M2M为通信智能家庭、工业自动化、智能传输、医疗、智能设备、环境监控、自然灾害预测等应用带来了重大革新。LTE网络支持IP互联,适应性强,可灵活分配无线资源,能够支持设备大规模接入网络。基于LTE小基站设计M2M通信专网,具有独特的优势本文基于LTE技术实现众多无缆地震仪的组网数据回收系统。无缆地震仪是野外监测地震勘探信号的重要仪器,大量的地震仪节点在人工震源信号发出时,同时启动数据采集,并发请求数据传输。这种在野外的临时性应用,需要快速部署的无线通信系统支撑,而众多节点突发地向服务器上传采集到的数据,与传统的随机通信模式不同。论文围绕基于小基站的地震仪回收专网技术开展研究,主要工作如下:(1)研究并简化LTE协议,设计并组建适用于数据回收的LTE专网。简化了 3GPP的LTE核心网协议,基于开源工程实现了核心网系统,支持专网数据回收。组建的系统包括核心网、小基站、用户终端,开发了服务器及终端的程序。LTE专网的上行传输速率可以达到8Mbit/s,下行传输速率可以达到30Mbit/s。(2)针对多节点并发数据回收的需求,论文研究上行调度算法的优化方法。将上行调度过程分成两部分:上行时域调度和上行资源分配,并分别对两个步骤的算法进行改进。对于时域调度,因LTE上行调度器无法得到用户时延,论文改进了 PF算法,设计一种机制,通过BSR估计用户时延。论文也对资源分配中的RME算法进行了改进。仿真结果表明改进算法可以在保证用户最大时延需求下有效提高系统吞吐率。