专利名称：一种延时接入的配置方法、延时接入方法和相关设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及接入网领域，尤其涉及一种延时接入的配置方法、延时接入方法和相关设备。
背景技术：
机器对机器(M2M，Machine to Machine)通信是将各种末端设备或子系统通过多种通信技术连接起来，并将它们汇总到管理系统，实现对设备的管理和服务。在此M2M下， 会有数量巨大的设备(即终端)接入到网络中。典型的情况是，在某一时刻，大量的终端可能会同时向网络侧发起接入，例如，当火车通过大桥时，大桥上所安装的传感设备感应到火车通过，这些传感设备几乎同时发送传感数据；再如，当洪水漫过警界线时，也会有大量的水纹传感器同时发送数据。已经大规模使用的GSM网络，成为M2M下终端互联的选择之一。在GSM系统中，若移动台(MS，MobiIe Station)需要同网络建立通信，需要通过公共控制信道(CCCH，Common Control CHanne 1)的上行随机接入信道(RACH, Random Access CHanne 1)向网络侧发送一个信道请求(CR，Channel Request)以向系统申请一条信令信道。网络侧收到终端的CR后， 则在CCCH的下行立即指派信道(AGCH，Access Grant Channel)向终端发送立即指派消息或指派拒绝消息。若终端收到的是立即指派消息，则终端与网络侧建立连接，并进行信令或数据的传输；若终端收到的是指派拒绝消息，则终端退出接入流程。终端发出CR后，如果没有收到网络侧对该CR的应答(ACK)，终端将在RACH上重新发送CR，直到发送的次数达到 M+1(M为最大的重传次数)次为止。当大量终端同时接入网络，不可避免地会发生两个或多个终端同时抢一个RACH 时隙发送信道请求的现象，这就是所谓的接入碰撞。接入碰撞的后果有两个，其一是网络收到在此时隙上的一个突发脉冲的电平要明显的比另一个高，如此，网络会处理电平较高的那个随机CR ；另一后果是，由于两者之间相互的干扰，任何一个CR网络都不能正确地接收至IJ。因而随着业务量的增长，报文因碰撞而丢失的几率也就越来越大，这必将是对网络容量的一个重要制约因素。针对大量终端同时发送接入请求、造成RACH拥塞，从而导致终端无法接入网络的问题，业界提出一种解决方法是终端在首次发送CR前，随机延时一段时间后再发送CR。随机延时的这段时间可以是具体多少个时隙，例如，终端从时隙集合{1，5，9，...，N}中随机地选取一个时隙，假设这一时隙是100，则该终端首次向网络侧发送CR之前，等待100时隙后才发送。首次发送CR后，后续重发过程与之前机制一样，没有任何改变。上述现有解决方法中，终端是从时隙集合中随机选择的时隙作为延时时间，由于时隙集合中的最大值没有严格的确定依据，因此，按照从中选择的时隙延时发送CR并不能保证终端的接入成功率(ASR，Access Successful Rate)，例如，选择的时隙过小(即延时时间过短)，即使延时发送，发生接入碰撞的几率仍然较大，终端还是达不到指定的ASR。
发明内容
本发明实施例提供一种延时接入的配置方法、延时接入方法和相关设备，以严格确定一个延时时间，提高终端的接入成功率。本发明实施例提供一种延时接入的配置方法，包括网络侧设备根据同时发起接入GSM网络的终端的数量、公共控制信道CCCH的数量以及修正参数得到终端接入所述GSM 网络所需的时延值；所述网络侧设备发送一个不小于所述延时值的时间值至所述终端，以使所述终端以不大于所述时间值的时延发送信道请求CR。本发明实施例提供一种延时接入的方法，包括终端接收网络侧设备发送的时间值；所述终端根据所述时间值，随机延时一段时间发送信道请求CR ；所述时间值不小于所述网络侧设备根据修正参数、同时发起接入GSM网络的终端的数量和公共控制信道CCCH的数量计算出的所述终端接入所述GSM网络所需的时延值，所述延时的一段时间不大于所述指定的时间值。本发明实施例提供一种网络侧设备，包括时延值获取模块，用于根据同时发起接入GSM网络的终端的数量、公共控制信道CCCH的数量以及修正参数得到终端接入所述GSM 网络所需的时延值；发送模块，用于发送一个不小于所述时延值的时间值至所述终端，以使所述终端以不大于所述时间值的时延发送信道请求CR。本发明实施例提供一种终端，包括接收模块，用于接收网络侧设备发送的时间值；信道请求发送模块，用于根据所述时间值，随机延时一段时间发送信道请求CR ；所述时间值不小于所述网络侧设备根据修正参数、同时发起接入GSM网络的终端的数量和公共控制信道CCCH的数量计算出的所述终端接入所述GSM网络所需的时延值，所述延时的一段时间不大于所述时间值。本发明实施例提供一种延时接入系统，包括网络侧设备和终端所述网络侧设备，用于根据同时发起接入GSM网络的终端的数量、公共控制信道 CCCH的数量以及修正参数得到终端接入所述GSM网络所需的时延值，发送一个不小于所述延时值的时间值至所述终端，以使所述终端以不大于所述时间值的时延发送信道请求CR ；所述终端，用于接收网络侧设备发送的时间值，根据所述时间值，随机延时一段时间发送信道请求CR;所述时间值不小于所述网络侧设备根据修正参数、同时发起接入GSM网络的终端的数量和公共控制信道CCCH的数量计算出的所述终端接入所述GSM网络所需的时延值，所述延时的一段时间不大于所述时间值。从上述本发明实施例可知，由于网络侧设备是以修正参数、同时发起接入GSM网络的终端的数量和为小区配置的公共控制信道CCCH的数量为依据，综合考虑这些因素后严格得到终端接入GSM网络所需的时延值，从而终端发送信道请求CR的延时时间也具有了确定的上限。因此，与现有技术相比，本发明可以使得终端在合理的延时时间范围内发送信道请求CR，既可以避免终端盲目发送信道请求CR，又可以避免终端做无谓的等待(即超过了合理的延时时间)，与此同时，也可以减小接入碰撞发生的概率，提高接入成功率。
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对现有技术或实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以如这些附图获得其他的附图。图1是本发明实施例提供的延时接入的配置方法流程示意图；图2是本发明实施例提供的包含CCCH信道的信道组合结构示意图；图3是本发明另一实施例提供的包含CCCH信道的信道组合结构示意图；图4是本发明实施例提供的一种延时接入的方法流程示意图；图5是本发明实施例提供的一种网络侧设备逻辑结构示意图；图6是本发明实施例提供的一种终端逻辑结构示意图；图7是本发明实施例提供的一种延时接入系统逻辑结构示意图；图8是本发明实施例给出的GSM网络小区内终端累计分布函数。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。以下以GSM网络中的终端，例如，移动台(MS，Mobile Station)接入GSM网络为例，说明本发明提供的延时接入的配置方法。请参阅附图1，是本发明实施例提供的延时接入的配置方法流程示意图。主要包括步骤S101,网络侧设备根据同时发起接入GSM网络的终端的数量、公共控制信道CCCH 的数量以及修正参数得到终端接入所述GSM网络所需的时延值。网络侧设备可以是基站子系统(BSS，Base Station Subsystem)，包括基站(BTS， Base Transceiver Station)或基站控制器(BSC，Base Station Controller)等，终端可以是移动台MS，修正参数与终端接入GSM网络的接入成功率相关，例如，若要求终端接入GSM 网络的接入成功率越大，则修正参数也应该越大。需要说明的是，在本发明实施例中，不仅是离散的接入成功率可以与修正参数一一对应，也可以是一段连续取值范围内的接入成功率与修正参数一一对应。例如，接入成功率分别为Easr和(此处，Fasr大于EaJ时，修正参数分别可以是Pml和Pm2 (此处，Pm2大于 Pml)；接入成功率分别为[Aasr，Basr]和[Casr，Dasr](此处，Basr 大于 Aasr，Casr 大于 Basr，Dasr 大于CaJ时，修正参数分别可以是Pm3和Pm4(此处，Pm4大于Pm3)。典型地，要求终端接入GSM 网络的接入成功率大于或等于97%时，修正参数可以取6. 25。在本发明实施例中，可以将GSM网络小区内所有终端的数量粗略地估算为同时发起接入GSM网络的终端的数量；若为了更加精确起见，也可以将计算小区内某个级别的用户数量，将这一用户数量作为同时发起接入GSM网络的终端的数量，例如，M2M应用中小区内所有抄表终端的数量，或者网络侧估计出短时间内(例如，1秒钟或1分钟等等)可能发起接入的用户数量，将这一用户数量作为同时发起接入GSM网络的终端数量。在本发明实施例中，时延值可以使用时隙数表示，S卩，计算网络侧设备根据修正参数、同时发起接入GSM网络的终端的数量和公共控制信道CCCH的数量所计算出的时延值的单位是时隙。时延值意味着终端最多需要延时这个时延值表示的时间发送CR，接入GSM网络的接入成功率就可达到指定的要求。S102,网络侧设备发送一个不小于所述延时值的时间值至所述终端。网络侧设备发送的不小于步骤SlOl得到的延时值的时间值也可以使用时隙数表示。假设网络侧设备根据修正参数、同时发起接入GSM网络的终端的数量和公共控制信道 CCCH的数量所计算出的这一时延值为100个时隙，则网络侧设备向终端发送的时间值是 100个时隙，网络侧设备向终端发送的时间值也可以比100个时隙大，例如110个时隙。终端接收到网络侧设备发送的该时间值后，可以随机选择延时一段时间发送信道请求，只要这段延时的时间不大于网络侧设备发送的时间值，则接入GSM网络的接入成功率就可达到指定的要求。从上述本发明实施例可知，由于网络侧设备是以修正参数、同时发起接入GSM网络的终端的数量和为小区配置的公共控制信道CCCH的数量为依据，综合考虑这些因素后严格得到终端接入GSM网络所需的时延值，从而终端发送信道请求CR的延时时间也具有了确定的上限。因此，与现有技术相比，本发明可以使得终端在合理的延时时间范围内发送信道请求CR，既可以避免终端盲目发送信道请求CR，又可以避免终端做无谓的等待(即超过了合理的延时时间)，与此同时，也可以减小接入碰撞发生的概率，提高接入成功率。由于接入过程与CCCH信道的上行随机接入信道(RACH，Random Access CHanne 1) 和下行立即指派信道(AGCH，Access Grant Channel)有关，S卩，终端的接入与RACH和AGCH 的资源多少有密切关系，它们的资源越多，接入过程发生碰撞的可能会越小，网络侧设备会更容易对终端进行指派，从而终端的整个接入过程成功率会越高；反之，则接入成功率会越低，因此，以下可以结合CCCH信道结构，说明本发明延时接入的配置方法。在GSM系统中，CCCH信道的上行由RACH组成，下行由PCH和AGCH组成，上行信道和下行信道均由51个TDMA帧构成一个复帧。如附图2所示，是本发明实施例提供的一种包含CCCH信道的信道组合结构示意图，图中的数字0至50表示第0至50个时分多址 (TDMA,Time Division Multiple Access)帧。这种信道由频率校正信道(FCCH,Frequency Correct CHannel)、同步信道(SCH, Synchronization CHannel)、广播控制信道(BCCH, Broadcast Control CHannel)和公共控制信道(CCCH, Common Control CHannel)组合而成，使用“FCCH+SCH+BCCH+CCCH”表示，广播控制信道BCCH和公共控制信道CCCH组合成的信道(使用“FCCH+BCCH”表示)与组合信道“FCCH+SCH+BCCH+CCCH”相同，其中，51复帧构成的上行信道含51个RACH接入帧(在附图中使用“R”标记)，下行信道包括9个下行CCCH 块(在附图中使用“C”标记)，每个下行CCCH块由4个TDMA帧组成。附图3是本发明另一实施例提供的一种包含CCCH信道的信道组合结构示意图， 图中的数字0至50表示第0至50个TDMA帧。这种信道由频率校正信道FCCH、同步信道 SCH、广播控制信道BCCH、公共控制信道CCCH、4个独立专用控制信道(SDCCH，Stand-aloneDedicated Control CHanne 1)和 4个慢速随路控制信道(SACCH，Slow Associated Control CHannel)组合而成，其中，51复帧构成的上行信道含27个RACH接入帧(在附图中使用“R” 标记)，下行信道包括3个下行CCCH块(在附图中使用“C”标记)，每个下行CCCH块由4 个TDMA帧组成。无论是附图2还是附图3示例的信道组合，CCCH信道的下行CCCH块均可以用作寻呼信道(PCH，Paging Channel)或立即指派信道(AGCH, Access Grant Channel)，具体的配置通过系统广播的参数BS_AG_BLKS_RES来表示，当BS_AG_BLKS_RES = 0，表示系统自动分配。网络设备根据同时发起接入GSM网络的终端的数量、公共控制信道CCCH的数量以及
N DevicesxP χ 9
修正参数得到终端接入所述GSM网络所需的时延值为
权利要求
1.一种延时接入的配置方法，其特征在于，所述方法包括网络侧设备根据同时发起接入GSM网络的终端的数量、公共控制信道CCCH的数量以及修正参数得到终端接入所述GSM网络所需的时延值；所述网络侧设备发送一个不小于所述延时值的时间值至所述终端，以使所述终端以不大于所述时间值的时延发送信道请求CR。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述时延值为
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，若所述公共控制信道CCCH的全部下行 CCCH块用于指派单个用户，则在信道FCCH+SCH+BCCH+CCCH或BCCH+CCCH中，所述时延
4.如权利要求1至3任意一项所述的方法，其特征在于，所述同时发起接入GSM网络的终端的数量为GSM网络小区内所有终端的数量、GSM网络小区内可能发起接入的用户数量或GSM网络小区内某个级别的用户数量。
5.如权利要求1至3任意一项所述的方法，其特征在于，若所述终端接入所述GSM网络的接入成功率大于或等于97 %，则所述修正参数为6. 25。
6.如权利要求1至3任意一项所述的方法，其特征在于，所述修正参数与所述终端接入所述GSM网络的接入成功率相关；若所述终端接入所述GSM网络的接入成功率越大，则所述获取的修正参数越大。
7.—种延时接入的方法，其特征在于，所述方法包括 终端接收网络侧设备发送的时间值；所述终端根据所述时间值，随机延时一段时间发送信道请求CR ； 所述时间值不小于所述网络侧设备根据修正参数、同时发起接入GSM网络的终端的数量和公共控制信道CCCH的数量计算出的所述终端接入所述GSM网络所需的时延值，所述延时的一段时间不大于所述指定的时间值。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述时延值为 N DevicesxP χ 9
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，若所述公共控制信道CCCH的全部下行 CCCH块用于指派单个用户，则在信道FCCH+SCH+BCCH+CCCH或BCCH+CCCH中，所述时延N DevicesxP值为；Τ nnnu ，在信道 FCCH+SCH+BCCH+CCCH+SDCCH/4+SACCH/4 中，所述时延值为 N _CCCHsN DevicesxP χ 3__m_ ·^N — CCCHs^‘其中，所述信道FCCH+SCH+BCCH+CCCH为频率校正信道FCCH、同步信道SCH、广播控制信道BCCH和公共控制信道CCCH组合成的信道，所述BCCH+CCCH为广播控制信道BCCH和公共控制信道CCCH组合成的信道，所述FCCH+SCH+BCCH+CCCH+SDCCH/4+SACCH/4为频率校正信道FCCH、同步信道SCH、广播控制信道BCCH、公共控制信道CCCH、4个独立专用控制信道 SDCCH/4和4个慢速随路控制信道SACCH/4组合成的信道。
10.一种网络侧设备，其特征在于，所述网络侧设备包括时延值获取模块，用于根据同时发起接入GSM网络的终端的数量、公共控制信道CCCH 的数量以及修正参数得到终端接入所述GSM网络所需的时延值；发送模块，用于发送一个不小于所述时延值的时间值至所述终端，以使所述终端以不大于所述时间值的时延发送信道请求CR。
11.如权利要求10所述的网络侧设备，其特征在于，所述时延值为 N DevicesxP χ 9N cccHsxN ^cfex介其中，N-Devices为所述同时发起接入GSM网络的终端的数量，Pm为所述修正参数，N_CCCHs为所述公共控制信道CCCH的数量，N_Agchs为所述部分下行 CCCH块中用于指派用户的指派块的数量，N为所述每个指派块指派的用户数量。
12.如权利要求2所述的网络侧设备，其特征在于，若所述公共控制信道CCCH的全部下行CCCH块用于指派单个用户，则在信道FCCH+SCH+BCCH+CCCH或BCCH+CCCH中，所述时N DevicesxP延值为nnnu m，在信道 FCCH+SCH+BCCH+CCCH+SDCCH/4+SACCH/4 中，所述时延值为 N _CCCHsN DevicesxP χ 3__m_ ·^N _CCCHs^‘其中，所述信道FCCH+SCH+BCCH+CCCH为频率校正信道FCCH、同步信道SCH、广播控制信道BCCH和公共控制信道CCCH组合成的信道，所述BCCH+CCCH为广播控制信道BCCH和公共控制信道CCCH组合成的信道，所述FCCH+SCH+BCCH+CCCH+SDCCH/4+SACCH/4为频率校正信道FCCH、同步信道SCH、广播控制信道BCCH、公共控制信道CCCH、4个独立专用控制信道 SDCCH/4和4个慢速随路控制信道SACCH/4组合成的信道。
13.如权利要求10至12任意一项所述的网络侧设备，其特征在于，所述同时发起接入 GSM网络的终端的数量为GSM网络小区内所有终端的数量、GSM网络小区内可能发起接入的用户数量或GSM网络小区内某个级别的用户数量。
14.如权利要求10至12任意一项所述的网络侧设备，其特征在于，若所述终端接入所述GSM网络的接入成功率大于或等于97%，则所述修正参数为6. 25。
15.如权利要求10至12任意一项所述的网络侧设备，其特征在于，所述修正参数与所述终端接入所述GSM网络的接入成功率相关；若所述终端接入所述GSM网络的接入成功率越大，则所述获取的修正参数越大。
16.一种终端，其特征在于，所述终端包括 接收模块，用于接收网络侧设备发送的时间值；信道请求发送模块，用于根据所述时间值，随机延时一段时间发送信道请求CR ； 所述时间值不小于所述网络侧设备根据修正参数、同时发起接入GSM网络的终端的数量和公共控制信道CCCH的数量计算出的所述终端接入所述GSM网络所需的时延值，所述延时的一段时间不大于所述时间值。
17.如权利要求16所述的终端，其特征在于，所述时延值为 N DevicesxP χ 9N cccHsxN AgchsxN ,其中，N-Devices为所述同时发起接入GSM网络的终端的数量，Pffl为所述修正参数，N_CCCHs为所述公共控制信道CCCH的数量，N_Agchs为所述部分下行 CCCH块中用于指派用户的指派块的数量，N为所述每个指派块指派的用户数量。
18.一种延时接入系统，其特征在于，所述系统包括网络侧设备和终端所述网络侧设备，用于根据同时发起接入GSM网络的终端的数量、公共控制信道CCCH 的数量以及修正参数得到终端接入所述GSM网络所需的时延值，发送一个不小于所述延时值的时间值至所述终端，以使所述终端以不大于所述时间值的时延发送信道请求CR ；所述终端，用于接收网络侧设备发送的时间值，根据所述时间值，随机延时一段时间发送信道请求CR ；所述时间值不小于所述网络侧设备根据修正参数、同时发起接入GSM网络的终端的数量和公共控制信道CCCH的数量计算出的所述终端接入所述GSM网络所需的时延值，所述延时的一段时间不大于所述时间值。
全文摘要
本发明实施例提供一种延时接入的配置方法、延时接入方法和相关设备，以严格确定一个延时时间，提高终端的接入成功率。所述方法包括网络侧设备根据同时发起接入GSM网络的终端的数量、公共控制信道CCCH的数量以及修正参数得到终端接入所述GSM网络所需的时延值；所述网络侧设备发送一个不小于所述延时值的时间值至所述终端，以使所述终端以不大于所述时间值的时延发送信道请求CR。与现有技术相比，本发明可以使得终端在合理的延时时间范围内发送信道请求CR，既可以避免终端盲目发送信道请求CR，又可以避免终端做无谓的等待(即超过了合理的延时时间)，与此同时，也可以减小接入碰撞发生的概率，提高接入成功率。
文档编号H04W74/08GK102469616SQ201010542428
公开日2012年5月23日 申请日期2010年11月12日 优先权日2010年11月12日
发明者房明, 王济勇, 舒兵 申请人:华为技术有限公司