基于LTE網(wǎng)絡(luò)下M2M隨機(jī)接入技術(shù)的研究.pdf

1、目前,物聯(lián)網(wǎng)正在快速崛起,其發(fā)展的終極目標(biāo)就是把世界范圍內(nèi)的所有機(jī)器像人一樣組成一個巨大的網(wǎng)絡(luò)。而機(jī)器對機(jī)器的通信M2M作為實現(xiàn)機(jī)器網(wǎng)絡(luò)的通信工具和手段,勢必會引入海量的M2M終端接入網(wǎng)絡(luò),從而就有大量的M2M業(yè)務(wù)出現(xiàn),這將會給現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)帶來巨大的挑戰(zhàn),致使其接入成功率、系統(tǒng)吞吐量、資源利用率等性能指標(biāo)降低。因此,如何改善上述性能指標(biāo)成為諸多學(xué)者和專家研究的熱點。本文是在LTE系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,通過對隨機(jī)接入?yún)f(xié)議、算法和接入方式的深入了解,

2、引入M2M業(yè)務(wù)的隨機(jī)接入,來探究對傳統(tǒng)H2H業(yè)務(wù)帶來的影響。
　　本文研究的第一個重點是關(guān)于M2M終端和H2H終端競爭隨機(jī)接入所需前導(dǎo)碼的分配問題。首先對現(xiàn)有的前導(dǎo)碼分配方案進(jìn)行了分析,明確了現(xiàn)有方案是無法根據(jù)接入終端數(shù)量的變化作出靈活的調(diào)整,指出了提高資源分配的靈活性是高效利用隨機(jī)接入資源的有效途徑之一。其次從前導(dǎo)碼分配靈活性的角度出發(fā),提出了一種關(guān)于資源共享的改進(jìn)方案,該方案分為了M2M專用前導(dǎo)碼、H2H專用前導(dǎo)碼和共享的前導(dǎo)

3、碼三部分。其思路是在接入時兩類終端先使用自己的專用前導(dǎo)碼部分,當(dāng)專用前導(dǎo)碼不夠時在根據(jù)接入情況,靈活的使用共享前導(dǎo)碼。最后用數(shù)學(xué)的方法給出分析模型,通過仿真實驗得出了改進(jìn)后的方案能夠有效的提高系統(tǒng)吞吐量,減少了網(wǎng)絡(luò)資源的浪費。
　　本文研究的第二個重點是關(guān)于M2M終端接入成功率的問題。首先對M2M業(yè)務(wù)的現(xiàn)狀進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)了M2M業(yè)務(wù)具有在服務(wù)目標(biāo)和時延敏感度等方面的相似性。由于海量的M2M終端隨機(jī)接入給LTE系統(tǒng)帶來擁塞等影響,

4、這樣勢必會導(dǎo)致LTE系統(tǒng)以及原來的H2H業(yè)務(wù)受到影響。所以,改善M2M終端接入質(zhì)量具有很重要的意義。其次從M2M業(yè)務(wù)具有群組特性和時延敏感度角度出發(fā),提出了一種基于分組的M2M終端隨機(jī)接入方案,該方案是把具有相似服務(wù)特性的終端分為一組,對于時延敏感度高的終端做特殊處理。最后通過仿真分析得出:該方案相對于傳統(tǒng)方案能有效的提高 M2M終端的接入成功率,并且,對同一組終端通過多次尋呼的方法可以減少首次未成功接入網(wǎng)絡(luò)的終端數(shù),有效的保證了系統(tǒng)的