一种5G系统的随机接入控制方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种5G系统的随机接入控制方法、装置及系统，所述方法包括：获取目标基站在预设时间段的拥塞等级；将所述拥塞等级发送给所述目标基站，其中，所述拥塞等级用于触发所述目标基站在预设时间段到达之时或之后将所述拥塞等级插入主系统信息块MIB或系统信息块SIB消息的预设字段中，并将插入了拥塞等级的MIB或SIB消息按照既定发送周期广播发送给满足预定条件的终端，以使所述终端根据所述拥塞等级随机退避后，向所述目标基站发送随机接入请求。该方法、装置及系统能够有效降低物联网终端的接入失败概率以及避免网络拥塞，同时能够节省Msg1、Msg2等更多交互信令。Msg2等更多交互信令。Msg2等更多交互信令。

A random access control method, device and system for 5g system

【技术实现步骤摘要】
一种5G系统的随机接入控制方法、装置及系统


[0001]本专利技术涉及网络
，尤其涉及一种5G系统的随机接入控制方法、装置及系统。

技术介绍

[0002]随着5G的到来，mMTC(massive Machine Type of Communication，海量机器类通信)作为5G的三大应用场景之一，发展越来越迅猛。预计5G网络的连接密度将达到100万/km2，具备千亿设备的连接能力。与普通的2C用户相比，智能电表、水表等物联网终端的位置相对固定，发送数据的数据量和周期相对固定，因此，物联网终端的特性更易被掌握和分析。
[0003]目前，物联网终端发送数据的周期相对固定，若在同一时间有大量物联网设备同时发起随机接入请求进行数据传输，可能会导致物联网终端的接入失败和网络拥塞，而网络由于无法处理如此大量信令数据容易导致信令风暴的风险。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，提供一种5G系统的随机接入控制方法、装置及系统，用以至少解决相关技术中由于物联网终端发送数据的周期相对固定，若在同一时间有大量物联网设备同时发起随机接入请求进行数据传输时，可能会导致物联网终端的接入失败和网络拥塞的问题。
[0005]第一方面，本专利技术提供一种5G系统的随机接入控制方法，应用于网络数据分析功能NWDAF，所述方法包括：
[0006]获取目标基站在预设时间段的拥塞等级；
[0007]将所述拥塞等级发送给所述目标基站，其中，所述拥塞等级用于触发所述目标基站在预设时间段到达之时或之后将所述拥塞等级插入主系统信息块MIB或系统信息块SIB消息的预设字段中，并将插入了拥塞等级的MIB或SIB消息按照既定发送周期广播发送给满足预定条件的终端，以使所述终端根据所述拥塞等级随机退避后，向所述目标基站发送随机接入请求。
[0008]进一步地，所述获取目标基站在预设时间段的拥塞等级，具体包括：
[0009]获取所述目标基站当前的硬件负载和物理资源块PRB利用率；
[0010]获取所述目标基站可承载的总用户数、可承载的总流量，以及在所述预设时间段预计待接入的终端数量和预计待接入的终端流量；
[0011]根据所述硬件负载、所述PRB利用率、所述可承载的总用户数、所述可承载的总流量、所述预计待接入的终端数量和所述预计待接入的终端流量获取所述目标基站在预设时间段的拥塞等级。
[0012]进一步地，所述获取所述目标基站在所述预设时间段预计待接入的终端数量和预计待接入的终端流量，具体包括：
[0013]获取目标基站范围内各终端的上报周期、业务量和位置信息；
[0014]根据所述上报周期和位置信息获取所述目标基站在所述预设时间段预计待接入的终端数量；
[0015]根据所述上报周期、业务量和位置信息获取所述目标基站在所述预设时间段预计待接入的终端流量。
[0016]进一步地，所述根据所述硬件负载、所述PRB利用率、所述可承载的总用户数、所述可承载的总流量、所述预计待接入的终端数量和所述预计待接入的终端流量获取所述目标基站在预设时间段的拥塞等级，具体包括：
[0017]根据以下公式计算所述目标基站的拥塞风险：
[0018][0019]其中，R为拥塞风险，W1、W2、W3、W4为预设参数，且W1+W2+W3+W4＝1；
[0020]根据所述拥塞风险确定所述目标基站在预设时间段的拥塞等级。
[0021]进一步地，所述根据所述拥塞风险确定所述目标基站在预设时间段的拥塞等级，具体包括：
[0022]若所述拥塞风险小于等于第一阀值，则确定所述拥塞等级为一级；
[0023]若所述拥塞风险大于第一阀值且小于等于第二阀值，则确定所述拥塞等级为二级；
[0024]若所述拥塞风险大于第二阀值且小于等于第三阀值，则确定所述拥塞等级为三级；
[0025]若所述拥塞风险大于第三阀值，则所述NWDAF确定所述拥塞等级为四级；
[0026]其中，第一阀值、第二阀值、第三阀值和第四阀值的取值范围均为[0％，100％]，且所述第一阀值小于所述第二阀值，所述第二阀值小于所述第三阀值，所述第三阀值小于所述第四阀值。
[0027]进一步地，所述预设字段为所述MIB或SIB消息中的空闲字段，所述预定条件包括终端将要在下一周期发起随机接入请求的发送时间点位于所述预设时间段。
[0028]第二方面，本专利技术提供一种5G系统的随机接入控制方法，应用于目标基站，所述方法包括：
[0029]接收网络数据分析功能NWDAF发送的所述目标基站在预设时间段的拥塞等级；
[0030]在预设时间段到达之时或之后将所述拥塞等级插入主系统信息块MIB或系统信息块SIB消息的预设字段中；
[0031]将插入了拥塞等级的MIB或SIB消息按照既定发送周期广播发送给满足预定条件的终端，以使所述终端根据所述拥塞等级随机退避后，向所述目标基站发送随机接入请求。
[0032]进一步地，所述预设字段为所述MIB或SIB消息中的空闲字段，所述预定条件包括终端将要在下一周期发起随机接入请求的发送时间点位于所述预设时间段。
[0033]第三方面，本专利技术提供一种5G系统的随机接入控制方法，应用于终端，所述方法包括：
[0034]接收目标基站发送的插入了拥塞等级的MIB或SIB消息，所述插入了拥塞等级的MIB或SIB消息根据既定发送周期广播发送；
[0035]根据所述拥塞等级随机退避后，向所述目标基站发送随机接入请求。
[0036]进一步地，所述预设字段为所述MIB或SIB消息中的空闲字段，所述终端将要在下一周期发起随机接入请求的发送时间点位于所述预设时间段。
[0037]进一步地，所述根据所述拥塞等级随机退避后，向所述目标基站发送随机接入请求，具体包括：
[0038]在下一周期发起随机接入请求的发送时间点到达时，根据所述拥塞等级随机等待一段时间，并在随机等待一段时间后向所述目标基站发送随机接入请求。
[0039]第四方面，本专利技术提供一种5G系统的随机接入控制装置，应用于网络数据分析功能NWDAF，所述装置包括：
[0040]拥塞等级获取模块，用于获取目标基站在预设时间段的拥塞等级；
[0041]拥塞等级发送模块，与所述拥塞等级获取模块连接，用于将所述拥塞等级发送给所述目标基站，其中，所述拥塞等级用于触发所述目标基站在预设时间段到达之时或之后将所述拥塞等级插入主系统信息块MIB或系统信息块SIB消息的预设字段中，并将插入了拥塞等级的MIB或SIB消息按照既定发送周期广播发送给满足预定条件的终端，以使所述终端根据所述拥塞等级随机退避后，向所述目标基站发送随机接入请求。
[0042]第五方面，本专利技术提供一种5G系统的随机接入控制装置，应用于目标基站，所述装置包括：
[0043]拥塞等级接收模块，用于接收网络数据分析功能NWDAF发送的所述目标本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种5G系统的随机接入控制方法，其特征在于，应用于网络数据分析功能NWDAF，所述方法包括：获取目标基站在预设时间段的拥塞等级；将所述拥塞等级发送给所述目标基站，其中，所述拥塞等级用于触发所述目标基站在预设时间段到达之时或之后将所述拥塞等级插入主系统信息块MIB或系统信息块SIB消息的预设字段中，并将插入了拥塞等级的MIB或SIB消息按照既定发送周期广播发送给满足预定条件的终端，以使所述终端根据所述拥塞等级随机退避后，向所述目标基站发送随机接入请求。2.根据权利要求1所述的5G系统的随机接入控制方法，其特征在于，所述获取目标基站在预设时间段的拥塞等级，具体包括：获取所述目标基站当前的硬件负载和物理资源块PRB利用率；获取所述目标基站可承载的总用户数、可承载的总流量，以及在所述预设时间段预计待接入的终端数量和预计待接入的终端流量；根据所述硬件负载、所述PRB利用率、所述可承载的总用户数、所述可承载的总流量、所述预计待接入的终端数量和所述预计待接入的终端流量获取所述目标基站在预设时间段的拥塞等级。3.根据权利要求2所述的5G系统的随机接入控制方法，其特征在于，所述获取所述目标基站在所述预设时间段预计待接入的终端数量和预计待接入的终端流量，具体包括：获取目标基站范围内各终端的上报周期、业务量和位置信息；根据所述上报周期和位置信息获取所述目标基站在所述预设时间段预计待接入的终端数量；根据所述上报周期、业务量和位置信息获取所述目标基站在所述预设时间段预计待接入的终端流量。4.根据权利要求2所述的5G系统的随机接入控制方法，其特征在于，所述根据所述硬件负载、所述PRB利用率、所述可承载的总用户数、所述可承载的总流量、所述预计待接入的终端数量和所述预计待接入的终端流量获取所述目标基站在预设时间段的拥塞等级，具体包括：根据以下公式计算所述目标基站的拥塞风险：其中，R为拥塞风险，W1、W2、W3、W4为预设参数，且W1+W2+W3+W4＝1；根据所述拥塞风险确定所述目标基站在预设时间段的拥塞等级。5.根据权利要求4所述的5G系统的随机接入控制方法，其特征在于，所述根据所述拥塞风险确定所述目标基站在预设时间段的拥塞等级，具体包括：若所述拥塞风险小于等于第一阀值，则确定所述拥塞等级为一级；若所述拥塞风险大于第一阀值且小于等于第二阀值，则确定所述拥塞等级为二级；若所述拥塞风险大于第二阀值且小于等于第三阀值，则确定所述拥塞等级为三级；
若所述拥塞风险大于第三阀值，则确定所述拥塞等级为四级；其中，第一阀值、第二阀值、第三阀值和第四阀值的取值范围均为[0％，100％]，且所述第一阀值小于所述第二阀值，所述第二阀值小于所述第三阀值，所述第三阀值小于所述第四阀值。6.根据权利要求1所述的5G系统的随机接入控制方法，其特征在于，所述预设字段为所述MIB或SIB消息中的空闲字段，所述预定条件包括终端将要在下一周期发起随机接入请求的发送时间点位于所述预设时间段。7.一种5G系统的随机接入控制方法，其特征在于，应用于目标基站，所述方法包括：接收网络数据分析功能NWDAF发送的所述目标基站在预设时间段的拥塞等级；在预设时间段到达之时或之后将所述拥塞等级插入主系统信息块MIB或系统信息块SIB消息的预设字段中；将插入了拥塞等级的MIB或SIB消息按照既定发送周期广...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢泽铖，徐雷，张曼君，王姗姗，陆勰，
申请(专利权)人：中国联合网络通信集团有限公司，
类型：发明
国别省市：