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第1章 移动互联网架构及协议

本章将从互联网、移动互联网、移动互联网的体系结构、协议簇及其技术的标准化5个方面来论述，旨在使读者对移动互联网产生发展以及运作体系有初步的认识及了解。

1.1 互联网

互联网（Internet）是指各种不同类型和规模的计算机网络相互连接而成的网络。1969年，美国国防部高级研究计划管理局（ARPA）开始建立一个命名为ARPAnet的网络，把美国的几个军事及研究的电脑主机连接起来。1983年，ARPA和美国国防部通信局研制成功了用于异构网络的TCP/IP协议，美国加利福尼亚伯克莱分校把该协议作为其BSD UNIX的一部分，使得该协议得以在社会上流行起来，从而诞生了真正的互联网（Internet）。20世纪80年代起，互联网逐渐商用，并得到了快速发展。其应用已渗透到人类生产生活的各个领域，成为改变世界面貌和人类生活的重要工具。

1.1.1 互联网的特点

互联网的特点大致有以下几个方面。

资源共享：大家分享同一个资源，最大限度地节省成本，提高效率。

超越时空：人们可以在网上看新闻、看电影、聊天而不受时间和空间的限制。

实时交互性：人们可以随时通过网络和网友、朋友进行即时的互动。

个性化：任何一个有个性、有创意的人都可以在互联网上得到很好的生存和发展。也就是说每个人都可以在网上发表自己独到的、与众不同的创意想法。

人性化：互联网之所以普及得这么快，就是因为它很多方面都是按人性化标准来设计的。

公平性：人们在互联网上发布和接受信息是平等的，互联网上不分地段、不讲身份，机会平等。

1.1.2 互联网的影响

互联网已经渗透到各个领域，从政治、经济到文化、社会，从个人工作、学习到生活、娱乐，它几乎无处不在，并且无时无刻不在影响着人们。

1．成为经济增长新引擎

在2012年，波士顿咨询集团（BCG）预测2013年20国集团互联网经济规模将达到2.3万亿美元，并预计到2016年将增长近一倍至4.2万亿美元。强大的影响力和巨大的潜力使以互联网为主导的信息消费、信息经济日益成为世界经济的重要组成部分。

在中国，自1994年接入互联网以来，经历21年的发展，中国已经成为网民规模全球第一的互联网大国，并呈现出强劲的互联网经济活力。据市场研究机构艾瑞咨询统计，2013年中国网络经济整体规模已达到6004.1亿元，同比增长50.9%。以电子商务为例，2013年中国电子商务交易总额达到10万亿元，其中网络零售超过1.8万亿元，中国首次超越美国成为世界第一大网络零售国。

2．逐渐改变人们的日常生活习惯

网络技术的进步使得互联网的渗透程度不断加深，互联网应用从最初的电子邮件服务发展到网络新闻、搜索引擎、BBS论坛、网上购物、数字图书馆、网络游戏等。互联网已经成为社会系统的一个有机组成部分。网络办公、网络招聘已经成为各大企业节约成本、提升效率的普遍选择；传统的电话、信件逐渐被电子邮件和QQ、微信等即时通信工具所取代；网上购物、网上银行和发达的电子商务缩短了交易双方的时空距离⋯⋯

3．表达自己思想的交互平台

作为一种交互性的“全媒体”和“超媒体”，互联网已经成为网民表达观点、主张和情感的最重要途径之一。网络论坛、博客、播客、微博、即时通信工具因为适应网络受众的新需求而获得迅速的发展。Web 2.0时代的到来更是使我们进入了个人表达思想和情感的“自媒体时代”。

网络的传播特性使每个网民都可能成为网上内容的提供者和传播者，打破了传统媒体的“把关人”、“传播—接受”、“议程设置”等信息交流格局。每个网民都可能成为互联网信息交流的中心，网民个体的情感、主张和诉求受到空前的重视。

4．公民有序参与政治、经济的新途径

互联网作为思想文化的集散地和社会舆论的放大器，在公民有序参与社会政治、经济话题的过程中发挥了越来越突出的作用。网络评论专栏、网络即时评论、网络论坛言论、贴吧、博客以及微博等，已经具有明显的大众媒体和舆论广场特性。

互联网也成为政府官员与民众就社会发展重大问题交流看法的有效方式，各地领导纷纷通过全国各大网络媒体“问计于民”。领导干部对网络的应用和重视，带动了决策层和民间声音的交流沟通。《决策》杂志2008年1月开展的“领导干部信息来源渠道问卷调查”结果显示，领导干部信息渠道的选择近年来发生了明显变化，50%的领导干部选择了网络。可见，网络已成为领导干部的重要信息渠道。

5．中国与世界对话的新载体

互联网的国际影响力和渗透力日益增强，对建立国际传播新秩序具有重要的意义，成为国际交流对话的新载体。互联网使中国在世界上获得了更大的“话语权”，最大程度地缩短了人与人、国与国之间的距离，成为让世界了解中国、让中国走向世界的最有效途径之一。

2008年，在四川汶川特大地震灾害的抗震救灾中，互联网成为世界各国了解灾区情况、提供援助的桥梁；在奥运火炬传递过程中，中国网民以高度的爱国热情团结起来，展示出自己的力量，通过网络弘扬并增强了民族自尊和自信。在国际交流中，互联网发挥的作用越来越显著。

但是，任何事物都有其两面性。从虚拟空间走向现实社会，互联网在蓬勃发展的同时，也带来了一些新的问题，如传播方式导致信息的不对称、网络依赖症危害网民身心健康、淫秽色情污染网络环境、网络欺诈造成信用体系缺失、网络暴力危及个人隐私等。

1.2 移动互联网

移动互联网是以移动通信网作为接入网的互联网。移动通信技术、终端技术与互联网技术的聚合，使得移动互联网不是固定互联网在移动网上的复制，而是一种新能力、新思想和新模式的体现，并将不断催生出新的产业形态和业务形态。它主要由公众互联网上的内容、移动通信网接入、便携式终端和不断创新的商业模式所构成，大致包括3种类型：以移动运营商为主导的封闭式移动互联网、以终端厂商为主导的相对封闭式移动互联网和以网络运营商为主导的开放式移动互联网。

当然，移动互联网是有别于互联网的。互联网是一个对等的、没有管理系统的网络；移动互联网基于电信网络，是具有管理系统的层次管理网，具有完整的计费和管理系统；而且，移动互联网的移动终端具有不同于互联网终端的移动特性、个性化特征，用户的体验也不尽相同。

1.2.1 移动互联网的特征

移动互联网的特征可以归结为4点：移动性、个性化、私密性和融合性。

1．移动性

相对于固定互联网，移动互联网灵活、便捷、高效。移动终端体积小而易于携带；移动互联网里包含了各种适合移动应用的各类信息，用户可以随时随地进行采购、交易、质询、决策、交流等各类活动。移动性带来接入便捷、无所不在的连接以及精确的位置信息，而位置信息与其他信息的结合蕴藏着巨大的业务潜力。

2．个性化

移动互联网创造了一种全新的个性化服务理念和商业运作模式。对于不同用户群体和个人的不同爱好和需求，为他们量身定制出多种差异化的信息，并通过不受时空地域限制的渠道，随时随地传送给用户。终端用户可以自由自在地控制所享受服务的内容、时间和方式等，移动互联网充分实现了个性化的服务。

3．私密性

与固定互联网不同，移动互联网业务的用户一般对应着一个具体的移动话音用户，即移动话音、移动互联网业务承载在同一个个性化的终端上。而移动通信终端的私密性是与生俱来的，因此移动互联网业务也具有一定的私密性。同时，移动通信技术本身具有的安全和保密性能与互联网上的电子签名、认证等安全协议相结合，可以为用户提供服务的安全性保证。

4．融合性

首先，移动话音和移动互联网业务的一体化导致了业务融合；其次，手机终端趋向于变成人们随身携带的唯一的电子设备，其功能集成度越来越高。

1.2.2 中国的移动互联网行业发展特点

在互联网已经成熟发展、4G热潮正如火如荼上演的今天，移动互联网已经成为人们关注的焦点。2014年中国移动互联网市场规模为2134.8亿元，同比增长115.5%。预计到2018年，市场规模将突破万亿。如图1-1所示，移动互联网保持较快的发展势头，其主要原因在于：一是受到智能终端和移动网民规模增速的推动；二是3G/4G的普及迎来了大流量消费时代，催熟了商业化环境；三是移动应用纷纷开始探索新的商业化道路，使得移动互联网生态环境进一步优化。

经过近年来的发展，我国移动互联网行业发展呈现出以下几个特点。

（1）移动购物占比过半，移动营销稳步提升，移动营销市场发展潜力巨大。

（2）移动搜索市场规模不断扩张。近年来市场规模年均增长超过100%，随着手机Wap、Web、App的进一步成熟，移动搜索市场规模将稳步增长。

（3）移动游戏市场规模不断增长。移动互联网商业化发展和智能移动终端的普及为扩大移动游戏市场规模奠定了基础。随着人们消费能力的提升，以及对娱乐休闲的需求增加，移动游戏市场发展前景一片向好。

（4）移动中国移动增值市场保持稳定增长。随着4G业务发展，移动用户基数增加，移动增值市场规模仍将保持稳定增长。

1.2.3 业务应用

伴随着Web2.0、UGC（User Generated Content，用户生成内容）等新技术、新模式的发展和应用，移动互联网业务有了新的发展。Web2.0颠覆了传统的以新闻门户网络平台为中心的信息发布模式，催生出“自媒体”，从而实现个体制造信息、个体发布、个体传播并扩散到尽可能多的其他个体。

根据提供方式和信息内容的不同，移动业务应用大致可细分为6种类别。

（1）移动公众信息类：主要包括为公众进行普遍服务的生活信息、区域广告、紧急呼叫、合法跟踪等。这类业务可以为移动互联网聚集人气。

（2）移动个人信息类：主要包括移动网上冲浪、移动E-mail、城市导航、移动证券（信息）、移动银行（信息）、个人助理等。移动个人信息类是最有个性化的业务，会占据潜在的巨大市场。

（3）移动电子商务类：主要包括移动证券（交易）、移动银行（交易）、移动购物、移动预定、移动拍卖、移动在线支付等。

（4）移动娱乐服务类：主要包括各类移动游戏、移动ICQ、移动电子宠物。

（5）移动企业虚拟专用类：主要应用在企业用户的移动办公方面。

（6）移动运营模式类：主要包括移动预付费、移动互联网门户等。

根据应用场合和社会功能的差异，移动互联网的业务还可分为3种组合类型：社交型、效率型和情景型。

1.3 移动互联网的演进

根据所应用的技术基础及成熟度，移动互联网从产生至今天，一共经历了4个阶段。了解移动互联网的演进，对认识其技术架构及未来发展十分必要。移动互联网的4个演进阶段如下。

（1）移动增值网：是为移动通信系统提供增值业务的网络，属于业务网络，能够提供移动的各种增值业务。

（2）独立Wap网站：是独立于移动网络体系的移动互联网站点，网站独立于运营商，直接面向消费者。

（3）移动互联网：以互联网技术（如HTTP/HTML等）为基础，以移动网络为承载，以获取信息、进行娱乐和商务等服务的公共互联网。

（4）宽带无线互联网：是移动互联网的高级阶段，可以采用多种无线接入方式，如4G、WiMAX等。

1.4 移动互联网的体系结构和协议簇

1.4.1 体系结构

何谓体系结构？计算机工业对体系结构的定义是“计算机或计算机系统的组件的组织和集成方式”。由于互联网的发展，创建一个体系结构来构建系统的模式在过去的20年中得到了飞速的发展。现在已经进入移动互联网时代，它的体系结构又是怎样的？

1．移动互联网的技术架构MITA

MITA（Mobile Internet Technical Architecture，移动互联网技术架构）由诺基亚公司提出，是正在开发的全新技术架构。它的目标是为在任何互动模式之间和任何网络环境下，采用任何接入方式提供无缝交互能力，以向每个人提供用户友好的移动互联网体验。

MITA包括三种工具：（1）MITA的三层模型。在由服务驱动的未来架构中，可把宏观环境理解为网络之间、设备之间和应用之间的交互作用。从最终用户的观点来看，它对应MITA原理中的三个C：内容（Content）、连接（Connection）和消费（Consumption）。（2）MITA的要素。在各层中进一步分解为各种要素，它们是移动互联网的基本组成部分，其本身又被描述成几个子层。以MITA描述该架构，可明确各不同层之间所需的具体交互作用。（3）MITA立方体。通过各种网络环境、身份识别/寻址与交互模式的相互影响，产生各层之间的交互作用。MITA立方体是用于理解产生于不同层相关问题的判断框架。

2．MWIF的体系结构

MWIF（Mobile Wireless、Internet、Forum，移动无线互联网论坛）体系结构将采用现有或演化的IETF（Internet Engineering Task Force，互联网工程任务组）协议用于扩展的无线互联网服务，并和下一代网络及其媒体网关互通。MWIF体系结构拟在4个方面扩展使用互联网技术：在接入网和核心网中使用IP（3层）协议进行传输和控制；主体采用互联网官方协议标准（Internet official Protocol Standards，即Request For Comments:2600, RFC2600）；根据潜在的移动环境，适时调整lETF协议的制定；采用IP实现端到端（包括终端）连接。MWIF要求网络应具备的服务功能包括鉴定、授权、计费、命名和目录服务、IP移动性、网络管理、服务质量QoS，安全性和会晤管理等。

1.4.2 协议簇

协议是为计算机网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约定。协议的集合是互联网相互连接和组网的基础。

1．HTML

HTML（Hyper Text Mark-up Language）即超文本标记语言或超文本链接标识语言，是目前网络上应用最广泛的语言，也是构成网页文件的主要语言。

2．CSS语言

CSS（Cascading Style Sheet）译作“层迭样式表单”，是用于（增强）控制网页样式并允许将样式信息与网页内容分离的一种标记性语言。

3．RSS

RSS（Really Simple Syndication）也称为聚合RSS，是在线共享内容的一种简易方式。用户在时效性比较强的内容上使用RSS订阅能更快速地获取信息；网站提供RSS输出，也有利于让用户获取最新的网站内容。

4．XML

XML（Extensible Markup Language）又称为可扩展标记语言，是一种置标语言。XML是从标准通用置标语言（SGML）中简化修改出来的，主要用到的有可扩展置标语言、可扩展样式语言（XSL）、XBRL和XPath等。

5．HTTP

HTTP（Hyper Text Transfer Protocol）即超文本传输协议，是互联网上最常见的协议，用于传输以超文本标记语言（HTML）写的文档，也就是我们通常说的网页。通过这个协议，我们可以浏览网络上的各种信息，在浏览器上看到丰富多彩的文字与图片。

6．TCP/IP

TCP/IP是包含了一系列构成互联网基础的网络协议。TCP/IP从字面上看代表了两个协议：TCP（传输控制协议）和IP（网际协议）。TCP/IP对为数众多的低层协议提供支持。基于TCP/IP协议的网络体系结构如图1-2所示。

7．SOAP

SOAP是Web服务范式中的一种基本技术。最初它是Simple Object Access Protocol的缩写，现在代表Services-Oriented Access Protocol。这是因为它的重点已经从基于对象的系统转向消息交换的交互操作。SOAP消息体封装了应用程序特有的负载。

8．REST协议

REST（Representational State Transfer）是一种只使用HTTP和XML基于Web通信的技术。REST从根本上来说只支持几个操作（POST、GET、PUT、DELETE），这些操作适用于所有的消息。REST强调信息本身，称为资源。

9．OSI 7层模型

OSI 7层模型从高到低依次叙述如下。

（1）应用层：参考模式的最高层。用户接口或者应用程序编程接口通过这一层的协议连接网络。

（2）展现层：负责同层协议间数据交换的格式，保证从某一套系统的应用层数据传送到另一套系统的应用层时仍能显示相同的数据。

（3）会议层：负责与展现层之间建立、管理以及结束通信。这一层的通信包括在不同设备上的应用程序间服务的要求与响应。

（4）传输层：要连通网络上的两个设备，必须先在设备间建立连接，而传输层定义了两个端点主机间建立联机的基本原则。除此之外，还提供端点间的传输服务。

（5）网络层：主要功能是让封包在不同的网络之间成功地进行传递。它规定了网络的寻址方式、不同网络间数据的传递方式、处理子网之间的传递、路由的选择、数据处理的顺序等工作。

（6）数据链路层：数据送上网络之前，必须知道数据送往何处以及到达目的地后要做什么，数据链路层就提供这方面的信息。

（7）物理层：定义了网络媒介的形态、连接器的形态以及通信信号的形态。它是端点系统间为了启动、维护与结束彼此的实体链接而定义的有关电子性、机械性、程序性和功能性等需求。物理层也定义了如电压大小、数据速率、最大传输距离和实体链接器等规格。

1.5 移动互联网技术的标准化

由于移动互联网整体定位于业务与应用层面，业务与应用不遵循固定的发展模式，其创新性、实效性强，因此，移动互联网标准的制定面临很多争议和挑战。从移动应用出发，为确保基本移动应用的互通性，开放移动联盟（Open Mobile Alliance, OMA）组织制定移动应用层的技术引擎、技术规范及实施互通测试，其中部分研究内容对移动互联网有支撑作用；从固定互联网出发，万维网联盟（World Wide Web Consortium, W3C）制定了基于Web基础应用技术的技术规范，为基于Web技术开发的移动互联网应用奠定了坚实的基础。

1.5.1 OMA技术标准

在移动业务与应用发展的初期阶段，很多移动业务局限于某个厂商的设备、手机，某个内容提供商、某个运营商网络的局部应用。标准的不完备、不统一是移动互联网发展受限的主要原因之一（制定移动业务相关技术规范的论坛和组织曾经达十几个）。2002年6月初，开放移动联盟（OMA）正式成立，其主要任务是收集市场移动业务需求并制定规范，清除互操作性发展的障碍，并加速各种全新的增强型移动信息、娱乐服务的开发和应用。OMA在移动业务应用领域的技术标准研究致力于实现无障碍的访问能力、可控并充分开放的网络和用户信息、融合的信息沟通方式、灵活完备的计量体系、可计费和经营、多层次的安全保障机制等，使得移动网络和移动终端具备了实现开放有序移动互联网市场环境的基本技术条件。

开放移动联盟定义的业务范围要比移动互联网更加广泛，其部分研究成果可作为移动互联网应用的基础业务能力。

移动浏览技术可以认为是移动互联网最基本的业务能力；移动下载（OTA）作为一个基本业务，可以为其他业务（如Java、Widget等）提供下载服务，也是移动互联网技术中重要的基础技术之一。

移动互联网服务相对于固定互联网而言，最大的优势在于能够结合用户和终端的不同状态而提供更加精确的服务。这种状态可以包含位置、呈现信息、终端型号和能力等方面。OMA定义了多种业务规范，能够为移动互联网业务提供用户与终端各类状态信息的能力，即属于移动互联网业务的基础能力，例如呈现、定位、设备管理等。

OMA移动搜索业务能力规范定义一套标准化的框架结构、搜索消息流和接口适配函数集，使移动搜索应用本身以及其他业务能力能有效地分享现有互联网商业搜索引擎技术成果。

开放移动联盟制定的多种移动业务应用能力规范可以对移动社区业务提供支持。作为锁定用户的有效手段，即时消息是社区类业务的核心应用；组和列表管理（XDM）里的用户群组，可以用于移动社区业务，成为移动社区里博客用户的好友群组；针对特定话题讨论的即按即说（PoC）群组，可以移植到相关专业移动社区的群组里，增加了这些用户进行交流的方式。

同时，随着OMA项目的进展，一些工作组的参与程度也在发生着变化，热点相对转移和集中到一些新的项目，例如CPM、GSSM、SUPM、KPI、移动广告、移动搜索、移动社区、API等。Parlay组织（由英国电信、微软、北电网络公司等于1998年联合发起成立，2008年并入OMA组织）和OMA组织在不同时间推出了Parlay X标准和Parlay REST标准，为移动互联网共性服务的开放提供了部分服务的描述和接口定义。

1.5.2 W3C技术标准

万维网联盟（W3C）是制定WWW标准的国际论坛组织。W3C的主要工作是研究和制定开放的规范，以便提高Web相关产品的互用性。为解决Web应用中不同平台、技术和开发者带来的不兼容问题，保障Web信息的顺利和完整流通，W3C制定了一系列标准并督促Web应用开发者和内容提供商遵循这些标准。目前，W3C正致力于可信互联网、移动互联网、互联网话音、语义网等方面的研究，无障碍网页、国际化、与设备无关和质量管理等主题也已融入了W3C的各项技术研究之中。W3C正致力于将万维网从最初的设计（基本的超文本链接标记语言、统一资源标识符和超文本传输协议）转变为未来所需的模式，以帮助未来万维网成为信息世界中有高稳定性、可提升和强适应性的基础框架。

W3C发布了两项标准——XHTML Basic 1.1及移动Web最佳实践1.0。这两项标准均针对移动Web，其中XHTML Basic 1.1是W3C建议的移动Web置标语言。W3C针对移动特点，在移动Web设计中遵循如下原则。

为多种移动设备设计一致的Web网页。在设计移动Web网页时，考虑到各种移动设备，以降低成本，增加灵活性，并使Web标准可以保证不同设备之间的兼容。

针对移动终端、移动用户的特点进行简化与优化。对图形和颜色进行优化，显示尺寸、文件尺寸等要尽可能小，要方便移动用户的输入；移动Web提供的信息要精简、明确。

节约使用接入带宽。不要使用自动刷新、重定向等技术，不要过多引用外部资源，要较好地利用页面缓存技术。

1.5.3 3GPP技术标准

第三代合作伙伴计划（3rd Generation Partnership Project,3GPP）是一个成立于1998年12月的标准化机构。由欧洲电信标准化协会（ETSI）、日本无线工业及商贸联合会（ARIB）、日本电信技术委员会（TTC）、韩国电信技术协会（TTA）和美国T1通信标准委员会五个标准化组织发起，主要是制订以GSM核心网为基础，UTRA（FDD为W-CDMA技术，TDD为TD-CDMA技术）为无线接口的第三代技术规范。3GPP的目标是在ITU的IMT-2000计划范围内制订和实现全球性的（第三代）移动电话系统规范。3GPP的网络结构如图1-3所示。

3GPP2（第三代合作伙伴计划2）成立于1999年1月，由美国通信工业协会（TIA）、日本的ARIB、日本的TTC、韩国的TTA四个标准化组织发起，主要是制订以ANSI-41核心网为基础，CDMA2000为无线接口的第三代技术规范。3GPP2致力于使ITU的IMT-2000计划中的（3G）移动电话系统规范在全球的发展，实际上它是从2G的CDMA One或者IS-95发展而来的CDMA2000标准体系的标准化机构，它受到拥有多项CDMA关键技术专利的高通公司的较多支持。

中国无线通信标准研究组（CWTS）于1999年6月在韩国正式签字同时加入3GPP和3GPP2，成为这两个组织的成员。

3GPP标准组织主要包括项目合作组（PCG）和技术规范组（TSG）两类。其中PCG工作组主要负责3GPP总体管理、时间计划、工作的分配等，具体的技术工作则由各TSG工作组完成。目前，3GPP包括4个TSG，分别负责EDGE无线接入网（GERAN）、无线接入网（RAN）、系统和业务方面（SA）、核心网与终端（CT）。每一个TSG进一步分为不同的工作子组，每个工作子组分配具体的任务。例如，SAWGl负责需求制定，SAWG2负责系统架构，SAWG3负责安全，SAWG5负责网络管理等。又如，TSGRAN划分为5个工作小组，分别是RAN层1规范组、层2与层3RR规范组、Iubflur/Iu规范与OAM需求规范组、无线性能与协议规范组和终端一致性测试规范组。

目前，3GPP已经正式发布R99、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11和R12（2015年3月）共10个版本。

1．R99阶段

R99阶段是3G标准的第一个阶段。在无线接入方面，定义了新型的空中接口标准，即WCDMA无线接入技术，工作在5MHz频段，采用了3G系统的标志性多址技术——码分多址（CDMA）技术，使分组域（PacketSwitched, PS）空口速率达到2Mbit/s，电路域（CircuitSwitched, CS）空口速率达到384kbit/s。核心网方面，R99版本延续了GSM/GPRS系统的核心网系统结构，即分为电路域和分组域分别处理语音和数据业务。在业务方面，R99阶段对GSM网络中的业务进行了进一步增强，除了支持基本的电信业务和承载业务外，还增加了对定位业务、64kbit/s电路数据承载、电路域多媒体业务等的支持。

2．R4阶段

与R99相比，R4阶段在无线技术方面的主要变化是将TD.SCDMA纳入到3GPP体系中，融合为3GPPTDD模式的空中接口标准，其他方面没有根本性变化。在核心网方面，R4版本在R99基础上引入了软交换思想，将MSC的承载与控制功能分离，即呼叫控制与移动性管理功能由MSCServer承担，话音传输承载和媒体转换功能由MGW完成。在业务方面，R4阶段针对宽带AMR语音、定位业务（LCS）、视频媒体流等业务进行了全面的定义与增强。

3．R5阶段

为了满足用户对高速下行数据业务的需求。在无线接入网方面，R5版本定义了HSDPA技术，通过引入多种先进的无线传输技术，将下行数据业务的峰值速率提高到14.4Mbit/s；在核心网方面，为了能够在IP平台上支持丰富的移动多媒体业务，R5版本引入了基于会话初始协议（SIP）的IP多媒体子系统（IMS）。同时，R5阶段引入了Flex技术，突破了一个RNC只能连接一个MSC或SGSN的限定，即允许一个RNC同时连接至多个MSC或SGSN实体。

在业务方面，R5版本增加了支持SIP业务的功能，如Vom话音、定位、即时消息、在线游戏以及多媒体邮件等。

4．R6阶段

为满足高速上行数据业务的用户需求，R6版本在无线接入网方面提出了HSUPA技术，通过引入E—DCH传输信道、自适应调制和编码、快速混合自动重传等技术，将上行数据峰值速率提高至5.76Mbit/s。在核心网方面，R6版本在系统构架方面没有做大的改变，主要是对IMS技术进行了功能增强，尤其对IMS与其他系统的互操作能力进行了完善，如与外部IP多媒体网络、与CS域之间、与WLAN网络之间的互通等，并引入了策略控制功能（PDF）作为QoS规则控制实体；在业务方面，R6版本进一步增强了业务能力：对无线信道、信令以及核心网实体都进行了修改以支持广播多播业务（MBMS）；在IMS业务方面，对Presence、多媒体会议、Push、PoC等业务及应用进行了定义和完善。

5．R7阶段

R7版本在R6阶段的基础上进行了进一步的功能与性能增强。在无线接入网方面，主要进行了HSPA的增强与演进（HSPA+），即通过引入MIMO、高阶调制（上行16QAM、下行64QAM）、连续性分组连接（CPC）、干扰删除、L2增强、高级接收机、发射分集等高级无4线传输技术，将HSPA+系统的峰值数据速率提高至下行42Mbit/s、上行11Mbit/s。在核心网方面，R7版本继续对IMS技术进行了增强，提出了语音连续性（VCC）、CS域与IMS域融合业务（CSI）等重要课题，在安全性方面引入了EarlyIMS技术，以解决2G卡接入IMS网络的问题。并将R6版本的PDF与流计费（FBC）相融合，提出了策略控制与计费（PCC）的新架构，完成资源接纳控制和业务质量控制功能，但R7版本的PCC是一个不可商用部署的版本。在业务方面，R7版本对组播业务、IMS多媒体电话、紧急呼叫等业务进行了严格定义，使整个系统的业务能力进一步大大丰富。

6．R8阶段

迫于WiMAX等移动通信技术的竞争压力，为继续保证3GPP系统在未来10年内的竞争优势，3GPP标准组织在R8阶段正式启动了长期演进（LTE）与系统架构演进（SAE）两大重要项目的标准制定工作。R8阶段重点针对LTE/SAE网络的系统架构、无线传输关键技术、接口协议与功能、基本消息流程、系统安全等方面均进行了细致的研究和标准化。在无线接入网方面，将系统的峰值数据速率提高至下行100Mbit/s、上行50Mbit/s；在核心网方面，引入了全新的纯分组域核心网系统架构，并支持多种非3GPP接入网技术接入该统一的核心网。

在完成LTE/SAE网络技术规范制定的同时，R8阶段还进行了一系列技术标准的增强和完善工作。

（1）HsPA+增强与演进：具体包括FDDHSDPA的64QAM与MIMO的合并使用、增强型服务小区改变（E—SCC）、CSoverHSPA、双载波HSDPA、上行L2增强、增强型上行CELLFACH、语音呼叫连续性（VCC）等子课题。

（2）家庭基站技术：为解决3G系统的室内覆盖难题，增强室内用户的数据传输能力，R8阶段专门针对3G家庭基站（HomeNodeB）及演进型家庭基站（HomeeNodeB）进行了立项研究。

（3）IMS技术的增强：主要包括IMS中心化业务（ICS）、单射频语音呼叫连续性（SR-VCC）、多媒体业务连续性（MMSC）、IMS接入企业网等子课题。

另外，R8阶段还提出了CommonIMS课题，即重点解决3GPP与3GPP2、TISPAN等几个标准化组织之间IMS技术的融合与统一。

7．R9阶段

3GPP从安全角度出发，研究远程管理M2M终端USIM应用的可行性并建立远程管理信任模型。同时，该项目还负责分析在引入远程管理USIM应用之后带来的安全威胁及安全需求，以及引入新的USIM应用所需要增加的其他功能。本项目由负责网络安全的SA3小组负责，2009年12月完成了相关研究报告（3GPP TR33.812）。

8．R10阶段

针对SA1工作组提出的终端与服务器通信情景下的诸多网络优化需求，3GPP在Release 10阶段主要是在过载控制方面对原有核心网和接入网的Stage2和Stage3技术规范进行了修订和完善。RAN2工作组在NIMTC-RAN_overload项目中，制定了防止核心网过载的接入网配合机制。

9．R11阶段

为完成剩余的网络优化需求标准化，在2010年6月的SA #48全会上，SA2工作组启动了Release 11阶段SIMTC特性的标准化工作。在Release 11阶段，该特性下的研究项目对M2M通信相关的14个关键问题和众多潜在解决方案进行了初步分析，形成了研究报告TR 23.888。对小数据传输和终端触发、终端能耗优化、监控和组特性4个关键问题的进一步研究成果将会汇集到Release 12阶段的研究报告TR 23.887中。

在Release 11阶段，SA2工作组所完成的Stage2标准基本集中在MTC可达性方面，主要包括为支持终端触发所需的架构增强、使用非MSISDN标示（即URI作为外部标示、IMSI作为内部标示）和启用IPv6地址后所涉及的相关架构标准化工作。截至2012年9月3GPP Release11标准冻结时，TSG CT也基于SA2工作组设定的架构，在MTC可达性方面完成了对Stage3标准的修改或完善。

3GPP认为，宏观上应用服务器与M2M终端间的通信有3种模式：一是直接模式，即应用服务器不使用任何SCS所提供的增值服务，直接通过3GPP网与外部网络间的用户面Gi接口与M2M终端进行通信；二是间接模式，即应用服务器通过Web API调用SCS所提供的增值服务，通过SCS间接地连接到3GPP网；三是混合模式，即同时使用直接模式和间接模式。这3种模式不是互斥的，而是互补的，即每个M2M应用可根据自身的具体情况使用不同模式及不同SCS。

10．R12阶段

在最新的Release12阶段，3GPP仍在继续深化针对MTC方面的网络优化工作，启动了MTCe特性标准化工作。在该项目下，SA3工作组将完成MTCe特性网安全架构的增强规范，并形成新的技术规范TS33.187。该特性的其他工作还包括以下内容。

（1）MTCe-SIMSE和MTCe-SRM子项目。SA1工作组已明确了为与ETSI所定义SCL交互所需的网络升级及其他需求，并已更新到TS 22.368。

（2）MTCe-小数据传输与终端触发（SDDTE）子项目。SA2工作组将在其R11阶段成果基础上，针对如何在信令面实现小数据传输功能和提供更多终端触发机制（如基于T5接口触发）方面形成研究报告，并更新TS 23.682规范。

（3）MTCe-终端能耗优化（UEPCOP）子项目。SA2工作组将针对降低终端能耗形成研究报告，并更新TS 23.682、TS 23.401和TS 23.060规范。

同时，RAN2工作组还启动了研究项目FS_MT_Ce_RAN，并将形成研究报告TR 37.869。RAN2工作组将寻找和评估针对小数据传输的RAN侧能力增强机制，并调查和评估SA2工作组针对SDDTE和UEP_COP提出的与RAN侧相关解决方案，特别是提高信令效率、降低小数据背景下的终端能耗。在降低信令开销方面，该项目将研究改善RRC连接管理流程、支持短时间连接或无连接方法的潜在机制、改善连接状态下的小数据传输处理机制及上述流程中控制面信令（S1AP、RANAP等）优化问题。

1.5.4 ITU技术标准

国际电信联盟（International Telecommunication Union, ITU）是负责确立国际无线电和电信的管理制度和标准的国际组织。它的前身是1865年5月17日在巴黎创立的国际电报联盟。它的主要任务是制定标准，分配无线电资源，组织各个国家之间的国际长途互连方案。

ITU标准也就是国际电信联盟标准，主要由国际电联标准化部门（ITU-T）制定。

ITU制定的国际标准一直被称作某某“建议”（Recommendations，这个词通常一般要全部大写以区分普通意义上的“建议”），并把建议按照一定的类别归纳为从A到Z等26个系列。由于ITU作为国际组织的长期性和作为联合国的特别机构的特殊地位，ITU发布的标准比大多数其他同一级别的技术规范制定组织拥有更高的国际认同度。

1.5.5 中国的移动互联网标准化

中国通信标准化协会（CCSA）负责组织移动互联网标准的研究工作。部分项目源于中国产业的创新，也有大量工作与W3C和OMA等国际标准化工作相结合。

目前，CCSA开展了WAP、Java、移动浏览、多媒体消息（MMS）、移动邮件（MEM）、即按即说、即时状态、组和列表管理、即时消息（IM）、安全用户面定位（SUPL）、移动广播业务（BCAST）、移动广告（MobAd）、移动阅读、移动搜索（MobSrch）、融合消息（CPM）、移动社区、移动二维码、移动支付等标准的研究，面向移动Web2.0的工作已起步，并开始研究移动聚合（Mashup）、移动互联网P2P、移动互联网架构等方面的工作。2011年6月15日，中国互联网协会组织起草并发布了我国首个互联网服务标准《互联网服务统计指标 第1部分：流量基本指标》（YD/T 2134.1-2010）。

移动互联网标准化方面取得了一些进展，但是，移动互联网中最为核心的智能终端方面的标准还有很大空白，跨系统或跨平台标准化水平还很低。目前智能终端操作系统、中间件平台本身以及基于智能终端开发的应用程序标准化工作尚不完善，不能很好地满足当前的行业需求。