CN1486107A - 一种接入试探的控制处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及计算机及通信领域中接入试探的控制处理方法。一种接入试探的控制处理方法，其特征在于设置一个阈值，并得到最大连续接入试探次数，通过比较连续接入试探计数器是否小于最大连续接入试探次数，来控制用户接入试探的次数。本发明利用概率估计方法，引入接入试探阻塞概率的概念，在保证一定连续接入试探机制控制效果的基础上，以合理的机制对相应的连续接入试探的次数加以限制，增加了系统设计的可靠性，使移动终端的资源合理有效得到利用。

Description

一种接入试探的控制处理方法

技术领域

本发明涉及计算机及通信领域，尤其涉及接入控制应用技术领域。

背景技术

有关现有技术领域，首先介绍几个本发明所涉及的技术概念：

随机接入过程：用户与系统建立业务连接前，需要先在一条共用信道上向系统发送一些为建立业务连接而必需的信息。由于用户发起接入的时刻是随机的，所以一般将该过程称为“随机接入过程”。在随机接入过程中，多个用户共同使用一条或多条共用信道，考虑到用户发起接入时刻的随机性，多个用户可能同时产生接入需求，如果不采取一些技术处理，则多个用户的接入尝试就会因相互的接入碰撞而失败。因此，在系统设计时，常采用一些技术来减小接入碰撞的概率。本文提到的接入试探技术即是常用技术之一。

接入试探：接入试探是指在用户产生接入需求后，并不立即产生接入尝试，而是先由用户产生一随机数，并将该随机数与从系统接收到的一个阈值进行比较，在满足系统规定的条件下才允许发起接入尝试，否则则要等待一定时间后，再重复上述的过程，直至满足系统规定的条件才发起接入尝试。系统根据系统当前的接入用户负荷情况确定该阈值，因此，通过合理设置阈值及用户的接入试探过程，系统可以达到调节负荷、减少接入碰撞的目的。

接入试探的阻塞概率：在通信系统中，阻塞概率一般是指在信道资源有限的情况下，当用户数目很大时，每个用户因此而不能占用信道的概率。通常定义阻塞概率值在0.01-0.05间。同样，接入试探的阻塞概率定义为用户在随机接入过程中，未能通过接入试探的概率。接入试探的阻塞概率可根据系统为用户提供的服务情况(等级)动态调整确定。

在现有的计算机及通信系统中，接入试探的基本过程如下：

(1)系统设置一个阈值，为方便描述起见设为P，且P属于[V1，V2]，该参数通常与系统的负荷有关。并且系统通过一定途经将该阈值P及计算V1、V2的参数传送到用户侧。

(2)用户每次在发起一个接入尝试前，在[V1，V2]间随机产生一随机数R。

(3)用户将该随机数R与阈值P比较，以一定的规则确定用户是否在当前时刻可以发送一个接入尝试，典型的规则如规定：若R大于等于P，则允许在当前时刻该用户可发送接入尝试，用户进入接入过程(4)；否则不允许该用户在当前时刻发送接入尝试，返回(2)重复上过程，直至本次接入试探成功为止。

(4)在当前时刻该用户进入接入试探过程，发送接入尝试。

从上述的接入试探控制过程中可以看出，用户对接入试探的次数没有直接的限制。

在接入过程中，如果用户对测试的次数没有直接的限制，可能对系统设计产生很多不良影响，典型如在系统负荷很大时，系统希望通过设置阈值P来阻塞其它用户的接入，此时，P设为0，由于用户产生的随机数R几乎不可能为0，如果对接入试探的次数没有直接的限制，则用户会一直的重复下去，但这种重复已经失去了接入试探的意义，因为接入的成功机会几乎不可能，因此而浪费用户的资源。这种情况尤其对移动终端运算资源有限、能量供应受限的设备影响更大。

发明内容

为此，本发明的目的就是提出一种合理的接入试探处理方法，使移动终端的资源合理有效地得到利用。

本发明是一种接入试探的控制处理方法，其中包括以下步骤：

a、设置一个阈值，并选定接入试探的阻塞概率，将该阈值及相关运算参数传送到用户侧；

b、用户根据系统给定值及接入试探的阻塞概率，得到最大连续接入试探次数，并将连续接入试探计数器清零；

c、产生一随机数，并将连续接入试探计数器加1；

d、用户将该随机数与该阈值比较，确定用户是否在当前时刻可以发送一个接入尝试；如果符合设置的规则，则进入步骤f，如果不符合，则进入步骤e；

e、比较连续接入试探计数器是否小于最大连续接入试探次数，如果比较结果为是，返回步骤c；如果比较结果为否，则结束流程；

f、该用户进入接入过程，发送接入尝试。

所述的接入试探的控制处理方法，其中所述的步骤d，是通过如下规则进行判断的：

若该随机数大于或等于该阈值，则允许该用户发送接入尝试，用户进入步骤f；否则，不允许该用户发送接入尝试，进入步骤e。

所述的接入试探的控制处理方法，其中所述的最大连续接入试探次数

M是最大连续接入试探次数，是取整运算的结果，P₀是接入试探的阻塞概率，N是系统参数。

所述的接入试探的控制处理方法，其中所述的阈值属于[V1，V2]，V1、V2是正整数，V1≤V2。

所述的接入试探的控制处理方法，其中所述的随机数属于[V1，V2]，V1、V2是正整数，V1≤V2。

所述的接入试探的控制处理方法，其中所述的随机数属于[v1，V2]，V1、V2由以下公式获得：

V1+(v2-V1)×random(x)，其中random(x)是系统提供的随机数发生的标准函数，x是可以任意输入的数值。

由上所述与现有技术进行比较，可以看出：一方面，本发明保留了传统接入试探技术的优点，另外，本发明利用概率估计方法，在保证一定传统接入试探技术控制效果的基础上，引入接入试探的阻塞概率的控制处理方法，以合理的机制对相应的连续接入试探次数加以限制，增加了系统设计的可靠性，避免系统资源不必要的消耗，并且，本发明实现方式简单，利用系统已有的信息参数，基本不增加系统过多开销。

附图说明

图1是本发明实施例中用户的连续接入试探过程处理流程。

具体实施方式

下面结合说明书附图来说明本发明的具体实施方式。

本发明的接入试探的控制处理方法，可以分为以下几个步骤进行：

a、系统设置一个阈值，为方便描述起见设为P，且P属于[V1，V2]，该参数通常与系统的负荷有关。系统通过一定途经将该阈值P及计算V1、V2的参数传送到用户侧。其中，V1与V2关系，可以是V1小于V2，也可以是相等。

b、用户根据系统给定值及选定的接入试探的阻塞概率P₀，得到最大连续接入试探次数M，并初始化连续接入试探计数器Count＝0，其中M可以由以下公式得到：

其中，M为最大连续接入试探次数，P₀是选定的接入试探的阻塞概率，N是系统参数，其中N、V1、V2、P₀这些参数都是网络侧设备根据当前用户负载、系统可用的资源等情况，按照很复杂的算法来确定，不是孤立来确定的。并且这些参数主要是系统设备的资源管理功能，与移动终端侧的算法控制没有关系，移动终端只需要使用这些参数就可以。对本发明来说，也主要是使用这些系统设备传送过来的参数，具体这些参数是怎么得到的并不是关心的重点。

c、用户每次在发起一个接入尝试前，在[V1，V2]间随机产生一随机数R，并将Count加1。其中，随机数产生的方法很多，要获得[V1，V2]之间的随机数R，可采用如下公式生成：V1+(V2-V1)×random(x)，一般程序，比如C程序中都提供随机数发生的标准函数random(x)，该函数产生0～1之间的任意随机数，其中x可以任意输入。

d、用户将该随机数R与阈值P比较，以一定的规则确定用户是否在当前时刻可以发送一个接入尝试，如果符合设置的规则，则进入步骤f，如果不符合，则进入步骤e。

典型如规定：若R大于或等于P，则允许在当前时刻该用户可发送接入尝试，用户进入接入步骤f；否则不允许该用户在当前时刻发送接入尝试，则进入接入步骤e；

另外，如果P值不在[V1，V2]的范围内，分以下几种情况：

(1)P＞V2，产生的随机数R属于[V1，V2]，则R＜P永远成立，则该移动终端不能发生随机接入，也就是说，系统是禁止该用户接入的；

(2)P＜V1，则R＞P永远成立，则该移动终端在第一次选择随机数后就会发生随机接入过程；

(3)对于P＝V1＝V2的情况，由于随机数R也只能等于V1或者V2，则在第一次选择随机数后就发生随机接入过程；

(4)对于V1＜P＜V2，则要看产生的随机数R与P的比较，当R＞P时候，则会发生随机接入过程。

e、比较Count是否小于M，如果为是，则表明系统还没有超过预定的阈值，还可以重新进行发起接入尝试，这样，返回步骤c重复上过程；如果为否，表明系统已经超过或等于预定的阈值，则结束接入过程。

f、在当前时刻该用户进入接入过程，发送接入尝试。这样，就通过这种设定阈值的方式，避免了无限循环情况的发生。

下面结合实例，来看一个具体的接入过程。假设条件为：

(1)系统根据当前接入负荷情况设置阈值P＝0，N＝4(N用于计算随机数发生器产生随机数的范围[V1，V2]，本例中计算得到的随机数发生器产生随机数的范围为[0，1，...，2^N-1])；系统通过空中接口消息发送给用户终端；

(2)用户产生均匀分布归一化参数R，R为整数，且属于[0，1，...，2^N-1]。

(3)接入试探的阻塞概率P₀＝0.01。

如图1所示，是用户的连续接入试探的处理流程，可以看出，本发明的一个实施例可以包括一下步骤：

a、系统设置一个阈值P＝0，N＝4，系统通过空中接口消息将阈值P、N传送到用户侧。

b、用户初始化连续接入试探计数器Count＝0。并且根据给定的N值及阻塞概率P₀，计算得到最大连续接入试探的次数M，其计算过程如下：

假定采用均匀分布的方式产生随机产生归一化随机整数R，范围为[0，1，...，2^N-1]，则一次接入试探R＝0的概率P₁为：

$P_1=\frac{1}{2^N}$

所以一次接入试探R≠0的概率P₁：

$P_1^{\text{'}}=1-P_1=1-\frac{1}{2^N}$

假定每次接入试探相互独立，则连续n次R≠0的概率P'_n为：

$P_n^{\text{'}}={\left(P_1^{\text{'}}\right)}^n={(1-\frac{1}{2^N})}^n$

按照本实施例的假定，在本例中阻塞概率P₀是M次测试R≠0的概率，即是n等于最大连续接入试探次数M时的P'_n，故：

$P_O=P_M^{\text{'}}={(1-\frac{1}{2^N})}^M$

从而，得：

在本例中，代入参数P₀、N，可得：M＝72

(c)用户每次在发起一个接入尝试前，在[0，1，...，2^N-1]间以均匀分布的方式随机产生归一化随机整数R，并将Count加1。

(d)用户将该随机数R与0比较，以一定的规则确定用户是否在当前时刻可以发送一个接入尝试，规定：若R大于等于P，则允许在当前时刻该用户可发送接入尝试，用户进入接入步骤f；否则不允许该用户在当前时刻发送接入尝试，进入步骤e。

(e)比较Count是否大于M，如果为否，则返回c重复上过程；如果为是，则结束本过程。

(f)在当前时刻该用户进入接入过程，发送接入尝试。

根据本实施例提出的方案，下面的附表给出了不同接入试探的阻塞概率下，随机数范围参数N与M最大连续接入试探次数的对应表。(假定采用均匀分布的随机数发生器)

以下给出连续接入试探阻塞概率P₀为0.005-0.05间常见值时，随机数范围参数N与M最大接入试探次数的对应关系。其计算公式为：

P₀＝0.05时：

N	1	2	3	4	5	6
							M	5	11	23	47	95	191

P₀＝0.02时：

N	1	2	3	4	5	6
							M	6	14	30	61	124	249

P₀＝0.01时：

N	1	2	3	4	5	6
							M	7	17	35	72	146	293

P₀＝0.005时：

N	1	2	3	4	5	6
							M	8	19	40	83	167	337

据上所述，为本发明利用概率估计方法，引入接入试探阻塞概率的概念，在保证一定连续接入试探机制控制效果的基础上，以合理的机制对相应的连续接入试探的次数加以限制，增加了系统设计的可靠性，使移动终端的资源合理有效得到利用。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术的人运用本发明说明书及附图内容所作的简单修饰及等效结构变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (6)

1、一种接入试探的控制处理方法，其特征包括以下步骤：

a、设置一个阈值，并选定接入试探的阻塞概率，将该阈值及相关运算参数传送到用户侧；

b、用户根据系统给定值及接入试探的阻塞概率，得到最大连续接入试探次数，并将连续接入试探计数器清零；

c、产生一随机数，并将连续接入试探计数器加1；

d、用户将该随机数与该阈值比较，确定用户是否在当前时刻可以发送一个接入尝试；如果符合设置的规则，则进入步骤f，如果不符合，则进入步骤e；

e、比较连续接入试探计数器是否小于最大连续接入试探次数，如果比较结果为是，返回步骤c；如果比较结果为否，则结束流程；

f、该用户进入接入过程，发送接入尝试。

2、如权利要求1所述的接入试探的控制处理方法，其特征在于所述的步骤d，是通过如下规则进行判断的：

若该随机数大于或等于该阈值，则允许该用户发送接入尝试，用户进入步骤f；否则，不允许该用户发送接入尝试，进入步骤e。

3、如权利要求1或2或3所述的接入试探的控制处理方法，其特征在于所述的最大连续接入试探次数

其中M是最大连续接入试探次数，是取整运算的结果，P₀是接入试探的阻塞概率，N是系统参数。

4、如权利要求1或2或3所述的接入试探的控制处理方法，其特征在于所述的阈值属于[V1，V2]，其中，V1、V2是正整数，V1≤V2。

5、如权利要求1或2或3所述的接入试探的控制处理方法，其特征在于所述的随机数属于[V1，V2]，其中，V1、V2是正整数，V1≤V2。

6、如权利要求1或2或3所述的接入试探的控制处理方法，其特征在于所述的随机数属于[V1，V2]，其中V1、V2由以下公式获得：

V1+(V2-V1)×random(x)，其中random(x)是系统提供的随机数发生的标准函数，x是可以任意输入的数值。