[发明专利]一种接入网络的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种接入网络的方法和系统。

背景技术

现有的大部分移动通信系统中，例如全球移动通讯系统(GSM，Global System for MobileCommunications)，宽带码分多址(WCDMA，Wideband Code Division Multiple AccessWireles)，码分多址(CDMA，Code Division Multiple Addressing)，全球微波互联接入(WiMAX，Worldwide Interoperability for Microwave Access)，CDMA2000，TD-SCDMA，长期演进(LTE，Long Term Evolution)和WLAN/WiFi各种无线通信系统中，终端发起上行业务时，首先要进行随机接入过程，此时由于可能存在多个终端同时发起随机接入，且选择了相同的接入机会及接入码，导致产生接入碰撞，使得此次接入失败，接入失败会导致接入延迟增大以及接入成功率降低。当前移动通信系统中，一般采用配置较多的接入资源，使得发生碰撞的概率较低，来保证接入的时延和成功率。

随着移动通信的发展，出现了机器到机器(M2M，machine to machine)通信，M2M和物联网成为运营商关注的热点，基于M2M和物联网(IOT：Internet of Things)的各种应用迅速地发展。与此前的人与人(H2H，human to human)通信不同，M2M通信的终端数量会更大，可以达到H2H的10倍，甚至更多，例如，大概500亿的量级。

物联网是指M2M在广域网、特别是移动运营商网络中的应用，即以移动网络运营商的无线网络为平台，采用多种传输方式(例如CDMA、GSM等)，通过特种行业终端，服务于行机器到机器的无线数据传输业务。

M2M/IOT应用范围广阔，可应用于智能交通、远程医疗、监控、智能电网、环境检测、智能家居等多种场景。

机器类型通信(MTC，Machine Type Communication)是指一个或者多个网元之间在不需要人为参与的情况下进行的网络通讯(即，M2M应用)，如交通控制与管理、工厂监控、远程抄表等应用。M2M应用中，多个具有相同M2M应用的M2ME(Machine To MachineEquipment；机器对机器设备)组成一个整体，简称群(Group)。

机器类型通信设备标识应能唯一标识一个M2M终端，可采用国际移动用户标识(IMSI，International Mobile Subscriber Identity)、移动台国际ISDN号码(MSISDN，Mobile StationInternational ISDN Number)、IP地址(IP addr)、IP多媒体公共标识(IMPU，IP Multimedia PublicIdentity)，IP多媒体私有标识(IMPI，IP Multimedia Private Identity)等。

由于无线通信的资源有限，因此只有在用户要进行通信时才分配相应的时频资源。用户要发起通信时，首先要进行的是随机接入过程，然后进一步无线资源控制(RRC)连接建立和数据传输，最后在通信完毕时释放占用资源。以LTE为例，随机接入资源包括两部分，一是发起随机接入的时隙和频率，二是使用的前导序列(Preamble)。现有蜂窝无线通信系统中，随机接入主要分为基于竞争和基于非竞争的两种方式。

基于非竞争的随机接入方式是指基站(eNB)通知用户终端(UE，User Equipment)使用其独有的接入资源，由于需要eNB来进行分配接入资源，因此系统开销较大，一般只用在对时延要求高的场景，如切换和掉话时。

基于竞争的随机接入方式，eNB会在广播消息中指出本小区允许发起随机接入的接入资源信息，然后UE随机选取一个允许的Preamble，并在下一个允许随机接入的时刻中随机选择随机接入频率资源，然后在选择的随机接入时频位置发起随机接入。由于各个UE是独立随机选择随机接入资源的，当多个UE选择同样的随机接入资源时，则会产生冲突，根据现有协议中的冲突解决方案，产生冲突的多个UE至多只有一个能够成功接入，其他UE均需要退避一段时间再次发起接入尝试，当再发生冲突时再退避，直达成功接入或达到接入尝试最大值为止。发生冲突会延长终端接入的时间，并给网络和终端带来额外的负担。