3G關(guān)鍵技術(shù)在移動(dòng)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(dòng)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(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)電話和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的移動(dòng)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(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(tǒng)(1G)和第二代GSM、CDMA數(shù)字通信系統(tǒng)(2G)，第三代移動(dòng)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(dòng)電子商務(wù)業(yè)務(wù)的開展奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。


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)，是指通過手機(jī)、PDA(個(gè)人數(shù)字助理)、手提電腦等移動(dòng)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(dòng)。相對于傳統(tǒng)的電子商務(wù)而言,它真正實(shí)現(xiàn)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)頁瀏覽、電話會(huì)議、電子商務(wù)等多種高質(zhì)量信息服務(wù)，滿足移動(dòng)終端用戶完全個(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(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(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(tǒng)相比，第三代移動(dòng)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(dòng)多媒體業(yè)務(wù)。移動(dòng)通信系統(tǒng)特性的對比所示。

第一代模擬移動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(gè)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(dòng)通信系統(tǒng)采用頻分雙工(FDD)模式和時(shí)分雙工(TDD)模式。FDD模式支持對稱業(yè)務(wù)，移動(dòng)速度能達(dá)到500km/h。FDD模式利用分離的兩個(gè)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(dòng)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(gè)信道，允許在同一個(gè)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(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(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(dòng)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(tái)，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(dòng)訂票訂位服務(wù)系統(tǒng)，用戶可通過手機(jī)實(shí)時(shí)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(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(tǒng)相比，第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)將Internet和移動(dòng)通信相結(jié)合,使得移動(dòng)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(shí)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(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(huì)話類、流類、交互類和背景類。會(huì)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(shí)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(shí)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(shí)延、抖動(dòng)、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(shí)，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(dòng)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(dòng)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(shí)間內(nèi)積累了數(shù)百萬的用戶；在日本，移動(dòng)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(jì)售出近700萬部。我國的GGTV手機(jī)電視門戶是首個(gè)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(dòng)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(dòng)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(gè)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(dòng)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(dòng)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(gè)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(dòng)通信系統(tǒng)克服了第二代移動(dòng)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(shí)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(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(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(shí)，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(shí)接收到此次消費(fèi)的信息記錄。

(2)身份認(rèn)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(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(dòng)臺(tái)識(shí)別號(ESN)就可以很容易克隆手機(jī)。第二代移動(dòng)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(shí)用戶身份識(shí)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(shí)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(dòng)業(yè)務(wù)身份識(shí)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(dòng)電話用戶身份的有效識(shí)別為移動(dòng)電子商務(wù)業(yè)務(wù)開展創(chuàng)造了條件。由于手機(jī)識(shí)別碼(IMSI)的唯一性，在可靠的身份識(shí)別系統(tǒng)的支持下，使手機(jī)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(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(tái)上的移動(dòng)電子商務(wù)將具有巨大的應(yīng)用前景。