隨著物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things,IoT)的飛速發(fā)展,傳統(tǒng)的人與人之間的通信(Human-to Human Communications,HTC)將無法滿足日益增長的通信需求。大規(guī)模機器類通信(Massive Machine-Type Communications,mMTC)有著大連接、低功耗等特點,是第五代移動通信系統(tǒng)(The Fifth Generation Mobile Communication System,5G)中的重要應(yīng)用場景。本文針對mMTC中的無線資源管理策略進行研究。首先,基于mMTC海量連接的特點和LTE網(wǎng)絡(luò)的mMTC兩級分層模型,研究了MTCG的發(fā)射功率控制策略,提出了一種基于MTCG服務(wù)用戶數(shù)目的功率控制策略,給出了MTCG發(fā)射功率的一般表達式,并以突發(fā)類場景為例,給出了功率控制策略的精確表達式。其次,分析了mMTC與現(xiàn)有LTE網(wǎng)絡(luò)共存情況下的干擾問題。在采用提出的功率控制策略的前提下,重點建立了突發(fā)場景下LTE UE與MTCG的干擾模型,給出了LTE UE以及MTCG中斷概率的精確表達式。最后,研究了mMTC與傳統(tǒng)LTE網(wǎng)絡(luò)共存場景下的資源分配問題。以最大化MTCG的系統(tǒng)總和速率為目標(biāo),建立了MTCG與LTE UE之間的資源分配模型,并提出了一種基于mMTC業(yè)務(wù)分級的資源算法。仿真結(jié)果表明:(1)本文提出的功率控制算法和干擾分析模型是有效的,對于機器類設(shè)備(Machine-Type Communications Device,MTCD)的分組以及靈活組網(wǎng)具有參考價值;(2)本文所提出的基于業(yè)務(wù)分級的資源分配算法能夠在保證系統(tǒng)容量的前提下提升系統(tǒng)的可靠性。
【學(xué)位單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TN929.5
【部分圖文】：

大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 第二章 大規(guī)模機器類通信及無線資源管多址接入方式，而 MTCD 至 MTCG 之間的鏈路除了可以基于 3GPP 規(guī)范，也可行的非正交多址接入（Non-Orthogonal Multiple Access, NOMA）方式。在引入可以根據(jù)業(yè)務(wù)類型、地理位置等因素對 MTCD 進行分組，以方便 MTCG 的控制采用的便是 MTC-A 的接入方式，詳細內(nèi)容見第三章。三種接入方式是短距離 P2P 接入（MTC-M），如圖 2.1(c)所示。MTCD 之間采-to-Peer, P2P）通信，由于傳統(tǒng) LTE 網(wǎng)絡(luò)中支持 MTCD 之間的對等傳輸，且 L更廣泛的覆蓋范圍內(nèi)廣播本地服務(wù)，因此 MTCD 的自動服務(wù)發(fā)現(xiàn)不必像 IEE斷掃描可用接入點（Access Point, AP），降低了 MTCD 功耗。對等通信由 eN輕了對傳統(tǒng) LTE 用戶的干擾。但是，這種接入方式對于 MTCD 之間的距離有短距離傳輸。

南京郵電大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 第二章 大規(guī)模機器類通信及無線資源管理概述現(xiàn)如今研究的無線資源管理模式主要有如下三種：協(xié)同無線資源管理（Common RadioResource Management, CRRM）、聯(lián)合無線資源管理（Joint Radio Resource Management, JRRM）以及多接入無線資源管理（Multi-access Radio Resource Management, MRRM）[42]。協(xié)同無線資源管理最早在 3GPP 的規(guī)范中提出，通過 CRRM 可以對不同網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的無線接入技術(shù)（Radio Access Technology, RAT）進行統(tǒng)一的管理。CRRM 的系統(tǒng)架構(gòu)如圖 2.2所示。它的運行流程如下：每個 RRM 實體負(fù)責(zé)檢測相應(yīng)的 RAT 網(wǎng)絡(luò)參數(shù)和狀態(tài)信息，并將這些信息周期性發(fā)送到 CRRM 服務(wù)器，再由 CRRM 服務(wù)器處理每個網(wǎng)絡(luò)匯報的數(shù)據(jù)，最后將決策結(jié)果反饋給每個 RRM 實體，由這些 RRM 實體來具體執(zhí)行相應(yīng)的決策。CRRM 是集中式的 RRM，它的優(yōu)點有結(jié)構(gòu)簡單、干擾分散；可以利用負(fù)載均衡（Load Balancing, LB）來降低擁塞概率并提高無線資源利用率；可以根據(jù)終端用戶的業(yè)務(wù)類型選擇合適的網(wǎng)絡(luò)，改善網(wǎng)絡(luò) QoS 性能。

郵電大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 第二章 大規(guī)模機器類通信及無線資源管理概多接入無線資源管理基于三個主要的結(jié)構(gòu)模塊：集中式 RRM、分布式 RRM 和終M，如圖 2.3 所示。集中式的 MRRM 一般適用于緊耦合的融合異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，每個 歸一個集中的 RRM 控制實體來管理，這個控制實體能夠獲得所管理區(qū)域內(nèi)所有 RAT 、負(fù)荷以及擁塞狀態(tài)等。這種結(jié)構(gòu)除了具有前面所提到的集中式 RRM 的缺點之外，得相鄰的 RAT 之間產(chǎn)生邊緣效應(yīng)。分布式的 MRRM 不依賴于某一個特定的 RRM 實是將相應(yīng)的功能分散得給地位對等的 RRM 實體，由他們分?jǐn)偣芾砗陀嬎愕墓δ�，依每個節(jié)點的計算復(fù)雜度�；诮K端的 MRRM 將 MRRM 功能和決策交由終端負(fù)責(zé)，但方式還是需要網(wǎng)絡(luò)側(cè)進行協(xié)助。
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本文編號：2870371