29、蜂窝物联网网络中的节能寻呼技术解析

蜂窝物联网网络中的节能寻呼技术解析

1. 寻呼策略概述

寻呼在大规模机器类型通信（mMTC）场景中被用作基于拉取的技术，用于控制无线接入网（RAN）的过载。在超密集物联网环境中，由于共享无线信道中大量设备同时尝试接入，以及维持大量连接所需的高控制消息负载，信令过载难以避免。

无线共享信道的容量本质上是有限的，可以用随机接入机会（RAO）来评估。每个RAO是一个称为前导码的唯一射频序列与设备可以发送随机生成前导码的射频子帧位置的组合。网络会通知跟踪区域内的所有设备何时可以发送前导码，并指定它可以解码的所有前导码。由于唯一序列的数量相对较少，可能会出现多个设备选择相同前导码的情况。如果两个或更多设备同时传输相同的前导码序列，就会发生冲突，基站将无法识别冲突的设备并进行正确的资源分配。

与可能导致大量设备同时到达RAO的基于推送的技术不同，寻呼机制是一种主动的方法，能够以可控的方式处理接入请求。借助不连续接收（DRX）或省电模式（PSM），设备的接入请求在时间上分散开来，而且网络能够了解它们的活动模式。

机器类型（MT）服务使用寻呼来通知设备有关数据传输的新调度或系统变更。设备可以通过其唯一标识或组标识符（GID）进行寻址。在物理下行共享信道（PDSCH）中传输的一个寻呼消息包含一个设备标识列表。寻呼消息中携带的设备ID数量（即寻呼记录）取决于每个设备标识的大小，通常寻呼记录的大小在25到61位之间，对应于3到8个设备ID。

由于单个寻呼的容量非常有限，使用GID在同时寻呼的设备数量方面引入了良好的可扩展性和灵活性。然而，寻呼的设备数量越多，寻呼后接入阶段的冲突概率就越高。另一个问题是物联网设备具有不同的寻呼时机（PO），只有具有相同DRX周期的