一种物联网通信中面向巨连接的基于分组的拥塞控制接入方法技术

本发明专利技术涉及一种物联网通信中面向巨连接的基于分组的拥塞控制接入方法，属于无线通信技术领域。该方法为：1)根据机器类通信设备MTCD的位置信息和业务需求，采用谱聚类算法对MTCD进行分组；2)完成MTCD分组后，根据各个MTCD业务需求的相似性和信道增益为每个MTC组选取合适的网关MTCG，其中MTCG的选取分为初始选择和重新选择两步；3)MTCG通过汇聚和转发数据来辅助MTCD发送数据。本发明专利技术可以有效减少与基站直接连接的MTCD数量，缓解网络拥塞，从而提高网络接入量，并尽可能保障MTCD的时延需求。

【技术实现步骤摘要】
一种物联网通信中面向巨连接的基于分组的拥塞控制接入方法
本专利技术属于无线通信
，涉及一种物联网通信中面向巨连接的基于分组的拥塞控制接入方法。
技术介绍
随着物联网(IoT)的发展，机器到机器(M2M，Machinetomachine)通信将会成为蜂窝网络中主要的通信模式之一。机器与机器通信的快速发展给人们的生活带来了极大的方便，已经渗透了生活中的很多领域，其主要应用包括智能抄表、物品追踪/管理、监控、移动支付等。因此，在未来的移动蜂窝网络下，大量的机器类通信设备(MTCD,Machine-typecommunicationdevice)将被部署。与传统的人类通信(HTC,Human-typecommunication)相比，机器类通信最显著的特点是具有海量连接需求。据预测表明，在2020年蜂窝网络为MTCD提供服务的数量将是手机用户的10到100倍，甚至更多。由于传统的蜂窝网络是为HTC设计的，将大量的MTCD部署在蜂窝网络中必然会引起网络拥塞等问题，从而影响网络的接入性能。因此，在蜂窝网络中，如何大幅提升系统对MTC的接入能力成为迫切需要解决的问题。对于机器类通信业务，数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种物联网通信中面向巨连接的基于分组的拥塞控制接入方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：S1：根据机器类通信设备MTCD的位置信息和时延需求，采用谱聚类算法对MTCD进行分组；S2：完成MTCD分组后，根据各个MTCD时延需求的相似性和信道增益为每个MTC组选取合适的网关MTCG，其中MTCG的选取分为初始选择和重新选择两步；S3：MTCG通过汇聚和转发数据来辅助MTCD发送数据，其过程在两条链路上完成，分别是：MTCD‑MTCG链路和MTCG‑BS链路，而MTCD‑MTCG链路通过短距离无线通信技术实现，负责MTCG的数据汇聚过程，MTCG‑BS链路使用蜂窝通信技术，负责MTCG数据转发...

【技术特征摘要】
1.一种物联网通信中面向巨连接的基于分组的拥塞控制接入方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：S1：根据机器类通信设备MTCD的位置信息和时延需求，采用谱聚类算法对MTCD进行分组；S2：完成MTCD分组后，根据各个MTCD时延需求的相似性和信道增益为每个MTC组选取合适的网关MTCG，其中MTCG的选取分为初始选择和重新选择两步；S3：MTCG通过汇聚和转发数据来辅助MTCD发送数据，其过程在两条链路上完成，分别是：MTCD-MTCG链路和MTCG-BS链路，而MTCD-MTCG链路通过短距离无线通信技术实现，负责MTCG的数据汇聚过程，MTCG-BS链路使用蜂窝通信技术，负责MTCG数据转发过程。2.根据权利要求1所述的一种物联网通信中面向巨连接的基于分组的拥塞控制接入方法，其特征在于：所述步骤S1具体为：S101：计算系统中M个MTCD之间的相似度，即MTCDi与MTCDj之间的距离相似度时延相似度联合相似度sij，i,j＝1,2,…,M；S102：通过sij构造相似度矩阵S，再根据相似度矩阵构造对角矩阵D和规范化拉普拉斯矩阵Lrw，并求得矩阵Lrw的特征值和特征向量；S103：依据特征值的突变得到MTCD的分组数目Ng；S104：将分组数Ng和相似度矩阵代S入到k-means聚类算法中得到分组结果。3.根据权利要求1所述的一种物联网通信中面向巨连接的基于分组的拥塞控制接入方法，其特征在于：所述步骤S2具体为：S201：查询每个MTC组中是否已经存在MTCG，若没有，则说明此次是MTCG初始选择，则转至S202；若已存在，则说明是MTCG重新选取，查询计时器，如果其值为Tr，转至S203；S202：根据每个MTC组中设备的数量和MTCG的服务阈值Gth，k∈Ng，将群组k二次划分成R个子组；S203：对所...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁靓，徐露，武彦飞，贾云健，马慧，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50