董惟昕， 夏昭星， 顧美齡

(西安科技大學(xué) 圖書館， 陜西 西安 710054)

0 引言

隨著通訊技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展，移動通信技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)之間的結(jié)合越來越緊密.而隨著移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的圖書館服務(wù)模式已經(jīng)不能滿足讀者的需求，圖書館的服務(wù)模式需要不斷的進(jìn)行創(chuàng)新，才能滿足讀者隨時隨地的進(jìn)行圖書資源的瀏覽和查詢需求，因此就誕生了移動圖書館，這也標(biāo)志著移動通信技術(shù)和移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開始滲透到圖書館領(lǐng)域.

雖然我國的通信技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入3G時代，但是3G技術(shù)本身的缺點限制了其發(fā)展，3G技術(shù)必然是通信產(chǎn)業(yè)鏈的一個過渡時代，移動通信領(lǐng)域最終是4G技術(shù)的競爭，因此TD-LTE技術(shù)應(yīng)運而生.從圖書館，尤其是移動圖書館的角度來看，這無疑又是提高其信息服務(wù)的手段.因此，自從TD-LTE技術(shù)問世以來，得到了圖書館行業(yè)的廣泛關(guān)注.TD-LTE技術(shù)的出現(xiàn)可以使得圖書館的移動信息服務(wù)質(zhì)量發(fā)生質(zhì)的飛躍，可以推動傳統(tǒng)圖書館工作模式的變革與發(fā)展，拓寬傳統(tǒng)圖書館的建設(shè)與管理方式的視野，將圖書館移動信息服務(wù)推向一個嶄新的高度[1].

1 TD-LTE技術(shù)簡介

雖然基于我國第三代移動通信標(biāo)準(zhǔn)TD-SCDMA的3G網(wǎng)絡(luò)在中國已經(jīng)建立完成，我國的通信網(wǎng)絡(luò)也已經(jīng)正式步入3G時代.但是3G主要有以下幾個缺點：

(1)技術(shù)不成熟，整個產(chǎn)業(yè)鏈都不成熟，導(dǎo)致從機房到基站，到手機終端都還存在相當(dāng)多的問題；

(2)傳輸速度慢且不穩(wěn)定，理論速度峰值只有2.8 Mbps;

(3)網(wǎng)絡(luò)覆蓋不好.由于基站設(shè)備龐大，輻射嚴(yán)重，必將給其將來布設(shè)全覆蓋率網(wǎng)絡(luò)帶來重大障礙；

基于3G網(wǎng)絡(luò)上面的一些缺點，TD-LTE(4G)技術(shù)應(yīng)運而生.在2005年6月在法國召開的3GPP會議上，以大唐移動為龍頭，聯(lián)合國內(nèi)廠家，提出了基于OFDM的TDD演進(jìn)模式的方案.在同年11月，在漢城舉行的3GPP工作組會議通過了大唐移動主導(dǎo)的針對TD-SCDMA后續(xù)演進(jìn)的LTE TDD技術(shù)提案.到2006年6月，LTE的可行性研究階段基本結(jié)束，規(guī)范制定階段開始啟動.在RAN 38次全會上融合幀結(jié)構(gòu)方案獲得通過，TD-LTE技術(shù)被正式寫入3GPP標(biāo)準(zhǔn)中.

作為一種先進(jìn)的技術(shù)，LTE網(wǎng)絡(luò)需要系統(tǒng)在提高峰值數(shù)據(jù)速率、小區(qū)邊緣速率、頻譜利用率，并著眼于降低運營和建網(wǎng)成本方面進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)，同時為使用戶能夠獲得“Always Online”的體驗, 就需要降低控制和用戶平面的時延.

為了降低控制和用戶平面的時延，滿足低時延(控制面延遲小于100 ms，用戶面時延小于5 ms)的要求，NodeB-RNC-CN的結(jié)構(gòu)必須得到簡化，RNC作為物理實體將不復(fù)存在，NodeB將具有RNC的部分功能，成為 eNodeB，eNodeB間通過X2接口進(jìn)行網(wǎng)狀互聯(lián)，接入到核心網(wǎng)中.這種系統(tǒng)的變化必將影響到網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的改變，3GPP同時也為RAN/CN的平滑演進(jìn)進(jìn)行了規(guī)劃，演進(jìn)之后的TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的SAE架構(gòu)如圖1所示：

圖1 TD-LTE技術(shù)的SAE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖

其中TD-LTE網(wǎng)絡(luò)和TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)類似，也是由接入網(wǎng)設(shè)備和核心網(wǎng)設(shè)備組成的，其中接入網(wǎng)設(shè)備名稱為eNodeB，它的功能主要是無線資源分配；核心網(wǎng)設(shè)備包括MME、SGW、PGW、PCRF等網(wǎng)元，它們的主要功能是進(jìn)行承載管理、計費策略控制等.

從技術(shù)上而言，在視頻流媒體、交互Web等下行流占據(jù)絕對優(yōu)勢的網(wǎng)絡(luò)時代，TD-LTE高容量、高速率、非對稱的優(yōu)勢將逐步顯現(xiàn)，必將取代TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)，成為運營商建網(wǎng)的一個趨勢.

目前，中國移動共在15個城市建設(shè)了TD-LTE試驗網(wǎng)，寧波、杭州、深圳、廣州實現(xiàn)了主要城區(qū)全覆蓋并開始規(guī)模4G體驗，上海也于2013年4月啟動4G試商用，首批友好用戶確定5 000個名額.其余城市也已完成基本網(wǎng)絡(luò)覆蓋，預(yù)計在今年啟動規(guī)模體驗.芯片方面，目前TD-LTE產(chǎn)業(yè)鏈已有超過10家芯片廠商，超過30家終端廠商投入到TD-LTE產(chǎn)品研發(fā)中，推出超過100余款終端產(chǎn)品.

預(yù)計2013年第4季度中國政府將發(fā)放TD-LTE牌照，這也就意味著中國的手機用戶最晚在2014年初就可以體驗到TD-LTE技術(shù)帶來的高速率的移動下載速率.

到底TD-LTE的上下行速率有多大,表1中列出了各個制式網(wǎng)絡(luò)技術(shù)理論的上行和下行峰值速率.

表1 各個制式網(wǎng)絡(luò)的上行和下行峰值速率

從上表可以看出，TD-LTE技術(shù)的理論速率峰值大概為TD-SCDMA技術(shù)的40倍，為GSM網(wǎng)絡(luò)的400倍，因此TD-LTE通訊技術(shù)必定是未來發(fā)展的一個趨勢.

綜上所述，和TD-SCDMA相比，TD-LTE主要有以下幾個優(yōu)點：

(1) 通信速度更快，上下行速率將達(dá)到100 Mbps；

(2) 智能性能更高；

(3) 實現(xiàn)更高質(zhì)量的多媒體通信；

(4) 通信費用更加便宜[2]；

因此，隨著TD-LTE技術(shù)的不斷成熟和手機智能化的提高，手機圖書館的功能進(jìn)入到3w的時代指日可待.TD-LTE技術(shù)的成熟和TD-LTE的商用，將是移動圖書館發(fā)展和壯大的契機.

2 移動圖書館的現(xiàn)狀

移動數(shù)字圖書館是數(shù)字圖書館的一種外延, 它具備數(shù)字圖書館的一般特征, 同時還要具備“可移動”的特征.這種“可移動”的特征表現(xiàn)在, 依托目前比較成熟的無線移動網(wǎng)絡(luò)、國際互聯(lián)網(wǎng)以及多媒體技術(shù)實現(xiàn)數(shù)字資源的瀏覽、下載和閱讀, 用戶和讀者可以通過手中的終端( 如手機、PDA、筆記本電腦等) 來方便靈活地進(jìn)行圖書館圖書信息的查詢、瀏覽，用戶可以不受時間和空間的限制.

隨著移動通信技術(shù)的高速發(fā)展，移動圖書館有了新的概念，“移動”的實現(xiàn)已經(jīng)不需要依靠“交通工具”，而是依靠飛速發(fā)展的通訊技術(shù)，這樣就打破了圖書館信息服務(wù)的時間和空間的限制，真正實現(xiàn)“Anytime、Anywhere、Anyone、Anything”的4A 標(biāo)準(zhǔn)，也就是說任何人在任何時間、任何地點通過移動通訊技術(shù)，都能夠獲取圖書館的任何資源[3].

3 TD-LTE通信環(huán)境下的服務(wù)模式

將TD-LTE通信技術(shù)結(jié)合到移動圖書館當(dāng)中，為讀者提供信息服務(wù)，就需要一個能夠使得用戶在手機、平板電腦等移動通訊終端展示信息和獲取信息的工具，這就是移動信息服務(wù)平臺.

圖書館基于TD-LTE網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下移動信息服務(wù)平臺，就是移動圖書館.基于TD-LTE通訊技術(shù)的移動圖書館，只需要在傳統(tǒng)的圖書館的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，搭建一個手機圖書館的web服務(wù)器，通過這個服務(wù)器分別連接Internet和圖書館內(nèi)部局域網(wǎng)，就可以實現(xiàn)移動圖書館的功能，實現(xiàn)起來比較簡單，費用也相對來說比較低廉.它的組成結(jié)構(gòu)如圖2所示：

圖2 移動圖書館web服務(wù)系統(tǒng)

基于TD-LTE技術(shù)的移動圖書館可以提供如下幾種功能和業(yè)務(wù)，即用戶信息管理、視頻資料檢索、召開視頻會議、手機支付和手機還書、為讀者提供隨身的多媒體服務(wù)等[4].

3.1 用戶信息管理

TD-LTE網(wǎng)絡(luò)中的鑒權(quán)服務(wù)，主要是由MME這個移動管理設(shè)備來提供的.它可以將讀者卡號與手機號碼綁定，用戶只要通過手機登錄圖書館網(wǎng)站，就可以自動識別用戶信息，從而為該用戶提供便捷的服務(wù).如果該用戶的讀者卡號沒有在TD-LTE網(wǎng)絡(luò)中和電話號碼進(jìn)行綁定，那么該用戶就不能登錄掌上圖書館，因此這樣就可以對外部用戶進(jìn)行過濾，保證了圖書館網(wǎng)絡(luò)的安全.

3.2 視頻資料檢索

基于3G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的移動圖書館可以供用戶查詢圖書文獻(xiàn)的信息包括文字、聲音、數(shù)據(jù)等格式，隨著讀者對于信息獲取格式的要求越來越高，有時候需要通過移動圖書館來獲取視頻資料.但是傳統(tǒng)的3G網(wǎng)絡(luò)由于在技術(shù)上的限制，提供用戶下載的下行速率太低，因此并不能進(jìn)行視頻資料的傳輸.而TD-LTE技術(shù)，主要的優(yōu)點就在于提高了用戶下載和上傳數(shù)據(jù)的上下行速率，因此可以隨時隨地的為讀者提供視頻資料的傳輸和下載，更大程度的滿足讀者的需求.

綜上所述，TD-LTE網(wǎng)絡(luò)相對TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)來講,傳輸數(shù)據(jù)的速度明顯大幅提升,傳輸內(nèi)容還能實現(xiàn)同步雙向的視頻交換.所以,在TD-LTE技術(shù)的支持下,數(shù)字圖書館的服務(wù)將向著功能更加強大的無線領(lǐng)域邁進(jìn).

3.3 召開視頻會議

雖然在3G網(wǎng)絡(luò)模式下，也可以召開視頻會議，但是限制于3G網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率，視頻會議的效果并不理想.由于TD-LTE技術(shù)的更高的上下行速率的特點，利用TD-LTE技術(shù)召開視頻會議，可以使得畫面更加直觀、流暢、生動、準(zhǔn)確，因此可視電話服務(wù)將是TD-LTE時代來臨后中國通信行業(yè)重點推出的項目之一.圖書館可以利用TD-LTE技術(shù)，隨時隨地與讀者召開座談會．也可以將視頻會議引入到參考咨詢中去，即使遠(yuǎn)隔萬里,也可以通過聲音和畫面準(zhǔn)確傳達(dá)讀者的意圖.

TD-LTE技術(shù)可以提供高質(zhì)量視頻圖像，其圖像傳輸質(zhì)量與高清晰度的電視不相上下，上傳速度可以達(dá)到100 Mbps，并能夠滿足幾乎所有的多媒體服務(wù)要求，因此將有利于構(gòu)建新型的圖書館服務(wù)模式[5].

3.4 手機支付和手機還書

由于TD-LTE網(wǎng)絡(luò)本身具有用戶鑒權(quán)、計費、加密安全等功能，因此圖書館可以與移動運營商合作，對圖書館相關(guān)業(yè)務(wù)，如罰款、賠書、租借費等業(yè)務(wù)，對相應(yīng)賬戶進(jìn)行扣款.也可以采用用戶的銀行賬號和手機號碼綁定，對用戶身份進(jìn)行加密和認(rèn)證，開展更加有效、安全、實用的手機支付業(yè)務(wù).

3.5 為讀者提供隨身的多媒體服務(wù)

盡管3G時代存在圖書館與移動終端的結(jié)合服務(wù)，但是由于3G網(wǎng)絡(luò)的速率問題只能提供一些短信提醒服務(wù)，并且其用戶體驗也不理想，而4G時代到來，手機的上網(wǎng)速度堪比家庭寬帶，讀者隨時隨地都可以拿起手機或者其他終端設(shè)備讀取圖書館所提供的視頻、音頻等多媒體資源，良好的用戶體驗與便利性是3G時代移動終端與家庭寬帶無法比擬的.

4 結(jié)束語

加強TD-LTE技術(shù)和智能手機在圖書館的應(yīng)用，這種新的服務(wù)模式將在未來的數(shù)字圖書館工作中發(fā)揮積極的作用.4G網(wǎng)絡(luò)良好的數(shù)據(jù)承載性和可擴展性，使得豐富的圖書館資源可以通過手機更加快速的傳遞到讀者手中.

TD-LTE無線技術(shù)是通訊技術(shù)發(fā)展的一個新的里程碑，與此同時圖書館也即將開始由傳統(tǒng)圖書館向數(shù)字圖書館的轉(zhuǎn)變.將TD-LTE無線技術(shù)應(yīng)用于圖書館,一方面可以為讀者提供更好的服務(wù)，另外也是建設(shè)高智能化圖書館、培養(yǎng)高素質(zhì)圖書管理人才的一個重要途徑.

高校圖書館應(yīng)當(dāng)抓住TD-LTE高速發(fā)展的歷史契機，將圖書館服務(wù)從館內(nèi)走到館外，從固定網(wǎng)絡(luò)走向移動互聯(lián)網(wǎng)，將每一部移動上網(wǎng)終端都變?yōu)閳D書館的服務(wù)終端，變?yōu)閳D書館的服務(wù)窗口，讓讀者隨時隨地享受到圖書館優(yōu)質(zhì)高效的服務(wù)，讓讀者不管身處何地，都能像在圖書館里一樣瀏覽和查詢圖書信息，讓圖書館服務(wù)真正走到所有讀者的身邊，這個將是未來圖書館，特別是數(shù)字圖書館的一個發(fā)展趨勢[6].

[1] 王曉軍，李 楊，李鐵男.3G環(huán)境下移動圖書館信息服務(wù)模式研究[J].黑龍江教育學(xué)院學(xué)報,2012,31(7):190-193.

[2] 陸 康，劉 慧，王圣元.基于3G無線網(wǎng)絡(luò)時代手機圖書館的前景與發(fā)展[J].農(nóng)業(yè)圖書情報學(xué)刊,2012,29(7):177-179.

[3] 徐文賢,張文兵.3G時代的數(shù)字圖書館移動信息服務(wù)方式研究[J].高校圖書館工作,2011,31(5):100-112.

[4] 李 燦.3G業(yè)務(wù)在移動圖書館的應(yīng)用探討[J].情報探索,2011,25(1):110-112.

[5] 郭 佳.3G通信技術(shù)在構(gòu)建移動圖書館中的作用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報, 2010,8(24)：217-219.

[6] 孫 萍．基于移動終端的圖書館服務(wù)技術(shù)研究[J].現(xiàn)代情報,2009,30(12)：133-135.