【技术实现步骤摘要】
一种面向MTC应用的系统帧计时方法
本专利技术涉及一种LTE系统帧的计时方法,特别涉及一种面向MTC应用的系统帧计时方法,属于无线通信
技术介绍
机器类通信(MTC,Machine-TypeCommunication)泛指通信双方至少一方是机器的通信,是没有人的参与的一种通信方式。作为5G通信系统最为重要的组成部分,MTC巨大的潜在应用前景,得到了许多研究机构和移动网络运营商的重视。MTC通信的特点主要包括:低移动性、高时延性、上报频次低、周期性业务、低功耗、终端数量多以及小数据传输等。其中,最为显著的特性是巨量用户,因此机器类通信设备在同时进行随机接入时,会出现现有LTE资源不能满足其接入需求的现象。以FDD-LTE系统为例,考虑接入资源最大配置时的情形,即PRACH的密度配置为每帧10个(PRACH容量最多的情况),且有54个Preamble序列用来MTC设备基于竞争的接入使用(其它的10个Preamble序列用于非竞争接入时使用),则每秒一共可提供的接入机会数是54000。根据接入碰撞概率计算公式(Pc=1-e-γ/L),可以计算出当碰撞概率限定在1%时,每秒的接入强度只有542个用户。考虑用户密度仅为3万用户/小区,按3GPP协议给的MTC业务模型一(60秒的均匀分布),那么平均每秒接入的用户为1167个,仅有46.4%的用户有接入机会,可见,LTE系统的PRACH资源是不能满足机器通信需求的。而如果MTC终端使用非竞争的随机接入方式,同样有54个Preamble用于MTC设备基于非竞争接入使用。那么每个子帧都有54个不同的Preambl ...
【技术保护点】
一种面向MTC应用的系统帧计时方法,其特征在于:本专利技术的思想是MTC终端可以采取在每个周期开始时刻接入网络,在数据传输完成后,终端释放所有资源并进入休眠状态;基站根据系统帧号的值,判断当前用户的状态,如果系统帧号值的变化达到其业务周期,那么终端就会变成激活状态进行网络接入;这样MTC终端除了在第一次接入网络时采用竞争接入,其它周期仅通过非竞争随机接入的方式即可;MTC终端,简称终端的这种先竞争接入后非竞争随机接入的通信方式要求系统帧号的计时范围应大于其业务周期;为了最小程度减少对其它信息的影响,采取使用LTE系统预留的K比特字段、SFN字段以及终端计数器一起计数的方法,即三字段计数方法;或在系统MIB信息中添加一个字段的方式,该字段和SFN字段一起表示MTC系统帧号来扩展MTC系统的计时范围,称为利用增加新字段来扩大系统帧号的方法,即一种面向MTC应用的系统帧计时方法包括三字段计数方法和利用增加新字段来扩大系统帧号的方法。
【技术特征摘要】
1.一种面向MTC应用的系统帧计时方法,其特征在于:本发明的思想是MTC终端可以采取在每个周期开始时刻接入网络,在数据传输完成后,终端释放所有资源并进入休眠状态;基站根据系统帧号的值,判断当前用户的状态,如果系统帧号值的变化达到其业务周期,那么终端就会变成激活状态进行网络接入;这样MTC终端除了在第一次接入网络时采用竞争接入,其它周期仅通过非竞争随机接入的方式即可;MTC终端,简称终端的这种先竞争接入后非竞争随机接入的通信方式要求系统帧号的计时范围应大于其业务周期;为了最小程度减少对其它信息的影响,采取使用LTE系统预留的K比特字段、SFN字段以及终端计数器一起计数的方法,即三字段计数方法;或在系统MIB信息中添加一个字段的方式,该字段和SFN字段一起表示MTC系统帧号来扩展MTC系统的计时范围,称为利用增加新字段来扩大系统帧号的方法,即一种面向MTC应用的系统帧计时方法包括三字段计数方法和利用增加新字段来扩大系统帧号的方法。2.根据权利要求1所述的一种面向MTC应用的系统帧计时方法,其特征在于:三字段计数方法利用三个字段来扩展计时范围,分别是SFN字段、24比特MIB信息中的空闲字段K比特以及终端隐式计数器字段;K的取值范围为1到10,且K比特中的每一种对应N个SFN周期,并由终端隐式计数器字段指示是0~N-1中的哪一个SFN周期。3.根据权利要求1所述的一种面向MTC应用的系统帧计时方法,其特征在于:三字段计数方法,具体包括以下步骤:步骤1:确定MTC周期性业务发送数据的周期,从而确定MTC系统计数器的范围;MTC通信应用范围非常广泛,大多数MTC业务都具有周期性,不同业务根据其危险性的不同,其上报周期也不同,因此首先应确定MTC的通信周期;步骤2:确定空闲字段K比特中的每一个对应的SFN完整周期数N;步骤3:根据终端计数器的计数范围0~N-1,确定计数器的位数,MTC系统帧号每变化一个完整的SFN周期,即计时10.24秒,终端计时器加一,以指示当前处于空闲字段K比特中每一个对应的SFN完整周期N中的哪一个;步骤4:确定并修改MIB信息中空闲字段位数为10-K,并输出MTC系统帧号;步骤5:终端通过其本身的计数器和步骤4输出的MTC系统帧号,共同实现对其上报周期的计时;至此,从步骤1到步骤5完成了本发明一种面向MTC应用的系统帧计时方法中的三字段计数方法。4.根据权利要求1所述的一种面向MTC应用的系统帧计时方法,其特征在于:利用增加新字段来扩大系统帧号的方法,是加入NMTC比特的新字段,NMTC比特的每一种对应一个SFN完整周期;新字段法扩大帧号,包括以下步骤:步骤1):确定MTC周期性业务发送数据的周期,从而确定MTC系统计数器的范围,同利用MIB信息中的空闲字段K比特扩大的步骤;步骤2):确定新增加字段的位数NMTC;步骤3):确定并修改MIB信息,在MIB信息中增加NMTC比特的新字段,并输出MTC系统帧号;步骤4):终端通过扩展的MTC系统帧号,实现对其上报周期的定时,MTC系统帧号每变化一个完整的SFN周期,即...
【专利技术属性】
技术研发人员:费泽松,肖玲玲,刘婷,戴曼,张竞文,匡镜明,
申请(专利权)人:北京理工大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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