| CDMA技術演進與移動互聯(lián)網(wǎng)超前發(fā)展 |
http://www. 2004年7月1日 黑龍江省通信管理局
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CDMA技術演進與移動互聯(lián)網(wǎng)超前發(fā)展
陳濱
（中國聯(lián)通黑龍江分公司，黑龍江 哈爾濱 150040）
摘要：本文從移動通信與互聯(lián)網(wǎng)技術交織高速發(fā)展的角度，論述了CDMA 、3G、移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展進程及技術要點。闡述了高速移動互聯(lián)網(wǎng)在IPv6、3G 及NGN 基礎環(huán)境中的核心技術、基本定義及若干影響其發(fā)展的誤區(qū)。在分析3G的制約與不足的同時，提出了超前發(fā)展移動互聯(lián)網(wǎng)的設想。
關鍵詞：CDMA；移動互聯(lián)網(wǎng)；移動IP；轉(zhuǎn)交地址care-of address；WLAN
0 引言
在過去的十年間，哪種技術革命完全改變了人們的生活?------互聯(lián)網(wǎng)。在過去的十年間，哪種技術應用使全球最廣大的人群能隨時隨地取得交互聯(lián)系？------移動通信
錦繡中華大地上，以CDMA20001x商用為引導的新一代移動通信技術，正以語音業(yè)務為基礎，更多地向數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)、娛樂、等信息業(yè)務演變?；ヂ?lián)網(wǎng)與移動通信的高速交織發(fā)展，使移動互聯(lián)網(wǎng)的概念和模式日趨完善。CDMA技術的演進使用戶可以隨時隨地通過移動終端設備上網(wǎng)，登錄電子信箱、聊天室、游戲娛樂網(wǎng)站、企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡、電子商務網(wǎng)站，訪問處理各類信息資源。不久的將來，CDMA 將把個人通信引向3G的目標，并以此為基礎構(gòu)造出一個永遠在線、高速寬帶數(shù)據(jù)能力的移動互聯(lián)網(wǎng)。移動終端將成為使用最廣泛的上網(wǎng)設備。
CDMA引發(fā)了移動數(shù)據(jù)業(yè)務的進步，但3G的內(nèi)容并不能為移動互聯(lián)網(wǎng)的完善發(fā)展提供充分必要的支持。采取若干綜合方案，在IPv6的支持下，所有移動設備均具有固定的IP地址、移動主機與固定主機可以互訪以及移動信息資源的涌現(xiàn)，將使移動互聯(lián)網(wǎng)得到超前發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)的能量將再次超越極限。移動互聯(lián)網(wǎng)不是固定互聯(lián)網(wǎng)的延伸，他將與固定互聯(lián)網(wǎng)共同發(fā)展，誕生新一代國際互聯(lián)網(wǎng)，并促進網(wǎng)絡的演進與融合，使電信網(wǎng)逐漸發(fā)展成全IP網(wǎng)絡。
1 3G 概念及其內(nèi)涵的理解
3G(the 3rd Generation of mobile communication)----第三移動通信，是指國際電信聯(lián)盟(ITU)定義的：
IMT－2000(International Mobile Telecommunication－2000) 移動通信新標準。其主要內(nèi)容為三點：
(1)全球統(tǒng)一頻段、統(tǒng)一制式，全球無縫漫游。
(2)高頻譜效率。
(3)高容量、高速度移動數(shù)據(jù)業(yè)務，即室內(nèi)環(huán)境支持2Mbps、步行/室外支持384kbps、車速環(huán)境支持144kbps。
3G的重點與核心是無線高速數(shù)據(jù)業(yè)務。
2 移動互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中的新觀點
2．1 移動互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)生及其意義
互聯(lián)網(wǎng)和移動通信，是邁向信息社會的兩大基礎支撐，它們分別對應著大量信息資源的聯(lián)接和隨處漫游的個人通信聯(lián)接。如何結(jié)合它們的技術優(yōu)勢，在不受信息源的限制和用戶訪問時位置限制的同時，以統(tǒng)一的標準向用戶提供無處不在的信息網(wǎng)絡服務，逐漸成為網(wǎng)絡界和電信界共同關注的一個焦點問題。隨著移動手機和智能化移動終端的實現(xiàn)，已使得越來越多的用戶習慣于移動通信的方式，同時也期望能夠更加靈活地、不受任何限制地進行數(shù)據(jù)通信和接入到互聯(lián)網(wǎng)。各運營商、制造商和內(nèi)容提供商都非常積極地工作，先后推出了WAP、GPRS、Mobile IP、Mobile IP Phone以及Bluetooth等解決方案及相關的產(chǎn)品，進而產(chǎn)生了移動互聯(lián)網(wǎng)的概念。盡管運營商、制造商、科研人員及用戶對移動互聯(lián)網(wǎng)有著不完全相同的宣傳和理解，所有這一切都在向人們預示著移動互聯(lián)網(wǎng)時代即將到來。
移動互聯(lián)網(wǎng)是對傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)和傳統(tǒng)電信網(wǎng)的一次革命。它不是對傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)和電信網(wǎng)的增強及補充，而是在技術上和應用上都有了質(zhì)的飛躍的一種網(wǎng)絡。
2 .2 移動互聯(lián)網(wǎng)的核心技術及主要內(nèi)容
移動互聯(lián)網(wǎng)的核心技術是移動IP技術。它研究的是移動中的主機、服務器、存儲系統(tǒng)、終端等各種網(wǎng)絡設備如何在不同地點、不同場合采用不同方式有效接入互聯(lián)網(wǎng)，并在移動中與整個互聯(lián)網(wǎng)交互工作。
移動IP技術通過在網(wǎng)絡層改變IP協(xié)議，實現(xiàn)移動計算機在因特網(wǎng)中的無縫漫游。其基本思路是：在不同網(wǎng)絡中漫游的移動主機可以獲得多個IP地址，漫游主機可將其當前IP地址（轉(zhuǎn)交地址Care-of address）告訴所有想和它通信的其他主機。
移動IP技術的接入方式包括移動無線網(wǎng)接入固定無線網(wǎng)接入、無線局域網(wǎng)接入、衛(wèi)星系統(tǒng)接入、其他固定網(wǎng)接入等。
移動互聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)關鍵點是如何高效安全地將發(fā)送給用戶的數(shù)據(jù)，從歸屬的IP網(wǎng)絡轉(zhuǎn)發(fā)到用戶當前接入的網(wǎng)絡。
移動互聯(lián)網(wǎng)的主要內(nèi)容包括主機漫游、移動接入、定位路由、位置管理、越區(qū)切換、安全認證、加密與遂道、計費與管理?！?br>
2．3 關于移動互聯(lián)網(wǎng)的幾個錯誤認識
2．3．1．互聯(lián)網(wǎng)的移動接入≠移動互聯(lián)網(wǎng)
中國移動 2000年11月10日發(fā)布了“移動夢網(wǎng)創(chuàng)業(yè)計劃”，管理層的決策，意在大規(guī)模開展移動互聯(lián)網(wǎng)建設。市場上推出“ Monternet 移動夢網(wǎng)”這一商業(yè)品牌，并以移動互聯(lián)網(wǎng)為中心內(nèi)容進行大規(guī)模宣傳。但是其實質(zhì)性業(yè)務是：為固定互聯(lián)網(wǎng)提供移動接入手段 + 移動短信業(yè)務，172上的不是自己的網(wǎng)，17950IP電話不走IP網(wǎng)絡……。概念及體系結(jié)構(gòu)的錯誤必將導致WAP及GPRS應用技術的失敗。
2．3．2 移動IP技術≠移動網(wǎng)絡中使用的IP網(wǎng)絡技術
中國聯(lián)通有獨立的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務部和自己的互聯(lián)網(wǎng)絡，但移動互聯(lián)網(wǎng)的建設和開發(fā)工作責任部門不夠明確。
隨著互聯(lián)網(wǎng)及IP技術的高速發(fā)展，移動網(wǎng)絡系統(tǒng)使用了大量的IP網(wǎng)絡技術。這些IP技術中有一部分是與移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務無關的，其建設與開發(fā)可以歸移動部做。
移動IP是IP技術體系中的一個新概念，它并不是指移動通信系統(tǒng)中采用的IP技術。而是指構(gòu)建移動互聯(lián)網(wǎng)的核心技術。雖有修飾詞“移動”二字，仍屬于互聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的工作內(nèi)容。
2．3．3 移動互聯(lián)網(wǎng)≠固定互聯(lián)網(wǎng)的無線延伸
終端以無線方式上網(wǎng)，是為固定互聯(lián)網(wǎng)增加了上網(wǎng)方式，解決的是固定互聯(lián)網(wǎng)的單向延伸，屬于ISP業(yè)務范疇，僅是移動互聯(lián)網(wǎng)的接入技術的一部分。
2． 3. 4 3G ≠移動互聯(lián)網(wǎng)
關于移動互聯(lián)網(wǎng)的認識，強調(diào)3G數(shù)據(jù)演進的激進者認為， 3G 就是移動互聯(lián)網(wǎng)。但是，盡管在某種程度上3G網(wǎng)絡提供的服務與現(xiàn)有的固定網(wǎng)絡數(shù)據(jù)通信業(yè)務類似，3G 時代用戶的使用重點更多地集中在消息類服務上。消息類服務僅是數(shù)據(jù)通信業(yè)務的一小部分。而且同樣的數(shù)據(jù)業(yè)務，通過固定數(shù)據(jù)網(wǎng)絡和3G網(wǎng)絡實現(xiàn)，也存在很大的不同。
3G 并不等于移動互聯(lián)網(wǎng)，也不只是固定數(shù)據(jù)業(yè)務在移動領域的簡單延伸，而是移動通信與數(shù)據(jù)通信融合的產(chǎn)物，3G是移動互聯(lián)網(wǎng)的主要支撐網(wǎng)絡之一（不是移動互聯(lián)網(wǎng)）。而在其上開發(fā)的移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務，在消息類業(yè)務、下載與互動、游戲與娛樂、SP開發(fā)及運營等許多領域有其自身的特異之處，它不是固定互聯(lián)網(wǎng)的延伸，而是一種全新的網(wǎng)絡業(yè)務----移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務。
3 移動通信技術的演進
3．1 GSM 取代模擬系統(tǒng)
GSM是Global System for Mobile Communications的縮寫，意為全球移動通信系統(tǒng)，是世界上主要的蜂窩系統(tǒng)之一。它基于窄帶TDMA制式，按照時分多路（TDMA）理論工作，允許在一個射頻同時進行8組通話。GSM提供9.6Kbit/s的數(shù)據(jù)業(yè)務, 系統(tǒng)存在著容量小、通話質(zhì)量不理想、易掉線等問題。此外，GSM手機采用突發(fā)信號發(fā)射方式，發(fā)射功率為2瓦，電磁幅射稍大。
3．2 CDMA 的發(fā)展與優(yōu)勢
CDMA是Code Division Multiple Access的縮寫，是一種采用擴頻碼分多址的數(shù)字蜂窩技術，它能滿足近年來運營者對大容量、廉價、高質(zhì)量的移動通信系統(tǒng)的需求。CDMA 按照碼分多路理論工作，并不給每一個通話者分配一個確定的頻率，而是讓每一個頻道使用所能提供的全部頻譜，系統(tǒng)容量是GSM的4倍；采用軟切換技術，克服了GSM手機易掉線的毛?。贿€具有保密性強、定位準確等優(yōu)點。此外，CDMA手機采用了信號連續(xù)發(fā)射的方式，發(fā)射功率只有0.2瓦，
3. 3 2G時代
第二代移動通信系統(tǒng)（the 2nd Generation of mobile communication，簡稱 2G）包括GSM與窄帶CDMA，在提供語音服務外，還提供電路型低速數(shù)據(jù)業(yè)務及短信息、語音信箱、呼叫轉(zhuǎn)移、傳真存儲轉(zhuǎn)發(fā)等增值服務。目前的大規(guī)模商用電信系統(tǒng)便屬于第二代移動通信系統(tǒng)。
3．4 2.x G時代
2.xG , 是介于第二代通信系統(tǒng)和第三代通信系統(tǒng)之間的移動通信系統(tǒng)，常稱為兩代半通信系統(tǒng)2.5G。事實上，2G向3G是逐漸平滑演進的，我們用2.x中的x代表動態(tài)平滑演進中的無限多個階段更為合適。與2G相比，這一階段系統(tǒng)容量得到擴大，數(shù)據(jù)業(yè)務得到加速；能提供低端和部分高端數(shù)據(jù)業(yè)務，實現(xiàn)上網(wǎng)、接發(fā)E-Mail、即時短信、商業(yè)服務、游戲等應用。目前我國這一階段投入運營的系統(tǒng)有兩類：GPRS和CDMA20001X。
GPRS（General Packet Radio Service ）---通用分組無線業(yè)務。它是從GSM過渡到W-CDMA的技術；向下兼容GSM網(wǎng)，可從現(xiàn)有GSM網(wǎng)發(fā)展而來，理論上可提供峰值為171 Kbit/s數(shù)據(jù)速率，但實際運營中數(shù)據(jù)速率偏低，約20-35 Kbit/s。
CDMA20001X是增強型IS-95窄帶CDMA向CDMA2000（3G）發(fā)展的第一階段；系統(tǒng)話音容量是IS-95的3倍，數(shù)據(jù)業(yè)務量是IS-95的3倍，可提供308Kbit/s的移動分組數(shù)據(jù)業(yè)務，目前實際運營速率約50-97Kbit/s。CDMA20001X在數(shù)據(jù)通信方面優(yōu)于GPRS，較GPRS更接近3G.
3．5 3G的發(fā)展
第三代移動通信系統(tǒng)（簡稱3G）是分組型移動通信系統(tǒng)，以寬頻和多樣化服務為優(yōu)勢，高品質(zhì)語音及即時多媒體數(shù)據(jù)傳輸服務為特色；支持高速數(shù)據(jù)傳輸。3G應用包括傳送多媒體信息、網(wǎng)頁瀏覽、Rich話音、娛樂、移動定位、移動電子商務、視頻會議、高速無線Internet接入等。
國際電信聯(lián)盟（ITU）正式確立了： CDMA2000、W-CDMA、TD-SCDMA、UWC136、DECT共五種并存的3G標準。其中，前三種標準最受關注：
3．5．1 CDMA2000：
CDMA2000，是美國高通公司研發(fā)的由窄帶CDMA發(fā)展而來的寬帶技術，工作于FDD（頻分雙工）模式。CDMA2000繼承了IS-95窄帶CDMA系統(tǒng)的技術特點，它的開發(fā)策略是對以IS-95標準為藍本的CDMAone系統(tǒng)的平滑升級, 從IS－95(2G)-CDMA20001X(2.xG)－CDMA2000（3G）是其理想的演化模式。CDMA2000技術提供了多種帶寬范圍的選擇來支持從9.6Kbit/s到大于2Mbit/s的數(shù)據(jù)業(yè)務(包括電路和分組數(shù)據(jù)業(yè)務)，具有較大的靈活性。
3．5．2 W-CDMA ：
W-CDMA (Wide band CDMA) 是寬頻碼分多址多重存取技術的簡稱，由歐洲的UMTS和日本的W-CDMA合并而來，是基于CDMA的寬帶技術，工作于FDD（頻分雙工）模式。W-CDMA充分考慮到對第二代的GSM網(wǎng)絡的兼容性，要求實現(xiàn)與GSM網(wǎng)的全兼容，且可以從2G逐步演變,W-CDMA具有更大的系統(tǒng)容量和更大的覆蓋區(qū)域，支持一條連線上傳輸多條并行業(yè)務，最高可支持2Mbit/s的高速數(shù)據(jù)業(yè)務。
3．5．3 TD-SCDMA：
TD-SCDMA是英文Time Division Synchronize Code Division Multiple Access 的縮寫，是時分同步CDMA的簡稱。TD-SCDMA由我國大唐電信研發(fā)，工作于TDD（時分雙工）模式；利用上下行鏈路對稱技術，不需要成對頻率，頻譜利用率高，并可以提高的系統(tǒng)容量；支持不對稱數(shù)據(jù)能力強，特別適用于IP類型上的非對稱數(shù)據(jù)業(yè)務。TD-SCDMA利用現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡，不經(jīng)過“兩代半”中間環(huán)節(jié)，直接向第三代過渡。
4 CDMA2000 的發(fā)展模式
CDMA2000是基于IS95的第二代移動通信系統(tǒng)在第三代移動通信領域中的發(fā)展和演進。它不是單一靜止的技術，在不斷地發(fā)展和演進過程中，基本是沿著擴展帶寬和改進技術這兩種模式進行：
4．1 擴展帶寬
1998年6月，當美國TIA/EIA向ITU提交IMT2000的侯選技術的時候，主要是采用擴充帶寬的思路來提高數(shù)據(jù)傳輸速率。CDMA2000系統(tǒng)的基本帶寬為1.25MHz。使用基本帶寬的系統(tǒng)被稱為1X系統(tǒng)，使用三個基本帶寬的系統(tǒng)被稱為3X系統(tǒng)(3×1.25MHz)。6X系統(tǒng)和9X系統(tǒng)依此類推。由于1X與IS95系統(tǒng)采用相同的帶寬，并且也采用了相同的其他射頻參數(shù)，這種思路為第三代系統(tǒng)和第二代系統(tǒng)兼容提供了基本技術基礎。
4．2 技術改進
從2000年開始，國際上提出了1X/EV（Evolution）的概念，其思路是在1X系統(tǒng)中引入一系列新的技術，在1.25MHz帶寬上提高性能。從此，CDMA2000系統(tǒng)開始通過采用新技術來逐步提高性能，而原來的3X，6X等的發(fā)展道路在逐步的降溫。
4．2．1 1X/EV-DO 技術
首先被國際標準化組織采納的技術叫做1X/EV-DO(Data Only)。它基于高通公司提出的HDR技術。這種技術將TDMA的一些重要概念引入CDMA系統(tǒng)中。在前向信道中，信號調(diào)制方式仍然采用CDMA的基本方式，但多址方式采用TDMA的方法。即將前向信道的所有碼分信道結(jié)合在一起，共同發(fā)送信息。這個大信道被劃分為多個時隙，不同的用戶使用不同的時隙。通過這個技術，單個用戶的最高接收數(shù)據(jù)的速率可以達到2.4Mbit/s。而系統(tǒng)總吞吐量可以達到約650Kbit/s?！ ?
由于1X/EV-DO技術引入了一系列新的概念，所以不能與1X系統(tǒng)完全前向兼容性，1X/EV-DO只能工作在與1X系統(tǒng)不同在載波上。這樣就降低了整個網(wǎng)絡系統(tǒng)的效率。另外，1X/EV-DO主要是提高數(shù)據(jù)業(yè)務的性能，支持1X/EV-DO的載波不能支持語音業(yè)務。
4．2．2 1X/EV-DV 技術
國際標準化組織的1X/EV-DV (Data and Voice) 技術的目標是既提高數(shù)據(jù)業(yè)務的性能，又提高語音業(yè)務的性能，同時還要與以前的系統(tǒng)能夠同存在一個載波中。
各公司一共提出了8個侯選技術，其中包括我國提出的LAS-CDMA技術。3GPP2組織對這8個技術進行了仿真和評估。通過這些技術，CDMA2000系統(tǒng)的性能又有大幅度的提高，大部分提交的侯選技術可以將最高數(shù)據(jù)傳送速率提高到5Mbit/s。
5 新一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IPv6 及 MobileIPv6
移動互聯(lián)網(wǎng)可提供許多新型而精彩的服務，IPv6將是實現(xiàn)這些服務的關鍵。他是實現(xiàn)個人之間直接通信的基礎。
5．1 尋址空間巨大
IPv6的128位地址形成了一個巨大的地址空間。在一段可預見的時期內(nèi)，它能夠為所有可以想象出的網(wǎng)絡設備提供一個全球惟一的地址。
5．2 自動配置能力
IPv6還有另一個基本特性就是它支持無狀態(tài)和有狀態(tài)兩種地址自動配置的方式。無狀態(tài)地址自動配置方式是獲得地址的關鍵，可在沒有任何人工干預的情況下，獲得一個全球唯一的路由地址。
5．3 服務質(zhì)量QoS
服務質(zhì)量（QoS）包含幾個方面的內(nèi)容。IPv6的優(yōu)點體現(xiàn)在能提供不同的服務。這些優(yōu)點來自于IPv6報頭中新增加的字段“流標志”。有了這個20位長的字段，在傳輸過程中，各節(jié)點就可以識別和分開處理任何IP地址流。
IPv6也有助于改進服務質(zhì)量。這主要表現(xiàn)在支持“總是在線”連接，防止服務中斷以及提高網(wǎng)絡性能方面。
5. 4 移動性 －MobileIPv6
MobileIPv6在新功能和新服務方面可提供更大的靈活性。每個移動設備設有一個固定的家鄉(xiāng)地址（home address)，這個地址與設備當前接入互聯(lián)網(wǎng)的位置無關。當設備在家鄉(xiāng)以外的地方使用時，通過一個轉(zhuǎn)交地址（care-of address)來提供移動節(jié)點當前的位置信息。移動設備每次改變位置，都要將它的轉(zhuǎn)交地址告訴給家鄉(xiāng)地址和它所對應的通信節(jié)點。在家鄉(xiāng)以外的地方，移動設備傳送數(shù)據(jù)包時，通常在IPv6報頭中將轉(zhuǎn)交地址作為源地址。
移動節(jié)點在家鄉(xiāng)以外的地方發(fā)送數(shù)據(jù)包時，使用一個家鄉(xiāng)地址目標選項。目的是通過這個選項把移動節(jié)點的家鄉(xiāng)地址告訴給包的接收者。由于在該數(shù)據(jù)包里包含家鄉(xiāng)地址的選項，接收方通信節(jié)點在處理這個包時，就可以用這個家鄉(xiāng)地址替換包內(nèi)的轉(zhuǎn)交地址。因此發(fā)送給移動節(jié)點的IPv6包，就透明地路由到該節(jié)點的轉(zhuǎn)交地址處。對通信節(jié)點和轉(zhuǎn)交地址之間的路由進行優(yōu)化，就會使網(wǎng)絡的利用率更高。
IPv6能在全球范圍內(nèi)解決有關網(wǎng)絡和訪問技術之間的移動性問題。
5．5 內(nèi)置的安全特性
IPv6協(xié)議內(nèi)置安全機制，并已經(jīng)標準化。它支持對企業(yè)網(wǎng)的無縫過程訪問，例如公司虛擬專用網(wǎng)絡的連接。即使終端用戶用“總是在線”接入企業(yè)網(wǎng)，這種安全機制也是可行的。對于從事移動性工作的人員來說，IPv6是IP級企業(yè)網(wǎng)存在的保證。
在安全性方面，IPv6同IP安全性（IPSec）機制和服務一致。除了必須提供網(wǎng)絡層安全這一強制性機制外，IPSec還提供兩種服務。認證報頭（AH）用于保證數(shù)據(jù)的一致性，而封裝的安全負載報頭（ESP)用于保證數(shù)據(jù)的保密性和數(shù)據(jù)一致性。
IPv6將使目前的網(wǎng)絡變成一個全球性基于分組包交換的網(wǎng)絡。對于運營商來說，IPv6可使投資和運行成本降低。運營商只要用IPv6路由器就可以輕松地建立自己的網(wǎng)絡，不需要那些用于特定服務的網(wǎng)關和地址翻譯，
通過這種“總是在線”的互聯(lián)網(wǎng)連接，全球IPv6網(wǎng)絡進入了一個嶄新的發(fā)展期，即開發(fā)實時個人對個人的服務。它將給我們帶來一些新的發(fā)明、服務和商業(yè)機會。
6 CDMA2000-1x 上的移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務
6．1 CDMA2000-1X分組數(shù)據(jù)業(yè)務實現(xiàn)
CDMA2000-1X 由于引入了高速分組數(shù)據(jù)業(yè)務和移動IP技術，可以開展無線上網(wǎng)、VOD、網(wǎng)上游戲、可視數(shù)話、高速數(shù)據(jù)下載等業(yè)務。
通常用戶有兩種接入CDMA2000-1X分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡方式。
6. 1. 1 簡單IP (SIP)
簡單IP業(yè)務是指移動臺作為主叫時系統(tǒng)能提供www瀏覽、E_mail、FTP等業(yè)務，即提供目前撥號上網(wǎng)所能提供的全部分組數(shù)據(jù)業(yè)務。
類似于固定電話，通過無線Modem撥號上網(wǎng)。由于每次給移動臺分配的IP地址是動態(tài)可變的，可實現(xiàn)移動臺作為主叫的分組數(shù)據(jù)呼叫，協(xié)議簡單，容易實現(xiàn)，但跨PDSN時需要中斷正在進行的數(shù)據(jù)通信。因此只能實現(xiàn)主叫方式的數(shù)據(jù)通信。
圖6.1所示為SIP接入網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)模型，可提供較為簡單的業(yè)務。
圖6.1 SIP接入網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)
6. 1. 2 移動IP
移動IP是一種在因特網(wǎng)上提供移動功能的方案，它提供了IP路由機制，使移動臺可以以一個永久IP地址連到任何子網(wǎng)中，移動IP業(yè)務主要來實現(xiàn)移動臺作為主叫或被叫時的分組數(shù)據(jù)業(yè)務，除了能提供上述簡單IP業(yè)務外，還可提供非實時性多媒體數(shù)據(jù)業(yè)務，類似于目前的短消息，但傳輸?shù)男畔⒏S富。
相對于簡單IP或傳統(tǒng)的撥號上網(wǎng)，移動IP具有兩方面的優(yōu)勢：
第一，用戶可以使用固定的IP地址實現(xiàn)真正的永遠在線和移動，且用戶可作為被叫，這便于ISP和運營商開展豐富的PUSH業(yè)務（廣告、新聞、話費通知）。
第二，移動IP提供了安全的VPN機制，移動用戶無論何時、何地都可以通過它所提供的安全通道方便地與企業(yè)內(nèi)部通信，感覺就像連在家里的局域網(wǎng)一樣方便，因為你不需要修改任何IP設置。
圖6.2 所示為采用移動IP技術的cdma2000系統(tǒng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。
圖6.2移動IP接入網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)
7 3G在移動互聯(lián)網(wǎng)方面的不足
蜂窩移動電話向移動數(shù)據(jù)業(yè)務的發(fā)展，促使互聯(lián)網(wǎng)在向?qū)拵Оl(fā)展的同時開始向無線移動方向發(fā)展。以CDMA技術為核心的3G移動通信技術的演進，為移動無線互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供了廣闊的舞臺。但是現(xiàn)在的3G系統(tǒng)并不能完全滿足移動無線互聯(lián)網(wǎng)的要求。
7．1 3G移動系統(tǒng)的局限性
3G移動通信最初是被設計用于移動高速數(shù)據(jù)通信，以提供移動多媒體業(yè)務，如可視電話和下載視頻節(jié)目等。十年前3G設想的移動多媒體并不是今天市場所需要的，而目前市場所需要的是對寬帶無線移動互聯(lián)網(wǎng)的需求，對此3G并不能很好地滿足。為了適應用做無線移動互聯(lián)網(wǎng)的需求，CDMA2000必須改造成為全IP網(wǎng)。這個過渡過程可能需要幾年以上的時間。 7. 2 標準問題將推遲移動無線互聯(lián)網(wǎng)的采用
目前的3G還沒有單一，統(tǒng)一的全IP接入網(wǎng)為各個標準組織接受，這樣才能夠適合各種接入技術，使其能夠無縫連接到IP核心網(wǎng)。
７．3 目前建議的3G體系結(jié)構(gòu)不能允許服務是全球無縫的也不能提供足夠豐富的服務來滿足各種終端用戶的需要。此外它也不能使運營商/服務商快速獨立地產(chǎn)生/推廣各種服務。
7. 4 3G被設計成可以在移動狀態(tài)下提供高達384Kb/s的通信速率，而對于移動無線互聯(lián)網(wǎng)應用而言并沒有這種移動狀態(tài)下高數(shù)據(jù)速率的要求。實際上在在使用高速接入時，一般情況下用戶是靜止的。
7. 5 3G不能滿足熱點地區(qū)寬帶無線移動互聯(lián)網(wǎng)的需求。
3G用于熱點地區(qū)的問題是傳輸容量問題，3G系統(tǒng)的帶寬只有幾兆赫，總的容量有限。而3G的蜂窩尺度較大，半徑在1公里以上。當蜂窩內(nèi)有成百用戶同時使用寬帶業(yè)務時，會產(chǎn)生擁塞。
８ 移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務分類與解決方案
移動互聯(lián)網(wǎng)的終端可以分為兩大類：一類是移動電話手機類，裝有小屏幕。另一類是PDA和筆記本計算機。這兩類終端的使用目的，方法和對接入速率的要求不同，屬于不同的市場段?？梢钥紤]用不同的方法來實現(xiàn)。
8. 1 移動話音業(yè)務
從某種意義上講，對移動手機用戶而言，只"聽"不"看"是它的一個優(yōu)點，為通話者保留一定隱私又能夠通信交流。多數(shù)情況下“看”的需求并不強烈，在行走、乘車、公共場合活動的用戶以話音業(yè)務為主。
8. 2 移動數(shù)據(jù)業(yè)務
3G最初的目標也提供一般多媒體業(yè)務為主，移動電話手機上網(wǎng)用戶的主要要求是：任何時間、任何地點移動是網(wǎng)，一直在線，可靠連接和按使用量計費。對速率要求并不高。由于屏幕很小且以文字靜止圖象為主，要求的數(shù)據(jù)率并不高。
8. 3 慢移動業(yè)務
PDA和筆記本計算機作為無線移動終端，在使用時一般是靜止的。使用環(huán)境主要是機場、火車站、會議中心、賓館酒店和寫字樓等公共場所等。這種移動業(yè)務被稱為慢移動業(yè)務，慢移動業(yè)務有寬帶接入的需求，要求接入速率達10Mb/s甚至更高。
8. 4 綜合解決方案
根據(jù)上述使用要求的不同，可以在廣大的區(qū)采用無線廣域網(wǎng)大蜂窩（Macro cell）移動通信，實現(xiàn)大面積覆蓋，要求傳輸速率不高，允許用戶在高速運動時使用。在一些熱點地區(qū)，用戶用PDA和筆記本計算機上網(wǎng)，要求寬帶高速率接入，用戶在使用時基本處于靜止狀態(tài)?？梢圆捎弥小⑿》涓C（Micro cell、Pico cell）無線局域網(wǎng)WLAN來覆蓋。
大蜂窩系統(tǒng)目前可以有兩種選擇：一是前述2G、3G系統(tǒng)中發(fā)展出來的數(shù)據(jù)專用空中接口。如CDMA1x系統(tǒng)中發(fā)展出來的CDMA 1xEv-DO(HDR)。在CDMA1x的基站處，另建用做無線數(shù)據(jù)專用的接入點AP。HDR和CDMA1x共用基站站位，但是擁有自己的接入點AP（基站和控制器）通過路由器連接互聯(lián)網(wǎng)，而不經(jīng)過CDMA1x的交換和傳輸系統(tǒng)。這種系統(tǒng)可以根據(jù)無線信道的質(zhì)量自動調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)速率。
另外一種方法是在3G標準之外發(fā)展專門的大蜂窩IP數(shù)據(jù)網(wǎng)系統(tǒng)。如我國的TD-LAS（large area sequenced）系統(tǒng)和"寬帶無線IP通信系統(tǒng)"(PDMA)，以及Arraycom公司的I-Burst空中接口，它使用TDMA-TDD體制，采用智能天線提高頻譜利用效率。
我國李道本教授提出一種LAS-CDMA智能碼，其相關函數(shù)旁瓣為零，可以大大改善CDMA系統(tǒng)的性能。LINKAIR公司在此基礎上發(fā)展了一種新型的CDMA系統(tǒng)稱為LAS-CDMA。它不僅提高了系統(tǒng)性能和容量，而且也不會在其它CDMA系統(tǒng)上增加任何復雜性。由于它解決了大面積同步問題，稱為LAS，可以適用于大面積蜂窩。目前LAS-CDMA 已經(jīng)被3GPP組織接受做為FDD CDMA2000系列進一步發(fā)展提高數(shù)率的一種方案。
對于使用于熱點用戶密集區(qū)的小蜂窩系統(tǒng)，最佳選擇是無線局域網(wǎng)WLAN。目前成熟的產(chǎn)品是支持IEEE 802.11b標準的WLAN。速率11Mb/s(可擴展到22Mb/s),單接入點工作區(qū)半徑100-30米。新推出的支持IEEE 802.1a的WLAN（歐洲的HyperLan2），速率可以達到54Mb/s。WLAN是設計用于單位內(nèi)部的，要用于公共接入需要解決：安全、認證、流量控制、計費和漫游等一系列問題。解決的方法基本上可以分為兩類：一是利用現(xiàn)有移動電話的認證，漫游和計費系統(tǒng)，二是采用移動IP技術建立專門系統(tǒng)。目前，國外機場、休閑中心已有應用。
由于采用多種無線空中接口，將同時存在多種不同的無線基站系統(tǒng)，必須解決用戶在穿過不同系統(tǒng)時的漫游問題。
9?。常且院蟮南到y(tǒng)
目前ITU開始研究3G以后的系統(tǒng)，為了避免沖擊3G不采用4G的名稱而代之以"IMT-2000以后系統(tǒng)"的名稱。此外ITU還在開展下一代網(wǎng)絡NGN的研究。NGN將是現(xiàn)有固定電話網(wǎng)、移動電話網(wǎng)和因特網(wǎng)在IP技術基礎上的融合。按照這一發(fā)展趨勢IMT-2000以后系統(tǒng)將有以下特征：
（1）和固網(wǎng)使用統(tǒng)一的IP核心網(wǎng)。
（2）為了適應不同用戶對接入速率和移動速度的要求，將采用優(yōu)化的、使用不同技術的多種空中無線接口，速率可以達到100Mbps以上。
（3）接入網(wǎng)的全IP化可以將不同的空中無線接口無縫連接到IP核心網(wǎng)。
（4）移動電話和固定電話都是基于IP技術的電話，使用統(tǒng)一的軟交換和管理計費系統(tǒng)?！ 。?）使用移動IP技術解決越區(qū)切換和漫游問題。
10 3G時代移動互聯(lián)網(wǎng)的超前發(fā)展
考慮到3G的局限與不足，及3G演進實時間上的不確定性，移動互聯(lián)網(wǎng)在3G 時代必須超前發(fā)展。 其方法是，在以上高速無線數(shù)據(jù)專用接口等分散進行的局部改進的基礎上，進行總體規(guī)劃和系統(tǒng)設計，使用3G的工作頻率，在現(xiàn)有技術的基礎上，開發(fā)實現(xiàn)具有IMT-2000以后系統(tǒng)特征的、超3G系統(tǒng)的、 高速無線移動互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。
在互聯(lián)網(wǎng)技術與應用方面，我國與世界基本同步。 我國移動通信技術的研發(fā)已有先進成果。 如果我們能夠在CDMA與移動互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合發(fā)展上有所創(chuàng)新，將是對全球高速移動互聯(lián)網(wǎng)的超前發(fā)展的一項突出貢獻。
（2003.09．11）
作者簡介：陳濱，1982年畢業(yè)于哈爾濱理工大學計算機專業(yè)。1990年不列顛理工學院信息工程系訪問學者。曾任中國聯(lián)通黑龍江分公司技術部長、數(shù)據(jù)與固定通信部經(jīng)理、互聯(lián)網(wǎng)與電子商務部經(jīng)理?，F(xiàn)任中國聯(lián)通黑龍江分公司副總工程師。
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