[发明专利]一种机器类通信终端自适应随机接入方法及系统

摘要

本发明公开了一种机器类通信终端自适应随机接入方法及系统，属于移动通信领域，本方法及系统主要通过机器类通信终端发送前导码，基站发送随机接入响应消息并根据接入的终端做判断，基于冲突终端数目的自适应的设置BO值，从而减小了重新随机接入的冲突率，提高了接入成功率。

主权项

一种机器类通信终端自适应随机接入方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：机器类通信终端发送随机接入前导码(Preamble)请求，机器类通信终端从可用的前导码集合中等概率地选择一个前导码并且将其发送到基站，然后等待网络侧的基站的随机接入响应，如果在给定的时间内没有正确收到网络侧的响应，则在配置的Preamble最大发送次数内，机器类通信终端重复发送Preamble；步骤2：发送随机接入响应(RAR)消息，它由基站的介质访问控制(MAC)层产生，基站在某个随机接入发送机会上解出一个或者多个前导码后，根据发送机会计算出对应的随机无线网络临时标示RA‑RNTI(Random Access‑Radio Network Temporary Identifier)，然后根据这些信息生成介质访问控制层协议数据单元(MAC PDU)发送给物理层，由下行共享信道(DL‑SCH)承载，一个随机接入响应的MAC PDU包括多个机器类通信终端的随机接入响应，针对每个机器类通信终端的RAR的MAC PDU，其包括时间提前量(TA)、上行许可(UL GRANT)、小区无线网络临时标识(C‑RNTI)，并且基站根据当前随机接入的负载状况来判断是否在随机接入响应的MAC PDU中添加回退(BO)子头，其中BO里面携带回退时间信息，其作用是使终端在发生随机接入碰撞时候并不立即在下一个可用的随机接入机会进行前导码的发送，而是经过一段退避时延后再重新发送前导码，以降低终端之间的碰撞概率；步骤3：机器类通信终端接收到基站反馈的随机接入响应后，根据调度许可，在上行共享链路(UL‑SCH)上发送消息，所述消息为长期演进LTE系统中的信令MSG3，该消息采用混合自动重传请求HARQ协议，重传次数可由无线资源控制协议RRC配置，该消息上承载的消息内容根据接入原因不同而不同；步骤4：解决冲突，冲突解决随机接入流程的最后一步，采用下述方式解决，如果在预设的冲突解决时间内,机器类通信终端接收到基站返回的冲突解决消息,并且其中携带的设备标识与该机器类通信终端上报给基站的相符,那么该机器类通信终端就赢得了此次的随机接入冲突,随机接入成功，并将在RAR消息中得到的C‑RNTI置为自己的C‑RNTI；否则,该机器类通信终端认为此次接入失败,并按照上面所述步骤重新进行随机接入的重传过程。其中，上述步骤2中所述BO值按照如下步骤确定：(1)基站接收到消息，所述消息是长期演进LTE系统中的信令MSG1；(2)基站获取发生冲突的机器通信类终端的数目；(3)按照选择一合适的BO值，其中所述合适的BO的值按照如下方式确定，确定需要后退的终端数目为N，所述N为不大于2000(包括2000)的整数，在下述表中，后退BI索引i的值BO值为BO(i),根据表中找到满足不等式的i值，使得BO(i‑1)≤N<BO(i)，其中，i为不大于15(包括15)的自然数，那么冲突的设备选择退避BO值为BO(i)，对应的BO的index为i，相应的机器类通信终端会从1～BO(i)里面随机选择一个值K，并计算(K×i)/(ln(i)+m)的取整结果，所述取整结果作为所述合适的BO值，作为后续步骤设置的BO值，其中，ln(i)是i的自然对数，m为不大于N(包括N)的自然数；(4)判断BO的值是否超过其允许的最大值或者超过基站设置的最大值；如果是，则执行下述步骤(5)，如果否则执行下述步骤(6)；(5)将冲突的机器类通信终端分组，分成激活组和休眠组，其中，激活组的终端就根据设定的BO的值进行下一次的随机接入，而休眠组的终端通过RAR消息通知，本来应该在BO值之后重新接入的就不再进行接入尝试，而选择休眠，激活组和休眠组的分组方法可以根据机器类通信终端的特性决定，然后分别对各组的机器类通信终端填充随机接入响应RAR消息的各个字段；然后执行步骤(7)；(6)设置BO值，填充RAR消息的各个字段；(7)发送RAR消息；其中，所述表的内容如下：BI索引BO(Back off)的值(单位：毫秒)00110220330440560680712081609240103201148012960131080141200152001