下行链路小数据传输的制作方法
各种示例实施例涉及无线通信。
背景技术：
在当前的lte无线通信系统中，如果移动性管理实体(mme)在寻呼终端设备之后需要将小的下行链路数据发送至该终端设备，那么在该数据的传输可以被发起之前，该mme必须等待直到无线电资源控制(rrc)连接设立(setup)已经完成为止。与要传输的少量数据相比，此过程包含大量的信令开销。因此，需要一种更方便的解决方案，该解决方案对于在下行链路中的小数据有效负载的传输消耗较少的能量。
技术实现要素：
根据一个方面，提供了独立权利要求的主题。实施例在从属权利要求中定义。
在下面的附图和说明书中更详细地阐述了实现的一个或多个示例。根据说明书和附图以及根据权利要求书，其他特征将是明显的。
附图说明
在下文中，将参考附图更详细地描述示例实施例，在附图中
图1图示了示例性的无线通信系统；
图2、图3、图4a、图4b、图5、图6和图7图示了根据实施例的示例性过程；以及
图8图示了根据实施例的装置。
具体实施方式
以下实施例仅作为示例给出。尽管说明书在文本的多个位置中可以涉及“一”，“一个”或“一些”实施例和/或示例，但这并不一定意味着每个参考均指相同的(多个)实施例或(多个)示例，或者特定的特征仅适用于单个实施例和/或示例。不同实施例和/或示例的单个特征也可以被组合以提供其他实施例和/或示例。
本文描述的实施例和示例可以在包括(多个)无线连接的任何通信系统中实现。在下文中，将使用基于长期演进高级(lte高级，lte-a)或新无线电(nr，5g)的无线电接入架构作为可以应用实施例的接入架构的示例，来描述不同的示例性实施例，然而不将实施例限制于这种架构。对于本领域技术人员而言明显的是，通过适当地调整参数和过程，实施例还可以被应用于具有合适的部件的其他种类的通信网络。针对合适的系统的其他选项的一些示例包括通用移动电信系统(umts)无线电接入网络(utran或e-utran)，长期演进(lte，与e-utra相同)，超越5g，无线局域网(wlan或wifi)，全球微波接入互通性(wimax)，
图1描绘了简化的系统架构的示例，仅示出了一些元件和功能实体，所有都是逻辑单元，它们的实现可能与所示出的不同。图1中示出的连接是逻辑连接；实际的物理连接可能是不同的。对于本领域技术人员明显的是，该系统通常还包括除图1中所示出的之外的其他功能和结构。
然而，实施例不限于作为示例给出的系统，而是本领域技术人员可以将该解决方案应用于具有必要特性的其他通信系统。
图1的示例示出了示例性无线电接入网络的一部分。
图1示出了用户设备100和102，其被配置为处于在小区中的一个或多个通信信道上的无线连接中，该小区具有提供该小区的接入节点(诸如(e/g)nodeb)104。从用户设备到(e/g)nodeb的物理链路被称为上行链路或反向链路，而从(e/g)nodeb到用户设备的物理链路被称为下行链路或前向链路。应当理解，可以通过使用适合于这种用法的任何节点、主机、服务器或接入点等实体来实现(e/g)nodeb或其功能性。
一种通信系统通常包括多于一个的(e/g)nodeb，在这种情况下，(e/g)nodeb也可以被配置为通过为此目的而设计的有线或无线链路彼此通信。这些链接可以用于信令目的。(e/g)nodeb是被配置为控制其耦合到的通信系统的无线电资源的计算设备。该nodeb也可以被指代为基站、接入点或任何其他类型的接口设备。(e/g)nodeb包括或耦合到收发器。从(e/g)nodeb的收发器向天线单元提供连接，该连接建立(establish)到用户设备的双向无线电链路。天线单元可以包括多个天线或天线元件。(e/g)nodeb进一步连接到核心网络110(cn或下一代核心ngc)。取决于系统，cn侧的对等体可以是：服务网关(s-gw，路由和转发用户数据分组)；分组数据网络网关(p-gw)，用于提供用户设备(ue)至外部分组数据网络的连接性；或移动管理实体(mme)等。
用户设备(也称为ue，用户设备(userequipment)、用户终端、终端设备等)说明了空中接口上的资源被分配和指派给其的一种类型的装置，并且因此本文所描述的与用户设备有关的任何特征可以用诸如中继节点之类的对应的装置来实现。这种中继节点的示例是朝向基站的层2中继或层3中继(自回程中继)。
用户设备通常指的是便携式计算设备，其包括在具有或不具有订户标识模块(sim)的情况下运行的无线移动通信设备，包括但不限于以下类型的设备：移动台(移动电话)，智能电话，个人数字助理(pda)，手机，使用无线调制解调器的设备(警报或测量设备等)，膝上型计算机和/或触摸屏计算机，平板电脑，游戏控制台，笔记本电脑和多媒体设备。应当理解，用户设备也可以是几乎排他的仅上行链路设备，其示例是将图像或视频剪辑加载到网络的照相机或摄像机。用户设备还可以是具有在物联网(iot)中运行的能力的设备，在这种场景下，利用通过网络的传递数据的能力来提供对象，而无需人与人的交互或人机交互。用户设备可以是窄带物联网(nb-iot)设备或增强型机器类型通信(emtc)设备。用户设备(或在一些实施例中，层3中继节点)被配置为执行用户设备功能性中的一个或多个功能性。用户设备也可以被称为订户单元、移动台、远程终端、接入终端、用户终端或用户设备(ue)，仅提及几个名称或装置。
本文描述的各种技术也可以应用于网络物理系统(cyber-physicalsystem，cps)(协作计算元件控制物理实体的系统)。cps可以支持嵌入在不同位置的物理对象中的大量互连ict设备(传感器、致动器、处理器微控制器等)的实现和利用。移动的网络物理系统(其中所讨论的物理系统具有固有移动性)是网络物理系统的子类别。移动物理系统的示例包括由人类或动物运输的移动机器人和电子产品。
应当理解，在图1中，仅为了清楚起见，用户设备被描绘为包括2个天线。接收天线和/或发射天线的数量可以根据当前的实现而自然地变化。
此外，尽管装置已经被描绘为单个实体，但是可以实现不同的单元、处理器和/或存储器单元(在图1中未全部示出)。
5g支持使用多输入多输出(mimo)天线，比lte(所谓的小小区概念)多得多的基站或节点，包括与更小基站协作运行并采用多种无线电技术的宏站点，这取决于服务需求、用例和/或可用频谱。5g移动通信支持广泛的用例和相关应用，包括视频流、增强现实、数据共享的不同方式、以及各种形式的机器类型应用(诸如(大规模)机器类通信(mmtc)，包括车辆安全、不同传感器和实时控制)。预计5g将具有多个无线电接口，即低于6ghz、cmwave和mmwave，并且还与已有的旧有无线电接入技术(诸如lte)可集成。至少在早期阶段，与lte的集成可以被实现为系统，其中由lte提供宏覆盖以及5g无线电接口接入来自通过聚合到lte的小小区。换言之，5g计划支持rat间的可操作性(诸如lte-5g)和ri间的可操作性(无线电接口间的可操作性，诸如低于6ghz–cmwave，低于6ghz–cmwave–mmwave)两者。被认为在5g网络中使用的概念之一是网络切片，其中可以在相同的基础设施内创建多个独立且专用的虚拟子网(网络实例)，以运行对时延、可靠性、吞吐量和移动性具有不同需求的服务。
lte网络中的当前架构完全分布在无线电中，并且完全集中在核心网络中。5g中的低时延应用和服务需要使内容靠近无线电，这导致本地突围和多路访问边缘计算(mec)。5g使得分析和知识生成能够在数据的源处发生。这种方法需要利用可能无法连续连接到网络的资源，诸如膝上型电脑、智能电话、平板电脑和传感器。mec为应用和服务托管提供了分布式计算环境。它还具有在蜂窝订户附近以更快的响应时间来存储和处理内容的能力。边缘计算覆盖了广泛的技术，诸如无线传感器网络，移动数据采集，移动签名分析，协作式分布式对等自组织联网和处理，也可分类为本地云/雾计算和网格/网状计算，露水计算，移动边缘计算，朵云(cloudlet)，分布式数据存储和取回，自主自修复网络，远程云服务，增强和虚拟现实，数据缓存，物联网(大规模连接和/或时延关键)，关键通信(自主交通工具，交通安全，实时分析，时间关键控制，医疗保健应用)。
通信系统还能够与诸如公共交换电话网络或互联网112之类的其他网络通信，或者利用由它们提供的服务。通信网络也可以能够支持云服务的使用，例如，核心网络操作的至少一部分可以作为云服务(这在图1中通过“云”114来描绘)来执行。通信系统还可以包括中央控制实体等，其为不同运营方的网络提供设施以例如在频谱共享中进行协作。
通过利用网络功能虚拟化(nvf)和软件定义的联网(sdn)，边缘云可以被带入到无线电接入网络(ran)中。使用边缘云可能意味着将至少部分地在服务器、主机或节点(操作地耦合到远程无线电头端或包括无线电部分的基站)中执行接入节点操作。节点操作将分布在多个服务器、节点或主机之间也是可能的。cloudran架构的应用使得能够在ran侧(在分布式单元，du104中)执行ran实时功能和以集中的方式(在集中式单元，cu108中)执行非实时功能。
还应该理解，核心网络操作和基站操作之间的劳动分配可能不同于lte的劳动分配，或者甚至不存在。可能要被使用的一些其他技术进步是大数据和全ip，这可能改变网络正在被构建和管理的方式。5g(或新无线电，nr)网络正被设计为支持多个层次结构，其中mec服务器可以被放置在核心与基站或节点b(gnb)之间。应当理解，mec也可以被应用在4g网络中。
5g还可以利用卫星通信(例如通过提供回程)来增强或补充5g服务的覆盖范围。可能的用例是为机器对机器(m2m)或物联网(iot)设备或交通工具上乘客提供服务连续性，或确保针对关键通信以及未来的铁路/海事/航空通信的服务可用性。卫星通信可以利用地球静止轨道(geo)卫星系统，也可以利用低地球轨道(leo)卫星系统，特别是巨型星座(其中部署了数百个(纳米)卫星的系统)。巨型星座中的每个卫星106可以覆盖创建地面小区的多个支持卫星的网络实体。可以通过地面中继节点104或通过位于地面或在卫星中的gnb来创建地面小区。
对于本领域技术人员明显的是，所描绘的系统仅是无线电接入系统的一部分的示例，并且在实践中，该系统可以包括多个(e/g)nodeb，用户设备可以具有对多个无线电小区的接入，并且该系统还可以包括其他装置，诸如物理层中继节点或其他网络元件等。(e/g)nodeb中的至少一个或可以是家庭(e/g)节点b。此外，在无线电通信系统的地理区域中，可以提供多个不同种类的无线电小区以及多个无线电小区。无线电小区可以是宏小区(或伞形小区)，它们是通常具有长达数十公里的直径的大小区；或者可以是较小小区，诸如微小区、毫微微小区或微微小区。图1的(e/g)nodeb可以提供任何种类的这些小区。蜂窝无线电系统可以被实现为包括若干种类的小区的多层网络。典型地，在多层网络中，一个接入节点提供一个种类的一个小区或多个小区，并且因此需要多个(e/g)nodeb来提供这种网络结构。
为了满足改进通信系统的部署和性能的需求，引入了“即插即用(plug-and-play)”(e/g)nodeb的概念。典型地，除了家庭(e/g)节点b(h(e/g)nodeb)之外，能够使用“即插即用”(e/g)节点b的网络还包括家庭节点b网关或hnb-gw(图1中未示出)。通常安装在运营方的网络内的hnb网关(hnb-gw)可以将来自大量hnb的业务聚合回核心网络。
在当前的基于lte的无线通信系统中，在数据有效负载可以经由接入节点从移动性管理实体(mme)被传输到终端设备之前，需要执行多个步骤。首先，终端设备需要用接入节点传输的寻呼消息进行寻呼(根据mme的请求)。如果终端设备从译码的寻呼消息中检测到终端设备的标识符，则其触发随机接入(ra)过程以便建立rrc连接。随机接入过程本身需要多个步骤，因为终端设备需要向接入节点传输前导码(即，已知位的序列、或签名)，并且接入节点需要为寻呼响应的传输分配资源(即，rrc连接请求)。只有在资源已经被分配之后，终端设备才可以向接入节点传输寻呼响应，该寻呼响应又触发rrc连接设立。在rrc连接已经被成功设立之后(至少包括由接入节点传输rrc连接设立消息以及随后由终端设备进行的rrc连接设立确认)，接入节点最终能够为数据有效负载分配资源，并且随后使用所分配的资源传输该数据有效负载。
尽管在前一段落中所描述的相当复杂且冗长的过程可能非常适合相对较大的数据有效负载的传输，但在小数据有效负载的情况下，该过程不必要地麻烦且占用大量资源，因为相比于要传输的数据量而言(即与数据有效负载相比)，信令开销可能会非常大。当接入节点中的寻呼负载很高时，这可能尤其有害。从终端设备的角度来看，用于接收甚至很小的数据有效负载所需的多个信令步骤也导致不必要的高能耗。小数据有效负载可以被定义为对应于能够适合在单个下行链路传输中的有效负载大小或者对应于小于(预定义的)最大下行链路传输块大小的有效负载大小。
前面提到的问题可能与窄带物联网(nb-iot)特别相关，窄带物联网是由3gpp开发的低功率广域网(lpwan)无线电技术标准。nb-iot特别专注于室内覆盖，低成本，长电池寿命和高连接密度。nb-iot基于lte标准，但将带宽限制为200khz的单个窄带。它针对下行链路通信使用ofdm调制，针对上行链路通信使用sc-fdma。显然，由于nb-iot设备需要长电池寿命，因此nb-iot设备典型的用于接收小数据有效负载所需的相对较高的电池消耗是一个重大问题。
下面将要描述的实施例利用了短寻呼响应(例如16位)和/或组合的资源分配来克服或至少减轻上述问题。实施例还减少了过程的整体时延。
图2图示了根据一个实施例的用于将(小)数据有效负载作为至少早期数据传输传输到至少一个终端设备的过程。图示的过程可以由接入节点或者具体地由图1的接入节点104来执行。尽管以下根据接入节点执行该过程来讨论该过程，但是在其他实施例中，另一网络(可能与接入节点通信)可以完全地或部分地执行图示的过程。至少一个终端设备可以包括一个或多个nb-iot兼容的或emtc兼容的设备。在一些实施例中，所有至少一个终端设备可以是nb-iot兼容的设备或emtc兼容的设备。
参照图2，在框201中，接入节点引起将寻呼消息传输到与要传输的小数据有效负载相关联的至少一个终端设备。对于一个或多个终端设备中的每一个，寻呼消息可以包括寻呼标识符、前导码和/或第一传输块大小(tbs)。该前导码可以是用于终端设备的多个寻呼标识符的公共前导码。针对一个或多个终端设备中的每个终端设备，第一传输块大小可以对应于终端设备的寻呼标识符。第一传输块大小可以关联于小数据有效负载，并且因此可以被终端设备用于译码该数据有效负载。寻呼消息还可以包括针对为其调度了早期数据传输的终端设备的每个寻呼标识符的标志。
对于一个或多个终端设备中的每一个，寻呼消息或寻呼标识符可以(隐式地或间接地)包括附加的(隐藏或隐式的)n位标识符。n位标识符可以不被直接包括在寻呼消息中(即，它可能不是直接从寻呼消息可访问的)，但是它可以是基于终端设备的国际移动订户身份(imsi)(或终端设备已知的其他终端设备标识符)从寻呼标识符中可提取的，以及可选地是被包括在寻呼消息中的寻呼标识符的索引(即，在寻呼消息内的寻呼标识符的位置)。换言之，n位标识符可以由终端设备(或由接入节点)基于寻呼标识符、终端设备的imsi和终端设备的寻呼标识符的索引而本地生成。n位标识符可以用于为在终端设备处和/或在接入节点处的早期数据传输提供附加的安全性。由于n位标识符未直接被包括在寻呼消息中(即，如果没有对应的终端设备的imsi，则无法访问)，那么对于不想要的终端设备来说，仅通过查找寻呼消息是不可能访问此n位标识符(并将其传输至该接入节点作为寻呼响应)的。n是正整数，在一些实施例中，可以等于16，尽管在其他实施例中，n可以具有另一值，优选满足n<88。88位的传输块大小对应于在常规的lterrc连接设立过程中传输的rrc连接请求(msg3)。至少一个终端设备的imsi和/或索引可以被维护在数据库中，数据库被包括在接入节点中或连接到接入节点。寻呼消息可以是通过包括所述附加的(隐藏的)n位标识符(或者具体地，附加的16位标识符)而修改的rrc寻呼消息。
在一些实施例中，使用除寻呼消息以外的部件(例如，使用由接入节点或其他网络节点传输的另一消息)，寻呼标识符、前导码、第一传输块大小和n位标识符中的一个或多个可以被提供给终端设备。
在框202中，接入节点接收(并译码)被包括在寻呼消息中的一个或多个前导码。可以从成功接收并译码了寻呼消息的终端设备传输一个或多个前导码。理想地，接入节点从一个或多个终端设备中的每一个接收前导码。然而，一个或终端设备中的一些可能无法接收寻呼响应，因此没有从所述终端设备接收到前导码传输。在框202中接收到的消息可以对应于lterrc连接设立过程的msg1。
响应于在框202中的接收，在框203中，接入节点引起向与一个或多个前导码相关联的一个或多个第一终端设备中的每一个传输第一资源分配授权。一个或多个第一终端设备的集合可以对应于至少一个终端设备的集合，或者与该集合相比具有较少的数量。第一资源分配授权定义了针对每个终端设备的所分配的下行链路资源和上行链路资源。具体地，资源分配授权可以定义要被用于传输寻呼响应(或rrc连接请求)的所分配的上行链路资源以及要被用于传输数据有效负载的所分配的下行链路资源。所分配的上行链路资源可以对应于用于上行链路传输的一个或多个预定义的传输块大小(将在下面详细讨论)。在每个第一资源分配授权中分配的下行链路资源可以是窄带物理数据共享信道(npdsch)资源。在其他实施例中，在每个第一资源分配授权中分配的下行链路资源可以是机器类型的通信物理下行链路控制信道(mpdcch)资源。在一些实施例中，可以针对在由一个或多个第一终端设备中的任何一个所要求的最大传输块大小的第一资源分配授权中分配下行链路资源，和/或可以在针对最大传输块大小为88位的第一资源分配授权中(或在下面将讨论的第二资源分配授权中)分配上行链路资源。在一些实施例中，接入节点可以被配置为在一些情况下引起传输仅定义要用于寻呼响应的所分配的上行链路资源的第二资源分配授权(例如，lterrc连接设立过程的msg2或随机接入响应)，而非第一资源分配授权。传输哪个资源分配授权(第一或第二)可以取决于例如在与接入节点相关联的小区中的寻呼负载。结合图4a、图4b和图5详细讨论了这种实施例的一个示例。
在框204中，接入节点从一个或多个第二终端设备接收一个或多个寻呼响应，该一个或多个第二终端设备是一个或多个第一终端设备的子集(但不一定是其适当或严格的子集)。可以在资源分配授权中分配的上行链路资源上接收寻呼响应。响应于在框204中的接收，在框205中，接入节点基于一个或多个预定义的传输块大小来对每个寻呼响应进行译码。在一些实施例中，一个或多个预定义的传输块大小包括至少n位，优选地，如上所述，n<88。在其他实施例中，一个或多个预定义的传输块大小包括至少n位，其中n＜88和88位。这里，n位的传输块大小可以对应于由终端设备从寻呼消息可提取的附加n位标识符，并且其可以由终端设备用作寻呼响应(即，作为n位寻呼响应)。如上所讨论的，n可以例如等于16。为了确定与每个接收到的n位标识符相关联的终端设备，接入节点可以例如将每个接收到的n位标识符与关联于至少一个终端设备(向其发送了寻呼响应)的一个或多个n位标识符相比较e。一个或多个n位标识符可以被维护被包括在接入节点中或连接到接入节点的数据库。当第一次将寻呼消息传输到特定终端设备时，一个或多个n位标识符中的每一个可以被生成并被存储至数据库。88位传输块大小可以对应于在常规的lterrc连接设立过程中传输的响应消息或rrc连接请求(msg3)。换言之，接入节点可以尝试译码对应于常规的msg3和新的较短msg3的传输块大小(即，短寻呼响应)。在其他实施例中，一个或多个预定义的传输块大小包括单个确认位(acknowledgementbit)(即，n＝1)。接入节点可以使用所分配的用于传输确认位的上行链路资源来标识ue。
在一些实施例中，与常规的88位寻呼响应相比，针对短寻呼响应的传输(即，对应于n＜88的n位传输块大小的传输)的重复次数可以更大。
在译码之后，在框206中，接入节点引起将下行链路资源上的小数据有效负载(被分配在资源分配授权中)传输到一个或多个第二终端设备中的每一个。与常规的rrc连接设立过程相反，不需要在接入节点与一个或多个第二终端设备之间建立用于传输小数据有效负载的连接。
应当理解，关于图2所描述的由接入节点针对给定的终端设备执行的一些动作可以与关于另一终端设备的其他动作并行地执行(假设数据有效负载要被传输到多个终端设备)。例如，接入节点可以在寻呼响应到达时立即对每个寻呼响应进行译码(即，不等待直到所有的寻呼响应都在继续进行译码之前被接收到为止)。再举一个例子，一旦接收并译码了对应的前导码，接入节点就可以针对每个终端设备传输单独的资源分配授权。
图3图示了根据实施例的用于由终端设备接收(小)数据有效负载的过程。图示的过程可以由图1的终端设备100、102中的任一个执行。图示的过程可以对应于每个终端设备响应于接入节点执行图2的过程而执行的过程。终端设备可以是nb-iot设备或emtc设备。
参照图3，在框301中，终端设备最初从接入节点接收(和译码)寻呼消息。可以如关于图2所描述的那样定义寻呼消息，即，它可以例如至少包括终端设备的寻呼标识符、前导码、第一传输块大小和寻呼标识符的索引。此后，在框302中，终端设备引起将前导码(其被包括在寻呼消息中)传输到接入节点。响应于在框303中接收(和译码)第一资源分配授权，在框304中接入节点引起在上行链路资源上向接入节点传输第一寻呼响应。可以如关于图2所描述的那样定义第一资源分配授权，即，它可以定义所分配的上行链路资源和下行链路资源。此外，在一些实施例中，可以针对一个或多个第一终端设备中的任何一个所需的最大传输块大小，在第一资源分配授权中分配下行链路资源，和/或可以针对88位的最大传输块大小(尽管仅有n位被要求用于短寻呼响应的传输，其中n<88)在第一资源分配授权中分配上行链路资源。此外，第一寻呼响应还可以如关于图2所描述的那样被定义，即，它可以是短寻呼响应，例如，具有n位或16位的大小。短寻呼响应可以由终端设备基于寻呼响应、寻呼响应的索引和终端设备的imsi来生成。终端设备的imsi可以已被提供在终端设备的sim(订户身份模块或订户标识模块)卡中，直接在终端设备中或在r-uim(可移除用户身份模块)卡中。响应于在框305中从接入节点在(被分配在资源分配授权中的)下行链路资源上接收(小)数据有效负载，在框306中，接入节点基于第一传输块大小对数据有效负载进行译码。如果终端设备未能接收到在框303中的第一资源分配授权和在框305中的小数据有效负载中的任何一个(例如，在一个或多个预定义的时间限制内)，则该过程可以被取消/中断。
尽管在关于图2和图3描述的实施例中，接入节点被配置为使用短寻呼响应并利用组合的上行链路/下行链路分配来执行无连接的下行链路早期数据传输，但是在其他实施例中，接入节点可以被配置为基于某些标准(例如，小区上的寻呼负载)来选择执行无连接的下行链路早期数据传输还是正常连接的下行链路数据传输(例如，使用lterrc连接设立过程)。图4a和图4b图示了根据一个这样的实施例的过程。图示的过程可以由接入节点或具体地由图1的接入节点104来执行。尽管以下根据接入节点执行该过程来讨论该过程，但是在其他实施例中，另一网络(可能与接入节点通信)可以全部地或部分地执行图示的过程。在下文中，假设用于译码寻呼响应的一个或多个预定义的传输块大小包括第二传输块大小(例如16位)以及比第二传输块大小更大的第三传输块大小(例如88位)。
当接入节点在框401中接收到包括与至少一个终端设备相关联的(小)数据有效负载的寻呼请求(例如，rrc寻呼请求)时，发起图4a和图4b的过程。可以从核心网络或具体地从mme接收寻呼请求。应当理解，在框401中图示的特征也可以与在图2中图示的实施例相结合。
类似于图2，在框402中，接入节点引起向至少一个终端设备中的每一个传输寻呼消息。此后，在框402中，接入节点启动计时器。计时器是针对被包括在每个寻呼消息中的(多个)前导码的有效性计时器。如果为另一个寻呼消息分配了相同的前导码，那么可以重启该计时器。因此，如果在与接入节点相关联的小区中存在很大的寻呼负荷，则计时器可以被相当定期地重启。
响应于在框404中从终端设备接收前导码，接入节点确定是否在计时器超过预定义的(时间)限制之前接收到该前导码。如果在框405中在接收到前导码时未超过预定义的限制，则在框406中，接入节点可以使得向对应的终端设备传输第一资源分配授权(如关于图2所描述的)。在一些实施例中，取代传输第一资源分配消息，在框406中，接入节点可以引起传输第二资源分配消息。第二资源分配授权定义了仅用于上行链路资源的分配(要被用于发送寻呼响应)。第二资源分配授权可以对应于lterrc连接设立的msg2(即，随机接入响应，rar)。例如，可以基于在寻呼请求中提供的信息来做出是传输第一资源分配授权(即，使用具有组合分配的早期下行链路数据传输)还是第二资源分配授权(即，使用常规的下行链路数据传输)的决定。
响应于在框407中从第一或第二资源分配授权被发送到的终端设备接收到寻呼响应，在框408中，接入节点基于第二和第三传输块大小来译码。寻呼响应可以是对应于第二传输块大小(例如16位)的短寻呼响应，或者是对应于第三传输块大小(例如88位)的“常规的”寻呼响应。因此，接入节点尝试利用这两个传输块大小进行译码。
如果用于传输数据有效负载的下行链路资源已经由第一资源分配授权进行分配，则在框409中确定已经分配了下行链路资源，并且因此，在框410中，接入节点引起在该下行链路资源上传输数据有效负载。然而，如果在框406中传输了第二资源分配授权，并且因此在框409中没有分配下行链路资源，则接入节点在框410、411中建立到接入节点的连接用于传输数据有效负载。也即，在框410中，接入节点使得传输连接设立消息，该连接设立消息用于配置终端设备以建立到终端设备的连接。连接设立消息可以是lterrc连接设立消息。响应于在框411中接收到连接设立确认消息(例如，lterrc连接设立完成消息)，在框412中接入节点引起使用所建立的连接来传输数据有效负载。对于在预定义的时间限制到期之前接收到的每个前导码，重复在框406至412中描述的过程。
如果在块405中，在计时器已经超过预定义之后(指示与接入节点相关联的小区中没有严重的寻呼负载)接收到前导码，则接入节点可以被配置为总是根据(rrc)连接设立过程来执行数据有效负载的传输。也即，在框413中，接入节点引起传输第二资源分配授权(如上所定义的)。响应于在框414中从终端设备接收到寻呼响应，在框412中，接入节点仅基于第三传输块大小来对寻呼响应进行译码。这里，假定终端设备总是响应于接收到第二资源分配授权，来传输与第三传输块大小(例如88位)相对应的寻呼响应。框413、414可以对应于框410、411，因此为了简洁起见不再重复。响应于在框417中接收到连接设立确认消息，在框415中接入节点引起使用已建立的连接来传输数据有效负载。
图5图示了根据实施例的用于由终端设备接收(小)数据有效负载的过程。图示的过程可以由图1的终端设备100、102中的任一个执行。图示的过程可以对应于由每个终端设备响应于接入节点执行图4a和图4b的过程而执行的过程。
参照图5，框501、502可以对应于图1的框301、302，因此为了简洁起见在此不再重复。此外，如果在框503中接收到第一资源分配授权(如关于以上实施例所定义)，则终端设备可以执行与关于图3所讨论的过程类似的过程。
除了被配置为处理第一资源分配授权之外，终端设备还可以被配置为处理第二资源分配授权，如关于图4a和图4b所定义的(在框504至508中)。该功能性可以对应于常规的lterrc连接设立过程。响应于在框504中接收到第二资源分配授权，终端设备在框505中引起向接入节点传输(第二)寻呼响应。所传输的第二寻呼响应可以具体地是与第三传输块大小(例如88位)相对应的寻呼响应。第二寻呼响应可以包括寻呼标识符并且对应于88位的传输块大小。第二寻呼响应可以对应于(rrc)连接请求。响应于在框506中接收到连接设立消息，终端设备可以在框507中将其自身配置用于基于连接设立消息建立连接，并且随后在框508中将连接设立确认传输到接入节点。响应于在框509中接收到经由已建立的连接所传输的小数据有效负载，终端设备在框510中例如基于在寻呼消息中接收到的第一传输块大小(框501)，对小数据有效负载进行译码。
图6图示了根据实施例的使用接入节点和终端设备之间的信令图的替代过程，用于从接入节点向终端设备传输(小)数据有效负载。图6示出了简化的过程，其中省略了一些步骤(例如，接收和译码步骤)。
尽管还引入了多个附加特征，但是在图6中图示的方法与关于图2、图3、图4a、图4b和图5讨论的过程共享许多特征。首先，响应于框601中接收到寻呼请求，接入节点在框601中从基于竞争的随机接入资源或从专用资源(除了基于竞争的随机接入资源以外)为每个终端设备(图6中仅示出了一个)分配前导码。然后，接入节点引起在消息602中传输寻呼消息，该寻呼消息包括为终端设备分配的前导码。如果从基于竞争的随机接入资源中分配了针对每个终端设备的前导码，则接入节点可以仅在特定前导码的上行链路分配上才尝试(盲)译码短消息(即，消息603)。如果从专用前导码中分配了针对每个终端设备的前导码，则接入节点不需要对短消息(即，消息603)执行盲译码。
消息603至605可以对应于针对接入节点侧的执行图2的框202至204或图4a的框402至407，并且对应于针对终端设备的执行图3的框301至304或图5的框501至503和511。然而，在这种情况下，假设除了分别用于寻呼响应和小数据有效负载的上行链路和下行链路资源的分配之外，第一资源分配授权(消息504)还包括用于下行链路传输中的确认和针对间隙的分配(图示为元素607)的附加上行链路资源的分配。在图示的实施例中，寻呼响应605可以是与至少基于终端设备的imsi和寻呼消息而生成的与n位标识符相对应的n位寻呼响应。
在寻呼响应的译码失败的情况下，可以使用下行链路传输中的分配的间隙607重传该寻呼响应。具体地在图6中，接入节点接收寻呼响应(消息605)并尝试对其进行译码，但是在框606中译码不成功。因此，该接入节点引起在消息608中在分配的间隙607内向终端设备传输下行链路控制指示符(dci)。下行链路控制指示符指示对终端设备的否定确认，并且包括关于新资源分配的信息，至少用于寻呼响应的重传(并且还可能用于小数据有效负载的传输)。具体地，关于新资源分配的信息可以包括频域和/或时域中的新起点，用于寻呼响应的资源分配和/或小数据有效负载的传输。响应于接收和译码下行链路控制指示符，终端设备在消息609中引起重传该寻呼响应(可能也在间隙607内)。在图示的场景中，假设基于一个或多个第二传输块大小(例如，n位或16位，并且可能是88位)的该第二寻呼响应的译码是成功的。显然，在其他实施例中，寻呼响应的多次重传(以及因此多个资源重新分配)也可以是可能的。
在寻呼响应609已经被成功译码之后，接入节点引起在消息610中使用在资源分配授权中所分配的下行链路资源和/或基于第一传输块大小的下行链路控制指示符(包括在寻呼消息602中)来传输小数据有效负载。最终，响应于小数据有效负载的译码，终端设备在消息611中引起在附加上行链路资源(被分配在资源分配授权604中)上向接入节点传输确认。随后，接入节点可以接收并译码该确认。如果由终端设备对小数据有效负载的译码由于任何原因而失败，则终端设备可以配置为在消息611中传输否定确认而不是肯定确认。
应当理解，在图6中引入的附加特征并非彼此不可分割地互相链接。一些实施例可以例如包括与以下各项有关的一个或多个特征：前导码的分配、在下行链路传输中的间隙的分配及其对重传的利用、以及确认的分配和传输。
尽管以上实施例描述了利用(至少对于一些终端设备)具有单个资源分配授权的联合上行链路和下行链路分配的针对早期数据传输的过程，但是一些其他实施例可能仅限于与使用短寻呼响应(例如，对应于n位或16位标识符)来响应寻呼消息有关的过程。这样的实施例保持了上面针对短寻呼响应所讨论的益处，即，相比于传输旧有的88位寻呼响应(msg3)，能耗降低了，并且如果终端设备的imsi被用于生成该短寻呼响应，则提高了安全性。图7图示了根据实施例的使用接入节点和终端设备之间的信令图的这样的过程。在一些实施例中，关于图2、图3、图4a、图4b、图5和图6中的任何一个所讨论的一个或多个附加特征可以与图7中图示的过程相结合。参考图7，接入节点引起将寻呼消息(消息701)传输到与要传输的(小)数据有效负载相关联的终端设备。对于终端设备，寻呼消息至少包括终端设备的寻呼标识符。寻呼消息还可以包括前导码、第一传输块大小和终端设备的寻呼标识符的索引中的一个或多个。
在框702中，终端设备接收(并译码)寻呼消息701。如果寻呼消息包括前导码，则终端设备可以如关于以上实施例所讨论的那样将前导码传输到接入节点(图7中未示出)。
接入节点在消息703中引起向终端设备传输第一资源分配授权。第一资源分配授权可以定义至少针对上行链路资源的分配。在一些实施例中，第一资源分配授权还可以定义针对下行链路资源的分配(用于传输小数据有效负载)。
在框704中，终端设备接收并译码资源分配授权703。随后，终端设备引起在上行链路资源上向接入节点传输第一寻呼响应。可以至少基于寻呼标识符由终端设备生成第一寻呼响应，并且其可以对应于小于88位(例如16位)的传输块大小n。在一些实施例中，可以基于寻呼标识符、寻呼标识符的索引和终端设备的imsi来生成第一寻呼响应。
在框706中，接入节点在上行链路资源上从一个或多个第二终端设备接收并译码一个或多个寻呼响应705，每个寻呼响应基于用于上行链路传输的一个或多个预定义的传输块大小。可以基于预定义的n位的传输块大小来译码寻呼响应，n是正整数，其中n＜88。换言之，终端设备可以传输短寻呼响应，而不是对应于rrc连接请求的88位寻呼响应。
此后，接入节点可以引起小数据有效负载的传输，其触发了寻呼响应的传输。接入节点可以使用在资源分配授权中分配的下行链路资源，或者如果在资源分配授权中没有分配下行链路资源，则接入节点可以首先分配所述下行链路资源，然后才引起传输资源分配授权。
尽管在图6和图7中图示的实施例示出为仅单个终端设备与接入节点之间的通信，但是应当理解，接入节点可以同时执行到多于一个终端设备的任何图示的消息的传输，类似于在关于在图2、图4a和图4b中图示的实施例所讨论的。
在一些实施例中，根据如上所述的任何实施例的由接入节点(即，提供无线接入的网络节点或网络元件)执行的动作可以全部地或部分地由另一网络节点或网络元件或甚至由多个网络节点/元件来执行。例如，可以由核心元件或由边缘云(元件)代替接入节点来执行所述动作(或至少一些所述动作)。
在一些实施例中(特别是在一些非nb-iot实施例中)，寻呼响应对应于预定义的88位的传输块大小，并且对应地，如上关于多个实施例所讨论的在译码中使用的88位的传输块大小可以被替代为对应的m位实体，其中，m是正整数(例如，m＝56或m＝80)。在这些情况下，n位标识符和传输块大小n可以由n<m来限制。
上面借助于图2、图3、图4a、图4b、图5、图6和图7所描述的框、相关功能和信息交换没有绝对的时间顺序，并且它们中的一些可以同时执行或以与给定的顺序不同的顺序来执行。在它们之间或在它们内部也可以执行其他功能，以及可以发送其他信息，和/或应用其他规则。一些块或部分块或一条或多条信息也可以被省略，或被对应的块或部分块或一条或多条信息来替换。
可以通过各种方式来实现本文描述的技术和方法，以使得装置/设备被配置为至少部分地基于上面使用图2、图3、图4a、图4b、图5、图6和图7的任何一个所公开的内容来支持小(和早期)数据传输，包括实现对应于上面使用实施例/实例所描述的终端设备或接入节点(或网络元件)的一个或多个功能/操作，例如借助于图2、图3、图4a、图4b、图5、图6和图7的任何一个，不仅包括现有技术手段，还包括用于实现利用实施例描述的对应功能性的一个或多个功能/操作的部件，例如借助于图2、图3、图4a、图4b、图5、图6和图7的任何一个。此外，该实现可以包括用于每个单独的功能/操作的单独的部件，或者可以被配置为执行两个或更多个功能/操作的部件。
例如，可以以硬件(一个或多个设备)、固件(一个或多个设备)、软件(一个或多个模块)或其组合来实现上述部件中的一个或多个部件。对于硬件实现，实施例的(多个)装置可以被实现在以下各项中：一个或多个专用集成电路(asic)，数字信号处理器(dsp)，数字信号处理设备(dspd)，可编程逻辑设备(pld)，现场可编程门阵列(fpga)，处理器，控制器，微控制器，微处理器，逻辑门，译码器电路，编码器电路，被设计为通过图2、图3、图4a、图4b、图5、图6和图7的部件来执行本文所述功能的其他电子单元，或其组合。对于固件或软件，可以通过执行本文所述功能的至少一个芯片组的模块(例如，过程，功能等)来执行该实现。软件代码可以被存储在存储器单元中并由处理器执行。存储器单元可以被实现在处理器内部或在处理器外部。在后一种情况下，如本领域所公知的，存储器单元可以经由各种部件被通信地耦合到处理器。此外，本文所述的组件可以由附加组件重新布置和/或补充，以便于支持关于其所述的各个方面等的达成，并且如本领域技术人员将理解的，它们不限于给定附图中阐述的精确配置。
图8提供了根据一些实施例的接入节点、终端设备(例如，nb-iot设备或emtc设备)或其他网络节点或网络元件(装置、设备)。图8可以图示接入节点或其他网络元件(为简便起见，以下简称为“接入节点”)，其被配置为结合向至少一个终端设备配置小数据传输来执行至少上述功能。备选地，图8可以图示终端设备，其被配置为结合以下来至少执行上述功能：将终端设备配置为接收小数据传输以及接收小数据有效负载。每个接入节点和终端设备可以包括一个或多个通信控制电路820(诸如至少一个处理器)以及至少一个存储器830，包括一个或多个算法831，诸如计算机程序代码(软件)，其中至少一个存储器和计算机程序代码(软件)被配置为：与至少一个处理器一起引起接入节点或终端设备分别执行上面所描述的接入节点或终端设备的示例性功能性中的任何一种。
参照图8，接入节点801的通信控制电路821至少包括数据传输电路821和连接设立电路。在接入节点的情况下，数据传输电路821可以被配置为：将至少一个终端设备配置为用于接收数据有效负载作为小(和早期)数据传输，以及传输所述数据有效负载；并且为此，以便使用一个或多个单独的电路来执行如上所述的借助于图2、图4、图6和图7中的任何一个的至少一些功能性。在接入节点的情况下，连接设立电路822可以被配置为使用一个或多个单独的电路来执行如关于图2、图4、图6和图7中的任何一个所描述的接入节点的任何常规(rrc)连接设立过程。在终端设备的情况下，数据传输电路821可以被配置为将终端设备配置为用于接收数据有效负载作为小(和早期)数据传输以与接入节点通信；并且为此，以便使用一个或多个单独的电路来执行如上所述的借助于图3、图5、图6和图7中的任何一个的至少一些功能性。在接入节点的情况下，连接设立电路822可以被配置为使用一个或多个单独的电路来执行关于图3、图5、图6和图7中的任何一个所述的终端设备的任何常规(rrc)连接设立过程。
参照图8，可以使用任何合适的数据存储技术来实现存储器830，诸如基于半导体的存储器设备，闪存，磁存储器设备和系统，光学存储器设备和系统，固定存储器和可移除存储器。
参照图8，接入节点或终端设备还可以包括不同的接口810，诸如一个或多个通信接口(tx/rx)，该通信接口包括用于根据一个或多个通信协议实现介质上的通信连接性的硬件和/或软件。具体地，用于接入节点的通信接口810可以向接入节点提供通信能力以在蜂窝通信系统中进行通信并使得能够与一个或多个用户设备(终端设备)以及在不同网络节点或元件之间通信；和/或提供通信接口以引起例如能够在不同的网络节点或元件之间进行通信。用于终端设备的通信接口810可以向终端设备提供通信能力以在蜂窝通信系统中进行通信，并使得能够在用户设备(终端设备)之间进行通信以及通信至不同的网络节点或元件(例如，至一个或多个接入节点)。通信接口可以包括标准的众所周知的由对应控制单元控制的组件以及一个或多个天线，这些组件诸如放大器、滤波器、频率转换器、(解调)调制器和编码器/译码器电路。用于接入节点的通信接口810可以包括提供接入节点无线电通信能力的无线电接口组件，以向小区提供至少非许可频带。此外，用于接入节点的通信接口810可以包括光学接口组件，其为接入节点提供光纤通信能力。另一方面，用于终端设备的通信接口可以包括提供终端设备无线电通信能力的无线电接口组件，以使用npdsch和/或emtc资源。终端设备还可以包括不同的用户界面。
如在本申请中所使用的，术语“电路”可以指以下的一个或多个或全部：(a)仅硬件的电路实现，诸如仅在模拟和/或数字电路中的实现；以及(b)硬件电路和软件(和/或固件)的组合，诸如(如适用)：(i)(多个)模拟和/或数字硬件电路与软件/固件的组合，以及(ii)具有软件的(多个)硬件处理器的任何部分，包括(多个)数字信号处理器、软件和(多个)存储器，它们一起工作以使诸如终端设备或接入节点之类的装置执行各种功能；以及(c)(多个)硬件电路和(多个)处理器，诸如(多个)微处理器或(多个)微处理器的一部分，其需要用于操作的软件(例如，固件)，但该软件不需要操作时可能不存在。“电路”的该定义适用于本公开中该术语的所有用法，包括任何权利要求。作为进一步的示例，如在本公开中所使用的，术语“电路”还涵盖仅硬件电路或处理器(或多个处理器)、或硬件电路或处理器的一部分、及其(或它们)随附的软件/或固件的实现。术语“电路”还涵盖(例如以及如果适用于特定权利要求的元素)用于接入节点或终端设备或其他计算或网络设备的基带集成电路。
在实施例中，至少一个处理器、存储器和计算机程序代码形式处理部件，或包括一个或多个计算机程序代码部分，用于根据图2、图3、图4a、图4b、图5、图6和图7的实施例中任一个或其操作来执行其一个或多个操作。
所述的实施例也可以以由计算机程序或其部分定义的计算机进程的形式来执行。结合图2、图3、图4a、图4b、图5、图6和图7所述的方法的实施例可以通过执行包括对应指令的计算机程序的至少一部分来执行。计算机程序可以被提供为包括存储在其上的程序指令的计算机可读介质，或者被提供为包括存储在其上的程序指令的非瞬态计算机可读介质。计算机程序可以是源代码形式，目标代码形式或某种中间形式，并且可以被存储在某种载体中，该载体可以是能够承载该程序的任何实体或设备。例如，计算机程序可以被存储在计算机或处理器可读的计算机程序分布介质上。例如，计算机程序介质可以是，例如但不限于，记录介质，计算机存储器，只读存储器，电载波信号，电信信号和软件分发包。计算机程序介质可以是非瞬态介质。用于执行所示和所描述的实施例的软件的编码完全在本领域普通技术人员的范围内。
尽管以上已经根据附图参考示例描述了本发明，但是显然本发明不限于此，而是可以在所附权利要求的范围内以若干种方式进行修改。因此，所有的词和表达式应该被宽泛地解释，并且它们旨在说明而不是限制实施例。对于本领域技术人员而言将明显的是，随着技术的进步，可以以各种方式来实现本发明的构思。此外，对于本领域技术人员而言清楚的是，所描述的实施例可以但不必以各种方式与其他实施例组合。
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