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王伟光
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李 扬
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    移动互联网技术的前世今生

    作者:刘禾 出版时间:2012年05月
    摘要:本文回顾了移动互联网技术的发展历程,说明其出现是计算机信息处理技术、移动通信技术、终端技术、网络技术发展的必然结果。在此基础上,梳理了人机语音交互、物联网、云计算和信息安全技术发展等2011年移动互联网技术的发展亮点。最后预测了移动互联网在未来的发展趋势,提出了今后值得注意的问题。

    纵观近几十年科技在芯片、计算机、软件、通信技术等领域关键技术发展的里程碑,原本各自孤立的技术因为3G移动通信技术成功商用、社交网络兴起、移动终端智能化走到了一起,引进了一个崭新的时代——移动互联网时代。

    有观点认为,“移动互联网”只是“桌面互联网”的延伸,除了“移动性”外,还是那个互联网技术,并没有专门、革命性的技术出现。诚然,移动互联网在技术上称不上大的革命,但它通过对各种技术的整合,移动通信网与互联网融合,将人类从桌面电脑前解放出来,重塑了人类生产生活,从社会的角度,它是划时代的革命。随着物联网、云计算、人机交互等新元素的加入,移动互联网成为一张无所不包、无处不在的大网,必将深刻影响着我们的世界和生活。

    一 移动互联网技术的发展历程

    1.移动互联网处于“第五技术周期”加速发展阶段

    过去50年间,每隔10年,就会因为技术进步产生一个新的计算技术周期,以更强大的计算处理能力,更友好的用户应用界面,更小的外形尺寸,更低的价格,更好的扩展服务来降低计算使用成本,计算设备终端保有量会10倍于前一个周期。

    20世纪60年代是“主机时代”,大型计算主机推动了其他产业发展。20世纪70年代是“微机时代”,集成电路技术将计算机变得更小,计算能力增强,能源消耗减少,产生了计算机网络。20世纪80年代则是“个人电脑时代”,PC机进入普通人生活,推动经济发展和社会进步,计算机网络逐渐被互联网所取代。20世纪90年代是“桌面互联网时代”,通信技术和计算机网络技术构成的互联网,用户超过10亿,将计算应用推送到我们每个人的桌面。

    如今,移动互联网把人们带入第五个新技术周期加速发展阶段,其增长速度远超桌面互联网,摩根斯坦利认为手机上网用户会很快全面超过电脑上网用户。[1]

    由于移动互联网整体架构不同于传统互联网,IPv6技术、芯片技术、物联网技术和移动通信技术的结合令其终端平台更加多样,上网设备超过以往。3G、4G无线网络,社交网络,视频,IP语音以及智能移动终端五项基于IP的技术让移动产品和服务正在快速增长并相互融合,苹果、谷歌等行业创新领导者将“第五技术周期”带进了加速发展阶段。

    2.移动通信技术的演进

    移动通信网络由传输网、交换网、接入网等不同的网络体系连接而成。几十年来,移动通信技术沿着模拟到数字、窄带到宽带、语音到数据的路线不断进化,满足着社会与经济发展对信息日益增长的要求,推动工业化社会进入信息化社会。

    电信运营商的基础传输网已经通过自动光交换光网络、超长距离传输系统、超密集波分复用系统、多业务传送平台等技术实现传输网的智能化、长距离、高速率和多业务传送。交换网也经过了电路交换(基于模拟电路)、软交换、IMS交换等不同的演进阶段。软交换的演进推动了以IP技术为基础的下一代网络(NGN)成为网络发展的重点。接入网分为固定接入网和无线接入网。固定接入网经历了从铜缆窄带向光纤宽带的变化。光纤到户、家庭接入带宽的水平将进一步提高。无线接入技术则经历了模拟到数字、分组交换到IP交换、窄带到宽带的变化,容量更大、速度更快、更安全可靠,大体分为1G、2G、2.5G、3G、LTE等几代系统。

    第一代移动通信系统(1G)使用模拟语音调制技术,基于蜂窝结构组网,传输速率约为2.4kbit/秒,只能传输语音流量。业务量小、质量差、安全性差、没有加密,1G技术正逐渐被淘汰。

    第二代移动通信系统(2G)基于数字传输,通信容量更大、服务质量更高,除语音外,还增加了短消息、数据服务、Web浏览、电子邮件、移动计算、移动商务等数据业务,其传输速率可达64kbit/秒。由于制式不同,2G手机还不能实现全球无缝漫游。

    第2.5代移动通信系统(2.5G)是2G向3G的过渡形态,其通过使用无线分组服务(GPRS)实现了移动设备发送和接收电子邮件及图片信息等功能,普通速率达到115kbit/秒,增强速率可达384kbit/秒(即EDGE),提高了数据业务的运营比重。

    第三代移动通信(3G)以TD-SCDMA、WCDMA、CDMA2000和WiMAX为代表,无论是在通信质量还是在业务扩展以及高速移动通信能力上与2G相比都有巨大进步。其面向IP的通信方式,实现了移动终端与因特网的高速互联。3G市场在欧美国家已存在很长时间。2009年1月7日,中国移动、中国联通和中国电信分别获得了工业和