第2章移動電子商務(wù)技術(shù)基礎(chǔ)

第2章移動電子商務(wù)技術(shù)基礎(chǔ)本章提要：本章介紹移動電子商務(wù)的技術(shù)基礎(chǔ)，首先闡述通信技術(shù)，包括組網(wǎng)技術(shù)、移動通信發(fā)展。接著闡述Internet技術(shù)，包括計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)、Internet和移動IP。然后探討無線移動Internet技術(shù)，包含無線廣域網(wǎng)、無線城域網(wǎng)、無線局域網(wǎng)、無線個域網(wǎng)無線應(yīng)用協(xié)議(WAP)。本章也介紹了RFID技術(shù)及其它自動識別技術(shù)，最后討論了移動終端，包括未來的電話和移動操作系統(tǒng)。2.1移動通信技術(shù)2.1.1概述所謂移動通信，是指通信雙方或至少有一方處于運動中進行信息交換的通信方式。移動通信的主要特點：（1）移動通信的傳輸信道必須使用無線電波傳播。（2）電波傳播特性復(fù)雜。（3）干擾多而復(fù)雜。（4）組網(wǎng)方式靈活多樣。（5）移動通信設(shè)備必須適于在移動環(huán)境中使用。語音通信和及數(shù)據(jù)通信移動通信的兩種主干網(wǎng)絡(luò)：一是基于語音業(yè)務(wù)的通信網(wǎng)絡(luò)，二是基于數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)。

常見移動通信系統(tǒng)(1)蜂窩式公用陸地移動通信系統(tǒng)適用于全自動撥號、全雙工工作、大容量公用移動陸地網(wǎng)組網(wǎng)，可與公用電話網(wǎng)中任何一級交換中心相連接，實現(xiàn)移動用戶與本地電話網(wǎng)用戶、長途電話網(wǎng)用戶及國際電話網(wǎng)用戶的通話接續(xù)；可與公用數(shù)據(jù)網(wǎng)相連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的接續(xù)。這種系統(tǒng)具有越區(qū)切換、自動或人工漫游、計費及業(yè)務(wù)量統(tǒng)計等功能。(2)集群移動通信系統(tǒng)集群移功通信系統(tǒng)屬于調(diào)度系統(tǒng)的專用通信網(wǎng)。這種系統(tǒng)一般由控制中心、總調(diào)度臺、分調(diào)度臺、基地臺及移動臺織成。該系統(tǒng)具有單個呼、組呼、全呼、緊急告警／呼叫、多級優(yōu)先及私密電話等適合調(diào)度業(yè)務(wù)專用的功能。(3)無繩電話系統(tǒng)無繩電話公用系統(tǒng)由移動終端和基站組成。通常在辦公樓、居民樓群之間、火車站、機場、繁華銜道、商業(yè)中心及交通要道設(shè)立基站．形成一種微蜂窩或微微蜂窩網(wǎng)，無繩電話用戶只要看到這種基站的標(biāo)志．就可使用手持機呼叫。(4)無線電尋呼系統(tǒng)無線電尋呼系統(tǒng)是一種單向通信系統(tǒng)，既可作公用也可作專用。專用尋呼系統(tǒng)由用戶交換機、尋呼控制中心、發(fā)射臺及尋呼接收機織成。公用尋呼系統(tǒng)由與公用電話網(wǎng)相連接的無線尋呼控制中心、尋呼發(fā)射臺及尋呼接收機組成。(5)衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)利用衛(wèi)星中繼，在海上、空中和地形復(fù)雜而人口稀疏的地區(qū)中實現(xiàn)移動通信是它獨特的優(yōu)越性。目前已有商用系統(tǒng)問世，如銥(Iridium)系統(tǒng)、全球星(Globlestar)系統(tǒng)、Inmarsal—P等，都正處于各顯優(yōu)勢爭取投資、爭取運營者和用戶的關(guān)鍵時期。(6)分組無線網(wǎng)分組無線網(wǎng)是一種利用無線信道進行分組交換的通信網(wǎng)絡(luò)，即網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)男畔⒁浴胺纸M”或稱“信包”(有時簡稱“包”)為基本單位。分組傳輸能適應(yīng)不同網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用。2.1.2組網(wǎng)技術(shù)

移動通信網(wǎng)就是承接移動通信業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)，主要完成移動用戶之間、移動用戶與固定用戶之間的信息交換。移動通信組網(wǎng)涉及到的技術(shù)問題較多，這里主要介紹區(qū)域覆蓋、多址技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和移動管理的相關(guān)技術(shù)。1.區(qū)域覆蓋根據(jù)其電波傳播特性可知．一個基站發(fā)射的電磁波只能在有限的區(qū)域內(nèi)被移動臺所接收，這個能為移動用戶提供服務(wù)的范圍稱為無線覆蓋區(qū)，或稱為無線小區(qū)(Cell)。一個大的服務(wù)區(qū)可以劃分為若干個無線小區(qū)；反之若干個無線小區(qū)彼此相鄰接可以組成一個大的服務(wù)區(qū)。如果再用專門的線路和設(shè)備將這些大的服務(wù)區(qū)相連接，就構(gòu)成了移動通信網(wǎng)。

2.多址技術(shù)在無線通信環(huán)境的電波覆蓋區(qū)內(nèi)如何建立用戶之間的無線信道的連接，是多址接入方式的問題。解決多址接入問題的方法叫做多址接入技術(shù)。多址技術(shù)主要解決眾多用戶如何高效共享給定額譜資源的問題。(1)頻分多址(FDMA)頻分多址是將給定的頻譜資源劃分為若干個等間隔的信道供不同的用戶使用。前向信道：基站向移動臺方向的信道，占有較高的頻帶。反向信道：移動臺向基站方向的信道，占有較低的頻帶保護頻帶：在用戶頻道之間，設(shè)有保護頻隙，以免因系統(tǒng)的頻率漂移造成頻道間的重疊。(2)時分多址(TDMA)TDMA在時域?qū)o線信號進行分割，把時間分成周期性的幀，每一幀再分割成若干時隙(無論幀或時隙都是互不重疊的)。時隙就是一個通信信道，分配給一個用戶。(3)碼分多址(CDMA)CDMA系統(tǒng)為每個用戶分配了各自特定的地址碼，利用公共信道來傳輸信息。CDMA系統(tǒng)的地址碼相互正交或準(zhǔn)正交，用以分割在頻率、時間和空間上都可能重疊的無線信號。

(4)空分多址(SDMA)SDMA通過對無線信號進行空間分割來區(qū)別不同的用戶。在移動通信中，能實現(xiàn)空間分割的基本技術(shù)就是采用自適應(yīng)陣列天線，在不同用戶方向上形成不同的波束。SDMA使用定向波束天線來服務(wù)于不同的用戶。

3.網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(1)數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)的組成

數(shù)字蜂窩系統(tǒng)主要由三部分組成：移動臺、基站子系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)。移動臺(MS)：是用戶使用的終端設(shè)備，它包括移動電話以及用于提供數(shù)據(jù)／傳真等附加業(yè)務(wù)的終端適配器和終端設(shè)備?；咀酉到y(tǒng)(BSS)：它通過無線接口與移動臺相接，進行無線發(fā)送、接收及無線資源管理?；咀酉到y(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)(NSS)中的移動交換中心(MSC)相連，實現(xiàn)移動用戶與固定網(wǎng)絡(luò)用戶之間或移動用戶之間的通信連接。網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)(NSS)：網(wǎng)絡(luò)交換分系統(tǒng)包括移動交換中心(MSC)、歸屬位置寄存器(HLR)、拜訪位置寄存器(VLR)、鑒權(quán)中心(AUC)、設(shè)備識別寄存器(EIR)、操作維護中心等。4.移動管理

移動管理是移動通信的關(guān)鍵技術(shù)之一，包括越區(qū)切換和位置管理。(1)越區(qū)切換是指將當(dāng)前正在進行的移動臺與基站之間的通信鏈路從當(dāng)前基站轉(zhuǎn)移到另一個基站的過程。該過程也稱為自動鏈路轉(zhuǎn)移。越區(qū)切換通常發(fā)生在移動臺從—個基站覆蓋的小區(qū)進入到另一個基站覆蓋的小區(qū)的情況下，為了保持通信的連續(xù)性，將移動臺與當(dāng)前基站之間的鏈路轉(zhuǎn)移到移動臺與新基站之間的鏈路。(2)位置管理位置管理包括兩個主要任務(wù)：位置登記和呼叫傳遞。位置登記的任務(wù)是在移動臺的實時位置信息己知的情況下，更新位置數(shù)據(jù)庫(HLR和VLR)和認證移動臺。呼叫傳遞的任務(wù)是在有呼叫給移動臺的情況下，根據(jù)HLR和VLR中可用的位置信息來定位移動臺。與上述兩個問題緊密相關(guān)的另外兩個問題是：位置更新和尋呼。位置更新解決的問題是移動臺如何發(fā)現(xiàn)位置變化及何時報告它的當(dāng)前位置。尋呼解決的問題是如何有效地確定移動臺當(dāng)前處于哪一個小區(qū)。2.1.3移動通信發(fā)展

在信息支撐技術(shù)、市場競爭和需求的共同作用下，移動通信技術(shù)的發(fā)展更是突飛猛進，呈現(xiàn)出以下幾大趨勢：網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)化、分組化，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)寬帶化、智能化，更高的頻段，更有效利用頻率，各種網(wǎng)絡(luò)趨于融合。2.2Internet技術(shù)2.2.1Internet1.概述

因特網(wǎng)是一組相互連接的子網(wǎng)絡(luò)或者自治系統(tǒng)的集合。Internet網(wǎng)絡(luò)并沒有實際的結(jié)構(gòu)，只有一些大的骨干網(wǎng)絡(luò)。這些骨干網(wǎng)絡(luò)是由高帶寬的線路和快速路由器構(gòu)成的。2.2Internet技術(shù)2．IPv4及IPv6(1)IPv4目前廣泛使用的IP協(xié)議為版本4,被稱為IPv4。由頭部和有效荷載兩部分組成，頭部由—個20字節(jié)的固定長度部分和一個任意長度的可選部分組成。任何IP頭部必須是32位的倍數(shù)，最小IP頭部長度為20字節(jié)。(2)IPv6目前，IPv6已經(jīng)在大多數(shù)計算機操作系統(tǒng)上得以實現(xiàn)，新的路由器產(chǎn)品開始支持IPv6。(3)IPv6與IPv4的比較①IPv6有比IPv4更長的地址，有效解決Internet地址空間容量。②IPv6對頭部進行了簡化，提高了路由器的吞吐量。③IPv6更好地支持選項。④IPv6的安全性更強。2.2.2移動IP

移動IP可以使稱為移動主機(mobilehost，MH)的便攜設(shè)備在保持通信會話的同時從一個區(qū)域漫游到另一個區(qū)域。移動IP解決方案的基本框圖:(1)當(dāng)對端主機(CH)要給移動主機發(fā)送分組時，它首先發(fā)送一個標(biāo)準(zhǔn)的IP分組；接著這個分組將被移動主機的家鄉(xiāng)代理(HA))截獲，家鄉(xiāng)代理能夠跟蹤移動主機的當(dāng)前位置，管理所有在它家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的移動主機。(2)當(dāng)移動主機移動到外地網(wǎng)絡(luò)時，它將從外地代理(FA)那里得到一個轉(zhuǎn)交地址，并向它的家鄉(xiāng)代理注冊新地址。2.3無線移動Internet技術(shù)2.3.1概述

1.移動通信與Internet融合移動通信與Internet相融合而產(chǎn)生的移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，將不受信息源和用戶訪問位置的限制，以統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)向用戶提供無處不在的信息網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。2.3無線移動Internet技術(shù)2.網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

通信網(wǎng)由核心網(wǎng)、接入網(wǎng)和終端三部分組成。

2.3無線移動Internet技術(shù)3.多技術(shù)接入(1)有線接入技術(shù)：XDSL、FTTX；(2)無線接入技術(shù)：①無線覆蓋的分層蜂窩結(jié)構(gòu)HCS通常來說，一個分層系統(tǒng)是由兩層或多層蜂窩組成的。無線通信系統(tǒng)中運用分層結(jié)構(gòu)主要是為了提高系統(tǒng)容量，減少盲區(qū)，均衡系統(tǒng)負荷，降低運營成本以及為不同移動速度的移動終端提供服務(wù)。2.3無線移動Internet技術(shù)HCS結(jié)構(gòu)圖：2.3無線移動Internet技術(shù)②不同大小蜂窩區(qū)域的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)2.3無線移動Internet技術(shù)2.3.2無線廣域網(wǎng)

1.蜂窩電話系統(tǒng)的演進(1)第一代移動通信系統(tǒng)在八十年代初，模擬蜂窩系統(tǒng)問世。當(dāng)時，各國發(fā)展自己的系統(tǒng)。僅限于國內(nèi)使用從而阻撓了規(guī)模經(jīng)濟。在許多國家，這些系統(tǒng)在九十年代被2G所取代。

2.3無線移動Internet技術(shù)(2)第二代移動通信系統(tǒng)

當(dāng)前四種2G系統(tǒng)并存，GSM、cdmaOne、TDMA和PDC。其全球分布圖如下：2.3無線移動Internet技術(shù)(3)第三代移動通信系統(tǒng)由于需要更大容量、新的頻段和更高比特率，使3G的概念變得非常清晰。其中，基于CDMA有三種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn):

WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA?；赥DMA的有二種:UWC-136和DECT。而CDMA是3G主流技術(shù)。2.3無線移動Internet技術(shù)第二代向第三代蜂窩系統(tǒng)的演進路線：2.3無線移動Internet技術(shù)2.3.3無線城域網(wǎng)1.概述IEEE802.16是為制定無線城域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)而專門成立的工作組，主要負責(zé)固定無線接入的空中接口標(biāo)準(zhǔn)制定。WiMAX技術(shù)可以覆蓋幾十公里，提供近70Mb/s的單載波速率，并且具備支持漫游、移動的潛力，具有廣泛的應(yīng)用前景。2.3無線移動Internet技術(shù)2.應(yīng)用BWA應(yīng)用包括住宅寬帶接人、用于S0H0和小企業(yè)的DSL級業(yè)務(wù)、用于企業(yè)的T1／E1級業(yè)務(wù)，還包括用于熱點的無線回傳和蜂窩小區(qū)基站回傳業(yè)務(wù)等。2.3無線移動Internet技術(shù)2.3無線移動Internet技術(shù)2.3.4無線局域網(wǎng)

1.概述WLAN是指采用無線介質(zhì)傳輸?shù)挠嬎銠C局域網(wǎng)，采用的標(biāo)準(zhǔn)是IEEE802.11系列。WLAN可以為移動或半移動的用戶提供高效、優(yōu)質(zhì)、低成本的寬帶接入服務(wù)。2.3無線移動Internet技術(shù)2.技術(shù)特色①高數(shù)據(jù)速率②IEEE頻段開放，無需執(zhí)照即可部署③局部覆蓋與移動④網(wǎng)絡(luò)部署和建設(shè)成本比較低⑤高邏輯端口密度2.3無線移動Internet技術(shù)2.3.5無線個域網(wǎng)

蜂窩小區(qū)覆蓋范圍典型為10m。這里主要介紹Bluetooth（藍牙）技術(shù)。1.概述藍牙是以無線電波來連接計算機與電話等各種周邊裝置，從而建立一套短距離無線通信的開放標(biāo)準(zhǔn)。2.3無線移動Internet技術(shù)2.應(yīng)用藍牙的既定目標(biāo)是開發(fā)一個范圍為10米的單片無線電設(shè)備，峰值吞吐量為720kbps。8個藍牙設(shè)備可以在一個主從網(wǎng)絡(luò)中直接相互連接。其一般應(yīng)用框架示例如下圖：2.3無線移動Internet技術(shù)2.3無線移動Internet技術(shù)2.3.6無線應(yīng)用協(xié)議(WAP)WAP的開發(fā)旨在使用戶很容易地利用移動終端訪問因特網(wǎng)的內(nèi)容,即把相對簡單的微瀏覽器集成到移動電話中。WAP