机器类通信流量建模与过载控制

机器类通信(或MTC通信)定义为通过蜂窝网络进行数据传输的机器通信,作为未来泛在网络的重要组成部分,具有广阔的应用前景和市场潜力。为评估MTC接入时的网络性能,以3GPP参考流量模型和G/M/1队列模型的通解为基础,为MTC通信建立Beta/M/1队列模型;通过推导形状参数为任意正整数的Beta分布的概率生成函数的解析解,给出Beta/M/1模型性能评估的求解过程;利用数值分析,给出Beta/M/1模型的主要特征。为解决MTC接入时系统面临的过载问题,提出了3个解决办法,分别是:1)不同属性终端间聚类;2)改变MTC终端到达时间间隔分布;3)分段均匀随机退避算法。所提Beta/M/1模型及分段均匀随机退避算法可作为物联网/MTC通信/海量终端入网性能分析及过载控制的参考模型。

蜂窝网络中机器类设备突发上行随机接入的优化

机器与机器通信是蜂窝网络向5G演进的主要驱动力之一,而大量机器类设备(machine-type communication device,MTCD)突发上行随机接入使得蜂窝网络面临接入拥塞的问题.为提高成功接入概率,提出将前导资源进行划分以区分新到达和阻塞的MTCD,减小MTCD数目的估计误差,并结合ACB(access class barring)策略优化发起接入的MTCD数目.仿真结果表明所提优化方案有效提高MTCD成功接入概率,降低接入时延.

M2M通信资源次优分配算法研究

考虑性能与实现复杂度的折中,提出次优的正交多址接入中接入信道与数据传输信道之间的资源分配算法。根据上行传输资源的数量,以接入容量最大化为准则,推导信道资源分配比例与终端负载关系的表达式,采用简化算法求解次优解。确定机器与机器通信终端数量所属的终端数量区间,根据对应关系,获得与所确定的终端数量区间对应的资源分配区间,根据所获得的资源分配区间,进行上行资源的分配。

一种窄带M2M系统与LTE系统共享频谱的机制

长期演进(ITE)网络是3GPP定义的移动宽带(MBB),满足人类通信的宽带需求,但随着机器类通信(M2M)的快速发展,如何快速高效、低成本地部署M2M网络是业界的重要方向。提出了复用GSM的基本模块,可以快速部署低成本的M2M网络,并且与现有MBB系统LTE网络共享频谱,进一步降低部署成本。仿真结果表明,对于LTE系统来说,完全有能力容纳M2M系统的频谱共享和共存的需求,证明该方案是具有现实可行性的。

移动网络触发M2M终端的技术方案

运营商在M2M业务运营中发现一些业务具有一个共同的特性,就是服务提供商需要触发终端来上传一些数据。现阶段的移动分组网络是为人与人通信设计的,主要提供终端上网络的服务,不具备触发终端的能力。本文介绍了3GPP提出的网络触发终端的几种主要实现方案,在分析不同实现方案应用场景及其优缺点的情况下,指出了可以分阶段使用不同的方案。在M2M发展初期,MSISDN资源充足的情况下,可以使用短消息方案,以最小的代价和最快的速度提供M2M服务。在M2M发展中期,网络为支持M2M新增实体和接口的情况下,可以采用网络发起的PDP上下文激活方案,从而提供一种完备的网络触发M2M终端的能力。不同的方案适用于不同的阶段,一方面可以满足网络提供M2M应用的需求,另外一方面也可以满足运营商快速部署业务、节约网络成本的需求。

H2H与M2M共存场景下的上行资源分配算法

未来网络中将有大量的机器与机器(machine-to-machine,M2M)通信终端,比人与人(human to human,H2H)通信终端至少要多出2个数量级,网络中传统的资源分配算法无法满足新业务的通信需求.基于H2H与M2M共存场景,本文通过分析M2M终端特性,提出了一种基于背包模型的分级传输的资源分配算法,此分配算法优先保障H2H与时延敏感的M2M通信业务的服务质量(Quality of Service,Qo S),同时充分考虑时延非敏感的M2M的业务特性,节省能量消耗.仿真结果表明该算法能够提高资源利用率,同时满足H2H与M2M业务的Qo S.

智慧城市关键技术研究

探讨了城市智能管理运行架构、城市泛在感知设施、机器通信能力提升技术、数据共享和活化技术等关键技术。认为巨系统要形成良好的生态体系和自我成长机制,关键技术的突破和相关技术的综合运用都至关重要。关键技术的突破和相关技术的综合运用才能推动智慧城市建设的深入开展和演进。

物联网中可分级的大数据流动态调度算法

物联网环境下LTE(long term evolution)网络的上行流量为主要流量,网络服务的类型较多。提出了一种自适应的流量公平调度算法,控制了物联网大数据流导致LTE网络拥塞的问题。在时间域数据包的调度中,设计了一种M2M(machine to machine)设备数量的控制机制,避免了M2M通信对H2H通信的影响,调度器使用资源分配的历史记录来估计当前H2H设备的资源需求,并为H2H设备保留充足的资源。在频率域数据包调度中,根据拥塞的级别动态地选择M2M设备的最大数量,从而缓解网络拥塞导致事件驱动型设备的延迟现象。仿真实验结果表明:本调度器保证了网络流量的QoS,实现了较高的公平性,从而缓解了"饿死"现象的发生。

M2M智能卡技术研究与应用探讨

M2M的发展给智能卡带来深远影响,文章介绍M2M对智能卡在封装外形、硬件特性和管理模式三方面的要求,总结各标准组织对M2M卡的研究进展,分析M2M卡在发展过程中面临的业务应用缺乏的问题,并在此基础上提出利用短距离通信M2M卡发展M2M业务应用的思路和实现方案。

一种基于终端分组的M2M随机接入控制方法

机器与机器之间的通信在现有蜂窝网架构中应用广泛。然而由于机器与机器通信终端数量巨大,当大量的终端同时发起随机接入请求时必然引发冲突碰撞、网络拥塞和延迟过度等问题。为了解决这些问题,提出一种基于终端分组的方法,根据能量消耗的快慢对机器终端进行分组,并对组设定优先级,能量消耗越快,其优先级越高,优先级高的组终端优先分配随机接入资源。仿真结果表明,该方法能够有效地降低碰撞概率,节省能量;同时还能提高终端成功接入率,降低延迟。