[發(fā)明專利]一種5G大連接物聯(lián)網(wǎng)中基于用戶分類的差異化退避方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710439216.1
• 申請日: 2017-06-12
• 公開（公告）號: CN107343323B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫黎;熊新雷;任品毅
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號: H04W74/08
• 分類號: H04W74/08;H04L29/08;H04W48/16
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

本發(fā)明公開了一種5G大連接物聯(lián)網(wǎng)中基于用戶分類的差異化退避方法，包括以下步驟：1)根據(jù)用戶終端的信道衰落信息判斷用戶終端所屬的覆蓋類型；2)基站將用戶終端所屬的覆蓋類型通過下行控制信道發(fā)送至用戶終端；3)用戶終端發(fā)起隨機(jī)接入請求，當(dāng)用戶終端沒有接入時，用戶終端產(chǎn)生退避時間，用戶終端經(jīng)過所述退避時間后，重新發(fā)起隨機(jī)接入請求，當(dāng)用戶終端接入時，則完成5G大連接物聯(lián)網(wǎng)中基于用戶分類的差異化退避；否則，則轉(zhuǎn)至步驟4)；4)當(dāng)用戶終端發(fā)起隨機(jī)接入請求的次數(shù)小于預(yù)設(shè)最大退避次數(shù)時，則轉(zhuǎn)至步驟3)；否則，則等待下一個業(yè)務(wù)周期時，轉(zhuǎn)至步驟3)，該方法能夠有效提高系統(tǒng)的容量，降低系統(tǒng)接入的失敗概率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于5G大連接物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種5G大連接物聯(lián)網(wǎng)中基于用戶分類的差異化退避方法。

背景技術(shù)

窄帶物聯(lián)網(wǎng)(Narrow Band-Internet of Things,5G大連接物聯(lián)網(wǎng))定義為不需要人為干預(yù)便可以進(jìn)行設(shè)備間數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ畔到y(tǒng)。預(yù)計到2020年，將會有百億級的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備部署運行。隨著4G LTE網(wǎng)絡(luò)的部署以及5G網(wǎng)絡(luò)部署腳步的加快，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將會在眾多領(lǐng)域提供更好的服務(wù)。

IoT網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)特性和傳統(tǒng)的蜂窩寬帶業(yè)務(wù)有很大的不同，IoT的特點是低成本低復(fù)雜度、擴(kuò)展覆蓋和低功耗。這是由于IoT網(wǎng)絡(luò)需要部署海量IoT設(shè)備，這些設(shè)備的業(yè)務(wù)具有低延時要求和低頻的數(shù)據(jù)傳輸次數(shù)等特點，對延時、速率等因素不敏感，而對成本和復(fù)雜度具有極高的要求。需要設(shè)計新的IoT網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與傳統(tǒng)的蜂窩網(wǎng)絡(luò)融合。5G大連接物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)與設(shè)備復(fù)雜度較低，因此設(shè)備的數(shù)據(jù)存儲和處理能力較弱，網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議棧和空中接口需要重新設(shè)計。針對IoT網(wǎng)絡(luò)的特性，3GPP對IoT網(wǎng)絡(luò)提出了相應(yīng)的目標(biāo)，相比于傳統(tǒng)的GPRS系統(tǒng)室內(nèi)覆蓋能力提高20dB，支持至少160kbps的速率；支持大規(guī)模低吞吐量設(shè)備，最低部署52547個用戶；提高能量效率，5Wh的電池壽命超過10年和99％的IoT設(shè)備上傳數(shù)據(jù)延時小于等于10s。

為了降低接入失敗概率和避免擁塞，必須對退避機(jī)制進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，以提高系統(tǒng)容量并且降低系統(tǒng)的接入失敗概率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供了一種5G大連接物聯(lián)網(wǎng)中基于用戶分類的差異化退避方法，該方法能夠有效提高系統(tǒng)的容量，降低系統(tǒng)接入的失敗概率。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所述的5G大連接物聯(lián)網(wǎng)中基于用戶分類的差異化退避方法包括以下步驟：

1)基站根據(jù)用戶終端發(fā)送的信息得到用戶終端的信道衰落信息，基站劃分出若干種覆蓋類型，然后根據(jù)用戶終端的信道衰落信息判斷用戶終端所屬的覆蓋類型；

2)基站將用戶終端所屬的覆蓋類型通過下行控制信道發(fā)送至用戶終端；

3)用戶終端通過隨機(jī)接入信道的方式發(fā)起隨機(jī)接入請求，當(dāng)用戶終端沒有接入到5G大連接物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)時，用戶終端根據(jù)用戶終端所屬的覆蓋類型選擇相應(yīng)的退避函數(shù)產(chǎn)生退避時間，用戶終端經(jīng)過所述退避時間后，重新發(fā)起隨機(jī)接入請求，當(dāng)用戶終端接入到5G大連接物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)時，則完成5G大連接物聯(lián)網(wǎng)中基于用戶分類的差異化退避；當(dāng)用戶沒有接入到5G大連接物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)時，則轉(zhuǎn)至步驟4)；

4)當(dāng)用戶終端發(fā)起隨機(jī)接入請求的次數(shù)小于預(yù)設(shè)最大退避次數(shù)時，則轉(zhuǎn)至步驟3)；當(dāng)用戶終端發(fā)起隨機(jī)接入請求的次數(shù)大于等于預(yù)設(shè)最大退避次數(shù)時，則用戶終端在當(dāng)前業(yè)務(wù)周期內(nèi)不發(fā)起隨機(jī)接入請求，等待下一個業(yè)務(wù)周期時，轉(zhuǎn)至步驟3)。

基站依次劃分出覆蓋類型class1、覆蓋類型class、覆蓋類型class3及覆蓋類型class4。

覆蓋類型class1對應(yīng)的信噪比小于130.8209dB；覆蓋類型class2對應(yīng)的信噪比大于等于130.8209dB且小于142.6809dB；覆蓋類型class3對應(yīng)的信噪比大于等于142.6809dB且小于151.7609dB；覆蓋類型class4對應(yīng)的信噪比大于等于151.7609dB。