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3G加WLAN組網(wǎng)模式迎來物聯(lián)網(wǎng)承載機遇

發(fā)布時間:2010-10-04 來源:通信產(chǎn)業(yè)網(wǎng)

組網(wǎng)模式的機遇和挑戰(zhàn):

  • 是承載物聯(lián)網(wǎng)較佳模式
  • WLAN要實現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新
  • WLAN頻譜資源緊缺
  • WLAN存在安全隱患

組網(wǎng)模式的市場數(shù)據(jù):

  • 802.11n的320Mbps速率是必需要求
  • 2012年上下行共需2516MHz頻率
  • 目前為WLAN分配208.5MHz頻率

物聯(lián)網(wǎng)的興起為3G+WLAN的組網(wǎng)模式提供了巨大的機遇,同時,也為3G+WLAN的發(fā)展提出了新的挑戰(zhàn)。

3G+WLAN是隨著3G的建設(shè)與運營而興起的網(wǎng)絡(luò)運行模式,被三大運營商所推崇。無獨有偶,在物聯(lián)網(wǎng)日益火爆的今天,再審視3G+WLAN的模式與內(nèi)涵,其特有的潛質(zhì)非常適合物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的承載。

3G+WLAN是承載物聯(lián)網(wǎng)較佳模式

物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需經(jīng)歷機器互連(M2M)階段、局域感知階段和廣域感知階段。目前處于機器互連(M2M)階段,在通信過程中以離散的終端節(jié)點為主,運營商也將連網(wǎng)的機器視為同等的3G用戶。此時,WLAN僅起到提升運營商網(wǎng)絡(luò)覆蓋與數(shù)據(jù)處理能力的作用。

當(dāng)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入局域感知階段,“物”的范圍不斷擴大,但傳感網(wǎng)仍主要用作局域組網(wǎng)。此時,運營商認(rèn)為傳感網(wǎng)是通信網(wǎng)終端節(jié)點向下延伸的毛細(xì)網(wǎng)絡(luò),而傳感網(wǎng)所采用的低功率短距離無線技術(shù)種類繁多(如RFID、藍(lán)牙、ZigBee、NFC等),協(xié)議不一,使無線傳感網(wǎng)的異構(gòu)性十分突出,實現(xiàn)異構(gòu)協(xié)同是必然的選擇,物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的概念應(yīng)運而生。但是,以3G廣域網(wǎng)實現(xiàn)局域物聯(lián)網(wǎng)的承載與傳輸,將對3G傳輸網(wǎng)的帶寬和控制形成較大壓力;而以WLAN在局域范圍內(nèi)實現(xiàn)對異構(gòu)傳感網(wǎng)數(shù)據(jù)的匯聚、處理與傳輸,將發(fā)揮WLAN傳輸速率高、組網(wǎng)結(jié)構(gòu)簡單、建設(shè)方便快捷等特點,會使物聯(lián)網(wǎng)用戶獲得高速、方便與豐富的使用體驗。

未來物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入廣域感知階段,傳感網(wǎng)開始用于廣域組網(wǎng),遍布各處的無線傳感節(jié)點將構(gòu)成全新的廣域網(wǎng)絡(luò)。此時,會產(chǎn)生一些基于無線傳感網(wǎng)技術(shù)的公共節(jié)點,這些公共節(jié)點作為物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的基本組成部分,必然要實現(xiàn)廣域管理,這時3G/4G將發(fā)揮其廣域網(wǎng)的統(tǒng)一協(xié)議、尋址、鑒權(quán)、認(rèn)證等優(yōu)勢。但是,要實現(xiàn)無線傳感網(wǎng)公共節(jié)點,WLAN是不可或缺的環(huán)節(jié)。
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物聯(lián)網(wǎng)時代面臨的挑戰(zhàn)

當(dāng)然,3G+WLAN是為人與人的通信而設(shè)計的,其中WLAN的功能主要是解決筆記本或智能手機的高速上網(wǎng)。所以,WLAN要承擔(dān)起物聯(lián)網(wǎng)傳輸與承載的重任必然面臨許多新的挑戰(zhàn)。首先,WLAN要實現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新。一方面,WLAN要向更高速率演進(jìn),802.11n的320Mbps速率是必需的要求,業(yè)界甚至提出在60GHz頻段實現(xiàn)7Gbps的傳輸速率的設(shè)想。另一方面,實現(xiàn)WLAN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的升級,在天線技術(shù)、服務(wù)質(zhì)量(QoS)保障技術(shù)、多點傳播軟件技術(shù)以及無線信號收發(fā)技術(shù)方面不斷改進(jìn),進(jìn)一步提高可靠性和傳輸質(zhì)量。

對WLAN的第二個挑戰(zhàn)是頻譜資源的緊缺。按照預(yù)測,我國到2020年,在設(shè)定的小區(qū)內(nèi)150人同時使用WLAN,其速率為200kbit/s,每用戶忙時呼叫次數(shù)為0.15,每戶平均呼叫時長為3000s的情況下,上下行共需2516MHz頻率。而WLAN用于物聯(lián)網(wǎng),在一個小區(qū)內(nèi)的物品或設(shè)備數(shù)量可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于150個,而且在承載某些視頻業(yè)務(wù)時其實時在線的比例更高,頻譜需求也將超過2516MHz,成為名符其實的用頻“大戶”。而我國至今在非授權(quán)的2.4GHz和5.8GHz頻段為WLAN分配了208.5MHz頻率,與到2020年WLAN人與人通信所需頻率尚存巨大缺口,如果加上物聯(lián)網(wǎng)的頻譜需求,其頻率缺口更大。

第三個挑戰(zhàn)是安全隱患。由于WLAN使用非授權(quán)頻譜,特別是目前的2.4GHz頻段,集中了大量無線電業(yè)務(wù),WLAN要與點對點或點對多點擴頻微波系統(tǒng)、藍(lán)牙、RFID、無繩電話,甚至微波爐共享頻譜,而沒有頻率保護(hù)的規(guī)定。試驗證明,無繩電話、藍(lán)牙設(shè)備,特別是微波爐對WLAN的干擾最大,常使WLAN數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)丟碼、錯碼,不但速率下降,嚴(yán)重時甚至中斷幾秒及數(shù)分鐘,當(dāng)然QoS保證也無從談起。

3G+WLAN的出現(xiàn)是為3G人與人的通信而設(shè)計和存在的,但其特有的組網(wǎng)模式卻可在物聯(lián)網(wǎng)的承載與傳輸中大顯優(yōu)勢。在WLAN技術(shù)演進(jìn)和逐步解決頻譜需求的過程中,物聯(lián)網(wǎng)無疑為3G+WLAN的發(fā)展增添了新動力。

 

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