3G關(guān)鍵技術(shù)在移動電子商務(wù)中的應(yīng)用

一、引言

隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及與發(fā)展，建立在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的電子商務(wù)逐漸被人們接受并給人們的生活帶來重大的影響。但隨著數(shù)字技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合，以及互聯(lián)網(wǎng)與移動通信的融合發(fā)展，人們已不再僅僅滿足于依托固定通信線路的電子商務(wù)運(yùn)作方式，而希望能實(shí)現(xiàn)“任何人在任何地點(diǎn)、任何時間可以進(jìn)行任何形式的”電子商務(wù)活動，因此主要依托移動電話和移動互聯(lián)網(wǎng)的移動電子商務(wù)具有廣闊的應(yīng)用前景。

但是現(xiàn)有的GSM、GPRS通信系統(tǒng)在傳輸速度、服務(wù)質(zhì)量(QoS)、信息安全等方面的性能與移動電子商務(wù)的需要有較大的差距。相對第一代模擬制式通信系統(tǒng)(1G)和第二代GSM、CDMA數(shù)字通信系統(tǒng)(2G)，第三代移動通信系統(tǒng)(3g)是以IP網(wǎng)為核心網(wǎng)絡(luò)并與各種形式的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的系統(tǒng)，可以提供圖像、音樂、視頻等豐富的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和較好的安全性能，為移動電子商務(wù)業(yè)務(wù)的開展奠定了堅實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。


二、支撐移動電子商務(wù)的3G關(guān)鍵技術(shù)

移動電子商務(wù)，是指通過手機(jī)、PDA(個人數(shù)字助理)、手提電腦等移動通信設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)有機(jī)結(jié)合所進(jìn)行的電子商務(wù)活動。相對于傳統(tǒng)的電子商務(wù)而言,它真正實(shí)現(xiàn)了隨時隨地的信息交流和貼身服務(wù)。3G移動通訊網(wǎng)絡(luò)和工具可以提供網(wǎng)頁瀏覽、電話會議、電子商務(wù)等多種高質(zhì)量信息服務(wù)，滿足移動終端用戶完全個性化的需求，在實(shí)際生活中產(chǎn)生巨大的作用，促進(jìn)移動電子商務(wù)的發(fā)展。支撐移動電子商務(wù)的3G關(guān)鍵技術(shù)主要表現(xiàn)在傳輸速率、傳輸質(zhì)量、信息安全性等方面性能的提升。

1.極高的傳輸速率適應(yīng)現(xiàn)代移動電子商務(wù)業(yè)務(wù)

傳輸速度是移動電子商務(wù)生存和發(fā)展的根本。與之前的移動通信系統(tǒng)相比，第三代移動通信系統(tǒng)的主要特征是可以提供極高的數(shù)據(jù)傳輸速度和豐富多彩的移動多媒體業(yè)務(wù)。移動通信系統(tǒng)特性的對比所示。

第一代模擬移動通信系統(tǒng)不能提供非話音業(yè)務(wù)，語音傳輸質(zhì)量不高。第二代移動通信系統(tǒng)采用數(shù)字調(diào)制技術(shù)，可以支持話音業(yè)務(wù)，也可以支持低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。隨著無線用戶的增長以及無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的迅速增加，GSM推出了一種移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，即通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS)。GPRS(2.5G)在GSM電路中疊加一個基于分組的無線接口，提供115kbit/s速率的分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，以快速接入數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。但是115kbit/s的接入速率是一種理想的情況，在實(shí)際應(yīng)用中，由于多種因素的影響，速率一般在20kbit/s左右，比理論速度慢得多。

第三代移動通信系統(tǒng)采用頻分雙工(FDD)模式和時分雙工(TDD)模式。FDD模式支持對稱業(yè)務(wù)，移動速度能達(dá)到500km/h。FDD模式利用分離的兩個對稱頻率信道，進(jìn)行信息接收和傳送，采用包交換等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。TDD模式支持非對稱的分組交換業(yè)務(wù)和速率高達(dá)2Mbit/s的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，移動速度能達(dá)到120km/h。TDD模式不需要成對的頻率，上下行鏈路的業(yè)務(wù)可以共享一個信道，允許在同一個無線電載波上交替地進(jìn)行上下行鏈路傳輸，適合非對稱分組交換業(yè)務(wù)的傳輸。3G在無線數(shù)據(jù)傳輸方面的性能指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到傳輸多媒體業(yè)務(wù)的速率要求，它們能實(shí)現(xiàn)在高速移動環(huán)境中支持速率為144kbit/s的業(yè)務(wù)，步行慢速移動環(huán)境中支持速率為384kbit/s的業(yè)務(wù)，室內(nèi)環(huán)境支持速率達(dá)2Mbit/s的業(yè)務(wù)，完全能夠滿足信息交互、娛樂等移動電子商務(wù)業(yè)務(wù)的運(yùn)行，對于開拓業(yè)務(wù)范圍、提高服務(wù)水平提供了理想的平臺，大大拓展了增值業(yè)務(wù)的空間。

例如在票務(wù)系統(tǒng)的開發(fā)中，依托3G傳輸速度的優(yōu)勢，在傳統(tǒng)訂票業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)上可拓展更高質(zhì)量的服務(wù)。如電影院、餐飲的移動訂票訂位服務(wù)系統(tǒng)，用戶可通過手機(jī)實(shí)時查看座位預(yù)定情況，直接預(yù)定需要的座位；機(jī)票訂票系統(tǒng)中可通過無線通信實(shí)現(xiàn)航班查詢、預(yù)定電子客票和辦理登機(jī)牌的功能。

2.QoS的高低決定現(xiàn)代移動電子商務(wù)興衰

傳輸服務(wù)質(zhì)量(QoS)的好壞直接關(guān)系到移動電子商務(wù)的興衰成敗。與第一、第二代移動通信系統(tǒng)相比，第三代移動通信系統(tǒng)將Internet和移動通信相結(jié)合,使得移動電子商務(wù)業(yè)務(wù)的數(shù)量和種類得到前所未有的增長,各種實(shí)時業(yè)務(wù)、多媒體業(yè)務(wù)不斷涌現(xiàn),要求提供端到端的QoS保證。

1G、2G網(wǎng)絡(luò)基于電路交換方式，電路連接建立后就能保證QoS，其定義了一系列電路承載業(yè)務(wù)，包括同步/異步和透明/非透明等參數(shù)，并定義了有限的比特速率集；這些原則對所有后續(xù)移動網(wǎng)演進(jìn)版本均有效。GPRS基于分組交換，只提供“BestEffort”QoS，不保證比特率和時延等。GPRS接入網(wǎng)沒有“連接”概念，所有用戶流是混合的，不能提供QoS保證。GPRS的QoS參數(shù)在用戶終端UE與網(wǎng)絡(luò)側(cè)實(shí)體SGSN、GGSN之間傳遞，包括分組包優(yōu)先級以及是否需要重傳等，由各設(shè)備商自行實(shí)現(xiàn)。3G系統(tǒng)QoS體系集合了ATM網(wǎng)絡(luò)、IP網(wǎng)絡(luò)、第二代GSM網(wǎng)絡(luò)的QoS機(jī)制，最終實(shí)現(xiàn)基于“全I(xiàn)P”的QoS體系結(jié)構(gòu)。

與1G、2G網(wǎng)絡(luò)相比，3G網(wǎng)絡(luò)滿足不同業(yè)務(wù)類型的需求。3G系統(tǒng)定義了4種承載業(yè)務(wù)類別：會話類、流類、交互類和背景類。會話類的主要特征是保證數(shù)據(jù)順序關(guān)系、嚴(yán)格的低延時要求，比如語音、可視電話的應(yīng)用；流類的主要特征是保證數(shù)據(jù)順序關(guān)系，比如視頻流、音頻流的應(yīng)用；交互類的主要特征是請求應(yīng)答模式、保證業(yè)務(wù)內(nèi)容，比如網(wǎng)頁瀏覽的應(yīng)用；背景類的主要特征是數(shù)據(jù)沒有時延要求、保證業(yè)務(wù)內(nèi)容，比如Email、FTP文件下載的應(yīng)用。3G對上述4種業(yè)務(wù)類別在傳輸時延、抖動、誤碼率、重傳機(jī)制等方面都定義了豐富的QoS屬性和參數(shù)值。同時，3G網(wǎng)絡(luò)提供應(yīng)用層、傳輸層、鏈路層和物理層等端到端的QoS保證和跨層端到端自適應(yīng)QoS多媒體傳輸結(jié)構(gòu)，涉及幾乎所有網(wǎng)絡(luò)單元，包括用戶終端UE、接入網(wǎng)UTRAN實(shí)體、核心網(wǎng)CN實(shí)體，以達(dá)到理想的端到端的質(zhì)量。其定義的QoS技術(shù)主要包括綜合服務(wù)/資源預(yù)留(IntServ/RSVP)、差分服務(wù)(DiffServ)、多協(xié)議標(biāo)記交換(MPLS)、流量工程和基于約束的尋路等，以實(shí)現(xiàn)最佳的動態(tài)資源分配。3G的QoS參數(shù)由運(yùn)營商自行決定。

3G系統(tǒng)高質(zhì)量的QoS為移動電子商務(wù)媒體的運(yùn)行提供了可靠的保證。例如手機(jī)電視的實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用，在韓國，手機(jī)電視的DMB標(biāo)準(zhǔn)已于2005年5月和11月投入商用，在短短的兩年時間內(nèi)積累了數(shù)百萬的用戶；在日本，移動運(yùn)營商在2006年4月推出了手機(jī)電視業(yè)務(wù)，截至2007年3月底，日本的電視手機(jī)已經(jīng)累計售出近700萬部。我國的GGTV手機(jī)電視門戶是首個面向全球的雙語版手機(jī)電視WAP服務(wù)網(wǎng)站，采用世界領(lǐng)先的圖像壓縮及編解碼技術(shù)，免費(fèi)為全球用戶提供高質(zhì)量的手機(jī)音視頻服務(wù)。

3.可靠的信息安全性保證現(xiàn)代移動電子商務(wù)應(yīng)用

安全是電子商務(wù)推進(jìn)過程中最被用戶關(guān)注的問題，移動電子商務(wù)信息的安全性主要體現(xiàn)在業(yè)務(wù)信息的保密性和身份認(rèn)證兩個方面。

(1)保密性是電子商務(wù)全面推廣應(yīng)用的重要屏障。第一代模擬移動通信系統(tǒng)幾乎沒有采用任何保密措施，用戶的信息是以明文傳遞的。第二代移動通信系統(tǒng)中，在保密性方面有了較大的改進(jìn)，采用了密鑰分配和加密等密碼技術(shù)，用戶信息以密文的方式傳遞，但仍然存在3個方面的缺陷：①加密機(jī)制基于基站，只對空中接口部分進(jìn)行加密，而網(wǎng)絡(luò)內(nèi)和網(wǎng)間鏈路上仍然采用明文傳輸；②密鑰長度較短，只有64bit；③沒有考慮數(shù)據(jù)完整性保護(hù)。

第三代移動通信系統(tǒng)克服了第二代移動通信系統(tǒng)的不足，并針對3G系統(tǒng)的新特性，定義了更加完善的安全特性與安全服務(wù)。3G系統(tǒng)在改進(jìn)算法的同時把密鑰長度增加到128bit，還把3GPP接入鏈路數(shù)據(jù)加密延伸至無線接入控制器(RNC)，既提供了接入鏈路信令數(shù)據(jù)的完整性保護(hù)，還向用戶提供了可隨時查看自己所用的安全模式及安全級別的安全可視性操作。

3G在保密性能方面的提高為移動電子商務(wù)實(shí)時支付等功能的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，為手機(jī)直接小額支付和以手機(jī)為媒介進(jìn)行銀行卡消費(fèi)創(chuàng)造了條件。例如重慶市推出的“長江掌中行手機(jī)錢包”將手機(jī)SIM卡和銀行卡賬號進(jìn)行捆綁，當(dāng)市民在商場、超市、餐飲娛樂場所等進(jìn)行消費(fèi)或乘坐輕軌買票時，只要拿出手機(jī)在POS機(jī)上輕輕一掃，即刻完成支付，手機(jī)同時接收到此次消費(fèi)的信息記錄。

(2)身份認(rèn)證是保障移動電子商務(wù)中個性化、便捷化的重要條件。第一代模擬移動通信系統(tǒng)中用戶身份鑒別非常簡單，攻擊者只要截獲了電子序列號(MIN)和移動臺識別號(ESN)就可以很容易克隆手機(jī)。第二代移動通信系統(tǒng)中雖采用了身份認(rèn)證，但采用的是單方面認(rèn)證機(jī)制，用戶無法實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行認(rèn)證，同時用戶身份識別(IMSI)以明文形式在網(wǎng)絡(luò)傳送，因此非法的設(shè)備(如偽基站)可以偽裝成合法的網(wǎng)絡(luò)成員，從而欺騙用戶，竊取用戶的信息。3G系統(tǒng)則提供了雙向認(rèn)證機(jī)制，不但網(wǎng)絡(luò)可以對用戶進(jìn)行身份認(rèn)證，而且用戶可以對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行身份認(rèn)證，同時3G采用增強(qiáng)的用戶身份機(jī)密(EUIC)，通過歸宿網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的用戶身份解密節(jié)點(diǎn)(UIDN)對移動業(yè)務(wù)身份識別模塊進(jìn)行認(rèn)證。

3G提供了更完善的身份認(rèn)證體系，雙向認(rèn)證的引入更進(jìn)一步保障了用戶使用的安全性，有效地防范了虛假網(wǎng)站，而且對移動電話用戶身份的有效識別為移動電子商務(wù)業(yè)務(wù)開展創(chuàng)造了條件。由于手機(jī)識別碼(IMSI)的唯一性，在可靠的身份識別系統(tǒng)的支持下，使手機(jī)作為移動電子商務(wù)成功的交易憑證成為可能。例如在門票系統(tǒng)中(見圖4)使用手機(jī)作為購票工具和支付手段，交易成功后以手機(jī)作為檢票依據(jù)，實(shí)現(xiàn)多用戶同步交易和快速通過，將大大提高工作的效率。


三、總結(jié)

綜上所述，3G技術(shù)的發(fā)展為移動電子商務(wù)在傳輸速度、傳輸質(zhì)量、安全性能等方面提供了良好的技術(shù)保障，為提高移動電子商務(wù)的服務(wù)質(zhì)量，開拓增值業(yè)務(wù)創(chuàng)造了條件。隨著3G技術(shù)廣泛使用，建立在3G平臺上的移動電子商務(wù)將具有巨大的應(yīng)用前景。