移動數據通信

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移動數據通信(mobile data communication)

　　移動數據通信是在數據通信的基礎上發展起來的，即為用戶通過無線數據終端可在任意固定地點或在運動中與其他數據終端交換數據、傳遞文件、提取資料，以及訪問資料庫的通信。移動數據通信是通過無線電波來傳送數據的，因而有可能實現移動狀態下的數據通信。狹義地說，移動數據通信就是電腦間或電腦與人之間的無線通信。它通過與有線數據網互連，把有線數據網路的應用擴展到移動和便攜用戶。

　　移動數據通信具有以下特點：

　　(1)沒有鋪設線路的麻煩，因而減少了建設資金，並且建設周期短而快；

　　(2)網路設備簡單，組網方便、靈活；

　　(3)通信快速方便，覆蓋面廣，可追蹤移動系統，並確保信息可靠傳遞；

　　(4)移動用戶可訪問中心資料庫，建立無線辦公室；

　　(5)可作為地面有線數據網路的延伸與補充；

　　(6)系統結構可擴充，系統可用性高。

　　移動數據通信系統的基本結構模型包括移動部分和固定部分.

　　由於並非所有的文件和應用軟體都必須被裝載到移動通信平臺上，因此每個移動用戶都必須同一個“在家裡”的固定主機相聯繫，在這些主機—卜存著大量的信息，如同用戶個人緊密相連的文件、移動用戶所需的應用軟什等等。移動數據通信系統的基本模型巾有大小兩種單元，大單元被稱作移動通信基站(MSS)，小單元被稱作移動用戶終端(MC).

　　(1)移動通信基站

　　在系統中移動通信基站通過具有信號放大能力的無線介面與移動主機相連-通常在MSS中還包括各種通信軟體和應用軟體，通過全國或地區無線系統，移動用戶就可以隊最近的移動通信基站中獲取通信和應用軟體的使用權，並且在遠程的MSS上運行；移動通信基站與移動用戶終端不同，它自己處理大部分本地的工作，只是偶爾用到固定主飢中的資源。移動通信基站有自己的硬碟．它們能夠存儲數據，而且這些數據可以在本地查尋，更新和被其他的用戶共用。

　　(2)移動用戶終端

　　移動用戶終端完全依靠移動通信基站，它們通常沒有硬碟，而且記憶體也很小。移動用戶終端能夠通過固定在網路上的為它們報務的代理，或移動通信基站進入全國或地區任意的分散式通信系統。

　　移動數據通信網的分類方法很多，可以按它們所採用的不同技術來分，也可以按它們的應用和網路結構來分，當然也可以按無線電傳輸技術和單、雙向傳輸方式來分.

　　按它們所用的不同技術來分，則可分為蜂窩移動數據通信網、蜂窩數字分組數據通信網，微蜂窩數據通信網、無線區域網，雙向移動數據通信網、無線數據廣播和POS系統。

　　(1)蜂窩移動數據通信網是指純數據方式的蜂窩網路，數據傳輸速率最高可達19．2kbit／s，國外通常用於交通運輸業和公安部門。

　　(2)蜂窩數字分組數據通信網(CDPI))是建立在AMPS模擬蜂窩電話網基礎上的，利用通道話務之間的空閑時間傳輸無線分組數據．進行分組交換的數據通信，提高了通道利用率。數據傳輸速率最高可達19．2kbit／s。

　　(3)微蜂窩數據通信網(MCDM)工作在902—928Mltz頻段，採用非同步跳頻技術，數據傳輸速率為77kbit／s。

　　(4)無線區域網是80年代中後期發展起來的一種實用技，術。它的產品有微波，紅外線、激光三類。在微波頻段又分為窄帶區域網和擴頻區域網。擴頻區域網有工作於900MHz頻段、2．4GHz頻段和5．7GHz頻段的，擴頻方式有的採用直接序列擴頻(DS—SS)方式，有的採用跳頻擴頻(FH-SS)方式，目前，市場上的產品採用直接序列擴頻方式的占多數。

　　(5)雙向移動數據通信網是指現已使用的或正在開發中的短波移動數據通信網、蜂窩行動電話網、ARDIS網、Ram Mobile date網、以及用於移動衛星通信的INMARSAT系統、MSAT系統和銥(1ridium)系統、Globalstar系統、INMARSAT的P-21系統等。

　　(6)無線數據廣播網是近些年來，迅速興起的一種高新技術，如電子信箱廣播網，單向數據通信調頻廣播網和無線電尋呼網路。

　　(7)POS系統是商業企業採用先進的電子技術對現代商業企業進行全面而系統的管理的重要組成部分。它通常被成為銷售點實時管理，完成與零售商業有關的無線移動數據的傳輸、交換和處理。

　　按實現的技術分類，移動數據通信大致可分為以下幾種。

　　(1)利用現有的蜂窩移動通信網。使用專門的數據機傳送數據，利用電路交換技術，與公用電話網傳輸數據相似。其特點是用戶在呼叫建立後，無線通道一直為該用戶所獨占，直到數據傳輸結束，其他用戶才能使用該通道。這種；方式簡單，使用費用較低。以及現有蜂窩系統已有大的覆蓋範圍，因而是目前移動數據傳送的主要方式之一。

　　(2)利用信包交換技術，建立專門移動數據網。例如Motorola公司的Data Pac系統，愛立信公司的Mobitex系統和CDPD(蟶窩數字信包數據)等.

　　(3)利用無繩電話系統，如DECT等來傳輸數據。傳送過程不用呼叫建立，且通道並不完全固定分配給某一用戶，而是多個用戶的“數據”分享，因而其通道利用率高。

　　要實現在移動狀態下的數據通信，就只有通過無線通信才能實現。而無線通信有可用性差，誤碼率高的問題，用於數據通信，可靠性是個重要問題。此外，要用於移動數據通信，還必須解決動態跟蹤、動態定址以及移動切換時通信的穩定性等複雜的技術問題，與固定的數據通信網有很大的不同：這些複雜的技術問題只有在移動通信技術高度發達的今天才有瞭解決的基礎。移動數據通信不只是數據傳輸的問題，還包括數據信息的處理。

　　移動數據通信的應用主要為線上交易如銷售點(POS)業務、電子商務(信用卡鑒別、訂單輸入、存貨清單、信息查詢等)、自動出納機(ATM)、電子銀行等；日常通信如簡訊息、雙向尋呼、無線電子信箱、Internet或Intranet無線接入、點播信息、投遞業務的路由選擇、無線傳真等；監測和報警如野外作業與服務、車隊調度與管理、定位系統、公用事業(水、電、煤氣等)讀表、公共安全(防火防盜)等。

　　從數據終端的類型來看，移動數據通信可分為固定式應用、移動式應用和個人應用。

　　(1)固定式應用是指通過接人公用數據網的固定式應用系統及網路。如邊遠地區的電腦入網、金融上信用卡認證系統和自動提款機系統等。特別是移動數據通信在商業銷售點服務的應用(信用卡)比較成功且具有發展潛力。

　　(2)移動式應用。野外勘探、施工、設計部門及交通運輸(卡車、民航和速遞公司)為發佈指示或記錄實時事件，通過無線數據網路實現業務調度，遠程資料庫訪問、報告輸入、通知聯絡、數據收集等均需採用移動式數據終端。移動數據終端在公共安全部門的使用也很普遍。

　　(3)個人應用。當人們因工作需要：須長期在外辦公、辦事的時候，無線數據設備和無線電話一樣應成為日常工作的必備工具，以進行遠程列印、傳真、訪問主機、信息資料庫查詢。同時，進行遠程的股票信息的跟蹤查詢，遠程參加股票交易，以及無線接人Internet也是個人應用的常見類型。

　　移動數據應用的領域廣泛，用戶類型主要有四種：

　　(1)調度：指卡車運輸公司、速遞公司、計程車公司、公共交通公司通過移動數據通信系統在調度員和移動車輛之間建立通信，從而實現實時調度和實時管理。

　　(2)資料庫接人：指相關人員，如：提供技術支持和修理的現場工程師、現場銷售人員、警察和其他公共安全人員，通過隨身攜帶的裝有無線數據MODEM的終端接人遠程資料庫查詢信息。

　　(3)遙測：指通過移動數據系統隨時收集氣象，水文等數據信息，以達到對自然現象的遙測。例如：氣象監測、環境監測、水文監測。

　　(4)遙控：移動數據系統的遙控應用主要用在交通控制方面。

　　數據通信是電腦與通信線路互聯的一種通信方式。移動數據通信是在數據通信基礎上發展起來的。以往的數據通信依賴於有線傳輸，因此只適合於固定終端或電腦之間的通信。而移動數據通信是通過無線電波來傳送數據的，因而有可能實現移動狀態下的數據通信。狹義地說，移動數據通信就是電腦間或電腦與人之間的無線通信。它通過與有線數據網互聯，把有線數據網路的應用擴展到移動和便攜用戶中。

　　移動數據通信系統的構成與行動電話通信系統相似，一般也是蜂窩狀，其基礎設施包括移動數據基站、移動交換和控制中心、網路管理中心等。用戶終端一般是數據機(MODEM)配合筆記本電腦。MODEM或集成進電腦，或外部連接到電腦。市場上常見的MODEM是國際統一介面標準的PCMCIA卡。一般的攜帶型電腦都有PCMCIA插口，將PCMCIA卡插入就可進行無線數據通信。

　　移動數據通信網通常有3個功能層，即無線層、互聯層和管理監控層。無線層在移動用戶和基礎設施間傳送數據，它負責終端管理、登記程式和自動用戶定位。互聯層為來自無線層的數據在移動終端之間或移動終端和固定終端之間選路，通過各種有線傳輸媒介(包括公用數據網)完成與固定終端的連接。管理監控層則處理網路運轉和維護以及用戶管理。

　　移動數據業務的覆蓋範圍與標準陸地移動無線電業務相似，不同之處是移動數據業務必須滲透到建築物內。因為移動無線電用戶一般在戶外移動中使用，而移動數據用戶一般在靜止狀態下使用攜帶型終端(如在建築物內)。

　　移動數據業務分為基本數據業務和專用業務。

　　·基本數據業務有電子信箱、傳真、信息廣播(電子新聞)、區域網(LAN)接入等。

　　·專用業務有移動個人通信(通過無線個人數字助手PDA)、電腦輔助調度、艦隊管理、自動車輛定位、遠程數據接入等。

　　這些業務的應用可歸為3類：事務處理應用、互動式應用和廣播應用。

　　(1)事務處理應用通常由兩個消息組成，一個是請求操作，另一個是表明該操作是否成功。兩個消息完成一次信息交換。有些事務可能包括多次信息交換，如信用卡認證、計程車調度、車輛丟失報告、尋呼、話音信箱通知、電子郵件通知和電子郵件投遞。

　　(2)互動式應用需要在移動工作站和提供業務的電腦之間進行多次消息交換，這些應用包括終端接入主機、資料庫接入以及遠程區域網接入。

　　(3)廣播應用包括一般的消息服務、天氣預報、交通報告及廣告。在廣播應用中，消息只有傳送到限定的地理區域，不必確認。消息可以在一段時間後重發幾次，以增加接收的可靠性。

　　這兩個術語的含義比較相近，但有一定的區別。它們的共同點在於數據通信都是通過無線通道和網路進行的，而主要區別就在於“移動”與“無線”二詞。“移動”一詞表示通信終端的三種運動狀態：歸屬區靜止、運動和漫游(訪問區靜止)，實際上“移動”主要是指“運動和漫游”這兩種狀態。因此，“移動數據通信”就是指終端在三種運動狀態下都能進行數據通信。而“無線數據通信”一詞主要含義是指在靜止狀態進行數據通信，但如果無線網路能提供漫游服務，那麼這種情況下的“無線數據通信”也是“移動數據通信”。能提供無線數據通信最典型的例子是無線區域網(wLAN)。隨著網路技術的發展以及移動、無線網路與互聯網的逐步演進和相互融合，傳統的無線數據網也能支持終端在運動狀態下進行數據通信。那時，無線數據通信與移動數據通信也就沒有什麼區別了。目前，如果分析和討論的問題不涉及終端是否在運動中，只要不影響問題的實質，人們也常將這兩種術語混用。