移动通信技术概述

目录

摘要： (1)

关键词： (1)

1．什么是移动数据通信 (1)

1.1移动通信网与移动数据网 (1)

1.2移动数据通信与无线数据通信 (2)

2．移动通信网的组成 (2)

3．移动数据通信的发展 (2)

3.1概况 (2)

3.2移动数据网分类 (2)

3.3移动数据发展面临的挑战 (3)

4．移动数据网的核心技术 (3)

4.1空心接口的核心技术 (3)

4.2网络层的核心技术 (3)

5．移动数据业务和应用 (4)

5.1移动数据的业务 (4)

5.2移动数据的应用 (5)

6．移动互联网 (5)

6.1移动互联网的形成 (5)

6.2移动互联网的发展 (5)

移动通信技术概述

摘要：本文简要介绍移动数据通信和移动数据网的一些基本概念、基本核心技术、业务和应用、移动互联网的形成和发展。

关键词：移动数据通信,移动数据网,移动数据业务,移动IP,服务质量,移动互联网. 1．什么是移动通信

1.1移动通信网与移动数据网

近十多年来，我国移动通信快速发展，移动通信网已实现从模拟网向数字网的转换。移动通信网与固定通信网一样，不论从用户对业务的需求，还是从网络运营商提供的服务以及通信设备研发生产商来看，都可以分为三个层次：语音；数据；视频和多媒体。可以将后两个层次的业务通称为移动数据业务，例如，短消息，传真、电子邮件、文件、图像、浏览网页等。能为用户提供移动数据业务的移动通信网，又可称为移动数据网。也有专门提供移动数据业务而不提供语音业务的，称为专用移动数据网（或简称为移动数据网，或无线分组数据网）。随着技术的发展，语音和视频等实时业务将完全以分组数据的形式传送，那时，移动通信网也就完全变成了移动数据网。

1.2移动数据通信与无线数据通信

这两个术语的含义比较相近，但有一定的区别。它们共同点在于数据通信都是通过无线信道和网络进行的，而主要区别就在于“移动”与“无线”二词。“移动”一词表示通信终端的三种运动状态：归属区静止、运动和漫游（访问区静止），实际上“移动”主要是指“运动和漫游”这两种状态。因此，“移动数据通信”就是指终端在三种运动状态下都能进行数据通信。而“无线数据通信”一词主要含义是指在静止状态进行数据通信，但如果无线网络能提供漫游服务，那么这种情况下的“无线数据通信”也是“移动数据通信”。能提供无线数据通信最典型的例子是无线局域网（WLAN）。随着网络技术的发展以及移动、无线网络与互联网的逐步演进和相互融合，传统的无线数据网也能支持终端在运动状态下进行数据通信。那时，无线数据通信与移动数据通信也就没有什么区别了。目前，如果分析和讨论的问题不涉及终端是否在运动中，只要不影响问题的实质，人们也常将这两种术语混用。

2．移动通信网的组成

移动通信网由无线接入网、核心网和骨干网三部分组成。无线接入网主要为移动终端提供接入网络服务，核心网和骨干网主要为各种业务提供交换和传输服务。从通信技术层面看，移动通信网的基本技术可分为传输技术和交换技术两大类。

从传输技术来看，在核心网和骨干网中由于通信媒质是有线的，对信号传输的损伤相对较小，传输技术的难度相对较低。但在无线接入网中由于通信媒质是无线的，而且终端是移动的，这样的信道可称为移动（无线）信道，它具有多径衰落的特征，并且是开放的信道，容易受到外界干扰，这样的信道对信号传输的损伤是比较严重的，因此，信号在这样信道传输时可靠性较低。同时，无线信道的频率资源有限，因此有效地利用频率资源是非常重要的。也就是说，在无线接入网中，提高传输的可靠性和有效性的难度比较高。

从网络技术来看，交换技术包括电路交换和分组交换两种方式。目前移动通信网和移动数据网通常都有这两种交换方式。在核心网中，分组交换实质上是为分组选择路由，这是一种类似于移动IP选路机制（或称为路由技术），它是通过网络的移动性管理（MM）功能来实现的。

3移动通信的发展

3.1概况

数字通信技术大大推动了移动数据通信技术的发展，它主要由两个特征来描述：数据速率（Data Rate）和移动性（Mobility）。移动数据速率正由窄带低速率（几kbps）向宽带高速率(几十Mbps以上)发展，移动性在静止、慢速、快速范围内。移动数据的业务将很快超过话音，并向移动多媒体通信发展。各种移动数据网和无线数据网都将成为互联网的无线扩展，形成全IP网络。各种移动和无线终端都可以在不同地点和各种运动状态下实现无线IP接入互联网，获得互联网的各种信息服务。

3.2移动数据网分类

按照覆盖范围可以分为两种：

a)广域网：如基于各代（1G，2G，2.5G，3G）蜂窝网的移动数据网（如：AMPS/CDPD，GSM/GPRS WCDMA等），专用的公众移动分组数据网（Mobitex，Adis）。其主要特点是窄带低速、覆盖广、可快速运动。

b)局域网：如WLAN，HIPELAN、WATM等。其主要特点是宽带高速率、覆盖窄、慢速运动，由室内向室外发展。

此外，数字集群系统（Tetra）和数字无绳电话系统（DECT、PHS）也可以提供移动数据业务。

3.3移动数据发展面临的挑战

a)有限的频率资源与提高数据速率的矛盾，要求提高系统的有效性。

b)开放式无线信道特性与传输的可靠性的矛盾，要求提高系统的可靠性。

c)传统的IP网络选路与寻址方式与终端移动性的矛盾，要求解决移动性管理问题。移动IP是解决该问题的有效方案。

d)实时业务（如话音、视频、多媒体）质量（QoS）要求与传统分组数据传输机制性能的矛盾。要求移动数据网引入新的机制，提高QoS保障能力。

e)移动终端小型化、便携性要求（硬、软件资源有限）与功能多性能好要求的矛盾。当前利用无线应用协议（WAP）实现手机上网是解决该矛盾的一项新技术。

以上几方面（矛盾）构成了移动数据网基本的核心课题，其中a和b是网络空中接口要解决的基本核心课题，c和d是网络层要解决的基本核心课题，e 是移动终端和应用要解决的基本核心课题。

4．移动数据网的基本核心技术

4.1空中接口的核心技术

空中接口主要涉及协议栈的物理层、MAC(媒质接入控制)层、数据链路层等。对移动无线网络来说，提高系统的可靠性和有效性关键在于物理层。随着移动通信技术的发展，物理层在多址、数字调制、功率控制、接收和检测等方面不断采用新的技术。在MAC层优化接入算法，提高接入效率。从而不断改善无线链路的性能。

4.2网络层的核心技术

在基于分组交换方式的移动数据网中，各种数据业务是以分组形式传送的，分组传送的基本要求一是选择正确的传送路径，二是按业务质量要求传送（如吞吐量、差错率、时延和时延抖动等）。这就构成了网络层的两个基本核心技术：选路（路由）技术和服务质量（QoS）。

a)选路技术

各种移动数据网普遍采用类似于移动IP选路机制（或称为路由技术），它是通过网络的移动性管理（MM）功能来实现的。

移动IP是IETF提出的移动主机（MH）在互联网（IP网络）中的选路协议，该协议能对IP网络中的MH的动态路由进行管理。该协议是网络层的协议，与其底层的物理网络无关。移动IP采用代理技术和隧道技术来支持MH的移动性-即MH使用一个固定的IP地址在漫游过程中始终能保持它与网络中其他主机的IP路由不中断。

移动数据网中MM的选路机制虽类似于移动IP，但并不是同一个协议。因此，在移动网向全IP网络的发展演进过程中，MM的选路机制将逐步由移动IP来取代。

b)服务质量（QoS）

移动数据网可以提供各种类型的业务，如语音、传真、短消息、文件、图像、视频、多媒体等。不同业务对质量（QoS）要求不同。评价QoS的主要指标有：吞吐量、差错率、传输时延、时延抖动等。不同业务的QoS指标是不同的。实时性强的业务（如语音、视频、多媒体业务）对各项指标要求都比较严（高