1、.：.；物聯網開展對挪動中心網的需求近年來，M2M和物聯網成為運營商關注的熱點，基于M2M和物聯網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和物聯網對運營商網絡尤其是中心網的影響和需求，包括設備管理、網絡負荷、計費等方面。 M2M和物聯網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務類型。物聯網IOT：Internet of Things那么是指M2M在廣域網、特別是挪動運營商網絡中的運用，即以挪動網絡運營商的無線網絡為平臺，采用多種傳輸方式CDMA/GSM/SMS等，經過特種行業終端，效力于行業用戶機器到機器的無線數據傳輸

2、業務。 M2M/IOT業務具有潛在的市場，地理分布廣泛，可以部署在任何網絡可達的位置，取代高本錢的有人值守，實現真正意義上的無人值守，對于電力、水利、采油、采礦、環保、氣候、煙草、金融等行業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，采用無線網絡進展通訊是優選方案之一，現有的一些行業運用，如遠程抄表、水位監控等，都是采用GPRS網絡傳輸傳感器采集的數據信息。隨著M2M運用的開展，對無線網絡存在著迫切的需求。 M2M寬廣的運用領域 M2M/IOT運用范圍寬廣，可運用與智能交通、遠程醫療、監控、智能電網、環境檢測、智能家居等多種場景，如圖1所示。圖1 M2M/IOT的運用領域

3、 以智能交通為例，一個典型的智能交通系統由GPS/GLONASS衛星定位系統、挪動車載終端、無線網絡和ITS控制中心組成(見圖2)。圖2 M2M/IOT的智能交通運用 車載終端經過GPS模塊接納導航衛星網絡的測距信息，將車輛的經度、緯度、速度、時間等信息傳給微控制器；經過視頻圖像設備采集車輛形狀信息；微控制器經過GPRS模塊與ITS控制中心進展雙向的信息交互，完成車輛監控等功能。 目前M2M運用市場正進入快速增長期，據Strategy Analytics預測：挪動M2M市場規模在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，在工業化和信息化交融以及尋求市場新增點的雙重驅動下，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相關產業正式納入國家重點扶持工程。M2M和IOT產業將為社會民生帶來的深遠影響曾經得到了政府的高度注重。 M2M/IOT對挪動中心網的影響 設備標識資源 如今H2H終端采用IMEI、IMSI、MSISDN、IPv4地址作為設備標識的資源，以IMSI為例，IMSI號碼為15位，由3位MCC

5、國家碼、3位MNC網絡標識碼、9位設備標識碼組成。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。但假設資源與M2M終端共用，就非常緊張。據預測，M2M終端在未來將是H2H終端的5到10倍，如此龐大的數量采用現有的資源一定是遠遠不夠的。 MTCMachine Type Communication，機器類型通訊設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，設備標識資源短缺問題必將日益突出，國際各規范組織如ITU、3GPP也在積極尋求處理方案，設備標識資源缺乏的問題對中心網的影響

6、需求引起足夠的關注。 中心網絡負荷 當大量終端比較集中地接入網絡時，對無線、中心網都將構成比較大的負荷，擁塞難免會發生，也會添加人與人之間通訊的缺點率。 中心網絡負荷包括控制面負荷與媒面子負荷，可以想象，當大規模的M2M設備同時接入到中心網，同時發送數據到M2M運用平臺，中心網會蒙受非常大的負荷沖擊。一方面，中心網的挪動性管理網元需求同時處置終端的接入控制，頻繁進展附著、激活、業務懇求、創建承載等信令交互，會呵斥控制面負荷過載的發生。同時，當數據交互同時發生時，大量的M2M終端經過中心網的媒體網關與同一個遠程效力器進展數據通訊，這就能夠呵斥媒體網關數據擁塞，特別是媒體網關到遠程效力器的IP通道

7、會呵斥數據阻塞，引起媒面子負荷過載的發生。 舉例來說，當長江水位上漲到警戒水位時，大量水位監控器會向長江防洪指揮中心的遠程效力器發送監控數據，部分檢測點能夠還會上傳實時圖像，這類突發的接入與數據傳輸是M2M運用的特點之一，這對中心網的信令面與媒面子的負荷沖擊是瞬間的，對中心網通訊的可靠性及強壯性呵斥相當的影響，需求從技術層面躲避這種瞬間負荷對網絡的沖擊。 目前規范組織也提出了一些方案，如采用隨機數接入機制，采用定時接入機制，對組內最大負荷進展限制等方法等來減小瞬間負荷對中心網的沖擊。 中心網絡平安 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系統優化的通訊平

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，有終端接入鑒權平安、端到端通訊平安、數據平安等多方面。在終端接入鑒權平安方面，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，影響與遠程MTC效力器的數據通訊平安。 端到端通訊鏈路平安方面，現有的機制很多，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過歸屬網絡信任域進展保證，但當M2M終端遨游到其他運營商的網絡時，M2M終端與MTC效力器經過運營商網絡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，網絡同時還需求識別M2M設備組的標識。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終端的初始化參數等。MTC計費需求進展優化，防止大規模M2M終端進展數據通訊產生的CDR對網絡的沖擊。計費可以思索按組進展計費，為屬于同一組的M2M設備提供更簡單的計費機制，或采用某種戰略不生成設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化。M2M終端主要類型可分為低挪動性、低數據量、監控類、時間控制類、組管理類等。對于低挪動性與低數據量類設備，需求提高網

10、絡資源利用率，降低對設備的挪動性管理；對于監控類設備，需求網絡對各類監控時間實現實時監控，假設發現異常事件需求及時匯報給用戶及管理后臺，同時對設備進展一定的網絡接入限制措施；對于組管理類，需求進一步優化組計費、組管理、組戰略等組優化方案。 其他影響 M2M不同的運用對中心網都有特定的需求，如在丈量監控的運用中，需求對丈量設備進展實時控制，在現有網絡中因IPv4地址限制緣由，采用NAT進展內外網地址轉換，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域，如森林防火、水位監控、空氣質量檢測類終端，網絡需求為這類終端提供防盜檢測，一旦發現終端異常挪動，網絡需求對這

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，如動物監控，兒童走失監控、煤氣監控、樓宇監控等，需求終端是低耗能設備，對中心網而言，能夠需求提供低耗電挪動性控制戰略，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，如中心網需求提供對特定區域的尋呼等。 中興通訊端到端的物聯網處理方案 中興通訊目前可以提供包括中心網、M2M終端和M2M業務平臺的端到端的物聯網處理方案，如圖3所示，帶有M2M模組的各種M2M終端接納無線傳感網絡信息，經過挪動分組中心網傳送到一致的M2M業務平臺，M2M業務平臺再向不同的用戶提供詳細的運用。一切M2M終端和M2M業務平臺采用規范的M2M通訊協議和設備管理協議。另外，中