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文檔簡介
1、M2M是“Machine to Machine”的簡稱,意為“機器到機器”。國際著名標(biāo)準(zhǔn)化組織3GPP(3rd Generation Partnership Project)將M2M通信定義為不需要人為參與的機器之間的數(shù)據(jù)通信方式,它與人與人(H2H)之間通信的區(qū)別在于:不同的網(wǎng)絡(luò)場景、低成本、海量的網(wǎng)絡(luò)終端和小數(shù)據(jù)量傳輸。當(dāng)前已有3GPP、ETSI(European TelecommunicationsStandards Instit
2、ute)、CCSA(China Communications Standardization Association)等幾大組織全面展開了面向M2M通信的研究以及標(biāo)準(zhǔn)化歷程,相關(guān)技術(shù)報告和標(biāo)準(zhǔn)也陸續(xù)發(fā)布。
當(dāng)前蜂窩無線網(wǎng)絡(luò)是根據(jù)H2H業(yè)務(wù)要求進行設(shè)計的,具有完整的信令流程以保證人與人通信過程中數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩砸约翱刂频撵`活性。在很多M2M應(yīng)用場景中,通常情況下只傳輸很少量的數(shù)據(jù)(幾十比特到幾百比特),但每次信令連接建立流程
3、將會占用幾千比特的信令開銷。由于M2M終端數(shù)量龐大,大的信令開銷不但會造成數(shù)據(jù)傳輸效率的降低,而且會造成信令擁塞而影響H2H通信的性能。因此,蜂窩無線網(wǎng)絡(luò)特別是3G(the3rd Generation)、LTE(Long Time Evolution)系統(tǒng)中針對M2M進行信令控制流程和承載控制的優(yōu)化,對于通過3G/LTE無線網(wǎng)絡(luò)支持M2M應(yīng)用具有非常重要的意義。
針對上述問題,本文首先對目前業(yè)界提出的M2M網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)從信
4、令優(yōu)化、終端業(yè)務(wù)建模和調(diào)度與退避算法優(yōu)化等方面進行全面的概述和總結(jié),并分析其優(yōu)缺點;隨后,對LTE系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸及信令流程進行介紹,并配合M2M業(yè)務(wù)的特征分析現(xiàn)有LTE系統(tǒng)的傳輸流程缺陷,然后在此基礎(chǔ)上提出基于資源調(diào)度的自適應(yīng)幀長度計算方案SMCDS(Send Multiple ofCopies Scheme),即在M2M終端獲得傳輸資源較大而傳輸數(shù)據(jù)較小的情況下,盡量將傳輸塊復(fù)制多份發(fā)送。同時對不同M2M業(yè)務(wù)和不同調(diào)度方式的情況進行仿
5、真,驗證SMCDS的吞吐量方面的性能。最后,介紹了傳統(tǒng)的退避算法并通過仿真驗證3G/LTE系統(tǒng)中的退避算法在面對海量接入時的糟糕性能,然后再在引入偽貝葉斯算法的基礎(chǔ)上,提出基于動態(tài)分配前導(dǎo)的隨機接入算法DASP(Dynamic Algorithm of Separating Preambles)。將M2M終端和H2H用戶使用的隨機前導(dǎo)分離,并結(jié)合均勻退避算法和偽貝葉斯算法,實現(xiàn)不同數(shù)量終端接入情況下的資源靈活調(diào)配。仿真結(jié)果顯示該算法能在
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