3G加WLAN組網(wǎng)模式迎來物聯(lián)網(wǎng)承載機遇
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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，運營商認為傳感網(wǎng)是通信網(wǎng)終端節(jié)點向下延伸的毛細網(wǎng)絡(luò)，而傳感網(wǎng)所采用的低功率短距離無線技術(shù)種類繁多(如RFID、藍牙、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)。
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，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，進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)量可能遠遠多于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)、藍牙、RFID、無繩電話，甚至微波爐共享頻譜，而沒有頻率保護的規(guī)定。試驗證明，無繩電話、藍牙設(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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