探究M2M移動通信網絡架構(2)

　　(1)在無線接入側對Wi-Fi、2G、3G、無線傳感網絡等多種方式的整合，實現移動通信網絡對行業應用領域的廣覆蓋，構建面向行業的M2M移動網絡。

　　(2)在核心側構建M2M專用的HLR、GGSN、SMSC等網元，實現對M2M等物聯網業務的集中運維和管理，并能夠實現與“現網”的有效隔離，有利于網絡的安全、穩定、擴容及升級。

　　(3)在核心網中部署M2M專用的PCRF等策略控制網元，利用M2M業務的業務特性和用戶屬性，實現對網絡資源的高效利用和對業務服務的精細支撐。

　　(4)在核心網中搭建M2M業務支撐平臺，實現對業務和終端的統一管理。

　　在物聯網業務發展的初期階段，考慮針對物聯網網絡通信需求，進行最小成本隔離：只新建核心網的關鍵節點，實現網絡支撐隔離。對于業務系統，需要單獨建設物聯網平臺，實現業務承載隔離;對于接入網絡，則公用，不考慮單獨建設。如圖4所示，是一種在現網上疊加專用M2M核心網絡的架構。在該方案中，與現網共用無線和SGSN，新建物聯網專用的GGSN/DPI，通過APN選路將物聯網數據路由到處理物聯網數據的GGSN，新建物聯網專用的PCRF+SPR，完成對物聯網業務的流量、安全、QoS控制，新建物聯網專用的HLR進行物聯網設備簽約信息、標識及安全管理。

　　3G階段的M2M網絡架構如圖5所示。

　　其中，主要網元的功能如下：

　　HLR：由于現網的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據能力;支持終端監控(如位置監控、IMEI監控等)能力，支持某個時間段接入控制，支持擴展ID到MSISDN、IMSI的映射能力，支持終端特征簽約(如終端的低優先級、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，支持一卡多號和一號多卡的M2M業務。

　　GGSN：擴展的GGSN需要增強支持基于群組流量統計，基于流的計費信息、QoS策略執行和基于群的事件上報等。

　　短消息中心：除了現有的短消息的功能外，需要支持短消息完成設備觸發的功能，支持在一號多卡的M2M業務中短消息的群發功能。

　　PCRF：支持群組的策略數據動態下發、更新和刪除，支持群組用戶的流量監控。

　　SCP：完成M2M業務中的緊急呼叫等語音呼叫的計費，產生語音呼叫話單。

　　OCS：實時信用控制、預付費使用數據業務和增值業務實時計費。

　　M2MSP業務平臺：M2M平臺為集團客戶提供統一的M2M終端管理、終端設備鑒權。提供數據路由、監控、用戶鑒權等管理功能;承載信息上報、參數配置、終端狀態檢測、終端注冊等業務功能的短信上下行通道;支持一卡多號和一號多卡的M2M業務，進行動態的號碼管理。在實際部署中，物聯網業務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. 結語

　　M2M業務的多樣性、差異化以及M2M業務表現出來的傳統電信業務所不具有的各種特點，都對現網架構和網元設備產生了很大影響。本文在研究M2M業務特征及其對現網的影響和國際標準組織提出的網絡體系架構的基礎上，提出了在現有移動通信網絡上部署具有可行性，又能一定程度上滿足MTC業務應用需求的網絡架構。

　　運營商發展M2M業務的基礎與發展移動通信是一致的，在專用的M2M網絡架構中，必須長遠規劃網絡資源，根據業務發展實施網絡優化和數據分流，加強平臺建設，完善網絡覆蓋，加大網絡容量，從根本上滿足M2M業務需求，同時又不影響當前的人人通信業務，提高用戶體驗。