Improved multiple access for a-IOT devices

Abstract

The present disclosure is related to terminal device, communication devices, and methods for improved multiple access for A-IoT devices. A method at a terminal device comprises: transmitting, to a communication device, a first message for a channel access procedure over a first resource in a first frequency region; and transmitting, to the communication device, at least one second message for the channel access procedure over a second resource in a second frequency region.

Description

IMPROVED MULTIPLE ACCESS FOR A-IOT DEVICES

[0001] CROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATION (S)

[0002] This application claims priority to the PCT International Application No. PCT / CN2024 / 086186, entitled “IMPROVED MULTIPLE ACCESS FOR A-IOT DEVICES” , filed on April 4, 2024, which is incorporated herein by reference in its entirety.Technical Field

[0003] The present disclosure is related to the field of telecommunications, and in particular, to terminal device, communication devices, and methods for improved multiple access for Ambient -Internet of Things (A-IoT) devices.Background

[0004] Wireless Internet of Things (IoT) devices are often battery powered and both the need to change battery and the battery lifetime may be concerns for many potential applications such as asset tracking or environmental / industrial sensors. For this reason, the wireless communications industry has been interested in so-called Zero-Energy (ZE) devices. ZE devices refer to wireless IoT devices that do not require battery replacement, and often harvest energy from the environment. In some use cases, such as monitoring the temperature of foodstuffs, the ZE devices may have small batteries that are disposable (e.g., organic, compostable batteries) , rechargeable or have very limited capacity.

[0005] These ZE-IoT devices can in addition be of very small form factor and could even be printable and they target ultra-low power consumption to enable operation based on either energy-harvesting from ambient sources or back-scattering communication (cf. Radio Frequency Identification (RFID) ) . That is, instead of relying on energy for communication being provided by a battery, it is instead harvested from an ambient source, such as vibrations, solar power, RF, etc. (harvesting) , or a charge carrier wave (CW) is provided to the device which is modulated and reflected back to a reader (in the back-scattering communication case) . This enables energy autonomous operation during the lifetime of the devices without need for either manual replacement or charging of the batteries. Compared to existing radio access technologies this puts new requirements on the radio interface and the protocols.Summary

[0006] 3rd Generation Partnership Project (3GPP) is currently discussing the support of inventory use case for A-IoT devices, a supposedly new class of users which are extremely energy, processing limited by hardware capabilities, similar to RFID devices.

[0007] RFID already supports inventory use case using slotted ALOHA. However, in order to support the same for 3GPP A-IoT devices, the RFID procedure (Slotted ALOHA method) cannot be directly reused without modification.

[0008] Below are depicted the differences between RFID and expected 3GPP A-IoT devices on supporting inventory use case from the perspective of resource allocation.

[0009] RFID

[0010] ● It has one band where both uplink (UL) and downlink (DL) transmissions (i.e., Time Divisional Duplex (TDD) in 3GPP terminology) supported in the same band

[0011] ● It is purely Time Division Multiplexing (TDM) based access

[0012] ○ Note, frequency hopping can be applied but initial resource allocation is purely based on random slot selection by RFID user in a Time Division Multiple Access (TDMA) manner

[0013] ● RFID does not have Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) based frequency resource, which differs from possible frequency resource allocation behavior in 3GPP

[0014] ● RFID user always depend on external trigger (Query, QueryRep, QueryAdjust command) for tracing time

[0015] On the contrary, 3GPP A-IoT user

[0016] ● It can be expected to have its UL and DL transmissions (pertinent to inventory use case) tied to different bands in Frequency Division Duplex (FDD) , thus accordingly resource allocation needs to be defined even if RFID use case would be considered as baseline

[0017] ● in Radio Access Network Work Group 1 (RAN1) 116 meeting, Frequency Division Multiplexing (FDM) access is under discussion which can be supported on top of TDMA scheme

[0018] ● Due to consideration of OFDM based frequency resource in the discussions, there are opportunities and impact when it comes resource allocation in frequency domain due to OFDM characteristics which RFID based schemes do not consider

[0019] ● A-IoT may or may not require external trigger ifthe device hardware supports timing / clock unit or implicit understanding of time or slots, etc.

[0020] Based on above indicated differences, the A-IoT inventory use case related resource allocation behavior (pertinent to random access) may differ from RFID counterpart, which is being explored in the present disclosure considering FDM and FDD based resource allocation which is not possible in RFID. The solution is covered by Section A in the Detailed Description.

[0021] Note: New Radio (NR) already supports random access using Random Access Channel (RACH) but that may not be suitable for AIoT users due to following reasons

[0022] ● The NR RACH is not inherently built for the users requiring CW / backscattering support

[0023] ● For A-IoT users, the RACH channel (sequence / Zadoff-chu based) may not be possible to support (simple modulation techniques are expected over backscattering)

[0024] ● The random access slot selection for passive A-IoT may require help in the form of external trigger as they may be constrained to detect the slots by themselves (e.g., they may be unable to maintain (long) timers

[0025] To address or at least partially alleviate some of the above issues, some embodiments of the present disclosure are provided.

[0026] According to a first aspect of the present disclosure, a method at a terminal device is provided. The method comprises: transmitting, to a communication device, a first message for a channel access procedure over a first resource in a first frequency region; and transmitting, to the communication device, at least one second message for the channel access procedure over a second resource in a second frequency region. Some other embodiments of the first aspect are described in the Detailed Description below.

[0027] According to a second aspect of the present disclosure, a terminal device is provided. The terminal device comprises: a processor; a memory storing instructions which, when executed by the processor, cause the terminal device to: transmit, to a communication device, a first message for a channel access procedure over a first resource in a first frequency region; and transmit, to the communication device, at least one second message for the channel access procedure over a second resource in a second frequency region. In some embodiments, the instructions, when executed by the processor, cause the terminal device to further perform any of the methods of the first aspect.

[0028] According to a third aspect of the present disclosure, a method at a communication device is provided. The method comprises: receiving, from a terminal device, a first message for a channel access procedure over a first resource in a first frequency region; and receiving, from the terminal device, at least one second message for the channel access procedure over a second resource in a second frequency region. Some other embodiments of the third aspect are described in the Detailed Description below.

[0029] According to a fourth aspect of the present disclosure, a communication device is provided. The communication device comprises: a processor; a memory storing instructions which, when executed by the processor, cause the communication device to: receive, from a terminal device, a first message for a channel access procedure over a first resource in a first frequency region; and receive, from the terminal device, at least one second message for the channel access procedure over a second resource in a second frequency region. In some embodiments, the instructions, when executed by the processor, cause the communication device to further perform any of the methods of the third aspect.

[0030] According to a fifth aspect of the present disclosure, a method at a terminal device is provided. The method comprises: determining a resource based on at least a frequency shift index and a reference time index; and transmitting to and / or receiving from a communication device a message over the resource. Some other embodiments of the fifth aspect are described in the Detailed Description below.

[0031] According to a sixth aspect of the present disclosure, a terminal device is provided. The terminal device comprises: a processor; a memory storing instructions which, when executed by the processor, cause the terminal device to: determine a resource based on at least a frequency shift index and a reference time index; and transmit to and / or receive from a communication device a message over the resource. In some embodiments, the instructions, when executed by the processor, cause the terminal device to further perform any of the methods of the fifth aspect.

[0032] According to a seventh aspect of the present disclosure, a method at a communication device is provided. The method comprises: determining a resource based on at least a frequency shift index and a reference time index; and transmitting to and / or receiving from a terminal device a message over the resource. Some other embodiments of the seventh aspect are described in the Detailed Description below.

[0033] According to an eighth aspect of the present disclosure, a communication device is provided. The communication device comprises: a processor; a memory storing instructions which, when executed by the processor, cause the communication device to: determine a resource based on at least a frequency shift index and a reference time index; and transmit to and / or receiving from a terminal device a message over the resource. In some embodiments, the instructions, when executed by the processor, cause the communication device to further perform any of the methods of the seventh aspect.

[0034] According to a ninth aspect of the present disclosure, a computer program comprising instructions is provided. The instructions, when executed by at least one processor, cause the at least one processor to carry out any of the methods of any of the first aspect, the third aspect, the fifth aspect, and the seventh aspect.

[0035] According to a tenth aspect of the present disclosure, a carrier containing the computer program of the ninth aspect is provided. In some embodiments, the carrier is one of an electronic signal, optical signal, radio signal, or computer readable storage medium.

[0036] According to an eleventh aspect of the present disclosure, a telecommunication system is provided. The telecommunication system comprises: a terminal device; and a communication device. In some embodiments, the terminal device comprises: a processor; a memory storing instructions which, when executed by the processor, cause the terminal device to: transmit, to the communication device, a first message for a channel access procedure over a first resource in a first frequency region; and transmit, to the communication device, at least one second message for the channel access procedure over a second resource in a second frequency region. In some embodiments, the communication device comprises: a processor; a memory storing instructions which, when executed by the processor, cause the communication device to: receive, from the terminal device, the first message over the first resource in the first frequency region; and receive, from the terminal device, the at least one second message over the second resource.

[0037] In some embodiments, the instructions of the terminal device, when executed by the processor of the terminal device, cause the terminal device to further perform any of the methods of the first aspect. In some embodiments, the instructions of the communication device, when executed by the processor of the communication device, cause the communication device to further perform any of the methods of the third aspect.

[0038] According to a twelfth aspect of the present disclosure, a telecommunication system is provided. The telecommunication system comprises: a terminal device; and a communication device. In some embodiments, the terminal device comprises: a processor; a memory storing instructions which, when executed by the processor, cause the terminal device to: determine a resource based on at least a frequency shift index and a reference time index; and transmit to and / or receive from the communication device a message over the resource. In some embodiments, the communication device comprises: a processor; a memory storing instructions which, when executed by the processor, cause the communication device to: determine the resource based on at least the frequency shift index and the reference time index; and transmit to and / or receiving from the terminal device a message over the resource.

[0039] In some embodiments, the instructions of the terminal device, when executed by the processor of the terminal device, cause the terminal device to further perform any of the methods of the fifth aspect. In some embodiments, the instructions of the communication device, when executed by the processor of the communication device, cause the communication device to further perform any of the methods of the seventh aspect.

[0040] With some embodiments of the present disclosure, more load and improved spectral efficiency for inventory procedure can be supported due to the support of Frequency Division Multiple Access (FDMA) on top of TDMA. Further, the existing use case can be implemented by RFID RAT by FDMA access is not possible.Brief Description of the Drawings

[0041] The foregoing and other features of the present disclosure will become more fully apparent from the following description and appended claims, taken in conjunction with the accompanying drawings. Understanding that these drawings depict only several embodiments in accordance with the disclosure and therefore are not to be considered limiting of its scope, the disclosure will be described with additional specificity and detail through use of the accompanying drawings.

[0042] Fig. 1 is a diagram illustrating exemplary telecommunication systems in which improved multiple access for A-IoT devices is applicable according to an embodiment of the present disclosure.

[0043] Fig. 2 is a diagram illustrating exemplary CW and modulated CW in frequency domain.

[0044] Fig. 3 is a diagram illustrating exemplary device architectures to apply frequency shift.

[0045] Fig. 4 is a diagram illustrating exemplary CW and modulated CW in frequency domain for multiple A-IoT devices.

[0046] Fig. 5 is a diagram illustrating exemplary time-frequency resource grids.

[0047] Fig. 6 is a diagram illustrating exemplary random accesses (RAs) or transmission opportunities (TOs) according to some embodiments of the present disclosure.

[0048] Fig. 7 is a diagram illustrating exemplary accommodations of device C's UL / DL during gap periods of RA message in inventory procedure according to some embodiments of the present disclosure.

[0049] Fig. 8 is a diagram illustrating exemplary transmissions of different UL messages in different pools according to an embodiment of the present disclosure.

[0050] Fig. 9 is a diagram illustrating an exemplary mapping table for frequency shifts and indexes according to an embodiment of the present disclosure.

[0051] Fig. 10 is a diagram illustrating an exemplary logical representation of time-frequency grid with RES_IDs according to an embodiment of the present disclosure.

[0052] Fig. 11 is a flow chart illustrating an exemplary method at a terminal device according to an embodiment of the present disclosure.

[0053] Fig. 12 is a flow chart illustrating an exemplary method at a communication device according to an embodiment of the present disclosure.

[0054] Fig. 13 is a flow chart illustrating another exemplary method at a terminal device according to another embodiment of the present disclosure.

[0055] Fig. 14 is a flow chart illustrating another exemplary method at a communication device according to another embodiment of the present disclosure.

[0056] Fig. 15 schematically shows an embodiment of an arrangement which may be used in terminal devices and / or communication devices according to some embodiments of the present disclosure.Detailed Description

[0057] Fig. 1 is a diagram illustrating exemplary telecommunication systems 10 and 10' in which improved multiple access for A-IoT devices is applicable according to an embodiment of the present disclosure. As shown in Fig. 1, two different connectivity topologies for Ambient IoT networks and devices are provided. However, the present disclosure is not limited thereto. In some other embodiments, the solutions described herein may also applicable to other connectivity topologies.

[0058] In all these topologies, an Ambient IoT device 100 may be provided with a carrier wave from other node (s) either inside or outside the topology. In some embodiments, the links in each topology may be bidirectional or unidirectional.

[0059] In some embodiments, the term base station (BS) , user equipment (UE) , assisting node, or intermediate node could refer to multiple BSs or UEs, respectively. In some embodiments, the mixture of indoor and outdoor placement of such nodes may be regarded as a network implementation choice. Account would need to be taken of potential impact on device or node complexity. In the connectivity topologies, this does not imply the existence of multi-hop assisting or intermediate nodes.

[0060] As shown by (a) Topology 1 in Fig. 1, an Ambient IoT device 100 may directly and bi-directionally communicate with a base station 105. The communication between the base station 105 and the ambient IoT device 100 may include Ambient IoT data and / or signalling. In some embodiments, this topology may include the possibility that the BS (e.g., a first BS) transmitting to the Ambient IoT device is different from the BS (e.g., a second BS) receiving from the Ambient IoT device.

[0061] As shown by (b) Topology 2 in Fig. 1, the Ambient IoT device 100 may communicate bi-directionally with an intermediate node 110 between the device 100 and the base station 105. In this topology, the intermediate node 110 can be a relay, Integrated Access Backhaul (IAB) node, UE, repeater, etc. which is capable of Ambient IoT. In some embodiments, the intermediate node 110 may transfer Ambient IoT data and / or signalling between the BS 105 and the Ambient IoT device 100.

[0062] Objective of SI or Core part WI or Testing part WI [RP-234058, RAN SI, Release 19]

[0063] This study targets a further assessment at RAN WG-level of Ambient IoT, a new 3GPP IoT technology, suitable for deployment in a 3GPP system, which relies on ultra-low complexity devices with ultra-low power consumption for the very-low end IoT applications. The study shall provide clear differentiation, i.e. addressing use cases and scenarios that cannot otherwise be fulfilled based on existing 3GPP LPWA IoT technology e.g. NB-IoT including with reduced peak Tx power.

[0064] General Scope

[0065] The definitions provided in TR 38.848 are taken into this SI, and the following are the exclusive general scope:

[0066] A. The overall objective shall be to study a harmonized air interface design with minimized differences (where necessary) for Ambient IoT to enable the following devices:

[0067] i. ～1 μW peak power consumption, has energy storage, initial sampling frequency offset (SFO) up to 10X ppm, neither DL nor UL amplification in the device. The device's UL transmission is backscattered on a carrier wave provided externally.

[0068] ii. ≤ a few hundred μW peak power consumption1, has energy storage, initial sampling frequency offset (SFO) up to 10X ppm, both DL and / or UL amplification in the device. The device's UL transmission may be generated internally by the device, or be backscattered on a carrier wave provided externally.

[0069] ● X is to be decided in WGs.

[0070] ● Coverage design target: Maximum distance of 10-50 m with device indoors as per TR 38.848: “...a range that WGs can sub-select within” .

[0071] ● For Topologies 1 &2 (UE as intermediate node under NW control) per TR 38.848, with no RRC states, no mobility (i.e. at least no cell selection / re-selection -like function) , no HARQ, no ARQ.

[0072] NOTE 1: It is to be understood that “≤ a few hundred μW” means WGs are not tasked with setting a particular value, and that it will be for WG discussions to determine if a presented design with corresponding power consumption satisfies the “≤ a few hundred μW” requirement.

[0073] B. Deployment Scenarios with the following characteristics, referenced to the tables in Clause 4.2.2 of TR 38.848:

[0074] ● Deployment scenario 1 with Topology 1

[0075] ○ Basestation and coexistence characteristics: Micro-cell, co-site

[0076] ● Deployment scenario 2 with Topology 2 and UE as intermediate node, under network control

[0077] ○ Basestation and coexistence characteristics: Macro-cell, co-site

[0078] ○ The location of intermediate node is indoor

[0079] C. FR1 licensed spectrum in FDD.

[0080] D. Spectrum deployment in-band to NR, in guard-band to LTE / NR, in standalone band (s) .

[0081] E. Traffic types DO-DTT, DT, with focus on rUC1 (indoor inventory) and rUC4 (indoor command) .

[0082] ● From RAN#104, the study will assess whether the harmonized air interface design (per bullet ‘A' above) can address the DO-A (Device-originated autonomous) use case, only to identify which part (s) of the harmonized air interface design (per bullet ‘A' above) is / are not sufficient for the DO-Ause case.

[0083] Transmission from Ambient IoT device (including backscattering when used) can occur at least in UL spectrum.

[0084] The following objectives are set, within the General Scope:

[0085] 1. Evaluation assumptions

[0086] a) Conclude at least the following aspects of design targets left to WGs in Clause 5 (RAN design targets) of TR 38.848 [RAN1] .

[0087] ○ Clause 5.3: Applicable maximum distance target values (s)

[0088] ○ Clause 5.6: Refine the definition of latency suitable for use in RAN WGs

[0089] ○ Clause 5.8: 2D distribution of devices

[0090] b) Define necessary further evaluation assumptions of deployment scenarios for coverage and coexistence evaluations [RAN1, RAN4]

[0091] c) Identify basic blocks / components of possible Ambient IoT device architectures, taking into account state of the art implementations of low-power low-complexity devices which meet the RAN design target for power consumption and complexity. [RAN1]

[0092] d) Define link budget calculation for coverage, including whether / how to model carrier wave from node (s) inside or outside the connectivity topology.

[0093] NOTE: Assessment performance of the design targets is within the study of feasibility and necessity of proposals in the following objectives, e.g. by inspection of reference implementations in the field, simulations, analytically.

[0094] NOTE: strive to minimize evaluation cases in RAN1.

[0095] 2. Study necessary and feasible solutions for Ambient IoT as prescribed in the General Scope, including decisions on which functions, procedures, etc. are needed and not needed, and ensuring at least the required functionalities in Section 6.2 of TR 38.848. Study of positioning in Rel-19 is RAN3-led, limited to functionalities which would have no, or minimal, specification impact (note: this does not imply any decision relating to WI creation) .

[0096] Study the feasibility and required functionalities for proximity determination (coordination with SA3 is required for privacy aspects) .

[0097] ● RAN1-led:

[0098] For the Ambient IoT DL and UL:

[0099] ○ Frame structure, synchronization and timing, multiple access

[0100] ○ Numerologies, bandwidths, and multiple access

[0101] ○ Waveforms and modulations

[0102] ○ Channel coding

[0103] ○ Downlink channel / signal aspects

[0104] ○ Uplink channel / signal aspects

[0105] ○ Scheduling and timing relationships

[0106] ○ Study necessary characteristics of carrier-wave waveform for a carrier wave provided externally to the Ambient IoT device, including for interference handling at Ambient IoT UL receiver, and at NR base station.

[0107] For Topology 2, no difference in physical layer design from Topology 1.

[0108] ● RAN2-led:

[0109] ○ Study and decide which functions are needed for an Ambient IoT compact protocol stack and lightweight signalling procedure to enable DO-DTT and DT data transmission, and study those functions.

[0110] For example:

[0111] ■ Paging

[0112] ■ Multiple access

[0113] ■ Data transmission, including necessary radio resource control aspects, respecting the limitation in the General Scope

[0114] ■ Interactions with upper layers

[0115] For functionalities not listed above, they are studied only if found essential.

[0116] ● RAN3-led:

[0117] Identify necessary impacts on signaling and procedures for CN-RAN interface, to enable:

[0118] ■ Paging

[0119] ■ Device context management

[0120] ■ Data transport

[0121] ○ Identify RAN architecture aspects, including whether support for split architecture is necessary.

[0122] ○ Identify potential solutions for locating an Ambient IoT device with no specification impact, e.g. reusing existing user location report, or minimal specification impact to convey location information to core network.

[0123] ● RAN4-led:

[0124] ○ Coexistence study of Ambient IoT and NR / LTE.

[0125] ○ RF requirements study for Ambient IoT:

[0126] ■ Ambient IoT BS transmission and reception

[0127] ■ Ambient IoT Device, as per the General Scope, transmission and reception

[0128] ■ Intermediate node (UE) , as per the General Scope, transmission and reception

[0129] RAN2 and RAN3 are expected to identify RAN-CN functional split in coordination with SA2.

[0130] Note: This study shall target for an IoT segment well below the existing 3GPP IoT technologies, e.g. NB-IoT, eMTC, RedCap, etc. The study shall not aim to replace existing 3GPP LPWA technologies.

[0131] Frequency shift based FDMA with backscattering

[0132] Backscattering is a transmission method for which a tag is able to deliver data to a reader without emitting radio frequencies but reflecting and modulating an incident signal named carrier wave (CW) .

[0133] Some other node than the tag (for example, the reader) emits the unmodulated CW, a tag is equipped with an antenna, which is terminated at load impedances via an RF switch. Depending on which load impendence the antenna is terminated to, CW is either reflected (with different reflection coefficients) or absorbed. The impedance switching is controlled by a signal that carries the data so that the reflected CW embeds the information that is intended to be transmitted.

[0134] Ifthe CW frequency is fC and ifthe rate of switching is Δf, then the resulting reflected signal, in frequency domain, will consists in two main specular images centered at fC and separated by fC. Further, the two main specular images are separated from fC by (+ / -) Δf as illustrated in Fig. 2.

[0135] In terms of device architecture there are two main methods for which this can be achieved:

[0136] a. The baseband signal carrying information symbols directly drive the impedance switching.

[0137] b. An independent signal with the desired frequency shift modulates the data stream before driving the antenna switch (in Fig. 3 an example with a square wave multiplying the data signal is shown, but it should not be considered as the only method) .

[0138] It is currently unclear which architecture will be adopted in the 3GPP SI, but the problem addressed in this document applies only to method a, therefore this will be the assumption in the reminder of the document. The two methods are depicted in Fig. 3.

[0139] In RAN1#116 it was discussed that FDMA may be a possible UL scheme in the study item scope.

[0140] An FDMA scheme may be implemented by assigning different frequency shifts to different tags. With appropriate separation and filtering, it is possible for the reader to receive and decode correctly the different signals from different tags. To make backscatter receptions OFDM compatible, the frequency shifts could be for example tuned to multiples of a common frequency shift, for instance the OFDM subcarrier spacing. In other words, each tag can apply a frequency shift of RsΔf with where Rs denotes the symbol rate in multiples of Δf. The amount of frequency shifts does not have to be an integer multiple of Δf (so that Rs is integer) , but for simplification we can assume that.

[0141] Fig. 4 shows an example with 2 tags using two different values of Rs (3 and 1 respectively) to transmit concurrently their UL message in a FDMA fashion.

[0142] Note that depends on the tag capabilities (i.e.: how fast they can switch the antenna impedance) , and different tags may have different maximum frequency shifts.

[0143] It is important to notice that with the aforementioned architecture “a” , the frequency shift applied by the tag is equal to the rate at which the impedance states are switched. For example, for simple modulation schemes like On-Off Keying (OOK) , the frequency switching rate of the tag might be exactly equal to the bit rate / data rate of the tag (1 symbol = 1 bit) , nevertheless the data rate is always proportional to the symbol rate depending on the modulation and coding scheme used.

[0144] If we assume that a certain number of bits should be delivered, using a larger Rs will result in a shorter duration of the transmission itself. In the same way, in the same amount of time it is possible to deliver more data by using a larger Rs.

[0145] In particular, ifby using Rs = 1 the transmission of P bits take T seconds, using a different Rs would imply a transmission duration

[0146] In the same way, if P bits can be delivered in T seconds with Rs = 1, with a different Rs, in the same amount of time,  RsP bits can be delivered.

[0147] In the remainder of this document, we will assume that, with architecture “a” ,

[0148] where TBS is the transport block size, RMCS is the symbol-to-data rate which depends on the modulation and coding scheme, T is the duration of the transmission, Rs is the amount of frequency shift and K is a proportionality constant to account for other effects.

[0149] Some embodiments of the present disclosure propose a hybrid access method using FDMA based resource allocation for inventoried 3 GPP A-IoT users / devices on top of existing TDMA based allocation (e.g., occurs in RFID) . The resources allocation targets the resources for random-access messages for the inventory procedure. One of the FDMA based access using frequency shift for backscattered UL in random-access messages. More configuration details are provided in embodiments in Section A below.

[0150] Further, assuming backscattering UL access allowing TDMA + FDMA (hybrid access) where each resource has the same transport block size (TBS) , modulation and coding scheme (MCS) and no silent time is allowed (case A above) , the duration of each resource depends on the offset in frequency domain differently from legacy. Some embodiments of the present disclosure additionally discuss this option in Section B below, and define methods to univocally identify each resource so that a tag / device / user can derive the beginning and frequency shift to apply to each resource using simple formulas.

[0151] In some embodiments, FDMA based access may be adopted for random access messages in inventory procedure. In some embodiments, existing concepts may be adapted to frequency shift based backscattering FDMA UL where resource duration depends on the frequency shift under some assumptions.

[0152] With some embodiments of the present disclosure, more load and improved spectral efficiency for inventory procedure may be supported due to the support of FDMA on top of TDMA. Further, the existing use case can be implemented by RFID RAT by FDMA access is not possible.

[0153] Assumptions and Terminologies

[0154] In below embodiments, we have considered or assumed use cases with ultra-low power devices, zero-energy or A-IoT devices. However, the solutions should not be limited to such devices, and can be extended other service / device classes or categories, e.g., related to enhanced Mobile Broad Band (eMBB) , massive-MTC, Ultra Reliable Low Latency Communication (URLLC) , Time Sensitive Networking (TSN) , etc.

[0155] In below embodiments, the procedures which the UE conducts covering DL reception and UL transmission includes measurements for radio link monitoring and / or mobility purposes, paging monitoring, logging / reporting measurement results, tracking area update, searching for a new Public Land Mobile Network (PLMN) , random access or other access scheme, camping on a cell, cell change, data transmission and reception etc. In a general view, these procedures will consume power in devices.

[0156] The term RAN node is used which can be a network node or a user equipment (UE) . Examples of network nodes are NodeB, base station (BS) , multi-standard radio (MSR) radio node such as MSR BS, eNodeB, gNodeB, MeNB, SeNB, location measurement unit (LMU) , integrated access backhaul (IAB) node, network controller, radio network controller (RNC) , base station controller (BCS) , relay, IAB, repeater, donor node controlling relay, base transceiver station (BTS) , Central Unit (e.g. in a gNB) , Distributed Unit (e.g. in a gNB) , Baseband Unit, Centralized Baseband, C-RAN, access point (AP) , transmission points, transmission nodes, transmission reception point (TRP) , RRU, RRH, nodes in distributed antenna system (DAS) , core network node (e.g. MCS, MME etc. ) , O&M, OSS, SON, positioning node (e.g. E-SMLC) , etc. In particular, in Ambient IoT scenario the RAN nodes comprise intermediate node / UE (e.g., relay UE, IAB, repeater etc. ) and assisting node / UE (e.g., relay UE, IAB, repeater etc. ) .

[0157] In particular, in A-IoT scenario the RAN nodes comprise intermediate node / UE (e.g., relay UE, IAB, repeater etc. ) and assisting node / UE (e.g., relay UE, IAB, repeater etc. ) .

[0158] The term time resource used herein may correspond to any type of physical resource or radio resource expressed in terms of length of time. Examples of time resources are: symbol, time slot, subframe, radio frame, TTI, interleaving time, slot, sub-slot, mini-slot, system frame number (SFN) cycle, hyper-SFN (H-SFN) cycle etc.

[0159] In the present disclosure, ‘polling' ‘, ‘poll' and ‘paging' , ‘page' , ‘inventory' , ‘query' , ‘interrogate' , is used to represent one or more than one signal transmitted by a network node broadcast wise or specially to a dedicated UE. The purpose of the signal is to facilitate / serve / manage / command one or more than one UE to synchronize to the network node (DL / UL synchronize to a reference time / frame / symbol, or synchronize to one or more than one signal which the UE receives from the network node, or synchronize based on a pre-defined rule) , receive DL data, response and transmit UL data correctly in intended resources. The content of such signal may be a particular reference signal or a signal carrying control information and / or data. Such signal may be transmitted periodically or a periodically configured by the network node.

[0160] In some embodiments of the present disclosure, ‘A-IoT UE' , ‘A-IoT device' , ‘device' , or ‘UE' are used interchangeably without losing the meaning.

[0161] In some embodiments, the terms ‘transmission occasion' , ‘occasion' , ‘transmission opportunity' , ‘opportunity' , ‘slot' , ‘transmission time interval (TTI) ' are used interchangeably without losing the meaning.

[0162] It is to be remark that the definition of RFID "slot" refers to time domain resource between two consecutive QueryRep with multiple messages in it, whereas in NR / 3GPP "slot" , it refers to fixed size of 14 or N (ifwe generalize) symbols. In some embodiments, we will use NR / 3GPP based slot definition, unless and otherwise specified.

[0163] In some embodiments, the term frequency shift is used as one of method of doing frequency resource selection. This refers to, for instance, ifthere is a passive device which is supplied with carrier wave at frequency Fc, the device has ability to backscatter the wave at Fc - / + n df (or Δf) where n is a positive integer and df is the frequency shift. The shifted backscattered wave can fall on subcarrier which is located at Fc - / + n df.

[0164] Outline

[0165] This section lists the outline of the solution, also things that are common with RFID (and using RFID based slot definition) .

[0166] A random-access method using RFID baseline (random access method) can be divided into two sub events:

[0167] ● Event A: A-IoT user randomly selects slot (ID or number) , and waits for its turn to transmit or access in that selected slot

[0168] ○ Event A is triggered by the A-IoT device receiving a carrier wave transmission in combination with an inventory request.

[0169] - In RFID, this command can be can equivalent to combination of Select command (indicate user group selection) and Q command (indicates TDM resources or total slots allocated in the inventory procedure)

[0170] ○ In order for user to determine its slot (the beginning of slot) , the network or gNB can send slot indication signal, just like Qrep in RFID; in summary, the indication signal tells user a new slot has started, and user can check if it's the desired slot for the user to initiate random access procedure

[0171] ● Event B: Once the access slot is arrived, the user initiates random access procedure; which comprises the below tentative messages

[0172] ○ UL Msg1: A-IoT user transmits, e.g., random ID or RFID's RN 16 or initial random access message to gNB

[0173] - The first ID or random ID (array of bits) is used for collision resolution. Note, this type of message is very different what we have standardized in NR, which is preamble based sequence in NR based random access

[0174] ○ DL Msg2: User gets feedback from gNB

[0175] ○ UL Msg3: It is a subsequent transmission performed by user (the content depends on the use case, e.g., it can be like RFID's EPC) ifMsg2 is positive feedback or ACK as an example

[0176] ○ DL Msg4: DL Feedback for Msg3 or other command transmitted by the gNB / reader.

[0177] ○ Note these multiple access messages can have different flow depending on use case, e.g., some multiple access procedure may only two messages, say Msg1 and Msg2; and some may have 6 or even more messages, say Msg1 to Msg6 depending on data volume or length of the overall procedure.

[0178] For UL transmissions,

[0179] ● a passive device requires CW (transmits UL using backscatter manner)

[0180] ● an active device does not need CW and can generate UL independently A-IOT user can be based on

[0181] ● Passive device (requires CW support for UL) , also referred as

[0182] ○ device A, A+, B-, B

[0183] ○ device (i) , (ii) (w / o independent UL) defined in RAN SID RP-234058

[0184] ○ the UL from passive device can be referred as backscattered UL

[0185] ○ device type 1

[0186] ● Active device, also referred as

[0187] ○ B+, C-, C

[0188] ■ In TR, B is referred as passive device, but B+ can be classified as active device or low end active device

[0189] ○ device (ii) (with independent UL) defined in RAN SID RP-234058

[0190] ○ the UL from active device can be referred as active UL

[0191] ○ device type 2, 2A, 2B, 2C

[0192] The term A (low end passive device) , B (high end passive device) , C (active device) referred to devices described in TR 38.848

[0193] Disclosure structure

[0194] Below embodiments are divided into two sections.

[0195] Section A targets resource allocation for A-IoT especially for inventory use. The resource allocation is for initial access (random or multiple access behavior) , where frequency domain / FDM / FDD resource-based selection / access constitute one of the important aspects of the resource allocation

[0196] Section B targets one of criteria for resource allocation which considers TB sizes aspects, slot configuration etc. during the allocation of frequency domain resources.

[0197] Exemplary embodiments

[0198] Section A: Multiples / random access resource allocation

[0199] In the main embodiment, upon reception of network or inventory command (e.g., one or more DL messages from network or gNB, or Q command which can referred as Msg0) , the initial access message started in a TDM manner in a given frequency region, whereas the subsequent access message is shifted to other frequency region considering the device capability, network configuration, etc.

[0200] In some embodiments, if 1st message has fixed frequency region for its pool (say Msg1 transmitted in random resource pool in a given frequency region) ; one can say its TDM based whereas for 2nd message we can change frequency region / pool with respect to 1st message, then 2nd message / subsequent message is allocated using TDM + FDM. However, from another point of view, even if first message has fixed frequency region (default choice) still it can be consider TDM +FDM because relative to 2nd message, the first message was in different frequency region or pool (if see it backward) .

[0201] In some embodiments, we can say that:

[0202] ● 1st message: TDM in a default / given frequency region, where this region allocated / indicated by System Information (SI) or DL command or inventory command or hardcoded, whereas

[0203] ● 2nd message allocated using TDM + FDM (where resources can be indicated or derived by / using SI, or DL command, or feedback signaling, e.g., Msg2 or MsgX (before this message) , derived in pre-configured manner if e.g., last Msg is successful (say next UL msg is transmitted X physical resource blocks (PRBs) with respect to last UL msg) ) .

[0204] In addition, ifthe device has the capability to select frequency domain resources / regions during the initial access, then upon reception of network or inventory command, the initial message started with FDM based on user stored configuration and capability, and the subsequent transmission is shifted to other frequency region. Here the capability can be referred to device hardware constraints (especially for passive devices) or limitations, memory configurations (size, power or energy constraints related to read / write) , CW handling / configurations which may or may not limit device's ability to retain configurations and do frequency domain resource selection (of frequency shifts) over the narrowband / wideband, etc. The capability can apply differently for different UL messages (say Msg1, Msg3, etc. see below the tentative description of messages) for the same device. For instance, the frequency selection is restrictive for Msg1, e.g., device transmits in specific pool, but for later messages, say UL Msg3, or UL MsgS, etc., various FDM / FDD pools can be allocated dynamically (indicated in feedback or DL messages) or preconfigured (indicated in SI / Q commands) for such message transmissions.

[0205] The tentative or example messages can be as following which can be used to describe later embodiment. These messages can be different in terms of content compared to what we have described in Assumptions / outline.

[0206] Msg0: DL command or inventory trigger command

[0207] Msg1: First or initial UL access, it may contain some ID. The ID can be local ID, random ID purely for collision resolution or it may contain device / user ID partly / wholly (which can help network to verify user's credentials) . Some examples are below.

[0208] ● Random ID, e.g., RN16

[0209] ● Random ID plus device ID (full)

[0210] ● Random ID plus device ID (partly)

[0211] The device ID can be EPC, SUPI, SUCI, RAN scope ID which is mapped to EPC / SUPI / SUCI, etc.

[0212] The random ID is for collision resolution.

[0213] The FDM resources for Msg1 can be indicated in Msg0, or hardcoded, SI, etc.

[0214] Msg2: Feedback from gNB / network

[0215] Msg3: If feedback is positive or allows the device to move ahead with access, then user can send 2nd UL message containing inventory / device ID which can be full device ID or part of the ID or remaining ID, if some part of device ID is already sent in Msg1. In addition, msg3 can contain user data for other use cases than inventory, e.g., command reply to a read / write / modify DL command.

[0216] The FDM resources for Msg3 can be indicated in Msg0, or hardcoded, SI, Msg2 (DL feedback) , etc. Further, the FDM resources of Msg3 if provided in SI / DL Msg0 can be overridden by DL Msg2.

[0217] In the extended embodiment, the resource allocation of A-IoT user's channel / random / multiple access messages (defined in assumptions) initiated by DL command or inventory command which may require CW support for UL access is characterized by following behavior

[0218] ● The access slot is defined for each random-access message (e.g., in UL and DL) in two or more bands / pools

[0219] ○ Some novelty aspects come from the fact that multiple pools for random access messages are defined for inventory use case which is characterized with

[0220] ■ Command (DL signaling) initiating inventory procedure or random-access procedure for inventory

[0221] ■ The devices need CW support when transmitting in one or more pools

[0222] ● An access slot may have static duration / length or variable duration / length for each random access message. For the latter, the device may need to rely on external signal to identify slot boundary.

[0223] ○ By varying duration, we mean,

[0224] ■ The slot which supports or accommodates random access messages can be made varying length proportional to the number of random-access messages or message flow depending on user capability, requirement, use case, device constraints etc.

[0225] ● The slot definition is more closely tied to RFID slot definition in this case

[0226] ■ The random-access opportunity containing group of slot can be made varying, i.e., the slots can increase or decrease depending on the number of random access messages where each message may map to one slot for instance

[0227] ● This is similar to “dynamic association” in later embodiments

[0228] ● Different random-access messages are associated with different frequency shifts (most plausible frequency domain based allocation for extremely simplistic A-IoT devices) , see embodiment related to Fig. 2 later (quoted as example demonstrating frequency shift scenarios with different UL random-access messages)

[0229] ○ However, one can generalize, where different random-access messages may require / be associated with / be transmitted on different frequency shifts / regions / segments / subbands / pools / channels / B WPs / carriers / cells / bands / FDD bands, wherein each of them comprises a number of consecutive or non-consecutive frequency resources (e.g., PRBs) . as another alternative, there may be no cell concept for A-IoT devices. In this case, a device may initiate a transmission / reception towards a RAN node (e.g., gNB, CU, DU, relay node, IAB node, repeater node) instead of cells.

[0230] ■ As an example, different random-access messages can be allocated in different bands or different pools by configuring the frequency domain resources through frequency shifts applied during backscattering

[0231] ■ In another example, in the case of passive devices, the different frequency shift for different random-access messages is implicit from applying different data rate for the different messages, (the data rate is proportional to the impedance switching frequency which determines the size of the frequency shift) .

[0232] ■ In an alternate example which can be used in a combination with any of the above examples, different frequency shifts might be implemented for passive devices based on different line coding schemes implemented by the device.

[0233] ■ For active devices, frequency shifts might be implemented by using a combination of frequency configuration from the reader on the top of the inherent device-specific hardware offsets-for example, the carrier frequency offset generated by the active device's low power oscillator

[0234] In a sub-embodiment as an example, each random-access message say, Msg1 / 2 / 3 / 4 can be transmitted in fixed slot or sub-slot. The slots do not have dynamic duration. See figures depicting the scenarios. The sub-slot can be referred as mini-slot or bundle ofx OFDM symbols. Alternately, this can also be a super-slot comprising ofx NR slots-for example, ifthe device data rates are too low, then it might take more number of NR slots for transmission of each message.

[0235] ● Static association: In one option, a group of slots / sub-slots / super-slots can be assigned for each possible random-access (RA) opportunity. Here RA opportunity means the resource allocation which device can acquire to transmit (UL messages) or receive (DL messages) all possible random-access messages, e.g., which could be until Msg3 (2nd UL message) or Msg5 (3rd UL message) depending on RA flow. For e.g., in (a) of Fig. 6, when the devices try to access resource, and if one of device able to secure the resource, then it would get 4 slots (for UL Msg1 to DL Msg4 transmission) . It means, ifa device a gets RA opportunity, then it always gets 4 slots otherwise none. Hence, in this example, a group of 4 slots allocated or defined in association with RA / Msg1 opportunity (in 1st slot within the group of 4 slots) . Here each device / user has the select random access opportunity for all probable messages to be delivered in an inventory round. Each message can be mapped to slot / sub-slot. As it seen in the figure when RA occasion or TO#n+1 is up for grab, and if some user able to secure it, it has right for utilization for all 4 slots, e.g., in TO#n+1. Then after TO#n+1, next RA opportunity / TO#n+2 is up for grab, and in the figure example, no user has selected the resources, then all 4 slots will go waste.

[0236] ○ In this option, the association of RA opportunity with messages (or resources for messages) are fixed and does not change even if no user transmits. For e.g., transmission opportunity (TO) in TO ID#n+2, where 4 slots remain in association given TO opportunity n+2 which gets wasted if no user transmits, which comes after used TO#n+1 (4 slots group)

[0237] Fig. 6 shows in (a) that Random access (RA) or transmission occasion (TO) comprises group of resources / slots which can include multiple messages transmission possibilities. These messages can map to slots / sub-slots. If a user does not secure the RA opportunity, then the resource group may go waste.

[0238] ● Dynamic association: In another option, the above association can be made dynamic, see (b) of Fig. 6. Here groups of slots / sub-slot are not bounded to RA / TO opportunity. In case a user does not select random access opportunity for Msg1 transmission or Msg1 fails, then the remaining slots for Mg3 (subsequent UL message) or later are not allocated. See (b) of Fig. 6, where in TO#n+2, if no user selects the resource, then in the next slot, the network sends TO#n+3 related signal (indication signal) . The difference with respect to (a) of Fig. 6 scenario is that in (a) of Fig. 6 the TO#n+1 still amounts to 4 slots even no user utilizes the resources, but in (b) of Fig. 6, the TO#n+2 resources reduce to 1 slot in case no user utilizes the resource. Hence based on user selection, network feedback (e.g., Msg2 indicating ACK or NACK) can dynamically adjust the RA / TO opportunities' resource size (group of allocated slots / sub-slots.

[0239] In one embodiment, the indication signal, e.g., Qrep or other signal which indicates beginning of TO / RA opportunity or slot can indicate RA / TO ID, or TO related sequence, so the device can understand if it's a new slot or TO or RA. This ID or information can also be included in CW instead of DL signal. For instance, in (a) and (b) of Fig. 6, the ID#n+1, n+2 or n+3 helps devices to understand the beginning of new / next TO / RA.

[0240] In one embodiment, ifthe network allocates resources for random access or inventory procedure as indicated above, and if in some slots or pools or resources, no user is transmitting, then network can allocate other users (e.g., device B+, C, or active devices, or device 2 / 2A etc. ) in those uncontended slots / resources. This is useful for harmonizing access for different user types in the same RAT or resource grid (less capable device akin to device A, or passive device, device which requires CW for its UL transmission) . Below we present figurative examples, where if random access messages are triggered, then in some of the slots, the network can accommodate more capable A-IoT users (for inventory or other access / procedure. For instance, in scenarios (a) and (b) of Fig. 7, the network allocates device C UL in UL band during gaps between UL Msg1 and UL Msg3. Similarly in the DL band, when some device is engaging in UL Msg1 and Msg3, then the corresponding DL resource slot at the same time can be used for providing DL to other capable A-IoT user, e.g., device C.

[0241] Fig. 7 shows at (a) that high capable device C's UL / DL are accommodated during the gap periods of random access messages in inventory procedure.

[0242] Fig. 7 shows at (b) that high capable device C's UL / DL are accommodate during the gap periods of random access messages in inventory procedure. The difference from (a) of Fig. 7 is that each message maps to a sub-slot.

[0243] The above embodiment can be extended where instead of device C's UL, there can be another inventory procedure multiplexed, and the resources correspond to device C in (a) and (b) of Fig. 7 are distributed to other device A / less capable device which belongs to other inventory procedure or chain. It means two inventory procedures are multiplexed but a given time in UL or DL only one device is targeted. For instance, in the figure, the 1st slot in figure allocated to Msg1 opportunity for inventory procedure#1, the next slot is allocated to inventory procedure#2 for some device's Msg1 transmission (instead to device C UL) , then 3rd slot in figure allocated to Msg3 opportunity for the same device in inventory procedure#1, and the 4th slot is allocated to Msg3 transmission for the same other device in inventory procedure#2 (instead to device C UL) . What we presented is just an example and the different ULs / UL messages can come in any order during multiplexing. For instance, UL Msg 1 opportunity of procedure#1 followed by UL Msg5 opportunity of procedure#2. Similarly, the DL resources can be multiplexed with different DL messages that correspond to multiple inventory procedures which may be happening in parallel.

[0244] In another sub-embodiment, each multiple access attempt is restricted to the border in between two slots in that the UL resource selection for the access by the device in this time instance in a slot is either randomly selected, selected as a result of a configuration, DL signal, calculation, through characteristics of a CW, based on a device Id or group, based on the message type or payload size or otherwise in a specified (static) manner. For example, contending devices (from a reader perspective of view (p.o.v) ) transmits a backscatter UL message (e.g. using a frequency shift as described in some embodiments of the present disclosure) either in a starting or ending proportion of a detected / determined slot depending on the resource selection criteria. In an additional embodiment, the start position in a slot relative to a slot boundary for the time duration used for resource selection is additionally or solely determined by a guard time or interval. In an alternative additional embodiment, also the frequency shift + / -N df or modulation used in the UL transmission is given by the slot boundary position or guard time determination, i.e. the combination is used for the time frequency resource selection for the UL access.

[0245] In another sub-embodiment, different UL (active UL or backscattered UL) and DL random access messages can be done in different FDD bands, e.g.,

[0246] ● Active UL random access message (e.g., Msg1 or Msg3) can be done in UL FDD band

[0247] ● Backscattered UL random access message (e.g., Msg1 or Msg3) can be done in

[0248] ○ ULFDDband

[0249] ■ The CW required for backscattering can be transmitted in UL or DL band

[0250] ● For instance, if a CW is transmitted in DL band, the device applies large frequency shift and the resultant backscattered wave / signal transmitted in UL band

[0251] ○ DLFDDband

[0252] ■ The CW required for backscattering can be transmitted in UL or DL band

[0253] ● DL random access message (e.g., Msg2 or Msg4) can be done in DL FDD band

[0254] In another sub-embodiment, different UL random access messages can be separated in different frequency domain pools.

[0255] For e.g., in Fig. 8, an example is presented where

[0256] ● Msg1 is permitted in the pool, say in UL band with frequency shift ranging from -N df to +N df with respect to central frequency Fc in the band, and

[0257] ● Msg3 is permitted in the pool, say in UL band with frequency shift ranging from -M df to -N df and +N df to + M df with respect to central frequency Fc in the band

[0258] Note in above, N, M are positive integers, numerals, rational numbers, quantities. The value df represents delta frequency shift with respect to Fc. The value n df represents n times delta shift with respect to Fc.

[0259] Figure 8 shows that different UL messages of inventory procedure transmitted in different pools correspond to different frequency shifts. In DL, there is one pool, hence in a given slot, the gNB may transmit different messages (MAC payloads) correspond to Msg2 and Msg4 to different users / devices either in same physical message / TB (described in later embodiments) or different physical messages / TBs (e.g., separated in time domain or frequency domain manner within a DL slot) .

[0260] Note, in above, the indicated frequency shifts are examples. For example, in other scenario, the Msg1 pool (allowed frequency shifts -N df to +N df) can be sub pool of Msg3 Pool (allowed frequency shifts -N-M df to +N+M df) , or vice versa, where Msg3 pool is sub pool of Msg1 pool. In another example, one can describe Msg1 pool with allowed frequency shifts ranging [delta_f1, delta_f2] , whereas Msg3 pool constitutes frequency shifts in the range of [0, delta_f_max] for the device transmitting Msg3 excluding [delta_f1, delta_f2] . In one option some of the pool configuration / resources does not need to be visible to the device ifthe NW can schedule on frequency shift level for device's UL message.

[0261] The advantage of above approach is that Msg1 or initial random access opportunities can be frequent or made contiguous in time domain (compare to Fig. 7 approach which requires Msg3 or subsequent UL random access message opportunities in the same pool thus increasing the delay for Msg1 or initial random access opportunities) and thus queuing delay can be reduced for inventory.

[0262] In one of the embodiments, upon reception of a DL signaling (e.g., inventory)  / command indicating a scheduling cycle / round for UL channel access, a device attempts to obtain an UL slot / occasion (e.g., maintains / starts a counter with a random value between 0 and 2 to the power of Q, minus 1, the device is allowed to access the channel when the counter decreases to 0) , the device then initiates a transmission of a RACH message (e.g., any RACH message, i.e., Msg1, Msg3, Msg5, etc. ) on a frequency occasion, which is determined according to one of the below options

[0263] Option 1: the frequency occasion is determined according to the device's capability.

[0264] ● In an example, the device's capability is stored in the device's memory. The capability indicates the frequency occasion on which the device can perform the transmission. For a passive device (or a device with low energy storage) , the device may choose / determine a suitable modulation order according to the device's capability to shift the transmission to the frequency occasion. For an active device (or a device with high energy storage) , the device's associated frequency occasion may be directly signaled / indicated in the DL inventory signaling / command. Alternately, no capability check is performed, but the frequency range within which the device's response is expected is pre-configured or hard-coded into the device. This might be a range that is typically agreed upon by the operators and UE-vendors or might be standardized in some way. For example, passive devices might be programmed to respond within a certain frequency range while active devices might be programmed to respond to a completely different frequency range based on some agreements.

[0265] ● In an example, this option may be applicable to transmission of the first / initial RACH message. In this case, the device has not reported / indicated its capability to the reader / gNB. The device has to rely on the stored capability information and / or semi-statically configured / preconfigured frequency occasion, which is less flexible.

[0266] Option 2: the frequency occasion is determined according to the reader's / the gNB's dynamic signaling / configuration.

[0267] ● In an example, this option may be applicable to transmission of the second / and beyond RACH message (i.e., non-initial RACH message) . In this case, the device may have already provided / indicated its capability (e.g., on frequency domain shift) to the reader / the gNB. Therefore, the reader / the gNB may dynamically allocate / indicate a suitable frequency occasion for the device's UL transmission, according to the device's capability and other information such as system congestion status, the system's available frequency resources / region etc.

[0268] In one embodiment, DL commands / messages during random access procedure scheduling / configuring devices contending for UL access carry device IDs along with configuration including frequency resource information for each of targeted device to allow devices to apply configuration accordingly in the next UL message (s) . This is because with the concept of frequency shifting or FDM in general, multiple devices may send the first UL message (e.g., Msg1 / MsgA) on the same time resource / slot, network may want to schedule the devices in the same DL message rather than multiple dedicated DL messages, e.g., for the devices to send next UL message on preferred frequency resources, e.g., with different frequency offset. This is, similar to multiple MAC subPDUs (s) each with RAPID and MAC RAR for a UE in legacy 5G NR.

[0269] ● Device ID can be the whole or part of RAN scope device ID (RN16 / C-RNTI / I-RNTI like ID) to reduce overhead in the DL message. As an example, 4 last bits of RAN scope device ID can be used in addition to (associated with) the configuration information for targeted device in the DL. That is, if a device finds its last 4 bits of ID matching the received part of DL message, the respective configuration is meant for it.

[0270] ● Frequency resource information can be explicit or implicit with actual / absolute offset value, or frequency shift index or an indication. In the case of indication, for example, network can have 1-bit flag indicating the device to keep using the same frequency offset or pick a random offset from a defined frequency range (associated with device capability) .

[0271] ● Network can store the frequency shift / offset of current communication with the device as part of device context to be used for subsequent communications (e.g., inventory or DL commands for read / write / modify) .

[0272] In one of the embodiments, the frequency pool (i.e., the range of frequency shift) within which a device selects a frequency resource (i.e., a frequency shift) to transmit is indicated in DL Msg. initiating the inventory round and the frequency pool is only valid in that inventory round. In case another DL Msg controlling random access in the inventory round (e.g., the DL Msg decreasing or adjusting the counter for random access in the inventory round) indicates a new / an updated frequency pool, the new / updated frequency pool is applied by the device until the end of the inventory round or another DL Msg controlling random access in the inventory round is received.

[0273] In case a DL Msg controlling random access in the inventory round does not indicate the frequency pool, the frequency pool indicated in the last DL Msg starting the inventory round or controlling random access in the inventory round is used, or always the frequency pool indicated in the DL Msg starting the inventory round is used. Alternatively, a DL Msg controlling random access in the inventory round may indicate that the frequency pool indicated in the last DL Msg associated with the inventory round or that indicated in the DL Msg initiating the inventory round shall continue to be applied.

[0274] In one of the embodiments, in a time occasion / slot the NW avoids scheduling Msg. 3 or other non-contention based UL transmission in a frequency resource (e.g., with a frequency shift) within the frequency pool (s) indicated by DL Msg (s) associated with one or more ongoing inventory round (s) only in case Msg 1 may be transmitted in that time occasion / slot by device (s) involved in those inventory round (s) (i.e., a device may decrease its counter in that time occasion / slot or just before the start of that time occasion / slot) , otherwise the NW may schedule Msg. 3 or other non-contention based UL transmission w / o respecting the indicated frequency pool (s) . It could happen that three inventory rounds are ongoing simultaneously and each has different frequency pool (s) , while for a time occasion / slot Msg 1 may only be transmitted by device (s) involved in first two of the three inventory round (s) , in this case the NW may only avoid scheduling Msg. 3 or other non-contention based UL transmission in a frequency resource within the frequency pool (s) associated with the first two inventory round (s) in that time occasion / slot.

[0275] Note that the above embodiments can also be applied when Msg 1 is a contention based UL transmission not within an inventory round, in this case the frequency pool only applied to the time occasion (s)  / slot (s) where Msg 1 is to be transmitted. The frequency pool is associated to a specific Msg 1 or the time occasion (s)  / slot (s) where the Msg 1 is to be transmitted. In a time occasion / slot, the NW avoids scheduling Msg. 3 or other non-contention based UL transmission in a frequency resource (e.g., with a frequency shift) within the frequency pool (s) associated with the time occasion / slot (if any) or Msg1 (s) that are to be transmitted in the time occasion / slot (if any) .

[0276] In one of the embodiments, upon initiating a UL transmission (e.g., transmission of a RACH message) , the device may report / indicate its (capability) information which may comprise at least one of the below, to the reader / the gNB

[0277] 1) Capability information indicating whether the device supports frequency domain shift

[0278] 2) Capability information indicating the frequency range (or how large frequency bandwidth) that the device's UL transmission can be shifted to, referring to / comparing to a known / detected frequency range.

[0279] 3) Capability information indicating possible modulation types / order / linecoding formats which the device supports

[0280] 4) Capability information indicating the maximum data rate that the device supports.

[0281] 5) Capability information indicating the volume / size of the energy storage that the device is equipped

[0282] 6) Volume / level of the currently stored / available energy.

[0283] 7) The device type / category.

[0284] The device indicates / reports its above information to the reader / the gNB via at least one of the below signaling alternatives

[0285] Alternative 1: an explicit signaling (e.g., upper layer signaling, e.g., RRC signaling, MAC CE or a L1 signaling) . in this alternative, a bitmap comprising multiple bits may be defined wherein each bit corresponds to a specific capability information.

[0286] Alternative 2: implicit signaling (e.g., using a specific value / value range of ID to indicate its capability) .

[0287] ● In an example, the device may generate a random ID in a value space / range associated with its capability information. How to split ID value range / space may be preconfigured by the network node / the reader / the gNB. Upon reception of the ID, the reader / the gNB can figure out the device's corresponding / relevant capability information.

[0288] Alternative 3: the reader / gNB derives the device capabilities based on the stored mapping between device type / category and device capabilities and the received device type / category.

[0289] As an additional embodiment, the device may provide its capability information to the reader / the gNB upon reception of a request message from the reader / the gNB.

[0290] As an additional embodiment, whenever the device receives / is signaled of a frequency occasion from the reader / the gNB, the device applies this frequency occasion for its subsequent UL transmission while ignoring / skipping frequency occasion information determined according to its stored capability / configuration.

[0291] As an additional embodiment, the device is configured / preconfigured with information on whether the device shall apply frequency occasion information dynamically received from the reader or frequency occasion information determined according to the device's stored capability / configuration for its UL transmission.

[0292] In another embodiment, the frequency pool can be categorized into four-DL broadcast pool, UL broadcast pool, DL dedicated pool and UL dedicated pool. A-IoT procedure mapping to inventory phase can operate within the broadcast pools of UL and DL (similar to initial BWP in NR) . Broadcast pool is pre-configured or configured to the devices over a common broadcast message (similar to System Information Block (SIB) ) . The frequency configuration for enabling dedicated access is provided to the AIoT device for the subsequent (optional) procedure that maps to RFID access. Until EPC is received, the devices need to operate within the frequencies that belong to the broadcast pool on a contention-based manner. The dedicated pools for UL and DL is provided to the AIoT device only after the AIoT handle is received. This is configured by the reader. Within the dedicated UL / DL pools, the AIoT devices enable frequency switching using one of the techniques mentioned above.

[0293] In one sub-embodiment to the above, the DL msg in DL band can always be sent in groupcast, multicast or broadcast manner, where the L1 message / TB can contain different MAC PDUs / sub-PDUs pertinent to different DL messages (say DL Msg2, DL Msg4) for different users (combined in same PHY TB) . In the same embodiment, in a given TB, for each message within the TB, e.g., Msg2 or Msg4 based MAC PDUs / sub-PDUs, there is a corresponding header or sub-header in the MAC PDU where this sub-header / header contains the identity of the user, e.g., selected ID, RN16, EPC, part / function ofRN16, EPC, etc. so that user can distinguish or identify its relevant message (MAC PDU / sub-PDU) by matching with identity based header / sub-header.

[0294] As an example, see Fig. 2, where User#A's DL Msg2 (e.g., ACK) and User B's DL Msg4 (say EPC feedback by gNB) combined in same L1 or PHY TB by configuring separate MAC PDUs. The User#Awill decode the DL TB and read its own message (MAC PDU) e.g., by matching the ID or header information sent in previous messages (say UL Msg1, e.g., it can be same RN16 indicated in UL Msgl) . The User#Awill ignore User#B's content / MAC PDUs in the TB.

[0295] In this embodiment the UE determines the resource where to transmit Msg3 based on an fixed relationship with the resource used for Msg1 transmission, or the UE-specific Msg2 information includes an UL grant for Msg3 transmission.

[0296] In another embodiment, a periodic synchronization signal is sent within a preconfigured frequency for the active devices to indicate the start of its Msg 1 transmission opportunity. This periodic synchronization signal and CW transmission can be coordinated such that they are interleaved without causing interference to the Msg 1 transmissions between passive and active devices. Time-frequency separation between the rest of the messages can be configured using any of the above mentioned techniques. For example, DL response to Msg 1 can be in a broadcast frequency pool / pre-configured frequency pool and can indicate the frequency configuration for Msg 3.

[0297] In one embodiment (say Embodiment X) , the network provides configuration for random-access, or inventory messages (say Msg1, 2, 3... ) subject to random-access message type (purpose, content, etc. ) and pool type (random pool, scheduled / deterministic resource, allowable frequency shifts) . For instance, the network can provide / indicate

[0298] ● Allowable set of sub-slots in a given slot or set of slots in RA opportunity subject to pool type or band type selected for particular random access messages type,

[0299] ○ Different pools in the same band or FDD bands (e.g., UL / DL band) can be configured to allow specific number of sub-slots / slots or sub-slot / slot duration.

[0300] ● Allowable set of Transport block size (TBS) of the message subject to type of random-access messages.

[0301] ○ Different pools in the same band or FDD bands (e.g., UL / DL band) can be configured to allow specific set of TBS values for given random access or UL or DL messages.

[0302] In one embodiment, the configuration information and resource allocation pertinent to random-access / inventory messages can be indicated in DL synchronization signal, or select command, or SI, or inventory initiating command, or DL command initiating random access messages. These messages can be referred as Msg0.

[0303] In one embodiment, different relations can be defined among degrees of freedom (DOFs) (in embodiment X) , corresponding allowable frequency shift or frequency resource allocation for the given message. For e.g., in one option for given access behavior network can define fixed TBS and allow selective set of sub-slot durations for the corresponding fixed TBS.

[0304] Section B: Frequency shift dependent resource duration for random-access messages

[0305] Further PHY layer aspects

[0306] The full set of values of Rs that the tag can apply depends on RAN1 and RAN4 considerations on orthogonality. They may be not contiguous values. A non-limiting example could be: Rs ∈ {1, 3, 5, ..., 31} or Rs ∈ {1, 2, 4, 8, ..., 64} . Determining this set is out of the scope of some embodiments of the present disclosure but depending on the characteristic of this set different embodiments may be applicable.

[0307] From the logical point of view, we can map each value of Rs to a “frequency index” f, similar to how f is used in the 3GPP NR MAC specification to determine the RACH occasion in frequency domain and ultimately the RA-RNTI. [TS 38.321] . With this assumption, in the remainder of the document, we consider that f ∈ {0, 1, 2, ..., NF -1} .

[0308] For instance, the set of possible frequency shifts may be represented as shown in Fig. 9.

[0309] Logical grid definition

[0310] For discussion purposes, we consider the following logical representation of the case under study in some embodiments of the present disclosure.

[0311] ● Frequency shift index f is represented vertically

[0312] ● Reference time index t is represented horizontally

[0313] ● Each rectangle represents a unique UL “resource” where the transmission of TBS bit can be contained in it

[0314] ● The number in the rectangle represents a unique identifier associated to the UL resource (explained later)

[0315] Fig. 10 shows an example of logical representation of the time-frequency grid with RES_IDs.

[0316] We also assume that:

[0317] f ∈ [0, NF -1] (in Fig. 10, f∈ (0, 1, 2, 3) )

[0318] Rs ∈ {Rs (0) , Rs (1) , ..., Rs (f) , ..., Rs (NF -1) } (in Fig. 10, Rs ∈ (1, 2, 3, 4) )

[0319] If all impedance switching / data rates are supported, the relation between rate Rs and frequency index f can be expressed as: f = fC±Rs·Δf

[0320] In practice, however, all data rates may not be supported in the system, e.g., Rs ∈ (1, 2, 4, 8) , but it is still desirable to have a continuous frequency index f for signaling of allocations to devices.

[0321] By considering only the set of Rs we can define a grid of resources (in Fig. 10 0 ≤ t ≤11) , but this grid could be repeated multiple time to allow for more resources. The number of times it is repeated is denoted as Nrep. In Fig. 10 Nrep = 2.

[0322] In some embodiments, the reference time duration (Δt) is chosen to be such that all the possible resource durations are an integer multiple of it.

[0323] A possible method to achieve that is the following:

[0324] 1. Find the number of reference times in a grid repetition as Ngrid = lcm {Rs (0) , Rs (1) , ..., Rs (NF -1) }

[0325] lcm denotes the “least common multiple”

[0326] (In Fig. 10, Ngrid = lcm {1, 2, 3, 4} = 12)

[0327] 2. Determine the duration, in multiples of Δt, of a resource allocated at frequency index f as

[0328] (In Fig. 10 and for f = 2:  )

[0329] 3. Determine the duration of the reference time Δt

[0330] T (f) is the duration of a resource using a certain frequency index with given fixed MCS and TBS

[0331] The overall resulting pool of resources will be characterized by the set of frequency indexes f and a number of consecutive reference times (from now on denotes as “sub-slots) identified by a sub-slot index t with 0 ≤ t ＜ NTOT and NTOT = k ·Ngrid = k ·lcm {Rs (0) , Rs (1) , ..., Rs (NF -1) }

[0332] (In Fig. 10 NTOT = 24)

[0333] In one embodiment the reference time duration Δt is chosen to be equal to an NR slot (14 OFDM symbols) or another appropriate duration to guarantee a good coexistence with NR systems. In this case the backscattered information is mapped to the appropriate regions of subsequent NR slots (how this mapping is done is out of the scope of some embodiments of the present disclosure) .

[0334] In one embodiment the resource length is increased to account for clock inaccuracies. As a result, the relationship between resource lengths does not hold anymore as explained earlier or, alternatively, the TBS is reduced accordingly to fit the resource grid.

[0335] In one embodiment, only the frequency reference index f is signaled to passive devices upon resource allocation, but to active devices also the time reference is signaled. That is, for Rel-19 Ambient IoT, resource allocation for passive devices type 1 and type 2a will only contain the frequency reference index f, whereas resource allocation for passive devices type 2b will also contain the time reference. The rationale being the passive devices will immediately backscatter in incident carrier wave (CW) and therefore not delay the uplink transmission (alternatively the time allocation for passive devices can implicitly be said to be “immediately” ) . Note that for the passive devices, the allocation of a frequency resource is synonymous to the allocation of a symbol rate (i.e., impedance switching rate) , and the signaling could later in spec be defined as the latter. Active devices could more freely select frequency and time resources, and the motivation to use the resource grid defined above would be co-existence with passive devices and minimizing the interference between the two.

[0336] Univocal resource identification

[0337] As mentioned above, it is important to univocally identify each resource. This can be achieved by assigning a unique index to them. In one embodiment this index (denoted as RESID) is based only on f and the index t of the first sub-slot that belongs to the resource. Some non-limiting examples could be:

[0338] ● RESID= NTOTf + t

[0339] ○ t = RESID modNTOT

[0340] ○

[0341] ○ RESID is valid if t mod

[0342] ●RESID = NFt + f

[0343] ○ f = RESID mod NF

[0344] ○

[0345] ○ RESID is valid if t mod

[0346] ●

[0347] (the indexes in Fig. 10 have been defined using this method. E.g.: for f = 2 and t = 16:

[0348] ○ t = RESID modNTOT

[0349] ○

[0350] ○ RESID is valid if t mod

[0351] With this method not all values of RESID can be used, but the formula is simpler (e.g.: it is not possible to have and odd RESID with an even Rs)

[0352] The possible values for RESID range between 0 and NFNTOT -1 but only the value that satisfy the condition (s) above are valid. So, in case of

[0353] ● reader scheduled UL transmission: the reader provides a valid RESID together with UL resource configuration (i.e.: the set of Rs and Nrep or other intermediate parameters such as NTOT or NF) , the tag determines t and f and instructs the PHY layer with these parameters. For example, used for tag / device specific scheduling after contention-resolution, i.e., for dedicated communication after the tag / device has received a unique handle or addressing.

[0354] ● Random selection: the reader provides UL resource configuration (i.e.: the set of Rs and Nrep or other intermediate parameters such as NTOT or NF) , the tag determines the set of valid RESID by applying the equation above and randomly selects one of them. It then determines t and f and instructs the PHY layer with these parameters. For example, as in the contention-based initial step of communication when the tag / devices does not yet have unique handle or addressing.

[0355] Note that in the context of NR and random access, this RESID corresponds conceptually to the RA-RNTI as both univocally identify a resource that the UE can randomly choose for Msg1 transmission from a grid / pool of resource (RACH Occasions) . In the same way, in RFID standard this RESID would conceptually corresponds simply to the slot index as only TDMA is used.

[0356] In another embodiment the resources are numbered with consecutive RESID with all values being valid. For instance, by starting with f = 0 and assigning consecutive values to each resource in time then continuing with the next f. In this way the possible range of values for RESID is smaller, so that less bit needs to be used to encode it, but the formula to determine f and t is more complex and may require more steps.

[0357] In one embodiment, the resources are identified in time domain based on slot and / or symbol where DL trigger command, or inventory command, or DL synchronization signal or Select command, or SI is received by the user.

[0358] In another embodiment, the resources are referenced in time domain based on first accessible slot / symbol / sub-slot in uplink after reception of a DL trigger command, or inventory command, or DL synchronization signal or Select command, or SI is received by the user.

[0359] Procedure aspects

[0360] In terms of time synchronization, in one embodiment the reader sends a PHY synchronization signal at the beginning of each sub-slot. Depending on the selected RESID, the tag determines t with the appropriate formula and counts the occurrences of the synchronization signal. It will perform the transmission with the selected Rs after the t-th synchronization signal has been received. It is out of the scope of some embodiments of the present disclosure to define the behavior in case the synchronization signal is not received correctly and the tag skips some of them.

[0361] In another embodiment, multiple pools of resources are defined (within the same grid or in separate grids) with different MCS and coverage performance. The reader estimates the channel quality of the tag's transmission based on the preamble sequence of the tag's first UL transmission. A tag with poor channel quality might be allocated to a different set of resources, characterized by a different MCS. This may correspond to a subset of RESID values or to an independent resource grid.

[0362] Alternately, with multiple pools of resources with different MCS defined within the same grid or in the separate grid, the reader assigns a RESID based on near-far effects. This can be implementation dependent -for example, for a system with larger cell area this can be based on GPS coordinates For use cases like warehouses where the cell radius is smaller, the tag location can be based on some pre-existing information. E.g.: in which aisle of a warehouse a certain tag is supposed to be. A tag far from the reader might be assigned a lower MCS, and allocated a larger amount of resource for transmission, as compared to a tag which is closer to the reader.

[0363] In a further embodiment multiple UEs with different capabilities in terms of maximum symbol rate or frequency shift coexist in the same cell, and the resource configuration allows amounts of symbol rate  / frequency shift compatible with the most capable devices. In this scenario, the lower-capability devices cannot use the full set of resources, so they will build the set of RESID that they can choose from considering this additional constraint. As an example, related to random access, they should satisfy this condition:

[0364] RESID is valid if t mod and

[0365] In the same way, the network obtains the UE capabilities before the scheduling decision so that it can accounts for this additional constraint too. For instance, in the first UL transmission or by obtaining them from the CN after the UE has been identified in the first UL transmission.

[0366] A consequence of this may be that during random access the entire UE population does not select the available resources with uniform probability (the lower f indexes will be selected more often) . As an alternative the UE should select the available resources using a non-uniform probability, with probabilities either hardcoded in the standard or indicated by the network based on the available data or expectation on the UE population capabilities. Typically they should select the higher f indexes with higher probability so that the result is a uniform distribution of the UE population in the available resources.

[0367] In a further embodiment, the DL Msg that decreases the counter using in the random access (like QueryRep in RFID) is only sent at (or slightly before according to the DL-UL switching time requirement) the beginning of one or more resources, and the DL Msg indicates the frequency shift associated with each of the resources, a UE only decreases its counter if it is capable of transmission with (one of) the indicated frequency shift (s) or it has selected (one of) the indicated frequency shift (s) , otherwise it keeps its counter unchanged. By this a UE will not decrease its counter to zero when receiving a DL Msg triggering counter decrease and indicating frequency shift (s) not supported / selected by it thus will not access in a resource associated with frequency shift not supported / selected by the UE.

[0368] In a further embodiment, the DL Msg that resets the counter using in the random access (like QueryAdjust in RFID) is only sent at (or slightly after according to the UL-DL switching time requirement) the beginning of all the resources associated with different frequency shifts (e.g., the beginning between sub-slot 11 and 12 in Fig. 10) . By this it can be avoided that some devices cannot receive the DL Msg resetting the counter due to they are accessing in UL.

[0369] Adaptive frame structure taking into account time / frequency error

[0370] Typically, in legacy NR, there is a fixed allocation (in the sense that it may be fixed per cell) of guard band / interval in frequency / time domain. However, for devices that rely on backscattering and frequency shift based FDMA, this can be different. For instance, let the maximum sampling frequency offset at the device be Fe (in ppm) . Then, the absolute frequency error for the transmissions from each tag is given as Fe ·Rs ·Δf. That is, larger the value of Rs applied by the tag, the larger would be the frequency error. The corresponding time error is given as ±Fe *T, where T, as defined earlier, is the duration of the transmission. Note that the value of Fe can be very large ～10^5 ppm, and therefore, the corresponding time and frequency errors can also be very large.

[0371] For example:

[0372] ● Rs = 5, Δf = 15 kHz, and T = 1 ms, then the corresponding frequency and time errors are 7.5 kHz and 100 μs, respectively.

[0373] ● Rs = 1, Δf= 15 kHz, and T = 10 ms, then the corresponding frequency and time errors are 1.5 kHz and 1 ms, respectively.

[0374] Based on the above example, the time and frequency errors are very different, depending Rs and T, both of which can be different for different devices. If the frame structure does not take into account these errors, the transmissions from a device would interfere with transmissions from an adjacent device in the time-frequency grid. For example, in Fig. 10, transmissions from a device allocated RESID = 0 may interfere with a device allocated RESID = 12 and / or RESID = 48.

[0375] In one embodiment, a time-frequency grid with fixed guards in the frequency and time domains are defined for Ambient IoT. The guards are proportional to in frequency domain and to where is defined earlier in the document and TMAX is the maximum transmission duration of an UL resource. For example, in Fig. 10, TMAX is the time duration of RESID = 0 and RESID =48. That is, each UL resource corresponding to an RESID (calculated based on TBS / MCS) is expanded by a fixed amount that is proportional to in frequency domain and by Fe ·TMAX in time domain (all RESIDs are expanded by a fixed amount) .

[0376] The above approach with fixed guards would simplify the structure of the time frequency grid. However, having fixed guards, will lead to wastage of resources. In another embodiment, an adaptive time-frequency grid is defined for Ambient IoT. More specifically, each UL resource (as in Fig. 10) is expanded by an amount proportional to proportional to Fe ·Rs ·Δf in frequency domain and by Fe ·T in time domain, where Rs and T corresponds to that of a specific RESID. Therefore, each RESID is expanded by a variable amount.

[0377] In a sub-embodiment, related to the above embodiments, the guards can be either part of the UL resource allocation or they can be applied / configured outside of resource allocation. In the former, for example, the device can be allocated an UL resource with a time duration that is longer than that is required for the assigned TBS / MCS. This gives the device the possibility to be mute towards the end of this time duration (so that the transmissions would not interfere with other UEs in adjacent resources) . In the latter, for example, the allocation of guards can be transparent to the device. That is, when scheduling the devices, the network would do it in such a way that there is no interference between devices with adjacent resources.

[0378] With some embodiments described above, more load and improved spectral efficiency for inventory procedure can be supported due to the support of FDMA on top of TDMA. Further, with some embodiments described above, the existing use case can be implemented by RFID RAT by FDMA access is not possible.

[0379] Fig. 11 is a flow chart of an exemplary method 1100 at a terminal device according to an embodiment of the present disclosure. The method 1100 may be performed at a terminal device (e.g., the A-IoT device 100) . The method 1100 may comprise steps S1110 and S1120. However, the present disclosure is not limited thereto. In some other embodiments, the method 1100 may comprise more steps, less steps, different steps, or any combination thereof. Further the steps of the method 1100 may be performed in a different order than that described herein. Further, in some embodiments, a step in the method 1100 may be split into multiple sub-steps and performed by different entities, and / or multiple steps in the method 1100 may be combined into a single step.

[0380] The method 1100 may begin at step S1110 where the terminal device may transmit, to a communication device, a first message for a channel access procedure over a first resource in a first frequency region.

[0381] At step S1120, the terminal device may transmit, to the communication device, at least one second message for the channel access procedure over a second resource in a second frequency region.

[0382] In some embodiments, the communication device is an Ambient Internet of Things (A-IoT) reader, and the terminal device is an A-IoT device. In some embodiments, the A-IoT reader comprises at least one of: a Core Network (CN) node; a Radio Access Network (RAN) node; and an intermediate User Equipment (UE) . In some embodiments, the first frequency region is different from the second frequency region.

[0383] In some embodiments, the method further comprises at least one of: receiving, from the communication device, a third message indicating a downlink (DL) command intended for the terminal device before the first message is transmitted; and receiving, from the communication device, a fourth message in response to the first message. In some embodiments, when the terminal device is capable of selecting frequency resources and / or frequency regions for initial access, the method further comprises, before the step of transmitting the first message: selecting the first resource and / or the first frequency region based on at least one of: a configuration stored at the terminal device; one or more device capabilities of the terminal device; one or more resources and / or one or more frequency regions that are indicated by the third message, hardcoded at the terminal device, and / or indicated by System Information (SI) .

[0384] In some embodiments, the second resource in the second frequency region is determined based on at least one of: one or more device capabilities of the terminal device; a network configuration; one or more resources and / or one or more frequency regions that are indicated by the third message, hardcoded at the terminal device, indicated by SI, and / or indicated by the fourth message. In some embodiments, the one or more resources and / or one or more frequency regions indicated by the third message and / or by the SI are overridden by the one or more resources and / or one or more frequency regions indicated by the fourth message.

[0385] In some embodiments, an access slot is defined for each of random access messages in two or more bands and / or pools. In some embodiments, an access slot has a static duration or a variable duration for each of random access messages. In some embodiments, when an access slot has a variable duration, the terminal device identifies a slot boundary based on at least an external signal. In some embodiments, different random access messages are able to be associated with different frequency shifts.

[0386] In some embodiments, each of random access messages is able to be transmitted and / or received in fixed slot, sub-slot, or super-slot. In some embodiments, a group of a fixed number of slots, sub-slots, or super-slots is assigned for each random access (RA) opportunity and / or Transmission Occasion (TO) . In some embodiments, a group of a variable number of slots, sub-slots, or super-slots is assigned for each RA opportunity and / or TO. In some embodiments, the number of slots, sub-slots, or super-slots in a group is adjustable based on at least whether or not a corresponding RA opportunity and / or TO is selected by a terminal device.

[0387] In some embodiments, the method further comprises: receiving a signal indicating at least one of: the beginning of at least one of a TO, an RA opportunity, and a slot; an identifier of at least one of a TO, an RA opportunity, and a slot; and a sequence related to a TO. In some embodiments, the method further comprises: determining the beginning of at least one of a new TO, a new RA opportunity, and a new slot based on at least the received signal. In some embodiments, the signal is a slot indication signal or a Carrier Wave (CW) signal.

[0388] In some embodiments, at least one other terminal device is able to be scheduled to transmit or receive in one or more sub-slots, one or more slots, one or more pools, or one or more resources in which the terminal device is not transmitting or receiving. In some embodiments, a channel access attempt is restricted to a boundary between two slots. In some embodiments, the start position in a slot relative to a slot boundary for a time duration used for resource selection is determined based on a guard time or interval at least or based on the guard time or interval only. In some embodiments, a frequency shift or modulation used by the terminal device for its uplink (UL) transmission is determined based on at least a slot boundary position and / or a guard time.

[0389] In some embodiments, different random access messages are transmitted and / or received in different Frequency Division Duplex (FDD) bands. In some embodiments, different UL random access messages are able to be transmitted in different frequency domain pools. In some embodiments, a DL message received during a random access procedure indicates: one or more device identifiers (IDs) ; and one or more frequency resource information, each of which is provided for a terminal device identified by a corresponding one of the device IDs. In some embodiments, in a time occasion or slot, non-contention based UL transmission is not scheduled in a frequency resource in a frequency pool indicated by a DL message associated with one or more ongoing inventory rounds only when it is possible that a Msg 1 is to be transmitted in the time occasion or slot by a terminal device involved in the one or more ongoing inventory rounds.

[0390] In some embodiments, when the Msg 1 is a contention based UL transmission not within an inventory round, the frequency pool is associated to the time occasion or slot where the Msg 1 is to be transmitted. In some embodiments, the method further comprises: transmitting, to the communication device, a fifth message indicating at least one of: capability information indicating whether the terminal device supports frequency domain shift; capability information indicating the frequency range that the terminal device's UL transmission is able to be shifted to; capability information indicating possible modulation types, orders, linecoding formats that the terminal device supports; capability information indicating the maximum data rate that the terminal device supports; capability information indicating the volume and / or size of the energy storage that the terminal device is equipped; volume and / or level of the currently stored / available energy; and a device type and / or category of the terminal device.

[0391] In some embodiments, the fifth message is transmitted in response to a request message from the communication device. In some embodiments, when a frequency occasion is indicated to the terminal device by the communication device, the method further comprises at least one of: applying the frequency occasion for subsequent UL transmission; and ignoring or skipping a frequency occasion that is determined by the terminal device based on a capability and / or configuration stored at the terminal device.

[0392] In some embodiments, the terminal device is configured and / or preconfigured with information on whether the terminal device is to apply frequency occasion information dynamically received from the communication device or frequency occasion information determined based on a capability and / or configuration stored at the terminal device for its UL transmission. In some embodiments, a frequency pool is one of: a DL broadcast pool; a UL broadcast pool; a DL dedicated pool; and a UL dedicated pool. In some embodiments, a broadcast pool is pre-configured or configured to the terminal device for its contention-based transmission and / or reception. In some embodiments, a dedicated pool is configured to the terminal device only after an A-IoT handle is obtained by the terminal device. In some embodiments, a DL message received by the terminal device is a message transmitted by the communication device in a groupcast, multicast, or broadcast manner. In some embodiments, the DL message comprises one or more Medium Access Control (MAC) Protocol Data Units (PDUs) or sub-PDUs for one or more terminal devices.

[0393] In some embodiments, when the terminal device is an active terminal device, the method further comprises: receiving a periodic synchronization signal in a preconfigured frequency, the periodic synchronization signal indicating the start of a Msg 1 transmission opportunity for the terminal device. In some embodiments, the method further comprises: receiving, from the communication device, a sixth message indicating a configuration for random access and / or inventory messages subject to one or more random access message types and / or one or more pool types. In some embodiments, the sixth message is one of: a DL synchronization signal; a select command; SI, an inventory initiating command; and DL command initiating random access messages.

[0394] Fig. 12 is a flow chart of an exemplary method 1200 at a communication device according to an embodiment of the present disclosure. The method 1200 may be performed at a communication device (e.g., the BS 105 or the intermediate node 110) . The method 1200 may comprise steps S1210 and S1220. However, the present disclosure is not limited thereto. In some other embodiments, the method 1200 may comprise more steps, less steps, different steps, or any combination thereof. Further the steps of the method 1200 may be performed in a different order than that described herein. Further, in some embodiments, a step in the method 1200 may be split into multiple sub-steps and performed by different entities, and / or multiple steps in the method 1200 may be combined into a single step.

[0395] The method 1200 may begin at step S1210 where the communication device may receive, from a terminal device, a first message for a channel access procedure over a first resource in a first frequency region.

[0396] At step S1220, the communication device may receive, from the terminal device, at least one second message for the channel access procedure over a second resource in a second frequency region.

[0397] In some embodiments, the communication device is an Ambient Internet of Things (A-IoT) reader, and the terminal device is an A-IoT device. In some embodiments, the A-IoT reader comprises at least one of: a Core Network (CN) node; a Radio Access Network (RAN) node; and an intermediate User Equipment (UE) . In some embodiments, the first frequency region is different from the second frequency region. In some embodiments, the method further comprises at least one of: transmitting, to the terminal device, a third message indicating a downlink (DL) command intended for the terminal device before the first message is transmitted; and transmitting, to the terminal device, a fourth message in response to the first message.

[0398] In some embodiments, the third message indicates one or more resources and / or one or more frequency regions, from which the terminal device is able to select the first resource and / or the first frequency region. In some embodiments, the second resource in the second frequency region is determined based on at least one of: one or more device capabilities of the terminal device; a network configuration; one or more resources and / or one or more frequency regions that are indicated by the third message, hardcoded at the communication device, indicated by SI, and / or indicated by the fourth message. In some embodiments, the one or more resources and / or one or more frequency regions indicated by the third message and / or by the SI are overridden by the one or more resources and / or one or more frequency regions indicated by the fourth message.

[0399] In some embodiments, an access slot is defined for each of random access messages in two or more bands and / or pools. In some embodiments, an access slot has a static duration or a variable duration for each of random access messages. In some embodiments, when an access slot has a variable duration, a slot boundary is identified based on at least an external signal. In some embodiments, different random access messages are able to be associated with different frequency shifts. In some embodiments, each of random access messages is able to be transmitted and / or received in fixed slot, sub-slot, or super-slot. In some embodiments, a group of a fixed number of slots, sub-slots, or super-slots is assigned for each random access (RA) opportunity and / or Transmission Occasion (TO) .

[0400] In some embodiments, a group of a variable number of slots, sub-slots, or super-slots is assigned for each RA opportunity and / or TO. In some embodiments, the number of slots, sub-slots, or super-slots in a group is adjustable based on at least whether or not a corresponding RA opportunity and / or TO is selected by a terminal device. In some embodiments, the method further comprises: transmitting a signal indicating at least one of: the beginning of at least one of a TO, an RA opportunity, and a slot; an identifier of at least one of a TO, an RA opportunity, and a slot; and a sequence related to a TO. In some embodiments, the transmitted signal enables a terminal device to determine the beginning of at least one of a new TO, a new RA opportunity, and a new slot. In some embodiments, the signal is a slot indication signal or a Carrier Wave (CW) signal.

[0401] In some embodiments, at least one other terminal device is able to be scheduled to transmit or receive in one or more sub-slots, one or more slots, one or more pools, or one or more resources in which the terminal device is not transmitting or receiving. In some embodiments, a channel access attempt is restricted to a boundary between two slots. In some embodiments, the start position in a slot relative to a slot boundary for a time duration used for resource selection is determined based on a guard time or interval at least or based on the guard time or interval only.

[0402] In some embodiments, a frequency shift or modulation used by the terminal device for its uplink (UL) transmission is determined based on at least a slot boundary position and / or a guard time. In some embodiments, different random access messages are transmitted and / or received in different Frequency Division Duplex (FDD) bands. In some embodiments, different UL random access messages are able to be received in different frequency domain pools. In some embodiments, a DL message transmitted during a random access procedure indicates: one or more device identifiers (IDs) ; and one or more frequency resource information, each of which is provided for a terminal device identified by a corresponding one of the device IDs.

[0403] In some embodiments, in a time occasion or slot, non-contention based UL transmission is not scheduled in a frequency resource in a frequency pool indicated by a DL message associated with one or more ongoing inventory rounds only when it is possible that a Msg 1 is to be transmitted in the time occasion or slot by a terminal device involved in the one or more ongoing inventory rounds. In some embodiments, when the Msg 1 is a contention based UL transmission not within an inventory round, the frequency pool is associated to the time occasion or slot where the Msg 1 is to be transmitted. In some embodiments, the method further comprises: receiving, from the terminal device, a fifth message indicating at least one of: capability information indicating whether the terminal device supports frequency domain shift; capability information indicating the frequency range that the terminal device's UL transmission is able to be shifted to; capability information indicating possible modulation types, orders, linecoding formats that the terminal device supports; capability information indicating the maximum data rate that the terminal device supports; capability information indicating the volume and / or size of the energy storage that the terminal device is equipped; volume and / or level of the currently stored / available energy of the terminal device; and a device type and / or category of the terminal device.

[0404] In some embodiments, the fifth message is received in response to a request message to the terminal device. In some embodiments, when a frequency occasion is indicated to the terminal device by the communication device, the method further comprises: applying the frequency occasion for subsequent UL transmission from the terminal device. In some embodiments, the terminal device is configured and / or preconfigured with information on whether the terminal device is to apply frequency occasion information dynamically received from the communication device or frequency occasion information determined based on a capability and / or configuration stored at the terminal device for its UL transmission.

[0405] In some embodiments, a frequency pool is one of: a DL broadcast pool; a UL broadcast pool; a DL dedicated pool; and a UL dedicated pool. In some embodiments, a broadcast pool is pre-configured or configured to the terminal device for its contention-based transmission and / or reception. In some embodiments, a dedicated pool is configured to the terminal device only after an A-IoT handle is obtained by the terminal device. In some embodiments, a DL message transmitted to the terminal device is a message transmitted by the communication device in a groupcast, multicast, or broadcast manner. In some embodiments, the DL message comprises one or more Medium Access Control (MAC) Protocol Data Units (PDUs) or sub-PDUs for one or more terminal devices.

[0406] In some embodiments, when the terminal device is an active terminal device, the method further comprises: transmitting a periodic synchronization signal in a preconfigured frequency, the periodic synchronization signal indicating the start of a Msg 1 transmission opportunity for the terminal device. In some embodiments, the method further comprises: transmitting, to the terminal device, a sixth message indicating a configuration for random access and / or inventory messages subject to one or more random access message types and / or one or more pool types. In some embodiments, the sixth message is one of: a DL synchronization signal; a select command; SI, an inventory initiating command; and DL command initiating random access messages.

[0407] Fig. 13 is a flow chart of an exemplary method 1300 at a terminal device according to an embodiment of the present disclosure. The method 1300 may be performed at a terminal device (e.g., the A-IoT device 100) . The method 1300 may comprise steps S1310 and S1320. However, the present disclosure is not limited thereto. In some other embodiments, the method 1300 may comprise more steps, less steps, different steps, or any combination thereof. Further the steps of the method 1300 may be performed in a different order than that described herein. Further, in some embodiments, a step in the method 1300 may be split into multiple sub-steps and performed by different entities, and / or multiple steps in the method 1300 may be combined into a single step.

[0408] The method 1300 may begin at step S 1310 where the terminal device may determine a resource based on at least a frequency shift index and a reference time index.

[0409] At step S 1320, the terminal device may transmit to and / or receive from a communication device a message over the resource.

[0410] In some embodiments, the communication device is an Ambient Internet of Things (A-IoT) reader, and the terminal device is an A-IoT device. In some embodiments, the A-IoT reader comprises at least one of: a Core Network (CN) node; a Radio Access Network (RAN) node; and an intermediate User Equipment (UE) . In some embodiments, when the terminal device is a passive device of type 1 or type 2a, the frequency reference index is signaled to the terminal device while the reference time index is not signaled to the terminal device upon resource allocation.

[0411] In some embodiments, when the terminal device is an active device or a passive device of type 2b, both the frequency reference index and the reference time index are signaled to the terminal device upon resource allocation. In some embodiments, the resource is determined by a unique resource index that is determined based on the frequency shift index and the reference time index of the first sub-slot that belongs to the resource. In some embodiments, the unique resource index is determined by one of: RESID = NTOT × f + t RESID = NF × t + f

[0412] where RESID is the unique resource index, f is the frequency shift index, and t is the reference time index, where NTOT is the total number of reference times for resources, NF is the total number of frequency shifts, Ngrid is the total number of reference times in a grid repetition, where mod is the modulo operation, and is the floor operation.

[0413] In some embodiments, the unique resource index is valid when t mod wherein Rs (f) is an amount of common frequency shifts that corresponds to the reference time index f.

[0414] In some embodiments, a reference time is determined by: Ngrid = lcm {Rs (0) , Rs (1) , ..., Rs (NF -1)}

[0415] where Δt is the reference time duration, T (f) is the duration of a resource using the frequency shift index f, NT (f) is the number of reference times of a resource using the frequency shift index f, where lcma {·} is a function to determine the least common multiple of the operands.

[0416] In some embodiments, one or more parameters used in determining a reference time duration are chosen such that the determined reference time duration is equal to the duration of a New Radio (NR) slot. In some embodiments, the resources are determined by consecutive resource indexes with all values being valid. In some embodiments, the resources are determined in time domain based on slot and / or symbol where at least one of DL trigger command, inventory command, DL synchronization signal, select command, and SI is received by the terminal devices. In some embodiments, the resources are determined in time domain based on the first accessible slot, symbol, and / or sub-slot in uplink after reception of at least one of a DL trigger command, inventory command, DL synchronization signal, select command, and SI.

[0417] Fig. 14 is a flow chart of an exemplary method 1400 at a communication device according to an embodiment of the present disclosure. The method 1400 may be performed at a communication device (e.g., the BS 105 or the intermediate node 110) . The method 1400 may comprise steps S 1410 and S 1420. However, the present disclosure is not limited thereto. In some other embodiments, the method 1400 may comprise more steps, less steps, different steps, or any combination thereof. Further the steps of the method 1400 may be performed in a different order than that described herein. Further, in some embodiments, a step in the method 1400 may be split into multiple sub-steps and performed by different entities, and / or multiple steps in the method 1400 may be combined into a single step.

[0418] The method 1400 may begin at step S 1410 where the communication device may determine a resource based on at least a frequency shift index and a reference time index.

[0419] At step S 1420, the communication device may transmit to and / or receive from a terminal device a message over the resource.

[0420] In some embodiments, the communication device is an Ambient Internet of Things (A-IoT) reader, and the terminal device is an A-IoT device. In some embodiments, the A-IoT reader comprises at least one of: a Core Network (CN) node; a Radio Access Network (RAN) node; and an intermediate User Equipment (UE) . In some embodiments, when the terminal device is a passive device of type 1 or type 2a, the frequency reference index is signaled to the terminal device while the reference time index is not signaled to the terminal device upon resource allocation. In some embodiments, when the terminal device is an active device or a passive device of type 2b, both the frequency reference index and the reference time index are signaled to the terminal device upon resource allocation.

[0421] In some embodiments, the resource is determined by a unique resource index that is determined based on the frequency shift index and the reference time index of the first sub-slot that belongs to the resource. In some embodiments, the unique resource index is determined by one of: RESID = NTOT × f + t RESID = NF × t + f

[0422] where RESID is the unique resource index, f is the frequency shift index, and t is the reference time index, where NTOT is the total number of reference times for resources, NF is the total number of frequency shifts, Ngrid is the total number of reference times in a grid repetition, where mod is the modulo operation, and is the floor operation.

[0423] In some embodiments, the unique resource index is valid when t mod wherein Rs (f) is an amount of common frequency shifts that corresponds to the reference time index f.

[0424] In some embodiments, a reference time is determined by: Ngrid = lcm {Rs (0) , Rs (1) , ..., Rs (NF -1)}

[0425] where Δt is the reference time duration, T (f) is the duration of a resource using the frequency shift index f, NT (f) is the number of reference times of a resource using the frequency shift index f, where lcma {·} is a function to determine the least common multiple of the operands.

[0426] In some embodiments, one or more parameters used in determining a reference time duration are chosen such that the determined reference time duration is equal to the duration of a New Radio (NR) slot. In some embodiments, the resources are determined by consecutive resource indexes with all values being valid. In some embodiments, the resources are determined in time domain based on slot and / or symbol where at least one of DL trigger command, inventory command, DL synchronization signal, select command, and SI is received by the terminal devices. In some embodiments, the resources are determined in time domain based on the first accessible slot, symbol, and / or sub-slot in uplink after reception of at least one of a DL trigger command, inventory command, DL synchronization signal, select command, and SI.

[0427] Fig. 15 schematically shows an embodiment of an arrangement which may be used in communication devices and / or terminal devices according to an embodiment of the present disclosure. Comprised in the arrangement 1500 are a processing unit 1506, e.g., with a Digital Signal Processor (DSP) or a Central Processing Unit (CPU) . The processing unit 1506 may be a single unit or a plurality of units to perform different actions of procedures described herein. The arrangement 1500 may also comprise an input unit 1502 for receiving signals from other entities, and an output unit 1504 for providing signal (s) to other entities. The input unit 1502 and the output unit 1504 may be arranged as an integrated entity or as separate entities.

[0428] Furthermore, the arrangement 1500 may comprise at least one computer program product 1508 in the form of a non-volatile or volatile memory, e.g., an Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory (EEPROM) , a flash memory and / or a hard drive. The computer program product 1508 comprises a computer program 1510, which comprises code / computer readable instructions, which when executed by the processing unit 1506 in the arrangement 1500 causes the arrangement 1500 and / or the communication devices and / or the terminal devices in which it is comprised to perform the actions, e.g., of the procedure described earlier in conjunction with Fig. 5 through Fig. 14 or any other variant.

[0429] The computer program 1510 may be configured as a computer program code structured in computer program modules 1510A and 1510B. Hence, in an exemplifying embodiment when the arrangement 1500 is used in a terminal device, the code in the computer program of the arrangement 1500 includes: a module 1510A configured to transmit, to a communication device, a first message for a channel access procedure over a first resource in a first frequency region; and a module 1510B configured to transmit, to the communication device, at least one second message for the channel access procedure over a second resource in a second frequency region.

[0430] Additionally or alternatively, the computer program 1510 may be configured as a computer program code structured in computer program modules 1510C and 1510D. Hence, in an exemplifying embodiment when the arrangement 1500 is used in a communication device, the code in the computer program of the arrangement 1500 includes: a module 1510C configured to receive, from a terminal device, a first message for a channel access procedure over a first resource in a first frequency region; and a module 1510D configured to receive, from the terminal device, at least one second message for the channel access procedure over a second resource in a second frequency region.

[0431] Additionally or alternatively, the computer program 1510 may be configured as a computer program code structured in computer program modules 1510E and 1510F. Hence, in an exemplifying embodiment when the arrangement 1500 is used in a terminal device, the code in the computer program of the arrangement 1500 includes: a module 1510E configured to determine a resource based on at least a frequency shift index and a reference time index; and a module 1510F configured to transmit to and / or receiving from a communication device a message over the resource.

[0432] Additionally or alternatively, the computer program 1510 may be configured as a computer program code structured in computer program modules 1510G and 1510H. Hence, in an exemplifying embodiment when the arrangement 1500 is used in a communication device, the code in the computer program of the arrangement 1500 includes: a module 1510G configured to determine a resource based on at least a frequency shift index and a reference time index; and a module 1510H configured to transmit to and / or receiving from a terminal device a message over the resource.

[0433] The computer program modules could essentially perform the actions of the flow illustrated in Fig. 5 through Fig. 14, to emulate the communication devices and / or the terminal devices. In other words, when the different computer program modules are executed in the processing unit 1506, they may correspond to different modules in the communication devices and / or the terminal devices.

[0434] Although the code means in the embodiments disclosed above in conjunction with Fig. 15 are implemented as computer program modules which when executed in the processing unit causes the arrangement to perform the actions described above in conjunction with the figures mentioned above, at least one of the code means may in alternative embodiments be implemented at least partly as hardware circuits.

[0435] The processor may be a single CPU (Central processing unit) , but could also comprise two or more processing units. For example, the processor may include general purpose microprocessors; instruction set processors and / or related chips sets and / or special purpose microprocessors such as Application Specific Integrated Circuit (ASICs) . The processor may also comprise board memory for caching purposes. The computer program may be carried by a computer program product connected to the processor. The computer program product may comprise a computer readable medium on which the computer program is stored. For example, the computer program product may be a flash memory, a Random-access memory (RAM) , a Read-Only Memory (ROM) , or an EEPROM, and the computer program modules described above could in alternative embodiments be distributed on different computer program products in the form of memories within the communication devices and / or the terminal devices.

[0436] The present disclosure is described above with reference to the embodiments thereof. However, those embodiments are provided just for illustrative purpose, rather than limiting the present disclosure. The scope of the disclosure is defined by the attached claims as well as equivalents thereof. Those skilled in the art can make various alternations and modifications without departing from the scope of the disclosure, which all fall into the scope of the disclosure.

Claims

1.A method (1100) at a terminal device (100) , the method (1100) comprising:transmitting (S1110) , to a communication device (105, 110) , a first message for a channel access procedure over a first resource in a first frequency region; andtransmitting (S1120) , to the communication device (105, 110) , at least one second message for the channel access procedure over a second resource in a second frequency region.2.The method (1100) of claim 1, wherein the communication device is an Ambient Internet of Things (A-IoT) reader, and the terminal device is an A-IoT device, and / orwherein the A-IoT reader comprises at least one of:- a Core Network (CN) node;- a Radio Access Network (RAN) node; and- an intermediate User Equipment (UE) .3.The method (1100) of claim 1 or 2, wherein the first frequency region is different from the second frequency region.4.The method (1100) of any of claims 1 to 3, further comprising at least one of:receiving, from the communication device, a third message indicating a downlink (DL) command intended for the terminal device before the first message is transmitted; andreceiving, from the communication device, a fourth message in response to the first message.5.The method (1100) of any of claims 1 to 4, wherein when the terminal device is capable of selecting frequency resources and / or frequency regions for initial access, the method (1100) further comprises, before the step of transmitting the first message:selecting the first resource and / or the first frequency region based on at least one of:- a configuration stored at the terminal device;- one or more device capabilities of the terminal device;- one or more resources and / or one or more frequency regions that are indicated by the third message, hardcoded at the terminal device, and / or indicated by System Information (SI) .6.The method (1100) of any of claims 1 to 5, wherein the second resource in the second frequency region is determined based on at least one of:- one or more device capabilities of the terminal device;- a network configuration;- one or more resources and / or one or more frequency regions that are indicated by the third message, hardcoded at the terminal device, indicated by SI, and / or indicated by the fourth message.7.The method (1100) of claim 6, wherein the one or more resources and / or one or more frequency regions indicated by the third message and / or by the SI are overridden by the one or more resources and / or one or more frequency regions indicated by the fourth message, and / orwherein an access slot is defined for each of random access messages in two or more bands and / or pools, and / orwherein an access slot has a static duration or a variable duration for each of random access messages, and / orwherein when an access slot has a variable duration, the terminal device identifies a slot boundary based on at least an external signal, and / orwherein different random access messages are able to be associated with different frequency shifts, and / orwherein each of random access messages is able to be transmitted and / or received in fixed slot, sub-slot, or super-slot, and / orwherein a group of a fixed number of slots, sub-slots, or super-slots is assigned for each random access (RA) opportunity and / or Transmission Occasion (TO) , and / orwherein a group of a variable number of slots, sub-slots, or super-slots is assigned for each RA opportunity and / or TO, and / orwherein the number of slots, sub-slots, or super-slots in a group is adjustable based on at least whether or not a corresponding RA opportunity and / or TO is selected by a terminal device.8.The method (1100) of any of claims 1 to 7, further comprising at least one of:receiving a signal indicating at least one of:- the beginning of at least one of a TO, an RA opportunity, and a slot;- an identifier of at least one of a TO, an RA opportunity, and a slot; and- a sequence related to a TO,determining the beginning of at least one of a new TO, a new RA opportunity, and a new slot based on at least the received signal, and / orwherein the signal is a slot indication signal or a Carrier Wave (CW) signal.9.The method (1100) of any of claims 1 to 8, wherein at least one other terminal device is able to be scheduled to transmit or receive in one or more sub-slots, one or more slots, one or more pools, or one or more resources in which the terminal device is not transmitting or receiving, , and / orwherein a channel access attempt is restricted to a boundary between two slots, and / orwherein the start position in a slot relative to a slot boundary for a time duration used for resource selection is determined based on a guard time or interval at least or based on the guard time or interval only, and / orwherein a fr-equency shift or modulation used by the terminal device for its uplink (UL) transmission is determined based on at least a slot boundary position and / or a guard time, and / orwherein different random access messages are transmitted and / or received in different Frequency Division Duplex (FDD) bands, and / orwherein different UL random access messages are able to be transmitted in different frequency domain pools, and / orwherein a DL message received during a random access procedure indicates:- one or more device identifiers (IDs) ; and- one or more frequency resource information, each of which is provided for a terminal device identified by a corresponding one of the device IDs, and / orwherein in a time occasion or slot, non-contention based UL transmission is not scheduled in a frequency resource in a frequency pool indicated by a DL message associated with one or more ongoing inventory rounds only when it is possible that a Msg 1 is to be transmitted in the time occasion or slot by a terminal device involved in the one or more ongoing inventory rounds, and / orwhen the Msg 1 is a contention based UL transmission not within an inventory round, the frequency pool is associated to the time occasion or slot where the Msg 1 is to be transmitted.10.The method (1100) of any of claims 1 to 9, further comprising:transmitting, to the communication device, a fifth message indicating at least one of:- capability information indicating whether the terminal device supports frequency domain shift;- capability information indicating the frequency range that the terminal device’s UL transmission is able to be shifted to;- capability information indicating possible modulation types, orders, linecoding formats that the terminal device supports;- capability information indicating the maximum data rate that the terminal device supports;- capability information indicating the volume and / or size of the energy storage that the terminal device is equipped;- volume and / or level of the currently stored / available energy; and- a device type and / or category of the terminal device.11.The method (1100) of any of claims 1 to 10, wherein the fifth message is transmitted in response to a request message from the communication device, and / orwherein when a frequency occasion is indicated to the terminal device by the communication device, the method (1100) further comprises at least one of:- applying the frequency occasion for subsequent UL transmission; and- ignoring or skipping a frequency occasion that is determined by the terminal device based on a capability and / or configuration stored at the terminal device, and / orwherein the terminal device is configured and / or preconfigured with information on whether the terminal device is to apply frequency occasion information dynamically received from the communication device or frequency occasion information determined based on a capability and / or configuration stored at the terminal device for its UL transmission, and / orwherein a frequency pool is one of:- a DL broadcast pool;- a UL broadcast pool;- a DL dedicated pool; and- a UL dedicated pool.12.The method (1100) of any of claims 1 to 11, wherein a broadcast pool is pre-configured or configured to the terminal device for its contention-based transmission and / or reception,wherein a dedicated pool is configured to the terminal device only after an A-IoT handle is obtained by the terminal device.13.The method (1100) of any of claims 1 to 12, wherein a DL message received by the terminal device is a message transmitted by the communication device in a groupcast, multicast, or broadcast manner,wherein the DL message comprises one or more Medium Access Control (MAC) Protocol Data Units (PDUs) or sub-PDUs for one or more terminal devices.14.The method (1100) of any of claims 1 to 13, wherein when the terminal device is an active terminal device, the method (1100) further comprises:receiving a periodic synchronization signal in a preconfigured frequency, the periodic synchronization signal indicating the start of a Msg 1 transmission opportunity for the terminal device.15.The method (1100) of any of claims 1 to 14, further comprising:receiving, from the communication device, a sixth message indicating a configuration for random access and / or inventory messages subject to one or more random access message types and / or one or more pool types.16.The method (1100) of claim 15, wherein the sixth message is one of:- a DL synchronization signal;- a select command;- SI,- an inventory initiating command; and- DL command initiating random access messages.17.A terminal device (100, 1500) comprising:a processor (1506) ;a memory (1508) storing instructions which, when executed by the processor (1506) , cause the terminal device (100, 1500) to:transmit, to a communication device (105, 110) , a first message for a channel access procedure over a first resource in a first frequency region; andtransmit, to the communication device (105, 110) , at least one second message for the channel access procedure over a second resource in a second frequency region.18.The terminal device (100, 1500) of claim 17, wherein the instructions, when executed by the processor (1506) , cause the terminal device (100, 1500) to further perform any of the methods (1100) of claims 2 to 16.19.A method (1200) at a communication device (105, 110) , the method (1200) comprising:receiving (S1210) , from a terminal device (100) , a first message for a channel access procedure over a first resource in a first frequency region; andreceiving (S1220) , from the terminal device (100) , at least one second message for the channel access procedure over a second resource in a second frequency region.20.The method (1200) of claim 19, wherein the communication device is an Ambient Internet of Things (A-IoT) reader, and the terminal device is an A-IoT device, and / orwherein the A-IoT reader comprises at least one of:- a Core Network (CN) node;- a Radio Access Network (RAN) node; and- an intermediate User Equipment (UE) .21.The method (1200) of claim 19 or 20, wherein the first frequency region is different from the second frequency region.22.The method (1200) of any of claims 19 to 21, further comprising at least one of:transmitting, to the terminal device, a third message indicating a downlink (DL) command intended for the terminal device before the first message is transmitted; andtransmitting, to the terminal device, a fourth message in response to the first message.23.The method (1200) of any of claims 19 to 22, wherein the third message indicates one or more resources and / or one or more frequency regions, from which the terminal device is able to select the first resource and / or the first frequency region, and / orwherein the second resource in the second frequency region is determined based on at least one of:- one or more device capabilities of the terminal device;- a network configuration;- one or more resources and / or one or more frequency regions that are indicated by the third message, hardcoded at the communication device, indicated by SI, and / or indicated by the fourth message.24.The method (1200) of claim 23, wherein the one or more resources and / or one or more frequency regions indicated by the third message and / or by the SI are overridden by the one or more resources and / or one or more frequency regions indicated by the fourth message, and / orwherein an access slot is defined for each of random access messages in two or more bands and / or pools, and / orwherein an access slot has a static duration or a variable duration for each of random access messages, and / orwherein when an access slot has a variable duration, a slot boundary is identified based on at least an external signal, and / orwherein different random access messages are able to be associated with different frequency shifts, and / orwherein each of random access messages is able to be transmitted and / or received in fixed slot, sub-slot, or super-slot, and / orwherein a group of a fixed number of slots, sub-slots, or super-slots is assigned for each random access (RA) opportunity and / or Transmission Occasion (TO) , and / orwherein a group of a variable number of slots, sub-slots, or super-slots is assigned for each RA opportunity and / or TO, and / orwherein the number of slots, sub-slots, or super-slots in a group is adjustable based on at least whether or not a corresponding RA opportunity and / or TO is selected by a terminal device.25.The method (1200) of any of claims 19 to 24, further comprising:transmitting a signal indicating at least one of:- the beginning of at least one of a TO, an RA opportunity, and a slot;- an identifier of at least one of a TO, an RA opportunity, and a slot; and- a sequence related to a TO, and / orwherein the transmitted signal enables a terminal device to determine the beginning of at least one of a new TO, a new RA opportunity, and a new slot, and / orwherein the signal is a slot indication signal or a Carrier Wave (CW) signal.26.The method (1200) of any of claims 19 to 25, wherein at least one other terminal device is able to be scheduled to transmit or receive in one or more sub-slots, one or more slots, one or more pools, or one or more resources in which the terminal device is not transmitting or receiving, and / orwherein a channel access attempt is restricted to a boundary between two slots, and / orwherein the start position in a slot relative to a slot boundary for a time duration used for resource selection is determined based on a guard time or interval at least or based on the guard time or interval only, and / orwherein a frequency shift or modulation used by the terminal device for its uplink (UL) transmission is determined based on at least a slot boundary position and / or a guard time, and / orwherein different random access messages are transmitted and / or received in different Frequency Division Duplex (FDD) bands, and / orwherein different UL random access messages are able to be received in different frequency domain pools, and / orwherein a DL message transmitted during a random access procedure indicates:- one or more device identifiers (IDs) ; and- one or more frequency resource information, each of which is provided for a terminal device identified by a corresponding one of the device IDs, and / orwherein in a time occasion or slot, non-contention based UL transmission is not scheduled in a frequency resource in a frequency pool indicated by a DL message associated with one or more ongoing inventory rounds only when it is possible that a Msg 1 is to be transmitted in the time occasion or slot by a terminal device involved in the one or more ongoing inventory rounds, and / orwherein when the Msg 1 is a contention based UL transmission not within an inventory round, the frequency pool is associated to the time occasion or slot where the Msg 1 is to be transmitted.27.The method (1200) of any of claims 19 to 26, further comprising:receiving, from the terminal device, a fifth message indicating at least one of:- capability information indicating whether the terminal device supports frequency domain shift;- capability information indicating the frequency range that the terminal device’s UL transmission is able to be shifted to;- capability information indicating possible modulation types, orders, linecoding formats that the terminal device supports;- capability information indicating the maximum data rate that the terminal device supports;- capability information indicating the volume and / or size of the energy storage that the terminal device is equipped;- volume and / or level of the currently stored / available energy of the terminal device; and- a device type and / or category of the terminal device.28.The method (1200) of any of claims 19 to 27, wherein the fifth message is received in response to a request message to the terminal device, and / orwherein when a frequency occasion is indicated to the terminal device by the communication device, the method (1200) further comprises:- applying the frequency occasion for subsequent UL transmission from the terminal device, and / orwherein the terminal device is configured and / or preconfigured with information on whether the terminal device is to apply frequency occasion information dynamically received from the communication device or frequency occasion information determined based on a capability and / or configuration stored at the terminal device for its UL transmission, and / orwherein a frequency pool is one of:- a DL broadcast pool;- a UL broadcast pool;- a DL dedicated pool; and- a UL dedicated pool.29.The method (1200) of any of claims 19 to 28, wherein a broadcast pool is pre-configured or configured to the terminal device for its contention-based transmission and / or reception,wherein a dedicated pool is configured to the terminal device only after an A-IoT handle is obtained by the terminal device.30.The method (1200) of any of claims 19 to 29, wherein a DL message transmitted to the terminal device is a message transmitted by the communication device in a groupcast, multicast, or broadcast manner,wherein the DL message comprises one or more Medium Access Control (MAC) Protocol Data Units (PDUs) or sub-PDUs for one or more terminal devices.31.The method (1200) of any of claims 19 to 30, wherein when the terminal device is an active terminal device, the method (1200) further comprises:transmitting a periodic synchronization signal in a preconfigured frequency, the periodic synchronization signal indicating the start of a Msg 1 transmission opportunity for the terminal device.32.The method (1200) of any of claims 19 to 31, further comprising:transmitting, to the terminal device, a sixth message indicating a configuration for random access and / or inventory messages subject to one or more random access message types and / or one or more pool types.33.The method (1200) of claim 32, wherein the sixth message is one of:- a DL synchronization signal;- a select command;- SI,- an inventory initiating command; and- DL command initiating random access messages.34.A communication device (105, 110, 1500) comprising:a processor (1506) ;a memory (1508) storing instructions which, when executed by the processor (1506) , cause the communication device (105, 110, 1500) to:receive, from a terminal device (100) , a first message for a channel access procedure over a first resource in a first frequency region; andreceive, from the terminal device (100) , at least one second message for the channel access procedure over a second resource in a second frequency region.35.The communication device (105, 110, 1500) of claim 34, wherein the instructions, when executed by the processor (1506) , cause the communication device (105, 110, 1500) to further perform any of the methods (1200) of claims 20 to 33.36.A computer program (1510) comprising instructions which, when executed by at least one processor (1506) , cause the at least one processor (1506) to carry out the method (1100, 1200) of any of claims 1 to 16 and 19 to 33.37.A carrier (1508) containing the computer program (1510) of claim 36, wherein the carrier (1508) is one of an electronic signal, optical signal, radio signal, or computer readable storage medium.38.A telecommunication system (10, 10’) , comprising:a terminal device (100) ; anda communication device (105, 110) ,wherein the terminal device (100) comprises:a processor;a memory storing instructions which, when executed by the processor, cause the terminal device (100) to:transmit, to the communication device (105, 110) , a first message for a channel access procedure over a first resource in a first frequency region; andtransmit, to the communication device (105, 110) , at least one second message for the channel access procedure over a second resource in a second frequency region,wherein the communication device (105, 110) comprises:a processor;a memory storing instructions which, when executed by the processor, cause the communication device (105, 110) to:receive, from the terminal device (100) , the first message over the first resource in the first frequency region; andreceive, from the terminal device (100) , the at least one second message over the second resource.39.The telecommunication system (10, 10’) of claim 38, wherein the instructions of the terminal device (100) , when executed by the processor of the terminal device (100) , cause the terminal device (100) to further perform any of the methods (1100) of claims 2 to 16.40.The telecommunication system (10, 10’) of claim 38 or 39, wherein the instructions of the communication device (105, 110) , when executed by the processor of the communication device (105, 110) , cause the communication device (105, 110) to further perform any of the methods (1200) of claims 20 to 33.

Images