M2M通信海量接入關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、第五代移動通信系統(tǒng)(5G)有望在2020年商業(yè)化，數(shù)以百萬計的設備將接入網(wǎng)絡而實現(xiàn)真正的“萬物互聯(lián)”。機器對機器(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。確保業(yè)務的高效接入是實現(xiàn)萬物互聯(lián)的前提，但是當海量的業(yè)務同時發(fā)起接入請求時，將會給現(xiàn)有的網(wǎng)絡帶來巨大的壓力甚至引起嚴重的擁塞現(xiàn)象，致使數(shù)據(jù)發(fā)送不成功進而影響系統(tǒng)的服務質(zhì)量。因此研究海量業(yè)務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)務接入時擁塞現(xiàn)象的發(fā)生，可從M2M特有的業(yè)務特性出發(fā)，即時延容忍性和群組特性，基于此設計有效的流量接入控制方案。本文針對M2M海量接入時的流量控制進行了研究，主要內(nèi)容及貢獻如下:
　　1.基于優(yōu)先級的M2M業(yè)務流量控制隨機接入方案。本文在多種M2M業(yè)務同時請求接入的條件下，根據(jù)不同類業(yè)務的時延容忍性進行分組并提出了一種動態(tài)分配隨機接入信道資源的方案。該方案在已知接入網(wǎng)絡設備總數(shù)的前提下，通

3、過最優(yōu)化理論分析得到前導碼資源劃分比和不同等級的隨機接入禁止因子，并在此基礎上通過理論公式推導接入成功率、前導碼沖突率和平均接入時延三個性能表達式，最后通過仿真驗證得到新提出方案整體性能優(yōu)于傳統(tǒng)ACB方案。
　　2.基于雙緩存隊列的M2M業(yè)務允許接入控制策略。由于現(xiàn)有的網(wǎng)絡架構(gòu)已不能滿足海量M2M業(yè)務接入場景，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M2M海量接入的特點提出了一種允許接入控制策略，即根據(jù)