机器通信
8.1海量机器通信
海量机器通信（mMTC）为大量低成本、低能耗的设备提供了有效连接方式。 mMTC 包括众多不同的用例，包括大范围部署的、海量的、广泛地理分布的终端（如传 感器和传动装置），这些终端可以用于监视和执行区域覆盖测量，也包括本地的连接用例，例如智慧家庭，或者居住区室内的电子设备，或者个人网络。相对于 xMBB 业务，这些 用例的共性是数据流量小，零星地产生数据。由于频繁的电池充电和更换对于大量的终 端设备是不现实的，事实上，终端设备一旦被部署，将会保持在最低发送状态，最小化终端开机时间。特别是将高能耗部分部置在基础设施一侧，和今天的网络相比，增加了 不对称性，这个趋势是与 xMBB 完全背道而驰的。
mMTC 必须足够通用，才能支持新的未知用例，而不应当限制在今天可以想象的范 围。为了管理高度异构的 mMTC 设备，5G 提供了三种不同的 mMTC 方案：直接网络接 入（MTC-D）、聚合节点接入（MTC-A）和短距离 D2D 接入［当端到端 mMTC（MTC-M） 设备处于邻近区域时］，如图 2.4 所示。理想情况下，相同的空中接口可以用于所有三种 接入类型来降低终端成本。大多数终端将采用 MTC-D 接入方式。mMTC 的主要挑战是 大量的终端、覆盖延伸、协议效率和廉价低能的终端，见第 14 章。
与主要赋能工具的链接
对于面向连接的 mMTC 流量，DyRAN、内容本地化和数据流支持通过将内容存 储在网络中，来降低传输数据量，从而延长电池的续航能力。中继技术也可以提升 DyRAN 覆盖。与 xMBB 相反，mMTC 会受益于更紧密集成的控制面和用户面，这也将 影响 LSCP 设计。
8.2 超可靠机器类通信
超可靠机器类通信（uMTC）为要求严格的应用提供超可靠和低时延通信，其中两个 典型应用是道路安全与高效交通和工业制造（见图2.5） ，二者都对低时延和高可靠性有严 格要求。在道路安全和高效交通应用中，在交通参与者之间的信息交换，使用车辆与车 辆通信（V2V）、车辆与行人通信（V2P）以及车辆和基础设施（V2I）通信进行。道路 安全和高效交通应用的通信统称为车辆与其他的通信（V2X），包括 V2V，V2P 和 V2I。
V2X 通信包括周期性信息和事件驱动信息。周期性信息发送用来规避险情。参与的车辆可以周期性地（例如每隔 10ms）向一定范围内（例如 100m）的接收器广播自己的位置、速度和移动轨迹。事件驱动信息在监测到异常和 / 或者危险的时候发送，如检测 到逆行车辆或者交通事故时。尽管两种信息都要求高可靠性，但是往往事件驱动信息要 求更高的可靠性，即在邻近区域要求极高可靠性和几乎零时延。
工业制造应用主要可以分为三类：静止设备（包括旋转和移动的部件，大多是室内 部署）、附属于设备的传感器和生产流程控制环路的传动装置。
- 自动运输机器人（包括室内和室外）。类似于 V2X 应用，但是自动运输机器人速 度较低，而且环境并非公共环境。
- 附属于其他设备的监视传感器。这一类传感器的输出不属于生产流程控制。
在工业制造应用中，对于目标发现和通信建立的要求或许不如 V2X 严格，但是可 靠性要求仍然很高。因此，很多用于 V2X 的技术也可以用于工业制造。监视类传感器 可以采用类似 mMTC 的方案，但是较高的可靠性会减少电池续航能力。uMTC 的挑战是 快速建立通信连接、低时延和可靠通信、高系统可用性以及高移动性，参见第 4 章。
与主要赋能工具的链接
在 DyRAN 中，uMTC 可以通过干扰识别和干扰抑制获得性能提升，参见第 11 章。 在 V2X 应用中，干扰环境快速变化。而在工业制造应用场景中，干扰通常不是高斯分布的 [11]。与获得更多的干扰信息的重要性一样，上下文信息和移动预测在 V2X 通信中 起着重要的作用。本地化的内容和数据流对于降低时延和提升可靠性十分重要。交通状 态信息是本地信息，对于其他应用（例如辅助驾驶和远程驾驶），或许需要将应用服务 器从数据中心移到道路边缘来降低时延，这与云计算的总体趋势相反，也会影响 2G 架 构设计，参见第 3 章。通信快速建立和低时延会影响 LSCP。多运营商 D2D 操作包括了 频谱工具箱的频谱接入，参见 2.2.8 节和第 12 章。
第九节：动态无线接入网络