CN108353430B - 机器类通信的随机接入过程 - Google Patents

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CN108353430B CN201580082587.8A CN201580082587A CN108353430B CN 108353430 B CN108353430 B CN 108353430B CN 201580082587 A CN201580082587 A CN 201580082587A CN 108353430 B CN108353430 B CN 108353430B
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Abstract

公开了用于减轻增强的机器类通信用户设备的随机访问期间的拥塞的装置、方法和系统。一种装置，包括在移动电信网络上通信的无线电收发器和处理器，处理器被配置为：在第一时频资源上传送物理随机接入信道(PRACH)前导码；针对在第三时频资源上调度随机接入响应(RAR)的第一下行链路(DL)准许监听第二时频资源，该随机接入响应(RAR)对应于传送的PRACH前导码；在所述第三时频资源上接收所述RAR；在第四时频资源上传送消息，其中，基于所述RAR来确定所述第四时频资源；基于时频资源索引来确定第五时频资源，其中，所述RAR包括所述时频资源索引；以及针对调度竞争解决消息的第二DL准许监听所述第五时频资源。

Description

机器类通信的随机接入过程
技术领域
本文公开的主题总体上涉及无线通信，更具体地说，涉及在使用增强型机器类通信(eMTC)的用户设备(UE)的随机接入期间减轻拥塞。
背景技术
本文定义了以下缩写，在下述描述中，引用其中的至少一些。
3GPP：第三代合作伙伴计划
BLER：块误码率
CE：覆盖增强
CRC：循环冗余校验
C-RNTI：小区无线电网络临时标识符
DCI：下行链路控制信息
DL：下行链路
ECCE：增强型控制信道单元
EREG：增强型资源元素组
eMTC：增强型机器类通信
eNB：演进节点B
EPDCCH：增强型物理下行链路控制信道
FDD：频分双工
LTE：长期演进
M-PDCCH：机器类通信物理下行链路控制信道
MTC：机器类通信
OFDM：正交频分复用
PCFICH：物理控制格式指示信道
PCID：物理小区标识
PDCCH：物理下行链路控制信道
PDSCH：物理下行链路共享信道
PHICH：物理混合ARQ指示信道
PRACH：物理随机接入信道
PRB：物理资源块
PUCCH：物理上行链路控制信道
PUSCH：物理上行链路共享信道
RA-RNTI：随机接入无线电网络临时标识符
RACH：随机接入信道
RAR：随机接入响应
RNTI：无线电网络临时标识符
RSRP：参考信号接收功率
RRC：无线电资源控制
SC-FDMA：单载波频分多址
SIB：系统信息块
TB：传输块
TC-RNTI：临时小区无线电网络临时标识符
TDD：时分双工
TMSI：临时移动订户标识
UE：用户实体/设备(移动终端)
UL：上行链路
WiMAX：微波接入全球互通
经由无线通信网络，诸如LTE系统的机器类通信(MTC)使能用于可穿戴电子设备、智能电器、智能仪表等的数据服务。与现有的LTE网络相比，增强型MTC(eMTC)允许15-20dB以上增强覆盖，并且降低功耗。为支持15-20dB以上的增强覆盖，与接收机中软组合一起，使用重复的控制信道和数据信道。在下行链路和上行链路中，eMTC用户设备(UE)的带宽均被降低到1.4MHz。在某些配置中，单个eMTC UE可以随时间，跨整个系统带宽调谐到不同的1.4MHz窄带。可以意识到，eMTC UE不能在具有大于1.4MHz的带宽的系统中接收PDCCH(因为PDCCH跨越由3GPP定义的整个系统带宽)。使用M-PDCCH(其基于由3GPP定义的EPDCCH)反而可以是用于向eMTC UE传送控制消息的自然解决方案。可以仅在系统带宽内的PRBs的子集上传送M-PDCCH。
由于预期eMTC UE的数量很高，特别是当eMTC UE约在相同时间执行随机接入时，可能会发生接入拥塞。例如，在大量eMTC UE约在相同时间发起随机接入时，竞争解决消息——也被称为Msg4——的拥塞会变得严重。
eMTC UE通过在时频资源中的随机接入信道(RACH)(也称为Msg1)上向eNB传送前导序列来发起随机接入。PRACH时频资源由较高层配置，例如，在系统信息块(SIB)中广播。eMTC UE选择六十四(64)个RACH前导码之一以在PRACH时频资源中传输。因此，两个或以上eMTC UE可以发送同一帧中的同一前导序列。响应于接收到Msg1，eNB发送随机接入响应(RAR)(也被称为Msg2)。RAR包括分配给eMTC UE的临时小区无线电网络临时标识符(TC-RNTI)和上行链路(UL)准许。Msg2在物理下行链路共享信道(PDSCH)上被传送，并且由在MTC物理下行链路控制信道(M-PDCCH)上传送的DL准许调度。用于承载调度RAR的DL准许的M-PDCCH在根据预定规则确定的时频资源中传送。由承载RAR的PDSCH使用的时频资源由调度RAR的DL准许指示。
在接收到RAR之后，eMTC UE使用UL准许来发送无线电资源控制(RRC)连接请求(也被称为Msg3)。用于传输Msg3的频率资源由UL准许指示。响应于接收到Msg3，eNB发送竞争解决消息(也被称为Msg4)。Msg4在PDSCH上被传送，并且由在M-PDCCH上传送的DL准许调度。在发送Msg3之后，eMTC UE发起定时器(mac-ContentionResolutionTimer)，并且针对调度Msg4的DL准许，持续监听M-PDCCH，直到接收到Msg4或定时器届满为止。通常，UE监测同一频率资源以接收调度Msg2的DL准许和调度Msg4的DL准许。对具有覆盖增强的eMTC UE，可以在多个子帧上重复传输其M-PDCCH和PDSCH。在具有覆盖增强的多个eMTC UE发起随机接入过程的情况下，对传输调度用于多个eMTC UE的Msg4的DL准许，M-PDCCH容量变得受限。结果，eMTC UE需要在更多的子帧中针对调度Msg4的DL准许监听M-PDCCH，这增加了其功耗。
发明内容
公开了一种在无线通信系统中在eMTC UE的随机接入期间减轻拥塞的装置。方法和系统也执行该装置的功能。在一个实施例中，该装置包括具有在移动电信网络上通信的无线电收发器和处理器的设备。在不同实施例中，处理器控制所述无线电收发器在第一时频资源上传送物理随机接入信道(PRACH)前导码。处理器还针对在第三时频资源上调度随机接入响应(RAR)的第一下行链路(DL)准许，监听第二时频资源，该随机接入响应(RAR)对应于传送的PRACH前导码，以及控制所述无线电收发器在所述第三时频资源上接收所述RAR。处理器进一步控制所述无线电收发器在第四时频资源上传送连接请求消息，其中，基于所述RAR来确定所述第四时频资源。此外，处理器基于时频资源索引来确定第五时频资源，其中，所述RAR包括所述时频资源索引。此外，处理器针对调度竞争解决消息的第二DL准许监听所述第五时频资源。
在一些实施例中，所述时频资源索引包括时延索引。在另外的实施例中，处理器在基于所述时延索引的延迟量之后，启动竞争解决定时器。在某些实施例中，所述时延索引指示多个子帧，以及其中，在所述第四时频资源中的最后一个子帧之后，所述第五时频资源至少开始所指示的多个子帧。在一些实施例中，所述第二和第五时频资源具有相同的频率资源。
在某些实施例中，所述时频资源索引包括频率索引，以及其中，所述第五时频资源的频率资源由所述频率索引指示。在另外的实施例中，所述时频资源索引包括时延索引，其中，所述时延索引指示多个子帧，以及其中，在所述第四时频资源中的最后一个子帧之后，所述第五时频资源至少开始所指示的多个子帧。在一些实施例中，所述RAR包括包含所述时频索引的字段。
用于设备的方法包括在第一时频资源上传送物理随机接入信道(PRACH)前导码。该方法还包括针对在第三时频资源上调度随机接入响应(RAR)的第一下行链路(DL)准许监听第二时频资源，该随机接入响应(RAR)对应于传送的PRACH前导码；以及在所述第三时频资源上接收所述RAR。该方法进一步包括在第四时频资源上传送连接请求消息，其中，基于所述RAR来确定所述第四时频资源。此外，该方法包括基于时频资源索引来确定第五时频资源，其中，所述RAR包括所述时频资源索引。此外，该方法包括针对调度竞争解决消息的第二DL准许监听所述第五时频资源。
在一些实施例中，所述时频资源索引包括时延索引。在另外的实施例中，该方法包括在基于所述时延索引的延迟量之后，启动竞争解决定时器。在某些实施例中，所述时延索引指示多个子帧，以及其中，在所述第四时频资源中的最后一个子帧之后，所述第五时频资源至少开始所指示的多个子帧。在一些实施例中，所述第二和第五时频资源具有相同的频率资源。
在某些实施例中，所述时频资源索引包括频率索引，以及其中，所述第五时频资源的频率资源由所述频率索引指示。在另外的实施例中，所述时频资源索引包括时延索引，其中，所述时延索引指示多个子帧，以及其中，在所述第四时频资源中的最后一个子帧之后，所述第五时频资源至少开始所指示的多个子帧。在一些实施例中，所述RAR包括包含所述时频索引的字段。
还公开了一种包括网络设备的装置，具有在无线电信网络上，与至少一个用户设备通信的无线电收发器和处理器。在不同实施例中，处理器控制所述无线电收发器在第一时频资源上接收至少一个物理随机接入信道(PRACH)前导码。处理器还确定时频资源索引。处理器进一步控制所述无线电收发器在第二时频资源上传送第一下行链路(DL)准许，所述第一DL准许在第三时频资源上调度对应于所接收的PRACH前导码的随机接入响应(RAR)。所述RAR包括所述时频资源索引。此外，处理器控制所述无线电收发器在第四时频资源上接收连接请求消息，其中，基于所述RAR来确定所述第四时频资源。此外，处理器控制所述无线电收发器在第五时频资源上传送第二DL准许，所述第二DL准许调度竞争解决消息，其中，所述第五时频资源基于所述时频资源索引。
在一些实施例中，所述时频资源索引包括时延索引。在某些实施例中，所述时延索引指示多个子帧，以及其中，在所述第四时频资源中的最后一个子帧之后，所述第五时频资源至少开始所指示的多个子帧。在一些实施例中，所述第二和第五时频资源具有相同的频率资源。
在某些实施例中，所述时频资源索引包括频率索引，以及其中，所述第五时频资源的频率资源由所述频率索引指示。在另外的实施例中，所述时频资源索引包括时延索引，其中，所述时延索引指示多个子帧，以及其中，在所述第四时频资源中的最后一个子帧之后，所述第五时频资源至少开始所指示的多个子帧。在一些实施例中，所述RAR包括包含所述时频索引的字段。
用于网络设备的方法包括在第一时频资源上接收至少一个物理随机接入信道(PRACH)前导码。该方法还包括确定时频资源索引。该方法进一步包括在第二时频资源上传送第一下行链路(DL)准许，所述第一DL准许在第三时频资源上调度对应于所接收的PRACH前导码的随机接入响应(RAR)。所述RAR包括所述时频资源索引。此外，该方法包括在第四时频资源上接收连接请求消息。基于所述RAR来确定所述第四时频资源。此外，该方法包括在第五时频资源上传送第二DL准许，所述第二DL准许调度竞争解决消息，其中，所述第五时频资源基于所述时频资源索引。
在一些实施例中，所述时频资源索引包括时延索引。在某些实施例中，所述时延索引指示多个子帧，以及其中，在所述第四时频资源中的最后一个子帧之后，所述第五时频资源至少开始所指示的多个子帧。在一些实施例中，所述第二和第五时频资源具有相同的频率资源。
在某些实施例中，所述时频资源索引包括频率索引，以及其中，所述第五时频资源的频率资源由所述频率索引指示。在另外的实施例中，所述时频资源索引包括时延索引，其中，所述时延索引指示多个子帧，以及其中，在所述第四时频资源中的最后一个子帧之后，所述第五时频资源至少开始所指示的多个子帧。在一些实施例中，所述RAR包括包含所述时频索引的字段。
附图说明
通过参考在附图中所示的具体实施例，将渲染上文简述的实施例的更具体描述。理解到这些附图仅描绘了一些实施例，因此不被认为是范围的限制，将通过使用附图，通过附加的特征和细节来描述和解释实施例，其中：
图1是示出用于减轻eMTC UE的随机接入期间的拥塞的无线通信系统的一个实施例的示意性框图；
图2是示出用于减轻eMTC UE的随机接入期间的拥塞的、eMTC UE和网络设备之间的随机接入过程的一个实施例的框图；
图3A是示出用于减轻eMTC UE的随机接入期间的拥塞的、多个eMTC UE与网络设备之间的随机接入过程的一个实施例的图；
图3B是示出用于减轻eMTC UE的随机接入期间的拥塞的随机接入响应消息的一个实施例的框图；
图4A是示出多个eMTC UE与网络设备之间的随机接入过程的另一实施例的另一图；
图4B是示出用于减轻eMTC UE的随机接入期间的拥塞的随机接入响应消息的另一实施例的框图；
图5是示出可以用于减轻eMTC UE的随机接入期间的拥塞的装置的一个实施例的示意性框图；
图6是示出可以用于减轻eMTC UE的随机接入期间的拥塞的装置的另一实施例的示意性框图；
图7A是示出用于从用户设备减轻eMTC UE随机接入期间的拥塞的方法的一个实施例的示意流程图；以及
图7B是示出用于从网络设备减轻eMTC UE随机接入期间的拥塞的方法的一个实施例的示意流程图。
具体实施方式
本领域的技术人员应意识到，实施例的各个方面可以实现为系统、装置、方法或程序产品。因此，实施例可以采用以下形式：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、驻留软件、微代码等)，或硬件方面和软件方面结合的实施方式，本文可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，实施例可以采用以存储机器可读代码、计算机可读代码和/或程序代码——此后统称为代码——的一个或多个计算机可读存储设备体现的程序产品的形式。存储设备可以是有形的、非瞬时和/或非传输的。存储设备可以不体现信号。在某些实施例中，存储设备可以仅采用访问代码的信号。
可以采用一个或多个计算机可读介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可以是存储代码的存储设备。存储设备可以是例如但不限于电、磁、光、电磁、红外、全息、微机械、或半导体系统、装置或设备，或者上述的任意适当的组合。
存储设备的更具体示例(非穷举列表)包括下述：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(“RAM”)、只读存储器(“ROM”)、可擦除可编程只读存储器(“EPROM”或闪存)、便携式光盘只读存储器(CD-ROM)、光存储设备、磁存储设备、或者上述的任意适当的组合。在本文档的上下文中，计算机可读存储介质可以是包含或存储用于由指令执行系统、装置或者设备使用或者与其结合的程序的任何有形介质。
用于执行实施例的操作的代码可以是任意多行并且可以以一个或多个编程语言的任意组合来编写，所述编程语言包括面向对象的编程语言，诸如Python,Ruby,Java、Smalltalk、C++等，以及常规的过程编程语言，诸如“C”编程语言等，和/或机器语言，诸如汇编语言。代码可以完全地在用户的计算机上执行、部分地在用户的计算机上执行、作为独立的软件包执行、部分在用户的计算机上以及部分在远程计算机上执行、或者完全地在远程计算机或服务器上执行。在后一情况下，远程计算机可以通过包括局域网(“LAN”)或广域网(“WAN”)的任意类型的网络来连接到用户的计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如，使用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
在整个说明书中参考“一个实施例”、“实施例”或类似的语言是指结合该实施例所述的特定特征、结构、或特性被包括在至少一个实施例中。因此，在整个说明书中出现的短语“在一个实施例中”或“在实施例中”可以是指，但并不必定均指同一实施例，而是指“一个或多个，但并非全部实施例”，除非另有明确说明。术语“包含”、“包括”、“具有”和其变形是指“包括但不限于”，除非另有明确说明。列举的项目清单并不意味着任何或所有的项目是互斥的，除非另有明确说明。术语“一”、“一个”和“该”也是指“一个或多个”，除非另有明确说明，。
此外，实施例的所述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式组合。在下述描述中，提供了很多具体的细节，诸如编程、软件模块、用户选择、网络交易、数据库查询、数据库结构、硬件模块、硬件电路、硬件芯片等的示例，以提供实施例的全面理解。然而，本领域技术人员将认识到，在没有一个或多个这些具体的细节的情况下，或通过其他的方法、组件、材料等也可以实施实施例。在其他实例中，并未详细示出或描述众所周知的结构、材料或操作，以避免模糊实施例的方面。
在下文中，参考根据实施例的方法、装置、系统和程序产品的示意性流程图和/或示意性框图，描述实施例的方面。应理解到，可以由代码实现示意性流程图和/或示意性框图的每个框，以及示意性流程图和/或示意性框图中的框的组合。这些代码可以被提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，以生产机器，使得指令在经由计算机或其他可编程数据处理装置的处理器执行时，产生用于实现示意性流程图和/或示意性框图中的一个或多个框中指定的功能/动作的装置。
也可以把代码存储在存储设备中，指示计算机、其他可编程数据处理装置、或其他设备以特定的方式工作，从而被存储在存储设备中的指令产生包括实现在示意性流程图和/或示意性框图中的一个或多个框中指定的功能/动作的指令的制造制品。
代码还可以被加载到计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备上，以使在计算机、其他可编程装置或其他设备上执行一系列操作步骤来产生计算机实现的过程，使得在计算机或其他可编程装置上执行的指令提供用于实现在流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作的处理。
附图中的示意性流程图和示意性框图示出了根据各个实施例的装置、系统、方法和计算机程序产品的可能实施方式的架构、功能和操作。在这点上，示意性流程图和/或示意性框图中的每个框可以表示模块、区段或代码部分，其包括用于实现(一个或多个)指定的逻辑功能的代码的一个或多个可执行指令。
还应当注意到，在一些替代实施方式中，框中所标注的功能也可以不按附图中所标注的顺序发生。例如，连续示出的两个框实际上可以基本同时执行，或者块有时也可以按相反的顺序执行，这取决于所涉及的功能。可以想到，在功能、逻辑或效果上等同于所示附图的一个或多个块或其部分的其他步骤和方法。
尽管在流程图和/或框图中采用各种箭头类型和线条类型，但是它们被理解为不限制相应实施例的范围。实际上，可以使用一些箭头或其他连接方式来仅指示所示的实施例的逻辑流程。例如，箭头可以指示所示的实施例的所列举的步骤之间的未指定持续时间的等待或监测时段。还将注意到，框图和/或流程图中的每个框、以及框图和/或流程图中的框的组合可以由执行指定功能或动作的基于专用硬件的系统，或者专用硬件和代码的组合来实现。
每个图中的元件的描述可以参考前面的图的元件。相同的数字在所有图中指代相同的元件，包括相同元件的替代实施例。
总体上，所公开的实施例描述了在无线电电信网络，大量eMTC UE同时执行随机接入的系统——诸如LTE系统——中，在eMTC UE的随机接入期间减轻拥塞。有利地，与常规方法相比，所公开的实施例减少了eMTC UE的功耗。所公开的实施例对覆盖率差的eMTC UE，即，要求重复传输同一信息的eMTC UE也是有利的。
图1图示用于减轻eMTC UE的随机接入期间的拥塞的无线通信系统100的实施例。在一个实施例中，无线通信系统100包括一个或多个用户设备(UE)105、一个或多个网络设备110以及一个或多个eMTC UE 115。即使在图1中图示特定多个UE 105、网络设备110和eMTC UE115，本领域技术人员将认识到，无线通信系统100中可以包括任何多个UE 105、网络设备110和eMTC UE 115。
在一个实施例中，UE 105可以包括计算设备，诸如台式计算机、膝上型计算机、个人数字助理(“PDA”)、平板电脑、智能电话、智能电视(例如连接到互联网的电视)、机顶盒、游戏控制台、安全系统(包括安全摄像机)、车载计算机、网络设备(例如路由器、交换机、调制解调器)等。在一些实施例中，UE 105包括可穿戴设备，诸如智能手表、健身带、光学头戴式显示器等。此外，UE 105可以被称为订户单元、移动站、移动台、用户、终端、移动终端、固定终端、远程单元、订户站、用户终端、或者通过本领域中使用的其他术语。UE105可以经由UL通信信号，直接与一个或多个网络设备110通信。
网络设备110可以分布在地理区域上。在某些实施例中，网络设备110也可以被称为接入点、接入终端、基座、基站、基站单元、节点B、增强型节点B(eNB)、家庭节点-B、中继节点、或者本领域中使用的任何其他术语。网络设备110通常是包括可通信地耦合到一个或多个对应的网络设备110的一个或多个控制器的无线电接入网络的一部分。无线电接入网络通常可通信地耦合到一个或多个核心网络，该核心网络可以耦合到其他网络，如互联网和公共交换电话网络，以及其他网络。无线电接入和核心网络的这些和其他元件没有被示出，但是通常是由本领域普通技术人员所熟知的。
在一个实施例中，eMTC UE 115可以包括诸如可穿戴电子设备、智能仪表、智能电器、智能传感器等的计算设备。eMTC UE 115具有比UE 105更低的复杂度。在一些实施例中，与常规UE 105相比，eMTC UE 115支持减少的带宽，降低的传输功率和/或对下行链路传输模式的减少的支持。例如，在下行链路和上行链路两者中，eMTC UE的带宽均可以被降低到1.4MHz。在某些实施例中，eMTC UE 115经由功耗降低技术来支持超长的电池寿命。在一个实施例中，eMTC UE获取数据并且将其传送到另一节点或机器。在一些实施例中，容忍延迟来往eMTC UE 115的业务。
在一个实施方式中，无线通信系统100符合3GPP LTE协议，其中，网络设备110在DL上使用OFDM调制方案传输，并且UE 105和eMTC UE 115在UL上使用SC-FDMA方案传输。然而，更一般地，无线通信系统100可以实现一些其他开放或专有通信协议，例如WiMAX以及其他协议。本公开不旨在限于任何具体的无线通信系统架构或协议的实施方式。
网络设备110经由无线通信链路，服务于服务区——例如小区或小区区域——内的多个UE 105和/或eMTC UE 115。例如，每个网络设备110可以支持多个服务小区，每个服务小区包括其上传送包含网络信令和/或用户数据的无线信号的分量载波。网络设备110在时域、频域和/或空间域中，传送DL通信信号以服务于UE 105和/或eMTC UE115。网络设备110还从服务小区内的一个或多个UE 105和/或eMTC UE 115接收UL通信信号。例如，网络设备110可以从多个eMTC UE115接收随机接入前导序列和/或连接请求消息。作为另一示例，网络设备110可以响应于接收到随机接入前导序列和/或连接请求消息，将随机接入响应(RAR)和/或竞争解决消息传送到多个eMTC UE 115。
在LTE系统中，网络设备110向UE 105指示使用在物理下行链路控制信道(PDCCH)上传送的DL准许来调度PDSCH。在一些实施例中，网络设备110向eMTC UE 115指示使用在MTC PDCCH(M-PDCCH)上传送的DL准许来调度PDSCH。在某些实施例中，DL准许对应于下行链路控制信息(DCI)格式。不同的字段可以被包括在DL准许中以传达与对应的PDSCH有关的信息。在一些实施例中，DCI可以包括其他控制信息。
与常规PDCCH相比，可以降低M-PDCCH的带宽，以便支持与常规UE 105相比被限制到降低的带宽的eMTC UE 115。在一些实施例中，M-PDCCH由一个或两个物理资源块(PRB)集组成。每个M-PDCCHPRB集的大小可以是两个、四个或六个PRB对，一个PRB对占用子帧的两个连续时隙。M-PDCCH的具体大小和位置是应用特定的，因此可以在网络设备110之间变化。
图2是示出根据本公开的实施例，eMTC UE 201与网络设备202之间的随机接入过程200的一个实施例的框图。eMTC UE 201可以基本上类似于上文参考图1所述的eMTC UE115。网络设备202也基本上类似于上文参考图1所述的网络设备110。
eMTC UE 201将前导序列205作为时频资源中的第一消息传送到网络设备202。在一些实施例中，前导序列205可以是六十四(64)个可用的PRACH前导码中的一个。在另外的实施例中，eMTC UE 201随机选择PRACH前导码。在某些实施例中，用于传输第一消息的时频资源确定eMTC UE 201最初向网络设备202标识其自身的随机接入无线电网络临时标识(RA-RNTI)。然后，eMTC UE 115等待来自网络设备202的响应(例如，随机接入响应(RAR)210)。在某些实施例中，如果eMTC UE 201未从网络设备202接收到任何响应，则其增加其功率(以固定的步长)并且再次传送前导序列205。
响应接收到前导序列205，网络设备202将RAR 210传送到eMTC UE 201。在一些实施例中，网络设备202针对其接收的每个前导序列205传送RAR 210。因此，如果两个或以上eMTC UE 201传送相同的前导序列205，则网络设备202可以用单个RAR 210响应。在由具有由RA-RNTI扰频的CRC的M-PDCCH调度的PDSCH中发送RAR 210。可以在同一PDSCH中传送多个RAR(对应于多个接收的PRACH前导码)。RAR 210可以包括上行链路准许、临时小区-RNTI(TC-RNTI)和定时提前值(以补偿由eMTC UE 201和网络设备202之间的距离引起的往返延迟)。在一个实施例中，RAR 210还包括用来减轻eMTC UE201的随机接入期间的拥塞的时频资源索引。在下文中，参考图3A、3B、4A和4B，更详细地描述时频资源索引。
响应于接收到RAR 210，eMTC UE 201识别经由RAR 210分配给它的上行链路资源和TC-RNTI。eMTC UE 201进一步识别时频资源索引。eMTC UE 201在所识别的上行链路资源上传送RRC连接请求消息215。RRC连接请求消息215可以包括TC-RNTI、UE标识(例如临时移动用户标识(TMSI))以及连接到网络设备202的原因。
在一个实施例中，eMTC UE 201响应于发送连接请求消息215而启动定时器(例如，mac-ContentionResolutionTimer)，并且针对响应(例如，竞争解决消息220)持续监听M-PDCCH。在另一实施例中，eMTC UE 201推迟启动定时器和监听M-PDCCH达由时频资源索引指示的时间量。例如，时频资源索引可以指示eMTC UE 201在启动定时器并且针对竞争解决消息220监听M-PDCCH之前应当等待八个子帧(例如，8ms的持续时间)。
响应于接收到RRC连接请求消息215，网络设备202向eMTC UE201传送竞争解决消息220。竞争解决消息220包括竞争解决信息以及RRC连接建立消息。网络设备202经由PDSCH传送竞争解决消息220，并且经由M-PDCCH来调度竞争解决消息220。例如，M-PDCCH可以包括指向PDSCH的DL准许。在一些实施例中，调度竞争解决消息220的特定M-PDCCH基于TC-RNTI。在其他实施例中，调度竞争解决消息220的特定M-PDCCH基于eMTC UE 201的覆盖增强等级(CE级)。在其他实施例中，调度竞争解决消息220的特定M-PDCCH基于被包括在RAR 210中的时频资源索引。
在一些实施例中，eMTC UE 201在定时器(例如(mac-ContentionResolutionTimer))届满之前可能没有接收竞争解决消息220。在这些情况下，eMTC UE 201认为随机接入过程200不成功，并且通过发送前导序列205重新开始。
图3A是示出用于减轻eMTC UE的随机接入期间的拥塞的、多个eMTC UE 301-302与网络设备303之间的随机接入过程300的图。eMTC UE 301-302可以基本上类似于上文参考图1所述的eMTC UE115。网络设备303可以基本上类似于上文参考图1所述的网络设备110。
其中，eMTC UE 301传送第一消息(Msg1)305a，而eMTC UE 302也大致在相同的时间传送Msg1 305b。例如，eMTC UE 301-302可以在同一子帧期间传送PRACH。eMTC UE 301-302两者均在同一频率位置传送。例如，eMTC UE 301-302两者均具有相同的CE等级，因此，在同一频率位置处发送它们的Msg1 305a-b。
响应于Msg1 305a-b，网络设备303向eMTC UE 301和eMTC UE302两者发送第二消息(Msg2)310。网络设备303在PDSCH上传送Msg2 310并且在M-PDCCH上传送对应的DL准许。因为eMTC UE301-302在同一时间和频率位置上发送它们的Msg1，可以在同一PDSCH中将Msg2传送到eMTC UE 301-302。针对eMTC UE 301和eMTC UE 302中的每一个，网络设备303调度包含RAR的一个数据单元。在一个实施例中，Msg2 310包括RAR 210，其包括时延索引330，如图3B所示。每个RAR 210包括用于各个eMTC UE的Msg3 315传输的资源分配。在一些实施例中，eMTC UE 301-302在增强的覆盖范围中操作，因此要求M-PDCCH重复311并且RAR重复312。在一个实施例中，重复次数基于eMTC UE 301-302的覆盖增强(CE)等级，其中，较高的CE等级可以具有比较低的CE等级更多的重复。
响应于Msg2 310，eMTC UE 301-302中的每一个识别用于各个eMTC UE的Msg3传输的资源分配，其可以在不同的窄带中。因此，eMTC UE 301使用第一UL资源分配来传送Msg3315a，并且eMTC UE302使用第二UL资源分配来传送Msg3 315b。在发送Msg3 315a之后，eMTCUE 301启动定时器(例如，mac-ContentionResolutionTimer)并且开始针对Msg4 320a的监听(例如，针对调度Msg4 320a的DL准许监听M-PDCCH)。
然而，用于eMTC UE 302的RAR 210包括具有时延索引330的时频资源索引，该时延索引330指示eMTC UE 302延迟启动定时器(mac-ContentionResolutionTimer)并且还延迟针对Msg4 320b监听(例如，针对调度Msg4 320b的DL准许监听M-PDCCH)的延迟时间325。延迟时间325的长度可以由网络设备303通过将新的比特字段包括在RAR 210中来指示，如下文参考图3B所述。延迟时间325减轻了时域中的Msg4接收的拥塞。通过在延迟时间325期间不监听M-PDCCH，eMTC UE 302节省功率，因为监听M-PDCCH将是徒劳的。在一些实施例中，eMTC UE 301-302在增强的覆盖范围中操作，因此要求与Msg4320a相关联的M-PDCCH重复321a和PDSCH重复322a以及与Msg4320b相关联的M-PDCCH重复321b和PDSCH重复322b。
在一些实施例中，延迟时间325由UE开始针对调度Msg4 320a(或320b)的DL准许监听M-PDCCH的第一子帧与被用来传送Msg3315a(或315b)的频率资源中的最后一个子帧之间的时间段组成。该实施例反映了在UE发送Msg3之后设置竞争解决定时器的当前3GPP规范。在其他实施例中，延迟时间325由eMTC UE 115开始针对调度Msg4 320a(或320b)的DL准许监听M-PDCCH的第一子帧与被用来接收RAR的时频资源、被用来接收调度RAR的DL准许的时频资源，甚至被用来传送PRACH前导码的时频资源中的最后一个子帧之间的时间段组成。
在一个实施例中，由eMTC UE 302使用来针对调度Msg4 320b的DL准许监听M-PDCCH 321b的频率资源与由eMTC UE用来传送Msg1305b的频率资源相同。在另一实施例中，由eMTC UE 302用于针对调度Msg4 320b的DL准许监听M-PDCCH 321b的频率资源与由eMTCUE用来针对调度RAR 312的DL准许监听M-PDCCH 311DL的频率资源相同。在又一实施例中，由eMTC UE 302用来针对调度Msg4 320b的DL准许监听M-PDCCH 321b的频率资源与由eMTCUE用来接收RAR 312的频率资源相同。在又一实施例中，由eMTC UE 302用来针对调度Msg4320b的DL准许监听M-PDCCH 321b的频率资源与由eMTC UE用来传送Msg3 315b的频率资源相同。
图3B是示出用于减轻eMTC UE的随机接入期间的拥塞的随机接入响应消息210的一个实施例的框图。如所示，RAR 210可以包括时频资源索引字段，诸如指定延迟时间325的延迟时间索引330。延迟时间索引330可以包括一个或多个比特。在非限制性示例中，可以使用三个比特值来编码延迟时间325。在一些实施例中，延迟时间索引330可以指示eMTC UE302应当延迟启动定时器和监听M-PDCCH的子帧的数量。在一个实施例中，可以以子帧为单位(例如，1ms)来测量延迟时间325，然而，在其他实施例中可以使用其他测量单位。在等待指定的延迟时间325之后，eMTC UE 302启动定时器并且开始针对调度Msg4 320b的DL准许监听M-PDCCH。
网络设备303确定eMTC UE 302的时延索引330。例如，由于M-PDCCH资源有限，并且由于大量的eMTC UE 115可能正执行对网络设备303的随机接入，网络设备303可以确定在与Msg4 320a不同的帧(或子帧)中发送Msg4 320b，即使eMTC UE 301-302两者几乎同时启动随机接入过程。在一个实施例中，用于eMTC UE 301的RAR210包括时间延迟索引为零(即，指示eMTC UE 301没有延迟时间)的时频资源索引330。
图4A是示出多个eMTC UE 115(未示出)和网络设备110(未示出)之间的随机接入过程400的另一图。图4A在时频图上图示随机接入过程400。假设对应于每一PRACH资源集的RAR存在一个M-PDCCH。eMTC UE 115可以基于被用于Msgl传输的PRACH资源，确定用于RAR的M-PDCCH。在此定义四个PRACH资源集，每个PRACH资源集与覆盖增强(CE等级)相关联。所图示的实施例示出四个CE等级(例如，CE0、CE1、CE2和CE3)，其中CE0是最低CE等级，而CE3是最高CE等级。PRACH资源集定义了eMTC UE 115传送其Msg1的窄带。在某些实施例中，在由网络设备110广播的系统信息块(SIB)中指示PRACH资源集。也可以在SIB广播用于被用来传送调度对应于四个不同PRACH资源集的RAR的DL准许的M-PDCCH的不同配置。基于发送Msg1的子帧中的窄带，eMTC UE 115导出RA-RNTI。
基于其RSRP测量，每个eMTC UE 115确定其CE等级，因此，选择对应于其CE等级的四个PRACH资源集中的一个来使用。在该PRACH资源集内，eMTC UE 115选择一个前导码。如所示，至少两个eMTC UE 115在CE0PRACH资源集上传送Msg1 405a，至少两个eMTC UE 115在CE1PRACH资源集上传送Msg1 405b，至少两个eMTC UE115在CE2PRACH资源集上传送Msg1405c，以及至少两个eMTC UE115在CE3PRACH资源集上传送Msg1 405d。eMTC UE 115在RAR监听时间窗口420期间，针对调度RAR的DL准许监听对应于它们各自的PRACH资源的M-PDCCH。每个eMTC UE 115基于其CE等级，使用RA-RNTI解码用于RAR的相应的M-PDCCH，然后根据在M-PDCCH上传送的DL准许来接收其RAR。
在网络设备110从每个eMTC UE 115接收Msg1 405a-d之后，网络设备110知道对应于每个eMTC UE 115的CE等级，并且根据同一CE等级将Msg2 410a-d发送到eMTC UE 115。如所示，每个Msg2 410a-d至少包括在每个PRACH资源集上传送的、用于至少两个eMTC UE 115的第一RAR和第二RAR。在一些实施例中，每个RAR包括如图4B所示的包括频率索引430的RAR210。频率索引430指示eMTC UE 115将在其上针对调度Msg4的DL准许监听M-PDCCH的频率资源(例如，窄带)。
如所示，网络设备110可以将与CE0PRACH集(也被称为“CE0eMTC UE”)相关联的eMTC UE 115指向针对专用于CE0eMTC UE的Msg4监听第一M-PDCCH 415a。在一些实施例中，网络设备110可以向CE0eMTC UE传送具有频率索引430的RAR 210，其中，频率索引430指示第一M-PDCCH 415a的特定频率资源(例如，窄带)，如下文参考参考图4B所述。
网络设备110可以至少将与CE1PRACH集(也被称为“CE1eMTC UE”)相关联的第一eMTC UE 115指向针对专用于该eMTC UE 115的Msg4监听第二M-PDCCH 415b并且至少将第二CE1eMTC UE 115指向针对专用于该eMTC UE 115的Msg4监听第三M-PDCCH 415c。例如，包括在指向第一CE1eMTC UE 115的RAR 210中的频率索引430可以指示第二M-PDCCH 415b的频率资源。作为另一示例，包括在指向第二CE1eMTC UE 115的RAR 210中的频率索引430可以指示第三M-PDCCH 415c的频率资源。
网络设备110可以至少将与CE2PRACH集(也被称为“CE2eMTC UE”)相关联的第一eMTC UE 115指向针对专用于该eMTC UE 115的Msg4监听第四M-PDCCH 415d并且至少将第二CE2eMTC UE 115指向针对获得专用于该eMTC UE 115的Msg4监听第五M-PDCCH415e。例如，被包括在指向第一CE2eMTC UE 115的RAR 210中的频率索引430可以指示第四M-PDCCH415d的频率资源。作为另一个示例，被包括在指向第二CE2eMTC UE 115的RAR 210中的频率索引430可以指示第五M-PDCCH 415e的频率资源。
网络设备110可以至少将与CE3PRACH集(也被称为“CE3eMTC UE”)相关联的第一eMTC UE 115指向针对专用于该eMTC UE 115的Msg4监听第六M-PDCCH 415f并且至少将第二CE3eMTC UE 115指向针对专用于该eMTC UE 115的Msg4监听第七M-PDCCH 415g。例如，被包括在指向第一CE3eMTC UE 115的RAR 210中的频率索引430可以指示第六M-PDCCH 415f的频率资源。作为另一示例，被包括在指向第二CE3eMTC UE 115的RAR 210中的频率索引430可以指示第七M-PDCCH 415g的频率资源。
图3A图示的延迟时间325会导致一些eMTC UE 115的大的等待时间，以完成随机接入过程，其中，大量eMTC UE 115在相同时间段期间尝试接入网络设备110。因此，为了减少随机接入过程的等待时间，网络设备110可以在多个窄带上并行地(例如，在同一时间内)传送用于大量的eMTC UE 115的Msg4。因此，所有eMTC UE 115可以在较短的时间量内接收它们各自的Msg4。因此，针对同样大量的eMTC UE 115，随机接入过程400比常规的随机接入过程更快地完成。另外，对同样大量的eMTC UE 115，与传统的随机接入过程相比，随机接入过程400节省eMTC UE 115的功率。
图4B是示出用于减轻eMTC UE 115的随机接入期间的拥塞的随机接入响应消息210的另一实施例的框图。如所示，RAR 210可以包括诸如频率索引430的时频资源索引字段，其指定eMTC UE 115将在其上针对调度竞争解决消息(Msg4)的DL准许监听M-PDCCH的频率资源。频率索引430可以包括一个或多个比特。在非限制性示例中，可以使用4比特值来编码频率资源。在一些实施例中，频率索引430可以指示eMTC UE505应当在其上针对调度Msg4的DL准许监听M-PDCCH的窄带。
在一些实施例中，RAR 210可以不包括频率索引430。在一个实施例中，接收无频率索引430的RAR 210的eMTC UE 115可以在由eMTC UE使用以传送Msg1的同一窄带上监听M-PDCCH(以调度Msg4)。在另一示例中，接收无频率索引430的RAR 210的eMTC UE115可以在由eMTC UE使用以针对调度RAR的DL准的监听M-PDCCH的同一窄带上监听M-PDCCH(以调度Msg4)。在又一实施例中，接收无频率索引430的RAR 210的eMTC UE 115可以在由eMTC UE使用以接收RAR 312的同一窄带上监听M-PDCCH(以调度Msg4)。在另一实施例中，接收无频率索引430的RAR 210的eMTC UE115可以在由eMTC UE 115用于Msg3传输的同一窄带上监听M-PDCCH(以调度Msg4)。
在某些实施例中，RAR 210可以包括时延索引330和频率索引430这两者。因此，eMTC UE 115可以延迟启动mac-ContentionResolutionTimer达在时延索引330中指定的延迟时间并且在延迟时间结束时，可以针对调度竞争解决消息(Msg4)的DL准许监听在频率索引430中指定的频率资源。在其他实施例中，RAR 210可以包括频率索引430，但不包括时延索引330。由此，eMTC UR 115可以在发送RRC连接请求(Msg3)之后启动mac-ContentionResolutionTimer，并且立即针对调度竞争解决消息(Msg4)的DL准许监听频率索引430中指定的频率资源中。
图5图示可以被用于减轻eMTC UE的随机接入期间的拥塞的装置500的一个实施例。装置500包括eMTC UE 115的一个实施例。此外，eMTC UE 115可以包括处理器505、存储器510和收发器525。在一些实施例中，eMTC UE 115可以包括输入设备515和/或显示器520。在某些实施例中，输入设备515和显示器520可以被组合成单个设备，诸如触摸屏。
在一个实施例中，处理器505可以包括能够执行计算机可读指令和/或能够执行逻辑操作的任何已知的控制器。例如，处理器505可以是微控制器、微处理器、中央处理单元(“CPU”)、图形处理单元(“GPU”)、辅助处理单元、现场可编程门阵列(“FPGA”)，或类似的可编程控制器。在一些实施例中，处理器505执行存储在存储器510中的指令以执行本文所述的方法和例程。处理器505可通信地耦合到存储器510、输入设备515、显示器520和收发器525。
在一些实施例中，处理器505控制收发器525向网络设备110发送UL信号和/或从网络设备110接收DL信号。例如，处理器505可以控制收发器525传送RACH时频资源的PRACH前导码。在另一示例中，处理器505可以控制收发器525接收RAR。在另一示例中，处理器505可以控制收发器525在RAR中指示的时频资源上传送消息，如上所述。在某些实施例中，处理器505可以针对特定消息监听经由收发器525接收的DL信号。例如，处理器505可以针对调度对应于所传送的PRACH前同步码的随机存取响应(RAR)的第一下行链路(DL)准许监听时频资源。作为另一示例，处理器525可以基于时频资源索引，针对调度竞争解决消息的第二下行链路(DL)准许监听时频资源。
在一个实施例中，存储器510是计算机可读存储介质。在一些实施例中，存储器510包括易失性计算机存储介质。例如，存储器510可以包括RAM，包括动态RAM(“DRAM”)、同步动态RAM(“SDRAM”)和/或静态RAM(“SRAM”)的RAM。在一些实施例中，存储器510包括非易失性计算机存储介质。例如，存储器510可以包括硬盘、闪存，或者任何其他适当的非易失性计算机存储设备。在一些实施例中，存储器510包括易失性和非易失性计算机存储介质两者。在一些实施例中，存储器510存储与减轻eMTC UE的随机接入期间的拥塞有关的数据。在一些实施例中，存储器510还存储程序代码和相关数据，诸如在eMTC UE 115上操作的操作系统或其他控制器算法。
eMTC UE 115可选地包括输入设备515。在一个实施例中，输入设备515可以包括任何已知的计算机输入设备，包括触摸面板、按钮、键盘、触控笔、麦克风等。在一些实施例中，输入设备515可以与显示器520集成为例如触摸屏或类似的触敏显示器。在一些实施例中，输入设备515包括触摸屏，使得可以使用在触摸屏上显示的虚拟键盘和/或通过在触摸屏上手写来输入文本。在一些实施例中，输入设备515包括两个或以上不同的设备，诸如键盘和触摸面板。在某些实施例中，输入设备515可以包括用于监测eMTC UE 115的环境的一个或多个传感器。
eMTC UE 115可选地包括显示器520。在一个实施例中，显示器520可以包括任何已知的电子控制的显示器或显示设备。显示器520可以被设计成输出可视、可听和/或触觉信号。在一些实施例中，显示器520包括能够将可视数据输出给用户的电子显示器。例如，显示器520可以包括但不限于能够向用户输出图像、文本等的LCD显示器、LED显示器、OLED显示器、投影仪或类似的显示设备。作为另一非限制性的示例，显示器520可以包括可佩带的显示器，诸如智能手表、智能眼镜、平视显示器等。此外，显示器520可以是智能电话、个人数字助理、电视机、台式计算机、笔记本(膝上型)计算机、个人计算机、车辆仪表板等的组件。
在某些实施例中，显示器520可以包括用于产生声音的一个或多个扬声器。例如，显示器520可以产生可听警报或通知(例如，嘟嘟声或报时)。在一些实施例中，显示器520包括用于产生振动、运动或其他触觉反馈的一个或多个触觉设备。在一些实施例中，显示器520的全部或部分可以与输入设备515集成。例如，输入设备515和显示器520可以形成触摸屏或类似的触敏显示器。在其他实施例中，显示器520可以位于输入设备515附近。
在一个实施例中，收发器525被配置为与网络设备110无线通信。在某些实施例中，收发器525包括发射机530和接收机535。发射机530被用来将UL通信信号传送到网络设备110以及接收机535被用来从网络设备110接收DL通信信号。例如，发射机530可以在PRACH上传送前导序列，并且稍后传送连接请求消息。作为另一示例，接收机535可以从网络设备110接收RAR。RAR可以包括上文参考图3A、3B、4A和4B所述的时频资源索引，例如时延索引330和/或频率索引430。基于时频资源索引，接收机535可以在由时频资源索引指定的时间和/或频率资源上接收M-PDCCH。
发射机530和接收机535可以是任何适当类型的发射机和接收机。尽管仅示出了一个发射机530和一个接收机535，但是收发器525可以具有任何适当多个发射机525和接收机530。例如，在一些实施例中，eMTC UE 115包括多个发射机530和接收机535对，用于在多个无线网络和/或无线电频带上通信，每个发射机530和接收机535对被配置为在与另一发射机530和接收机535对不同的无线网络和/或无线电频带上通信。
图6图示可以被用来减轻eMTC UE的随机接入期间的拥塞的装置600的另一个实施例。装置600包括网络设备110的一个实施例。此外，网络设备110可以包括处理器605、存储器610、输入设备615、显示器620和收发器625。可以意识到，处理器605、存储器610、输入设备615和显示器620可以分别基本上类似于eMTC UE 115的处理器505、存储器510、输入设备515和显示器520。
在一些实施例中，处理器605控制收发器625向UE 105和/或eMTC UE 115发送DL信号。处理器605还可以控制收发器625从UE105和/或eMTC接收UL信号。例如，处理器605可以控制收发器625在RACH时频资源上接收PRACH前导码。在另一示例中，处理器605可以控制收发器625传送包含时频资源索引的RAR。在又一示例中，处理器605可以控制收发器625在RAR中指示的时频资源上接收连接请求消息。在又一示例中，处理器625可以控制收发器625基于时频资源索引，在时频资源上传送第二DL准许，第二DL准许调度竞争解决消息。
在一个实施例中，收发器625被配置为与网络设备110无线通信。在某些实施例中，收发器625包括发射机630和接收机635。发射机630被用来将DL通信信号传送到eMTC UE115以及接收机635被用于从eMTC UE 115接收UL通信信号。例如，接收机635可以在PRACH上接收前导序列。作为另一示例，发射机630可以从eMTC UE 115传送RAR。RAR可以包括时频资源索引，例如上文参考图3A、3B、4A和4B所述的时延索引330和/或频率索引430。
收发器625可以与多个UE 105和/或eMTC UE 115同时通信。例如，发射机630可以传送由多个eMTC UE 115接收的DL通信信号。作为另一示例，接收机635可以同时从多个eMTC UE 115接收UL通信信号。发射机630和接收机635可以是任何适当类型的发射机和接收机。尽管仅示出了一个发射机630和一个接收机635，但是收发器625可以具有任何适当数目的发射机625和接收机630。例如，网络设备110可以服务于多个小区和/或小区区域，其中，收发器625包括用于每个小区或小区区域的发射机630和接收机635。
图7A是示出用于减轻eMTC UE 115的随机接入期间的拥塞的方法700的一个实施例的示意性流程图。在一些实施例中，方法700由诸如eMTC UE 115的装置执行。在某些实施例中，方法700可以由执行程序代码的处理器，例如，微控制器、微处理器、CPU、GPU、辅助处理单元、FPGA等执行。
方法700可以包括在第一时频资源上传送705PRACH前导码。例如，eMTC UE 115可以使用发射机530在第一时频资源上传送705PRACH前导码。在一些实施例中，第一时频资源基于eMTC UE 115的CE等级。PRACH前导码可以从多个可用的PRACH前导序列中选择。
方法700可以包括针对在第三时频资源上调度RAR(对应于所传送的PRACH前导码)的第一DL准许监听710第二时频资源。例如，eMTC UE 115可以使用接收机535来监听710第二时频资源。方法700可以进一步包括在第三时频资源上接收715RAR。例如，eMTC UE 115可以使用接收机535在第三时频资源上接收715RAR。
方法700可以包括在第四时频资源上传送720连接请求消息。例如，eMTC UE 115可以使用发射机530，在第四时频资源上传送720连接请求消息。在一个实施例中，基于RAR来确定第四时频资源。例如，RAR可以包括指示第四时频资源的UL准许。
方法700可以包括基于时频资源索引，确定725第五时频资源。例如，eMTC UE 115可以使用处理器505和存储器510来确定725第五时频资源。时频资源索引可以被包括在RAR中。在一个实施例中，时频资源索引包括时延索引。例如，时延索引可以是RAR中指示子帧数量的字段，其中，从第四时频资源的最后一个子帧之后，第五时频资源至少开始所指示的多个子帧。在另一实施例中，时频资源索引包括频率索引。例如，频率索引可以是RAR中指示特定窄带的字段。在一些实施例中，时频资源索引可以包括时延索引和频率索引。
方法700可以包括针对调度竞争解决消息的第二DL准许监听730第五时频资源。方法700结束。作为示例，eMTC UE 115可以使用接收机535来监听730第五时频资源。在一个实施例中，监听730第五时频资源包括在基于时延索引的延迟量后启动竞争解决计时器。在一些实施例中，第二和第五时频资源具有相同的频率资源。
图7B是示出用于减轻eMTC UE 115的随机接入期间的拥塞的方法750的一个实施例的示意性流程图。在一些实施例中，方法750由诸如网络设备110的装置执行。在某些实施例中，方法750可以由执行程序代码的处理器——例如微控制器、微处理器、CPU、GPU、辅助处理单元、FPGA等执行。
方法750可以包括在第一时频资源上接收755至少一个PRACH前导码。例如，网络设备110可以使用接收机635来接收755至少一个PRACH前导码。在一些实施例中，第一时频资源基于eMTC UE 115的CE等级，其中，在第一时频资源上接收755PRACH前导码包括识别发送PRACH前导码的eMTC UE 115的CE等级。
方法750可以包括确定760时频资源索引。例如，网络设备110可以使用处理器605和存储器610来确定760时频资源索引。在一些实施例中，时频资源索引可以基于在同一时段内传送PRACH前导码的eMTC UE 115的数量。在某些实施例中，时频资源索引可以基于DL时频资源的可用量。
在一个实施例中，时频资源索引包括时延索引。例如，时延索引可以是RAR中指示子帧数量的字段，其中，从第四时频资源的最后一个子帧之后，第五时频资源至少开始所指示的子帧数量。在另一实施例中，时频资源索引包括频率索引。例如，频率索引可以是RAR中指示特定窄带的字段。
方法750可以包括在第二时频资源上传送765第一DL准许。例如，网络设备110可以使用发射机630传送765第一DL准许。在一些实施例中，第一DL准许调度对应于所接收的PRACH前同步码的RAR。在某些实施例中，可以在第三时频资源上调度RAR。RAR可以包括时频资源索引。在一些实施例中，时频资源索引可以包括时延索引和频率索引。
方法750可以包括在第四时频资源上接收770连接请求消息。例如，网络设备110可以使用接收机635来接收770连接请求消息。在一些实施例中，基于RAR确定第四时频资源。
方法750可以包括在第五时频资源上传送第二DL准许。方法750结束。作为示例，网络设备110可以使用发射机630，在第五时频资源上传送775第二DL准许。在一些实施例中，第二DL准许调度竞争解决消息。在某些实施例中，第五时频资源基于时频资源索引。在另一实施例中，第五时频资源和第二时频资源具有相同的频率资源。
实施例可以以其他具体形式来实施。所述的实施例在所有方面仅被认为是示例性的而非限制性的。因此，本发明的范围由所附权利要求而不是由上述描述来指示。落在权利要求的等同的含义和范围内的所有变化都将被包括在其范围内。

Claims (30)

1.一种方法，包括：
在第一时频资源上传送物理随机接入信道(PRACH)前导码；
针对在第三时频资源上调度随机接入响应(RAR)的第一下行链路(DL)准许监听第二时频资源，所述随机接入响应(RAR)对应于传送的PRACH前导码；
在所述第三时频资源上接收所述RAR；
在第四时频资源上传送连接请求消息，其中，基于所述RAR来确定所述第四时频资源；
基于时频资源索引来确定第五时频资源，其中，所述RAR包括所述时频资源索引；以及
针对第二DL准许监听所述第五时频资源，所述第二DL准许调度竞争解决消息。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述时频资源索引包括时延索引。
3.根据权利要求2所述的方法，进一步包括：
在基于所述时延索引的延迟量之后，启动竞争解决定时器。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述时延索引指示多个子帧，以及其中，在所述第四时频资源中的最后一个子帧之后，所述第五时频资源至少开始所指示的多个子帧。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第二时频资源和所述第五时频资源具有相同的频率资源。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述时频资源索引包括频率索引，以及其中，所述第五时频资源的频率资源由所述频率索引指示。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述时频资源索引包括时延索引，其中，所述时延索引指示多个子帧，以及其中，在所述第四时频资源中的最后一个子帧之后，所述第五时频资源至少开始所指示的多个子帧。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述RAR包括包含所述时频索引的字段。
9.一种设备，包括：
在移动电信网络上通信的无线电收发器；以及
处理器，所述处理器被配置为：
控制所述无线电收发器在第一时频资源上传送物理随机接入信道(PRACH)前导码；
针对在第三时频资源上调度随机接入响应(RAR)的第一下行链路(DL)准许监听第二时频资源，所述随机接入响应(RAR)对应于传送的PRACH前导码；
控制所述无线电收发器在所述第三时频资源上接收所述RAR；
控制所述无线电收发器在第四时频资源上传送连接请求消息，其中，基于所述RAR来确定所述第四时频资源；
基于时频资源索引来确定第五时频资源，其中，所述RAR包括所述时频资源索引；以及
针对第二DL准许监听所述第五时频资源，所述第二DL准许调度竞争解决消息。
10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述时频资源索引包括时延索引。
11.根据权利要求10所述的设备，其中，所述处理器被进一步配置为：
在基于所述时延索引的延迟量之后，启动竞争解决定时器。
12.根据权利要求10所述的设备，其中，所述时延索引指示多个子帧，以及其中，在所述第四时频资源中的最后一个子帧之后，所述第五时频资源至少开始所指示的多个子帧。
13.根据权利要求12所述的设备，其中，所述第二时频资源和所述第五时频资源具有相同的频率资源。
14.根据权利要求9所述的设备，其中，所述时频资源索引包括频率索引，以及其中，所述第五时频资源的频率资源由所述频率索引指示。
15.根据权利要求14所述的设备，其中，所述时频资源索引包括时延索引，其中，所述时延索引指示多个子帧，以及其中，在所述第四时频资源中的最后一个子帧之后，所述第五时频资源至少开始所指示的多个子帧。
16.根据权利要求9所述的设备，其中，所述RAR包括包含所述时频索引的字段。
17.一种方法，包括：
在第一时频资源上接收至少一个物理随机接入信道(PRACH)前导码；
确定时频资源索引；
在第二时频资源上传送第一下行链路(DL)准许，所述第一DL准许在第三时频资源上调度对应于所接收的PRACH前导码的随机接入响应(RAR)，其中，所述RAR包括所述时频资源索引；
在第四时频资源上接收连接请求消息，其中，基于所述RAR来确定所述第四时频资源；以及
在第五时频资源上传送第二DL准许，所述第二DL准许调度竞争解决消息，其中，所述第五时频资源基于所述时频资源索引。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述时频资源索引包括时延索引。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述时延索引指示多个子帧，以及其中，在所述第四时频资源中的最后一个子帧之后，所述第五时频资源至少开始所指示的多个子帧。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述第二时频资源和所述第五时频资源具有相同的频率资源。
21.根据权利要求17所述的方法，其中，所述时频资源索引包括频率索引，以及其中，所述第五时频资源的频率资源由所述频率索引指示。
22.根据权利要求21所述的方法，其中，所述时频资源索引包括时延索引，其中，所述时延索引指示多个子帧，以及其中，在所述第四时频资源中的最后一个子帧之后，所述第五时频资源至少开始所指示的多个子帧。
23.根据权利要求17所述的方法，其中，所述RAR包括包含所述时频索引的字段。
24.一种网络设备，包括：
无线电收发器，所述无线电收发器被配置为在无线电信网络上与至少一个用户设备通信；以及
处理器，所述处理器被配置为：
控制所述无线电收发器在第一时频资源上接收至少一个物理随机接入信道(PRACH)前导码；
确定时频资源索引；
控制所述无线电收发器在第二时频资源上传送第一下行链路(DL)准许，所述第一DL准许在第三时频资源上调度对应于所接收的PRACH前导码的随机接入响应(RAR)，其中，所述RAR包括所述时频资源索引；
控制所述无线电收发器在第四时频资源上接收连接请求消息，其中，基于所述RAR来确定所述第四时频资源；以及
控制所述无线电收发器在第五时频资源上传送第二DL准许，所述第二DL准许调度竞争解决消息，其中，所述第五时频资源基于所述时频资源索引。
25.根据权利要求24所述的网络设备，其中，所述时频资源索引包括时延索引。
26.根据权利要求25所述的网络设备，其中，所述时延索引指示多个子帧，以及其中，在所述第四时频资源中的最后一个子帧之后，所述第五时频资源至少开始所指示的多个子帧。
27.根据权利要求26所述的网络设备，其中，所述第二时频资源和所述第五时频资源具有相同的频率资源。
28.根据权利要求24所述的网络设备，其中，所述时频资源索引包括频率索引，以及其中，所述第五时频资源的频率资源由所述频率索引指示。
29.根据权利要求28所述的网络设备，其中，所述时频资源索引包括时延索引，其中，所述时延索引指示多个子帧，以及其中，在所述第四时频资源中的最后一个子帧之后，所述第五时频资源至少开始所指示的多个子帧。
30.根据权利要求24所述的网络设备，其中，所述RAR包括包含所述时频索引的字段。
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