物联网发展对移动核心网的需求

《物联网发展对移动核心网的需求》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、物联网发展对移动核心网的需求近年来，M2M和物联网成为运营商关注的热点，基于M2M和物联网的各种应用为运营商带来了新的利润增长。本文重点分析了M2M和物联网对运营商网络尤其是核心网的影响和需求，包括设备管理、网络负荷、计费等方面。   M2M和物联网（IOT）应用正逐渐崛起   M2M是MachinetoMachine的简称，专指机器与机器间通信的业务类型。物联网（IOT：InternetofThings）则是指M2M在广域网、特别是移动运营商网络中的应用，即以移动网络运营商的无线网络为平台，采用多种传输方式（CDMA/GSM/SMS等），通

2、过特种行业终端，服务于行业用户机器到机器的无线数据传输业务。   M2M/IOT业务具有潜在的市场，地理分布广泛，可以部署在任何网络可达的位置，取代高成本的有人值守，实现真正意义上的无人值守，对于电力、水利、采油、采矿、环保、气象、烟草、金融等行业的信息采集意义巨大，有巨大的市场价值。   对于广泛分布的M2M终端，采用无线网络进行通信是优选方案之一，现有的一些行业应用，如远程抄表、水位监控等，都是采用GPRS网络传输传感器采集的数据信息。随着M2M应用的发展，对无线网络存在着迫切的需求。   M2M广阔的应用领域   M2M/IOT应用范围

3、广阔，可应用与智能交通、远程医疗、监控、智能电网、环境检测、智能家居等多种场景，如图1所示。图1 M2M/IOT的应用领域   以智能交通为例，一个典型的智能交通系统由GPS/GLONASS卫星定位系统、移动车载终端、无线网络和ITS控制中心组成(见图2)。图2 M2M/IOT的智能交通应用   车载终端通过GPS模块接收导航卫星网络的测距信息，将车辆的经度、纬度、速度、时间等信息传给微控制器；通过视频图像设备采集车辆状态信息；微控制器通过GPRS模块与ITS控制中心进行双向的信息交互，完成车辆监控等功能。   目前M2M应用市场正进入快速增

4、长期，据StrategyAnalytics预测：移动M2M市场规模在2014年将超过570亿美元，这是一个极具潜力的新兴市场，是无线通信行业应用的一个蓝海。   M2M/IOT发展状况   自从2002年在美国首次商用以来，M2M便以星火燎原之势在全球迅速蔓延。在国外，Verizon、AT&T、Telenor、NTTdocomo等纷纷推出了M2M和IOT应用。在国内，在工业化和信息化融合以及寻求市场新增点的双重驱动下，中国移动、中国电信等运营商这几年也开始了排兵布阵。最近，中国政府将M2M和IOT相关产业正式纳入国家《信息产业科技发展十一五规

5、划及2020年中长期规划纲要十一五规划》重点扶持项目。M2M和IOT产业将为社会民生带来的深远影响已经得到了政府的高度重视。   M2M/IOT对移动核心网的影响   设备标识资源   现在H2H终端采用IMEI、IMSI、MSISDN、IPv4地址作为设备标识的资源，以IMSI为例，IMSI号码为15位，由3位MCC国家码、3位MNC网络标识码、9位设备标识码组成。其资源对于H2H终端应该是足够的，全球的手机用户包括各类软终端目前还远不到10亿用户。但如果资源与M2M终端共用，就非常紧张。据预测，M2M终端在未来将是H2H终端的5到10倍，

6、如此庞大的数量采用现有的资源肯定是远远不够的。   MTC（MachineTypeCommunication，机器类型通信）设备标识应能唯一标识一个M2M终端，可采用IMSI、MSISDN、IPaddr、IMPU/IMPI等。随着M2M应用日益广泛，设备标识资源短缺问题必将日益突出，国际各标准组织如ITU、3GPP也在积极寻求解决方案，设备标识资源不足的问题对核心网的影响需要引起足够的关注。   核心网络负荷   当大量终端比较集中地接入网络时，对无线、核心网都将构成比较大的负荷，拥塞难免会发生，也会增加人与人之间通信的故障率。   核心网络

7、负荷包括控制面负荷与媒体面负荷，可以想象，当大规模的M2M设备同时接入到核心网，同时发送数据到M2M应用平台，核心网会遭受非常大的负荷冲击。一方面，核心网的移动性管理网元需要同时处理终端的接入控制，频繁进行附着、激活、业务请求、创建承载等信令交互，会造成控制面负荷过载的发生。同时，当数据交互同时发生时，大量的M2M终端通过核心网的媒体网关与同一个远程服务器进行数据通信，这就可能造成媒体网关数据拥塞，特别是媒体网关到远程服务器的IP通道会造成数据阻塞，引起媒体面负荷过载的发生。   举例来说，当长江水位上涨到警戒水位时，大量水位监控器会向长江防

8、洪指挥中心的远程服务器发送监控数据，部分检测点可能还会上传实时图像，这类突发的接入与数据传输是M2M应用的特点之一，这对核心网的信令面与媒体面的负荷冲击是瞬间的，对