本發(fā)明屬于機器通信技術領域，特別是一種接入通暢，可靠性高的應對lte網(wǎng)絡緊急事件的m2m通信接入控制優(yōu)化方法。

背景技術：

m2m(machine-to-machine)通信是與iot(internetofthings)密切相關的通信技術，指設備可以在沒有人為干預的情況下通過有線或無線的方式來傳輸信息。當前，由于m2m業(yè)務巨大的商業(yè)價值以及廣闊的應用前景，如智能交通、智能電網(wǎng)、地震監(jiān)測、消費設備、智能家居、公共安全及智能醫(yī)療等，m2m通信正吸引越來越多的注意力。

在現(xiàn)有的蜂窩網(wǎng)絡如lte中，已經(jīng)有許多關于m2m通信的研究?，F(xiàn)有的蜂窩網(wǎng)絡主要為人與人(h2h)通信所設計，由于m2m通信與h2h通信相比較有很多不同之處，現(xiàn)有的蜂窩網(wǎng)絡并不能很好的適應m2m通信的通信需求。m2m通信的主要流量特點是大量節(jié)點傳輸?shù)蛿?shù)據(jù)率的消息。為了傳輸數(shù)據(jù)，每個節(jié)點需要發(fā)起一個隨機接入過程以同基站建立連接。

在某一些緊急場景，如災害和停電，機器節(jié)點需要向m2m服務器報告緊急警報，包括災害的類型以及災害的地點。當許多相關的機器節(jié)點嘗試隨機接入來報告緊急警報時，很可能會導致物理隨機接入信道(prach)的擁塞。在這樣的情況下，機器類型節(jié)點幾乎不能在警報規(guī)定的時延要求下接入網(wǎng)絡。

總之，現(xiàn)有技術存在的問題是：在lte網(wǎng)絡緊急事件發(fā)生時，m2m通信接入不通暢、不可靠。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種應對lte網(wǎng)絡緊急事件的m2m通信接入控制優(yōu)化方法,接入通暢，可靠性高。

實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術解決方案為：

一種應對lte網(wǎng)絡緊急事件的m2m通信接入控制優(yōu)化方法，包括如下步驟：

(10)報告緊急事件發(fā)生：機器節(jié)點向基站發(fā)送特定前導碼，所述特定前導碼為由基站為緊急事件所預留、僅能由機器節(jié)點發(fā)送、用于報告緊急事件的發(fā)生；

(20)阻止普通業(yè)務接入：基站根據(jù)特定前導碼得知緊急事件發(fā)生后，將緊急事件置于最高優(yōu)先級，阻止普通業(yè)務的接入；

(30)估計緊急節(jié)點數(shù)量：基站將事件發(fā)生后的下一個時隙設為估計時隙，估計請求接入的節(jié)點數(shù)；

(40)自適應調(diào)整接入時隙長度：基站根據(jù)估計得到的節(jié)點數(shù)，自適應調(diào)整接入時隙的長度，以滿足規(guī)定的時延；

(50)判定事件處理完畢：基站在某個時隙檢測到?jīng)]有節(jié)點傳送前導碼，經(jīng)過回退時間，依然沒有設備傳送前導碼，則判定緊急事件處理完畢；

(60)基站時隙恢復到正常配置：基站將對普通機器節(jié)點的接入禁止參數(shù)恢復到正常值，并將接入時隙長度恢復到正常配置。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，其顯著優(yōu)點為：

1、接入通暢：普通接入控制方法通常為動態(tài)調(diào)整acb參數(shù)，主要用于緩解前導碼的沖突，對設備的平均時延改善效果不明顯。本發(fā)明通過對普通業(yè)務設置接入阻止，節(jié)省了隨機接入過程的資源塊，從而可通過增加隨機接入時隙的數(shù)量的方法來有效改善時延性能，接入通暢；

2、可靠性高：普通接入方法由于緊急節(jié)點與普通節(jié)點的共同存在，難以準確估計緊急節(jié)點的數(shù)量。本發(fā)明對普通業(yè)務設置acb(接入禁止)參數(shù)為0，通過設置一個特定的接入時隙，可準確估計出緊急節(jié)點的數(shù)量，減小計算誤差。

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步的詳細描述。

附圖說明

圖1為本發(fā)明應對lte網(wǎng)絡緊急事件的m2m通信接入控制優(yōu)化方法的主流程圖。

圖2為圖1中報告緊急事件發(fā)生步驟的流程圖。

圖3為圖1中估計緊急節(jié)點數(shù)量步驟的流程圖。

圖4為圖1中自適應調(diào)整接入時隙長度步驟的流程圖。

圖5為圖1中判定事件處理完畢步驟的流程圖。

圖6為圖1中基站時隙恢復到正常配置步驟的流程圖。

圖7為估計節(jié)點數(shù)量和調(diào)整時隙長度的時隙模型圖。

圖中，1底座，2面板，11上面板，12下面板，111通孔。

具體實施方式

如圖1所示，本發(fā)明應對lte網(wǎng)絡緊急事件的m2m通信接入控制優(yōu)化方法，包括如下步驟：

(10)報告緊急事件發(fā)生：機器節(jié)點向基站發(fā)送特定前導碼，所述特定前導碼為由基站為緊急事件所預留、僅能由機器節(jié)點發(fā)送、用于報告緊急事件的發(fā)生；

如圖2所示，所述(10)報告緊急事件發(fā)生步驟包括：

(11)傳輸緊急前導碼：在緊急事件發(fā)生后，緊急節(jié)點向基站傳送特殊的緊急前導碼，該緊急前導碼由基站專門為緊急節(jié)點所預留；

(12)判定緊急事件發(fā)生：基站在接收到緊急前導碼后，判定緊急事件發(fā)生，準備作出相應調(diào)整。

(20)阻止普通業(yè)務接入：基站根據(jù)特定前導碼得知緊急事件發(fā)生后，將緊急事件置于最高優(yōu)先級，阻止普通業(yè)務的接入；

所述(20)阻止普通業(yè)務接入步驟具體為：

基站利用接入禁止機制，對普通業(yè)務的接入禁止參數(shù)設為0，以在緊急事件處理過程中阻止普通業(yè)務的接入，所述接入禁止參數(shù)是在lte網(wǎng)絡中的一個基站廣播接入概率p，每個請求接入的節(jié)點選擇一個0到1之間的隨機數(shù)，如果選擇的數(shù)小于p，那么該節(jié)點可傳輸前導碼，否則該節(jié)點會被禁止接入。

(30)估計緊急節(jié)點數(shù)量：基站將事件發(fā)生后的下一個時隙設為估計時隙，估計請求接入的節(jié)點數(shù)；

如圖3所示，所述(30)估計緊急節(jié)點數(shù)量步驟包括：

(31)設定估計時隙：基站在判定緊急事件發(fā)生后，將緊急節(jié)點的第一個接入時隙設為估計時隙，時隙長度為1ms；

(32)最大似然估計得到估計值：基站對接入時隙中的不同前導碼設置不同的被選擇概率，根據(jù)不同前導碼閑置、成功及沖突的概率分布，結(jié)合實際檢測到的每個前導碼的狀態(tài)，運用最大似然估計的數(shù)學方法估計請求接入的節(jié)點數(shù)。

(40)自適應調(diào)整接入時隙長度：基站根據(jù)估計得到的節(jié)點數(shù)，自適應調(diào)整接入時隙的長度，以滿足規(guī)定的時延；

如圖4所示，所述(40)自適應調(diào)整接入時隙長度步驟包括：

(41)計算平均時延：運用markov鏈建立數(shù)學模型，得到平均時延與節(jié)點數(shù)量及接入時隙長度的關系；

(42)調(diào)整時隙長度：根據(jù)估計得到的節(jié)點數(shù)量計算平均時延，找到滿足時延要求的隨機接入時隙長度的最大值。

(50)判定事件處理完畢：基站在某個時隙檢測到?jīng)]有節(jié)點傳送前導碼，經(jīng)過回退時間，依然沒有設備傳送前導碼，則判定緊急事件處理完畢；

如圖5所示，所述(50)判定事件處理完畢步驟包括：

(51)檢測時隙狀態(tài)：基站檢測在隨機接入時隙是否有設備傳輸前導碼；

(52)計時判定：若沒有設備傳輸前導碼，基站從隨機接入回退窗口起點開始倒計時，若直到計時至隨機接入回退窗口結(jié)束，仍沒有設備傳輸前導碼，基站判定緊急事件處理完畢，否則回到步驟(51)。

(60)基站時隙恢復到正常配置：基站將對普通機器節(jié)點的接入禁止參數(shù)恢復到正常值，并將接入時隙長度恢復到正常配置。

如圖6所示，所述(60)基站時隙恢復到正常配置步驟包括：

(61)調(diào)整接入禁止參數(shù)：基站將針對普通業(yè)務的接入禁止參數(shù)恢復到正常值；

(62)調(diào)整時隙長度：基站將隨機接入時隙長度恢復到正常配置。

圖7所示為估計節(jié)點數(shù)量和調(diào)整時隙長度的時隙模型圖。

在某一時間點t1，緊急事件發(fā)生。相關的緊急節(jié)點首先向基站發(fā)送一個提前預留的前導碼，以通知基站緊急事件的發(fā)生?；镜弥o急事件發(fā)生后，設置時隙1，該時隙主要用于估計請求接入的緊急節(jié)點數(shù)。估算得到緊急節(jié)點數(shù)后，基站自適應調(diào)整隨機接入時隙的長度，以增加可用的隨機接入資源數(shù)量。在時隙n，基站檢測到緊急事件接入請求處理完畢?；九c時間點t2將信道的配置恢復到正常值。

本發(fā)明沿用現(xiàn)有的lte隨機接入信道架構，牢牢貼合實際，使用價值高。本發(fā)明對普通業(yè)務設置acb參數(shù)為0，通過設置一個特定的接入時隙，可準確估計出緊急節(jié)點的數(shù)量，減小計算誤差。本發(fā)明通過對普通業(yè)務設置接入阻止，節(jié)省了隨機接入過程的資源塊，從而可通過增加隨機接入時隙的數(shù)量的方法來有效改善時延性能。