关于移动数据业务问题

利用蜂窝移动通信系统向用户提供高质量的数据业务，一直是蜂窝移动通信网运营商孜孜以求的重要服务目标。下面就移动通信网上开放数据业务的问题提出个人的一些看法。

１ 移动数据业务普及的基本条件

    移动数据业务如果要有市场，必须具备以下基本条件：

    独有性

    在数据业务市场由有线和无线分享的条件下，不考虑固定业务方式的竞争能力，孤立设计移动数据业务的市场空间和简单地把固定网的业务方式想象性地搬移到移动环境下是不正确的。ＷＡＰ的实践很能说明问题。移动方式在提供话音业务时有其独到的优势，但是在开展数据业务的时候也有其自己天生的弱点，这是为蜂窝移动通信网设计数据业务时的重要出发点之一。要想避开自己的弱点，就必须在某些业务类型上具备有线数据业务无法实现或不便实现的技术特征，至少在某些特定的场合下的特定应用是这样。特别是在移动通信网提供数据业务的初期更要避免和固定网业务方式直接竞争市场。比如，在商场购物时利用手机向家人传递物品静止图像，以便商量是否购买就是此业务一个难以替代的技术特征。

    易操作性

    由于移动终端的小型化使得使用者在操作时十分不便，这也是一个不容回避的事实。因此，要求尽量少而简单操作的数据业务是便于普及的移动数据业务方式。购物业务和位置向导业务就是这类业务。

    业务速率的适配性

    由于在提供数据业务的时候，空中接口和地面部分永远是一个统一的整体，因此，空中接口的速率就必须根据固定网的速率有灵活的适配性。这样有助于使用合理的资费吸引用户并尽最大可能发挥系统的设计能力。

２ 移动通信系统的业务设置方式

    移动通信系统中不同业务的设置可以采取不同业务分开设置和不同业务合并设置两种方式。从固定网的发展看，也有业务合设和分设两种途径。

    目前，有一种观点认为不妨从固定网业务的发展历程预测移动网未来的发展。无论是ＩＭＴ－２０００的ＤＳ（直接序列）方式还是ＭＣ（多载波）方式的各个阶段，都有一个共同的特点，这就是要把数据业务（包括非实时和实时业务）和话音业务用一个统一的网络平台和空中接口平台进行处理。从固定网的情况看，ＩＳＤＮ和ＡＴＭ曾经都是想把话音业务和数据业务捆绑在一起用一个统一的平台进行传输，但是业务实践的结果证明都不成功。现在的一个发展热点是正好相反的思路，即利用数据业务平台传输话音，这就是ＩＰ电话。从目前的发展看，ＩＰ电话的前景还不容乐观。从技术的发展阶段看，目前还没有技术能够折衷和兼顾业务合设方式中不同业务的质量要求。认为ＩＰ能够低价位地提供话音业务是不正确的，因为，业务的资费是人为的，用ＩＰ这种技术去解决人为因素的不合理性是不恰当的。

    另外，从终端共用的角度看，将话音终端和数据终端分设，不会给用户造成不便。因为将来的无线数据终端应该是现在的便携式计算机的自然延伸。而且从使用习惯上讲，话音终端的体积减小使用户感到携带方便而不影响使用效果，而数据终端体积减小虽然使用户感到携带方便却影响使用效果。因此，明智的选择也许是将两者分开，毕竟同时需要两种业务和两种终端功能的用户占少数。

    根据这样的分析，可以认为，如果用１ｘ系统为话音业务提供服务，同时采用ＨＤＲ（高数据速率）或其他什么别的技术为数据用户服务是一种比较理想的组合，不仅兼顾用户对两种业务的需求，而且在技术上比较容易实现终端设备。

    业务合设主要适合话音业务和数据业务的比例相差较大，特别是在初期引入数据业务的时候。在３Ｇ初期，由于数据业务的量比较小，因此，采用ｃｄｍａ２０００ １ｘ等系统的业务合设方式是一种经济合理而且可行的建网方式。在数据业务形成基本规模后，可以采用１ｘ＋ＨＤＲ等方式满足不同数据负荷的要求。

３ 移动通信系统的数据业务极限

    应该特别注意到，在移动通信系统向用户开放数据业务的情况下，移动通信系统提供数据业务的速率需要地面固定网电路的配合，不可能不考虑固定网而单独决定。这是因为，因特网的网站目前还没有直接通过无线方式向公众进行服务的。因此，移动通信系统向用户提供的业务速率必然不可能超过地面固定网的传输速率。脱离固定网的传输能力来设计移动通信系统的传输速率是不现实的，也是没有意义的。

４ 系统能力与业务应用的关系

    移动通信系统为数据业务提供的系统能力由峰值速率和吞吐量指标表示。这些指标仅仅表示系统提供应用的最大系统能力，并不表示系统提供应用的实际能力。

    在系统能力和业务应用方面，应该首先确定业务应用，然后要求系统根据不同的业务应用提供相应的系统能力。在没有确定业务应用的情况下，盲目地要求系统提供很高的系统能力是不正确的，这就像没有弄清楚用途就买工具一样。

    在实际运营中，要求系统为所有应用提供高速数据业务能力是不合适的。由于在任何一次具体的数据业务过程中，都需要空中接口和地面部分共同提供通道，因此，实际的速率是空中接口和地面这部分中的最小值。这就要求空中接口在业务速率的提供上有适配性。

    如果空中接口始终为任何一种业务应用配置最高业务能力，则收费就是按最高业务能力收费，而如果实际用户得到的服务效果受到地面部分的限制无法达到无线部分提供的最高系统能力的话，就会出现按高速业务付费而实际得到低速服务情况，这势必影响数据业务的开展和推广。

５ 移动通信系统的数据业务速率指标

    当前，第３代移动通信系统在向用户开放数据业务时，所提供的数据业务速率指标是系统的峰值速率而不是平均速率。用户听到的系统指标也仅仅是速率而不是吞吐量。严格讲，峰值速率仅仅表现了系统的能力，而用户能够享受的服务能力应该用系统的吞吐量能力而不是峰值速率能力来衡量。特别是在系统通过捆绑话音业务信道提供高速数据业务能力的情况下，系统的峰值数据速率就越发没有意义。因为，话音业务信道的性能指标是误码率为１０－３，而数据业务的质量指标是１０－６，因此，使用满足话音业务要求的信道指标来达到传输数据业务的要求必然要涉及到重发机制。重发的次数越多，系统的吞吐量就越低，但是这与系统在空中接口上的传输速率没有关系。因此片面宣传系统的峰值传输速率反而会给用户造成错误的观念。

６ 业务对覆盖的需求

    不同的业务对覆盖的要求是不同的，这主要取决于用户的使用习惯。有些习惯是可以通过业务的发展慢慢培养，比如使用计算机进行写作时同时输入和思考。有些习惯是人类与生俱来的生理特点决定的，是无法培养的。从人的生理特性看，在移动中听和说都是没有问题的，但是在移动条件下阅读是对人体的健康有损害的。另外在移动的交通工具上使用话音移动业务已经与现行的法规相抵触，如果使用需要阅读的移动业务将更加危险。数据业务在今天看来主要是因特网的浏览性质的，在人类不适宜在移动中阅读和书写的形势下认为将来会有很多人在移动环境中浏览因特网是不现实的。

    未来移动通信系统向用户提供的业务可以用话音和数据进行分类。数据业务可以用ＱＯＳ要求进一步分为实时数据业务和非实时数据业务两类。前者以因特网服务为典型例子，后者以移动视频业务为典型例子。但是，不论是何种类型的数据业务，用户由于生理特点和现行社会的某些法规的约束难以在移动过程中使用。

    这样分析，可以认为不同的业务在移动中对覆盖的要求是不同的。

    话音业务要求普遍的连续覆盖，因为用户随时随地可以有发起呼叫和接听电话的需求。而且从理论上讲，用户有可能进入服务区的任何角落。

    数据业务要求可间断的热点覆盖，特别是在数据业务初期部署的时候。而且数据业务的发展与经济政治文化的发达程度有很大的关系。虽然从理论上讲，用户有可能也有权利要求在服务区的任何角落得到数据业务服务，但这肯定不应该是提供业务初期的服务质量指标。

７ 数据业务的开设方式

    在中国现有的移动通信网络前提下，运营公司在考虑开放数据业务时，必须考虑以下两个用户群：ＧＳＭ用户和未来的ＣＤＭＡ用户。

    向ＧＳＭ用户开放数据业务的方式有两种：一种是利用ＧＰＲＳ的方式，这种方式的优点是很快就可以开放业务，但有严重的缺点。首先，ＧＳＭ用户的数据业务需求需要一个相当长的培养期，并且数据业务也需要有一定范围的热点覆盖。在满足覆盖要求的条件下，如果数据业务量小，一定规模的覆盖将造成设备闲置，从而造成投资浪费。如果业务量大，并且系统采用动态信道捆绑方式，在用户的业务承载能力基本上是一个或两个话音信道的能力。如果采用静态信道捆绑方式，则可能造成系统阻塞；另外一种为ＧＳＭ用户开放数据业务的方式是利用ＧＳＭ＋ＣＤＭＡ双模手机，将ＧＳＭ网络用户的数据业务需求转移到ＣＤＭＡ网上。这种方式的优点是将所有用户的数据业务需求由一个系统平台来满足，而不是ＧＳＭ用ＧＰＲＳ满足，ＣＤＭＡ用１ｘ或其他方式满足，以避免为ＧＳＭ用户少量的数据业务需求建设庞大的ＧＰＲＳ。

    对于ｃｄｍａ２０００ １ｘ方式，由于系统容量是ＧＳＭ的近６倍，因此可以在网络设计时保证基本的数据业务能力，而在没有数据业务时，系统配置可以全部用于话音业务。

８ 数据业务的典型类别

    未来的移动通信系统开放的数据业务应该选择满足上述设置原则和基本技术特征的业务。数据业务的用户需要逐步培养。从目前的情况看，满足独有性和免操作性的业务有以下几个：

    静止图像传输

    业务基本用途包括用于商场购物时与家人商议，其基本要求包括中等带宽需求、高ＱＯＳ需求、短持续时间、低激活因数、局部突发性。其中的基本要素有：上行数据量１２７ｋｂｙｔｅｓ，下行数据量０，最大事物单元５００ ｂｙｔｅｓ，单次持续时间２分钟，激活因数５０％。

    交互游戏

    业务基本用途为消遣，日本的ｉＭＯＤ就是以此为主要业务内容。其基本要求包括高带宽要求、中等ＱＯＳ要求、长持续时间、高激活因数。它的上行链路数据量１．４Ｍｂｙｔｅｓ，下行链路数据量５．６Ｍｂｙｔｅｓ，最大事物单元１００ｂｙｔｅｓ，单次持续时间３０分钟，激活因数９５％。

     可视电话

     业务基本用途为高层次电话需求，其基本要求包括高带宽要求、高ＱＯＳ要求、中等持续时间、中等激活因数，上行链路数据量４．９Ｍｂｙｔｅｓ，下行链路数据量４．９Ｍｂｙｔｅｓ，最大事物单元１００ｂｙｔｅｓ，单次持续时间６分钟，激活因数７５％。

     位置向导业务

     业务基本用途为在移动环境下为用户提供所在方位的环境信息向导，其基本要求包括不对称业务需求、中等带宽要求、非实时性、高ＱＯＳ要求。

      指定归属位置业务

      业务基本用途为用户可以指定居家和办公两个位置为资费优惠归属位置。当用户进入这两个指定的归属位置基站的服务区内时，收费可以有相当的优惠。其他业务特性与相应的业务相同。

９ 移动因特网业务问题

    在蜂窝移动通信网上开设因特网业务，是近来非常热门的话题，但最终能否变为现实，有待于深入切实的理论研究和分析，更有待于现实的检验。

移动因特网业务是电话业务从有线发展到无线的进一步延伸。但是，电话从有线方式发展到无线，改变的仅仅是接入网的传输方式，并没有改变用户的行为模式。传输介质虽然变了，但是业务模型仍然可以由泊松到达和负指数持续时间来描述。

    但是，当我们把移动电话的应用从话音业务拓展到因特网业务后，虽然传输介质没有改变，但是两种不同业务形式所引起的用户行为模式发生了变化。因此，对系统性能的影响评价准则和评价方法也要有相应的变化。

    移动因特网不能简单地看成是从有线因特网业务通过变更传输方式的移植。对于拨号上网的有线网用户，在接入网部分不和其他用户共享资源；而对于利用移动方式上网的因特网用户，在接入网部分是和其他用户共享接入网资源的。

    对于业务合设方式的第３代移动通信系统，由于因特网用户的大量出现，必然引起话音用户在系统忙时的阻塞率上升从而引起系统的满意度指标下降。这是一个值得注意和有待认真研究的课题。

１０ 数据业务的实施

    移动网络数据业务的开放分以下３个阶段：

    业务意识培养期

     这个时期的主要任务是设计适当的数据业务类型，引导和培养用户使用移动数据业务，制定合理的资费。这个时期的数据业务主要是由ｃｄｍａ２０００ １ｘ方式提供。预计这个时期为一年半到两年。

     业务初步发展期

     这个时期是数据业务量逐步增长的时期，同时也是ＣＤＭＡ系统话音业务大发展的时期。这个时期的主要任务是适时地引入ＨＤＲ系统，满足用户对数据业务的需求。在ＨＤＲ开始建设的初期，用户的数据业务需求主要还是由１ｘ系统承担，并且逐步向ＨＤＲ过渡。在这个时期中，双模甚至三模手机是终端的主流方式。ＧＳＭ用户和ＣＤＭＡ用户的数据业务需求将用统一的方式提供服务。预计这个时期为１年左右。

     业务持续发展期

      这个时期是数据业务量逐渐超过话音业务量的时期。从这个时期开始，用户的数据业务需求不应再由１ｘ系统分担。

（收稿日期：２０００－０８－２０）

[摘要] 文章首先提出了普及移动业务的基本条件，进一步探讨了移动数据业务的速率极限及指标、移动数据业务的覆盖以及该业务的两种开设方式等问题，最后设想了开放移动数据业务的3个实施阶段。

[关键词] 移动数据业务 系统能力 业务速率 覆盖 开设

[Abstract] This paper puts forward the three basic conditions for opening mobile data communication service, and then further discusses the limit and index of data transmission rate, service coverage and two different ways to open the service. At the end of the paper three possible implementation stages of opening the mobile data communication service are proposed.

[Keywords] Mobile data service System bearing capacity Transmission rate of service Coverage Opening