传输技术

传输技术

愚公移山原文-达利园优先乳

2023年3月20日发(作者：耿纯)

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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

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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/sGPRS：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

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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）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

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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（WirelessIP，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。

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

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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

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

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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

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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（WirelessFidelity），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”(WirelessEthernetCompatibility

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IEEE802.11a及IEEE

802.11g等标准的出现，现在IEEE802.11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PocketPC)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

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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。

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

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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则有建置成本较低与固定范围内较高传

输速率等优势，此外，VoWLAN正快速发展，一旦这样的技术成熟

后，WLAN对于语音资料的传输成本上也将相较于3G来的低，不过

WLAN只能在固定范围中提供有限移动性。所以，既然这两个技术

各擅胜场，且有互补的可能性，因此整合彼此的长处将可能带来更大

的好处，例如在户外没有WLAN提供的地方或高速移动下，3G就是

目前必备的解决方案，相反的，在户外有WLAN服务提供的地方则

当然优先使用WLAN以获得较高数据传输率与较低成本的通讯，故

这样一来在保障移动性的前提下，降低了整体的通讯成本，并也提供

了更高品质的语音与数据服务。