H2H和M2M共存场景下大规模异质M2M终端接入控制理论与方法研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    61771486
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    62.0万
  • 负责人：
    王聪
  • 依托单位：
    中国人民解放军陆军工程大学
  • 学科分类：
    F0104.通信网络
  • 结题年份：
    2021
  • 批准年份：
    2017
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2018-01-01 至2021-12-31

项目摘要

This research focus on access control theory of massive and heterogeneous M2M terminal devices under H2H and M2M coexistence scenarios. To meet the request of massive and heterogeneous M2M terminal devices access and guarantee of QoS for heterogeneous M2M businesses, we will figure out the following two scientific problems. One is the access control method of massive M2M terminals in heterogeneous cellular network environment. The other is resource allocation and energy efficiency optimization method of massive M2M terminals uplink channels in Ultra Dense Networks (UDN) environment with H2H/M2M coexistence. The main tasks include: optimizing random access control mechanism with business characteristics, studying access control method of M2M devices and optimizing energy efficiency of M2M devices in UDN with H2H/M2M coexistence. The creative contribution of this project is: presenting a new feather extraction method of heterogeneous M2M service based on application scenarios and QoS requirements, proposing an adaptive scheme of random access method based on service feather and providing methods for load balancing, network selection and system capacity optimization in UDN with H2H/M2M coexistence. The purpose of this research is to solve the future massive terminal access control problem and provide a theoretical basis and technical support.
本课题拟开展H2H和M2M共存场景下大规模异构M2M终端接入控制理论与方法的相关研究。针对目前无线蜂窝网络既不能满足大规模M2M终端的接入请求，也无法保障异质M2M通信业务QoS需求等问题，重点解决异构蜂窝网络环境下大规模M2M终端接入控制和超密集异构蜂窝网络环境中H2H/M2M混合场景下大规模上行M2M终端资源分配能耗优化等关键科学问题。研究内容包括：H2H/M2M混合场景下基于业务内容特征的随机接入控制机制优化；超密集异构蜂窝网络环境中H2H/M2M混合场景下的接入控制方法和H2H/M2M混合场景下的能效优化方法。主要创新点是：提出一种基于应用场景和QoS需求的异质M2M业务特征提取方法；提出一种基于业务特征的自适应随机接入控制方法；提出超密集网络H2H/M2M混合场景下的网络选择、负载均衡和系统容量优化方法。本课题的研究为解决未来大规模终端接入控制问题提供理论依据和支撑技术。

结项摘要

机器对机器（Machine To Machine，M2M）通信指在没有或极少人为干预条件下，自动实现机器或设备之间的信息传递，即实现人、机器、系统之间建立通信连接的技术和手段。M2M通信是未来物联网和泛在网的重要组成部分，也是5G网络的重要应用方向之一，在电子医疗、智能家居、智能交通以及智慧城市等领域有着广阔的前景，是国民经济新兴增长点。. M2M入网设备数量呈指数增长，预计未来将远远超过H2H通信设备的数量。本课题针大规模M2M终端接入带来的网络拥塞导致的系统性能下降等问题，从接入控制协议设计与分析、接入控制机制、M2M设备上行功率优化、异构网络环境下信道选择、异构网络环境下用户分配、共存场景下M2M设备功率控制和干扰消除等方向开展研究，讨论了H2H和M2M共存场景下大规模异质M2M终端接入控制理论与方法，取得了一定的创新成果。主要工作包括：. 1、课题组围绕H2H和M2M混合场景的特点，聚焦大规模M2M设备接入控制方法，分别从前导码分配、分组接入、基于组寻呼的负载均衡等方面开展研究，研究结果表明提出的方法在信道利用率、接入成功率、时延以及能量效率等方面具有一定的优势，取得一些创新成果。. 2、针对M2M通信中信令过载的问题，课题组提出了一种时隙ALOHA和TDMA混合的MAC协议，并对协议的公平性、QoS保障、以及预回退机制等进行分析。结果表明提出的混合协议在接入成功率、平均传输次数和公平性等方面优于传统MAC协议。. 3、针对异构蜂窝网络环境中 H2H 和 M2M 混合场景下的接入控制问题，课题组分别从网络选择、用户分配、柔性接入以及基于异构云的资源分配等方面开展研究。研究结果表明所提方法在网络利用率、负载均衡、异构M2M业务QoS保障等方面优于传统方法。. 4、针对M2M设备能量受限问题，课题组从上行功率分配、基于图论的干扰协调，以及上行用户分配算法等方面开展研究。结果表明所提方法在设备传输功率、能源效率、系统和速率等方面明显优于传统方法。

项目成果

期刊论文数量（16）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（9）
专利数量（3）
Performance Analysis of a Novel Hybrid S-ALOHA/TDMA Protocol for Beta Distributed Massive MTC Access.
用于 Beta 分布式大规模 MTC 接入的新型混合 S-ALOHA/TDMA 协议的性能分析
  • DOI：
    10.3390/s17122875
  • 发表时间：
    2017-12-15
  • 期刊：
    Sensors (Basel, Switzerland)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Sui N;Xu Y;Wang C;Xie W
  • 通讯作者：
    Xie W
H2H/M2M共存场景下基于图论的干扰协调机制
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    计算机科学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    随楠楠;徐友云;王聪;谢威;朱赟
  • 通讯作者：
    朱赟
Robust Secure Energy Efficiency Optimization in the MIMO Wiretap Channel with Energy Harvesting
通过能量收集实现 MIMO 窃听通道中稳健安全的能效优化
  • DOI：
    10.1155/2021/5539572
  • 发表时间：
    2021-09
  • 期刊：
    Wireless Communications and Mobile Computing
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Wenfeng Ma;Cong Wang;Hui Tian;Xun Cao;Yuanxiang Yao
  • 通讯作者：
    Yuanxiang Yao
一种H2H和M2M共存下基于异构云的资源分配算法
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    南京邮电大学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    田辉;肖书春;马文峰;王聪;何雷
  • 通讯作者：
    何雷
一种人与人和机器到机器共存下能效最大化的上行用户分配算法
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    电子与信息学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    田辉;王聪;马文峰;朱熠;陈裕田
  • 通讯作者：
    陈裕田

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其他文献

淀粉在鱼糜制品中的应用研究进展
  • DOI：
    10.13995/j.cnki.11-1802/ts.014480
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    食品与发酵工业
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    米红波;王聪;仪淑敏;徐永霞;励建荣;黄建联;丁浩宸;王琪;熊善柏
  • 通讯作者：
    熊善柏
天然产物绝对构型的确定方法
  • DOI：
    10.13220/j.cnki.jipr.2015.06.012
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    国际药学研究杂志
  • 影响因子：
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  • 作者：
    朱统汉;马红光;王聪;赵成英;梅显贵;朱伟明
  • 通讯作者：
    朱伟明
亲水胶体在鱼糜制品中的应用研究进展
  • DOI：
    10.13386/j.issn1002-0306.2018.19.057
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    食品工业科技
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    米红波;苏情;王聪;仪淑敏;徐永霞;励建荣;黄建联;丁浩宸;王琪;谢晶
  • 通讯作者：
    谢晶
近距离煤层多工作面开采沿空侧围岩结构演化规律研究
  • DOI：
    10.13545/j.issn1673-3363.2014.04.018
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    采矿与安全工程学报
  • 影响因子：
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  • 作者：
    孙晓明;王冬;于世波;王聪;郑亚雷;任晓东
  • 通讯作者：
    任晓东
汽轮机叶片表面粗糙度对自发凝结级性能影响的数值研究
  • DOI：
    10.13334/j.0258-8013.pcsee.2015.21.017
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    中国电机工程学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    余兴刚;谢诞梅;王纯;熊扬恒;王聪
  • 通讯作者：
    王聪

其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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