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2018年5月28日 星期一

High Speed Fixed Wireless Internet 
for Rural Communities




來源:中国物联网 作者:邓永平 


資訊化時代,企業的營運管理離不開網路的支持,而要擁有一張自己的網路卻並不那麼容易,需要專業人員,需要寫方案,買設備,建機房,租頻寬,上配置,做調測等等。

前前後後費時費力,建好了以後還需要維護管理好網路。如果要建設一張廣域網,那麼還需要拉專線或者開通VPN,對網路成本和專業性的要求進一步提高。

物联网场景下,基于无线宽带的空中组网研究
  
物聯網時代,組網需求迫在眉睫
隨著物聯網時代的到來,通信需求更是無處不在,無時不有。智慧抄表,無人售賣,工業網路,各行各業,萬事萬物都提出了連接上網的需求。

同時為了及時訪問和管控物聯網終端,物聯網不再僅僅滿足於單向上傳數據,還需要組建專網,連接企業內網,實現雙向通信和安全通信。

而車聯網,物流跟蹤,資產定位,野外通信等物聯網場景,則提出了行動組網(無線組網)的需求。應急通信,突發事件等場景則提出了即時快速組網的需求。

小結一下, 當前物聯網時代提出了物聯專網,行動組網,即時快速組網,低成本組網等不同於傳統的組網需求。

雲計算的出現,一定程度上提供了一種便利化的建網方式,但需要配合雲主機一塊使用,離開了雲主機,便享受不到雲網路的便利,另外雲網路實際上比傳統網路更複雜,企業要上雲,雲網路要對接原有網路都不是簡單的事。 

那麼有沒有一種組網方式能不依賴雲主機,又能像雲計算一樣簡單方便,即買即用,按需服務的建網方式呢? 我們提出一種基於無線寬頻的空中組網(也稱為無線自組網)可以滿足這種組網需求。
無線網路正在向寬頻化方向發展
經過多年的發展,無線蜂窩通信技術從2G、3G、4G到未來的5G,覆蓋範圍非常廣泛,幾乎人類所能涉足的地方,都覆蓋了無線蜂窩網絡。當物聯網設備接入蜂窩網絡之後,不需要重新部署,就可以實現始終在線,非常可靠的網路連接條件。

更重要的是,蜂窩網路已經形成了非常完善的生態系統。 無論是基礎設施廠商,還是晶片領域的廠商,還是遍布全球的終端廠商,包括終端和Sim卡的各種行銷通路,都有非常多的參與者。

從產品的開發、驗證到生產、上市都已經形成了龐大的產業鏈,這也正是蜂窩技術成為最為成熟、最為可靠、最為完善的技術的原因。

隨著手機、筆電、無線路由器等設備的進一步普及,和人們對於上網速度要求的不斷提高, 蜂窩網路技術的發展,一直朝著無線接入寬頻化的方向推進 。

目前,3G已經完全部署,技術上可以提供10-20Mbps的下載速度,或2-5Mbps的上傳速度。

更快的4G也已經廣泛部署,4G系統能夠以100Mbps的速度下載,上傳的速度也能達到20Mbps,並能夠滿足幾乎所有物聯網場景,對於無線服務的要求。 面向更高頻頻,更低時延,更大接入密度的5G也在逐漸部署,逐步商用中,行動電信商們正力爭為消費者提供更快、更加便捷,以及成本更低的資訊傳輸服務。


基於無線寬頻的空中組網方案
從物聯網的需求出發,我們在無線寬頻的基礎上,提出空中組網方案,以典型的物聯網場景為例,採用空中組網方案,不再需要拉光纖,買設備,租頻寬,做配置等等,只要幾張物聯網卡(此處是用於物聯網的sim卡),安裝在伺服器端和物聯網終端上,經過後台的設置,就可以在全國範圍內,快速搭建一個物聯專網,實現針對物聯網終端的數據收集,控制管理或者行動監控。

物联网场景下,基于无线宽带的空中组网研究
  
首先建構第三方的VPDN連接平台,並透過虛擬專線連接到電信商的無線蜂窩網路。然後在電信商處開通VPDN卡(即用於物聯網的定向sim卡),VPDN卡具有固定的私有IP地址,在卡的整個生命週期內,這個IP地址都固定不變。

同時VPDN卡的流量,將透過虛擬專線定向傳送到VPDN連接平台。VPDN平台根據物聯網的組網需求,制定連接轉發規則,將相關的VPDN卡互聯互通,形成一張由VPDN卡組成的物聯專網,專網內的終端或伺服器則可以互相訪問。

物聯網終端可以上傳數據到伺服器,伺服器也可以根據VPDN卡的固定IP地址管理,或者接收物聯網終端的數據。 此時,這張物聯專網同外部網路隔離以保障通信安全,保護卡的流量被有效使用。根據場景的需要,也可以開通互聯網出口,讓物聯網終端可以訪問互聯網上的資源。

物联网场景下,基于无线宽带的空中组网研究
說明:空中組網的具體實現
  
基於無線寬頻的空中組網,利用優質的3G或4G無線網路,可以在全國範圍內進行廣域組網,跨電信商實現物聯網卡與物聯網卡之間的通信互通。

部署起來簡單快速,不需要施工布線,也不需要安裝配置,根據需求隨時部署,即插即用,免除網路維護。可以封閉組網,保障安全,也可以根據業務需要,連接企業內網或者互聯網。

                                                                                                                                                                                                                 

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