探究M2M移动通信网络架构(2)

　　(1)在无线接入侧对Wi-Fi、2G、3G、无线传感网络等多种方式的整合，实现移动通信网络对行业应用领域的广覆盖，构建面向行业的M2M移动网络。

　　(2)在核心侧构建M2M专用的HLR、GGSN、SMSC等网元，实现对M2M等物联网业务的集中运维和管理，并能够实现与“现网”的有效隔离，有利于网络的安全、稳定、扩容及升级。

　　(3)在核心网中部署M2M专用的PCRF等策略控制网元，利用M2M业务的业务特性和用户属性，实现对网络资源的高效利用和对业务服务的精细支撑。

　　(4)在核心网中搭建M2M业务支撑平台，实现对业务和终端的统一管理。

　　在物联网业务发展的初期阶段，考虑针对物联网网络通信需求，进行最小成本隔离：只新建核心网的关键节点，实现网络支撑隔离。对于业务系统，需要单独建设物联网平台，实现业务承载隔离;对于接入网络，则公用，不考虑单独建设。如图4所示，是一种在现网上叠加专用M2M核心网络的架构。在该方案中，与现网共用无线和SGSN，新建物联网专用的GGSN/DPI，通过APN选路将物联网数据路由到处理物联网数据的GGSN，新建物联网专用的PCRF+SPR，完成对物联网业务的流量、安全、QoS控制，新建物联网专用的HLR进行物联网设备签约信息、标识及安全管理。

　　3G阶段的M2M网络架构如图5所示。

　　其中，主要网元的功能如下：

　　HLR：由于现网的HLR都是支持H2H的HLR，支持的能力和M2M的支持能力还是有所不同。HLR也有自己特殊的一些需求，包括：需要支持群组签约数据能力;支持终端监控(如位置监控、IMEI监控等)能力，支持某个时间段接入控制，支持扩展ID到MSISDN、IMSI的映射能力，支持终端特征签约(如终端的低优先级、是否为PS only等)，供SGSN控制UE的行为;HLR要支持多profile的签约，降低终端漫游时的资费，支持一卡多号和一号多卡的M2M业务。

　　GGSN：扩展的GGSN需要增强支持基于群组流量统计，基于流的计费信息、QoS策略执行和基于群的事件上报等。

　　短消息中心：除了现有的短消息的功能外，需要支持短消息完成设备触发的功能，支持在一号多卡的M2M业务中短消息的群发功能。

　　PCRF：支持群组的策略数据动态下发、更新和删除，支持群组用户的流量监控。

　　SCP：完成M2M业务中的紧急呼叫等语音呼叫的计费，产生语音呼叫话单。

　　OCS：实时信用控制、预付费使用数据业务和增值业务实时计费。

　　M2MSP业务平台：M2M平台为集团客户提供统一的M2M终端管理、终端设备鉴权。提供数据路由、监控、用户鉴权等管理功能;承载信息上报、参数配置、终端状态检测、终端注册等业务功能的短信上下行通道;支持一卡多号和一号多卡的M2M业务，进行动态的号码管理。在实际部署中，物联网业务支撑管理平台按照功能划分为总部平台、省平台两个层面。

　　6. 结语

　　M2M业务的多样性、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。本文在研究M2M业务特征及其对现网的影响和国际标准组织提出的网络体系架构的基础上，提出了在现有移动通信网络上部署具有可行性，又能一定程度上满足MTC业务应用需求的网络架构。

　　运营商发展M2M业务的基础与发展移动通信是一致的，在专用的M2M网络架构中，必须长远规划网络资源，根据业务发展实施网络优化和数据分流，加强平台建设，完善网络覆盖，加大网络容量，从根本上满足M2M业务需求，同时又不影响当前的人人通信业务，提高用户体验。