创建用于提前数据传输的协议数据单元

摘要

各种通信系统可以受益于改进的随机接入过程。例如，在改变覆盖增强级别时，它可以有助于改进随机接入过程。根据某些实施例，一种方法可以包括：响应于随机接入过程的失败而改变覆盖增强级别。该方法还可以还包括：确定提前数据传输是否可以在经改变的覆盖增强级别被发起。另外，该方法可以包括：当提前数据传输是在经改变的覆盖增强级被发起时，在用户设备处构建与经改变的覆盖增强级别相对应的协议数据单元。进一步地，该方法可以包括：在经改变的覆盖增强级别上，在所构建的分组数据单元中从用户设备向网络实体传输提前数据。

说明书

技术领域

各种通信系统可以受益于改进的随机接入过程。例如，在改变覆盖增强级别时，它可以有助于改进随机接入过程。

背景技术

已经开发了诸如物联网(IoT)的第三代合作伙伴计划(3GPP)技术，以允许在物理设备、运载工具、家用电器和其他物品的大规模网络之间交换小数据传输。具体地，IoT网络允许嵌入电子设备、传感器和/或致动器的物品彼此通信，并与其他现有3GPP技术(诸如，长期演进(LTE)或高级LTE(LTE-A))进行通信。窄带IoT(NB-IoT)是蜂窝技术，其被开发以为IoT提供广域覆盖。NB-IoT提供了部署灵活性、低设备复杂性、较长的电池寿命、对一个小区中的大量设备的支持和/或超越现有蜂窝技术的重大覆盖扩展。

NB-IoT的目标之一是减少传输上行链路或下行链路小数据所需的信令量。为此，允许在随机接入过程期间支持专用资源上的提前数据传输。提前数据传输允许在窄带物理资源接入信道的传输之后以及在无线电资源连接(RRC)完成之前传输下行链路和/或上行链路数据。因此，用户设备可以在朝向网络的随机接入过程中发起提前数据传输，作为消息3(Msg3)的一部分，而无需首先建立RRC连接。

针对NB-IoT技术，随机接入过程允许用户设备尝试提高覆盖级别。可以提供与不同覆盖相对应的四个覆盖增强(CE)级别，并且用户设备可以例如基于服务小区的参考信号接收功率(RSRP)测量和针对不同CE级别的广播RSRP阈值来确定CE级别。每个CE级别具有关联的时间和频率资源，用户设备将使用这些时间和频率资源以用于随机接入前导码传输。当用户设备在给定的CE级别进行一次或多次尝试后随机接入失败时，用户设备可能会认为自己处于下一CE级别，并重新尝试随机接入过程，直到用户设备达到允许的最大尝试次数或成功建立RRC。

发明内容

根据某些实施例，一种装置可以包括：至少一个存储器，包括计算机程序代码；以及至少一个处理器。至少一个存储器和计算机程序代码可以被配置为与至少一个处理器一起使该装置至少：响应于随机接入过程的失败而改变覆盖增强级别。至少一个存储器和计算机程序代码还可以被配置为与至少一个处理器一起使该装置至少：确定提前数据传输是否以经改变的覆盖增强级别被发起。另外，至少一个存储器和计算机程序代码可以被配置为与至少一个处理器一起使该装置至少：当提前数据传输以经改变的覆盖增强级别被发起时，构建与经改变的覆盖增强级别相对应的协议数据单元。进一步地，至少一个存储器和计算机程序代码还可以被配置为与至少一个处理器一起使该装置至少：在经改变的覆盖增强级别上，在所构建的分组数据单元中向网络实体传输提前数据。

根据某些实施例，一种方法可以包括：响应于随机接入过程的失败而改变覆盖增强级别。该方法还可以包括：确定提前数据传输是否可以以经改变的覆盖增强级别被发起。另外，该方法可以包括：当提前数据传输以经改变的覆盖增强级别被发起，在用户设备处构建与经改变的覆盖增强级别相对应的协议数据单元。进一步地，该方法可以包括：在经改变的覆盖增强级别上，在所构建的分组数据单元中从用户设备向网络实体传输提前数据。

在某些实施例中，一种装置可以包括：用于响应于随机接入过程的失败而改变覆盖增强级别的部件。该装置还可以包括：用于确定提前数据传输是否可以以经改变的覆盖增强级别被发起的部件。另外，该装置可以包括：当提前数据传输以经改变的覆盖增强级别被发起时，构建与经改变的覆盖增强级别相对应的协议数据单元。进一步地，该装置可以包括：用于在经改变的覆盖增强级别上、在所构建的分组数据单元中向网络实体传输提前数据的部件。

根据某些实施例，一种非瞬态计算机可读介质，对指令进行编码，该指令在硬件中执行时执行过程。该过程可以包括：响应于随机接入过程的失败而改变覆盖增强级别。该过程还可以包括：确定提前数据传输是否可以以经改变的覆盖增强级别被发起。另外，该过程可以包括：当提前数据传输以经改变的覆盖增强级别被发起时，在用户设备处构建与经改变的覆盖增强级别相对应的协议数据单元。进一步地，该过程可以包括：在经改变的覆盖增强级别上，在所构建的分组数据单元中从用户设备向网络实体传输提前数据。

根据某些其他实施例，一种计算机程序产品，可以对用于执行过程的指令进行编码。该过程可以包括：响应于随机接入过程的失败而改变覆盖增强级别。该过程还可以包括：确定提前数据传输是否可以以经改变的覆盖增强级别被发起。另外，该过程可以包括：当提前数据传输以经改变的覆盖增强级别被发起时，在用户设备处构建与经改变的覆盖增强级别相对应的协议数据单元。进一步地，该过程可以包括：在经改变的覆盖增强级别上，在所构建的分组数据单元中从用户设备网络实体传输提前数据。

附图说明

为了适当地理解本发明，应该参照附图，其中：

图1图示了根据某些实施例的流程图的示例。

图2图示了根据某些实施例的系统的示例。

具体实施方式

在某些实施例中，失败的随机接入过程可以被重新尝试一次或多次。例如，该失败可能是由接收随机接入响应(RAR)失败或竞争解决失败而导致的。当发生随机接入失败时，作为提前数据传输的一部分的Msg3中所包括的数据可能无法成功传输。然后，用户设备可以执行新的前导码传输，也称为消息1(Msg1)，并尝试在用户设备处从缓冲区重新传输Msg3。该缓冲区可以包括或存储Msg3协议数据单元(PDU)，该Msg3协议数据单元包括旨在用于提前传输的数据。然而，在一些实施例中，用户设备可能无法重新传输所存储的Msg3PDU。具体地，改变CE级别可以改变对用户设备的上行链路授权，从而使得所存储的Msg3PDU不再适合与经改变的CE级别相对应的Msg3上行链路授权。

在传统的NB-IoT程序中，网络向用户设备提供基于88比特的传输块大小(TBS)的上行链路授权。在一些实施例中，8比特可以等于1个字节。然而，针对提前数据传输(包括小数据传输作为Msg3传输的一部分)，上行链路授权可能大于88比特。例如，TBS的范围可以从320比特到1000比特。网络实体可以为不同的CE级别提供不同的最大TBS。在一些实施例中，不同的最大TBS可以被包括作为从网络实体传输的广播信令的一部分。为了减少填充比特的数量，用户设备(UE)可以选择比由网络实体广播的所授权的最大大小更小的TBS。

当UE在重新尝试随机接入过程时改变CE级别时，在某些实施例中，TBS可以与在初始随机接入过程尝试期间授权的初始或原始上行链路TBS不同。因此，当位于缓冲区处的所存储的PDU可能不再适合与经改变的CE级别相关联的新选择的UL授权时，一些实施例有助于促进Msg3重新传输。

图1图示了根据某些实施例的流程图的示例。具体地，图1图示了由诸如IoT设备的UE执行的方法的示例。作为随机接入过程的一部分，UE可以从网络实体接收初始上行链路授权。上行链路授权包括具有给定TBS的初始PDU。例如，PDU可以是介质访问控制(MAC)PDU。在步骤110中，UE可以将初始PDU存储在传输缓冲区中。缓冲区可以被存储在UE的可移动或不可移动存储器中。初始PDU可以用于UE向网络实体的传输。初始PDU在缓冲区中的存储可以例如在UE传输包括作为随机接入过程的一部分的初始PDU的Msg3之后发生。在一些其他实施例中，除了初始PDU之外，UE还可以存储服务数据单元(SDU)和/或MAC控制单元(CE)。SDU可以位于比PDU更高的协议层处，并且可以使用例如封装将SDU转换为PDU。

在步骤120中，UE可以响应于某个CE级别的随机接入过程的失败来改变CE级别。例如，随机接入失败可以发生在第一CE级别，此时UE可以尝试将CE级别改变为第二CE级别并重新尝试随机接入。UE可以经由接收来自网络实体的随机接入响应或因缺少该随机接入响应而被通知失败。在步骤130中，UE可以接收与经改变的CE级别相关联的最大TBS。与经改变的CE级别相关联的最大TBS可以从网络实体被广播到一个或多个UE。在一些实施例中，可以在如步骤120中所示改变CE级别之前接收与经改变的CE级别相关联的最大TBS，如步骤130中所示。在步骤140中，UE可以从所存储的初始PDU中移除填充或填充子报头中的至少一个以获得干净的PDU。移除填充可能涉及移除PDU中的一个或多个填充比特，从而减小PDU的大小。在某些实施例中，可以通过移除初始PDU的填充或填充子报头中的至少一项来获得干净的PDU。

在步骤150中，UE可以将干净PDU(clean PDU)的长度与对应于经改变的CE级别的最大TBS相比较，如在步骤130中由UE接收的。在某些实施例中，当干净PDU小于或等于与经改变的CE级别相对应的最大TBS时，UE可以发起提前数据传输。在其他实施例中，当干净PDU大于与经改变的CE级别相对应的最大TBS时，UE可以在随机接入过程完成之后传输被存储在缓冲区中的PDU。换言之，在干净PDU长度大于最大TBS大小的实施例中，UE可以在不利用提前数据传输的情况下开始随机接入过程。另一方面，当干净PDU长度小于或等于最大TBS大小时，UE可以利用提前数据传输来重新尝试随机接入过程。

在步骤170中，UE可以根据干净PDU长度从网络实体提供的上行链路授权所允许的灵活TBS列表中选择新的TBS。上行链路授权所允许的TBS列表可以对应于给定的CE级别，并且可以包括UE可以从中进行选择的一个或多个TBS。换言之，每个CE级别可以与允许的TBS的列表相关联。

在一些实施例中，如步骤170中所示，UE可以选择新的TBS以用于提前数据传输，该新的TBS等于或小于与经改变的CE级别相对应的最大传输块大小，并且大于或等于干净PDU。换言之，所传输的提前数据量可以小于所选的TBS。例如，在灵活的TBS中，UE可以选择一个TBS大小，该TBS大小大于干净PDU长度，但是是适合PDU长度的最小可能的TBS大小。选择最小可能的TBS大小可以允许填充最小化。例如，如果作为Msg3的一部分要作为提前数据传输的用户数据量为600比特，并且与CE级别相对应的可能的TBS列表包括320比特、550比特、750比特和1000比特，则UE可以选择750比特的TBS大小。750比特的选择可以表示适合干净PDU长度的最小可能的TBS大小。在步骤180中，当在经改变的CE级别发起提前数据传输时，UE可以构建与经改变的CE级别的所选TBS相对应的PDU。确定发起PDU的构建例如可以包括将一个或多个字节添加到干净的PDU以用于填充或填充子报头。

在一些其他实施例中，用户设备可以在传输缓冲区中存储初始SDU和对应控制单元。初始SDU和对应控制单元可以由UE传输到网络实体。如步骤180中所示，PDU的构建例如可以包括将一个或多个字节添加到初始SDU和对应控制单元以用于填充或填充子报头。在步骤190中，UE可以在经改变的CE级别上，在所构建的PDU中将提前数据传输到的网络实体。提前数据的传输可以是重新传输。

在某些实施例中，当所选的TBS大小等于干净PDU长度时，可以不添加填充或填充报头。换言之，当干净MAC PDU长度等于所选TBS的大小时，则可以不添加填充和填充报头。在可能需要填充一个或两个字节的一些其他实施例中，可以通过将用于填充的一个或两个MAC子报头放置在干净PDU的开始和/或结尾中来创建所构建的PDU。例如，当所选的TBS比干净MAC PDU长度大一个字节或两个字节时，某些实施例可以添加一个或两个填充子报头，而不添加填充比特。PDU的构建因此可以包括添加一个或两个字节作为用于填充的报头或子报头。在使用用于填充的多于两个字节的其他实施例中，UE可以添加填充和与填充相关的MAC子报头作为所构建的PDU的一部分。

图1所示的实施例的一个示例可以是UE在CE级别1中经历提前数据传输。当前CE级别1广播的最大TBS可以是1000比特，而所允许的灵活TBS列表可能是320比特、550比特、750比特和1000比特。当在提前数据传输期间传输的用户数据为600比特时，UE可以在上行链路授权中选择750比特的灵活TBS大小，以构建或创建用于Msg3传输的PDU。750比特PDU可以被存储在UE的缓冲区中。可以传输Msg3，此时，例如由于竞争解决失败，随机接入过程也失败。在CE级别1的一些随机接入失败之后，UE可以移动到CE级别2进行进一步的随机接入尝试。

用于CE级别2的所广播的最大TBS大小可以是700比特，其小于CE级别1的最大1000比特。CE级别2的所允许的灵活TBS列表可以是320、450、550和700。UE可以选择700比特的TBS，并尝试使用700比特的上行链路授权来传输600比特用户数据的提前状态传输。然而，存储在Msg3缓冲区中的初始PDU的大小为750比特，这意味着无法在具有700比特大小的CE级别2的新上行链路授权中传输初始PDU。因此，UE可以构建或重构与经改变的CE级别相对应并且适合经改变的CE级别的PDU，特别是PDU的700比特上行链路授权。如上面所讨论的，每当UE传输包括诸如MAC PDU等PDU的Msg3时，UE可以将MAC PDU、MAC SDU或MAC CE存储在缓冲区中。当UE不改变CE级别时，针对Msg3重新传输，随机接入响应中的上行链路授权和TBS大小保持不变。在这种实施例中，UE可以简单地从缓冲区获得MAC PDU以用于Msg3重新传输。然而，在改变CE级别的其他实施例中，UE可以获得所存储的初始SDU加上MAC CE或PDU，并使用SDU加上MAC CE或PDU来根据与经改变的CE级别相对应的TBS重构PDU。

图2图示了根据某些实施例的系统。应该理解的是，图1中的每个表格、信号和框可以由各种装置或其组合实现，诸如，硬件、软件、固件、一个或多个处理器和/或电路系统。在一个实施例中，系统可以包括多个设备，诸如，例如，网络实体220或UE 210。该系统可以包括多于一个UE 210和多于一个网络实体220。网络实体220可以是基站、接入点、接入节点、增强型NodeB(eNB)、5G或新无线电NodeB、服务器、主机或者可以与UE进行通信的任何其他网络实体。

这些设备中的每一个可以包括至少一个处理器或控制单元或模块，分别指示为211和221。可以在每个设备中提供至少一个存储器，并且分别指示为212和222。存储器可以包括在其中包含的计算机程序指令或计算机代码。可以提供一个或多个收发器213和223，并且每个设备还可以包括分别指示为214和224的天线。尽管仅分别示出了一个天线，但是可以向每个设备提供许多天线和多个天线元件。例如，可以提供这些设备的其他配置。例如，除了无线通信之外，网络实体220和UE 210可以附加地被配置用于有线通信，并且在这种情况下，天线214和224可以图示任何形式的通信硬件，而不仅限于天线。

独立地，收发器213和223可以分别是发射器、接收器或者发射器和接收器两者，或者是可以被配置用于传输和接收的单元或设备。发射器和/或接收器(就无线电部件而言)也可以实施为远程无线电头，该无线电头不位于设备本身中，例如位于桅杆中。可以以灵活的方式在诸如节点、主机或服务器等不同实体中执行操作和功能性。换言之，劳动分工可能会因情况而异。一种可能的用途是使网络实体递送本地内容。一个或多个功能性也可以被实施为可以在服务器上运行的软件中的(多个)虚拟应用。

用户设备或UE 210可以是移动站(MS)(诸如，移动电话或智能电话或多媒体设备)、IoT蜂窝设备、提供有无线通信能力的计算机(诸如，平板计算机)、提供有无线通信能力的个人数据或数字助理(PDA)、便携式媒体播放器、数码相机、口袋摄像机、提供有无线通信能力的导航单元或其任何组合。在其他实施例中，用户设备可以被不需要任何人工干预的机器通信设备代替，诸如，传感器、仪表或机器人。

在一些实施例中，诸如用户设备或网络实体等装置可以包括用于执行上面关于图1描述的实施例的装置。在某些实施例中，可以将包括计算机程序代码的至少一个存储器配置为与至少一个处理器一起使该装置至少执行本文描述的任何过程。

处理器211和221可以由任何计算或数据处理设备来体现，诸如，中央处理单元(CPU)、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑设备(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字增强电路或类似设备或其组合。处理器可以被实施为单个控制器或者多个控制器或处理器。

针对固件或软件，该实施方式可以包括至少一个芯片组的模块或单元(例如，程序、功能等)。独立地，存储器212和222可以是任何合适的存储设备，诸如，非暂时性计算机可读介质。可以使用硬盘驱动器(HDD)、随机存取存储器(RAM)、闪存或其他合适的存储器。存储器可以在单个集成电路上作为处理器组合，或者可以与其分离。此外，可以存储在存储器中并且可以由处理器处理的计算机程序指令可以是任何合适形式的计算机程序代码，例如，以任何合适的编程语言编写的编译或解释的计算机程序。存储器或数据存储实体通常是内部的，但也可以是外部的或其组合，诸如在从服务提供商获得附加的存储器容量的情况下。存储器可以是固定的或可移动的。

存储器和计算机程序指令可以被配置为与用于特定设备的处理器一起使诸如网络实体220或UE 210等硬件装置执行上面描述的任何过程(例如，参见图1)。因此，在某些实施例中，非暂时性计算机可读介质可以用计算机指令或者一个或多个计算机程序(诸如，添加或更新的软件例程、小程序或宏)编码，当在硬件中执行时，该计算机指令或者一个或多个计算机程序可以执行过程，诸如，本文描述的过程之一。计算机程序可以由编程语言编码，该编程语言可以是高级编程语言(诸如，objective-C、C、C++、C#、Java等)或者低级编程语言(诸如，机器语言或汇编器)。备选地，某些实施例可以完全在硬件中执行。

在某些实施例中，一种装置可以包括被配置为执行图1和2所图示的任何过程或功能的电路系统。在一个示例中，电路系统可以是仅硬件电路实施方式，诸如，模拟和/或数字电路系统。在另一示例中，电路系统可以是硬件电路和软件的组合，诸如，(多个)模拟和/或数字硬件电路与软件或固件和/或(多个)硬件处理器的任何部分与软件(包括(多个)数字信号处理器、软件和至少一个存储器的组合，它们共同工作以使装置执行各种过程或功能。在再一示例中，电路系统可以是(多个)硬件电路和/或(多个)处理器，诸如，(多个)微处理器或(多个)微处理器的一部分，其包括软件(诸如，用于操作的固件)。当不需要硬件进行操作时，电路系统中的软件可能不存在。

此外，尽管图2图示了包括网络实体220和UE 210的系统，但是某些实施例可以适用于其他配置以及涉及附加元件的配置，如本文所图示和讨论的。例如，可能存在多个用户设备和多个基站或者提供类似功能性的其他节点，诸如，组合了用户设备和基站的功能性的节点(诸如，中继节点)。除了与网络实体620通信之外，UE 210同样可以提供有用于通信的多种配置。例如，UE 210可以被配置用于设备到设备、机器到机器或运载工具到运载工具的通信。

以上实施例对网络的运作和/或网络内的网络实体或与网络通信的用户设备的运作提供了显著改进。例如，某些实施例帮助UE构建与经改变的CE级别相对应的PDU。以上实施例可以帮助最小化用于Msg3重新传输的填充量。这可以帮助减少UE用以传输提前数据传输的功率量，从而减少网络实体用于处理提前数据传输的资源量。用户设备使用的功率量的减少可以帮助保存或扩展用户设备的电池寿命。某些实施例还可以帮助构建即使在CE级别改变时也允许有效交换提前数据传输的MAC PDU。

在整个说明书中描述的某些实施例的特征、结构或特性可以在一个或多个实施例中以任何合适的方式组合。例如，在整个说明书中，短语“某些实施例”、“一些实施例”、“其他实施例”或其他类似语言的使用是指以下事实：结合该实施例描述的特定特征、结构或特性可以包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书中，短语“在某些实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他实施例中”或其他类似语言的出现不一定都指同一组实施例，并且所描述的特征、结构或特性可以在一个或多个实施例中以任何合适的方式组合。

本领域的普通技术人员将容易地理解，可以以不同顺序的步骤和/或以与所公开的配置不同的配置的硬件元件来实践上面讨论的本发明。因此，尽管已经基于这些优选实施例描述了本发明，但是对于本领域技术人员而言显而易见的是，在保留在本发明的精神和范围内时，某些修改、变型和备选构造将是显而易见的。尽管以上实施例是指进一步增强的机器类通信，但是以上实施例可以应用于任何其他3GPP技术或非3GPP技术，诸如，IoT技术、LTE、高级LTE、第四代(4G)技术和/或第五代(5G)技术、新无线电技术或载波聚合技术。

部分词汇表

3GPP 第三代合作伙伴计划

LTE 长期演进

LTE-A 高级长期演进

NB-IoT 窄带IoT

CE 覆盖增强

RSRP 参考信号接收功率

RAR 随机接入响应

Msg3 消息3

PDU 协议数据单元

MAC 介质访问控制

SDU 服务数据单元