面向多模式机器型通信的无线网络资源调配机理研究

The diverse Internet-of-Things applications require that machine-type communications (MTC) have multiple communication modes, which brings opportunities and challenges to the resource scheduling and allocation in wireless networks. This proposal is on resource scheduling and allocation mechanism in wireless networks for multi-mode MTC. Considering the fluctuations of characteristics and requirements according to location and time, as well as partially controllable communication modes for multi-mode MTC services, the proposal focuses on solving a key scientific problem, namely, the contradiction between the uncertainties in multi-mode MTC and the guarantee of quality-of-service. To solve the above problem, we first establish the model of multi-mode MTC services and propose access control schemes to optimize the expectation of the wireless resource utilization. Further, we propose transmission scheduling methods that guarantee quality-of-service of multi-mode MTC services, and propose cooperative transmission methods by exploiting diverse characteristics and requirements of multi-mode MTC services. Our proposal has the potential to enhance the capabilities of the wireless network operators to guarantee the quality-of-service of more MTC services with limited wireless resources.

多样化的物联网应用需要机器型通信具有多种通信模式，这给无线网络资源调配带来了机遇和挑战。本课题拟开展面向多模式机器型通信的无线网络资源调配机理研究。针对多模式机器型通信业务随地点、时间波动的特征与需求，以及部分可控的通信模式，本课题重点解决多模式机器型通信的不确定性与服务质量保障之间的矛盾这一关键科学问题。为了解决上述问题，我们首先建立多模式机器型通信业务的模型并提出接入控制策略，以优化无线资源利用率的期望。进一步，提出保障多模式机器型通信服务质量的传输调度方法，以及能利用差异化特征与需求的多模式机器型通信业务协同传输方法。本项目的研究可以提升无线网络运营商在有限的无线资源下为多模式机器型通信业务提供服务质量保障的能力。

多样化的物联网应用需要机器型通信具有多种通信模式，这给无线网络资源调配带来了机遇和挑战。本项目开展了面向多模式机器型通信的无线网络资源调配机理研究。针对多模式机器型通信业务随地点、时间波动的特征与需求，以及部分可控的通信模式，本课题重点解决多模式机器型通信的不确定性与服务质量保障之间的矛盾这一关键科学问题。为了解决上述问题，我们首先研究机器型通信业务的模型并建立基于边缘缓存的服务框架，以缓解无线资源瓶颈。进一步，研究保障机器型通信服务质量的多模式传输调度方法，以及能利用差异化特征与需求的多模式机器型通信业务协同传输方法。本项目的主要研究成果包括三个方面：首先，针对机器型通信业务特征，提出了基于深度强化学习的物联网暂态数据边缘缓存框架。其次，针对多模式传输调度，提出了基于非正交多址接入的数据多播策略与基于终端直通的数据预缓存策略。最后，针对物联网数据传输与处理，提出了多模式机器型通信资源协作式调度策略。本项目的研究可以提升无线网络运营商在有限的无线资源下为多模式机器型通信业务提供服务质量保障的能力。