非授权频段m2m通信干扰问题的分析与研究

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1、工学硕士学位论文非授权频段M2M通信干扰问题的分析与研究INTERFERENCEANALYSISFORM2MCOMMUNICATIONSONUNLICENSEDBAND陈舒怡哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：TN929.5学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工学硕士学位论文非授权频段M2M通信干扰问题的分析与研究硕士研究生：陈舒怡导师：陈晓华教授申请学位：工学硕士学科：信息与通信工程所在单位：电子与信息工程学院答辩日期：2015年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学Class

2、ifiedIndex:TN929.5U.D.C:621.3DissertationfortheMaster’sDegreeinEngineeringINTERFERENCEANALYSISFORM2MCOMMUNICATIONSONUNLICENSEDBANDCandidate：ChenShuyiSupervisor：Prof.ChenHsiao-HwaAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringInformationandSpeciality：Commun

3、icationEngineeringSchoolofElectronicsandAffiliation：InformationEngineeringDateofDefence：July,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要伴随着信息化社会的建设，人们对移动通信技术的需求与日俱增。5G技术作为全新的移动通信技术，较4G技术而言，在稳步提高传输速度的基础上，将具有更高的频谱利用率、更低的

4、传输延时、更健全的安全机制及更好的用户应用体验。移动互联网技术的发展是移动通信技术的发展源动力，而物联网技术作为互联网技术的扩展，融合了传感器技术等相关技术，为移动通信技术的再次飞跃提供了可靠的支撑。5G技术与物联网技术的融合，能够帮助人们更快更好地实现智能家居、智能汽车、智能电网乃至智能城市等新兴概念。机器与机器通信(Machine-to-Machine,M2M)是实现物联网的必要手段，其对于移动通信的跨越式发展至关重要。M2M，也被表述为MTC，即Machine-typeCommunication

5、。M2M将通信设备与机器相结合，使一个或多个网络实体进行不需要人为参与的数据通信。M2M通信在授权频段和非授权频段均可进行，但M2M设备数量巨大，仅占用授权频段进行通信必然会占用大量蜂窝网的地址资源，同时大量设备的接入也会造成蜂窝网的堵塞，因此需要使用非授权频段进行通信。显然，非授权频段上M2M通信面临的最大问题就是来自于同频段其他系统的干扰，因此，本文主要讨论了非授权频段上M2M通信受到的干扰问题并从信道分配角度建立干扰避免算法，从而降低非授权频段M2M通信的干扰。误码率和误包率是分析系统工作性能的

6、两个重要指标，而误码率是分析误包率的基础。因此，首先建立误码率模型，计算存在其他系统干扰源时，期望系统的误码率性能。其次，在误包率模型的基础上，从同构及异构两个角度分析了多干扰存在时系统的工作性能。针对这两种不同情形，分别建立误包率分析模型，通过计算值与仿真值对比，证明了模型的有效性。非授权频段的M2M通信存在严重的干扰，这种干扰不仅发生同网络内部，也发生在不同网络之间。随着用户数量的增大，网内及网间干扰产生的影响也会随之增大，因此，如何建立有效的干扰避免算法，降低网内及网间干扰就成为很重要的一个研究

7、课题。本文分别针对静态高密度及静态低密度这两个典型M2M应用场景，建立基于图论的信道分配最优化问题，分别通过遍历及贪婪搜索算法，得到使区域内总干扰最小的信道分配方式。关键词：M2M通信；非授权频段；干扰；误码率；误包率；信道分配算法-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractWiththerapidsocialdevelopment,people'srequirementsforcommunicationsincreaseaccordingly.5Gissupposedtomeetthecom

8、municationrequirements.ThemobilenetworkandtheInternetofThings(IoT)arethetwomaindrivenelementsfor5G.Thedevelopmentofe-Health,VNet,smarthome,smartindustryandsmartenvironmenthasputforwardtheusageofIoT,withbillionsofdevicesconnectedt