CN102573097B - 一种随机接入方法及终端 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种随机接入方法，终端发起随机接入前，接收包含接入延迟时间和/或接入控制因子的媒体接入层协议数据单元(MAC PDU)，并从中获取接入延迟时间和/或接入控制因子；终端根据所述获取的接入延迟时间和/或接入控制因子控制发起随机接入的时间。本发明还相应地公开了一种终端。通过本发明，终端在发起随机接入前，首先获取当前的无线资源状况，并根据所述无线资源状况做出是否立即发起随机接入的决策，所以能够避免在无线资源过载的情况下，终端频繁的发起随机接入过程导致网络过载、不能顺利恢复的问题，并且，本发明可以使单位时间内接入网络的终端数量平均化，从而能够提高随机接入的成功率。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种随机接入方法及终端。
背景技术
人与人通信(Human to Human，H2H)是指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，而机器与机器通信(Machineto Machine，M2M)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，通过该技术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、个人应用等领域，在行业应用领域的使用例如：交通监控、告警系统、海上救援、自动售货机、开车付费等，在家庭应用领域的使用例如：自动抄表、温度控制等，在个人应用领域的使用例如：生命检测、远端诊断等。
M2M的通信对象为机器对机器或人对机器，一个或多个机器之间的数据通信定义为机器类型通信(Machine Type Communication，MTC)，这种情况下较少需要人机互动，参与MTC的机器，定义为MTC设备(MTC device，MD)。MTC设备是MTC用户的终端，可通过公众陆地移动电话网(Public Land MobileNetwork，PLMN)网络与MTC设备、MTC服务器进行通信。
引入M2M应用后，可以根据其特点对现有系统进行一些优化，以满足M2M应用需求，并且对现有系统中的普通H2H设备不产生影响。M2M应用的一些显著特点包括：MTC设备数量巨大，数量远超现有的H2H设备；数据传输有规律，每次传输的数据量小；MTC设备的移动性较低，很大一部分的MTC设备是不移动的。
MTC设备接入网络时，需要发起随机接入，图1为根据相关技术的LTE系统中基于竞争的随机接入过程的流程图，如图1所示，在长期演进(Long TermEvolution，LTE)中，基于竞争的随机接入流程主要包括以下四个步骤：
步骤102：用户设备(User Equipment，UE)随机选择一个前导码(Preamble)，在物理随机接入信道(Physical Random Access Channel，PRACH)上发送。
步骤104：基站(eNB)在检测到有Preamble码发送后，下行发送随机接入响应(Random Access Response，RAR)，所述随机接入响应中一般包含以下信息：所收到的Preamble码的编号、所收到的Preamble码对应的时间调整量、为该终端分配的上行资源位置指示信息、临时的小区无线网络临时标识(Temporary Cell Radio Network Temporary Identifier，Temporary C-RNTI)分配。
步骤106：UE在收到随机接入响应后，根据其指示，在分配的上行资源上发送上行消息。该上行消息又称为Message 3(Msg3)，其中至少应包含：该终端的唯一标识(TMSI)或者随机标识(Random ID)，以及建立原因(EstablishmentCause)。
步骤108：基站接收UE的上行消息，并向接入成功的UE返回竞争解决消息(Contention Resolution，又称为Msg4)。如果UE在冲突解决定时器超时之前接收到该消息，且经解包确认该Msg4为UE期望的Msg4，则确定此次随机接入过程成功；否则确定不成功，UE重新发起随机接入。UE重新发起随机接入需要从步骤102重新开始。
当用户设备发送前导码的次数超过最大传输次数(preambleTransMax)，即发送前导码的次数等于preambleTransMax+1时，本次随机接入失败。由于LTE系统的随机接入在媒体接入层(Medium Access Control，MAC)实施，在随机接入失败后，MAC层需要向用户设备的上层通知失败。用户设备的上层如果仍然有发起业务的需求，则会触发MAC层再次发起随机接入。
但是，在引入MTC设备之后，由于没有人的参与，当MTC设备有数据需要发送时(需要发起业务时)，MTC设备就会持续的发起随机接入直至数据发送成功，而由于MTC设备的数量巨大，众多的MTC设备多次发送数据将消耗大量的无线资源特别是随机接入资源，并且，如果同时发起数据传输的MTC设备数量很大，将造成随机接入过载，这将导致所有用户设备(H2H设备和MTC设备)发起的随机接入失败，而且用户设备在本次随机接入失败后还会再次发起随机接入，从而使得随机接入一直处于过载状态，网络不能恢复正常状态。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种随机接入方法及终端，能够避免大量终端同时发起随机接入而导致网络过载、不能顺利恢复的问题，并提高随机接入的成功率。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种随机接入方法，包括：
终端发起随机接入前，接收包含接入延迟时间和/或接入控制因子的媒体接入层协议数据单元MAC PDU，并从中获取所述接入延迟时间和/或接入控制因子；
终端根据所述获取的接入延迟时间和/或接入控制因子控制发起随机接入的时间。
所述MAC PDU包含随机接入响应，所述随机接入响应包含接入延迟时间和/或接入控制因子。
所述终端从MAC PDU中获取接入延迟时间和/或接入控制因子为：终端读取一个或多个MAC PDU，获取一个或多个接入延迟时间和/或接入控制因子，
所述终端根据所述获取的接入延迟时间和/或接入控制因子控制发起随机接入的时间为：终端获取一个接入延迟时间和/或接入控制因子时，直接根据所述从MAC PDU获取的接入延迟时间和/或接入控制因子控制发起随机接入的时间；终端获取多个接入延迟时间和/或接入控制因子时，取所述多个接入延迟时间和/或接入控制因子的平均值、最大值或最小值作为最终确定的接入延迟时间和/或接入控制因子，根据所述最终确定的接入延迟时间和/或接入控制因子控制终端发起随机接入的时间。
所述终端根据接入延迟时间控制发起随机接入的时间为：在所述接入延迟时间超时后发起随机接入，或者，取0到所述接入延迟时间之间的一个随机数作为实际接入延迟时间，当所述实际接入延迟时间超时后，发起随机接入。
所述终端根据接入控制因子控制发起随机接入的时间为：终端生成一个随机数，所述生成的随机数低于所述接入控制因子，则终端可以发起随机接入；所述生成的随机数不低于所述接入控制因子，则终端不能立即发起随机接入。
判定终端可以发起随机接入后，该方法还包括：终端立即发起随机接入，或者延迟设定时间后发起随机接入。
判定终端不能立即发起随机接入后，该方法还包括：终端在间隔设定时间后，重新选取随机数，并参考所述接入控制因子再次进行判断；或者，终端在间隔设定时间后，发起随机接入。
所述终端根据接入延迟时间和接入控制因子控制发起随机接入的时间为：终端生成一个随机数，所述生成的随机数低于所述接入控制因子，则终端在延迟所述接入延迟时间后发起随机接入；所述生成的随机数不低于所述接入控制因子，则终端不能立即发起随机接入。
判定终端不能立即发起随机接入后，该方法还包括：终端在间隔设定时间后，重新选取随机数，并参考所述接入控制因子再次进行判断，所述随机数低于接入控制因子，则终端在延迟所述接入延迟时间后发起随机接入。
终端接收所述MAC PDU之前，该方法还包括：终端通过系统消息确定与接收所述MAC PDU相关的参数。
所述终端发起随机接入为：
步骤a、终端选择一个前导码在物理随机接入信道PRACH上发送；
步骤b、终端在预定的时间窗内接收到随机接入响应，则执行步骤c；否则，执行步骤e；
步骤c、终端根据收到的随机接入响应，在其指示的上行资源或上行授权上发送Msg3，并启动冲突解决定时器；
步骤d、终端在冲突解决定时器超时前接收到基站发送的期望的竞争解决消息Msg4，则随机接入成功，流程结束；否则，执行步骤e；
步骤e、前导码传输次数加1；
步骤f、终端判断前导码传输次数是否大于最大传输次数，前导码传输次数大于最大传输次数，则随机接入失败，流程结束；否则，执行步骤a。
所述终端为机器类型通信MTC设备和/或人与人通信H2H设备。
所述MAC PDU包含的接入延迟时间和/或接入控制因子为基站根据随机接入的负载确定的接入延迟时间和/或接入控制因子。
一种终端，用于在发起随机接入前，接收包含接入延迟时间和/或接入控制因子的MAC PDU，并从中获取所述接入延迟时间和/或接入控制因子；之后，根据所述获取的接入延迟时间和/或接入控制因子控制发起随机接入的时间。
所述终端从MAC PDU中获取接入延迟时间和/或接入控制因子为：终端读取一个或多个MAC PDU，获取一个或多个接入延迟时间和/或接入控制因子，
所述终端根据所述获取的接入延迟时间和/或接入控制因子控制发起随机接入的时间为：终端获取一个接入延迟时间和/或接入控制因子时，直接根据所述从MAC PDU获取的接入延迟时间和/或接入控制因子控制发起随机接入的时间；终端获取多个接入延迟时间和/或接入控制因子时，取所述多个接入延迟时间和/或接入控制因子的平均值、最大值或最小值作为最终确定的接入延迟时间和/或接入控制因子，根据所述最终确定的接入延迟时间和/或接入控制因子控制终端发起随机接入的时间。
所述终端根据接入延迟时间控制发起随机接入的时间为：在所述接入延迟时间超时后发起随机接入，或者，取0到所述接入延迟时间之间的一个随机数作为实际接入延迟时间，当所述实际接入延迟时间超时后，发起随机接入；
所述终端根据接入控制因子控制发起随机接入的时间为：终端生成一个随机数，所述生成的随机数低于所述接入控制因子，则终端可以发起随机接入；所述生成的随机数不低于所述接入控制因子，则终端不能立即发起随机接入；
所述终端根据接入延迟时间和接入控制因子控制发起随机接入的时间为：终端生成一个随机数，所述生成的随机数低于所述接入控制因子，则终端在延迟所述接入延迟时间后发起随机接入；所述生成的随机数不低于所述接入控制因子，则终端不能立即发起随机接入。
所述终端，还用于在接收所述MAC PDU之前，通过系统消息确定与接收所述MAC PDU相关的参数。
所述终端为MTC设备和/或H2H设备。
本发明提供一种随机接入方法及终端，终端发起随机接入前，接收包含接入延迟时间和/或接入控制因子的MAC协议数据单元(Protocol Data Unit，PDU)，并从中获取所述接入延迟时间和/或接入控制因子，之后终端根据所述获取的接入延迟时间和/或接入控制因子控制发起随机接入的时间。通过本发明，终端在发起随机接入前，首先获取当前的无线资源状况，并根据所述无线资源状况做出是否立即发起随机接入的决策，所以，能够避免在无线资源过载特别是随机接入过载的情况下，终端频繁的发起随机接入过程造成无线资源更加紧张，甚至导致网络过载、不能顺利恢复的问题。并且，本发明可以使单位时间内接入网络的终端数量平均化，从而能够提高随机接入的成功率。
附图说明
图1为根据相关技术的LTE系统中基于竞争的随机接入过程的流程图；
图2为本发明随机接入方法流程示意图；
图3为本发明实施例1中MTC设备接入网络的流程示意图；
图4为根据现有技术的MAC头及RAR的MAC PDU格式的示意图；
图5为根据本发明实施例的Backoff指示MAC子头示意图。
具体实施方式
本发明的基本思想是：终端发起随机接入前，接收包含接入延迟时间和/或接入控制因子的MAC PDU，并从中获取所述接入延迟时间和/或接入控制因子，之后终端根据所述获取的接入延迟时间和/或接入控制因子控制发起随机接入的时间。
图2为本发明随机接入方法流程示意图，如图2所示，该方法包括：
步骤201：终端发起随机接入前，接收包含接入延迟时间和/或接入控制因子的MAC PDU，并从中获取所述接入延迟时间和/或接入控制因子。
一般情况下，该MAC PDU包含随机接入响应，所述随机接入响应包括接入延迟时间和/或接入控制因子。
步骤202：终端根据所述获取的接入延迟时间和/或接入控制因子控制发起随机接入的时间。
本发明中，终端通过接入延迟时间和/或接入控制因子控制发起随机接入的时间(即做出是否立即发起随机接入的决策)一般涉及以下几种情况：
1)终端从MAC PDU中获取接入延迟时间，则在所述接入延迟时间超时(一般从获取接入延迟时间的时刻开始计时)后，发起随机接入；
2)终端从MAC PDU中获取接入延迟时间，取0到所述接入延迟时间之间的一个随机数作为实际接入延迟时间，当该实际接入延迟时间超时(例如可以从获取接入延迟时间或实际接入延迟时间的时刻开始计时)后，才能发起随机接入。需要说明的是，所取的随机数也可以为0或所述接入延迟时间，随机数取0时，终端立即发起随机接入，随机数取所述接入延迟时间时，同上述情况1所述。
3)终端从MAC PDU中获取接入控制因子，终端需要生成一个随机数，所述生成的随机数低于接入控制因子，则终端可以发起随机接入；所述生成的随机数不低于接入控制因子，则终端不能立即发起随机接入。
需要说明的是，判定可以发起随机接入的情况下，终端可以立即发起随机接入，也可以延迟设定时间后发起随机接入；判定不能立即发起随机接入的情况下，终端可以在间隔设定时间后，重新选取随机数，并按照上述方法参考所述接入控制因子再次进行判断，只有当随机数低于接入控制因子，终端才能发起随机接入；或者终端在间隔设定时间后，发起随机接入。所述设定时间是协议预先约定的、或系统消息设置的。
4)终端从MAC PDU中获取接入延迟时间和接入控制因子，终端需要生成一个随机数，所述生成的随机数低于所述接入控制因子，则终端在延迟所述接入延迟时间后发起随机接入；所述生成的随机数不低于所述接入控制因子，则终端不能立即发起随机接入。
需要说明的是，判定不能立即发起随机接入的情况下，终端可以在间隔设定时间后，重新选取随机数，并按照上述方法参考所述接入控制因子再次进行判断。只有当随机数低于接入控制因子，终端才能在延迟所述接入延迟时间后发起随机接入。
需要说明的是，步骤201中，终端可以读取一个或多个MAC PDU，获取一个或多个接入延迟时间和/或接入控制因子，终端获取一个接入延迟时间和/或接入控制因子的情况下，可以直接将所述从MAC PDU获取的接入延迟时间和/或接入控制因子应用于步骤202所述的四种情况，来控制终端发起随机接入的时间；终端获取多个接入延迟时间和/或接入控制因子的情况下，需要取所述多个接入延迟时间和/或接入控制因子的平均值、最大值或最小值作为最终确定的接入延迟时间和/或接入控制因子，然后将所述最终确定的接入延迟时间和/或接入控制因子应用于步骤202所述的四种情况，来控制终端发起随机接入的时间。
需要说明的是，本发明中所述的终端包括MTC设备和/或H2H设备；或者指发起时间可容忍业务(或低优先级业务)的终端，例如发起时间可容忍业务的MTC设备和/或H2H设备。
本发明还相应地提出一种终端，用于在发起随机接入前，接收包含接入延迟时间和/或接入控制因子的MAC PDU，并从中获取所述接入延迟时间和/或接入控制因子；之后，根据所述获取的接入延迟时间和/或接入控制因子控制发起随机接入的时间。
所述终端从MAC PDU中获取接入延迟时间和/或接入控制因子为：终端读取一个或多个MAC PDU，获取一个或多个接入延迟时间和/或接入控制因子，
所述终端根据所述获取的接入延迟时间和/或接入控制因子控制发起随机接入的时间为：终端获取一个接入延迟时间和/或接入控制因子时，直接根据所述从MAC PDU获取的接入延迟时间和/或接入控制因子控制发起随机接入的时间；终端获取多个接入延迟时间和/或接入控制因子时，取所述多个接入延迟时间和/或接入控制因子的平均值、最大值或最小值作为最终确定的接入延迟时间和/或接入控制因子，根据所述最终确定的接入延迟时间和/或接入控制因子控制终端发起随机接入的时间。
所述终端根据接入延迟时间控制发起随机接入的时间为：在所述接入延迟时间超时后发起随机接入，或者，取0到所述接入延迟时间之间的一个随机数作为实际接入延迟时间，当所述实际接入延迟时间超时后，发起随机接入；
所述终端根据接入控制因子控制发起随机接入的时间为：终端生成一个随机数，所述生成的随机数低于所述接入控制因子，则终端可以发起随机接入；所述生成的随机数不低于所述接入控制因子，则终端不能立即发起随机接入；
所述终端根据接入延迟时间和接入控制因子控制发起随机接入的时间为：终端生成一个随机数，所述生成的随机数低于所述接入控制因子，则终端在延迟所述接入延迟时间后发起随机接入；所述生成的随机数不低于所述接入控制因子，则终端不能立即发起随机接入。
所述终端，还用于在接收MAC PDU之前，通过系统消息确定与接收该MAC PDU相关的参数。
所述终端为MTC设备和/或H2H设备。
下面结合具体实施例对本发明技术方案的实施作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例中，LTE系统的任意一个基站所辖小区中，驻留了大量的MTC设备和H2H设备，这些设备有些处于连接状态，有些处于空闲状态。某一时刻，部分MTC设备由于有数据发送，需要发起业务请求。图3为本发明实施例1中MTC设备(称为MD1)接入网络的流程示意图，如图3所示，该流程包括：
步骤301：MD1读取当前子帧(例如该子帧号称为k)中包含随机接入响应(Random Access Response，RAR)的MAC PDU，获取接入延迟时间。
需要说明的是，在正常的情况下，MD1接入网络时，首先根据系统消息选择一个随机接入的前导码(preamble)、确定发送前导码的时隙和功率等，MD1向基站发送前导码后，在一个时间窗(RA Response window)内接收随机接入响应，这个时间窗协议有明确的规定，为从MD1发送完前导码后的第3个子帧开始，时间窗的长度(ra-ResponseWindowSize)由系统消息配置。在这个时间窗收到随机接入响应后，MD1解析获取分配的上行资源位置指示信息、临时的小区无线网络临时标识等。
在本实施例中，MD1为了在子帧k接收随机接入响应，需要在之前的几个子帧(至少在K-3子帧)通过系统消息确定随机接入前导码、确定发送前导码的时隙等与接收随机接入响应相关的参数，才能在子帧k接收到对应的随机接入响应。当然，在这个过程中，MD1没有发送前导码，而是通过接收的MAC PDU中包含的接入延迟时间确定发起随机接入前导码的时间。
图4是根据现有技术的MAC头及RAR的MAC PDU格式的示意图，如图4所示，MAC RAR PDU由一个MAC头、零或多个MAC随机接入响应(MACRAR)以及可能的填充组成，MAC PDU头由一个或多个MAC PDU子头组成，每个子头对应于一个MAC RAR，除延迟时间(Backoff)指示子头外，如果包含Backoff指示子头，MAC PDU头中只包含一个Backoff指示子头，且作为第一个子头出现。图5是根据本发明实施例的Backoff指示MAC子头示意图，如图5所示，Backoff指示子头包含五个头部域E/T/R/R/BI，MAC RAR PDU头大小可变，由下列域组成：E：扩展域，扩展域是一个标志位，指示MAC头中是否还有其他的域。如果E域设定为“1”，则表示其后至少还有另一组E/T/RAPID域。如果E域设置为“0”，表示从其后的字节起为MAC RAR或者填充；T：类型域，类型域是一个标志位，指示MAC子头中包含的是一个随机接入前导码ID还是一个Backoff指示。如果T域为“0”，指示子头中存在一个Backoff指示(BI)域。如果T域为“1”，指示子头中存在一个随机接入前导码ID(RAPID)域；R：预留比特，设置为“0”；BI：Backoff指示域表明小区处于过载状态。BI域的长度为4bits，用于指示终端再次发起随机接入的延迟时间；RAPID：随机接入前导码标识域指明了已发送的随机接入前导码。RAPID域的长度为6bits。
为了实现本发明，可以复用现有图5中的Backoff指示，该指示原本用于已经发送前导码的终端再次发起随机接入需要延迟的时间，此处用于指示没有发送过随机接入前导码的MD1需要等待的时间，只有在该时间超时后，MD1才能发起随机接入前导码；或者在MAC PDU中增加新的信元用于指示MTC设备需要等待的时间，如采用预留比特、或者采用填充比特表示需要等待的时间，MD1只有在该时间超时后，才能发起随机接入前导码。基站根据当前随机接入的负载确定所述接入延迟时间和/或接入控制因子，通过MAC PDU发送给终端，这样基站可以有效的控制发起随机接入的终端数量，可以提高随机接入的成功率。
步骤302：接入延迟时间超时后(大于或等于接入延迟时间)，MD1初始化相关的参数，如设置前导码传输次数(PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER)为1。
步骤303：MD1随机选择一个前导码(Preamble)，在物理随机接入信道(Physical Random Channel，PRACH)上发送。
步骤304：MD1在预定的时间窗内是否接收到随机接入响应，如果是，则执行步骤305；否则，执行步骤308。这里，预定的时间窗是协议规定的终端接收随机接入响应的时间窗。
步骤305：MD1根据收到的随机接入响应，在其指示的上行资源上(或上行授权上)发送Msg3，并启动冲突解决定时器。其中，Msg3至少应包含：该终端的唯一标识(TMSI)或者随机标识(Random ID)，以及建立原因(Establishment Cause)。
需要说明的是，如果MD1接收到基站发送的指示没有接收到Msg3的响应消息(即NACK消息)，则重发Msg3，并重启冲突解决定时器。
步骤306：MD1判断在冲突解决定时器超时前是否接收到基站发送的期望的竞争解决消息Msg4，如果是，执行步骤307；否则，执行步骤308。
步骤307，随机接入成功，流程结束。
步骤308：前导码传输次数加1。
步骤309：MD1判断前导码传输次数是否大于最大传输次数，如果是，执行步骤310；否则，执行步骤303。
步骤310：随机接入失败，流程结束。
在本实施例中，MD1首先获取接入延迟时间，在该时间超时后，才能发起随机接入流程。通过接入延迟时间，MD1可以获知随机接入资源的拥塞状况，因为基站在探测到随机接入负载高的情况下可以设置较长的接入延迟时间，避免其他终端在此时接入网络再增加无线资源的负载。MTC设备依据接收到的接入延迟时间，可以避免由于大量的MTC设备接入网络导致的随机接入资源紧张、冲突加剧，通过延迟一段时间，可以使单位时间内接入网络的MTC设备数量平均化，提高了MTC设备随机接入的成功率。
本实施例中，描述了MTC设备的场景，事实上对于H2H设备同样适用。特别的，由于不同的终端可以发起不同优先级的业务，对于低优先级的业务请求，这种业务是时间可容忍的(Delay Tolerant)，终端在发起这种业务时可以延迟一段时间接入，因此协议可以针对发起低优先级业务(或称为Delay Tolerant)的终端，使其应用本发明所述方法。
本实施例还有其他的实现方式，如包含随机接入响应的MAC PDU新增随机接入是否过载、或是否需要延迟随机接入的指示信息，MD1在步骤301中获得该指示后，做出是否立即发起随机接入的决策。
实施例2
本实施例中，LTE系统的任意一个基站所辖小区中，驻留了大量的MTC设备和H2H设备，这些设备有些处于连接状态，有些处于空闲状态。某一时刻，部分MTC设备由于有数据发送，需要发起业务请求。其中的一个MTC设备(称为MD2)接入网络的流程与图3所示流程相同，不同之处在于，本实施例中，MD读取当前多个子帧中包含随机接入响应(Random Access Response，简称RAR)的MAC PDU，获取接入延迟时间。具体的，MD1在需要发起随机接入时，立即读取当前多个子帧中包含随机接入响应的MAC PDU，获取多个接入延迟时间，分别称为Delay_1，Delay_2...Delay_N。其中N为大于或等于1的整数。MD1可以取这多个延迟时间的平均值、最大值、或最小值作为接入延迟时间。只有在接入延迟时间超时后，MD1才能发起随机接入，具体控制原理与步骤302到步骤310所述相同。
MTC设备依据接收到的接入延迟时间，可以避免由于大量的MTC设备同时接入网络导致的随机接入资源紧张、冲突加剧，通过延迟一段时间，可以使单位时间内接入网络的MTC设备数量平均化，提高了MTC设备随机接入的成功率。
本实施例中，MTC设备通过获取多个子帧中包含的接入延迟时间，取这多个延迟时间的平均值、最大值、或最小值作为接入延迟时间。MTC设备也可以在获取接入延迟时间后，取0到接入延迟时间之间的一个随机数作为接入延迟时间，这样可以使不同的终端获取不同的接入延迟时间，使接入时机离散化，更有利于随机接入的成功。
实施例3
本实施例中，LTE系统的任意一个基站所辖小区中，驻留了大量的MTC设备和H2H设备，这些设备有些处于连接状态，有些处于空闲状态。某一时刻，部分H2H设备由于有数据发送，需要发起业务请求。其中的一个H2H设备(称为UE1)接入网络的流程为：
UE1读取当前子帧中包含随机接入响应的MAC PDU，获取接入控制因子(ac-BarringFactor)。
在图4所示的现有MAC PDU中没有包含接入控制因子的信元，因此需要扩展现有的MAC PDU，使其包含接入控制因子的信元，可以复用现有的预留比特、或者采用填充比特表示接入控制因子。
UE1获取接入控制因子后，取一个随机数，如果该随机数小于接入控制因子，则UE1可以发起随机接入(例如执行上述步骤302执行)；否则不能立即发起随机接入，需要再次根据接收的接入控制因子判断是否能够发起随机接入。
通常接入控制因子设置为0到1之间的数，因此UE1取随机数的范围也是0到1之间，取均匀分布的一个随机数，当随机数小于接入控制因子时，才可以发起随机接入。
H2H设备依据接收到的接入控制因子，可以避免由于大量的H2H设备同时接入网络导致的随机接入资源紧张、冲突加剧，通过限制某些终端的接入，可以使单位时间内接入网络的H2H设备数量平均化，提高了H2H设备随机接入的成功率。
本实施例还可以有其他的实现方式，如UE1获取接入控制因子后，取一个随机数，如果该随机数大于接入控制因子，则UE1可以发起随机接入(例如执行上述步骤302执行)；否则不能发起随机接入，需要再次根据接收的接入控制因子判断是否能够发起随机接入。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
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 (16)
1.一种随机接入方法，其特征在于，该方法包括：
终端发起随机接入前，接收包含接入延迟时间和/或接入控制因子的媒体接入层协议数据单元MAC PDU，并从中获取所述接入延迟时间和/或接入控制因子；
终端根据所述获取的接入延迟时间和/或接入控制因子控制发起随机接入的时间；
所述终端从MAC PDU中获取接入延迟时间和/或接入控制因子为：终端读取一个或多个MAC PDU，获取一个或多个接入延迟时间和/或接入控制因子，
所述终端根据所述获取的接入延迟时间和/或接入控制因子控制发起随机接入的时间为：终端获取一个接入延迟时间和/或接入控制因子时，直接根据所述从MAC PDU获取的接入延迟时间和/或接入控制因子控制发起随机接入的时间；终端获取多个接入延迟时间和/或接入控制因子时，取所述多个接入延迟时间和/或接入控制因子的平均值、最大值或最小值作为最终确定的接入延迟时间和/或接入控制因子，根据所述最终确定的接入延迟时间和/或接入控制因子控制终端发起随机接入的时间。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述MAC PDU包含随机接入响应，所述随机接入响应包含接入延迟时间和/或接入控制因子。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述终端根据接入延迟时间控制发起随机接入的时间为：在所述接入延迟时间超时后发起随机接入，或者，取0到所述接入延迟时间之间的一个随机数作为实际接入延迟时间，当所述实际接入延迟时间超时后，发起随机接入。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述终端根据接入控制因子控制发起随机接入的时间为：终端生成一个随机数，所述生成的随机数低于所述接入控制因子，则终端可以发起随机接入；所述生成的随机数不低于所述接入控制因子，则终端不能立即发起随机接入。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，判定终端可以发起随机接入后，该方法还包括：终端立即发起随机接入，或者延迟设定时间后发起随机接入。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，判定终端不能立即发起随机接入后，该方法还包括：终端在间隔设定时间后，重新选取随机数，并参考所述接入控制因子再次进行判断；或者，终端在间隔设定时间后，发起随机接入。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述终端根据接入延迟时间和接入控制因子控制发起随机接入的时间为：终端生成一个随机数，所述生成的随机数低于所述接入控制因子，则终端在延迟所述接入延迟时间后发起随机接入；所述生成的随机数不低于所述接入控制因子，则终端不能立即发起随机接入。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，判定终端不能立即发起随机接入后，该方法还包括：终端在间隔设定时间后，重新选取随机数，并参考所述接入控制因子再次进行判断，所述随机数低于接入控制因子，则终端在延迟所述接入延迟时间后发起随机接入。
9.根据权利要求1至8任一项所述的方法，其特征在于，终端接收所述MAC PDU之前，该方法还包括：终端通过系统消息确定与接收所述MAC PDU相关的参数。
10.根据权利要求1至8任一项所述的方法，其特征在于，所述终端发起随机接入为：
步骤a、终端选择一个前导码在物理随机接入信道PRACH上发送；
步骤b、终端在预定的时间窗内接收到随机接入响应，则执行步骤c；否则，执行步骤e；
步骤c、终端根据收到的随机接入响应，在其指示的上行资源或上行授权上发送Msg3，并启动冲突解决定时器；
步骤d、终端在冲突解决定时器超时前接收到基站发送的期望的竞争解决消息Msg4，则随机接入成功，流程结束；否则，执行步骤e；
步骤e、前导码传输次数加1；
步骤f、终端判断前导码传输次数是否大于最大传输次数，前导码传输次数大于最大传输次数，则随机接入失败，流程结束；否则，执行步骤a。
11.根据权利要求1至8任一项所述的方法，其特征在于，所述终端为机器类型通信MTC设备和/或人与人通信H2H设备。
12.根据权利要求1至8任一项所述的方法，其特征在于，所述MAC PDU包含的接入延迟时间和/或接入控制因子为基站根据随机接入的负载确定的接入延迟时间和/或接入控制因子。
13.一种随机接入终端，其特征在于，该终端用于在发起随机接入前，接收包含接入延迟时间和/或接入控制因子的MAC PDU，并从中获取所述接入延迟时间和/或接入控制因子；之后，根据所述获取的接入延迟时间和/或接入控制因子控制发起随机接入的时间；
所述终端从MAC PDU中获取接入延迟时间和/或接入控制因子为：终端读取一个或多个MAC PDU，获取一个或多个接入延迟时间和/或接入控制因子，
所述终端根据所述获取的接入延迟时间和/或接入控制因子控制发起随机接入的时间为：终端获取一个接入延迟时间和/或接入控制因子时，直接根据所述从MAC PDU获取的接入延迟时间和/或接入控制因子控制发起随机接入的时间；终端获取多个接入延迟时间和/或接入控制因子时，取所述多个接入延迟时间和/或接入控制因子的平均值、最大值或最小值作为最终确定的接入延迟时间和/或接入控制因子，根据所述最终确定的接入延迟时间和/或接入控制因子控制终端发起随机接入的时间。
14.根据权利要求13所述的终端，其特征在于，
所述终端根据接入延迟时间控制发起随机接入的时间为：在所述接入延迟时间超时后发起随机接入，或者，取0到所述接入延迟时间之间的一个随机数作为实际接入延迟时间，当所述实际接入延迟时间超时后，发起随机接入；
所述终端根据接入控制因子控制发起随机接入的时间为：终端生成一个随机数，所述生成的随机数低于所述接入控制因子，则终端可以发起随机接入；所述生成的随机数不低于所述接入控制因子，则终端不能立即发起随机接入；
所述终端根据接入延迟时间和接入控制因子控制发起随机接入的时间为：终端生成一个随机数，所述生成的随机数低于所述接入控制因子，则终端在延迟所述接入延迟时间后发起随机接入；所述生成的随机数不低于所述接入控制因子，则终端不能立即发起随机接入。
15.根据权利要求13至14任一项所述的终端，其特征在于，所述终端，还用于在接收所述MAC PDU之前，通过系统消息确定与接收所述MAC PDU相关的参数。
16.根据权利要求13至14任一项所述的终端，其特征在于，所述终端为MTC设备和/或H2H设备。
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