1、.：.；物聯(lián)網(wǎng)開展對挪動中心網(wǎng)的需求近年來，M2M和物聯(lián)網(wǎng)成為運營商關(guān)注的熱點，基于M2M和物聯(lián)網(wǎng)的各種運用為運營商帶來了新的利潤增長。本文重點分析了M2M和物聯(lián)網(wǎng)對運營商網(wǎng)絡(luò)尤其是中心網(wǎng)的影響和需求，包括設(shè)備管理、網(wǎng)絡(luò)負荷、計費等方面。 M2M和物聯(lián)網(wǎng)IOT運用正逐漸崛起 M2M是Machine to Machine的簡稱，專指機器與機器間通訊的業(yè)務類型。物聯(lián)網(wǎng)IOT：Internet of Things那么是指M2M在廣域網(wǎng)、特別是挪動運營商網(wǎng)絡(luò)中的運用，即以挪動網(wǎng)絡(luò)運營商的無線網(wǎng)絡(luò)為平臺，采用多種傳輸方式CDMA/GSM/SMS等，經(jīng)過特種行業(yè)終端，效力于行業(yè)用戶機器到機器的無線數(shù)據(jù)傳輸

2、業(yè)務。 M2M/IOT業(yè)務具有潛在的市場，地理分布廣泛，可以部署在任何網(wǎng)絡(luò)可達的位置，取代高本錢的有人值守，實現(xiàn)真正意義上的無人值守，對于電力、水利、采油、采礦、環(huán)保、氣候、煙草、金融等行業(yè)的信息采集意義宏大，有宏大的市場價值。 對于廣泛分布的M2M終端，采用無線網(wǎng)絡(luò)進展通訊是優(yōu)選方案之一，現(xiàn)有的一些行業(yè)運用，如遠程抄表、水位監(jiān)控等，都是采用GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸傳感器采集的數(shù)據(jù)信息。隨著M2M運用的開展，對無線網(wǎng)絡(luò)存在著迫切的需求。 M2M寬廣的運用領(lǐng)域 M2M/IOT運用范圍寬廣，可運用與智能交通、遠程醫(yī)療、監(jiān)控、智能電網(wǎng)、環(huán)境檢測、智能家居等多種場景，如圖1所示。圖1 M2M/IOT的運用領(lǐng)域

3、 以智能交通為例，一個典型的智能交通系統(tǒng)由GPS/GLONASS衛(wèi)星定位系統(tǒng)、挪動車載終端、無線網(wǎng)絡(luò)和ITS控制中心組成(見圖2)。圖2 M2M/IOT的智能交通運用 車載終端經(jīng)過GPS模塊接納導航衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的測距信息，將車輛的經(jīng)度、緯度、速度、時間等信息傳給微控制器；經(jīng)過視頻圖像設(shè)備采集車輛形狀信息；微控制器經(jīng)過GPRS模塊與ITS控制中心進展雙向的信息交互，完成車輛監(jiān)控等功能。 目前M2M運用市場正進入快速增長期，據(jù)Strategy Analytics預測：挪動M2M市場規(guī)模在2021年將超越570億美圓，這是一個極具潛力的新興市場，是無線通訊行業(yè)運用的一個藍海。 M2M/IOT開展情況 自

4、從2002年在美國初次商用以來，M2M便以星火燎原之勢在全球迅速蔓延。在國外，Verizon、AT&T、Telenor、NTT docomo等紛紛推出了M2M和IOT運用。在國內(nèi)，在工業(yè)化和信息化交融以及尋求市場新增點的雙重驅(qū)動下，中國挪動、中國電信等運營商這幾年也開場了排兵布陣。最近，中國政府將M2M和IOT相關(guān)產(chǎn)業(yè)正式納入國家重點扶持工程。M2M和IOT產(chǎn)業(yè)將為社會民生帶來的深遠影響曾經(jīng)得到了政府的高度注重。 M2M/IOT對挪動中心網(wǎng)的影響 設(shè)備標識資源 如今H2H終端采用IMEI、IMSI、MSISDN、IPv4地址作為設(shè)備標識的資源，以IMSI為例，IMSI號碼為15位，由3位MCC

5、國家碼、3位MNC網(wǎng)絡(luò)標識碼、9位設(shè)備標識碼組成。其資源對于H2H終端應該是足夠的，全球的手機用戶包括各類軟終端目前還遠不到10億用戶。但假設(shè)資源與M2M終端共用，就非常緊張。據(jù)預測，M2M終端在未來將是H2H終端的5到10倍，如此龐大的數(shù)量采用現(xiàn)有的資源一定是遠遠不夠的。 MTCMachine Type Communication，機器類型通訊設(shè)備標識應能獨一標識一個M2M終端，可采用IMSI、MSISDN、IP addr、IMPU/IMPI等。隨著M2M運用日益廣泛，設(shè)備標識資源短缺問題必將日益突出，國際各規(guī)范組織如ITU、3GPP也在積極尋求處理方案，設(shè)備標識資源缺乏的問題對中心網(wǎng)的影響

6、需求引起足夠的關(guān)注。 中心網(wǎng)絡(luò)負荷 當大量終端比較集中地接入網(wǎng)絡(luò)時，對無線、中心網(wǎng)都將構(gòu)成比較大的負荷，擁塞難免會發(fā)生，也會添加人與人之間通訊的缺點率。 中心網(wǎng)絡(luò)負荷包括控制面負荷與媒面子負荷，可以想象，當大規(guī)模的M2M設(shè)備同時接入到中心網(wǎng)，同時發(fā)送數(shù)據(jù)到M2M運用平臺，中心網(wǎng)會蒙受非常大的負荷沖擊。一方面，中心網(wǎng)的挪動性管理網(wǎng)元需求同時處置終端的接入控制，頻繁進展附著、激活、業(yè)務懇求、創(chuàng)建承載等信令交互，會呵斥控制面負荷過載的發(fā)生。同時，當數(shù)據(jù)交互同時發(fā)生時，大量的M2M終端經(jīng)過中心網(wǎng)的媒體網(wǎng)關(guān)與同一個遠程效力器進展數(shù)據(jù)通訊，這就能夠呵斥媒體網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)擁塞，特別是媒體網(wǎng)關(guān)到遠程效力器的IP通道

7、會呵斥數(shù)據(jù)阻塞，引起媒面子負荷過載的發(fā)生。 舉例來說，當長江水位上漲到警戒水位時，大量水位監(jiān)控器會向長江防洪指揮中心的遠程效力器發(fā)送監(jiān)控數(shù)據(jù)，部分檢測點能夠還會上傳實時圖像，這類突發(fā)的接入與數(shù)據(jù)傳輸是M2M運用的特點之一，這對中心網(wǎng)的信令面與媒面子的負荷沖擊是瞬間的，對中心網(wǎng)通訊的可靠性及強壯性呵斥相當?shù)挠绊?，需求從技術(shù)層面躲避這種瞬間負荷對網(wǎng)絡(luò)的沖擊。 目前規(guī)范組織也提出了一些方案，如采用隨機數(shù)接入機制，采用定時接入機制，對組內(nèi)最大負荷進展限制等方法等來減小瞬間負荷對中心網(wǎng)的沖擊。 中心網(wǎng)絡(luò)平安 隨著M2M終端的日益增多，M2M終端通訊平安問題也引起各運營商的注重。對于MTC系統(tǒng)優(yōu)化的通訊平

8、安性應不低于非MTC通訊的平安性，如端到端銜接平安、組認證平安等。M2M通訊平安是多方面的，有終端接入鑒權(quán)平安、端到端通訊平安、數(shù)據(jù)平安等多方面。在終端接入鑒權(quán)平安方面，需求防止M2M終端接入認證信息被惡意盜用，如H2H終端盜用M2M終端的USIM接入到中心網(wǎng)，影響與遠程MTC效力器的數(shù)據(jù)通訊平安。 端到端通訊鏈路平安方面，現(xiàn)有的機制很多，如采用類似VPN的機制建立IPsec隧道等方式。在歸屬域，M2M終端與MTC效力器之間的端到端平安經(jīng)過歸屬網(wǎng)絡(luò)信任域進展保證，但當M2M終端遨游到其他運營商的網(wǎng)絡(luò)時，M2M終端與MTC效力器經(jīng)過運營商網(wǎng)絡(luò)的非信任域進展通訊，端到端平安無法保證，需求制定相應的

9、平安機制。 終端管理和計費 MTC上下文中的標識需求擴展，網(wǎng)絡(luò)同時還需求識別M2M設(shè)備組的標識。可采用OMA DM的機制對M2M終端進展遠程管理，遠程更新軟件，配置M2M終端的初始化參數(shù)等。MTC計費需求進展優(yōu)化，防止大規(guī)模M2M終端進展數(shù)據(jù)通訊產(chǎn)生的CDR對網(wǎng)絡(luò)的沖擊。計費可以思索按組進展計費，為屬于同一組的M2M設(shè)備提供更簡單的計費機制，或采用某種戰(zhàn)略不生成設(shè)備的計費話單等各類靈敏的計費方式。 針對M2M終端多樣化的特點，對M2M終端也進展必要的分類，并針對不同類型進展優(yōu)化。M2M終端主要類型可分為低挪動性、低數(shù)據(jù)量、監(jiān)控類、時間控制類、組管理類等。對于低挪動性與低數(shù)據(jù)量類設(shè)備，需求提高網(wǎng)

10、絡(luò)資源利用率，降低對設(shè)備的挪動性管理；對于監(jiān)控類設(shè)備，需求網(wǎng)絡(luò)對各類監(jiān)控時間實現(xiàn)實時監(jiān)控，假設(shè)發(fā)現(xiàn)異常事件需求及時匯報給用戶及管理后臺，同時對設(shè)備進展一定的網(wǎng)絡(luò)接入限制措施；對于組管理類，需求進一步優(yōu)化組計費、組管理、組戰(zhàn)略等組優(yōu)化方案。 其他影響 M2M不同的運用對中心網(wǎng)都有特定的需求，如在丈量監(jiān)控的運用中，需求對丈量設(shè)備進展實時控制，在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中因IPv4地址限制緣由，采用NAT進展內(nèi)外網(wǎng)地址轉(zhuǎn)換，將導致實時控制的時間延遲問題。 一些M2M運用中，M2M終端能夠安裝在無人值守的區(qū)域，如森林防火、水位監(jiān)控、空氣質(zhì)量檢測類終端，網(wǎng)絡(luò)需求為這類終端提供防盜檢測，一旦發(fā)現(xiàn)終端異常挪動，網(wǎng)絡(luò)需求對這

11、類終端進展必要的限制，并及時通知到遠程效力器及用戶進展異常處置。 對于一個高可用性的場景，如動物監(jiān)控，兒童走失監(jiān)控、煤氣監(jiān)控、樓宇監(jiān)控等，需求終端是低耗能設(shè)備，對中心網(wǎng)而言，能夠需求提供低耗電挪動性控制戰(zhàn)略，如延伸Paging、TAU時間等措施，保證M2M終端的電池運用時間耐久。 其他場景還有很多，如中心網(wǎng)需求提供對特定區(qū)域的尋呼等。 中興通訊端到端的物聯(lián)網(wǎng)處理方案 中興通訊目前可以提供包括中心網(wǎng)、M2M終端和M2M業(yè)務平臺的端到端的物聯(lián)網(wǎng)處理方案，如圖3所示，帶有M2M模組的各種M2M終端接納無線傳感網(wǎng)絡(luò)信息，經(jīng)過挪動分組中心網(wǎng)傳送到一致的M2M業(yè)務平臺，M2M業(yè)務平臺再向不同的用戶提供詳細的運用。一切M2M終端和M2M業(yè)務平臺采用規(guī)范的M2M通訊協(xié)議和設(shè)備管理協(xié)議。另外，中