前言FOREWORD

根据2025年1月公布的《第55次中国互联网发展状态统计报告》，截至2024年12月，我国网民数量达到11.08亿，手机网民数量达到11.05亿，网民使用手机上网的比例是99.7%。近年来，基于手机的移动互联网改变了世界，今天的AI技术，尤其是我国自主创新、开源软件DeepSeek的异军突起，重塑智能手机与移动互联网。基于手机的AI应用势不可挡，移动互联网应用再次进入跨越式发展阶段。

互联网的发展使得很多传统产业不断受到颠覆，社会政治、经济、文化领域无一不受到互联网发展的影响。移动互联网对于人类的生活方式、工作方式、学习方式、娱乐方式与思维方式，人与人之间、人群与人群之间的社群关系的维系与变化，文化与新闻传播方式、商业模式都产生了巨大影响。随着移动互联网快速发展，各行业的数字化、智能化正在稳步推进，“产业数字化”与“数字产业化”持续释放“数字化动能”，助力新质生产力的建设。

随着5G/6G、卫星通信网、千兆WiFi、云计算、大数据、区块链技术与移动互联网的交叉融合，特别是AI技术与移动互联网的深度融合，推动着各行业的“产业数字化”与“数字产业化”持续释放“数字化动能”，助力新质生产力的发展。

移动互联网时代出现了移动社交、自媒体、短视频、网上购物、网上支付、直播带货、VR/AR、手机新闻、手机娱乐、手机游戏、手机位置服务、网约车，以及AI虚拟主播、虚拟好友、虚拟员工等各种应用，如果将手机APP比作挂在圣诞树上闪烁的星星、彩灯与小礼物，那么移动互联网就是支撑这些创新应用的树干。AI大模型与移动互联网的结合，使得移动互联网应用更异彩纷呈。

从1995年我国第一个社会信息化“九五规划”实施，经过30年的建设，我国移动互联网应用水平已经走在世界前列。在设计本书知识体系时，立足于移动互联网的技术发展，着眼于移动互联网应用创新，从多学科知识交叉融合角度，力求培养学生开阔的视野与创新的思维。基于多年的教学、研究经验，作者认为在本书知识结构设计与内容取舍上，需要处理好以下三个关系。

第一，处理好互联网与移动互联网之间“传承”与“发展”的关系。

从《ITU互联网发展研究报告》中可以清晰地看到，互联网与移动互联网有着技术传承与发展的关系，二者在主要应用领域、服务对象、工作模式、实现目标与技术特点等方面存在明显差异。如果用“开放、互联、共享”来描述互联网的特点，那么可以用“移动、社交、群智”来描述移动互联网的特点。作者一直跟踪与研究互联网与移动互联网，亲身体会到二者之间的差异。因此，从教学内容的科学性与系统性角度，应该将二者区分，准确划分出相关领域的技术边界，阐明异同点，力求为读者构建一个清晰、准确的知识体系。

前言移动互联网教程第二，处理好互联网与移动互联网发展中的技术“变”与“不变”的关系。

纵观计算机网络从互联网到移动互联网的发展过程中，网络系统功能、实现技术与协议技术体系在变化，但在层次结构模型、端端分析原则与进程通信软件编程方法呈迭代演进过程。基于这种判断，本书力求用“继承”的观点描述移动互联网在网络技术上“不变”的规则，用“发展”的观点阐述移动互联网“变”的技术。从内容取舍的角度，把握本书与《计算机网络》之间的内容互补关系，使移动互联网技术与互联网技术形成一个完整、有机的知识体系。

第三，处理好成熟技术、成熟技术体系与新技术、新应用发展的关系。

既然互联网与移动互联网有明确的技术传承关系，就需要将一些经过实践检验、相对成熟的技术沉淀下来，形成一个相对稳定的技术体系。但是，移动互联网必然要对不适合的技术做必要的改进。本书各个章节都呈现出这种与时俱进的迭代过程。移动互联网是一个影响大、应用性强、发展活跃的技术领域，随着近年来AI大模型向移动互联网的渗透与融合，移动互联网的应用场景、内容生成方式、运行模式与产业结构正在发生变化。本书尽可能贴近技术和应用的最新发展，为读者提供我国在移动互联网的研究成果、创新理念、成功案例与产业发展方面的数据，实践南开大学 “知中国、服务中国”的教学理念。

在具体教学内容的安排上，需要处理好以下两个关系。

第一，处理好无线通信底层技术与移动互联网高层知识、技能培养的关系。

计算机网络是计算机与通信技术交叉融合的产物，涉及计算机与通信两个领域的知识，内容极其广泛。“移动互联网”课程教学可以从计算机技术的角度，也可以从通信技术的角度来切入。计算机、电子工程专业都需要开设“移动互联网”课程，但是两个专业开设这门课程时，在内容把握与教学侧重点上应该有差异。在计算机专业的“移动互联网”课程中，应更多篇幅用于讨论底层无线通信知识、5G通信原理，让学生理解无线传输的路径损耗、多径效应，接收天线的阻抗、增益、方向图，讨论移动通信网与5G的通信原理，这是因为一是学时有限、讨论问题不深不透，二是学生前期基础不够、接受知识困难。对于计算机、软件工程、网络空间安全、智能科学等专业，学生需要系统地掌握移动互联网知识，具备网络应用系统规划、设计、实现与网络软件编程的能力。如果没有处理好这个问题，就会出现“计算机网络”课程“被通信绑架”的局面。如果学生不能掌握移动互联网的基础知识与实际工作能力，那样只能培养出移动互联网用户，而不是移动互联网技术研究与开发人员。

在内容的取舍上，作者尝试从计算机技术的角度切入，将底层通信知识把握在理解移动互联网知识“基本、够用”的基准上，发挥计算机专业的优势与特长，将重点放在移动互联网应用系统设计与实现技术、网络协议与网络应用软件编程能力培养上，满足社会对计算机、软件工程、网络空间安全以及新工科相关专业的人才需求。

第二，处理好计算机网络与移动互联网的WiFi、5G、卫星通信网的关系。

对于“移动互联网”课程教学，无法绕过WiFi、5G、卫星通信网等通信知识。但是，这里有一个切入点的问题，那就是先讲5G再讲WiFi，还是先讲WiFi再讲5G。5G技术是通信工程专业的核心课程，它有一套完整的知识体系，掌握相关知识需要开设多门课程。因此，我们考虑以WiFi网络作为切入点。WiFi网络协议属于IEEE 802协议体系，它是计算机行业权威国际组织IEEE开发的技术、制定的协议。WiFi又称“无线Ethernet”，它是在IEEE 802.3协议（Ethernet）基础上发展起来的。我们可以先介绍WiFi网络（IEEE 802.11协议），在“计算机网络”课程的基础上，利用已建立的网络知识体系与思维方式，结合平时使用的WiFi，介绍无线网络知识（如频段、小区制、漫游、MAC协议、组网方法等）。由于大家日常都在使用WiFi，学生接受相关概念相对容易，同时有助于将蜂窝网络的知识讲透，为学生进一步学习5G、卫星通信网等知识奠定基础。目前，低轨道卫星通信网正处于快速发展过程，有良好的发展前景，属于我国“新基建”的内容之一，也应该在教学过程中重点讨论。在本书中，以计算机网络概论为切入点，将WiFi、5G与卫星通信网作为一个整体，由远及近、由表及里地理解移动互联网的通信知识，为进一步学习移动互联网的高层应用知识奠定基础。

本书由10章组成。

第1章 移动互联网概论。系统地讨论移动互联网的发展历程、技术特征与体系结构，以及移动互联网技术与应用的发展趋势。

第2章 移动通信网： 无限局域网WiFi。在介绍WiFi相关概念的基础上，系统地讨论IEEE 802.11协议标准的发展过程、不同协议版本的特点、WiFi的基本工作原理，以及不同应用场景的WiFi组网方法。

第3章 移动通信网： 蜂窝移动通信网5G。在介绍蜂窝移动通信概念的基础上，系统地讨论5G的技术特征、性能指标与应用场景，以及6G的发展愿景。

第4章 移动通信网： 卫星通信网。在介绍卫星通信概念的基础上，系统地讨论低轨道卫星通信网、卫星互联网的概念、技术与应用。

第5章 移动互联网IP协议。在介绍IP的概念及其挑战的基础上，系统地讨论移动IP的相关概念与关键技术，以及移动IPv4与移动IPv6协议实现。

第6章 移动互联网传输层协议。在介绍TCP概念及其挑战的基础上，系统地讨论支持移动的TCP改进与新的QUID协议。

第7章 移动边缘计算技术。从移动互联网应用的需求出发，系统地讨论移动边缘计算的发展背景、相关概念与关键技术，以及它们在移动互联网中的应用。

第8章 移动互联网应用。从AI重塑移动互联网的角度，分析5G/6G、低轨道卫星互联网、AI大模型技术在移动互联网中的应用，以及移动云存储、移动流媒体、移动社交网络、移动电子商务与支付、移动增强现实等具体应用。

第9章 QoS与QoE。在介绍QoS概念的基础上，系统地讨论QoE的概念、评价方法，以及QoE的具体应用。

第10章 移动互联网安全技术。在介绍移动互联网安全概念的基础上，系统地讨论移动互联网面临的安全威胁与相关网络安全技术。

本书的基本特点： 

●通过剖析互联网与移动互联网的区别与联系，明晰移动互联网的应用边界与技术特点。

●提出移动互联网层次结构模型与技术架构，依据层次结构模型设置相应的章节，以增强教程内容的系统性与科学性。

●贴近技术发展，增加了千兆WiFi、卫星通信网、生成式AI、QoE等内容。

●阐述AI大模型对移动互联网技术、功能与应用的重塑作用。

本书第1章及第5～10章由吴英执笔完成，第2～4章由吴功宜执笔完成，全书由吴英统稿并定稿。

本书适合作为高等学校计算机、软件工程、网络空间安全、智能科学、网络工程、电子信息专业，以及新工科其他相关专业本科生与研究生“移动互联网”课程的教材，也可供移动互联网技术研究、产品研发与技术管理人员参考。作者希望学生与研究人员能够从教材的前瞻性技术讨论中获得灵感，寻找自己感兴趣的研究方向与课题。

在本书的思路形成与写作过程中，感谢徐敬东教授、张建忠教授、张健教授、王劲松教授、郝刚教授、张玉副教授，在与他们的讨论与交流中，作者获得了很多灵感。感谢清华大学出版社张瑞庆编审多年的支持与帮助。

面对移动互联网技术迅速发展，尤其是WiFi、5G、卫星通信网、AI大模型技术的高速发展，新的应用层出不穷，技术发展日新月异。在这样的背景下，为了完成教材写作任务，作者阅读了大量的书籍、文献，请教了众多学术界、产业界的朋友，使用DeepSeek与其他AI大模型软件检索了相关资料。限于作者自身的学术水平，对很多技术问题理解不深入、不全面，书中难免存在错误，希望读者批评指正。

吴英 wuying@nankai.edu.cn

吴功宜 wgy@nankai.edu.cn

南开大学计算机学院

2025年9月