M2M的移動通信優(yōu)化技術(shù)

?

　　1 引言

　　隨著物—物(M2M)通信業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)傳感器網(wǎng)絡(luò)承載M2M業(yè)務(wù)面臨越來越多的局限性和挑戰(zhàn)，急需將傳感器網(wǎng)絡(luò)和移動通信網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，發(fā)揮移動通信覆蓋廣、可靠性高、傳輸延遲小等特點(diǎn)，形成分層移動M2M網(wǎng)絡(luò)。

　　本文對面向M2M業(yè)務(wù)的移動通信優(yōu)化技術(shù)進(jìn)行了探討。首先，通過對傳感器網(wǎng)絡(luò)的特性研究，給出了一種M2M業(yè)務(wù)流量建模方法，在此基礎(chǔ)上提出了優(yōu)化方向，并提出了一些優(yōu)化技術(shù)方案。另外，本文也對3GPP在M2M優(yōu)化技術(shù)方面的研究工作做了簡單介紹。

　　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)和移動通信的結(jié)合，既是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要，也是移動通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要，如圖1所示，這種結(jié)合可以解決兩個產(chǎn)業(yè)的諸多發(fā)展瓶頸，大大擴(kuò)展兩個產(chǎn)業(yè)的業(yè)務(wù)應(yīng)用領(lǐng)域，帶來很多新的機(jī)遇。

?

　　圖1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和移動通信的結(jié)合

　　2 移動M2M通信系統(tǒng)架構(gòu)

　　如圖2所示，基于移動通信系統(tǒng)的WSN網(wǎng)絡(luò)可以靈活支持各種規(guī)模的WSN網(wǎng)絡(luò)?？梢杂蒞SN節(jié)點(diǎn)通過有限的分層匯聚構(gòu)成一定規(guī)模的WSN網(wǎng)絡(luò)后，通過具有移動終端功能的WSN網(wǎng)關(guān)回傳到移動通信系統(tǒng)。也可以由移動基站直接連接具有移動終端能力的傳感器，此時(shí)這些傳感器既是WSN節(jié)點(diǎn)，也是WSN網(wǎng)關(guān)。這種結(jié)構(gòu)完全不需要WSN節(jié)點(diǎn)之間的自組網(wǎng)，可以最大限度地降低傳輸延遲，支持對實(shí)時(shí)性要求很高的監(jiān)控應(yīng)用。移動終端(如手機(jī)、筆記本電腦)本身如果具有傳感器功能，也可以作為WSN節(jié)點(diǎn)和WSN網(wǎng)關(guān)使用，構(gòu)建個域WSN網(wǎng)絡(luò)。

?

　　圖2 與移動通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)合的WSN網(wǎng)絡(luò)

　　3 移動M2M系統(tǒng)優(yōu)化方向

　　現(xiàn)有的3G，LTE移動通信系統(tǒng)從其最根本的設(shè)計(jì)需求上講是解決人與人(H2H)通信，盡管隨著技術(shù)的發(fā)展其自身在不斷地完善和演進(jìn)，但由于沒有針對M2M通信特點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化，仍難以完全適應(yīng)M2M業(yè)務(wù)復(fù)雜的應(yīng)用環(huán)境，無法滿足海量M2M接入的需要。因此為了適應(yīng)M2M業(yè)務(wù)的需求，需要在如下幾個方面進(jìn)行優(yōu)化。