[发明专利]在物联网环境中考虑覆盖等级和子载波间隔配置和/或多频配置的随机接入方法

说明书

公开了在基于蜂窝的机器到机器通信终端与基站之间的随机接入过程中由终端执行的用于上行链路数据传输的随机接入方法。该方法包括以下步骤：在机器到机器通信终端与基站之间执行随机接入过程，其中，所述随机接入过程包括通过考虑覆盖等级和是否支持多频传输来选择物理随机接入信道(PRACH)资源的步骤。当在基于蜂窝的IoT系统中操作的机器到机器通信终端或机器到机器通信设备执行随机接入时，终端可以执行与覆盖等级、子载波间隔配置和多频配置对应的高效随机接入过程并且使覆盖等级改变最小化，从而减少当覆盖等级改变时因为重复传输次数增加以及等待与覆盖等级对应的PRACH资源所耗费的终端操作时间，从而可以减少能耗且可以提高延迟时间性能。

技术领域

本发明涉及用于在机器到机器通信终端或机器到机器通信设备中执行随机接入的方法，更具体地说，涉及当基于蜂窝的物联网(IoT)环境中的机器到机器通信终端或机器到机器通信设备连续地失败于执行随机接入过程时高效地选择前导码并且执行随机接入的方法。

背景技术

用于实现物联网环境的基于蜂窝的IoT系统目的在于基于授权频带中的宽覆盖而提供可靠的连接，以将服务提供给大规模存在的终端(例如机器到机器通信终端或机器到机器通信设备)。

作为基于蜂窝的IoT系统的示例，窄带IoT(NB-IoT)通过使用小于机器类型通信(MTC)的1.4MHz的带宽的带宽(即小于上行链路和下行链路二者中的带宽1.4MHz的带宽)(例如180kHz)按低速数据率提供适合于以传感器为中心的应用的IoT服务。

在NB-IoT中，在下行链路中使用OFDMA，并且可以使用非常小的子载波间隔(例如15kHz子载波间隔)。

在NB-IoT上行链路中，可以使用SC-FDMA。在NB-IoT上行链路中，可以使用3.75kHz子载波间隔或15kHz子载波间隔。

随机接入作为为了终端对基站的连接和数据发送而终端在任意时间将数据发送到基站的一种数据传输过程，起到启动在所有终端中启动的通信的作用。具体地说，请求一种方法，其中，基站可以在随机接入过程期间成功地接收从非常远离的终端发送的信号(其中，扩展20dB或更大的覆盖，以反映要求宽覆盖区域的NB-IoT服务特性)，并且也可以在长距离中将对接收到的信号的响应信号成功地发送到对应终端。

当设计NB-IoT的基于SC-FDMA的上行链路时，归因于NB-IoT的减少的带宽，为了执行LTE随机接入过程，需要修改物理随机接入信道(PRACH)的设计，并且修改可能部分地影响LTE随机接入过程。

LTE随机接入用于多种目的(例如在配置无线电链路之时的初始接入以及调度请求)，并且随机接入的主要目的是通过实现上行链路同步来准备数据传输。随机接入可能变为基于竞争的随机接入或无竞争的随机接入。

发明内容

技术问题

在基于蜂窝的IoT系统(例如窄带物联网(NB-IoT)系统)中，考虑根据终端的信道状态分成多个覆盖类(CC)或覆盖等级(CL)而提供服务的方案。覆盖类(CC)或覆盖等级(CL)通常分类为正常覆盖(下文中称为CC1或CL1)、稳健覆盖(下文中称为CC2或CL2)以及极端覆盖(下文中称为CC3或CL3)，并且基站通过根据覆盖类(CC)或覆盖等级(CL)区分参数(例如终端所使用的资源的位置、重复传输次数、调制和编码方案(MCS)等)而使属于每个覆盖类(CC)或覆盖等级(CL)的终端可以根据信道状态来接收优化的服务。

此外，NB-IoT可以根据终端在上行链路传输时使用的子载波间隔(subcarrierspacing)和/或是否支持多频(multi-tone)传输来定义并支持三种配置(Configuration)。表1示出在上行链路传输期间关于各个子载波间隔配置和/或多频配置的性能特性。

[表1]