信息网络技术的高速发展促使通信方式的泛在化特征日趋显著。物联网在这一背景下应运而生,该技术将信息化和通信技术融为一体,为万物实现5A通信创造有利的条件。作为物联网现阶段主要存在形态的M2M (Machine-to-Machine,机器到机器)通信在推进物联网整个发展过程中起着不可替代的作用。传统的无线蜂窝通信系统覆盖面广、传输效率高、通信成本低,这些特点使得利用蜂窝通信系统承载M2M业务成为当前业界达成的共识。但是现网解决方案是专门针对H2H (Human-to-Human,人与人)业务设计和优化的,当把业务特征相差很大的M2M业务承载至现网时势必存在诸多不兼容因素,因此,需要研究与M2M和H2H业务共存场景相适应的资源管理解决方案。本文针对M2M和H2H共存场景研究了支持M2M的UMTS(Universal Mobile Telecommunication System,通用移动通信系统)接入及相应的优化解决方案,主要工作如下：本文中结合M2M特点首先建立了与该业务相适应的业务源模型。考虑到M2M业务量小的特点,引入会话大小属性用于更好的表征M2M业务；进而从连接层、会话层、分组层以及元素层4个层面建立了与M2M相适应的4层业务源模型。其中连接层表征M2M业务发起网络连接的方式,包括非协同/非同步工作方式；会话层包含会话到达过程、会话大小及会话间隔3个属性；分组层与元素层按照传统的UMTS业务模型属性进行表示。该模型按照“会话-分组-数据报”的层次建立,为实际中更深入的研究M2M业务提供良好的参考依据。针对M2M和H2H共存场景下的随机接入性能评估以及相应的解决方案研究,本文分别研究了海量M2M设备Smart Metering以及ETC (Electronic Toll Collection,电子不停车收费)应用场景下的随机接入性能进行仿真评估,根据评估仿真结果分析该应用在UMTS系统的承载适应性,进而研究相应的解决方案。关于海量M2M Smart Metering应用场景研究,本文分别从资源分配和功率攀升展开评估分析并完成解决方案设计。针对资源分配,本文首先评估了M2M承载至UMTS系统后对H2H业务性能的影响,并对现有几种常用解决方案进行验证,最后给出M2M业务在UMTS系统上的承载建议。针对功率攀升,本文首先建立了M2M和H2H共存场景下的随机接入理论分析模型,基于所建立的模型对两种业务共存场景下的接入性能进行评估,并针对M2M业务提出基于对数的功率攀升策略,当M2M业务发起随机接入失败时,将按照对数步长增大发射功率,仿真结果表明采用对数方案后,系统平均发射功率、H2H随机接入吞吐量、接入时延性能等都有明显改善,同时该方案还能保证M2M业务通信质量不受太大影响。关于ETC应用场景研究,本文基于ETC业务特点,对M2M通用业务源模型实例化,建立ETC业务模型,分别对单流和多流工作场景进行仿真评估,结果表明当采用多流场景承载时可以很好的保证H2H和M2M业务通信质量。