CN102291836A

CN102291836A - 一种随机接入控制方法及系统

Info

Publication number: CN102291836A
Application number: CN2010102176170A
Authority: CN
Inventors: 戴谦; 艾建勋
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: Yancheng hi tech Pioneer Park Co.,Ltd.
Priority date: 2010-06-21
Filing date: 2010-06-21
Publication date: 2011-12-21
Anticipated expiration: 2030-06-21
Also published as: CN102291836B; WO2011160519A1

Abstract

一种随机接入控制方法及系统，接入网网元针对终端分类的各个类别，分类设置多个随机接入回退值；接入网网元在向终端发送的随机接入响应媒体接入控制协议数据单元(RAR MAC PDU)中包含分类设置的随机接入回退值的信息；终端根据自身类别，在RAR MAC PDU中查找对应的随机接入回退值进行随机接入延迟处理。本发明可以大大降低终端的接入冲突概率。

Description

一种随机接入控制方法及系统

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别涉及宽带无线通讯系统的无线资源调度方法。

背景技术

H2H通信是指人与人之间的通信，人通过对设备的操作进行通信，现有无线通信技术是基于H2H的通信发展起来的。而M2M狭义上的定义是机器到机器的通信，广义上的定义是以机器终端智能交互为核心的、网络化的应用与服务。它是基于智能机器终端，以多种通信方式为接入手段，为客户提供的信息化解决方案，用于满足客户对监控、指挥调度、数据采集和测量等方面的信息化需求。

无线技术的发展是M2M市场发展的重要因素，它突破了传统通信方式的时空限制和地域障碍，使企业和公众摆脱了线缆束缚，让客户更有效地控制成本、降低安装费用并且使用简单方便。另外，日益增长的需求推动着M2M不断向前发展，与信息处理能力及网络带宽不断增长相矛盾的是，信息获取的手段远远落后，而M2M很好的满足了人们的这一需求，通过它人们可以实时监测外部环境，实现大范围、自动化的信息采集。因此，M2M可以应用于行业应用、家庭应用、个人应用等。行业应用如：交通监控、告警系统、海上救援、自动售货机、开车付费等。家庭应用如：自动抄表、温度控制等。个人应用如：生命检测、远端诊断等。

在现有技术中，提出了将属于一个用户的多个M2M移动终端分组操作的需求，具体的，将上述的多个M2M移动终端(MD，MTC device，或ME，MTC Equipment)，组成一组，网络可以对属于一个组的MD进行共同的计费、QoS控制、寻呼等操作。考虑到一个群组内的MD有着共同的属性，上述的基于群组的操作会大大节省网络的资源开销，以及带来处理的便利。

随机接入是无线通信系统中终端的一个最基本功能，它使终端与网络建立连接成为可能。诚如其名，这样的接入的发起以及采用的资源具有随机性，当然接入成功也具有随机性。随机接入有两种模式：基于竞争模式和基于非竞争模式。这两种模式的随机接入过程的流程是不同的，适用于不同的场景。

基于竞争模式的随机接入在下面的应用过程中适用：RRC_IDLE状态下的初始接入；无线链路出错以后的初始接入；RRC_CONNECTED状态下，当有上行数据传输时。

基于非竞争模式的随机接入在下面的应用过程中适用：RRC_CONNECTED状态下，当下行有数据传输时；终端在切换过程中的随机接入过程。

基于竞争模式的随机接入分为四个步骤：

步骤一、UE发送随机接入前导；UE在发起随机接入请求之前，从可用的随机接入发送机会中随机选择一个发送机会，从可用的前导码集合中等概率的随机选择一个前导码并且将所选前导码发送到基站。

步骤二、eNB向UE反馈随机接入响应消息。eNB若正确解出了前导码，则依据前导码反馈一个对应的随机接入响应(Random Access Response，简称RAR)，随机接入响应消息又可称为消息2(msg2)。前导码不止一个，因此eNB反馈的随机接入响应媒体接入控制协议数据单元(RAR MAC PDU)中包含多个前导码对应的RAR。

RAR MAC PDU的构成如图1所示。RAR MAC PDU由1个MAC头(header)和0或多个MAC RAR、以及可选的(optional)填充内容(padding)构成。其中MAC header由1个回退(backoff)子头(subheader)、0个或多个RAR subheader构成。其中backoff子头中包含了backoff值，每一个RAR子头则对应着每一个MAC RAR。

backoff值的作用是让随机接入失败的UE不立刻发起第二次随机接入，而是等待一段时间后，再发起第二次随机接入，这样可以降低接入碰撞概率，减少接入拥塞。

步骤三、终端反馈消息3(msg3)；UE收到和自己所发的前导码对应的RAR后，反馈消息3，消息3中包含UE的身份识别码。

步骤四、竞争解决；由于在步骤一中，可能发生多个UE使用了同一个前导码的情况，在这种情况下，这些UE都会在步骤3将自己的身份识别码发给eNB，当eNB收到的对应同一个前导码的UE身份识别码超过一个，eNB就会知道在这个前导码上发生了接入碰撞，或者说接入竞争。eNB可在这些发生竞争的UE中选择一个，将其识别信息包含在竞争解决消息中发回给UE。当发生竞争的UE在竞争解决消息中没有发现自己的识别信息，就会知道自己这次随机接入竞争失败。

UE在发起随机接入之前的初始化过程中，将UE侧的backoff值置0。如果UE收到的RAR MAC PDU中不包含backoff子头，则将UE侧的backoff值置0；若UE收到的RAR MAC PDU中包含backoff子头，那么根据该backoff子头中的backoff值进行以下随机接入延时处理：

1，将UE侧的backoff值设为backoff子头中包含的backoff值；

2，如果UE没有收到和自己对应的RAR，则认为随机接入响应接收失败，如果本次随机接入是基于竞争模式的(即由UE的MAC层自行选择前导码)，那么UE将根据backoff值延迟一段时间后，再进行一次随机接入，延迟时间的长度值的决定方法是：根据均匀分布的原则在0到backoff值之间取一个随机值，该随机值即作为UE延迟时间的长度值。

3，如果UE竞争解决失败，那么UE将根据backoff值延迟一段时间后，再进行一次随机接入，延迟时间的决定方法同上。

Backoff子头的结构如图2所示，其中：

“E”：如果为″1″，表示该子头后面还有其他子头；如果为“0“，代表该子头后面是MAC RAR或者padding；

“T”：如果为″1″，表示本子头是backoff子头；否则，表示本子头是RAR子头(RAR子头中没有“BI”域，而是有“RAPID”域，其中放置该RAR子头对应的前导码序号)；

“R”：保留比特位，设置为0，老版本的UE不会读这些保留比特位；

“BI”：共4比特，放置backoff值的序号，序号和实际的backoff值之间的对应关系如下表：

表1

序号(Index)	backoff值(Backoff Parametervalue(ms))
		0	0
1	10
		2	20
3	30
		4	40
5	60
		6	80
7	120
		8	160
9	240
		10	320
11	480
		12	960
13	Reserved
		14	Reserved
15	Reserved

当网络中的终端数量变多，大量终端同时发起随机接入请求接入到网络时，网络中的接入前导码资源可能发生不够用的情况，导致大量MTC终端会发生接入冲突，因此，当eNB检测到网络负荷变重时，会通过调整backoff值来在时间域上打散终端的随机接入行为，降低接入冲突概率。

在现有的LTE网络中，当前规定的backoff值的范围主要是针对H2H(人与人)通信的终端来定义的，当M2M应用大量普及，M2M终端数量会远远超过H2H终端，从而极有可能对网络的接入资源造成过载，导致接入冲突率大增。现有的backoff值域虽然可以一定程度上使得终端的随机接入行为离散化，但是在M2M终端的绝对数量压力下(一个小区内的M2M终端数量可能在H2H终端数量的10倍以上)，仍然可能无法保证网络的接入冲突概率符合运营的服务质量要求。同时，由于M2M终端的业务类型种类远远多于H2H终端，各种业务类型对随机接入的要求差别很大(有的对接入延迟的容忍度较大，有的较小)，而且不同业务的接入优先级别也不同。

显然，对如此多种类的M2M终端以及H2H终端使用同一个backoff值，会造成不同类型的终端之间发生接入冲突的概率较高，对于H2H终端以及高优先级或者重要业务级别的M2M终端，其服务感受度会严重受到影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是需要提供一种随机接入控制方法及系统，可以降低终端的接入冲突概率。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种随机接入控制方法，包括：

接入网网元针对终端分类的各个类别，分类设置多个随机接入回退值；

接入网网元在向终端发送的随机接入响应媒体接入控制协议数据单元(RAR MAC PDU)中包含分类设置的随机接入回退值的信息；

终端根据自身类别，在RAR MAC PDU中查找对应的随机接入回退值进行随机接入延迟处理。

较佳地，终端分类的方式为以下方式中的一种或组合：

按照终端是否是H2H终端来分类，分为H2H终端和非H2H终端；

按照终端分组(group)来分类；

按照终端发起的业务类型来分类，一个终端有一种或多种业务类型；

按照终端的接入优先级来分类，一个终端有一个或多个接入优先级；

按照终端的协议版本来分类。

较佳地，

所述分类设置的随机接入回退值的信息包括第一标志，该第一标志用于指示RAR MAC PDU中是否存在分类设置的随机接入回退值的信息。

较佳地，

该第一标志设置在RAR MAC PDU的回退子头的保留位，或者设置在RAR MAC PDU中的最后一个随机接入响应之后的开头位置。

较佳地，

RAR MAC PDU中是否存在分类设置的随机接入回退值通过以下方式中的一种隐式地指示：

终端和网络约定RAR MAC PDU必然包含分类设置的随机接入回退值；

终端和网络约定，若RAR MAC PDU中有回退子头，则该RAR MAC PDU中包含分类设置的随机接入回退值；若RAR MAC PDU中没有回退子头，则该RAR MAC PDU中不包含分类设置的随机接入回退值。

较佳地，

接入网网元在向终端发送RAR MAC PDU之前还包括：

接入网网元为不同的终端的分类分配专用的随机接入前导；

接入网网元检测到终端发送的随机接入前导后，确定该终端所属的类别；

接入网网元在向终端发送的RAR MAC PDU中，只放置该终端所属的类别对应的随机接入回退值的信息。

较佳地，

终端分为H2H终端和非H2H终端，所述分类设置的随机接入回退值的信息包括一类别标识，用于表示是否存在非H2H终端的随机接入回退值的信息，该类别标识单独设置或与一第一标志合并设置，该第一标志用于指示RARMAC PDU中是否存在分类设置的随机接入回退值的信息。

较佳地，

所述分类设置的随机接入回退值的信息包括一个或多个类别标识及其对应的随机接入回退值的信息。

较佳地，

所述每一类别标识包括一类别标识值和一第二标志，该第二标志用于表示该类别标识后面是否还有其他类别标识，各类别标识对应的随机接入回退值的信息在所有类别标识之后按类别标识的顺序依次排列，或者紧跟在各自对应的类别标识之后。

较佳地，

所述分类设置的随机接入回退值的信息包括一第三标志，用于表示RARMAC PDU中是否包含了终端所有类别的随机接入回退值的信息，如该第三标志表示“是”，则所述分类设置的随机接入回退值的信息还包括按约定的顺序排列的每一类别的随机接入回退值的信息；如该第三标志表示“否”，则所述分类设置的随机接入回退值的信息还包括一个或多个类别标识及其对应的随机接入回退值的信息。

较佳地，

所述随机接入回退值的信息为随机接入回退值的序号，每一序号对应一个级数的随机接入回退值，终端分为H2H终端和非H2H终端，非H2H终端的取值值域大于或等于H2H终端的随机接入回退值的取值值域，划分的随机接入回退值级数大于或等于H2H终端的随机接入回退值的级数。

较佳地，

终端分类时只按照是否是H2H终端或者按照终端分组分类，H2H终端对应的随机接入回退值的信息放在回退子头中，非H2H终端或非H2H终端的各个分组对应的随机接入回退值的信息放在RAR MAC PDU的最后一个RAR之后。

较佳地，

所述分类设置的随机接入回退值的信息包括“用于指示RAR MAC PDU中是否存在分类设置的随机接入回退值的信息”的标志、分类类别标识及其对应的随机接入回退值的信息中的一项或多项，所述分类设置的随机接入回退值的信息设置在RAR MAC PDU中的最后一个RAR之后。

较佳地，

接入网网元解出终端的随机接入前导码后，选择不发、发送一部分或者发送全部的分类设置的随机接入回退值的信息。

较佳地，

终端分类时按照终端发起的业务类型或者接入优先级来分类，随机接入回退值的信息按以下方式中的一种设置：

(1)仅对非H2H终端按终端发起的业务类型或者接入优先级进行分类，H2H终端对应的随机接入回退值的信息放在backoff子头中，非H2H终端的各个业务类型或者接入优先级分类对应的随机接入回退值的信息放在RARMAC PDU的最后一个RAR之后；

(2)对所有新版本终端均按终端发起的业务类型或者接入优先级进行分类，原协议版本的H2H终端的随机接入回退值的信息放在backoff子头中，新版本终端的各个业务类型或者接入优先级分类对应的随机接入回退值的信息放在RAR MAC PDU的最后一个RAR之后。

较佳地，

终端根据自身类别，在RAR MAC PDU中查找对应的随机接入回退值进行随机接入延迟处理包括：

终端根据与自身类别对应的随机接入回退值的信息查找到对应的随机接入回退值，将终端侧的随机接入回退值设为查出的该随机接入回退值；

当终端接收RAR失败或者竞争接入时竞争失败，且没有达到前导码最大发射次数，终端根据终端侧当前的随机接入回退值和预定的规则计算出下一次随机接入的延迟时间。

较佳地，

终端根据终端侧当前的随机接入回退值和预定的规则计算出下一次随机接入的延迟时间的方法为以下方法中的一种：

第一种，计算该随机接入延迟时间时，按照均匀分布的原则在0到随机接入回退值之间随机取一个值；

第二种，终端按照H2H和非H2H来分类，计算该随机接入延迟时间时，如终端收到的RAR MAC PDU中既有H2H终端的随机接入回退值backoff1的信息，也有非H2H终端的随机接入回退值backoff2的信息，则H2H终端按照均匀分布的原则在0到backoff1之间随机取一个值作为随机接入延迟时间；非H2H终端则按照均匀分布的原则在backoff1到backoff1+backoff2，或者在backoff1到backoff2之间随机取一个值作为随机接入延迟时间，此时backoff2大于backoff1；

第三种，终端按照接入优先级或发起的业务类型来分类，按照优先级或业务类型等级由高到低的顺序设置随机接入回退值，每一级的随机接入延迟时间按照均匀分布的原则在0到本级的随机接入回退值+前一级的随机接入回退值之间随机取一个值；或者，每一级的随机接入延迟时间按照均匀分布的原则在前一级的随机接入回退值到本级的随机接入回退值+前一级的随机接入回退值之间随机取一个值；或者，每一级的随机接入延迟时间按照均匀分布的原则在前一级的随机接入回退值到本级的随机接入回退值之间随机取一个值。

本发明针对不同终端类型、业务类型、接入优先级设置不同的backoff值，从而在时间域上使得不同类型的终端的随机接入得到合理的分布，可以大大降低终端的接入冲突概率。此外还可以降低不同类型或者不同级别的终端之间对随机接入资源的竞争，从而减轻接入拥塞。

附图说明

图1为现有技术的RAR MAC PDU的构成图；

图2为现有技术的Backoff子头的结构图；

图3为本发明的RAR MAC PDU的构成图；

图4A和图4B为在现有技术RAR MAC PDU的backoff子头中设置标志的二种方式的示意图；

图5为在RAR MAC PDU的最后一个RAR之后设置标志的示意图；

图6为按照终端是否是H2H终端类分类的RARMAC PDU的构成图；

图7为按照终端分组分类的RAR MAC PDU的构成图；

图8为按照终端发起的业务类型或者接入优先级的不同来分类的RARMAC PDU的一种构成图；

图9为按照终端发起的业务类型或者接入优先级的不同来分类的RARMAC PDU的另一种构成图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下举实施例并参照附图，对本发明进一步详细说明。

本实施例描述了本发明的随机接入控制技术在LTE系统中的实施范例。设实施例场景为LTE系统，接入网网元是eNodeB(简称eNB)。

本实施例的随机接入控制方法，包括：

步骤一，接入网网元针对终端分类的各个类别，设置多个随机接入回退值(以下称为backoff值)，每一随机接入回退值对应一个或多个类别；

终端分类的方式可以是但不限于以下方式中的一种或组合：

●按照终端是否是H2H终端来分类，包括：H2H终端和非H2H终端，例如M2M终端为非H2H终端，如下表所示：

H2H终端	H2H Backoff
		M2M终端	M2M Backoff

●按照终端分组来分类，属于不同分组的终端属于不同的类别，如下表所示：

分组1(Group1)	分组1的Backoff
		分组2	分组2的Backoff
......	......
		分组N	分组N的Backoff

●按照终端发起的业务类型来分类，如下表所示：

业务类型1(service class/type 1)	业务类型1的Backoff
		业务类型2	业务类型2的Backoff
......	......
		业务类型N	业务类型N的Backoff

由于一个终端可以发起一种或多种业务类型，因此终端需依据自己发起随机接入时要求建立的业务类型来选择eNB下发的backoff值，也即意味着一个终端可能适用多种backoff值。

●按照终端的接入优先级来分类，如下表所示：

接入优先级1(Access priority 1)	接入优先级1的Backoff
		接入优先级2	接入优先级2的Backoff
......	......
		接入优先级N	接入优先级N的Backoff

接入优先级由网络侧和终端约定，可以根据呼叫类型或者业务类型来确定接入优先级，一个呼叫类型或者业务类型可对应一个接入优先级，也可多个呼叫类型或者业务类型对应一个接入优先级，例如：紧急呼叫类型对应高接入优先级，主叫数据业务类型对应低优先级，在引入M2M业务后，可能有更多业务类型，其中某些业务类型的接入优先级可能和主叫数据业务类型一样，

●按照终端的协议版本来分类，如分为原协议版本的终端和新协议版本的终端。

以上分类方式可以组合，如先分成H2H终端和非H2H终端两大类，对非H2H终端再按照终端分组或终端发起的业务类型或终端的接入优先级分成若干小类，对H2H终端可以不再划分。

在确定各个类别的backoff值时，可根据分类原则以及网络负荷情况综合考虑。例如：对于高接入优先级的终端，其backoff可以配置较小；或者对于接入延迟容忍度较大的业务类型，其backoff可配置的较大；或者，当接入负荷或者业务数据负荷越大时，backoff值应设置的越大，以减小新接入的终端的数量，避免负荷进一步增高。对于同一类别，也可以根据接入负荷或者业务数据负荷来调整其对应的backoff值。

步骤二，接入网网元向终端发送分类设置的backoff值的信息；

本实施例中，分类设置的backoff值的信息包含在向终端发送的RARMAC PDU中。

接入网网元可以选择发一部分或者全部类别的backoff值的信息，例如：当网络负荷较轻的时候，eNB可不为H2H终端或者高接入优先级的终端设置backoff(即backoff为0)，仅为M2M终端或者低接入优先级的终端设置backoff，此时，eNB就无需发H2H终端或者高接入优先级的backoff，以节省信令开销。又如，接入网网元可为不同的终端的分类分配专用的随机接入前导，例如：指定若干个随机接入前导为H2H终端专用，另外若干个随机接入前导为M2M终端专用；或者指定若干个随机接入前导为某一业务类型专用，以此类推...。当接入网网元检测到终端发送的随机接入前导后，就能知道是哪一类的终端发起了随机接入，从而在RAR MAC PDU中只放置该终端所属类别对应的backoff值的信息。

考虑到后向兼容性，为了避免现有版本的终端误读新的backoff值，可采用图3的方法，在RAR MAC PDU的最后一个RAR之后，设置新的backoff信息单元来容纳所述分类设置的backoff值的信息，其中包括下述信息的一项或者多项：

●指示RAR MAC PDU中是否存在分类设置的backoff值的信息的标志；

●终端分类的类别标识；

●类别对应的backoff值的信息；

其中，“用于指示RAR MAC PDU中是否存在分类设置的backoff值的信息”的标志放在RAR MAC PDU中的最后一个RAR之后的开头位置，终端可根据该标志判断是否需要读取后续的内容，即类别标识以及分类设置的backoff值的信息。

在另一实施例中，上述“指示RAR MAC PDU中是否存在分类设置的backoff值的信息”的标志也可以设置在图1的backoff子头中。

RAR MAC PDU中是否存在分类设置的backoff值的信息可以通过显式或者隐式的方式指示：

显式指示方法包括但不限于：在RAR MAC PDU中设置一个标志，用于指示RAR MAC PDU中是否存在分类设置的backoff值的信息。如，可以在RAR MAC PDU中的最后一个RAR之后的开头位置设置该标志，如图5所示：其中“new backoff”代表分类设置的backoff值，其中的“E”表示当前的RARMAC PDU中是否存在分类设置的backoff值，例如：“E”为0表示当前的RAR MAC PDU中不存在分类设置的backoff值；反之则存在分类设置的backoff值。标志的长度可以是1位或多位。

在另一实施例中，也可以在RAR MAC PDU的backoff子头(文中的backoff子头指现有技术的backoff子头，参照图1)的保留位中设置该标志，如图4A和图4B所示，标志的长度可以是1位或2位，其定义可以是：Flag为0：表示当前的RAR MAC PDU中不存在分类设置的backoff值；Flag非0：表示当前的RAR MAC PDU中存在分类设置的backoff值；上述定义是例子之一，当然也可以有其他定义方式，不影响本发明的实质内容。

但上述标志不是必须的，可以采用隐式的方式来指示当前的RAR MACPDU中是否存在分类设置的backoff值的信息，隐式的规则可以是如下之一：

●终端和网络约定，RAR MAC PDU中必然包含分类设置的backoff值的信息；

●终端和网络约定，若RAR MAC PDU中有backoff子头，则RAR MACPDU中也包含分类设置的backoff值的信息；若RAR MAC PDU中没有backoff子头，则RAR MAC PDU中不包含分类设置的backoff值的信息。

RAR MAC PDU中的分类设置的backoff值的信息可以通过类别标识及其对应的backoff值的信息来表示。类别标识和前述的“用于指示RAR MACPDU中是否存在分类设置的backoff值的信息”的标志可以分别设置在RARMAC PDU中，也可以合并设置在RAR MAC PDU中。所述的合并设置在RARMAC PDU中是指设置一个标志，该标志既可以表示类别标识的信息，也可以表示“RAR MAC PDU中是否存在分类设置的backoff值的信息”的信息。

●若只按照终端是否是H2H终端类分类：

可以不需要专门的分类类别的标识，因为只有2类：H2H终端和非H2H终端，H2H终端的backoff值的信息按原方式设置在backoff子头中。前述的“用于指示RAR MAC PDU中是否存在分类设置的backoff值的信息”的标志已经足够可以包含这种分类信息。

如可以按下面方法表示：参照图4A和图4B，在RAR MAC PDU的backoff子头的保留位加入flag标志，其中flag为0表示当前的RAR MAC PDU中不存在非H2H终端backoff；反之flag为非0则表示存在非H2H终端backoff。其中的T为1表示有H2H终端的backoff值的信息，T为0表示无H2H终端的backoff值的信息。图4B与图4A差别在于所占的保留位不同。

●若只按照终端分组、或者按照业务类型的不同来分类，或者按照终端不同的接入优先级别来分类：

参照图5，RAR MAC PDU中包含各类终端的专门的类别标识。其中的分类标识可代表分组标识、业务类型标识或者接入优先级别标识。其次，每个类别标识中除类别标识值外还包含一个标志，该标志用于表示该类别标识后面是否还有其他类别标识；如图5所示，若该标志表示“是”如1，则表示该类别标识后面还有1个或多个其他类别标识；若该标志为表示“否”的值如0，则表示该类别标识后面是第一个类别标识对应的backoff值的信息。各类别标识对应的backoff值按类别标识的顺序在各类别标识之后依次排列。当然，类别标识对应的backoff值也可以紧跟在该类别标识之后。

分类类别标识和前述的“用于指示RAR MAC PDU中是否存在分类的backoff”的标志可以分别设置在RAR MAC PDU中，也可以合并设置在RARMAC PDU中。即用一个标志同时表示分类类别的信息和“RAR MAC PDU中是否存在分类的backoff值”的信息。

●可选地，设置一个标志用于表示RAR MAC PDU中是否包含了所有类别的backoff值的信息：如果该标志表示“是”，则当前RAR MAC PDU中无需包含类别标识，以节省信令开销，此时每一类别的backoff值的信息可以在该标志后按约定的顺序依次排列；如果否，则RAR MAC PDU中需要在该标志后包含类别标识。相应地，终端根据该标志可以确定RAR MAC PDU中是否包含了所有类别的backoff值的信息，如是，按约定的顺序可以获知各类别的backoff值的信息，如否，则根据其中的类别标识找到对应的backoff值的信息。

不同类别的backoff值的信息的表示方法是：

●将backoff值划分为多个级数，分别对应不同的backoff序号，在RARMAC PDU中的backoff值的信息为backoff值的序号。终端收到backoff序号后根据backoff值与backoff值的序号的对应关系查找到对应的backoff值。由于非H2H终端的业务类型很多，因此其backoff值的取值值域可大于或等于H2H终端的backoff的取值值域，其划分的backoff级数也可大于或等于H2H终端的backoff的级数。

例如：backoff值划分的级数可以设置为下表：

表2

Backoff序号	Backoff值(ms)
		0	0
1	10
		2	20
3	40
		4	80
5	120
		6	180
7	240
		8	320
9	480
		10	720
11	960
		12	1440
13	1920
		14	2880
15	4800

表2的backoff时间跨度范围比现有技术的更大，可以使得终端在选择随机接入延迟时的选择范围更大，降低了不同类终端相互之间发生接入冲突的概率。表2的取值仅为例子之一，还可以有其他取值定义，只要按照本发明的原则设计backoff取值即可。

●接入网网元在确定要发送哪些类的backoff值后，将这些backoff值的序号填入RAR MAC PDU中。

若按照终端是否是H2H终端分类，那么H2H终端对应的backoff值的信息可放在backoff子头中，非H2H终端(例如M2M终端)对应的backoff值的信息放在RAR MAC PDU的最后一个RAR之后。

若按照终端分组分类，则H2H终端对应的backoff值的信息可放在backoff子头中，非H2H终端(例如M2M终端)的各个分组对应的backoff放在RARMAC PDU的最后一个RAR之后，如图7所示。

若按照终端发起的业务类型或者接入优先级的不同来分类，那么有2种方式：

(1)仅对非H2H终端按终端发起的业务类型或者接入优先级进行分类，即H2H终端对应的backoff可放在现有技术的backoff子头中，非H2H终端的各个业务类型或者接入优先级分类对应的backoff放在RAR MAC PDU的最后一个RAR之后。如图8所示。

(2)对所有新版本终端均按终端发起的业务类型或者接入优先级进行分类，即仅原协议版本的H2H终端的backoff放在backoff子头中，新版本终端(包括新版的H2H终端和非H2H终端)的各个业务类型或者接入优先级分类对应的backoff放在RAR MAC PDU的最后一个RAR之后。即如图9所示。

接入网网元解出终端发送的随机接入前导码后，可以选择不发、发送一部分或者发送全部的分类设置的随机接入回退值的信息。

步骤三，终端根据自身类别，查找对应的随机接入回退值进行随机接入延迟处理。

本实施例中，终端收到RAR MAC PDU后，根据自身类别查找对应的backoff值，根据该backoff值进行随机接入延迟处理，包括：

a)终端收到带backoff的RAR MAC PDU后，根据其中backoff值的序号与backoff值的对照表查出对应的backoff值，将终端侧的backoff值设为查出的该backoff值。

如果终端收到的RAR MAC PDU中不包含自己所属类别的backoff，则将终端侧的backoff置0。如，新版本的终端收到带backoff的RAR MAC PDU后，可以先查找“指示RAR MAC PDU中是否存在分类设置的backoff值的信息”的标志，如果该标志指示为“否”，且该终端不属于H2H终端时，则可将终端侧的backoff置0，如该终端为H2H终端，可以到backoff子头中查找相应的backoff值的信息。

b)当终端接收RAR失败或者竞争接入时竞争失败，且没有达到前导码最大发射次数，终端根据终端侧当前的backoff值和预定的规则计算出下一次随机接入的延迟时间，计算方法有多种，例如可以是下述方法之一：

i，随机接入延迟时间按照均匀分布的原则在0到backoff值之间随机取一个值，即随机接入延迟时间＝uniform_distribution_rand(0，backoff)；

ii，如果按照H2H和非H2H(如M2M)来分类，且终端收到的RAR MACPDU中既有H2H终端的backoff值的信息，也有非H2H终端的backoff值的信息，H2H终端按照均匀分布的原则在0到H2Hbackoff值之间随机取一个值作为随机接入延迟时间。非H2H终端则按照均匀分布的原则在H2H backoff到H2H backoff+M2M backoff之间随机取一个值作为随机接入延迟时间，或者，按照均匀分布的原则在H2H backoff到M2M backoff之间随机取一个值作为随机接入延迟时间，此时M2M backoff大于H2H backoff

表示为：

H2H终端的随机接入延迟时间＝uniform_distribution_rand(0，H2Hbackoff)，

非H2H终端的随机接入延迟时间＝uniform_distribution_rand(H2Hbackoff，H2H backoff+M2M backoff)；或者，uniform_distribution_rand(H2Hbackoff，M2M backoff)，(M2M backoff大于H2H backoff)。

iii，如果按照终端的接入优先级来分类，则按照优先级由高到低的顺序，每一级的随机接入延迟时间按照均匀分布的原则在0到本级的backoff+前一级的backoff之间随机取一个值；或者，每一级的随机接入延迟时间按照均匀分布的原则在前一级的backoff到本级的backoff+前一级的backoff之间随机取一个值；或者，每一级的随机接入延迟时间按照均匀分布的原则在前一级的backoff到本级的backoff之间随机取一个值，此时要求本级的backoff大于前一级的backoff；

表示为：

每一级的随机接入延迟时间＝uniform_distribution_rand(0，本级backoff+前一级backoff)；或者，

每一级的随机接入延迟时间＝uniform_distribution_rand(前一级backoff，本级backoff+前一级backoff)；或者，

每一级的随机接入延迟时间＝uniform_distribution_rand(前一级backoff，本级backoff)。

iV，如果按照终端发起的业务类型来分类，则按照业务类型的等级由高到低的顺序，每一级的随机接入延迟时间按照均匀分布的原则在0到本级的backoff+前一级的backoff之间随机取一个值；或者，每一级的随机接入延迟时间按照均匀分布的原则在前一级的backoff到本级的backoff+前一级的backoff之间随机取一个值；或者，每一级的随机接入延迟时间按照均匀分布的原则在前一级的backoff到本级的backoff之间随机取一个值。表达式与iii类似。

本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种随机接入控制方法，包括：

2.如权利要求1所述的随机接入控制方法，其特征在于，终端分类的方式为以下方式中的一种或组合：

按照终端是否是H2H终端来分类，分为H2H终端和非H2H终端；

按照终端分组(group)来分类；

按照终端的协议版本来分类。

3.如权利要求1所述的随机接入控制方法，其特征在于：

4.如权利要求3所述的随机接入控制方法，其特征在于：

5.如权利要求1所述的随机接入控制方法，其特征在于：

6.如权利要求1所述的随机接入控制方法，其特征在于：

接入网网元在向终端发送RAR MAC PDU之前还包括：

接入网网元为不同的终端的分类分配专用的随机接入前导；

7.如权利要求1所述的随机接入控制方法，其特征在于：

8.如权利要求1所述的随机接入控制方法，其特征在于：

9.如权利要求8所述的随机接入控制方法，其特征在于：

10.如权利要求1所述的随机接入控制方法，其特征在于：

11.如权利要求1所述的随机接入控制方法，其特征在于：

12.如权利要求1或7或8或10所述的随机接入控制方法，其特征在于：

13.如权利要求1所述的随机接入控制方法，其特征在于：

14.如权利要求1所述的随机接入控制方法，其特征在于：

15.如权利要求1或7或8或10所述的随机接入控制方法，其特征在于：

16.如权利要求1所述的随机接入控制方法，其特征在于：

17.如权利要求16所述的随机接入控制方法，其特征在于：

18.一种随机接入控制系统，包括：

设置模块，用于针对终端分类的各个类别，分类设置多个随机接入回退值；

发送模块，用于在向终端发送的随机接入响应媒体接入控制协议数据单元(RAR MAC PDU)中包含分类设置的随机接入回退值的信息；

查找模块，用于根据终端的自身类别，在RAR MAC PDU中查找对应的随机接入回退值进行随机接入延迟处理。

19.如权利要求18所述的随机接入控制系统，其特征在于：

所述发送模块发送的所述分类设置的随机接入回退值的信息包括第一标志，该第一标志用于指示RAR MAC PDU中是否存在分类设置的随机接入回退值的信息，该第一标志设置在RAR MAC PDU的回退子头的保留位，或者设置在RAR MAC PDU中的最后一个随机接入响应之后的开头位置。

20.如权利要求18所述的随机接入控制方法，其特征在于：

所述发送模块发送的所述分类设置的随机接入回退值的信息包括“用于指示RAR MAC PDU中是否存在分类设置的随机接入回退值的信息”的标志、分类类别标识及其对应的随机接入回退值的信息中的一项或多项，分类设置的随机接入回退值的信息设置在RAR MAC PDU中的最后一个RAR之后。