CN103748811A - 用于在无线通信系统中应用扩展接入限制的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种在无线通信系统中当机器类型通信(MTC)设备执行接入演进节点B(eNB)的尝试时使用扩展接入限制(EAB)的系统和方法。当用户设备(UE)支持MTC时，MTC设备执行接入网络的尝试，该系统和方法确定其是否可以接入网络并执行接入过程。该系统和方法可以控制执行接入网络的尝试的UE的操作，从而防止过度的接入。

Description

用于在无线通信系统中应用扩展接入限制的系统和方法
技术领域
本发明涉及无线通信系统。更具体而言，本发明涉及当机器类型通信(MTC)设备进行接入长期演进(LTE)系统中的网络的尝试时，确定MTC设备是否可以接入网络，并允许MTC设备根据该确定接入网络的系统和方法。
背景技术
随着无线通信技术的快速发展，已经演进出使用无线通信技术的通信系统。第四代移动通信技术的例子是长期演进(LTE)系统。LTE系统中使用用于支持各种类型的移动设备(或用户设备(UE))的技术，并且与机器类型通信(MTC)有关。MTC设备是指可与其他机器/计量设备(例如电表或水表)通信而无需用户介入的机器。MTC设备可以尝试接入网络而不管优先级。
为了处理MTC设备，LTE版本10(术语“版本”是指版本信息，数字越大版本越新)提供下述过程，其中做出接入尝试的UE经由接入请求消息通知演进节点B(eNB)：“MTC设备做出接入请求”；而eNB确定是否允许该接入请求，或者，如果它拒绝该接入请求，则eNB通知UE：在UE做出接入请求之前应当经历多少时间。
发明内容
技术问题
然而，LTE版本10的过程不利之处在于UE必须在初始阶段发送接入请求消息。特别地，如果多个UE同时发送接入请求到eNB，则可能会发生接入过载。因此，存在对于解决这些问题的系统的需求。
以上信息被提供作为背景信息，其仅仅是帮助对本公开的理解。没有做出任何确定，以及没有做出任何断言，上述任何项是否可应用为本发明的现有技术。
技术方案
本发明的各方面将解决上述问题和/或缺点，并至少提供下述优点。因此，本发明的一个方面将提供一种当机器类型通信(MTC)设备尝试接入无线通信系统中的网络时，确定MTC设备是否可以在发送接入请求消息到网络之前接入网络，并根据该确定允许UE尝试接入网络的系统及方法。
本发明的另一方面将提供一种能够处理包含在随机接入应答消息中的回退(back off)，同时没有限制(barring)网络接入的MTC设备正在执行随机接入过程的系统及方法。
本发明的另一方面将提供一种通过在发送接入请求消息到eNB之前使用接入类别限制(ACB)机制和扩展接入限制(EAB)机制来允许用户设备(UE)识别从演进节点B(eNB)发送的关于ACB和EAB的信息，并确定UE是否可以接入eNB的系统及方法。
为此，虽然UE是MTC设备，但是UE不使用下列任意情况中的EAB：
如果UE做出接入尝试以接收电话(移动被叫的呼叫接入(mt-Access))；
如果UE做出紧急呼叫；以及
如果UE做出具有高优先级(即highPriorityAccess)的接入尝试。
此外，当EAB和ACB被激活时，如果MTC设备首先使用EAB，并且然后得出它可执行接入尝试的结论，则MTC设备使用ACB，并且然后确定接入是否成功。
根据本发明的一方面，提供了一种在无线通信系统中的MTC设备的接入控制方法。该方法包括：确定无线资源控制(RRC)连接建立是对应于原因1还是原因2，如果RRC连接建立对应于原因1，则建立RRC连接，使得RRC连接不经历EAB过程，如果RRC连接建立对应于原因2，则根据从演进节点B(eNB)发送的系统信息块(SIB)的建立来确定是否使用EAB过程，并根据该确定使用EAB过程。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于控制到在有线通信系统中的eNB的接入的MTC设备。该MTC设备包括：用于发送信号到eNB以及从eNB接收信号的收发器，以及控制器。该控制器确定RRC连接建立是对应于原因1还是原因2，如果RRC连接建立对应于原因1，则建立RRC连接，使得RRC连接不经历EAB过程，如果RRC连接建立对应于原因2，则根据从eNB发送的SIB的建立来确定是否使用EAB过程，并根据该确定使用EAB过程。
从下列结合附图进行的公开了本发明的示例性实施例的详细说明中，本发明的其他方面、优点和显著特征对本领域技术人员来说将变得明显。
有益技术效果
根据本发明示例性实施例的系统和方法可以控制尝试接入网络的UE的操作，从而防止过度的接入。
附图说明
从下列结合附图进行的说明中，本发明的某些示例性实施例的上述和其它方面、特征和优点将变得更加明显，在附图中：
图1示出根据本发明示例性实施例的长期演进(LTE)系统的配置；
图2示出根据本发明示例性实施例的LTE系统的无线协议栈的图；
图3A示出描述根据本发明示例性实施例的非机器类型通信(MTC)用户设备(UE)之间的通信的图；
图3B示出描述根据本发明示例性实施例的MTC设备之间的通信的图；图4示出描述根据本发明示例性实施例的经由应用扩展接入限制(EAB)和接入类别限制(ACB)的方法的流程图；
图5示出描述根据本发明第一示例性实施例的用于操作UE的方法的流程图；
图6示出描述根据本发明第二示例性实施例的用于操作UE的方法的流程图；
图7示出根据本发明示例性实施例的新的随机接入响应(RAR)消息的格式的例子；
图8示出根据本发明示例性实施例的UE的示意性框图；以及
图9示出根据本发明示例性实施例的演进节点B(eNB)的示意性框图。
在整个附图中，应该注意相同的标号用于描述相同或相似的元件、特征和结构。
具体实施方式
提供下列参照附图的说明，用以帮助全面理解由权利要求书及其等同物限定的本发明的示例性实施例。它包括各种特定的细节以帮助该理解，但是这些将被认为仅仅是示例性的。因此，本领域普通技术人员将认识到：可进行对本文所述实施例的各种变化和修改而不会脱离本发明的范围和精神。另外，为了清楚和简明，可以省略对公知的功能和结构的说明。
下列说明和权利要求书中使用的术语和词语不限于字面含义，而是仅仅由发明人用来使得清楚和一致理解发明。因此，对本领域技术人员显而易见的是：仅仅是出于例示目的，而不是出于限制由所附权利要求及其等同物限定的发明的目的来提供对本发明示范性实施例的下列说明。
将理解的是：单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数指代，除非上下文另有明确规定。因此，例如，提及“一个组件表面”包括对一个或多个这样的表面的提及。
虽然基于长期演进(LTE)系统或高级LTE(LTE-A)系统描述下列示例性实施例，但是应理解的是：本发明并不限于所述的示例性实施例。也就是说，本发明还可以应用到各种类型的通信系统和它们的变型中，如果它们具有类似于LTE和LTE-A系统的技术背景或信道的技术背景或信道的话。
图1示出根据本发明示例性实施例的LTE系统的配置。
参照图1，LTE系统配置无线接入网络，包括演进节点B(eNB)105、110、115和120，移动性管理实体(MME)125以及服务网关(S-GW)130。用户设备(UE)135可经由eNB105、110、115和120以及S-GW130接入外部网络。
eNB105、110、115和120对应于通用移动电信系统(UMTS)系统的节点B。eNB105、110、115或120经由无线信道连接到UE135，并且执行比UMTS系统的节点B更复杂的功能。由于LTE系统经由共享信道提供实时服务(例如通过互联网协议(IP)的语音(VoIP))和所有用户业务，LTE系统使用可收集关于状态(例如UE的缓冲器的状态、可用的传输功率的状态、信道状态等)的信息的设备，并且可以进行调度。eNB105、110、115和120是这样的设备的例子。一个eNB控制多个小区。例如，为了实现100Mbps的传输速率，LTE系统以20MHz的带宽使用正交频分复用(OFDM)，作为无线接入技术。LTE系统还使用自适应调制和编码(AMC)来确定调制方案和信道编码率，这满足了UE的信道状态。S-GW130提供数据承载。S-GW130根据MME125的控制创建或者删除数据承载。MME125管理UE的移动性，并控制多种功能。MME125连接多个eNB，例如eNB105、110、115和120。
图2示出根据本发明示例性实施例的LTE系统的无线协议栈的图。
参照图2，UE和eNB分别使用分组数据会聚协议(PDCP)层205和240、无线链路控制(RLC)层210和235以及媒体接入控制(MAC)层215和230通信。PDCP层205和240压缩/解压缩IP报头。RLC层210和235将PDCP分组数据单元(PDU)重新配置成合适的尺寸。MAC层215和230连接到在一个UE中配置的多个RLC层设备。MAC层215和230将多个RLC PUD复用成MAC PDU，以及从MAC PDU中分解出多个RLC PDU。物理(PHY)层220和225信道编码和调制来自上层的数据，创建OFDM符号，并经由无线信道发送它们。此外，PHY层220和225解调和信道解码经由无线信道传输的OFDM符号，并将它们传送到上层。PHY220和225还使用混合自动重复请求(ARQ)来执行额外的纠错，其中接收端确定是否已经通过发送1位到发送端而接收来自发送端的分组，这被称为HARQ确认(ACK)/否定确认NACK信息。关于上行链路传输的下行链路HARQ ACK/NACK信息经由物理混合的ARQ指示符信道(PHICH)来发送。同样，关于下行链路传输的上行链路HARQ ACK/NACK信息经由物理上行链路控制信道(PUCCH)或物理上行链路共享信道(PUSCH)来发送。
图3A示出描述根据本发明示例性实施例的非MTC UE之间的通信的图。图3B示出描述根据本发明示例性实施例的MTC设备之间的通信的图。
参照图3A，当在非MTC UE之间进行通信(例如语音呼叫)时，一个UE可充当呼叫器，而另一个可充当呼叫接收器，同时经由eNB和核心网络彼此连接。
相反，参照图3B，当在MTC设备之间进行通信时，MTC设备经由eNB和核心网络连接到MTC服务器。也就是说，在机器之间执行MTC，这不同于图3A中所示的UE之间的通信。
为了阻止从UE接入到网络，LTE系统自从LTE版本8起就支持接入类别限制(barring)(ACB)机制，以及自从LTE版本11起就支持进一步扩展的接入限制(EAB)机制。可使用ACB和EAB中的两者或任一个，或者任何一个都不使用。
由LTE系统支持的ACB机制是指根据UE的通用用户识别模块(USIM)卡中存储的UE的接入类别(AC)0到15而限制接入的机制。如下详细描述该操作。
UE确定从eNB发送的第2个系统信息块(SIB2)是否包括ac-BarringInfo(接入类别限制信息)参数。如果UE确定SIB2包括ac-BarringInfo参数，则UE执行如下的识别程序。
如果UE具有一个或多个可用的AC11到15，而关于UE的可用的AC11到15的位信息在从eNB发送的ac-BarringForSpecialAC(用于特定接入类别的接入类别限制)信息中被设置为‘1’，则UE可执行接入尝试。
可用的AC11-15是指AC12、13和14仅在UE的本国(即UE订购的服务供应商的国家)中可用，而AC11和15仅在本地公用陆地移动网络(HPLMN)(指的是UE订购的服务供应商)和等效本地公用陆地移动网络(EHPLMN)(指的是等效于HPLMN的服务供应商)中可用。
否则，UE生成‘0’和‘1’之间的数。如果生成的数小于ac-BarringFactor(接入类别限制因子)参数值，则UE可执行接入尝试。如果生成的数大于ac-BarringFactor参数值，则UE不能执行接入尝试。
如果通过上述过程限制接入，则UE重新生成‘0’和‘1’之间的数。可使用公式1计算接入限制时间Tbarring。
Tbarring=(0.7+0.6×rand)×ac-BarringTime...[公式1]
由LTE系统支持的EAB机制是指根据UE的USIM卡中存储的UE的AC0到9而限制接入的机制。如下详细描述该操作。
UE确定从eNB发送的SIB是否包括EAB的参数。如果UE确定SIB包括EAB参数，则UE执行如下的识别过程。
如果UE包括在由从eNB发送的eab-Category(扩展的接入限制类别)参数所指示的类别中，而UE所属的AC0到9之间的值在eab-BarringBitmap(扩展的接入限制位图)参数的位图中被设置为‘1’，则UE不能执行接入尝试。
由eab-Category指示的EAB所应用的UE的类别被分成三个子类别，如下：
为EAB设置的UE；
在为EAB设置的UE当中的、不存在于HPLMN或EHPLMN中的UE，即其他服务供应商的UE；以及
在为EAB设置的UE当中的、不存在于HPLMN或EHPLMN中的UE，或者在处于漫游过程的UE当中的、不存在于USIM卡中存储的由服务供应商定义的列表中的一个公用陆地移动网络(PLMN)中的UE，即在为EAB设置的UE当中的、排除了在漫游时的服务供应商的高优先级UE的UE。
否则，UE不能执行接入尝试。
如果经由上述过程限制接入，则向经由EAB限制接入的上层做出通知。
图4示出描述根据本发明示例性实施例的、经由EAB和ACB的应用的方法的流程图。
UE401从上层接收对于与eNB403的无线资源控制(RRC)连接建立的请求。UE401的上层是指非接入层(NAS)的层。在步骤411，UE401的上层通知UE401的下层：RRC连接建立是否涉及EAB，即是否应当向RRC连接建立应用EAB。UE401的下层是指接入层(AS)的层。
如果UE401的上层满足下列条件，则尽管UE401是MTC设备，但是它可通知下层：RRC连接建立不涉及EAB，以便使用EAB。下列情况被称为‘原因1’：
如果UE做出接入尝试以接听电话(移动被叫的呼叫接入(mobileterminated call,mt-Access))；
如果UE做出紧急呼叫；以及
如果UE做出具有高优先级的接入尝试(highPriorityAccess)。
如果UE401的上层满足下列条件，则它可通知下层：RRC连接建立涉及EAB，以便MTC设备使用EAB。下列情况被称为‘原因2’：
如果UE做出接入尝试以进行呼叫来发送数据(移动发起的呼叫-数据(mo-Data))；
如果UE做出接入尝试以进行呼叫来发送控制消息(移动发起的呼叫-信令(mo-Signaling))；以及
如果UE做出接入尝试以进行呼叫而不考虑诸如MTC服务的传输延迟(delayTolerantAccess(容忍延迟的接入))。
在本示例性实施例中，用于在原因1和原因2之间辨别的理由如下。
关于原因1，mt-Access用于经由网络发送用于相应的UE的数据。UE401不能确定数据的重要性，直到它接收到该数据。因此，如果接入延迟发生，则UE401可能丢失重要数据。如果UE401在紧急情况期间延迟呼叫，则这可能危及用户。需要具有高优先级的接入尝试以和一般接入尝试或者具有低优先级的接入区分。
关于原因2，这包括虽然UE401延迟接入但是不引起问题的原因。因此，UE401的上层通知下层：EAB机制仅可用于原因2。
此外，当UE401接入eNB403时，它从eNB403接收SIB2，以便确定是否使用ACB，并且在步骤413处确定SIB2是否包括AC限制参数。如果SIB2包括AC限制参数，则UE401做出接入eNB403的尝试，使用ACB，并在步骤413处确定它是否可以接入eNB403。
如果在步骤411处UE401确定应该向RRC连接建立应用EAB，则UE401从eNB403接收SIB，以便确定eNB403是否限制EAB相关的接入，并在步骤415处确定SIB是否包括EAB相关的参数。
如果在步骤415处SIB包括EAB相关的参数，则UE401执行接入eNB403的尝试，如果它涉及该接入则使用EAB，并确定它是否可以接入eNB403。
为便于描述起见，在本发明的示例性实施例中，假定eNB403使用EAB和ACB。如果RRC连接建立对应于原因1，则在步骤419处UE401不向该接入应用EAB，但向其应用ACB。相反，如果RRC连接建立对应于原因2，UE401在步骤417和419处将EAB和ACB应用于该接入，并确定是否做出执行RRC连接建立的尝试。因为eNB403使用EAB和ACB，所以具有原因2作为RRC连接建立原因的UE401在ACB之前首先应用EAB到该接入，然后确定是否由于EAB而限制接入。仅对于由于EAB而没有限制接入的情况，UE401应用ACB到该接入。如果接入不受ACB限制，则UE401可做出执行RRC连接建立的尝试。
关于EAB和ACB，如下操作该系统。
ACB机制是指根据UE401的USIM卡中存储的UE401的AC0到15而限制接入的机制。如下详细描述该操作。
UE401确定从eNB403发送的SIB2是否包括ac-BarringInfo参数。如果UE401确定SIB2包括ac-BarringInfo参数，则UE401执行如下的识别过程。
如果UE401具有一个或多个可用的AC11到15，并且关于UE401的可用的AC11到15的位信息在从eNB403发送的ac-BarringForSpecialAC信息中被设置为‘1’，则UE401可执行接入尝试。
可用的AC11-15是指AC12、13和14仅在UE401的本国(即UE401订购的服务供应商的国家)可用，而AC11和15仅在指的是UE401订购的服务供应商的HPLMN以及指的是等效于HPLMN的服务供应商的EHPLMN中可用。
否则，UE401生成‘0’和‘1’之间的数。如果生成的数小于ac-BarringFactor参数值，则UE401可执行接入尝试。如果生成的数大于ac-BarringFactor参数值，则UE401不能执行接入尝试。
如果通过上述过程限制接入，则UE401重新生成‘0’和‘1’之间的数。可使用公式2计算接入限制时间Tbarring。
Tbarring=(0.7+0.6×rand)×ac-BarringTime...[公式2]
由LTE系统支持的EAB机制是指根据UE401的USIM卡中存储的UE401的AC0到9而限制接入的机制。如下详细描述该操作。
UE401确定从eNB403发送的SIB是否包括EAB参数。如果UE401确定SIB包括EAB参数，则UE401执行如下的识别过程。
如果UE401包括在由从eNB403发送的eab-Category参数所指示的类别中，而UE401所属的AC0到9之间的值在eab-BarringBitmap参数的位图中被设置为‘1’，则UE401不能执行接入尝试。
由eab-Category指示的EAB所应用的UE401的类别被分成三个子类别，如下：
为EAB设置的UE；
在为EAB设置的UE当中的、不存在于HPLMN或EHPLMN中的UE，即其他服务供应商的UE；以及
在为EAB设置的UE当中的、不存在于HPLMN或EHPLMN中的UE，或者在处于漫游过程的UE当中的、不存在于由USIM卡中存储的服务供应商所定义的列表中的一个PLMN中的UE，即在为EAB设置的UE当中的、排除了在漫游时的服务供应商的高优先级的UE的UE。
否则，UE401不能执行接入尝试。
如果经由上述过程限制接入，向经由EAB限制接入的上层做出通知。
在执行步骤417和419之后，如果UE401确定对小区的接入未被限制，则在步骤421，UE401发送随机接入前导码到eNB403。随机接入前导码指示在由eNB403通知的、由UE401选择的设置当中的一个，并且被发送到eNB403。因此，eNB403没有检测到哪个UE401向其做出接入尝试。
如果eNB403接收到前导码，则在步骤423，eNB403发送随机接入响应(RAR)消息到UE401。RAR消息可包括接收的前导码索引和资源分配、类型1回退以及类型2回退值。
类型1回退被应用到非MTC UE而不是MTC设备。类型2回退被应用到共享特定属性的UE(例如，容忍延迟的MTC设备或EAB配置的UE)。也就是说，如果在步骤423接收的RAR消息不包括在步骤421从UE401发送到eNB403的前导码的索引，而是包括类型2回退值，则在步骤425通过使用类型2回退值，UE401等待类型2回退时间段。在于步骤425类型2回退时间段已经过去之后，在步骤427，UE401重新发送随机接入前导码到eNB403。
例如，如果只有类型1回退，则EAB配置的UE对该接入应用类型1回退算法。如果只有类型2回退，则EAB配置的UE对该接入应用类型2回退算法。如果有类型1回退和类型2回退，则EAB配置的UE先于类型1回退算法而首先对该接入应用类型2回退算法。然而，如果有类型1回退，则非MTC UE对该接入应用类型1回退算法。如果没有回退，则非MTC UE401不对该接入应用任何回退算法。
下面将参照图7进一步描述RAR消息的详细格式。
在于步骤427重新发送随机接入前导码到eNB403后，在步骤429，UE401从eNB403接收到其的RAR消息。如果接收的RAR消息包括关于在步骤427发送的前导码的资源分配信息，则在步骤431，UE401根据资源分配信息而向eNB403发送包括其标识符和接入尝试原因的RRC连接请求消息（RRCConnectionRequest）。
在接收RRC连接请求消息之后，在步骤433，eNB403发送RRC连接建立消息（RRCConnectionSetup）到UE401，并接受RRC连接建立。UE401从eNB403接收RRC连接建立消息，并在步骤435发送RRC连接建立完成消息(RRCConnectionSetupComplete)到eNB403，从而通知eNB403已建立RRC连接。
图5示出描述根据本发明的第一示例性实施例的用于操作UE的方法的流程图。
在步骤503，UE从上层(例如NAS)接收对于与eNB的RRC连接建立的请求。在步骤505，UE的上层通知下层(例如AS)关于RRC连接建立是与EAB相关还是RRC连接建立使用EAB。
如上关于图4所述，如果由于原因1而请求RRC连接建立，则UE的上层通知下层：RRC连接建立与EAB不相关。如果由于原因2而请求RRC连接建立，则UE的上层通知下层：RRC连接建立与EAB相关。
如果在步骤505，RRC连接建立与EAB相关，则在步骤507，UE接收SIB2和SIB。相反，如果在步骤505，RRC连接建立与EAB不相关，则在步骤509，UE只接收SIB2。
如果在步骤505处RRC连接建立与EAB相关并且在步骤511处SIB包括与EAB相关的信息，则在步骤513，UE执行EAB过程。相反，如果在步骤505处RRC连接建立与EAB相关，并且在步骤511处SIB不包括与EAB相关的信息或者于步骤509处SIB不存在，则在步骤519，UE执行ACB识别过程。也就是说，UE执行EAB过程，然后执行ACB过程。
EAB过程是指根据UE的USIM卡中存储的UE的AC0到9而限制接入的机制。如下详细描述该操作。
UE确定从eNB发送的SIB是否包括EAB参数。如果UE确定SIB包括EAB参数，则UE执行如下的识别过程。
如果UE包括在由从eNB发送的eab-Category参数所指示的类别中，并且UE所属的AC0到9之间的值在eab-BarringBitmap参数的位图中被设置为‘1’，则UE不能执行接入尝试。
由eab-Category指示的EAB所应用的UE的类别被分成三个子类别，如下：
为EAB设置的UE；
在为EAB设置的UE当中的、不存在于HPLMN或EHPLMN中的UE，即其他服务供应商的UE；以及
在为EAB设置的UE当中的、不存在于HPLMN或EHPLMN中的UE，或者在处于漫游过程的UE当中的、不存在于由USIM卡中存储的服务供应商所定义的列表中的一个PLMN中的UE；即在为EAB设置的UE当中的、排除了在漫游时服务供应商的高优先级UE的UE。
否则，UE不能执行接入尝试。
如果经由上述过程限制接入，则向经由EAB限制接入的上层做出通知。在于步骤513执行EAB过程之后，则在步骤515，UE确定接入是否受到EAB限制。如果在步骤515处接入受到EAB限制，则在步骤517，UE通知上层RRC连接建立的故障，并且然后结束该操作。
相反，如果在步骤515处接入没有受到EAB限制，则在步骤519，UE确定SIB2是否包括ACB信息。如果在步骤519处UE确定SIB2包括ACB信息，则在步骤521，UE执行ACB过程。相反，如果在步骤519处SIB2不包括ACB信息，则在步骤525，UE尝试经由随机接入过程执行RRC连接建立。
ACB过程是指根据UE的USIM卡中存储的UE的AC0到15而限制接入的机制。如下详细描述该操作。
UE确定从eNB发送的SIB2是否包括ac-BarringInfo参数。如果UE确定SIB2包括ac-BarringInfo参数，则UE执行如下识别过程。
如果UE具有一个或多个可用的AC11到15，并且关于UE的可用的AC11到15的位信息在从eNB发送的ac-BarringForSpecialAC信息中被设置为‘1’，则UE可执行接入尝试。
可用的AC11-15是指AC12、13和14仅在UE的本国(即UE订购的服务供应商的国家)中可用，而AC11和15仅在指的是UE订购的服务供应商的HPLMN中以及在指的是等效于HPLMN的服务供应商的EHPLMN中可用。
否则，UE生成‘0’和‘1’之间的数。如果生成的数小于ac-BarringFactor参数值，则UE可执行接入尝试。如果生成的数大于ac-BarringFactor参数值，则UE不能执行接入尝试。
如果通过上述过程限制接入，则UE重新生成‘0’和‘1’之间的数。可使用公式3计算接入限制时间Tbarring。
Tbarring=(0.7+0.6×rand)×ac-BarringTime...[公式3]
在于步骤521执行ACB过程之后，在步骤523，UE确定小区接入是否受到ACB限制。如果在步骤523处小区接入已受到ACB限制，则在步骤521，UE在接入限制时间Tbarring过去之后对该接入重新应用ACB过程。相反，如果在步骤523处不经由ACB限制小区接入，则在步骤525，UE经由随机接入过程尝试执行RRC连接建立，这将在下面参考图6来详细描述。
图6示出描述根据本发明的第二示例性实施例的用于操作UE的方法的流程图。
在执行如图5所示的EAB和ACB过程之后，在步骤601，UE经由随机接入过程尝试执行RRC连接建立。为此，在步骤602，UE发送随机接入前导码到eNB。将发送的随机接入前导码可由UE从前导码中随机选择或由eNB指定。
在发送随机接入前导码到eNB之后，在步骤603，UE尝试在预设的时间段中接收RAR消息。在从它发送前导码的时间点开始一时间段过去之后，在预设的时间内UE检查PDCCH以接收RAR消息。
如果在预设的时段内UE接收到由合适的无线网络临时标识(RA-RNTI)定址的MAC PDU，则UE接收并解码该RAR。合适的RA-RNTI被一对一地映射到UE发送前导码所至的传输资源(在时域和频域中定义)。
如果在步骤603处UE接收到RAR并确定RAR包括回退，则在步骤604，UE检查UE的类型和RRC连接建立的原因，以便确定处理回退的过程。
如果在步骤604处UE确定UE是非MTC UE，或者虽然UE是MTC设备，但是RRC连接建立的原因不是delayTolerantAccess，则UE前进到步骤605。相反，如果在步骤604处UE是MTC设备且RRC连接建立的原因是delayTolerantAccess，则UE前进到步骤608。
非MTC型的UE是指一般的UE，不是MTC设备。MTC设备是指机器类型的通信设备，其被提供有机器对机器(M2M)服务并执行机器之间而非人之间或人与机器之间的通信。MTC设备的例子是提供智能计量服务的计量设备。MTC设备也被称为针对EAB配置的UE。
MTC设备生成非紧急的数据。MTC设备建立RRC连接以便发送这样的数据，以这样一种方式：RRC连接请求消息（RRC CONNECTIONREQUEST）的EstablishmentCause（建立原因）字段被设置为delayTolerantAccess。
MTC设备可发送更重要的数据(例如警告消息等)。在那种情况下，例如对于EstablshmentCause字段，MTC设备可使用mo-Signaling。
在本发明的示例性实施例中，默认经由类型2回退控制MTC设备。然而，如果MTC设备意欲发送重要数据，则优选的是：它们受到与非MTC UE相同的拥塞控制。
当MTC设备建立RRC连接时，MTC设备存储它使用的建立原因（EstablishmentCause）。之后，MTC设备使用EstablishmentCause以确定当执行随机接入过程时它是delayTolerantAccess还是其它值，从而根据该结果确定回退值。
如果处于空闲模式的UE执行随机接入过程以在连接状态中操作，即执行RRC连接建立过程，则UE检查待发送的RRC连接请求消息的EstablishmentCause是否是delayTolerantAccess，然后根据该结果确定该操作。
在步骤604处检查UE的类型和RRC连接建立的原因之后，
如果UE不是MTC设备，则在步骤605，UE使用类型1回退执行拥塞控制过程；
如果UE是为RRC连接建立执行随机接入过程的MTC设备，并且RRC连接请求消息的EstablishmentCause不是delayTolerantAccess，则在步骤605，UE使用类型1回退执行拥塞控制过程；如果UE是为RRC连接建立执行随机接入过程的MTC设备，并且RRC连接请求消息的EstablishmentCause不是delayTolerantAccess，在步骤605处UE使用类型1回退执行拥塞控制过程；如果UE是为RRC连接建立执行随机接入过程的MTC设备，并且RRC连接请求消息的EstablishmentCause是delayTolerantAccess，则在步骤608，UE使用类型1回退和类型2回退执行拥塞控制过程；
如果UE是处于RRC连接状态的MTC设备，并且EstablishmentCause已被设置为原因(例如紧急情况、highPriorityAccess、mo-Signaling或mo-Data)而非delayTolerantAccess，则当建立当前RRC连接时，在步骤605处UE使用类型1回退执行拥塞控制过程；以及
如果UE是处于RRC连接状态的MTC设备，并且EstablishmentCause已被设置为delayTolerantAccess，则当建立当前RRC连接时，在步骤608处UE使用类型1回退和类型2回退执行拥塞控制过程。
如果UE是非MTC UE或具有高优先级接入的MTC设备，则UE在步骤605处检查接收的RAR是否包括类型1回退。
如果在步骤605处UE确定接收的RAR不包括类型1回退，则它在步骤606处将回退参数设置为0ms。这意味着：当由于各种原因（例如拥塞消除故障等）而重新发送前导码时，不使用回退。
相反，如果在步骤605处UE确定接收的RAR包括类型1回退，则在步骤607处UE将回退参数设置为由类型1回退指示的值。这意味着：当由于各种原因(例如拥塞消除故障等)重新发送前导码时，在‘0’和回退参数中存储的值之间随机选择值，并通过选择的值执行回退。
如果UE是执行接入delayTolerantAccess的MTC设备，则在步骤608处UE检查接收的RAR是否包括类型1回退和类型2回退。下面将进一步参照图7详细描述RAR的格式。
在步骤608处，如果接收的RAR不包括类型1回退和类型2回退，在则步骤609处UE将‘0’ms存储为回退参数。
在步骤608处，如果接收的RAR包括类型1回退，则在步骤610处UE将类型1回退值存储为回退参数。存储的值被应用于前导码的传输。
在步骤608处，如果接收的RAR包括类型1回退和类型2回退，则在步骤611处UE将类型2回退值存储为回退参数。存储的值被应用于前导码的传输。
同时，如果类型2回退存在并且小于类型1回退(或者类型2回退是0ms，但类型1回退不是0ms)，UE将类型1回退存储为回退参数。通常，异常情况不会发生；然而，准备异常情况以处理在标准过程期间由于类型2回退始终存在而发生的情况，以及如果不需要应用类型2回退则通过指示‘0’ms而确定的情况。
之后，在步骤612处，UE执行随机接入过程，例如消息发送过程、竞争解决过程等。
图7示出根据本发明的示例性实施例的新的RAR消息的格式的例子。
RAR消息包括两部分，第一部分701和第二部分703。
第一部分701被配置为和相关技术的RAR相同的格式，以便它可由所有UE检测。也就是说，第一部分701包括多个MAC子报头711、713、715和717以及多个RAR有效载荷719、721和723。
MAC子报头具有一个字节，并且包括类型1回退信息711或随机接入前导码标识符(RAPID)713、715和717。MAC子报头包括的信息由位的位置(例如第二位)的值指示。MAC子报头可包括或可不包括类型1回退711。如果类型1回退711包括在MAC子报头中，则它由第一MAC子报头指示。RAR有效载荷719、721和723包括关于反向资源分配的信息和关于发送定时控制命令、定时提前命令的信息。
第二部分703包括类型2回退。参照第二部分703的格式，UE确定类型2回退的存在性和值。
类型2回退例如位于第二部分703的第一字节。第二部分703配置多个组件731、733、735和737。
E位731指示下一个字节是填充还是其他子报头。
T位733指示相应的字节是否与类型2回退相关。
比例因子735是与回退指示符结合并定义最终类型2回退的值。
类型2回退=比例因子×回退指示符
比例因子具有下表1中给出的两个位和定义。
表1
比例因子 定义
0 ×1
1 ×n1
2 ×n2
3 ×n3
参照该表，如果比例因子是‘0’，可通过回退指示符乘以‘1’来计算类型2回退。
这样，用于类型1回退的回退指示符被再利用以计算类型2回退。类型2回退应该指示比类型1回退大的值。然而，本发明的示例性实施例以这样一种方式实施：用于类型1回退的比例因子和回退指示符被再利用，以用于其他类型的回退，由此避免定义额外的回退。
UE如下计算第二部分的开始时间点。
首先，UE识别第一部分的尺寸。MAC子报头和每个RAR有效载荷尺寸分别为一个字节和六个字节。UE可使用公式4计算第二字节从哪个字节开始。
n+m×7...[公式4]
其中n是类型1回退的子报头数量而m是RAPID子报头的数量。这里，n是‘0’或‘1’。
第二部分703跟随第一部分701的最后一个字节。
图8示出根据本发明示例性实施例的用户设备的示意性框图。
参照图8，UE包括收发器805、控制器810、多路复用器和多路分解器815、控制消息处理器830、上层设备820和825。
收发器805经由服务小区的前向信道接收数据和控制信号，以及经由反向信道发送数据和控制信号。如果UE建立了与多个服务小区的信道，则收发器805可向服务小区发送以及从服务小区接收数据和控制信号
多路复用器和多路分解器815多路复用来自控制消息处理器830或上层设备820和825的数据，或者多路分解来自收发器805的数据，并将处理后的数据传送到控制消息处理器830或上层设备820和825。
控制消息处理器830处理来自eNB的控制消息并执行相应的操作。例如，控制消息处理器830接收不连续接收(DRX)相关的参数，并将其传送到控制器810。
可根据服务类型配置上层设备820和825。例如，上层设备820和825处理当提供用户服务(例如文件传输协议(FTP)或VoIP服务)时生成的数据，并将它们传送到多路复用器和多路分解器815。上层设备820和825还可处理来自多路复用器和多路分解器815的数据，并将它们传送到上层服务应用。
控制器810经由收发器805接收调度命令，识别反向许可，并控制收发器805以及多路复用器和多路分解器815，用以在合适的时间点、以相反的方向将它们作为合适的传输资源发送。控制器810还控制收发器805以执行DRX操作以及信道状态信息(CSI)/探测参考信号(SRS)传输。
控制器810确定RRC连接建立对应于原因1还是2。如果RRC连接建立对应于原因1，则控制器810建立RRC连接，以便它不经受EAB。相反，如果RRC连接建立对应于原因2，则控制器810根据从eNB发送的SIB确定是否使用EAB过程，并根据该确定执行EAB。
原因1可能是其中UE做出接入尝试以接收呼叫，UE做出紧急呼叫，以及UE做出具有高优先级的接入尝试的一种或多种情况。原因2可以是其中UE做出接入尝试以进行呼叫来发送数据，UE做出接入尝试以进行呼叫来发送控制消息，以及UE做出接入尝试以进行呼叫而不考虑诸如MTC服务的传输延迟的一种或多种情况。
控制器810根据从eNB发送的SIB的建立确定是否使用ACB，并根据该确定使用ACB过程。也就是说，如果控制器810确定因为接入对应于原因1而不经受EAB的情况，并根据使用EAB过程的结果而不限制接入，控制器810根据从eNB发送的SIB的建立确定是否使用ACB，并根据该确定使用ACB过程。
如果根据使用EAB和ACB的结果而不限制接入，则控制器810向eNB请求RRC连接建立。
虽然UE的示例性实施例以根据功能区分组件的这样一种方式实施，但应当理解的是：本发明并不局限于该示例性实施例。例如，可以控制器810可执行控制消息处理器830的操作的这样一种方式修改示例性实施例。这个原则也可应用到如下所述的eNB。
图9示出根据本发明示例性实施例的eNB的示意性框图。
参照图9，eNB包括收发器905、控制器910、多路复用器和多路分解器920、控制消息处理器935、上层设备925和930以及调度器915。
收发器905经由前向载波发送数据和控制信号，并经由反向载波接收数据和控制信号。如果设置了多个载波，则收发器905经由该多个载波发送和接收数据和控制信号。
多路复用器和多路分解器920多路复用来自控制消息处理器935或上层设备925和930的数据，或者多路分解来自收发器905的数据，并将处理后的数据传送到控制消息处理器935或上层设备925和930或控制器910。
控制消息处理器935处理来自UE的控制消息，并执行相应的操作。控制消息处理器935还生成将发送到UE的控制消息并将它们传送到下层。
可根据服务类型配置上层设备925和930。例如，上层设备925和930处理当提供诸如FTP或VoIP服务的用户服务时生成的数据，并将它们传送到多路复用器和多路分解器920。上层设备925和930还可处理来自多路复用器和多路分解器920的数据，并将它们传送到上层服务应用。
控制器910检测当UE将发送CSI/SRS时的时间点，并控制收发器905以发送CSI/SRS。
调度器915考虑UE的缓冲状态、信道状态和有效时间在合适的时间点分配传输资源，。调度器915处理从UE发送或发送到UE的信号。
如上所述，根据本发明示例性实施例的系统和方法可控制尝试接入网络的UE的操作，从而防止过度的接入。
虽然已参照其特定示例性实施例显示和描述本发明，但是本领域技术人员将理解的是：可在其中做出形式和细节上的各种变化而不脱离如所附权利要求及其等同物限定的本发明的精神和范围。

Claims (12)

1.一种在无线通信系统中的机器类型通信(MTC)设备的接入控制方法，该方法包括：
确定无线资源控制(RRC)连接建立是对应于原因1还是对应于原因2；
如果RRC连接建立对应于原因1，则建立RRC连接，使得RRC连接不经历扩展接入限制(EAB)过程；以及
如果RRC连接建立对应于原因2，则根据从演进节点B(eNB)发送的系统信息块(SIB)的建立确定是否使用EAB过程，并根据该确定使用EAB过程。
2.根据权利要求1的方法，还包括：
根据从eNB发送的SIB的建立确定是否使用接入类别限制(ACB)过程；以及
根据该确定使用ACB过程。
3.根据权利要求2的方法，还包括：
如果接入没有受到限制，则向eNB请求RRC连接建立。
4.根据权利要求2的方法，还包括：
如果RRC连接建立对应于原因2并且接入没有受到EAB限制，则使用ACB过程。
5.根据权利要求1的方法，其中，所述原因1包括以下的至少一个：
其中用户设备(UE)执行接入尝试以接收呼叫的情况；
其中UE执行紧急呼叫的情况；以及
其中UE执行具有高优先级的接入尝试的情况。
6.根据权利要求1的方法，其中，所述原因2包括以下的至少一个：
其中用户设备(UE)执行接入尝试以做出呼叫来发送数据的情况；
其中UE执行接入尝试以做出呼叫来发送控制消息的情况；以及
其中UE执行接入尝试以做出呼叫而不考虑传输延迟的情况。
7.一种在有线通信系统中控制到演进节点B(eNB)的接入的机器类型通信(MTC)设备，所述MTC设备包括：
收发器，用于发送信号到eNB并从eNB接收信号；以及
控制器，
其中，所述控制器：
确定无线资源控制(RRC)连接建立是对应于原因1还是对应于原因2；
如果RRC连接建立对应于原因1，则控制建立RRC连接，使得RRC连接不经历扩展接入限制(EAB)过程；以及
如果RRC连接建立对应于原因2，则根据从eNB发送的系统信息块(SIB)的建立确定是否使用EAB过程，并根据该确定使用EAB过程。
8.根据权利要求7的MTC设备，其中，所述控制器根据从eNB发送的SIB的建立确定是否使用接入类别限制(ACB)过程，并根据该确定使用ACB过程。
9.根据权利要求8的MTC设备，其中，如果接入没有受到限制，则控制器向eNB请求RRC连接建立。
10.根据权利要求8的MTC设备，其中，如果RRC连接建立对应于原因2并且接入没有受到EAB限制，则控制器使用ACB过程。
11.根据权利要求7的MTC设备，其中，所述原因1包括以下的至少一个：
其中用户设备(UE)执行接入尝试以接收呼叫的情况；
其中UE执行紧急呼叫的情况；以及
其中UE执行具有高优先级的接入尝试的情况。
12.根据权利要求7的MTC设备，其中，所述原因2包括以下的至少一个：
其中用户设备(UE)执行接入尝试以做出呼叫来发送数据的情况；
其中UE执行接入尝试以做出呼叫来发送控制消息的情况；以及
其中UE执行接入尝试以做出呼叫而不考虑诸如MTC服务的传输延迟的情况。
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