对移动数据通信系统中3G网络技术的应用及分析.docVIP

　　对移动数据通信系统中3G网络技术的应用及分析 对移动数据通信系统中3G网络技术的应用及分析 一、引言 　　目前，随着世界上关于移动数据通信系统的研究和开发工作正在如火如荼地进行，3G系统早已商用，LTE 3.5G也即将开始试商用，同时4G也在研究之中。全球移动数据通信网络运营商已超过50家，各发达国家和各大电信运.L和CDMA网络向第三代及其更新的网络发展的过程中，目前研发与应用主要集中在高速移动数据业务上，最引人注目的就是数据技术的引入和发展。在2G时代， GSM网络有GPRS和EDGE数据传输技术，CDMA网络有1x 数据通信技术，数据最高速率在150kbps左右；今年已经开始商用的三大3G移动通信系统（TD－SCDMA、A、CDMA2000 EV-DO），最高速率已经超过 2Mbps，正在测试中的3.5G HSDPA速度更是超过3Mbps，预计4G LTE系统可达173Mbps，欧洲正在研发155Mbps的U和POS机银行卡服务、工业数据采集、环境检测、无线路由等具体应用、 独立研发的基于3G公用移动通信网络的移动数据通信系统还不多见。 　　以3G移动数据通信业务的高速发展和3G网络正式商用建成为契机，在深入了解国内外移动数据通信研发和应用现状、详细研究相关3G及其更新的数据通信技术的基础上，本文提出了一种基于3G网络的移动数据通信系统。 　　二、系统特点 　　1.网络建设成本低廉 　　首先是建设投资小，不需要建设专门的网络，省去了大量的组网投资，尤其在通信网络的规模比较大时更为明显；其次是维护、运行费用低，网络运行过程中只需承担少量的终端维护费用；虽然需要支付一些数据通信使用费，但就目前的资费水平和网络规模估算，单就运行和维护费用一项的节省就足以对其进行补偿，并且形成一定规模时可以与电信运营商商定一个专网，享受独立的PAN或资费优惠政策。 　　2.组网灵活和方便，不受限制 　　由于电信运营商的网络基础设施已经十分完善，基于3G网络的移动通信系统的组建只需要考虑后台中心处理系统和外围各移动或固定节点终端布点的问题。在外围布点时可以充分地享受无线网络带来的地点选择上的自由性和移动通信网络较全面的覆盖范围。在大部分地区，基本上可以不考虑布点的限制， 还可以支持可移动的节点。对于复杂、易变，站点位置经常性变化的网络(城市改造、用户变更等)，无线网络布点不受限制这一点更表现出它的优越性。 　　3.服务覆盖范围和密度大 　　目前，3G移动网的基站在城市中的密度大，而在乡村中则相对较小，正好满足在城市通信终端业务量大和数量多、而在乡村通信终端业务量小和数量少的要求。因此，基于3G网络的移动数据通信系统在现有电信运营商网络覆盖的地域范围和信道数量方面没有问题，电信运营商也会随着数据业务量的增大而调整和扩充某些区域的数据通信信道数量，在部分特殊死角地区只需要解决外接天线信号问题即可。 　　4.数据业务适用范围较广 　　目前，3G移动网络的主要业务就是数据通信业务，因此基于3G网络的移动数据通信系统完全能满足各种数据应用对通信的要求，还可以进行高带宽要求的视频类业务，如实时视频监控。 　　5.系统安全性高 　　系统采用了多种措施来提高安全性。首先，电信运营商的网络具有很强的安全性，基于3G网络的移动通信系统终端与后台之间采用TCP/IP协议报文在电信运营商的网络透明传输，建立VPN虚拟网采用IPSec或L2TP隧道协议安全传输，同时终端每一次登录网络之后都要向管理系统发送经过加密的唯一终端标识号TID，经终端管理系统确认的终端才可以进入系统；其次，终端在进行数据传输时采用空中加密和应用层加密进行两次加密，此外还可以向电信运营商申请自己的APN接入点，保证介入通道的独立，后台 系统同时采用专线接入和Inter公网接入方式，互为备份。 　　6.可扩充性强 　　后台系统中采用的前置机与数据处理分开的多层次模式.L／CDM机、POS机，电力系统中的TTU、FTU、视频摄像头、多功能电能表等)，进行所需要的业务数据的原始收集。 　　2.无线数据传输单元WDU)：负责建所有数据采用安全的方式与后台系统进行通信。 　　3.3G网络，电信运营商提供的公共数据网络通道，覆盖大部分城市及其周边乡村。 　　4.后台系统前置机(FE)：负责与所有客户端应用终端进行数据通信、协议解析、流量均衡等等工作。 　　5.后台中心数据链路接入设备：与电信运营商的数据网络采用多种方式的接入，包括专线接入、有线Inter网接入等，接入设备具有VPN虚拟网和病毒及防攻击防火墙等功能。 　　6.客户终端管理系统：对所有的客户终端进行接入许可、权限、密钥生成等管理。 　　7.业务数据处理系统：根据具体业务的不同分别对客户端的数据访问请求进行处理。 　　8.数据库服务器：可靠性极高