[发明专利]一种5G大连接物联网中基于用户分类的差异化退避方法

说明书

本发明公开了一种5G大连接物联网中基于用户分类的差异化退避方法，包括以下步骤：1)根据用户终端的信道衰落信息判断用户终端所属的覆盖类型；2)基站将用户终端所属的覆盖类型通过下行控制信道发送至用户终端；3)用户终端发起随机接入请求，当用户终端没有接入时，用户终端产生退避时间，用户终端经过所述退避时间后，重新发起随机接入请求，当用户终端接入时，则完成5G大连接物联网中基于用户分类的差异化退避；否则，则转至步骤4)；4)当用户终端发起随机接入请求的次数小于预设最大退避次数时，则转至步骤3)；否则，则等待下一个业务周期时，转至步骤3)，该方法能够有效提高系统的容量，降低系统接入的失败概率。

技术领域

本发明属于5G大连接物联网通信技术领域，具体涉及一种5G大连接物联网中基于用户分类的差异化退避方法。

背景技术

窄带物联网(Narrow Band-Internet of Things,5G大连接物联网)定义为不需要人为干预便可以进行设备间数据传输的通信系统。预计到2020年，将会有百亿级的物联网设备部署运行。随着4G LTE网络的部署以及5G网络部署脚步的加快，物联网设备将会在众多领域提供更好的服务。

IoT网络的业务特性和传统的蜂窝宽带业务有很大的不同，IoT的特点是低成本低复杂度、扩展覆盖和低功耗。这是由于IoT网络需要部署海量IoT设备，这些设备的业务具有低延时要求和低频的数据传输次数等特点，对延时、速率等因素不敏感，而对成本和复杂度具有极高的要求。需要设计新的IoT网络架构与传统的蜂窝网络融合。5G大连接物联网网络与设备复杂度较低，因此设备的数据存储和处理能力较弱，网络的协议栈和空中接口需要重新设计。针对IoT网络的特性，3GPP对IoT网络提出了相应的目标，相比于传统的GPRS系统室内覆盖能力提高20dB，支持至少160kbps的速率；支持大规模低吞吐量设备，最低部署52547个用户；提高能量效率，5Wh的电池寿命超过10年和99％的IoT设备上传数据延时小于等于10s。

为了降低接入失败概率和避免拥塞，必须对退避机制进行优化设计，以提高系统容量并且降低系统的接入失败概率。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种5G大连接物联网中基于用户分类的差异化退避方法，该方法能够有效提高系统的容量，降低系统接入的失败概率。

为达到上述目的，本发明所述的5G大连接物联网中基于用户分类的差异化退避方法包括以下步骤：

1)基站根据用户终端发送的信息得到用户终端的信道衰落信息，基站划分出若干种覆盖类型，然后根据用户终端的信道衰落信息判断用户终端所属的覆盖类型；

2)基站将用户终端所属的覆盖类型通过下行控制信道发送至用户终端；

3)用户终端通过随机接入信道的方式发起随机接入请求，当用户终端没有接入到5G大连接物联网系统时，用户终端根据用户终端所属的覆盖类型选择相应的退避函数产生退避时间，用户终端经过所述退避时间后，重新发起随机接入请求，当用户终端接入到5G大连接物联网系统时，则完成5G大连接物联网中基于用户分类的差异化退避；当用户没有接入到5G大连接物联网系统时，则转至步骤4)；

4)当用户终端发起随机接入请求的次数小于预设最大退避次数时，则转至步骤3)；当用户终端发起随机接入请求的次数大于等于预设最大退避次数时，则用户终端在当前业务周期内不发起随机接入请求，等待下一个业务周期时，转至步骤3)。

基站依次划分出覆盖类型class1、覆盖类型class、覆盖类型class3及覆盖类型class4。

覆盖类型class1对应的信噪比小于130.8209dB；覆盖类型class2对应的信噪比大于等于130.8209dB且小于142.6809dB；覆盖类型class3对应的信噪比大于等于142.6809dB且小于151.7609dB；覆盖类型class4对应的信噪比大于等于151.7609dB。