機(jī)器到機(jī)器通信系統(tǒng)中無(wú)線資源管理技術(shù)的研究.pdf

1、機(jī)器與機(jī)器(Machine-to-Machine，M2M)通信是指利用自動(dòng)控制及網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)，在無(wú)人為干預(yù)的情況下實(shí)現(xiàn)機(jī)器與機(jī)器之間自主數(shù)據(jù)通信與信息交互的一系列技術(shù)或技術(shù)組合的總稱。關(guān)于M2M技術(shù)的主要研究點(diǎn)包括系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)需求和特征、終端規(guī)范、資源分配、負(fù)荷控制等?，F(xiàn)階段前人工作主要集中在三個(gè)方面:第一，針對(duì)M2M終端海量存在的特點(diǎn)，3GPP、ETSI等標(biāo)準(zhǔn)化組織以從自配置、安全等角度研究了M2M終端面臨的問(wèn)題及解決方案;第二，

2、由于M2M業(yè)務(wù)特征不同于傳統(tǒng)的H2H業(yè)務(wù)，3GPP定義了M2M的業(yè)務(wù)特征和需求。第三，在負(fù)荷控制方面，前人提出了隨機(jī)接入方案用來(lái)解決隨機(jī)接入過(guò)程中產(chǎn)生的擁塞問(wèn)題。
　　雖然前人的研究工作解決了隨機(jī)接入過(guò)程中產(chǎn)生的擁塞問(wèn)題，但也帶來(lái)了新的問(wèn)題:一是如何滿足己接入M2M終端的QoS需求，二是如何為海量終端分配無(wú)線資源。為了滿足海量終端的QoS要求，保障無(wú)線資源的利用率，對(duì)M2M終端實(shí)現(xiàn)有效的接入控制和資源分配成為現(xiàn)階段M2M技術(shù)研究所

3、面臨的挑戰(zhàn)。本論文針對(duì)以上挑戰(zhàn)研究面向M2M業(yè)務(wù)的LTE通信網(wǎng)絡(luò)無(wú)線資源管理方法。
　　針對(duì)上述挑戰(zhàn)，本文首先歸納總結(jié)了M2M通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)，包括系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、組網(wǎng)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)，然后分析了M2M業(yè)務(wù)特征和模型，尤其是基于組的M2M特征。通過(guò)對(duì)前人工作分析總結(jié)得出將海量M2M終端劃分為不同的終端組是實(shí)現(xiàn)負(fù)荷控制的方法之一，因此為了有效實(shí)現(xiàn)終端的接入控制，本文確定了終端組的劃分準(zhǔn)則，以此為基礎(chǔ)提出了一種基于組的終端接入控制方法，

4、并通過(guò)仿真驗(yàn)證了該方法的性能。該方法以終端組為單位，將接入控制和資源分配一次性完成，根據(jù)無(wú)線資源的剩余情況來(lái)控制終端接入并分配資源，這樣能夠在避免擁塞的同時(shí)保證終端的QoS需求。為了解決海量終端爭(zhēng)用無(wú)線資源的問(wèn)題從而保障無(wú)線網(wǎng)絡(luò)資源的利用率，本論文提出了一種基于業(yè)務(wù)QoS要求的改進(jìn)的PF算法用于確定終端的調(diào)度優(yōu)先級(jí)，并通過(guò)仿真驗(yàn)證了該算法的性能。該算法能夠綜合考慮包到達(dá)速率、時(shí)延和丟包率等QoS要求，對(duì)時(shí)延敏感業(yè)務(wù)和時(shí)延容忍業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)公平