[发明专利]优先化随机接入方法

说明书

技术领域

本揭露大体上涉及一种用于具有不同优先级等级的无线通信装置的优先化随机接入方法。

背景技术

机器对机器(Machine to Machine，M2M)通信(也称为机器型通信，缩写为MTC)是一种使得能够实施“物联网(Internet ofthings)”的非常独特的能力的通信。M2M通信被定义为(经由基站的)核心网络(core network)中的用户站(subscriber station)(或无线通信装置)与服务器之间或仅订户站之间的信息交换，其可在没有任何人类相互作用的情况下进行。如果干行业报告已找到此市场的巨大潜能。在已知所述巨大潜能的情况下，一些新颖的宽带无线接入系统(例如，3GPP LTE和IEEE 802.16m)已开始开发用于实现M2M通信的增强方案。机器对机器

在M2M通信的一些使用案例模型(例如，保健、安全接入与监视、公共安全和远程维护与控制)中，需要较高优先级接入以便传送警报、紧急情况或需要即时注意的任何其它装置状态。此外，对于电池受限的M2M装置，需要在长时间周期内消耗极低的操作电力。此些M2M装置可为了省电而在大部分时间处于闲置模式。因此，优先化测距(或随机接入)是闲置M2M装置在其想要将对延迟敏感(delay-sensitive)的消息发送到M2M服务器时的基本功能。另一方面，在此些紧急案例中，主干无线通信系统应具有为那些对延迟敏感的应用提供足够的测距容量的能力，即使这可能是针对同时发生的紧急情况的大测量距尝试的罕见案例。

根据当前IEEE 802.16m规范，当闲置移动台(mobile station)想要执行网络进入时，其将首先接收超帧标头(superframe header)中所运载的系统信息，以用于知晓测距码(ranging code)分割的当前配置。码分多址(CodeDivision Multiple Access，CDMA)测距码被分成初始测距码和越区移交(handover)测距码。在获得测距码分割的当前配置之后，移动台随机选择初始测距码以执行CDMA测距。如果基站(base station)检测到测距码，那么基站通过介质访问控制(Medium Access Control，MAC)控制消息AAI RNG-ACK进行响应，以指示移动台之前执行的CDMA移动台测距是否成功。如果CDMA测距成功，那么基站随后将上行链路(UL)带宽(bandwidth)分配给移动台。接着，移动台使用所分配的带宽来发送AAI RNG-REQ，并等待对应的响应消息AAI RNG-RSP。

如在上述描述内容中，已知当前不存在用于IEEE 802.16m中的优先化测距(或随机接入)的设计。然而，这可导致网络进入期间紧急接入与正常接入之间的竞争(contentions)和冲突(collisions)。如果闲置M2M装置以移动台所使用的相同测距机会执行CDMA测距以发送对延迟敏感的消息(即，在相同时间和频率资源使用相同代码)，那么基站无法检测到相同测距码是从两个不同装置发送。因此，在接收到AAI RNG-ACK之后，移动台和M2M装置假设其CDMA测距成功，于是从这两个装置发送的后续AAI RNG-REQ消息将冲突。随后，基站可辨识这两个AAI RNG-REQ消息中的一个或失去这两者。如果移动台未接收到对应的AAI RNG-RSP消息，那么移动台将再次执行CDMA测距。如此，随机接入和竞争解决方案所消耗的时间成为网络进入期间的主要时间。

3GPP LTE规范中的随机接入程序类似于IEEE 802.16m中的上述测距程序。3GPP LTE又提出一种机制，称为接入类别禁止(Access Class Barring，ACB)，以针对每一接入类别配置不同的禁止因子和禁止时间。如果ACB经配置，那么用户设备(user equipment，用户设备)应在执行随机接入之前提取均匀地分布在范围0到1中的随机数字。如果所述随机数字大于与用户设备相关联的禁止因子，那么用户设备认为随机接入被禁止，且推迟其接入尝试直到定时器期满为止，其中定时器是根据与用户设备相关联的禁止时间计算的。尽管ACB可区分不同接入类别的接入概率，但其无法保证在发生竞争时，较高优先级随机接入比较低优先级随机接入先被服务。因此，如何修改一般随机接入协议，以便实现具有拥塞检测和竞争解决方案的优先化随机接入，确为本产业的重要议题。

发明内容