Data transmission formats and procedures for ambient internet of things communications

Abstract

Ambient Internet-of-Things (AIoT) refers to an ecosystem of a large number of objects in which every item is connected into a wireless sensor network using low-cost self-powered sensor nodes. The described embodiments enable the configuration of data transmission formats and procedures for communications in ambient Internet-of-Things (AIoT) systems. An example wireless communication method includes receiving, by a wireless device from a network entity, a message comprising an indication of a selection, paging, or inventory procedure, and performing, based on the indication, a corresponding procedure. In this example, the network entity comprises a network node, a relay node, or an alternative wireless device configured to operate an as intermediate node.

Description

DATA TRANSMISSION FORMATS AND PROCEDURES FOR AMBIENT INTERNET OF THINGS COMMUNICATIONSTECHNICAL FIELD

[0001] This disclosure is directed generally to digital wireless communications.BACKGROUND

[0002] Mobile telecommunication technologies are moving the world toward an increasingly connected and networked society. In comparison with the existing wireless networks, next generation systems and wireless communication techniques will need to support a much wider range of use-case characteristics and provide a more complex and sophisticated range of access requirements and flexibilities.

[0003] Long-Term Evolution (LTE) is a standard for wireless communication for mobile devices and data terminals developed by 3rd Generation Partnership Project (3GPP) . LTE Advanced (LTE-A) is a wireless communication standard that enhances the LTE standard. The 5th generation of wireless system, known as 5G, advances the LTE and LTE-Awireless standards and is committed to supporting higher data-rates, large number of connections, ultra-low latency, high reliability and other emerging business needs.SUMMARY

[0004] Techniques are disclosed for configuring data transmission formats and procedures for communications in ambient Internet-of-Things (AIoT) systems. The described embodiments provide, for example, random access procedures, packet formats for the Medium Access Control (MAC) Control Element (CE) , and MAC software data unit (SDU) segmentation procedures that advantageously improve networked communications for low-power low-complexity devices that are ubiquitous in AIoT systems.

[0005] In an example aspect, a method of wireless communication includes receiving, by a wireless device from a network entity, a message comprising an indication of a selection, paging, or inventory procedure, and performing, based on the indication, a corresponding procedure. In this example, the network entity comprises a network node, a relay node, or an alternative wireless device configured to operate an as intermediate node.

[0006] In another example aspect, a method of wireless communication includes transmitting, by a network entity to a wireless device, a message comprising an indication of a selection, paging, or inventory procedure. In this example, the wireless device is configured to perform a corresponding procedure based on the indication, and the network entity comprises a network node, a relay node, or an alternative wireless device configured to operate an as intermediate node.

[0007] In yet another example aspect, a method of wireless communication includes receiving, by a network entity from a core network, a message comprising an indication of a selection, paging, or inventory procedure. In this example, a wireless device is configured to perform a corresponding procedure based on the indication, and the network entity comprises a network node, a relay node, or an alternative wireless device configured to operate an as intermediate node. Furthermore, the message comprises at least one of an identifier of the wireless device, a maximum group number for a random access procedure, a time interval to trigger the random access procedure, a type of the wireless device, a cause that triggered the selection, paging, or inventory procedure, a capability of the wireless device, or an information related to area in which the indication is transmitted by the network entity.

[0008] In yet another example aspect, the above-described methods are embodied in the form of processor-executable code and stored in a non-transitory computer-readable storage medium. The code included in the computer readable storage medium when executed by a processor, causes the processor to implement the methods described in this patent document.

[0009] In yet another example aspect, a device that is configured or operable to perform the above-described methods is disclosed.

[0010] The above and other aspects and their implementations are described in greater detail in the drawings, the descriptions, and the claims.

[0011] BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING

[0012] FIG. 1 shows an example of an ambient Internet-of-Things (AIoT) radio network.

[0013] FIGS. 2A–2D show examples of random access procedures.

[0014] FIGS. 3A and 3B show examples of a Medium Access Control (MAC) Protocol Data Unit (PDU) structure and / or format.

[0015] FIG. 3C and 3D show examples of a MAC subheader format.

[0016] FIGS. 3E–3I show examples of a MAC Control Element (CE) format.

[0017] FIGS. 4A–4D show examples of a MAC Service Data Unit (SDU) segment.

[0018] FIGS. 5A–5C show flowcharts for example methods of wireless communication.

[0019] FIG. 6 shows a block diagram of an example hardware platform that may be a part of a network device or a communication device.

[0020] FIG. 7 shows an example of wireless communication including a base station (BS) and user equipment (UE) based on some implementations of the disclosed technology.DETAILED DESCRIPTION

[0021] In recent years, the Internet-of-Things (IoT) has attracted much attention in the wireless communication world. More ‘things’ are expected to be interconnected for improving productivity efficiency and increasing the comforts of life. Further reduction in the size, complexity, and power consumption of IoT devices can enable the deployment of tens, or even hundreds, of billions of IoT devices for various applications and provide added value across the entire value chain. It is impossible to power all the IoT devices using batteries that need to be replaced or recharged manually, as this would lead to high maintenance costs, serious environmental issues, and even safety hazards for some use cases (e.g., wireless sensors in the electric power and petroleum industries) .

[0022] Most of the existing wireless communication devices are powered by batteries that need to be replaced or recharged manually. The automation and digitization of various industries open a plethora of new markets requiring new IoT technologies that support battery-less devices with no energy storage capability or devices with energy storage that do not need to be replaced or recharged manually. The form factor of such devices must be reasonably small to convey the validity of target use cases.

[0023] Considering the limited size and complexity required by practical applications for battery-less devices with no energy storage capability or devices with limited energy storage that do not need to be replaced or recharged manually, the output power of an energy harvester is typically from 1μW to few hundred μW. Existing cellular devices may not work well with energy harvesting due to their peak power consumption being higher than 10mW. Existing barcode and RFID readers consume low power, but their limited reading range of a few meters usually requires handheld scanning which leads to labor intensive and time-consuming  operations. Alternatively, RFID portals and / or gates lead to costly deployments. Moreover, the lack of interference management scheme results in severe interference between RFID readers and capacity problems, especially in case of dense deployment. It is hard to support large-scale networks with seamless coverage for RFID. Thus, ambient power-enabled IoT systems are well-suited to provide a solution that overcomes these drawbacks. FIG. 1 shows an example of an AIoT radio network, and as shown therein, an AIoT device can send AIoT information to base station, and receives AIoT information from base station.

[0024] The example headings for the various sections below are used to facilitate the understanding of the disclosed subject matter and do not limit the scope of the claimed subject matter in any way. Accordingly, one or more features of one example section can be combined with one or more features of another example section. Furthermore, specific terminology (e.g., 5G terminology or AIoT terminology) is used for the sake of clarity of explanation, but the techniques disclosed in the present document are not limited to 5G or AIoT technology only, and may be used in wireless systems that implemented other protocols.

[0025] 1 Examples of AIoT communication procedures

[0026] 1.1 Examples of selection, paging, or inventory procedures

[0027] In some embodiments, a selection, paging or inventory procedure is used to trigger an AIoT device to perform a random access (RA) procedure and / or obtain a device-dedicated communication resource. In these embodiments, the selection, paging or inventory message includes at least one of the following:

[0028] –A device identity, device group identity, or device identity with a mask code indicating the device group identity; one or more of these parameters is used to indicate device (s) to be selected, paged, or inventoried.

[0029] –A maximum group number for the random access procedure, which is used to decide the ALOHA group number or a randomized group number. Herein, the devices in a group trigger the random access procedure at the same time and select a frequency resource (or access channel) randomly. In some examples, the randomized group number is determined by (a) floor (total devices to be paged  / number of frequency resources (or access channels) ) or (b) ceil (total devices to be paged  / number of frequency resources (or access channels) ) . That is, the devices are divided into multiple groups, and each group includes a number of devices that is equal to a number of frequency resources (or access channels) .

[0030] –A time interval to trigger the RA procedure, which is used to indicate the time interval after which another randomized group can trigger the random access procedure. In some examples, the time interval to trigger the RA procedure is equal to the time duration to complete the random access procedure and / or a related service procedure. In some other examples, the time interval is determined and the end of the time interval is indicated by the base station or AIoT intermediate node (e.g., UE) , which sends a indication to indicate that the time interval has elapsed and the next device group can trigger the RA procedure.

[0031] –A frequency resource (or access channel) information.

[0032] –A selection type, a paging type, or an inventory type. For example, the inventory type can correspond to new devices, all devices (e.g., all devices that have a common device (group) identity) , delta devices (e.g., devices amongst the all devices that have not responded to an inventory procedure command) , or mobility devices (e.g., devices with a selection area, paging area, or inventory area in a last selection, paging or inventory procedure that is different from or not overlapped with the respective areas included in the selection, paging or inventory message) .

[0033] –A selection cause, paging cause, or inventory cause, which indicates the cause that triggered the procedure, e.g. inventory required, device status acquired, read command, uplink command, write command, downlink command, device-originated-device-terminated triggered (DO-DTT) , device-terminated (DT) , uplink (UL) data transmission only, downlink (DL) data transmission only, bi-directional data transmission, application data delivered, etc.

[0034] In some examples, the selection, paging or inventory message is sent from the core network to the base station, which then sends it to the intermediate node (UE) or AIoT device. In this example, the selection, paging or inventory message received by base station and / or the intermediate node (UE) may further include at least one of the following:

[0035] –An AIoT device paging area (e.g., an AIoT device selection area, an AIoT device paging area, an AIoT device inventory area, or an AIoT device reachable area, etc. ) . This parameter indicates the area over / in which the selection, paging, or inventory command is sent. In some examples, the area may include one or more AIoT cells, one or more beams in one AIoT cell, one or more UEs (e.g., UE’s coverage area) , one or more NR cells in which the UE camps on or is within, one or more beams in one NR cell in which the UE camps on or is within,  an AIoT paging area identity, or a physical area determined by positioning and described using polygon or circle graphs.

[0036] In some embodiments, when the area includes one or more AIoT cells, or one or more beams in one AIoT cell, the base station sends the selection, paging or inventory command to the AIoT devices in the AIoT cells or AIoT cell beams. Alternatively, when the area includes one or more UEs, the base station sends the selection, paging or inventory command information (e.g., by Uu signaling as an RRC container, bit string or NAS PDU ) to the UEs, and the UEs then send the selection, paging or inventory command to the AIoT devices. Alternatively, when the area includes one or more NR cells in which the UE camps on or is within, or one or more beams in one NR cell in which the UE camps or is within, the base station page UEs in the NR cells or NR cell beams, and then send the selection, paging or inventory command information (e.g., by Uu signalling as an RRC container, bit string or NAS PDU) to the UEs. The UEs then send the selection, paging or inventory command to the AIoT devices. Alternatively, when the area includes an AIoT paging area identity or a physical area, the base station and / or the intermediate node (e.g., UE) sends the selection, paging or inventory command to the AIoT devices in the AIoT paging area or in the indicated physical area. In some embodiments, if the AIoT device determines that the received area info is different from the stored one, it stores the new received area info, and sends the area update information (e.g., the relationship between the device identity and the new received area info) to CN or AF to update the area info stored in AF or CN.

[0037] –An AIoT device radio capability, which includes at least the device power class, a degree of device power consumption (e.g., ～1 μW peak power consumption or ≤ a few hundred μW peak power consumption) , a device UL transmission generation capability, a downlink (DL) amplification capability, an uplink (UL) amplification capability, a backscatter capability, etc. In some examples, these parameters can be used by the network to determine whether an intermediate node (e.g. UE) is necessary for communication, to determine the downlink transmit power (e.g., the transmit power of drive signal) , to determine whether DL and / or UL amplification is used, or to determine the physical scheduling strategy (e.g., MCS selection) , etc.

[0038] Method 1. In some embodiments, an AIoT device is configured to receive a selection, paging or inventory indication. In these embodiments, each device (or each device indicated by a common device (group) identity) selects a group number as a random group number or a group number using the ALOHA method based on the maximum group number for the RA procedure,  e.g. with a value that ranges between zero and (the maximum group number –1) , and starts a timer. When the time elapsed is greater than or equal to a product of the group number and the time interval, the AIoT device selects a frequency resource or access channel, and triggers the RA procedure. In an example, the frequency resource or access channel can be selected randomly. In another example, it is selected based on device ID and resource number, e.g., an index of the frequency resource or access channel is equal to (device ID mod resource number) .

[0039] When the base station detects an RA conflicts, it send an RA response to allocate a back-off timer, which triggers the device to perform the RA procedure in an occasion that is determined based on the back-off timer. Upon the AIoT device completing the RA procedure (or more generally, the service procedure) , the flag is set to one.

[0040] Method 2. In some embodiments, an AIoT device is configured to receive a selection, paging or inventory indication. In these embodiments, each device (or each device indicated by a common device (group) identity) selects a group number as a random group number or a group number using the ALOHA method based on the maximum group number for the RA procedure, e.g. with a value that ranges between zero and (the maximum group number –1) . The AIoT device then selects a frequency resource or access channel, and triggers the RA procedure. In an example, the frequency resource or access channel can be selected randomly. In another example, it is selected based on device ID and resource number, e.g., an index of the frequency resource or access channel is equal to (device ID mod resource number) .

[0041] When the base station detects an RA conflicts, it send an RA response to allocate a back-off timer, which triggers the device to perform the RA procedure in an occasion that is determined based on the back-off timer.

[0042] Method 3. In some embodiments, an AIoT device is configured to receive a selection, paging or inventory indication. Herein, each device (or each device indicated by a common device (group) identity) selects a group number as a random group number or a group number using the ALOHA method based on the maximum group number for the RA procedure, e.g. with a value that ranges between zero and (the maximum group number –1) . When indicated by base station that a devices group can trigger RA procedure, the device in devices group selects a frequency resource or access channel, and triggers the RA procedure. In an example, the frequency resource or access channel can be selected randomly. In another example, it is selected based on device ID and resource number, e.g., an index of the frequency resource or access  channel is equal to (device ID mod resource number) . In some embodiment, indication by base station that a devices group can trigger RA procedure can be implemented as: a group number update indication is sent; when reception of the indication, the device can update it’s group number, e.g., group number = group number –1, when the group number is updated to 0, the device triggers RA procedure.

[0043] In some embodiments, an AIoT device is configured to receive a selection, paging or inventory indication, and determine that its device type is new inventory, each device (or each device indicated by a common device (group) identity) sets a flag to zero, and triggers RA procedure with one of the method above. Upon the AIoT device completing the RA procedure (or more generally, the service procedure) , the flag is set to one. When the AIoT device receives a selection, paging or inventory indication and it determines it is a delta device, it will perform the random access procedure only if the flag is equal to zero.

[0044] 1.2 Examples of inventory or device status acquisition procedures

[0045] In some embodiments, an inventory procedure or paging procedure is used to trigger an AIoT device to perform the random access procedure and / or obtain a device-dedicated communication resource. In these embodiments, the inventory or device status acquiring command includes at least one of the following:

[0046] –A command included in a paging message, e.g., included in paging MAC CE. Herein, the inventory command can be defined as a MAC CE (e.g., zero size of inventory MAC CE) and sent to the AIoT device associated with the paging MAC CE (e.g., the inventory MAC CE and paging MAC CE is included in the same MAC PDU) , and the AIoT device status information can be sent to base station in the Msg 1 or Msg 3 of the random access procedure or a subsequent uplink message.

[0047] –A command defined as a MAC CE and sent to the AIoT device in the Msg 2 or Msg 4 of the random access procedure, and the device status information can be sent to base station in the Msg 3 of the random access procedure or a subsequent uplink message.

[0048] –A command defined as a MAC CE and sent to device after the random access procedure completes.

[0049] 1.3 Examples of commands or NAS information exchanges

[0050] In some embodiments, a command or Non-Access Stratum (NAS) information exchange procedure is used to trigger the AIoT device to perform an action, e.g., a software  download, positioning, online modification of a medical instrument status, device activation and / or deactivation, elderly health care procedures, device permanent deactivation, controller commands in smart agriculture, authentication and authorization procedures, etc.

[0051] In these embodiments, the command or NAS information can be defined as a dedicated message (e.g., paging message, read message, read response message, write message, write acknowledge message, deactivation message, disable message, and / or a related confirmation message, etc. ) including at least AIoT device NAS identity and NAS PDU, which is sent to the base station from the core network, sent to the core network from the base station, sent to the AIoT device from the base station or the intermediate node (e.g., UE) , or sent to the base station or the intermediate node (e.g., UE) from the AIoT device, etc. In some examples, the command can be defined as an abstract message including a data indication, e.g. a downlink message including an indication on whether feedback and / or uplink data will be expected, a downlink data amount, a read indication, or a write indication etc., an uplink message including an indication on whether feedback and / or downlink data will be expected, an uplink data amount, a data buffer size information, a read end indication, or a write end indication, etc. In this case, the base station and / or the intermediate node (e.g., UE as a reader) has knowledge of the AIoT device NAS identity, a message type, the AIoT services type, and / or the command purpose, and the NAS PDU may be encrypted and transparent to the base station and / or the intermediate node. The NAS Protocol Data Unit (PDU) can be sent to the AIoT device by a MAC Service Data Unit (SDU) , a dedicated MAC CE including AIoT device NAS identity and NAS PDU, or a pre-defined message format or data structure including the AIoT device NAS identity and NAS PDU. Herein, the pre-defined message format or data structure may be included in a MAC CE or MAC PDU.

[0052] 1.4 Examples of disabling or deactivation procedures

[0053] In some embodiments, a disabling or deactivation procedure is used to permanently disable or deactivate the device, i.e., the device is not used any more, and recycle one or more resources, e.g., the device identity. In these examples, and similar to the embodiments described in Section 1.2, the disabling or deactivation command can be included in a paging message, e.g., a paging MAC CE. The disabling or deactivation command can be defined as a MAC CE (e.g., zero size of MAC CE) and sent to the AIoT device associated with the paging MAC CE (e.g., the  inventory MAC CE and paging MAC CE is included in the same MAC PDU) , and can be defined as a MAC CE and sent to device after the random access procedure completes.

[0054] In some embodiments, there maybe no NAS data except for the device identifier and the command name for some signaling procedure, e.g. inventory, device disabling, etc. In this case, NAS encryption or application layer encryption can be performed with some spare bits or a security check bits sequence defined (as NAS data) for security purpose in this signaling procedure.

[0055] 1.5 Examples of random access procedures

[0056] Since the device NAS identity includes many bits, if the Msg 1 includes the device NAS identity, but the Msg1 conflicts (e.g., more than one device send the Msg1 using the same radio resource simultaneously) and the random access procedure fails, the device NAS identity sent in Msg 1will waste the radio resource and device power.

[0057] In some embodiments, and to overcome the aforementioned drawback, the Msg 1 can include only the Radio Network Temporary Identifier (RNTI) and the device NAS identity can be sent in Msg 3 (e.g., using a four-step random access procedure) . If the Msg 1 includes the device NAS identity, and the Msg1 does not conflict (e.g., only one device sends the Msg1 using the radio resource) and the random access procedure is successful, it can use two messages to complete the random access procedure (e.g., using a two-step random access procedure) .

[0058] Given that both the four-step random access procedure and the two-step random access procedure have their own advantages, the base station can include a indication in paging message to indicate whether the four-step random access procedure or the two-step random access procedure is triggered. In another implementation, either the four-step random access procedure or the two-step random access procedure can be supported in the network, or which procedure is used depends on the device implementation.

[0059] In some embodiments, the device NAS identity is included in a paging message. If only one UE is paged, the device NAS identity need not be included in Msg1, Msg3 or other UL message. Furthermore, whether the device NAS identity in included in Msg1, Msg3 or other UL message can be indicated in the DL message (e.g., in the paging message) .

[0060] Method 1. FIG. 2A shows an example of a successful two-step random access procedure. As shown therein, after receiving a paging message, the (AIoT) device sends Msg1 of the two-step random access procedure to the base station. Here, the Msg1 may include at least  one of a RNTI (Radio Network Temporary Identifier) , a first device NAS identity info, a Buffer Size Report (BSR) MAC CE, an uplink data present indication, and / or uplink data amount information. If the paging message includes an AIoT DL payload, an inventory indication or a device status acquiring command, then the Msg 1 can also include an AIoT UL payload, the device status info, and  / or device radio capability.

[0061] In some examples, the RNTI is a random number or pseudo-random number with a pre-defined size (e.g., 8 bits or 16 bits) that is generated by the device, or only a signal (e.g., preamble) being randomly selected by the device from a pre-defined preamble set, and the first device NAS identity info is the device NAS identity or a subset of the digits of the device NAS identity (e.g., the rightmost pre-defined number of digits of the device NAS identity, the least significant pre-defined number of digits of the device NAS identity, and so on) . In some examples, the RNTI and the first device NAS identity info can be included in one MAC CE. Alternatively, they can be included in different MAC CEs of one MAC PDU. In some examples, the device radio capability includes at least one of the device power class, a degree of device power consumption (e.g., ～1 μW peak power consumption, or ≤ a few hundred μW peak power consumption) , a device UL transmission generation capability, a DL amplification capability, an UL amplification capability, a backscatter capability, etc. These parameters can be used by the network to determine whether an intermediate node (e.g., UE) is necessary for communication, to determine the downlink transmit power (e.g., the transmit power of drive signal) , to determine whether DL and / or UL amplification is used, or to determine the physical scheduling strategy (e.g., MCS selection) , etc.

[0062] Continuing with the description of FIG. 2A, when the base station receives the Msg1 and no Msg1 conflict has been detected (e.g., only one device sends the Msg1 using the same radio resource) , the base station sends Msg2 of the two-step random access procedure to device, which includes the RNTI and a second device NAS identity info. Herein, the second device NAS identity info is the same as the first device NAS identity info, or includes partial bits or digits of the first device NAS identity info. If the random access procedure includes performing an application command, the application command can also be included in Msg2 of the two-step random access procedure. In some examples, the RNTI and the second device NAS identity info can be included in one MAC CE. Alternatively, they can be included in different MAC CEs of one MAC PDU.

[0063] FIG. 2B shows an example of a two-step random access procedure that has failed. In this example, the Msg1 is identical to that described in the context of FIG. 2A. As shown in FIG. 2B, when the base station receives the Msg1, and a Msg1 conflict has been detected (e.g., more than one device sends the Msg1 using the same radio resource simultaneously) , the base station sends the Msg 2 to the device, which includes a back-off timer and / or a failure indication, and zero or more RNTIs. When the back-off timer is received, the device starts the back-off timer and the triggers the random access procedure again when the back-off timer expires. If a failure indication is included, the device may trigger the random access again.

[0064] In the example of FIG. 2B, if no RNTI is received in the Msg2 with the back-off timer or failure indication, the Msg2 with the back-off timer or failure indication applies to all devices that sent the related Msg1. Alternatively, if one or more RNTIs have been received in the Msg2 with the back-off timer or failure indication, the Msg2 with the back-off timer or failure indication only applies to the devices that sent the related Msg1 with the RNTIs. In some examples, the RNTI and back-off timer and / or failure indication can be included in one MAC CE. Alternatively, they can be included in different MAC CEs of one MAC PDU.

[0065] Method 2. FIG. 2C shows an example of a successful four-step random access procedure. This procedure is similar to the two-step random access procedure described in FIG. 2A. Specifically, Msg3 and Msg4 in FIG. 2C correspond to Msg1 and Msg2 in FIG. 2A, respectively. In the example shown in FIG. 2C, Msg1 and Msg2 are used to detect a Msg1 conflict and avoid any unnecessary device NAS identity transmission when the random access procedure fails.

[0066] As shown in FIG. 2C, the (AIoT) device receives a paging message, and then sends Msg1 of the four-step random access procedure to the base station. Herein, the Msg1 includes an RNTI or only a signal (e.g., preamble) , with the RNTI being a random number or pseudo-random number with pre-defined size (e.g. 8 bits or 16 bits) that is generated by the device, and the preamble being randomly selected by the device from a pre-defined preamble set.

[0067] When the base station receives the Msg1, and no Msg1 conflict has been detected (e.g., only one device sends the Msg1 using the same radio resource) , the base station sends Msg2 of the four-step random access procedure to device, which includes the RNTI to acknowledge the Msg1. After receiving the Msg 2, the device sends Msg3 of the four-step random access procedure to the base station. Here, the Msg3 may include a RNTI (Radio  Network Temporary Identifier) and a first device NAS identity info. If the paging message includes an DL AIoT payload, inventory indication or a device status acquiring command, then the Msg3 can also include the UL AIoT payload, device status info, and  / or device radio capability.

[0068] In some examples, the RNTI is a random number with a pre-defined size (e.g., 8 bits or 16 bits) that is generated by the device, and the first device NAS identity info is the device NAS identity or a subset of the digits of the device NAS identity (e.g., the rightmost pre-defined number of digits of the device NAS identity, the least significant pre-defined number of digits of the device NAS identity, and so on) . In some examples, the RNTI and the first device NAS identity info can be included in one MAC CE. Alternatively, they can be included in different MAC CEs of one MAC PDU. In some examples, the device radio capability includes at least one of the device power class, a degree of device power consumption (e.g., ～1 μW peak power consumption, or ≤ a few hundred μW peak power consumption) , the device UL transmission generation capability, a DL amplification capability, an UL amplification capability, backscatter capability etc. These parameters can be used by the network to determine whether an intermediate node (e.g., UE) is necessary for communication, to determine the downlink transmit power (e.g., the transmit power of drive signal) , to determine whether DL and / or UL amplification is used, or to determine the physical scheduling strategy (e.g., MCS selection) , etc.

[0069] Continuing with the description of FIG. 2C, when the base station receives the Msg3 and no Msg3 conflict has been detected (e.g., only one device sends the Msg3 using the same radio resource) , the base station sends Msg4 of the four-step random access procedure to device, which includes the RNTI and a second device NAS identity info. Herein, the second device NAS identity info is the same as the first device NAS identity info, or includes partial bits or digits of the first device NAS identity info. If the random access procedure includes performing an application command, the application command can also be included in Msg4 of the four-step random access procedure. In some examples, the RNTI and the second device NAS identity info can be included in one MAC CE. Alternatively, they can be included in different MAC CEs of one MAC PDU.

[0070] FIG. 2D shows an example of a four-step random access procedure that has failed. In this example, the Msg1 is identical to that described in the context of FIG. 2C, and Msg2 is identical to that described in the context of FIG. 2B.

[0071] As shown in FIG. 2D, the device receives a paging message, and then sends Msg1 of the four-step random access procedure to the base station. Herein, the Msg1 includes an RNTI or only a signal (e.g., preamble) , with the RNTI being a random number with pre-defined size (e.g. 8 bits or 16 bits) that is generated by the device, and the preamble being randomly selected by the device from a pre-defined preamble set.

[0072] When the base station receives the Msg1, and a Msg1 conflict has been detected (e.g., more than one device sends the Msg1 using the same radio resource simultaneously) , the base station sends the Msg 2 to the device, which includes a back-off timer and / or a failure indication, and zero or more RNTIs. When the back-off timer is received, the device starts the back-off timer and the triggers the random access procedure again when the back-off timer expires. If a failure indication is included, the device may trigger the random access again.

[0073] In the example of FIG. 2D, if no RNTI is received in the Msg2 with the back-off timer or failure indication, the Msg2 with the back-off timer or failure indication applies to all devices that sent the related Msg1. Alternatively, if one or more RNTIs have been received in the Msg2 with the back-off timer or failure indication, the Msg2 with the back-off timer or failure indication only applies to the devices that sent the related Msg1 with the RNTIs. In some examples, the RNTI and back-off timer and / or failure indication can be included in one MAC CE. Alternatively, they can be included in different MAC CEs of one MAC PDU.

[0074] 2 Examples of the MAC CE format

[0075] The described embodiments enable a base station and an AIoT device to exchange information using a Medium Access Control (MAC) Protocol Data Unit (PDU) .

[0076] FIG. 3A shows an example of a MAC PDU structure. As shown therein, a MAC PDU consists of one or more MAC subPDUs, with each MAC subPDU including at least one of the following:

[0077] –a MAC subheader only;

[0078] –a MAC subheader and a MAC SDU;

[0079] –a MAC subheader and a MAC CE; and / or

[0080] –padding bits.

[0081] In some examples, the MAC SDUs are of variable sizes. In some examples, the MAC CE is fixed or variable size, and includes an extension field, a predefined Message Format, or a data structure with an extension field (e.g., ASN. 1 code) . In some examples, a MAC PDU header  consists of one or more MAC PDU subheaders, with each subheader corresponding to either a MAC SDU, a MAC control element, or padding. In some examples, the MAC subheader is fixed size with one BYTE (without L field) for fixed size of MAC CE, and is fixed size with two BYTEs (without L field) for a variable size of MAC CE or MAC SDU. In some examples, the padding bits consists 0 to 7 bits for padding, which is used to make the MAC PDU byte aligned (i.e., a multiple of 8 bits) in length, and do not have a corresponding MAC subheader.

[0082] FIG. 3B shows another example of a MAC PDU structure. As shown therein, a MAC PDU includes a MAC header, zero or more MAC control elements, zero or more MAC Service Data Units (MAC SDUs) , and optional padding. Herein, a MAC PDU header includes one or more MAC PDU subheaders, with each subheader corresponding to either a MAC SDU, a MAC control element, or padding. In some examples, the MAC SDUs are of variable sizes. In some examples, the MAC CE is fixed or variable size, and includes an extension field, a predefined Message Format, or a data structure with an extension field (e.g., ASN. 1 code) . In some examples, the MAC subheader is fixed size with one BYTE (without L field) for fixed size of MAC CE, and is fixed size with two BYTEs (without L field) for a variable size of MAC CE or MAC SDU. In some examples, the padding bits consists 0 to 7 bits for padding, which is used to make the MAC PDU byte aligned (i.e., a multiple of 8 bits) in length, and do not have a corresponding MAC subheader.

[0083] FIG. 3C shows an example of a MAC subheader for a MAC CE with a fixed size. As shown therein, the MAC subheader includes the following information:

[0084] –a sub PDU type or MAC CE type, which is used to indicate the existence of a command or information (e.g., a MAC subPDU including only a MAC subheader, a MAC CE with a fixed size of zero bits, etc. ) , a MAC CE type, and / or MAC CE length (which may be implicitly indicated) .

[0085] –R field (s) , which are reserved for future use with a default value of 0.

[0086] FIG. 3D shows an example of a MAC subheader for a MAC CE or MAC SDU with a variable size. As shown therein, the MAC subheader includes the following information:

[0087] –a sub PDU type or MAC CE type, which is used to indicate a MAC CE type or MAC SDU that the MAC subheader corresponds to.

[0088] –L field, which is used to indicate a length of a MAC CE with variable size or a MAC SDU

[0089] –R field (s) , which are reserved for future use with a default value of 0.

[0090] FIG. 3E shows an example of a MAC CE with an extension field. As shown therein, a last bit is used as an extension flag and the default value is 0, and which can be used for future extensions (e.g., to add a new field) of the MAC CE.

[0091] FIG. 3F shows another example of a MAC CE with an extension field, which is extended from the MAC CE shown n FIG. 3E. As shown therein, the extension indication bit (e.g., the Ext Ind field) is set to 1 to indicate that one more BYTE is extended. Furthermore, the last bit of the extended BYTE is used again as an extension flag and the default value is 0, and which may be used for future extensions (e.g., to add a new field) of the MAC CE.

[0092] After the MAC CE size extension (e.g., extended from FIG. 3E to FIG. 3F) , the MAC CE is reconfigured from being fixed size to being variable size (e.g., the format shown in FIG. 3E or FIG. 3F may be used with the same subPDU Type or MAC CE type) , and the MAC subheader with L field is used to indicate the MAC CE size.

[0093] FIG. 3G shows yet another example of a MAC CE with a variable size, and which may be byte aligned. As shown therein, an optional field (e.g., field 1 and field 2) and an extension field (e.g., Ext Ind) are included. Herein, whether the optional field (e.g., field 1 and / or field 2) is present depends on the Field Present flag, e.g., if the Field 1 Present Flag is set to 0, the field 1 is not present in the MAC CE or MAC format, whereas if the Field 1 Present Flag is set to 1, the field 1 is present in the MAC CE or MAC format. Furthermore, the last bit of the MAC CE or MAC format may be used as an extension flag with a default value of 0, and which is used for future extensions (e.g., to add a new field) of the MAC CE. For the example of the paging MAC CE, the format can be defined as shown in FIG. 3H.

[0094] In some embodiments, and for an inventory or disabling / deactivation command, it can be defined as a MAC CE with a fixed size of zero bits, e.g., only the MAC subheader is used to indicate the inventory or disaling / deactivation command.

[0095] FIG. 3I shows yet another example of a MAC CE with a pre-defined message format or data structure with an extension field. In some examples, the data structure is a semi-static message structure coded with the Abstract Syntax Notation One (ASN. 1) format.

[0096] In some embodiments, the pre-defined message format or data structure with the extension field can include a set of pre-defined messages with extension fields. An example is shown below:

[0097] In this example, the spare field and messageTypeExtension field can be used for new message type definition, and the messageFieldExtension field can be used for new field definitions in the message.

[0098] 3 Examples of SDU segmentation in MAC

[0099] In certain applications of the disclosed technology, the size of one or more packets may be large and service data unit (SDU) segmentation may be necessary for transmission. The described embodiments provide MAC SDU structures for SDU segmentation in MAC.

[0100] FIG. 4A shows an example of an SDU segment. As shown therein, only one bit of SDU end indication (e.g., included in a MAC subheader, MAC SDU or a MAC CE) or zero bits of MAC CE is used to indicate whether the MAC SDU includes the last SDU segment. If the SDU segment included in the MAC SDU is not the last SDU segment, the receiver will send an ACK indication to the transmitter when it receives the segment, and the transmitter sends the next segment when receives the ACK indication. Alternatively, the transmitter sends the current segment again when it has not received the ACK indication within a pre-defined duration or when it receives a NACK indication.

[0101] FIG. 4B shows another example of an SDU segment. As shown therein, two bits of Segmentation Info (SI) are used to indicate the SDU segment info in the MAC SDU. Herein, the  SI is also included in the MAC subheader, MAC SDU or MAC CE. In some embodiments, the SI can indicate the following information:

[0102] Herein, if the SI is not “00” (e.g., the SDU segment field does not contain all bytes of an SDU) and not “10” (e.g., the SDU segment included in the MAC SDU is not the last SDU segment) , the receiver is configured to send an ACK indication to the transmitter when it receives the segment. The transmitter is configured to send the next segment when it receives the ACK indication. Alternatively, the transmitter sends the current segment again when it has not received the ACK indication in a pre-defined duration or it receives a NACK indication.

[0103] FIG. 4C shows yet another example of an SDU segment. As shown therein, in addition to the Segmentation Info (SI) , the Segment SN (Sequence Number) is also included in the MAC subheader, MAC SDU segment or MAC CE. Herein, the Segment SN can be used for segment confirmation and re-transmission. In some examples, when the receiver sends ACK or NACK, the Segment SN can also be indicated so that the transmitter can determine which segment the ACK or NACK corresponds to, and when the transmitter re-sends a segment, the Segment SN can be used to indicate which segment has been re-transmitted. This enables the receiver to identify the segment when more than one copy of the segment is received, or the transmitter from re-transmitting a segment that has already been received successfully by the receiver.

[0104] FIG. 4D shows yet another example of an SDU segment. As shown therein, a buffer status report (BSR) is included in the MAC SDU or MAC CE to indicate the remaining data size to be transmitted in the transmitter buffer, and a buffer size equal to 0 can be used to indicate the end of SDU. The BSR info can be used by the receiver to perform resource scheduling and / or determine the subsequent procedure.

[0105] 4 Example methods and implementations of the disclosed technology

[0106] FIG. 5A shows a flowchart for an example method 510 for wireless communication. The method 510 includes, at operation 512, receiving, by a wireless device from a network entity, a message comprising an indication of a selection, paging, or inventory procedure.

[0107] The method 510 includes, at operation 514, performing, based on the indication, a corresponding procedure. In this example, the network entity comprises a network node, a relay node, or an alternative wireless device configured to operate an as intermediate node.

[0108] FIG. 5B shows a flowchart for an example method 520 for wireless communication. The method 520 includes, at operation 522, transmitting, by a network entity to a wireless device, a message comprising an indication of a selection, paging, or inventory procedure. In this example, the wireless device is configured to perform a corresponding procedure based on the indication. Furthermore, the network entity comprises a network node, a relay node, or an alternative wireless device configured to operate an as intermediate node.

[0109] FIG. 5C shows a flowchart for an example method 530 for wireless communication. The method 530 includes, at operation 532, receiving, by a network entity from a core network, a message comprising an indication of a selection, paging, or inventory procedure. In this example, a wireless device is configured to perform a corresponding procedure based on the indication, and the network entity comprises a network node, a relay node, or an alternative wireless device configured to operate an as intermediate node. Additionally, the message further comprises at least one of an identifier of the wireless device, a maximum group number for a random access procedure, a time interval to trigger the random access procedure, a type of the wireless device, a cause that triggered the selection, paging, or inventory procedure, a capability of the wireless device, or an information related to area in which the indication is transmitted by the network entity.

[0110] The described features can be implemented to further provide one or more of the following technical solutions:

[0111] 1. A wireless communication method, comprising receiving, by a wireless device from a network entity, a message comprising an indication of a selection, paging, or inventory procedure; and performing, based on the indication, a corresponding procedure, wherein the network entity comprises a network node, a relay node, or an alternative wireless device configured to operate an as intermediate node.

[0112] 2. A wireless communication method, comprising transmitting, by a network entity to a wireless device, a message comprising an indication of a selection, paging, or inventory procedure, wherein the wireless device is configured to perform a corresponding procedure based on the indication, and wherein the network entity comprises a network node, a relay node, or an alternative wireless device configured to operate an as intermediate node.

[0113] 3. The method of solution 1 or 2, wherein the message further comprises at least one of an identifier of the wireless device, a maximum group number for a random access procedure, a time interval to trigger the random access procedure, a type of the wireless device, a cause that triggered the selection, paging, or inventory procedure.

[0114] 4. A wireless communication method, comprising receiving, by a network entity from a core network, a message comprising an indication of a selection, paging, or inventory procedure, wherein a wireless device is configured to perform a corresponding procedure based on the indication, wherein the network entity comprises a network node, a relay node, or an alternative wireless device configured to operate an as intermediate node, and wherein the message further comprises at least one of an identifier of the wireless device, a maximum group number for a random access procedure, a time interval to trigger the random access procedure, a type of the wireless device, a cause that triggered the selection, paging, or inventory procedure, a capability of the wireless device, or an information related to area in which the indication is transmitted by the network entity.

[0115] 5. The method of solution 3 or 4, wherein the identifier of the wireless device comprises at least one of an identity of the wireless device, a group identity of the wireless device, or a mask code indicative of the group identity of the wireless device.

[0116] 6. The method of solution 3 or 4, wherein the maximum group number is used to determine an ALOHA group number or a randomized group number for each device to perform the random access procedure, wherein each of a set of wireless devices associated with a same ALOHA group number or a same randomized group number are configured to perform the random access procedure at a same time, and wherein performing the random access procedure comprises randomly selecting a transmission resource at the same time.

[0117] 7. The method of solution 3 or 4, wherein the corresponding procedure comprises the random access procedure, and wherein, when the type of the wireless device is an ambient Internet-of-Things (IoT) device or a passive IoT device, the wireless device is configured to  determine, based on the maximum group number, an ALOHA group number or a randomized group number; and select, based on the ALOHA group number or the randomized group number, a transmission resource.

[0118] 8. The method of solution 7, wherein the wireless device is configured, as part of selecting the transmission resource, to attempt to select the transmission resource; in response to attempting to select the transmission resource, receive an random access response comprising a back-off timer from the network entity; and select, upon an expiration of the back-off timer, the transmission resource.

[0119] 9. The method of solution 8, wherein the wireless device is further configured to prior to determining the ALOHA group number or the randomized group number, set a flag for the wireless device to a zero value; and subsequent to selecting the transmission resource, set the flag to a one value.

[0120] 10. The method of solution 9, wherein, when the type of inventory is a delta inventory and the flag is set to the zero value, the wireless device is configured to perform the random access procedure.

[0121] 11. The method of any of solutions 7 to 10, wherein the wireless device is further configured to start a timer, and perform the random access procedure when the timer exceeds a threshold.

[0122] 12. The method of solution 11, wherein the threshold is equal to a product of the time interval and the ALOHA group number or a product of the time interval and the randomized group number.

[0123] 13. The method of solution 12, wherein the time interval is based on a time duration to complete the random access procedure.

[0124] 14. The method of solution 3 or 4, wherein the corresponding procedure comprises the random access procedure, and wherein the indication triggers either a two-step random access procedure or a four-step random access procedure.

[0125] 15. The method of solution 3 or 4, wherein the corresponding procedure comprises a status acquisition procedure, and wherein the wireless device is further configured to transmit, to the network entity, a status information of the wireless device, wherein, when the indication is included in a paging message or a paging medium access control (MAC) control element (CE) , the status information is included in a Msg1 or Msg 3 of a random access (RA) procedure, or a  message communicated subsequent to the random access procedure, wherein, when the indication is included in a Msg 2 or a Msg 4 of the random access procedure, the status information is included in the Msg 3 of the random access procedure, or the message communicated subsequent to the random access procedure, and wherein, when the indication is included in the paging MAC CE, the status information is included in the message communicated subsequent to the random access procedure.

[0126] 16. The method of solution 3 or 4, wherein the corresponding procedure is an information exchange procedure, and wherein the wireless device is further configured to receive a data unit comprising a command or a Non-Access Stratum (NAS) message; and perform, based on the command or the NAS message, at least one of a read command, a write command, a device activation, a device deactivation, an authentication or authorization, or a control procedure, wherein the data unit is a NAS protocol data unit (PDU) , a medium access control (MAC) control element (CE) , a MAC service data unit (SDU) , a predefined message format, or a predefined data structure.

[0127] 17. The method of solution 3 or 4, wherein the corresponding procedure comprises a device deactivation procedure, and wherein the wireless device is further configured to receive, from the network entity, a deactivation command, wherein the deactivation command is included in a paging message, a paging medium access control (MAC) control element (CE) , or a message communicated subsequent to the random access procedure.

[0128] 18. The method of any of solutions 15 to 17, wherein the MAC CE comprises at least one of an extension field, a predefined message format, or a data structure with the extension field, and wherein the MAC CE is included in a MAC protocol data unit (PDU) .

[0129] 19. The method of solution 18, wherein the MAC CE is a fixed-size or a variable-size field.

[0130] 20. The method of solution 18, wherein the data structure comprises Abstract Syntax Notation One (ASN. 1) code.

[0131] 21. The method of any of solutions 15 to 17, wherein the MAC CE is included in a MAC protocol data unit (PDU) with a corresponding MAC subheader that comprises (a) a sub-PDU type or a MAC CE type field indicating a command or format information, and (b) at least one reserved field with a default value of zero.

[0132] 22. The method of any of solutions 15 to 17, wherein the MAC CE is included in a MAC protocol data unit (PDU) with a corresponding MAC subheader that comprises (a) a sub-PDU type or a MAC CE type field indicating the MAC CE or a MAC service data unit (SDU) of the corresponding MAC subheader, (b) a length field indicating a length of the MAC CE type field with a variable size or a length of the MAC SDU, and (c) at least one reserved field with a default value of zero.

[0133] 23. The method of any of solutions 15 to 17, wherein the MAC CE comprises an extension field with a last bit indicating an extension flag with a default value of zero, and a value of the extension flag being one indicates a presence of a new field in the MAC CE.

[0134] 24. The method of any of solutions 15 to 17, wherein the MAC CE comprises an extension field indicating a presence of an extended byte field, wherein the extended byte field indicates an extension flag with a default value of zero, and wherein a value of the extension flag being one indicates a presence of a new field in the MAC CE.

[0135] 25. The method of any of solutions 15 to 17, wherein the MAC CE comprises at least one optional field and an extension field, wherein a presence of the at least one optional field is based on a value of a field present flag, and wherein a value of the extension flag being one indicates a presence of a new field in the MAC CE.

[0136] 26. The method of any of solutions 15 to 17, wherein the MAC CE comprises a predefined message format or a predefined data structure with an extension field.

[0137] 27. The method of solution 26, wherein the predefined data structure comprises a semi-static message structure coded with an Abstract Syntax Notation One (ASN. 1) format.

[0138] 28. The method of solution 26, wherein the predefined message format or the predefined data structure with the extension field comprises a set of predefined messages with extension fields.

[0139] 29. The method of any of solutions 1 to 4, wherein the corresponding procedure comprises a service data unit (SDU) segmentation associated with a plurality of SDU segments, and wherein a medium access control (MAC) SDU associated with the corresponding procedure comprises an SDU segment of the plurality of SDU segments.

[0140] 30. The method of solution 29, wherein a bit of the SDU segment or a MAC SDU subheader indicates whether the MAC SDU comprises a last SDU segment of the plurality of SDU segments.

[0141] 31. The method of solution 30, wherein the wireless device is further configured to receive the SDU segment; making a determination that the bit of the SDU segment or the MAC SDU subheader indicates the SDU segment is not the last SDU segment of the plurality of SDU segments; and transmitting, based on the determination to the network entity, an acknowledgement of a reception of the SDU segment.

[0142] 32. The method of solution 31, wherein the network entity is configured to receive the acknowledgement; and transmit, based on receiving the acknowledgement, a different SDU segment, wherein a sequence number of the different SDU segment is one greater than the sequence number of the SDU segment corresponding to the acknowledgement.

[0143] 33. The method of solution 29, wherein the MAC SDU or a MAC SDU subheader comprises two bits of segmentation information for the SDU segment, and wherein, when the segmentation information indicates that the MAC SDU includes neither a last SDU segment nor all bytes of an entire SDU segment, the wireless device is configured to transmit an acknowledgement of a reception of the SDU segment.

[0144] 34. The method of solution 29, wherein the SDU segment or a MAC SDU subheader comprises a sequence number (SN) .

[0145] 35. The method of solution 34, wherein the sequence number is used for segment identification, segment confirmation, and segment re-transmission.

[0146] 36. The method of solution 29, wherein the MAC SDU comprises a buffer status report (BSR) information indicating a remaining data size in a transmit data buffer.

[0147] 37. The method of solution 36, wherein the remaining data size being zero indicates an end of the MAC SDU.

[0148] 38. The method of solution 36, wherein the BSR information is used for resource scheduling and / or determining the corresponding procedure.

[0149] 39. An apparatus for wireless communication comprising one or more processors configured to implement the method recited in one or more of solutions 1 to 38.

[0150] 40. A non-transitory computer readable program storage medium having code stored thereon, the code, when executed by a processor, causing the processor to implement the method recited in one or more of solutions 1 to 38.

[0151] FIG. 6 shows a block diagram of an example hardware platform 600 that may be a part of a network device (e.g., base station) or a communication device (e.g., a user equipment  (UE) ) . The hardware platform 600 includes at least one processor 610 and a memory 605 having instructions stored thereupon. The instructions upon execution by the processor 610 configure the hardware platform 600 to perform the operations described in FIGS. 5A and 5B and in the various embodiments described in this patent document. The transmitter 615 transmits or sends information or data to another device. For example, a network device transmitter can send a message to a user equipment. The receiver 620 receives information or data transmitted or sent by another device. For example, a user equipment can receive a message from a network device.

[0152] The implementations as discussed above will apply to a wireless communication. FIG. 7 shows an example of a wireless communication system (e.g., a 5G or NR cellular network) that includes a base station 720 and one or more user equipment (UE) 711, 712 and 713. In some embodiments, the UEs access the BS (e.g., the network) using a communication link to the network (sometimes called uplink direction, as depicted by dashed arrows 731, 732, 733) , which then enables subsequent communication (e.g., shown in the direction from the network to the UEs, sometimes called downlink direction, shown by arrows 741, 742, 743) from the BS to the UEs. In some embodiments, the BS send information to the UEs (sometimes called downlink direction, as depicted by arrows 741, 742, 743) , which then enables subsequent communication (e.g., shown in the direction from the UEs to the BS, sometimes called uplink direction, shown by dashed arrows 731, 732, 733) from the UEs to the BS. The UE may be, for example, a smartphone, a tablet, a mobile computer, a machine to machine (M2M) device, an Internet of Things (IoT) device, and so on.

[0153] Some of the embodiments described herein are described in the general context of methods or processes, which may be implemented in one embodiment by a computer program product, embodied in a computer-readable medium, including computer-executable instructions, such as program code, executed by computers in networked environments. A computer-readable medium may include removable and non-removable storage devices including, but not limited to, Read Only Memory (ROM) , Random Access Memory (RAM) , compact discs (CDs) , digital versatile discs (DVD) , etc. Therefore, the computer-readable media can include a non-transitory storage media. Generally, program modules may include routines, programs, objects, components, data structures, etc. that perform particular tasks or implement particular abstract data types. Computer-or processor-executable instructions, associated data structures, and program modules represent examples of program code for executing steps of the methods  disclosed herein. The particular sequence of such executable instructions or associated data structures represents examples of corresponding acts for implementing the functions described in such steps or processes.

[0154] Some of the disclosed embodiments can be implemented as devices or modules using hardware circuits, software, or combinations thereof. For example, a hardware circuit implementation can include discrete analog and / or digital components that are, for example, integrated as part of a printed circuit board. Alternatively, or additionally, the disclosed components or modules can be implemented as an Application Specific Integrated Circuit (ASIC) and / or as a Field Programmable Gate Array (FPGA) device. Some implementations may additionally or alternatively include a digital signal processor (DSP) that is a specialized microprocessor with an architecture optimized for the operational needs of digital signal processing associated with the disclosed functionalities of this application. Similarly, the various components or sub-components within each module may be implemented in software, hardware or firmware. The connectivity between the modules and / or components within the modules may be provided using any one of the connectivity methods and media that is known in the art, including, but not limited to, communications over the Internet, wired, or wireless networks using the appropriate protocols.

[0155] While this document contains many specifics, these should not be construed as limitations on the scope of an invention that is claimed or of what may be claimed, but rather as descriptions of features specific to particular embodiments. Certain features that are described in this document in the context of separate embodiments can also be implemented in combination in a single embodiment. Conversely, various features that are described in the context of a single embodiment can also be implemented in multiple embodiments separately or in any suitable sub-combination. Moreover, although features may be described above as acting in certain combinations and even initially claimed as such, one or more features from a claimed combination can in some cases be excised from the combination, and the claimed combination may be directed to a sub-combination or a variation of a sub-combination. Similarly, while operations are depicted in the drawings in a particular order, this should not be understood as requiring that such operations be performed in the particular order shown or in sequential order, or that all illustrated operations be performed, to achieve desirable results.

[0156] Only a few implementations and examples are described and other implementations, enhancements and variations can be made based on what is described and illustrated in this disclosure.

Claims

1.A wireless communication method, comprising:receiving, by a wireless device from a network entity, a message comprising an indication of a selection, paging, or inventory procedure; andperforming, based on the indication, a corresponding procedure,wherein the network entity comprises a network node, a relay node, or an alternative wireless device configured to operate an as intermediate node.2.A wireless communication method, comprising:transmitting, by a network entity to a wireless device, a message comprising an indication of a selection, paging, or inventory procedure,wherein the wireless device is configured to perform a corresponding procedure based on the indication, and wherein the network entity comprises a network node, a relay node, or an alternative wireless device configured to operate an as intermediate node.3.The method of claim 1 or 2, wherein the message further comprises at least one of:an identifier of the wireless device,a maximum group number for a random access procedure,a time interval to trigger the random access procedure,a type of the wireless device,a cause that triggered the selection, paging, or inventory procedure.4.A wireless communication method, comprising:receiving, by a network entity from a core network, a message comprising an indication of a selection, paging, or inventory procedure,wherein a wireless device is configured to perform a corresponding procedure based on the indication, wherein the network entity comprises a network node, a relay node, or an alternative wireless device configured to operate an as intermediate node, andwherein the message further comprises at least one of:an identifier of the wireless device,a maximum group number for a random access procedure,a time interval to trigger the random access procedure,a type of the wireless device,a cause that triggered the selection, paging, or inventory procedure,a capability of the wireless device, oran information related to area in which the indication is transmitted by the network entity.5.The method of claim 3 or 4, wherein the identifier of the wireless device comprises at least one of an identity of the wireless device, a group identity of the wireless device, or a mask code indicative of the group identity of the wireless device.6.The method of claim 3 or 4, wherein the maximum group number is used to determine an ALOHA group number or a randomized group number for each device to perform the random access procedure, wherein each of a set of wireless devices associated with a same ALOHA group number or a same randomized group number are configured to perform the random access procedure at a same time, and wherein performing the random access procedure comprises randomly selecting a transmission resource at the same time.7.The method of claim 3 or 4, wherein the corresponding procedure comprises the random access procedure, and wherein, when the type of the wireless device is an ambient Internet-of-Things (IoT) device or a passive IoT device, the wireless device is configured to:determine, based on the maximum group number, an ALOHA group number or a randomized group number; andselect, based on the ALOHA group number or the randomized group number, a transmission resource.8.The method of claim 7, wherein the wireless device is configured, as part of selecting the transmission resource, to:attempt to select the transmission resource;in response to attempting to select the transmission resource, receive an random access response comprising a back-off timer from the network entity; andselect, upon an expiration of the back-off timer, the transmission resource.9.The method of claim 8, wherein the wireless device is further configured to:prior to determining the ALOHA group number or the randomized group number, set a flag for the wireless device to a zero value; andsubsequent to selecting the transmission resource, set the flag to a one value.10.The method of claim 9, wherein, when the type of inventory is a delta inventory and the flag is set to the zero value, the wireless device is configured to:perform the random access procedure.11.The method of any of claims 7 to 10, wherein the wireless device is further configured to start a timer, and perform the random access procedure when the timer exceeds a threshold.12.The method of claim 11, wherein the threshold is equal to a product of the time interval and the ALOHA group number or a product of the time interval and the randomized group number.13.The method of claim 12, wherein the time interval is based on a time duration to complete the random access procedure.14.The method of claim 3 or 4, wherein the corresponding procedure comprises the random access procedure, and wherein the indication triggers either a two-step random access procedure or a four-step random access procedure.15.The method of claim 3 or 4, wherein the corresponding procedure comprises a status acquisition procedure, and wherein the wireless device is further configured to:transmit, to the network entity, a status information of the wireless device,wherein, when the indication is included in a paging message or a paging medium access control (MAC) control element (CE) , the status information is included in a Msg1 or Msg 3 of a random access (RA) procedure, or a message communicated subsequent to the random access procedure,wherein, when the indication is included in a Msg 2 or a Msg 4 of the random access procedure, the status information is included in the Msg 3 of the random access procedure, or the message communicated subsequent to the random access procedure, andwherein, when the indication is included in the paging MAC CE, the status information is included in the message communicated subsequent to the random access procedure.16.The method of claim 3 or 4, wherein the corresponding procedure is an information exchange procedure, and wherein the wireless device is further configured to:receive a data unit comprising a command or a Non-Access Stratum (NAS) message; andperform, based on the command or the NAS message, at least one of a read command, a write command, a device activation, a device deactivation, an authentication or authorization, or a control procedure,wherein the data unit is a NAS protocol data unit (PDU) , a medium access control (MAC) control element (CE) , a MAC service data unit (SDU) , a predefined message format, or a predefined data structure.17.The method of claim 3 or 4, wherein the corresponding procedure comprises a device deactivation procedure, and wherein the wireless device is further configured to:receive, from the network entity, a deactivation command,wherein the deactivation command is included in a paging message, a paging medium access control (MAC) control element (CE) , or a message communicated subsequent to the random access procedure.18.The method of any of claims 15 to 17, wherein the MAC CE comprises at least one of an extension field, a predefined message format, or a data structure with the extension field, and wherein the MAC CE is included in a MAC protocol data unit (PDU) .19.The method of claim 18, wherein the MAC CE is a fixed-size or a variable-size field.20.The method of claim 18, wherein the data structure comprises Abstract Syntax Notation One (ASN. 1) code.21.The method of any of claims 15 to 17, wherein the MAC CE is included in a MAC protocol data unit (PDU) with a corresponding MAC subheader that comprises (a) a sub-PDU type or a MAC CE type field indicating a command or format information, and (b) at least one reserved field with a default value of zero.22.The method of any of claims 15 to 17, wherein the MAC CE is included in a MAC protocol data unit (PDU) with a corresponding MAC subheader that comprises (a) a sub-PDU type or a MAC CE type field indicating the MAC CE or a MAC service data unit (SDU) of the  corresponding MAC subheader, (b) a length field indicating a length of the MAC CE type field with a variable size or a length of the MAC SDU, and (c) at least one reserved field with a default value of zero.23.The method of any of claims 15 to 17, wherein the MAC CE comprises an extension field with a last bit indicating an extension flag with a default value of zero, and wherein a value of the extension flag being one indicates a presence of a new field in the MAC CE.24.The method of any of claims 15 to 17, wherein the MAC CE comprises an extension field indicating a presence of an extended byte field, wherein the extended byte field indicates an extension flag with a default value of zero, and wherein a value of the extension flag being one indicates a presence of a new field in the MAC CE.25.The method of any of claims 15 to 17, wherein the MAC CE comprises at least one optional field and an extension field, wherein a presence of the at least one optional field is based on a value of a field present flag, and wherein a value of the extension flag being one indicates a presence of a new field in the MAC CE.26.The method of any of claims 15 to 17, wherein the MAC CE comprises a predefined message format or a predefined data structure with an extension field.27.The method of claim 26, wherein the predefined data structure comprises a semi-static message structure coded with an Abstract Syntax Notation One (ASN. 1) format.28.The method of claim 26, wherein the predefined message format or the predefined data structure with the extension field comprises a set of predefined messages with extension fields.29.The method of any of claims 1 to 4, wherein the corresponding procedure comprises a service data unit (SDU) segmentation associated with a plurality of SDU segments, and wherein a medium access control (MAC) SDU associated with the corresponding procedure comprises an SDU segment of the plurality of SDU segments.30.The method of claim 29, wherein a bit of the SDU segment or a MAC SDU subheader indicates whether the MAC SDU comprises a last SDU segment of the plurality of SDU segments.31.The method of claim 30, wherein the wireless device is further configured to:receive the SDU segment;making a determination that the bit of the SDU segment or the MAC SDU subheader indicates the SDU segment is not the last SDU segment of the plurality of SDU segments; andtransmitting, based on the determination to the network entity, an acknowledgement of a reception of the SDU segment.32.The method of claim 31, wherein the network entity is configured to:receive the acknowledgement; andtransmit, based on receiving the acknowledgement, a different SDU segment, wherein a sequence number of the different SDU segment is one greater than the sequence number of the SDU segment corresponding to the acknowledgement.33.The method of claim 29, wherein the MAC SDU or a MAC SDU subheader comprises two bits of segmentation information for the SDU segment, and wherein, when the segmentation information indicates that the MAC SDU includes neither a last SDU segment nor all bytes of an entire SDU segment, the wireless device is configured to:transmit an acknowledgement of a reception of the SDU segment.34.The method of claim 29, wherein the SDU segment or a MAC SDU subheader comprises a sequence number (SN) .35.The method of claim 34, wherein the sequence number is used for segment identification, segment confirmation, and segment re-transmission.36.The method of claim 29, wherein the MAC SDU comprises a buffer status report (BSR) information indicating a remaining data size in a transmit data buffer.37.The method of claim 36, wherein the remaining data size being zero indicates an end of the MAC SDU.38.The method of claim 36, wherein the BSR information is used for resource scheduling and / or determining the corresponding procedure.39.An apparatus for wireless communication comprising one or more processors configured to implement the method recited in one or more of claims 1 to 38.40.A non-transitory computer readable program storage medium having code stored thereon, the code, when executed by a processor, causing the processor to implement the method recited in one or more of claims 1 to 38.

Images