CN110063085A - 高可靠性和数据提前传送 - Google Patents

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Abstract

提出了一种高可靠性和EDT的方法。EDT允许在RACH进程中进行一次UL传送，接着进行一次DL数据传送(可选)，这可以降低信令开销并节省UE功率。为了提高可靠性，对于ULEDT来说，在UE中将可以有不同组的RACH重新尝试参数以用于不同类型的接入。对于DLEDT来说，在寻呼消息中将会有指示以触发UE是否使用传统的RACH。此外，用于EDT的PRACH资源的配置可以独立于传统的PRACH资源配置。在特定的条件下，UE可以为了高可靠性而回退到传统的RACH进程。

Description

高可靠性和数据提前传送
交叉引用
本申请根据35U.S.C.§119要求2017年9月29日递交的，发明名称为“HighReliability and Early Data Transmission”的美国临时申请案62/565,199的优先权，上述申请的内容以引用方式并入本发明。
技术领域
本发明总体有关于无线通信系统，且尤其有关于支持高可靠性和数据提前传送(Early Data Transmission，EDT)的用户设备(User Equipment，UE)。
背景技术
因为网络架构简单，第三代合作伙伴计划(3rd Generation PartnershipProject，3GPP)长期演进(Long-Term Evolution，LTE)系统可提供高峰值数据速率、低延迟(latency)、更高的系统容量和低操作成本。3GPP LTE系统还可提供与老版无线网络的无缝集成，其中老版无线网络诸如全球移动通信系统(Global System for MobileCommunication，GSM)、码分多址(Code Division Multiple Access，CDMA)和通用移动通信系统(Universal Mobile Telecommunication System，UMTS)。考虑对LTE系统进行改进，以便其可以满足或超越IMA-Advanced第四代(Fourth Generation，4G)标准，其中一项关键改进在于支持高达100MHz的带宽以及与现有无线网络系统的后向兼容。在LTE/高级LTE(LTE-Advanced，LTE-A)系统中，演进型通用地面无线电接入网络(Evolved UniversalTerrestrial Radio Access Network，E-UTRAN)包含多个演进型节点B(Evolved Node-B，eNB)与多个移动站(称为UE)进行通信。
如果应用到提前传送，则支持高可靠性或不同程度的可靠性和服务质量(Qualityof Service，QoS)的区别不是明确的。在当前的3GPP系统中，用于高可靠性或不同程度可靠性的方法与基站(Base Station，BS)配置和控制的传送协议有关，诸如混合自动重传请求(Hybrid Automatic Repeat Request，HARQ)和无线电链路控制确认模式(Radio LinkControl Acknowledged Mode，RLC-AM)。对于机器对机器(Machine-To-Machine，M2M)系统(诸如窄带物联网(Narrowband Internet of Things，NB-IoT)和LTE机器类通信(MachineType Communication，MTC))来说，实施优化以在接入的时候对与控制进程集成的数据进行可能的传送。
进行这种传送的问题是在传送的时候尚未配置和启用正常的无线电资源控制(Radio Resource Control，RRC)协议，而且未启用用于数据传送可靠性的正常机制。然而，对于M2M设备来说，仍然存在对不同程度可靠性的需求。例如，对于警告指示(alarmindication)的传送来说，可靠性需求非常高。另一方面，对于正常的M2M统计或仪表报告(meter report)来说，放弃(drop)特定的报告可能会更好，而不是浪费大量的电池来试图实现高可靠性。此外，M2M设备可能会位于异常差的无线电覆盖中(比如在地下室)，因此传送和重新传送的代价可能会非常高。
本发明找到了办法。
发明内容
提出了一种高可靠性和EDT的方法。EDT允许在随机接入信道(Random-AccessChannel，RACH)进程中进行一次上行链路(Uplink，UL)传送，接着进行一次下行链路(Downlink，DL)数据传送(可选)，这可以降低信令开销并节省UE功率。为了提高可靠性，对于ULEDT来说，在UE中将可以有不同组的RACH重新尝试参数以用于不同类型的接入。对于DLEDT来说，在寻呼消息中将会有指示以触发UE是否使用传统的RACH。此外，用于EDT的物理随机接入信道(Physical Random-Access Channel，PRACH)资源的配置可以独立于传统的PRACH资源配置。在特定的条件下，UE可以为了高可靠性而回退(fallback)到传统的RACH进程。
在UL EDT的一实施例中，UE在无线通信网络中接收用于EDT的配置。UE通过在PRACH资源上向BS传送前导码(MSG1)来启动具有EDT的RACH进程。当接收到随机接入响应(Random-Access Response，RAR)(MSG2)时，UE向BS传送RRC连接或恢复请求(MSG3)。RRC连接或恢复请求与UL数据捆绑。当RACH失败时，UE重新尝试具有EDT的RACH进程。在用于EDT的RACH尝试达到最大次数之后，UE回退到传统的RACH进程。
从UL EDT的BS角度来看，BS在无线通信网络中向UE传送用于EDT的配置，该配置包括用于EDT的RACH尝试的最大次数。BS在PRACH资源上接收来自UE的随机接入前导码(MSG1)。BS向UE传送RAR(MSG2)。BS接收来自UE的RRC连接或恢复请求(MSG3)。RRC连接或恢复请求与用于EDT的UL数据捆绑。
在DL EDT的另一实施例中，UE在无线通信网络中接收来自BS的寻呼消息以建立RRC连接，寻呼消息包括关于是否允许EDT的指示。UE通过在PRACH资源上向BS传送前导码(MSG1)来启动具有EDT的RACH进程。当接收到RAR(MSG2)时，UE向BS传送RRC连接或恢复请求(MSG3)。UE接收来自BS的竞争解决MSG4，当EDT被允许用于UE时，MSG4与DL数据捆绑。
从DL EDT的BS角度来看，BS在无线通信网络中向UE传送寻呼消息以建立RRC连接，寻呼消息包括关于是否允许EDT的指示。BS在PRACH资源上接收来自UE的前导码(MSG1)。BS向UE传送RAR(MSG2)，并且作为响应，接收来自UE的RRC连接或恢复请求(MSG3)。BS向UE传送竞争解决MSG4，当EDT被允许用于UE时，MSG4与DL数据捆绑。
其他的实施例和优势将会在下面的具体实施方式中进行描述。本发明内容不旨在定义本发明。本发明由权利要求定义。
附图说明
附图例示本发明的实施例，其中相似的数字指示相似的组件。
图1示出根据一新颖方面UE在4G/第五代(5th Generation，5G)网络中对UL和DL支持高可靠性和EDT。
图2是根据一新颖方面用于支持本发明实施例的UE的简化框图。
图3示出经由MSG3支持上行链路数据提前传送的RACH进程的消息流的第一实施例。
图4示出经由MSG4支持下行链路数据提前传送的RACH进程的消息流的第二实施例。
图5示出UE和网络之间用于配置和执行具有高可靠性的EDT的详细消息流。
图6示出系统信息中的窄带物理随机接入信道(NarrowbandPhysical RandomAccess Channel，NPRACH)参数。
图7示出用于EDT的NRPACH参数。
图8是无线通信网络中从UE角度进行具有高可靠性的上行链路数据提前传送的方法的流程图。
图9是无线通信网络中从BS角度进行具有高可靠性的上行链路数据提前传送的方法的流程图。
图10是无线通信网络中从UE角度进行具有高可靠性的下行链路数据提前传送的方法的流程图。
图11是无线通信网络中从BS角度进行具有高可靠性的下行链路数据提前传送的方法的流程图。
具体实施方式
下面将详细参考本发明的一些实施例，其示例在附图中例示。
图1例示根据一新颖方面UE在4G/5G网络100中对UL和DL支持高可靠性和EDT。在LTE/LTE-A系统中，E-UTRAN包含多个BS(称为演进型节点B(eNodeB或eNB))与多个移动站(称为UE)进行通信。在下一代5G系统中，BS可称为gNode B或gNB。eNB和gNB均称为BS。用于UE的操作可以分为两种RRC状态：RRC连接(RRC_CONNECTED)和RRC空闲(RRC_IDLE)。在RRC连接模式中，UE建立与网络的专用连接。当UE处于RRC连接模式时，UE被确保与BS进行无缝的数据传送。
在图1中，移动通信网络100是包括BS 102和UE 101的正交频分复用(OrthogonalFrequency Division Multiplexing，OFDM)/正交频分多址(Orthogonal FrequencyDivision Multiple Access，OFDMA)系统。最初，UE 101驻留(camp)在小区上，并处于RRC空闲模式。为了进行数据传送，UE 101需要与BS 102建立RRC连接并进入RRC连接模式。在多载波操作下，UE可以驻留在一个NB-IoT载波上，然后在另一个载波上传送和接收数据。例如，UE 101可以驻留在锚载波(anchor carrier)121，然后在非锚数据载波(no-anchor datacarrier)122中的一个上执行与BS 102的数据交换。当有DL封包(packet)将要从BS发送到UE时，每个UE可得到DL分配(assignment)，比如物理下行链路共享信道(PhysicalDownlink Shared Channel，PDSCH)中的一组无线电资源。当UE需要在UL中向eNB发送封包时，UE从eNB得到授权(grant)，其中该授权分配包含一组UL无线电资源的物理上行链路共享信道(Physical Uplink Shared Channel，PUSCH)。UE从专门用于该UE的物理下行链路控制信道(Physical Downlink Control Channel，PDCCH)得到DL或UL调度信息。由于无线电资源和网络容量有限，不可能使所有UE处于RRC连接模式。因此，不活跃的UE被释放至RRC空闲模式。空闲的UE可以接收从eNB广播的系统信息。RRC连接和RRC空闲模式之间的状态转变引入了信令开销。
在图1的示例中，UE 101是NB-IoT设备。覆盖扩展(coverage extension)、UE复杂性降低、长的电池寿命和后向兼容性是NB-IoT设备的公共目标。具体地，对于M2M系统(诸如NB-IoT和MTC)来说，实施优化以在接入的时候对与控制进程集成的数据进行可能的传送。进行这种EDT的问题是在传送的时候尚未配置和启用正常的RRC层协议，而且未启用用于数据传送可靠性的正常机制。然而，对于M2M设备来说，仍然存在对不同程度可靠性的需求，尤其是当M2M设备位于异常差的无线电覆盖时(比如在地下室)，因此传送和重新传送的代价可能会非常高。
根据一新颖方面，提出了高可靠性和EDT的方法。EDT允许在RACH进程中进行一次UL传送，接着进行一次DL数据传送，这可以降低信令开销并节省UE功率。对于EDT来说，其可以分成移动起始的数据提前传送(Mobile Originated Early Data Transmission，MO-EDT)和移动终止的数据提前传送(Mobile Terminated Early Data Transmission，MT-EDT)。MO-EDT或UL-EDT由UE触发以用于UL数据传送。UE在MSG3中传送UL数据之后，如果网络端存在用于该UE的DL数据，则网络可以在MSG4中传送DL数据。对于MO-EDT来说，DL数据可以是可选的。MT-EDT或DL-EDT由网络(通过寻呼(paging))触发以用于DL数据传送。通过使用寻呼消息，网络向UE指示是否应用DL-EDT进程。
如图1所示，在步骤111，UE 101驻留在小区上并连上(attach)网络。然后在步骤112，UE 101从BS 102接收用于EDT的配置。该配置包括数据尺寸、重新尝试的次数和用于EDT的PRACH资源的分配。UE 101然后返回到RRC空闲以节省功率。接下来，UE 101基于EDT配置执行RACH进程来接入到网络(步骤113)。对于UL-EDT来说，可以使用RACH进程的MSG3；对于DL-EDT来说，可以使用RACH进程的MSG4。在步骤114，UE 101进入RRC连接模式或保持在RRC空闲模式。
为了提高可靠性，对于UL-EDT来说，在UE中将可以有不同组的接入重新尝试参数以用于不同类型的接入。对于DL-EDT来说，在寻呼消息中将会有指示以触发UE是否使用传统的RACH进行寻呼响应，或者在向BS的网络信令中指示MSG4信令和数据是否可以捆绑(bundle)在一起以用于DL-EDT。此外，用于EDT的PRACH资源的配置可以独立于传统的PRACH资源配置。在特定的条件下，UE可以为了高可靠性而回退到传统的RACH进程。
图2是根据一新颖方面用于支持本发明实施例的UE的简化框图。UE 201具有存储器202、处理器203和射频(Radio Frequency，RF)收发器模块206。RF收发器204与天线205耦接，从天线207接收RF信号，将RF信号转换(convert)成基带信号，并将基带信号发送至处理器203。RF收发器204还将从处理器203接收到的基带信号进行转换，将基带信号转换成RF信号，并将RF信号发出至天线205。处理器203对接收到的基带信号进行处理，并调用(invoke)不同的功能模块来执行UE 201中的特征。存储器202存储数据和程序指令210，上述数据和程序指令将由处理器执行以控制UE 201的操作。举例来讲，合适的处理器包含特殊用途处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、多个微处理器、与DSP核相关联的一个或多个微处理器、控制器、微控制器、特定用途集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)电路以及其他类型的集成电路(Integrated Circuit，IC)和/或状态机(state machine)。与软件相关联的处理器可以用来实施和配置UE 201的特征。
UE 201还包含多个功能模块和电路，用来执行根据本发明实施例的不同任务。上述功能模块和电路可以通过硬件、固件、软件及其组合来实施和配置。在一示例中，数据提前传送EDT模块220还包括若干功能模块和电路。RACH处理电路206用来根据广播的用于EDT或用于传统的RACH的RACH配置来执行RACH进程。连接处理电路(connection handlingcircuit)207用来执行小区选择或重新选择、连接建立或重新选择以及切换(handover)进程(诸如UE在空闲模式中驻留或者在连接模式中连接至服务小区)。UL EDT配置和可靠性处理电路208配置UE 201用于UL EDT操作，以及当EDT失败时处理RACH重新尝试，以及在特定的条件下回退到传统的RACH进程。DL EDT配置和可靠性处理电路209配置UE 201用于具有可靠性的DL EDT操作，其中应用了固定(fixed)配置的RLC-AM的使用，或者DL数据与RRC重新尝试和RRC成功相关联。
图3示出经由MSG3支持UL-EDT的RACH进程的消息流的第一实施例。在步骤311，UE301通过RACH向BS 302传送前导码(preamble)(MSG1)以开始RACH进程。在步骤312，UE 301通过PDCCH接收来自BS 302的RAR(MSG2)。对于MO-EDT来说，当UE 301有UL数据将要向网络传送时，RACH进程被启动。如果UE 301是MTC或者NB-IoT设备，则将要传送的UL数据量可能会非常小。如果UE 301知道其仅正在发送一条UL数据，则UE 301可以应用UL-EDT。这可以通过使用RRC连接请求或者恢复请求(resume request)消息(MSG3)来完成。相应地，在步骤313，UE 301向BS 302发送RRC连接请求或恢复请求消息(MSG3)。MSG3包括捆绑的UL数据。在步骤314，BS 302通过PDCCH向UE 301发回竞争解决消息(contention resolutionmessage)(MSG4)，其中竞争解决消息包括RRC连接建立或恢复或解除消息。如果在网络端存在用于UE 301的DL数据，则网络也可以(可选地)在MSG4中传送DL数据。
请注意，在传统的进程中，携带UL数据的UL非接入层(Non-Access Stratum，NAS)信令消息或UL NAS消息可以在MSG5中的UL RRC容器消息(container message)中传送(步骤315)。对于移动起始的(Mobile Originated，MO)数据传送(即UL数据传送)来说，UE需要经历整个RACH进程，即用于前导码传送的MSG1，用于RAR接收的MSG2，用于RRC连接请求或恢复请求的MSG3，以及用于竞争解决和RRC连接响应的MSG4，然后在MSG5中传送UL数据，然后解除RRC连接并返回到RRC空闲。对于IoT应用来说，大多数应用具有小的数据传送。因此，由于经历传统的进程，信令开销是显著的。利用MO-EDT，UL数据在MSG3中传送(步骤313)，而不是在MSG5中传送(步骤315)。还需要注意的是，用于MSG3的RRC信令的名字不限于“RRC连接建立或恢复请求”，用于EDT的名字是“RRC数据提前请求”。
为了得到高可靠性，由BS配置和控制诸如HARQ和RLC-AM的传送协议。然而，UL EDT中的MSG3包含未利用RLC-AM传送的RRC部分。上述传送的可靠性由HARQ以及RACH进程中的在前传送(prior transmission)的成功来确定。没有RLC-AM。当RACH进程成功时(即当竞争解决已经由UE接收时)，用于UL EDT的MSG3传送可以被视为成功。因此，MSG3可靠性主要取决于RACH重新尝试策略。对于UL消息来说，为了具有高可靠性：a)EDT可以完全避免，或者b)接入重新尝试策略可以具有高鲁棒性(robustness)，即在尝试N次EDT之后，应用具有最小尺寸MSG3的传统RACH。在一实施例中，为了进行UL EDT，会有不同组的接入重新尝试参数被配置给UE以用于不同类型的接入(比如正常接入、紧急接入等)。
图4例示经由MSG4支持DL-EDT的RACH进程的消息流的第二实施例。在步骤411，UE401通过PDCCH接收来自BS 402的寻呼消息。在步骤412，UE 401通过RACH向BS 402传送前导码以开始RACH进程(MSG1)。在步骤413，UE 401通过PDCCH接收来自BS 402的RAR(MSG2)。对于MT-EDT来说，当UE 401有将要从网络接收的DL数据时，RACH进程由网络触发。对于网络触发的MT-EDT来说，可以在寻呼消息中加入新的EDT指示符来指示所寻呼的UE经历EDT进程。在步骤414，UE 401向BS 402发送RRC连接请求或恢复请求消息(MSG3)。MSG3可包括捆绑的寻呼响应和/或UL数据，如果有的话，UL数据可以仅发送一条。如果UE 401是MTC或者NB-IoT设备，则将要接收的DL数据量可能会非常小。如果BS 402知道其仅正在向UE 401发送一条DL数据，则BS 402可以应用DL-EDT。这可以通过使用MSG4来完成。相应地，在步骤415，BS402发送MSG4，其中MSG4包括竞争解决消息、RRC连接建立或RRC数据提前完成(early datacomplete)或恢复响应消息，并且RRC连接建立或RRC数据提前完成或恢复响应消息与DL数据捆绑。对于竞争解决来说，BS不等待NAS回复(reply)，并且可以在发送NAS回复之前发送提前的竞争解决。这意味着MSG4可以分成两个消息，其中第一个是包含UE竞争解决标识(Identity，ID)的媒体接入控制(Media Access Control，MAC)协议数据单元(ProtocolData Unit，PDU)，第二个是具有捆绑的DL数据的RRC响应消息。
请注意，在传统的进程中，DL NAS信令或DL NAS数据可以在MSG6中的DL RRC容器消息中传送(步骤417)。对于移动终止的数据传送(即DL数据传送)来说，首先，网络可以寻呼UE以请求RRC空闲模式的UE变成RRC连接模式。然后，UE可以经历整个RACH进程，即用于前导码传送的MSG1、用于RAR接收的MSG2、用于RRC连接建立请求或恢复请求的MSG3、用于竞争解决和RRC连接响应的MSG4、在MSG5中传送RRC连接建立完成，在MSG6中接收DL数据，然后解除RRC连接并返回RRC空闲模式。对于IoT应用来说，大多数应用具有小的数据传送。因此，由于经历传统的进程，信令开销是显著的。利用MT-EDT，DL数据在MSG4中接收(步骤415)，而不是在MSG6中接收(步骤417)。
MSG4包含竞争解决MAC控制元素(Control Element，CE)和RRC信令。MSG4还可以分两步传送，第一步传送提前的竞争解决来解决竞争(在竞争解决定时器超时之前)，第二步传送RRC配置。用于DL-EDT的MSG4可以用两种方式完成：a)如果使用提前的竞争解决，则MSG4传送的可靠性与RACH进程成功/重新尝试无关，b)如果竞争解决与MSG4(包含DL数据)一起发送，则MSG4传送的可靠性与RACH进程成功/重新尝试有关。DL EDT可靠性还与寻呼可靠性有关。当应用提前的竞争解决时，为了有高可靠性用于DL消息，可以应用非RACH机制(比如使用固定配置的RLC-AM)，这会迫使(force)UE传送RLC-AM应答(Acknowledge，ACK)状态报告，或者如果DL消息始终与DL中的RRC命令消息捆绑时，则DL消息传送的可靠性可以绑定RRC重新尝试和RRC成功。当未应用提前的竞争解决时，为了有高可靠性用于DL消息，高鲁棒性的RACH进程可以确保高可靠性。然而，在这种情况下，也可以应用使用固定配置的RLC-AM或者绑定RRC重新尝试的方法。
独立地控制每个传送以用于DL EDT是相当复杂的，因为有若干情况需要考虑。设法控制是否使用EDT似乎更简单。在一实施例中，为了进行DL EDT，寻呼消息中会存在指示以触发UE是否使用传统的RACH以用于寻呼响应，或者在向BS的网络信令中仅存在MSG4信令和数据是否可以捆绑在一起以用于DL EDT的指示。
图5例示UE和网络之间用于配置和执行具有高可靠性的EDT的详细消息流。在步骤511，从BS 502向UE(包含UE 501)广播EDT配置。EDT配置包括用于EDT的最大PDU尺寸，和/或另一传输块(Transport Block，TB)格式参数(format parameter)以及用于UE的PRACH资源，来指示UE决定使用EDT。在步骤512，更高层触发UE 501进入RRC连接模式。对于MO数据来说，可应用MO-EDT。在步骤513，UE 501通过检查(check)可用于传送的数据是否小于用于EDT的最大PDU尺寸来确定EDT是否被允许。在步骤521，通过PRACH MSG1，UE 501通过在所分配的用于EDT的PRACH资源上发送RACH前导码来向网络指示使用EDT的意图。在步骤531，BS502向UE 501发回RAR(MSG2)。如果BS 502选择将EDT用于已经指示使用EDT意图的UE 501，则BS 502提供足够大的授权来在MSG3中容纳(accommodate)UL数据，或者BS 502指示灵活的授权。对于灵活的授权来说，UE 501可以从有限的一组选项中选择传输格式和相应的TB尺寸(TB Size，TBS)。
在步骤541，在用户平面(user plane)中，UE 501从所存储的UE配置中恢复数据无线电承载(Data Radio Bearer、DRB)和安全无线电承载(SecurityRadio Bearer，SRB)。除了用于RRC连接恢复消息接收的SRB0和SRB1之外，上述恢复是在UE接收到RRC连接恢复消息并且移向RRC连接模式之后完成的。在步骤542，在控制平面中，RRC数据提前请求(带有系统架构演进(System Architecture Evolution，SAE)临时移动用户标识(Temporary MobileSubscriber Identity，TMSI)，S-TMSI)携带NAS PDU可包含UL数据，RRC恢复请求(具有恢复ID)与包含UL数据的DRB PDU进行MAC复用被发送至BS 502(MSG3)。或者，在用户平面中，RRC恢复请求(具有恢复ID)与包含UL数据的DRB PDU进行MAC复用被发送至BS 502(MSG3)。请注意，NAS PDU和UL数据的传送最早是在RRC连接完成消息的时候完成的，其中RRC连接完成消息也可叫作RACH进程的MSG5。
一旦接收到UL数据，BS 502盲探测TB格式(步骤550)，并与网络(包含移动性管理实体(Mobility Management Entity，MME)503)进行互动(interact)。在此时间段中，假设通过BS或MME触发，将会有一个决定来将UE发回空闲模式或RRC连接。根据该决定，在该时间段中的一些步骤可能不再需要。将UE移向RRC连接模式的可能原因可以是比如在UL或DL中预计有更多的数据。在步骤551，具有包含UL数据的NAS PDU的初始UE消息(initial UEmessage)被发送至MME 503。在步骤552，BS 502获取(acquire)UE的功能。如果UE将继续处于连接模式，则需要这样做。相反，如果eNB接收到来自MME的结束标记(END marker)指示，则不再有用于UE的DL NAS传送，而且UE可以被发送至空闲。在步骤553，如果需要的话，BS502通过上下文提取(context fetch)来获取UE上下文。在步骤554，UE上下文恢复请求和响应在BS 502和MME 503之间交换。在步骤555，UL数据从BS 502向服务网关(Gateway，GW)传送。在步骤556，可以选择性地存在DL数据或DL NAS消息，以响应先前传送的UL数据或ULNAS消息。在步骤557，可以选择性地存在发向BS 502的DL数据，以响应先前传送的UL数据。在步骤558，UE 501可以由BS 502或MME 503触发转为空闲。
步骤561是MSG4。对于EDT来说，网络可以通过消息控制平面RRC连接建立或用户平面RRC连接恢复来配置UE 501保持在RRC连接模式，或者BS502可以通过控制平面RRC数据提前完成或者通过用户平面RRC解除来配置UE 501返回RRC空闲模式。RRC数据提前完成消息可以选择性地携带包含DL数据或DL NAS消息的NAS PDU，或者RRC解除消息可以选择性地与包含DL数据的DRB PDU进行MAC复用。对于用户平面解决来说，也可以提供用于下一个连接的下一跳链计数器(Next Hop Changing Counter，NCC)信息单元(Information Element，IE)，以便能够执行EDT。最后，在步骤571，UE 501相应地进入RRC连接模式或保持在RRC空闲模式。
图6示出系统信息中的NPRACH参数。NPRACH资源配置对于锚载波来说在2类窄带系统信息块(NarrowBandSystem Information Block Type2，SIB2-NB)中广播，对于非锚载波来说在22类窄带系统信息块(NarrowBandSystem Information Block Type22，SIB22-NB)中广播。可以配置高达三次NPRACH重复来支持小区中的不同覆盖增强(CoverageEnhancement，CE)等级。为了不与传统UE的NPRACH资源配置冲突，用于EDT的NPRACH资源的配置可以独立于传统的NPRACH资源配置。假设对具有特定NPRACH重复等级(repetitionlevel)的特定CE等级来说上述配置是特定的，则EDT NPRACH资源池将会与MSG3的特定TB尺寸相关联。NB-IoT使用不同的重复等级来支持不同的覆盖等级(coverage level)。例如，对于正常的覆盖来说，PRACH信号的传送可以重复一次，但是对于深度覆盖(deep coverage)来说，PRACH的传送可以重复32次，用于接收器来累积(accumulate)信噪比(Signal toNoise Ratio，SNR)以进行解码。NPRACH参数可以加入MSG3新的最大TB尺寸的相关字段(association field)，比如EDT-TBS。与传统的NB-IoT类似，BS在系统信息中广播用于EDT配置的NPRACH资源，对于锚载波来说在SIB2-NB中广播，对于非锚载波来说在SIB22-NB中广播。
图7示出用于EDT的NRPACH参数。请注意，因为可用于相同的目的，NPACH参数的命名不限于所示命名。具有EDT能力的UE考虑RRC消息尺寸、NAS消息尺寸和缓冲器中的数据。如果上述所有可以在一个TB中传送，则UE确定指示EDT的NPRACH资源池，并从相应的PRACH池中随机选择NPRACH资源。UE在所选择的NPRACH资源中传送PRACH前导码(MSG1)。用于EDT的NPRACH资源的配置可以独立于传统的NPRACH资源配置。NPRACH参数可以加入MSG3的TB尺寸的相关字段，比如EDT-TBS。BS在系统信息中广播用于EDT配置的NPRACH资源，对于锚载波来说在SIB2-NB中广播，对于非锚载波来说在SIB22-NB中广播。UE确定指示TB尺寸的NPRACH资源池，其中TB尺寸大致可以容纳RRC消息尺寸、NAS消息尺寸和缓冲器中的数据，UE从相应的PRACH池中随机选择NPRACH资源，并在所选择的NPRACH资源中传送PRACH前导码(MSG1)。
请注意，在系统信息中广播的最大传输块尺寸TBS可从多个值中选择(比如从NPUSCH表中选择的8)。可以由UE选择高达4个可能的TBS，其中可能的TBS小于或等于最大广播TBS值。在一实施例中，网络可以确保使用的TBS小于所配置的TBS的最大值。
在一些情形中，UE需要考虑回退到传统的RRC连接建立/重新开始(resumption)进程，而不是使用EDT，例如当没有为MSG3进程中的数据广播PRACH资源时，或者当UE打算(intend)执行NAS信令进程时。此外，如果并非所有的UL数据(RRC消息、NAS消息和数据)可以由eNB所配置的最高指示的TB尺寸的EDT进行传送，则：a)UE回到(revert)传统的进程，或者b)UE指示TB尺寸以传送没有数据的NAS消息。对于UE指示需要特定尺寸的MSG3，但是由于任何原因eNB在EDT中的UL授权中仅分配较小尺寸的情况来说，UE可以：a)考虑使用RRC和NAS消息传送部分UL数据，并请求更多的UL授权，或者b)回到传统的进程。
在一实施例中，如果没有为EDT广播PRACH资源或者如果UE打算执行NAS信令进程，则UE使用传统的RRC连接建立/重新开始进程以用于数据传送。在另一实施例中，如果并非所有的UL数据(RRC消息、NAS消息和数据)可以由指示的最高TB尺寸进行传送，则：a)UE回到传统的进程，或者b)UE指示TB尺寸以传送没有数据的NAS消息。在又一实施例中，如果UL授权尺寸小于UE的请求，则：a)UE使用RRC和NAS消息传送部分UL数据，并请求更多的UL授权，或者b)UE回到传统的进程。
图8是在无线通信网络中从UE角度进行具有高可靠性的UL EDT的方法的流程图。在步骤801，UE在无线通信网络中接收用于EDT的配置。在步骤802，UE通过在PRACH资源上向BS传送前导码(MSG1)来启动具有EDT的RACH进程。在步骤803，当接收到RAR(MSG2)时，UE向BS传送RRC连接或恢复请求(MSG3)。RRC连接或恢复请求与UL数据捆绑。在步骤804，当RACH失败时，UE重新尝试具有EDT的RACH进程。在用于EDT的RACH尝试达到最大次数之后，UE回退到传统的RACH进程。
图9是在无线通信网络中从BS角度进行具有高可靠性的UL EDT的方法的流程图。在步骤901，BS在无线通信网络中向UE传送用于EDT的配置，该配置包括用于EDT的RACH尝试的最大次数。在步骤902，BS在PRACH资源上接收来自UE的随机接入前导码(MSG1)。在步骤903，BS向UE发送RAR(MSG2)。在步骤904，BS接收来自UE的RRC连接或恢复请求(MSG3)。RRC连接或恢复请求与用于EDT的UL数据捆绑。
图10是在无线通信网络中从UE角度进行具有高可靠性的DL EDT的方法的流程图。在步骤1001，UE在无线通信网络中接收来自BS的寻呼消息以建立RRC连接，寻呼消息包括关于是否允许EDT的指示。在步骤1002，UE通过在PRACH资源上向BS传送前导码(MSG1)来启动具有EDT的RACH进程。在步骤1003，当接收到RAR(MSG2)时，UE向BS传送RRC连接或恢复请求(MSG3)。在步骤1004，UE接收来自BS的竞争解决MSG4，当EDT被允许用于UE时，MSG4与DL数据捆绑。
图11是在无线通信网络中从BS角度进行具有高可靠性的DL EDT的方法的流程图。在步骤1101，BS在无线通信网络中向UE传送寻呼消息以建立RRC连接，寻呼消息包括关于是否允许EDT的指示。在步骤1102，BS在PRACH资源上接收来自UE的前导码(MSG1)。在步骤1103，BS向UE传送RAR(MSG2)，并且作为响应，接收来自UE的RRC连接或恢复请求(MSG3)。在步骤1104，BS向UE传送竞争解决MSG4，当EDT被允许用于UE时，MSG4与DL数据捆绑。
本发明虽结合特定实施例揭露如上以用于指导目的，但是本发明不限于此。相应地，在不脱离本发明权利要求所阐述的范围内，可对上述实施例的各种特征进行各种润饰、变更和组合。

Claims (15)

1.一种方法，包括：
由用户设备在无线通信网络中接收来自基站的寻呼消息以建立无线电资源控制连接，其中所述寻呼消息包括关于是否允许数据提前传送的指示；
通过在物理随机接入信道资源上向所述基站传送前导码MSG1来启动随机接入信道进程；
当接收到随机接入响应MSG2时，向所述基站传送无线电资源控制连接或恢复请求MSG3；以及
接收来自所述基站的竞争解决MSG4，其中当所述数据提前传送被允许用于所述用户设备时，所述MSG4与下行链路数据捆绑。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，为了所述下行链路数据的可靠性，应用固定的无线电链路控制应答模式。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述下行链路数据始终与无线电资源控制命令消息捆绑，并且绑定无线电资源控制重新尝试。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户设备在接收到来自所述基站的无线电资源控制响应消息之前接收所述竞争解决。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户设备从所述基站接收所述竞争解决连同无线电资源控制响应消息。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户设备通过在所述MSG3中捆绑非接入层寻呼响应和所述无线电资源控制连接或恢复请求来指示优选使用所述数据提前传送。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述下行链路数据与所述MSG4的所述捆绑取决于由所述网络发送的服务质量参数。
8.一种用户设备，包括：
接收器，在无线通信网络中从基站接收寻呼消息以建立无线电资源控制连接，其中所述寻呼消息包括关于是否允许数据提前传送的指示；
随机接入信道处理电路，通过在物理随机接入信道资源上向所述基站传送前导码MSG1来启动随机接入信道进程；
传送器，当接收到随机接入响应MSG2时，向所述基站传送无线电资源控制连接或恢复请求MSG3；以及
下行链路数据提前传送处理电路，接收来自所述基站的竞争解决MSG4，其中当所述数据提前传送被允许用于所述用户设备时，所述MSG4与下行链路数据捆绑。
9.一种方法，包括：
由基站在无线通信网络中向用户设备传送寻呼消息以建立无线电资源控制连接，其中所述寻呼消息包括关于是否允许数据提前传送的指示；
在物理随机接入信道资源上接收来自所述用户设备的前导码MSG1；
向所述用户设备传送随机接入响应MSG2，以及作为响应，接收来自所述用户设备的无线电资源控制连接或恢复请求MSG3；以及
向所述用户设备传送竞争解决MSG4，其中当所述数据提前传送被允许用于所述用户设备时，所述MSG4与下行链路数据捆绑。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，为了所述下行链路数据的可靠性，应用固定的无线电链路控制应答模式。
11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述下行链路数据始终与无线电资源控制命令消息捆绑，并且绑定无线电资源控制重新尝试。
12.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述基站在向所述用户设备发送无线电资源控制响应消息之前传送所述竞争解决。
13.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述基站向所述用户设备传送所述竞争解决连同无线电资源控制响应消息。
14.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述基站通过从所述用户设备接收所述MSG3中的非接入层寻呼响应连同所述无线电资源控制连接或恢复请求来接收优选使用所述数据提前传送。
15.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述下行链路数据与所述MSG4的所述捆绑取决于由所述网络发送的服务质量参数。
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