Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Учет специфики доступа большого числа устройств при межмашинном взаимодействии в современных сотовых сетях


https://doi.org/10.31799/1684-8853-2018-4-105-114

Полный текст:


Аннотация

Введение: межмашинное взаимодействие, предполагающее передачу информации от всевозможных беспровод­ных устройств, вызывает существенный интерес со стороны сотовых операторов. При этом важно отслеживать и пре­дотвращать ситуации перегрузки, связанные с доступом в сеть большого числа таких устройств в течение короткого промежутка времени.

Цель: анализ режима перегрузки радиосети на этапе начального доступа с учетом специфики межмашинного взаимодействия.

Результаты: рассмотрена система, включающая в себя множество счетчиков, сиг­нализирующих об аварийных ситуациях и автономно собирающих информацию о расходе электроэнергии. Предложен аналитический подход, позволяющий изучать функционирование такой системы с большим числом устройств, а также анализировать влияние настроек протокола случайного доступа в сотовую сеть и механизмов управления перегрузками на вероятность успешного доступа, задержку доступа к среде и потребляемую устройствами мощность. Проведено сопо­ставление полученных аналитических результатов с данными имитационного моделирования.


Об авторах

О. С. Галинина
Технологический университет г. Тампере.
Россия

PhD, старший научный сотрудник.

 Коркеакоулункату, 1, Тампере, 33100. 



С. Д. Андреев
Технологический университет г. Тампере.
Финляндия

PhD, старший научный сотрудник.

 Коркеакоулункату, 1, Тампере, 33100. 



А. М. Тюрликов
Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения.
Россия

доктор техн. наук, профессор.

Б. Морская ул., 67, Санкт-Петербург, 190000.



Список литературы

1. Machine-To-Machine (M2M) & Smart Systems Forecast 2010–2014. Harbor Research Report, 2009. https://www.slideshare.net/harborresearch/harborresearch-machine-to-machine-m2-m-smart-systemsmarket-forecast (дата обращения: 22.08.2018).

2. Palattella M. R., Dohler M., Grieco L. A., Rizzo G., Torsner J., Engel T., Ladid L. Internet of Things in the 5G Era: Enablers, Architecture, and Business Models// IEEE Journal on Selected Areas in Com- munications. 2016. N 34(3). P. 510–527.

3. Emmerson B. M2M: the Internet of 50 Billion Devices// Win-Win Magazine. 2010. N 1. P. 19–22.

4. Gazis V. A Survey of Standards for Machine-to-Machine and the Internet of Things// IEEE Communications Surveys and Tutorials. 2017. N 19(1). P. 482–511.

5. ETSI. Machine-to-Machine Communications (M2M); M2M Service Requirements. TS 102 689. 2010. https://www.etsi.org/deliver/etsi_ts/102600_102699/102689/01.01.01_60/ts_102689v010101p.pdf (дата обращения: 22.08.2018).

6. Andreev S., Galinina O., Koucheryavy Y. Energy-Efficient Client Relay Scheme for Machine-to-Machine Communication// Global Telecommunications Conference (GLOBECOM). 2011. P. 1–5.

7. Iraji S., Mogensen P., Ratasuk R. Recent Advances in M2M Communications and Internet of Things (IoT)// IJWIN. 2017. N 24(3). P. 240–242.

8. 3GPP. System Improvements for Machine-Type Communications. TR 23.888. 2011. http://www.qtc.jp/ 3GPP/Specs/23888-b00.pdf (дата обращения: 22.08.2018).

9. 3GPP. Study on Enhancements for MTC. TR 22.888. 2012. http://www.3gpp.org/ftp/Specs/archive/22_ series/22.888/22888-c00.zip (дата обращения: 22.08.2018).

10. 3GPP. Machine-Type and other Mobile Data Applications Communications Enhancements. TR 23.887. 2012. http://www.3gpp.org/ftp/Specs/archive/23_series/23.887/23887-c00.zip (дата обращения: 22.08.2018).

11. Ksairi N., Tomasin S., Debbah M. A Multi-Service Oriented Multiple Access Scheme for M2M Support in Future LTE// IEEE Communications Magazine. 2017. N 55(1). P. 218–224.

12. Ali A., Shah G. A., Arshad J. Energy Efficient Techniques for M2M Communication: A Survey// J. Network and Computer Applications. 2016. N 68. P. 42–55.

13. 3GPP. Evolved Universal Terrestrial Radio Access (EUTRA); Medium Access Control (MAC) Protocol Specification. TS 36.321. 2007. http://www.qtc.jp/3GPP/Specs/36321-800.pdf (дата обращения: 22.08.2018).

14. Koseoglu M. Lower Bounds on the LTE-A Average Random Access Delay Under Massive M2M Arrivals// IEEE Trans. Communications. 2016. N 64(5). P. 2104–2115.

15. Johnson C. Long Term Evolution in Bullets. — Louisville, CreateSpace Independent Publishing Platform, 2010. — 280 p.

16. Rico-Alvariño A., Vajapeyam M., Xu H., Wang X., Blankenship Y. W., Bergman J., Tirronen T., Yavuz E. A. An Overview of 3GPP Enhancements on Machine to Machine Communications// IEEE Communications Magazine. 2016. N 54(6). P. 14–21.

17. Gursu H. M., Vilgelm M., Kellerer W., Reisslein M. Hybrid Collision Avoidance-Tree Resolution for M2M Random Access// IEEE Trans. Aerospace and Electronic Systems. 2017. N 53(4). P. 1974–1987.

18. Alavikia Z., Ghasemi A. Collision-Aware Resource Access Scheme for LTE-based Machine-to-Machine Communications// IEEE Trans. Vehicular Technology. 2018. N 67(5). P. 4683–4688.

19. 3GPP. TSG RAN WG2. RACH Intensity of Time Controlled Devices. R2-102296. 2010. http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/wg2_rl2/TSGR2_69bis/Docs/ R2-102296.zip (дата обращения: 22.08.2018).

20. Maeder A., Staehle D., Rost P. The Challenge of M2M Communications for the Cellular Radio Access Network// 11th Wurzburg Workshop on IP: Joint ITG and Euro-NF Workshop. 2011. P. 1–2.

21. 3GPP. Study on RAN Improvements for Machine-type Communications. TR 37.868. 2011. http://www.3gpp. org/ftp/Specs/archive/37_series/37.868/37868-b00. zip (дата обращения: 22.08.2018).

22. 3GPP. Feasibility Study for Further Advancements for E-UTRA (LTE-Advanced). TR 36.912. 2011. https://www.etsi.org/deliver/etsi_tr/136900_136999/136912/10.00.00_60/tr_136912v100000p.pdf (дата обращения: 22.08.2018).

23. Dohler M., Alonso-Zrate J., Watteyne T. Machine- to-Machine: An Emerging Communication Paradigm// Wireless World Research Forum. 2010. P. 1–4.

24. Kleinrock L., Lam S. Packet-Switching in a Multi-Access Broadcast Channel: Performance Evaluation// IEEE Trans. on Communications. 1975. N 23(4). P. 410–423.

25. Sidi M., Segall A. Two Interfering Queues in Packet- Radio Networks// IEEE Trans. on Communications. 1983. N 31(1). P. 123–129.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Галинина О.С., Андреев С.Д., Тюрликов А.М. Учет специфики доступа большого числа устройств при межмашинном взаимодействии в современных сотовых сетях. Информационно-управляющие системы. 2018;(4):105-114. https://doi.org/10.31799/1684-8853-2018-4-105-114

For citation: Galinina O.S., Andreev S.D., Tyurlikov A.M. On Multiple Access of a Large Number of Machine-Type Devices in Cellular Networks. Information and Control Systems. 2018;(4):105-114. (In Russ.) https://doi.org/10.31799/1684-8853-2018-4-105-114

Просмотров: 81


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1684-8853 (Print)
ISSN 2541-8610 (Online)