M2M移动通信网络架构研究(3)

　　（4）视频监控类

　　平均数据传输速率

　　上行流量：高，主要用于传递所监控的多媒体数据；下行流量：低，主要用于传递控制和调节命令等。

　　尖峰数据传输速率：无明显的尖峰数据特征，数据传输通常维持一个相对稳定的传输速率。

　　QoS要求：不同场景间有较大差异，与应用需求有关。

　　数据安全要求：不同场景间有较大差异，与应用需求有关。

　　数据可靠传递要求：不同时刻有不同的要求。如在正常情况下要求适中，但一旦发生某些预置的事件则需要较高的可靠性传递。

　　数据持续性：通常具有长时间的持续性。

　　与人交互性：低，用户偶尔会对视频监控过程进行干预。

　　对连接性的需求：较强，需要维护网络连接以便于进行数据的正确传输。

　　终端移动性：两极分化。部分终端有很强的移动性；部分终端则通常不移动。

　　举例：家庭安防中的视频监控等。

　　（5）远程控制执行器类

　　平均数据传输速率

　　上行流量：通常较低，主要用于提供应用所需的过滤或输入条件（如预置事件的发生）；下行流量：取决于控制对象和控制命令的复杂程度。

　　尖峰数据传输速率：通常具有明显的尖峰数据特征。

　　QoS要求：不同场景间有较大差异，与应用需求有关。

　　数据安全要求：不同场景间有较大差异，与应用需求有关。

　　数据可靠传递要求：要求较高，因涉及到控制过程是否能够正常实现。

　　数据持续性：通常具有长时间的持续性。

　　与人交互性：高，通常是对人操作指令的具体反映。

　　对连接性的需求：较强，需要维护网络连接以便于进行数据的正确传输。

　　终端移动性：两极分化。部分终端有很强的移动性；部分终端则通常不移动。

　　举例：工业自动化等。

　　3M2M业务对现网架构的影响

　　从对现网架构的影响来说，M2M业务可以分为两类：A类是现有网络不能满足需要网络优化的业务，这类业务需要过载控制功能来避免网络过载，以及针对客户的业务需求提供差别化的服务；B类是对于现有网络影响较小的业务，这类业务是对时效性要求不高的MTC业务，而且这些业务和现在的移动网络业务有类似的需求。从整体来说，M2M业务中大部分是A类业务，以下分析的是A类业务对现网架构的影响[3]。

　　M2M业务的多样性、差异化，网络的多种接入方式，M2M终端的海量性、差异化，以及M2M业务表现出来的传统电信业务所不具有的各种特点，都对现网架构和网元设备产生了很大影响，其直接后果是现网的核心网元如HLR/PCRF/GGSN的能力已经不能满足M2M业务所带来的信令、流量冲击和业务控制需求，主要体现在以下方面：

　　（1）由于物联网业务的特殊性，可能会产生瞬时大量的信令，会对无线网络的关键信令控制设备（STP/HLR/PCRF）造成影响而导致全网的瘫痪。因此，一方面要大规模提高相关信令控制设备的容量或设备的信令处理能力；另一方面需要进行差异化、分优先级的接入控制；此外，关键信令控制和处理设备要具备一定的设备过载保护机制以及高容灾、高流控能力，避免关键网元的过载，从而有效提升整网的可靠性。

　　（2）由于物联网业务的特殊性，其接入方式的多样性，涉及行业及用户和设备的多样性、海量性，因此需要对用户数据管理HLR网元进行相应增强，包括其数据库的可扩展性和灵活性，除了标准的用户签约信息，还有设备序列号、设备驱动程序信息、位置信息和配额信息等运营商、M2M客户私有字段等；对多种接入类型的支持，可对由不同接入类型（2G/3G/LTE）接入网络的设备进行鉴权；对用户标识和寻址的灵活动态支持，支持一卡多号或一号多卡；支持对终端设备基本状态的查询，能通过网络侧下发终端“苏醒”请求，发现设备被盗时能够立刻锁死等。

　　（3）由于物联网业务的特殊性及多样性、群组性，因此有必要对业务进行区分，包括业务分类分级、QoS分级、用户分组、设备分组，从而进行流量管理和业务管理，根据忙闲时、地理位置等各种特性采取不同的接入和传输处理策略等。此外，在现网PCC架构中叠加物联网策略控制，因其特殊性，PCRF（PolicyandChargingRulesFunction，策略与计费规则功能）进行策略控制时需先判断是个人用户还是物联网用户，而且物联网数据的瞬时爆发性会影响现网PCC架构，所以有必要设置专用的物联网M2MPCRF。

　　总之，需要对相关网元进行能力的增强和升级，可以改造现有相关网元，也可以设置M2M的专用网元叠加在现有H2H网络上来解决相应问题。

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