移动互联网中的若干问题研究

蒋林涛

对移动互联网的商业模型、移动互联网所使用的两种网络（移动网和无线局域网）的网络特性、移动智能终端、移动网的网络特性和资源管理、移动互联网中的IP地址和寻址等5个问题进行讨论，指出其存在的问题和可能的解决方法，认为这些深层次问题的解决，可使核心技术获得突破性进展。

移动互联网；下一代网；未来网络

This article discusses five issues related to the commercial models of mobile Internet； the characteristics of mobile networks and LANs （both of which are used by mobile Internet）； intelligent mobile terminals； network resource management； and IP addresses and addressing within mobile Internet. It points out existing problems and solutions that may result in breakthroughs in core technologies.

mobile Internet； next generation network； future network

1 移动互联网的商业模型

广告、游戏、电子商务和资本运作是支持互联网发展的4大支柱，也是支持互联网发展的商业模型。但这样的商业模型（特别是广告）不能完全适用于移动互联网。原因很简单，对移动互联网而言，无线频谱资源和电池的供电是两大制约因素。由于无线频谱资源受限，移动网都采用流量经营手段来控制网络资源的消耗。因广告要消耗用户大量的流量资源，广告的价值（那怕是精准广告）是有利于广告主的，但对用户来说近于无用。将用户宝贵的流量资源，换取对用户近于无用的广告，用户是不可能接受的。固定互联网的业务和应用的商业模型是依赖广告来支持的，没有广告支持，移动互联网依靠什么来生存和发展目前是很困惑的事。当然短期可以通过炒作来生存和发展，长期就不行了，因为任何炒作都一定要给人一个希望，希望一旦不能兑现，炒作将会破灭。另外一种新的商业模型是“苹果公司”发明的，即从网络运营商的经营业务收入中分成，用于业务和应用的开发和运维，这种商业模型“苹果公司”的确是做到了，其他公司做得到吗？现实说明是做不到的，这是一种不可复制的商业模型，无法支持移动互联网的生存和发展。商业模型问题有可能是移动互联网在未来的发展中最大的问题和最大的不确定因素。可能的解决办法是移动互联网业务收费，移动互联网中的业务不再像固定互联网中的业务一样，只有单一的一种免费的商业模型，而是保留免费的商业模型外，还有业务收费的商业模型。这是一件不容易的事情，免费的用惯了，要收费的话人们总是会不愿意的。因此，收费业务必须提供新的业务特征，使用户从收费业务中得益，从而能够愉快地接受收费业务。收费业务必须从质量上考虑，优质优价用户是会接受的，要做到优质优价目前“尽力而为”的网络特征是难以支持的，因此移动互联网的端到端网络特征必须有改进[1-3]。

2 无线局域网和移动网

无线局域网到底是属于移动通信范畴还是属于固定通信范畴，这个问题原本是很清楚的，家用无线局域网属于固定通信范畴。一个非常近似的例子是无绳电话，无绳电话是没有将它纳入移动通信范畴的，但是它在应用上的变种“小灵通”（PHS）到底是属于固定通信还是属于移动通信就比较模糊了，好像将“小灵通”纳入移动通信也可以，因为它具有移动通信的大部分特征，它能支持移动（低速），也可以支持越区切换，当用户的信用范围扩大后，它可以在一个城市内使用，甚至在一个国家内使用。无线局域网也非常类同，当无线局域网的信用范围局限在一个家庭时（家用无线局域网），很显然无线局域网是家庭固网的延伸，当无线局域网的信用范围延伸到一个较大的区域：如一个城市，这时候，区分无线局域网到底是属于固定网还是属于移动网就困难了，就像“小灵通”一样。

无线局域网的网络特性与蜂窝移动通信网的网络特性是有很大区别的，特别是与互联网结合和互联网业务配合时。无线局域网的网络特性除了无线接入这一条外，与固网局域网的网络特性完全一致，使用无线局域网接入的互联网与通过固网接入的互联网是完全相同的，从这个意义上说，将无线局域网纳入固定网的范畴可能会更合理。

无线局域网是一个完全意义上的数据分组网，它支持统计复用，它永远在线，与互联网业务是完全适配的。蜂窝移动通信网的网络特性则完全不一样，它不是一个完全意义上数据分组网，在资源（特别是空口资源）的使用上，在一段时间内是资源独占的，而不是统计复用的，它不能是永远在线的，因此它与互联网业务是不匹配的。如果要使网络和业务匹配，就要将无线局域网的技术移植过来，如果这样做的话，无线局域网的网络特性与蜂窝移动通信网还有区别吗，因为两者的信道编码技术已经是相同的了，都是采用正交频分复用（OFDM）技术，区别在哪里？

3 移动智能终端

移动智能终端和智能手机技术上是类同的，目前的区别可能在屏幕的尺寸上。谈起智能手机大部分人都认为这是手机的重大突破，其实则不然，实际上智能手机=功能手机+PC机。智能手机就是这两大逻辑功能块（功能手机功能块、PC机功能块）在物理上放到同一个机壳中。两个功能块之间基本上没有太大的关联关系，实际上也不希望它们之间有太大的关联关系，以免在某些突发的场合影响手机的通话功能。要做的事是，把两个功能块的共同部分提取出来（主要是硬件）共用。功能手机模块的标准化程度已经非常高了，无论是硬件或软件它们的标准化程度都非常高，而且大部分已集成到芯片中去了。PC机模块则不一样，大量新技术的引入（特别是各类传感器和新型显示屏），使得PC机技术上有很大的发展空间。智能手机已经“名不副实”了，手机原本是移动电话的昵称，现在移动电话在智能手机中仅仅是一个功能块，而且是已经完全确定且变化很小的功能块；与之对应的更为重要的变化更多的是PC机功能块，所以智能手机的主导者是传统的PC机的厂商（如Apple公司等）而不是传统的手机厂商，就是一个毫不奇怪的现象了。传统手机厂商也可以做智能手机，条件是该企业的相应产品线必须作转型（如中兴通讯的产品线是做了彻底的转型）。

移动智能终端的最大突破在于提出并广泛使用了“应用程序”这一技术，这是一个重大的突破，当然这个突破也是一种“无奈”的突破，原因是手机的电池能量有限，限制了手机处理机芯片的能力。在互联网的应用体系中，浏览器平台是很消耗处理器的计算资源的，对于固定设备来说，电源不是问题，处理器能力也不受限，因而建立在Web Base体系上，所有的应用都可以搞定。对于智能手机而言情况就不一样了，手机的电池能量有限，使得原来在固定互联网中用得很好的Web Base体系不能简单地移植过来，抛弃Web Base体系直接将应用加载到手机的操作系统之上，结果取得了意想不到的成功，配合触摸屏技术，应用程序技术用起来就“得心应手”了。超文本链接标记语言5（HTML5）目前也是热议的话题，对于PC机和智能电视等使用固定电源供电的设备，HTML5的前景是很好的，但对智能手机而言，它的开销使智能手机开发者颇为伤脑筋。

4 移动网的网络特性和

资源管理

目前，“微信”被炒得沸沸扬扬，移动网络运营商指责“微信”业务占用了过多的信令资源，特别指出是业务中的“心跳”占用了信令资源，要求“微信”业务开发商对业务流程进行修改。推而广之认定互联网业务和应用要重新设计或改造它的业务和应用流程，以便尽少地使用宝贵的信令资源。

这个问题的提出实际上涉及一个深层次的问题，即互联网的业务特征与移动网的网络特性是否是适配，不适配的话由谁来改，是改业务流程还是改网络特性。那么，互联网中的业务特征是什么呢？互联网中的全部业务是分组业务，它具有统计复用的业务特征，当他发送一个数据分组时，它需要使用一定数量的网络资源，在不发送分组时就不消耗任何网络资源。但是一个业务什么时候要发送数据分组，什么时候不发送数据分组是随机的不可预知的。因此它要求网络永远在线，随时待命。互联网中的所有业务都是这样的业务。

移动网的网络特性是什么样呢？移动网的网络特性是，一旦用户要求使用网络发送或接收信息，网络就分配一块网络的资源给它，当用户不再发送信息，它就收回这块资源。对电话而言，这样做是很有效的，但对互联网业务而言就困难了。还是以“微信”业务（或其他即时消息业务）为例，当用户要发送一条信息，或者是用户要讲一句话，网络必须马上调一块资源给它，以承载这块信息，但信息什么时候再发是不知道的（发与不发均为随机的），因此，什么时候能收回这块资源是不知道的。业务和应用并不告诉网络对网络资源的需求情况（当然，实际上业务和应用也不知道，或不可预测用户的行为），网络只能根据一定时间段内没有数据发送来收回网络资源。由于“微信”业务（或其他即时消息业务）信息的高度碎片化，业务信息的高度碎片化，使得网络不得不十分频繁地去调度资源（依靠信令）来传送信息。这就是“微信”业务（或其他即时消息业务）大量消耗“信令”资源的实质所在。其实与业务中的“心跳”基本上不相关。从原理上讲，“心跳”可以不要单独发送，随‘数据包发送即可，定时的心跳更主要的是为了做日志。

就移动互联网而言，业务和网络特征是天然的不适配，一个十分核心的问题摆到我们面前，到底是网络去适应业务，还是业务去适应网络，互联网是强势的，移动网也是强势的，两强相遇，谁来适应谁。当然，对移动网络运营商而言，业务适应网络最好，事实上也的确提出了这样的要求。但是他们忘记了，互联网的最大成功之处是业务和应用的极度丰富，它的主流业务是不面向连接的业务，不面向连接的业务要求网络上的用户永远在线。否则它的业务就无法开展，要业务来适应移动网络显然是不靠谱的。唯一的出路是网络来适应业务，对用户而言，希望网络是永远在线的资源是永久性保障的一个完全不面向连接具有统计复用的。目前的网络不是这样设计的，但要发展移动互联网，移动网的设计就要做全面的改造，而不仅仅是在核心网的IP化，接入部分和空口技术也要有重大的改变，这样一来就可能与无线局域网“长”得更像了。

5 网络的寻址和IP地址

目前的智能手机通常有两个数据通道和互联网相连接，一个是无线局域网（WLAN），另一个数据通道是移动网络提供的数据通道，我们来看一看数据网中网络是怎样寻址的。

先来看看家用的无线局域网，对家用的无线局域网是通过无线接入设备（AP）通过固定网与宽带远程接入服务器（BRAS）相连接。通过对AP的认证，BRAS给AP动态配发一个IP地址并通过基于以太网的点到点协议/点到点协议（PPOE/PPP），在BRAS与AP之间建立一个链路层的PPOE/PPP连接，在BRAS处将动态配发给AP IP地址和PPOE/PPP的连接标识绑定。

再来看看运营商无线局域网的场景。它除了有无线接入设备外，还有接入控制设备（AC），从本质上说，运营商网中的AC+AP相当于家用的无线局域网的AP。如果我们把运营商网中的AC+N×AP看成一个大的AP，整个流程和上述的流程就很雷同了，当然区别还是有的，即对用户的论证点是在AC，还是在BRAS。一般来说，对于运营网来说用户的论证点是越集中越好，一般应该在BRAS。当然如果在AC，那么AC应该就在一般的BRAS位置。

在蜂窝移动通信网中，移动终端和无线基站之间的寻址是依靠移动网的号码来进行的，这个号码一般是移动的号码（由拜访位置寄存器（VLR）分配，不是手机号码，它们在归属位置寄存器（HLR）处有映射表）。与固定网不同的是，固定网的ADSL与电话虽然说公用了一条电话线，但由于有分离器的存在，用户到电话局实际上有两条线，一条是电话线（电话号码是起作用的），另一条是ADSL（电话号码是不起作用的），是一条将用户和电信局的数据网的局端设备直接相连的专线。蜂窝移动通信网中一次通信资源的分配只能建一次连接。要么是用于电话通信，要么是用于数据通信，两者只能居其一，如要两者都用，则需要用到两块通信资源。实际上数据网是不能主动发起通信的，用户先要与移动网中的网关通用分组无线业务支持节点（GGSN）建立会话连接（PDP连接），一种非常类似于PPOE/PPP的连接，它将生成一个连接标识，经论证，GGSN给用户终端分发一个IP地址，并在GGSN处将连接标识与IP地址绑定，在用户寻址时，只要寻到GGSN即可。由于连接标识与IP地址绑定，GGSN是凭借连接标识与用户通信的，在这一段IP并没有用于寻址。可以看出，在移动网中任何设备首先需要移动网的号码，IP在更多场景中可以看作是一个标识。而GGSN点可以是地址和标识的转换点。

6 结束语

移动互联网是近年来ICT的最大热点，CT界和IT界对它都高度关注。CT界对它关注，因为这是CT界眼前能看到的最大热点和可能的最大经济增长点；IT界对它高度关注，因为它是IT界的又一个经济增长点，可以期望从中获得巨大收益，可能成为改变产业链的整体生态结构的热点。移动互联网的发展进入了一个新阶段，移动互联网在多个方面出现了多个方向，在终端方面出现了不同的终端模式，不同的业务商业模型，不同的业务生成技术等。移动互联网的OTT模型正在对未来通信产生重大的影响。尽管目前在移动互联网的发展中，还有一些深层次的问题存在，有待于进一步的研究解决。移动互联网的发展潜力是巨大的，由于这些深层次的问题的存在，对我们来说是非常好的机遇，有可能我们在问题解决的过程中，技术获得突破性的进展，改变基础技术无法自主可控的局面。

参考文献

[1] 工业和信息化部电信研究院. 移动互联网白皮书 [R]. 北京： 工业和信息化部电信研究院， 2013.

[2] 宋俊德. 现代服务业——宽带无线移动互联网新的蓝海 [J]. 中兴通讯技术， 2009，15（4）： 14-16.

[3] 侯自强. 面向移动互联网发展的3G Teleco 2.0 [J]. 中兴通讯技术， 2009，15（4）： 11-13.