移動互聯網中的若干問題研究

蔣林濤

對移動互聯網的商業模型、移動互聯網所使用的兩種網絡（移動網和無線局域網）的網絡特性、移動智能終端、移動網的網絡特性和資源管理、移動互聯網中的IP地址和尋址等5個問題進行討論，指出其存在的問題和可能的解決方法，認為這些深層次問題的解決，可使核心技術獲得突破性進展。

移動互聯網；下一代網；未來網絡

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 移動互聯網的商業模型

廣告、游戲、電子商務和資本運作是支持互聯網發展的4大支柱，也是支持互聯網發展的商業模型。但這樣的商業模型（特別是廣告）不能完全適用于移動互聯網。原因很簡單，對移動互聯網而言，無線頻譜資源和電池的供電是兩大制約因素。由于無線頻譜資源受限，移動網都采用流量經營手段來控制網絡資源的消耗。因廣告要消耗用戶大量的流量資源，廣告的價值（那怕是精準廣告）是有利于廣告主的，但對用戶來說近于無用。將用戶寶貴的流量資源，換取對用戶近于無用的廣告，用戶是不可能接受的。固定互聯網的業務和應用的商業模型是依賴廣告來支持的，沒有廣告支持，移動互聯網依靠什么來生存和發展目前是很困惑的事。當然短期可以通過炒作來生存和發展，長期就不行了，因為任何炒作都一定要給人一個希望，希望一旦不能兌現，炒作將會破滅。另外一種新的商業模型是“蘋果公司”發明的，即從網絡運營商的經營業務收入中分成，用于業務和應用的開發和運維，這種商業模型“蘋果公司”的確是做到了，其他公司做得到嗎？現實說明是做不到的，這是一種不可復制的商業模型，無法支持移動互聯網的生存和發展。商業模型問題有可能是移動互聯網在未來的發展中最大的問題和最大的不確定因素。可能的解決辦法是移動互聯網業務收費，移動互聯網中的業務不再像固定互聯網中的業務一樣，只有單一的一種免費的商業模型，而是保留免費的商業模型外，還有業務收費的商業模型。這是一件不容易的事情，免費的用慣了，要收費的話人們總是會不愿意的。因此，收費業務必須提供新的業務特征，使用戶從收費業務中得益，從而能夠愉快地接受收費業務。收費業務必須從質量上考慮，優質優價用戶是會接受的，要做到優質優價目前“盡力而為”的網絡特征是難以支持的，因此移動互聯網的端到端網絡特征必須有改進[1-3]。

2 無線局域網和移動網

無線局域網到底是屬于移動通信范疇還是屬于固定通信范疇，這個問題原本是很清楚的，家用無線局域網屬于固定通信范疇。一個非常近似的例子是無繩電話，無繩電話是沒有將它納入移動通信范疇的，但是它在應用上的變種“小靈通”（PHS）到底是屬于固定通信還是屬于移動通信就比較模糊了，好像將“小靈通”納入移動通信也可以，因為它具有移動通信的大部分特征，它能支持移動（低速），也可以支持越區切換，當用戶的信用范圍擴大后，它可以在一個城市內使用，甚至在一個國家內使用。無線局域網也非常類同，當無線局域網的信用范圍局限在一個家庭時（家用無線局域網），很顯然無線局域網是家庭固網的延伸，當無線局域網的信用范圍延伸到一個較大的區域：如一個城市，這時候，區分無線局域網到底是屬于固定網還是屬于移動網就困難了，就像“小靈通”一樣。

無線局域網的網絡特性與蜂窩移動通信網的網絡特性是有很大區別的，特別是與互聯網結合和互聯網業務配合時。無線局域網的網絡特性除了無線接入這一條外，與固網局域網的網絡特性完全一致，使用無線局域網接入的互聯網與通過固網接入的互聯網是完全相同的，從這個意義上說，將無線局域網納入固定網的范疇可能會更合理。

無線局域網是一個完全意義上的數據分組網，它支持統計復用，它永遠在線，與互聯網業務是完全適配的。蜂窩移動通信網的網絡特性則完全不一樣，它不是一個完全意義上數據分組網，在資源（特別是空口資源）的使用上，在一段時間內是資源獨占的，而不是統計復用的，它不能是永遠在線的，因此它與互聯網業務是不匹配的。如果要使網絡和業務匹配，就要將無線局域網的技術移植過來，如果這樣做的話，無線局域網的網絡特性與蜂窩移動通信網還有區別嗎，因為兩者的信道編碼技術已經是相同的了，都是采用正交頻分復用（OFDM）技術，區別在哪里？

3 移動智能終端

移動智能終端和智能手機技術上是類同的，目前的區別可能在屏幕的尺寸上。談起智能手機大部分人都認為這是手機的重大突破，其實則不然，實際上智能手機=功能手機+PC機。智能手機就是這兩大邏輯功能塊（功能手機功能塊、PC機功能塊）在物理上放到同一個機殼中。兩個功能塊之間基本上沒有太大的關聯關系，實際上也不希望它們之間有太大的關聯關系，以免在某些突發的場合影響手機的通話功能。要做的事是，把兩個功能塊的共同部分提取出來（主要是硬件）共用。功能手機模塊的標準化程度已經非常高了，無論是硬件或軟件它們的標準化程度都非常高，而且大部分已集成到芯片中去了。PC機模塊則不一樣，大量新技術的引入（特別是各類傳感器和新型顯示屏），使得PC機技術上有很大的發展空間。智能手機已經“名不副實”了，手機原本是移動電話的昵稱，現在移動電話在智能手機中僅僅是一個功能塊，而且是已經完全確定且變化很小的功能塊；與之對應的更為重要的變化更多的是PC機功能塊，所以智能手機的主導者是傳統的PC機的廠商（如Apple公司等）而不是傳統的手機廠商，就是一個毫不奇怪的現象了。傳統手機廠商也可以做智能手機，條件是該企業的相應產品線必須作轉型（如中興通訊的產品線是做了徹底的轉型）。

移動智能終端的最大突破在于提出并廣泛使用了“應用程序”這一技術，這是一個重大的突破，當然這個突破也是一種“無奈”的突破，原因是手機的電池能量有限，限制了手機處理機芯片的能力。在互聯網的應用體系中，瀏覽器平臺是很消耗處理器的計算資源的，對于固定設備來說，電源不是問題，處理器能力也不受限，因而建立在Web Base體系上，所有的應用都可以搞定。對于智能手機而言情況就不一樣了，手機的電池能量有限，使得原來在固定互聯網中用得很好的Web Base體系不能簡單地移植過來，拋棄Web Base體系直接將應用加載到手機的操作系統之上，結果取得了意想不到的成功，配合觸摸屏技術，應用程序技術用起來就“得心應手”了。超文本鏈接標記語言5（HTML5）目前也是熱議的話題，對于PC機和智能電視等使用固定電源供電的設備，HTML5的前景是很好的，但對智能手機而言，它的開銷使智能手機開發者頗為傷腦筋。

4 移動網的網絡特性和

資源管理

目前，“微信”被炒得沸沸揚揚，移動網絡運營商指責“微信”業務占用了過多的信令資源，特別指出是業務中的“心跳”占用了信令資源，要求“微信”業務開發商對業務流程進行修改。推而廣之認定互聯網業務和應用要重新設計或改造它的業務和應用流程，以便盡少地使用寶貴的信令資源。

這個問題的提出實際上涉及一個深層次的問題，即互聯網的業務特征與移動網的網絡特性是否是適配，不適配的話由誰來改，是改業務流程還是改網絡特性。那么，互聯網中的業務特征是什么呢？互聯網中的全部業務是分組業務，它具有統計復用的業務特征，當他發送一個數據分組時，它需要使用一定數量的網絡資源，在不發送分組時就不消耗任何網絡資源。但是一個業務什么時候要發送數據分組，什么時候不發送數據分組是隨機的不可預知的。因此它要求網絡永遠在線，隨時待命。互聯網中的所有業務都是這樣的業務。

移動網的網絡特性是什么樣呢？移動網的網絡特性是，一旦用戶要求使用網絡發送或接收信息，網絡就分配一塊網絡的資源給它，當用戶不再發送信息，它就收回這塊資源。對電話而言，這樣做是很有效的，但對互聯網業務而言就困難了。還是以“微信”業務（或其他即時消息業務）為例，當用戶要發送一條信息，或者是用戶要講一句話，網絡必須馬上調一塊資源給它，以承載這塊信息，但信息什么時候再發是不知道的（發與不發均為隨機的），因此，什么時候能收回這塊資源是不知道的。業務和應用并不告訴網絡對網絡資源的需求情況（當然，實際上業務和應用也不知道，或不可預測用戶的行為），網絡只能根據一定時間段內沒有數據發送來收回網絡資源。由于“微信”業務（或其他即時消息業務）信息的高度碎片化，業務信息的高度碎片化，使得網絡不得不十分頻繁地去調度資源（依靠信令）來傳送信息。這就是“微信”業務（或其他即時消息業務）大量消耗“信令”資源的實質所在。其實與業務中的“心跳”基本上不相關。從原理上講，“心跳”可以不要單獨發送，隨‘數據包發送即可，定時的心跳更主要的是為了做日志。

就移動互聯網而言，業務和網絡特征是天然的不適配，一個十分核心的問題擺到我們面前，到底是網絡去適應業務，還是業務去適應網絡，互聯網是強勢的，移動網也是強勢的，兩強相遇，誰來適應誰。當然，對移動網絡運營商而言，業務適應網絡最好，事實上也的確提出了這樣的要求。但是他們忘記了，互聯網的最大成功之處是業務和應用的極度豐富，它的主流業務是不面向連接的業務，不面向連接的業務要求網絡上的用戶永遠在線。否則它的業務就無法開展，要業務來適應移動網絡顯然是不靠譜的。唯一的出路是網絡來適應業務，對用戶而言，希望網絡是永遠在線的資源是永久性保障的一個完全不面向連接具有統計復用的。目前的網絡不是這樣設計的，但要發展移動互聯網，移動網的設計就要做全面的改造，而不僅僅是在核心網的IP化，接入部分和空口技術也要有重大的改變，這樣一來就可能與無線局域網“長”得更像了。

5 網絡的尋址和IP地址

目前的智能手機通常有兩個數據通道和互聯網相連接，一個是無線局域網（WLAN），另一個數據通道是移動網絡提供的數據通道，我們來看一看數據網中網絡是怎樣尋址的。

先來看看家用的無線局域網，對家用的無線局域網是通過無線接入設備（AP）通過固定網與寬帶遠程接入服務器（BRAS）相連接。通過對AP的認證，BRAS給AP動態配發一個IP地址并通過基于以太網的點到點協議/點到點協議（PPOE/PPP），在BRAS與AP之間建立一個鏈路層的PPOE/PPP連接，在BRAS處將動態配發給AP IP地址和PPOE/PPP的連接標識綁定。

再來看看運營商無線局域網的場景。它除了有無線接入設備外，還有接入控制設備（AC），從本質上說，運營商網中的AC+AP相當于家用的無線局域網的AP。如果我們把運營商網中的AC+N×AP看成一個大的AP，整個流程和上述的流程就很雷同了，當然區別還是有的，即對用戶的論證點是在AC，還是在BRAS。一般來說，對于運營網來說用戶的論證點是越集中越好，一般應該在BRAS。當然如果在AC，那么AC應該就在一般的BRAS位置。

在蜂窩移動通信網中，移動終端和無線基站之間的尋址是依靠移動網的號碼來進行的，這個號碼一般是移動的號碼（由拜訪位置寄存器（VLR）分配，不是手機號碼，它們在歸屬位置寄存器（HLR）處有映射表）。與固定網不同的是，固定網的ADSL與電話雖然說公用了一條電話線，但由于有分離器的存在，用戶到電話局實際上有兩條線，一條是電話線（電話號碼是起作用的），另一條是ADSL（電話號碼是不起作用的），是一條將用戶和電信局的數據網的局端設備直接相連的專線。蜂窩移動通信網中一次通信資源的分配只能建一次連接。要么是用于電話通信，要么是用于數據通信，兩者只能居其一，如要兩者都用，則需要用到兩塊通信資源。實際上數據網是不能主動發起通信的，用戶先要與移動網中的網關通用分組無線業務支持節點（GGSN）建立會話連接（PDP連接），一種非常類似于PPOE/PPP的連接，它將生成一個連接標識，經論證，GGSN給用戶終端分發一個IP地址，并在GGSN處將連接標識與IP地址綁定，在用戶尋址時，只要尋到GGSN即可。由于連接標識與IP地址綁定，GGSN是憑借連接標識與用戶通信的，在這一段IP并沒有用于尋址。可以看出，在移動網中任何設備首先需要移動網的號碼，IP在更多場景中可以看作是一個標識。而GGSN點可以是地址和標識的轉換點。

6 結束語

移動互聯網是近年來ICT的最大熱點，CT界和IT界對它都高度關注。CT界對它關注，因為這是CT界眼前能看到的最大熱點和可能的最大經濟增長點；IT界對它高度關注，因為它是IT界的又一個經濟增長點，可以期望從中獲得巨大收益，可能成為改變產業鏈的整體生態結構的熱點。移動互聯網的發展進入了一個新階段，移動互聯網在多個方面出現了多個方向，在終端方面出現了不同的終端模式，不同的業務商業模型，不同的業務生成技術等。移動互聯網的OTT模型正在對未來通信產生重大的影響。盡管目前在移動互聯網的發展中，還有一些深層次的問題存在，有待于進一步的研究解決。移動互聯網的發展潛力是巨大的，由于這些深層次的問題的存在，對我們來說是非常好的機遇，有可能我們在問題解決的過程中，技術獲得突破性的進展，改變基礎技術無法自主可控的局面。

參考文獻

[1] 工業和信息化部電信研究院. 移動互聯網白皮書 [R]. 北京： 工業和信息化部電信研究院， 2013.

[2] 宋俊德. 現代服務業——寬帶無線移動互聯網新的藍海 [J]. 中興通訊技術， 2009，15（4）： 14-16.

[3] 侯自強. 面向移動互聯網發展的3G Teleco 2.0 [J]. 中興通訊技術， 2009，15（4）： 11-13.