3G加WLAN組網(wǎng)模式迎來(lái)物聯(lián)網(wǎng)承載機遇
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3G+WLAN是隨著(zhù)3G的建設與運營(yíng)而興起的網(wǎng)絡(luò )運行模式，被三大運營(yíng)商所推崇。無(wú)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(guò)程中以離散的終端節點(diǎn)為主，運營(yíng)商也將連網(wǎng)的機器視為同等的3G用戶(hù)。此時(shí)，WLAN僅起到提升運營(yíng)商網(wǎng)絡(luò )覆蓋與數據處理能力的作用。
當物聯(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(shí)，運營(yíng)商認為傳感網(wǎng)是通信網(wǎng)終端節點(diǎn)向下延伸的毛細網(wǎng)絡(luò )，而傳感網(wǎng)所采用的低功率短距離無(wú)線(xiàn)技術(shù)種類(lèi)繁多(如RFID、藍牙、ZigBee、NFC等)，協(xié)議不一，使無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)的異構性十分突出，實(shí)現異構協(xié)同是必然的選擇，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的概念應運而生。但是，以3G廣域網(wǎng)實(shí)現局域物聯(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在局域范圍內實(shí)現對異構傳感網(wǎng)數據的匯聚、處理與傳輸，將發(fā)揮WLAN傳輸速率高、組網(wǎng)結構簡(jiǎn)單、建設方便快捷等特點(diǎn)，會(huì )使物聯(lián)網(wǎng)用戶(hù)獲得高速、方便與豐富的使用體驗。
未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入廣域感知階段，傳感網(wǎng)開(kāi)始用于廣域組網(wǎng)，遍布各處的無(wú)線(xiàn)傳感節點(diǎn)將構成全新的廣域網(wǎng)絡(luò )。此時(shí)，會(huì )產(chǎn)生一些基于無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)技術(shù)的公共節點(diǎn)，這些公共節點(diǎn)作為物聯(lián)網(wǎng)基礎設施的基本組成部分，必然要實(shí)現廣域管理，這時(shí)3G/4G將發(fā)揮其廣域網(wǎng)的統一協(xié)議、尋址、鑒權、認證等優(yōu)勢。但是，要實(shí)現無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)公共節點(diǎn)，WLAN是不可或缺的環(huán)節。
物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代面臨的挑戰
當然，3G+WLAN是為人與人的通信而設計的，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要承擔起物聯(lián)網(wǎng)傳輸與承載的重任必然面臨許多新的挑戰。首先，WLAN要實(shí)現技術(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(shí)現7Gbps的傳輸速率的設想。另一方面，實(shí)現WLAN網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的升級，在天線(xiàn)技術(shù)、服務(wù)質(zhì)量(QoS)保障技術(shù)、多點(diǎn)傳播軟件技術(shù)以及無(wú)線(xiàn)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(gè)挑戰是頻譜資源的緊缺。按照預測，我國到2020年，在設定的小區內150人同時(shí)使用WLAN，其速率為200kbit/s，每用戶(hù)忙時(shí)呼叫次數為0.15，每戶(hù)平均呼叫時(shí)長(cháng)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(gè)小區內的物品或設備數量可能遠遠多于150個(gè)，而且在承載某些視頻業(yè)務(wù)時(shí)其實(shí)時(shí)在線(xiàn)的比例更高，頻譜需求也將超過(guò)2516MHz，成為名符其實(shí)的用頻“大戶(hù)”。而我國至今在非授權的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(gè)挑戰是安全隱患。由于WLAN使用非授權頻譜，特別是目前的2.4GHz頻段，集中了大量無(wú)線(xiàn)電業(yè)務(wù)，WLAN要與點(diǎn)對點(diǎn)或點(diǎn)對多點(diǎn)擴頻微波系統、藍牙、RFID、無(wú)繩電話(huà)，甚至微波爐共享頻譜，而沒(méi)有頻率保護的規定。試驗證明，無(wú)繩電話(huà)、藍牙設備，特別是微波爐對WLAN的干擾最大，常使WLAN數據傳輸出現丟碼、錯碼，不但速率下降，嚴重時(shí)甚至中斷幾秒及數分鐘，當然QoS保證也無(wú)從談起。
3G+WLAN的出現是為3G人與人的通信而設計和存在的，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(guò)程中，物聯(lián)網(wǎng)無(wú)疑為3G+WLAN的發(fā)展增添了新動(dòng)力。
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