[發(fā)明專利]應(yīng)對(duì)LTE網(wǎng)絡(luò)緊急事件的M2M通信接入控制優(yōu)化方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710315145.4
• 申請(qǐng)日: 2017-05-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107086900B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李寧;曹朝;王聰;謝威;許魁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L5/00
• 分類號(hào): H04L5/00;H04W4/70;H04W48/02;H04W48/16;H04W74/08
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 吳茂杰

1.一種應(yīng)對(duì)LTE網(wǎng)絡(luò)緊急事件的M2M通信接入控制優(yōu)化方法，其特征在于，包括如下步驟：

(10)報(bào)告緊急事件發(fā)生：機(jī)器節(jié)點(diǎn)向基站發(fā)送特定前導(dǎo)碼，所述特定前導(dǎo)碼為由基站為緊急事件所預(yù)留、僅能由機(jī)器節(jié)點(diǎn)發(fā)送、用于報(bào)告緊急事件的發(fā)生；

(20)阻止普通業(yè)務(wù)接入：基站根據(jù)特定前導(dǎo)碼得知緊急事件發(fā)生后，將緊急事件置于最高優(yōu)先級(jí)，阻止普通業(yè)務(wù)的接入；

(30)估計(jì)緊急節(jié)點(diǎn)數(shù)量：基站將事件發(fā)生后的下一個(gè)時(shí)隙設(shè)為估計(jì)時(shí)隙，估計(jì)請(qǐng)求接入的節(jié)點(diǎn)數(shù)；

(40)自適應(yīng)調(diào)整接入時(shí)隙長(zhǎng)度：基站根據(jù)估計(jì)得到的節(jié)點(diǎn)數(shù)，自適應(yīng)調(diào)整接入時(shí)隙的長(zhǎng)度，以滿足規(guī)定的時(shí)延；

(50)判定事件處理完畢：基站在某個(gè)時(shí)隙檢測(cè)到?jīng)]有節(jié)點(diǎn)傳送前導(dǎo)碼，經(jīng)過(guò)回退時(shí)間，依然沒(méi)有設(shè)備傳送前導(dǎo)碼，則判定緊急事件處理完畢；

(60)基站時(shí)隙恢復(fù)到正常配置：基站將對(duì)普通機(jī)器節(jié)點(diǎn)的接入禁止參數(shù)恢復(fù)到正常值，并將接入時(shí)隙長(zhǎng)度恢復(fù)到正常配置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接入控制優(yōu)化方法，其特征在于，所述(10)報(bào)告緊急事件發(fā)生步驟包括：

(11)傳輸緊急前導(dǎo)碼：在緊急事件發(fā)生后，緊急節(jié)點(diǎn)向基站傳送特殊的緊急前導(dǎo)碼，該緊急前導(dǎo)碼由基站專門為緊急節(jié)點(diǎn)所預(yù)留；

(12)判定緊急事件發(fā)生：基站在接收到緊急前導(dǎo)碼后，判定緊急事件發(fā)生，準(zhǔn)備作出相應(yīng)調(diào)整。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接入控制優(yōu)化方法，其特征在于，所述(20)阻止普通業(yè)務(wù)接入步驟具體為：

基站利用接入禁止機(jī)制，對(duì)普通業(yè)務(wù)的接入禁止參數(shù)設(shè)為0，以在緊急事件處理過(guò)程中阻止普通業(yè)務(wù)的接入，所述接入禁止參數(shù)是在LTE網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)基站廣播接入概率p，每個(gè)請(qǐng)求接入的節(jié)點(diǎn)選擇一個(gè)0到1之間的隨機(jī)數(shù)，如果選擇的數(shù)小于p，那么該節(jié)點(diǎn)可傳輸前導(dǎo)碼，否則該節(jié)點(diǎn)會(huì)被禁止接入。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接入控制優(yōu)化方法，其特征在于，所述(30)估計(jì)緊急節(jié)點(diǎn)數(shù)量步驟包括：

(31)設(shè)定估計(jì)時(shí)隙：基站在判定緊急事件發(fā)生后，將緊急節(jié)點(diǎn)的第一個(gè)接入時(shí)隙設(shè)為估計(jì)時(shí)隙，時(shí)隙長(zhǎng)度為1ms；

(32)最大似然估計(jì)得到估計(jì)值：基站對(duì)接入時(shí)隙中的不同前導(dǎo)碼設(shè)置不同的被選擇概率，根據(jù)不同前導(dǎo)碼閑置、成功及沖突的概率分布，結(jié)合實(shí)際檢測(cè)到的每個(gè)前導(dǎo)碼的狀態(tài)，運(yùn)用最大似然估計(jì)的數(shù)學(xué)方法估計(jì)請(qǐng)求接入的節(jié)點(diǎn)數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接入控制優(yōu)化方法，其特征在于，所述(40)自適應(yīng)調(diào)整接入時(shí)隙長(zhǎng)度步驟包括：

(41)計(jì)算平均時(shí)延：運(yùn)用Markov鏈建立數(shù)學(xué)模型，得到平均時(shí)延與節(jié)點(diǎn)數(shù)量及接入時(shí)隙長(zhǎng)度的關(guān)系；

(42)調(diào)整時(shí)隙長(zhǎng)度：根據(jù)估計(jì)得到的節(jié)點(diǎn)數(shù)量計(jì)算平均時(shí)延，找到滿足時(shí)延要求的隨機(jī)接入時(shí)隙長(zhǎng)度的最大值。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接入控制優(yōu)化方法，其特征在于，所述(50)判定事件處理完畢步驟包括：

(51)檢測(cè)時(shí)隙狀態(tài)：基站檢測(cè)在隨機(jī)接入時(shí)隙是否有設(shè)備傳輸前導(dǎo)碼；

(52)計(jì)時(shí)判定：若沒(méi)有設(shè)備傳輸前導(dǎo)碼，基站從隨機(jī)接入回退窗口起點(diǎn)開(kāi)始倒計(jì)時(shí)，若直到計(jì)時(shí)至隨機(jī)接入回退窗口結(jié)束，仍沒(méi)有設(shè)備傳輸前導(dǎo)碼，基站判定緊急事件處理完畢，否則回到步驟(51)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接入控制優(yōu)化方法，其特征在于，所述(60)基站時(shí)隙恢復(fù)到正常配置步驟包括：

(61)調(diào)整接入禁止參數(shù)：基站將針對(duì)普通業(yè)務(wù)的接入禁止參數(shù)恢復(fù)到正常值；

(62)調(diào)整時(shí)隙長(zhǎng)度：基站將隨機(jī)接入時(shí)隙長(zhǎng)度恢復(fù)到正常配置。