一種分簇型m2m網(wǎng)絡(luò)中ran層的接入過(guò)載控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種分簇型M2M網(wǎng)絡(luò)中RAN層的接入過(guò)載控制方法，包括以下步驟：1)根據(jù)預(yù)設(shè)的時(shí)延敏感度界限將基站內(nèi)的各MTC設(shè)備分為時(shí)延敏感型設(shè)備及時(shí)延非敏感型設(shè)備；2)基站獲取當(dāng)前時(shí)隙申請(qǐng)接入的用戶數(shù)，得MTC設(shè)備接入成功總數(shù)最大時(shí)對(duì)應(yīng)的導(dǎo)頻分區(qū)比β*，再根據(jù)MTC設(shè)備接入成功總數(shù)最大時(shí)對(duì)應(yīng)的導(dǎo)頻分區(qū)比β*獲取分配給時(shí)延敏感型設(shè)備的導(dǎo)頻資源數(shù)目、以及分配給時(shí)延非敏感型設(shè)備的導(dǎo)頻資源數(shù)目；3)時(shí)延敏感型設(shè)備根據(jù)分配的導(dǎo)頻資源數(shù)目采用ACB機(jī)制實(shí)現(xiàn)用戶接入，時(shí)延非敏感型設(shè)備根據(jù)分配的導(dǎo)頻資源數(shù)目采用ACB機(jī)制接入用戶。本發(fā)明可以有效的提高M(jìn)TC設(shè)備接入率。
【專利說(shuō)明】一種分簇型M2M網(wǎng)絡(luò)中RAN層的接入過(guò)載控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于M2M通信【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種分簇型M2M網(wǎng)絡(luò)中RAN層的接入過(guò)載控 制方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 當(dāng)MTC設(shè)備在某一區(qū)域內(nèi)部署過(guò)多并在同一時(shí)段比較集中地接入網(wǎng)絡(luò)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)便 會(huì)面臨過(guò)載以及可能的MTC通信量激增，而網(wǎng)絡(luò)的擁塞過(guò)載不可避免的會(huì)造成不必要的時(shí) 延、數(shù)據(jù)包的丟失、甚至是服務(wù)中斷。針對(duì)M2M通信中的網(wǎng)絡(luò)擁塞過(guò)載，現(xiàn)有的ACB策略本 身不夠靈活，當(dāng)待接入的用戶數(shù)進(jìn)一步增加時(shí)難于有效地降低沖突概率且不易于通過(guò)調(diào)整 相關(guān)參數(shù)實(shí)現(xiàn)各種性能之間的折衷；此外ACB策略僅適用于那些可以對(duì)時(shí)延不敏感的設(shè)備 接入而實(shí)際中時(shí)延敏感設(shè)備的存在便使得ACB策略的應(yīng)用受到了局限性。與此同時(shí)，雖然 EAB策略考慮到時(shí)延敏感型設(shè)備，但并未對(duì)導(dǎo)頻資源實(shí)現(xiàn)分組導(dǎo)致兩類用戶共用固定導(dǎo)頻 資源，這種處理方式不可避免地會(huì)造成低優(yōu)先級(jí)用戶接入不公平，鑒于上述問(wèn)題，需要對(duì)以 時(shí)延敏感度作為標(biāo)準(zhǔn)的分簇結(jié)構(gòu)下的M2M網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)設(shè)置導(dǎo)頻分區(qū)比，以此最大化MTC設(shè)備 的接入率，但現(xiàn)有技術(shù)沒(méi)有涉及到這方面的技術(shù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種分簇型M2M網(wǎng)絡(luò)中RAN 層的接入過(guò)載控制方法，該控制方法可以有效的提高M(jìn)TC設(shè)備接入率。
[0004] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所述的分簇型M2M網(wǎng)絡(luò)中RAN層的接入過(guò)載控制方法包 括以下步驟：
[0005] 1)根據(jù)預(yù)設(shè)的時(shí)延敏感度將基站內(nèi)的各MTC設(shè)備分為時(shí)延敏感型設(shè)備及時(shí)延非 敏感型設(shè)備；
[0006] 2)基站獲取當(dāng)前時(shí)隙申請(qǐng)接入的用戶數(shù)，得MTC設(shè)備接入成功總數(shù)最大時(shí)對(duì)應(yīng)的 導(dǎo)頻分區(qū)比0 %再根據(jù)MTC設(shè)備接入成功總數(shù)最大時(shí)對(duì)應(yīng)的導(dǎo)頻分區(qū)比f(wàn)T獲取分配給時(shí) 延敏感型設(shè)備的導(dǎo)頻資源數(shù)目、以及分配給時(shí)延非敏感型設(shè)備的導(dǎo)頻資源數(shù)目；
[0007] 3)時(shí)延敏感型設(shè)備根據(jù)分配的導(dǎo)頻資源數(shù)目采用ACB機(jī)制接入用戶，時(shí)延非敏感 型設(shè)備根據(jù)分配的導(dǎo)頻資源數(shù)目采用ACB機(jī)制接入用戶。
[0008] 步驟2)中得到MTC設(shè)備接入成功總數(shù)最大時(shí)對(duì)應(yīng)的導(dǎo)頻分區(qū)比f(wàn)T的具體步驟 為：
[0009] 設(shè)4為當(dāng)前時(shí)隙的時(shí)延敏感型設(shè)備數(shù)量，An為當(dāng)前時(shí)隙的時(shí)延非敏感型設(shè)備數(shù) 量，Ai為當(dāng)前時(shí)隙的MTC設(shè)備總數(shù)，則有AS+An=A1;設(shè)Ms為分配給時(shí)延敏感型設(shè)備的導(dǎo)頻 資源數(shù)目，Mn為分配給時(shí)延非敏感型設(shè)備的導(dǎo)頻資源數(shù)目，c為導(dǎo)頻資源的總數(shù)，0為當(dāng)前 時(shí)隙的導(dǎo)頻分區(qū)比，則有

【權(quán)利要求】
1. 一種分簇型M2M網(wǎng)絡(luò)中RAN層的接入過(guò)載控制方法，其特征在于，包括以下步驟： 1) 根據(jù)預(yù)設(shè)的時(shí)延敏感度將基站內(nèi)的各MTC設(shè)備分為時(shí)延敏感型設(shè)備及時(shí)延非敏感 型設(shè)備； 2) 基站獲取當(dāng)前時(shí)隙申請(qǐng)接入的用戶數(shù)，得MTC設(shè)備接入成功總數(shù)最大時(shí)對(duì)應(yīng)的導(dǎo)頻 分區(qū)比0 %再根據(jù)MTC設(shè)備接入成功總數(shù)最大時(shí)對(duì)應(yīng)的導(dǎo)頻分區(qū)比f(wàn)T獲取分配給時(shí)延敏 感型設(shè)備的導(dǎo)頻資源數(shù)目、以及分配給時(shí)延非敏感型設(shè)備的導(dǎo)頻資源數(shù)目； 3) 時(shí)延敏感型設(shè)備根據(jù)分配的導(dǎo)頻資源數(shù)目采用ACB機(jī)制接入用戶，時(shí)延非敏感型設(shè) 備根據(jù)分配的導(dǎo)頻資源數(shù)目采用ACB機(jī)制接入用戶。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分簇型M2M網(wǎng)絡(luò)中RAN層的接入過(guò)載控制方法，其特征在于， 步驟2)中得到MTC設(shè)備接入成功總數(shù)最大時(shí)對(duì)應(yīng)的導(dǎo)頻分區(qū)比f(wàn)T的具體步驟為： 設(shè)As為當(dāng)前時(shí)隙的時(shí)延敏感型設(shè)備數(shù)量，An為當(dāng)前時(shí)隙的時(shí)延非敏感型設(shè)備數(shù)量，Ai 為當(dāng)前時(shí)隙的MTC設(shè)備總數(shù)，則有As+An=A1;設(shè)Ms為分配給時(shí)延敏感型設(shè)備的導(dǎo)頻資源數(shù) 目，Mn為分配給時(shí)延非敏感型設(shè)備的導(dǎo)頻資源數(shù)目，c為導(dǎo)頻資源的總數(shù)，0為當(dāng)前時(shí)隙的 導(dǎo)頻分區(qū)比，則有
各MTC設(shè)備接入成功的概率Ps=eTN/p，其中，N為當(dāng)前時(shí)隙申請(qǐng)的MTC設(shè)備數(shù)量，P為 當(dāng)前時(shí)隙申請(qǐng)的可用導(dǎo)頻資源數(shù)，則MTC設(shè)備接入成功的總數(shù)S1^/ :
其中，仁為ACB機(jī)制下時(shí)延敏感型設(shè)備的限制因子，1為ACB機(jī)制下時(shí)延非敏感型設(shè) 備的限制因子，將式⑶帶入到式⑷中得
然后根據(jù)公式（5)建立求解最大MTC設(shè)備接入成功總數(shù)的數(shù)學(xué)模型：
建立目標(biāo)函數(shù)，然后根據(jù)目標(biāo)函數(shù)求解式（6)得MTC設(shè)備接入成功的總數(shù)最大時(shí)對(duì)應(yīng) 的導(dǎo)頻分區(qū)比0'
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的分簇型M2M網(wǎng)絡(luò)中RAN層的接入過(guò)載控制方法，其特征在于， 建立目標(biāo)函數(shù)的過(guò)程為： 對(duì)式（5)等號(hào)兩邊進(jìn)行求導(dǎo)，并將求導(dǎo)后的結(jié)果為0,則有
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的分簇型M2M網(wǎng)絡(luò)中RAN層的接入過(guò)載控制方法，其特征在于， 當(dāng)Asfse(0，1]時(shí)，則根據(jù)目標(biāo)函數(shù)采用牛頓迭代算法求解式（6)，得到MTC設(shè)備接入成功 的總數(shù)最大時(shí)對(duì)應(yīng)的導(dǎo)頻分區(qū)比0'
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的分簇型M2M網(wǎng)絡(luò)中RAN層的接入過(guò)載控制方法，其特征在于， 當(dāng)Asfse(1，3)時(shí)，式（6)可以表示為不等式約束下的優(yōu)化問(wèn)題，求解式（6)的具體過(guò)程 為： 確定優(yōu)化問(wèn)題的可行域D1:
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的分簇型M2M網(wǎng)絡(luò)中RAN層的接入過(guò)載控制方法，其特征在于， 當(dāng)AsfsG[3, + )時(shí)，式（6)可以表示為不等式約束下的優(yōu)化問(wèn)題，求解式（6)的具體過(guò) 程為： 確定優(yōu)化問(wèn)題的可行域D2:
由于可行域D2內(nèi)目標(biāo)函數(shù)單調(diào)遞減，因此當(dāng)e取邊界值時(shí)，目標(biāo)函數(shù)取最大值，即
【文檔編號(hào)】H04W74/08GK104507038SQ201410816294
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月23日
【發(fā)明者】杜清河, 李婉瑜, 任品毅, 孫黎, 王熠晨 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)