[发明专利]一种面向差异化MTC网络中的随机接入方法

说明书

本发明公开了一种一种面向差异化MTC网络中的随机接入方法，包括以下步骤：计算mMTC设备在mMTC接入业务频段及URLLC接入业务频段的接入成功概率p₁，p₂；以mMTC设备的接入控制参数θ、流量卸载参数Δθ及总的退避步长W为变量，以在保障URLLC业务传输性能的前提下最大化mMTC业务的吞吐量为优化目标，建立优化问题；根据mMTC设备在mMTC接入业务频段及URLLC接入业务频段的接入成功概率p₁，p₂计算所述优化问题，得最优接入控制参数、流量卸载参数mMTC设备总的退避步长(θ^*，Δθ^*，W^*)，然后根据最优接入控制参数、流量卸载参数mMTC设备总的退避步长(θ^*，Δθ^*，W^*)进行差异化MTC网络中的随机接入，该方法能够实现差异化MTC网络的随机接入，且可靠性较高，延时较低。

技术领域

本发明属于机器设备类通信业务上行传输技术领域，涉及一种面向差异化MTC网络中的随机接入方法。

背景技术

根据3GPP的定义，机器设备类通信(Machine Type Communications,MTC)指在没有人为干涉的情况下，机器或智能设备之间通过网络进行数据传输与处理的通信形式。与传统的人对人(Human-to-Human,H2H)通信不同，MTC业务具有海量接入规模、业务差异性大、离散小数据包传输等特性。在未来5G网络中，根据业务需求与应用场景的不同，可将MTC业务分为以下两类：1)海量机器设备类通信(massive Machine Type Communications,mMTC)，其主要面向物联网中低功耗大连接场景，如智能电表、流量检测等数据感知与采集业务；2)超可靠低时延通信(Ultra-Reliable and Low-Latency Communication,URLLC)，其主要面向无人驾驶、工业控制、远程医疗等关键控制类业务，该业务要求同时满足极低的端到端时延(1ms)与极高的传输可靠性(99.999％)。目前，MTC网络主要面临以下挑战：一方面，海量MTC终端的接入使得网络负载压力增大并极易导致网络拥塞的发生，并进一步导致接入资源浪费、接入时延增大等问题的出现。另一方面，由于MTC业务的小数据包传输特性，如果直接采用LTE网络中的随机接入方案，则会导致控制信令开销过大、接入时延过大，进而无法满足mMTC业务与URLLC业务的性能需求。根据已有研究成果，使用接入控制方案可以有效缓解网络拥塞、提升资源利用效率。因此，针对mMTC业务与URLLC业务性能需求的不同，设计一种面向差异化MTC网络的随机接入方案具有十分重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种面向差异化MTC网络中的随机接入方法，该方法能够实现差异化MTC网络的随机接入，且可靠性较高，延时较低。

为达到上述目的，本发明所述的面向差异化MTC网络中的随机接入方法包括以下步骤：

1)差异化MTC网络中mMTC业务与URLLC业务共存，差异化MTC网络由一个基站、K个mMTC设备及U个URLLC设备组成，设mMTC设备所承载业务为时延非敏感业务，URLLC设备所承载业务为超可靠低时延业务，基站将可用带宽划分为mMTC业务频段及URLLC业务频段，且mMTC业务频段使用基于四步握手的上行接入方式；

2)计算mMTC设备在mMTC接入业务频段及URLLC接入业务频段的接入成功概率p₁，p₂；

3)以mMTC设备的接入控制参数θ、流量卸载参数Δθ及总的退避步长W为变量，以在保障URLLC业务传输性能的前提下最大化mMTC业务的吞吐量为优化目标，建立优化问题；