3G關(guān)鍵技術(shù)在移動(dòng)電子商務(wù)中的應用

一、引言

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

但是現有的GSM、GPRS通信系統在傳輸速度、服務(wù)質(zhì)量(QoS)、信息安全等方面的性能與移動(dòng)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(1G)和第二代GSM、CDMA數字通信系統(2G)，第三代移動(dòng)通信系統(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，可以提供圖像、音樂(lè )、視頻等豐富的數據業(yè)務(wù)和較好的安全性能，為移動(dòng)電子商務(wù)業(yè)務(wù)的開(kāi)展奠定了堅實(shí)的技術(shù)基礎。


二、支撐移動(dòng)電子商務(wù)的3G關(guān)鍵技術(shù)

移動(dòng)電子商務(wù)，是指通過(guò)手機、PDA(個(gè)人數字助理)、手提電腦等移動(dòng)通信設備與互聯(lián)網(wǎng)有機結合所進(jìn)行的電子商務(wù)活動(dòng)。相對于傳統的電子商務(wù)而言,它真正實(shí)現了隨時(shí)隨地的信息交流和貼身服務(wù)。3G移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò )和工具可以提供網(wǎng)頁(yè)瀏覽、電話(huà)會(huì )議、電子商務(wù)等多種高質(zhì)量信息服務(wù)，滿(mǎn)足移動(dòng)終端用戶(hù)完全個(gè)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(dòng)電子商務(wù)的發(fā)展。支撐移動(dòng)電子商務(wù)的3G關(guān)鍵技術(shù)主要表現在傳輸速率、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現代移動(dòng)電子商務(wù)業(yè)務(wù)

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

第一代模擬移動(dòng)通信系統不能提供非話(huà)音業(yè)務(wù)，語(yǔ)音傳輸質(zhì)量不高。第二代移動(dòng)通信系統采用數字調制技術(shù)，可以支持話(huà)音業(yè)務(wù)，也可以支持低速數據業(yè)務(wù)。隨著(zhù)無(wú)線(xiàn)用戶(hù)的增長(cháng)以及無(wú)線(xiàn)數據業(yè)務(wù)的迅速增加，GSM推出了一種移動(dòng)數據業(yè)務(wù)，即通用分組無(wú)線(xiàn)業(yè)務(wù)(GPRS)。GPRS(2.5G)在GSM電路中疊加一個(gè)基于分組的無(wú)線(xiàn)接口，提供115kbit/s速率的分組數據業(yè)務(wù)，以快速接入數據網(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(dòng)通信系統采用頻分雙工(FDD)模式和時(shí)分雙工(TDD)模式。FDD模式支持對稱(chēng)業(yè)務(wù)，移動(dòng)速度能達到500km/h。FDD模式利用分離的兩個(gè)對稱(chēng)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)現高速數據業(yè)務(wù)。TDD模式支持非對稱(chēng)的分組交換業(yè)務(wù)和速率高達2Mbit/s的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，移動(dòng)速度能達到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(gè)信道，允許在同一個(gè)無(wú)線(xiàn)電載波上交替地進(jìn)行上下行鏈路傳輸，適合非對稱(chēng)分組交換業(yè)務(wù)的傳輸。3G在無(wú)線(xiàn)數據傳輸方面的性能指標已經(jīng)達到傳輸多媒體業(yè)務(wù)的速率要求，它們能實(shí)現在高速移動(dòng)環(huán)境中支持速率為144kbit/s的業(yè)務(wù)，步行慢速移動(dòng)環(huán)境中支持速率為384kbit/s的業(yè)務(wù)，室內環(huán)境支持速率達2Mbit/s的業(yè)務(wù)，完全能夠滿(mǎn)足信息交互、娛樂(lè )等移動(dòng)電子商務(wù)業(yè)務(wù)的運行，對于開(kāi)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)系統的開(kāi)發(fā)中，依托3G傳輸速度的優(yōu)勢，在傳統訂票業(yè)務(wù)的基礎上可拓展更高質(zhì)量的服務(wù)。如電影院、餐飲的移動(dòng)訂票訂位服務(wù)系統，用戶(hù)可通過(guò)手機實(shí)時(shí)查看座位預定情況，直接預定需要的座位；機票訂票系統中可通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信實(shí)現航班查詢(xún)、預定電子客票和辦理登機牌的功能。

2.QoS的高低決定現代移動(dòng)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(dòng)電子商務(wù)的興衰成敗。與第一、第二代移動(dòng)通信系統相比，第三代移動(dòng)通信系統將Internet和移動(dòng)通信相結合,使得移動(dòng)電子商務(wù)業(yè)務(wù)的數量和種類(lèi)得到前所未有的增長(cháng),各種實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)、多媒體業(yè)務(wù)不斷涌現,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，并定義了有限的比特速率集；這些原則對所有后續移動(dòng)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(shí)延等。GPRS接入網(wǎng)沒(méi)有“連接”概念，所有用戶(hù)流是混合的，不能提供QoS保證。GPRS的QoS參數在用戶(hù)終端UE與網(wǎng)絡(luò )側實(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，由各設備商自行實(shí)現。3G系統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機制，最終實(shí)現基于“全IP”的QoS體系結構。

與1G、2G網(wǎng)絡(luò )相比，3G網(wǎng)絡(luò )滿(mǎn)足不同業(yè)務(wù)類(lèi)型的需求。3G系統定義了4種承載業(yè)務(wù)類(lèi)別：會(huì )話(huà)類(lèi)、流類(lèi)、交互類(lèi)和背景類(lèi)。會(huì )話(huà)類(lèi)的主要特征是保證數據順序關(guān)系、嚴格的低延時(shí)要求，比如語(yǔ)音、可視電話(huà)的應用；流類(lèi)的主要特征是保證數據順序關(guān)系，比如視頻流、音頻流的應用；交互類(lèi)的主要特征是請求應答模式、保證業(yè)務(wù)內容，比如網(wǎng)頁(yè)瀏覽的應用；背景類(lèi)的主要特征是數據沒(méi)有時(shí)延要求、保證業(yè)務(wù)內容，比如Email、FTP文件下載的應用。3G對上述4種業(yè)務(wù)類(lèi)別在傳輸時(shí)延、抖動(dòng)、誤碼率、重傳機制等方面都定義了豐富的QoS屬性和參數值。同時(shí)，3G網(wǎng)絡(luò )提供應用層、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QoS多媒體傳輸結構，涉及幾乎所有網(wǎng)絡(luò )單元，包括用戶(hù)終端UE、接入網(wǎng)UTRAN實(shí)體、核心網(wǎng)CN實(shí)體，以達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)/資源預留(IntServ/RSVP)、差分服務(wù)(DiffServ)、多協(xié)議標記交換(MPLS)、流量工程和基于約束的尋路等，以實(shí)現最佳的動(dòng)態(tài)資源分配。3G的QoS參數由運營(yíng)商自行決定。

3G系統高質(zhì)量的QoS為移動(dòng)電子商務(wù)媒體的運行提供了可靠的保證。例如手機電視的實(shí)現和應用，在韓國，手機電視的DMB標準已于2005年5月和11月投入商用，在短短的兩年時(shí)間內積累了數百萬(wàn)的用戶(hù)；在日本，移動(dòng)運營(yíng)商在2006年4月推出了手機電視業(yè)務(wù)，截至2007年3月底，日本的電視手機已經(jīng)累計售出近700萬(wàn)部。我國的GGTV手機電視門(mén)戶(hù)是首個(gè)面向全球的雙語(yǔ)版手機電視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)，免費為全球用戶(hù)提供高質(zhì)量的手機音視頻服務(wù)。

3.可靠的信息安全性保證現代移動(dòng)電子商務(wù)應用

安全是電子商務(wù)推進(jìn)過(guò)程中最被用戶(hù)關(guān)注的問(wèn)題，移動(dòng)電子商務(wù)信息的安全性主要體現在業(yè)務(wù)信息的保密性和身份認證兩個(gè)方面。

(1)保密性是電子商務(wù)全面推廣應用的重要屏障。第一代模擬移動(dòng)通信系統幾乎沒(méi)有采用任何保密措施，用戶(hù)的信息是以明文傳遞的。第二代移動(dòng)通信系統中，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(hù)信息以密文的方式傳遞，但仍然存在3個(gè)方面的缺陷：①加密機制基于基站，只對空中接口部分進(jìn)行加密，而網(wǎng)絡(luò )內和網(wǎng)間鏈路上仍然采用明文傳輸；②密鑰長(cháng)度較短，只有64bit；③沒(méi)有考慮數據完整性保護。

第三代移動(dòng)通信系統克服了第二代移動(dòng)通信系統的不足，并針對3G系統的新特性，定義了更加完善的安全特性與安全服務(wù)。3G系統在改進(jìn)算法的同時(shí)把密鑰長(cháng)度增加到128bit，還把3GPP接入鏈路數據加密延伸至無(wú)線(xiàn)接入控制器(RNC)，既提供了接入鏈路信令數據的完整性保護，還向用戶(hù)提供了可隨時(shí)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(dòng)電子商務(wù)實(shí)時(shí)支付等功能的發(fā)展奠定了基礎，為手機直接小額支付和以手機為媒介進(jìn)行銀行卡消費創(chuàng )造了條件。例如重慶市推出的“長(cháng)江掌中行手機錢(qián)包”將手機SIM卡和銀行卡賬號進(jìn)行捆綁，當市民在商場(chǎng)、超市、餐飲娛樂(lè )場(chǎng)所等進(jìn)行消費或乘坐輕軌買(mǎi)票時(shí)，只要拿出手機在POS機上輕輕一掃，即刻完成支付，手機同時(shí)接收到此次消費的信息記錄。

(2)身份認證是保障移動(dòng)電子商務(wù)中個(gè)性化、便捷化的重要條件。第一代模擬移動(dòng)通信系統中用戶(hù)身份鑒別非常簡(jiǎn)單，攻擊者只要截獲了電子序列號(MIN)和移動(dòng)臺識別號(ESN)就可以很容易克隆手機。第二代移動(dòng)通信系統中雖采用了身份認證，但采用的是單方面認證機制，用戶(hù)無(wú)法實(shí)現對網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行認證，同時(shí)用戶(hù)身份識別(IMSI)以明文形式在網(wǎng)絡(luò )傳送，因此非法的設備(如偽基站)可以偽裝成合法的網(wǎng)絡(luò )成員，從而欺騙用戶(hù)，竊取用戶(hù)的信息。3G系統則提供了雙向認證機制，不但網(wǎng)絡(luò )可以對用戶(hù)進(jìn)行身份認證，而且用戶(hù)可以對網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行身份認證，同時(shí)3G采用增強的用戶(hù)身份機密(EUIC)，通過(guò)歸宿網(wǎng)絡(luò )內的用戶(hù)身份解密節點(diǎn)(UIDN)對移動(dòng)業(yè)務(wù)身份識別模塊進(jìn)行認證。

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


三、總結

綜上所述，3G技術(shù)的發(fā)展為移動(dòng)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(dòng)電子商務(wù)的服務(wù)質(zhì)量，開(kāi)拓增值業(yè)務(wù)創(chuàng )造了條件。隨著(zhù)3G技術(shù)廣泛使用，建立在3G平臺上的移動(dòng)電子商務(wù)將具有巨大的應用前景。