陶偉

摘要 利用不斷完善的LTE技術(shù)對(duì)過載物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用和設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，基于物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)體系分析LTE技術(shù)，探討訪問擴(kuò)展限制、物聯(lián)網(wǎng)過載問題、接入類別限制等提出解決方案。本文分析的系統(tǒng)可以利用接收端給發(fā)送端傳輸錯(cuò)誤請(qǐng)求，從而實(shí)現(xiàn)重新傳遞，避免互聯(lián)網(wǎng)下數(shù)據(jù)發(fā)送過量，從而保證物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)快速進(jìn)行，為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供參考。

【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng) 長(zhǎng)期演進(jìn)技術(shù) 過載控制系統(tǒng)

物聯(lián)網(wǎng)是通過終端智能技術(shù)、傳感無線技術(shù)、通信技術(shù)等進(jìn)行建立的，它是結(jié)合了多種技術(shù)，來提高網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)范圍。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在社會(huì)生產(chǎn)中的廣泛使用，也為擴(kuò)展移動(dòng)通信業(yè)務(wù)提供了發(fā)展空間。人們對(duì)信息傳遞速率和網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量有了更高的要求，特別是在監(jiān)控視頻和數(shù)據(jù)移動(dòng)傳輸中，需要具有高速的無線信息通信系統(tǒng)。凡是處于3G和2G環(huán)境下無法滿足這些要求，而LTE技術(shù)在不斷的改進(jìn)中，為移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)通信解決了這些。所以，本文將會(huì)針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)使用LTE視乎設(shè)計(jì)過載控制系統(tǒng)和應(yīng)用進(jìn)行分析。

1 基于LTE技術(shù)的網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)體系

物聯(lián)網(wǎng)建立在LTE基礎(chǔ)上的體系有三個(gè)部分：物聯(lián)網(wǎng)傳感、服務(wù)應(yīng)用、LTE傳輸。在互聯(lián)網(wǎng)情況，使用LTE技術(shù)來增強(qiáng)結(jié)構(gòu)點(diǎn)，可以提高百度云測(cè)試移動(dòng)中心（MTC）通信能力，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備觸發(fā)、消息傳輸?shù)取?/p>

物聯(lián)網(wǎng)LTE技術(shù)的互聯(lián)功能是該技術(shù)的實(shí)體化，通過接口S6m與HLR進(jìn)行訪問，從而移動(dòng)國(guó)際用戶外部身份識(shí)別碼進(jìn)行授權(quán)，之后獲取接口S6m授權(quán)、認(rèn)證和記賬。在高速無線網(wǎng)絡(luò)多媒體傳輸3GPP標(biāo)準(zhǔn)中，T5b、T5a、T5c決定了設(shè)備MTC發(fā)出線路路徑，從而實(shí)現(xiàn)小數(shù)據(jù)傳輸。本文利用MTC時(shí)序設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流程傳輸，在與接口LTE連接，從而接入無線網(wǎng)絡(luò)，然后數(shù)據(jù)可以在MME（負(fù)責(zé)定位UE空間模式）調(diào)節(jié)下安全通過節(jié)點(diǎn)SGSN，實(shí)現(xiàn)MTC轉(zhuǎn)發(fā)，利用TsP端口進(jìn)行信號(hào)翻譯，控制終端出發(fā)信號(hào)面板的服務(wù)器，之后利用界定啊MME實(shí)現(xiàn)MTC數(shù)據(jù)傳輸。

2 LTE技術(shù)概述

LTE技術(shù)可以在多種寬帶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)下進(jìn)行使用，它具有快速空間信號(hào)傳輸?shù)墓δ?，覆蓋范圍比較大。在寬帶20MHz中通過LTE技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)上行50Mbps、下行是lOOMbps的通信速率，在高速移動(dòng)通信過程中，成效顯著。LTE技術(shù)主要包括：多輸入和輸出MIMO技術(shù)和正交頻分復(fù)用OFDM技術(shù)等。OFDM在通信信道技術(shù)中使用頻域范圍有多個(gè)正相交子信道，可以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞，同時(shí)也可以將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行同時(shí)編碼，減少子數(shù)據(jù)流的傳輸速度，在子信道中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的調(diào)制和傳輸。利用OFDM技術(shù)可以提高數(shù)據(jù)傳輸速率，對(duì)于大容量的數(shù)據(jù)也能實(shí)現(xiàn)快速傳輸，具有很強(qiáng)的傳遞競(jìng)爭(zhēng)例。在通信系統(tǒng)中使用發(fā)送端和接收端MIMO技術(shù)進(jìn)行信號(hào)接收，可以達(dá)到頻譜高使用率，以及較高的通信容量。

3 物聯(lián)網(wǎng)控制過載問題

因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)系統(tǒng)比較復(fù)雜，主要會(huì)出現(xiàn)兩種過載情況：

（1）是很多MTC設(shè)備對(duì)網(wǎng)絡(luò)提出緊急訪問;

（2）就是基站服務(wù)器出現(xiàn)問題。

前者會(huì)造成系統(tǒng)短時(shí)間較大的訪問量，后者會(huì)造成MTC設(shè)備資源請(qǐng)求下降，從而出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)過載情況。詳細(xì)見表l。

4 基于LTE技術(shù)下控制物聯(lián)網(wǎng)過載系統(tǒng)

4.1 類別接入限制

LTE技術(shù)中有兩種MTC設(shè)備：一種是延遲時(shí)間設(shè)備，一種是普通設(shè)備MTC。在信息系統(tǒng)儲(chǔ)存模塊中ACB控制狀態(tài)接入類有兩種，包括允許和禁止。禁止接入類在信息系統(tǒng)中也存在兩種儲(chǔ)存方式分別是：ac_BarringTime和ac_Barring Factor，設(shè)備是否在PRAChe中接入是由ac_BarringTime決定，允許接入是acBarring Factor。普通MTC在ACB機(jī)制中可作為控制機(jī)制。

4.2 訪問擴(kuò)展限制

利用LTE技術(shù)可以控制設(shè)備MTC在數(shù)據(jù)發(fā)送中延遲時(shí)間長(zhǎng)一點(diǎn)，設(shè)備對(duì)時(shí)間不敏感，其中接入真實(shí)性和成功率比較關(guān)鍵，該這種可以允許時(shí)間延遲在傳輸過程中。首先，需要將嵌入式陣列塊EAB到設(shè)備檢查中。在Release-11EAB方案中，模塊設(shè)計(jì)原理是：常規(guī)接入0-9MTC等級(jí)，而網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以根據(jù)實(shí)際過載情況限制或是啟動(dòng)接入設(shè)備MTC。業(yè)務(wù)信息廣播（SI廣播）是對(duì)MTC等級(jí)接入進(jìn)行控制，從而在設(shè)備廣播中得到信息，是否要接入根據(jù)自身情況選擇等級(jí)接入，有效EAB情況下，這時(shí)廣播中周期EAB信息會(huì)被蜂窩網(wǎng)設(shè)置為設(shè)備MTC廣播，將其設(shè)備作為自動(dòng)定時(shí)廣播中心。為了避免接入系統(tǒng)的MTC設(shè)備出現(xiàn)故障，需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)中EAB主要信息進(jìn)行及時(shí)更新，用戶利用尋呼通知指示SI廣播網(wǎng)絡(luò)即可進(jìn)行EAB更新，SI廣播是根據(jù)修改變化之前接入規(guī)定容量邊界。

4.3 限制完善

基于時(shí)間建立改進(jìn)限制變?yōu)橹鲃?dòng)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，原理是：將消息通過發(fā)送端設(shè)備傳輸給接收端服務(wù)器，消失傳輸失敗，沒有再進(jìn)行請(qǐng)求，其中在消息傳遞的空閑信道時(shí)，可以主動(dòng)進(jìn)行請(qǐng)求信息接入，再次給發(fā)送端傳遞一次信息，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)送端和網(wǎng)絡(luò)的連接。

例如：在設(shè)計(jì)的某電網(wǎng)智能計(jì)量應(yīng)用系統(tǒng)中，如果應(yīng)用客戶每個(gè)月將電能使用給電站報(bào)告，到月末電能智能表會(huì)與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器連接發(fā)送請(qǐng)求。在網(wǎng)絡(luò)因?yàn)樵O(shè)備傳輸較多出現(xiàn)過載情況時(shí)，智能電表發(fā)出請(qǐng)求信息到基站過程中，會(huì)終端信息介入，這時(shí)利用IBS方式，對(duì)基站服務(wù)器進(jìn)行檢查，檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)情況，指導(dǎo)有空閑網(wǎng)絡(luò)容量時(shí)，將空閑網(wǎng)絡(luò)信息給基站電表發(fā)送過去，如果沒有重新介入電表數(shù)據(jù)的請(qǐng)求，就不會(huì)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接。

5 物聯(lián)網(wǎng)LTE技術(shù)的應(yīng)用

在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)置中使用LTE技術(shù)，可以利用控制其和傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)自主傳感器的疊加，加工LTE技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接，在通信中數(shù)據(jù)會(huì)從自組織網(wǎng)絡(luò)中流回到無線網(wǎng)中，會(huì)產(chǎn)生較大頻率的業(yè)務(wù)包，這樣hi給無線網(wǎng)絡(luò)造成負(fù)擔(dān)。使用LTE中的OFDM技術(shù)可以建立多個(gè)子信道的傳輸路徑，實(shí)現(xiàn)對(duì)高數(shù)據(jù)流的轉(zhuǎn)換，利用調(diào)度器在無線換將對(duì)資源進(jìn)行調(diào)控和動(dòng)態(tài)控制，子啊物聯(lián)網(wǎng)LTE中業(yè)務(wù)包高頻詞和小規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)，可以按照協(xié)議層需求對(duì)LTE技術(shù)進(jìn)行調(diào)整。另外，LTE是不能主動(dòng)釋放的，在與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接時(shí)，才能將消息鏈路進(jìn)行釋放，之后根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)藥物將LTE技術(shù)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)置，達(dá)到與物聯(lián)網(wǎng)相匹配的運(yùn)行模式。

針對(duì)核心網(wǎng)絡(luò)方面，手機(jī)在傳輸業(yè)務(wù)信號(hào)時(shí)，需要建立無線承載，這時(shí)利用NAS（附屬網(wǎng)絡(luò)儲(chǔ)存）建立消息通知渠道，實(shí)現(xiàn)無線承載建設(shè)，同時(shí)進(jìn)行無線承載QCI（業(yè)務(wù)名稱）信息的傳輸。QCI可以對(duì)3GPP進(jìn)行定義，利用SI消息將無線承載與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，核心網(wǎng)需要提前與網(wǎng)絡(luò)連接才能符合釋放信息的條件。在這個(gè)傳輸過程中，保證核心網(wǎng)NAS處于ATTACh狀態(tài)下，將接收IP地址儲(chǔ)存，將底層線路釋放，這時(shí)就不會(huì)改變IP地址了。

在接入層方面，根據(jù)QCI核心網(wǎng)同步設(shè)置網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，這樣可以保證資源的高效配置，LTE用戶想要更加靈活的進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，需要使用資源共享配置，如果短時(shí)間內(nèi)數(shù)據(jù)不顯示，可以將系統(tǒng)與省電模式周期介入，根據(jù)業(yè)務(wù)的不同與系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)參數(shù)調(diào)整。

6 結(jié)語(yǔ)

目前，物聯(lián)網(wǎng)的使用范圍比較大，利用LTE解決通信問題的相關(guān)技術(shù)還不成熟，LTE在物聯(lián)網(wǎng)中的使用還處于初步研究階段，利用LTE技術(shù)可以有效實(shí)現(xiàn)寬帶下數(shù)據(jù)快速傳遞，具有很大的應(yīng)用價(jià)值。

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