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M2M挪动通讯网络架构研讨

文章分类:工学 - 通讯学 宣布工夫:2013-7-31 7:34:01 作者:马书惠 田新雪 博格

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  【摘 要】文章对M2M业务特性和MTC通讯网络架构停止了讨论。起首细致剖析M2M业务特性以及对现网架构的影响;然后自创国际规范构造提出的M2M网络架构,并在此根底上依据现阶段的网络近况和M2M业务需求提出了3G网络阶段实用的网络架构。
  【要害词】M2M 网络架构 PCRF 中心网 公用网元
  1 弁言
  物物通讯(M2M,Machine to Machine)是一种触及一个或多个实体的不需求人为干涉的数据通讯,也称为呆板范例通讯(MTC,Machine-Type Communication)。随着M2M业务的疾速开展,基于挪动通讯网络的MTC正日益成为一种次要的挪动通讯方法,但是传统挪动通讯网络终究是面向大家通讯(H2H,Hu-man to human)业务设计的,顺应H2H的业务需求,却不克不及满意M2M业务需求。详细来说,MTC和传统大家通讯的差别之处包罗以下方面[1]:
  (1)基于MTC通讯的使用场景比H2H通讯的场景丰厚许多,并且具有差别性。依据功用特性分别大抵可归结为地位感知和共享、情况信息感知、近程控制与实行、数据搜集公布、视频监控、近场通讯等。这些使用的差别化一方面体现为功用上的多样性;另一方面也表现在使用特性以及对网络的需求上的差别化。
  (2)数据通讯为主,包罗小流量数据包、视频流等。
  (3)要求MTC通讯本钱比H2H更低。由于M2M业务是在H2H业务之后开展起来的,最小化本钱是M2M业务生活的紧张思索。差别的使用因其紧张性差别,对通讯的要求也是差别的,需求联合事情发作的能够性和需求支付的通讯等综分解原本思索停止本钱的最小化。
  (4)M2M终端数量宏大,需求更灵敏和有战略的终端办理。潜伏的海量M2M终端接入通讯网络,并且M2M终端无论是从传输特性、QoS要求和挪动性,照旧从终真个散布密度方面,都与H2H终端有很大差别。
  (5)以小数据量传输为主。
  假如持续运用传统挪动通讯零碎来停止MTC通讯,其零碎的服从、本钱和实用性都无法到达最优。因而,在思索M2M业务特性的同时增加对H2H业务的影响,从而设计MTC公用的通讯零碎,是以后物物通讯不时开展配景下的一个紧张课题。
  2 M2M业务特性剖析
  网络架构的设计,需求以网络所承载的详细业务为动身点[2]。也便是说,M2M网络架构的设计需求充沛剖析M2M业务特性和需求,联合终端上下行数据量、频度、QoS需求等方面的业务特性,将物联网使用分为如下五类。此中,对各种使用的局部需求和特性停止了剖析,包罗挪动性、群组通讯、鉴权以及按方案周期性处置等,差别场景间有较大差别。
  (1)监控报警类:传感器当地监测数据,当发作不契合预期的数据变革时经过网络告诉使用层停止报警。
  均匀数据传输速率:低,仅在某些触发条件下发送大批下行数据流量。
  尖峰数据传输速率:差别场景间有较大差别,与使用需求确定的传输的数据内容有关。
  QoS要求:差别场景间有较大差别,与使用需求以及以后数据所代表的寄义有关。
  数据平安要求:差别场景间有较大差别,与使用需求有关。
  数据牢靠通报要求:差别场景间有较大差别,与使用需求有关。
  数据继续性:低,仅在发作预置的事情时存在长久的或许继续工夫较短的数据传输。
  与人交互性:低,通常由零碎依据预置处置方法主动处置。
  对衔接性的需求:需求监控衔接性以防毁坏或有效。
  终端挪动性:因无下行流量需求,以是无挪动性需求。
  举例:输血车血液情况监测;井盖监控;挪动资产跟踪。
  (2)数据搜集类
  均匀数据传输速率
  下行流量:中,数据量较大,继续的数据上报或许周期性数据上报;下行流量:低,更多的是用于修正上报规矩等。
  尖峰数据传输速率:差别场景间有较大差别,与使用需求确定的传输的数据内容有关。
  QoS要求:差别场景间有较大差别,与使用需求以及以后数据所代表的寄义有关。
  数据平安要求:差别场景间有较大差别,与使用需求有关。
  数据牢靠通报要求:差别场景间有较大差别,与使用需求有关。
  数据继续性:取决于数据传输距离和传输方法的选择。[论文网]
  与人交互性:低,通常由零碎依据预置处置方法主动处置。
  对衔接性的需求:需求监控衔接性以防毁坏或有效。
  终端挪动性:因偶然有下行数据,以是需求优化的挪动性办理。
  举例:气候信息监测;火警现场数据搜集;路况信息搜集。
  (3)信息推送类
  均匀数据传输速率
  下行流量:通常较低,次要用于提供给用所需的过滤或输出条件(如地位信息);下行流量:通常较大,次要用于通报所推送的信息(如告白、视频媒体等),继续的、基于交互等外界条件动身的或许周期性的数据推送。
  尖峰数据传输速率:具有分明的尖峰数据特性,在条件触发后下发婚配的信息。
  QoS要求:差别场景间有较大差别,与使用需求以及以后数据所代表的寄义有关。
  数据平安要求:差别场景间有较大差别,与使用需求有关。
  数据牢靠通报要求:差别场景间有较大差别,与使用需求有关。
  数据继续性:通常具有较永劫间的继续性。
  与人交互性:高,通常用户会做出反应,零碎依据反应对推送的信息停止调解。
  对衔接性的需求:较强,需求维护网络衔接以便于停止数据的准确传输。
  终端挪动性:南北极分解。局部终端有很强的挪动性;局部终端则通常不挪动。
  举例:智能博物馆等。
  (4)视频监控类
  均匀数据传输速率
  下行流量:高,次要用于通报所监控的多媒体数据;下行流量:低,次要用于通报控制和调理下令等。

  尖峰数据传输速率:无分明的尖峰数据特性,数据传输通常维持一个绝对波动的传输速率。
  QoS要求:差别场景间有较大差别,与使用需求有关。
  数据平安要求:差别场景间有较大差别,与使用需求有关。
  数据牢靠通报要求:差别时辰有差别的要求。如在正常状况下要求适中,但一旦发作某些预置的事情则需求较高的牢靠性通报。
  数据继续性:通常具有永劫间的继续性。
  与人交互性:低,用户偶然会对视频监控进程停止干涉。
  对衔接性的需求:较强,需求维护网络衔接以便于停止数据的准确传输。
  终端挪动性:南北极分解。局部终端有很强的挪动性;局部终端则通常不挪动。
  举例:家庭安防中的视频监控等。
  (5)近程控制实行器类
  均匀数据传输速率
  下行流量:通常较低,次要用于提供给用所需的过

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