物联网应用对3GPP核心网络的影响

爱卫生

本文摘自《中国通信学会信息通信网络技术委员会2011年年会》。

【作者】 谢宝国：（1971-）男，汉族，南京人，学士，中兴通讯股份有限公司，工程师，技术经理，长期从事通信网核心网络的设计开发及技术预研工作。

【机构】 中兴通讯中研院系统架构部；

【摘要】 结合物联网技术及3GPP网络优化技术,首先介绍物联网应用的背景、巨大的市场潜力与产业化需要解决的问题,引出物联网应用对3GPP网络的影响与优化需求,并给出3GPP网络架构与流程优化的相关解决方案,最终体现出通过一系列的网络优化技术可以实现3GPP网络对物联网应用的支持。

【关键词】 物联网； M2M； 3GPP网络； 核心网； 网络优化；

前言

物联网被称为继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮，将给IT和通信带来广阔的新市场。

在全球，越来越多的用户需求是希望对信息的无穷汲取，无论你身处无处，都可以及时接入网络，通过网络了解各方的资讯，您的爱车、您的家、您的快递、您发的货物，这些物品的信息 都可以通过网络及时查询。人们为实现物品信息的获取，提出了物联网与泛在网的概念，以期望设备智能化，能通过网络传递信息。

物联网可以通过电子标签（RFID），把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接 起来，实现智能化识别和管理。泛在网更进一步，所有物品可以通过各类网络互相交互信息，体 现网络无所不在、无所不能的优势。

物联网是“物物相连的网络”。这里有两层含义：首先，信息的提供者和使用者从人逐步扩展 到物理实体，物体之间通过物联网实现通信和信息交换；其次，通过各种无线和/或有线的、长距离和/或短距离通讯网络实现物理实体间的互联互通，通信和传输过程不需要或仅需要有限的人工干预。

通俗上讲，物联网是通过传感设备按照约定的协议，把各种网络连接起来，进行信息交换和 通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

广义上理解，物联网不是网络而是应用和业务。物联网的主要特征是每一个物件都具有标识，可以被寻址，每一个物件都可以控制，每一个物件都可以通信。

M2M是Machine to Machine的简称，专指机器与机器间通信的业务类型。M2M终端通过“通信网络”传递信息从而实现机器对机器或人对机器的数据交换，也就是通过通信网络实现机器之 间的互联、互通。狭义的物联网（IOT: Internet of Things)则是指M2M在广域网、特别是移动 运营商网络中的应用，即以移动网络运营商的无线网络为平台，采用多种传输方式（CDMA/GSM/SMS等），通过特种行业终端，服务于行业用户机器到机器的无线数据传输业务。

M2M/IOT业务在全球具有潜在的市场，地理分布广泛，可以部署在任何网络可达的位置， 取代高成本的有人值守，实现真正意义上的无人值守，对于电力、水利、采油、采矿、环保、气象、烟草、金融等行业的信息采集意义巨大，有巨大的市场价值。

1 物联网的产业前景与存在的问题

自从2002年在美国首次商用以来，物联网应用便以星火燎原之势在全球迅速蔓延。在国外，Verizon、AT&T、Telenor、NTT docomo等纷纷推出了M2M和IOT应用。在国内，在工业化和信息化融合以及寻求市场新增点的双重驱动下，中国移动、中国电信等运营商这几年也开始了排兵布阵。最近，中国政府将物联网相关产业正式纳入国家《信息产业科技发展十一五规划及2020年中长期规划纲要十一五规划》重点扶持项目。M2M和IOT产业将为社会民生带来的深远影响已经得到了政府的高度重视。

M2M作为物联网在现阶段的最普遍的应用形式，在欧洲、美国、韩国、日本等国家已实现了商业化应用。主要应用在安全监测、机械服务和维修业务、公共交通系统、车队管理、工业自动化、城市信息化等领域。提供M2M业务的主流运营商包括英国的BT和Vodafone，德国的T-Mobile，日本的NTT-DoCoMo，韩国SK等。中国的M2M应用起步较早，目前正处于快速发展阶段，各大运营商都在积极研究M2M技术，尽力拓展M2M的应用市场。

要实现物联网与泛在网提出的物与物通讯远景，首先需要实现如何通过无线移动网络交互物品之间的信息，也就是M2M业务如何通过运营商网络实现。对于广泛分布的M2M终端，采用无线网络进行通信是优选方案之一，移动通信网络由于其网络的特殊性，终端侧不需要人工布线、可以提供移动性支撑，有利于节约成本，并可以满足在危险环境下的通信需求，使得以移动通信网络作为承载的M2M服务得到了业界的广泛关注。目前运营商己尝试开展行业相关的M2M业务，现有的一些行业应用，如远程抄表、水位监控等，都是采用GPRS网络传输传感器采集的数据信息。随着M2M应用的发展，采用无线网络作为通信网络存在着迫切的需求。但现有的M2M 业务具有认知度低，商业模式单一等问题，未有效形成从终端制造商、应用幵发商、网络运营商、系统集成商、最终用户等多个环节的共赢的、规模化的产业链。

由于M2M应用相关技术规范不统一，在国际国内都尚未形成统一的M2M相关技术标准规范，成为M2M应用发展的最大障碍。现阶段，大部分网络运营商对于M2M终端也仅作为H2H 终端处理，没有对移动网络架构与流程进行优化，因大量的M2M终端接入网络带来网络资源缺乏、管理成本提升与扩容的压力，同时因不同类别的M2M终端接入计费没有差异化策略，对客户缺乏吸引力。而服务提供商需要面对不同的终端厂商与运营商、不同的开发接口，极大地提高了开发成本。可以看出，物联网规范不统一使物联网的产业化面临极大的发展障碍。

2 M2M对移动核心网的影响

M2M应用对移动核心网的影响，需要考虑超过手机类终端数倍的M2M终端接入到核心网，对核心网的资源分配、标识、寻址、计费、安全等现有流程造成的冲击，并通过网络优化使其对现网影响降低到最低程度。

2.1 设备标识资源不足问题

现在H2H终端在3GPP核心网可以采用IMEI、IMSI、MSISDN、IPv4地址作为设备标识的资源，以IMSI为例，IMSI号码为15位，由3位MCC国家码、3位MNC网络标识码，9位设 备标识码组成。其资源对于H2H终端应该是足够的，全球的手机用户包括各类软终端目前还远不到10亿用户。但如果资源与M2M终端共用，就非常紧张。据预测，M2M终端在未来将是H2H 终端的5到10倍，如此庞大的数量采用现有的资源肯定是远远不够的。

M2M设备标识应能唯一标识一个M2M终端，可采用IMSI、MSISDN，IPaddr、IMPU/IMPI 等。随着M2M应用日益广泛，设备标识资源短缺问题必将日益突出，国际各标准组织如ITU、 3GPP也在积极寻求解决方案，设备标识资源不足的问题对核心网的影响需要引起足够的关注。

2.2核心网络负荷过载问题

当大量终端在同一时段比较集中地接入网络时，对无线、核心网都将构成比较大的负荷，拥塞难免会发生，也会增加人与人之间通信的故障率。

核心网络负荷包括控制面负荷与媒体面负荷，可以想象，当大规模的M2M设备同时接入到核心网，同时发送数据到M2M应用平台，核心网会遭受非常大的负荷冲击。一方面，核心网的移动性管理网元需要同时处理终端的接入控制，频繁进行附着、激活、业务请求、创建承载等信令交互，会造成控制面负荷过载的发生。同时，当数据交互同时发生时，大量的M2M终端通过核心网的媒体网关与同一个远程服务器进行数据通信，这就可能造成媒体网关数据拥塞，特别是媒体网关到远程服务器的IP通道会造成数据阻塞，引起媒体面负荷过载的发生。

举例来说，当长江水位上涨到警戒水位时，大量水位监控器会向长江防洪指挥中心的远程服 务器发送监控数据，部分检测点可能还会上传实时图像，这类突发的接入与数据传输是M2M应用的特点之一，这对核心网的信令面与媒体面的负荷冲击是瞬间的，对核心网通信的可靠性及健壮性造成相当的影响，需要从技术层面规避这种瞬间负荷对网络的冲击。

2.3 核心网络寻址问题

M2M应用服务器因集中控制等需求需要与M2M终端直接通信,如及时上报测量及监控信息。由于IPv4公有地址缺乏，如果为M2M终端分配公有IP地址，势必占用大量IP地址资源，IPv4 地址无法满足需求。因此M2M终端通常位于IPv4私网区域，在3GPP网络分配有在公网不可路由的私网IP地址，并隐藏在NAT后面，见图1所示。这种场景下，因M2M终端没有公有的IPv4/IPv6 地址，M2M应用服务器无法直接与终端通信，造成M2M终端无法直接被寻址，下行数据无法通知給终端。

2.4 核心网络安全问题

随着M2M终端的日益增多，M2M终端通信安全问题也引起各运营商的重视。对于M2M系 统优化的通信安全性应不低于非M2M通信的安全性，如端到端连接安全、组认证安全等。M2M 通信安全是多方面的，有终端接入鉴权安全、端到端通信安全、数据安全等多方面。在终端接入鉴权安全方面，需要防止M2M终端接入认证信息被恶意盗用，如H2H终端盗用M2M终端的 USIM接入到核心网，影响与远程M2M应用服务器的数据通信安全。

端到端通信链路安全方面，现有的机制很多，如采用类似VPN的机制建立IPsec隧道等方式。 在归属域，M2M终端与M2M应用服务器之间的端到端安全通过归属网络信任域进行保证，但当M2M终端漫游到其他运营商的网络时，终端与服务器通过运营商网络的非信任域进行通信，端到端安全无法保证，需要制定相应的安全机制。

2.5 终端计费

计费的优化，主要是避免大规模M2M终端进行数据通信产生大量CDR对网络的冲击。计费 可以考虑按M2M终端分组进行组计费，为属于同一组的M2M设备提供更简单的计费机制，或采用某种策略不生成设备的计费话单等各类灵活的计费方式。

2.6 M2M终端激活对核心网影响

M2M终端的数量非常广，分布也非常广泛，如果要求M2M终端永久在线，对核心网网络资源消耗巨大。因此M2M终端接入到网络可能存在有多种方式，不需要永久在线，但需要能被M2M应用服务器随时唤醒。M2M终端在3GPP核心网络可以有在线与离线两种模式，在线又分为休眠与连接两种状态，不同模式不同状态对核心网的影响是不一样的。

离线或在线激活需求源于如下的场景实例：一个电力公司跟运营商签约了服务合约，智能抄表终端（电表）正常情况下一个月上报一次数据給电力公司后台服务系统，用于对终端用户的计 费与电表管理。但是电力公司会在一些特殊的情况下会去主动激活电表。如以下几种情形：

-用户付费超期，需要切断电力供应；

-原用户搬家，需要结清电费，以便新用户搬入计费；

-软件升级需要及时更新终端

因此，在特定的场景下，M2M应用服务器需要能激活终端，对终端进行控制或数据交互。M2M终端激活对核心网需要进行增强与优化，将M2M应用服务器的激活信息通过核心网通知給终端，使终端重新与M2M应用服务器建立连接。

3 核心网优化方案与解决思路

M2M应用有很多的场景与需求，为满足不同的应用需求，核心网首先需要对架构增强、拥塞控制、寻址、标识、激活等共性需求进行优化，以满足M2M应用的大规模商用。下面重点介绍共性需求的方案实现。

3.1 3GPP网络架构增强方案

现有的M2M应用对3GPP核心网络的优化场景，都需要M2M应用服务器与3GPP网络进行必要的信令交互，并且无线网络也需要提供M2M终端与M2M应用服务器的数据及信息交互媒体通道。 因此原有的3GPP核心网络架构需要增强，增加相关的接口与逻辑网元功能需求。

通常情况下，M2M应用服务器位于外部网络，因此需要在无线网络边缘增加一个逻辑网元: 边缘网关M2MGW。通过M2MGW，对外部网络可以屏蔽无线网络的内部接口与拓扑，并转换M2M应用服务器的应用层与无线网络的承载层的之间接口协议。M2MGW对内部网络的各个网元可采用标准的内部接口进行交互。

M2M GW具有如下功能：
1)查询终端位置、状态等信息，汇报监控事件，用于终端监控；
2)控制面实现小数据量传输，用于小数据传输；
3)反向接入控制、激活终端，用于终端激活控制；
4)应用层与承载层接口协议转换；
6)核心网拓扑隐藏；
7)地址发现：提供M2M应用服务器/M2M终端地址；

M2M GW与M2M应用服务器之间新增MTCs信令接口，MTCs接口用于M2M应用服务器与3GPP网络的控制面信令交互，可以是基于API的接口增强，也可以新定义一个接口。MTCs接口主要用于业务层与承载层的信令交互，屏蔽网络拓扑，并进行不同层的协议转换。M2M应用服务器可以通过该接口，向3GPP网络请求终端的位置信息，根据业务黑名单通过3GPP网络 进行接入限制，也可以通过该进行对3GPP网络的终端进行激活/去活通知，业务控制非常灵活。

MTCi/MTCsms是M2M应用服务器与3GPP网络间的用户面接口，用于数据传输。MTCsms 用于与短信网关之间交互，通过短消息来传递数据，如配置数据，业务层对终端的命令等内容。 MTCi接口是IP用户面接口，类似与3GPP网络的Gi/SGi接口，用于与外部PDN网络的连接。

下图给出了3GPP核心网络增强的架构，该架构中，增加了M2MGW与MTC相关接口，用于M2M相关功能控制实现。

3.2 拥塞控制网络解决方案

拥塞控制主要是解决大量的M2M终端在同一时段内接入到网络，造成核心网络中的移动性管理节点（如SGSN/MME）或媒体面处理节点（如GGSN/PDN GW）负荷过载，导致核心网无法正常工作。

核心网拥塞有多种可能的过载产生原因，对于媒体面来说，M2M应用服务器处理能力过载, 从而无法处理核心网发送的IP数据包，是可能的一种过载场景。另一方面，GGSN/PDN GW中某个APN的用户面承载上的IP流量超出了限定的范围，也是用户面过载的一种常见表现。对于控制面来说，当大量M2M终端同时接入的核心网络，MME/SGSN无法同时处理超负荷的附着、位置更新、切换、承载建立、承载修改等信令，很多信令会被挂起无法被处理，这是控制面过载的主要表现形式。

大量接入请求导致的媒体面或信令面拥塞，需要网络能拒绝部分接入请求才能避免网络资源大量消耗。低优先级终端的概念被引入到拥塞控制的解决方案中，对于实时性要求不高，业务优先级比较低的终端，可以配置为低优先级终端，该终端接入到网络中需要提供低优先级接入标识，供核心网区分不同的终端类型。

如果有M2M设备提供的接入优先级标识，SGSN/MME可以在较早的时间，如网络负荷加重 时就可以决定是否拒绝低优先级终端的接入请求。基于SGSN/MME内部拥塞控制机制，SGSN/MME可对“低优先级接入”采取与其他优先级不同的接入控制处理方式。核心网对低优先接入的处理不会增加SGSN/MME的工作负荷，对于要求“低优先级接入”的终端，可在拒绝连接请求时携带扩展的延迟接入时间。M2M终端被拒绝接入后，需要等待一段延迟接入时间才能再次请求 接入到网络。采用低优先级标识+延迟时间接入的方式，可以防止低优先级终端抢占网络资源，也避免了接入不成功后频繁再次接入的场景发生，是避免网络信令拥塞的一种可行的解决方案。

对于媒体面的负荷过载，可优先释放低优先级的媒体资源。如果仍然流量过载，可针对过负荷的特定的APN进行流量限制，如媒体面拥塞时，GGSN/PDN GW就不再接受该APN下的新的承载建立、修改等处理，降低该APN下的IP流量，使媒体网关恢复正常的用户面负荷处理。

对于实时性要求不高的终端，也可以采用允许的接入时间段进行控制。当M2M终端附着时， 网络将允许接入的时间段告诉终端，终端可以通过时间控制的方式，避开网络的繁忙时段，在网 络负荷较轻的时间接入到网络，从而达到减少网络拥塞的目的。

3.3 标识资源扩展

大量M2M终端的引入造成网络号码资源的短缺，包括IMSI/IMEI/IPv4地址等多种网络标识，而MSISDN标识短缺对现网的影响尤其突出。

对于MSISDN号码的短缺，因为M2M终端没有CS呼叫与语音功能，MSISDN号码只用于SMS业务，因此现阶段的MSISDN号码扩展方式有以下几种方法：第一种方法：对于同属一个M2M应用服务器管理的M2M终端群，可采用同一个MSISDN。M2M应用服务器向M2M终端发SMS消息时，在SMS消息中携带M2M终端标识MD_id，网络将共享的MSISDN的SMS消息路由到一个专用 的短消息网关，解析出短消息中携带的MD_id，并向映射服务器查询MD_id与IMSI的映射关系，最终采用IMSI完成在网络中的SMS消息传递；第二种方法：采用HSS动态分配MSISDN。在HSS 维护一个M2M终端使用MSISDN使用的地址池，当M2M终端接入到网络且需要使用MSISDN业务时，就給该终端分配一个池中的MSISDN号码，分配的MSISDN号码就-直給该M2M终端使用，直至该M2M终端释放分配的MSISDN号码。该方法对于网络没有影响，收发SMS消息采用现有技术就可以满足；第三种方法：不使用MSISDN号码。在网络增强的架构中，SMS消息包可以通过 MTCs接口发给发给M2M GW，信令中需要携带MD_id标识。M2M GW附着查找MD_id对应的IMSI，并构建新的SMS消息发给终端。这三个方案各有优缺点，对现有网络影响最小的是方式2，但需要占用较多的MSISDN资源，各个网络根据实际情况可灵活运用。在PS网络中，MSISDN号码也可考虑采用IPv4/IPv6地址来进行取代。
对于IMSI号码资源不足的扩展方案考虑：IMSI由MCC+MNC+MSIN构成，15位BCD码。MCC: 国家码，3个数字，很多号段预留未使用；MNC:网络号，2〜3个数字；MSIN:移动用户号。因此对于IMSI扩展，可以考虑采用虚拟MCC，在本地PLMN网络使用未定义的MCC号段分配给M2M终端使用，其带来的问题是该终端无法漫游。如果是低移动性的终端，可采用类似方案。另外也考虑采用HEX码取代BCD码的方式来进行扩展IMSI资源，但这种扩展方案对现有网络改动较大，需要全网统一升级，以完成HEX码的识别与解析。

3.4 网络寻址优化

网络寻址优化的主要问题在于M2M应用服务器发下行数据时，需要知道M2M终端的公网或私网地址，以便及时将下行数据包发给M2M终端，完成数据的及时传送。

M2M应用服务器可能位于公网或私网网络。若位于在运营商私网网络，可直接采用IP地址路由的方法，M2M应用服务器可通过GGSN/PDN GW查询M2M终端分配的私网IP地址。若M2M应用服务器位于公网，那就首先需要实现NAT穿越，由NAT为该M2M终端分配公网的IP地址，从而实现来自公网的IP包穿越NAT到达M2M终端。

STUN提供了UDP对NAT的一种简单穿越方式，通过STUN服务器，M2M应用服务器可 以查询M2M终端的公共地址及端口，从而建立客户终端与M2M服务商之间的UDP通信，以便实现通话。采用STUN服务器提供M2M终端地址查询的方案中，M2M终端在3GPP网络中建立连接并分配有私网IP地址，M2M应用服务器请求终端公网IP地址时，需要核心网络中的GGSN/PDN GW代替终端向STUN服务器请求IP公网地址，由STUN服务器代替终端向NAT发注册包，请求分配公网的IP地址及端口，并将NAT分配的公网IP地址与端口返回给M2M Server。

具体方案有以下步骤组成：

• M2M终端附着到3GPP网络，请求建立PDN连接，被分配私网IP地址；

• M2M应用服务器向M2M GW请求终端的公网IP地址,M2M GW需要向GGSN/PDN GW 发起IP地址查询请求；

• GGSN/PGW代替M2M终端，采用终端的私网IP地址，作为Stun Client向Stun服务器 发起注册请求，STUN向NAT发心跳数据包，使NAT为该终端分配公网IP地址并进行维护。

• GGSN/PDN GW从STUN server获取终端的公网IP地址及端口，转发给M2M GW, M2M代理网关将终端的公网IP、端口传给M2M应用服务器；

• M2M应用服务器向M2M终端发送下行IP数据包，实现数据通信。

其它实现寻址优化的解决方案也很多，如在GGSN与M2M应用服务器之间为该终端建VPN隧道，采用隧道的方式实现IP包的传输。寻址的方案都有一定的优缺点与应用场景，在此不一一进行描述了。

3.5 终端激活实现

终端激活是M2M业务提供商非常关切的需求，无论对处于任何状态的终端，如附着状态下connected、idle模式，去附着状态下的detach模式，都需要通过3GPP网络随时随地地能触发到终端，使终端建立起与M2M应用服务器的通信。这个需求对于紧急事务的及时监控，如水位监测、楼宇监控等，需要远程服务器进行紧急事务处理的场合非常有实用价值。

如果终端分配有MSISDN并具有CS能力，那直接采用SMS消息激活方式，终端收到SMS消息后在PS网络建立起与M2M服务器的连接。

当终端只具有PS能力时，在PS网络中，对于终端处于connected模式的激活，此时终端分配有IP地址，并在3GPP网络中建立了用户面承载，M2M应用服务器直接采用IP Push的方式就可以激活 M2M终端，因此对于connected模式的终端激活比较简单。

对于处于PS网络的处于idle模式的终端，需要对3GPP网络进行增强才可以实现终端的激活。如图4，M2M应用服务器将激活消息下发到3GPP网络中的移动性管理网元SGSN/MME,可以有几个途经：1)经过HSS到达SGSN/MME, 2)经过GGSN/PDN GW到达SGSN/MME; 3)经过M2M GW 到达SGSN/MME。

对于不同的途经，解决方案是不一样的。M2M应用服务器釆用与HSS的接口的方式，HSS需要支持激活终端的功能，并支持与SGSN/MME交互激活终端的信令。SGSN/MME收到激活消息，可通过Paging消息及时通知终端，也可以在终端进行位置更新时通知终端，让终端建立连接并与M2M应用服务器进行数据通信；M2M应用服务器通知GGSN/PDNGW的方式，需要媒体网关具有 DPI能力，并取出数据包的MD—id标识，映射为网络标识IMSI，然后在通过DDN消息通知 SGSN/MME paging终端，使终端建立与M2M应用服务器的通信；M2M应用服务器通知M2M GW 的方式，所有的网络增强都集中在新的逻辑网元M2MGW上。M2MGW能解析应用层的协议，将应用层标识映射为网络层标识，并采用内部标准接口与SGSN/MME进行信令交互，将激活消息发给SGSN/MME，最终使终端建立与M2M应用服务器的通信。采用M2M GW的方式避免对现有网络进行比较大的改动，不影响现网用户的业务体验，是一种较为可行的方式。

对于离线的终端，M2M应用服务器进行终端激活难点很多，主要体现在几个方面：离线终端不监听广播与paging信道，无法接收网络下发的消息；终端的频繁大范围移动，网络无法知道终端的具体位置，无法针对终端所知的cell进行寻呼。因此离线激活需要基于特定的场景，一是终端必须位于确定的区域范围，一是终端必须能定期接收广播或特定的信道。如果运营商在无线侧 部署了CBS服务器，就可以米用终端定时监听cell broadcast channel信道的方式，通知CB信道将激活消息通知給离线的终端。对于没部署CBS服务器的场景，终端需要定期接收网络下发的广播与paging信道，网络通过广播或paging信道将激活消息通知給终端。如果终端发生了位置变化，需要及时接入到网络并通知网络所在的位置，这样核心网就可以确定终端的位置，不需要采用全网paging方式来激活终端。总之，离线终端的激活技术对终端与网络都有很大的影响，需要在特定的场景中实现，采用全网paging的方式要消耗大量的无线资源，是一种得不偿失的方案。针对终端在特定区域中进行寻呼对网络的影响相对较小，是可以考虑在核心网进行优化的一种网络增强的实现方案。

终端激活技术涉及应用层标识与网络层标识的映射。M2M应用服务器激活终端，一般会采用M2M终端的应用标识，可能是URI、URL或URN等相关标识。激活消息到3GPP网络后，3GPP网络需要能解析该激活消息包，将URI等应用标识转换为在3GPP承载网络可用的网络标识，如MSISDN，IMSI等标识。标识的映射可以在HSS或M2MGW中进行签约或静态配置实现。

4 小结

物联网应用现有阶段只要还是集中在M2M相关行业应用，如远程抄表、智能家居、安防监控都有实际的应用实例。物联网终端分布区域广阔，地理位置复杂，移动通信网络是优先选择的传输网络之一。由于物联网终端特定的应用需求，对3GPP移动通信网络也有很多的需求，如寻址、拥塞控制、标识、激活、监控等，需要3GPP网络进行增强与优化，以适应物联网应用环境的需要。

3GPP核心网的优化需要解决对物联网各类应用的支持，同时最小化核心网被占用的网络资源，满足终端的移动性、节电、监控、激活、数据安全等多种需求。另外也要兼顾对3GPP现有网络的冲击，以不影响现网用户的业务体验为目标，增强网络的健壮性与可用性。通过对3GPP网络的增强与优化，使3GPP网络既可满足现有人与人的通信，同时也逐步具备人与物、物于物通信的能力，满足物联网产业的需求。

参考文献

[1] 3GPP TR23.888 VI.2.0《System Improvements for Machine-Type Communications》[S]；

[2] 3GPP TR22.368 Vll.0.0《Service requirements for Machine-Type Communications (MTC)》[S];

[3] 3GPP TS23.401 V10.0.0《General Packet Radio Service (GPRS) enhancements for Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN) access》[S];