[发明专利]用于大量MTC设备的接入控制的方法和装置

说明书

本公开的实施例提供了用于大量MTC设备的接入控制的方法和装置。一种方法包括：当所述大量MTC设备在一个分布时间段中到达时，将所述大量MTC设备分为多个组，其中所述大量MTC设备的到达分布具有突发性；以及向所述多个组中的每个组分配一个子分布时间段，以使得所述组中的MTC设备在相应的子分布时间段内到达，所述多个组的子分布时间段彼此交叠以形成所述分布时间段。

技术领域

本公开的实施例概括而言涉及无线通信领域，更具体而言，涉及用于大量MTC设备的接入控制的方法和装置。

背景技术

与传统的人与人(Human-to-human，H2H)通信不同，机器类型通信(Machine TypeCommunication，MTC)由于其独特的特性而面临着许多设计挑战。支持大量(massive)MTC设备接入系统为随机接入(Random Access，RA)的设计带来了挑战。由MTC设备引起的RA冲突可能对MTC设备和传统的H2H终端都造成损害，并导致MTC设备和传统的H2H终端都无法成功接入系统。

3GPP已经提出了一种称为扩展接入限制(Enhanced Access Barring，EAB)的方案来解决大量MTC设备的接入问题。EAB方案通过阻止一些或所有能够容忍延迟的MTC设备发起随机接入尝试来降低随机接入冲突。这种方案需要网络分别通过寻呼消息和系统信息来向设备通知EAB改变和准确的接入类别(Access Class)指示符，因此其性能与寻呼参数的取值极大相关。需要不同的参数取值来进行快速生效和缓慢取消以实现性能优化。然而，系统对于传统的H2H终端和MTC设备使用相同的寻呼参数，因此专门为MTC来调整寻呼参数是不现实的。基于参考文献2中定义的3GPP业务模型2(即单小区内30,000个MTC设备在10秒内到达并且它们的到达时间服从贝塔分布)，EAB方案不能保证所有MTC设备都能够成功接入网络。

参考文献2中还建议了分时隙接入。在该方法中，通过MTC设备的ID(如国际用户识别码(IMSI))为它们定义了专用的接入循环/时隙。最简单的情况，接入时隙可以是寻呼帧。具有相同寻呼帧的MTC设备被划分到同一组，并且竞争单个寻呼帧中的接入资源。这种完全静态的分组方法不考虑应用差异、即时网络接入负载和QoS要求。由于该方法不具有任何用于重新尝试的特殊设计，在一个寻呼帧中进行第一次尝试时发生冲突的设备很可能在接下来的寻呼帧中重新尝试时再次冲突。仿真结果表明这比EAB的方案更差(如下面的表3和图9所示)。

当前还有文献考虑利用MTC的组特征来解决大量接入问题。例如，在参考文献3中，MTC设备在接收到寻呼消息之后立即开始随机接入过程。这种方案通过向MTC设备分配预留资源而不是让它们随机选择接入资源来降低RA冲突。然而，其应用场景非常有限，并且不适用于空闲模式MTC设备。又例如，在参考文献4中提出了用于基于毫微微小区(femtocell)的MTC网络的基于组的时间控制方法。使用毫微微小区来从宏小区卸载业务负载，以在一定程度上避免参考文献2中定义的业务模式2的挑战。然而，该方案实际上用于解决核心网的过载问题而不考虑无线接口上的RA的细节，例如每个组的时间间隔、随机接入时机(RandomAccess Occasion，RAO)选择和退避(back-off)参数设计等。

参考文献2中定义的业务模型2指出单小区内30,000个MTC设备在10秒内到达并且它们的到达时间服从贝塔分布(例如参数α＝3，β＝4的贝塔分布)。可以考虑一种极端情况，例如，在MTC服务器触发后或者在断电之后，大量MTC设备以一种高度同步的方式发起随机接入尝试。

在MTC设备到达，或者称为当有要发送给网络的数据到达MTC设备时，当前的MTC设备至少需要等待到最近的被配置作为前导码传输的随机接入时机的子帧。当多个设备使用相同的随机接入资源元素(一个特定的随机接入资源元素，对应一个特定随机接入时机处的一个特定前导码)尝试接入网络，则会发生随机接入冲突。

发明内容

可以看出，现有技术中还没有能够有效支持大量MTC设备接入蜂窝网络的方案。