随机接入拥塞控制方法及电子设备技术

本发明专利技术提供一种随机接入拥塞控制方法及电子设备，所述随机接入拥塞控制方法包括：步骤1)由基站对下一接入时隙各优先级设备的负载进行估计；步骤2)由基站根据所估计的下一接入时隙各优先级设备的负载设置下一接入时隙的禁止接入优先级和禁止接入概率；步骤3)由基站广播下一接入时隙的禁止接入优先级和禁止接入概率；其中，禁止接入优先级用于设备确定是进行接入、以禁止接入概率进行接入还是禁止接入。本发明专利技术可以提高5G系统机器类通信场景下MTC设备的接入成功率。

【技术实现步骤摘要】
随机接入拥塞控制方法及电子设备
本专利技术涉及无线通信
，具体而言，涉及一种随机接入拥塞控制方法及电子设备。
技术介绍
在5G系统机器类通信(MTC，Machine-TypeCommunication)场景下，海量机器类通信设备(即MTC设备，后文简称设备或终端)通过移动网络彼此通信。如果大量的MTC设备在短时间内并发接入，则会造成严重的网络拥塞，从而导致接入延迟甚至无法接入等问题。当前，ACB(AccessClassBarring，接入类别限制)机制被广泛用于解决网络拥塞问题，在该机制下，基站根据MTC设备的负载动态调整ACB因子并广播包含该因子的消息，MTC设备在接收到消息后产生一个随机数，若随机数小于ACB因子则允许发起随机接入，否则退避一段时间后发起随机接入。当拥塞级别非常高时，ACB因子被设置为一个较低的值，用于限制MTC设备的接入数目以解决网络拥塞问题，ACB机制不区分MTC设备的优先级，可能造成高优先级MTC设备迟迟不能接入。针对网络拥塞问题，还有一种基于EAB(ExtendedAccessBarring，扩展接入限制)的自适应多重ACB因子的方法，该方法针对不同优先级的MTC设备设置不同的ACB因子，在发生拥塞时保证高优先级MTC设备(例如，时延敏感的MTC设备)的接入成功率和接入时延。上述现有的解决网络拥塞问题的方法或者没有考虑不同MTC设备的时延需求，或者仅保证高优先级MTC设备的时延需求，导致低优先级MTC设备(例如，时延容忍的MTC设备)长时间无法获得接入机会。如何在缓解网络拥塞的同时保证各级MTC设备的时延需求，是当前亟需解决的问题。
技术实现思路
为了克服上述现有技术中存在的问题，根据本专利技术的一个实施例，提供一种随机接入拥塞控制方法，包括：步骤1)由基站对下一接入时隙各优先级设备的负载进行估计；步骤2)由基站根据所估计的下一接入时隙各优先级设备的负载设置下一接入时隙的禁止接入优先级和禁止接入概率；步骤3)由基站广播下一接入时隙的禁止接入优先级和禁止接入概率；其中，禁止接入优先级用于设备确定是进行接入、以禁止接入概率进行接入还是禁止接入。上述方法中，优先级从高到低分别为1-N，N为大于1的整数，以及步骤2)包括：若下一接入时隙各优先级设备的负载之和小于可用前导码的数目，则由基站将下一接入时隙的禁止接入优先级设置为N，并且将下一接入时隙的禁止接入概率设置为1；否则找到满足的n，由基站将下一接入时隙的禁止接入优先级设置为n+1，并且将下一接入时隙的禁止接入概率设置为其中，R表示可用前导码的数目，i+1表示下一接入时隙，表示下一接入时隙优先级为k的设备的负载，并且0≤n≤N-1。上述方法中，步骤1)包括：由基站根据下一接入时隙之前多个接入时隙的各优先级设备的负载，来估计下一接入时隙各优先级设备的负载。上述方法中，优先级从高到低分别为1-N，N为大于1的整数，以及步骤1)包括根据下式估计下一接入时隙各优先级设备的负载：其中，i+1表示下一接入时隙，表示下一接入时隙优先级为j的设备的负载，1≤j≤N；a＝2m'i-m”i，m'i是Mi-n+1,j到Mi,j的平均值，Mi,j表示第i个接入时隙优先级为j的设备的负载，Mi-n+1,j表示第i-n+1个接入时隙优先级为j的设备的负载，1＜n≤i，m”i是m'i-n+1到m'i的平均值。上述方法中，所述方法还包括由基站针对下一接入时隙之前多个接入时隙中的每个接入时隙，计算该接入时隙各优先级设备的负载，包括：根据该接入时隙空闲前导码的数目和可用前导码的数目计算该接入时隙允许接入的设备总数目；根据该接入时隙成功接入的各优先级设备在该接入时隙成功接入的所有设备中所占的比例，计算该接入时隙允许接入的各优先级设备的数目；根据该接入时隙的禁止接入优先级和禁止接入概率以及该接入时隙允许接入的各优先级设备的数目，计算该接入时隙各优先级设备的负载。上述方法中，根据该接入时隙的禁止接入优先级和禁止接入概率以及该接入时隙允许接入的各优先级设备的数目，计算该接入时隙各优先级设备的负载包括：对于优先级高于该接入时隙的禁止接入优先级的设备，其负载等于该接入时隙允许接入的相应优先级设备的数目；对于优先级等于该接入时隙的禁止接入优先级的设备，其负载等于该接入时隙允许接入的相应优先级设备的数目与该接入时隙的禁止接入概率的比值；对于优先级低于该接入时隙的禁止接入优先级的设备，其负载等于该接入时隙的前一接入时隙允许接入的相应优先级设备的数目。上述方法还可以包括：步骤4)由设备根据接入等待时间及其时延容忍度确定自身优先级；步骤5)由设备根据最近从基站接收的禁止接入优先级和自身优先级确定是进行接入、以最近从基站接收的禁止接入概率进行接入还是禁止接入。上述方法中，步骤5)包括：若自身优先级高于所述禁止接入优先级，则由所述设备确定进行接入；若自身优先级等于所述禁止接入优先级，则由所述设备产生0-1之间的随机数，如果所产生的随机数小于所述禁止接入概率，则由所述设备确定进行接入，如果所产生的随机数大于等于所述禁止接入概率，则由所述设备在退避第一预定时段后重新执行步骤4)-5)；若自身优先级低于所述禁止接入优先级，则由所述设备在退避第一预定时段后重新执行步骤4)-5)。上述方法还可以包括：若接入失败，则由所述设备在退避第二预定时段后重新执行步骤4)-5)。根据本专利技术的一个实施例，还提供一种随机接入拥塞控制方法，包括：步骤a)由设备根据接入等待时间及其时延容忍度确定自身优先级；步骤b)由设备根据最近从基站接收的禁止接入优先级和自身优先级确定是进行接入、以最近从基站接收的禁止接入概率进行接入还是禁止接入。根据本专利技术的一个实施例，还提供一种电子设备，包括：处理器；以及存储器，存储有可被所述处理器执行的指令，当所述指令被所述处理器执行时使得所述电子设备实现上述随机接入拥塞控制方法。本专利技术实施例提供如下的有益效果：有效缓解了网络拥塞问题，并且保证高优先级MTC设备的时延需求。另外，可以根据接入控制时延调整MTC设备的优先级，保证低优先级MTC设备的时延需求，从而提高MTC设备的接入成功率。附图说明将通过参考附图对示例性实施例进行详细描述，附图意在描绘示例性实施例而不应被解释为对权利要求的预期范围加以限制。除非明确指出，否则附图不被认为依比例绘制。图1示出根据本专利技术一个实施例的随机接入拥塞控制方法的流程图；图2示出根据本专利技术一个实施例的估计下一接入时隙各优先级设备的负载的方法流程图；图3示出根据本专利技术一个实施例的获得并广播下一接入时隙的禁止接入优先级和禁止接入概率的方法流程图；以及图4示出根据本专利技术一个实施例的根据最近接收的接入控制参数和自身优先级进行接入控制的方法流程图。具体实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种随机接入拥塞控制方法，包括：/n步骤1)由基站对下一接入时隙各优先级设备的负载进行估计；/n步骤2)由基站根据所估计的下一接入时隙各优先级设备的负载设置下一接入时隙的禁止接入优先级和禁止接入概率；/n步骤3)由基站广播下一接入时隙的禁止接入优先级和禁止接入概率；其中，禁止接入优先级用于设备确定是进行接入、以禁止接入概率进行接入还是禁止接入。/n

【技术特征摘要】
20190129 CN 201910085792X1.一种随机接入拥塞控制方法，包括：
步骤1)由基站对下一接入时隙各优先级设备的负载进行估计；
步骤2)由基站根据所估计的下一接入时隙各优先级设备的负载设置下一接入时隙的禁止接入优先级和禁止接入概率；
步骤3)由基站广播下一接入时隙的禁止接入优先级和禁止接入概率；其中，禁止接入优先级用于设备确定是进行接入、以禁止接入概率进行接入还是禁止接入。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，优先级从高到低分别为1-N，N为大于1的整数，以及步骤2)包括：
若下一接入时隙各优先级设备的负载之和小于可用前导码的数目，则由基站将下一接入时隙的禁止接入优先级设置为N，并且将下一接入时隙的禁止接入概率设置为1；
否则找到满足的n，由基站将下一接入时隙的禁止接入优先级设置为n+1，并且将下一接入时隙的禁止接入概率设置为其中，R表示可用前导码的数目，i+1表示下一接入时隙，表示下一接入时隙优先级为k的设备的负载，并且0≤n≤N-1。


3.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤1)包括：
由基站根据下一接入时隙之前多个接入时隙的各优先级设备的负载，来估计下一接入时隙各优先级设备的负载。


4.根据权利要求3所述的方法，其中，优先级从高到低分别为1-N，N为大于1的整数，以及步骤1)包括根据下式估计下一接入时隙各优先级设备的负载：



其中，i+1表示下一接入时隙，表示下一接入时隙优先级为j的设备的负载，1≤j≤N；a＝2m'i-m”i，m'i是Mi-n+1,j到Mi,j的平均值，Mi,j表示第i个接入时隙优先级为j的设备的负载，Mi-n+1,j表示第i-n+1个接入时隙优先级为j的设备的负载，1＜n≤i，m”i是m'i-n+1到m'i的平均值。


5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述方法还包括由基站针对下一接入时隙之前多个接入时隙中的每个接入时隙，计算该接入时隙各优先级设备的负载，包括：
根据该接入时隙空闲前导码的数目和可用前导码的数目计算该接入时隙允许接入的设备总数目；
根据该接入时隙成功接入的各优先级设备在该接入时隙成功接入的所有设备中所占的比例，计算该接入时隙允许接入的各优先级设备的数目；<...

【专利技术属性】
技术研发人员：张发，
申请(专利权)人：北京中科晶上科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11