[發明專利]一種隨機接入控制方法及系統

有效

• 申請號: 201010217617.0
• 申請日: 2010-06-21
• 公開（公告）號: CN102291836A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 戴謙;艾建勛
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H04W72/12
• 分類號: H04W72/12;H04W74/08
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 李健;龍洪

技術領域

本發明涉及無線通信技術領域，特別涉及寬帶無線通訊系統的無線資源調度方法。

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，現有無線通信技術是基于H2H的通信發展起來的。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，用于滿足客戶對監控、指揮調度、數據采集和測量等方面的信息化需求。

無線技術的發展是M2M市場發展的重要因素，它突破了傳統通信方式的時空限制和地域障礙，使企業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不斷向前發展，與信息處理能力及網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測外部環境，實現大范圍、自動化的信息采集。因此，M2M可以應用于行業應用、家庭應用、個人應用等。行業應用如：交通監控、告警系統、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。考慮到一個群組內的MD有著共同的屬性，上述的基于群組的操作會大大節省網絡的資源開銷，以及帶來處理的便利。

隨機接入是無線通信系統中終端的一個最基本功能，它使終端與網絡建立連接成為可能。誠如其名，這樣的接入的發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。

基于競爭模式的隨機接入在下面的應用過程中適用：RRC_IDLE狀態下的初始接入；無線鏈路出錯以后的初始接入；RRC_CONNECTED狀態下，當有上行數據傳輸時。

基于非競爭模式的隨機接入在下面的應用過程中適用：RRC_CONNECTED狀態下，當下行有數據傳輸時；終端在切換過程中的隨機接入過程。

基于競爭模式的隨機接入分為四個步驟：

步驟一、UE發送隨機接入前導；UE在發起隨機接入請求之前，從可用的隨機接入發送機會中隨機選擇一個發送機會，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議數據單元(RAR?MAC?PDU)中包含多個前導碼對應的RAR。

RAR?MAC?PDU的構成如圖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)填充內容(padding)構成。其中MAC?header由1個回退(backoff)子頭(subheader)、0個或多個RAR?subheader構成。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?RAR。

backoff值的作用是讓隨機接入失敗的UE不立刻發起第二次隨機接入，而是等待一段時間后，再發起第二次隨機接入，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生了接入碰撞，或者說接入競爭。eNB可在這些發生競爭的UE中選擇一個，將其識別信息包含在競爭解決消息中發回給UE。當發生競爭的UE在競爭解決消息中沒有發現自己的識別信息，就會知道自己這次隨機接入競爭失敗。