CN108476539A - 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 - Google Patents

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Abstract

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***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。

Description

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
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***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***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***(例如窄带物联网(NB-IoT)***)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]
在终端在现有的所讨论的NB-IoT***中进行的随机接入过程期间，在失败的情况下，在当在终端所选择的覆盖类(CC)或覆盖等级(CL)中执行随机接入时可能并未接收到对前导码(消息1)传输的随机接入响应(消息2)的情况下，或在可能并未接收到作为对连接请求(消息3)的传输的响应的竞争解决(消息4)的情况下，重新执行随机接入过程，并且再次传输前导码。在此情况下，当连续前导码重传发生预先定义的特定次数以上时，终端通过将当前覆盖类(CC)或覆盖等级(CL)改变为降低达一个等级的支持信道状态的覆盖类(CC)或覆盖等级(CL)来再次执行随机接入，以准备数据传输。然而，用于在改变覆盖类(CC)或覆盖等级(CL)之后重新执行随机接入的过程具有这样的问题：因为在改变后的覆盖类(CC)或覆盖等级中执行随机接入之时，终端需要从开始再次按增加的重复传输次数在对应PRACH中执行随机接入过程，所以操作时间和延迟时间显著地增加。
因此，本发明示例实施例提供用于当终端在基于蜂窝的IoT***(例如NB-IoT)中执行随机接入时响应于子载波间隔和/或多频配置而通过考虑关于每个覆盖类(CC)或覆盖等级(CL)中的子载波间隔和/或多频配置的每个等级的性能而在随机接入过程中依次使用前导码资源的方法。详细地说，本发明示例实施例提供用于以下操作的方法：在随机接入过程期间无法发送用于上行链路数据传输的连接请求消息(消息3)时重新执行随机接入的过程中，当选择用于前导码传输的资源时，在通过主要地改变覆盖类(CC)或覆盖等级(CL)中所使用的子载波间隔和/或多频配置来尝试重传之后，直到覆盖类(CC)或覆盖等级(CL)中所提供的子载波间隔和/或多频配置的最后步骤，当终端失败于随机接入过程时，通过改变覆盖类(CC)或覆盖等级(CL)来重新执行随机接入。
根据本发明示例实施例，所提供的是一种在基于蜂窝的IoT***(例如NB-IoT)中考虑覆盖类(CC)或覆盖等级(CL)和上行链路子载波间隔和/或多频配置的高效随机接入方法。
此外，根据本发明示例实施例，所提供的是一种可以减少在基于蜂窝的IoT***中发送小数据(small data)的终端的延迟时间和能耗的简化的数据传输方法。
技术方案
根据本发明的一方面的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。
在通过考虑覆盖等级以及是否支持多频传输来选择随机接入资源的步骤中：当所述机器到机器通信终端尚未发送用于请求用于所述上行链路数据传输的连接的消息(消息3)时可以通过考虑所选择的覆盖等级以及是否支持多频传输来选择随机接入资源。
在当所述机器到机器通信终端尚未发送用于请求用于所述上行链路数据传输的连接的消息(消息3)时通过考虑所选择的覆盖等级以及是否支持多频传输来选择随机接入资源的步骤中，当由所述机器到机器通信终端执行的用于请求用于所述上行链路数据传输的连接的消息(消息3)传输失败或竞争解决的不成功接收连续地发生并且因此前导码传输次数大于最大前导码传输次数时，可以选择使用在与所选择的覆盖等级相同的覆盖等级中所使用的子载波间隔和/或多频配置的所述随机接入资源。
通过考虑覆盖等级以及是否支持多频传输来选择随机接入资源的步骤可以包括如下步骤：当所述机器到机器通信终端尚未发送用于请求用于所述上行链路数据传输的连接的消息(消息3)时，选择与所选择的覆盖等级对应并且与支持所述多频传输对应的所述随机接入资源。
在当所述机器到机器通信终端尚未发送用于请求用于所述上行链路数据传输的连接的消息(消息3)时通过考虑所选择的覆盖等级以及是否支持多频传输来选择随机接入资源的步骤中，当所述机器到机器通信终端尚未发送用于请求用于所述上行链路数据传输的连接的消息(消息3)时，可以选择使用在与所选择的覆盖等级相同的覆盖等级中所使用的多频配置的所述随机接入资源。
当所述机器到机器通信终端尚未发送用于请求用于所述上行链路数据传输的连接的消息(消息3)时通过考虑所选择的覆盖等级以及是否支持多频传输来选择随机接入资源的步骤包括如下步骤：当所述机器到机器通信终端尚未发送用于请求用于所述上行链路数据传输的连接的消息(消息3)时通过在与所选择的覆盖等级相同的覆盖等级中改变多频配置来执行随机接入。
在当所述机器到机器通信终端尚未发送用于请求用于所述上行链路数据传输的连接的消息(消息3)时通过考虑所选择的覆盖等级以及是否支持多频传输来选择随机接入资源的步骤中，当所述机器到机器通信终端尚未发送用于请求用于所述上行链路数据传输的连接的消息(消息3)时，通过考虑所述覆盖等级和子载波间隔和/或是否支持多频传输来逐级设置所述随机接入资源，所述机器到机器通信终端可以在执行所述随机接入时逐级选择所述随机接入资源。
当所述机器到机器通信终端尚未发送用于请求用于所述上行链路数据传输的连接的消息(消息3)时通过在与所选择的覆盖等级相同的覆盖等级中改变子载波间隔和/或多频配置来执行随机接入的步骤可以包括如下步骤：在尝试所述随机接入后，在所选择的覆盖等级中所提供的子载波间隔和/或多频配置组合的最后一级也失败时，通过最终改变所选择的覆盖等级来执行所述随机接入。
所述覆盖等级可以包括正常覆盖(normal coverage)、稳健覆盖(robustcoverage)以及极端覆盖(extreme coverage)。
所述机器到机器通信终端与所述基站之间的所述随机接入过程可以应用于基于蜂窝的窄带机器到机器通信。
所述机器到机器通信终端可以包括能够使用180kHz的信道带宽来接入无线电接入网的窄带物联网(NB-IoT)终端。
所述是否支持多频传输可以为是否支持多频消息3传输。所述随机接入过程还可以包括如下步骤：由所述机器到机器通信终端选择所述覆盖等级。
尚未发送用于请求用于所述上行链路数据传输的连接的消息(消息3)的情况可以表示所述机器到机器通信终端执行第一随机接入前导码传输的情况。
所述机器到机器通信终端与所述基站之间的所述随机接入过程包括如下步骤：由所述机器到机器通信终端将随机接入前导码发送到所述基站；由所述机器到机器通信终端从基站接收随机接入响应(RAR)消息；由所述机器到机器通信终端将用于请求用于所述上行链路数据传输的连接的消息(消息3)发送到所述基站；以及由所述机器到机器通信终端接收用于指示所述基站接收到所述机器到机器通信终端所发送的消息3的竞争解决。当没有从所述基站显式地以信号传送待使用的随机接入前导码时，可执行所述随机接入过程。
根据本发明的另一方面的一种针对基于蜂窝的机器到机器通信来执行用于与基站的上行链路数据传输的随机接入过程的机器到机器通信终端包括：收发机，其通过天线将射频信号发送到基站或从基站接收射频信号；以及处理器，其控制所述收发机以确定传输所述射频信号的时间，其中，所述处理器处理如下步骤：在所述机器到机器通信终端与所述基站之间执行随机接入过程，以及其中，所述随机接入过程可以包括如下步骤：通过考虑覆盖等级以及是否支持多频传输来选择随机接入资源。
根据本发明的另一方面的一种针对基于蜂窝的机器到机器通信执行用于与基站的上行链路数据传输的随机接入过程的机器到机器通信设备包括：收发机，其通过天线将射频信号发送到基站或从基站接收射频信号；以及处理器，其控制所述收发机以确定传输所述射频信号的时间，其中，所述处理器处理如下步骤：在所述机器到机器通信设备与所述基站之间执行随机接入过程，以及其中，所述随机接入过程包括可以如下步骤：通过考虑覆盖等级以及是否支持多频传输来选择随机接入资源。
根据本发明的另一方面的一种基于蜂窝的机器到机器通信终端与基站之间的随机接入方法包括如下步骤：由所述基站从所述机器到机器通信终端接收随机接入前导码；将随机接入响应(RAR)消息发送到所述机器到机器通信终端；由所述基站从所述机器到机器通信终端接收用于请求用于上行链路数据传输的连接的消息(消息3)；以及由所述基站将竞争解决(CR)发送到所述机器到机器通信终端，其中，所述竞争解决(CR)指示所述基站接收到所述机器到机器通信终端所发送的所述消息3，其中，在随机接入过程中，通过考虑覆盖等级以及是否支持多频传输来选择随机接入资源。
根据本发明的另一方面的一种执行用于与基于蜂窝的机器到机器通信终端的上行链路数据传输的随机接入过程的基站包括：收发机，其通过天线将射频信号发送到所述机器到机器通信终端或从所述机器到机器通信终端接收射频信号；以及处理器，其控制所述收发机以确定传输所述射频信号的时间，其中，所述处理器处理如下步骤：从所述机器到机器通信终端接收随机接入前导码；将随机接入响应(RAR)消息发送到所述机器到机器通信终端；从所述机器到机器通信终端接收用于请求用于上行链路数据传输的连接的消息(消息3)；以及将竞争解决发送到所述机器到机器通信终端，其中，所述竞争解决指示所述基站接收到所述机器到机器通信终端所发送的消息3，以及其中，在所述随机接入过程中，通过考虑覆盖等级以及是否支持多频传输来选择随机接入资源。
根据本发明的另一方面所涉及的一种小数据传输支持方法，基站可以将确定是否为小数据的准则包含在***信息(SI)或下行链路控制信息(DCI)中并广播，并且终端可以基于预定准则而确定它们是否为小数据。此外，所述基站可以分别配置用于小数据发送终端的随机接入信道以及用于正常终端的随机接入信道，并且可以发送包括关于上行链路/下行链路传输的资源分配信息的DCI。每个终端可以发送具有预定大小的数据，并且可以操作在休眠模式下，直到生成待发送的数据。小数据传输支持方法可以通常划分为终端的小数据传输请求过程和小数据传输过程。当终端初始地通电时，终端可以生成待发送的数据。终端可以首先关于数据传输执行与基站的同步化，并且接收***信息。终端可以通过在接收到***信息之后与***信息中所包括的信息或先前所定义的值的比较来确定是否可以发送小数据。当可以发送小数据时，终端可以执行用于请求小数据的传输的随机接入，并且在请求授权之后通过对于小数据的传输所优化的方法来执行小数据传输过程。
有益效果
本发明提供一种当操作在基于蜂窝的IoT***中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响应于覆盖类或覆盖等级、子载波间隔配置和/或多频配置而执行高效随机接入过程的方法。
当尚未传输用于在随机接入过程期间执行上行链路数据传输的连接请求消息(消息3)时，机器到机器通信终端或机器到机器通信设备可以通过考虑覆盖类(CC)或覆盖等级、子载波间隔配置和/或是否支持多频传输来选择PRACH资源和前导码，并且为支持宽覆盖服务而引入的覆盖类(CC)或覆盖等级可以附加地得以细分，从而机器到机器通信终端或机器到机器通信设备可以使用优化配置来发送数据。此外，通过使覆盖类(CC)或覆盖等级的改变最小化，当覆盖类(CC)或覆盖等级改变时，可以减少由于重复传输次数增加以及等待到与覆盖类或覆盖等级对应的PRACH资源而导致的终端的操作时间，从而减少能耗并且增强延迟时间性能。
通过根据本发明示例实施例的用于操作在基于蜂窝的IoT***中的机器到机器通信终端或机器到机器通信设备进行的上行链路数据传输的随机接入方法，机器到机器通信终端或机器到机器通信设备可以使取决于覆盖类或覆盖等级内的子载波间隔和/或多频配置而细分的传输方法的利用率最大化，并且因此，通过使覆盖类或覆盖等级的改变最小化，可以缓解在改变覆盖类或覆盖等级时发生的机器到机器通信终端或机器到机器通信设备处的操作时间和延迟时间的增加，由此增强能耗和延迟时间性能。
通过高效地使用机器到机器通信终端或机器到机器通信设备的子载波间隔和/或多频传输配置，最小化用于上行链路数据重传的随机接入，从而减少机器到机器通信终端或机器到机器通信设备处的延迟时间和能耗。
此外，本发明示例实施例可以提供一种可以增强在IoT环境中执行小数据传输的终端的操作的传输协议。可以通过本发明示例实施例所提供的小数据传输方法来减少在基于蜂窝的IoT***中传输小数据的终端处的延迟时间和能耗。
附图说明
图1是示出现有LTE环境中的时域-频域中的PRACH资源配置的概念性视图。
图2是用于描述当在窄带物联网(NB-IoT)中使用3.75kHz子载波间隔时的上行链路单频传输的概念性视图。
图3是用于描述当在窄带物联网(NB-IoT)中使用15kHz子载波间隔时的上行链路单频传输或多频传输的概念性视图。
图4是示出包括单频前导码和多频前导码的PRACH资源配置的概念性视图。
图5是用于描述根据本发明示例实施例的基于蜂窝的窄带机器到机器通信中的机器到机器通信终端与基站之间的随机接入过程的流程图。
图6是用于描述在随机接入操作期间因终端选择相同前导码而导致的消息3碰撞的流程图。
图7是用于描述当在图6中尚未传输消息3时的操作的流程图。
图8是示出根据本发明示例实施例的取决于基站环境和覆盖等级的使用PRACH资源的情况以及使用PRACH资源的顺序的概念性视图。
图9是示出用于图8的每个覆盖等级的PRACH前导码资源配置的示例的示图。
图10是示出考虑覆盖等级的用于上行链路数据传输的随机接入方法的流程图。
图11是示出根据本发明示例实施例的考虑覆盖等级和子载波间隔和/或多频配置的终端的用于上行链路数据传输的随机接入方法的流程图。
图12是示出根据本发明另一示例实施例的考虑覆盖等级和子载波间隔和/或多频配置的终端的用于上行链路数据传输的随机接入方法的流程图。
图13是示出根据本发明另一示例实施例的用于考虑覆盖等级和子载波间隔配置来执行终端的用于上行链路数据传输的随机接入的资源分配的示例的概念图。
图14是示出根据本发明又一示例实施例的用于考虑覆盖等级和多频配置来执行终端的用于上行链路数据传输的随机接入的资源分配的示例的概念图。
图15是根据本发明示例实施例的NB-IoT终端的示意性框图。
图16是根据本发明示例实施例的NB-IoT通信***的示意性框图。
图17是根据本发明示例实施例的对于描述NB-IoT终端的小数据的传输请求和传输过程所使用的与基站的消息交换过程的流程图。
具体实施方式
本发明可以具有各种修改和各种实施例，并且特定实施例将示出于附图中而得以详细描述。
然而，这并非将本发明限制为特定实施例，并且应理解，本发明覆盖本发明的构思和技术范围内所包括的所有修改、等同和替换。
例如第一、第二等的术语可以用于描述各个组件，并且组件不应受限于术语。术语仅用于将一个构成要素区分于另一组件。例如，在不脱离本发明的范围的情况下，第一组件可以称为第二组件，并且相似地，第二组件可以称为第一组件。术语“和/或”包括多个关联公开项的组合或多个关联公开项中的任何项。
应理解，当描述组件“连接到”或“接入”另一组件时，组件可以直接连接到或接入该另一组件，或第三组件可以出现在其之间。与之对比，应理解，当描述要素“直接连接到”或“直接接入”另一要素时，应理解，没有要素出现在该要素与另一要素之间。
本申请中所使用的术语仅用于描述特定实施例，而非旨在限制本发明。如果在上下文中不存在明确相反的意义，则单数形式可以包括复数形式。在本申请中，应理解，术语“包括”或“具有”指示说明书中所描述的特征、数量、步骤、操作、组件或其部分或组合存在，但不预先排除存在或加入一个或多个其它特征、数量、步骤、操作、组件其部分或组合的可能性。
如果并未相反地定义，则包括技术术语或科学术语的在此所使用的所有术语具有与本领域技术人员通常所理解的意义相同的意义。字典中通常所使用的术语应解释为具有与现有技术的上下文中的意义相同的意义，而不应解释为理想的意义或极度正式的意义，除非在本申请中明确地定义。
终端可以称为移动站(MS)、用户设备(UE)、用户终端(UT)、无线终端、接入终端(AT)、终端、固定或移动订户单元、订户站(SS)、蜂窝电话、无线设备、无线通信设备、无线发送/接收单元(WTRU)、移动节点、移动、移动站、个人数字助理(PDA)、智能电话、膝上型设备、上网本、个人计算机、无线传感器、消费者电子设备(CE)或其它术语。
终端的各种实施例可以包括蜂窝电话、具有无线通信功能的智能电话、具有无线通信功能的个人数字助理(PDA)、具有无线通信功能的无线调制解调器便携式计算机、具有无线通信功能的拍照设备(例如数码相机)、具有无线通信功能的可穿戴设备、具有无线通信功能的游戏设备、具有无线通信功能的音乐存储和播放家庭电器、有无线互联网接入和浏览能力的互联网家庭电器以及集成功能的组合的便携式单元或终端，但不限于此。基站通常表示与终端进行通信的固定点，并且可以通常包括基站、Node-B、eNode-B、高级基站(ABS)、HR-BS、站点控制器、基站收发机***(BTS)、接入点(AP)或预定其它类型的可以操作在无线环境中的接口设备，但不限于此。
基站可以是可以包括其它基站和/或网络元件(未示出)(例如基站控制器(BSC)、无线电网络控制器(RNC)、中继节点等)的RAN的部分。基站可以被配置为：在可以称为小区(未示出)的特定地理区域中发送和/或接收无线电信号。
小区也可以分区为小区扇区。例如，与基站关联的小区可以分区为3个扇区。因此，在示例实施例中，基站可以包括三个收发机，即，一个收发机用于小区的每个扇区。在另一示例实施例中，基站可以使用多入多出(MIMO)技术，并且因此，基站可以对于小区的每个扇区使用多个收发机。
下文中，终端包括内置与传感器的通信功能以实现机器到机器通信的机器到机器通信终端。例如，机器到机器通信终端可以包括机器类型通信(MTC)终端或窄带物联网(NB-IoT)终端。
窄带物联网(NB-IoT)终端表示能够接入具有作为用于实现在授权频带中提供扩展覆盖的低功率IoT网络的基于蜂窝的窄带技术的NB-IoT的180kHz的信道带宽的无线电接入网的终端。对应窄带宽度可以操作在以下模式下：分配并且使用现有LTE网络中的一些资源的带内模式、使用保护频带的保护带模式以及使用GSM带内的一部分的单机模式。
下文中，将参照附图详细描述本发明优选示例实施例。在描述本发明中，在附图中相同标号指代相同要素，以用于容易整体理解，并且将省略相同要素的重复描述。
在NB-IoT的情况下，1个PRB划分为12个子载波，以在现有GSM的200kHz带中支持IoT服务，并且1个PRB可以在时域中伸展6倍(6：1时间伸展)，而非将现有带宽减少达近似1/6比率。NB-IoT可以具有多个覆盖等级或覆盖类，并且覆盖等级或覆盖类可以分类为三种类型：正常覆盖(144dB MCL)、稳健覆盖(154dB MCL)以及极端覆盖(164dB MCL)。
可以连同单频传输一起通过跳频来执行NB-PRACH上行链路传输，该单频传输可以在极端覆盖环境中确保性能并且提供终端低功率和低复杂度。
NB-PRACH关于单频传输使用3.75kHz子载波间隔，并且3.75kHz子载波间隔可以提供比15kHz更多的前导码和在极端覆盖环境中更增强的性能，从而3.75kHz子载波间隔可以支持40km的最大小区大小。
此外，在NB-PRACH中，可以提供两个循环前缀(CP)的长度，以支持不同小区大小。
NB-PRACH重复传输是配置用于支持属于不同覆盖类的NB-IoT终端的NB-PRACH资源的方法。终端可以通过根据覆盖类选择具有适当重复传输的NB-PRACH来进行操作。
可以按预定集合(1、2、4、8、16、32、64和128)中的预定次数提供NB-PRACH重复传输，并且eNB可以被配置为：通过考虑三个覆盖类来执行来自预定集合的最多三种类型的NB-PRACH重复传输中的最大者。
关于NB-PRACH的功率斜升(power ramping)，当在小区中配置一个或多个重复等级时，除了具有高覆盖类的最低重复等级之外，终端以最大功率传输NB-PRACH，并且在其它情况下，终端通过使用功率斜升来传输NB-PRACH，以实现低功率操作。
NB-IoT终端可能失败于在随机接入过程期间在接收RAR并且发送Msg3之后接收Msg4。在此情况下，终端重复地重传Msg3，并且当终端失败于按预定次数连续地接收Msg4时，终端确定覆盖类彼此不一致，并且改变覆盖类。可以在NB-PDCCH中在下行链路控制信息(DCI)中指示直到覆盖类改变的重传次数。
下文中，NPRACH可以以与NB-PRACH相同的含义使用。
在NB-IoT中，在上行链路(UL)传输期间可以使用3.75kHz和15kHz子载波间隔。
关于UL授权，上行链路(UL)子载波间隔可以具有3.75kHz或15kHz，并且3.75kHz或15kHz可以显示为1比特信息以在RAR消息内的UL授权中显示并使用。也就是说，在NB-IoT中，可以通过使用基站所发送的RAR消息的UL授权(上行链路分配)中的1比特来指示是否使用3.75kHz或15kHz当中的哪个子载波间隔。
在NB-IoT中，可以经由RAR消息在随机接入过程中具体使用两个子载波间隔(例如3.75kHz和15kHz)。
关于NB-PRACH子载波位置，子载波偏移中的频率位置可以具有7个值(例如0、12、24、36、2、18以及34)，并且可以由3比特表示。
子载波的数量可以具有4个值(例如12、24、36和48)，并且可以由2比特表示。
可以通过使用一个周期内的连续子帧来重复NB-PRACH。详细地说，可以在用于NB-PRACH的一个周期内的连续子帧内连续地传输(背对背地传输)NB-PRACH重复。
关于NB-PRACH子载波位置，子载波偏移中的频率位置可以取决于子载波的数量(例如12、24、36和48)而变化。详细地说，子载波偏移中的频率位置可以取决于子载波的数量(例如12、24、36和48)而变化(例如0、12、24、36、2、18和34)，并且可以在预定表中预先定义子载波的数量和子载波偏移中的频率位置。
关于NB-PRACH，可以在对应时序超前命令的传输终止之后至少从开始于预定时间(例如12ms)的第一NB-PUSCH传输开始应用上行链路传输时序的调整。在此，可以在RAR中时序超前命令并传输该时序超前命令。
在NB-IoT中，关于NB-PRACH配置，可以在一个小区中配置最多3个NB-PRACH资源配置。
为了单频和多频传输，可以划分PRACH资源而使用。具体地说，PRACH子载波可以取决于图9中提出的覆盖等级而在PRACH配置中通过划分方式用于单频和多频传输。
当终端执行RACH过程以通过单频和多频传输Msg3时，终端可以根据单频传输或多频传输来划分PRACH中待使用的子载波资源。详细地说，用于单频传输的子载波可以在特定PRACH资源中得以特别地确保(不能为0)。例如，至少在NB-PRACH重复次数不是32、64和128的至少一个资源中，待对于单频MSG3传输使用的子载波的数量的比率不能为0。替代地，至少在NB-PRACH重复次数是32、64、128的资源中，待对于单频MSG3传输使用的子载波的数量的比率不能为0。
当NB-PRACH重复次数是32、64、128时，多频MSG3传输可能不受支持。
可以通过使用2比特来表示对于多频传输所使用的子载波资源的范围。例如，可以通过例如2比特来表示对于支持多频Msg传输的UE所预留的子载波范围中的开始子载波索引({0,1/3,2/3,1}×N_sc^NB-PRACH)。在此，N_sc^NB-PRACH表示子载波的总数量，1/3×N_sc^NB-PRACH意味着总子载波数量的1/3。
此外，当不存在用于多频Msg3传输的子载波资源时，可以使用用于单频Msg3传输的子载波。当UE选择对于单频MSG3消息所预留的资源时，MSG3消息可以分配给单频。这意味着，当所有PRACH资源支持多频MSG3传输的UE所使用的所预留的子载波范围不存在时，UE需要使用对于单频MSG3传输所预留的NB-PRACH资源。
在NB-PRACH资源中，其它子载波(除了待在多频传输中使用的子载波之外的子载波)可以用作用于单频MSG3传输的范围。
Msg3消息子载波分配可以与NB-PDCCH上的UL授权分配相同。
Msg3重复次数可以与NB-PUSCH重复次数相同。
从技术效果的观点来看，由于3.75kHz子载波间隔在功率谱密度(PSD)性能方面是相对优异的，因此3.75kHz子载波间隔可以甚至在信道状态不良好的环境中稳健地操作，15kHz子载波间隔可以通过相对宽的带宽来增强终端的上行链路传输速率，但15kHz子载波间隔需要用在良好信道状态下。因此，可以提供两个子载波间隔(例如3.75kHz和15kHz)，以适合于终端的信道状态，由此带来性能增强。通过使用多个子载波，与单频传输相比，多频传输可以增强传输速率。
对于NB-PRACH中的功率斜升，可以反复使用RAN1中所使用的以下给出的公式。然而，加入项(-10*log10(numRepetitionPerPreambleAttempt)，并且可以通过所加入的项补偿重复传输影响。
-REAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER定义为preambleInitialReceivedTargetPower+DELTA_PREAMBLE+(PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER-1)*powerRampingStep-10*log10(numRepetitionPerPreambleAttempt)，并且在此情况下，DELTA_PREAMBLE为0。
在碰撞传输的情况下，关于单机操作以及保护带操作，除了NB-PBCH之外的NB-IoT信道和信号可以占据与根据物理小区ID所计算的LTE小区特定基准信号(CRS)对应的资源元素(RE)。LTE信道状态信息-基准信号(CSI-RS)或定位基准信号(PRS))的NB-IoT信令不存在。NB-PDCCH和NB-PDSCH可以速率匹配于LTE小区特定基准信号(CRS)的***，以用于带内操作。
关于调度碰撞，从NB-PDCCH接收授权的NB-IoT UE无需在对应NB-PDSCH或NB-PUSCH传输的开始与调度授权的NB-PDCCH的结束之间的时间段期间关于任意DL授权或UL授权而附加地监控NB-PDCCH。
关于用于NB-IoT的PRACH碰撞处理，较低覆盖中的UE可以将与较高覆盖等级的NB-PRACH机会碰撞处理为无效的。UE可以仅使用对于Msg1传输有效的NB-PRACH机会。
在长期演进(LTE)中，当与基站eNB(eNodeB)的链路配置或重新配置用于数据传输时，终端可以开始随机接入过程。随机接入可以根据目的而根据无竞争方案或竞争方案进行操作。
无竞争方案随机接入过程仅用于特殊目的(例如切换)，并且在正常情况下，终端通过竞争方案随机接入来配置与eNB的连接，以传输数据。
图1是示出现有LTE环境中的时域-频域中的PRACH资源配置的概念性视图。
参照图1，执行随机接入的资源包括称为随机接入(RA)时隙的连续时间-频率随机接入资源12，并且终端在RA时隙中发送前导码，以开始传输请求。
发送前导码的资源称为物理随机接入信道(PRACH)，并且在分配给物理上行链路共享信道(PUSCH)的预定部分的同时得以使用。如图1所示，在频域中，PRACH资源具有与6个资源块(RB)对应的带宽。
每个小区提供64个前导码，并且一些前导码得以预留，以支持无竞争方案随机接入，并且剩余前导码资源分类为群组A和群组B的资源。群组A用于发送小数据包，而群组B用于发送大数据包。此外，包括RA时隙的周期、基于竞争的随机接入中所使用的前导码的数量、群组A中最大地所允许的消息大小等的随机接入有关参数通过***信息块2(SIB 2)消息传送到终端。
在窄带物联网(NB-IoT)的上行链路和随机接入传输的情况下，可以分配并且使用减少的180kHz带，并且NB-IoT上行链路和随机接入传输可以划分为使用单个子载波的单频传输以及使用多个子载波的多频传输。
图2是用于描述当在窄带物联网(NB-IoT)中使用3.75kHz子载波间隔时的上行链路单频传输的概念性视图，图3是用于描述当在窄带物联网(NB-IoT)中使用15kHz子载波间隔时的上行链路单频传输或多频传输的概念性视图。
在单频传输的情况下，图2所示的使用3.75kHz子载波间隔的单频传输20或图3所示的使用15kHz子载波间隔的单频传输30是可用的。在单频传输的情况下，数据率通过使用小频带而是低的，但功率聚集在频带上，并且因此，甚至在信道状态不良好的环境中，覆盖效率是高的，并且与多频传输方案相比，设备成本和设备复杂度可以减少。
在多频传输的情况下，终端可以使用图3所示的所示15kHz子载波间隔来执行多频传输35。在多频传输的情况下，通过使用多个子载波来确保高数据传输率，但使用相对宽的带宽，并且因此，多频传输需要处于信道状态良好的环境下，而且归因于增加的信号处理，设备成本可能增加，并且设备复杂度可能增加。
图4是示出NB-IoT***中的包括用于单频和多频Msg3传输的前导码的PRACH资源配置的概念性视图。
参照图4，PRACH资源可以由以编号的单频前导码40以及以编号的多频前导码50构成。
此外，PRACH资源可以定义为从基站向终端发送的以下参数。
NPRACH资源周期(resource periodicity)
分配给NPRACH的第一子载波的频率位置
分配给NPRACH的子载波的数量)
每次尝试的NPRACH重复次数
NPRACH开始时间
用于计算用于对于指示关于多频msg3传输的UE支持所预留的NPRACH子载波的范围的开始子载波索引的比值
下文中，将参照图5和图6描述基于竞争的随机接入过程。
图5是用于描述根据本发明示例实施例的基于蜂窝的窄带机器到机器通信中的机器到机器通信终端与基站之间的随机接入过程的流程图，图6是用于描述在随机接入操作期间因终端选择相同前导码而导致的消息3碰撞的流程图。
1.消息1传输[前导码传输]
参照图5，NB-IoT终端开始随机接入，并且将前导码发送到基站(步骤501)。在此情况下，终端随机地选择与覆盖等级对应的资源中的一个前导码，并且将所选择的前导码发送到基站。基站可以通过各前导码之间的正交性接收发送到基站的不同前导码。
作为另一情况，参照图6，甚至当两个以上终端UE1 550和UE2 560同时发送相同前导码时，相同前导码是相同信号，并且因此，基站可以接收前导码(步骤601和603)。然而，当两个以上终端选择相同前导码时，碰撞可能在终端的随后消息3传输过程期间产生。
2.消息2传输[随机接入响应传输]
基站响应于基站成功地接收到的前导码请求而通过物理下行链路共享信道(PDSCH)将包括定时调校(Timing Alignment，TA)和用于消息3的传输的资源信息(例如物理上行链路共享信道(PUSCH)资源)的随机接入响应(RAR)消息发送到终端。终端可以接收RAR消息以确定终端先前发送的前导码是否得以成功地接收。当确定终端不成功地发送前导码时，终端发送前导码，以在随机回退时间之后在新的RA时隙中重新执行随机接入过程。当前导码的传输失败预定次数以上时，终端对高层通知随机接入过程中的问题。
3.消息3[连接请求传输]
终端在接收到随机接入响应(RAR)之后在物理上行链路共享信道(PUSCH)中经由预留的资源发送表示连接请求的消息3(505)。消息3通过HARQ方案得以发送。如消息1发送步骤中所描述的那样，参照图6，当多个终端发送相同前导码(步骤601和603)并且基站因此发送随机接入响应(RAR)(步骤605和607)时，多个终端经由相同PUSCH资源发送消息3(步骤611和613)，并且因此，碰撞产生。
在此，消息3(Msg3)是终端关于上行链路数据传输执行对基站的连接请求的消息。终端可以在发送消息3之后当接收到竞争解决(其为来自基站的响应)时在所分配的资源中执行上行链路传输。
当终端初始地发送前导码时，确定Msg3尚未得以发送，终端在与所确定的覆盖等级对应的PRACH资源中选择并且发送前导码。替代地，当终端归因于Msg3的传输的失败而发送前导码两次以上时，确定Msg3处于重传过程中，并且终端通过在第一前导码得以选择的资源中再次随机地选择前导码来尝试随机接入。当前导码传输次数大于最大前导码传输次数时，覆盖等级改变，并且前导码传输次数再次初始化为1。
4.消息4[竞争解决传输]
从接收终端的消息3的基站使用物理上行链路共享信道(PDSCH)中所包括的竞争解决(CR)对终端进行响应，并且授权对终端的连接请求(步骤507)。在图6中，两个终端的消息3碰撞产生(步骤611或613)。在此情况下，终端不能从基站接收竞争解决(CR)，并且在随机回退时间之后在新的RA时隙中发送新的前导码。当前导码的传输失败特定次数以上时，终端确定不可能使用网络。
图7是用于描述当在图6中尚未发送消息3时的随机接入操作的流程图。
参照图7，机器到机器通信终端确定在随机接入过程期间是否尚未发送消息3(Msg3)(步骤710)。在此情况下，尚未发送Msg3的状态表示发送第一前导码的情况。
作为确定结果，当尚未发送消息3(Msg3)时，通过考虑覆盖等级以及是否支持多频传输来选择PRACH资源(步骤720)。替代地，作为确定结果，当尚未发送消息3(Msg3)时，可以通过考虑覆盖等级、子载波间隔和/或是否支持多频传输来选择PRACH资源。详细地说，尚未发送消息3(Msg3)的情况表示开始随机接入过程并且发送第一前导码的情况，并且可以通过考虑覆盖等级以及是否支持多频消息3(Msg3)传输来选择PRACH资源。详细地说，尚未发送消息3(Msg3)的情况表示前导码传输次数由于超过最大前导码传输次数而得以初始化并且此后由机器到机器通信终端在其它条件下发送第一前导码的情况、或在不超过最大前导码传输次数的情况下执行第一随机接入前导码传输的情况。
图8是示出根据本发明示例实施例的取决于基站环境和覆盖等级的PRACH资源使用情况的概念性视图。
本发明提供在基于蜂窝的IoT***(例如NB-IoT***)中终端考虑覆盖等级(CL)和子载波间隔和/或多频配置的随机接入执行方法。
参照图8，在本发明示例实施例中，基站880提供三个覆盖等级(CL)，并且对于每个覆盖等级(CL)，配置资源，从而通过根据子载波间隔和/或多频配置划分PRACH资源来使用PRACH资源。然而，这仅是根据子载波间隔和/或多频配置的性能特性的本发明中的资源配置的示例实施例之一，并且可以排除或添加特定配置组合。将针对根据子载波间隔和/或多频配置最大地使用顺序执行而描述本发明示例实施例。
参照图8和表1，终端可以根据信道状态(例如在小区中心处的信道状态、良好信道状态以及极端覆盖状态)来使用以下的三种子载波组合配置：1)15kHz、多频，2)15kHz、单频，以及3)3.75kHz、单频。
此外，响应于此，基站可以根据具体地每个覆盖等级所支持的设置值来甚至划分前导码资源。在此情况下，可以根据比值α，β等确定前导码资源的范围，并且相应信息可以通过包含在表示构成PRACH资源的信息的消息中而从基站发送到终端，与现有技术相似。假设：由于CL1具有最佳信道状态，因此CL1使用所有三个子载波和/或多频配置，由于CC2具有相对较好的信道状态，因此CC2使用两个子载波和/或多频配置：2)15kHz、单频和3)3.75kHz、单频，并且由于CC3具有极端信道状态，因此CC3仅使用一个子载波和/或多频配置：3.75kHz、单频。
在图8的示例实施例中，通过使用α1和β1的比率值对CL1的前导码资源进行分区，以将CL1的各个前导码资源分区为(15kHz、多频)、(15kHz、单频)以及(3.75kHz、单频)资源，并且使用α2的比率值，以将CL2的各个前导码资源分区为(15kHz、单频)和(3.75kHz、单频)资源。
终端关于上行链路数据传输执行与基站的同步，并且在与基站同步的同时从基站接收***信息，并且在该处理期间，终端根据信道状态来确定CL和子载波间隔和/或多频配置。此后，终端从基站接收PRACH资源信息，以在对应CL执行随机接入。在随机接入过程期间，终端通过考虑所选择的CL和子载波间隔和/或多频配置来选择前导码，并且将所选择的前导码发送到基站。此后，终端通过从基站接收随机接入响应(RAR)来接收可以对于发送Msg3以请求用于上行链路传输的连接所使用的资源信息。当终端不能接收到RAR时，终端再次发送前导码，并且在与第一所选择的配置相同的PRACH资源中选择并且发送前导码。当重传数量大于最大前导码重传次数时，终端改变覆盖等级，并且此后，在与在对应覆盖等级可用的子载波间隔和/或多频配置对应的PRACH资源中选择并且发送前导码。
终端通过HARQ方案在所分配的资源中发送Msg3，并且当终端归因于信道状态的改变而失败于HARQ传输时，或当终端甚至在发送Msg3之后不能接收到Msg4时，终端再次发送前导码，并且在与第一所选择的配置相同的PRACH资源中选择而且发送前导码。当重传数量大于最大前导码重传数量时，终端改变覆盖等级和子载波间隔和/或多频配置，并且此后，在对应PRACH资源中选择并且发送前导码。
响应于所有情况，当不存在关于对应CL可选择的子载波间隔和/或多频配置时，终端选择支持比当前信道状态更低一级的信道状态的CL，并且此后，选择与之对应的子载波和/或多频配置，并且选择待在对应PRACH资源中发送的前导码资源。
图10是示出考虑现有技术中的覆盖等级关于上行链路数据传输由终端进行的随机接入方法的流程图，图11是示出根据本发明示例实施例的考虑覆盖等级和子载波间隔和/或多频配置的终端的用于上行链路数据传输的随机接入方法的流程图。
参照图10，在考虑现有技术中的覆盖等级的随机接入方法中，终端选择覆盖等级，并且此后，选择并且发送对应前导码资源。此后，当终端从基站接收到RAR并且通过HARQ方案发送Msg3时，终端接收竞争解决(其为来自基站的响应)，以完成随机接入过程。在此情况下，当终端并未接收到RAR，或Msg3HARQ传输的失败产生，或终端并未接收到竞争解决时，终端通过再次在相同PRACH资源中执行前导码传输来重新尝试随机接入。当在该处理期间前导码传输次数大于从基站确定的最大前导码传输次数时，终端确定所选择的覆盖等级对于当前信道状态不是适当的，并且将所选择的覆盖等级改变为具有比当前信道状态更低一级的信道状态，并且再次在对应PRACH资源中选择前导码，以执行随机接入过程。
然而，用于在改变覆盖等级(CL)之后重新执行随机接入的过程具有这样的问题：因为终端需要执行用于等待物理RACH(PRACH)的处理，以用于在改变后的覆盖等级(CL)执行随机接入，并且从开始再次在对应PRACH中执行随机接入过程，所以操作时间和延迟时间显著地增加。
下文中，将描述根据本发明示例实施例的考覆盖等级和子载波间隔和/或多频配置的终端进行的随机接入方法。
在基于无竞争的随机接入过程的情况下，从基站显式地以信号传送随机接入前导码(显式地表示待使用的随机接入前导码资源)。
在基于竞争的随机接入过程的情况下，并不从基站显式地以信号传送随机接入前导码(并不显式地表示待使用的随机接入前导码资源)。
在此，当并未从基站显式地以信号传送待使用的随机接入前导码时，可以执行图11和图12的随机接入过程。
参照图11，通过根据本发明示例实施例的用于上行链路数据传输的由终端执行的随机接入方法，终端在RACH处理期间从基站接收随机接入响应(RAR)，以接收可使用的上行链路资源信息(步骤1101)。
在所分配的上行链路资源中，终端发送消息(Msg3)，以请求用于上行链路数据传输的连接(步骤1103)，并且终端检查是否不成功地发送Msg3或Msg3传输归因于信道状态的改变而失败等(步骤1105)。当并未不成功地发送Msg、或Msg3传输并未失败时，检查上行链路传输是成功的(步骤1107)。
当不成功地发送Msg3，或Msg3传输失败时，终端确定不成功的Msg3传输次数或失败的Msg3传输次数是否小于最大重传次数(步骤1109)。在此，可以在下行链路控制信息(DCI)中包括最大重传次数。
当不成功的Msg3传输次数或失败的Msg3传输次数小于最大重传次数时，处理返回步骤1101，并且再次执行RACH过程，以从基站接收可使用的上行链路资源信息，并且再次尝试Msg3的传输。
当不成功的Msg3传输RACH或失败的Msg3传输RACH不小于最大重传次数时，终端通过以下操作来重新尝试数据(Msg3)传输过程：代替改变现有覆盖等级(CL)的操作，通过在根据本发明示例实施例的相同覆盖等级(CL)将子载波间隔和/或多频配置改变为具有比当前传输速率更低一级的传输速率的子载波间隔和/或多频配置来再次执行RACH处理。在此情况下，终端可以通过基站通过考虑改变根据本发明示例实施例的子载波间隔和/或多频配置而预备地分配给随机接入响应(RAR)的PRACH资源信息来立即执行重传(选项2)，或再次在相同覆盖等级(CL)内使用具有比当前传输速率更低一级的传输速率的子载波间隔和/或多频的PRACH资源(替代地，前导码资源)中执行RACH过程(选项1)，以尝试Msg3传输。当终端甚至在当前子载波间隔和/或多频配置中连续地失败于传输时，终端通过将覆盖等级改变为另一覆盖等级来接收与对应覆盖等级(CL)对应的PRACH资源信息，并且此后，执行RACH处理。
下文中，通过使用详细示例，将描述根据本发明示例实施例的用于上行链路数据传输的终端进行的随机接入方法。
当假设执行根据本发明示例实施例的随机接入的特定终端位于CL2区域处时，终端通过初始CL2的15kHz单频配置来选择并且发送前导码资源，并且从基站接收随机接入响应(RAR)(其为对前导码传输的响应)。
并未接收到来自基站的RAR(其为对前导码传输的响应)，并且因此，可以再次尝试前导码传输，并且当并未连续地接收到RAR而且前导码传输次数因此大于最大前导码传输次数时，终端立即选择具有支持比当前信道状态更低一级的信道状态的CL3的最大传输速率的3.75kHz、单频配置，并且此后，在对应PRACH资源中选择前导码，以再次执行随机接入过程。
当在随机接入过程期间Msg3的连续传输失败的数量大于最大重传数量时，终端此后通过以下操作来尝试Msg3传输处理：代替改变现有覆盖等级(CL)的操作，通过在根据本发明示例实施例的相同覆盖等级(CL)选择3.75kHz单频(其为具有比当前传输速率更低一级的传输速率的子载波间隔和/或多频配置)来再次执行RACH过程。在此情况下，终端可以通过以下操作来尝试发送数据(Msg3)：通过在先前RACH过程期间基站考虑改变根据本发明示例实施例的子载波间隔和/或多频配置而预备地分配给随机接入响应(RAR)的PRACH资源信息来立即执行重传(选项2)，或再次在用于CL2的3.75kHz单频传输的PRACH资源中执行RACH处理(选项1)。当甚至在3.75kHz单频配置中在随机接入过程期间Msg3的连续传输失败次数为最大前导码传输次数以上时，终端将覆盖等级改变为CL3，并且接收与对应覆盖等级(CL)对应的PRACH资源信息，并且此后，执行RACH处理。
图12是示出根据本发明另一示例实施例的考虑覆盖等级和子载波间隔和/或多频配置的终端的用于上行链路数据传输的随机接入方法的流程图。
参照图12，通过根据本发明另一示例实施例的用于上行链路数据传输的随机接入方法，终端选择用于随机接入过程的覆盖等级(步骤1201)，并且选择而且发送与之对应的前导码资源(步骤1203)。此后，终端连同RAR(其为来自基站的响应)一起获取用于发送Msg3的上行链路资源。终端可以通过HARQ方案发送Msg3，并且当基站接收到Msg3时，终端可以通过从基站接收竞争解决消息来最终完成随机接入过程。
因为终端并未接收到RAR，或不成功地发送Msg3，或不成功地接收竞争解决，所以随机接入过程中的失败可能产生。在各种情况下，终端尝试再次发送前导码，以重新执行随机接入过程。
在终端没有接收到RAR的情况下(即，在终端不成功地发送前导码的情况下)，终端重新执行随机接入，并且确定前导码传输次数是否大于最大前导码传输次数(步骤12130)，并且当前导码传输次数大于最大前导码传输次数时，终端立即将覆盖等级改变为用于支持比当前信道状态更低一级的信道状态的覆盖等级(步骤1201)。原因在于，由于通过使用3.75kHz单频配置来执行随机接入前导码传输，因此终端不能在对应覆盖等级处甚至以最低配置来执行随机接入前导码传输。
终端尝试通过HARQ方案发送Msg3(步骤1207)，并且确定是否通过HARQ方案成功地发送Msg3(步骤1209)，并且当通过HARQ方案成功地发送Msg3时，终端确定是否接收到竞争解决(步骤12110)。
在终端不成功地发送Msg3(不成功地通过HARQ方案发送Msg3)的情况下，或在终端不成功地接收竞争解决的情况下，在终端重新执行随机接入的同时，当确定前导码传输次数大于最大前导码传输次数时，终端可以通过根据本发明示例实施例的使用子载波间隔和/或多频配置的方法来重新执行随机接入过程(步骤1217、1219、1203和1201)。详细地说，终端确定是否存在可以在当前覆盖等级处改变的具有比当前传输速率更低一级的传输速率的子载波间隔和/或多频配置(步骤1217)，并且当存在子载波间隔和/或多频配置时，终端将子载波间隔和/或多频配置改变为可以在当前覆盖等级处改变的具有比当前传输速率更低一级的传输速率的子载波间隔和/或多频配置(步骤1219)，并且此后，在对应PRACH资源中选择并且发送前导码(步骤1203)，以重新执行随机接入过程。在此情况下，终端可以根据本发明示例实施例从前导码传输再次开始随机接入过程(选项1)，或利用在先前随机接入执行过程中基站通过考虑本发明的子载波间隔和/或多频配置改变而预备地分配给RAR的上行链路资源信息来通过HARQ方案立即发送Msg3(选项2)。当终端连续地不成功地发送Msg3或不成功地接收竞争解决时，终端通过将当前覆盖等级改变为更低一级的覆盖等级而在与对应覆盖等级对应的PRACH资源中执行随机接入。
下文中，通过使用详细示例，将描述根据本发明另一示例实施例的用于上行链路数据传输的终端进行的随机接入方法。
当假设执行根据本发明示例实施例的上行链路数据传输的随机接入的特定终端位于CL2区域处时，终端通过初始CL2的15kHz单频配置来选择并且发送前导码资源。并未接收到来自基站的RAR(其为对前导码传输的响应)，并且因此，可以再次尝试前导码传输，并且当并未连续地接收到RAR而且前导码传输次数因此大于最大前导码传输次数时，终端立即选择具有支持比当前信道状态更低一级的信道状态的CL3的最大传输速率的3.75kHz、单频配置，并且此后，在对应PRACH资源中选择前导码，以再次执行随机接入过程。
当终端在接收到随机接入响应(RAR)之后连续地不成功地发送Msg3或不成功地接收竞争解决时，终端可以通过在与第一所选择的配置相同的PRACH资源中选择前导码来执行随机接入。当传输次数大于最大传输次数时，终端通过以下操作来再次执行随机接入过程：代替改变现有覆盖等级(CL)的操作，通过选择3.75kHz单频(其为在根据本发明示例实施例的相同覆盖等级(CL或CL2)内具有更低一级的传输速率的子载波间隔和/或多频配置)而在对应PRACH资源中选择前导码。在此情况下，终端可以通过在先前随机接入过程期间基站考虑改变根据本发明示例实施例的子载波间隔和/或多频配置而预备地分配给随机接入响应(RAR)的上行链路资源信息来立即执行Msg传输(选项2)，或再次在用于CL2的3.75kHz单频传输的PRACH资源中执行随机接入(选项1)。当终端甚至在3.75kHz单频配置中连续地不成功地发送Msg3或并未接收到竞争解决时，终端将覆盖等级改变为CL3，并且等待与对应覆盖等级(CL)对应的PRACH资源，并且此后，执行随机接入过程。
当假设根据本发明另一示例实施例的用于上行链路数据传输的随机接入方法处理的特定终端位于CL1区域的边缘上时，终端通过初始CL1的15kHz多频配置来选择前导码资源，并且开始随机接入过程。
在此情况下，当传输次数归因于没有连续地接收到RAR所导致的不成功的随机接入执行而大于最大传输次数时，终端将覆盖等级改变为CL2(其为支持比当前信道状态更低一级的信道状态的覆盖等级)，并且此后，在对应CL中选择支持最高传输速率的15kHz单频配置，并且再次通过对应PRACH资源(前导码资源)执行随机接入。
替代地，当传输次数归因于在接收到RAR之后的不成功的Msg3HARQ传输或不成功的竞争解决接收而大于最大传输次数时，终端可以通过以下操作来再次重新尝试随机接入：代替改变现有覆盖等级(CL)的操作，使用根据本发明另一示例实施例的相同覆盖等级(CL)内的15kHz单频配置(其为具有比当前传输速率更低一级的传输速率的子载波间隔和/或多频配置)来选择PRACH资源(替代地，前导码资源)。在此情况下，终端可以通过在先前随机接入过程期间基站考虑改变根据本发明另一示例实施例的子载波间隔和/或多频配置而预备地分配给随机接入响应(RAR)的PRACH资源信息立即发送Msg3，而非发送前导码(选项2)，或再次在用于CL1的15kHz单频的PRACH资源中执行随机接入过程(选项1)。当终端甚至在15kHz单频配置中连续地不成功地发送Msg3，或并未接收到竞争解决时，终端可以通过将配置改变为3.75kHz单频配置再次通过选项1或选项2操作来进行重新尝试。当终端甚至在3.75kHz单频配置中不成功地发送消息3时，终端确定CL1处所提供的所有配置在通信中是不可用的，并且可以将覆盖等级改变为CL2，并且此后，通过对应CL处所提供的15kHz单频配置来重新执行随机接入过程或消息3传输过程。
也就是说，当在随机接入过程期间前导码传输次数归因于不成功的Msg3传输或不成功的竞争解决接收而大于最大前导码传输次数时，终端可以通过当前覆盖等级内所提供的子载波间隔和/或多频组合来重新执行随机接入，并且在所提供的子载波间隔和/或多频配置的最后一级也失败的情况下，最终改变当前覆盖等级以再次逐级执行用于上行链路数据传输的随机接入过程。然而，当前导码传输次数归因于并未接收到RAR所产生的随机接入失败而大于最大前导码传输次数时，终端立即将当前覆盖等级改变为比当前信道状态更低一级的信道状态，以再次执行随机接入过程。
参照图8，根据本发明示例实施例，示出这样的示例：其中，当终端执行用于上行链路数据传输的随机接入时，在Msg3传输或竞争解决接收期间在随机接入的连续失败之后，在箭头方向上依次选择PRACH资源(替代地，前导码资源)，从而根据子载波间隔和/或多频配置来实现逐级执行方式。
根据本发明另一示例实施例，当假设执行用于上行链路数据传输的终端的随机接入的特定终端位于CL1区域的边缘上时，终端可以通过仅改变子载波配置在覆盖等级内执行随机接入过程。
也就是说，参照图13，当终端通过选择初始CL1的15kHz单频配置来执行随机接入并且此后连续地不成功地发送Msg3或并未接收到竞争解决时，终端将作为相同覆盖等级的CL1的15kHz单频配置改变为3.75kHz单频配置，而不改变覆盖等级，并且此后，尝试随机接入过程。此后，当终端失败于随机接入时，终端可以将覆盖等级改变为CL2，并且此后，使用15kHz单频配置，并且当终端再次失败于随机接入时，终端可以通过3.75kHz单频配置来尝试随机接入。当终端再次失败于随机接入时，终端可以将覆盖等级改变为CL3，并且此后，最后通过3.75kHz单频配置来尝试随机接入。在此情况下，随机接入失败的情况为终端执行随机接入并且前导码重传次数归因于不成功的Msg3HARQ传输或并未接收到竞争解决消息而大于最大传输次数的状态，并且该情况定义为甚至在以下待提及的描述中具有相同意义。
根据本发明又一示例实施例，当假设执行用于上行链路数据传输的终端的随机接入的特定终端位于CL1区域的边缘上时，终端可以通过仅改变多频配置在覆盖等级内执行随机接入过程。
也就是说，参照图14，当终端通过选择初始CL1的15kHz多频配置来执行随机接入并且此后连续地不成功地发送Msg3或并未接收到竞争解决时，终端尝试将子载波配置从作为相同覆盖等级的CL1的15kHz多频配置改变为15kHz单频配置，而不改变覆盖等级。此后，当终端失败于随机接入时，终端可以将覆盖等级改变为CL2，并且此后，使用15kHz多频配置，并且当终端再次失败于随机接入时，终端可以通过15kHz单频配置来尝试随机接入。当终端再次失败于随机接入时，终端可以最后通过CL3的3.75kHz单频配置来尝试随机接入。在此情况下，随机接入失败的情况为终端执行随机接入并且前导码重传次数归因于不成功的Msg3HARQ传输或并未接收到竞争解决消息而大于最大传输次数的状态，并且该情况定义为甚至在以下待提及的描述中具有相同意义。
图15是根据本发明示例实施例的NB-IoT终端的示意性框图，图16是根据本发明示例实施例的NB-IoT通信***的示意性框图。
参照图15和图16，NB-IoT终端100包括收发机120、处理器110以及天线130，以与基站120根据上述本发明示例实施例考虑随机接入过程、用于上行链路数据传输的覆盖等级和子载波间隔和/或多频配置来执行随机接入方法。
收发机120通过天线130将射频信号发送到基站120或从基站120接收射频信号，通过下行链路152通过天线130从基站接收数据和控制信号，并且通过上行链路154将数据和控制信号发送到基站120。
处理器110可以控制收发机100以确定传输控制信号的时间。根据本发明示例实施例，处理器110考虑随机接入过程、用于上行链路数据传输的覆盖等级以及子载波间隔和/或多频配置来执行随机接入方法。
机器到机器通信终端(例如NB-IoT终端、机器类型通信(MTC)终端和增强式覆盖中的终端)可以包括：收发机，其通过天线将射频信号发送到基站或从基站接收射频信号；以及处理器，其控制收发机以确定发送射频信号的时间。处理器处理步骤：在机器到机器通信终端与基站之间执行随机接入过程，并且随机接入过程可以包括步骤：通过考虑覆盖等级以及是否支持多频传输来选择物理随机接入信道(PRACH)资源。详细地说，随机接入过程可以包括步骤：通过考虑覆盖等级和子载波间隔和/或是否支持多频传输来选择物理随机接入信道(PRACH)资源。
机器到机器通信设备可以包括：收发机，其通过天线将射频信号发送到基站或从基站接收射频信号；以及处理器，其控制收发机以确定传输射频信号的时间。处理器处理步骤：在机器到机器通信设备与基站之间执行随机接入过程，并且随机接入过程可以包括步骤：通过考虑覆盖等级以及是否支持多频传输来选择物理随机接入信道(PRACH)资源。详细地说，随机接入过程可以包括步骤：通过考虑覆盖等级和子载波间隔和/或是否支持多频传输来选择物理随机接入信道(PRACH)资源。
处理器110可以是通用处理器、专用处理器、传统处理器、数字信号处理器(DSP)、微处理器、与DSP内核关联的一个或多个微处理器、控制器、微控制器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)电路、集成电路(IC)、状态机等。处理器110可以执行信号编码、数据处理、功率控制、输入/输出处理和/或使得终端能够操作无线环境的预定其它功能。处理器110可以耦合到收发机120。
在图14中，处理器110和收发机120示出为分离的组件，但处理器110和收发机120可以一起集成在电子封装或芯片中。
例如，在示例实施例中，天线130可以是被配置为发送和/或接收RF信号的天线。在另一示例实施例中，天线130可以是例如被配置为发送和/或接收IR、UV或可见光信号的辐射器/检测器。在又一示例实施例中，天线130可以被配置为发送并且接收RF信号和光信号二者。天线130可以被配置为发送和/或接收射频信号的预定组合。收发机120可以被配置为：调制天线130待发送的信号，并且解调天线130接收到的信号。
执行用于与基于蜂窝的机器到机器通信终端的上行链路数据传输的随机接入过程的基站包括收发机、处理器和天线，用于与NB-IoT终端执行可以考虑以上所描述的根据本发明示例实施例的随机接入过程、用于上行链路数据传输的覆盖等级以及子载波间隔和/或多频配置来执行随机接入方法。
执行用于与基于蜂窝的机器到机器通信终端的上行链路数据传输的随机接入过程的基站可以包括：收发机，其通过天线将射频信号发送到机器到机器通信终端或从所述机器到机器通信终端接收射频信号；以及处理器，其控制收发机以确定传输射频信号的时间。处理器处理步骤：从机器到机器通信终端接收随机接入前导码；将随机接入响应(RAR)消息发送到机器到机器通信终端；从所述机器到机器通信终端接收用于请求用于上行链路数据传输的连接的消息(消息3)；以及将竞争解决发送到所述机器到机器通信终端，其中，所述竞争解决指示所述基站接收到所述机器到机器通信终端所发送的消息3，并且随机接入过程可以实现为通过考虑覆盖等级和多频配置来配置物理随机接入信道(PRACH)资源。详细地说，随机接入过程可以实现为通过考虑覆盖等级和子载波间隔和/或多频配置来配置物理随机接入信道(PRACH)资源。
基站可以通过作为预定适当无线通信链路(例如射频(RF)、微波、红外(IR)、紫外、可见光等)的空中接口与一个或多个终端进行通信。
NB-IoT通信***可以变为多址***，并且采用包括CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC-FDMA等的信道接入方案。例如，RAN的基站和NB-IoT终端可以实现例如能够通过使用宽带CDMA(WCDMA)来配置空中接口的全球移动通信***(UMTS)地面无线电接入(UTRA)的无线电技术。WCDMA可以包括例如高速分组接入(HSPA)和/或演进HSPA(HSPA+)的通信协议。HSPA可以包括高速下行链路分组接入(HSDPA)和/或高速上行链路分组接入(HSUPA)。在另一示例实施例中，基站和MTC终端可以实现例如能够通过使用长期演进(LTE)和/或LTE高级(LTE-A)来配置空中接口的演进UTRA(E-UTRA)的无线电技术。
在其它示例实施例中，基站和NB-IoT终端可以实现包括IEEE 802.16(即微波接入全球互通(WiMAX))、CDMA2000、CDMA2000 1X、CDMA 2000演进数据优化(EV-DO)、暂行标准2000(IS-2000)、暂行标准95(IS-95)、暂行标准856(IS-856)、全球移动通信***(GSM)、增强数据率GSM演进(EDGE)、GSM/EDGE RAN(GERAN)等的无线电技术。
图16的基站可以是例如无线路由器、HNB、HeNB或AP，并且采用使得能够在本地化区域(例如包括商店、家庭、车辆、校园等的地方)中进行无线电接入的预定适当RAT。在示例实施例中，基站和NB-IoT终端可以实现例如IEEE802.11的无线电技术，以配置无线局域网(WLAN)。在另一示例实施例中，基站和终端可以实现例如IEEE 802.15的无线电技术，以配置无线个人局域网(WPLAN)。在又一示例实施例中，基站和NB-IoT终端可以使用基于蜂窝的RAT(例如WCDMA、CDMA2000、GSM、LTE、LTE-A等)，以配置微微小区或毫微微小区。基站可以直接接入互联网。因此，基站可以无需通过核心网接入互联网。
图17是用于描述根据本发明示例实施例的小数据的传输请求和传输过程的的流程图。
在图17中，示出小数据传输请求过程。终端发送随机接入(RA)请求消息(Msg1)，以执行随机接入，并且在该过程期间所修改的RA请求的类型或接入原因表示为“小数据请求”而且得以发送。基站接收请求，并且此后，发送DCI，以通知用于发送RA响应(Msg2)的资源。此外，基站确定用于发送小数据的资源是否可以分配给对应终端。可以通过在接收到请求之时确定用于小数据的随机接入资源的复杂度来确定是否支持小数据。当基站可以支持小数据对于对应终端的传输时，基站通过使用新定义的小数据无线电网络临时身份(SD-RNTI)信息而非C-RNTI来发送RA响应消息(Msg2)。
分配有SD-RNT的终端可以此后通过本发明的小数据传输过程来执行高效数据传输。详细地说，在小数据传输过程期间，终端将SD-RNTI与数据一起包括在执行随机接入之时所发送的Msg1并传输。通过RA请求(Msg1)接收到数据的基站可以通过随后DCI将ACK发送到对应终端。
在传统数据传输方案中，通过执行随机接入来获取用于上行链路传输的资源，并且此后，发送上行链路数据而且再次接收DCI，以验证传输是否为成功的。本发明的小数据传输过程允许在发送Msg1之时发送包括数据的Msg1，以减少终端的传输延迟时间和功耗。可以执行该过程，直到终端可以不再保存SD-RNTI，并且SD-RNTI的终止准则可以预先定义为网络中的终端的传输次数、传输量(比特)、分配时间等，而且通过Msg2得以传送。

Claims (26)

1.一种基于蜂窝的机器到机器通信终端与基站之间的随机接入方法，所述随机接入方法是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，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
在所述基于蜂窝的机器到机器通信终端与所述基站之间执行所述随机接入过程，
其中，所述随机接入过程包括如下步骤：通过考虑覆盖等级以及是否支持多频传输来选择随机接入资源。
2.如权利要求1所述的基于蜂窝的机器到机器通信终端与基站之间的随机接入方法，其特征在于，通过考虑覆盖等级以及是否支持多频传输来选择随机接入资源的步骤包括如下步骤：
当所述机器到机器通信终端尚未发送用于请求用于所述上行链路数据传输的连接的消息(消息3)时通过考虑所选择的覆盖等级以及是否支持多频传输来选择随机接入资源。
3.如权利要求2所述的基于蜂窝的机器到机器通信终端与基站之间的随机接入方法，其特征在于，在当所述机器到机器通信终端尚未发送用于请求用于所述上行链路数据传输的连接的消息(消息3)时通过考虑所选择的覆盖等级以及是否支持多频传输来选择随机接入资源的步骤中，
当由所述机器到机器通信终端执行的用于请求用于所述上行链路数据传输的连接的消息(消息3)的HARQ传输失败或竞争解决的不成功接收连续地发生并且因此前导码传输次数大于最大前导码传输次数时，选择使用在与所选择的覆盖等级相同的覆盖等级中所使用的另一子载波间隔和/或多频配置的所述随机接入资源。
4.如权利要求1所述的基于蜂窝的机器到机器通信终端与基站之间的随机接入方法，其特征在于，通过考虑覆盖等级以及是否支持多频传输来选择随机接入资源的步骤包括如下步骤：
当所述机器到机器通信终端尚未发送用于请求用于所述上行链路数据传输的连接的消息(消息3)时，选择与所选择的覆盖等级对应并且与支持所述多频传输对应的所述随机接入资源。
5.如权利要求4所述的基于蜂窝的机器到机器通信终端与基站之间的随机接入方法，其特征在于，在当所述机器到机器通信终端尚未发送用于请求用于所述上行链路数据传输的连接的消息(消息3)时通过考虑所选择的覆盖等级以及是否支持多频传输来选择随机接入资源的步骤中，
当所述机器到机器通信终端尚未发送用于请求用于所述上行链路数据传输的连接的消息(消息3)时，选择使用在与所选择的覆盖等级相同的覆盖等级中所使用的多频配置的所述随机接入资源。
6.如权利要求4所述的基于蜂窝的机器到机器通信终端与基站之间的随机接入方法，其特征在于，当所述机器到机器通信终端尚未发送用于请求用于所述上行链路数据传输的连接的消息(消息3)时通过考虑所选择的覆盖等级以及是否支持多频传输来选择随机接入资源的步骤包括如下步骤：
当所述机器到机器通信终端尚未发送用于请求用于所述上行链路数据传输的连接的消息(消息3)时通过在与所选择的覆盖等级相同的覆盖等级中改变多频配置来执行随机接入。
7.如权利要求6所述的基于蜂窝的机器到机器通信终端与基站之间的随机接入方法，其特征在于，在当所述机器到机器通信终端尚未发送用于请求用于所述上行链路数据传输的连接的消息(消息3)时通过考虑所选择的覆盖等级以及是否支持多频传输来选择随机接入资源的步骤中，
所述基站通过考虑所述覆盖等级和子载波间隔和/或多频配置来逐级配置所述随机接入资源，并且当所述机器到机器通信终端尚未发送用于请求用于所述上行链路数据传输的连接的消息(消息3)时，所述机器到机器通信终端在执行所述随机接入时逐级选择所述随机接入资源。
8.如权利要求4所述的基于蜂窝的机器到机器通信终端与基站之间的随机接入方法，其特征在于，当所述机器到机器通信终端尚未发送用于请求用于所述上行链路数据传输的连接的消息(消息3)时通过在与所选择的覆盖等级相同的覆盖等级中改变子载波间隔和/或多频配置来执行随机接入的步骤包括如下步骤：
在尝试所述随机接入后，在所选择的覆盖等级中所提供的子载波间隔和/或多频配置组合的最后一级也失败时，通过最终改变所选择的覆盖等级来执行所述随机接入。
9.如权利要求1所述的基于蜂窝的机器到机器通信终端与基站之间的随机接入方法，其特征在于，所述覆盖等级包括正常覆盖、稳健覆盖、极端覆盖。
10.如权利要求1所述的基于蜂窝的机器到机器通信终端与基站之间的随机接入方法，其特征在于，所述机器到机器通信终端与所述基站之间的所述随机接入过程应用于基于蜂窝的窄带机器到机器通信。
11.如权利要求1所述的基于蜂窝的机器到机器通信终端与基站之间的随机接入方法，其特征在于，所述机器到机器通信终端包括能够使用180kHz的信道带宽来接入无线电接入网的窄带物联网(NB-IoT)终端。
12.如权利要求1所述的基于蜂窝的机器到机器通信终端与基站之间的随机接入方法，其特征在于，所述是否支持多频传输为是否支持多频消息3传输。
13.如权利要求1所述的基于蜂窝的机器到机器通信终端与基站之间的随机接入方法，其特征在于，所述随机接入过程还包括如下步骤：由所述机器到机器通信终端选择所述覆盖等级。
14.如权利要求1所述的基于蜂窝的机器到机器通信终端与基站之间的随机接入方法，其特征在于，尚未发送用于请求用于所述上行链路数据传输的连接的消息(消息3)的情况表示在由于前导码传输次数超过最大前导码传输次数而初始化前导码传输次数后所述机器到机器通信终端在其它条件下发送第一前导码的情况或表示在不超过所述最大前导码传输次数的情况下发送第一随机接入前导码的情况。
15.如权利要求1所述的基于蜂窝的机器到机器通信终端与基站之间的随机接入方法，其特征在于，所述机器到机器通信终端与所述基站之间的所述随机接入过程包括如下步骤：
由所述机器到机器通信终端将随机接入前导码发送到所述基站；
由所述机器到机器通信终端从基站接收随机接入响应(RAR)消息；
由所述机器到机器通信终端将用于请求用于所述上行链路数据传输的连接的消息(消息3)发送到所述基站；以及
由所述机器到机器通信终端接收用于指示所述基站接收到所述机器到机器通信终端所发送的消息3的竞争解决。
16.如权利要求1所述的基于蜂窝的机器到机器通信终端与基站之间的随机接入方法，其特征在于，当没有从所述基站显式地以信号传送待使用的随机接入前导码时，执行所述随机接入过程。
17.一种针对基于蜂窝的机器到机器通信来执行用于与基站的上行链路数据传输的随机接入过程的机器到机器通信终端，其特征在于，所述机器到机器通信终端包括：
收发机，其通过天线将射频信号发送到基站或从基站接收射频信号；以及
处理器，其控制所述收发机以确定传输所述射频信号的时间，
其中，所述处理器处理如下步骤：在所述机器到机器通信终端与所述基站之间执行随机接入过程，以及
其中，所述随机接入过程包括如下步骤：通过考虑覆盖等级以及是否支持多频传输来选择随机接入资源。
18.一种针对基于蜂窝的机器到机器通信执行用于与基站的上行链路数据传输的随机接入过程的机器到机器通信设备，其特征在于，所述机器到机器通信设备包括：
收发机，其通过天线将射频信号发送到基站或从基站接收射频信号；以及
处理器，其控制所述收发机以确定传输所述射频信号的时间，
其中，所述处理器处理如下步骤：在所述机器到机器通信设备与所述基站之间执行随机接入过程，以及
其中，所述随机接入过程包括如下步骤：通过考虑覆盖等级以及是否支持多频传输来选择随机接入资源。
19.一种基于蜂窝的机器到机器通信终端与基站之间的随机接入方法，其特征在于，所述随机接入方法包括如下步骤：
由所述基站从所述机器到机器通信终端接收随机接入前导码；
将随机接入响应(RAR)消息发送到所述机器到机器通信终端；
由所述基站从所述机器到机器通信终端接收用于请求用于上行链路数据传输的连接的消息(消息3)；以及
由所述基站将竞争解决(CR)发送到所述机器到机器通信终端，其中，所述竞争解决(CR)指示所述基站接收到所述机器到机器通信终端所发送的所述消息3，
其中，在随机接入过程中，通过考虑覆盖等级以及是否支持多频传输来选择随机接入资源。
20.如权利要求19所述的基于蜂窝的机器到机器通信终端与基站之间的随机接入方法，其特征在于，通过考虑覆盖等级以及是否支持多频传输来配置随机接入资源是：当所述机器到机器通信终端尚未发送用于请求用于所述上行链路数据传输的连接的消息(消息3)时选择与所选择的覆盖等级对应并且与支持所述多频传输对应的随机接入资源。
21.如权利要求20所述的基于蜂窝的机器到机器通信终端与基站之间的随机接入方法，其特征在于，所述是否支持多频传输为是否支持多频消息3传输。
22.如权利要求20所述的基于蜂窝的机器到机器通信终端与基站之间的随机接入方法，其特征在于，所述随机接入过程还包括如下步骤：由所述机器到机器通信终端选择所述覆盖等级。
23.一种执行用于与基于蜂窝的机器到机器通信终端的上行链路数据传输的随机接入过程的基站，其特征在于，所述基站包括：
收发机，其通过天线将射频信号发送到所述机器到机器通信终端或从所述机器到机器通信终端接收射频信号；以及
处理器，其控制所述收发机以确定传输所述射频信号的时间，其中，所述处理器处理如下步骤：
从所述机器到机器通信终端接收随机接入前导码；
将随机接入响应(RAR)消息发送到所述机器到机器通信终端；
从所述机器到机器通信终端接收用于请求用于上行链路数据传输的连接的消息(消息3)；以及
将竞争解决发送到所述机器到机器通信终端，其中，所述竞争解决指示所述基站接收到所述机器到机器通信终端所发送的消息3，以及
其中，在所述随机接入过程中，通过考虑覆盖等级以及是否支持多频传输来选择随机接入资源。
24.如权利要求23所述的执行用于与基于蜂窝的机器到机器通信终端的上行链路数据传输的随机接入过程的基站，其特征在于，通过考虑覆盖等级以及是否支持多频传输来选择随机接入资源是：当所述机器到机器通信终端尚未发送用于请求用于所述上行链路数据传输的连接的消息(消息3)时选择与所选择的覆盖等级对应并且与支持所述多频传输对应的随机接入资源。
25.如权利要求23所述的执行用于与基于蜂窝的机器到机器通信终端的上行链路数据传输的随机接入过程的基站，其特征在于，所述是否支持多频传输为是否支持多频消息3传输。
26.如权利要求23所述的执行用于与基于蜂窝的机器到机器通信终端的上行链路数据传输的随机接入过程的基站，其特征在于，由所述机器到机器通信终端选择所述覆盖等级。
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