1 無線移動" title="無線移動">無線移動通信網(wǎng)絡
1．1無線移動通信網(wǎng)絡主要結(jié)構
無線移動通信網(wǎng)絡已經(jīng)發(fā)展到3G時代。第三代通信網(wǎng)絡不僅能提供語音業(yè)務還能提供比較快速的分組多媒體業(yè)務。3G網(wǎng)絡的框架結(jié)構主要有核心網(wǎng)、接入網(wǎng)和無線終端組成如圖l所示。
圖一
目前的無線終端主要是手機、電腦等設備，未來的物聯(lián)網(wǎng)" title="物聯(lián)網(wǎng)">物聯(lián)網(wǎng)中，無線終端會包括更多嵌入芯片的智能設備。
接入網(wǎng)主要有RNC設備來實現(xiàn)，RNC主要對手機(等智能終端)接人3G無線網(wǎng)絡進行上下行的接入和調(diào)控，具體表現(xiàn)在呼叫性處理、無線鏈路管理、移動性管理和切換機制的實現(xiàn)等。RNC不僅支持傳統(tǒng)上的語音功能還要支持數(shù)據(jù)包傳輸和連接IP分組交換網(wǎng)橋接功能，未來的RNC平臺演進還需要支持IPV4或者 IPV6等功能。
核心網(wǎng)主要有電路域(CS)、分組域(PS)、寄存器等組成。電路域主要承載語音呼叫控制、信令處理和接受消息．執(zhí)行終端到移動交換中心的呼叫路由、語音部分的計費等功能。分組域在以前網(wǎng)絡的基礎上增加并引進設備功能：主要有 GPRS支持節(jié)點SGSN和支持網(wǎng)關GGSN等設備組成，它們構建了無線系統(tǒng)網(wǎng)絡并提供分組交換業(yè)務固定網(wǎng)絡問的借口。它們能完成分組業(yè)務的會話管理．移動行管理、分組傳輸交換、用戶計費等功能，并通過一些寄存器對分組川戶進行鑒權驗證。
寄存器比較多主要有：HLR，VLR，AUC等。本地位置寄存器HLR是負責本地用戶管理的數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫中有用戶信息，移動終端注冊位置信息，還有移動終端的識別號等。訪問位置寄存器VLR主要負責訪問本地區(qū)域的寄存器控制信息。當一個終端進入新的位置區(qū)域時，就需要注冊，用戶就會進入本地的VLR進行注冊接納并交換信息(如位置區(qū)信息，移動臺標示，移動臺漫游號等)。鑒權中心AUC主要驗證每個用戶的國際移動識別碼(ⅨSI)是否合法，通過HLR向 VLR，MSC,SGSN等需要鑒權的網(wǎng)7l三發(fā)送笛權數(shù)據(jù)。
移動網(wǎng)絡也可以剖為多層平面結(jié)構：層面上看主要有分三個平面結(jié)構：用戶平面，控制平面和傳輸平面。傳輸平面主要對鏈路層數(shù)據(jù)進行差錯控制，對傳輸層別的信令處理，傳輸網(wǎng)絡層的數(shù)據(jù)進行承載等功能，這是最基本的數(shù)據(jù)路徑。控制平面主要對應用層協(xié)議以及傳輸這些協(xié)議的信令承載。用戶平面主要對用戶需要的收發(fā)信息，分組和視頻等業(yè)務)進行交互和承載，具體平面結(jié)構圖如圖2所示。
圖２
1．2無線移動通信網(wǎng)絡發(fā)展趨勢
無線移動通信網(wǎng)絡未來發(fā)展到LTE長期演進策略，再到后面的4G等。從單純的語音通信到交互式多媒體和視頻業(yè)務等。從廣義上來講未來的無線網(wǎng)絡具備以下特征：
1)方便、高速、統(tǒng)一的無線接入；
2)支持多種網(wǎng)絡環(huán)境，融合多種傳輸資源，支持各種移動模式；
3)基于IP地址的路由分配，支持更多多媒體業(yè)務；
4)更高的資源利用率，更大的業(yè)務容量，更廣的融合系統(tǒng)。
隨著技術的進一步發(fā)展，網(wǎng)絡的融合也是未來的趨勢。從傳輸網(wǎng)和業(yè)務網(wǎng)，到目前面團家提出的“三網(wǎng)融合”這些都將是下一代網(wǎng)絡的必然趨勢。但網(wǎng)絡融合涉及到業(yè)務。市場，技術和體制監(jiān)管等方面的問題，注定需要一個漫長的發(fā)展過程。
2 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展
2．1物聯(lián)網(wǎng)的介紹
物聯(lián)網(wǎng)簡單的理解就是把物體通過互聯(lián)網(wǎng)相互連接，并能相互間進行信息交換和通信的網(wǎng)絡。物聯(lián)網(wǎng)足互聯(lián)網(wǎng)的延伸和拓展，各種物體通過射頻識別系統(tǒng)，紅外感知裝置，GPS等方式與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來而形成的一個巨大智能網(wǎng)絡，物聯(lián)網(wǎng)的核心信息通信技術改變政府、企業(yè)和人們的交互方式以提高效率、靈活性和響應速度。把感應器嵌入列全球每個角落，例如電網(wǎng)、交通(鐵路、公路、市內(nèi)交通)等相關的物體。并利用網(wǎng)絡和設備收集的大最數(shù)據(jù)通過云計箅、數(shù)據(jù)倉庫和智能技術作出分析給出解決方案。從國際上看，歐盟、美國、日本等國都重視物聯(lián)網(wǎng)的工作，并且已做了大量研究開發(fā)和應用工作。日前中國物聯(lián)剛發(fā)展迅速，基礎研發(fā)水平領先，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)值較大，政府也比較重視。目前中國移動和廈門市合作建物聯(lián)網(wǎng)示范城市，不但可以實現(xiàn)手機訂票，還可以利用手機監(jiān)控，甚至利用手機實施無線視頻智能交通等。但物聯(lián)網(wǎng)也存在一些發(fā)展瓶頸：射頻識別技術還不全面，接口協(xié)議不統(tǒng)一、計費計算等。
2．2物聯(lián)網(wǎng)的主體結(jié)構
物聯(lián)網(wǎng)需要對物體可感知、可識別、可擰制。根據(jù)這一目標設計的物聯(lián)網(wǎng)具備以下幾個特征：一、對物體的全面感知，利用RFID、二維碼等技術隨時隨地獲取和監(jiān)控物體的信息。二、要實現(xiàn)遠端識別，必須進行可靠傳輸。需要通過各種網(wǎng)絡和物聯(lián)網(wǎng)的融合。將物體的信心實時準確的發(fā)送、可控制必須能對物體進行分析和處理等能力。這就需要智能識別、計算機數(shù)據(jù)和信息的實時分析和處理等技術。根據(jù)這些要求，目前業(yè)界公認為有三個層次：第一層即是用RFID等傳感器的感知層：第二層主要對數(shù)據(jù)進行可靠傳輸?shù)木W(wǎng)絡層；第三層是方便用戶使用的應用層。如圖3所示。
圖３
1）感知層是物聯(lián)網(wǎng)的基礎．利用傳感器采集設備信息，利用射頻識別技術在一定距離內(nèi)實現(xiàn)發(fā)射和識別，感知層應有感應節(jié)點和接入網(wǎng)關組成。在感應節(jié)點處有識別器對物體進行檢索識別，但在遠端用戶需要監(jiān)控感應節(jié)點信息時就需要接入網(wǎng)關了，網(wǎng)關把收集到的信息通過傳輸層進行后臺處理，到最后提供給用戶使用。
2)網(wǎng)絡層足對傳感器采集的信息進行安全無誤的傳輸。并對收集到的信息進行分析處理，并將結(jié)果提供給應用層。網(wǎng)絡層要有數(shù)據(jù)庫的存儲，可靠地傳輸數(shù)據(jù)信息，還具備網(wǎng)絡管理等功能，說到底網(wǎng)絡層就是塒感知數(shù)據(jù)的管理和處理技術：包括傳感器采集的數(shù)據(jù)的存儲、查詢、分析、比較、挖掘和智能的處理等技術。把物聯(lián)網(wǎng)比作一個人的話，網(wǎng)絡層可以說是整個物聯(lián)網(wǎng)的“腰”。網(wǎng)絡層是物聯(lián)網(wǎng)中物物相連的重要組成部分，不儀需要識別數(shù)據(jù)信息，更能智能化的分析處理多功能平臺。
3)應用層是為用戶提供豐富的服務功能。用戶通過智能終端在應用層上定制需要的服務信息：如查詢信息，監(jiān)控信息、控制信息等。隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，應用層會大大拓展到各行業(yè)，給我們帶來實實在在的方便。
3 融合無線移動通信技術物聯(lián)網(wǎng)應用
3．1無線物聯(lián)網(wǎng)應用描述
為了方便，人們總習慣用移動的方式與網(wǎng)絡連接。無線終端通過無線移動通信網(wǎng)絡接入物聯(lián)網(wǎng)并能實現(xiàn)對目標物體識別，監(jiān)控和控制等功能，此時的物聯(lián)網(wǎng)便稱之為無線物聯(lián)網(wǎng)，H前的物聯(lián)網(wǎng)主要集中在展會區(qū)域．通過固定區(qū)域放置射頻識別器，實現(xiàn)該片區(qū)域地智能化，無線物聯(lián)網(wǎng)叫還沒未真正的大規(guī)模的應用。在未來的無線物聯(lián)網(wǎng)中：
我們利用手機終端訪問物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫，查詢目標信息。比如利用手機訪問特定網(wǎng)址，經(jīng)過身份驗證后，輸入產(chǎn)品的電子標簽就可以查詢所買的超市商品信息。無線物聯(lián)網(wǎng)也日『以用于智能監(jiān)控，利用手機終端通過通信網(wǎng)絡傳輸可以視頻查看目標區(qū)域的交通情況，以便選擇方便快捷的路線。另外我們通過無線物聯(lián)網(wǎng)也可以用手機終端去控制裝配有電子標簽的家用電器，比如設置空調(diào)的開啟時間和溫度，電視的開啟設置等。
從上可以看出。無線物聯(lián)網(wǎng)的應用能真正給我們帶來足不出戶的方便，是未來物聯(lián)網(wǎng)的重點發(fā)展方向。
3．2無線物聯(lián)網(wǎng)實施模型
根據(jù)上述功能，我提出如圖4的無線互聯(lián)網(wǎng)實施模型。我們可以清楚地看出整個物聯(lián)網(wǎng)就是外面的大圈，里面的小圈是互聯(lián)網(wǎng)，智能終端(手機其中一種)通過核心網(wǎng)接入，物聯(lián)網(wǎng)上有許多網(wǎng)絡節(jié)點，如智能監(jiān)控、信息查詢等。這些節(jié)點放置了智能傳感器，實時的采集目標物體信息(如放在醫(yī)院和交通路門進行監(jiān)控，對超市、銀行信息查詢等)通過網(wǎng)絡層進行傳輸處理，提供給用戶需要的信息。
圖４
從上可以看出：要讓未來的無線物聯(lián)網(wǎng)做到暢通無阻，首先要能讓移動終端能力方便快捷的接入和高速的帶寬，這些是無線移動通信網(wǎng)重點發(fā)展的方向。其次有無處不在的網(wǎng)絡節(jié)點，放置我們需要的區(qū)域，如超市。醫(yī)院，倉庫等。通過這些節(jié)點我們能實時的對目標物體進行監(jiān)控處理。最后是無處不在的互聯(lián)網(wǎng)，這也是物聯(lián)網(wǎng)的核，任何物體是靠圖4互聯(lián)網(wǎng)連在一起的，通過互聯(lián)網(wǎng)的連接到才能實現(xiàn)遠端監(jiān)控和處理，才能讓物體更智能。