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CN102740374B - 接入控制方法及系统 - Google Patents

接入控制方法及系统 Download PDF

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CN102740374B
CN102740374B CN201110082268.0A CN201110082268A CN102740374B CN 102740374 B CN102740374 B CN 102740374B CN 201110082268 A CN201110082268 A CN 201110082268A CN 102740374 B CN102740374 B CN 102740374B
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Abstract

本发明提供了一种接入控制方法及系统,该方法包括:终端获取到来自网络侧的接入延迟时间信息;终端根据获取的接入延迟时间信息,调整自身对应的接入控制限制参数;终端使用调整后的接入控制限制参数进行接入控制。本发明可以实现对随机接入preamble首传的快速接入控制。

Description

接入控制方法及系统
技术领域
本发明涉及通信领域,具体而言,涉及一种接入控制方法及系统。
背景技术
人与人通信(Human to Human,简称为H2H)是指人通过对设备的操作进行通信,现有无线通信技术是基于H2H的通信发展起来的,而机器与机器通信(Machine to Machine,简称为M2M)广义上的定义是以机器终端智能交互为核心的、网络化的应用与服务,它是基于智能机器终端,以多种通信方式为接入手段,为客户提供的信息化解决方案,用于满足客户对监控、指挥调度、数据采集和测量等方面的信息化需求。
无线技术的发展是M2M市场发展的重要因素,它突破了传统通信方式的时空限制和地域障碍,使企业和公众摆脱了线缆束缚,让客户更有效地控制成本、降低安装费用并且使用简单方便。另外,日益增长的需求推动着M2M不断向前发展,与信息处理能力及网络带宽不断增长相矛盾的是,信息获取的手段远远落后,而M2M很好的满足了人们的这一需求,通过该技术人们可以实时监测外部环境,实现大范围、自动化的信息采集。因此,M2M可以应用于行业应用、家庭应用、个人应用等领域,在行业应用领域的使用例如:交通监控、告警系统、海上救援、自动售货机、开车付费等,在家庭应用领域的使用例如:自动抄表、温度控制等,在个人应用领域的使用例如:生命检测、远端诊断等。
M2M的通信对象为机器对机器或人对机器,一个或多个机器之间的数据通信定义为机器类型通信(Machine Type Communication,简称为MTC),这种情况下较少需要人机互动,参与MTC的机器,定义为MTC设备(MTC device,简称为MD)。MTC设备是MTC用户的终端,可通过公众陆地移动电话网(Public Land Mobile Network,简称为PLMN)网络与MTC设备、MTC服务器进行通信。
引入M2M应用后,可以根据其特点对现有系统进行一些优化,以满足M2M应用需求,并且对现有系统中的普通H2H设备不产生影响。M2M应用的一些显著特点包括:MTC设备数量巨大,数量远超现有的H2H设备;数据传输有规律,每次传输的数据量小;MTC设备的移动性较低,很大一部分的MTC设备是不移动的。
MTC设备接入网络时,需要发起随机接入,图1是根据相关技术的LTE系统中基于竞争的随机接入过程的流程图,如图1所示,在长期演进(Long Term Evolution,简称为LTE)中,基于竞争的随机接入流程主要包括如下的步骤S102至步骤S108。
步骤S102:用户设备(User Equipment,简称为UE)随机选择一个前缀码(Preamble),在物理随机接入信道(Physical Random Access Channel,简称为PRACH)上发送。
步骤S104:基站(eNB)在检测到有Preamble码发送后,下行发送随机接入响应(Random Access Response,简称为RAR),所述随机接入响应中一般包含以下信息:所收到的Preamble码的编号、所收到的Preamble码对应的时间调整量、为该终端分配的上行资源位置指示信息、临时的小区无线网络临时标识(Temporary Cell Radio NetworkTemporary Identifier,简称为Temporary C-RNTI)分配。
终端在一个时间窗(RA Response window)内接收随机接入响应(RAR),这个时间窗协议有明确的规定,为从终端发送完前缀码后的第3个子帧开始,时间窗的长度(ra-ResponseWindowSize)由系统消息配置。在这个时间窗收到随机接入响应后,终端解析获取分配的上行资源位置指示信息、临时的小区无线网络临时标识等。如果在这个时间窗内没有收到RAR,则终端认为此次随机接入前缀检测失败,准备发起第二次随机接入前缀发送。
图2是根据相关技术的LTE系统中MAC PDU的结构示意图,如图2所示,承载RAR的媒体接入控制(MediaAccess Control,简称为MAC)RAR协议数据单元(Protocol Data Unit,简称为PDU)由1个MAC头(header)和0或多个MAC RAR、以及可选的(optional)填充内容(padding)构成。其中MAC header由1个回退(backoff)子头(subheader)、0个或多个RARsubheader构成。其中backoff子头中包含了backoff值,每一个RAR子头则对应着每一个MACRAR。backoff值的作用是让随机接入失败的UE不立刻发起第二次随机接入前缀的发送,而是等待一段时间(时间长度为从0到backoff值之间的一个均匀分布的随机值)后,再发起第二次随机接入前缀的发送,这样可以降低接入碰撞概率,减少接入拥塞。
其中backoff子头是一个可选发送的子头,通常只有在网络存在接入拥塞的情况下,网络侧会发送backoff子头。
图3是根据相关技术的LTE系统中MAC RARPDU中Backoff子头的示意图。
“E”:如果为″1″,表示该子头后面还有其他子头;如果为“0“,代表该子头后面是MACRAR或者padding;
“T”:如果为″1″,表示本子头是backoff子头;否则,表示本子头是RAR子头(RAR子头中没有“BI”域,而是有“RAPID”域,其中放置该RAR子头对应的前导码序号);
“R”:保留比特位,设置为0,老版本的UE不会读这些保留比特位;
“BI”:共4比特,放置backoff值的序号,序号和实际的backoff值之间的对应关系如下表所示。
表1相关技术中的序号和实际的backoff值之间的对应关系表
序号(Index) backoff值(单位ms)
0 0
1 10
2 20
3 30
4 40
5 60
6 80
7 120
8 160
9 240
10 320
11 480
12 960
13 Reserved
14 Reserved
15 Reserved
当网络中的终端数量变多,大量终端同时发起随机接入请求接入到网络时,网络中的接入前导码资源可能发生不够用的情况,导致大量MTC终端会发生接入冲突,因此,当eNB检测到网络负荷变重时,会通过调整backoff值来在时间域上打散终端的随机接入行为,降低接入冲突概率。
步骤S106:UE在收到随机接入响应后,根据其指示,在分配的上行资源上发送上行消息。该上行消息又称为Message 3(Msg3),其中至少应包含:该终端的唯一标识(TMSI)或者随机标识(Random ID),以及建立原因(Establishment Cause)。
步骤S108:基站接收UE的上行消息,并向接入成功的UE返回竞争解决消息(Contention Resolution,又称为Msg4)。如果UE在冲突解决定时器超时之前接收到该消息,且经解包确认该Msg4为UE期望的Msg4,则确定此次随机接入过程成功;否则确定不成功,UE重新发起随机接入。UE重新发起随机接入需要从步骤S102重新开始。
此外,LTE系统中触发随机接入进程的事件包括:(1)空闲(idle)状态初始接入;(2)RRC连接重建过程;(3)切换(HO,Handover);(4)连接状态下行数据到达;以及(5)连接状态上行数据到达。
当用户设备发送前缀码的次数超过最大传输次数(preambleTransMax),即发送前缀码的次数等于preambleTransMax+1时,本次随机接入失败。由于LTE系统的随机接入在媒体接入层实施,在随机接入失败后,MAC层需要向用户设备的上层通知失败。用户设备的上层如果仍然有发起业务的需求,则会触发MAC层再次发起随机接入。
但是,在引入MTC设备之后,由于没有人的参与,当MTC设备有数据需要发送时(需要发起业务时),MTC设备就会持续的发起随机接入直至数据发送成功,而由于MTC设备的数量巨大,众多的MTC设备多次发送数据将消耗大量的无线资源特别是随机接入资源,并且,如果同时发起数据传输的MTC设备数量很大,将造成随机接入过载,这将导致所有用户设备(H2H设备和MTC设备)发起的随机接入失败,而且用户设备在本次随机接入失败后还会再次发起随机接入,从而使得随机接入一直处于过载状态,网络不能恢复正常状态。
现有系统中已有的针对接入资源拥塞的解决机制存在缺点,不能应对大量MTC设备短时间集中发起随机接入的场景。例如,现有的机制中的接入控制限制(Access ControlBarring,简称为ACB)机制是由接入网网元通过广播消息发送ACB接入控制参数来控制终端的接入比例以及要求终端进行延迟接入,其主要缺点就是ACB控制参数的更新速度受到系统广播消息更新速度的限制(每小时的更新次数受限),控制指令反应和更新速度缓慢,无法应对短时间发生的接入拥塞(接入拥塞从低到高的变化可能在数秒内发生)。其中,ACB接入控制参数包括:接入控制限制因子AC barring factor(0~1的小数);接入控制限制时间AC barring time(4~512秒)
接入控制机制规定了一共16个接入等级(Access Class,简称为AC),其中,AC 0~9对应于普通呼叫,AC 10对应于紧急呼叫,AC 11~15对应于其它特殊的呼叫。对于AC 0~9,网络侧为每一个AC设定了相应的AC barring factor,而对于AC 10~15,网络侧为每一个AC设定了一个1bit的接入限制标识,上述接入控制参数通过系统消息广播给终端。当对应于某一AC的终端进行接入时,如果该终端的AC属于0~9,则终端会产生一个0~1之间的均匀分布随机数,若该随机数小于AC所对应的AC barring factor,则该终端可以接入,否则,该终端在延迟一段时间(延迟时间根据AC barring time计算:延迟时间=(0.7+0.6*rand)*AC_barring_time,其中rand是大于等于0小于1的一个均匀分布随机数)后再尝试接入;如果该终端的AC属于11~15,则若AC对应的标识为0,则该终端可以接入,否则不能接入;如果该终端的AC为10,则若AC对应的标识为0,则该终端可以接入,否则不能接入。
另一种Backoff(回退)机制是由接入网网元通过在给发送了接入前缀(preamble)的终端的反馈消息中携带一个Backoff时间指示(以MAC RAR PDU中的backoff子头来承载,见前述的backoff子头的说明,该Backoff时间指示包含在随机接入响应MAC协议数据单元(Protocol Data Unit,简称PDU)中)来使得那些前缀检测失败的终端延迟一段时间后再重新发送preamble,从而减少preamble冲突概率。Backoff机制虽然反应速度很快,但是由于其只能延迟重传的preamble发送,而不能控制首传的preamble发送,因此对于大量MTC设备短时间集中发起随机接入的解决效果仍然不理想。
相关技术中还提出引入分类的Backoff或者分类的ACB的方法,所谓分类就是针对新类型的终端(例如MTC类型的终端、或者低优先级的终端等)设置独立的Backoff指示或者ACB参数。但这种方法仍然无法解决ACB机制反应速度慢、以及Backoff机制只能控制preamble重传的缺点。
发明内容
针对大量终端同时发起随机接入会导致接入资源过载、不能顺利恢复的问题而提出本发明,为此,本发明的主要目的在于提供一种接入控制方法及系统,以解决上述问题。
为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种接入控制方法。
根据本发明的接入控制方法包括:终端获取到来自网络侧的接入延迟时间信息;终端根据获取的接入延迟时间信息,调整自身对应的接入控制限制参数;终端使用调整后的接入控制限制参数进行接入控制。
进一步地,终端获取到来自网络侧的接入延迟时间信息包括:终端通过MAC PDU获取到来自网络侧的接入延迟时间信息。
进一步地,终端通过MAC PDU获取到来自网络侧的接入延迟时间信息包括:终端通过MAC RAR PDU获取到来自网络侧的接入延迟时间信息。
进一步地,终端通过MAC RAR PDU获取到来自网络侧的接入延迟时间信息包括:终端将通过MAC RARPDU获取到的Backoff时间作为接入延迟时间信息。
进一步地,如果接入延迟时间信息是按照终端类型分类的,则终端只获取与自身类型对应的接入延迟时间信息。
进一步地,终端根据获取的接入延迟时间信息,调整自身对应的接入控制限制参数包括:终端将获取的接入延迟时间信息作为接入延迟值;终端使用接入延迟值,调整自身对应的接入控制限制参数。
进一步地,如果终端获取接入延迟时间信息失败,则上述方法还包括以下之一:终端设置接入延迟值为零;终端继续获取接入延迟时间信息,并在连续获取接入延迟时间信息失败的次数达到预定次数的情况下,设置接入延迟值为零。
进一步地,终端根据获取的接入延迟时间信息,调整自身对应的接入控制限制参数包括:终端在发送首次随机接入前缀之前,多次获取接入延迟时间信息;终端将多次获取的接入延迟时间信息对应的延时时间的最小值或者最大值或者平均值作为接入延迟值,或者终端将最后一次获取的接入延迟时间信息对应的延时时间作为接入延迟值;终端使用接入延迟值,调整自身对应的接入控制限制参数。
进一步地,终端在发送首次随机接入前缀之前,多次获取接入延迟时间信息包括以下之一:终端按照预先设定的接入延迟时间信息持续读取次数,多次获取接入延迟时间信息,其中接入延迟时间信息持续读取次数用于指示终端持续读取接入延迟时间信息的次数;终端按照预先设定的接入延迟时间信息持续读取时间,多次获取接入延迟时间信息,其中接入延迟时间信息持续读取时间用于指示终端持续读取接入延迟时间信息的时间长度。
进一步地,终端通过包括以下之一的方式,设定接入延迟时间信息持续读取次数和/或接入延迟时间信息持续读取时间:终端与网络侧预先约定接入延迟时间信息持续读取次数和/或接入延迟时间信息持续读取时间;终端接收到来自网络侧的广播消息,其中广播消息用于通知接入延迟时间信息持续读取次数和/或接入延迟时间信息持续读取时间;终端接收到来自网络侧的专用信令,其中专用信令用于通知接入延迟时间信息持续读取次数和/或接入延迟时间信息持续读取时间;终端自行配置接入延迟时间信息持续读取次数和/或接入延迟时间信息持续读取时间。
进一步地,如果终端多次获取接入延迟时间信息中的一次获取接入延迟时间信息失败,则上述方法还包括以下之一:终端设置该次获取的接入延迟值为零;终端将接入延迟时间信息持续读取次数增加一,并在接入延迟时间信息持续读取次数连续增加达到预定次数的情况下,设置接入延迟值为零。
进一步地,终端根据获取的接入延迟时间信息,调整自身对应的接入控制限制参数包括:终端在触发随机接入进程之前,多次获取接入延迟时间信息;终端将多次获取的接入延迟时间信息对应的延时时间的最小值或者最大值或者平均值作为接入延迟值,或者终端将最后一次获取的接入延迟时间信息对应的延时时间作为接入延迟值;终端使用接入延迟值,调整自身对应的接入控制限制参数。
进一步地,终端在触发随机接入进程之前,多次获取接入延迟时间信息包括以下之一:终端持续获取接入延迟时间信息;终端按照预先设定的周期,多次获取接入延迟时间信息。
进一步地,如果终端多次获取接入延迟时间信息中的一次获取接入延迟时间信息失败,则上述方法还包括以下之一:终端设置该次获取的接入延迟值为零;终端不统计该次获取的接入延迟时间信息。
进一步地,如果终端多次获取接入延迟时间信息均失败,则终端设置接入延迟值为零。
进一步地,终端使用接入延迟值,调整自身对应的接入控制限制参数包括:终端使用接入延迟值,映射得到AC barring factor值和/或AC barring time值,并将其作为调整后的接入控制限制参数;终端使用接入延迟值,映射得到AC barring factor调整因子和/或AC barring time调整因子,并使用AC barring factor调整因子和/或AC barring time调整因子,调整自身对应的接入控制限制参数。
进一步地,终端使用AC barring factor调整因子和/或AC barring time调整因子,调整自身对应的接入控制限制参数包括以下之一:终端将AC barring factor调整因子和/或AC barring time调整因子与终端自身的AC barring factor值和/或AC barringtime值的乘积作为调整后的接入控制限制参数;终端将AC barring factor调整因子和/或AC barring time调整因子与终端自身的AC barring factor值和/或AC barring time值的和作为调整后的接入控制限制参数。
为了实现上述目的,根据本发明的另一个方面,提供了一种接入控制系统。
根据本发明的接入控制系统包括终端和网络侧,其中终端包括:获取模块,用于获取来自网络侧的接入延迟时间信息;调整模块,用于根据获取的接入延迟时间信息,调整自身对应的接入控制限制参数;接入控制模块,用于使用调整后的接入控制限制参数进行接入控制。
本发明通过终端在发起随机接入之前根据MAC RAR PDU中的延迟时间指示,获得网络侧的接入拥塞情况,从而对获取的ACB接入控制参数进行对应的调整,以实现对随机接入preamble首传的快速接入控制。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是根据相关技术的LTE系统中基于竞争的随机接入过程的流程图;
图2是根据相关技术的LTE系统中MAC PDU的结构示意图;
图3是根据相关技术的LTE系统中MAC RARPDU中Backoff子头的示意图;
图4是根据本发明实施例的接入控制方法的流程图;
图5是根据本发明优选实施例二的接入控制方法的流程图;
图6是根据本发明实施例的接入控制系统的结构框图。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
本发明提供了一种接入控制方法。图4是根据本发明实施例的随机接入控制方法的流程图,如图4所示,包括如下的步骤S402至步骤S406。
步骤S402,终端获取到来自网络侧的接入延迟时间信息。
步骤S404,终端根据获取的接入延迟时间信息,调整自身对应的接入控制限制参数。
步骤S406,终端使用调整后的接入控制限制参数进行接入控制。
相关技术中,大量终端同时发起随机接入会导致接入资源过载、不能顺利恢复。本发明实施例中,通过终端在发起随机接入之前根据MAC RAR PDU中的延迟时间指示,获得网络侧的接入拥塞情况,从而对获取的ACB接入控制参数进行对应的调整,以实现对随机接入preamble首传的快速接入控制。
优选地,终端获取到来自网络侧的接入延迟时间信息包括:终端通过MAC PDU获取到来自网络侧的接入延迟时间信息。
优选地,终端通过MAC PDU获取到来自网络侧的接入延迟时间信息包括:终端通过MACRAR PDU获取到来自网络侧的接入延迟时间信息。
优选地,终端通过MAC RAR PDU获取到来自网络侧的接入延迟时间信息包括:终端将通过MAC RAR PDU获取到的Backoff时间作为接入延迟时间信息。
优选地,如果接入延迟时间信息是按照终端类型分类的,则终端只获取与自身类型对应的接入延迟时间信息。
优选地,终端根据获取的接入延迟时间信息,调整自身对应的接入控制限制参数包括:终端将获取的接入延迟时间信息作为接入延迟值;终端使用接入延迟值,调整自身对应的接入控制限制参数。
优选地,如果终端获取接入延迟时间信息失败,则上述方法还包括以下之一:终端设置接入延迟值为零;终端继续获取接入延迟时间信息,并在连续获取接入延迟时间信息失败的次数达到预定次数的情况下,设置接入延迟值为零。
优选地,终端根据获取的接入延迟时间信息,调整自身对应的接入控制限制参数包括:终端在发送首次随机接入前缀之前,多次获取接入延迟时间信息;终端将多次获取的接入延迟时间信息对应的延时时间的最小值或者最大值或者平均值作为接入延迟值,或者终端将最后一次获取的接入延迟时间信息对应的延时时间作为接入延迟值;终端使用接入延迟值,调整自身对应的接入控制限制参数。
优选地,终端在发送首次随机接入前缀之前,多次获取接入延迟时间信息包括以下之一:终端按照预先设定的接入延迟时间信息持续读取次数,多次获取接入延迟时间信息,其中接入延迟时间信息持续读取次数用于指示终端持续读取接入延迟时间信息的次数;终端按照预先设定的接入延迟时间信息持续读取时间,多次获取接入延迟时间信息,其中接入延迟时间信息持续读取时间用于指示终端持续读取接入延迟时间信息的时间长度。
优选地,终端通过包括以下之一的方式,设定接入延迟时间信息持续读取次数和/或接入延迟时间信息持续读取时间:终端与网络侧预先约定接入延迟时间信息持续读取次数和/或接入延迟时间信息持续读取时间;终端接收到来自网络侧的广播消息,其中广播消息用于通知接入延迟时间信息持续读取次数和/或接入延迟时间信息持续读取时间;终端接收到来自网络侧的专用信令,其中专用信令用于通知接入延迟时间信息持续读取次数和/或接入延迟时间信息持续读取时间;终端自行配置接入延迟时间信息持续读取次数和/或接入延迟时间信息持续读取时间。
优选地,如果终端多次获取接入延迟时间信息中的一次获取接入延迟时间信息失败,则上述方法还包括以下之一:终端设置该次获取的接入延迟值为零;终端将接入延迟时间信息持续读取次数增加一,并在接入延迟时间信息持续读取次数连续增加达到预定次数的情况下,设置接入延迟值为零。
优选地,终端根据获取的接入延迟时间信息,调整自身对应的接入控制限制参数包括:终端在触发随机接入进程之前,多次获取接入延迟时间信息;终端将多次获取的接入延迟时间信息对应的延时时间的最小值或者最大值或者平均值作为接入延迟值,或者终端将最后一次获取的接入延迟时间信息对应的延时时间作为接入延迟值;终端使用接入延迟值,调整自身对应的接入控制限制参数。
优选地,终端在触发随机接入进程之前,多次获取接入延迟时间信息包括以下之一:终端持续获取接入延迟时间信息;终端按照预先设定的周期,多次获取接入延迟时间信息。
优选地,如果终端多次获取接入延迟时间信息中的一次获取接入延迟时间信息失败,则上述方法还包括以下之一:终端设置该次获取的接入延迟值为零;终端不统计该次获取的接入延迟时间信息。
优选地,如果终端多次获取接入延迟时间信息均失败,则终端设置接入延迟值为零。
优选地,终端使用接入延迟值,调整自身对应的接入控制限制参数包括:终端使用接入延迟值,映射得到AC barring factor值和/或AC barring time值,并将其作为调整后的接入控制限制参数;终端使用接入延迟值,映射得到AC barring factor调整因子和/或AC barring time调整因子,并使用AC barring factor调整因子和/或AC barring time调整因子,调整自身对应的接入控制限制参数。
优选地,终端使用AC barring factor调整因子和/或AC barring time调整因子,调整自身对应的接入控制限制参数包括以下之一:终端将AC barring factor调整因子和/或AC barring time调整因子与终端自身的AC barring factor值和/或AC barring time值的乘积作为调整后的接入控制限制参数;终端将AC barring factor调整因子和/或ACbarring time调整因子与终端自身的AC barring factor值和/或AC barring time值的和作为调整后的接入控制限制参数。
下面将结合实例对本发明实施例的实现过程进行详细描述。
优选实施例一
本优选实施例一描述了本发明的快速随机接入控制技术在LTE系统中的实施范例。
设实施例场景为LTE系统,在LTE小区内有大量MTC(Machine-TypeCommunication)设备和H2H终端。这些MTC设备包括可容忍延时的类型的(例如智能水表、智能电表)和不可容忍延时类型的(例如健康监控仪、移动POS机等),也包括高接入优先级类型(例如火警报警器)和低接入优先级类型(例如智能水表、智能电表)。
首先,终端在发起随机接入之前,按照设定方式通过MAC PDU从网络侧获取接入延迟时间信息。
所述设定方式包括下述方式之一:
所述终端仅当触发了随机接入进程后,再从网络侧获取一次所述接入延迟时间信息;
终端仅当触发了随机接入进程后,且在发送首次随机接入前缀之前,从网络侧获取多次接入延迟时间信息,或持续一段时间获取接入延迟时间信息;其中所述的从网络侧获取接入延迟时间信息的次数或者持续时间可以由网络侧通过广播消息或者专用信令通知终端,也可以由网络侧和终端事先约定,也可以由终端自行配置;
所述终端在触发随机接入进程之前(即产生触发随机接入的事件之前),即从网络侧获取所述接入延迟时间信息,方法包括:
终端持续的获取接入延迟时间信息;
终端按照一定的周期获取接入延迟时间信息,所述周期可以由网络侧通知终端,也可以由网络侧和终端事先约定,也可以由终端自行设定;
上述设定方式可以由网络侧通过广播消息告知终端(例如在现有的SIB之一中增加新的IE或者新的消息字段来表示采用哪种设定方式),也可以由网络侧和终端事先约定;
进一步的,终端可以通过MAC RAR PDU从网络侧获取接入延迟时间信息;
进一步的,终端可以通过MAC RAR PDU获得Backoff时间作为接入延迟时间信息,也即,可以通过读取MAC RAR PDU中的BI子头来获取Backoff时间。
此处,对于读取MAC RAR PDU中的BI子头,需要说明的是,现有LTE系统在发送MACRAR PDU时,其对应的PDCCH(物理下行链路控制信道)调度信令需用一个和MAC RARPDU所对应的物理随机接入信道(Physical Random Access Channel,简称PRACH)相关联的码来进行掩码,该码称之为RA-RNTI(Random Access-Radio Network TemporaryIdentifier,随机接入无线网络临时标识),该码的生成方法是:RA-RNTI=1+t_id+10*f_id。其中,t_id为所述PRACH所占用的时-频域资源的第一个子帧的序号(0≤t_id<10),f_id为所述PRACH所占用的时-频域资源的频域位置序号(0≤f_id<6)。也即是说,无论终端是否使用了PRACH发送preamble,终端都可以根据PRACH的时频域配置(这些都可以从广播消息中获取)来计算出对应的RA-RNTI,并据此来解读PDCCH,获取MAC RAR PDU。
如果网络侧发送的接入延迟时间信息是分类的,则终端只接收与自己类型对应的接入延迟时间信息。
所谓分类是指,网络侧为不同类型分别发送不同的接入延迟时间信息。分类的方式例如:按终端设备类型分类、或者按终端或者终端发起的业务对时间的容忍度分类、或者按终端或者终端发起的业务的优先级分类、或者按终端是否是漫游终端分类、或者标识了终端的分组标识。
终端根据获取的接入延迟时间信息确定如何对自己对应的ACB参数进行调整,方法包括:
首先,终端根据获取的接入延迟时间信息计算出接入延迟值T,然后:
终端根据T的大小,映射出对应的AC barring factor调整因子和/或AC barringtime调整因子,并将所述调整因子与终端原有的AC barring factor和/或AC barringtime的乘积作为终端的新的AC barring factor值和/或AC barring time值;
例如,可以按照下表的方式来进行映射:
表2接入延迟值、AC barring factor调整因子和AC barring time调整因子的对应关系表
接入延迟值T AC barring factor调整因子 AC barring time调整因子
0<=T<T1 AC barring factor调整因子1 AC barring time调整因子1
T1<=T<T2 AC barring factor调整因子2 AC barring time调整因子2
T2<=T<T3 AC barring factor调整因子3 AC barring time整因子3
T3<=T<T4 AC barring factor调整因子4 AC barring time调整因子4
... ... ...
上表可以由网络侧通知终端,也可以由网络侧和终端事先约定。
终端使用映射出的调整因子调整自己原有的ACB参数的方式包括:
只调整AC barring factor和AC barring time其中之一,或者二者都调整。
或者终端根据T的大小,映射出对应的AC barring factor值和/或AC barringtime值,并将其作为终端对应的新的AC barring factor值和/或AC barring time值;
例如,可以按照下表的方式来进行映射:
表3接入延迟值、新的AC barring factor和新的AC barring time的对应关系表
接入延迟值T 新的AC barring factor 新的AC barring time
0<=T<T1 新的AC barring factor 1 新的AC barring time 1
T1<=T<T2 新的AC barring factor 2 新的AC barring time 2
T2<=T<T3 新的AC barring factor 3 新的AC barring time 3
T3<=T<T4 新的AC barring factor 4 新的AC barring time 4
... ... ...
上表可以由网络侧通知终端,也可以由网络侧和终端事先约定。
终端采用映射出的新的ACB参数的方式包括:
只采用新的AC barring factor和新的AC barring time其中之一,或者二者都采用新的。
终端调整自己原有的ACB参数后,按照新的参数执行接入控制。
优选实施例二
图5是根据本发明优选实施例二的接入控制方法的流程图,如图5所示,包括如下的步骤S501至步骤S507。
网络侧和终端事先约定获取接入延迟时间信息的方式为:终端仅当触发了随机接入进程后,且在发送首次随机接入前缀之前,从网络侧获取多次(设次数为K)接入延迟时间信息。
步骤S501、eNB(evolved NodeB,基站)通过广播消息告知终端下述信息。
次数K值,假设K=5次;
物理随机接入信道(Physical Random Access Channel,简称PRACH)配置为PRACH配置0(每个无线帧(10ms长度)的第一个子帧(每个子帧1ms长度)有PRACH资源可用),Preamble采用格式0(只占用1个子帧)(上述PRACH配置的内容可参考3Gpp协议TS36.211)
低优先级终端的ACB参数,包括:AC barring factor=0.9;AC barring time=10ms;
步骤S502、处于Idle状态的某类终端(假设是智能电表,属于低优先级的MTC设备,下面将智能电表简称为MD)读取eNB发送的广播消息获取上述信息。
步骤S503、MD有UL(Uplink)数据要发送,需要接入网络,符合触发随机接入过程的条件。
步骤S504、MD通过读取MAC RAR PDU中的BI子头的BI域来获取Backoff序号,并按照表1解读出对应的backoff时间值,作为延迟时间信息。根据PRACH配置可知,RAR接收窗从每次PRACH之后的第3个子帧开始,MD在RAR接收窗时间内尝试获取MAC RAR PDU。
步骤S505、假设经过5个PRACH后,MD只成功获取了4次延迟时间(假设第一次获取是失败的),分别为:40ms,240ms,480ms,960ms,MD将获取失败的那次延迟时间认为是0ms,MD取最后一次获取的延迟时间值,得到接入延迟值T=960ms。
步骤S506、终端和网络侧首先约定一个接入延迟值T和ACB参数调整因子的映射表:
表4接入延迟值、AC barring factor调整因子和AC barring time调整因子的对应关系表
接入延迟值T AC barring factor调整因子 AC barring time调整因子
0ms<=T<40ms 1.0 1
40ms<=T<120ms 0.8 2
120ms<=T<240ms 0.5 4
240ms<=T<480ms 0.3 8
480ms<=T<=960ms 0.1 16
根据上表,终端得到ACB参数调整因子,分别为:AC barring factor调整因子=0.1、AC barring time调整因子=16;
终端使用上述因子对自己原有的ACB参数进行调整,获得新的参数如下:
新的AC barring factor=0.1*原有AC barring factor=0.1*0.9=0.09;
新的AC barring time=16*原有AC barring time=16*10ms=160ms。
步骤S507、终端调整自己原有的ACB参数后,按照新的参数执行接入控制。
本发明的内容也可以同样应用在其他需要通过发送上行同步序列来完成上行初同步的通讯系统。例如UMTS系统,实施例的方法和MAC层流程也可以在上述系统使用。
需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
本发明实施例提供了一种接入控制系统,该接入控制系统可以用于实现上述接入控制方法。图6是根据本发明实施例的接入控制系统的结构框图,如图6所示,包括终端62和网络侧64,其中终端62包括获取模块622,调整模块624和接入控制模块626。下面对其结构进行详细描述。
获取模块622,用于获取来自网络侧64的接入延迟时间信息;调整模块624,连接至获取模块622,用于根据获取模块622获取的接入延迟时间信息,调整自身对应的接入控制限制参数;接入控制模块626,连接至调整模块624,用于使用调整模块624调整后的接入控制限制参数进行接入控制。
需要说明的是,装置实施例中描述的接入控制系统对应于上述的方法实施例,其具体的实现过程在方法实施例中已经进行过详细说明,在此不再赘述。
综上所述,根据本发明的上述实施例,提供了一种接入控制方法及系统。本发明通过终端在发起随机接入之前根据MAC RAR PDU中的延迟时间指示,获得网络侧的接入拥塞情况,从而对获取的ACB接入控制参数进行对应的调整,以实现对随机接入preamble首传的快速接入控制。
显然,本领域的技术人员应该明白,上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,或者分布在多个计算装置所组成的网络上,可选地,它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现,从而,可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行,或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样,本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种接入控制方法,其特征在于,包括:
终端获取到来自网络侧的接入延迟时间信息;
所述终端根据获取的所述接入延迟时间信息,调整自身对应的接入控制限制参数;
所述终端使用调整后的所述接入控制限制参数进行接入控制;
其中所述接入延迟时间信息包括:回退Backoff时间;
其中,所述终端根据获取的所述接入延迟时间信息,调整自身对应的接入控制限制参数,包括:所述终端使用获取的接入延迟值,调整自身对应的接入控制限制参数,包括:映射得到AC barring factor值和/或AC barring time值,并将其作为调整后的接入控制限制参数;所述终端使用所述接入延迟值,映射得到AC barring factor调整因子和/或ACbarring time调整因子,并使用所述AC barring factor调整因子和/或所述AC barringtime调整因子,调整自身对应的接入控制限制参数。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,终端获取到来自网络侧的接入延迟时间信息包括:所述终端通过媒体接入控制协议数据单元MAC PDU获取到来自所述网络侧的所述接入延迟时间信息。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述终端通过MAC PDU获取到来自所述网络侧的所述接入延迟时间信息包括:所述终端通过媒体接入控制随机接入响应协议数据单元MAC RAR PDU获取到来自所述网络侧的所述接入延迟时间信息。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于,如果所述接入延迟时间信息是按照终端类型分类的,则所述终端只获取与自身类型对应的接入延迟时间信息。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述终端通过以下方式获取所述接入延迟值:
所述终端将获取的所述接入延迟时间信息作为接入延迟值。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,如果所述终端获取所述接入延迟时间信息失败,则所述方法还包括以下之一:
所述终端设置所述接入延迟值为零;
所述终端继续获取所述接入延迟时间信息,并在连续获取所述接入延迟时间信息失败的次数达到预定次数的情况下,设置所述接入延迟值为零。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述终端通过以下方式获取所述接入延迟值:
所述终端在发送首次随机接入前缀之前,多次获取接入延迟时间信息;
所述终端将所述多次获取的接入延迟时间信息对应的延时时间的最小值或者最大值或者平均值作为接入延迟值,或者所述终端将最后一次获取的接入延迟时间信息对应的延时时间作为接入延迟值。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述终端在发送首次随机接入前缀之前,多次获取接入延迟时间信息包括以下之一:
所述终端按照预先设定的接入延迟时间信息持续读取次数,多次获取所述接入延迟时间信息,其中所述接入延迟时间信息持续读取次数用于指示所述终端持续读取所述接入延迟时间信息的次数;
所述终端按照预先设定的接入延迟时间信息持续读取时间,多次获取所述接入延迟时间信息,其中所述接入延迟时间信息持续读取时间用于指示所述终端持续读取所述接入延迟时间信息的时间长度。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述终端通过包括以下之一的方式,设定所述接入延迟时间信息持续读取次数和/或所述接入延迟时间信息持续读取时间:
所述终端与所述网络侧预先约定所述接入延迟时间信息持续读取次数和/或所述接入延迟时间信息持续读取时间;
所述终端接收到来自所述网络侧的广播消息,其中所述广播消息用于通知所述接入延迟时间信息持续读取次数和/或所述接入延迟时间信息持续读取时间;
所述终端接收到来自所述网络侧的专用信令,其中所述专用信令用于通知所述接入延迟时间信息持续读取次数和/或所述接入延迟时间信息持续读取时间;
所述终端自行配置所述接入延迟时间信息持续读取次数和/或所述接入延迟时间信息持续读取时间。
10.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,如果所述终端多次获取所述接入延迟时间信息中的一次获取所述接入延迟时间信息失败,则所述方法还包括以下之一:
所述终端设置该次获取的所述接入延迟值为零;
所述终端将所述接入延迟时间信息持续读取次数增加一,并在所述接入延迟时间信息持续读取次数连续增加达到预定次数的情况下,设置所述接入延迟值为零。
11.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述终端通过以下方式获取所述接入延迟值:
所述终端在触发随机接入进程之前,多次获取接入延迟时间信息;
所述终端将所述多次获取的接入延迟时间信息对应的延时时间的最小值或者最大值或者平均值作为接入延迟值,或者所述终端将最后一次获取的接入延迟时间信息对应的延时时间作为接入延迟值。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述终端在触发随机接入进程之前,多次获取接入延迟时间信息包括以下之一:
所述终端持续获取所述接入延迟时间信息;
所述终端按照预先设定的周期,多次获取接入延迟时间信息。
13.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,如果所述终端多次获取所述接入延迟时间信息中的一次获取所述接入延迟时间信息失败,则所述方法还包括以下之一:
所述终端设置该次获取的所述接入延迟值为零;
所述终端不统计该次获取的所述接入延迟时间信息。
14.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,如果所述终端多次获取所述接入延迟时间信息均失败,则所述终端设置所述接入延迟值为零。
15.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述终端使用所述AC barring factor调整因子和/或所述AC barring time调整因子,调整自身对应的接入控制限制参数包括以下之一:
所述终端将所述AC barring factor调整因子和/或所述AC barring time调整因子与终端自身的AC barring factor值和/或AC barring time值的乘积作为调整后的接入控制限制参数;
所述终端将所述AC barring factor调整因子和/或所述AC barring time调整因子与终端自身的AC barring factor值和/或AC barring time值的和作为调整后的接入控制限制参数。
16.一种接入控制系统,其特征在于,包括终端和网络侧,其中所述终端包括:
获取模块,用于获取来自网络侧的接入延迟时间信息;
调整模块,用于根据获取的所述接入延迟时间信息,调整自身对应的接入控制限制参数;
接入控制模块,用于使用调整后的所述接入控制限制参数进行接入控制,
其中,其中所述接入延迟时间信息包括:回退Backoff时间;
其中,所述调整模块还用于使用获取的接入延迟值,调整自身对应的接入控制限制参数,包括:映射得到AC barring factor值和/或AC barring time值,并将其作为调整后的接入控制限制参数;所述终端使用所述接入延迟值,映射得到AC barring factor调整因子和/或AC barring time调整因子,并使用所述AC barring factor调整因子和/或所述ACbarring time调整因子,调整自身对应的接入控制限制参数。
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