多时隙随机导频接入系统和方法技术方案

本申请涉及一种多时隙随机导频接入系统和方法。该系统包括：多个用户设备和基站，根据多个用户设备的接入时延划分得到至少两个设备组，无线帧被划分为至少两个子帧，子帧内的时隙数量根据设备组对应的接入失败概率确定；用户设备，用于通过所属的设备组对应子帧的时隙，随机选择导频，通过导频向基站发送接入请求；基站，用于在接收到接入请求后检测导频的冲突情况，将导频的冲突信息返回至用户设备；用户设备还用于根据冲突信息在对应子帧中通过其他时隙重选导频再次向基站发送接入请求；基站还用于再次接收接入请求后，利用子帧的多个时隙对用户设备进行接入恢复，并且向用户设备返回对应的恢复信息。

Multi slot random pilot access system and method

【技术实现步骤摘要】
多时隙随机导频接入系统和方法
本申请涉及通信
，特别是涉及一种多时隙随机导频接入系统、方法、计算机设备和存储介质。
技术介绍
随着物联网技术的发展，越来越多的用户设备可以通过接入物联网实现智能化功能。不同的用户设备对接入时延的要求不同。有的用户设备传输关键业务信息，如车联网中车辆导航或自动驾驶系统需要实时路况更新，对接入时延要求严格，需要实时快速接入。有一部分用户设备仅仅需要常规的位置信息更新或者娱乐信息，如车联网中的乘客设备，对时延要求不严格。在少量的用户设备接入物联网时，可以为每个物联网设备分配固定的导频资源，以使得用户设备无冲突接入。然而在面向未来的大规模机器通信(massiveMachineTypeCommunications,mMTC)的物联网中，由于导频资源有限，固定分配导频资源的方式不适用海量用户设备的接入，导频冲突严重影响用户设备接入物联网。因此，在面向未来的大规模机器通信的物联网中，如何让海量用户设备高效可靠的接入物联网成为目前需要解决的一个技术问题。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种在面向未来的大规模机器通信的物联网中，能够让海量用户设备高效可靠的接入物联网的多时隙随机导频接入系统、方法、计算机设备和存储介质。一种多时隙随机导频接入系统，所述系统包括：多个用户设备和基站，其中，根据多个用户设备的接入时延划分得到至少两个设备组，无线帧被划分为至少两个子帧，所述设备组与所述子帧建立了对应关系，所述子帧包括多个时隙，所述子帧内的时隙数量根据所述设备组对应的接入失败概率确定；用户设备，用于通过所属的设备组对应子帧的时隙，随机选择导频，通过所述导频向基站发送接入请求；基站，用于在接收到所述接入请求后检测所述导频的冲突情况，将所述导频的冲突信息返回至所述用户设备；所述用户设备还用于根据所述冲突信息在对应子帧中通过其他时隙重选导频再次向所述基站发送接入请求；所述基站还用于再次接收接入请求后，利用所述子帧的多个时隙对所述用户设备进行接入恢复，并且向所述用户设备返回对应的恢复信息。在其中一个实施例中，所述用户设备还用于在导频冲突时，通过对应子帧的其他时隙在空余导频以及冲突导频中进行导频重选，利用重选后的导频再次向所述基站发送接入请求。在其中一个实施例中，所述设备组包括第一设备组与第二设备组；所述子帧包括第一子帧和第二子帧，所述第一设备组内的用户设备用于通过所述第一子帧的时隙选择导频；所述第二设备组内的用户设备用于通过所述第一子帧的时隙与所述第二子帧的时隙选择导频。在其中一个实施例中，所述设备组包括第一设备组与第二设备组；所述子帧包括第一子帧和第二子帧，所述第一设备组内的用户设备用于通过所述第一子帧的时隙选择导频；所述第二设备组内的用户设备用于通过所述第二子帧的时隙选择导频。一种多时隙随机导频接入方法，所述方法包括：获取多个用户设备，根据用户设备对应的接入时延将所述多个用户设备划分至对应的设备组；将无线帧划分为至少两个子帧，所述子帧包括多个时隙，所述子帧内的时隙数量根据所述设备组对应的接入失败概率确定；建立所述设备组与所述子帧之间的对应关系；根据所述设备组的优先级向对应的子帧分配导频；模拟所述设备组中的用户设备根据对应子帧中的时隙随机选择导频，通过所述导频向基站发送接入请求，当发生导频冲突时，未接入成功的用户设备通过所述子帧中的其他时隙进行导频重选再次向所述基站发送接入请求。在其中一个实施例中，所述设备组包括第一设备组；所述方法还包括：获取导频数量以及所述第一设备组在第一子帧中分配得到的导频比例、所述第一设备组对应的第一用户数量；利用所述导频数量、所述导频比例、所述第一用户数量计算计算所述第一设备组内的用户设备的时隙选择概率；根据所述时隙选择概率与第一设备组内的用户设备时隙接入失败概率计算所述第一设备组对应的接入失败概率。在其中一个实施例中，所述设备组包括第一设备组与第二设备组；所述方法还包括：获取所述第二设备组对应的第二用户数量以及在第一子帧中接入的用户比例；获取导频数量以及所述第一设备组在第一子帧中的导频比例；根据所述用户比例、所述导频数量、所述导频比例、所述第二用户数量计算所述第二设备组对应的用户设备的时隙选择概率；根据所述用户比例、所述时隙选择概率、第二设备组内的用户设备在第一子帧的时隙接入失败概率、第二设备组内的用户设备在第二子帧的时隙接入失败概率计算所述第二设备组对应的接入失败概率。在其中一个实施例中，所述设备组包括第一设备组与第二设备组；所述方法还包括：获取所述第二设备组内的第二用户数量以及导频数量；根据所述第二用户数量、所述导频数量计算所述第二设备组对应的用户设备的时隙选择概率；根据所述时隙选择概率与第二设备组内的用户设备时隙接入失败概率计算所述第二设备组对应的接入失败概率。在其中一个实施例中，所述方法还包括：利用所述第一设备组对应的第一用户数量、接入失败概率、时隙数量，计算所述第一设备组对应的吞吐量；利用所述第二设备组对应的第二用户数量、接入失败概率、时隙数量，计算所述第二设备组对应的吞吐量；利用所述第一设备组对应的吞吐量与所述第二设备组对应的吞吐量计算每个时隙对应的吞吐量。一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述各个方法实施例中的步骤。一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述各个方法实施例中的步骤。上述多时隙随机导频接入系统、方法、计算机设备和存储介质，通过根据用户设备的接入时延将用户设备划分为不同的设备组，建立设备组与子帧之间的对应关系，由此可以根据用户接入时延向不同设备组分配不同的导频资源。时延要求严格的设备组可以分配较多的导频资源。通过对应子帧的时隙选择导频接入物联网时，由此能够使得接入时延要求高的用户设备快速接入物联网。由于每个子帧中的时隙数量是根据设备组对应的接入失败概率确定的，由此能够在海量用户设备接入物联网时，能够保证一定的可靠性。从而实现了在面向未来的大规模机器通信的物联网中，用户设备可以高效可靠的接入物联网。附图说明图1为一个实施例中多时隙随机导频接入系统的示意图；图2为一个实施例中第一接入方式的示意图；图3为一个实施例中第二接入方式的示意图；图4为一个实施例中多时隙随机导频接入方法的流程示意图；图5为一个实施例中两种接入方式下高优先级设备组(第一设备组)的接入失败概率对比图；图6为一个实施例中两种接入方式下低优先级设备组(第二设备组)的接入失败概率对比图；图7为一个实施例中计算机设备的内部结构图。具体实施方式为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多时隙随机导频接入系统，所述系统包括：多个用户设备和基站，其中，根据多个用户设备的接入时延划分得到至少两个设备组，无线帧被划分为至少两个子帧，所述设备组与所述子帧建立了对应关系，所述子帧包括多个时隙，所述子帧内的时隙数量根据所述设备组对应的接入失败概率确定；/n用户设备，用于通过所属的设备组对应子帧的时隙，随机选择导频，通过所述导频向基站发送接入请求；/n基站，用于在接收到所述接入请求后检测所述导频的冲突情况，将所述导频的冲突信息返回至所述用户设备；/n所述用户设备还用于根据所述冲突信息在对应子帧中通过其他时隙重选导频再次向所述基站发送接入请求；/n所述基站还用于再次接收接入请求后，利用所述子帧的多个时隙对所述用户设备进行接入恢复，并且向所述用户设备返回对应的恢复信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种多时隙随机导频接入系统，所述系统包括：多个用户设备和基站，其中，根据多个用户设备的接入时延划分得到至少两个设备组，无线帧被划分为至少两个子帧，所述设备组与所述子帧建立了对应关系，所述子帧包括多个时隙，所述子帧内的时隙数量根据所述设备组对应的接入失败概率确定；
用户设备，用于通过所属的设备组对应子帧的时隙，随机选择导频，通过所述导频向基站发送接入请求；
基站，用于在接收到所述接入请求后检测所述导频的冲突情况，将所述导频的冲突信息返回至所述用户设备；
所述用户设备还用于根据所述冲突信息在对应子帧中通过其他时隙重选导频再次向所述基站发送接入请求；
所述基站还用于再次接收接入请求后，利用所述子帧的多个时隙对所述用户设备进行接入恢复，并且向所述用户设备返回对应的恢复信息。


2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述用户设备还用于在导频冲突时，通过对应子帧的其他时隙在空余导频以及冲突导频中进行导频重选，利用重选后的导频再次向所述基站发送接入请求。


3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述设备组包括第一设备组与第二设备组；所述子帧包括第一子帧和第二子帧，所述第一设备组内的用户设备用于通过所述第一子帧的时隙选择导频；所述第二设备组内的用户设备用于通过所述第一子帧的时隙与所述第二子帧的时隙选择导频。


4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述设备组包括第一设备组与第二设备组；所述子帧包括第一子帧和第二子帧，所述第一设备组内的用户设备用于通过所述第一子帧的时隙选择导频；所述第二设备组内的用户设备用于通过所述第二子帧的时隙选择导频。


5.一种多时隙随机导频接入方法，所述方法包括：
获取多个用户设备，根据用户设备对应的接入时延将所述多个用户设备划分至对应的设备组；
将无线帧划分为至少两个子帧，所述子帧包括多个时隙，所述子帧内的时隙数量根据所述设备组对应的接入失败概率确定；
建立所述设备组与所述子帧之间的对应关系；
根据所述设备组的优先级向对应的子帧分配导频；
模拟所述设备组中的用户设备根据对应子帧中的时隙随机选择导频，通过所述导频向基站发送接入请求，当发生导频冲突时，未接入成功的用户设备通过所述子帧中的其他时隙进行导频重选再次向所述基站发送接入请求。


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【专利技术属性】
技术研发人员：焦健，徐亮，张可，吴绍华，张钦宇，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳，鹏城实验室，
类型：发明
国别省市：广东;44