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CN111867120A - 数据传输的方法、基站及终端 - Google Patents

数据传输的方法、基站及终端 Download PDF

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CN111867120A
CN111867120A CN202010550911.7A CN202010550911A CN111867120A CN 111867120 A CN111867120 A CN 111867120A CN 202010550911 A CN202010550911 A CN 202010550911A CN 111867120 A CN111867120 A CN 111867120A
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Samsung Electronics Co Ltd
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Beijing Samsung Telecommunications Technology Research Co Ltd
Samsung Electronics Co Ltd
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Abstract

本申请提供了一种数据传输方法，包括：获取配置信息，所述配置信息指示随机接入前导和对应的载荷数据块的传输资源；在对应的传输资源上发送随机接入前导和载荷数据块，并使用支持非同步传输的调制方式调制所述载荷数据块；接收反馈信息，所述反馈信息至少包括载荷数据块是否被成功接收的指示。本申请还提供了一种适用于基站侧的空间复用数据接收方法，以及一种终端和一种基站。应用本申请能够提升未来通信系统中大量物联网设备的长周期，零星小数据包的传输效率。

Description

数据传输的方法、基站及终端
本申请是申请日为2014年7月28日、申请号为201410363507.3、发明名称为“数据传输的方法、基站及终端”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本申请涉及无线通信技术领域，尤其涉及数据传输的方法、基站及终端。
背景技术
随着无线通信技术的发展，越来越多的应用技术被开发出来。这些应用技术利用无线通信设施，针对各种场景，为人类生活和工作提供了全新的信息交互方式。然而，这些快速涌现的应用方式也反过来向无线通信技术提出了前所未有的挑战。在众多挑战之中，快速兴起的物联网服务正成为无线通信研究的热点。为了提供一个人能够与自然界、机器甚至机器与机器无缝联接的网络，无线通信技术必须采用新型的解决方案以应对可能的需求。
物联网首先意味着接入设备将从人扩展到客观事物，这就决定了未来接入设备的数量会大幅度增加。预计到2020年，通过无线联接的设备数量将是现在的100倍。另外一方面，大多数的物联网应用，如远程抄表、环境监测、工业控制等设备都局限于有限的应用场景，因此这些设备产生的数据量较小，周期较长。总结来说，从通信网络的角度来说，物联网的需求就是如何高效的支持大量设备的长周期，零星发送的小数据包。
在第三代移动通信合作伙伴项目(3rd Generation Partnership Project，3GPP)制定的Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA)协议对应的长期演进(Long Term Evolution，简称为LTE)系统中，移动终端上行传输采用SC-FDMA调制方式。为了避免多用户干扰，多个用户的上行传输采用同步传输方式。也就是，多个用户的上行信号到达基站的时间是严格对准的。为了达到这种上行同步传输，LTE系统采用了上行定时提前的方式。基站利用下行控制信令告知移动终端上行信号发送相对下行信号接收时间的提前量。在基站获得一个移动终端最初的定时提前量前，一般认为这个移动终端是处于失步状态。失步状态下的移动终端不允许发送上行数据以避免可能的干扰。基站获得一个移动终端最初的定时提前量的过程被称之为上行同步过程。LTE的上行同步采用随机接入过程的方式：在竞争模式下，由终端发送随机选择的PRACH前导(preamble,也可称为签名，Signature)开始，基站检测到前导信号并估计上行接收时间，并根据估计的上行接收时间计算定时提前值。如图1所示，在随机接入前导发送之后，随机接入过程要完成后续三个步骤以完成整个随机接入过程：
步骤1：终端向基站发送随机接入前导；
步骤2：基站向终端返回随机接入响应；
步骤3：终端向基站发送消息3；
步骤4：基站向终端发送竞争解决消息。
其中，LTE系统中随机接入信道(PRACH)前导的结构如图2所示。一个前导(preamble)由循环前缀(CP)和序列(Sequence)两部分组成，不同的前导格式(preambleformat)的CP和/或Sequence长度不同。目前LTE系统TDD模式和FDD模式都支持的preambleformat种类如表1所示。
表1前导格式
Figure BDA0002542480490000021
在频域，上述各种PRACH都占6个物理资源块(Physical Resource Block，简称为PRB)，每个PRB包含12个子载波，每个子载波的带宽为15kHz。LTE FDD和TDD系统的随机接入配置分别如表2和表3所示：
表2 LTE FDD系统随机接入配置
Figure BDA0002542480490000031
表3 LTE TDD系统随机接入配置
Figure BDA0002542480490000041
其中，步骤2中所示随机接入响应包含定时提前信息，终端根据此定时提前信息发送步骤3中的消息3。图1是LTE随机接入过程的示意图。在LTE标准中，移动终端如果转入IDLE状态或长期没有收到定时提前信令，将进入失步状态。如果失步状态的终端发现有上行数据需要传输，就要完成一整套随机接入过程以进入上行同步状态。如前所述，物联网终端的数据特性是小数据，长周期零星传输以及大量接入设备。长周期意味着终端在发送一次数据传输后，将进入休眠状态以节约能量消耗。这也就意味着终端将失去上行同步，下一次的数据传输将必须再次完成随机接入过程。在小数据和大量接入设备的场景下，这种频繁的随机接入过程变得非常低效。这种低效表现在大量的开销被用于完成随机接入过程，同时每次开销所带来的数据传输又极其少。
发明内容
本发明旨在解决上述问题，提供一种传输小数据的方法、终端和基站，以提升未来通信系统中大量物联网设备的长周期，零星小数据包(Sporadic Access)的传输效率。
本申请提供了一种数据传输方法，包括：
获取配置信息，所述配置信息指示随机接入前导和对应的载荷数据块的传输资源；
在对应的传输资源上发送随机接入前导和载荷数据块，并使用支持非同步传输的调制方式调制所述载荷数据块；
接收反馈信息，所述反馈信息至少包括载荷数据块是否被成功接收的指示。
较佳地，所述指示随机接入前导和对应的载荷数据块的传输资源包括指示以下信息：发送随机接入前导的资源位置、以及随机接入前导和载荷数据块资源之间的映射关系；
所述映射关系指示以下关系中的至少一种：随机接入前导对应的载荷数据块资源的位置和大小、对应的载荷数据块的调制编码方式MCS、对应的载荷数据块的滤波器或滤波器组参数、对应的载荷数据块的解调参考信号RS。
较佳地，所述映射关系进一步包括：两个或两个以上的随机接入前导对应相同的载荷数据块资源，其中每一个随机接入前导所对应的载荷数据块的解调参考信号相互之间正交或准正交。
较佳地，所述解调参考信号是对应的随机接入前导本身，所述两个或两个以上的随机接入前导相互正交或准正交。
较佳地，所述解调参考信号是所述映射关系指示的与随机接入前导对应的正交或准正交参考信号；
在对应的传输资源上发送随机接入前导和载荷数据块时，进一步包括：在对应的载荷数据块资源上发送所述映射关系指示的对应于所述随机接入前导的正交或准正交参考信号。
较佳地，所述载荷数据块的发送时间根据所述前导的发送时间计算得出：前导的发送时间为时刻N，则载荷数据块发送时间为时刻N+k，其中，k≥0。
较佳地，该方法进一步包括：使用循环冗余校验扰码发送所述载荷数据块，所述循环冗余校验扰码根据所述随机接入前导所占资源和前导编号计算得出。
较佳地，该方法进一步包括：获取所述随机接入前导和载荷数据块资源的分组和映射关系，所述分组和映射关系包括：
随机接入前导和载荷数据块资源分别被分组为一个正常集合和一个或者多个特定集合；
每一个随机接入前导的特定集合分别对应于一种特定的场景或事件，并分别对应于一个适用于所述特定场景或事件的载荷数据块资源的特定集合。
较佳地，所述特定场景或事件包括但不限于高速场景、路损过大触发的事件、信道时延较大的场景、数据发送失败过多触发的事件、大数据块事件。
较佳地，在所述载荷数据块资源的特定集合内的载荷数据块资源上，使用特定的调制方法和/或滤波器参数发送载荷数据块，包括但不限于：使用更高的重复系数实现基于滤波器或滤波器组的单载波或多载波调制；
使用更适用于高多普勒频移的成型滤波器系数；
使用相邻子载波不重叠的基于滤波器或滤波器组的多载波调制；
使用低阶调制编码方式；
使用低阶的多用户空间复用。
较佳地，在对应的传输资源上发送随机接入前导和载荷数据块之前，进一步包括：根据获取的随机接入前导和载荷数据块资源的分组和映射关系，通过预定义的规则选择相应的随机接入前导集合中的一个随机接入前导；
所述在对应的传输资源上发送随机接入前导和载荷数据块包括：在对应的发送随机接入前导的资源位置上发送随机接入前导后，根据所述分组和映射关系在对应的载荷数据块资源上，用所述分组和映射关系确定的调制编码方式以及滤波器参数传输所述载荷数据块。
较佳地，所述预定义的规则包括但不限于：根据预先设定的路损门限、数据发送失败次数门限、多普勒频移或移动速度门限、数据块大小和功率门限。
较佳地，所述载荷数据块包括有效数据和用户标识。
较佳地，所述载荷数据块中进一步包括缓存状态信息。
较佳地，所述接收反馈信息包括：从控制信道或数据信道接收反馈信息，所述反馈信息包含一个或多个用户标识，用于指示一个或多个用户的载荷数据块是否被成功接收。
较佳地，可以进一步包括：根据检测到的反馈信息，重新发送随机接入前导和载荷数据块。
较佳地，所述反馈信息进一步携带控制信息，所述控制信息包括网络分配的用户标识、上行传输资源、定时提前信息以及回退指示信息；
该方法进一步包括：根据检测到的反馈信息，进行回退传输模式，其中，回退传输模式使用非基于滤波器或滤波器组的调制方式，回退传输模式使用反馈信息中指示的上行传输资源传输载荷数据块。
较佳地，可以进一步包括：根据指示的定时提前信息计算回退传输模式时上行发送的时间，通过回退传输模式发送载荷数据块或随机接入过程相关数据。
较佳地，可以进一步包括：当检测到反馈信息，且反馈信息中没有自身的标识时，按照预定义规则进行随机接入前导重选，并按照重选的随机接入前导确定对应的载荷数据块的传输资源，发送重选的随机接入前导，并在对应的载荷数据块的传输资源上发送载荷数据块，其中，对发送功率进行提升或保持不变。
较佳地，该方法进一步包括：使用循环冗余校验检测所述反馈信息，所述循环冗余校验的扰码根据所述随机接入前导所占资源计算得出，或根据所述随机接入前导所占资源和前导编号计算得出。
较佳地，所述接收反馈信息进一步包括：在固定的时间窗内检测所述反馈信息，时间窗的起始时间根据随机接入前导或载荷数据块的发送时间计算得出；
如果时间窗内没有成功检测到所述反馈信息，判定随机接入前导和载荷数据块均没有成功接收，重新发送随机接入前导和载荷数据块。
较佳地，所述重新发送随机接入前导和载荷数据块包括：按照预定义规则进行随机接入前导重选，并按照重选的随机接入前导确定对应的载荷数据块的传输资源，发送重选的随机接入前导，并在对应的载荷数据块的传输资源上发送载荷数据块，其中，对发送功率进行提升或保持不变。
较佳地，所述支持非同步传输的调制方式包括：基于滤波器的单载波或多载波调制方式，以及基于滤波器组的多载波调制方式，具体包括以下任意一种或多种：FBMC、OFDM-OQAM、Filter-OFDM、GFDM、SC-FBMC，所述支持非同步传输的调制方式不需要严格的上行同步。
较佳地，所述非基于滤波器或滤波器组的调制方式包括但不限于以下任意一种或多种：OFDM、SC-FDMA、CDMA。
较佳地，该方法进一步包括：根据本地数据类型动态选择数据传输模式，所述本地数据类型包括：缓存内数据量、数据发送时延要求、数据发送可靠性要求，数据发送功率要求中的一个或多个。
较佳地，所述根据本地数据类型动态选择数据传输模式包括：
如果缓存中的待发数据为小数据量和/或零星小突发包，则采用本方法，
否则，进行随机接入，建立连接后进行连接态调度式数据发送。
较佳地，该方法可以进一步包括：获取所述随机接入前导和载荷数据块资源的分组和映射关系，所述分组和映射关系包括：
随机接入前导和载荷数据块资源分别被分组为一个正常集合和一个或者多个特定集合；
每一个随机接入前导的特定集合分别对应于一种特定的场景或事件，并分别对应于一个适用于所述特定场景或事件的载荷数据块资源的特定集合。
本申请还提供了一种终端，该终端包括配置模块、传输模块和反馈接收模块，其中：
所述配置模块，用于获取配置信息，所述配置信息指示随机接入前导和载荷数据块的传输资源；
所述传输模块，用于在对应的传输资源上发送随机接入前导和载荷数据块，所述载荷数据块使用支持非同步传输的调制方式进行调制；
所述反馈接收模块，用于接收反馈信息，所述反馈信息至少包含载荷数据块是否被成功接收的指示。
本申请还提供了一种空间复用数据接收方法，包括：
发送配置信息，并根据配置信息在随机接入前导资源位置上检测随机接入前导；
成功检测到随机接入前导后，用随机接入前导，或者随机接入前导和对应的载荷数据块的传输资源上的解调参考信号，采用多天线接收技术在对应的载荷数据块的传输资源上检测载荷数据块；其中，随机接入前导和载荷数据块资源之间存在预定义的映射关系；
如果成功解码载荷数据块，反馈确认信息ACK给对应的发送端；
如果没有成功解码载荷数据块，反馈不确认信息NACK给对应的发送端。
较佳地，该方法进一步包括：根据配置信息可判断是否有两个或两个以上的随机接入前导映射到相同的载荷数据块资源上；
如果是，用正交或准正交的解调参考信号进行信道估计，区分通过空间复用的方式在同一载荷数据资源上发送的两个或两个以上的随机接入前导所对应的载荷数据块；
接收端使用多天线在载荷数据块资源上进行多用户检测(MU-MIMO)。
较佳地，所述解调参考信号是相互正交或准正交的随机接入前导本身，或者，在载荷数据资源上发送的正交或准正交参考信号。
本申请还提供了一种基站，该基站包括：配置模块、检测模块和反馈模块，其中：
所述配置模块，用于发送配置信息；
所述检测模块，用于根据配置信息在随机接入前导资源位置上检测随机接入前导，成功检测到随机接入前导后，用随机接入前导，或者随机接入前导和对应的载荷数据块资源上的解调参考信号，采用多天线接收技术在对应的载荷数据块资源上检测载荷数据块，其中，随机接入前导和载荷数据块资源之间存在预定义的映射关系；
所述反馈模块，用于在成功解码载荷数据块时，反馈确认信息ACK给对应的发送端，在没有成功解码载荷数据块时，反馈不确认信息NACK给对应的发送端。
本申请提供了一种由用户设备UE执行的数据传输的方法，包括：发送随机接入前导和载荷数据块；以及在时间窗内检测反馈信息，
其中，发送随机接入前导的资源和发送载荷数据块的资源之间存在映射关系；和/或
其中，根据随机接入前导的发送时间，确定载荷数据块的发送时间；和/或，
其中，用于载荷数据块的扰码是根据发送所述随机接入前导的资源和随机接入前导编号得出的；和/或，
其中，所述时间窗的起始时间根据载荷数据块的发送时间得到。
较佳地，该方法进一步包括：获取如下中的至少一种：载荷数据块的调制编码方式MCS、解调参考信号RS、载荷数据块资源的位置和大小。
较佳地，基于相对于随机接入前导的偏移k，来确定所述载荷数据块的发送时间，其中，k≥0。
较佳地，所述配置信息指示随机接入前导和对应的载荷数据块的传输资源，所述指示随机接入前导和对应的载荷数据块的传输资源包括指示以下信息：发送随机接入前导的资源位置、以及随机接入前导和载荷数据块资源之间的映射关系；所述映射关系指示以下关系中的至少一种：随机接入前导对应的载荷数据块资源的位置和大小、对应的载荷数据块的调制编码方式MCS、对应的载荷数据块的滤波器或滤波器组参数、对应的载荷数据块的解调参考信号RS。
较佳地，N个随机接入前导对应相同的载荷数据块资源，N大于或等于1。
较佳地，所述解调参考信号是对应的随机接入前导本身，所述两个或两个以上的随机接入前导相互正交或准正交。
较佳地，所述解调参考信号是所述映射关系指示的与随机接入前导对应的正交或准正交参考信号；在对应的传输资源上发送随机接入前导和载荷数据块时，进一步包括：在对应的载荷数据块资源上发送所述映射关系指示的对应于所述随机接入前导的正交或准正交参考信号。
较佳地，随机接入前导的发送时间为时刻N，则载荷数据块的发送时间为时刻N+k，其中，k≥0。
较佳地，所述反馈信息的扰码根据所述随机接入前导所占资源计算得出，或根据所述随机接入前导所占资源和前导编号计算得出。
较佳地，随机接入前导和载荷数据块资源分别被分组为一个正常集合和一个或者多个特定集合；每一个随机接入前导的特定集合分别对应于一种特定的场景或事件，并分别对应于一个适用于所述特定场景或事件的载荷数据块资源的特定集合。
较佳地，所述特定场景或事件包括如下中的至少一种：高速场景、路损过大触发的事件、信道时延较大的场景、数据发送失败过多触发的事件、大数据块事件。
较佳地，在所述载荷数据块资源的特定集合内的载荷数据块资源上，使用特定的调制方法和/或滤波器参数发送载荷数据块，包括如下中的至少一种：使用更高的重复系数实现基于滤波器或滤波器组的单载波或多载波调制；使用更适用于高多普勒频移的成型滤波器系数；使用相邻子载波不重叠的基于滤波器或滤波器组的多载波调制；使用低阶调制编码方式；使用低阶的多用户空间复用。
较佳地，在对应的传输资源上发送随机接入前导和载荷数据块之前，进一步包括：根据获取的随机接入前导和载荷数据块资源的分组和映射关系，通过预定义的规则选择相应的随机接入前导集合中的一个随机接入前导；所述在对应的传输资源上发送随机接入前导和载荷数据块包括：在对应的发送随机接入前导的资源位置上发送随机接入前导后，根据所述分组和映射关系在对应的载荷数据块资源上，用所述分组和映射关系确定的调制编码方式以及滤波器参数传输所述载荷数据块。
较佳地，所述预定义的规则包括如下中的至少一种：根据预先设定的路损门限、数据发送失败次数门限、多普勒频移或移动速度门限、数据块大小和功率门限。
较佳地，所述载荷数据块包括有效数据和/或用户标识。
较佳地，所述载荷数据块中进一步包括缓存状态信息。
较佳地，所述接收反馈信息包括：从控制信道或数据信道接收反馈信息，所述反馈信息包含一个或多个用户标识和/或前导序列编号，用于指示一个或多个用户的载荷数据块是否被成功接收。
较佳地，该方法进一步包括：根据检测到的反馈信息，重新发送随机接入前导和载荷数据块。
较佳地，所述反馈信息进一步携带如下中的至少一种:网络分配的用户标识、上行传输资源、定时提前信息以及回退指示信息；该方法进一步包括：根据检测到的反馈信息，进行回退传输模式。
较佳地，该方法进一步包括：根据指示的定时提前信息计算回退传输模式时上行发送的时间，通过回退传输模式发送载荷数据块或随机接入过程相关数据。
较佳地，该方法进一步包括：当检测到反馈信息，且反馈信息中没有自身的标识时，按照预定义规则进行随机接入前导重选，并按照重选的随机接入前导确定对应的载荷数据块的传输资源，发送重选的随机接入前导，并在对应的载荷数据块的传输资源上发送载荷数据块，其中，对发送功率进行提升或保持不变。
较佳地，该方法进一步包括：使用循环冗余校验检测所述反馈信息，所述循环冗余校验的扰码根据所述随机接入前导所占资源计算得出，或根据所述随机接入前导所占资源和前导编号计算得出。
较佳地，所述检测反馈信息进一步包括：如果时间窗内没有成功检测到所述反馈信息，判定随机接入前导和载荷数据块均没有成功接收，重新发送随机接入前导和载荷数据块；所述时间窗为固定的时间窗。
较佳地，所述重新发送随机接入前导和载荷数据块包括：按照预定义规则进行随机接入前导重选，并按照重选的随机接入前导确定对应的载荷数据块的传输资源，发送重选的随机接入前导，并在对应的载荷数据块的传输资源上发送载荷数据块，其中，对发送功率进行提升或保持不变。
较佳地，所述载荷数据块使用支持非同步传输的调制方式调制，包括：基于滤波器的单载波或多载波调制方式，以及基于滤波器组的多载波调制方式，具体包括以下任意一种或多种：FBMC、OFDM-OQAM、Filter-OFDM、GFDM、SC-FBMC，所述支持非同步传输的调制方式不需要严格的上行同步。
较佳地，所述非基于滤波器或滤波器组的调制方式包括以下任意一种或多种：OFDM、SC-FDMA、CDMA。
较佳地，该方法进一步包括：根据本地数据类型动态选择数据传输模式，所述本地数据类型包括：缓存内数据量、数据发送时延要求、数据发送可靠性要求，数据发送功率要求中的一个或多个。
较佳地，所述根据本地数据类型动态选择数据传输模式包括：如果缓存中的待发数据为小数据量和/或零星小突发包，则采用本方法，否则，进行随机接入，建立连接后进行连接态调度式数据发送。
较佳地，该方法进一步包括：获取所述随机接入前导和载荷数据块资源的分组和映射关系，所述分组和映射关系包括：随机接入前导和载荷数据块资源分别被分组为一个正常集合和一个或者多个特定集合；每一个随机接入前导的特定集合分别对应于一种特定的场景或事件，并分别对应于一个适用于所述特定场景或事件的载荷数据块资源的特定集合。
本申请提供了一种由基站执行的数据传输的方法，包括：检测随机接入前导和载荷数据块；以及发送反馈信息，
其中，发送随机接入前导的资源和发送载荷数据块的资源之间存在映射关系；和/或
其中，根据随机接入前导的发送时间，确定载荷数据块的发送时间；和/或，
其中，用于载荷数据块的扰码是根据发送所述随机接入前导的资源和随机接入前导编号得出的；和/或，
其中，所述时间窗的起始时间根据载荷数据块的发送时间得到。
本申请提供了一种终端，包括配置模块、传输模块和反馈接收模块，其中，所述传输模块用于发送随机接入前导和载荷数据块，所述反馈接收模块用于在时间窗内检测反馈信息，
其中，发送随机接入前导的资源和发送载荷数据块的资源之间存在映射关系；和/或
其中，根据随机接入前导的发送时间，确定载荷数据块的发送时间；和/或，
其中，用于载荷数据块的扰码是根据发送所述随机接入前导的资源和随机接入前导编号得出的；和/或，
其中，所述时间窗的起始时间根据载荷数据块的发送时间得到。
本申请提供了一种基站，包括配置模块、检测模块和反馈模块，其中：所述检测模块用于检测随机接入前导和载荷数据块，所述反馈模块用于发送反馈信息，
其中，发送随机接入前导的资源和发送载荷数据块的资源之间存在映射关系；和/或
根据随机接入前导的发送时间，确定载荷数据块的发送时间；和/或，
其中，用于载荷数据块的扰码是根据发送所述随机接入前导的资源和随机接入前导编号得出的；和/或，
其中，所述时间窗的起始时间根据载荷数据块的发送时间得到。
由上述技术方案可见，本申请提供的数据传输方法、终端和基站，通过由配置信息指示随机接入前导和对应的载荷数据块的传输资源，并使用支持非同步传输的调制方式对载荷数据块进行调制，能够通过随机接入前导确定对应的载荷数据块的传输资源，并在该传输资源上进行载荷数据块的传输，从而满足未来通信系统中大量物联网设备的长周期，零星小数据包的传输需求，进而提高了小数据包的传输效率。
附图说明
图1为LTE随机接入过程示意图；
图2为LTE的PRACH前导结构图；
图3为OFDM-OQAM的信号产生流程示意图；
图4为本申请小数据传输方法的示意图；
图5为终端进行数据发送和反馈接收的流程示意图；
图6为本申请实施例一中的一种前导和载荷资源分配示意；
图7为本申请实施例一中的另外一种前导和载荷资源分配示意图；
图8为通过数据信道发送多个反馈的示意图；
图9为使用回退传输发送数据的示意图；
图10为本申请实施例四的示意图；
图11为本发明实施例四的一种前导和载荷资源分配示意图；
图12为本发明实施例五的一种前导和载荷资源分组集合映射示意图；
图13为本发明实施例五的一种前导分组集合选择示意图；
图14为本申请一较佳终端的组成结构示意图；
图15为本申请一较佳基站的组成结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本申请作进一步详细说明。
通过对现有技术的分析可以看出，随机接入过程的一个目的是获得上行定时提前值，这是由上行传输采用的调制方式决定的。在没有严格时间同步情况下发送SC-FDMA信号，多用户的SC-FDMA信号将产生严重的载波间干扰和符号间干扰，从而大大降低接收可靠性。然而如果采用新型的调制方式(或称为调制波形，Waveform)，如基于滤波器或滤波器组技术的调制方式，则可以获得具有更好时频聚焦性的信号波形，例如基于IsotropicOrthogonal Transform Algorithm(IOTA，各向同性正交变换算法)和Extended GaussianFunction(高斯函数)的原型滤波器。当多个用户使用这种调制方式进行异步传输时，产生的载波间干扰和符号间干扰远远小于噪声和信道对接收信号带来的影响。因此这种调制方式可以有效地支持多用户异步传输。根据应用滤波器的方法，这些技术可以分为Filterbank multiple carrier(FBMC)，Orthogonal frequency division multiplexing-Offsetquadrature amplitude modulation(OFDM-OQAM)，Filtered orthogonal frequencydomain multiplexing(Filter-OFDM)和Generalized frequency domain multiplexing(GFDM)等。在本发明中，我们提出一种基于这种滤波器或滤波器组技术的新的未连接状态的数据传输方法，这种新的数据传输方法能够允许终端以较低的时延和较高的频谱效率发送小数据包。
作为传统OFDM的一种改进替代，基于滤波器组的多载波技术越来越受到关注，这里简要说明OFDM-OQAM技术，其传输信号可以用表达式(1)来表示：
Figure BDA0002542480490000151
其中：
am,n是为在第n个符号的第m个子载波上发送的实数信号数值，也就是脉冲幅度调制符号(PAM),am,n为Offset Complex QAM符号的实部或虚部值；
i是虚数符；
M是子载波数；
v0为子载波间隔；
t0为OFDM-OQAM的符号周期；
g是原型滤波器函数，gm,n(t)为调制am,n的原型滤波器函数，gm,n(t)表示
Figure BDA0002542480490000152
基于g函数的滤波器组调制可令OFDM-OQAM的波形在时域具有很好的聚焦性(Accurately localized in the time domain)，使得即使在无循环前缀(Cyclicprefix,CP)的情况下,也能在多径(Multi-paths)情况下很好的抑制符号间干扰(ISI),同时通过原型滤波g函数也能实现频域很好的聚焦特性，从而可以较好的抑制由于多普勒和相位噪声等带来的载波间干扰ICI。图3给出了OFDM-OQAM的信号产生流程示意图。显然可以看出原型滤波函数g的调整对性能是至关重要的。
为提升未来通信系统中大量物联网设备的长周期，零星小数据包(SporadicAccess)发送的效率，本发明提出了一种基于滤波器或滤波器组调制的随机接入和小数据传输方法，如图4所示，该方法包括：
步骤1：获取配置信息，配置信息指示用于发送小数据包的通信资源。
该通信资源包括发送随机接入前导(Preamble)和载荷数据块(Payload)所使用的传输资源。
配置信息同时可以指示以下信息：发送随机接入前导的资源位置、以及随机接入前导和载荷数据块资源之间的映射关系；所述映射关系指示以下关系中的至少一种：随机接入前导对应的载荷数据块资源的位置和大小、对应的载荷数据块的调制编码方式(MCS)、对应的载荷数据块的滤波器或滤波器组参数、对应的载荷数据块的解调参考信号(RS)。
上述映射关系可以进一步包括：两个或两个以上的随机接入前导对应相同的载荷数据块资源，其中每一个随机接入前导所对应的载荷数据块的解调参考信号相互之间正交或准正交。所述解调参考信号可以是对应的随机接入前导本身，所述两个或两个以上的随机接入前导相互正交或准正交；所述解调参考信号也可以是所述映射关系指示的与随机接入前导对应的正交或准正交参考信号；这种情况下，在对应的传输资源上发送随机接入前导和载荷数据块时，需要进一步在对应的载荷数据块资源上发送所述映射关系指示的对应于所述随机接入前导的正交或准正交参考信号。
在上述映射关系的基础上，网络侧可以进一步设置随机接入前导和载荷数据块资源的分组和映射关系，并将该分组和映射关系发送给终端。所述分组和映射关系包括：
随机接入前导和载荷数据块资源分别被分组为一个正常集合和一个或者多个特定集合；
每一个随机接入前导的特定集合分别对应于一种特定的场景或事件，并分别对应于一个适用于所述特定场景或事件的载荷数据块资源的特定集合。
这里，所述特定场景或事件包括但不限于高速场景、路损过大触发的事件、信道时延较大的场景、数据发送失败过多触发的事件、大数据块事件。
在所述载荷数据块资源的特定集合内的载荷数据块资源上，使用特定的调制方法和/或滤波器参数发送载荷数据块，包括但不限于：使用更高的重复系数实现基于滤波器或滤波器组的单载波或多载波调制；
使用更适用于高多普勒频移的成型滤波器系数；
使用相邻子载波不重叠的基于滤波器或滤波器组的多载波调制；
使用低阶调制编码方式；
使用低阶的多用户空间复用。
步骤2：发送随机接入前导和载荷数据。
终端根据需要发送的数据量选取相应的载荷发送参数(包括资源长度和调制编码方式)，并选取相应的随机接入前导。当多个前导或载荷发送参数均满足条件时，终端随机选取前导和相应的载荷发送参数，然后发送相应的信号。此处，随机接入前导和载荷数据块(payload data)的发送时间仅依靠接收信号的时间作为参考，而无需使用来自基站侧的定时提前信息。载荷数据块使用基于滤波器或滤波器组的多载波或单载波调制。这种调制方式可以降低在非严格同步的情况下来自邻频信号的干扰，提高载荷数据的解调成功率。此处，用户的载荷数据块包括用户的有效数据和用户标识。
本步骤中，终端可以使用支持非同步传输的调制方式调制载荷数据块，所述支持非同步传输的调制方式包括：基于滤波器的单载波或多载波调制方式，以及基于滤波器组的多载波调制方式，具体包括以下任意一种或多种：FBMC、OFDM-OQAM、Filter-OFDM、GFDM、SC-FBMC，所述支持非同步传输的调制方式不需要严格的上行同步。
如果终端在步骤1中获取了随机接入前导和载荷数据块资源的分组和映射关系，那么，在本步骤发送随机接入前导和载荷数据之前，终端可以通过预定义的规则选择相应的随机接入前导集合中的一个随机接入前导；并且，本步骤中，在对应的发送随机接入前导的资源位置上发送随机接入前导后，进一步根据所述分组和映射关系在对应的载荷数据块资源上，用所述分组和映射关系确定的调制编码方式以及滤波器参数传输所述载荷数据块。其中，所述预定义的规则包括但不限于：根据预先设定的路损门限、数据发送失败次数门限、多普勒频移或移动速度门限、数据块大小和功率门限。
步骤3：接收反馈信息，以判断载荷数据是否被成功接收。
接收反馈信息时，可以在固定的时间窗内检测所述反馈信息，时间窗的起始时间根据随机接入前导或载荷数据块的发送时间计算得出；如果时间窗内没有成功检测到所述反馈信息，判定随机接入前导和载荷数据块均没有成功接收，重新发送随机接入前导和载荷数据块。
根据反馈信息，终端可以判断出三种情况：
1)终端的随机接入前导和载荷数据均被成功接收。此种情况下，用户成功解调了反馈信息并在反馈信息中发现了ACK反馈和自己的用户标识。此时，终端完成了一次小数据包传输。
2)终端解调了反馈信息并发现NACK反馈，此时用户将无法发现自己的用户标识。此时终端可以在一定时间后重新发送随机接入前导和载荷数据块，或者根据控制信息进入回退传输模式。
在回退传输模式下，用户可以根据控制信息使用非基于滤波器或滤波器组的调制方式进行传输，其中，所述控制信息可以包括网络分配的用户标识、上行传输资源、定时提前信息以及回退指示信息。这种情况下，终端可以按传统的随机接入过程，例如LTE的随机接入过程发送数据。其中，非基于滤波器或滤波器组的调制方式包括但不限于以下任意一种或多种：OFDM、SC-FDMA、CDMA。
在回退传输模式下，终端也可以从对应于回退传输模式的多个参考信号或随机接入前导资源中，随机选择一个参考信号或随机接入前导资源作为解调参考信号发送。
3)终端没有检测到反馈信息，终端将认为随机接入前导和载荷数据均没有被成功接收。终端可以在一定时间后重新发送随机接入前导和载荷数据块。
在需要重新发送随机接入前导和载荷数据块时，终端也可以按照预定义规则进行随机接入前导重选，并按照重选的随机接入前导确定对应的载荷数据块的传输资源，和/或对发送功率进行提升。
图5为具体的终端进行数据发送和反馈接收的流程示意图。
实施例一
为了便于理解本申请，本实施例对前导序列和载荷资源的分配进行具体说明。
图6为本实施例一中的一种前导和载荷资源分配示意图，其中预留的前导资源与载荷资源为同一时间不同频率。其中前导资源占6个PRB，载荷资源为12个PRB。前导资源内共支持12个序列通过正交或准正交的编码复用在一起。载荷资源划分为两块子资源，其中前6个前导序列映射到第一个载荷子资源，后6个前导序列映射到第二个载荷子资源。每个序列对应一种调制编码方式，不同序列对应的调制编码方式可能不同。表4给出了一个这种资源分配示例，其中r为信道编码率。注意表4仅提供了一种简单映射关系。使用相同的准则，该映射关系可以扩展到更多的前导序列、资源位置以及调制编码方式之间的映射。
表4前导序列与载荷资源以及调制编码方式的映射
Figure BDA0002542480490000181
这种资源配置下，终端可以以最短的时间发送前导和载荷数据块。但是在功率受限的情况下，这种资源配置可能会降低前导和载荷数据的接收成功率。图7为另外一种资源分配示意图，其中预留的载荷资源和前导资源使用相同的频率，位于前导资源的k(k≥0)毫秒之后。因此，终端将不需要再同时发送前导和载荷以保障每次发射的功率。同时，如果k足够大(k≥1)，基站可以在检测前导之后再安排时刻k的调度：如没有检测到前导，基站则可以在载荷资源上调度常规的数据传输。反之，基站应避免在载荷资源上调度常规数据以避免碰撞。这种调度方式可以减少预留载荷资源所带来的资源浪费，从而提高频谱的使用效率。
在发送载荷数据时，使用基于滤波器或滤波器组技术的调制方式，例如FBMC，GFDM，OFDM-OQAM，Filtered-OFDM等方式。由于终端尚未获得定时提前信息，前导和载荷数据仅使用下行信号接收时间作为参考。例如t为检测到的下行信号到达时间，则分别在t+n，t+n+k时刻发送前导和载荷数据，其中n为整数。
实施例二
为了便于理解本申请，本实施例对载荷数据发送及反馈方式进行具体说明。
本实施例中，通过实例来说明基站如何检测载荷数据及其反馈机制。当终端选定随机接入前导后，会根据前导所在时频资源和所选前导序列的编号计算得出一个标识，这里，称之为PARNTI(payload-RNTI)，例如，PARNTI可以根据如下公式计算得出：
PARNTI＝1+iid+N×fid+M×N×sid
其中，iid为前导所在时间资源编号，fid为前导所在频率资源编号，sid为前导序列编号，N为预留的时间资源数，M为预留的频率资源数。终端使用PARNTI对载荷数据的循环冗余校验加扰，加扰过程如下：
ck＝(bk+xk)mod2 for k＝0,1,2,…,L-1
其中，xk为PARNTI的信息比特，bk为载荷数据的原始循环冗余校验比特，ck为加扰后的循环冗余校验比特。基站在每一个前导资源处进行前导盲检测，如检测到前导序列，则在相应的载荷资源处按照对应的调制编码方式解调载荷数据。在信道解码后，基站会使用按照相同公式生成的PARNTI进行循环冗余校验。如校验成功，基站则认为某用户的前导和载荷数据都被成功的接收。如校验失败，基站则认为仅收到前导序列。由实施例一可知，多个前导序列可能指向相同的载荷资源，因此当多个用户使用不同的前导序列时，其载荷数据可能发生碰撞，从而导致载荷数据解调失败，或者仅有一个用户的载荷数据解调成功。此时，根据PARNTI，基站可以准确判断哪个前导序列对应的载荷数据被成功解调。
基站根据检测到的前导序列和载荷数据的解调情况，发送反馈信息。反馈信息可以从控制信道发送，例如LTE的PDCCH。此时基站可以使用PARNTI对PDCCH的循环冗余校验加扰。加扰过程如下：
ck＝(bk+xk)mod2 for k＝0,1,2,…,L-1
其中，xk为PARNTI的信息比特，bk为PDCCH的原始循环冗余校验比特，ck为加扰后的循环冗余校验比特。同时，如果载荷数据检测成功，PDCCH携带ACK比特和从载荷数据中检测出的用户标识。反之，PDCCH携带NACK信息。每个终端根据本地计算的PARNTI对检测到的PDCCH进行循环冗余校验。校验成功后，终端读取ACK/NACK信息。如检测到ACK信息，则继续检测用户标识。当用户标识与自己的用户标识一致时，认为载荷数据成功被接收。如用户标识不一致，则认为载荷数据接收失败，同时有可能有其他用户使用了相同的前导序列。如检测到NACK信息，终端则认为基站仅仅检测到了前导但是载荷数据解调失败。
另外一种方法为通过数据信道发送反馈信息。此时PDCCH指示数据信道，例如LTE的PDSCH来发送反馈信息。PDSCH数据携带多个用户的反馈信息。此时PDCCH使用的循环冗余校验掩码不再是PARNTI，而是仅仅根据前导资源计算得出的扰码。例如可以使用如下公式计算得出的RNTI作为扰码：
RNTI＝1+iid+N×fid
因此，在同一前导资源发送了前导的用户都可以检测到该PDCCH，尽管他们可能使用了不同的前导序列。进一步，如果某用户的载荷数据被解调成功，则PDSCH内包含该用户的标识和ACK信息。如果某用户的载荷数据解调失败，则PDSCH内包含该前导序列编号和NACK信息。图8为通过PDSCH发送多个反馈信息的示意图。
实施例三
为了便于理解本申请，本实施例对回退传输方式作进一步具体说明如下：
在本发明中，终端的小数据传输可以完全依赖上述图4描述的方法来完成。回退传输在本发明中作为一种增强模式。
在某些场景中，终端无法使用一次载荷传输完成所需的数据传输，例如缓存中有未发送数据或接收到NACK反馈的数据或者没有检测到反馈信息的数据。一种方法是终端重新发送随机接入前导和载荷数据直到数据发送完成。另外一种方法是使用本发明所述的回退传输。使用回退传输时，基站发送控制信息。控制信息包括必要的定时提前，网络分配的用户标识，传输资源等信息。接收到回退控制信息之后，终端将不再使用基于滤波器或滤波器组的单载波或多载波调制。例如，终端使用LTE上行所使用的SC-FDMA调制进行后续数据发送。由于此时终端已获得定时提前信息，回退传输将变为严格同步的上行传输从而避免了载波间干扰。例如，当终端在载荷信息中添加了缓存状态指示时，基站可以在反馈信息中发送ACK和上行调度资源。终端可以在后续调度资源上完成剩余数据的传输。图9为使用回退传输发送缓存内数据的示意图。再例如，基站可以在反馈信息中发送NACK和网络分配的标识，终端在获知载荷数据接收失败后，按照LTE的随机接入过程，发送消息3并接收消息4，然后完成数据传输。
实施例四
为了便于理解本申请，本实施例对空分复用传输载荷数据块进行详细说明。
图10为本实施例的一种示意图，其中基站(Base Station,BS)装备有多天线，可以支持多天线接收，该基站小区的N个用于突发小数据包发送的随机接入前导为特征序列，复用在同一时频资源上，通过特征序列码分来区分这N个随机接入前导，例如LTE系统中的PRACH preamble采用Zadoff-chu序列，载荷数据块发送采用OFDM-OQAM调制，紧跟着随机接入前导发送。假设为了降低预留给载荷数据块的资源开销或小区资源受限等情况，小区的N个随机接入前导中有多个随机接入前导映射到相同的载荷数据资源上，如图10所示，前导a和前导b都是与图中所示的同一资源块映射。下面具体说明本实施例的数据发送和检测过程：
1、终端用户(UE)获取配置信息，获得小区随机接入前导的配置信息，包括可发送随机接入前导的资源位置、随机接入前导的初始化设置信息(如LTE中的前导格式、前导序列生成参数和目标接收功率等等)，以及用于突发小数据发送的前导码集合(如果前导码是从小区的前导资源池中分出的)，并获取这些随机接入前导和发送对应载荷数据块的资源之间的映射关系，所述映射关系确定以下内容：随机接入前导所对应的传输载荷数据块的资源位置(包括：时域和/或频域)和资源大小、所对应的载荷数据块使用的调制编码方式(MCS)、所对应的载荷数据块所使用的滤波器或滤波器组参数，所对应的载荷数据块的解调参考信号(RS)；该配置信息可通过系统广播消息获取。
2、UE1和UE2有突发小数据包要发送，且没有其它业务需求需要与系统建立同步连接的情况下，那么这两个UE根据预先定义的规则从图中所示的N个随机接入前导中选择一个，最简化的预定义的规则就是随机选择一个。假设UE1随机选择了前导a，UE2随机选择了前导b,由图10中所示，前导a和前导b都是映射着资源块X。
3、UE1和UE2根据获取的随机接入前导和发送对应载荷数据块的资源之间的映射关系，获知应当在资源块X发送载荷数据包，并获知相应的传输配置。当采用图10所示方式1时，UE在资源X上发送OFDM-OQAM调制的载荷数据时可以不发送解调参考信号(Demodulation Reference Symbol,DRS)，因为采用OFDM-OQAM调制，终端不需要上行定时提前，直接根据下行定时来确定发送时间即可；采用图10中所示方式2时，UE在资源X上发送载荷数据的同时还发送由前导确定的解调参考信号，UE1和UE2根据前导a和前导b确定的解调参考信号是相互正交或准正交的。两个信号相互正交是指两个信号的互相关值为0，两个信号准正交是指两个信号的互相关值较小。解调参考信号的正交可以通过在资源块X上频分复用(frequency division multiplexing,FDM)、时分(time division multiplexing,TDM)或码分复用(code division multiplexing,CDM)来实现。终端的载荷数据块中包含终端的用户标识(UE ID)和需要发送的数据包信息。
4、基站根据配置信息在随机接入前导资源位置上检测UE发送的随机接入前导，检测到前导a和前导b后，基站在资源块X上检测用户发送的数据包。根据映射关系，基站知道至少有2个用户在资源块X上发送了载荷数据块，假设前导a和前导b分别只被UE1和UE2选择，没有其它用户选择了这两个前导，那么就意味着前导a和前导b没有冲突。对应于上述方式1，基站将利用前导a和前导b作为解调参考信号，利用多天线接收技术在资源块X上进行多用户多进多出检测(MU-MIMO)，因为系统在配置随机接入前导和载荷数据块的映射关系时，挑选了正交性最好的前导映射到资源块X上(例如，LTE的前导序列设计，选择同一根序列下的循环移位间隔较大的前导序列，因为其正交性好)，那么利用解调参考信号的正交性，基站利用多天线可以检测到多个用户的载荷数据，这就是MU-MIMO的操作；对应于上述方式2，由于UE1和UE2选择了不同的前导a和前导b，根据预先定义的前导和解调参考型号的对应关系，UE可以隐含获取并发送正交的解调参考型号，那么基站除了利用前导作为解调参考信号外，还可以利用终端插入在资源块X上的正交解调参考信号来进行MU-MIMO检测，从而检测到多个用户的载荷数据包。
5、基站解码载荷数据块，读取用户标识，完成数据接收，反馈确认信息ACK给UE；在图10所示的例中，基站很大概率可以成功检测到UE1和UE2的数据包，然后通过反馈信息把两个UE的确认消息发送。
显然，这样的方式可以极大地降低所需预留的载荷数据块资源。假设系统有N个前导，一般来说，需要预留N个载荷数据资源，采用本实施例的方式，如果部分采用多用户的MU-MIMO操作，那么只需要预留M个载荷数据资源,M<N，如图11所示。随着基站的天线数增加，可以配置更高阶的MU-MIMO，那么可以进一步降低载荷数据资源。当然这个需要跟检测性能要求进行折中考虑。
实施例五
为了便于理解本申请，本实施例对随机接入前导和载荷数据块资源分组映射以及相应的分组选择进行详细说明。
图12为本实施例的一种随机接入前导和载荷数据块资源分组映射的示意图，其中N个随机接入前导分成了4组前导分组集合{a、b、c、d}，这4组集合分别映射对应着4组载荷资源集{A、B、C、D}，用于4种不同的情况。如图12所示：
载荷资源集A为复用阶数为2的低阶空分复用载荷资源集，也就是前导分组集合a中每2个前导与载荷资源集合A中的一个载荷资源块映射；
载荷资源集合B是适用于高速移动场景的载荷资源集，因为高速移动情况下的多普勒频移对检测有很大的影响，所以针对前导分组集合a中的前导要做特殊处理，如LTE中的高速移动小区对前导序列有做限制，通过限制使用会在多普勒频移产生的镜像区的前导序列来避免前导检测虚警率高，同时针对载荷资源集合B中的载荷资源发送也需要调整滤波器参数来更好的对抗多普勒的影响；
载荷资源集C为正常集合，对原型滤波器没有苛刻的要求，比较适合通用情况，同时无空间复用，可以最大保证覆盖范围；
载荷资源集D为复用阶数为4的高阶空分复用载荷资源集，也就是前导分组集合d中每4个前导与载荷资源集合D中的一个载荷资源块映射。
基于图12中的资源分组示意，下面结合图13的框图来详细说明前导集合的选择和相应载荷资源上需要做的特殊发送处理：
1、终端用户的前导集合选择初始化：
1)包括获取系统的配置消息，从而获悉随机接入前导和载荷数据块资源的分组集合映射关系，映射关系给出是否包含一个或者多个特定集合，各特定集合对应哪些特定的场景或特定的事件，特定集合内的前导与相应的适用于所述特定场景或事件的载荷数据块资源特定集合中的资源发送有哪些特定设置，这些特定设置调整包括使用更适用于高多普勒频移的成型滤波器系数、使用不同重复因子(Overlapping Factor，这个是原型滤波器函数的冲击响应持续时间与调制符号周期的比值，时域上重复因子确定一个调制符号与多少个调制符号重叠，频域上重复因子是在FFT的滤波系数coefficient中间插入几个频域系数)的原型滤波器函数、使用相邻子载波不重叠的基于滤波器或滤波器组的多载波调制、使用不同的调制编码方式、使用不同阶数的多用户空间复用等；所述特定场景或特定的事件包括但不限于高速场景、路损过大触发的事件、信道时延较大的场景、数据发送失败过多触发的事件、大数据块事件等。
2)包括测量路损，用于初始发送时估算功率余量；
3)包括判断是否高速移动等。
2、终端用户按照系统预定义的规则对前导集合的选择进行判决，判决参数包括但不限于路损、是否高速移动、发送的失败次数、终端能力等等。结合图12的分组映射情况，这里给出一个进行判决的例子：系统预先定义分组映射情况时路损的2个门限值S1和S2(S2>S1)以及一个高速标记Flag，那么系统预定义的前导集合选择规则可以为：
1)当路损PL<＝S1同时非高速移动(Flag＝false)时，表示离基站很近，那么可以期望基站接收的信噪比较高，那么终端需要优先选择前导集合d，从而采用载荷资源集D中的资源。
2)当路损S2>＝PL>S1同时非高速移动(Flag＝false)时,那么优先选择前导集合a，虽然离基站不是很近，但是2阶的MIMO复用还是可以期望，那么采用载荷资源集A中的资源。
3)当高速移动(Flag＝True)时,也就是例如移动速度>120Km/h,这个时候选择前导集合b和采用载荷资源B中的资源，从而减少多普勒的影响，提高性能。
4)当路损PL>S2时，选择前导集合c和载荷资源C。
以上的图12的分组示意和预定义规则只是很多方式中的一种，只要设置好规则，终端选择相应的前导就可以标识对应的场景或事件，那么基站会到特定的载荷资源上用特定的方式检测载荷数据块。所述预定义的规则包括但不限于：根据预先设定的路损门限、数据发送失败次数门限、多普勒频移或移动速度门限、数据块大小和功率门限。
3、终端用户在选择的前导集合中，按照预定的随机选择规则，从中随机选择一个前导并在相应的载荷资源上发送载荷数据块。载荷数据块中包含终端用户的标识(UE ID)。
4、终端用户在一个窗口期内检测与所选前导对应的反馈信息，如果窗口结束还没有检测到，那么终端认为前导和载荷都没有发送成功。在进行一段功率提升后，如果失败次数达到一定门限，例如3次，那么终端将失败事件输入到前导集合判决环节，从而调整集合的选择，重新发送前导和载荷。
5、如果终端用户在窗口期内检测到了反馈信息，但是在反馈信息中没有与自己匹配的用户标识，那么终端判断所发送的前导被基站成功检测到了，但可能因为其它原因载荷数据没有发送成功，例如与其它用户选择了相同的前导，导致冲突。这个时候终端可以采用实施例三的回退机制。
显然，对接入前导和载荷数据进行分组映射，提供了很大的自由度，可以适用不同的情况。
实施例六
为了便于理解本申请，本实施例对系统中传统的先建立连接再传输数据的模式以及本发明的未建立连接直接发送数据的模式，这两种方式都存在的情况下，如何选择以及这两种方式如何共存进行说明。为了描述方面，这里将前者简称为模式-C和模式-D。
模式-C和模式-D可共用随机接入前导资源池(同一时频资源上的前导码)，那么可以把所有可用的随机接入前导分成两部分，分别表示模式-C和模式-D。当然更直接的模式就是模式-C和模式-D不共用随机接入前导资源池。此外，模式-D的载荷数据块资源单独预留，通过简单的频分或时分，可以与其他调制方式共存，例如与OFDM,SC-FDMA等。
终端通过系统广播信息可以获知模式-C和模式-D共存以及各自的配置信息，终端具备两者选一的能力，针对模式-C和模式-D先简单定义不同的应用场景，终端根据本地数据类型可动态选择数据传输模式，所述本地数据类型包含缓存内的数据量、数据发送时延要求、数据发送可靠性要求、数据发送功率要求中的一个或多个。
如果缓存中的待发数据仅为小数据量和/或零星小突发包，则采用模式-D，在非连接的情况下通过随机接入前导指示载荷数据块传输，基于滤波器或滤波器组的单载波或多载波调制技术发送数据，而不需要与LTE一样，进行同步和RRC连接后才发送，以避免造成不必要的开销。如果缓存中待发数据为低时延要求的数据类型，例如智能电网中的重要控制信息一般仅由很小的数据量组成，但是该数据对时延要求较高，终端在此情况下可以采用模式-D，从而可以避免浪费大量的时间用于同步和与基站建立RRC连接。在另外一些情景下，例如智能抄表的终端，其数据发送可靠性要求较低，但是由于采用电池供电，终端对能量消耗较为敏感。由于智能抄表终端需要周期性的断开RRC连接以节约能量开销，因此模式-D更为适合。另外有些场景也可以允许终端动态选择模式-C和模式-D，例如智能手机有时会由于某些应用程序的要求需要零星发送小数据包用于保持应用程序和服务器间的同步，有时会由于其他诸如视频播放等应用要求传输大量数据包，因此智能手机操作系统可以根据数据类型动态调用模式-C和模式-D。
如果缓存中待发数据为大数据量时，此时会长时间调度，那么使用模式-C，基于传统的随机接入方法建立连接后，进行连接态调度式数据发送会更有效。
对应于上述方法，本申请还提供了一种终端和一种基站，其较佳组成结构示意图分别如图14和图15所示。
参见图14，为本申请一较佳终端的组成结构示意图，该终端包括：配置模块、传输模块和反馈接收模块，其中：
所述配置模块，用于获取配置信息，所述配置信息指示随机接入前导和载荷数据块的传输资源；
所述传输模块，用于在对应的传输资源上发送随机接入前导和载荷数据块，所述载荷数据块使用支持非同步传输的调制方式进行调制；
所述反馈接收模块，用于接收反馈信息，所述反馈信息至少包含载荷数据块是否被成功接收的指示。
参见图15，为本申请一较佳基站的组成结构示意图，该基站包括：配置模块、检测模块和反馈模块，其中：
所述配置模块，用于发送配置信息；
所述检测模块，用于根据配置信息在随机接入前导资源位置上检测随机接入前导，成功检测到随机接入前导后，用随机接入前导，或者随机接入前导和对应的载荷数据块资源上的解调参考信号，采用多天线接收技术在对应的载荷数据块资源上检测载荷数据块，其中，随机接入前导和载荷数据块资源之间存在预定义的映射关系；
所述反馈模块，用于在成功解码载荷数据块时，反馈确认信息ACK给对应的发送端，在没有成功解码载荷数据块时，反馈不确认信息NACK给对应的发送端。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (15)

1.一种由用户设备UE执行的数据传输的方法，包括：
发送随机接入前导和载荷数据块；以及
在时间窗内检测反馈信息，
其中，发送随机接入前导的资源和发送载荷数据块的资源之间存在映射关系；
和/或
其中，根据随机接入前导的发送时间，确定载荷数据块的发送时间；
和/或，
其中，用于载荷数据块的扰码是根据发送所述随机接入前导的资源和随机接入前导编号得出的；
和/或，
其中，所述时间窗的起始时间根据载荷数据块的发送时间得到。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括获取如下中的至少一种：载荷数据块的调制编码方式MCS、解调参考信号RS、载荷数据块资源的位置和大小。
3.根据权利要求1所述的方法，其中：
N个随机接入前导对应相同的载荷数据块资源，N大于或等于1。
4.根据权利要求1所述的方法，其中：
随机接入前导的发送时间为时刻N，则载荷数据块的发送时间为时刻N+k，其中，k≥0。
5.根据权利要求1所述的方法，其中：
随机接入前导和载荷数据块资源分别被分组为一个正常集合和一个或者多个特定集合；
每一个随机接入前导的特定集合分别对应于一种特定的场景或事件，并分别对应于一个适用于所述特定场景或事件的载荷数据块资源的特定集合。
6.根据权利要求5所述的方法，其中：
所述特定场景或事件包括如下中的至少一种：高速场景、路损过大触发的事件、信道时延较大的场景、数据发送失败过多触发的事件、大数据块事件。
7.根据权利要求1至3、或5和6任一项所述的方法，其中：
所述载荷数据块包括用户标识和/或缓存状态信息。
8.根据权利要求1至3、或5至6任一项所述的方法，其中：
从控制信道或数据信道接收反馈信息，所述反馈信息包含一个或多个用户标识和/或前导序列编号。
9.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述反馈信息进一步携带如下中的至少一种：网络分配的用户标识、上行传输资源、定时提前信息以及回退指示信息；
该方法进一步包括：根据检测到的反馈信息，进行回退传输模式。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，进一步包括：
根据指示的定时提前信息计算回退传输模式时上行发送的时间，通过回退传输模式发送载荷数据块或随机接入过程相关数据。
11.根据权利要求8所述的方法，其中，进一步包括：
当检测到反馈信息，且反馈信息中没有自身的标识时，按照预定义规则进行随机接入前导重选，并按照重选的随机接入前导确定对应的载荷数据块的传输资源，发送重选的随机接入前导，并在对应的载荷数据块的传输资源上发送载荷数据块，其中，对发送功率进行提升或保持不变。
12.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述重新发送随机接入前导和载荷数据块包括：按照预定义规则进行随机接入前导重选，并按照重选的随机接入前导确定对应的载荷数据块的传输资源，发送重选的随机接入前导，并在对应的载荷数据块的传输资源上发送载荷数据块，其中，对发送功率进行提升或保持不变。
13.一种由基站执行的数据传输的方法，包括：
检测随机接入前导和载荷数据块；以及
发送反馈信息，
其中，发送随机接入前导的资源和发送载荷数据块的资源之间存在映射关系；
和/或
其中，根据随机接入前导的发送时间，确定载荷数据块的发送时间；
和/或，
其中，用于载荷数据块的扰码是根据发送所述随机接入前导的资源和随机接入前导编号得出的；
和/或，
其中，所述时间窗的起始时间根据载荷数据块的发送时间得到。
14.一种终端，包括传输模块和反馈接收模块，其中，
所述传输模块用于发送随机接入前导和载荷数据块，
所述反馈接收模块用于在时间窗内检测反馈信息，
其中，发送随机接入前导的资源和发送载荷数据块的资源之间存在映射关系；
和/或
其中，根据随机接入前导的发送时间，确定载荷数据块的发送时间；
和/或，
其中，用于载荷数据块的扰码是根据发送所述随机接入前导的资源和随机接入前导编号得出的；
和/或，
其中，所述时间窗的起始时间根据载荷数据块的发送时间得到。
15.一种基站，包括检测模块和反馈模块，其中：
所述检测模块用于检测随机接入前导和载荷数据块，
所述反馈模块用于发送反馈信息，
其中，发送随机接入前导的资源和发送载荷数据块的资源之间存在映射关系；
和/或
其中，根据随机接入前导的发送时间，确定载荷数据块的发送时间；
和/或，
其中，用于载荷数据块的扰码是根据发送所述随机接入前导的资源和随机接入前导编号得出的；
和/或，
其中，所述时间窗的起始时间根据载荷数据块的发送时间得到。
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