机器通信特点及网络前景

类应用的主要体现形式是使用无线路由器的应用场景。

大流量业务之外，更广泛的机器通信需求集中在小流量业务中。这些小流量应用的典型特征是一次通信过程中传输的数据极其有限，也就在1 ~10 kbit/s之间。这样的数据传输量，在通信质量较好的2.5 Gbit/s蜂窝网，如CDMA 1X网络里，数秒之内就可以传输完毕。典型案例如出租车辆的轨迹跟踪，一次通信过程主要向后端应用系统传送定位信息。而定位信息主要包含经度、纬度、高度、速度等信息，数据流量很小。甚至一些开关量应用，每次数据传送只是“开”或者“关”信息，数据流量就更小了。

从当前应用情况来看，小流量业务是机器通信的主体。

（3）大量终端具备低移动性的特点

从机器终端的移动性角度来看，机器通信类应用有4种情况。第一种是大范围移动的机器终端，如车载终端，尤其是出租车车辆的车载终端；第二种是游牧型的机器终端，如无线POS；第三种是在一个很小范围内移动的机器终端，如在家居环境中的远程健康监测终端；第四种则是基本不移动，甚至可以说是在固定地点接入的机器终端，如很多用于环保监控的终端，基本就固定在环保监控源附近。

虽然有4种类型的机器通信类应用，需要指出的是，符合第四种情况的机器终端应用，不在少数。

（4）机器终端传输操作的触发机制和时间特性各不相同

从传输操作触发机制和时间特性来看，主要可以分为3种类型。

第一种是条件触发的即时性传输类型。此类机器终端在满足某种条件的情况下，将包含相关信息的数据立即传送到后台应用。所谓“某种条件”，会因具体应用的不同而存在不同情形。例如，开关量监控类应用，一旦开关量发生变化，终端应立即上报信息；指标监控类应用，一旦指标超过门限，终端应立即上报信息。位置触发类应用，一旦终端到达一定地域，终端应立即上报信息。

第二种是时间触发的即时性传输类型。例如，车辆轨迹跟踪类应用。一般情况下，车辆终端会以一定时长为周期，周期性的上报车辆的定位信息。触发数据上报操作的是以时间为基准的内部触发机制。

第三种是时间触发的非即时性传输类型。此类应用主要用于特定时刻的数据收集，后端应用采集这些数据主要用于后分析。此类应用，并不强调数据上传的即时性。终端可以在数据产生后的一定时间内上传数据即可。

（5）机器通信的其它重要特征

机器通信的一个重要特点就是通信终端的“程序自动控制”。程序自动控制通信操作，与人为控制通信操作有很大的不同。程序自动控制模式可以让终端在较短时间内产生大量的呼叫。例如，移动的机器终端可能会聚集到一个小区内，并都试图建立和网络的数据连接。由于小区容量有限，出现连接失败的情形。而连接失败的终端被程序控制，很快再次呼叫网络……如此往复，加剧了小区的通信处理负荷，甚至造成小区的拥塞。

　　另外，很多行业终端散布在诸如野外等无法提供电源的地点。虽然可以采用太阳能供电，但出于成本的考虑，绝大多数此类终端只能使用电池供电。为了降低维护保养成本，这些电池供电的终端至少能够持续工作半年，目的甚至能够达到1年以上。这就要求，包括通信单元在内的整个终端单元必须具备低功耗，甚至超低功耗的特征。

此外，机器通信还具备诸如“基于组的特性”、“双向触发”等特征。这里不再进行描述。总之，机器通信具备独特的通信模式和特征，对于主要基于传统语音通信和上网业务的通信网络提出了新的要求。

3 通信网络承载机器通信的演进趋势

当前的通信网络，尤其是蜂窝通信网络，在设计时是以所承载的业务主要是语音、上网等业务为前提的。从数据通道来看，无论从承载通道设计、信令交互设计、容量和覆盖规划等多个层面，都主要考虑的是以前向流量为主，以手机终端和上网卡为主的业务。在机器通信业务规模化发展的前景下，笔者认为，通信网络承载机器通信的演进趋势可以划分为3个阶段。如图1所示，即混同承载阶段、区别承载阶段以及远期的独立承载阶段。

（1）业务发展初期，通信网络采用混同承载方式

在混同承载阶段，通信网络从接入网开始，到核心网的各个环节都没有将机器通信和上网卡等数据业务区分开来。这些不同类型的通信业务，网络采用同一种模式进行承载。造成这种局面的主要原因是网络侧目前不能以比较简单的方式实现区分业务。而且虽然存在一定的需求，业务也开始形成一定的规模。但在机器通信发展的初期，业务规模仍然有限。从投入产出效益来看，没有足够的理由启动对网络的改造。

在混同承载阶段，基本处理策略是网络不作大的改动，网络参数基本不变，主要通过终端侧采取一