内网络编码
5.5.1移动云的信息交换与信息播种
5.5.2移动云中的分布式存储
5.5.3移动云中的安全、隐私和数据完整性
5.6结论
参考文献

流间网络编码

　　模拟网络编码：

　　　　一般编码是在第三层（网络层）执行的，模拟网络编码探索直接在模拟域空中接口上执行编码运算
　　　　目前，模拟网络编码难以实现

流内网络编码

　　随机线性网络编码（Random Linear Network Coding，RLNC）

网络编码

　　可以达到最大流最小割容量

　　提高了网状网吞吐量

　　提供了安全性 

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第6章移动云的形成和维护
6.1引言
6.2移动云形成阶段
6.3移动云的服务发现
6.4结论
参考文献

三个阶段：　　

　　云形成

　　云运行

　　云维护

移动Ad hoc网络：Mobile Ad Hoc Network，MANET

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第3部分移动云的社会问题

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第7章自然界的协作原则
7.1引言
7.2猎豹和鬣狗
7.3虎鲸（杀人鲸）
7.4吸血蝙蝠
7.5猴子
7.6囚徒困境
7.7结论
参考文献

 

自然界的协作规则：

　　1. 互惠

　　2. 对骗子的监测和惩罚

　　3. 对未来的协作进行投资

　　4. 报酬容忍（因为不是所有参与者都能在同一时间获得收益）

　　5. 协作伙伴的认知

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第8章社会移动云
8.1引言
8.2不同形式的协同
8.3社交网络与移动云
8.3.1演进阶段Ⅰ：不可知时代
8.3.2演进阶段Ⅱ：移动网络支持社交网络
8.3.3演进阶段Ⅲ：深度整合：社交网络和移动网络的互相作用
8.4中继网络中的协作：一个简单实例
8.5结论
参考文献

真正的利己行为是协作

用户协作是移动云的基本原则，移动云都依赖于移动用户的协作意愿

4种不同的协作形式：

　　强制协作

　　技术支持协作

　　社会支持协作

　　利他主义协作

　　（这些协作形式间没有严格界限，技术支持协作与社会支持协作被认为最具潜力）

社交网络与移动网络的演进：

　　不可知时代

　　共存时代（移动网络支持社交网络）

　　协作时代（深度整合，相互作用）

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第4部分绿色移动云

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第9章绿色移动云：使移动设备更节能
9.1引言
9.2协作下载
9.2.1序贯本地交换的能耗
9.2.2并行本地交换的能耗
9.3协作流媒体
9.4不同方法之间的比较
9.5结论与展望
9.6网络运营商的能量增益
9.7结论
参考文献

研究表明，与无线通信相关的功能要比移动设备其他部件（CPU、显示屏、存储接入）消耗更多能量

网络运营商也能实现节省能源的目标

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第5部分移动云的应用

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第10章移动云应用
10.1引言
10.2强制协作——覆盖网络
10.2.1由网络运营商提供的众包信息
10.2.2由制造商提供的众包信息
10.2.3由移动应用提供的众包信息
10.3技术支持协作——覆盖网络
10.4社交支持协作——覆盖网络
10.5利他主义——覆盖网络
10.6强制协作——直接移动云
10.7技术支持协作——直接移动云
10.7.1CoopLoc
10.7.2协作接入
10.8社交支持协作——直接移动云
10.8.1共享互联网连接
10.8.2共享应用
10.9利他主义——直接移动云
10.10业界活动
10.11结论
参考文献

 

 

移动云存在两种主要架构：

　　1. 覆盖移动云（Overlay Mobile Cloud，OMC）

　　　　移动用户通过覆盖网络相互连接

　　　　可能存在一种专用云服务，用于管理设备及其资源

　　2. 短距离移动云（Short-Range Mobile Cloud，SRMC）

　　　　不常见

　　　　可能也包含了紧邻移动设备之间的直接连接

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第6部分移动云展望和结论

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第11章愿景与展望
11.1关于移动云未来发展的见解
11.2移动云及相关技术的发展
11.2.1物联网 
11.2.2机器对机器通信（M2M）
11.2.3设备到设备技术 （D2D）
11.3移动云的潜在新应用
11.4资源共享成为社交互动的支柱之一：分享型经济的诞生

新应用：

　　合并本地资源

　　海量传感（众包感知）

　　协作内容分发或生成

　　云对云通信

　　　　　　　　2016年7月10日

　　　　　　　　于南湖湖畔