物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things,IoT）設(shè)備與日俱增,新興物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層出不窮,為人類的工作、生活、學(xué)習(xí)以及社會(huì)管理帶來了諸多便利。然而,如此海量的IoT網(wǎng)絡(luò)接入請(qǐng)求以及其不同于人與人（Human to Human,H2H）通信的獨(dú)特業(yè)務(wù)特性,使得現(xiàn)有的接入網(wǎng)絡(luò)難以擔(dān)負(fù)物聯(lián)網(wǎng)下的大連接,造成了嚴(yán)重的接入擁塞與過載問題,加大了 IoT終端設(shè)備的接入時(shí)延與能耗,降低了接入成功概率與無線接入資源利用率,嚴(yán)重影響了傳統(tǒng)的H2H通信,甚至導(dǎo)致現(xiàn)有接入網(wǎng)絡(luò)設(shè)施崩潰。而蜂窩網(wǎng)絡(luò)憑借其廣闊的網(wǎng)絡(luò)覆蓋、靈活的資源管理等優(yōu)勢(shì),己經(jīng)成為支撐物聯(lián)網(wǎng)大連接的主要技術(shù)方案。因此,如何設(shè)計(jì)可靠、有效的接入擁塞控制方案,增強(qiáng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)應(yīng)對(duì)、處理海量IoT接入請(qǐng)求的能力,緩解物聯(lián)網(wǎng)大連接帶來的接入擁塞與過載問題,提升接入資源利用率,成為亟需解決的重要問題。針對(duì)上述問題,本論文根據(jù)蜂窩網(wǎng)絡(luò)下設(shè)備通過隨機(jī)接入過程建立網(wǎng)絡(luò)連接的時(shí)間順序,從隨機(jī)接入流量、隨機(jī)接入資源與隨機(jī)接入策略幾個(gè)角度展開詳細(xì)的技術(shù)研究,通過動(dòng)態(tài)優(yōu)化控制接入流量,控制IoT終端設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)接入請(qǐng)求到達(dá)率;合理調(diào)度隨機(jī)接入資源,提高資源利用效率;設(shè)計(jì)... 

【文章來源】：北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：149 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖I-I全球物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)目(單位:10億)

解海量連接請(qǐng)求帶來的壓力，但與此同時(shí)既增加了部署與運(yùn)營成本，備側(cè)以及網(wǎng)絡(luò)側(cè)之間的干擾，難以滿足物聯(lián)網(wǎng)大連接的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)需于傳統(tǒng)的Ｈ２Ｈ通信，物聯(lián)網(wǎng)下Ｍ２Ｍ通信的主要特點(diǎn)是上行業(yè)務(wù)為、海量Ｉ〇Ｔ設(shè)備接入請(qǐng)求與低通信功耗需求，而現(xiàn)有蜂窩網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)初高數(shù)據(jù)速率、大數(shù)據(jù)量、低傳輸時(shí)延為主要特點(diǎn)的Ｈ２Ｈ通信，旨在吞吐量，滿足人們對(duì)于高清視頻流、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ?Ｒｅａｌｉｔｙ，ＡＶｉｒｔｕａｌ?Ｒｅａｌｉｔｙ，ＶＲ）等高帶寬業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)需求，故獨(dú)特的Ｍ２Ｍ通信接入網(wǎng)絡(luò)難以滿足物聯(lián)網(wǎng)下海量Ｍ２Ｍ設(shè)備的通信需求；另外，ＩｏＴ式發(fā)展，使得蜂窩網(wǎng)絡(luò)下單小區(qū)內(nèi)ＩｏＴ連接數(shù)目將高達(dá)１００００？１００有Ｈ２Ｈ場(chǎng)景下單小區(qū)內(nèi)的服務(wù)用戶數(shù)目，相比于有限的無線接入資了現(xiàn)有接入網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的負(fù)擔(dān)，物聯(lián)網(wǎng)下的大連接接入請(qǐng)求是造成網(wǎng)載的主要原因；最后，作為網(wǎng)絡(luò)連接建立的主要通信協(xié)議，常見的隨蜂窩網(wǎng)絡(luò)下基于時(shí)隙ＡＬＯＨＡ?（Ｓｌｏｔｔｅｄ?ＡＬＯＨＡ，?Ｓ－ＡＬＯＨＡ）的隨機(jī)接局域網(wǎng)（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ?Ｌｏｃａ丨Ａｒｅａ?Ｎｅｔｗｏｒｋ，ＷＬＡＮ）下的基于沖突避免的入（Ｃａｒｒｉｅｒ?ｓｅｎｓｅ?ｍｕｌｔｉｐｌｅ?ａｃｃｅｓｓ?ｗｉｔｈ?ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ?ａｖｏｉｄａｎｃｅ，ＣＳＭＡ／ＣＡ）

圖１－３?面向物聯(lián)網(wǎng)大連接的接入擁塞控制研究現(xiàn)狀??控制技術(shù)研究現(xiàn)狀進(jìn)行梳理與分析，指出現(xiàn)有方案的不足，并針對(duì)這些問題展開后??續(xù)工作。??１．２．１面向大連接的隨機(jī)接入流量控制技術(shù)研究現(xiàn)狀??物聯(lián)網(wǎng)大連接的出現(xiàn)使得接入網(wǎng)迎來了巨額的接入流量，因此，如何限制接入??流量從而緩解接入擁塞與過載問題最先成為學(xué)術(shù)界的研究熱點(diǎn)。??目前進(jìn)行隨機(jī)接入流量控制的主要策略是基于３ＧＰＰ提出的概率性控制策??略［２７，４４．４５］，通過設(shè)定某一個(gè)限制概率ｐ，在進(jìn)行隨機(jī)接入之前，ＭＴＣ設(shè)備隨機(jī)產(chǎn)生??一個(gè)０？１的隨機(jī)數(shù)與限制概率Ｐ進(jìn)行比較，如果該隨機(jī)數(shù)小于化那么選擇進(jìn)行隨??機(jī)接入過程；否則放棄接入，等待退避之后進(jìn)行下次接入。特別地，當(dāng)某隨機(jī)接入??時(shí)隙內(nèi)ｐ?＝?１而其他隨機(jī)接入時(shí)隙內(nèi)ｐ?＝?〇時(shí)，這就是面向ＭＴＣ設(shè)備的時(shí)隙接入方??案［４ＭＭ７］，即將不同設(shè)備限定在不同的時(shí)隙內(nèi)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)接入，實(shí)現(xiàn)單一?ＲＡＳ??內(nèi)的接入流量控制；而當(dāng)有限時(shí)隙內(nèi)的限制概率Ｐ相同，且所有時(shí)隙內(nèi)概率之和為??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]管理智慧城市:關(guān)于智慧城市治理的文獻(xiàn)綜述[J]. 阿爾伯特·梅耶,曼努爾·彼得羅·羅德里格斯·玻利瓦爾,奉瑩,王欣紅,陳葉盛.  國際行政科學(xué)評(píng)論(中文版). 2016(04)
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本文編號(hào)：3102719