專利名稱：一種隨機接入控制方法及系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無線通信技術領域，特別涉及寬帶無線通訊系統(tǒng)的無線資源調(diào)度方法。
背景技術：
H2H通信是指人與人之間的通信，人通過對設備的操作進行通信，現(xiàn)有無線通信技術是基于H2H的通信發(fā)展起來的。而M2M狹義上的定義是機器到機器的通信，廣義上的定義是以機器終端智能交互為核心的、網(wǎng)絡化的應用與服務。它是基于智能機器終端，以多種通信方式為接入手段，為客戶提供的信息化解決方案，用于滿足客戶對監(jiān)控、指揮調(diào)度、數(shù)據(jù)采集和測量等方面的信息化需求。無線技術的發(fā)展是M2M市場發(fā)展的重要因素，它突破了傳統(tǒng)通信方式的時空限制和地域障礙，使企業(yè)和公眾擺脫了線纜束縛，讓客戶更有效地控制成本、降低安裝費用并且使用簡單方便。另外，日益增長的需求推動著M2M不斷向前發(fā)展，與信息處理能力及網(wǎng)絡帶寬不斷增長相矛盾的是，信息獲取的手段遠遠落后，而M2M很好的滿足了人們的這一需求， 通過它人們可以實時監(jiān)測外部環(huán)境，實現(xiàn)大范圍、自動化的信息采集。因此，M2M可以應用于行業(yè)應用、家庭應用、個人應用等。行業(yè)應用如交通監(jiān)控、告警系統(tǒng)、海上救援、自動售貨機、開車付費等。家庭應用如自動抄表、溫度控制等。個人應用如生命檢測、遠端診斷等。在現(xiàn)有技術中，提出了將屬于一個用戶的多個M2M移動終端分組操作的需求，具體的，將上述的多個M2M移動終端(MD，MTC device，或ME，MTC Equipment)，組成一組，網(wǎng)絡可以對屬于一個組的MD進行共同的計費、QoS控制、尋呼等操作?？紤]到一個群組內(nèi)的 MD有著共同的屬性，上述的基于群組的操作會大大節(jié)省網(wǎng)絡的資源開銷，以及帶來處理的便利。隨機接入是無線通信系統(tǒng)中終端的一個最基本功能，它使終端與網(wǎng)絡建立連接成為可能。誠如其名，這樣的接入的發(fā)起以及采用的資源具有隨機性，當然接入成功也具有隨機性。隨機接入有兩種模式基于競爭模式和基于非競爭模式。這兩種模式的隨機接入過程的流程是不同的，適用于不同的場景?；诟偁幠Ｊ降碾S機接入在下面的應用過程中適用RRC_IDLE狀態(tài)下的初始接入；無線鏈路出錯以后的初始接入；RRC_C0NNECTED狀態(tài)下，當有上行數(shù)據(jù)傳輸時?；诜歉偁幠Ｊ降碾S機接入在下面的應用過程中適用RRC_C0NNECTED狀態(tài)下， 當下行有數(shù)據(jù)傳輸時；終端在切換過程中的隨機接入過程?；诟偁幠Ｊ降碾S機接入分為四個步驟步驟一、UE發(fā)送隨機接入前導；UE在發(fā)起隨機接入請求之前，從可用的隨機接入發(fā)送機會中隨機選擇一個發(fā)送機會，從可用的前導碼集合中等概率的隨機選擇一個前導碼并且將所選前導碼發(fā)送到基站。步驟二、eNB向UE反饋隨機接入響應消息。eNB若正確解出了前導碼，則依據(jù)前導碼反饋一個對應的隨機接入響應(Random Access Response，簡稱RAR)，隨機接入響應消息又可稱為消息2 (msg2)。前導碼不止一個，因此eNB反饋的隨機接入響應媒體接入控制協(xié)議數(shù)據(jù)單元(RAR MAC PDU)中包含多個前導碼對應的RAR。RAR MAC PDU的構(gòu)成如

圖1所示。RAR MAC PDU由1個MAC頭(header)和0或多個MAC RAR、以及可選的(optional)填充內(nèi)容(padding)構(gòu)成。其中MAC header由1個回退(backoff)子頭(subheader)、0個或多個RAR subheader構(gòu)成。其中backoff子頭中包含了 backoff值，每一個RAR子頭則對應著每一個MAC RAR0backoff值的作用是讓隨機接入失敗的UE不立刻發(fā)起第二次隨機接入，而是等待一段時間后，再發(fā)起第二次隨機接入，這樣可以降低接入碰撞概率，減少接入擁塞。步驟三、終端反饋消息3 (msg3) ；UE收到和自己所發(fā)的前導碼對應的RAR后，反饋消息3，消息3中包含UE的身份識別碼。步驟四、競爭解決；由于在步驟一中，可能發(fā)生多個UE使用了同一個前導碼的情況，在這種情況下，這些UE都會在步驟3將自己的身份識別碼發(fā)給eNB，當eNB收到的對應同一個前導碼的UE身份識別碼超過一個，eNB就會知道在這個前導碼上發(fā)生了接入碰撞， 或者說接入競爭。eNB可在這些發(fā)生競爭的UE中選擇一個，將其識別信息包含在競爭解決消息中發(fā)回給UE。當發(fā)生競爭的UE在競爭解決消息中沒有發(fā)現(xiàn)自己的識別信息，就會知道自己這次隨機接入競爭失敗。UE在發(fā)起隨機接入之前的初始化過程中，將UE側(cè)的kickoff值置0。如果UE收到的RAR MAC PDU中不包含backoff子頭，則將UE側(cè)的backoff值置0 ；若UE收到的RAR MAC PDU中包含backoff子頭，那么根據(jù)該backoff子頭中的backoff值進行以下隨機接入延時處理1，將UE側(cè)的backoff值設為backoff子頭中包含的backoff值；2，如果UE沒有收到和自己對應的RAR，則認為隨機接入響應接收失敗，如果本次隨機接入是基于競爭模式的(即由UE的MAC層自行選擇前導碼)，那么UE將根據(jù)backoff 值延遲一段時間后，再進行一次隨機接入，延遲時間的長度值的決定方法是根據(jù)均勻分布的原則在0到backoff值之間取一個隨機值，該隨機值即作為UE延遲時間的長度值。3，如果UE競爭解決失敗，那么UE將根據(jù)backoff值延遲一段時間后，再進行一次隨機接入，延遲時間的決定方法同上。Backoff子頭的結(jié)構(gòu)如圖2所示，其中“E”:如果為〃 1"，表示該子頭后面還有其他子頭；如果為“0 “，代表該子頭后面是 MAC RAR 或者 padding ；“T”如果為〃 1〃，表示本子頭是backoff子頭；否則，表示本子頭是RAR子頭 (RAR子頭中沒有“Bi”域，而是有“RAPID”域，其中放置該RAR子頭對應的前導碼序號)；“R” 保留比特位，設置為0，老版本的UE不會讀這些保留比特位；“Bi” 共4比特，放置backoff值的序號，序號和實際的backoff值之間的對應關系如下表表 權利要求
1.一種隨機接入控制方法，包括接入網(wǎng)網(wǎng)元針對終端分類的各個類別，分類設置多個隨機接入回退值； 接入網(wǎng)網(wǎng)元在向終端發(fā)送的隨機接入響應媒體接入控制協(xié)議數(shù)據(jù)單元(RAR MAC PDU) 中包含分類設置的隨機接入回退值的信息；終端根據(jù)自身類別，在RAR MAC PDU中查找對應的隨機接入回退值進行隨機接入延遲處理。
2.如權利要求1所述的隨機接入控制方法，其特征在于，終端分類的方式為以下方式中的一種或組合按照終端是否是H2H終端來分類，分為H2H終端和非H2H終端； 按照終端分組(group)來分類；按照終端發(fā)起的業(yè)務類型來分類，一個終端有一種或多種業(yè)務類型； 按照終端的接入優(yōu)先級來分類，一個終端有一個或多個接入優(yōu)先級； 按照終端的協(xié)議版本來分類。
3.如權利要求1所述的隨機接入控制方法，其特征在于所述分類設置的隨機接入回退值的信息包括第一標志，該第一標志用于指示RAR MAC PDU中是否存在分類設置的隨機接入回退值的信息。
4.如權利要求3所述的隨機接入控制方法，其特征在于該第一標志設置在RAR MAC PDU的回退子頭的保留位，或者設置在RAR MAC PDU中的最后一個隨機接入響應之后的開頭位置。
5.如權利要求1所述的隨機接入控制方法，其特征在于RAR MAC PDU中是否存在分類設置的隨機接入回退值通過以下方式中的一種隱式地指示終端和網(wǎng)絡約定RAR MAC PDU必然包含分類設置的隨機接入回退值； 終端和網(wǎng)絡約定，若RAR MAC PDU中有回退子頭，則該RAR MAC PDU中包含分類設置的隨機接入回退值；若RAR MAC PDU中沒有回退子頭，則該RAR MAC PDU中不包含分類設置的隨機接入回退值。
6.如權利要求1所述的隨機接入控制方法，其特征在于 接入網(wǎng)網(wǎng)元在向終端發(fā)送RAR MAC PDU之前還包括接入網(wǎng)網(wǎng)元為不同的終端的分類分配專用的隨機接入前導； 接入網(wǎng)網(wǎng)元檢測到終端發(fā)送的隨機接入前導后，確定該終端所屬的類別； 接入網(wǎng)網(wǎng)元在向終端發(fā)送的RAR MAC PDU中，只放置該終端所屬的類別對應的隨機接入回退值的信息。
7.如權利要求1所述的隨機接入控制方法，其特征在于終端分為H2H終端和非H2H終端，所述分類設置的隨機接入回退值的信息包括一類別標識，用于表示是否存在非H2H終端的隨機接入回退值的信息，該類別標識單獨設置或與一第一標志合并設置，該第一標志用于指示RAR MAC PDU中是否存在分類設置的隨機接入回退值的信息。
8.如權利要求1所述的隨機接入控制方法，其特征在于所述分類設置的隨機接入回退值的信息包括一個或多個類別標識及其對應的隨機接入回退值的信息。
9.如權利要求8所述的隨機接入控制方法，其特征在于所述每一類別標識包括一類別標識值和一第二標志，該第二標志用于表示該類別標識后面是否還有其他類別標識，各類別標識對應的隨機接入回退值的信息在所有類別標識之后按類別標識的順序依次排列，或者緊跟在各自對應的類別標識之后。
10.如權利要求1所述的隨機接入控制方法，其特征在于所述分類設置的隨機接入回退值的信息包括一第三標志，用于表示RAR MAC PDU中是否包含了終端所有類別的隨機接入回退值的信息，如該第三標志表示“是”，則所述分類設置的隨機接入回退值的信息還包括按約定的順序排列的每一類別的隨機接入回退值的信息；如該第三標志表示“否”，則所述分類設置的隨機接入回退值的信息還包括一個或多個類別標識及其對應的隨機接入回退值的信息。
11.如權利要求1所述的隨機接入控制方法，其特征在于所述隨機接入回退值的信息為隨機接入回退值的序號，每一序號對應一個級數(shù)的隨機接入回退值，終端分為H2H終端和非H2H終端，非H2H終端的取值值域大于或等于H2H終端的隨機接入回退值的取值值域，劃分的隨機接入回退值級數(shù)大于或等于H2H終端的隨機接入回退值的級數(shù)。
12.如權利要求1或7或8或10所述的隨機接入控制方法，其特征在于終端分類時只按照是否是H2H終端或者按照終端分組分類，H2H終端對應的隨機接入回退值的信息放在回退子頭中，非H2H終端或非H2H終端的各個分組對應的隨機接入回退值的信息放在RAR MAC PDU的最后一個RAR之后。
13.如權利要求1所述的隨機接入控制方法，其特征在于所述分類設置的隨機接入回退值的信息包括“用于指示RAR MAC PDU中是否存在分類設置的隨機接入回退值的信息”的標志、分類類別標識及其對應的隨機接入回退值的信息中的一項或多項，所述分類設置的隨機接入回退值的信息設置在RAR MAC PDU中的最后一個RAR之后。
14.如權利要求1所述的隨機接入控制方法，其特征在于接入網(wǎng)網(wǎng)元解出終端的隨機接入前導碼后，選擇不發(fā)、發(fā)送一部分或者發(fā)送全部的分類設置的隨機接入回退值的信息。
15.如權利要求1或7或8或10所述的隨機接入控制方法，其特征在于終端分類時按照終端發(fā)起的業(yè)務類型或者接入優(yōu)先級來分類，隨機接入回退值的信息按以下方式中的一種設置(1)僅對非H2H終端按終端發(fā)起的業(yè)務類型或者接入優(yōu)先級進行分類，H2H終端對應的隨機接入回退值的信息放在backoff子頭中，非H2H終端的各個業(yè)務類型或者接入優(yōu)先級分類對應的隨機接入回退值的信息放在RAR MAC PDU的最后一個RAR之后；(2)對所有新版本終端均按終端發(fā)起的業(yè)務類型或者接入優(yōu)先級進行分類，原協(xié)議版本的H2H終端的隨機接入回退值的信息放在backoff子頭中，新版本終端的各個業(yè)務類型或者接入優(yōu)先級分類對應的隨機接入回退值的信息放在RAR MAC PDU的最后一個RAR之后。
16.如權利要求1所述的隨機接入控制方法，其特征在于終端根據(jù)自身類別，在RAR MAC PDU中查找對應的隨機接入回退值進行隨機接入延遲處理包括終端根據(jù)與自身類別對應的隨機接入回退值的信息查找到對應的隨機接入回退值，將終端側(cè)的隨機接入回退值設為查出的該隨機接入回退值；當終端接收RAR失敗或者競爭接入時競爭失敗，且沒有達到前導碼最大發(fā)射次數(shù)，終端根據(jù)終端側(cè)當前的隨機接入回退值和預定的規(guī)則計算出下一次隨機接入的延遲時間。
17.如權利要求16所述的隨機接入控制方法，其特征在于終端根據(jù)終端側(cè)當前的隨機接入回退值和預定的規(guī)則計算出下一次隨機接入的延遲時間的方法為以下方法中的一種第一種，計算該隨機接入延遲時間時，按照均勻分布的原則在0到隨機接入回退值之間隨機取一個值；第二種，終端按照H2H和非H2H來分類，計算該隨機接入延遲時間時，如終端收到的 RAR MAC PDU中既有H2H終端的隨機接入回退值backoff!的信息，也有非H2H終端的隨機接入回退值backoff2的信息，則H2H終端按照均勻分布的原則在0到kickoffl之間隨機取一個值作為隨機接入延遲時間；非H2H終端則按照均勻分布的原則在kickofTl到 backoffl+backoff2,或者在I^ackoffl到I^ackoff2之間隨機取一個值作為隨機接入延遲時間，此時 backoff2 大于 backoff!；第三種，終端按照接入優(yōu)先級或發(fā)起的業(yè)務類型來分類，按照優(yōu)先級或業(yè)務類型等級由高到低的順序設置隨機接入回退值，每一級的隨機接入延遲時間按照均勻分布的原則在 O到本級的隨機接入回退值+前一級的隨機接入回退值之間隨機取一個值；或者，每一級的隨機接入延遲時間按照均勻分布的原則在前一級的隨機接入回退值到本級的隨機接入回退值+前一級的隨機接入回退值之間隨機取一個值；或者，每一級的隨機接入延遲時間按照均勻分布的原則在前一級的隨機接入回退值到本級的隨機接入回退值之間隨機取一個值。
18.一種隨機接入控制系統(tǒng)，包括設置模塊，用于針對終端分類的各個類別，分類設置多個隨機接入回退值；發(fā)送模塊，用于在向終端發(fā)送的隨機接入響應媒體接入控制協(xié)議數(shù)據(jù)單元(RAR MAC PDU)中包含分類設置的隨機接入回退值的信息；查找模塊，用于根據(jù)終端的自身類別，在RAR MAC PDU中查找對應的隨機接入回退值進行隨機接入延遲處理。
19.如權利要求18所述的隨機接入控制系統(tǒng)，其特征在于所述發(fā)送模塊發(fā)送的所述分類設置的隨機接入回退值的信息包括第一標志，該第一標志用于指示RAR MAC PDU中是否存在分類設置的隨機接入回退值的信息，該第一標志設置在RAR MAC PDU的回退子頭的保留位，或者設置在RAR MAC PDU中的最后一個隨機接入響應之后的開頭位置。
20.如權利要求18所述的隨機接入控制方法，其特征在于所述發(fā)送模塊發(fā)送的所述分類設置的隨機接入回退值的信息包括“用于指示RAR MAC PDU中是否存在分類設置的隨機接入回退值的信息”的標志、分類類別標識及其對應的隨機接入回退值的信息中的一項或多項，分類設置的隨機接入回退值的信息設置在RAR MACPDU中的最后一個RAR之后。
全文摘要
一種隨機接入控制方法及系統(tǒng)，接入網(wǎng)網(wǎng)元針對終端分類的各個類別，分類設置多個隨機接入回退值；接入網(wǎng)網(wǎng)元在向終端發(fā)送的隨機接入響應媒體接入控制協(xié)議數(shù)據(jù)單元(RAR MAC PDU)中包含分類設置的隨機接入回退值的信息；終端根據(jù)自身類別，在RAR MAC PDU中查找對應的隨機接入回退值進行隨機接入延遲處理。本發(fā)明可以大大降低終端的接入沖突概率。
文檔編號H04W72/12GK102291836SQ20101021761
公開日2011年12月21日 申請日期2010年6月21日 優(yōu)先權日2010年6月21日
發(fā)明者戴謙, 艾建勛 申請人:中興通訊股份有限公司