基于現(xiàn)有網(wǎng)絡 支撐泛在網(wǎng)業(yè)務發(fā)展

泛在網(wǎng)并不是要完全重新構建一個全新的網(wǎng)絡，而更強調各種網(wǎng)絡能力和資源的協(xié)同與共享，特別是在現(xiàn)有網(wǎng)絡基礎上，根據(jù)人類生活和社會發(fā)展的需求，增加和拓展相應的網(wǎng)絡能力、服務和新的應用。

為了讓泛在網(wǎng)絡真正實現(xiàn)網(wǎng)絡無處不在和應用無處不在，現(xiàn)有的電信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)和廣電網(wǎng)之間，固定網(wǎng)、移動網(wǎng)和無線接入網(wǎng)之間，基礎通信網(wǎng)、應用網(wǎng)和射頻感應網(wǎng)之間都應該實現(xiàn)融合。新的“網(wǎng)絡融合”將從不同的領域、從不同的角度和不同的側面加速推進，為可以預見的泛在網(wǎng)絡社會奠定堅實的網(wǎng)絡基礎。

泛在網(wǎng)分層模型

針對泛在網(wǎng)技術架構，國外多個組織從各自不同的角度提出了一些相關的架構，包括EPCGlobal面向RFID的架構、ITU-T的泛在傳感器網(wǎng)絡（USN）架構、ISO/IEC的傳感器網(wǎng)絡架構、ETSI的M2M架構等，但目前國際上還不存在一種為業(yè)界所共識的統(tǒng)一的泛在網(wǎng)架構。

在國內，泛在網(wǎng)通常劃分成由感知延伸層、網(wǎng)絡層、應用層組成的三層模型。

——泛在網(wǎng)的感知延伸層包括個域網(wǎng)、家庭網(wǎng)、車域網(wǎng)、Adhoc網(wǎng)等。個域網(wǎng)、家庭網(wǎng)、車域網(wǎng)是用戶服務的網(wǎng)絡環(huán)境，泛在網(wǎng)絡要實現(xiàn)網(wǎng)絡無處不在、服務無處不在，需要通信網(wǎng)絡支持網(wǎng)絡環(huán)境，并仿真相關的環(huán)境及支持相關的應用，而AdHoc網(wǎng)絡是作為一種為特殊場景的應用或行業(yè)專用的用途而形成的系統(tǒng)或網(wǎng)絡，隨著無線技術和近距離通信技術的發(fā)展，將推動特定場景下的某些應用，例如軍事AdHoc網(wǎng)、交通事故下汽車形成的AdHoc網(wǎng)，或行業(yè)專用的網(wǎng)絡，AdHoc網(wǎng)不僅可以獨立工作，還可以和Internet或蜂窩無線網(wǎng)絡等公眾網(wǎng)絡進行連接而共同向用戶提供服務。

——泛在網(wǎng)的網(wǎng)絡層包括業(yè)務能力子層、核心網(wǎng)子層、接入網(wǎng)子層。接入網(wǎng)子層包括有線寬帶接入、無線寬帶接入、2G/3G/超3G移動接入等各種接入技術。核心網(wǎng)子層包括現(xiàn)有的電信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)，以及未來的下一代網(wǎng)絡（如NGN/NGI）的各個行業(yè)自建的行業(yè)專用網(wǎng)絡。泛在網(wǎng)核心網(wǎng)子層為泛在網(wǎng)的發(fā)展奠定了各種網(wǎng)絡基礎；目前這些網(wǎng)絡基礎設施還處于分離狀態(tài)，隨著網(wǎng)絡和業(yè)務的發(fā)展，這些基礎設施將向著融合的趨勢發(fā)展。業(yè)務能力子層包含為各種具體應用能夠重復使用的各種業(yè)務能力，如短消息業(yè)務。

——泛在網(wǎng)的應用層包括應用支撐子層和應用服務子層。應用支撐子層向行業(yè)服務提供統(tǒng)一、固定的一些網(wǎng)絡支撐服務，特別是為一些行業(yè)融合服務提供支撐，以便支持不同行業(yè)之間的互通。應用服務子層包括泛在網(wǎng)公眾服務、行業(yè)專用服務和行業(yè)融合服務。

泛在網(wǎng)業(yè)務對現(xiàn)有網(wǎng)絡提出新需求

泛在網(wǎng)和現(xiàn)有通信網(wǎng)的不同在于，泛在網(wǎng)在現(xiàn)有網(wǎng)絡基礎上擴展了終端類型，既包括傳統(tǒng)的終端，也包含了很多新型的終端，如傳感器、RFID讀寫器等，同時還有一些網(wǎng)絡化的終端形態(tài)，如家庭網(wǎng)、汽車網(wǎng)、各種AdHoc網(wǎng)等。

下面結合泛在網(wǎng)的抽象分層模型，來分別描述泛在網(wǎng)業(yè)務應用可能對現(xiàn)有網(wǎng)絡的能力增強要求。

——泛在網(wǎng)的應用層。泛在網(wǎng)的應用層可以進一步分成業(yè)務協(xié)同子層和應用服務子層。其中應用服務子層針對泛在網(wǎng)所支持的各種業(yè)務應用，根據(jù)服務對象的不同，可以將泛在網(wǎng)的業(yè)務應用分成四大類，即行業(yè)專用服務、行業(yè)公眾服務、面向大眾的服務、多行業(yè)融合服務。業(yè)務協(xié)同子層主要是隨著各種行業(yè)能力、信息和服務的逐漸開放而逐漸發(fā)展起來的，用于支撐跨行業(yè)、跨應用、跨系統(tǒng)之間的信息協(xié)同、共享、互通的功能�，F(xiàn)有無線泛在網(wǎng)絡中涉及的各種網(wǎng)絡和資源相對比較獨立和分散，而公共服務平臺的建設，為這些網(wǎng)絡和資源的協(xié)同工作與融合提供了基礎及有力的支撐，從而可以為泛在網(wǎng)階段的行業(yè)應用開放和信息共享奠定基礎，并有可能被重用。

——泛在網(wǎng)的網(wǎng)絡層。泛在網(wǎng)的網(wǎng)絡層可以進一步劃分為接入子層、核心網(wǎng)子層和業(yè)務能力子層。

業(yè)務能力子層指能夠被上層的應用所重復使用的各種業(yè)務。現(xiàn)有電信網(wǎng)中的很多業(yè)務應用，由于可以通過開放接口提供給其他應用開發(fā)者調用，如會話能力、呈現(xiàn)短消息/多媒體消息等。為了支撐對各種業(yè)務和信息的智能調用，降低應用開發(fā)者在使用這些業(yè)務和信息時的門檻，應采用標準化的方法對這些業(yè)務和信息進行描述，如采用面向SoA的理念、Web語義。泛在網(wǎng)階段大量的行業(yè)公眾服務將出現(xiàn)，對應在泛在網(wǎng)網(wǎng)絡層會出現(xiàn)大量的業(yè)務能力，有可能是從具體行業(yè)應用中剝離出來的共性業(yè)務能力，這些業(yè)務能力可以為行業(yè)專用服務，也可以為行業(yè)公眾服務。

核心網(wǎng)子層包括現(xiàn)有的電信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)和各種行業(yè)專用網(wǎng)絡，以及NGN和NGI。目前這些網(wǎng)絡基礎設施還處于分離的狀態(tài)，隨著網(wǎng)絡的和業(yè)務的發(fā)展，這些基礎設施將向著融合的趨勢發(fā)展。泛在網(wǎng)網(wǎng)絡業(yè)務應用的發(fā)展，對現(xiàn)有的核心網(wǎng)還提出了一些特殊要求，如物對物的通信需要更高的帶寬、對大量/突發(fā)性/小數(shù)據(jù)量的通信能力的支持，以及對各種虛擬專網(wǎng)的支持能力和網(wǎng)絡資源的動態(tài)調度能力以便支持各種行業(yè)專用應用等。這些要求除了需要對現(xiàn)有網(wǎng)絡的各種能力進行增強和優(yōu)化之外，如過載控制機制，需要解決隨著大量MTC設備同時接入網(wǎng)絡、傳輸數(shù)據(jù)而帶來的擁塞問題，可能還會導致一些新的能力出現(xiàn)，如異構接入?yún)f(xié)同能力、用戶環(huán)境感知能力、云計算和網(wǎng)絡存儲能力、移動性管理、網(wǎng)絡開放和透明以及網(wǎng)絡層事件觸發(fā)（Trigger）機制。

接入子層包括各種有線寬帶接入、無線寬帶接入、2G/3G/超3G移動接入等。泛在網(wǎng)各類終端和末梢網(wǎng)絡的接入會對現(xiàn)有的移動接入產生一定的影響和優(yōu)化需求。由于泛在網(wǎng)應用有一些新的特征，如3GPP 22.369中就針對機器類通信歸納給出了14個應用特征，包括低移動性、少量數(shù)據(jù)傳送、網(wǎng)絡發(fā)起的業(yè)務、群組管理等，而現(xiàn)有的移動接入技術，特別是高速移動接入技術，為了支持泛在網(wǎng)業(yè)務應用，同時實現(xiàn)低成本、高效率的泛在網(wǎng)業(yè)務應用運營，移動接入面臨著進一步優(yōu)化挑戰(zhàn)，如針對新型泛在終端的引入簡化操作、支持極低終端功耗的簡化尋呼和DTX設計、適應各種泛在網(wǎng)復雜應用環(huán)境的覆蓋范圍擴展技術、泛在網(wǎng)低數(shù)據(jù)率終端的高擴展性資源分配技術、降低基帶復雜度等等。

——泛在網(wǎng)的感知延伸層。泛在網(wǎng)感知延伸層面需要增強和優(yōu)化的要求主要體現(xiàn)在終端層面，主要是泛在網(wǎng)終端本身所呈現(xiàn)的一些特殊性和特殊要求，如低功耗需求、低成本需求和防盜防破壞。