基于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò) 支撐泛在網(wǎng)業(yè)務(wù)發(fā)展

泛在網(wǎng)并不是要完全重新構(gòu)建一個(gè)全新的網(wǎng)絡(luò)，而更強(qiáng)調(diào)各種網(wǎng)絡(luò)能力和資源的協(xié)同與共享，特別是在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，根據(jù)人類生活和社會(huì)發(fā)展的需求，增加和拓展相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)能力、服務(wù)和新的應(yīng)用。

為了讓泛在網(wǎng)絡(luò)真正實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)無(wú)處不在和應(yīng)用無(wú)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(dòng)網(wǎng)和無(wú)線接入網(wǎng)之間，基礎(chǔ)通信網(wǎng)、應(yīng)用網(wǎng)和射頻感應(yīng)網(wǎng)之間都應(yīng)該實(shí)現(xiàn)融合。新的“網(wǎng)絡(luò)融合”將從不同的領(lǐng)域、從不同的角度和不同的側(cè)面加速推進(jìn)，為可以預(yù)見(jiàn)的泛在網(wǎng)絡(luò)社會(huì)奠定堅(jiān)實(shí)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。

泛在網(wǎng)分層模型

針對(duì)泛在網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)，國(guó)外多個(gè)組織從各自不同的角度提出了一些相關(guān)的架構(gòu)，包括EPCGlobal面向RFID的架構(gòu)、ITU-T的泛在傳感器網(wǎng)絡(luò)（USN）架構(gòu)、ISO/IEC的傳感器網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、ETSI的M2M架構(gòu)等，但目前國(guó)際上還不存在一種為業(yè)界所共識(shí)的統(tǒng)一的泛在網(wǎng)架構(gòu)。

在國(guó)內(nèi)，泛在網(wǎng)通常劃分成由感知延伸層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層組成的三層模型。

——泛在網(wǎng)的感知延伸層包括個(gè)域網(wǎng)、家庭網(wǎng)、車域網(wǎng)、Adhoc網(wǎng)等。個(gè)域網(wǎng)、家庭網(wǎng)、車域網(wǎng)是用戶服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，泛在網(wǎng)絡(luò)要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)無(wú)處不在、服務(wù)無(wú)處不在，需要通信網(wǎng)絡(luò)支持網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，并仿真相關(guān)的環(huán)境及支持相關(guān)的應(yīng)用，而AdHoc網(wǎng)絡(luò)是作為一種為特殊場(chǎng)景的應(yīng)用或行業(yè)專用的用途而形成的系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)，隨著無(wú)線技術(shù)和近距離通信技術(shù)的發(fā)展，將推動(dòng)特定場(chǎng)景下的某些應(yīng)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(luò)，AdHoc網(wǎng)不僅可以獨(dú)立工作，還可以和Internet或蜂窩無(wú)線網(wǎng)絡(luò)等公眾網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接而共同向用戶提供服務(wù)。

——泛在網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層包括業(yè)務(wù)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(wú)線寬帶接入、2G/3G/超3G移動(dòng)接入等各種接入技術(shù)。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(lái)的下一代網(wǎng)絡(luò)（如NGN/NGI）的各個(gè)行業(yè)自建的行業(yè)專用網(wǎng)絡(luò)。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(luò)基礎(chǔ)；目前這些網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施還處于分離狀態(tài)，隨著網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)的發(fā)展，這些基礎(chǔ)設(shè)施將向著融合的趨勢(shì)發(fā)展。業(yè)務(wù)能力子層包含為各種具體應(yīng)用能夠重復(fù)使用的各種業(yè)務(wù)能力，如短消息業(yè)務(wù)。

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

泛在網(wǎng)業(yè)務(wù)對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)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(luò)基礎(chǔ)上擴(kuò)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(shí)還有一些網(wǎng)絡(luò)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(jié)合泛在網(wǎng)的抽象分層模型，來(lái)分別描述泛在網(wǎng)業(yè)務(wù)應(yīng)用可能對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的能力增強(qiáng)要求。

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

——泛在網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層。泛在網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層可以進(jìn)一步劃分為接入子層、核心網(wǎng)子層和業(yè)務(wù)能力子層。

業(yè)務(wù)能力子層指能夠被上層的應(yīng)用所重復(fù)使用的各種業(yè)務(wù)�，F(xiàn)有電信網(wǎng)中的很多業(yè)務(wù)應(yīng)用，由于可以通過(guò)開(kāi)放接口提供給其他應(yīng)用開(kāi)發(fā)者調(diào)用，如會(huì)話能力、呈現(xiàn)短消息/多媒體消息等。為了支撐對(duì)各種業(yè)務(wù)和信息的智能調(diào)用，降低應(yīng)用開(kāi)發(fā)者在使用這些業(yè)務(wù)和信息時(shí)的門檻，應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)化的方法對(duì)這些業(yè)務(wù)和信息進(jìn)行描述，如采用面向SoA的理念、Web語(yǔ)義。泛在網(wǎng)階段大量的行業(yè)公眾服務(wù)將出現(xiàn)，對(duì)應(yīng)在泛在網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層會(huì)出現(xiàn)大量的業(yè)務(wù)能力，有可能是從具體行業(yè)應(yīng)用中剝離出來(lái)的共性業(yè)務(wù)能力，這些業(yè)務(wù)能力可以為行業(yè)專用服務(wù)，也可以為行業(yè)公眾服務(wù)。

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(luò)，以及NGN和NGI。目前這些網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施還處于分離的狀態(tài)，隨著網(wǎng)絡(luò)的和業(yè)務(wù)的發(fā)展，這些基礎(chǔ)設(shè)施將向著融合的趨勢(shì)發(fā)展。泛在網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)應(yīng)用的發(fā)展，對(duì)現(xiàn)有的核心網(wǎng)還提出了一些特殊要求，如物對(duì)物的通信需要更高的帶寬、對(duì)大量/突發(fā)性/小數(shù)據(jù)量的通信能力的支持，以及對(duì)各種虛擬專網(wǎng)的支持能力和網(wǎng)絡(luò)資源的動(dòng)態(tài)調(diào)度能力以便支持各種行業(yè)專用應(yīng)用等。這些要求除了需要對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的各種能力進(jìn)行增強(qiáng)和優(yōu)化之外，如過(guò)載控制機(jī)制，需要解決隨著大量MTC設(shè)備同時(shí)接入網(wǎng)絡(luò)、傳輸數(shù)據(jù)而帶來(lái)的擁塞問(wèn)題，可能還會(huì)導(dǎo)致一些新的能力出現(xiàn)，如異構(gòu)接入?yún)f(xié)同能力、用戶環(huán)境感知能力、云計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)能力、移動(dòng)性管理、網(wǎng)絡(luò)開(kāi)放和透明以及網(wǎng)絡(luò)層事件觸發(fā)（Trigger）機(jī)制。

接入子層包括各種有線寬帶接入、無(wú)線寬帶接入、2G/3G/超3G移動(dòng)接入等。泛在網(wǎng)各類終端和末梢網(wǎng)絡(luò)的接入會(huì)對(duì)現(xiàn)有的移動(dòng)接入產(chǎn)生一定的影響和優(yōu)化需求。由于泛在網(wǎng)應(yīng)用有一些新的特征，如3GPP 22.369中就針對(duì)機(jī)器類通信歸納給出了14個(gè)應(yīng)用特征，包括低移動(dòng)性、少量數(shù)據(jù)傳送、網(wǎng)絡(luò)發(fā)起的業(yè)務(wù)、群組管理等，而現(xiàn)有的移動(dòng)接入技術(shù)，特別是高速移動(dòng)接入技術(shù)，為了支持泛在網(wǎng)業(yè)務(wù)應(yīng)用，同時(shí)實(shí)現(xiàn)低成本、高效率的泛在網(wǎng)業(yè)務(wù)應(yīng)用運(yùn)營(yíng)，移動(dòng)接入面臨著進(jìn)一步優(yōu)化挑戰(zhàn)，如針對(duì)新型泛在終端的引入簡(jiǎn)化操作、支持極低終端功耗的簡(jiǎn)化尋呼和DTX設(shè)計(jì)、適應(yīng)各種泛在網(wǎng)復(fù)雜應(yīng)用環(huán)境的覆蓋范圍擴(kuò)展技術(shù)、泛在網(wǎng)低數(shù)據(jù)率終端的高擴(kuò)展性資源分配技術(shù)、降低基帶復(fù)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(qiáng)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。