Signaling details for small frequency shift based fdma

Abstract

An apparatus configured to receive a reader to device (R2D) communication, determine, based at least on information included in the R2D communication, a frequency shift to be applied to a device to reader (D2R) communication in response to the R2D communication, wherein the frequency shift is applied to a carrier frequency to determine a D2R frequency resource and generate, for transmission to the reader using the D2R frequency resource, a D2R communication in response to the R2D communication.

Description

Signaling Details for Small Frequency Shift Based FDMABackground

[0001] A network may support ambient Internet of Things (ambient-IoT) devices. An ambient-IoT device may harvest energy from the ambient environment. A reader (e.g., base station, user equipment (UE) , etc. ) may transmit query commands and communicate with ambient-IoT devices. The communications from the reader to the ambient-IoT devices are termed R2D communications. The communications from the device to the ambient-IoT devices may be termed D2R communications.

[0002] The ambient-IoT device may not have active radio frequency (RF) components to generate the D2R communications. For example, the ambient-IoT device may receive an unmodulated sinusoidal wave and the D2R communication is the device reflecting back or backscattering the received signal with a modulation on top of the reflection. It may be helpful if the ambient-IoT device supports Frequency Division Multiple Access (FDMA) communications for the purposes of frequency diversity, minimization of interference, etc.Summary

[0003] Some example embodiments are related to an apparatus having processing circuitry configured to receive a reader to device (R2D) communication, determine, based at least on information included in the R2D communication, a frequency shift to be applied to a device to reader (D2R) communication in response to the R2D communication, wherein the frequency shift is applied to a carrier frequency to determine a D2R frequency resource and generate, for transmission to the reader using the D2R frequency resource, a D2R communication in response to the R2D communication.Brief Description of the Drawings

[0004] Fig. 1 shows a first example deployment scenario according to various example embodiments.

[0005] Fig. 2 shows a second example deployment scenario according to various example embodiments.

[0006] Fig. 3 shows an example wireless device according to various example embodiments.

[0007] Fig. 4 shows an example user equipment (UE) according to various example embodiments.

[0008] Fig. 5 shows an example base station according to various example embodiments.

[0009] Fig. 6 shows an example frequency diagram of small frequency shifts for random access occasions according to various example embodiments.

[0010] Fig. 7 shows an example table having combinations of small frequency shift factors and number of small frequency shifts according to various example embodiments.

[0011] Fig. 8 shows an example table having combinations of small frequency shift factors, number of small frequency shifts and number of time resources according to various example embodiments.

[0012] Fig. 9A shows a time / frequency diagram showing a D2R communication that is frequency shifted and transmitted with repetition according to various example embodiments.

[0013] Fig. 9B shows a time / frequency diagram showing D2R communications that are frequency shifted and transmitted with repetition where each repetition is frequency shifted by a unique value according to various example embodiments.

[0014] Fig. 9C shows a time / frequency diagram showing D2R communications that are frequency shifted and transmitted with repetition using a frequency hopping pattern according to various example embodiments.

[0015] Fig. 10 shows a time / frequency diagram showing D2R communications that are frequency shifted and transmitted with repetition in time and frequency according to various example embodiments.

[0016] Fig. 11 shows an example method for determining small frequency shifts for D2R communications according to various example embodiments.Detailed Description

[0017] The example embodiments may be further understood with reference to the following description and the related appended drawings, wherein like elements are provided with the same reference numerals. The example embodiments disclose operations for determining small frequency shifts for backscattered D2R communications from an ambient-IoT device.

[0018] The example embodiments are described with regard to ambient-IoT devices. An ambient-IoT device refers to a Third Generation Partnership Project (3GPP) IoT device that is smaller than other types of IoT devices and provides cost-efficient solutions to various types of use cases such as, but not limited to, tracking and monitoring objects. Throughout this description, the terms "wireless device" or "device" may be used to generally refer to an ambient-IoT device or any other type of smaller wireless device that is equipped with similar capabilities and configured with the hardware, software, and / or firmware to exchange information and data with a network. Therefore, the terms "ambient-IoT device, " "wireless device" and "device" as described herein is used to represent any appropriate electronic component.

[0019] The example embodiments may be applied to different device types including device type 1, device type 2a and device type 2b. The term "device type 1" may refer to a wireless device that possesses one or more of the following characteristics: a peak power consumption of approximately 1 microwatt (μW) , energy storage capabilities, an initial sampling frequency offset (SFO) up to 10x parts per million (ppm) where x could be as high as 5, neither downlink nor uplink amplification in the wireless device and uplink transmissions that are backscattered on a carrier wave provided externally to the wireless device.

[0020] The term "device type 2a" may refer to a wireless device that possesses one or more of the following characteristics: a peak power consumption equal to or less than (≤) a few hundred microwatt (μW) , energy storage capabilities, an initial SFO up to 10x ppm where x could be same or lower than that of device type 1, downlink and / or uplink amplification in the wireless device and uplink transmissions that are backscattered on a carrier wave provided externally to the wireless device.

[0021] The term "device type 2b" may refer to a wireless device that possesses one or more of the following characteristics: a peak power consumption of equal to or less than (≤) a few hundred microwatt (μW) , energy storage capabilities, an initial SFO up to 10x ppm where x could be same or lower than that of device type 1, downlink and / or uplink amplification in the wireless device and uplink transmissions that are generated internally by the wireless device. However, any reference to a particular device type (e.g., device type 1, 2a, eb, etc. ) is merely provided for illustrative purposes. Different entities may refer to similar concepts in a different manner.

[0022] The example embodiments are also described with regard to a 5G New Radio (NR) network. However, reference to a 5G NR network is merely provided for illustrative purposes. The example embodiments may be utilized with any network that may establish a connection to a wireless device and exchange information and data with the wireless device (e.g., 5G-Advanced networks, 6G networks, 7G networks, etc. ) .

[0023] The example embodiments are further described with regard to a deployment scenario where the wireless devices (e.g., ambient-IoT device) may communicate over the air with a base station of the network. In other examples, the wireless device may communicate over the air with a user equipment (UE) that acts as an intermediate node, under network control, between the wireless device and the base station. Throughout this description, the term "reader" may refer to the node that is communicating over the air with the ambient-IoT devices. Therefore, a reader may refer to a base station or a UE depending on the applicable deployment scenario. Thus, in the example embodiments, communications may be referred to as reader to device (R2D) communications where the transmitter is the reader and the receiver is the ambient-IoT device. Similarly, device to reader (D2R) communications refer to the scenario where the transmitter is the ambient-IoT device and the receiver is the reader. The R2D and D2R communications each include only one physical channel, a Physical Reader to Device Channel (PRDCH) and a Physical Device to Reader Channel (PDRCH) , e.g., there are no separate uplink and downlink channels, control channels, random access channels, etc.

[0024] According to some aspects, the example embodiments introduce techniques for configuring and / or signaling information to an ambient-IoT device to perform operations to determine small frequency shifts for D2R communications. The operations relate to D2R communications in response to random access R2D communications and dedicated message R2D communications. These and other example embodiments re described in greater detail below.

[0025] Fig. 1 shows a first example deployment scenario 100 according to various example embodiments. The example deployment scenario 100 includes multiple wireless devices 112A -112N. The wireless devices 112A -112N may be ambient-IoT devices or any other appropriate type of electronic component that is configured to communicate via a network. An actual deployment scenario may include any number of wireless devices being used by any number of users.

[0026] The example deployment scenario 100 also includes a UE 110. The UE 110 may be any type of electronic component that is configured to communicate via a network, e.g., mobile phones, tablet computers, desktop computers, smartphones, phablets, embedded devices, wearables, Internet of Things (IoT) devices, etc. An actual deployment scenario may include any number of UEs being used by any number of users. Thus, the example of a single UE 110 is merely provided for illustrative purposes.

[0027] The example deployment scenario 100 also includes a 5G new radio (NR) radio access network (RAN) 120. However, the example embodiments may apply to other types of networks (e.g., sixth generation (6G) RAN, 5G cloud RAN, a next generation RAN (NG-RAN) , a long-term evolution (LTE) RAN, a legacy cellular network, a wireless local area network (WLAN) , etc. ) .

[0028] The 5G NR RAN 120 may be a portion of a cellular network that may be deployed by a network carrier (e.g., Verizon, AT&T, T-Mobile, etc. ) . The 5G NR RAN 120 may include base stations or access nodes (Node Bs, eNodeBs, HeNBs, eNBS, gNBs, gNodeBs, macrocells, microcells, small cells, femtocells, etc. ) that are configured to send and receive traffic from devices that are equipped with the appropriate cellular chip set. In the example deployment scenario 100, the 5G NR RAN 120 deploys a gNB 120A.

[0029] In the example deployment scenario 100, the UE 110 may be configured to operate as an intermediate node between the wireless devices 112A -112N and the network. Thus, the UE 110 may be configured as a reader and communicate with the wireless devices 112A -112N over the air. The wireless devices 112A -112N may also send messages directly to the UE 110. The channels between the reader (e.g., UE 110) and the wireless devices 112A -112N may be referred to as a physical device-to-reader data channel (PDRCH) for uplink (D2R) communication and a physical reader-to-device data channel (PRDCH) for downlink communication and / or control (R2D) .

[0030] Fig. 2 shows a second example deployment scenario 200 according to various example embodiments. The example deployment scenario 100 includes multiple wireless devices 112A -112N, similar to the example deployment scenario 100. The wireless devices 112A -112N may be ambient-IoT devices or any other appropriate type of electronic component that is configured to communicate via a network.

[0031] The example deployment scenario 200 also includes a 5G new radio (NR) radio access network (RAN) 120 similar to the deployment scenario 100. The 5G NR RAN 120 deploys a gNB 120A. In the example deployment scenario 200, the wireless devices 112A -112N communicate directly with the gNB 120A, e.g., there is no intermediate UE. Thus, the gNB 120A may be configured as a reader and communicate with the wireless devices 112A -112N over the air. The wireless devices 112A -112N may also send messages directly to the gNB 120A. The channels between the reader (e.g., gNB 120A) and the wireless devices 112A -112N may also be referred to as the PDRCH for uplink communication and PRDCH for downlink communication and / or control.

[0032] Fig. 3 shows an example wireless device 112 according to various example embodiments, e.g., any of the wireless devices 112A -112N of the example deployments 100 or 200. The wireless device 112 may include a processor 305, a memory arrangement 310, a transceiver 315 and other components 320. The other components may include, for example, an audio output device, a power supply, energy storage, ports to electrically connect the wireless device 112 to other electronic components, etc.

[0033] The processor 305 may be comprised of processing circuitry that is configured to execute a plurality of engines of the wireless device 112. For example, the engines may include a D2R communication engine 335. The D2R communication engine 335 may perform various operations related to generating backscattered D2R communications in response to R2D communications. The operations include, but are not limited to, processing a configuration for determining frequency shift (s) associated with the D2R communications, processing the R2D communication including information for determining frequency shift (s) , determining the frequency shift (s) and generating the D2R communications. These and other operations are described in greater detail below.

[0034] The above referenced engine 335 being an application (e.g., a program) executed by the processor 305 is merely provided for illustrative purposes. The functionality associated with the processor 305 and / or engine 335 may also be represented as a separate incorporated component of the wireless device 112 or may be a modular component coupled to the wireless device 112, e.g., an integrated circuit with or without firmware. For example, the integrated circuit may include input circuitry to receive signals and processing circuitry to process the signals and other information. The engine may also be embodied as one application or separate applications. In addition, in some devices, the functionality described for the processor 305 is split among two or more processors such as a baseband processor and an applications processor. The example embodiments may be implemented in any of these or other configurations of a wireless device.

[0035] The memory arrangement 310 may be a hardware component configured to store data related to operations performed by the wireless device 112. In some examples, the memory arrangement 310 may include non-volatile memory (NVM) that is used to permanently store certain types of information (e.g., device ID, etc. ) and registers for temporarily storing information while energy is available in energy storage. However, reference to NVM and registers is merely provided for illustrative purposes. The example embodiments may be implemented in any of these or other configurations of a memory arrangement.

[0036] The transceiver 315 may be a hardware component configured to communicate with the 5G NR-RAN 120, an LTE-RAN (not pictured) , a legacy RAN (not pictured) , a WLAN (not pictured) , etc. Accordingly, the transceiver 315 may operate on a variety of different frequencies or channels (e.g., set of consecutive frequencies) . The transceiver 315 includes circuitry configured to transmit and / or receive signals (e.g., control signals, data signals) . Such signals may be encoded with information implementing any one of the methods described herein. The processor 305 may be operably coupled to the transceiver 315 and configured to receive from and / or transmit signals to the transceiver 315. The processor 305 may be configured to encode, decode and / or process signals (e.g., signaling from a base station of a network) for implementing any one of the techniques described herein.

[0037] Fig. 4 shows an example UE 110 according to various example embodiments. The UE 110 will be described with regard to the example deployment 100 of Fig. 1. The UE 110 may include a processor 405, a memory arrangement 410, a display device 415, an input / output (I / O) device 420, a transceiver 425 and other components 430. The other components 430 may include, for example, an audio input device, an audio output device, a power supply, a data acquisition device, ports to electrically connect the UE 110 to other electronic devices, etc.

[0038] The processor 405 may be comprised of processing circuitry that is configured to execute a plurality of engines for the UE 110. For example, the engines may include a D2R communication configuration engine 435. The D2R communication configuration engine 435 may perform various operations related configuring an ambient-IoT device with information to determine a frequency shift to be applied for D2R communications and generating an R2D communication including information for determining a frequency shift to be applied to a D2R communication in response to the R2D communication. These and other operations are described in greater detail below.

[0039] The above referenced engine 435 being an application (e.g., a program) executed by the processor 405 is merely provided for illustrative purposes. The functionality associated with the engine 435 may also be represented as a separate incorporated component of the UE 110 or may be a modular component coupled to the UE 110, e.g., an integrated circuit with or without firmware. For example, the integrated circuit may include input circuitry to receive signals and processing circuitry to process the signals and other information. The engine may also be embodied as one application or separate applications. In addition, in some UEs, the functionality described for the processor 405 is split among two or more processors such as a baseband processor and an applications processor. The example embodiments may be implemented in any of these or other configurations of a UE.

[0040] The memory arrangement 410 may be a hardware component configured to store data related to operations performed by the UE 110. The display device 415 may be a hardware component configured to show data to a user while the I / O device 420 may be a hardware component that enables the user to enter inputs. The display device 415 and the I / O device 420 may be separate components or integrated together such as a touchscreen.

[0041] The transceiver 425 may be a hardware component configured to exchange data with the wireless device 112, the 5G NR RAN 120 and / or any other appropriate type of network. Accordingly, the transceiver 425 may operate on a variety of different frequencies or channels (e.g., set of consecutive frequencies) . The transceiver 425 includes circuitry configured to transmit and / or receive signals (e.g., control signals, data signals) . Such signals may be encoded with information implementing any one of the methods described herein. The processor 405 may be operably coupled to the transceiver 425 and configured to receive from and / or transmit signals to the transceiver 425. The processor 405 may be configured to encode, decode and / or process signals (e.g., signaling from a base station of a network) for implementing any one of the techniques described herein.

[0042] Fig. 5 shows an example base station 500 according to various example embodiments. The base station 500 may represent the gNB 120A of the deployment scenario 100 or 200 or any other type of access node.

[0043] The base station 500 may include a processor 505, a memory arrangement 510, an input / output (I / O) device 515, a transceiver 520, and other components 525. The other components 525 may include, for example, an audio input device, an audio output device, a battery, a data acquisition device, ports to electrically connect the base station 500 to other electronic devices and / or power sources, transceiver chains, antenna elements, antenna panels, etc.

[0044] The processor 505 may be comprised of processing circuitry that is configured to execute a plurality of engines for the base station 500. For example, the engines may include a D2R communication configuration engine 535. The D2R communication configuration engine 535 may perform various operations related configuring an ambient-IoT device with information to determine a frequency shift to be applied for D2R communications and generating an R2D communication including information for determining a frequency shift to be applied to a D2R communication in response to the R2D communication. These and other operations are described in greater detail below. These and other operations are described in greater detail below.

[0045] The above noted engine 535 being an application (e.g., a program) executed by the processor 505 is only an example. The functionality associated with the engine 535 may also be represented as a separate incorporated component of the base station 500 or may be a modular component coupled to the base station 500, e.g., an integrated circuit with or without firmware. For example, the integrated circuit may include input circuitry to receive signals and processing circuitry to process the signals and other information. In addition, in some base stations, the functionality described for the processor 505 is split among a plurality of processors (e.g., a baseband processor, an applications processor, etc. ) . The example embodiments may be implemented in any of these or other configurations of a base station.

[0046] The memory arrangement 510 may be a hardware component configured to store data related to operations performed by the base station 500. The I / O device 515 may be a hardware component or ports that enable a user to interact with the base station 500.

[0047] The transceiver 520 may be a hardware component configured to exchange data with the UE 110 and / or the wireless devices 112A -112N. The transceiver 520 may operate on a variety of different frequencies or channels (e.g., set of consecutive frequencies) . Therefore, the transceiver 520 may include one or more components to enable the data exchange with the various networks, UEs and wireless devices. The transceiver 520 includes circuitry configured to transmit and / or receive signals (e.g., control signals, data signals) . Such signals may be encoded with information implementing any one of the methods described herein. The processor 505 may be operably coupled to the transceiver 520 and configured to receive from and / or transmit signals to the transceiver 520. The processor 505 may be configured to encode, decode and / or process signals (e.g., signaling from a UE, a wireless device, etc. ) for implementing any one of the methods described herein.

[0048] As described above, the example embodiments are related to the ambient-IoT device supporting FDMA communications. Specifically, the example embodiments relate to implementing small frequency shifts in the backscattered signal to support FDMA.

[0049] There may be various manners of frequency shifting signals. For example, in On-Off Keying (OOK) and Binary Phase Shift Keying (BPSK) communications various repetition schemes may be used to effect the frequency shifts, e.g., applying Manchester line codes with a repetition number R ≥ 1. In one option, each Manchester codeword may be repeated by a codeword repetition number R, within the same time duration Tb corresponding to an information bit, where R = Tb /  (2 × chip length) , such that the amount of small frequency shift in Hz is R / Tb = 1 /  (2 × chip length) . In another option, by multiplying the Manchester codeword with a square wave corresponding to the small frequency shift, the time duration Tb corresponding to each information bit includes R number of square wave periods, where R = Tb /  (2 *chip length) , such that the amount of small frequency shift in Hz is R / Tb = 1 /  (2 × chip length) . The multiplication operation may be performed as either an XOR or XNOR operation between a Manchester codeword corresponding to the information bit and the square wave for the small frequency shift. Similar methods may also be used for other types of coding such as Miller line codes.

[0050] If no line code is used, by using a square-wave corresponding to the small frequency-shift, the time duration Tb corresponding to each information bit includes R number of square wave periods generated by 2R OOK chips [0, 1, 0, 1 ...]  /  [1, 0, 1, 0 ..] or BPSK chips [-1, +1, -1, +1, ...]  /  [+1, -1, +1, -1, ...] , such that the amount of small frequency shift in Hz is R / Tb. The example embodiments are not limited to any specific manner of performing small frequency shifts and the above were only provided as examples of ways in which the small frequency shifts may be performed by the ambient-IoT devices.

[0051] However, while there may be various manners for the ambient-IoT devices to perform the small frequency shifts, the ambient-IoT device needs to know when and how to perform the small frequency shifts. Some example embodiments relate to signaling details for small frequency shift for D2R transmission (s) from ambient-IoT devices considering random access occasions to multiple devices, e.g., as shown in Figs. 1 and 2, there may be many ambient-IoT devices that receive a R2D communication from a reader. This signaling may include how many and exactly what small frequency shifts are indicated to one or more ambient-IoT devices.

[0052] In other example embodiments, the R2D communication may not be a random access communication but may be dedicated resources to one or multiple devices. In these example embodiments, the signaling may relate to how the small frequency shift considering time and frequency resources is signaled to an ambient-IoT device for one or multiple dedicated D2R transmissions. Each of these example embodiments are described in greater detail below.

[0053] Initially, the example embodiments related to random access occasions are described. In some example embodiments, a reader (e.g., base station or UE) may signal the ambient-IoT device (s) a set of information for determining the frequency resources / occasions. This signaling may be performed via R2D control information to one or multiple devices. The information may include one small frequency shift factor ″f_s″ . The small frequency shift may be based on repetitions and may also be indicated by a repetition factor ″R″ . The f_s indicates the factor for shifting the frequency resource corresponding to the frequency of received carrier wave. The carrier frequency of the carrier wave may be divided by this factor to determine the small frequency shift.

[0054] The information may also include a number of small frequency shifts ″n″ . This n indicates to the ambient-IoT device (s) the number of frequency resources per time domain resource are available for responding to the paging message from reader. The n number of small frequency shifts may be determined by multiplying 1 to ″n″with a first frequency shift determined based on the indicated small frequency shift factor (f_s) . For random access occasions, each ambient-IoT device may choose one of the shifts for the D2R response. An example of these example embodiments is described with reference to Fig. 6.

[0055] Fig. 6 shows an example frequency diagram 600 of small frequency shifts for random access occasions according to various example embodiments. In this example, the carrier frequency (f_c) is 900 MHz as shown by 610. As described above, the set of information signaled to the ambient-IoT device (s) by the reader includes number of small frequency shifts (n) and the small frequency shift factor (f_s) . In this example, n = 4 and f_s = 90.

[0056] As described above, the carrier frequency (f_c) may be divided by the f_s to determine the small frequency shift. Thus, in this example 900 MHz / 90 = 10 MHz. Each small frequency shift is 10 MHz. The small frequency shift may then be multiplied by the numbers 1...n. Thus, since n = 4 in this example, the set of small frequency shifts are {10 MHz, 20 MHz, 30 MHz, 40 MHz} . This set of small frequency shifts 620-650 is shown in Fig. 6. In this example, the values of ± of the small frequency shifts are shown. In some example embodiments, a guard band may be specified between each frequency shifted resource to minimize interference. For example, the guard band may be an integer multiple of frequency shift factor (f_s) .

[0057] In some example embodiments, a fixed set of combinations of small frequency shift factors (f_s) and number of small frequency shifts (n) may be specified (e.g., via a configuration provided to the ambient-IoT device (s) ) . The reader may then indicate one combination from the fixed set to the ambient-IoT devices during the random access communications, e.g., paging message. The ambient-IoT device (s) may then use the specified n and f_s in the same manner to determine the small frequency shifts as described above with reference to Fig. 6. An example of these example embodiments is provided with reference to Fig. 7.

[0058] Fig. 7 shows an example table 700 having combinations of small frequency shift factors and number of small frequency shifts according to various example embodiments. The table 700 has three columns, an index column, a small frequency shift factor (f_s) column and a number of small frequency shifts (n) column showing various combinations of f_s and n. For example, the index 0 has a combination of f_s = 100 and n = 4. The other indices have different combinations.

[0059] During configuration, the reader may configure the ambient-IoT device (s) with the table 700 having the various combinations. During the random access procedure, the reader may signal one of the indices of table 700, e.g., the paging message may include an indication of one of the indices. When the ambient-IoT device (s) receive the paging message with the index, the ambient-IoT device (s) may determine the values of f_s and n and determine the small frequency shifts accordingly, e.g., as shown by way of example in reference to Fig. 6.

[0060] The table 700 is only an example and such a table may have different f_s and n combinations and may have any number of indices, including more or less than the four (4) shown in Fig. 7. In addition, while the example of table 700 is described with reference to use with a random access occasions, the same table or a similar table may also be used to signal the n and f_s for dedicated resources.

[0061] In some example embodiments, a fixed set of combinations of small frequency shift factors (f_s) , a number of small frequency shifts (n) and a number of time resources may be specified (e.g., via a configuration provided to the ambient-IoT device (s) ) . The reader may then indicate one combination from the fixed set to the ambient-IoT devices during the random access communications, e.g., paging message. The ambient-IoT device (s) may then use the specified n and f_s in the same manner to determine the small frequency shifts as described above with reference to Fig. 6. However, the total resources may then be determined based on the number of small frequency shifts multiplied by the number of time resources. In the above examples, the contention for the random access occasions was split among different frequency resources. In these example embodiments, the contention for the random access occasions are split among different frequency resources and different time resources, thereby further reducing the chance of a collision between ambient-IoT devices when contending for random access occasion resources. An example of these example embodiments is provided with reference to Fig. 8.

[0062] Fig. 8 shows an example table 800 having combinations of small frequency shift factors, number of small frequency shifts and number of time resources according to various example embodiments. The table 800 has four columns, an index column, a small frequency shift factor (f_s) column, a number of small frequency shifts (n) column and a number of time resources column. The index rows show various combinations of f_s, n and number of time resources. For example, the index 0 has a combination of f_s = 100, n = 4 and time resources = 2. The other indices have different combinations.

[0063] During configuration, the reader may configure the ambient-IoT device (s) with the table 800 having the various combinations. During the random access procedure, the reader may signal one of the indices of table 800, e.g., the paging message may include an indication of one of the indices. When the ambient-IoT device (s) receive the paging message with the index, the ambient-IoT device (s) may determine the values of f_s and n and determine the small frequency shifts accordingly, e.g., as shown by way of example in reference to Fig. 6. The ambient-IoT device (s) may also determine that these small frequency shifts are available across multiple time resources, e.g., the determined number of small frequency shifts are available at each of the time resources.

[0064] In these example embodiments, since multiple time resources may be used, the ambient-IoT device (s) may determine the timing gap between the time resources. In one option, the timing gap may be a fixed gap or a specified time range, e.g., a fixed time (or range of time) after receiving the R2D communication, e.g., paging message. This fixed gap or specified time range may be defined in standards (e.g., 3GPP Technical Specifications) or signaled to the ambient-IoT device (s) during configuration. In another option, a value of the timing gap may be indicated (e.g., as another entry in the table, in the paging message, etc. ) and applied between each of the time resources.

[0065] The table 800 is only an example and such a table may have different f_s, n and time resource combinations and may have any number of indices, including more or less than the four (4) shown in Fig. 8. In addition, while the example of table 800 is described with reference to use with a random access occasions, the same table or a similar table may also be used to signal the n, f_s and time resources for dedicated resources.

[0066] The following example embodiments may apply to dedicated communications between the reader and an ambient-IoT device. In some example embodiments, the reader may signal a single small frequency shift factor (f_s) for the ambient-IoT device to determine the frequency for a D2R response relative to the frequency of the carrier wave of the R2D communication. The single f_s may be signaled in the R2D control information of the R2D communication.

[0067] One possibility in these example embodiments is that no small frequency shift factor is to be applied, e.g., the backscattering is at the same frequency as the carrier frequency. There may be various options to handle the case of no frequency shift. In one option, the R2D control information of the R2D communication does not include the single f_s. This signals the ambient-IoT device that no frequency shift is to be applied. In another option, the single f_s in the R2D control information is indicated as having a value of 1. This also signals the ambient-IoT device that no frequency shift is to be applied.

[0068] In some example embodiments, the reader may signal a single small frequency shift factor (f_s) for the ambient-IoT device to determine the frequency for a D2R response relative to the frequency of the carrier wave of the R2D communication and also a corresponding repetition factor. The single f_s and repetition factor may be signaled in the R2D control information of the R2D communication.

[0069] In one option, the signaling comprises a single value of the small frequency shift factor (f_s) and a single value of the repetition factor. The ambient-IoT device may then apply the same frequency shift for each repetition instance, where the repetition is in time domain. An example of this option is shown with reference to Fig. 9A.

[0070] Fig. 9A shows a time / frequency diagram 900 showing a D2R communication that is frequency shifted and transmitted with repetition according to various example embodiments. As described above, in this option, the ambient-IoT device is signaled with a single value of the small frequency shift factor (f_s) and a single value of the repetition factor in the R2D communication 905. The R2D communication 905 is received at a carrier frequency. The ambient-IoT device may determine the small frequency shift 901 for the D2R communications based on the f_s and the carrier frequency. In this example, the repetition factor = 4. Thus, the ambient-IoT device may transmit four (4) D2R communications 910-916 at the frequency that is offset from the carrier frequency.

[0071] In another option, multiple values of the small frequency shift factor (f_s) may be signaled corresponding to each repetition occasion. In this case, a fully flexible allocation is provided, where for each repetition instance, the device receives a specific small frequency shift. An example of this option is shown with reference to Fig. 9B.

[0072] Fig. 9B shows a time / frequency diagram 920 showing D2R communications that are frequency shifted and transmitted with repetition where each repetition is frequency shifted by a unique value according to various example embodiments. As described above, in this option, the ambient-IoT device is signaled with multiple values of the small frequency shift factor (f_s) and a corresponding repetition occasion to which each value is to be applied. This information is provided in the R2D communication 925 that is received at a carrier frequency. The ambient-IoT device may determine the small frequency shift 921-924 for the D2R communications based on the f_s corresponding to each repetition and the carrier frequency. In this example, the repetition factor = 4. Thus, the ambient-IoT device may determine the frequency shift 921 for the first repetition and transmit the first repetition 930 of the D2R communication at that frequency. The ambient-IoT device may similarly determine the frequency shifts 922-924 for the second through fourth repetitions 932-936, respectively and transmit the D2R communications at those determined frequencies.

[0073] In a further option, two values of the small frequency shift factor (f_s) may be signaled corresponding to frequency hopping between two adjacent repetition occasions. In this case, the same two values of small frequency shift factor may be signaled and then may be repeated for every pair of repetition occasions. An example of this option is shown with reference to Fig. 9C.

[0074] Fig. 9C shows a time / frequency diagram 940 showing D2R communications that are frequency shifted and transmitted with repetition using a frequency hopping pattern according to various example embodiments. As described above, in this option, two values of the small frequency shift factor (f_s) may be signaled corresponding to frequency hopping between two adjacent repetition occasions. This information is provided in the R2D communication 945 that is received at a carrier frequency. The ambient-IoT device may determine the small frequency shift for the D2R communications based on the two f_s values and the carrier frequency. In this example, the repetition factor = 4. Thus, the ambient-IoT device may determine the frequency shift 941 for the first repetition using the first f_s value and transmit the first repetition 950 of the D2R communication at that frequency. The ambient-IoT device may then determine the frequency shift 942 for the second repetition using the second f_s value and transmit the second repetition 952 of the D2R communication at that frequency. The, the ambient-IoT device may then repeat the pattern for the remaining repetitions by using the first frequency shift 941 for the third repetition 954 and the second frequency shift 942 for the fourth repetition 956.

[0075] In these example embodiments, in one option, separate fields may be used to indicate the repetition factor and small frequency shift factor. In another option, a joint indication is provided, for example, a table may be configured with combinations of the repetition factor and small frequency shift factor. The reader may include an index value from the table in the R2D communication for the ambient-IoT device to determine the repetition factor and small frequency shift factor for the D2R communication.

[0076] In some example embodiments, the reader may signal a single small frequency shift factor (f_s) for the ambient-IoT device to determine the frequency for a D2R response relative to the frequency of the carrier wave of the R2D communication and also a corresponding repetition factor wherein the repetition occasions are spread across time and frequency. In the above examples, the repetitions were spread across time. In these example embodiments, the repetitions may be spread across time and frequency. The single f_s and repetition factor may be signaled in the R2D control information of the R2D communication. An example of these example embodiments is shown with reference to Fig. 10.

[0077] Fig. 10 shows a time / frequency diagram 1000 showing D2R communications that are frequency shifted and transmitted with repetition in time and frequency according to various example embodiments. In this example, the R2D communication 1005 may include two (2) frequency shift factors (f_s) and two (2) repetition factors resulting in four (4) repetition occasions. The ambient-IoT device may then determine the repetition occasions as follows: the first repetition occasion 1010 of the D2R communication may be on the first time resource with the first frequency shift factor 1015; the second repetition occasion 1020 may be on the first time resource with the second frequency shift factor 1025; the third repetition occasion 1030 may be on the second time resource with first frequency shift factor 1015; and the fourth repetition occasion 1040 may be on the second time resource with second frequency shift factor 1025.

[0078] In these example embodiments, in one option, separate fields may be used to indicate the repetition factor (in time and frequency) and small frequency shift factor. In another option, a joint indication is provided, for example, a table may be configured with combinations of the repetition factor (in time and frequency) and small frequency shift factor. The reader may include an index value from the table in the R2D communication for the ambient-IoT device to determine the repetition factor (in time and frequency) and small frequency shift factor for the D2R communication.

[0079] In one implementation, if the ambient-IoT device support both repetition types, e.g., the ambient-IoT device supports both repetition only in time resources or in frequency-time resources, then the ambient-IoT device may be signaled with a repetition type.

[0080] Fig. 11 shows an example method 1100 for determining small frequency shifts for D2R communications according to various example embodiments. The method 1100 is described from the perspective of an ambient-IoT device. As described above, the small frequency shifts refer to frequency shift from a carrier frequency of an R2D communication from which the D2R communications are generated.

[0081] In 1110, the ambient-IoT device receives configuration information related to small frequency shifts for D2R communications. Various examples of configuration information have been provided above, including, but not limited to the tables 600 and 700.

[0082] In 1120, the ambient-IoT device receives a R2D communication from which the backscattered D2R communication is to be generated. The R2D communication may be a random access communication (e.g., a paging message or any other message associated with a random access procedure) or a dedicated communication meant for a particular ambient-IoT device, e.g., a data communication. The R2D communication may include R2D control information that includes information related to determining small frequency shifts for D2R communications in response to the R2D communication. Again, numerous examples of small frequency shift related information that may be included in the R2D control information were provided above. This information may include, but is not limited to, a small frequency shift factor, a number of small frequency shifts, an index of a joint indication, repetition information, etc.

[0083] In 1130, the ambient-IoT device determines small frequency shift (s) based on the configuration information and / or the R2D control information. In 1140, the ambient-IoT device transmits backscatter D2R communications using the calculated small frequency shifts.Examples

[0084] In a first example, a method comprising receiving a reader to device (R2D) communication, determining, based at least on information included in the R2D communication, a frequency shift to be applied to a device to reader (D2R) communication in response to the R2D communication, wherein the frequency shift is applied to a carrier frequency to determine a D2R frequency resource and generating, for transmission to the reader using the D2R frequency resource, a D2R communication in response to the R2D communication.

[0085] In a second example, the method of the first example, wherein the R2D communication is a random access message intended for multiple ambient-Internet of Things (ambient-IoT) devices.

[0086] In a third example, the method of the second example, wherein the information included in the R2D communication includes a shift factor (f_s) and a number of frequency shifts (n) .

[0087] In a fourth example, the method of the third example, wherein the frequency shift comprises a plurality of frequency shifts determined based on the f_s, the n and the carrier frequency, wherein the D2R frequency resource comprises a plurality of D2R frequency resources, and wherein the D2R communication is transmitted on one of the plurality of D2R frequency resources.

[0088] In a fifth example, the method of the fourth example, wherein there is a guard band between each of the D2R frequency resources, wherein the guard band is an integer multiple of the shift factor.

[0089] In a sixth example, the method of the second example, wherein the information included in R2D communication further comprises frequency shift configuration information.

[0090] In a seventh example, the method of the sixth example, wherein the frequency shift configuration information comprises one or more combinations of a shift factor (f_s) and a number of frequency shifts (n) .

[0091] In an eighth example, the method of the seventh example, wherein the information included in the R2D communication includes an index indicating one of the combinations of the f_s and n, wherein the frequency shift comprises a plurality of frequency shifts determined based on the f_s, the n and the carrier frequency, wherein the D2R frequency resource comprises a plurality of D2R frequency resources, and wherein the D2R communication is transmitted on one of the plurality of D2R frequency resources.

[0092] In a ninth example, the method of the sixth example, wherein the frequency shift configuration information comprises one or more combinations of a shift factor (f_s) , a number of frequency shifts (n) and a number of time resources.

[0093] In a tenth example, the method of the ninth example, wherein the information included in the R2D communication includes an index indicating one of the combinations of the f_s, the n and the number of time resources, wherein the frequency shift comprises a plurality of frequency shifts determined based on the f_s, the n and the carrier frequency, wherein the D2R frequency resource comprises a plurality of D2R frequency resources based on the plurality of frequency shifts and the number of time resources, and wherein the D2R communication is transmitted on one of the plurality of D2R frequency resources.

[0094] In an eleventh example, the method of the ninth example, wherein a location of the time resources is based on a fixed time gap or a time gap range from a time that the R2D communication was received.

[0095] In a twelfth example, the method of the ninth example, wherein a location of the time resources is based on the information included in the R2D communication or the frequency shift configuration information.

[0096] In a thirteenth example, the method of the first example, wherein the R2D communication is a dedicated message intended for one ambient-Internet of Things (ambient-IoT) device.

[0097] In a fourteenth example, the method of the thirteenth example, wherein the information included in the R2D communication includes a shift factor (f_s) , wherein the frequency shift is determined based on the f_s and the carrier frequency.

[0098] In a fifteenth example, the method of the fourteenth example, wherein, when the R2D communication does not include a shift factor (f_s) , the frequency shift is determined to be zero such that the D2R frequency resource is the carrier frequency.

[0099] In a sixteenth example, the method of the fourteenth example, wherein, when the R2D control information comprises a predetermined value of a shift factor (f_s) indicating the frequency shift is determined to be zero such that the D2R frequency resource is the carrier frequency.

[0100] In a seventeenth example, the method of the thirteenth example, wherein the information included in the R2D communication includes a shift factor (f_s) , wherein the frequency shift is determined based on the f_s and the carrier frequency and a repetition factor.

[0101] In an eighteenth example, the method of the seventeenth example, wherein the D2R communication comprises a plurality of D2R communications, wherein each D2R communication is transmitted using the D2R frequency resource using a number of time resources corresponding to the repetition factor.

[0102] In a nineteenth example, the method of the seventeenth example, wherein the f_s comprises a plurality of f_s and the D2R communication comprises a plurality of D2R communications corresponding to the repetition factor, wherein each D2R communication corresponds to one of the plurality of f_s such that each D2R communication corresponds to one of a plurality of D2R frequency resources, wherein each D2R communication is transmitted using the corresponding D2R frequency resource using one of a number of time resources corresponding to the repetition factor.

[0103] In a twentieth example, the method of the seventeenth example, wherein the f_s comprises a two f_s and the D2R communication comprises a plurality of D2R communications corresponding to the repetition factor, wherein a first D2R communication uses a first time resource and a first D2R frequency resource determined based on a first f_s and a second D2R communication uses a second time resource that is adjacent in time to the first time resource and a second D2R frequency resource determined based on a second f_s.

[0104] In a twenty first example, the method of the twentieth example, wherein subsequent D2R communications use the first D2R frequency resource and the second D2R frequency resource in a frequency hopping pattern.

[0105] In a twenty second example, the method of the thirteenth example, wherein the information included in the R2D control information includes a shift factor (f_s) , wherein the frequency shift is determined based on the f_s and the carrier frequency and repetition factor, wherein the repetition factor corresponds to repetitions in time and frequency.

[0106] In a twenty third example, the method of the twenty second example, wherein the f_s comprises a plurality of f_s, the D2R communications comprise a plurality of D2R communications corresponding to the plurality of f_s and the repetition factor, wherein the plurality of D2R communications are transmitted on each time resource corresponding to the repetition factor and D2R frequencies in each of the time resources corresponding to each of the plurality of f_s.

[0107] In a twenty fourth example, a processor configured to perform any of the methods of the first through twenty third examples.

[0108] In a twenty fifth example, an ambient Internet of Things (ambient-IoT) device configured to perform any of the methods of the first through twenty third examples.

[0109] Those skilled in the art will understand that the above-described example embodiments may be implemented in any suitable software or hardware configuration or combination thereof. An example hardware platform for implementing the example embodiments may include, for example, an Intel x86 based platform with compatible operating system, a Windows OS, a Mac platform and MAC OS, a mobile device having an operating system such as iOS, Android, etc. The example embodiments of the above described method may be embodied as a program containing lines of code stored on a non-transitory computer readable storage medium that, when compiled, may be executed on a processor or microprocessor.

[0110] Although this application described various embodiments each having different features in various combinations, those skilled in the art will understand that any of the features of one embodiment may be combined with the features of the other embodiments in any manner not specifically disclaimed or which is not functionally or logically inconsistent with the operation of the device or the stated functions of the disclosed embodiments.

[0111] It is well understood that the use of personally identifiable information should follow privacy policies and practices that are generally recognized as meeting or exceeding industry or governmental requirements for maintaining the privacy of users. In particular, personally identifiable information data should be managed and handled so as to minimize risks of unintentional or unauthorized access or use, and the nature of authorized use should be clearly indicated to users.

[0112] It will be apparent to those skilled in the art that various modifications may be made in the present disclosure, without departing from the spirit or the scope of the disclosure. Thus, it is intended that the present disclosure cover modifications and variations of this disclosure provided they come within the scope of the appended claims and their equivalent.

Claims

1.An apparatus comprising processing circuitry configured to:receive a reader to device (R2D) communication;determine, based at least on information included in the R2D communication, a frequency shift to be applied to a device to reader (D2R) communication in response to the R2D communication, wherein the frequency shift is applied to a carrier frequency to determine a D2R frequency resource; andgenerate, for transmission to the reader using the D2R frequency resource, a D2R communication in response to the R2D communication.2.The apparatus of claim 1, wherein the R2D communication is a random access message intended for multiple ambient-Internet of Things (ambient-IoT) devices.3.The apparatus of claim 2, wherein the information included in the R2D communication includes a shift factor (f_s) and a number of frequency shifts (n) .4.The apparatus of claim 3, wherein the frequency shift comprises a plurality of frequency shifts determined based on the f_s, the n and the carrier frequency, wherein the D2R frequency resource comprises a plurality of D2R frequency resources, and wherein the D2R communication is transmitted on one of the plurality of D2R frequency resources.5.The apparatus of claim 2, wherein the information included in R2D communication further comprises frequency shift configuration information.6.The apparatus of claim 5, wherein the frequency shift configuration information comprises one or more combinations of a shift factor (f_s) and a number of frequency shifts (n) .7.The apparatus of claim 6, wherein the information included in the R2D communication includes an index indicating one of the combinations of the f_s and n, wherein the frequency shift comprises a plurality of frequency shifts determined based on the f_s, the n and the carrier frequency, wherein the D2R frequency resource comprises a plurality of D2R frequency resources, and wherein the D2R communication is transmitted on one of the plurality of D2R frequency resources.8.The apparatus of claim 5, wherein the frequency shift configuration information comprises one or more combinations of a shift factor (f_s) , a number of frequency shifts (n) and a number of time resources.9.The apparatus of claim 8, wherein the information included in the R2D communication includes an index indicating one of the combinations of the f_s, the n and the number of time resources, wherein the frequency shift comprises a plurality of frequency shifts determined based on the f_s, the n and the carrier frequency, wherein the D2R frequency resource comprises a plurality of D2R frequency resources based on the plurality of frequency shifts and the number of time resources, and wherein the D2R communication is transmitted on one of the plurality of D2R frequency resources.10.The apparatus of claim 8, wherein a location of the time resources is based on a fixed time gap or a time gap range from a time that the R2D communication was received.11.The apparatus of claim 8, wherein a location of the time resources is based on the information included in the R2D communication or the frequency shift configuration information.12.The apparatus of claim 1, wherein the R2D communication is a dedicated message intended for one ambient-Internet of Things (ambient-IoT) device.13.The apparatus of claim 12, wherein the information included in the R2D communication includes a shift factor (f_s) , wherein the frequency shift is determined based on the f_s and the carrier frequency.14.The apparatus of claim 13, wherein, when the R2D communication does not include a shift factor (f_s) , the frequency shift is determined to be zero such that the D2R frequency resource is the carrier frequency.15.The apparatus of claim 13, wherein, when the R2D control information comprises a predetermined value of a shift factor (f_s) indicating the frequency shift is determined to be zero such that the D2R frequency resource is the carrier frequency.16.The apparatus of claim 12, wherein the information included in the R2D communication includes a shift factor (f_s) , wherein the frequency shift is determined based on the f_s and the carrier frequency and a repetition factor.17.The apparatus of claim 16, wherein the D2R communication comprises a plurality of D2R communications, wherein each D2R communication is transmitted using the D2R frequency resource using a number of time resources corresponding to the repetition factor.18.The apparatus of claim 16, wherein the f_s comprises a plurality of f_s and the D2R communication comprises a plurality of D2R communications corresponding to the repetition factor, wherein each D2R communication corresponds to one of the plurality of f_s such that each D2R communication corresponds to one of a plurality of D2R frequency resources, wherein each D2R communication is transmitted using the corresponding D2R frequency resource using one of a number of time resources corresponding to the repetition factor.19.The apparatus of claim 18, wherein the f_s comprises a two f_s and the D2R communication comprises a plurality of D2R communications corresponding to the repetition factor, wherein a first D2R communication uses a first time resource and a first D2R frequency resource determined based on a first f_s and a second D2R communication uses a second time resource that is adjacent in time to the first time resource and a second D2R frequency resource determined based on a second f_s.20.The apparatus of claim 12, wherein the information included in the R2D control information includes a shift factor (f_s) , wherein the frequency shift is determined based on the f_s and the carrier frequency and repetition factor, wherein the repetition factor corresponds to repetitions in time and frequency.

Images