本发明的实施方式涉及无线通信。本发明的实施方式具体地涉及支持覆盖范围增强(ce)以为蜂窝网络的小区提供增加的覆盖范围的装置、系统和方法。
背景技术：
随着移动数据通信的日益普及，越来越多的装置被配备有用于与蜂窝网络通信的无线电接口。
为了适应可连接到蜂窝网络的越来越多的装置，正在开发机器类型通信(mtc)。为了提高靠近蜂窝网络的小区边界定位的终端装置可仍然连接到蜂窝网络的可能性，可使用覆盖范围增强(ce)。覆盖范围增强基于发送重复。覆盖范围增强目标是通过使用发送重复来改进无线电链路，从而导致更高的累积接收功率，这是因为可以在enodeb处组合重复信号的累积能量。
可以按这样的方式实现覆盖范围增强：多个不同的覆盖范围增强等级是可用的。在演进型mtc(emtc)中，多达15db覆盖范围增强可以是可用的。在窄带iot(nb_iot)的情况下，可达到多达20db覆盖范围增强或甚至更大的覆盖范围增强。覆盖范围增强对于被定位在正常小区边界外或者可能位于地下室中或者位于基站与终端装置之间的信号的衰减大的另一位置中的装置来说可能是有用的。可以按照固定db值的步长(诸如按照3db的步长)划分覆盖范围增强等级。不同的覆盖范围增强等级中的每一个可以与不同的所需发送重复次数相关联。对于更高的覆盖范围增强等级，即提供最大覆盖范围增强的那些等级，重复次数可以超过10。重复次数可以取决于信道，例如针对prach、pucch、pdsch或pusch可以使用不同的重复次数。
取决于覆盖范围增强等级的发送的重复也将适用于随机接入过程。特别地，可以重复由终端装置对随机接入前导码(在随机接入过程中为msg1)的发送达取决于覆盖范围增强等级的次数，直到接收到随机接入响应为止。在下文中将被称为ce等级相关重复的发送的这种重复必须不能与在没有覆盖范围增强的系统中同样发生的随机接入前导码的重传相混淆。除了在没有任何覆盖范围增强的情况下发生的随机接入前导码发送的重复之外，即除此之外，通常还实现随机接入前导码发送的ce等级相关重复。这种增加数量的随机接入前导码发送，即由随机接入前导码发送的ce等级相关重复和传统重传的组合而引起的更高的重复次数可以导致无线电接入网络中的拥塞情形。
用于解决此类拥塞情形的一个方法可能是防止一些终端装置一起执行随机接入前导码发送的ce等级相关重复，从而禁止该装置。然而，这些方法甚至在终端装置对增加的时延敏感的情况下也可能妨碍终端装置执行随机接入。当终端装置具有通常应该对终端装置保证良好服务的订阅等级时，或者如果终端装置否则不能接受增加的时延(例如因为它出于特定目的而需要蜂窝接入)，情况可以是这样的。
技术实现要素：
在本领域中需要用于减轻以上缺点中的至少一些的装置、系统和方法。需要用于减轻在为一个或多个覆盖范围增强(ce)等级中的随机接入所分配的物理随机接入信道(prach)资源中发生的拥塞风险的装置、系统和方法。需要用于减轻支持覆盖范围增强的蜂窝系统中的prach资源拥塞的风险同时不强加用于防止终端装置执行随机接入前导码发送的ce等级相关重复的绝对禁止的装置、系统和方法。
根据实施方式，提供了使得蜂窝网络能够在ce等级内对终端装置进行优先级排序的机制。蜂窝网络可以例如通过在广播消息中设置一个或多个比特来指示拥塞情形已经存在或者很可能出现。终端装置可以解释广播消息并且可以激活使终端装置延迟执行随机接入前导码发送的ce等级相关重复的退避行为。退避行为可以分别取决于，终端装置是否接受移动始发的业务中的时延，并且如果是，则哪种程度的时延是可接受的。
根据实施方式的终端装置包括无线电接口，该无线电接口可操作来从蜂窝网络接收广播消息，该广播消息包括与所述终端装置的ce操作相关联的至少一个比特。所述终端装置包括电子电路，该电子电路可操作来当所述终端装置在ce操作中时控制所述无线电接口，以基于包括在所述广播消息中的所述至少一个比特选择性地延迟随机接入前导码发送的ce等级相关重复。
通过选择性地延迟所述随机接入前导码发送的所述ce等级相关重复，所述终端装置未被绝对地禁止执行所述ce等级相关重复。通过基于包括在所述广播消息中的所述至少一个比特以选择性方式延迟所述随机接入前导码发送的所述ce等级相关重复，不同的终端装置对所述广播消息可以不同地作出反应。为了例示，终端装置可以根据终端相关信息(诸如装置类型或订阅顶级)或者根据连接建立的原因(诸如公共安全或非公共安全)决定是否延迟ce等级相关重复以及根据哪一个退避过程延迟ce等级相关重复。
终端装置可以是用户设备、机器类型通信(mtc)终端装置或窄带物联网(nb-iot)终端装置。终端装置可以是手持装置，诸如蜂窝电话或便携式计算机。终端装置可以是可穿戴装置，诸如身体安装的传感器。终端装置可以是被安装在车辆、建筑物中或者在另一位置中的传感器或控制单元。
如果包括在广播消息中的至少一个比特指示退避行为是期望的，则电子电路可以操作来基于终端相关信息延迟随机接入前导码发送的ce等级相关重复。终端相关信息可以是终端装置的订阅信息(例如订阅等级)和/或装置类型。
电子电路可以操作来控制基于包括在广播消息中的至少一个比特和终端相关信息延迟随机接入前导码发送的ce等级相关重复的退避行为。终端相关信息可以是终端装置的订阅等级和/或装置类型。
如果包括在广播消息中的至少一个比特指示退避行为是期望的，则电子电路可以操作来基于通信相关信息延迟随机接入前导码发送的ce等级相关重复。通信相关信息可以是连接对于公共安全目的还是对于非公共安全目的是必需的。通信相关信息可以是连接对于紧急情况通信是否是必需的。
如果对于非时间关键数据需要连接，则电子电路可以操作来延迟随机接入前导码发送的ce等级相关重复。
电子电路可以操作来延迟随机接入前导码发送的ce等级相关重复，直到检测到触发事件为止。
触发事件可以取决于终端装置的订阅等级和/或装置类型。
电子电路可以操作来在随机接入前导码发送的ce等级相关重复被延迟的同时检测ce等级中的时间相关变化。电子电路可操作来使无线电接口基于所检测到的ce等级中的时间相关变化来执行随机接入前导码发送的ce等级相关重复。
电子电路可以操作来响应于检测到ce等级已达到ce等级阈值而使无线电接口执行随机接入前导码发送的ce等级相关重复。
电子电路可以操作来响应于检测到ce等级已改变了至少ce等级阈值而使无线电接口执行随机接入前导码发送的ce等级相关重复。
电子电路可以是可操作的，使得随机接入前导码发送的ce等级相关重复既通过ce等级达到ce等级阈值又通过退避定时器的期满来触发。ce等级达到ce等级阈值和退避定时器的期满的发生将各自触发终端装置重复随机接入前导码发送，直到达到ce等级相关最大重复次数。即，ce等级达到ce等级阈值和退避定时器的期满中的较早一个使随机接入前导码被再次发送。
退避定时器的定时器值和/或ce等级阈值可以取决于订阅等级。另选地或附加地，退避定时器的定时器值和/或ce等级阈值可以取决于装置类型。
电子电路可以操作来通过将取决于订阅等级和/或装置类型的偏移添加到可以由网络配置或者提供的定时器值来将退避定时器设置为定时器值。电子电路可以操作来通过将可以由网络配置或者提供的定时器值乘以取决于订阅等级和/或装置类型的因子来将退避定时器设置为定时器值。对于一个或多个订阅等级来说因子可以大于一。对于一个或多个订阅等级来说因子可以是2的幂。对于最好订阅等级来说因子可以小于一。
退避定时器的定时器值还可以取决于ce等级。退避定时器的定时器值可以是相应的ce等级中的ce等级相关重复次数的单调递增函数。
电子电路可以操作来确定终端装置的订阅等级是否被包括在订阅等级的子集中。
电子电路可以操作来只有当终端装置的订阅等级被包括在子集中时才选择性地延迟随机接入前导码发送的ce等级相关重复。为了例示，如果终端装置具有应该确保向终端装置提供最好的可用服务的订阅等级，则终端装置可以避免激活退避行为。
如果终端装置的订阅等级被包括在订阅等级的子集中，这使终端装置通过延迟随机接入前导码发送的ce等级相关重复进行退避，则退避行为可能仍然取决于订阅等级。为了例示，可以在退避定时器值和/或ce等级阈值方面区分银和铜订阅等级，使得具有铜订阅等级的终端装置与具有银订阅等级的终端装置相比在执行随机接入前导码发送的ce等级相关重复时平均将具有更长的时延。
与ce操作相关联的至少一个比特可以被包括在系统信息块(sib)中。至少一个比特被包括以当发生拥塞情形时引起退避行为的sib可以适用于期望退避行为的装置类型。为了例示，如果仅mtc终端装置将延迟随机接入前导码发送的ce等级相关重复，则至少一个比特可以被包括在特定地由mtc终端装置读取的sib中。
至少一个比特可以是使终端装置分别打开和关闭退避行为的单个比特。至少一个比特可以包括用多个比特编码的参数，其可以指示哪一种类型的退避行为将被激活。该参数可以指示哪一个ce等级受到潜在拥塞情形影响。该参数可以指示退避定时器值或ce等级阈值。
电子电路可以操作来使无线电接口执行随机接入前导码发送的ce等级相关重复，使得在时频资源网格的同一资源块中进行所有ce等级相关重复。
终端装置可以包括存储装置，例如诸如固态存储器的非易失性存储器，以存储与ce等级相关退避行为有关的参数。这些参数可以包括以下各项中的一个或多个：退避规则集合、订阅等级、退避因子和/或ce等级阈值。
终端装置可以是可操作的，使得可以提供与ce等级相关退避行为有关的参数。终端装置可以是可操作的，使得与ce等级相关退避行为有关的参数可以由网络配置。另选地或附加地，可以经由订户身份模块sim提供与ce等级相关退避有关的参数中的一些或全部。
终端装置可以操作来接收包括与ce等级相关退避行为有关的参数的至少一部分的另一个广播消息。后续广播消息中的指示符比特可以通过使用与ce等级相关退避行为有关的参数使终端装置开始。
根据实施方式的蜂窝网络节点包括用于从终端装置接收随机接入前导码的无线电接口。蜂窝网络节点包括联接到无线电接口并且可操作来针对一个或多个ce等级对物理随机接入信道(prach)资源执行拥塞监测的电路。该电路可操作来基于拥塞监测控制无线电接口以广播包括与终端装置的ce操作相关联以使终端装置的一部分延迟随机接入前导码发送的ce等级相关重复的至少一个比特的消息。
蜂窝网络节点可以是enodeb。
蜂窝网络节点可以是可操作的，使得针对多个ce等级中的每一个执行拥塞监测。蜂窝网络节点可以被操作为使得多个ce等级中的任何一个中的拥塞将使蜂窝网络节点广播包括被设置为指示时延容忍终端装置将延迟随机接入前导码发送的ce等级相关重复的至少一个比特的消息。
蜂窝网络节点可以操作来设置与终端装置的ce操作相关联的至少一个比特以便针对在ce操作中执行随机接入对终端装置进行优先级排序。
蜂窝网络可以是可操作的，使得可以提供与ce等级相关退避行为有关的参数。与ce等级相关退避行为有关的参数可以包括以下各项中的一个或多个：退避规则集合、订阅等级、退避因子和/或ce等级阈值。
蜂窝网络可以是可操作的，使得可以广播与ce等级相关退避行为有关的参数，并且可以随后通过在后续广播消息中设置至少一个比特来激活这些参数。
由蜂窝网络节点执行的拥塞监测可以监测被指派给不同的ce等级的prach资源块中的能量。如果指派给ce等级中的任何一个的prach资源块中的能量超过能量阈值，则可以检测到拥塞情况。
由蜂窝网络节点执行的拥塞监测可以操作来甚至在发生拥塞情形之前检测拥塞情形的风险。为此，蜂窝网络节点可以使用历史数据。如果在一天的同一时间和/或一周的同一天一致地检测到拥塞情形，则蜂窝网络节点可以确定在这些时间中存在拥塞情形并且可以发送广播消息，所述广播消息具有被设置为激活至少一些终端装置中的退避行为以便防止拥塞发生的至少一个比特。另选地或附加地，prach资源中针对一个或多个ce等级的能量的时间相关增加可以使蜂窝网络节点请求时延容忍终端装置延迟随机接入前导码发送的ce等级相关重复。
根据实施方式的通信系统包括根据实施方式的蜂窝网络节点和根据实施方式的至少一个终端装置。
通信系统可以包括具有第一订阅等级的第一终端装置。通信系统可以包括具有与第一订阅等级不同的第二订阅等级的第二终端装置。
由于不同的订阅等级，第一终端装置和第二终端装置可以操作来响应于相同的广播消息而展示不同的退避行为。为了例示，如果第一终端装置和第二终端装置中的一个具有最高订阅等级，则此终端装置可以根本不进一步延迟随机接入前导码发送的ce等级相关重复，然而另一终端装置可以激活退避行为。为了进一步例示，第一终端装置和第二终端装置都可以激活退避行为以延迟随机接入前导码发送的ce等级相关重复，其中，对于这些终端装置中的具有更好订阅等级的一个来说平均延迟更短。
另选地或附加地，通信系统可以包括具有第一装置类型的第一终端装置。通信系统可以包括具有与第一装置类型不同的第二装置类型的第二终端装置。
由于不同的装置类型，第一终端装置和第二终端装置可以操作来响应于相同的广播消息而激活不同的退避行为。为了例示，如果第一终端装置和第二终端装置中的一个是emtc终端然而另一个不是emtc终端，则仅emtc终端可以激活退避行为以延迟随机接入前导码发送的ce等级相关重复。
蜂窝网络可以是可操作的，使得可以提供与ce等级相关退避行为有关的参数。与ce等级相关退避行为有关的参数可以包括以下各项中的一个或多个：退避规则集合、订阅等级、退避因子和/或ce等级阈值。
一种当终端装置在覆盖范围增强操作中时执行随机接入的方法包括由终端装置从蜂窝网络接收广播消息。该广播消息包括与终端装置的覆盖范围增强ce操作相关联的至少一个比特。该方法包括：当终端装置在ce操作中时，控制终端装置的无线电接口以基于包括在广播消息中的至少一个比特选择性地延迟随机接入前导码发送的ce等级相关重复。
该方法可以由根据实施方式的终端装置执行。
可以在实施方式中实现的方法的附加特征对应于参照根据实施方式的终端装置、基站和通信系统描述的特征。
虽然终端装置可以是可操作的使得其退避行为通过包括用于指示退避行为是网络所期望的至少一个比特的广播消息的接收来触发，但是终端装置和由此执行的方法不限于此相关机制。
根据另一实施方式的终端装置包括可操作来发送随机接入前导码的无线电接口。终端装置包括电子电路，该电子电路可操作来当终端装置在ce操作中时，控制无线电接口以延迟随机接入前导码发送的ce等级相关重复。电子电路可以是可操作的，使得随机接入前导码发送的ce等级相关重复既通过退避定时器的期满又通过ce等级满足阈值准则来触发。
可以将退避定时器设置为取决于订阅等级和/或装置类型的定时器值。设置退避定时器可以包括将取决于订阅等级和/或装置类型的偏移加到可以由网络配置或者提供的定时器值。设置退避定时器可以包括将可以由网络配置或者提供的定时器值乘以取决于订阅等级和/或装置类型的因子。对于一个或多个订阅等级来说因子可以大于一。对于一个或多个订阅等级来说因子可以是2的幂。对于最好订阅等级来说因子可以小于一。
当ce等级已达到ce等级阈值时，或者如果ce等级中的变化已达到ce等级阈值，则可以满足阈值准则。
根据另一实施方式的执行随机接入的方法包括：当终端装置在ce操作中时，控制终端装置的无线电接口以延迟随机接入前导码发送的ce等级相关重复。可以既通过退避定时器的期满又通过ce等级满足阈值准则来触发随机接入前导码发送的ce等级相关重复。
在根据这些实施方式的终端装置和方法中，可能但不总是要求使随机接入前导码发送的ce等级相关重复被延迟的退避行为通过广播消息中的比特值来激活。在具有这种配置的终端装置和方法中，确保了如果无线电条件已改进，即衰减已减小，使得enodeb对随机接入尝试做出响应的可能性更高，则终端装置不需要延迟随机接入前导码的重复发送直到退避定时器已期满为止。
在这些实施方式中的任何一个中，随机接入前导码发送的ce等级相关重复可以与随机接入前导码发送的其它传统重复区分开的原因在于，除非在达到ce等级相关最大数量之前接收到随机接入响应，否则ce等级相关重复被执行取决于ce等级的次数。ce等级相关重复也可以与随机接入前导码发送的其它传统重复区分开的原因在于，如果终端装置位于正常覆盖范围中则不执行ce等级相关重复，而是仅当终端装置位于正常覆盖范围外且在ce操作中时才执行ce等级相关重复。
在这些实施方式中的任何一个中，退避定时器值和/或ce等级阈值可以由蜂窝网络配置或者可以被以静态或半静态方式在终端装置中提供。
各种效果是通过根据实施方式的装置、系统和方法来获得的。可以通过在接受更高时延的终端装置中对于随机接入前导码发送激活退避行为来避免prach资源中的拥塞。当解释来自蜂窝网络的广播消息时，可以考虑不同的订阅等级、装置类型或其它装置相关特性。在将退避定时器与对ce等级变化的监测相组合的实施方式中，对于可以移动到更好覆盖范围条件中的移动终端装置可以使时延保持小。终端装置可以是手持装置或传感器，而不限于此。
附图说明
将参照附图描述本发明的实施方式，在附图中相同或类似的附图标记标明相同或类似的元件。
图1是根据实施方式的通信系统的示意图。
图2是根据实施方式的通信系统的框图。
图3是根据实施方式的由蜂窝网络节点执行的方法的流程图。
图4是根据实施方式的由终端装置执行的方法的流程图。
图5是根据实施方式的由终端装置执行的方法的流程图。
图6是例示了根据实施方式的终端装置的操作的覆盖范围增强等级中的时间相关变化的图。
图7是例示了根据实施方式的终端装置的操作的覆盖范围增强等级中的时间相关变化的图。
图8是根据实施方式的通信系统中的信令图。
图9是示出了根据实施方式的终端装置的状态的判定逻辑图。
具体实施方式
将参照附图描述本发明的示例性实施方式。虽然将在具体应用领域的背景下(例如，在某些通信技术的背景下)描述一些实施方式，但是实施方式不限于此应用领域。除非另外显式地陈述，否则各种实施方式的特征可以彼此组合。
图1是根据实施方式的通信系统1的示意图。
通信系统1包括蜂窝网络和终端装置11-13。多个10终端装置11-13可以分别是用户设备(ue)、机器类型通信(mtc)终端或窄带物联网(nb-iot)终端装置。终端装置11-13可以分别是移动的或固定的。不同的终端装置可以操作用于与不同的蜂窝网络(诸如传统lte核心网络40和蜂窝物联网(ciot)核心网络)通信。
终端装置11-13可以操作来执行随机接入(ra)以建立rrc连接模式。随机接入是建立rrc连接模式中的第一步骤。可以在来自基站30的寻呼信息指示存在下行链路(即移动终止(mt)业务)时执行随机接入。可以在终端装置打算发送上行链路(即移动始发(mo)业务)时执行随机接入。
通信系统1支持覆盖范围增强(ce)操作。这允许位于基站30的正常覆盖范围2外的终端装置仍然建立rrc连接。可以提供不同的ce等级。不同的ce等级可以提供不同的覆盖范围增强，如通过增强覆盖范围半径3、4示意性地指示的。可以按可以被适应的附加信号衰减定义不同的ce等级。例如，最大ce等级可以提供多达15db覆盖范围增强。例如，nb-iot可以支持甚至更大的覆盖范围增强，例如20db。
为了获得覆盖范围增强，位于正常覆盖范围2外的终端装置11、12可以重复发送。重复任何发送的最大次数将取决于相应的终端装置11、12的ce等级。基站30可以操作来累积或者集成在来自终端装置11的重复发送中接收的能量，基站30处的时间分集和/或能量集成可以提供所期望的ce等级，即，被适应的所期望的附加衰减。
如将在下面更详细地描述的，基站30和终端装置11、12可操作来降低在一个或多个ce等级中用于随机接入前导码发送的prach资源块中发生拥塞情形的风险。为此，终端装置11、12可以操作来激活退避行为，该退避行为使终端装置11、12延迟随机接入前导码发送的ce等级相关重复。可以基于由基站30包括在广播消息(诸如系统信息块(sib))中的一个或多个比特选择性地激活此退避行为。取决于订阅等级、装置类别和/或用于执行随机接入的原因(例如，公共安全或非公共安全)，终端装置11、12可以对这种广播消息不同地作出反应。终端装置11、12可以分别操作来监测ce等级中的变化和退避定时器的期满二者以便确定随机接入前导码发送何时将被重复。
如以上所说明的，在本申请的实施方式中选择性地延迟的随机接入前导码发送的ce等级相关重复不得与在没有覆盖范围增强的系统中的随机接入前导码发送的常规重复相混淆。除了随机接入前导码发送的常规周期性重复之外，即除此之外，还实现ce等级相关重复。ce等级相关重复与随机接入前导码发送的传统重复的区别在于它具有截止准则，即当接收到随机接入响应时或者当达到取决于ce等级的最大数量时，无论哪个较早地发生，ce等级相关重复都被终止。ce等级相关重复与随机接入前导码发送的传统重复的区别在于它在ce等级相关最大重传次数之后被终止，而不管当时是否已经接收到随机接入响应。ce等级相关重复与随机接入前导码发送的传统重复的区别在于它仅在ce操作中被执行，而不是在终端处于正常覆盖范围中时被执行。
可以由在ce操作中的终端装置11、12选择性地激活的退避行为可以取决于订阅等级。为了例示，即使当来自基站30的广播消息指示时延容忍终端装置将延迟随机接入前导码发送的ce等级相关重复时，具有最佳订阅等级的终端装置11也可以根本不激活任何退避行为。不具有最佳订阅等级的另一终端装置12可以激活使随机接入前导码发送的ce等级相关重复被延迟的退避行为。分别激活退避行为的多个终端装置可以展示不同的退避行为，并且特别地，即使它们是在同一ce等级中，也在它们具有不同的订阅等级和/或不同的装置类别时展示随机接入前导码发送的重复被延迟的不同的平均延迟。
图2是根据实施方式的终端装置20和基站30的框图。可以像参照图2针对终端装置20所描述的那样实现图1的通信系统1的终端装置10中的每一个。
终端装置20具有可以包括发送电路22和接收电路23的无线电接口单元21。无线电接口单元21可以被配置为向蜂窝网络发送信号并且从蜂窝网络接收信号，该蜂窝网络可以是演进型机器类型通信(emtc)ran、窄带物联网(nb-iot)或eutran。
可以在控制电路24的控制下调整无线电接口单元21的操作。电子电路24可以包括一个或更多个处理器、控制器、应用相关集成电路(asic)、其它集成电路或此类装置的组合。
电子电路24可以被配置为例如基于由无线电接口单元21接收的信号的衰减来测量覆盖范围延伸等级。电子电路24可以操作来当终端装置20在ce模式下操作时控制无线电接口单元21，以执行无线电接入前导码发送的ce等级相关重复。覆盖范围增强是通过这种重复来完成的。ce等级相关重复的最大数量取决于相应的ce等级并且随着要适应的所期望的附加衰减而增加。
电子电路24可以操作来当终端装置20在ce模式下操作时控制无线电接口单元21，以延迟无线电接入前导码发送的ce等级相关重复。这可以在广播消息(例如sib)包括被设置为指示为时延容忍的终端装置将禁止执行ce等级相关无线电接入前导码发送的至少一个比特的情况下被选择性地进行。
电子电路24可以操作来当终端装置20在ce模式下操作时控制无线电接口单元21，以按照取决于装置相关特性(诸如订阅等级或装置类型)的方式延迟无线电接入前导码发送的ce等级相关重复。电子电路24可以操作来当终端装置20在ce模式下操作时控制无线电接口单元21，以按照取决于通信相关特性(诸如出于公共安全目的(诸如紧急情况)还是非公共安全目的而执行随机接入)的方式延迟无线电接入前导码发送的ce等级相关重复。电子电路24可以访问可以为非易失性存储器的存储介质25以确定终端装置20将以哪一种方式延迟无线电接入前导码发送的ce等级相关重复。
电子电路24可以操作来在第一随机接入前导码发送未导致随机接入响应的接收之后继续监测ce等级中的时间相关变化。电子电路24可以操作来使无线电接口单元21基于一个或多个触发准则执行无线电接入前导码发送的ce等级相关重复中的第一个或下一个。电子电路24可以操作为使得所监测的ce等级的阈值准则和退避定时器的期满中的任何一个可以使无线电接入前导码发送的ce等级相关重复中的下一个被执行。为了例示，如果退避定时器期满并且当ce等级或ce等级中的变化满足阈值准则时，无论哪个较早地发生，终端装置都可以执行无线电接入前导码发送的ce等级相关重复中的下一个。
应了解，不仅无线电接入前导码发送的ce等级相关重复而且第一无线电接入前导码发送可以取决于所监测的ce等级。为了例示，可以在ce等级达到ce等级阈值时触发第一发送。
控制退避行为的终端装置20的操作参数(例如，即使退避定时器尚未期满也触发无线电接入前导码的重复的退避定时器的定时器值和/或ce等级阈值)可以由蜂窝网络来配置或者可以是静态的或半静态的。退避定时器的定时器值和/或ce等级阈值可以取决于ce等级。退避定时器的定时器值和/或ce等级阈值可以取决于终端装置20的订阅等级和/或装置类型。
基站30具有无线电接口单元31。基站30可以是enodeb。例如，无线电接口单元31可以操作来通过eutran、窄带iot(nb-iot)和/或emtc无线电接入网络发送和接收信号。
基站30可提供ce操作。为此，基站30可以处理来自终端装置20的重复信号发送。来自终端装置20的重复信号发送的能量的时间分集和/或聚合导致ce操作中的覆盖范围增强。基站30的电路32可以执行来自终端装置20的重复信号发送的所需处理。
基站30可操作来执行拥塞监测。电路32可以包括拥塞监测组件34。拥塞监测组件34可以由集成电路或者由多个集成电路的组合来实现。可以针对一个或多个ce等级对物理随机接入信道(prach)资源执行拥塞监测。电路32可操作来基于拥塞监测控制无线电接口单元31。
电路32可以检测一个或多个ce等级的prach资源中的能量满足指示拥塞的阈值准则。另选地或附加地，由电路32执行的拥塞监测可以操作来甚至在发生拥塞情形之前检测拥塞情形的风险。为此，电路32可以使用历史数据。如果在一天的同一时间和/或一周中的同一天一致地检测到拥塞情形，则电路32可以确定在这些时间中存在拥塞情形并且可以发送存在被设置为激活至少一些终端装置中的退避行为以便防止拥塞发生的至少一个比特的广播消息。如果检测到一个或多个ce等级的rach资源中的能量的显著增加，则电路32可以同样地甚至在发生拥塞情形之前检测到存在拥塞的风险。
电路32可以操作为使得针对多个ce等级中的每一个执行拥塞监测。电路32可以操作为使得多个ce等级中的任何一个中的拥塞将使基站30广播包括被设置为指示时延容忍终端装置将延迟随机接入前导码发送的ce等级相关重复的至少一个比特的消息。
电路32可以具有sib生成控制组件33。sib生成控制组件33可以由集成电路或者由多个集成电路的组合来实现。电路32可以操作来控制无线电接口单元31以生成sib或另一广播消息，其中一个或多个比特被设置为指示时延容忍终端装置将延迟随机接入前导码发送的ce等级相关重复。
图3是根据实施方式的方法50的流程图。根据实施方式方法50可以由基站30执行。
在51处，基站30针对至少一个ce等级检测prach资源中的拥塞或拥塞风险。
在52处，基站30生成消息，例如sib，其包括被设置为指示时延容忍终端装置将延迟随机接入前导码发送的ce等级相关重复的一个或多个比特。当拥塞监测指示在各种ce等级中的任何一个的prach资源中存在拥塞或拥塞风险时，可以生成使时延容忍终端装置延迟随机接入前导码发送的ce等级相关重复的广播消息。
基站可以设置一个或多个比特以便分别简单地打开和关闭时延容忍终端装置中的退避行为。另选地，多个比特可以承载信息，诸如指示定时器值、ce等级阈值或受影响ce等级的信息，以完成对终端退避行为的甚至更大程度的网络控制。
图4是根据实施方式的可以由终端装置20执行的方法60的流程图。
在61处，终端装置20接收广播消息。该广播消息可以是sib。
在62处，终端装置20确定所接收到的广播消息是否具有被设置以便指示网络期望终端装置的退避行为以减轻拥塞问题的一个或多个比特。
在63处，如果所接收到的广播消息具有被设置以便指示网络不期望终端装置的退避行为的一个或多个比特，则可以在不引入任何额外延迟的情况下执行随机接入前导码发送的ce等级相关重复。在不成功的随机接入前导码发送之后，可以在一时间间隔之后分别执行随机接入前导码发送的下一个ce等级相关重复，直到接收到随机接入响应或者达到ce等级相关最大重复次数为止。
在64处，终端装置20可以处理信息以确定用于随机接入的增加的时延是否是可接受的。该信息可以是装置相关信息，诸如终端装置的订阅等级和/或装置类型。该信息可以取决于用于建立无线电连接的原因，诸如无线电连接对于公共安全目的、紧急情况通信还是非公共安全目的是必需的。
在65处，终端装置20可以确定用于随机接入的增加的时延是否是可接受的。这可以包括确定终端装置20的订阅等级是否被包括在订阅等级的子集中，该子集通过运营商策略迫使终端装置20接受随机接入中的增加的时延。在65处的确定可以包括确定终端装置的装置类别是否使得随机接入中的增加的时延是可接受的。在54处的确定可以包括确定无线电连接对于公共安全目的(例如，紧急情况通信)是否是必需的，在此情况下增加的时延可以从来不是可接受的，而不管订阅等级和装置类别如何。如果随机接入中的增加的时延是不可接受的，则方法进行到步骤63。随机接入前导码发送的ce等级相关重复被执行而不引入附加延迟，直到接收到随机接入响应或者达到ce等级相关最大重复次数为止。
在66处，如果确定了随机接入中的增加的时延是可接受的，则终端装置延迟随机接入前导码发送的下一个ce等级相关重复的发送。可以延迟随机接入前导码发送的下一个ce等级相关重复，直到退避定时器期满为止和/或直到终端装置的ce等级已改变使得它满足阈值准则为止。退避定时器的定时器值可以取决于订阅等级或装置类型。随机接入前导码发送的下一个ce等级相关重复可以既通过退避定时器期满且通过ce等级满足阈值准则来触发，无论哪个较早地发生。
图5是根据实施方式的可以由终端装置20执行的方法70的流程图。可以执行方法70以在图4的方法60的步骤66处实现退避行为。可以在来自蜂窝网络节点的广播消息指示时延容忍终端装置将中止执行随机接入前导码发送的ce等级相关重复时执行方法70。然而，也可以在无需使终端装置中止执行随机接入前导码发送的ce等级相关重复的广播消息的情况下执行方法70。如参照图5至图7进一步说明的ce等级监测和定时器的期满的组合甚至不限于网络控制的退避过程，而是也可以被用在其它场景中。
在方法70中，终端装置可以在退避定时器正在运行的同时监测ce等级中的时间相关变化。可以在随机接入前导码发送的ce等级相关重复中的一个被执行时启动退避定时器。下一个随机接入前导码发送不仅可以通过退避定时器的期满来触发，而且也可以通过ce等级改变以便满足ce等级准则来触发。为了例示，当ce等级改进使得需要较少数量的发送重复时，即使退避定时器尚未期满，也可以执行随机接入前导码发送的ce等级相关重复中的下一个。
在71处，终端装置20发送随机接入(ra)前导码。可以将用于对ce等级相关重复次数进行计数的计数器递增到1。
在72处，终端装置20确定是否接收到随机接入响应。如果接收到随机接入响应，则可以在73处继续随机接入过程。随机接入过程可以是正常复杂度过程或降低复杂度随机接入过程。例如，随机接入过程可以包括调度发送和竞争解决。
在74处，如果响应于随机接入前导码的发送未接收到随机接入响应，则在终端装置中启动退避定时器。可以将退避定时器的定时器值设置为取决于装置相关特性，诸如订阅等级或装置类型。可以根据ce等级来设置退避定时器的定时器值。可以设置退避定时器的定时器值，使得它与相应的ce等级中的发送次数成比例地增加。
在75处，终端装置20确定自定时器74被启动以来可能已改变的ce等级是否已改变为如下值：该值触发随机接入前导码发送的下一个ce等级相关重复。这可以包括阈值比较。为了例示，可以将当前ce等级与ce等级阈值相比较。如果当前ce等级指示衰减已减小至ce阈值，即，需要更少的发送重复，则触发随机接入前导码发送的下一个ce等级相关重复。另选地或附加地，可以监测从退避定时器被启动时的时间起的ce等级中的变化。可以将当前ce等级与定时器被启动时的ce等级之间的差与ce等级阈值相比较。如果ce等级差指示衰减减小了对应于ce等级阈值的量，即，需要更少的重复，则触发随机接入前导码发送的下一个ce等级相关重复。在77处，随机接入前导码发送的下一个ce等级相关重复被执行。如果接收到随机接入响应，则方法可以在73处继续。如果未接收到随机接入响应，则可以增加重复计数以确保ce等级相关重复次数将不会超过相应的ce等级的ce等级相关最大值。可以重置定时器，同时方法返回到步骤74。
在76处，可以监测退避定时器的期满。即使ce等级保持不变，退避定时器的期满也触发随机接入前导码发送的下一个ce等级相关重复。在77处，随机接入前导码发送的下一个ce等级相关重复被执行。如果接收到随机接入响应，则方法可以在73处继续。如果未接收到随机接入响应，则可以递增重复计数以确保ce等级相关重复次数将不超过相应的ce等级的ce等级相关最大值。可以重置定时器，同时方法返回到步骤74。
在78处，确定是否已经达到相应的ce等级的最大重复次数。如果尚未达到最大次数，则方法返回到75以继续监测ce等级变化和定时器的期满。
如果确定已经达到相应的ce等级的最大重复次数，则在79处，终止随机接入前导码发送的ce等级相关重复。应了解，即使当未提供覆盖范围增强时，也将根据被执行的传统重试(例如周期性地)再次开始如参照图5所说明的重复随机接入前导码发送的过程。
图6和图7示出了可以由根据实施方式的终端装置监测的ce等级81、87中的时间相关变化以例示根据实施方式的终端装置的操作。图6和图7示出了通过被适应的附加衰减所表示的ce等级。
在时间83发送随机接入前导码使退避定时器被启动。退避定时器被设置为定时器值86。定时器值86可以取决于订阅等级、装置类别或其它装置相关参数。如果退避未被激活，则用于至少一个订阅等级的定时器值86比相同ce等级中的ce等级相关重复之间的时间间隔89长。
当ce等级中的变化也被监测时，可以在当ce等级满足阈值准则时的时间85触发随机接入前导码发送的下一个ce等级相关重复。为了例示，当ce等级达到ce等级阈值82时，即使当退避定时器尚未期满时，也执行随机接入前导码发送的下一个ce等级相关重复。
在ce等级未达到阈值82的情况下，如图7所例示，随机接入前导码发送的下一个ce等级相关重复处于在定时器在时间84期满时执行的任何速率。
退避定时器的定时器值和/或ce等级阈值可以取决于订阅等级。不需要针对所有订阅等级执行对ce等级阈值的监测。
在示例性实施方式中，存在退避定时器的定时器值具有超过当没有退避行为时的发送重复之间的时间间隔89的定时器值86、88的至少一个订阅等级。多个订阅等级可以分别与各自超过时间间隔89的定时器值86、88相关联。时间间隔89是当没有退避行为时的发送重复之间的间隔。在至少一个订阅等级(例如，最好或黄金订购等级)中，退避定时器的定时器值可以等于时间间隔89。
在示例性实施方式中，针对至少一个订阅等级执行与ce等级阈值82的阈值比较。可以针对多个订阅等级或者甚至针对所有订阅等级执行阈值比较。对于至少两个不同的订阅等级来说ce等级阈值82可以是不同的。
图8是根据实施方式的通信系统的信令图。终端装置20和enodeb30操作来提供覆盖范围增强。为此，发送被重复达取决于ce等级的最大次数。
enodeb30广播消息91，该消息91包括使时延容忍终端装置延迟随机接入前导码发送的ce等级相关重复的一个或多个比特。例如，可以在sib中设置至少一个比特。sib可以是仅通过装置的某些类别来评估而不通过其它装置类别来评估的sib。例如，为了选择性地使emtc终端装置中止重复随机接入前导码发送，可以将指示此行为的一个或多个比特包括在包括emtc终端的具体信息的sib中。
终端装置20在随机接入信道(rach)中发送随机接入前导码92。可以在从蜂窝网络接收到的寻呼信号指示存在mt业务时触发随机接入前导码92的发送。可以另选地在终端装置打算发送mo业务时触发随机接入前导码92的发送。
当未接收到随机接入响应时，随机接入前导码发送的ce等级相关重复93、94被执行。应了解，重复93、94的数量取决于ce等级。应了解，除了当没有覆盖范围增强时发生的随机接入前导码发送的其它周期性或非周期性重复之外还实现了重复93、94。即，重复93、94形成在随机接入前导码发送的各个传统重复之后执行的内部重复循环。传统重复形成外重复循环。
随机接入前导码发送的ce等级相关重复中的连续重复之间的时间间隔96可以取决于订阅等级、装置类型或其它装置相关参数。对于至少一个订阅等级和装置类型来说，时间间隔96超过时间间隔97。时间间隔97指示当在相同ce等级中没有退避行为时的随机接入前导码发送的ce等级相关重复中的连续重复之间的时间间隔。即，当广播消息91中的至少一个比特指示不需要退避行为时，随机接入前导码发送的ce等级相关重复中的连续重复之间的时间间隔97比当时延容忍终端装置的退避行为由enodeb30请求时适用的时间间隔96短。终端装置延迟随机接入前导码发送的ce等级相关重复的额外延迟98可以取决于装置类型、订阅等级或其它装置相关参数。额外延迟98可以是时变的，例如当不仅退避定时器的期满而且ce等级中的某些变化使终端装置20执行随机接入前导码发送的ce等级相关重复时。
应了解，只有当在ce等级的prach资源中存在拥塞风险时并且附加地，只有当终端装置20容忍增加的时延时，才可以选择性地包括额外延迟98。对增加的时延的这种容忍可以是由低订阅等级或者由终端装置20所属于的装置类型而导致的。
可以重复随机接入前导码发送的ce等级相关重复直到接收到随机接入响应或者已经达到ce等级相关最大重复次数为止。当已经接收到随机接入响应时，例如通过调度发送和竞争解决，可以继续随机接入过程。随机接入过程可以是低复杂度或正常复杂度随机接入过程。当尚未接收到随机接入响应时，可以例如根据传统重传准则执行随机接入前导码95的传统发送。
如果未接收到随机接入响应，则继续随机接入前导码的重复直到达到ce等级相关最大计数为止。
图9例示了可以在终端装置中实现的判定逻辑。如果不仅退避定时器的期满而且ce等级相关触发准则使随机接入前导码的下一次发送被执行，则可以实现判定逻辑。
终端装置20可以具有等待状态101。可以在已经执行了随机接入前导码发送时进入等待状态101。在等待状态101中，终端装置20可以监测退避定时器的期满和ce等级中的变化。
终端装置20可以从等待状态101转变到定时器期满状态102(在定时器期满状态102中，检测到退避定时器的期满)。这使终端装置20转变到发送重复状态103，在发送重复状态103中执行随机接入前导码的下一次发送。如果未接收到随机接入响应，则终端可以返回到等待状态101并且应用适当的退避时间。如果已经执行了最大数量的rach尝试，则终端装置停止任何进一步的rach尝试。如果接收到随机接入响应，则在106处继续随机接入过程。
终端装置20可以从等待状态101转变到ce等级触发状态104，在ce等级触发状态104中检测到ce等级中的变化满足准则。为了例示，ce等级触发状态104可以指示ce等级已改进使得需要较少数量的ce等级相关重复。这使终端装置20转变到发送重复状态105，在发送重复状态105中执行随机接入前导码的下一次发送。如果未接收到随机接入响应，则终端可以返回到等待状态101。如果已经执行最大数量的rach尝试，则终端装置停止任何进一步的rach尝试。如果接收到随机接入响应，则在106处继续随机接入过程。
各种效果是通过根据实施方式的装置、方法和系统来完成的。为了例示，当prach资源中发生了拥塞或者很可能发生时实现了终端装置的优雅的优先化。优雅的优先化不妨碍终端装置被准许接入，而是仅仅使时延容忍终端装置延迟随机接入前导码发送的ce等级相关重复。因为仅需要广播消息中的一个或几个比特，所以通过在无线电接入网络上添加非常少的附加负载也可实现优先化。根据订阅等级、装置类别或其它终端相关参数，广播消息中的一个或几个比特可以在不同的终端装置中引起不同的行为。
可以使用这样的退避行为：其中，不仅退避定时器的期满而且ce等级中的改进均可以触发随机接入前导码发送的下一个重复。定时器期满或ce等级满足某个准则中的较早一方将分别使下一个重复被执行。因此，可以在如下情况下防止长时延：信号衰减的减小使得终端装置可以在无需随机接入前导码发送的许多重复情况下成功地执行随机接入成为可能。
虽然已经参照附图描述了示例性实施方式，但是可以在其它实施方式中实现修改。为了例示，虽然已经在示例性蜂窝网络和无线电接入网络的背景下描述了实施方式，但是本文讨论的技术适用于各式各样的其它蜂窝网络。为了进一步例示，虽然已经描述了可以导致不同的退避行为的示例性订阅等级和装置类别，但是其它终端相关参数和/或甚至取决于需要无线电连接的目的(公共安全或非公共安全)的参数可以影响退避行为。
虽然终端装置可以是手持装置、传感器或可穿戴装置，但是也可以与其它终端装置相结合地使用本文公开的技术。
尽管已经相对于某些优选的实施方式示出并描述了本发明，然而本领域技术人员在阅读并理解说明书后将想到等同物和修改。本发明包括所有此类等同物和修改，并且仅受到以下权利要求的范围限制。