基于LTE的窄带M2M通信系统覆盖增强研究

M2M通信是今后通信行业发展热点之一,因当前LTE具有覆盖范围广、运营成本低、支持向后扩展和系统容量高的特点,LTE必将成为未来M2M业务最重要的承载网络.通过分析M2M通信的业务特征,提出一种嵌入宽带中的窄带低功耗M2M通信设计方案;基于LTE TTI绑定机制提出了几种接收设计方案,以达到更深的覆盖范围;同时能够降低终端功耗和成本.通过搭建实际的软件和硬件平台,对提出的几种方案的性能进行了测试.结果表明:提出的方案相比LTE系统可获得17~21dB的覆盖性能增强.     

机器型通信(M2M)的负荷控制研究

近年来机器型通信(MTC),也可以称为机器对机器间的通信(M2M),一种新型的通信业务,逐渐受到广泛的关注,在3GPP标准化会议上是一个热点话题.但是由于MTC终端数目庞大,且其具有频繁发送小数据的业务特征,当大量MTC终端同时发起随机接入信道请求时,就会造成随机信道的拥塞,导致用户体验较长的延时,因此,3GPP标准化组织提出了解决避免大量MTC终端接入导致拥塞的EAB机制,这种机制能够控制终端接入的数目,但对同时发起随机信道接入请求的终端数目不是很理想.对此提出一种分散机制来打散同一时间点接入的终端的数目.     

分层M2M网络中分簇节点MAC优化研究

在高密度节点分布的分层结构M2M(Machine-to-Machine)网络中,同层簇头间和终端节点一般采用随机机制竞争信道,簇头或终端节点竞争信道机会相近,特别是簇头数据量较大就可能存在延时较大或丢包.为了减小簇头的延时和丢包率,提出了一种BT-MAC算法,在终端节点和簇头间竞争信道时,根据节点需发送数据量反比设定节点退避时间,因此簇头传输的数据量越大,算法设定的平均退避时间就越小,相当于簇头发送的优先级越高,从而减少碰撞,提高簇头接入信道的概率.仿真结果表明,对比常见的DMAC协议和SMAC协议,BT-MAC算法能提高簇头接入信道概率达到较小的平均延迟,同时也能减少节点的平均能量消耗.     

M/M/C排队模型在理发服务行业中的应用

将随机服务系统中M/M/C排队模型应用到理发服务行业.笔者对重庆南岸区某理发店进行了现场调查,以10 min为一个调查单位调查顾客到达数,统计了72个调查单位的数据,又随机调查了为113名顾客服务的时间,得到了单位时间内到达的顾客数n和为每位顾客服务的时间t,然后利用χ2拟合检验,得到单位时间的顾客到达数服从Possion分布,服务时间服从负指数分布,从而建立起M/M/C等待制FCFS排队模型,通过计算和分析M/M/C排队模型的主要指标,得到该理发店宜聘用的最佳理发师数.本文对随机服务系统中的M/M/C排队模型在各行业中的应用具有示范意义.     

基于LTE系统的巨量机器类通信性能分析

主要研究基于LTE（long term evolution）系统开展巨量机器类通信业务的性能。介绍了机器类通信的业务特点,并以北京近郊区的抄表类业务为例,分析了现有LTE系统开展机器类巨量用户通信时存在的问题。从理论上分析得到了随机接入资源和调度资源受限是制约终端接入数量的主要因素。本文搭建了符合3GPP标准的系统级仿真平台,仿真了不同用户数和不同下行控制信道资源对系统吞吐量、时延、接入碰撞概率等的影响,仿真结果验证了理论分析的正确性。      

M2M业务批量到达排队系统性能分析

针对M2M(Machine to Machine)业务的大规模应用给当前移动通信网络的QoS带来的冲击和影响问题,采用IBP(Interrupt Bernoulli Process)建模M2M业务的到达过程,业
务以批量的形式到达,建立并求解了离散时间系统排队模型IBP/Geom/1/K。区别于传统的IBP模型,该模型每次到达的不是一个,而是一批。采用具有不同突发度的数学模型表征M2M业务每批到达的数量,在概率空间上求解队长的稳态概率,进而得到系统的吞吐量和丢包率等性能指标,并与相同排队强度下M2M业务单个到达时的性能进行对比。实验结果表明,每批到达包数的突发度越大,系统的性能越差;在相同排队强度下,批量到达排队模型的性能对比单个到达情况下的系统性能差;对时延容忍的M2M小数据业务,以时延增加为代价增大缓存可以有效提高吞吐量、降低阻塞率。     

基于M2M平台的智能车载终端通信研究

为了加强对终端进行集中专业的管理及保证数据通信的可靠性,提出并实现了智能车载终端与中国移动M2M平台的通信方法,完成了终端与监控中心通过M2M平台透传数据功能及终端支持M2M平台管理功能.根据终端需求,硬件上采用STM32作为终端微控制器,SIM900A作为GPRS通讯模块;软件上区别于直接与监控中心通信,终端要与M2M平台的IP进行连接,实现与M2M平台GPRS数据收发,在此基础上与M2M平台通过WMMP报文数据交互实现通信功能.采用上述方式时,终端与M2M平台信息交互较频繁、信息量较大,因此采用阻塞与非阻塞结合方式进行处理,以减少对终端其他功能执行速度的影响.经测试,终端能够实现所要求的功能,且稳定性好、工作效率高.     

具有模糊可变输入率的M/M/1/∞系统

为研究随机到达的顾客对排对模型的影响,采取随机变量的方法研究到达的顾客是以模糊概率kα进入M/M/1/∞排队系统可变率模型.利用结构元方法表示这种不确定的模糊概率kα,得到系统平稳分布,平均输入率,系统的平均服务强度,平均等待队长,系统的平均队长,系统的损失概率,单位时间内平均损失的顾客数等相关指标.通过实例表明,用结构元表示随机可变输入是可行.研究结论初步突破了对传统的固定参数排队模型的认识。推广了经典可变输入率模型,同时用结构元方法表示不确定性使计算更容易.     

标准的M/M/C优于C个标准M/M/1排队系统的证明

本文证明了到达率相同,服务率也相同时,标准M/M/C排队系统优于C个标准M/M/1排队系统.     

异步服务的M/M/2重试排队算法

考虑了重试时间为指数分布且两个服务器的服务率不同的M/M/2重试排队.通过矩阵分析方法,把模型转化为一个与水平相依的拟生灭过程,从而更有利于算法实现. 得到了稳态概率分布和重试空间中的平均人数等排队指标,并且通过数值算例将到达率等参数对系统人数分布的影响显示出来.     

可修排队系统M／M（M／M）／1的几何过程模型

研究了服务台可修的Ｍ／Ｍ（Ｍ／１）／１排队系统，在服务台修复非新时，利用几何过程和向量Ｍａｒｋｏｖ过程，并借助于经典排队系统Ｍ／Ｍ／１的忙期，求得了该系统的一些排队指标及服务台的可靠性指标。     

M81

庞大美丽的M81,大小和我们的银河系相近,同时也是地球天空中最明亮的星系之一.这个位在北天大熊座方向的宏伟螺旋星系,亦名为NGC 3031,另外也因它的18世纪发现者而有波德星系的称号.这幅清晰细致的望远镜影像,呈现了M81明亮泛黄的核心、泛蓝的螺旋臂、粉红的恒星形成区和蜿蜒的尘埃带.     

M{2,3},M{2,4}和M{2,3,4}的有效刻画（英文）

集合A到集合B上的一个一一映射f称为B的一个有效刻画。本文提出的选逆象指标法(SIIIM)给出集A_1={α:α=(I_s,η)~T∈C_s~(n×s)}到象集B_1={β:β=α(α~*α)~(-1)α~*,α∈A_1}的一个有效刻画公式,并证明了B_1是I{2,3}_s的稠密子集,且I{2,3}_s的每个元素都与B_1的某个元素置换相似,利用上述结果,分别建立了I{2,3}和长方阵广义逆矩阵类M{2,3}.的有效刻画公式。再利用等式I{2,3}_s=I{2,4}_s=I{2,3,4}_s,进一步获得了M{2,4},M{2,3,4}的有效刻画公式.算法3.1可用于无重复地计算I{2,3}_s的任一个元素.     

T型非抢占优先权M/M/1排队系统

为了进一步优化认知无线网频谱的接入,在将T作为时间参数引入排队系统的基础上,提出了一种新的T型非抢占优先权排队策略,并将其引入M/M/1排队模型中,系统分析并推导出顾客在系统内的平均等待时间、平均逗留时间以及系统的平均队长.最后通过Matlab软件对顾客平均等待时间进行了仿真模拟.     

多重工作休假的M/M/c排队系统

在已研究的多服务台休假排队基础上,考虑到无线通信网络中服务台可以从节能状态唤醒到正常状态的机制,建立了带多重工作休假的M/M/c排队系统,在休假期间所有服务员并未完全停止工作而是以较慢的速率服务顾客,称之为同步工作休假,并且是同步N-策略多重工作休假规则,同时引入了另一种休假策略:休假可中止.采用拟生灭过程和矩阵几何解的方法对该模型进行了研究,得到了系统的稳态队长分布,表明了在服务台全忙条件下的条件随机分解.     

具有两种不同服务的M/G（MM）/1可修重试排队系统

考虑有两种不同服务的M/G(M/M)/1可修重试排队系统,假定此系统只有队首的顾客允许重试,服务台可为顾客提两种服务,每个顾客在接受完服务台提供的第一种服务后,要么以概率θ继续接受第二种服务,要么以概率1-θ进入重试区域,并且服务台在服务过程中可能损坏,通过补充变量法得到系统的队长和可靠性指标.     

基于累积前景理论的M/M/1排队模型

基于Kahneman和Tversky提出的累积前景理论(Cumulative Prospect Theory,简称CPT),分析了M/M/1排队模型中顾客的最优到达率问题,此模型包含参照点、S-型价值函数、损失厌恶以及概率的权重函数.分析了模型的适定性问题,并在适定性的基础上对顾客最优到达率进行了分析.基于累积前景理论,商家服务速率越高,最优顾客到达率越高.商品价格和顾客的边际等待成本对最优顾客到达率的影响与服务收益对最优到达率的影响相反.在数值案例中,各要素对顾客最优到达率的影响与期望效用理论(Expected Utility Theory,简称EU)的分析结果是类似的.并指出累积前景理论求出的顾客最优到达率总是比期望效用理论下求出的顾客最优到达率低.     

对M/M/1抢占优先权排队的一些注记

讨论M/M/1抢占优先权排队模型,该模型可以用一个具有可数位相的拟生灭过程来描述.对该过程,得到了其率算子元素的母函数,在此基础上,还得到了联合平稳分布算子几何解的母函数形式.另外,给出了平稳状态时低优先权顾客数分布的概率母函数,结果表明它不是一个有理函数.