http://www.hlca.gov.cn 2004年7月1日 黑龍江省通信管理局
CDMA技術(shù)演進(jìn)與移動(dòng)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(dòng)通信與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)交織高速發(fā)展的角度，論述了CDMA 、3G、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展進(jìn)程及技術(shù)要點(diǎn)。闡述了高速移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)在IPv6、3G 及NGN 基礎環(huán)境中的核心技術(shù)、基本定義及若干影響其發(fā)展的誤區。在分析3G的制約與不足的同時(shí)，提出了超前發(fā)展移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的設想。
關(guān)鍵詞：CDMA；移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)；移動(dòng)IP；轉交地址care-of address；WLAN
0 引言
在過(guò)去的十年間，哪種技術(shù)革命完全改變了人們的生活?------互聯(lián)網(wǎng)。在過(guò)去的十年間，哪種技術(shù)應用使全球最廣大的人群能隨時(shí)隨地取得交互聯(lián)系？------移動(dòng)通信
錦繡中華大地上，以CDMA20001x商用為引導的新一代移動(dòng)通信技術(shù)，正以語(yǔ)音業(yè)務(wù)為基礎，更多地向數據、互聯(lián)網(wǎng)、娛樂(lè )、等信息業(yè)務(wù)演變?；ヂ?lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信的高速交織發(fā)展，使移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的概念和模式日趨完善。CDMA技術(shù)的演進(jìn)使用戶(hù)可以隨時(shí)隨地通過(guò)移動(dòng)終端設備上網(wǎng)，登錄電子信箱、聊天室、游戲娛樂(lè )網(wǎng)站、企業(yè)內部網(wǎng)絡(luò )、電子商務(wù)網(wǎng)站，訪(fǎng)問(wèn)處理各類(lèi)信息資源。不久的將來(lái)，CDMA 將把個(gè)人通信引向3G的目標，并以此為基礎構造出一個(gè)永遠在線(xiàn)、高速寬帶數據能力的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)。移動(dòng)終端將成為使用最廣泛的上網(wǎng)設備。
CDMA引發(fā)了移動(dòng)數據業(yè)務(wù)的進(jìn)步，但3G的內容并不能為移動(dòng)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(dòng)設備均具有固定的IP地址、移動(dòng)主機與固定主機可以互訪(fǎng)以及移動(dòng)信息資源的涌現，將使移動(dòng)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(dòng)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(jìn)網(wǎng)絡(luò )的演進(jìn)與融合，使電信網(wǎng)逐漸發(fā)展成全IP網(wǎng)絡(luò )。
1 3G 概念及其內涵的理解
3G(the 3rd Generation of mobile communication)----第三移動(dòng)通信，是指國際電信聯(lián)盟(ITU)定義的：
IMT－2000(International Mobile Telecommunication－2000) 移動(dòng)通信新標準。其主要內容為三點(diǎn)：
(1)全球統一頻段、統一制式，全球無(wú)縫漫游。
(2)高頻譜效率。
(3)高容量、高速度移動(dòng)數據業(yè)務(wù)，即室內環(huán)境支持2Mbps、步行/室外支持384kbps、車(chē)速環(huán)境支持144kbps。
3G的重點(diǎn)與核心是無(wú)線(xiàn)高速數據業(yè)務(wù)。
2 移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中的新觀(guān)點(diǎn)
2．1 移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)生及其意義
互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)通信，是邁向信息社會(huì )的兩大基礎支撐，它們分別對應著(zhù)大量信息資源的聯(lián)接和隨處漫游的個(gè)人通信聯(lián)接。如何結合它們的技術(shù)優(yōu)勢，在不受信息源的限制和用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)時(shí)位置限制的同時(shí)，以統一的標準向用戶(hù)提供無(wú)處不在的信息網(wǎng)絡(luò )服務(wù)，逐漸成為網(wǎng)絡(luò )界和電信界共同關(guān)注的一個(gè)焦點(diǎn)問(wèn)題。隨著(zhù)移動(dòng)手機和智能化移動(dòng)終端的實(shí)現，已使得越來(lái)越多的用戶(hù)習慣于移動(dòng)通信的方式，同時(shí)也期望能夠更加靈活地、不受任何限制地進(jìn)行數據通信和接入到互聯(lián)網(wǎng)。各運營(yíng)商、制造商和內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(guān)的產(chǎn)品，進(jìn)而產(chǎn)生了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的概念。盡管運營(yíng)商、制造商、科研人員及用戶(hù)對移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)有著(zhù)不完全相同的宣傳和理解，所有這一切都在向人們預示著(zhù)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代即將到來(lái)。
移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)是對傳統互聯(lián)網(wǎng)和傳統電信網(wǎng)的一次革命。它不是對傳統互聯(lián)網(wǎng)和電信網(wǎng)的增強及補充，而是在技術(shù)上和應用上都有了質(zhì)的飛躍的一種網(wǎng)絡(luò )。
2 .2 移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)及主要內容
移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)是移動(dòng)IP技術(shù)。它研究的是移動(dòng)中的主機、服務(wù)器、存儲系統、終端等各種網(wǎng)絡(luò )設備如何在不同地點(diǎn)、不同場(chǎng)合采用不同方式有效接入互聯(lián)網(wǎng)，并在移動(dòng)中與整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)交互工作。
移動(dòng)IP技術(shù)通過(guò)在網(wǎng)絡(luò )層改變IP協(xié)議，實(shí)現移動(dòng)計算機在因特網(wǎng)中的無(wú)縫漫游。其基本思路是：在不同網(wǎng)絡(luò )中漫游的移動(dòng)主機可以獲得多個(gè)IP地址，漫游主機可將其當前IP地址（轉交地址Care-of address）告訴所有想和它通信的其他主機。
移動(dòng)IP技術(shù)的接入方式包括移動(dòng)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)接入固定無(wú)線(xiàn)網(wǎng)接入、無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)接入、衛星系統接入、其他固定網(wǎng)接入等。
移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)關(guān)鍵點(diǎn)是如何高效安全地將發(fā)送給用戶(hù)的數據，從歸屬的IP網(wǎng)絡(luò )轉發(fā)到用戶(hù)當前接入的網(wǎng)絡(luò )。
移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的主要內容包括主機漫游、移動(dòng)接入、定位路由、位置管理、越區切換、安全認證、加密與遂道、計費與管理。
2．3 關(guān)于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的幾個(gè)錯誤認識
2．3．1．互聯(lián)網(wǎng)的移動(dòng)接入≠移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)
中國移動(dòng) 2000年11月10日發(fā)布了“移動(dòng)夢(mèng)網(wǎng)創(chuàng )業(yè)計劃”，管理層的決策，意在大規模開(kāi)展移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)建設。市場(chǎng)上推出“ Monternet 移動(dòng)夢(mèng)網(wǎng)”這一商業(yè)品牌，并以移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)為中心內容進(jìn)行大規模宣傳。但是其實(shí)質(zhì)性業(yè)務(wù)是：為固定互聯(lián)網(wǎng)提供移動(dòng)接入手段 + 移動(dòng)短信業(yè)務(wù)，172上的不是自己的網(wǎng)，17950IP電話(huà)不走IP網(wǎng)絡(luò )……。概念及體系結構的錯誤必將導致WAP及GPRS應用技術(shù)的失敗。
2．3．2 移動(dòng)IP技術(shù)≠移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )中使用的IP網(wǎng)絡(luò )技術(shù)
中國聯(lián)通有獨立的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)部和自己的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )，但移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的建設和開(kāi)發(fā)工作責任部門(mén)不夠明確。
隨著(zhù)互聯(lián)網(wǎng)及IP技術(shù)的高速發(fā)展，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )系統使用了大量的IP網(wǎng)絡(luò )技術(shù)。這些IP技術(shù)中有一部分是與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)無(wú)關(guān)的，其建設與開(kāi)發(fā)可以歸移動(dòng)部做。
移動(dòng)IP是IP技術(shù)體系中的一個(gè)新概念，它并不是指移動(dòng)通信系統中采用的IP技術(shù)。而是指構建移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)。雖有修飾詞“移動(dòng)”二字，仍屬于互聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)的工作內容。
2．3．3 移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)≠固定互聯(lián)網(wǎng)的無(wú)線(xiàn)延伸
終端以無(wú)線(xiàn)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(wù)范疇，僅是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的接入技術(shù)的一部分。
2． 3. 4 3G ≠移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)
關(guān)于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的認識，強調3G數據演進(jìn)的激進(jìn)者認為， 3G 就是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)。但是，盡管在某種程度上3G網(wǎng)絡(luò )提供的服務(wù)與現有的固定網(wǎng)絡(luò )數據通信業(yè)務(wù)類(lèi)似，3G 時(shí)代用戶(hù)的使用重點(diǎn)更多地集中在消息類(lèi)服務(wù)上。消息類(lèi)服務(wù)僅是數據通信業(yè)務(wù)的一小部分。而且同樣的數據業(yè)務(wù)，通過(guò)固定數據網(wǎng)絡(luò )和3G網(wǎng)絡(luò )實(shí)現，也存在很大的不同。
3G 并不等于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，也不只是固定數據業(yè)務(wù)在移動(dòng)領(lǐng)域的簡(jiǎn)單延伸，而是移動(dòng)通信與數據通信融合的產(chǎn)物，3G是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的主要支撐網(wǎng)絡(luò )之一（不是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)）。而在其上開(kāi)發(fā)的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，在消息類(lèi)業(yè)務(wù)、下載與互動(dòng)、游戲與娛樂(lè )、SP開(kāi)發(fā)及運營(yíng)等許多領(lǐng)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(luò )業(yè)務(wù)----移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)。
3 移動(dòng)通信技術(shù)的演進(jìn)
3．1 GSM 取代模擬系統
GSM是Global System for Mobile Communications的縮寫(xiě)，意為全球移動(dòng)通信系統，是世界上主要的蜂窩系統之一。它基于窄帶TDMA制式，按照時(shí)分多路（TDMA）理論工作，允許在一個(gè)射頻同時(shí)進(jìn)行8組通話(huà)。GSM提供9.6Kbit/s的數據業(yè)務(wù), 系統存在著(zhù)容量小、通話(huà)質(zhì)量不理想、易掉線(xiàn)等問(wèn)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(xiě)，是一種采用擴頻碼分多址的數字蜂窩技術(shù)，它能滿(mǎn)足近年來(lái)運營(yíng)者對大容量、廉價(jià)、高質(zhì)量的移動(dòng)通信系統的需求。CDMA 按照碼分多路理論工作，并不給每一個(gè)通話(huà)者分配一個(gè)確定的頻率，而是讓每一個(gè)頻道使用所能提供的全部頻譜，系統容量是GSM的4倍；采用軟切換技術(shù)，克服了GSM手機易掉線(xiàn)的毛??；還具有保密性強、定位準確等優(yōu)點(diǎn)。此外，CDMA手機采用了信號連續發(fā)射的方式，發(fā)射功率只有0.2瓦，
3. 3 2G時(shí)代
第二代移動(dòng)通信系統（the 2nd Generation of mobile communication，簡(jiǎn)稱(chēng) 2G）包括GSM與窄帶CDMA，在提供語(yǔ)音服務(wù)外，還提供電路型低速數據業(yè)務(wù)及短信息、語(yǔ)音信箱、呼叫轉移、傳真存儲轉發(fā)等增值服務(wù)。目前的大規模商用電信系統便屬于第二代移動(dòng)通信系統。
3．4 2.x G時(shí)代
2.xG , 是介于第二代通信系統和第三代通信系統之間的移動(dòng)通信系統，常稱(chēng)為兩代半通信系統2.5G。事實(shí)上，2G向3G是逐漸平滑演進(jìn)的，我們用2.x中的x代表動(dòng)態(tài)平滑演進(jìn)中的無(wú)限多個(gè)階段更為合適。與2G相比，這一階段系統容量得到擴大，數據業(yè)務(wù)得到加速；能提供低端和部分高端數據業(yè)務(wù)，實(shí)現上網(wǎng)、接發(fā)E-Mail、即時(shí)短信、商業(yè)服務(wù)、游戲等應用。目前我國這一階段投入運營(yíng)的系統有兩類(lèi)：GPRS和CDMA20001X。
GPRS（General Packet Radio Service ）---通用分組無(wú)線(xiàn)業(yè)務(wù)。它是從GSM過(guò)渡到W-CDMA的技術(shù)；向下兼容GSM網(wǎng)，可從現有GSM網(wǎng)發(fā)展而來(lái)，理論上可提供峰值為171 Kbit/s數據速率，但實(shí)際運營(yíng)中數據速率偏低，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；系統話(huà)音容量是IS-95的3倍，數據業(yè)務(wù)量是IS-95的3倍，可提供308Kbit/s的移動(dòng)分組數據業(yè)務(wù)，目前實(shí)際運營(yíng)速率約50-97Kbit/s。CDMA20001X在數據通信方面優(yōu)于GPRS，較GPRS更接近3G.
3．5 3G的發(fā)展
第三代移動(dòng)通信系統（簡(jiǎn)稱(chēng)3G）是分組型移動(dòng)通信系統，以寬頻和多樣化服務(wù)為優(yōu)勢，高品質(zhì)語(yǔ)音及即時(shí)多媒體數據傳輸服務(wù)為特色；支持高速數據傳輸。3G應用包括傳送多媒體信息、網(wǎng)頁(yè)瀏覽、Rich話(huà)音、娛樂(lè )、移動(dòng)定位、移動(dòng)電子商務(wù)、視頻會(huì )議、高速無(wú)線(xiàn)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(guān)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(lái)的寬帶技術(shù)，工作于FDD（頻分雙工）模式。CDMA2000繼承了IS-95窄帶CDMA系統的技術(shù)特點(diǎn)，它的開(kāi)發(fā)策略是對以IS-95標準為藍本的CDMAone系統的平滑升級, 從IS－95(2G)-CDMA20001X(2.xG)－CDMA2000（3G）是其理想的演化模式。CDMA2000技術(shù)提供了多種帶寬范圍的選擇來(lái)支持從9.6Kbit/s到大于2Mbit/s的數據業(yè)務(wù)(包括電路和分組數據業(yè)務(wù))，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(shù)的簡(jiǎn)稱(chēng)，由歐洲的UMTS和日本的W-CDMA合并而來(lái)，是基于CDMA的寬帶技術(shù)，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(luò )的兼容性，要求實(shí)現與GSM網(wǎng)的全兼容，且可以從2G逐步演變,W-CDMA具有更大的系統容量和更大的覆蓋區域，支持一條連線(xiàn)上傳輸多條并行業(yè)務(wù)，最高可支持2Mbit/s的高速數據業(yè)務(wù)。
3．5．3 TD-SCDMA：
TD-SCDMA是英文Time Division Synchronize Code Division Multiple Access 的縮寫(xiě)，是時(shí)分同步CDMA的簡(jiǎn)稱(chēng)。TD-SCDMA由我國大唐電信研發(fā)，工作于TDD（時(shí)分雙工）模式；利用上下行鏈路對稱(chēng)技術(shù)，不需要成對頻率，頻譜利用率高，并可以提高的系統容量；支持不對稱(chēng)數據能力強，特別適用于IP類(lèi)型上的非對稱(chēng)數據業(yè)務(wù)。TD-SCDMA利用現有GSM網(wǎng)絡(luò )，不經(jīng)過(guò)“兩代半”中間環(huán)節，直接向第三代過(guò)渡。
4 CDMA2000 的發(fā)展模式
CDMA2000是基于IS95的第二代移動(dòng)通信系統在第三代移動(dòng)通信領(lǐng)域中的發(fā)展和演進(jìn)。它不是單一靜止的技術(shù)，在不斷地發(fā)展和演進(jìn)過(guò)程中，基本是沿著(zhù)擴展帶寬和改進(jìn)技術(shù)這兩種模式進(jìn)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(shù)的時(shí)候，主要是采用擴充帶寬的思路來(lái)提高數據傳輸速率。CDMA2000系統的基本帶寬為1.25MHz。使用基本帶寬的系統被稱(chēng)為1X系統，使用三個(gè)基本帶寬的系統被稱(chēng)為3X系統(3×1.25MHz)。6X系統和9X系統依此類(lèi)推。由于1X與IS95系統采用相同的帶寬，并且也采用了相同的其他射頻參數，這種思路為第三代系統和第二代系統兼容提供了基本技術(shù)基礎。
4．2 技術(shù)改進(jìn)
從2000年開(kāi)始，國際上提出了1X/EV（Evolution）的概念，其思路是在1X系統中引入一系列新的技術(shù)，在1.25MHz帶寬上提高性能。從此，CDMA2000系統開(kāi)始通過(guò)采用新技術(shù)來(lái)逐步提高性能，而原來(lái)的3X，6X等的發(fā)展道路在逐步的降溫。
4．2．1 1X/EV-DO 技術(shù)
首先被國際標準化組織采納的技術(shù)叫做1X/EV-DO(Data Only)。它基于高通公司提出的HDR技術(shù)。這種技術(shù)將TDMA的一些重要概念引入CDMA系統中。在前向信道中，信號調制方式仍然采用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合在一起，共同發(fā)送信息。這個(gè)大信道被劃分為多個(gè)時(shí)隙，不同的用戶(hù)使用不同的時(shí)隙。通過(guò)這個(gè)技術(shù)，單個(gè)用戶(hù)的最高接收數據的速率可以達到2.4Mbit/s。而系統總吞吐量可以達到約650Kbit/s。
由于1X/EV-DO技術(shù)引入了一系列新的概念，所以不能與1X系統完全前向兼容性，1X/EV-DO只能工作在與1X系統不同在載波上。這樣就降低了整個(gè)網(wǎng)絡(luò )系統的效率。另外，1X/EV-DO主要是提高數據業(yè)務(wù)的性能，支持1X/EV-DO的載波不能支持語(yǔ)音業(yè)務(wù)。
4．2．2 1X/EV-DV 技術(shù)
國際標準化組織的1X/EV-DV (Data and Voice) 技術(shù)的目標是既提高數據業(yè)務(wù)的性能，又提高語(yǔ)音業(yè)務(wù)的性能，同時(shí)還要與以前的系統能夠同存在一個(gè)載波中。
各公司一共提出了8個(gè)侯選技術(shù)，其中包括我國提出的LAS-CDMA技術(shù)。3GPP2組織對這8個(gè)技術(shù)進(jìn)行了仿真和評估。通過(guò)這些技術(shù)，CDMA2000系統的性能又有大幅度的提高，大部分提交的侯選技術(shù)可以將最高數據傳送速率提高到5Mbit/s。
5 新一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IPv6 及 MobileIPv6
移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)可提供許多新型而精彩的服務(wù)，IPv6將是實(shí)現這些服務(wù)的關(guān)鍵。他是實(shí)現個(gè)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(gè)巨大的地址空間。在一段可預見(jiàn)的時(shí)期內，它能夠為所有可以想象出的網(wǎng)絡(luò )設備提供一個(gè)全球惟一的地址。
5．2 自動(dòng)配置能力
IPv6還有另一個(gè)基本特性就是它支持無(wú)狀態(tài)和有狀態(tài)兩種地址自動(dòng)配置的方式。無(wú)狀態(tài)地址自動(dòng)配置方式是獲得地址的關(guān)鍵，可在沒(méi)有任何人工干預的情況下，獲得一個(gè)全球唯一的路由地址。
5．3 服務(wù)質(zhì)量QoS
服務(wù)質(zhì)量（QoS）包含幾個(gè)方面的內容。IPv6的優(yōu)點(diǎn)體現在能提供不同的服務(wù)。這些優(yōu)點(diǎn)來(lái)自于IPv6報頭中新增加的字段“流標志”。有了這個(gè)20位長(cháng)的字段，在傳輸過(guò)程中，各節點(diǎn)就可以識別和分開(kāi)處理任何IP地址流。
IPv6也有助于改進(jìn)服務(wù)質(zhì)量。這主要表現在支持“總是在線(xiàn)”連接，防止服務(wù)中斷以及提高網(wǎng)絡(luò )性能方面。
5. 4 移動(dòng)性 －MobileIPv6
MobileIPv6在新功能和新服務(wù)方面可提供更大的靈活性。每個(gè)移動(dòng)設備設有一個(gè)固定的家鄉地址（home address)，這個(gè)地址與設備當前接入互聯(lián)網(wǎng)的位置無(wú)關(guān)。當設備在家鄉以外的地方使用時(shí)，通過(guò)一個(gè)轉交地址（care-of address)來(lái)提供移動(dòng)節點(diǎn)當前的位置信息。移動(dòng)設備每次改變位置，都要將它的轉交地址告訴給家鄉地址和它所對應的通信節點(diǎn)。在家鄉以外的地方，移動(dòng)設備傳送數據包時(shí)，通常在IPv6報頭中將轉交地址作為源地址。
移動(dòng)節點(diǎn)在家鄉以外的地方發(fā)送數據包時(shí)，使用一個(gè)家鄉地址目標選項。目的是通過(guò)這個(gè)選項把移動(dòng)節點(diǎn)的家鄉地址告訴給包的接收者。由于在該數據包里包含家鄉地址的選項，接收方通信節點(diǎn)在處理這個(gè)包時(shí)，就可以用這個(gè)家鄉地址替換包內的轉交地址。因此發(fā)送給移動(dòng)節點(diǎn)的IPv6包，就透明地路由到該節點(diǎn)的轉交地址處。對通信節點(diǎn)和轉交地址之間的路由進(jìn)行優(yōu)化，就會(huì )使網(wǎng)絡(luò )的利用率更高。
IPv6能在全球范圍內解決有關(guān)網(wǎng)絡(luò )和訪(fǎng)問(wèn)技術(shù)之間的移動(dòng)性問(wèn)題。
5．5 內置的安全特性
IPv6協(xié)議內置安全機制，并已經(jīng)標準化。它支持對企業(yè)網(wǎng)的無(wú)縫過(guò)程訪(fǎng)問(wèn)，例如公司虛擬專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò )的連接。即使終端用戶(hù)用“總是在線(xiàn)”接入企業(yè)網(wǎng)，這種安全機制也是可行的。對于從事移動(dòng)性工作的人員來(lái)說(shuō)，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(wù)一致。除了必須提供網(wǎng)絡(luò )層安全這一強制性機制外，IPSec還提供兩種服務(wù)。認證報頭（AH）用于保證數據的一致性，而封裝的安全負載報頭（ESP)用于保證數據的保密性和數據一致性。
IPv6將使目前的網(wǎng)絡(luò )變成一個(gè)全球性基于分組包交換的網(wǎng)絡(luò )。對于運營(yíng)商來(lái)說(shuō)，IPv6可使投資和運行成本降低。運營(yíng)商只要用IPv6路由器就可以輕松地建立自己的網(wǎng)絡(luò )，不需要那些用于特定服務(wù)的網(wǎng)關(guān)和地址翻譯，
通過(guò)這種“總是在線(xiàn)”的互聯(lián)網(wǎng)連接，全球IPv6網(wǎng)絡(luò )進(jìn)入了一個(gè)嶄新的發(fā)展期，即開(kāi)發(fā)實(shí)時(shí)個(gè)人對個(gè)人的服務(wù)。它將給我們帶來(lái)一些新的發(fā)明、服務(wù)和商業(yè)機會(huì )。
6 CDMA2000-1x 上的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)
6．1 CDMA2000-1X分組數據業(yè)務(wù)實(shí)現
CDMA2000-1X 由于引入了高速分組數據業(yè)務(wù)和移動(dòng)IP技術(shù)，可以開(kāi)展無(wú)線(xiàn)上網(wǎng)、VOD、網(wǎng)上游戲、可視數話(huà)、高速數據下載等業(yè)務(wù)。
通常用戶(hù)有兩種接入CDMA2000-1X分組數據網(wǎng)絡(luò )方式。
6. 1. 1 簡(jiǎn)單IP (SIP)
簡(jiǎn)單IP業(yè)務(wù)是指移動(dòng)臺作為主叫時(shí)系統能提供www瀏覽、E_mail、FTP等業(yè)務(wù)，即提供目前撥號上網(wǎng)所能提供的全部分組數據業(yè)務(wù)。
類(lèi)似于固定電話(huà)，通過(guò)無(wú)線(xiàn)Modem撥號上網(wǎng)。由于每次給移動(dòng)臺分配的IP地址是動(dòng)態(tài)可變的，可實(shí)現移動(dòng)臺作為主叫的分組數據呼叫，協(xié)議簡(jiǎn)單，容易實(shí)現，但跨PDSN時(shí)需要中斷正在進(jìn)行的數據通信。因此只能實(shí)現主叫方式的數據通信。
圖6.1所示為SIP接入網(wǎng)絡(luò )結構模型，可提供較為簡(jiǎn)單的業(yè)務(wù)。
圖6.1 SIP接入網(wǎng)絡(luò )結構
6. 1. 2 移動(dòng)IP
移動(dòng)IP是一種在因特網(wǎng)上提供移動(dòng)功能的方案，它提供了IP路由機制，使移動(dòng)臺可以以一個(gè)永久IP地址連到任何子網(wǎng)中，移動(dòng)IP業(yè)務(wù)主要來(lái)實(shí)現移動(dòng)臺作為主叫或被叫時(shí)的分組數據業(yè)務(wù)，除了能提供上述簡(jiǎn)單IP業(yè)務(wù)外，還可提供非實(shí)時(shí)性多媒體數據業(yè)務(wù)，類(lèi)似于目前的短消息，但傳輸的信息更豐富。
相對于簡(jiǎn)單IP或傳統的撥號上網(wǎng)，移動(dòng)IP具有兩方面的優(yōu)勢：
第一，用戶(hù)可以使用固定的IP地址實(shí)現真正的永遠在線(xiàn)和移動(dòng)，且用戶(hù)可作為被叫，這便于ISP和運營(yíng)商開(kāi)展豐富的PUSH業(yè)務(wù)（廣告、新聞、話(huà)費通知）。
第二，移動(dòng)IP提供了安全的VPN機制，移動(dòng)用戶(hù)無(wú)論何時(shí)、何地都可以通過(guò)它所提供的安全通道方便地與企業(yè)內部通信，感覺(jué)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(dòng)IP技術(shù)的cdma2000系統網(wǎng)絡(luò )結構。
圖6.2移動(dòng)IP接入網(wǎng)絡(luò )結構
7 3G在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)方面的不足
蜂窩移動(dòng)電話(huà)向移動(dòng)數據業(yè)務(wù)的發(fā)展，促使互聯(lián)網(wǎng)在向寬帶發(fā)展的同時(shí)開(kāi)始向無(wú)線(xiàn)移動(dòng)方向發(fā)展。以CDMA技術(shù)為核心的3G移動(dòng)通信技術(shù)的演進(jìn)，為移動(dòng)無(wú)線(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供了廣闊的舞臺。但是現在的3G系統并不能完全滿(mǎn)足移動(dòng)無(wú)線(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)的要求。
7．1 3G移動(dòng)系統的局限性
3G移動(dòng)通信最初是被設計用于移動(dòng)高速數據通信，以提供移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)，如可視電話(huà)和下載視頻節目等。十年前3G設想的移動(dòng)多媒體并不是今天市場(chǎng)所需要的，而目前市場(chǎng)所需要的是對寬帶無(wú)線(xiàn)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的需求，對此3G并不能很好地滿(mǎn)足。為了適應用做無(wú)線(xiàn)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的需求，CDMA2000必須改造成為全IP網(wǎng)。這個(gè)過(guò)渡過(guò)程可能需要幾年以上的時(shí)間。 7. 2 標準問(wèn)題將推遲移動(dòng)無(wú)線(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)的采用
目前的3G還沒(méi)有單一，統一的全IP接入網(wǎng)為各個(gè)標準組織接受，這樣才能夠適合各種接入技術(shù)，使其能夠無(wú)縫連接到IP核心網(wǎng)。
７．3 目前建議的3G體系結構不能允許服務(wù)是全球無(wú)縫的也不能提供足夠豐富的服務(wù)來(lái)滿(mǎn)足各種終端用戶(hù)的需要。此外它也不能使運營(yíng)商/服務(wù)商快速獨立地產(chǎn)生/推廣各種服務(wù)。
7. 4 3G被設計成可以在移動(dòng)狀態(tài)下提供高達384Kb/s的通信速率，而對于移動(dòng)無(wú)線(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)應用而言并沒(méi)有這種移動(dòng)狀態(tài)下高數據速率的要求。實(shí)際上在在使用高速接入時(shí)，一般情況下用戶(hù)是靜止的。
7. 5 3G不能滿(mǎn)足熱點(diǎn)地區寬帶無(wú)線(xiàn)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的需求。
3G用于熱點(diǎn)地區的問(wèn)題是傳輸容量問(wèn)題，3G系統的帶寬只有幾兆赫，總的容量有限。而3G的蜂窩尺度較大，半徑在1公里以上。當蜂窩內有成百用戶(hù)同時(shí)使用寬帶業(yè)務(wù)時(shí)，會(huì )產(chǎn)生擁塞。
８ 移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)分類(lèi)與解決方案
移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的終端可以分為兩大類(lèi)：一類(lèi)是移動(dòng)電話(huà)手機類(lèi)，裝有小屏幕。另一類(lèi)是PDA和筆記本計算機。這兩類(lèi)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(chǎng)段?？梢钥紤]用不同的方法來(lái)實(shí)現。
8. 1 移動(dòng)話(huà)音業(yè)務(wù)
從某種意義上講，對移動(dòng)手機用戶(hù)而言，只"聽(tīng)"不"看"是它的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，為通話(huà)者保留一定隱私又能夠通信交流。多數情況下“看”的需求并不強烈，在行走、乘車(chē)、公共場(chǎng)合活動(dòng)的用戶(hù)以話(huà)音業(yè)務(wù)為主。
8. 2 移動(dòng)數據業(yè)務(wù)
3G最初的目標也提供一般多媒體業(yè)務(wù)為主，移動(dòng)電話(huà)手機上網(wǎng)用戶(hù)的主要要求是：任何時(shí)間、任何地點(diǎn)移動(dòng)是網(wǎng)，一直在線(xiàn)，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，要求的數據率并不高。
8. 3 慢移動(dòng)業(yè)務(wù)
PDA和筆記本計算機作為無(wú)線(xiàn)移動(dòng)終端，在使用時(shí)一般是靜止的。使用環(huán)境主要是機場(chǎng)、火車(chē)站、會(huì )議中心、賓館酒店和寫(xiě)字樓等公共場(chǎng)所等。這種移動(dòng)業(yè)務(wù)被稱(chēng)為慢移動(dòng)業(yè)務(wù)，慢移動(dòng)業(yè)務(wù)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
根據上述使用要求的不同，可以在廣大的區采用無(wú)線(xiàn)廣域網(wǎng)大蜂窩（Macro cell）移動(dòng)通信，實(shí)現大面積覆蓋，要求傳輸速率不高，允許用戶(hù)在高速運動(dòng)時(shí)使用。在一些熱點(diǎn)地區，用戶(hù)用PDA和筆記本計算機上網(wǎng)，要求寬帶高速率接入，用戶(hù)在使用時(shí)基本處于靜止狀態(tài)?？梢圆捎弥?、小蜂窩（Micro cell、Pico cell）無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)WLAN來(lái)覆蓋。
大蜂窩系統目前可以有兩種選擇：一是前述2G、3G系統中發(fā)展出來(lái)的數據專(zhuān)用空中接口。如CDMA1x系統中發(fā)展出來(lái)的CDMA 1xEv-DO(HDR)。在CDMA1x的基站處，另建用做無(wú)線(xiàn)數據專(zhuān)用的接入點(diǎn)AP。HDR和CDMA1x共用基站站位，但是擁有自己的接入點(diǎn)AP（基站和控制器）通過(guò)路由器連接互聯(lián)網(wǎng)，而不經(jīng)過(guò)CDMA1x的交換和傳輸系統。這種系統可以根據無(wú)線(xiàn)信道的質(zhì)量自動(dòng)調節數據速率。
另外一種方法是在3G標準之外發(fā)展專(zhuān)門(mén)的大蜂窩IP數據網(wǎng)系統。如我國的TD-LAS（large area sequenced）系統和"寬帶無(wú)線(xiàn)IP通信系統"(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(xiàn)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(guān)函數旁瓣為零，可以大大改善CDMA系統的性能。LINKAIR公司在此基礎上發(fā)展了一種新型的CDMA系統稱(chēng)為L(cháng)AS-CDMA。它不僅提高了系統性能和容量，而且也不會(huì )在其它CDMA系統上增加任何復雜性。由于它解決了大面積同步問(wèn)題，稱(chēng)為L(cháng)AS，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(jìn)一步發(fā)展提高數率的一種方案。
對于使用于熱點(diǎn)用戶(hù)密集區的小蜂窩系統，最佳選擇是無(wú)線(xiàn)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(diǎn)工作區半徑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(wèn)題。解決的方法基本上可以分為兩類(lèi)：一是利用現有移動(dòng)電話(huà)的認證，漫游和計費系統，二是采用移動(dòng)IP技術(shù)建立專(zhuān)門(mén)系統。目前，國外機場(chǎng)、休閑中心已有應用。
由于采用多種無(wú)線(xiàn)空中接口，將同時(shí)存在多種不同的無(wú)線(xiàn)基站系統，必須解決用戶(hù)在穿過(guò)不同系統時(shí)的漫游問(wèn)題。
9?。常且院蟮南到y
目前ITU開(kāi)始研究3G以后的系統，為了避免沖擊3G不采用4G的名稱(chēng)而代之以"IMT-2000以后系統"的名稱(chēng)。此外ITU還在開(kāi)展下一代網(wǎng)絡(luò )NGN的研究。NGN將是現有固定電話(huà)網(wǎng)、移動(dòng)電話(huà)網(wǎng)和因特網(wǎng)在IP技術(shù)基礎上的融合。按照這一發(fā)展趨勢IMT-2000以后系統將有以下特征：
（1）和固網(wǎng)使用統一的IP核心網(wǎng)。
（2）為了適應不同用戶(hù)對接入速率和移動(dòng)速度的要求，將采用優(yōu)化的、使用不同技術(shù)的多種空中無(wú)線(xiàn)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(wú)線(xiàn)接口無(wú)縫連接到IP核心網(wǎng)。
（4）移動(dòng)電話(huà)和固定電話(huà)都是基于IP技術(shù)的電話(huà)，使用統一的軟交換和管理計費系統?！ 。?）使用移動(dòng)IP技術(shù)解決越區切換和漫游問(wèn)題。
10 3G時(shí)代移動(dòng)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(jìn)實(shí)時(shí)間上的不確定性，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)在3G 時(shí)代必須超前發(fā)展。 其方法是，在以上高速無(wú)線(xiàn)數據專(zhuān)用接口等分散進(jìn)行的局部改進(jìn)的基礎上，進(jìn)行總體規劃和系統設計，使用3G的工作頻率，在現有技術(shù)的基礎上，開(kāi)發(fā)實(shí)現具有IMT-2000以后系統特征的、超3G系統的、 高速無(wú)線(xiàn)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)系統。
在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應用方面，我國與世界基本同步。 我國移動(dòng)通信技術(shù)的研發(fā)已有先進(jìn)成果。 如果我們能夠在CDMA與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的結合發(fā)展上有所創(chuàng )新，將是對全球高速移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的超前發(fā)展的一項突出貢獻。
（2003.09．11）
作者簡(jiǎn)介：陳濱，1982年畢業(yè)于哈爾濱理工大學(xué)計算機專(zhuān)業(yè)。1990年不列顛理工學(xué)院信息工程系訪(fǎng)問(wèn)學(xué)者。曾任中國聯(lián)通黑龍江分公司技術(shù)部長(cháng)、數據與固定通信部經(jīng)理、互聯(lián)網(wǎng)與電子商務(wù)部經(jīng)理?，F任中國聯(lián)通黑龍江分公司副總工程師。
