[发明专利]一种NB-IoT系统的接入拥塞控制方法

权利要求书

1.一种NB-IoT系统的接入拥塞控制方法，其特征在于，包括：

S1、在基于竞争的随机接入过程中，求出在R个随机接入资源中λ个设备请求的每个接入时隙内的最佳接入设备数目；

S2、在第i个时隙接入过程中，判断空闲前导码的数量是否为0，若不为零则进行步骤S3，否则进行步骤S4；

S3、利用数值估计法估计第i个时隙随机接入资源的空闲概率，根据第i个时隙随机接入资源的空闲概率计算出第i个时隙的估计负载，即第i个时隙的估计负载表示为P_idle＝(C_i-n+C_i-(n+1)+...+C_i-2+C_i-1)/nR，所述C_i表示第i个时隙空闲前导码的数量，跳至步骤S5；

S4、利用状态转移矩阵估计得到随机接入资源状态转移概率，即括：令前导码的初始状态为(0，R)，若前导码的当前状态为(A_i，B_i)，且若没有下一个设备接入，前导码的状态不变；若有下一个设备接入时，前导码的状态以的概率更新为(A_i+1,B_i-1)，则前导码状态转移概率具体表示为：

且A_i+B_i＝R；

其中，P_xy表示前导码从当前状态x转移到下一状态y的概率；A_i表示第i个时隙在当前状态x处被多个设备选择的随机接入资源的数目，B_i表示第i个时隙在当前状态x处仅被一个设备选择的随机接入资源的数目；

根据随机接入资源转移概率和马尔科夫特性计算出第i个时隙的估计负载和第i个时隙到达的设备数目；

S5、采用趋势预测估计第i+1个时隙的接入设备数，并通过第i+1个时隙的接入设备数与第i+1个时隙的最佳接入设备数目的关系，选择接入设备数量，即：

其中，ρ_i+1表示第i个时隙的接入门限，ρ_min表示接入门限的最小值；M_L表示接入设备上限阈值。

2.根据权利要求1所述的一种NB-IoT系统的接入拥塞控制方法，其特征在于，每个接入时隙内的成功接入设备数目由随机接入资源数量和设备请求数量决定，成功接入设备数目M_s表示为M_s＝λe(^-λ/R)，当随机接入资源的数量与设备请求的数量相等时，得到最佳接入设备数目M_opt。

3.根据权利要求1所述的一种NB-IoT系统的接入拥塞控制方法，其特征在于，第i个时隙的估计负载表示为：

其中，[π(m)]_n表示π(m)的第n个元素，表示为[π(m)]_n＝P_xy^m(A_i，B_i)，P_xy^m(A_i,B_i)表示第m次转移过程中从状态x转移到状态y的概率；π(m)表示第m次转移后随机接入资源集合状态概率向量，表示为π(m)＝π(0)P_xy^m，π(0)＝(1,0,…,0)表示随机接入资源初始向量值，N表示状态转移的上限次数。