王雅辉，迟学芬

（吉林大学 通信工程学院，吉林 长春 130012）

1 引言

物联网就是把世界上所有的机器都连接到一张通信网中，使所有的机器都具备联网和通信的能力，M2M 是物联网当前最普遍的应用形式[1,2]。M2M 的通信需要多种网络的支撑，包括 GSM、CDMA、TD-SCDMA等蜂窝网络，WLAN、WPAN等专用无线网络以及 Internet等各种网络[3]。由于WLAN具有中小范围覆盖和高速率接入等显著优势，3GPP及3GPP2等组织皆考虑了WLAN与第三代移动通信的融合问题，既能弥补移动业务中速率的不足，又能提高业务移动性和覆盖面。运营商所建设的以3G为主体、以WLAN为重要补充的无线宽带数据网将成为M2M通信的最佳承载平台。

目前，国内外对M2M的学术研究尚处于起步阶段，有限的研究结果主要集中于M2M基本应用问题，如市场预测、支撑平台、业务管理、终端模块等[4]。对 M2M 业务数学建模和基于特定网络模型（如WLAN）性能评价的研究报道几乎是空白。3GPP定义了7类35种M2M业务，本文研究最典型、也是最重要的一类M2M业务——小数据（small data）业务，其基本特点为具有巨大的随机业务数量、每次通信数据量小，且具有时延容忍、耐性重试特性。本文基于排队理论，针对IEEE 802.11，建立M2M小数据业务的网络分析模型，基于业务特性优化WLAN。

在基于排队理论的 WLAN研究领域，研究成果集中于WLAN服务时间建模和WLAN的系统性能分析。Bianchi提出的二维马尔可夫链模型广泛应用于关于IEEE 802.11协议DCF (distributed coordination function) 的性能分析中，但是这个分析模型存在一些明显的缺陷[5]，后来很多文献对DCF做了深入的研究，改进了Bianchi的模型。ZA推导了一个饱和时延，考虑了信道忙时退避计数器停止[6]；……