中国电信无线M2M业务技术规范（V1.0）-总体技术要求

中国电信无线M2M业务技术规范（V1.0）---总体技术要求目录1、概述(1)1.1编制说明(1)1.2本规范的内容和适用范围(2)1.3规范制定、执行和修订(2)1.4引用标准(2)1.5缩略语(2)1.6定义(3)2、业务描述(5)3、系统架构(6)3.1逻辑架构(6)3.1.1M2M终端(6)3.1.2CDMA网络(7)3.1.3M2M平台（MDMS）(7)3.1.4行业应用系统(8)3.1.5运营支撑系统(8)3.1.6网络能力系统(8)3.1.7升级服务器(9)3.2组网架构(9)3.3分级架构(10)4、总体要求(12)系统架构要求(12)4.1(12)4.2终端监测控制要求(12)4.3通信管控要求(13)4.4应用接入要求(13)4.5数据转发要求(13)4.6其它要求(13)5、终端要求(14)5.1终端编号(14)5.2终端分类(14)5.3功能要求(15)5.4性能要求(16)5.5模块要求(17)5.5.1AT指令集(17)5.5.2终端模块硬件接口(18)6、独立平台功能要求(19)6.1终端接入(19)6.3终端监测控制(20)6.4行业应用数据转发(22)6.5行业应用接入(22)6.6M2M业务管理(23)6.6.1终端基本信息维护(23)6.6.2应用基本信息维护(24)6.6.3业务受理(24)6.6.4计费清单生成(25)6.6.5统计分析(25)6.7平台系统管理(25)6.8自服务门户(26)7、分级结构平台功能要求(28)7.1全网平台(28)7.2域网关(28)7.3域平台(28)8、接口要求(30)8.1平台内部接口(31)8.1.1N1接口(31)8.2平台外部接口(31)8.2.1M1接口(31)8.2.2M2接口(32)8.2.3M3接口(32)8.2.4M4接口(32)8.2.5M5接口(33)8.3分级架构内部接口(33)8.3.1I1接口(33)8.3.2I2接口(33)9、性能要求(34)9.1承载网络性能要求(34)9.2系统处理能力要求(34)9.3系统时钟要求(34)9.4系统可靠性(34)9.5数据可靠性(35)10、系统要求(36)10.1设计原则(36)10.2建设原则(36)10.3安全性要求(38)10.3.1网络安全(38)10.3.2设备安全(39)10.3.3数据安全(39)10.4硬件要求(39)10.5软件要求(40)10.5.1基本要求(40)10.5.2软件设计要求(40)1、概述1.1编制说明为满足目前无线M2M业务发展的需求，在结合业务发展情况，参照相关国内外技术标准，并综合考虑当前设备制造商和系统集成商情况的基础上，制定本技术规范，对中国电信无线M2M业务系统提出明确的总体规定。本规范为中国电信集团公司企业规范，规定了无线M2M业务系统支持的业务、功能、操作维护、接口、软件和硬件等方面的技术要求。本规范为无线M2M终端及M2M平台等相关系统设计开发、入网检测、设备研发制造、设备选型、工程设计和网络运行、管理维护等提供技术依据。本规范共分为以下分册：《中国电信基于E.164寻址的无线M2M业务技术规范（V1.0）---总体技术要求》《中国电信基于E.164寻址的无线M2M业务技术规范（V1.0）---终端分册》《中国电信基于E.164寻址的无线M2M业务技术规范（V1.0）---模块分册》《中国电信基于E.164寻址的无线M2M业务技术规范（V1.0）---平台分册》《中国电信基于E.164寻址的无线M2M业务技术规范（V1.0）---平台与终端接口分册》《中国电信基于E.164寻址的无线M2M业务技术规范（V1.0）---平台与行业应用系统接口分册》《中国电信基于E.164寻址的无线M2M业务技术规范（V1.0）---平台与其它系统接口分册》《中国电信基于E.164寻址的无线M2M业务技术规范（V1.0）---平台二级架构内部接口分册》1.2本规范的内容和适用范围本规范是指导各电信分公司和合作方进行M2M业务系统开发的依据。本规范定义了M2M业务系统的业务描述、系统架构、总体要求、终端要求、平台功能要求、接口要求、性能要求和系统要求等内容，以规范中国电信的M2M业务系统开发工作。本规范适用于所有与中国电信合作开发M2M业务系统的合作方。各合作方应按照当前版本的技术规范开发M2M业务系统。1.3规范制定、执行和修订本业务规范起草单位：中国电信股份有限公司上海研究院。本规范由中国电信集团公司组织制定和颁布。本规范的制定权、解释权、修改权归中国电信集团公司所有。本规范自颁布之日起执行。1.4引用标准《中国电信无线M2M业务规范（试行）》1.5缩略语缩写英文解释中文解释AAAAuthentication、Authorization、Accounting认证鉴权计费CDMACodeDivisionMultiAddress码分多址CRMCustomerRelationshipManagement客户关系管理Unit数据传输单元TermanitDTUDataESNElectronicSerialNumber电子终端编码EVDOEvolutionDataOnly高速无线宽带Protocol文件传输协议TransferFTPFileGISGeographicInformationSystem地理信息系统GPSGlobalPositioningSystem全球定位系统IMSIInternationalMobileSubscriberIdentity国际移动用户识别码M2MMachine-to-Machine机器对机器的通信MAAPM2MApplicationAccessProtocolM2M应用接入协议MDMPM2MDeviceManagementProtocolM2M终端监测控制协议MDMSM2MDeviceManagementSystemM2M平台MDNMobileDirectoryNumber手机号码PDSNPacketDataServingNode分组业务数据节点PortalPortal业务门户PPPPointtoPointProtocol点到点协议SMGPShortMessageGatewayProtocol短信网关协议SISystemIntegrate系统集成商SMGShortMessageGateway短信网关SMPPShortMessagePeertoPeer短消息点对点协议SPServicesProvider业务提供商TCPTransmissionControlProtocol传输控制协议TLVTagLengthValue标签长度值UDPUserDatagramProtocol用户数据报协议UIMUserIdentityModel用户识别模块UIM_IDUIMIDUIM卡标识URIUniversalResourceIdentifier通用资源标志符1.6定义名称定义无线M2M终端基于中国电信移动网络并支持MDMP协议的终端。在本规范中使用简称“M2M终端”或“终端”。无线通信模块实现无线通信接入和传输的独立通信单元，终端可以通过集成无线通信模块快速实现无线数据传输功能。在本规范中使用简称“通信模块”或“模块”。M2M平台中国电信提供的支持MDMP协议，完成对M2M终端接入和监测控制，并能够转发相应业务数据的系统。在本规范中使用简称“MDMS平台”、“平台”或“MDMS”。行业应用指和M2M平台对接，实现特定行业业务处理逻辑的应用系统。包括用户自建行业应用，电信运营行业应用两种。在本规范中使用简称“应用”。政企客户指和电信签约，使用中国电信M2M数据传输服务和终端监测控制服务,或使用中国电信M2M数据传输服务、终端监测控制服务和电信运营的行业应用的政府或企业客户。终端厂商指终端制造商。SP指开发建设行业应用，并和中国电信合作运营的服务提供商。SI指负责集成终端和后端平台，搭建某个应用的系统建设方。用户指M2M业务的单个使用者。管理员指操作权限较高，能够对系统进行全面管理的用户。操作员指操作权限较低，只能使用系统部分功能的用户。行业应用数据指行业应用系统和终端之间的和业务相关的数据，M2M平台不对这种数据进行解析。简称“应用数据”2、业务描述M2M是Machine-to-Machine的简称，指一方或双方是机器，且机器通过程序控制能自动完成整个通信过程的通信形式。中国电信无线M2M业务专指使用中国电信无线网络（包括CDMA1X/EVDO、WIFI等），使用通过程序控制自动完成通信交互的无线终端（不包含数据卡、USBModem和手机）的机器间通信业务。中国电信无线M2M业务包括数据传输服务、终端监测控制服务和电信自营应用服务。业务实施中可以根据用户的实际需求在此基础上叠加语音、定位等其它服务。本规范定义内容以CDMA1X和EVDORev.A网络提供无线数据接入为主，以WIFI网络提供无线数据接入的形态将另行规范。在UIM卡使用方式上，本规范目前主要针对采用机卡分离模式的M2M业务进行规范和定义。对于采用机卡一体模式的M2M业务，将另行规范。此外，本规范基于使用预置UIM卡的IMSI来标识用户和进行计费这种模式，终端应能够从UIM卡中获取固定的IMSI，从而业务上能够对终端编号和IMSI的对应关系进行管理。3、系统架构3.1逻辑架构无线M2M业务系统的逻辑架构如下图所示：M2M业务系统逻辑结构图3.1.1M2M终端M2M终端内置MDMP协议，采用MDMP协议与MDMS平台通信。M2M终端通过MDMP协议能够完成MDMS平台对其进行的各种远程监测控制操作，具备接收MDMS平台远程指令、本地故障告警、数据通信、远程升级、数据统计等功能，并加载和运行相应应用程序和行业应用系统实现业务通信交互。M2M终端的类型有数传型终端、车载型终端、POS型终端、计量型终端四种，终端类型随着业务发展，将会不断扩充。M2M终端相关功能要求、性能要求等可参见《中国电信基于E.164寻址的无线M2M业务技术规范（V1.0）---终端分册》。MDMP协议可参见《中国电信基于E.164寻址的无线M2M业务技术规范（V1.0）---平台与终端接口分册》。无线通信模块是指CDMA通信模块，能够实现CDMA1x/EVDO网络的通信功能，是终端进行数据通信的独立物理单元。部分终端可能不使用模块，直接使用芯片完成通信功能。无线通信模块详细功能要求及性能要求可参见《中国电信基于E.164寻址的无线M2M业务技术规范（V1.0）---模块分册》。3.1.2CDMA网络CDMA网络是M2M终端与MDMS之间的通信通道。对M2M业务系统而言，CDMA分组网络中的PDSN是关键设备。M2M终端通过和PDSN建立PPP连接，实现数据通信、数据路由、地址分配功能，并通过和其它设备的配合实现必要的安全机制。MDMS平台通过与短信网关对接，实现MDMS平台和终端之间案的部分MDMP报文使用短信承载。此外，MDMS平台可以通过短信网关发送通知短信。3.1.3M2M平台（MDMS）MDMS是中国电信提供的对终端进行监测控制，并为行业应用系统提供行业应用数据转发功能的中间平台。MDMS主要实现终端接入控制、终端监测控制、行业应用系统接入、行业应用数据转发、业务运营管理、终端监测控制自服务界面和平台管理等功能。未来还可以进一步提供其它增值功能。MDMS支持电信、终端厂商、政企客户、SP等相关管理员或操作员进行终端监测控制。MDMS只生成功能费使用清单、不承担计费功能。MDMS平台的详细功能要求及性能要求可参见《中国电信基于E.164寻址的无线M2M业务技术规范（V1.0）---平台分册》。3.1.4行业应用系统行业应用系统是基于终端的数据采集、传输和其它能力，完成特定行业的一项或多项业务功能的应用系统，包括政企客户自建行业应用系统、合作运营行业应用系统和中国电信自营行业应用系统。后两种都属于中国电信发布的行业应用系统。中国电信发布的行业应用系统通过统一的接口接入MDMS。对于政企客户自建行业应用系统，支持业务数据流通过MDMS平台转发和不通过MDMS平台转发两种模式。行业应用系统对接MDMS平台，可以调用MDMS平台为行业应用系统提供终端监测控制能力和行业数据转发能力。MDMS平台与行业应用系统间的详细接口，即MAAP协议要求可参见《中国电信基于E.164寻址的无线M2M业务技术规范（V1.0）---平台与行业应用系统接口分册》。3.1.5运营支撑系统M2M业务可按照标准的电信业务流程进行受理开通。通过CRM、业务开通系统等运营支撑系统，在业务开通流程中，客户信息、UIM卡信息、产品信息等相关业务开通信息能够提交到MDMS平台。计费系统将根据服务开通系统提供的开户信息，结合提前设定的计费规则完成计费功能。若相关条件具备，应充分考虑通过领航平台（V3.0）的业务管理子系统完成和上述运营支撑系统的对接。MDMS平台与运营支撑系统间的对接可参见《中国电信基于E.164寻址的无线M2M业务技术规范（V1.0）---平台与其它系统接口分册》。3.1.6网络能力系统MDMS平台通过接入网络能力系统使用各种网络能力，如短信收发能力、彩信收发能力等。若相关条件具备，应充分考虑通过领航平台（V3.0）的能力汇聚网关完成和上述能力系统的对接。MDMS平台与网络能力系统间的对接可参见《中国电信基于E.164寻址的无线M2M业务技术规范（V1.0）---平台与其它系统接口分册》。3.1.7升级服务器升级服务器是专门为M2M终端提供升级服务的系统，其上配置并维护有不同类型、不同厂商生产的不同版本的终端升级软件及相关信息。升级服务器需要和MDMS配合使用。MDMS中配置终端软件升级相关URI，并负责下发升级通知，对终端软件升级做统一调度管理。终端进行软件升级时根据MDMS提供的升级路径，连接到升级服务器完成相应的软件下载和随后的升级操作。升级服务器的功能以及相关接口要求根据业务实际开展情况另行规范。3.2组网架构本规范只描述基础组网架构。基础组网架构是指以单一平台部署M2M业务系统。系统基础组网架构如下图所示：/InternetMDMSInternet/InternetM2MM2MMDMSMDMSCDMACEM2M业务系统组网结构图3.3分级架构根据业务开展的区域分布(在全网开展、还是局限在某个区域开展)，以及建设周期、对接的行业应用的特性等因素综合考虑，MDMS平台的建设可以采用分级架构。分级架构种类如下：分级架构体系一：独立平台独立平台模式是指在一个域内，建设一个独立的全功能的M2M平台，所有M2M终端直接接入此平台，所有M2M行业应用直接接入此平台。若把全网作为一个域，则可以认为一个全网平台服务于全网业务。分级架构体系二：全网平台＋域网关全网平台＋域网关模式是指针对部分特殊应用（终端数量较多、行业应用数据转发量大、实时性要求高的行业应用）可以考虑建设M2M域网关。对于此类特殊应用，由域网关完成上述域内特殊行业应用数据的就近直接转发。而其它域的终端和行业应用沿用独立域平台模式的做法，直接对接M2M全网平台。此种模式下，终端基础数据的维护和管理中心集中在M2M全网平台。域网关是为了部分域内特殊应用而设，若无相应类型的应用（终端数量较多、行业应用数据转发量大、实时性要求高的行业应用），则不必设置域网关。分级架构体系三：全网平台＋域平台全网平台＋域平台模式是指在业务规模发展到一定阶段后，由于业务规模大，行业应用接入频度高、个性化定制需求逐渐增多，部分域可以考虑建设全功能的域平台，负责完成本域内的终端和行业应用的接入和管理，同时也负责属于全网平台直接管辖的在本域内的终端的接入。而其它未建设任何系统的域，可以将相应行业应用和终端直接挂接到M2M全网平台。4、总体要求4.1系统架构要求M2M平台应主要关注M2M业务的核心业务功能，即终端接入功能、终端监测控制功能和行业应用数据路由功能。在系统建设初期，可以兼顾其它一些外围功能，但以上三大功能是M2M平台未来持续深化和完善的主要内容。系统架构上须依据中国电信业务平台的整体规划，通过和其它平台的对接和协作完成业务全流程处理。4.2终端监测控制要求M2M业务系统须支持：1）一个企业可以自建多个应用，使用电信提供的M2M服务。2）电信提供SAAS模式的应用为多个政企客户所共享。3）一个终端产权属于一个客户。如果电信购置终端的话，按照一个特殊的客户对待，以本地网为单位划分；4）一个终端只为一个客户提供服务，并且只为一个客户使用的一个行业应用提供服务；5）终端的合法性能够被有效识别和管理。非法终端不能接入M2M业务系统；6）MDMS能够管理不同处理能力的无线M2M终端；7）支持实现以下终端监测控制功能：终端基础信息管理、终端状态监测、终端故障管理、终端参数配置、终端远程控制、终端远程唤醒、终端远程升级等；8）一个终端只被一个MDMS平台、一个客户或一个行业应用系统管理。当终端漫游时，终端仍然会接入到归属MDMS平台；9）对于某个终端，除了MDMS平台可以对其执行终端行为管控外，某个客户或某个行业应用系统可以通过MDMS平台对终端进行管控。4.3通信管控要求M2M业务系统须支持对终端通信行为的管控：1）终端的关键通信参数和状态信息能够按需采集；2）终端的关键通信参数能够按需设置；3）能够对终端实施诸如强制下线等管控功能；4.4应用接入要求M2M业务系统须支持政企客户自建应用系统、中国电信合作运营应用系统和中国电信自营应用系统接入业务系统。上述应用接入后，能够使用MDMS平台为其提供的终端监测控制能力和业务数据路由能力。其中，政企客户和行业应用是一对多的关系；一个政企客户可以使用多个行业应用；对于中国电信合作运营应用系统和中国电信自营应用系统接入业务系统，可以为多个政企客户提供服务。4.5数据转发要求M2M业务系统须支持行业应用数据流在终端和行业应用系统之间进行转发。其中，对于政企客户自建应用系统，支持业务数据流通过MDMS转发和不通过MDMS转发两种模式。4.6其它要求1）支持提供不同类型的终端监测控制自服务界面，包括：平台管理员界面、终端厂商自服务界面、SP自服务界面、政企客户自服务界面；2）对于某个具体的终端，MDMS平台支持将监测控制数据流和业务数据流分别转发到不同的目的地。5、终端要求5.1终端编号合法接入MDMS平台的终端必须具备一个全网唯一的终端编号。且终端编号与一个物理终端绑定。物理终端一旦被废弃，相应的终端编号也被废弃。终端编号由中国电信统一分配，具体编号规则参见《中国电信基于E.164寻址的无线M2M业务技术规范（V1.0）---平台与终端接口分册》。终端编号的生成目前不由MDMS平台负责。终端接入MDMS平台之前，终端厂商需要提交终端编号范围给平台管理员，由平台管理员手工录入或批量导入进MDMS平台作为终端合法性认证的依据。终端首次使用时需要先进行注册。终端注册时上传终端编号和终端所使用UIM卡的IMSI信息，由MDMS平台验证其合法性。通过合法性验证后，MDMS平台将IMSI信息、终端编号与MDN、客户、应用等实现绑定，完成注册过程。终端不再使用时，需要进行终端注销。MDMS平台操作员可以执行终端编号注销操作，此编号将不能再使用。5.2终端分类终端按照应用场景关键特征进行分类，可分为