M2M通信海量接入關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、第五代移動(dòng)通信系統(tǒng)(5G)有望在2020年商業(yè)化，數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的設(shè)備將接入網(wǎng)絡(luò)而實(shí)現(xiàn)真正的“萬(wàn)物互聯(lián)”。機(jī)器對(duì)機(jī)器(Machine to Machine，M2M)通信是物聯(lián)網(wǎng)重要的組成部分，其重要性顯而易見(jiàn)。確保業(yè)務(wù)的高效接入是實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)的前提，但是當(dāng)海量的業(yè)務(wù)同時(shí)發(fā)起接入請(qǐng)求時(shí)，將會(huì)給現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)巨大的壓力甚至引起嚴(yán)重的擁塞現(xiàn)象，致使數(shù)據(jù)發(fā)送不成功進(jìn)而影響系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量。因此研究海量業(yè)務(wù)的高效接入以及有效控制擁塞現(xiàn)象的發(fā)生是必須且迫

2、切的。
　　為了有效控制M2M海量業(yè)務(wù)接入時(shí)擁塞現(xiàn)象的發(fā)生，可從M2M特有的業(yè)務(wù)特性出發(fā)，即時(shí)延容忍性和群組特性，基于此設(shè)計(jì)有效的流量接入控制方案。本文針對(duì)M2M海量接入時(shí)的流量控制進(jìn)行了研究，主要內(nèi)容及貢獻(xiàn)如下:
　　1.基于優(yōu)先級(jí)的M2M業(yè)務(wù)流量控制隨機(jī)接入方案。本文在多種M2M業(yè)務(wù)同時(shí)請(qǐng)求接入的條件下，根據(jù)不同類(lèi)業(yè)務(wù)的時(shí)延容忍性進(jìn)行分組并提出了一種動(dòng)態(tài)分配隨機(jī)接入信道資源的方案。該方案在已知接入網(wǎng)絡(luò)設(shè)備總數(shù)的前提下，通

3、過(guò)最優(yōu)化理論分析得到前導(dǎo)碼資源劃分比和不同等級(jí)的隨機(jī)接入禁止因子，并在此基礎(chǔ)上通過(guò)理論公式推導(dǎo)接入成功率、前導(dǎo)碼沖突率和平均接入時(shí)延三個(gè)性能表達(dá)式，最后通過(guò)仿真驗(yàn)證得到新提出方案整體性能優(yōu)于傳統(tǒng)ACB方案。
　　2.基于雙緩存隊(duì)列的M2M業(yè)務(wù)允許接入控制策略。由于現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)已不能滿(mǎn)足海量M2M業(yè)務(wù)接入場(chǎng)景，本文提出了一種新的適用于物聯(lián)網(wǎng)的三層M2M通信架構(gòu)，然后在接入層針對(duì)M2M海量接入的特點(diǎn)提出了一種允許接入控制策略，即根據(jù)