窄带物联网(NB-IoT)作为一种新型的应用技术,非常适用于传感、计量、监控等对时延要求较低、传输速率和传输实时性要求不高的应用领域。NB-IoT技术支持多种灵活的部署模式,包括带内部署、保护带部署和独立部署,能够快速完成大规模的网络部署。无线传感器网络(WSN)是NB-IoT重点支持的领域之一,可以将无线传感器网络大量的数据采集点的数据,通过有效的无线数据传输方式传递到核心网络。为了尽可能覆盖广大的区域,特别是人迹罕至或难以接近的危险区域,NB-IoT网络通常采用宏蜂窝组网,小区半径一般为5～10公里。当无线传感器节点距离基站较远时,无线传感器节点功耗显著增大,将导致传感器节点的生命周期大大缩短。因此,很有必要研究更加有效的、绿色的NB-IoT传输技术,以从根本上提高电池续航时间,延长无线传感器节点的生命周期。本文提出了一种基于LTE-V协作的低功耗NB-IoT接入技术,主要方法是设计一种NB-IoT与LTE-V合作的通信机制,将LTE-V车辆通信节点作为合作的中继节点,完成NB-IoT无线传感器节点的接入和数据传输。通过车辆合作中继的引入,将原有的NB-IoT宏蜂窝通信模式转变为车辆和无线传感器节点之间的短距离通信方式,以更低的功率水平完成数据传输,从而显著降低无线传感器节点功耗,实现无线传感器节点的能量效率最大化。本文具体的研究内容如下:第一、研究了基于LTE-V协作的NB-IoT无线数据传输机制,建立了基于车辆中继的传输模型,并根据网络层的控制要求,设计了针对车辆通信节点和无线传感器节点的传输控制协议。同时,根据无线传感器节点的地理分布特性,设计了两种最优中继节点选择算法。第二、考虑了无线传感器节点不同业务优先级的传输要求,研究了 NB-IoT无线传感器节点与LTE-V车载中继节点的接入方法。论文重点研究了两种不同情况下的无线资源管理技术:针对NB-IoT有优先级的业务,采用M_EDF_PF资源分配算法,优先调度与安全有关实时业务中快到期的业务,满足NB-IoT与安全有关实时业务的QoS要求;对于不存在优先级要求的NB-IoT传输业务,则采用轮询的资源调度算法保证公平性。论文同时研究了多个中继情况下的负载均衡算法,并提出了一种改进的比例公平的资源调度算法。第三、论文分析了基于LTE-V协作的NB-IoT低功耗传输性能,对比了中继方式与直传方式下无线传感器功耗。基于LTE_Sim系统级仿真平台,对所提出的资源分配算法进行了仿真。仿真结果表明,论文采用的M_EDF_PF无线资源管理算法能够满足NB-IoT业务对时延、丢包率等的QoS要求。此外,仿真发现在大量无线传感器节点需要传输数据时,如果单个中继节点无法满足所有无线传感器的传输要求,多中继节点可以显著改善这一状况。