機器到機器通信系統(tǒng)中無線資源管理技術(shù)的研究.pdf

1、機器與機器(Machine-to-Machine，M2M)通信是指利用自動控制及網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)，在無人為干預(yù)的情況下實現(xiàn)機器與機器之間自主數(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、負荷控制等?，F(xiàn)階段前人工作主要集中在三個方面:第一，針對M2M終端海量存在的特點，3GPP、ETSI等標準化組織以從自配置、安全等角度研究了M2M終端面臨的問題及解決方案;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，在負荷控制方面，前人提出了隨機接入方案用來解決隨機接入過程中產(chǎn)生的擁塞問題。
　　雖然前人的研究工作解決了隨機接入過程中產(chǎn)生的擁塞問題，但也帶來了新的問題: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線資源。為了滿足海量終端的QoS要求，保障無線資源的利用率，對M2M終端實現(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)。本論文針對以上挑戰(zhàn)研究面向M2M業(yè)務(wù)的LTE通信網(wǎng)絡(luò)無線資源管理方法。
　　針對上述挑戰(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。通過對前人工作分析總結(jié)得出將海量M2M終端劃分為不同的終端組是實現(xiàn)負荷控制的方法之一，因此為了有效實現(xiàn)終端的接入控制，本文確定了終端組的劃分準則，以此為基礎(chǔ)提出了一種基于組的終端接入控制方法，

4、并通過仿真驗證了該方法的性能。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)無線資源的剩余情況來控制終端接入并分配資源，這樣能夠在避免擁塞的同時保證終端的QoS需求。為了解決海量終端爭用無線資源的問題從而保障無線網(wǎng)絡(luò)資源的利用率，本論文提出了一種基于業(yè)務(wù)QoS要求的改進的PF算法用于確定終端的調(diào)度優(yōu)先級，并通過仿真驗證了該算法的性能。該算法能夠綜合考慮包到達速率、時延和丟包率等QoS要求，對時延敏感業(yè)務(wù)和時延容忍業(yè)務(wù)實現(xiàn)公平