吳旭萍+陳韜

【摘要】 在移動(dòng)終端高度智能化、無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)廣泛部署的今天，人們可以通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)隨地接入互聯(lián)網(wǎng)，智能移動(dòng)終端也成為了日常生活、學(xué)習(xí)和工作必不可少的一部分。本文將淺析移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)南嚓P(guān)概念及重要協(xié)議。

【關(guān)鍵詞】 移動(dòng)通信 數(shù)據(jù)傳輸 協(xié)議

一、引言

隨著無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的廣泛部署，互聯(lián)網(wǎng)越來(lái)越觸手可及，用戶也日益重視網(wǎng)絡(luò)服務(wù)體驗(yàn)的質(zhì)量。另一方面，隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，Internet的規(guī)模和復(fù)雜性與日俱增，新興Internet服務(wù)層出不窮，這些應(yīng)用都要求網(wǎng)絡(luò)環(huán)境不但高速而且穩(wěn)定，比如實(shí)時(shí)語(yǔ)音通話、要求端到端的時(shí)延在幾分之一秒內(nèi)的視頻應(yīng)用。因此，無(wú)論是網(wǎng)絡(luò)用戶還是服務(wù)供應(yīng)商都希望能夠得知當(dāng)前使用或提供的網(wǎng)絡(luò)的性能狀況。而且對(duì)于各大移動(dòng)通信企業(yè)，想要獲得更大的市場(chǎng)份額、提高自身的核心競(jìng)爭(zhēng)力，至關(guān)重要的一步就是了解實(shí)際用戶感知的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的性能并有計(jì)劃的加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化的研究。

二、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介

移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)從1983年的1G模擬蜂窩網(wǎng)絡(luò)開(kāi)始，在1991年過(guò)渡到2G數(shù)字網(wǎng)絡(luò)，2001年過(guò)渡到3G高速IP數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，2009年過(guò)渡到4G全I(xiàn)P數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)；從開(kāi)始僅有語(yǔ)音業(yè)務(wù)發(fā)展到現(xiàn)在以數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為主流[1]。移動(dòng)終端從1983年誕生的第一臺(tái)移動(dòng)電話DynaTAC 8000X發(fā)展到現(xiàn)在各種形式的智能移動(dòng)終端，如智能手機(jī)、平板電腦、可穿戴設(shè)備。GSA（The Global mobile Suppliers Association）的研究報(bào)告顯示，2014年在111個(gè)國(guó)家中，LTE業(yè)務(wù)已被318家運(yùn)營(yíng)商推出；截至2014年3月底的數(shù)據(jù)顯示，全世界的LTE用戶數(shù)達(dá)到了2.454億[2]。移動(dòng)通信沿著網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)化、分組化、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的寬帶化和智能化的軌道快速發(fā)展，從第一代話音通信服務(wù)，到第二代話音和低速數(shù)據(jù)通信服務(wù)，到第三代信息通信服務(wù)，發(fā)展到第四代全I(xiàn)P數(shù)據(jù)服務(wù)，無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的速率越來(lái)越高、頻帶越來(lái)越寬。

三、移動(dòng)通信數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議

1、GPRS。通用分組無(wú)線服務(wù)技術(shù)GRPS英文全稱為General Packet Radio Service，通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)中未被使用的TDMA信道，提供中速的數(shù)據(jù)傳遞，以封包（Packet）的形式來(lái)傳輸數(shù)據(jù)。GPRS的傳輸速率為115kbps，最高傳輸速率可達(dá)171.2kbps，處于第二代和第三代移動(dòng)通訊技術(shù)之間，也被稱為2.5G。在只能提供電路交換的GSM網(wǎng)絡(luò)中，分組交換的傳輸模式最先由GPRS技術(shù)引入，其實(shí)現(xiàn)只需要對(duì)相應(yīng)的功能實(shí)體進(jìn)行增加并部分改造現(xiàn)有的基站系統(tǒng)。分組交換模式中，只有在數(shù)據(jù)發(fā)送和接收期間才會(huì)占用信道資源，所以同一個(gè)無(wú)線信道可以被多個(gè)用戶高效地共享，從而使信道利用率得到了大幅度的提高。

2、CDMA2000 1xRTT。CDMA2000英文全稱為Code Division Multiple Access 2000，是一個(gè)3G移動(dòng)通訊標(biāo)準(zhǔn)，是國(guó)際電信聯(lián)盟ITU（International Telecommunication Union）的IMT-2000標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)可的無(wú)線電接口，也是屬于2G技術(shù)的CDMA One標(biāo)準(zhǔn)的延伸。值得注意的是它與WCDMA不兼容。其基本原理是利用一個(gè)或多個(gè)載波組成一個(gè)統(tǒng)一的物理信道，將使用一個(gè)載波構(gòu)成一個(gè)物理信道的方式叫做1X；將使用三個(gè)載波構(gòu)成一個(gè)物理信道的方式叫做3X。在基帶處理中，待發(fā)送的信息被平均分配到多個(gè)獨(dú)立載波中，分別進(jìn)行發(fā)射，從而使系統(tǒng)的最大傳輸速率得到了提高。CDMA2000 1XRTT作為CDMA2000的一個(gè)基礎(chǔ)層，在理論上支持的最高數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)144kbps。由于CDMA2000 1XRTT只有其他3G技術(shù)幾分之一的速率，所以雖然官方給予其3G技術(shù)的資格，但是通常認(rèn)為其屬于2.5G技術(shù)[3]。

3、EDGE。增強(qiáng)型數(shù)據(jù)速率GSM演進(jìn)技術(shù)EDGE英文全稱為Enhanced Data Rate for GSM Evolution，是一種從GSM到3G的過(guò)渡技術(shù)，也被稱為2.5G。在GSM系統(tǒng)中EDGE應(yīng)用了8PSK調(diào)制技術(shù)和最先進(jìn)的多時(shí)隙操作[5]。GSM網(wǎng)絡(luò)本來(lái)采用的是GMSK調(diào)制技術(shù)。因其符號(hào)攜帶信息空間能夠被8PSK調(diào)制技術(shù)從1擴(kuò)展到3，所以每個(gè)符號(hào)可攜帶的信息比原來(lái)大了2倍。GPRS高速移動(dòng)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和信道編碼效率被EDGE技術(shù)有效的提高了。EDGE最高速率達(dá)到了 384kbit/s，從而使網(wǎng)絡(luò)投資得到了一定程度的節(jié)約。

結(jié)論：隨著3G技術(shù)的成熟和4G時(shí)代的開(kāi)始，無(wú)線移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和智能手機(jī)成為了人們生活不可或缺的一部分。從十年前僅僅用手機(jī)來(lái)打電話、發(fā)短信，到現(xiàn)在進(jìn)行著各式各樣的應(yīng)用：看視頻、語(yǔ)音聊天、玩游戲、查郵件等，智能手機(jī)成為了互聯(lián)網(wǎng)最普及的終端，向外界提供多平臺(tái)服務(wù)。優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)首先要保證網(wǎng)絡(luò)的連通性，在此基礎(chǔ)上提高網(wǎng)速、加大帶寬，從而提升移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的用戶體驗(yàn)。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 張樹(shù)明，張靜. 如何減少3G網(wǎng)絡(luò)的引入對(duì)現(xiàn)有2G網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)的影響[J]. 電信工程技術(shù)與標(biāo) 準(zhǔn)化，2005，11：22-24.

[2] 鐘雄輝，王明宇. 淺析移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)與未來(lái)[J]. 中國(guó)商貿(mào)，2014，13：204-205.

[3]胡杭杰. 淺談移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)[J]. 無(wú)線互聯(lián)科技，2013，01：28.

[4] ISMA Workshops. Internet Statistic and Metrics Analysis [DB/OL].http：//www.caida.org/workshops/isma/，2007.

[5] Paxson V. Measurement and Analysis of End-to-End Internet Dynamics [D]. Berkeley： Univ of California， Berkeley， 1997.

[6] 秦惠軍. 基于IP時(shí)間戳選項(xiàng)的網(wǎng)絡(luò)測(cè)量程序的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].北京郵電大學(xué)，2007.