[发明专利]可实现吞吐量稳定的基于流量分散的组寻呼方法

说明书

本发明公开了一种可实现吞吐量稳定的基于流量分散的组寻呼方法，主要解决现有技术在海量MTC设备同时接入网络时易产生无线接入网拥塞的问题。其实现方案为：1)基站端根据网络配置的参数，全面考虑了物理下行控制信道资源数小于前导码检测成功设备数、等于前导码检测成功设备数以及大于前导码检测成功设备数的三种情况后，求得最优分散因子；2)基站端根据最优分散因子求得分组总组数，并发送寻呼消息；3)被寻呼的MTC设备根据分组总组数进行分组接入。本发明通过最优分散因子将MTC设备均匀分散到不同的随机接入时隙执行随机接入过程，避免了海量设备同时接入造成的网络拥塞，实现了最大的稳定吞吐量，可用于机器类型通信MTC设备随机接入网络。

技术领域

本发明属于通信技术领域，更进一步涉及一种组寻呼方法，可用于机器类型通信MTC的设备随机接入网络，实现吞吐量稳定化，增加可接入设备数目。

背景技术

机器类型通信MTC通信被广泛应用与智能电网、工业自动化、电子医疗。未来，MTC设备的数量会进一步增长，海量MTC设备要同时接入网络会造成系统过载、网络拥塞，严重影响系统性能。组寻呼方法是3GPP提出的一种有效的过载控制方案，在该方案中，基站发送寻呼消息后，被寻呼的一组MTC设备会在下一个随机接入时隙进行接入。由于基站可以根据核心网拥塞情况决定何时寻呼MTC设备，而且进行分组寻呼，该方案可有效减缓核心网拥塞和无线接入网拥塞。但是，当一个寻呼组内的MTC设备数在增加后，其性能会显著下降。

现有一些基于退避的组寻呼方案的研究可以提升组寻呼方案的性能，但是这些方案只关注短期的性能提升，随着时间的推移，系统吞吐量依然会急速下降，造成系统长期性能的降低。因此，研究吞吐量稳定来提高系统的长期性能是非常有必要的。有学者提出了一种基于流量分散的组寻呼方案FI-TSFGP，实现了短寻呼间隔条件下的吞吐量稳定。但是，由于该方案只考虑了前导码检测成功设备数均值小于物理下行控制信道资源数的情况，而实际中存在前导码检测成功设备数均值大于物理下行控制信道资源数的可能，所以当寻呼间隔较长、设备数较大时，该方案的吞吐量仍会下降，导致资源利用率降低。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提出了一种可实现吞吐量稳定的基于流量分散的组寻呼方法，全面考虑了前导码检测成功设备数均值大于、等于或小于物理下行控制信道资源数的三种情况，求解出最优分散因子，提高了接入成功率，降低接入延迟，实现最大的稳定吞吐量，增加用户接入数目。

本发明的技术思路是，全面考虑物理下行控制信道资源数的影响，求解能够使系统达到稳定状态且吞吐量最大的最优分散因子，根据最优分散因子将MTC设备进行分组，在不同的随机接入时隙进行初始接入，从而实现设备的分散，减缓随机接入网络拥塞，提升网络性能。其实现步骤包括如下：

(1)基站端根据网络配置的参数求解最优分散因子：

(1a)根据物理下行控制信道资源数确定分散因子的取值范围M_sf∈[1,N_ACK]，其中M_sf指分散因子，N_ACK指物理下行控制信道资源数；

(1b)考虑前导码检测概率P_j和物理下行控制信道资源数N_ACK的影响，求解不同分散因子取值下的T个随机接入时隙的成功设备数均值，T＞300：

(1b1)初始化：令随机接入时隙索引i＝1,第1个随机接入时隙的设备总数均值||a₁||₁＝M_sf，其中||·||₁指取1范数，a₁＝[a₁[1]]，a₁[1]指进行第1次前导码传输的设备数；