[發明專利]一種基于分布式組網的接入擁塞控制方法

有效

• 申請號: 201711222984.8
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN108012303B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 秦爽;馮鋼;梁哲文
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H04W48/06
• 分類號: H04W48/06;H04W48/10;H04W74/08
• 代理公司: 成都巾幗知識產權代理有限公司 51260
• 代理人: 邢偉

本發明公開了一種基于分布式組網的接入擁塞控制方法,包括以下步驟：擁塞控制：事件觸發MTC設備發起接入請求，MTC設備進入擁塞控制階段：首先開始鄰居節點發現過程，與鄰居節點建立通信連接；通信建立成功后，則確定數據傳輸的時隙與頻率，并進行保存，完成數據的組網和匯集；基站接入：匯集了數據的MTC設備向基站發起隨機接入請求，直至接入成功。本發明中MTC設備之間可以自主通信，建立連接以實現數據的傳輸匯聚，然后由匯聚了數據的MTC設備發起隨機接入請求接入基站；在沒有額外消耗基站接入資源的情況下，大大減少了直接跟基站通信的MTC設備的數量，緩解了海量MTC設備同時入網時帶來的瞬時突發性接入擁塞。

技術領域

本發明涉及通信領域，特別是涉及一種基于分布式組網的接入擁塞控制方法。

背景技術

隨著4G網絡進入規模商用階段，面未來的第五代移動通信(5G)網絡已成為全球研發熱點。移動互聯網和物聯網業務將成為移動通信網絡發展的主要驅動力。

作為物聯網最主要存在形式，機器與機器通信(Machine to Machine,M2M)不同于傳統的人與人之間(Human to Human,H2H)的通信，是指利用自動控制及網絡通信等技術，在沒有人為干預或極少干預的情況下實現機器與機器之間自主數據通信與信息交互的一系列技術或技術組合的總稱，它為各種終端設備在系統之間、網絡之間以及遠程實體之間實時建立通信連接、傳輸數據提供了一種有效途徑；不同的M2M應用需要不同的連接方案，對于需要廣域覆蓋或移動性需求的服務，現有的無線蜂窩網絡可以為其提供連接；3GPP則將通過蜂窩網絡進行數據傳輸的M2M通信稱之為機器類通信(Machine TypeCommunication,MTC)，即學術界和業界熟知的移動M2M通信、蜂窩M2M通信或蜂窩物聯網。MTC通信正在快速成為改變移動通信市場的生力軍，其應用領域涵蓋安全監測、貨物跟蹤、智能支付、醫療保健、遠程監控、消費電子等重要行業，是未來通信系統不可或缺的重要組成部分。

未來的蜂窩物聯網中，已為數十億用戶提供服務的移動通信系統還需要額外再容納數百億的設備。無論從接入網還是從核心網的角度來看，原有的網絡架構及管理控制模式都已無法滿足網絡的巨連接服務需求。因此，如何大幅提升系統的接入能力成為迫切需要解決的問題。具體而言，面對海量接入需求，蜂窩網絡中包括H2H和M2M的終端用戶數量與密度將急劇上升，單純依賴宏基站(Macro Base Station,MBS)進行接入會造成網絡擁塞和過載，無法滿足服務需求。通過接入低功耗的小基站，或者利用其它補充通信方式，可以有效提高系統接入能力、減輕網絡擁塞、提高服務質量、提高系統能效。

相比H2H應用，由于需要接入基站的MTC設備的數量很大，M2M應用中隨機接入過載引起的數據包碰撞概率增大了很多；海量MTC設備導致的隨機接入過載在很大程度上會引起網絡系統性能的下降；海量MTC設備同時向基站發起接入請求時，易造成接入網過載及信令擁塞，進而導致MTC設備接入時延增大、分組數據包的丟失甚至服務中斷。而且，90％以上的MTC設備是以低移動性少量數據業務為主，按照現有的承載技術，針對每個MTC設備建立承載的方案會使得大量的網絡承載資源被MTC類業務所占用，MTC設備頻繁地進行請求、建立連接、注銷等操作，也會使得EPC(Evolved Packet Core)網絡產生大量的信令開銷，以至于SAE(System Architecture Evolution)網絡的高帶寬優勢無法體現。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種基于分布式組網的接入擁塞控制方法，MTC設備之間可以自主通信，建立連接以實現數據的傳輸匯聚，然后由匯聚了數據的MTC設備發起隨機接入請求接入基站；在沒有額外消耗基站接入資源的情況下，大大減少了直接跟基站通信的MTC設備的數量，緩解了海量MTC設備同時入網時帶來的瞬時突發性接入擁塞。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：一種基于分布式組網的接入擁塞控制方法，包括以下步驟：