移动数据通信系统应用现状

　　近几年来，数据移动通信业务在国际上得到了迅速的发展，业务范围有：基本数据业务、电子信箱、传真、信息广播（电子）新闻、局域网接入；无线环境下特有的业务，如移动个人通信、计算机辅助调度，自动车辆定位、舰队管理、远程数据库接入等。

一、移动数据通信的构成及应用

　

　　移动数据通信的构成一般是蜂窝状。一个典型的移动数据通信系统，基础设施由移动数据基站、移动交换和控制中心、网络管理中心、用户终端等部分组成。

　　移动数据通信的应用范围广泛，具体从两个方面来说明：一是提供的业务范围很广，主要包括事务处理，交互式应用和广播应用，涉及诸如信用卡业务、出租调度、寻呼、电子邮件、数据库接入、远程LAN接入、消息服务、天气预报、广告等许多方面，是一项能深入生产、生活各方面的服务。二是应用场合广泛。移动数据通信业务从终端类型来看可分为固定式应用、移动式应用和个人应用3种。

二、主要移动数据通信网络技术和典型系统

　

　　1.主要移动数据通信网络技术

　　移动数据业务可通过多种网络技术手段实现，主要有以下几种：

　　（1）电路交换型蜂窝数据技术。它是利用现有的移动电话网，如TACS、AMPS、GSM、CDMA等提供的透明信道来传送数据，即在传统蜂窝电话网上使用专门的蜂窝调制解调器来传递数据。它的优点是应用范围广，覆盖面大，缺点是线路传输的可靠性差，信道利用率低。

　　（2）分组交换型蜂窝数据技术。这是一种利用分组打包的方式来传送数据的方法。这种通信网络从数据的传输到交换都采用分组技术，用户端配置调制解调器，通过专用的分组基站进入专用分组网，可以访问网上主机、数据库、呼叫另一终端，这一技术的优点在于数据传输可靠性强，但其传输速度要比电路交换型低。

　　（3）数字蜂窝分组数据（CDPD）技术。这种技术通过在蜂窝电话网上增加分组数据处理装置（无线和放大发射设备可与现有模拟电话系统共用），使蜂窝网能同时处理话音和数据业务。其基本思想是利用蜂窝网的空闲话音信道发送分组数据。它的成本低、覆盖面广。

　　2.主要移动数据通信网络技术的代表系统

　　（1）电路交换蜂窝数据系统：模拟蜂窝数据系统、数字蜂窝数据系统。

　　（2）CDPD系统。

　　（3）蜂窝分组交换数据系统：DataTAC系统、MOBITEX系统。

　　（4）扩频微蜂窝数据系统（MCDN）。

　　（5）TETRA。

　　3.各种系统提供业务情况比较

　　各种系统提供业务情况如表1所示。




















































　　据统计，1993年，世界无线数据通信业务和设备市场为17亿美元，1999年达到78亿美元，移动数据用户数达1000万。目前全球的移动数据网络运营商已超过50家，各发达国家和各大电信运营商、制造商都开始致力于移动数据通信业务的发展。未来将呈现多样化发展的特点。

三、移动数据通信网络的技术与选择分析

　

　　CDPD系统是第一个基于TCP／IP的专用移动数据通信网络，已在北美及其他国家的许多领域中得到了广泛使用。到目前为止，还没有其他专用数据网络比CDPD具有更高的传输速率。

　　GPRS是基于现有GSM网络的一种新的GSM数据业务，它可以给移动用户提供无线分组接入服务。GPRS的实现需要在GSM网络中增加一些节点设备，使GSM系统增加分组交换的功能。GPRS的主要目标是在用户和远端的数据网络之间提供一种连接，从而给移动用户提供高速完善的数据业务。根据GSM规范建议，GPRS提供的理论峰值接入速率为171.2kbit／s，平均到每个信道的速率为21.4kbit／s，可以实现收发E-mail、Internet浏览、视频传送等数据业务，以满足人们信息时代的需求。在第一阶段，GPRS可达到的传输速率为115kbit／s，平均到每个信道为14.4kbit／s。GPRs利用200kHz带宽的GSM话音信道，可以几个用户共享信道，并通过对电路交换或分组交换的动态分配来提高频谱的利用率。GPRS可以快速的建立呼叫，与GSM可同时使用，并可无干扰的共存。GPRS支持广泛使用的IP，X.25协议，可以方便的与X.25，Internet等网络进行互联。

　　CDPD与GPRS都可以提供数据业务服务，从技术与应用方面看各有其特点，对于运营商而言，选择什么样的数据网络是提供数据业务的前提与关键。下面把CDPD和GPRS的性能作一个简单的对比（表2）

size=3>电路交换蜂窝微蜂窝	size=3>全国覆盖；费用高（20～40美分／分钟）；有限容量(0.5～14.4kbit／s),校园或城市；成本低（30美元／月无限制使用）；高速率（10～45kbit／s）	size=3>长文本消息（>2～5kB）
size=3>电路交换蜂窝	size=3>全国覆盖；电路交换连接比分组交换连接更适于传真	size=3>传真
size=3>分组交换蜂窝CDPD	size=3>全国覆盖；设备价格已降来（500～800美元），不规则覆盖；Modem价格仍高（300～1500美元）	size=3>短文本消息（2～5kB）
size=3>CDPD分组交换蜂窝电路交换蜂窝	size=3>有限范围覆盖；迅速响应时间（<5s），全国覆盖；比CDPD稍贵；响应时间长（4～20s），全国覆盖；费用高；需花费30s建立呼叫	size=3>POS／交易处理
size=3>CDPD分组交换蜂窝电路交换蜂窝	size=3>使用范围有限，全国覆盖；比CDPD稍贵。全国覆盖；费用高，但比派人去现场经济	size=3>遥测
size=3>CDPD分组交换蜂窝	size=3>有限覆盖；双向消息传递，全国覆盖；双向消息传递	size=3>调度
size=3>电路交换蜂窝分组交换蜂窝CDPD	size=3>全国覆盖；费用最高，全国覆盖；费用次之，响应时间慢，有限覆盖；费用最低，响应最快	size=3>特快传递跟踪
size=3>微蜂窝CDPD分组交换蜂窝	size=3>最优选择，因为只需本地覆盖，费用很低，高速率，费用可承受，时短消息响应迅速，有限覆盖，对本地服务而言问题不大，费用可承受，比CDPD响应时间长	size=3>应急服务（公安、消防）
size=3>微蜂窝分组交换窝CDPD	size=3>校园或市区；高速、低费用、长文件传递很合适，全国覆盖；需要预打包，响应时间长，有限覆盖；响应迅速	size=3>数据库接入

	GPRS	CDPD
系统类型	基于GSM	face=宋体>基于AMPS,专用数据网
传输速率	face=宋体>115kbit／s(14.4kbit／s信道)	face=宋体>19.2kbit／s
交换方式	分组交换	分组交换
带宽	200kHz	30kHz
信道	共享	共享
协议	TCP／IP	face=宋体>基于TCP／IP
容量	face=宋体>数据用户容量受话务量限制	face=宋体>同时注册15000用户／PS
时延	短	短
漫游功能	支持	支持
经济性	按分组量收费	face=宋体>按分组量收费

1.资源

　　GPRS是通过占用GSM的语音信道来传输数据，这势必给本已拥塞的GSM带来更大的负担，数据用户的发展也会因语音用户而受到限制。不仅如此，GPRS对共享信道的用户数也有一定的限制，同时只能有几个用户共享信道。而CDPD作为一个专用数据网络，它的用户数可以达到很多，对于每一个PS，可以有15000个用户登记注册，对于一个群，用户数更是多达十几万个，而且同时可有二十几个用户共享信道，进行数据传输。我们知道，GPRS的实现方式有两种，一是拿出200kHz（8个信道）带宽中的14个信道，另一个是使用专用信道。采用方式一会减少20％的话音容量，方式二则需拿出2.4MHz的频段。

　　2.速率

　　和CDPD相比较，GPRS传输速率较高，但它的高速是通过牺牲信道资源来获取的。如果GSM一个载频中的8个信道全部被GPRS占用，传输速率可达到115kbit／s（理论上的无干扰情况）；如果仅占用一个信道，除去协议及纠错等信息外，真正用于传输数据的只有14kbit／s。而现有的大部分数据应用都是一些低速数据，CDPD所具有的19.2kbit／s已足够90％以上的应用需求。

　　3.终端

　　目前只有Ericsson有GPRS的终端产品。而CDPD发展到今天，开发终端产品的厂商已经有根多。随着适于各种应用的终端产品的不断出现，终端的价格已呈现出了很快的下降趋势。比之GPRS，CDPD的终端有着很大的价格优势。

　　4.成本

　　经过测算，在GSM网络中每发展一个用户的成本约为2000元，GRPS用户的成本是根据网络规模决定的。一般来说，在CDPD的建网初期，基站数不会很多，加上必须的交换机与网管的投资，平摊到每个用户的成本约为2500～3000元左右。随着网络覆盖规模及网络容量的扩大，用户成本会显著降低。

　　5.选择分析

　　CDPD从1992年开始出现到现在，技术已经很成熟，并有了一套完整的CDPD规范，各个运营商可以根据这个统一的标准进行开发和应用。在许多国家和地区，CDPD在很多领域已得到了广泛的应用。在CDPD未出现以前，无线数据网络运营者只能选择专用网络。目前在美国乃至全世界，CDPD已成为最具竞争力的无线数据网络，而GPRS的标准到目前为止仍没有规范化，在欧洲仍处于实验阶段，真正投入商用更是需要一段时间。并且GPRS并非是在GSM网络中传输数据的最终技术。在GSM网络的数据技术演进过程中，从电路型数据业务、HSCSD、GPRS、EDGE到最终的IMT-2000，这些技术并非都会实现，某些仅仅会成为过渡技术。

摘自《移动通信》