1 移動數(shù)據(jù)通信發(fā)展大趨勢
社會對移動數(shù)據(jù)通信的需求十分廣泛，主要的需求可舉例如下：電子交易，如電子銀行業(yè)務(wù)、證券交易、金融保險業(yè)務(wù)、電子購物、列線POS業(yè)務(wù)等；交通運(yùn)輸，如車輛自動定位、車隊(duì)管理調(diào)度、交通路由導(dǎo)引、車流量測控、汽車防盜、出租車移動刷卡消費(fèi)等；遙測、遙控、遙調(diào)等，如三表（電表、水表、氣表）抄讀、環(huán)境監(jiān)控、危險場合監(jiān)控、醫(yī)療保健監(jiān)測、水文點(diǎn)監(jiān)測、工業(yè)控制、無線自動柜員機(jī)等；移動辦公，如政府官員、新聞記者、稅務(wù)人員、交警、巡警、刑警警務(wù)、社區(qū)安全報警等，可通過移動數(shù)據(jù)終端查詢數(shù)據(jù)庫、進(jìn)行數(shù)據(jù)交換、訪問及控制等；特種服務(wù)，如為政府和軍、警單位提供VPN（虛擬專用網(wǎng)）業(yè)務(wù)、數(shù)字簽名、數(shù)字認(rèn)證和數(shù)據(jù)加密等；移動上網(wǎng)，如利用PDA（個人數(shù)字助理）、卡式PC機(jī)等，配以微型數(shù)據(jù)收發(fā)信機(jī)，通過移動數(shù)據(jù)通信網(wǎng)與Internet網(wǎng)互聯(lián)，從而使用戶可在移動之中上Internet網(wǎng)了。
移動數(shù)據(jù)通信的用戶群非常龐大。蜂窩電話網(wǎng)的用戶主要是人，通常一個人只用一部手機(jī)，那么人數(shù)將是蜂窩電話的極限值；移動數(shù)據(jù)網(wǎng)的用戶除了人以外，更多的是各種各樣的“機(jī)器”，這些“機(jī)器”可能包括動物、植物、設(shè)備、建筑物等等，而“機(jī)器”的數(shù)量比人的數(shù)量大得多，例如日本NTT DoCoMo公司預(yù)測近期日本需要3.6億部移動數(shù)據(jù)終端設(shè)備，這個數(shù)字是日本人口總數(shù)的三倍。
移動數(shù)據(jù)通信的市場前景十分樂觀。歐洲的移動數(shù)據(jù)市場，預(yù)計(jì)2005年可達(dá)600億美元；美國預(yù)計(jì)到2007年將擁有900萬遙測用戶（如電表、水表、氣表等），平均每年有66億美元的無線遙測市場；英國的移動數(shù)據(jù)通信網(wǎng)將覆蓋全國93%以上的人口，每年將有10億美元的市場；其它許多國家，如韓國、加拿大、土爾其、瑞典、委內(nèi)瑞拉、印度尼西亞、荷蘭、澳大利亞……等，在許多不同的領(lǐng)域廣泛推廣了移動數(shù)據(jù)通信的應(yīng)用。預(yù)計(jì)今后5至10年內(nèi)市場還會突飛猛進(jìn)地發(fā)展。
中國的移動數(shù)據(jù)通信剛剛起步。無線PDA和無線POS的發(fā)展勢頭看好；眾多的單位、個人和運(yùn)營商已經(jīng)認(rèn)識到其價值所在，市場正在培育和發(fā)展之中；一個由設(shè)備制造商、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商、服務(wù)提供商、營業(yè)零售商和最終用戶組成的移動數(shù)據(jù)通信價值鏈正在形成。國際廠商普遍看好中國市場，認(rèn)為中國是世界上最有潛力的、最大的移動數(shù)據(jù)通信市場，今后5年將是發(fā)展最快、最關(guān)鍵的5年。
2 移動數(shù)據(jù)通信的商用專網(wǎng)勢在必行
企業(yè)專網(wǎng)不能取代商用專網(wǎng)。企業(yè)專網(wǎng)在某些地方、某些單位、某個時期、某些特定用途下有其存在的必要性和可能性，特別是在商用網(wǎng)覆蓋不到的地區(qū)更是如此。但企業(yè)專網(wǎng)往往是用戶少、業(yè)務(wù)量??；獨(dú)家占據(jù)頻率資源，頻譜利用率低；維護(hù)技術(shù)力量弱，故障修復(fù)不及時；開發(fā)技術(shù)力量弱，系統(tǒng)難于升級換代；經(jīng)濟(jì)效益低或不產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，相對而言設(shè)備難于更新。企業(yè)專網(wǎng)只能局部、少量、一定時期使用，而不能抗衡商用專網(wǎng)的發(fā)展。
數(shù)據(jù)兼容網(wǎng)不能取代數(shù)據(jù)專網(wǎng)。目前我國的移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)大部分是由移動電話網(wǎng)來傳輸。例如GSM可以信令信道提供SMS（短消息業(yè)務(wù)），以住處信道（時隙）提供9.6kbps的用戶數(shù)據(jù)傳輸；GPRS則在GSM上疊加了無線分組業(yè)務(wù)，利用信道統(tǒng)計(jì)復(fù)用和分組交換技術(shù)使用戶數(shù)據(jù)速率峰值可達(dá)117kbps，而平均速率也只有19.2kbps；基于AMPS（模擬制的先進(jìn)移動電話業(yè)務(wù)網(wǎng)）的CDPD（蜂窩數(shù)字分組數(shù)據(jù)網(wǎng)）提供9.6kbps的用戶數(shù)據(jù)速率；第三代數(shù)字蜂窩網(wǎng)可能提供144kbps至2Mbps的用戶數(shù)據(jù)速率，但目前還不是現(xiàn)實(shí)；數(shù)字集群通信網(wǎng)可為用戶提供SMS，4.8kbps的電路交換數(shù)據(jù)速率、64kbps的分組交換數(shù)據(jù)速率等。在這些數(shù)據(jù)兼容網(wǎng)中往往是話音優(yōu)先，會導(dǎo)致數(shù)據(jù)通信處于不穩(wěn)定狀態(tài)；在GSM、GPRS和CDPD中，由于采用簡單的空間傳輸協(xié)議而使數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩缘貌坏匠浞直Ｕ?；?shù)字集群網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)則缺乏價格優(yōu)勢。
全國聯(lián)網(wǎng)的窄帶的移動數(shù)據(jù)通信商用專網(wǎng)勢在必行。商用專網(wǎng)可為用戶提供穩(wěn)定、安全、及時的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)，可更好地滿足用戶的需求；商用專網(wǎng)可以更合理地配置頻率，有效地提高頻譜利用率；“不把雞蛋放在一個籃子里”，一個獨(dú)立于GSM、3G和數(shù)字集群的專用數(shù)據(jù)網(wǎng)在應(yīng)付天災(zāi)人禍、突發(fā)事件中可能會發(fā)揮更好的作用；商用專網(wǎng)可為某些特殊需求的用戶提供VPN（虛擬專網(wǎng)）服務(wù)，用戶既有一定的獨(dú)立自主權(quán)，又可獲得周到可靠的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)；特別值得指出的是，只有商用專網(wǎng)的運(yùn)營商可能拿到全國統(tǒng)一的、數(shù)量足夠的頻率資源，建設(shè)覆蓋全國大部分人群的移動數(shù)據(jù)網(wǎng)。
中國正在致力于數(shù)字中國、數(shù)字城市、數(shù)字小區(qū)甚至于數(shù)字公民的建設(shè)，而移動數(shù)據(jù)通信網(wǎng)將為數(shù)字化提供“無處不網(wǎng)”的傳輸手段。
中國有600多個城市，城市人口約4.56億，若每200人擁有一部POS機(jī)，則需要228萬部，其中的無線POS機(jī)若占30%，則需無線POS機(jī)68.4萬部；中國的PDA用戶年增長率約為100%，三年內(nèi)可能達(dá)到1500萬戶，其中無線PDA若占30%，則分別為1500萬和9000萬戶；機(jī)器對機(jī)器之間的數(shù)據(jù)通信將逐步成為新的熱點(diǎn)，其應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，預(yù)計(jì)這種數(shù)據(jù)通信的普及率會超過人口的300%，若其中移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)占10%，中國也會需要近4億個終端，其市場價值是不言而喻的。
3 移動數(shù)據(jù)通信商用專網(wǎng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
3.1建設(shè)申請
我國已經(jīng)為移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)劃出了2*4MHz頻譜帶寬，即下行為821－825MHz，上行為866－870MHz。
運(yùn)營商須向國家信息產(chǎn)業(yè)部無線電管理局提出具體的頻點(diǎn)申請并獲得指配；網(wǎng)絡(luò)中的無線通信設(shè)備亦要獲得無線電管理局的入網(wǎng)核準(zhǔn)證；運(yùn)營商還須到信息產(chǎn)業(yè)部電信管理局辦理運(yùn)營許可證；其它配套設(shè)施也要取得相關(guān)部門的入網(wǎng)證書。
3.2無線覆蓋
目前的移動數(shù)據(jù)通信網(wǎng)多采用無線蜂窩網(wǎng)的方式，組網(wǎng)迅速、架設(shè)方便、易于實(shí)現(xiàn)無縫覆蓋。考慮到需要、可能和效益，“無縫”只局限于某個地區(qū)特別是高端用戶集中的地區(qū)，而不同的地區(qū)之間可通過電信公網(wǎng)進(jìn)行互聯(lián)漫游，逐步擴(kuò)大覆蓋范圍。
無線網(wǎng)絡(luò)必須具有很高的可靠性、電磁兼容性、保密性和抗干擾性?？煽啃砸栽O(shè)備、工程、維護(hù)、互聯(lián)互通來保證；電磁兼容性則須靠合理的頻率規(guī)劃和干擾協(xié)調(diào)來解決；保密性要按規(guī)定進(jìn)行空中加密和端對端加密；抗干擾性則要依賴設(shè)備的抗干擾技術(shù)和組網(wǎng)的抗干擾措施來解決。
無線蜂窩網(wǎng)的頻率配置方法有許多種，但所使用的頻點(diǎn)對數(shù)越少，導(dǎo)致的系統(tǒng)PER（誤組率）就越高，比較典型的對應(yīng)關(guān)系是：7對頻點(diǎn)時PER=8%；9對頻點(diǎn)時PER=4%；12對頻點(diǎn)時PER=1%；13對頻點(diǎn)時PER=0.5%；15對頻點(diǎn)時PER=0.1%（注：分組長度為90字節(jié)，瑞利衰落帶寬為3Hz）。通常兼顧頻率的節(jié)約使用和系統(tǒng)的低誤組率，宜選用12對頻點(diǎn)以上的小區(qū)配置方案。
為了節(jié)省建設(shè)經(jīng)費(fèi)，又兼顧到800MHz頻段的建筑物穿透損耗的影響，蜂窩半徑不宜取得太小以免投資過大。例如市區(qū)、郊區(qū)、鄉(xiāng)村的蜂窩半徑可分別選為4km、8km和20km，小區(qū)重迭系數(shù)選為20%，主要提供室外覆蓋；而為保證室內(nèi)覆蓋或延伸可采用增設(shè)直放站的辦法加以解決。
3.3系統(tǒng)配置
（1）網(wǎng)控中心
每個城市可設(shè)置一個網(wǎng)控中心，它既與移動數(shù)據(jù)網(wǎng)中各移動交換機(jī)互聯(lián)，又與國家公共電信網(wǎng)互聯(lián)；特別是還要與一些相關(guān)資料庫互聯(lián)，例如機(jī)動車調(diào)度中心、犯罪資料中心、旅游信息資料庫等；還要與一些緊急支援單位，如消防隊(duì)、急救中心、汽車維修中心等，保持及時的互聯(lián)。
（2）本地移動交換機(jī)
每個移動數(shù)據(jù)交換機(jī)通過有線或無線數(shù)據(jù)信道可與多至上百個基站進(jìn)行互聯(lián)，并與當(dāng)?shù)氐墓秒娦啪W(wǎng)、應(yīng)用服務(wù)器等互聯(lián)、完成數(shù)據(jù)分組交換任務(wù)。
（3）無線基站
無線基站的設(shè)置要滿足人員密集區(qū)的容量要求、滿足公路沿線的線無縫覆蓋、滿足該地區(qū)的室外無縫覆蓋等，并以機(jī)動的車載基站滿足某些突發(fā)事件現(xiàn)場的應(yīng)急移動數(shù)據(jù)通信需求。
（4）用戶終端
用戶終端是多種多樣的，按安裝方式可分為固定臺、車載臺、便攜臺、手持終端等，按用途可分為無線POS、無線PDA、調(diào)度終端、報警終端、定位終端、無線股票機(jī)、電子銀行終端、物流終端、遙測終端等。
（5）全國網(wǎng)絡(luò)管理中心
當(dāng)需要異地聯(lián)網(wǎng)甚至全國聯(lián)網(wǎng)時，各本地交換機(jī)可通過國家公共電信網(wǎng)進(jìn)行互聯(lián)，并設(shè)一個全國性的網(wǎng)絡(luò)管理中心（NMC）。

4 移動數(shù)據(jù)通信商用專網(wǎng)的系統(tǒng)功能

（1）采用高效的頻譜應(yīng)用方式和信息應(yīng)用方式
采用先進(jìn)的調(diào)制解調(diào)、信源編碼、信道編碼、數(shù)字信號處理、智能天線、窄扇區(qū)、抗干擾技術(shù)等，盡量提高頻譜利用率、增加數(shù)據(jù)吞吐量。
（2）網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化
選用先進(jìn)的設(shè)備，進(jìn)行精心的設(shè)計(jì)和施工，組織有效的維護(hù)管理，從而保證網(wǎng)絡(luò)有效的覆蓋，高的穩(wěn)定性和可靠性，較高傳輸速率、較低的時延、較高的保密性、按用戶和業(yè)務(wù)設(shè)置不同的優(yōu)先級、足夠的用戶容量、通信協(xié)議的一致性、較好的可擴(kuò)展性等。
（3）QoS（服務(wù)質(zhì)量）
QoS要由移動數(shù)據(jù)網(wǎng)的物理層、MAC層、鏈路層、IP層、TCP層和應(yīng)用層共同來保障，各層要
根據(jù)無線移動環(huán)境的特點(diǎn)和應(yīng)用業(yè)務(wù)的要求采用相應(yīng)的措施，進(jìn)行優(yōu)化、改進(jìn)和適配。
典型的QoS參數(shù)包括：連接建立時延、連接故障率、數(shù)據(jù)吞吐量、傳輸時延、殘留差錯率、授權(quán)保護(hù)、優(yōu)先等級和自恢復(fù)連接能力等。
（4）提供VPN服務(wù)
即允許用戶利用商用專網(wǎng)的資源建立一個專用的網(wǎng)VPN，可向VPN內(nèi)的用戶提供區(qū)別于商用專網(wǎng)的編號計(jì)劃，VPN內(nèi)部用戶進(jìn)行內(nèi)部呼叫時可用縮位編號，而呼叫外部時須加引示號。
隨著VPN的應(yīng)用而產(chǎn)生了MVNO(移動虛擬網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商)，MVNO通過其他移動網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商（MNO）的網(wǎng)絡(luò)為自己的用戶提供通信業(yè)務(wù)。MVNO可分為三類：第一類是僅僅租借網(wǎng)絡(luò)容量，自己有獨(dú)立記費(fèi)系統(tǒng)和用戶管理系統(tǒng)，可為特殊用戶提供特色服務(wù)；第二類是租用網(wǎng)絡(luò)容量，自己又獨(dú)立記費(fèi)、用戶管理、業(yè)務(wù)平臺（包括歸屬位置登記和認(rèn)證中心）等，但自己沒有移動交換機(jī)；第三類是僅租借無線基站設(shè)備，其他資源全部自己配置，這是完整的MVNO方式，MVNO往往可為用戶提供更多的移動業(yè)務(wù)選項(xiàng)、更多的增值業(yè)務(wù)和更低廉的消費(fèi)價格。
5 網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中的若干問題
（1） 擴(kuò)展用戶容量的方法
a.在原有的基站分布基礎(chǔ)上增加新基站，實(shí)質(zhì)是縮小蜂窩半徑、增大基站分布密度；
b.每個蜂窩使用更多的頻點(diǎn)，實(shí)質(zhì)是增加無線手發(fā)機(jī)的數(shù)量；
c.將一個基站分成若干個扇區(qū)，最常用的是三扇區(qū)。
（2） 移動終端的復(fù)合集成
以股票交易為例。用戶可能需要隨時了解股市行情，往往下行信息最大且頻繁，移動數(shù)據(jù)終端可能滿足不了這種需求，一個可選方案是利用MOTOROLA的FLEX BP機(jī)在150/280MHZ頻段單收下行信息；上行信息量小且不頻繁，則可用移動數(shù)據(jù)終端上傳；而顯示和處理信息可選用PAD。即將三者復(fù)合集成為一部完整的股票交易用無線移動數(shù)據(jù)終端了。
（3） 電波傳播的穿透損耗
在800MHZ頻段，市區(qū)的建筑物穿透損耗平均值為18db，鄉(xiāng)村為6db,本組數(shù)據(jù)可供用戶對室內(nèi)覆蓋程度作出估算。
（4） 互放站的運(yùn)用
在某些需要延伸或擴(kuò)大覆蓋的地方，或某些大的建筑物內(nèi)（如商場、寫字樓等），可以采用互放站來達(dá)到自己的。
6 一個典型的移動數(shù)據(jù)通信網(wǎng)
瑞典ERICSSON公司的Mobitex移動數(shù)據(jù)通信網(wǎng)已經(jīng)在五大洲的30多個國家獲得應(yīng)用，其中包括美國、英國、加拿大和澳大利亞等通信強(qiáng)國。Mobitex是移動數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域中一個開放的國際標(biāo)準(zhǔn)，Mobitex運(yùn)營商協(xié)會（MOA）負(fù)責(zé)保持其開放性，并為新的運(yùn)營商提供幫助，目前全球有數(shù)百家公司正在從事與Mobitex相關(guān)的開發(fā)、研制和生產(chǎn)。Mobitex是蜂窩式分組交談專用數(shù)據(jù)通信網(wǎng)，其主要系統(tǒng)參數(shù)如下：
工作頻段：下行821—825MHZ 上行866—870MHZ(中國市場)；
相鄰頻道間隔：12.5KHZ；
收發(fā)頻道間隔：45MHZ;
雙工方式：FDD;
用戶數(shù)據(jù)率：上、下行軍為8Kbps；
頻譜利用率：0.64bit/Hz;
隨機(jī)差錯控制方式：12，8漢明碼；
突發(fā)差錯控制方式：交織編碼（深度21bit）；
抗衰落性能：能抗2.6ms的衰落；
信道接入方式：時隙CSMA(載波偵聽多址)；
頻點(diǎn)資源：采用15對12.5KHZ信道組成蜂窩網(wǎng)時。建立一個覆蓋全國的Mobitex網(wǎng)只需2*187.5KHZ的頻帶寬度；
系統(tǒng)容量：每個信道可為25000個自動抄表用戶、或800個無線POS用戶或600個E—mail用戶服務(wù)，但往往一個信道內(nèi)要容納多種多樣不同用戶，使容量難以確定，但大致平均而言，每個12.5KHZ信道可容納不同類型用戶1000戶；
廣播方式：采用現(xiàn)代組波技術(shù)UNIVAST；
延時：傳輸延時≤5S，網(wǎng)絡(luò)排隊(duì)延時≤10S,平均電池延時≤20S
復(fù)合方式：時分復(fù)用，頻用復(fù)用；
安全性：空間協(xié)議和系統(tǒng)協(xié)議均保證安全；
可靠性：確保信息送達(dá)；
投資成本：一個含40個基站的Mobitex系統(tǒng)設(shè)備（不含數(shù)據(jù)終端設(shè)備）大約需380萬美元。