探究M2M移動通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)(2)
(1)在無線接入側(cè)對Wi-Fi、2G、3G、無線傳感網(wǎng)絡(luò)等多種方式的整合,實(shí)現(xiàn)移動通信網(wǎng)絡(luò)對行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的廣覆蓋,構(gòu)建面向行業(yè)的M2M移動網(wǎng)絡(luò)。
(2)在核心側(cè)構(gòu)建M2M專用的HLR、GGSN、SMSC等網(wǎng)元,實(shí)現(xiàn)對M2M等物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的集中運(yùn)維和管理,并能夠?qū)崿F(xiàn)與“現(xiàn)網(wǎng)”的有效隔離,有利于網(wǎng)絡(luò)的安全、穩(wěn)定、擴(kuò)容及升級。
(3)在核心網(wǎng)中部署M2M專用的PCRF等策略控制網(wǎng)元,利用M2M業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)特性和用戶屬性,實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)資源的高效利用和對業(yè)務(wù)服務(wù)的精細(xì)支撐。
(4)在核心網(wǎng)中搭建M2M業(yè)務(wù)支撐平臺,實(shí)現(xiàn)對業(yè)務(wù)和終端的統(tǒng)一管理。
在物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)發(fā)展的初期階段,考慮針對物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)通信需求,進(jìn)行最小成本隔離:只新建核心網(wǎng)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)支撐隔離。對于業(yè)務(wù)系統(tǒng),需要單獨(dú)建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)平臺,實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)承載隔離;對于接入網(wǎng)絡(luò),則公用,不考慮單獨(dú)建設(shè)。如圖4所示,是一種在現(xiàn)網(wǎng)上疊加專用M2M核心網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)。在該方案中,與現(xiàn)網(wǎng)共用無線和SGSN,新建物聯(lián)網(wǎng)專用的GGSN/DPI,通過APN選路將物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)路由到處理物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的GGSN,新建物聯(lián)網(wǎng)專用的PCRF+SPR,完成對物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的流量、安全、QoS控制,新建物聯(lián)網(wǎng)專用的HLR進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備簽約信息、標(biāo)識及安全管理。
3G階段的M2M網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖5所示。
其中,主要網(wǎng)元的功能如下:
HLR:由于現(xiàn)網(wǎng)的HLR都是支持H2H的HLR,支持的能力和M2M的支持能力還是有所不同。HLR也有自己特殊的一些需求,包括:需要支持群組簽約數(shù)據(jù)能力;支持終端監(jiān)控(如位置監(jiān)控、IMEI監(jiān)控等)能力,支持某個時間段接入控制,支持?jǐn)U展ID到MSISDN、IMSI的映射能力,支持終端特征簽約(如終端的低優(yōu)先級、是否為PS only等),供SGSN控制UE的行為;HLR要支持多profile的簽約,降低終端漫游時的資費(fèi),支持一卡多號和一號多卡的M2M業(yè)務(wù)。
GGSN:擴(kuò)展的GGSN需要增強(qiáng)支持基于群組流量統(tǒng)計(jì),基于流的計(jì)費(fèi)信息、QoS策略執(zhí)行和基于群的事件上報(bào)等。
短消息中心:除了現(xiàn)有的短消息的功能外,需要支持短消息完成設(shè)備觸發(fā)的功能,支持在一號多卡的M2M業(yè)務(wù)中短消息的群發(fā)功能。
PCRF:支持群組的策略數(shù)據(jù)動態(tài)下發(fā)、更新和刪除,支持群組用戶的流量監(jiān)控。
SCP:完成M2M業(yè)務(wù)中的緊急呼叫等語音呼叫的計(jì)費(fèi),產(chǎn)生語音呼叫話單。
OCS:實(shí)時信用控制、預(yù)付費(fèi)使用數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和增值業(yè)務(wù)實(shí)時計(jì)費(fèi)。
M2MSP業(yè)務(wù)平臺:M2M平臺為集團(tuán)客戶提供統(tǒng)一的M2M終端管理、終端設(shè)備鑒權(quán)。提供數(shù)據(jù)路由、監(jiān)控、用戶鑒權(quán)等管理功能;承載信息上報(bào)、參數(shù)配置、終端狀態(tài)檢測、終端注冊等業(yè)務(wù)功能的短信上下行通道;支持一卡多號和一號多卡的M2M業(yè)務(wù),進(jìn)行動態(tài)的號碼管理。在實(shí)際部署中,物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)支撐管理平臺按照功能劃分為總部平臺、省平臺兩個層面。
6. 結(jié)語
M2M業(yè)務(wù)的多樣性、差異化以及M2M業(yè)務(wù)表現(xiàn)出來的傳統(tǒng)電信業(yè)務(wù)所不具有的各種特點(diǎn),都對現(xiàn)網(wǎng)架構(gòu)和網(wǎng)元設(shè)備產(chǎn)生了很大影響。本文在研究M2M業(yè)務(wù)特征及其對現(xiàn)網(wǎng)的影響和國際標(biāo)準(zhǔn)組織提出的網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)的基礎(chǔ)上,提出了在現(xiàn)有移動通信網(wǎng)絡(luò)上部署具有可行性,又能一定程度上滿足MTC業(yè)務(wù)應(yīng)用需求的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。
運(yùn)營商發(fā)展M2M業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)與發(fā)展移動通信是一致的,在專用的M2M網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中,必須長遠(yuǎn)規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)資源,根據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展實(shí)施網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化和數(shù)據(jù)分流,加強(qiáng)平臺建設(shè),完善網(wǎng)絡(luò)覆蓋,加大網(wǎng)絡(luò)容量,從根本上滿足M2M業(yè)務(wù)需求,同時又不影響當(dāng)前的人人通信業(yè)務(wù),提高用戶體驗(yàn)。