数据传输的方法、基站及终端的制作方法
【技术领域】
[0001] 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】
[0002] 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。
[0003] 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。
[0004] 在第三代移动通信合作伙伴项目（3rdGenerationPartnershipProject，3GPP) 制定的EvolvedUniversalTerrestrialRadioAccess(E-UTRA)协议对应的长期演进 (LongTermEvolution，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：
[0005] 步骤1 :终端向基站发送随机接入前导；
[0006] 步骤2 :基站向终端返回随机接入响应；
[0007] 步骤3 :终端向基站发送消息3 ;
[0008] 步骤4 :基站向终端发送竞争解决消息。
[0009] 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（preamble format)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所不。
[0010] 表1前导格式[0011]
[0012] 在频域，上述各种PRACH都占6个物理资源块（PhysicalResourceBlock，简称为 PRB)，每个PRB包含12个子载波，每个子载波的带宽为15kHz。LTEFDD和TDD系统的随机 接入配置分别如表2和表3所示：
[0013] 表2LTEFDD系统随机接入配置
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[0015] 表3LTETDD系统随机接入配置
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[0017]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】
[0018] 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（SporadicAccess)的传输效率。[0019] 本申请提供了一种数据传输方法，包括：
[0020] 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；
[0021] 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；
[0022] 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。
[0023] 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；
[0024] 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。
[0025] 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。
[0026] 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。
[0027] 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；
[0028] 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。
[0029] 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。
[0030] 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。
[0031] 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：
[0032] 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；
[0033] 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。
[0034] 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。
[0035] 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；
[0036] 使用更适用于高多普勒频移的成型滤波器系数；
[0037] 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；
[0038] 使用低阶调制编码方式；
[0039] 使用低阶的多用户空间复用。
[0040] 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；
[0041] 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。
[0042] 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。
[0043] 较佳地，所述载荷数据块包括有效数据和用户标识。
[0044] 较佳地，所述载荷数据块中进一步包括缓存状态信息。
[0045] 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。
[0046] 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。
[0047] 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；
[0048] 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。
[0049] 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。
[0050] 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。
[0051] 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。
[0052] 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；
[0053] 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。
[0054] 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。
[0055] 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、 0FDM-0QAM、Filter_0FDM、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。
[0056] 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：0FDM、SC-FDMA、CDMA。
[0057] 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。
[0058] 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：
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