华为-泛在网标准

1、HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTDHuawei Confidential 泛在网体系结构与标准化研讨泛在网体系结构与标准化研讨(ynto)(ynto)2022-7-4精品资料2提纲(tgng) 基本概念及应用基本概念及应用 体系结构及关键技术探讨体系结构及关键技术探讨 业界标准环境业界标准环境(hunjng)分析分析 标准化工作建议标准化工作建议精品资料3无所不在的应用：行业/企业应用、公共服务、大众(dzhng)服务概述 典型(dinxng)泛在应用精品资料4概述(i sh) 市场趋势30% CAGRvs.非常丰富的应用、10倍的市场空间、500亿联网的对象、饱和度很低

2、、持续不断(bdun)高增长 精品资料5概述(i sh) 基本概念与特征多种相似的概念多种相似的概念泛在网、泛在网、USN (Ubiquitous Sensor Network)USN (Ubiquitous Sensor Network)、传感网、物联网、传感网、物联网、 M2M M2M (Machine-2-Machine)(Machine-2-Machine)、IoT (Internet of Things)IoT (Internet of Things)、CPS (Cyber CPS (Cyber Physical System)Physical System)、Smart Plane

3、t/Smart Planet/智慧地球智慧地球基本特征基本特征客观世界、虚拟空间、人类社会客观世界、虚拟空间、人类社会 三者的紧密结合三者的紧密结合泛在的对象：泛在的对象：种类多（传感器、智能终端、消费电子、仪表种类多（传感器、智能终端、消费电子、仪表/ /设备）设备）部署广泛（家庭、企业、建筑、自然环境）部署广泛（家庭、企业、建筑、自然环境）交互性强（感知交互性强（感知 + + 控制）控制）泛在的网络泛在的网络(wnglu)(wnglu)：多种接入技术：多种接入技术：RFID/Zigbee/BluetoothRFID/Zigbee/Bluetooth、2G/3G/4G2G/3G/4G、Fix

4、edFixed局域局域/ /广域广域泛在的信息：泛在的信息：以信息为中心以信息为中心感知感知 与与 控制控制泛在的应用泛在的应用各行各业、生产生活各行各业、生产生活驱动力驱动力需求：提升效率、降低成本、自动化、节能、方便快捷、灵活、丰富需求：提升效率、降低成本、自动化、节能、方便快捷、灵活、丰富多样、安全、个性化、可靠、灵活、竞争力、拉动经济多样、安全、个性化、可靠、灵活、竞争力、拉动经济技术发展：微电子、通信、软件、信息处理技术发展：微电子、通信、软件、信息处理精品资料6轨迹跟踪健康医疗远程诊断/控制工业自动化环境检测电子销售安全/监控泛在泛在应应用用(yngyng)(yngyng)场场景景

5、智能家居/建筑泛在网络应用分析(fnx) 基本业务特征：感知、控制、信息与业务处理 分类：行业/企业应用、公共服务、大众服务精品资料7泛在网络应用分析(fnx)分类应用类别应用场景应用类别应用场景轨迹跟踪移动资产跟踪移动资产跟踪车队管理车队管理按驾驶付费保险业务按驾驶付费保险业务导航导航交通信息系统交通信息系统道路收费道路收费交通优化交通优化安全自动报警系统自动报警系统门禁系统门禁系统车辆车辆/ /司机安全系统司机安全系统 城市应急服务城市应急服务市民身份识别市民身份识别灾害监测与恢复灾害监测与恢复 应急联动应急联动远程诊断/控制远程监控远程监控(PLC,(PLC,传感器传感器, ,照明照明,

6、 , 水泵水泵, , 管道管道, ,电力等电力等) )电梯控制电梯控制远程车辆远程车辆故障故障诊断诊断远程家庭网关故障诊断远程家庭网关故障诊断工业自动化工厂监控工厂监控 环境与防灾监控环境与防灾监控工程安全监控工程安全监控 大楼大楼/ /物业监控物业监控公共事业监控公共事业监控 ( (水水/ /电电/ /油油/ /气气) ) 智能家居/建筑家庭安防家庭安防家电控制家电控制节能控制节能控制智能小区智能小区建筑群系统集成建筑群系统集成环境探测火山和冰川监测火山和冰川监测 森林生态环境监测森林生态环境监测 地震监测地震监测 仓库环境检测仓库环境检测土壤、空气、水质土壤、空气、水质 、气象检测、气象检

7、测农作物灌溉监测农作物灌溉监测 健康医疗生命征兆监测生命征兆监测老年人残疾人辅助系统老年人残疾人辅助系统; ; 远程医疗诊断远程医疗诊断电子销售POSPOS机机游戏机游戏机自动售货机自动售货机精品资料8应用应用子场景子场景小流量数据监小流量数据监测测大流量数据监大流量数据监测测远程控远程控制制网络数据提网络数据提供供备注和说明备注和说明通用通用终端配置管理终端配置管理YesYes特征：中小流量，可采用特征：中小流量，可采用单播单播/多播多播/组播方式组播方式智能智能测量测量仪表数据上报仪表数据上报Yes远程开关控制远程开关控制Yes特征：小流量特征：小流量健康健康医疗医疗生命体征监测生命体征监

8、测Yes医疗保健医疗保健YesYes电子预约挂号电子预约挂号Yes远程医疗会诊远程医疗会诊YesYes物流物流管理管理运输管理运输管理YesYes取决于监控精度和频度取决于监控精度和频度库存管理库存管理Yes物品回朔物品回朔Yes汽车汽车通信通信自动应急呼叫自动应急呼叫Yes紧急呼叫增强紧急呼叫增强/eCall辅助导航辅助导航YesYes实时路况信息下载实时路况信息下载汽车防撞汽车防撞基于汽车本地数据监测基于汽车本地数据监测与个人信息的结与个人信息的结合合Yes信息检索和处理及结果下信息检索和处理及结果下发发泛在网络应用分析功能(gngnng)分解精品资料9应用应用子场景子场景小流量数据监测小

9、流量数据监测大流量数据监大流量数据监控控远程控制远程控制网络数据提供网络数据提供备注和说明备注和说明智能智能家居家居远程监控远程监控Yes远程控制远程控制Yes特征：小流量特征：小流量远程开锁远程开锁Yes来客信息显示来客信息显示Yes门磁视频监控门磁视频监控来话转移来话转移Yes与与IPTV、SC结合业结合业务务家庭安防家庭安防YesYes安全检测和信息传递安全检测和信息传递智能智能城市城市电子图书馆电子图书馆Yes自动收费自动收费YesYes信息广播信息广播Yes广告、应急信息发送广告、应急信息发送其他其他ePosYes自动贩卖自动贩卖Yes轨迹跟踪轨迹跟踪Yes泛在网络应用繁多，但归根结

10、底是以下主要业务功能的组合(zh)：数据监测（包括事件）远程控制数据处理与传统通信业务及其他业务相结合泛在网络应用分析(fnx)功能分解（续）精品资料10应用应用子场景子场景移动性移动性群组群组通信通信鉴权鉴权计划计划周期周期处理处理最大平最大平均数据均数据速率速率尖峰尖峰数据数据速率速率数据数据安全安全要求要求数据可数据可靠性要靠性要求求数据数据持续持续性性与人与人交互交互性性备注和说明备注和说明智能智能测量测量仪表数据上报仪表数据上报部分无需要是低低高高无弱远程开关控制远程开关控制部分无需要是低低高高无弱健康健康医疗医疗生命体征监测生命体征监测需要无需要部分低低高高无中医疗保健医疗保健需要

11、无需要否低低高高无强电子预约挂号电子预约挂号需要无需要否低低高高无强可能通过Web等方式远程医疗会诊远程医疗会诊需要多方需要否高高高部分需要强部分数据需高可靠传递物流物流管理管理运输管理运输管理需要无需要是低中高高无中库存管理库存管理需要无需要否低中高高无中物品回朔物品回朔需要无需要否低低中低无强汽车汽车通信通信自动应急呼叫自动应急呼叫需要无需要否低中低高无低辅助导航辅助导航-多播可选-低中低低无强汽车防撞汽车防撞-无无-低个人信息结合个人信息结合需要无需要否低低高低无中泛在网络应用分析(fnx)特征分析(fnx)精品资料11应用应用子场景子场景移动移动性性群组群组通信通信鉴权鉴权计划计划周期

12、周期处理处理最大最大平均平均速率速率尖峰尖峰速率速率数据安数据安全要求全要求数据可数据可靠性要靠性要求求数据数据持续持续性性与人交与人交互性互性备注和说明备注和说明智能智能家居家居远程监控远程监控无无需要是高高高高是强远程控制远程控制少量无需要否低低高高无强远程开锁远程开锁无无需要否低低高高无强来客信息显示来客信息显示无无需要否低低高高无强显示到移动终端来话来话/视频转移视频转移有无需要否高高中低是强显示到移动终端家庭安防家庭安防无无需要是低高高高无中智能智能城市城市电子图书馆电子图书馆有无需要否低高中高无强自动收费自动收费无无需要否低低高高是弱从收费终端角度信息广播信息广播-*需要否低低低低

13、无弱单播/多播其他其他ePos有无需要否低低低高无强自动贩卖自动贩卖少量无需要否低低高高无中少量移动性需求轨迹跟踪轨迹跟踪有无需要是低低高高是中不同的泛在网络应用场景因不同的操作对象对包括移动性之内的网络能力的需求不尽相同，对网络的影响也存在差异。对网络具有一定的普遍基本功能需求：接入控制和鉴权安全性保证业务请求的路由连接性管理、故障管理会话管理以及QoS保证完整(wnzhng)的泛在网络应用提供还依赖于更多功能的提供：终端的配置与管理（远程APP管理、DM等）大量数据的存储与分析泛在网络应用分析(fnx)特征分析(fnx)（续）精品资料12提纲(tgng) 基本概念及应用(yngyng) 体

14、系结构及关键技术探讨 业界标准环境分析 标准化工作建议精品资料13泛在网体系(tx)架构产业链分析精品资料14 饱和度较低产业链复杂(fz) 运营商主要提供(tgng) 承载管道 “烟囱”式、分割的市场应用愈加丰富、市场不断扩大对网络基础设施的需求不断增长解决方案的水平化与产业链的整合相呼应泛在网络部署与应用现状泛在网络部署与应用现状MNO泛在网体系架构部署现状分析精品资料15规模规模(gum) 优化的网络优化的网络高性能、低成本高性能、低成本可扩展、可管理可扩展、可管理 开放的业务环境开放的业务环境能力重用能力重用数据共享与聚合数据共享与聚合开放接口开放接口 端到端的应用端到端的应用泛在网体

15、系架构应用解决方案需求分析精品资料16泛在网络体系架构功能(gngnng)模型Application安全(nqun)轨迹跟踪健康医疗远程维修/控制遥感探测Service Control & EnablerAccess接入控制接入控制Device卫星接入卫星接入2G/3G接入接入4G/LTE接入接入 802.11/WLAN802.15/Zegbee设备管理设备管理事件事件/ /通知通知位置管理位置管理接入控制接入控制会话控制会话控制签约管理签约管理交互控制交互控制标识标识/ /路由路由/ /寻址寻址连接管理连接管理移动性移动性QoSQoSOAMOAM计费计费互联互通互联互通管制需求管制需

16、求安全性安全性业务控制业务控制基本业务基本业务业务组合业务组合业务触发业务触发数据管理数据管理数据存储数据存储数据建模数据建模数据传输数据传输RFID电子付款环境检测Etc.应用交户应用交户 泛在网络总体框架模型泛在网络总体框架模型-Application：特定的M2M应用-Service Control & Enabler：提供通用的标识/路由/寻址、签约管理、设备管理、数据管理、业务提供/控制与触发、 QoS控制、安全性、计费等功能-Transport： ：基于IP的统一的，高性能、可扩展的分组网络，支持异构接入以及移动性；-Access： ：为终端提供基本的网络接入功能、移动性支

17、持、优化的性能；-Device： ：各种类型的终端，是M2M应用的末端的输入和输出执行体 价价值值分析分析-充分利用电信网络基础设置的优势，促进泛在应用解决方案从垂直孤立转变为水平统一从垂直孤立转变为水平统一，为各行各业提供统一的融合的提供统一的融合的泛在网络泛在网络基础设施基础设施，降低总体成本；-促进第三方业务的开发，推动和促进行业蓬勃发展；-避免专有系统的封闭性；-充分发挥业务/网络/接入/终端融合的优势，有利于提供融合融合的业务；分组承载网分组承载网Transport精品资料17泛在网关键技术（1/4）系统架构开放、灵活、异构、与传感网集成、安全、可扩展、融合、标识/路由/寻址基于SI

18、M/USIM/ISIM/IMPU/IP/HIP的终端标识、路由以及寻址机制基于非SIM/USIM/ISIM的终端标识、路由以及寻址机制。预测更多的终端将基于如下技术：RFIDBarcode多种接入技术的无缝支持2G/3G网络接入（GSM/GPRS/UMTS）、4G (LTE, etc)IEEE 802.11x 、Bluetooth 、ZigBee（IEEE 802.15）、RFID接入网优化：性能(xngnng)、成本、移动性支持精品资料18泛在网关键技术（2/4）签约管理不同于传统运营商网络中用户的标识方法和签约的管理方法，包括用户的签约数据的管理和业务的触发(chf)设备管理节点的自组织、

19、自配置、Profile管理业务控制与连接管理海量终端的接入对网络的连接管理、位置管理、移动性以及接入控制的挑战不同于传统通信业务的会话控制、交互控制以及业务触发(chf)机制业务登记、发现、路由机制精品资料19泛在网关键技术（3/4）QoS控制特殊QoS需求的端到端保证；互联互通与传感器网络的集成与互联不同泛在网络域之间的互联互通安全(nqun)性信息安全(nqun)设备安全(nqun)业务安全(nqun)精品资料20泛在网关键技术（4/4）计费不同的用户标识方法和签约、业务管理方法，对计费将会产生非常大的影响需要(xyo)为不同业务及流量模型的应用建立不同的计费模式和方法管制要求泛在应用中管

20、制需求（合法监听、普遍性服务以及应急通信）的支持应用层接口和协议泛在网络的应用层接口和协议将不同于传统通信类业务的应用层接口和协议，需要(xyo)根据泛在应用的特点定义和设计应用开发接口精品资料21提纲(tgng) 基本概念及应用 体系结构及关键技术探讨 业界标准(biozhn)环境分析 标准(biozhn)化工作建议精品资料22政府(zhngf)高度重视EU Smart Metering requirement、2009 IoT ActFP7 ICT/Sensei: Integrating WS&AN into the future Internet, sensors and act

21、uators will make up the majority of connected devices in the Future InternetUSPresident Obama has made a smart electrical grid a key element of his plan to lower energy costs for consumers, achieve energy independence and reduce greenhouse gas emissions.The American Recovery and Reinvestment Act of

22、2009 (ARRA) includes $11 billion in investments to “jump start the transformation to a bigger, better, smarter grid”.The Obama government attached great importance to IBMs “smart planet strategyJapan2009-08 i-Japan Strategy , it focus on three Priority Areas: Electronic Government and Electronic Loc

23、al Government Fields , Healthcare and Health Fields, Education and Human Resource Fields. The i-Japan Strategy 2015 emphasizes the perspective of enabling everyone to enjoy digital technologies. P.R.China09年08月7日，温家宝总理考察中科院无锡高新微纳传感网工程技术研发中心后，指示“尽快建立中国的传感信息中心，或者叫感知中国中心”09年9月14日，国家中长期科学与技术发展规划（2006-20

24、20年）和“新一代宽带移动无线通信网”重大专项中均将传感网列入重点研究领域09年11月3日，温总理发表(fbio)让科技引领中国可持续发展讲话，提出“要着力突破传感网、物联网关键技术，及早部署后IP时代相关技术研发，使信息网络产业成为推动产业升级、迈向信息社会的“发动机” ”精品资料23泛在网络标准(biozhn)综述200420082007200620052009SA1 M2M (TR 22.868) CompletedSA3 USIM M2M (TR 33.812 ) 90%SA1 NIMTC (TS 22.368) 60%Application Use casesITU-T USN (Y

25、.2221) , Vehicle Network2001 2002 2003IEEE 802.15.4-2003IEEE 802.15.4-2006IEEE 802.15.4-2009ZigBee V1.0ZigBee 2006ZigBee 2007ZigBee RF4CE ZigBee IP stackIETF 6LowpanIETF RollRFC 4919 RFC4944ISO/IECSA2 NIMTC (TR 23.xyz)RAN2 NIMTC M2M ArchitectureM2M Service ReqIETF 6LowAppNetwork Improvement to 3GPP

26、network for Machine Type CommunicationM2M TC: General Service Requirement and ArchitectureTC3、TC2、TC5? Global M2M Partnership proposal (from VDF)精品资料24泛在网络(wnglu)标准ITU-T (Y.USN-reqts）Open Service EnvironmentService/Device ProfileQoSSecurityAccounting & ChargingIdentification, Authentication &

27、; AuthorizationNetworkLocationMobilityConnectivityInterface: UNI & ANI精品资料25泛在网络(wnglu)标准3GPPAPIOperator domainAPIMTC ServerMTC UserMTC DeviceMTC DeviceMTC DeviceMTC DeviceOperator domainMTC DeviceMTC DeviceMTC DeviceMTC DeviceMTC Server/ MTC UserMTC DeviceMTC DeviceMTC DeviceMTC DeviceOperator

28、domain AOperator domain BMTC DeviceMTC DeviceMTC DeviceMTC DeviceCommunication scenario with MTC Devices communicating with MTC Server. MTC Server is located in the operator domain. Communication scenario with MTC Devices communicating with MTC Server. MTC Server is located outside the operator doma

29、in.MTC Devices communicating directly with each other without intermediate MTC Server 精品资料26泛在网络(wnglu)标准3GPPRapporteur TitleFocusCreationPublication Current StatusSupporting CompaniesSA1 TR 22.868NSNFacilitating Machine to Machine Communication in GSM and UMTS (M2M)Typical Use case, Handling large

30、numbers of terminals, Charging, Security, Addressing.2005.112008-03 R8 Completed Siemens, Vodafone, Orange, China Mobile, Rogers Wireless, T-MobileSA1 22.368KPNNetwork Improvement for Machine Type Communication (Stage 1 Requirement)Common Service Requirements: Addressing, Identifiers, Charging, Secu

31、rity and specific service requirements such as Low Mobility , Time Controlled.2008.072010.03R10 60%KPN, Airbiquity, China Mobile, Inter Digital, Nortel Networks, SK Telecom, Telecom Italia, ZTE SA2 TR 23.xxxSAMSUNGNetwork Improvement for Machine Type Communication (Stage2 Architecture)lower operatio

32、nal costs reduce the impact and effort of handling large machine type communication groups stimulate new machine-type communication applications 2009.08TBDJust createdVerizon Wireless, Alcatel-Lucent, Samsung, AT&T, Motorola, Cisco, Qualcomm Europe, Panasonic, Orange, Sierra Wireless, Vodafone,

33、Ericsson, ST-Ericsson, Nokia Siemens Networks, Huawei, NTT DOCOMO, TNO, ZTE, Telecom Italia, LG Electronics, InterSA3 TR 33.812EricssonStudy on Remote management of USIM application on M2M Equipmentsecurity solutions signalling procedures 2007.112009.09R9 90%BT, Ericsson, Motorola, Nokia, Nokia Siem

34、ens Networks, Rogers Wireless, TeliaSoneraRANHuaweiStudy on RAN improvements for Machine-Type CommunicationsOptimization for 3GPP Radio Access Network2009.09TBDTo be started in Jan 2010Huawei, Alcatel-Lucent, CATR, China Unicom, CMCC, Ericsson, Fujitsu, LG Electronics, Panasonic, Philips, Qualcomm E

35、urope, ST-Ericsson, Telecom Italia, Verizon, ZTE精品资料27范围:业务与运营需求端到端高层(o cn)架构标准化的差距广域电信网络与wireless capillary networks（如：WSN）的集成/互通泛在网络(wnglu)标准ETSI M2M TC精品资料28泛在网络(wnglu)标准ETSI M2M TCRapporteur TitleFocusCreationPublication Current StatusMain PlayerDTS/M2M-00001FT/OrangeM2M service requirementsend

36、to end system requirements in terms of capabilities for supporting M2M communication services2009-01-302009-12-12 Final Draft for approval. FT, ALU, Telenor, TI.DTS/M2M-00002Alcatel-LucentM2M functional architecture functional architecture to deliver M2M services to applications, description of each

37、 functional element as well as the high level call flow 2009-02-03 2010-02-11 Final Draft for approval.ALU, Huawei, TI, Telenor, Ericsson，CinterionDTS/M2M-00003CinterionSmart Metering Use Cases collects the Use Cases; identify actors and information flows2009-02-03 2009-09-11 Final Draft for approva

38、l.Cinterion，ALU, TI, FT/OrangeDTS/M2M-00004Telecom ItaliaM2M definitions Define M2M terms2009-05-29 2010-01-11 Continually openTelenor, TI, Cinterion，ALU, FTDTR/M2M-00005 QualcommUse cases of applications for eHealth identify the needed functionality and capabilities in a network enhanced for M2M se

39、rvices; 2009-07-092010-02-22 Just initial version createdQualcomm Europe , InterDigital, NSN, HPDTR/M2M-00006 SamsungUse cases of applications for Connected Consumer identify the needed functionality and capabilities in a network enhanced for M2M services; 2009-11-052010-08-13 SID is Just created.Sa

40、msung, HP, Interdigital, FT-orangeDTR/M2M-00007 OBERTHUR Technologies Use cases of applications for City Automation use cases of M2M applications for City Automation and their associated characteristics, in a TR. These use cases will identify new M2M service requirements as well as M2M functionality

41、/capabilities to serve City Automation applications in future M2M capable networks. 2009-12-042011-01-14 Just CreatedFT, HP, OBERTHUR, TELENOR, CINTERION. DTR/M2M-00008 OBERTHUR Technologies Use cases of Automotive Applications in M2M capable networks collecting characteristics of use cases for auto

42、motive applications. These use cases will identify new M2M service requirements and M2M functionality/capabilities to allow for better support of automotive applications in future M2M capable networks. 2009-12-042010-10-29 Just CreatedAT&T, Gemalto, Telecom Italia, Telefonica, Qualcomm, Vodafone

43、. 精品资料29泛在网络(wnglu)标准IETF、IEEE & ZigbeeStandardsStatusFocusParticipantIETFROLLRFC 4944 & 4919 about overview and protocol adaptation respectively; Several drafts about ND, security, mobility management, etc.Transmission of IPv6 packets over IEEE 802.15.4 Networks, including Protocol simplifi

44、cation, Routing, ND optimization, Security, etc.Cisco, Arch Rock Corp, MS, Ericsson, Qualcomm6LowPANRFC 5548 & 5673 about Urban and Industrial Requirements in Low Power and Lossy Networks respectively; Several drafts about Routing Metrics, protocol design, home automation etc.The Working Group is focused on routing issues for LLNCisco, FT, TI, KT6LowApp (New)BOF at IETF#76 (2009.11), WG to be approved before 2010.03Several drafts proposed e.g. HTTP/SNMP/SIPApplication layer protoco