移动通信中数据传输技术

1 移动通信中的数据传输技术移动通信中的数据传输技术 人类无线通信的历史始于 1897 年马可尼发明无线电报通信 历 经 1920 年 AM 调制技术 1933 年 FM 调制技术 1941 年二战中出 现的雷达技术 1973 年摩托罗拉发明了手机 1985 年模拟通讯技术 商用 至此人类迈入了移动通信的世界 第一代移动通信系统采用了模拟调制技术和 FDMA 接入方式 在使用中暴露出了很多缺点 例如设备体积大成本高 频谱利用率 低 保密性差 只能提供低速语音业务等 第二代移动通信系统采 用了数字调制技术以及 TDMA 或 CDMA 接入方式 具有频谱利用 率较高 保密性好 系统容量大 接口标准明确等优点 很好地满 足了人们对语音业务以及低速数据业务的需求 因此在世界范围内 得以广泛应用 第三代移动通信系统是宽带数字通信系统 其设计 目标是实现 144Kbps 的车载通信速率 384Kbps 的步行通信速率和 2Mbps 的室内通信速率 在业务上更加重视移动多媒体业务 能提 供多种类型的高质量多媒体业务 语音业务占的比重越来越小 能 实现全球无缝覆盖 具有全球漫游能力并与固定网络相互兼容 第 三代移动通信技术的标准化工作由 3GPP 和 3GPP2 两个标准化组织 来推动和实施 目前在世界范围内影响最广泛的第三代移动通信系 统标准为 WCDMA 和 CDMA2000 以及 TD SCDMA 在现代人们的生活中手机和电脑已经成为了不可分割的一个重 2 要组成部分 人们利用各种各样的移动终端上网 收发邮件 娱乐 事实上 移动数据传输技术在近几十年才有了迅猛的发展 商用的 移动数据传输始于 2G 网络 它可以为用户提供低速率的数据传输 服务 GSM 13Kbit s GPRS 144Kbit s 这样的低速率只能满足用户 简单的上网需求 随着 3G 网络的出现 这一情况有了很大的改变 第三代移动通信技术 相对第一代模拟制式手机 1G 和第二代 GSM TDMA 等数字手机 2G 第三代手机一般地讲 是指将无线 通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统 它能 够处理图像 音乐 视频流等多种媒体形式 提供包括网页浏览 电话会议 电子商务等多种信息服务 为了提供这种服务 无线网 络必须能够支持不同的数据传输速度 也就是说在室内 室外和行 车的环境中能够分别支持至少 2Mbps 兆字节 每秒 384kbps 千字 节 每秒 以及 144kbps 的传输速度 作为新一代的通讯技术宽带移 动通信 它的出现使得人们随时随地获取你所需要的任何信息 它 所能为我们提供的服务包括多媒体短信业务 MMS 并发视频 音频 与文字业务 定位业务 与位置有关的信息点播业务 上网浏览 与下载业务 流媒体视频业务 如 VoD Realplayer MP3 等移动电 子商务 移动交互式游戏业务 实时会议电视业务 通信类业务通 常包括基础话音业务 视像业务 以及利用手机终端进行即时通信 的相关业务 3G 之所以能够为我们提供这么高速的数据传输业务 首先 第 三代移动通信系统以宽带 CDMA 系统为主 所谓 CDMA 即码分 3 多址技术 移动通信的特点要求采用多址技术 多址技术实际上就 是指基站周围的移动台以何种方式抢占信道进入基站和从基站接收 信号的技术 移动台只有占领了某一信道 才有可能完成移动通信 目前已经实用的多址技术有应用于第一代和第二代移动通信中的频 分多址 FDMA 时分多址 TDMA 和窄带码分多址 CDMA 三种 FDMA 是不同的移动台占用不同的频率 TDMA 是不同的移 动台占用同一频率 但占用的时间不同 CDMA 是不同的移动台占 用同一频率 但各带有不同的随机码序 以示区分布进行扩频 因 此同一频率所能服务的移动台数量是由随机码的数量来决定的 宽 带 CDMA 不仅具有 CDMA 所拥有的一切优点 而且运行带宽要宽 得多 抗干扰能力也很强 传递信号功能更趋完善 能实现无线系 统大容量和高密度地覆盖漫游 也更容易管理系统 第三代移动通 信所采用的宽带 CDMA 技术完全能够满足现代用户的多种需要 满 足大容量的多媒体信息传送 具有更大的灵活性 其次 第三代移动通信增加了几项重要的业务 1 高速电路 交换数据 HSCSD 业务是 GSM 向第三代移动通信兼容的一种软 件解决方案 它把单个业务信道的数据速率从 9 6kb s 提高到 14 4kb s 并可把四条信道复用在一个时隙中 从而使数据经营者能 够提供高达 57 6kb s 的传输速率 是 2G 数据传输速率的 6 倍 2 通用分组无线业务 GPRS 是由诺基亚开发的基于 IP 解决方案的 可使 GSM 运营者迈向多媒体无线业务以其兼容第三代移动通信系 统的另一项新技术 可提供高达 115kb s 的数据传输速率 3 4 增强型数据速率 EDGE 业务是由 GSM 和 TDMA 厂商正在合作 开发的基于未来移动通信系统的应用平台 它将能为未来移动通信 系统 IMT 2000 提供高达 384kb s 的移动速率业务 快速无线 IP 技 术 最后 快速无线 IP Wireless IP 无线互联网 技术的使用使 得宽频带多媒体业务是满足了用户的基本要求 根据 ITM 2000 的 基本要求 第三代移动通信系统可以提供较高的传输速度 本地区 2Mb s 移动 144Kb s 现代的移动设备越来越多了 手机 笔记 本电脑 PDA 等 剩下的好像就是网络是否可以移动 无线 IP 技 术与第三代移动通信技术结合将会实现这个愿望 由于无线 IP 主机 在通信期间需要在网络上移动 其 IP 地址就有可能经常变化 传统 的有线 IP 技术将导致通信中断 但第三代移动通信技术因为利用了 蜂窝移动电话呼叫原理 完全可以使移动节点采用并保持固定不变 的 IP 地址 一次登录即可实现在任意位置上或在移动中保持与 IP 主机的单一链路层连接 完成移动中的数据通信 3G 数据业务区别于现有的 2G 业务 1 视频业务 3G 高速的数据传输是我们可以实现视频通话的功 能 视频业务是 3G 时代的最引人关注的业务之一 通过 3G 终端的 摄像装置以及 3G 网络高速的数据传输 电话两端的用户可以看见 彼此的影像 从而实现对话双方的 面对面 实时交流 突破现有 的 新视通 可见通 囿于电话线 网线的限制 基于无线传输 的视像业务可以真正做到音频 视频的随时随地交互式交流 5 3 娱乐类业务 与现有的手机娱乐业务多半依靠文字类的短消息传递相比 3G 的娱乐类业务称得上 声色俱佳 1 音乐 影视的点播业务 在音乐频道 你可以欣赏到最新的歌曲 音乐电视 可以查找 你喜欢的歌手 尽情点播你喜欢的歌曲 在电影频道 你可以随时 随地通过屏幕的的生动画面 以 2 4Mbit s 的速度 观看最新 人 气最旺的电影 2 体育新闻的点播与体育赛事的精彩预告 回顾 3 图片 铃声下载 在林林总总的移动数据业务中 图片 铃声下载业务无疑是最 受用户欢迎 也是运营商推出的最成功的 3G 增值业务 据统计 铃声 图片下载在韩国的 3G 服务内容中已经占到了 40 1 份额 3G 服务商允许用户下载 MP3 铃声 活动墙纸等影像 通过与世界 知名杂志 网站的合作 用户可以通过手机翻阅 下载 SP 提供的图 片 视频短片 高清晰照片等 4 资讯类业务 由于 3G 网络的大容量与高速率 3G 运营商所提供的资讯类业 务大多摆脱了 2G 时代的纯文字内容 更多地是通过视频 音频来 实现资讯内容的实时交互性传达 1 新闻类资讯 3G 服务商一般与全球著名的新闻资讯供应商合作 提供实时的 6 新闻资讯 用户可以视像的形式接收最新本地及世界新闻 日本 NTTDoCoMo 和日本电视公司 东京广播公司 富士电视台联合推 出了移动广播服务 让 DoCoMo 用户可以通过手机收看电视新闻节 目 2 财经类资讯 3G 服务商面向商务人士提供亚洲 美国及欧洲的资本市场动态 全日二十四小时不停放送财经信息 随着传播广度的进一步扩大 运营商提供的财经服务也越来越深入 现在的 3G 服务不再只是单 纯地提供财经资讯 更多地是针对财经消息加以分析 提供与消息 相关的财经新闻和评论 辅以图表分析和投资组合 让用户在了解 信息的同时 还可以得到专业理财专家的建议 3 便民类资讯 允许 3G 手机终端与政府交通指挥部门进行数据传输 用户可 以在手机屏幕上看到所查询的主要交通路口的交通状况 以提高出 行效率 移动银行 电话簿查询 黄页 票务预订 餐馆指南 机 票信息 字典服务 城镇信息 FM 收音信息 烹饪查询 路况信 息等等 充分满足了用户的衣食住行等生活需要 5 互联网业务 3G 通常被认为是移动通信与互联网融合的一个典型运用 运营 商在开发 3G 业务时 除了延续移动通信的传统业务外 也开发了 与互联网有关的业务 以适应时代的要求 现在和我们息息相关的电子商务 互联网企业通过和电信运营 7 上的合作可以实现移动终端的在线购物 费用缴纳 商品交易等等 谈到 3G 就不得不提到 Wi Fi 技术 一个事物的发展 其周边环 境如何也是必须要提及的 因为没有任何一个事物 任何一项技术 可以脱离周围的环境而发展 3G 也是如此 在 3G 诞生并发展的同 时 也有着多种其他的网络技术在发展着 其中就有目前发展势头 也非常良好的 WI FI 以下是关于 2 者的比较 让我们看看 3G 是 否更有发展前景呢 WI FI Wireless Fidelity 就是无线保真 所谓 Wi Fi 是由一 个名为 无线以太网相容联盟 Wireless Ethernet Compatibility Alliance WECA 的组织所发布的业界术语 中文译为 无线相容认 证 它是一种短程无线传输技术 能够在数百英尺范围内支持互联 网接入的无线电信号 随着技术的发展 以及 IEEE 802 11a 及 IEEE 802 11g 等标准的出现 现在 IEEE 802 11 这个标准已被统称 作 Wi Fi 从应用层面来说 要使用 Wi Fi 用户首先要有 Wi Fi 兼 容的用户端装置 Wi Fi 是一种帮助用户访问电子邮件 Web 和流式媒体的互联网技术 它为用户提供了无线的宽带互联网访问 同时 它也是在家里 办公室或在旅途中上网的快速 便捷的途径 能够访问 Wi Fi 网络的地方被称为热点 Wi Fi 或 802 11G 在 2 4Ghz 频段工作 所支持的速度最高达 54Mbps 802 11N 工作在 2 4Ghz 或者 5 0Ghz 最高速度 600Mbps Wi Fi 热点是通过在互联网连接上安装访问点来创建的 这个 8 访问点将无线信号通过短程进行传输 一般覆盖 300 英尺 当一台 支持 Wi Fi 的设备 例如 Pocket PC 遇到一个热点时 这个设备可 以用无线方式连接到那个网络 大部分热点都位于供大众访问的地 方 例如机场 咖啡店 旅馆 书店以及校园等等 许多家庭和办 公室也拥有 Wi Fi 网络 虽然有些热点是免费的 但是大部分稳定 的公共 Wi Fi 网络是由私人互联网服务提供商 ISP 提供的 因此会 在用户连接到互联网时收取一定费用 其技术与蓝牙技术一样 同 属于在办公室和家庭中使用的短距离无线技术 该技术使用的使 2 4GHz 附近的频段 该频段目前尚属没用许可的无线频段 其目前 可使用的标准有两个 分别是 IEEE802 11a 和 IEEE802 11b IEEE802 11g IEEE802 11n 该技术由于有着自身的 优点 因此受到厂商的青睐 Wi Fi 技术突出的优势在于 其一 无线电波的覆盖范围广 基于蓝牙技术的电波覆盖范围 非常小 半径大约只有 50 英尺左右 约合 15 米 而 Wi Fi 的半 径则可达 300 英尺左右 约合 100 米 办公室自不用说 就是在 整栋大楼中也可使用 最近 由 Vivato 公司推出的一款新型交换机 据悉 该款产品能够把目前 Wi Fi 无线网络 300 英尺 接近 100 米 的通信距离扩大到 4 英里 约 6 5 公里 其二 虽然由 Wi Fi 技术传输的无线通信质量不是很好 数据 安全性能比蓝牙差一些 传输质量也有待改进 但传输速度非常快 可以达到 11mbps 符合个人和社会信息化的需求 9 其三 厂商进入该领域的门槛比较低 厂商只要在机场 车站 咖啡店 图书馆等人员较密集的地方设置 热点 并通过高速线路 将因特网接入上述场所 这样 由于 热点 所发射出的电波可以 达到距接入点半径数十米至 100 米的地方 用户只要将支持无线 LAN 的笔记本电脑或 PDA 拿到该区域内 即可高速接入因特网 也就是说 厂商不用耗费资金来进行网络布线接入 从而节省了大 量的成本 拿 WiFi 与 3G 来比较 一般而言 3G 拥有涵盖范围广 语音 通讯与高移动性等优点 但建置成本高与静止时 2Mbps 的传输速率 远逊于 WiFi 等缺点 而 WLAN 则有建置成本