本发明专利技术公开了一种M2M终端接入网络的方法，包括以下步骤：S1：基站将多个M2M终端划分成多个M2M组，使得属于同一M2M组的M2M终端具有相同的业务类别和相同的服务质量等级；S2：M2M终端上电获得初始上行同步，并保持上行同步状态；S3：基站计算当前系统的PRACH和PUCCH信道容量；S4：M2M终端产生上行数据等待发送时，优先通过PRACH信道发送调度请求，当PRACH信道出现碰撞时，基站动态为M2M终端分配PUCCH调度请求资源，M2M终端通过PUCCH信道发送调度请求。本发明专利技术的方法，缓解了PRACH信道的拥塞，最终达到M2M业务终端的服务质量要求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无线通信
，尤其涉及一种。
技术介绍
近几年，随着物联网技术的蓬勃兴起，机器与机器的通信(M2M，Machine to Machine)业务，如智能抄表、智能家电、エ业监测、环境检测等，因其广泛的应用前景而得到业界的密切关注。与此同时，考虑到M2M业务的特点1)如终端数量巨大，2)功能简单，业务单一，小数据量(< IOObytes)，3)能够容忍较低的传输速率，时延不敏感，4)不具有移动性或者移动具有规律性，5)以上行PS业务为主，6)低频率(> 5min)大规模周期性上报， M2M业务与人与人的通信(H2H，Human to Human)业务有着明显区別，因此，针对不同的M2M 业务应用结合实际的具体系统进行优化显得尤为必要。长期演进(LTE，Long Term Evolution)系统是ー个基于调度的通信系统。处于上行同步状态的H2H业务终端有上行业务待发送，则向演进型基站(eNB，evolved NodeB)发送缓存状态报告(BSR，Buffer Status R印ort)，汇报当前各个逻辑信道的缓存大小。eNB 在接收到H2H业务终端发送的BSR之后，执行上行资源调度算法，最后通过物理下行控制信道(PDCCH，Physical Downlink Control CHanne 1)将上行资源授权(UL Resource Grant) 指示给H2H业务终端。H2H业务终端在PDCCH信道上接收到UL Grant后，则在相应的上行资源上发送数据。但是，由于发送BSR也需要有UL Grant，在没有UL Grant的情况下触发了 BSR，也无法发送该BSR，这将导致H2H业务终端侧的数据拥塞。为了解决这个问题，LTE 系统允许已取得上行同步的H2H业务终端在物理上行控制信道(PUCCH，Physical Uplink ControlCHanne 1)上发送调度请求(SRJchedule Request)，向eNB请求至少4个字节的上行资源以便发送BSR，如图1所示。如果H2H业务终端没有取得上行同歩，或是获得上行同步却没有eNB分配的PUCCH SR资源，或是在PUCCH SR资源上发送的SR超过最大发送次数， 则H2H业务终端只能被迫通过随机接入信道(PRACH，Physical Random Access CHanne 1) 发送SR，如图2所示。H2H业务终端发送SR的基本原则是，只要存在PUCCH SR资源则不通过PRACH发送SR。结合LTE通信系统，当海量M2M业务终端由于某种原因同时产生上行数据时(如电カ公司要求某个地区的智能电表汇报用电量或调整某电カ參数，或火车通过某座大桥吋，大桥上所有传感器均向系统服务器发送监测数据，或当地震发生吋，某地区的所有地震监测器发出告警)，海量M2M业务终端由于没有PUCCH SR资源，只能通过PRACH发送SR，这不可避免在PRACH上产生碰撞甚至拥塞，最终致使M2M业务服务质量得不到保障(3GPP TR 22. 368)。为了避免由于海量M2M终端同时发起随机接入造成RACH碰撞而无法保障业务接入时延，目前国际上主流企业提出的候选解决方案有如下几种(3GPP TR 37.868)接入等级限制策略(ACB，Access Class Barring kheme)。考虑到多数M2M业务对时延并不敏感，通过为M2M业务定义特殊接入等级，由网络侧单独控制M2M接入概率，达到分散RACH负荷的目的。单独退避策略(Specific Backoff Scheme) 同样考虑到多数M2M业务对时延并不敏感，通过M2M业务定义特殊的较大的退避时间，达到分散RACH负荷的目的。单独RACH 资源策略(Specific RACH Resources Scheme)。通过为 H2H业务和 M2M 业务分配不同的RACH资源，达到避免M2M业务对普通H2H业务的影响。在UMTS系统中，可以通过为M2M业务和H2H业务配置不同的接入服务等级(ASC，Access ServiceClass)或是随机接入签名；在LTE系统中，可以通过为M2M业务和H2H业务配置不同的随机接入前导或是时频域的RACH资源。动态RACH资源策略(Dynamic RACH Resources Scheme)。网络侧根据实际M2M业务负载动态增加/减少RACH资源以达到随机接入时延与RACH资源利用率的折中权衡。时隙接入策略(Slotted Access kheme)。网络侧为各种M2M业务终端分配专用接入时隙，每种M2M终端只能在特定的接入时隙发起随机接入过程，以此达到分散RACH负荷的目的。以上各种方案，均是从随机接入过程中的RACH资源(时隙/前导序列)分配、小区接入限制判断以及退避策略方面来考虑优化方案，目的在于使同时间触发的M2M业务错峰发起随机接入，以达到避免因RACH拥塞影响M2M/H2H用户业务服务质量体验的目的。现有仿真表明￠2-10374 ，接入等级限制策略通过禁止部分M2M终端发起接入缓解了 RACH拥塞，却导致了较大的接入时延；退避策略只适用于低度RACH负荷的场景；而为M2M业务分配単独的RACH资源策略在重度RACH负荷场景中，RACH碰撞概率居高不下。 此外，动态RACH资源分配策略虽然在上述各个方面表现良好，但是必须注意到的是，动态増加RACH资源必然导致PUSCH资源的減少，并影响到系统整体的呑吐量。由此可见，现有的技术方案无法从根本上缓解海量M2M业务终端因业务突发同时发起随机接入导致RACH 拥塞的现状。在现有技术方案下，当海量M2M业务终端同时产生上行突发数据吋，由于没有 PUCCH SR资源，只有通过随机接入竞争成功，获得eNB的上行资源授权，才能发送上行数据。但由于LTE TS 36. 211规定限制RACH信道密度最大为6，即每IOms最大有6个RACH 资源，有限的RACH资源使得现有的技术方案无法真正满足海量M2M上行业务接入时延的要求。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是提供ー种M2M终端接入网络的方法，以缓解PRACH信道的拥塞，最终达到M2M业务终端的服务质量要求。(ニ)技术方案为解决上述问题，本专利技术提供了ー种M2M终端接入网络的方法，包括以下步骤Sl 基站将多个M2M终端划分成多个M2M组，使得属于同一 M2M组的M2M终端具有相同的业务类别和相同的服务质量等级；S2 :M2M终端上电获得初始上行同步，并保持上行同步状态；S3 基站计算当前系统的PRACH和PUCCH信道容量；S4 :M2M终端产生上行数据等待发送吋，优先通过PRACH信道发送调度请求，当 PRACH信道出现碰撞吋，基站动态为M2M终端分配PUCCH调度请求资源，M2M终端通过PUCCH 信道发送调度请求。优选地，在所述步骤S4之前还包括基站根据服务质量等级的高低对所述多个M2M 组进行排序的步骤。优选地，步骤S4中当PRACH信道出现碰撞吋，基站动态为M2M终端分配PUCCH调度请求资源，M2M终端通过PUCCH信道发送调度请求的步骤具体为M2M监听PDCCH信道，基站检测M2M终端在PRACH信道上发送的调度请求是本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：田辉，张平，林尚静，徐玲玲，孙琳琳，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：
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