5G大规模机器类通信中的传输技术

宫诗寻+陶小峰

中图分类号：TN929.5 文献标志码：A 文章编号：1009-6868 （2017） 03-0020-004

摘要：机器类通信（MTC）是物联网（IoT）的潜在挑战，作为MTC分支的大规模机器类通信（mMTC）涉及IoT的大规模部署问题，是5G的重要应用场景之一。针对mMTC场景中的传输技术，重点介绍了mMTC场景中的数据采集技术及其在无线传感器网络（WSNs）中的应用。此外，还指出了mMTC技术所面临的一些挑战。

关键词： mMTC；数据采集；WSNs；IoT

Abstract： Machine type communication （MTC） is a potential challenge in internet of things （IoT）. As the branch of MTC， massive machine type communication （mMTC） involves large-scale deployment of IoT which has been an important application of 5G. In this paper， we focus on the transmission technologies of 5G massive machine type communication， and mainly introduce the technologies of data acquisition in mMTC and its applications in wireless sensor networks （WSNs）. Moreover， some challenges of mMTC technology are pointed out.

Key words： mMTC； data acquisition； WSNs； IoT

在4G商用之后，5G技术随即成为了最热门的研究内容。3G和4G技术主要集中在移动宽带业务，旨在解决人与人之间的连接，而5G则着眼于实现“万物互联”[1]。可见5G的业务形态已經发生很大变化，将是多业务多技术融合的网络。欧盟早在2013年初就在第7框架计划启动了“构建2020年信息社会的无线通信关键技术”（METIS）项目，之后又启动了5G-PPP项目，中国和韩国分别成立了IMT-2020推进组和5G论坛[2-4]。目前5G的愿景与需求已经完成，基本特征已经明确，在不远的将来，物联网（IoT）、车联网、虚拟现实、增强现实、高清视频等都将涵盖大量不同类型的行业用户，这将会是5G所必须要面对的挑战[5-6]。由国际电信联盟（ITU）定义的5G三大场景[7]分别为增强移动宽带（eMBB）、大规模机器类通信（mMTC），以及低时延高可靠通信（URLLC），其中的eMBB场景可以看作是4G移动宽带技术的演进[8]。

机器类通信（MTC）一直是IoT业务的潜在挑战，为IoT的场景之一[9]，对带宽和通信的实时性、可靠性要求较高[10]。在第3代合作伙伴计划（3GPP）对MTC的定义中，MTC是一种数据通信形式，它涉及到一个或多个不需要人机交互的实体，与传统的移动网络通信相比，MTC拥有更低的开销，并且还能够满足海量链接。……