本文關(guān)鍵詞：蜂窩系統(tǒng)M2M通信物理資源調(diào)度技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：物聯(lián)網(wǎng)是信息技術(shù)發(fā)展第三次產(chǎn)業(yè)浪潮的推動(dòng)者。M2M作為物聯(lián)網(wǎng)的核心部分,最近幾年引起了人們的廣泛研究和關(guān)注。不同于H2H通信,它是一種新型的通信方式。在M2M中,每一個(gè)機(jī)器是在沒有人工干預(yù)的條件下完成通信過程。這樣能極大程度地節(jié)約生產(chǎn)成本、提高資源利用率。這種通信方式目前已被廣泛應(yīng)用于智能電網(wǎng)、交通、醫(yī)療、工業(yè)、檢測等領(lǐng)域。而本文就是針對(duì)蜂窩M2M通信的無線資源分配調(diào)度展開研究。首先,本文研究周期性蜂窩M2M通信的無線資源分配調(diào)度方案,提出了四種基于資源調(diào)度的無線資源分配調(diào)度方案。這些方案的核心思想可以概括為“一次接入OA”和“周期使用PU”,與LTE系統(tǒng)中的半靜態(tài)資源調(diào)度類似。具體來說,“一次接入OA”是指M2M用戶只需完成一次LTE隨機(jī)接入過程。之后,基站根據(jù)“一次接入OA”過程后所獲得的業(yè)務(wù)配置信息,從而無需詢問M2M用戶,直接進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收。這個(gè)過程就是“周期使用PU“過程。這四種基于資源調(diào)度的無線分配方案的“一次接入OA”過程是一樣的,區(qū)別在于“周期使用PU”過程。在“一次接入OA”過程中,為了進(jìn)一步的分析這些方案的性能與開銷,本文還對(duì)具有回退機(jī)制的隨機(jī)接入過程(ALOHA)進(jìn)行了討論,并將這兩個(gè)方案進(jìn)行了對(duì)比。仿真結(jié)果表明,相對(duì)于ALOHA算法,OAPR算法較大程度地增大接入成功率和降低平均時(shí)延,能有效解決RAN無線接入過載問題,特別是隨著時(shí)間推移,性能更加明顯。接著,在資源調(diào)度方面,即“周期使用PU”過程,本文提出了四種不同的周期性蜂窩M2M通信的資源調(diào)度方案,分別為PSO資源調(diào)度算法、PSCM資源調(diào)度算法、MCT資源調(diào)度算法和OMS資源調(diào)度算法。這些算法都是由信道資源復(fù)用條件而提出的。信道資源復(fù)用條件是在一條信道資源上,M2M用戶所占用的分支子信道資源數(shù)大于它們的周期最大公約數(shù)。然后在對(duì)這些資源調(diào)度方案在容量和資源規(guī)劃做了理論分析。此外,仿真比較PSO、PSCM和MCT資源調(diào)度方案的性能。仿真結(jié)果表明,PSO算法性能不如其他兩種,但是優(yōu)點(diǎn)是比較簡單。PSCM資源調(diào)度算法和MCT資源調(diào)度算法能有效的減少M(fèi)2M通信所占用的信道資源數(shù)和時(shí)頻資源浪費(fèi)率,但是較為復(fù)雜。最后,在準(zhǔn)入控制方面,如果M2M通信所占用的信道資源數(shù)可能大于系統(tǒng)所分配給M2M通信的信道資源總數(shù),那么系統(tǒng)將無法接納所有的M2M用戶。為此,本文針對(duì)于四種基于資源調(diào)度的無線資源分配調(diào)度方案,分別提出了相應(yīng)的流量整形算法。這些流量整形算法的思想就是調(diào)整M2M用戶的周期,進(jìn)而使得所有的M2M用戶都能夠被系統(tǒng)接納。然后在對(duì)這些流量整形算法進(jìn)行了討論與仿真。仿真結(jié)果表明,M2M用戶在流量整形后所占用的信道資源數(shù)都小于M2M通信的信道資源總數(shù),都能被系統(tǒng)所接納。
【關(guān)鍵詞】：M2M通信 無線資源調(diào)度 LTE LTE-Advanced 周期性數(shù)據(jù)
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN929.53
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-13
• 本論文專用術(shù)語的注釋表13-15
• 第一章 緒論15-23
• 1.1 研究背景15-17
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-19
• 1.3 論文研究內(nèi)容及意義19-20
• 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)20-23
• 第二章 蜂窩M2M通信23-27
• 2.1 M2M通信23-24
• 2.2 M2M通信特點(diǎn)24-25
• 2.3 蜂窩M2M通信25-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第三章 周期性蜂窩M2M通信接入方法27-35
• 3.1 引言27
• 3.2 系統(tǒng)模型27-28
• 3.3 接入方法28-30
• 3.3.1 一次接入(OA)28-30
• 3.3.2 周期使用(PU)30
• 3.4 仿真分析30-32
• 3.5 本章小結(jié)32-35
• 第四章 資源調(diào)度與規(guī)劃35-61
• 4.1 引言35
• 4.2 調(diào)度算法35-42
• 4.2.1 基于周期序列無資源復(fù)用的無線資源調(diào)度算法35-36
• 4.2.2 基于周期序列相連資源復(fù)用的無線資源調(diào)度算法36-38
• 4.2.3 基于樹結(jié)構(gòu)的無線資源分配調(diào)度算法38-42
• 4.2.4 基于最優(yōu)資源復(fù)用子集的無線資源分配調(diào)度算法42
• 4.3 容量分析42-47
• 4.3.1 基于周期序列無資源復(fù)用的資源分配調(diào)度算法的容量分析42-43
• 4.3.2 基于周期序列相連資源復(fù)用的資源分配調(diào)度算法的容量分析43-45
• 4.3.3 基于樹結(jié)構(gòu)的資源分配調(diào)度算法的容量分析45-47
• 4.3.4 基于最優(yōu)資源復(fù)用子集的資源分配調(diào)度算法的容量分析47
• 4.4 資源規(guī)劃47-50
• 4.4.1 基于周期序列無資源復(fù)用的資源分配調(diào)度算法的資源規(guī)劃47-48
• 4.4.2 基于周期序列相連資源復(fù)用的資源分配調(diào)度算法的資源規(guī)劃48-50
• 4.4.3 基于樹結(jié)構(gòu)的資源分配調(diào)度算法的資源規(guī)劃50
• 4.4.4 基于最優(yōu)資源復(fù)用子集的資源分配調(diào)度算法的資源規(guī)劃50
• 4.5 仿真分析50-58
• 4.6 本章小結(jié)58-61
• 第五章 流量整形61-71
• 5.1 引言61
• 5.2 基于周期序列無資源復(fù)用的資源分配調(diào)度算法的流量整形61-63
• 5.3 基于周期序列相連復(fù)用的資源分配調(diào)度算法的流量整形63-67
• 5.4 基于樹結(jié)構(gòu)的資源分配調(diào)度算法的流量整形67-68
• 5.5 基于最優(yōu)資源復(fù)用子集的資源分配調(diào)度算法的流量整形68
• 5.6 仿真分析68-69
• 5.7 本章小結(jié)69-71
• 第六章 全文總結(jié)71-73
• 6.1 總結(jié)71-72
• 6.2 展望72-73
• 參考文獻(xiàn)73-77
• 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果77-79
• 致謝79

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本文編號(hào)：429307