蜂窝网络中面向mtc应用的资源分配策略研究

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1、．一．节三－，．夺留許義名若大赛ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＣｈｉｎａ硕±学位论文？書巧絲＞ｔ巧向ＭＴＣｉ论文题目＾用的资源分妃策嗦研堯作者姓名信息与通信工程学科专业邱吟敎投导师姓名．二〇一年五月完成时间中頌种＃我禾乂緣硕±学位论文＃蜂窝网络中面向ＭＴＣ应用的资源分配策略研究作者姓名：王蠢学科专业：通信与信息系统导师姓名：邱玲教授二〇—完成时间：六年五月福＇■ｋ■ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅ

2、ａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＣｈｉｎａＡ’ｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｆｏ「ｍａｓｔｅｒｓｄｅｇｒｅｅ參ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＲｅｓｏｕｒｃｅＡｌｌｏｃａｔｉｏｎｆｏｒＭＩＣＡｌｉｃａｔｉｏｎｓｉｎＣｅｌｌｕｌａｒＮｅｔｗｏｒｋｓｐｐＡ’ｕ化ｏｒｓＮａｍｅ；ＸｉｎＷａｎｇＳｐｅｃｉａｌｉｔ：Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓａ打ｄＩｎｆｂｒｍａｔｉｏ打Ｓｙｓｙｔ；ｅｍｓＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＬｉｎｇｉｕＱＦｉｎｉｓｈｅｄｔｉｍｅ：Ｍａ２０１６ｙ，中国科学技术大学学位论文原创性声

3、明本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研巧工作所取得的成果。除己特别加标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人已经发表或撰写过的研究成果一。与我同工作的同志对本研究所做的贡献均己在论文中作了明确的说明。作者签名：ｉＬ签字日期：Ｕ中国科学技术大学学位论文授权使用声明作为申请学位的条件之一，学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥：有学位论文的部分使用权，即学校有权按有关规定向国家有关部ｎ或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被査阅和借阅，可Ｗ将学位论文编入《中国学位论文全文数据库》等有关数据库进行检索，可Ｗ采用

4、影印、缩印或扫描等复制一致手段保存、汇编学位论文。本人提交的电子文搜的内容和纸质论文的内容相。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。公开□保密（）＿＿年＾：：名作者签名－ｉＡｉ导师签＾签字日期：ｆ）．Ｉ；献签字日期＾巧要。机器类通信作为当前阶段物联网的主要应用形式，呈现出了蓬勃的发展道势部署机器类通信依赖于设备和网络间的连接，由于蜂窝网络覆盖广泛，其成为最直接及最现实的承载网络。然而，机器类通信终端数量巨大、业务类型众多等思著的特性给蜂窝网络的资源分配带来了严峻的挑战，因此，研究蜂窝网络中面向机器类通信应用

5、的资源分配策略具有非常重要的意义。在蜂窝网络中、正＞，根据系统的多址方式，可（＾分为随机多址交多址（＾１及非正交多址等主要几类。不同的多址方式将会给蜂窝网络的资源管理造成不同的影响，因此，本文将在不同的多址方式下，面向机器类通信应用的资源分配策略为研究重点，围绕着不同的目标，展开深入的研充。针对正交多址方式下一，面向机器类通信应用的资源分配问题，本文提出了种准入控制及资源分巧联合优化策略。考虑到机器类通信终端数量众多的特性，针对正交多址系统中人与人通信和机器类通信巧存场景系统过载的情况，首先，本文形成了Ｗ最大化准入的机器类通信设备数目

6、为目标的优化问题。由于所形成的混合整形非线性规划问题是非凸的，难Ｗ求得其最化解，随后，本文通过对约。束条件的凸松弛将其转化为标准凸问题，由求解该凸问题得到原问题解的上界最后求解复杂度一一，本文进，为了降低步提出了种准入控制及资源分配联合优化算法。仿真结果表明，所提算法与原问题解的上界相比性能损失小，并且明显优于两种对比算法。针对非正交多址方式下，面向机器类通信应用的资源分配问题，本文提出了一种最大化系统加权和速率的资源分配策略。首先，根据非正交多址系统的接收，Ｊｌ机特性，本文建立了机器类通信设备上行数据速率的模型并由此形成了＾＾最大

7、化系统加权和速率为目标的优化问趣。由于该问超是非凸非连续的，随后，本文。将其拆分为功率及子载波分巧两个子问陋通过序贯凸近似Ｗ及迭代，本文最终求得原问题的次优解一。依据该次优解，本文提出了种最大化加权和速率的资源分配算法。仿真结果表明，所提算法在加权和速率及设备连接巧等方面都优于对比算法，能够更好地适用于机器类通信的大连接场景。关键词：机器类通信资源分配准入控制序贯凸近似ＩＡＢＳＴＲＡＣＴＡＢＳＴＲＡＣＴＡｓｔ：ｈｅｍａｉｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏ打ｆｏｒｍｏｆｔｈｅＩ打化ｍｅｔｏｆＴｈｉｎｇｓ（