M2M通信对移动通信网络的独特需求

由内蒙古自治区党委政府、中国通信学会光通信委员会、中国光学学会纤维光学与集成光学专业委员会等共同主办的“2012国际光纤通信论坛”于2012年8月11日-12日在内蒙古呼和浩特隆重召开,论坛以“宽带中国•迎接光纤通信发展第二春”为主题。中国科学院和中国工程院两院院士及工业和信息化部、国家发改委、国家科技部、中国电信中国移动中国联通国家电网、广电总局以及国内外通信行业资深专家出席会议并演讲,以促进我国光纤通信系统与世界同行的交流与合作,推动我国“光进铜退”、“新一代信息技术”的发展。

中国电信上海研究院院长李安民在演讲中,对于M2M发展的独特网络需求作了详细解读。

李安民表示,M2M所特有的海量终端接入,会对表示层、过载控制能力、网元处理能力等方面造成巨大的压力。此时表示层就需要更多的码号资源或者能高效利用码号资源的解决方案。而移动终端过多后,可能出现局部热点的终端同时接入以及终端同时附着导致的流量风暴,因此更好的过载控制方案是必备之需。

针对物联网的视角,我们现在关注的不仅仅是网络,向上要关注应用,向下要关注感知层,也就是传感系列。这里非常重要的是以移动通信为代表的通信网络是否能够满足物联网应用的需要,应该遵循怎样的互联网和移动互联网的发展路径。

通过WIKI和ITU,无论怎么样物联网都是一个重要的要素。网络层时候物联网的架构。网络最终的是需求,而物联网从需求的角度来讲,一句话就是“一半海水一半火焰”,既不像想象的那么好,也没有想象的那么坏,它是发展之初,一句话总结它的市场特征是瞬间变化。

我们认为主要是从M2M切入物联网,M2M有非常明确的要素之一就是双方是机器和机器通过程序控制,通过远程网络自动完成整个通信过程的通信形式。

我们理解的M2M为主要代表的通信业务的需求,对移动通信网络存在着独特的需求。M2M通信可以采取多种技术手段,包括有线的。我们在做好物联网应用中其实光纤越来越占了主要的部分。包括视频监控,它对带宽要求非常大,这些都需要光纤网。现在重要的是移动通信网,因为互联网有一个非常重要的特征就是分布非常广泛,在地广人稀和有些地方覆盖了的地方,移动互联网起到了非常大的作用。

移动通信网是是M2M通信的主要承载方式。从物联网应用来讲,跟人与人之间的通信非常不一样,人与人之间手机上玩乐为主,但是物联网是游民,是散的范围很广,但是在一个地方呆的时间很久。但是绝大多数,比如说石油的监测、数据产生,是分布很广,但是突出特征是游牧性的。所以游牧性的终端和游牧性的通信特征是物联网非常突出的特征。

M2M通信交互模式分为三个阶段:第一个段以数据采集为主的如各种指标采集应用、定位跟踪应用、环境监测应用等。第二个阶段是在数据采集的基础上远程控制需求和信息发布需求进一步得到满足,前向流量逐渐增加。第三个阶段是出现机器和机器之间直接通信的场景。前反向流量进一步得到均衡。这是根据不同的需要,其实第二阶段到第三阶段迈进的时候最关键的是传感的智能感知,应用层的智能分析。

M2M通信的主要特征

第一是程序自动化控制。M2M通信所特有的程序自动控制模式可以让终端在较短时间内产生大量的接入呼叫或者网络附着请求,容易加剧局部网络的通信处理负荷,甚至造成局部网络拥塞。第二个是低移动性,大量终端具备低移动性的特点。第三个是反向流量为主,第四个是大量小流量业务为主。

这样的一些特征和需求,显然对通信网人与人之间通信设计要求的通信网提出了很深入的变革。M2M通信对网络的需求—海量终端接入

第一个是海量终端接入表示、过载控制能力、网元处理能力等资源造成巨大的压力。表示就是需要更多的码号资源或者高效利用码号资源的解决方案。第二个就是过载控制能力,移动终端临时会聚合乎局部地区断电恢复等场景下,还可能出现局部热点的终端同时接入和终端同时附着导致的流量风暴,导致网络的拥塞。所以需要更好的过载控制方案。

M2M终端位置及能耗特性:包括能耗,存在大量电池供电的终端,蜂窝网频繁的信号令交互导致终端耗电量较大。固定和游牧行为,存在大量使用无线接入的固定终端和采取游牧行为的终端。

M2M通信对网络的需求—可用性和QOS。比如在车辆定位应用中,我们能够容忍数秒皱的定位信息延迟传送,甚至能够容忍部分定位数据的丢失,所以出现了掉点率指标。对关紧业务传输数据操作,时延保证是以豪秒来衡量的,这确实提出了实实在在的挑战。

M2M通信对移动通信网络存在独特的需求

第一个阶段业务发展初期,网络混同承载M2M同心合H2H通信。第一个需求来该是没有太大的业务需且,第二个我们目前专门的技术手段,包括网络技术本身,移动通信本身也没有完全准备好,所以基本是处理策略网络部作大的改动,网络参数基本不变针对特定问题进行局部优化,同时尝试通过终端采取一些措施应对程序自动化等特征带来的问题,间接地增还网络的提升。

业务发展中期,网络区别承载机器通信:解决现网问题,随着M2M通信规模的增加,逐渐对包括码号子、通信信道子等在内的各种网络资源造成了较大压力,应避免这种压力进一步发展对移动网络造成较大的负面影响。

满足特定需求:根据机器痛惜的具体特这采取乡野的改进机制。在网络侧进行相应的改革,来实现区别承载将M2M同心合其他通信区分开,通过对网络的部分环节进行改造后来满足网络特定的需求。

当前正在混同承载阶段走向区别承载阶段。比如国内三大运营商都申请了M2M,包括欧洲运营商也是这样。网络实现区别承载首先要识别出M2M通信,将M2M通信和其他通信区分开来,比如机器终端接入网络可以采用单独的网络接入标识符NAI,在接入参数中使用特定的终端用户类型,在机器终端可以采用专用的IMSI,MDN号段。

区分不同的M2M通信类型,可以考虑采用各种参数摄制使得网络能够采取恰当的策略和终端进行通信。识别出M2M通信后网络就具备了在接入星令优化,网络课用性和QOS保证和运行维护等层面进行改造网络,满足M2M通信需求的可能性。

还包括专用号段和只需要数据通信的功能的终端,包括IPv6的使用,接入信令优化,包括优化移动性、管理性、针对固定和游牧新移动终端,降低移动形成管理相关信令的发送和处理周期。

网络的可用性和提升QOS。主要策略是进一步提高带宽能力、提供规模化终端接入能力,以及提高广与覆盖能力。提升QOS,考虑时延敏感小数据应用的QOS保证需求,通过各种手段降低连接建立时延和数据传输时延。包括终端采取一直在线模式,避免建立PPP连接所导致的时延,采取更好的QOS保证机制。

用户喜欢...


边缘计算可加速物联网的投资回报率

边缘计算的兴起对于扩展物联网部署至关重要,因为它减少了带宽和延迟,加上了更快的应用响应时间。 工厂自动化等关键任务应用不仅需要超低延迟,还需要高可靠性和快速,即时的决策制...


Microchip发布了支持快速物联网实施的32位MCU

Microchip Technology Inc.最近发布了两款物联网芯片,专门用于简化产品开发,同时加强物联网终端的安全性 - 随着物联网设备数量迅速增加,这一问题日益受到关注。 该 SAM L10和L11 SAM 是32位微控制...


恩智浦通过Abracon IC使物联网原型设计变得更加容易

恩智浦半导体已将Abracon LLC的一组定时和连接组件添加到其恩智浦快速物联网原型开发套件中。Abracon部件应该使工程师更容易,更快地为物联网(IoT)创建产品。 恩智浦套件包括基于ARM的Kine...


Arm花费6亿美元支持其物联网产品组合的持续扩张

Arm似乎正在构建一个远远超出仅提供处理器IP的物联网解决方案。 据报道, 处理器IP供应商Arm正在 敲定以 6亿美元收购位于加利福尼亚州山景城的数据分析公司Treasure Data 的协议 。此前,该公司...


边缘机器学习将AI带入物联网

将机器学习添加到边缘网络可以释放物联网分析和决策的真正潜力。 机器学习可以成为大量数据的强大分析工具。 机器学习和边缘计算的结合可以过滤物联网设备收集的大部分噪声,并使相关...


Zerynth 物联网和工业4.0用中间件

物联网和工业4.0用Zerynth中间件简化了在Python或混合C/Python中编程的物联网开发。使用32位微控制器的开发人员可以将这些中间件连接到领先的云基础架构,如AWS、Google Cloud、Microsoft Azure、IBM W...


深入了解物联网中的嵌入式安全性

硬件包括ARMmbed屏蔽和连接的传感器端点。 屏蔽包含DS2476DeproCoverECDSA/ SHA-2协处理器,Wifi通信,LCD按钮控制和状态LED。 传感器端点使用300mm电缆连接到屏蔽,并包含DS28C36 DeepCover ECDSA / SHA-2验证器...


物联网模块化采用M.2外形尺寸

考虑到所涉及的协议,接口和堆栈的数量,为物联网(IoT)提供节点可能具有挑战性。通常需要使用不同的连接选项组合来部署传感器套件。有时设备的数量非常大,因此能够降低成本和尺寸...


一个经过验证的工业物联网成功计划

今天的数据很像太阳能。它的数量非常庞大-每天创造超过250万太字节- 每个人都希望找到一种方法来利用其动力来进行操作。但这是一个复杂的过程,你现在的状况仍然可行,让其他人想出来...


Microchip 的 Amazon 网络服务 (AWS) IoT 套件用于安全物联网应用的快速原型开发

来自Microchip Technology的 AT88CKECC-AWS-XSTK-B零接触安全配置套件帮助设计人员快速、可靠地开发出物联网设备,符合 AWS 安全规定。新的安全模型要求设备必须使用相互身份验证在 AWS 云上获得远程...


制造商和工程师:了解您的仪表放大器以实现准确的物联网数据采集

感知是物联网(IoT)和智能家居开始的地方,也是DIY爱好者,制造者甚至专业设计师遇到他们的第一个问题的地方。许多便宜的传感器,如加速计,力传感器,应变计和压力传感器都是围绕电...


僵尸网络带来物联网战役:重访嵌入式安全

针对物联网(IoT)的僵尸网络的崛起已成为快速发展的新兴行业(如家庭自动化,智能城市和工业网络)的明显和现实危险。虽然僵尸网络释放分布式拒绝服务(DDoS)攻击已经有相当长的一段...


为物联网程序存储器应用选择和使用正确的闪存技术

随着IoT节点变得越来越强大,处理需求可能会增加到需要完整的嵌入式操作系统(OS)(如Linux)才能正确管理所有运行任务的复杂性的水平。尽管将此代码存储在闪存microSDHC卡上很方便,但大...


一个小小的物联网知识可以走很长的路

物联网(IoT)正在改变一切,它不仅仅是人与机器之间的互动。 与任何新兴或新兴技术一样,它所创造的变化常常以多种方式在社会中涟漪。它可能会改变企业的运营方式,甚至改变他们提供...


物联网多元化挑战投资回报

市场观察人士在一份关于低功耗广域网(LPWA)网络的新报告中表示,物联网的发展前景充分,但市场零散的特点使其很难找到投资回报。 这不仅仅是像智能手机这样的产品,它有数百种不同的...