CN107211454A - 数据传输方法、装置以及通信系统 - Google Patents

数据传输方法、装置以及通信系统 Download PDF

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CN107211454A CN201580073724.1A CN201580073724A CN107211454A CN 107211454 A CN107211454 A CN 107211454A CN 201580073724 A CN201580073724 A CN 201580073724A CN 107211454 A CN107211454 A CN 107211454A
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Abstract

一种数据传输方法、装置以及通信系统。所述方法包括：根据待传输数据对随机接入前导序列进行相位旋转，以将所述待传输数据承载到所述随机接入前导序列；以及在物理随机接入信道上发送承载了所述待传输数据的所述随机接入前导序列。由此，在一个传输步骤中即可实现随机接入和数据传输，传输效率高且开销小，MTC设备能够高效地进行数据传输。

Description

数据传输方法、装置以及通信系统 技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种数据传输方法、装置以及通信系统。
背景技术
第5代(5G)无线通信的两个主要应用方向是移动互联网和物联网(IoT，Internet of Thing)。相对于4G系统，5G系统中的各种终端设备预计将以10-100倍的数量增加。其中，很多终端设备为机器类型通信(MTC，Machine Type Communication)设备，这些MTC设备一般不需要持续的业务通信，而是间歇性地进行通信；例如偶尔被唤醒并与基站之间进行少量数据的通信。
另一方面，在目前的3GPP长期演进(LTE，Long Term Evolution)系统或LTE-A系统中，用户设备通过随机接入过程进行上行同步。图1是目前随机接入过程的一示意图，示出了基于竞争的情况。
如图1所示，该随机接入过程包括四个步骤：
第1步骤，用户设备生成随机接入前导(preamble)；并且在物理随机接入信道(PRACH，Physical Random Access Channel)上将随机接入前导发送给基站，该随机接入前导携带有指示L2/L3消息的比特信息。
第2步骤，基站在物理下行共享信道(PDSCH，Physical Downlink Shared Channel)上发送随机接入响应，该随机接入响应包括：随机接入无线网络临时标识(RA-RNTI，Random Access Radio Network Temporary Identifier)、L2/L3消息的上行授权(UL grant)等。
第3步骤，用户设备在接收到随机接入响应之后，在物理上行共享信道(PUSCH，Physical Uplink Shared Channel)上发送L2/L3消息。
第4步骤，基站向接入成功的用户设备返回冲突解决消息。
应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发明的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
发明内容
但是，发明人发现，MTC设备传输的数据量较小，并且一般是间歇性传输。如果MTC设备也采用目前的随机接入过程的话，则传输效率很低且开销(overhead)过大，导致MTC设备的数据传输效率很低。
本发明实施例提供一种数据传输方法、装置以及通信系统。通过将待传输数据与随机接入前导序列进行联合调制，并在PRACH上发送承载了待传输数据的随机接入前导序列；用户设备能够高效地进行数据传输。
根据本发明实施例的第一个方面，提供一种数据传输方法，所述方法包括：
根据待传输数据对随机接入前导序列进行相位旋转，以将所述待传输数据承载到所述随机接入前导序列；以及
在物理随机接入信道上发送承载了所述待传输数据的所述随机接入前导序列。
根据本发明实施例的第二个方面，提供一种数据传输装置，所述数据传输装置包括：
承载单元，根据待传输数据对随机接入前导序列进行相位旋转，以将所述待传输数据承载到所述随机接入前导序列；以及
发送单元，在物理随机接入信道上发送承载了所述待传输数据的所述随机接入前导序列。
根据本发明实施例的第三个方面，提供一种通信系统，所述通信系统包括：
用户设备，根据待传输数据对随机接入前导序列进行相位旋转，以将所述待传输数据承载到所述随机接入前导序列；以及在物理随机接入信道上发送承载了所述待传输数据的所述随机接入前导序列；
基站，接收承载了所述待传输数据的所述随机接入前导序列；以及对所述随机接入前导序列进行检测以获得所述待传输数据。
根据本发明实施例的又一个方面，提供一种计算机可读程序，其中当在用户设备中执行所述程序时，所述程序使得计算机在所述用户设备中执行如上所述的数据传输方法。
根据本发明实施例的又一个方面，提供一种存储有计算机可读程序的存储介质，其中所述计算机可读程序使得计算机在用户设备中执行如上所述的数据传输方法。
本发明实施例的有益效果在于，将待传输数据承载到随机接入前导序列上；以及 在PRACH上发送承载了所述待传输数据的所述随机接入前导序列。由此，在一个传输步骤中即可实现随机接入和数据传输，传输效率高且开销小，用户设备能够高效地进行数据传输。
参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。
针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
附图说明
参照以下的附图可以更好地理解本发明的很多方面。附图中的部件不是成比例绘制的，而只是为了示出本发明的原理。为了便于示出和描述本发明的一些部分，附图中对应部分可能被放大或缩小。
在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。此外，在附图中，类似的标号表示几个附图中对应的部件，并可用于指示多于一种实施方式中使用的对应部件。
图1是目前随机接入过程的一示意图；
图2是本发明实施例的数据传输方法的一示意图；
图3是本发明实施例的随机接入前导序列的一示意图；
图4是本发明实施例的的数据传输方法的另一示意图；
图5是本发明实施例的的数据传输方法的另一示意图；
图6是本发明实施例的的数据传输方法的另一示意图；
图7是本发明实施例的数据传输装置的一构成示意图；
图8是本发明实施例的数据传输装置的另一构成示意图；
图9是本发明实施例的用户设备的一构成示意图；
图10是本发明实施例的通信系统的一示意图。
具体实施方式
参照附图，通过下面的说明书，本发明的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，具体公开了本发明的特定实施方式，其表明了其中可以采用本发明的原则的部分实施方式，应了解的是，本发明不限于所描述的实施方式，相反，本发明包括落入所附权利要求的范围内的全部修改、变型以及等同物。
实施例1
本发明实施例提供一种数据传输方法。图2是本发明实施例的数据传输方法的一示意图，如图2所示，所述方法包括：
步骤201，用户设备根据待传输数据对随机接入前导序列进行相位旋转，以将所述待传输数据承载到所述随机接入前导序列；以及
步骤202，用户设备在PRACH上发送承载了待传输数据的随机接入前导序列。
在本实施例中，该数据传输方法可以应用于MTC设备，但本发明不限于此；例如普通的用户设备(例如传输数据较少的非MTC终端)也可以应用该数据传输方法。以下以MTC设备为例进行说明。
在本实施例中，MTC设备与基站进行通信；其中该基站可以是宏基站(macro base station)，也可以是微基站(Pico base station)或者毫微微基站(Femto base station)，还可以是远端无线头(RRH，Remote Radio Head)等等；但本发明不限于此。此外，该MTC设备与其他用户设备(例如手机)之间以及MTC设备之间也可以进行类似的通信。以下仅以MTC设备与基站进行通信为例，对本发明进行说明。
在本实施例中，步骤201的根据待传输数据对随机接入前导序列进行相位旋转，具体可以包括：对于所述待传输数据的每一比特，根据所述比特的值将所述随机接入前导序列的一相位点(也可以称为星座点)旋转预定角度。
其中，所述随机接入前导序列可以通过对ZC(Zadoff-Chu)序列进行循环移位而生成。所述随机接入前导序列例如采用如下公式表示：
0≤n≤NZC-1；
其中，u为ZC序列的索引，NZC为ZC序列的长度；xu(n)为随机接入前导序列。关于ZC序列或随机接入前导序列可以参考3GPP 36.211；其中，NZC＝839用于前导格 式0-3(format 0-3)，NZC＝139用于前导格式4(format 4)。
图3是本发明实施例的随机接入前导序列的一示意图，示出了序列的一个实际例子。如图3所示，随机接入前导序列可以包括多个相位点(也可以称为星座点)A0，A1，……。对于每个相位点，可以根据待传输数据的比特值进行旋转。
例如，对于待传输数据“101101”中第一个比特，因其值为“1”，则可以将相位点A0顺时针旋转预定角度1；对于第二个比特，因其值为“0”，则可以将相位点A1逆时针旋转预定角度2。发送和接收两端在通信之前已对角度1和角度2的数值达成一致，这样，接收端可以通过穷举的方式同时对发送的随机接入前导序列及其上承载的数据进行盲检，在捕获随机接入前导序列的同时恢复发送的数据。
图4是本发明实施例的的数据传输方法的另一示意图，示出了MTC设备和基站交互的情况；其中为了简单起见，没有示出MTC设备侧进行变换的步骤以及基站侧进行盲检的步骤。
如图4所示，MTC设备将待传输数据承载到随机接入前导序列之后，在PRACH上向基站发送承载了待传输数据的随机接入前导序列；基站在接收到该随机接入前导序列之后，可以对该随机接入前导序列进行盲检，由此可以获得待传输数据。
由此，与传统随机接入过程不同的是，MTC设备通过PRACH信号在一个传输步骤中即可实现随机接入和数据传输，传输效率高且开销小，MTC设备能够高效地进行数据传输。
以下以待传输数据被扩频为例，对本发明实施例进行进一步说明。
图5是本发明实施例的的数据传输方法的另一示意图，示出了MTC设备和基站各自的处理以及交互的情况。如图5所示，所述方法包括：
步骤500，MTC设备和基站进行信令交互。
在本实施例中，关于码率(coding rate)和调制方案的信息，MTC设备和基站之间可以通过信令而预先达成一致，数据对随机接入前导序列的旋转方式和角度也预先达成一致。或者，也可以如后所述，通过对随机接入前导序列进行分组，根据不同的随机接入前导序列的索引而达成一致；由此可以省略步骤500。
步骤501，MTC设备通过ZC序列生成随机接入前导序列。
步骤502，MTC设备对待传输数据进行调制；
其中，由于MTC设备的数据传输率较低，可以使用BPSK或者QPSK进行调制； 但本发明不限于此，还可以使用其他的调制方式。
步骤503，MTC设备将调制后的待传输数据进行扩频。
其中，所述待传输数据可以利用正交或准正交序列，采用如下公式被扩频：
dsp((m-1)Nmc+k)＝d(m)×smc(k),1≤k≤Nmc,1≤m≤NZC/Nmc；
其中，NZC为ZC序列的长度；smc(k)为由±1组成的扩频序列组，可以是Hadamard编码集合或者m序列的集合，SF-ID是扩频序列的序号，0≤SF-ID≤64，这里假设该序列组最多有64个序列，但本发明不限于此，也可以使用更多的序列；Nmc为所述扩频序列的长度，其长度可由MTC消息的接收性能需求和PRACH碰撞的检测可靠性决定；d(m)为所述待传输数据，dsp(·)为扩频后的待传输数据。
在本实施例中，扩频序列的长度主要取决于随机接入前导碰撞时对应的用户设备数目以及检测性能的要求，由此通过扩频长度的增加可以减少随机接入前导碰撞的概率，并提升前导检测的精度及数据恢复的准确性。
步骤504，MTC设备根据待传输数据对随机接入前导序列进行相位旋转。
在一个实施方式中，在d(m)的调制方式为QPSK的情况下，
Cxu(2n)＝Sign(Re(dsp(n)))·Δ·xu(2n)，
Cxu(2n+1)＝Sign(Im(dsp(n)))·Δ·xu(2n+1)；
在d(m)的调制方式为BPSK的情况下，
Cxu(n)＝Sign(dsp(n))·Δ·xu(2n)；
其中，xu(n)为所述随机接入前导序列，u为ZC序列的索引，Δ＝ejδ,0＜δ≤π/4；Sign()表示取符号函数，Re()表示复数的实部，Im()表示复数的虚部；Cxu(·)为承载了所述待传输数据的随机接入前导序列。
在本实施方式中，随机接入前导序列的相位点可以被旋转较小的角度(即引入较小的扰动)；由于保留了原始前导序列的主要形态信息，由此接收端盲检的复杂度低但抵抗噪声的性能降低。为提高检测性能，可以增加上述扩频序列的长度；当然，这样会带来数据传输效率的降低。
在另一个实施方式中，在d(m)的调制方式为QPSK的情况下，
Cxu(2n)＝Sign(Re(dsp(n)))·xu(2n)，
Cxu(2n+1)＝Sign(Im(dsp(n)))·xu(2n+1)；
在d(m)的调制方式为BPSK的情况下，
Cxu(n)＝Sign(dsp(n))·xu(2n)；
其中，Sign()表示取符号函数，Re()表示复数的实部，Im()表示复数的虚部；Cxu(n)为承载了所述待传输数据的随机接入前导序列。
在本实施方式中，随机接入前导序列的相位点可以被旋转较大的角度(即QPSK或BPSK的星座角度)；由此检测的抗噪性能较高，不过接收端盲检的复杂度也高。
值得注意的是，以上仅示意性给出了如何进行相位旋转的示例，但本发明不限于此。例如还可以采用其他的方式对随机接入前导序列进行相位旋转，以将待传输数据承载到随机接入前导序列中。
步骤505，MTC设备在PRACH上发送承载了待传输数据的随机接入前导序列。
其中，可以对信号进行调制等各种处理之后再向基站发送。
步骤506，基站在接收到承载了待传输数据的随机接入前导序列之后，对该随机接入前导序列进行盲检，由此可以获得该待传输数据。
其中，基站还可以对待传输数据进行解调等处理。
步骤507，基站还可以向MTC设备发送随机接入响应。
在本实施例中，在PRACH上发送的信号中至少可以承载如下信息：所述随机接入前导序列的索引(Preamble Index)，RA-RNTI，所述扩频序列的序列序号(SF-ID)以及所述待传输数据。所述随机接入响应至少可以包括检测到的如下信息：所述随机接入前导序列的索引(Preamble Index)，RA-RNTI以及确认信息(ACK/NACK)；也可以还包括SF-ID。
图6是本发明实施例的的数据传输方法的另一示意图，示出了MTC设备和基站交互的情况；其中为了简单起见，没有示出MTC设备侧进行变换的步骤以及基站侧进行盲检的步骤。
如图6所示，MTC设备将待传输数据承载到随机接入前导序列上之后，在PRACH 上向基站发送信号；其中该信号承载了前导索引，RA-RNTI，SF-ID以及所述待传输数据。所述随机接入响应包括检测出的前导索引，RA-RNTI以及确认信息(ACK/NACK)；通过该随机接入响应可以反馈数据是否准确传输，避免无用的重传。由此，基站无需再发送冲突解决消息。
值得注意的是，本发明并不限于图6中所示的各种信息，例如还可以根据实际需要省略其中的一种或几种信息，或者增加其他的额外信息。本领域技术人员可以根据实际需要确定随机接入前导或随机接入响应中承载的具体信息。
在图5中示出了使用信令交互来预先确定收发双方的码率和调制方案的信息，但本发明不限于此。所述随机接入前导序列还可以被预先分为多组，不同组的随机接入前导序列的索引对应不同的码率和调制方案。由此，基站在接收到随机接入前导序列之后，可以根据前导索引同时获得码率和调制方案的信息；由此，不需要额外的信令交互该信息，可以节省资源开销并且可以增加方案的灵活性。
由上述实施例可知，将待传输数据承载到随机接入前导序列上；以及在PRACH上发送承载了所述待传输数据的所述随机接入前导序列。由此，在一个传输步骤中即可实现随机接入和数据传输，传输效率高且开销小，用户设备能够高效地进行数据传输。
实施例2
本发明实施例提供一种数据传输装置。本发明实施例对应于实施例1的数据传输方法，相同的内容不再赘述。
图7是本发明实施例的数据传输装置的一构成示意图，如图7所示，所述数据传输装置700包括：
承载单元701，根据待传输数据对随机接入前导序列进行相位旋转，以将所述待传输数据承载到所述随机接入前导序列；
发送单元702，在PRACH上发送承载了待传输数据的随机接入前导序列。
在本实施例中，所述承载单元701可以用于：对于所述待传输数据的每一比特，根据所述比特的值将所述随机接入前导序列的一相位点旋转预定角度。
图8是本发明实施例的数据传输装置的另一构成示意图，如图8所示，所述数据传输装置800包括：承载单元701和发送单元702，如上所述。
如图8所示，所述数据传输装置800还可以包括：
前导生成单元801，通过ZC序列生成所述随机接入前导序列；
调制单元802，对所述待传输数据进行调制；以及
扩频单元803，将调制后的所述待传输数据进行扩频。
其中，所述随机接入前导序列可以采用如下公式表示：
0≤n≤NZC-1；
所述待传输数据可以采用如下公式被扩频：
dsp((m-1)Nmc+k)＝d(m)×smc(k),1≤k≤Nmc,1≤m≤NZC/Nmc；
其中，u为ZC序列的索引，NZC为ZC序列的长度；smc(k)为由±1组成的扩频序列；Nmc为所述扩频序列的长度；d(m)为所述待传输数据，xu(n)为所述随机接入前导序列；dsp(·)为扩频后的待传输数据。
在一个实施方式中，所述承载单元701具体可以用于：
在d(m)的调制方式为QPSK的情况下，
Cxu(2n)＝Sign(Re(dsp(n)))·Δ·xu(2n)，
Cxu(2n+1)＝Sign(Im(dsp(n)))·Δ·xu(2n+1)；
在d(m)的调制方式为BPSK的情况下，
Cxu(n)＝Sign(dsp(n))·Δ·xu(2n)；
其中，xu(n)为所述随机接入前导序列，u为ZC序列的索引；Δ＝ejδ,0＜δ≤π/4；Sign()表示取符号函数，Re()表示复数的实部，Im()表示复数的虚部；Cxu(·)为承载了所述待传输数据的随机接入前导序列。
在另一个实施方式中，所述承载单元701具体可以用于：
在d(m)的调制方式为QPSK的情况下，
Cxu(2n)＝Sign(Re(dsp(n)))·xu(2n)，
Cxu(2n+1)＝Sign(Im(dsp(n)))·xu(2n+1)；
在d(m)的调制方式为BPSK的情况下，
Cxu(n)＝Sign(dsp(n))·xu(2n)；
其中，Sign()表示取符号函数，Re()表示复数的实部，Im()表示复数的虚部；Cxu(n)为承载了所述待传输数据的随机接入前导序列。
在本实施例中，在所述PRACH上发送的信号中至少可以承载如下信息：所述随机接入前导序列的索引，随机接入无线网络临时标识符，所述扩频序列的序列序号以及所述待传输数据。
如图8所示，所述数据传输装置800还可以包括：
接收单元804，接收随机接入响应，所述随机接入响应至少可以包括检测到的如下信息：所述随机接入前导序列的索引，所述随机接入无线网络临时标识符以及确认信息。
在本实施例中，数据传输装置700或800可以配置在MTC设备中，但本发明不限于此；数据传输装置700或800也可以配置在普通的用户设备(例如传输数据较少的非MTC终端)中。
在本实施例中，所述用户设备可以接收包含码率和调制方案信息的信令；即关于码率和调制方案的信息，用户设备和基站之间可以通过信令而预先达成一致。或者所述随机接入前导序列被预先分为多组，不同组的随机接入前导序列的索引对应不同的码率和调制方案。此外，数据对随机接入前导序列的旋转方式和角度，用户设备和基站之间也可预先达成一致。
本发明实施例还提供一种用户设备，该用户设备配置有如上所述的数据传输装置700或800。
图9是本发明实施例的用户设备的一构成示意图。如图9所示，用户设备900可以包括：中央处理器(CPU)200和存储器210；存储器210耦合到中央处理器200。其中该存储器210可存储各种数据；此外还存储信息处理的程序，并且在中央处理器200的控制下执行该程序。
其中，用户设备900可以实现如实施例1所述的数据传输方法。中央处理器200可以被配置为实现数据传输装置700或800的功能；即中央处理器200可以被配置为进行如下控制：根据待传输数据对随机接入前导序列进行相位旋转，以将所述待传输 数据承载到所述随机接入前导序列；以及在物理随机接入信道上发送承载了所述待传输数据的所述随机接入前导序列。
此外，如图9所示，用户设备900还可以包括：收发机220和天线230等；其中，上述部件的功能与现有技术类似，此处不再赘述。值得注意的是，用户设备900也并不是必须要包括图9中所示的所有部件；此外，用户设备900还可以包括图9中没有示出的部件，可以参考现有技术。
由上述实施例可知，将待传输数据承载到随机接入前导序列上；以及在PRACH上发送承载了所述待传输数据的所述随机接入前导序列。由此，在一个传输步骤中即可实现随机接入和数据传输，传输效率高且开销小，用户设备能够高效地进行数据传输。
实施例3
本发明实施例还提供一种通信系统，与实施例1或2相同的内容不再赘述。图10是本发明实施例的通信系统的一示意图，如图10所示，所述通信系统1000包括：用户设备1001和基站1002；
其中，用户设备1001根据待传输数据对随机接入前导序列进行相位旋转，以将所述待传输数据承载到所述随机接入前导序列；以及在物理随机接入信道上发送承载了所述待传输数据的所述随机接入前导序列；
基站1002接收承载了所述待传输数据的所述随机接入前导序列；以及对所述随机接入前导序列进行检测以获得所述待传输数据。
在本实施例中，该用户设备1001可以为MTC设备，但本发明不限于此；该用户设备1001也可以为普通的用户设备(例如传输数据较少的非MTC终端)。该基站1002可以是宏基站，也可以是微基站或者毫微微基站，还可以是远端无线头等等；但本发明不限于此。
本发明实施例提供一种计算机可读程序，其中当在用户设备中执行所述程序时，所述程序使得计算机在所述用户设备中执行如实施例1所述的数据传输方法。
本发明实施例提供一种存储有计算机可读程序的存储介质，其中所述计算机可读程序使得计算机在用户设备中执行如实施例1所述的数据传输方法。
本发明以上的装置和方法可以由硬件实现，也可以由硬件结合软件实现。本发明涉及这样的计算机可读程序，当该程序被逻辑部件所执行时，能够使该逻辑部件实现 上文所述的装置或构成部件，或使该逻辑部件实现上文所述的各种方法或步骤。本发明还涉及用于存储以上程序的存储介质，如硬盘、磁盘、光盘、DVD、flash存储器等。
针对附图中描述的功能方框中的一个或多个和/或功能方框的一个或多个组合，可以实现为用于执行本申请所描述功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件或者其任意适当组合。针对附图描述的功能方框中的一个或多个和/或功能方框的一个或多个组合，还可以实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、与DSP通信结合的一个或多个微处理器或者任何其它这种配置。
以上结合具体的实施方式对本发明进行了描述，但本领域技术人员应该清楚，这些描述都是示例性的，并不是对本发明保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本发明的精神和原理对本发明做出各种变型和修改，这些变型和修改也在本发明的范围内。

Claims (20)

  1. 一种数据传输方法，所述方法包括：
    根据待传输数据对随机接入前导序列进行相位旋转，以将所述待传输数据承载到所述随机接入前导序列；
    在物理随机接入信道上发送承载了所述待传输数据的所述随机接入前导序列。
  2. 根据权利要求1所述的数据传输方法，其中，根据待传输数据对随机接入前导序列进行相位旋转包括：
    对于所述待传输数据的每一比特，根据所述比特的值将所述随机接入前导序列的一相位点旋转预定角度。
  3. 根据权利要求1所述的数据传输方法，其中，在根据待传输数据对随机接入前导序列进行相位旋转之前，所述方法还包括：
    通过ZC序列生成所述随机接入前导序列；
    对所述待传输数据进行调制；以及
    将调制后的所述待传输数据进行扩频。
  4. 根据权利要求3所述的数据传输方法，其中，
    所述随机接入前导序列采用如下公式表示：
    所述待传输数据采用如下公式被扩频：
    dsp((m-1)Nmc+k)＝d(m)×smc(k),1≤k≤Nmc,1≤m≤NZC/Nmc；
    其中，u为ZC序列的索引，NZC为ZC序列的长度；smc(k)为由±1组成的扩频序列；Nmc为所述扩频序列的长度；d(m)为所述待传输数据，xu(n)为所述随机接入前导序列；dsp(·)为扩频后的待传输数据。
  5. 根据权利要求4所述的数据传输方法，其中，根据待传输数据对随机接入前导序列进行相位旋转，具体包括：
    在d(m)的调制方式为QPSK的情况下，
    Cxu(2n)＝Sign(Re(dsp(n)))·Δ·xu(2n)，
    Cxu(2n+1)＝Sign(Im(dsp(n)))·Δ·xu(2n+1)；
    在d(m)的调制方式为BPSK的情况下，
    Cxu(n)＝Sign(dsp(n))·Δ·xu(2n)；
    其中，Δ＝ejδ,0＜δ≤π/4；Sign()表示取符号函数，Re()表示复数的实部，Im()表示复数的虚部；Cxu(·)为承载了所述待传输数据的随机接入前导序列。
  6. 根据权利要求4所述的数据传输方法，其中，根据待传输数据对随机接入前导序列进行相位旋转，具体包括：
    在d(m)的调制方式为QPSK的情况下，
    Cxu(2n)＝Sign(Re(dsp(n)))·xu(2n)，
    Cxu(2n+1)＝Sign(Im(dsp(n)))·xu(2n+1)；
    在d(m)的调制方式为BPSK的情况下，
    Cxu(n)＝Sign(dsp(n))·xu(2n)；
    其中，Sign()表示取符号函数，Re()表示复数的实部，Im()表示复数的虚部；Cxu(n)为承载了所述待传输数据的随机接入前导序列。
  7. 根据权利要求4所述的数据传输方法，其中，在所述物理随机接入信道上发送的信号中至少承载如下信息：所述随机接入前导序列的索引，随机接入无线网络临时标识符，所述扩频序列的序号以及所述待传输数据。
  8. 根据权利要求7所述的数据传输方法，其中，所述方法还包括：
    接收随机接入响应，所述随机接入响应至少包括如下信息：所述随机接入前导序列的索引，所述随机接入无线网络临时标识符以及确认信息。
  9. 根据权利要求1所述的数据传输方法，其中，所述方法还包括：
    接收包含码率和调制方案信息的信令；或者
    所述随机接入前导序列被预先分为多组，不同组的随机接入前导序列的索引对应不同的码率和调制方案。
  10. 一种数据传输装置，所述数据传输装置包括：
    承载单元，根据待传输数据对随机接入前导序列进行相位旋转，以将所述待传输数据承载到所述随机接入前导序列；
    发送单元，在物理随机接入信道上发送承载了所述待传输数据的所述随机接入前导序列。
  11. 根据权利要求10所述的数据传输装置，其中，所述承载单元用于：对于所述待传输数据的每一比特，根据所述比特的值将所述随机接入前导序列的一相位点旋转预定角度。
  12. 根据权利要求10所述的数据传输装置，其中，所述数据传输装置还包括：
    前导生成单元，通过ZC序列生成所述随机接入前导序列；
    调制单元，对所述待传输数据进行调制；以及
    扩频单元，将调制后的所述待传输数据进行扩频。
  13. 根据权利要求12所述的数据传输装置，其中，
    所述随机接入前导序列采用如下公式表示：
    所述待传输数据采用如下公式被扩频：
    dsp((m-1)Nmc+k)＝d(m)×smc(k),1≤k≤Nmc,1≤m≤NZC/Nmc；
    其中，u为ZC序列的索引，NZC为ZC序列的长度；smc(k)为由±1组成的扩频序列；Nmc为所述扩频序列的长度；d(m)为所述待传输数据，xu(n)为所述随机接入前导序列；dsp(·)为扩频后的待传输数据。
  14. 根据权利要求13所述的数据传输装置，其中，所述承载单元具体用于：
    在d(m)的调制方式为QPSK的情况下，
    Cxu(2n)＝Sign(Re(dsp(n)))·Δ·xu(2n)，
    Cxu(2n+1)＝Sign(Im(dsp(n)))·Δ·xu(2n+1)；
    在d(m)的调制方式为BPSK的情况下，
    Cxu(n)＝Sign(dsp(n))·Δ·xu(2n)；
    其中，Δ＝ejδ,0＜δ≤π/4；Sign()表示取符号函数，Re()表示复数的实部，Im()表示复数的虚部；Cxu(·)为承载了所述待传输数据的随机接入前导序列。
  15. 根据权利要求13所述的数据传输装置，其中，所述承载单元具体用于：
    在d(m)的调制方式为QPSK的情况下，
    Cxu(2n)＝Sign(Re(dsp(n)))·xu(2n)，
    Cxu(2n+1)＝Sign(Im(dsp(n)))·xu(2n+1)；
    在d(m)的调制方式为BPSK的情况下，
    Cxu(n)＝Sign(dsp(n))·xu(2n)；
    其中，Sign()表示取符号函数，Re()表示复数的实部，Im()表示复数的虚部；Cxu(n)为承载了所述待传输数据的随机接入前导序列。
  16. 根据权利要求13所述的数据传输装置，其中，在所述物理随机接入信道上发送的信号中至少承载如下信息：所述随机接入前导序列的索引，随机接入无线网络临时标识符，所述扩频序列的序号以及所述待传输数据。
  17. 根据权利要求16所述的数据传输装置，其中，所述数据传输装置还包括：
    接收单元，接收随机接入响应，所述随机接入响应至少包括如下信息：所述随机接入前导序列的索引，所述随机接入无线网络临时标识符以及确认信息。
  18. 根据权利要求10所述的数据传输装置，其中，所述机器类型通信设备接收包含码率和调制方案信息的信令；或者
    所述随机接入前导序列被预先分为多组，不同组的随机接入前导序列的索引对应不同的码率和调制方案。
  19. 一种通信系统，包括：
    用户设备，根据待传输数据对随机接入前导序列进行相位旋转，以将所述待传输数据承载到所述随机接入前导序列；以及在物理随机接入信道上发送承载了所述待传输数据的所述随机接入前导序列；
    基站，接收承载了所述待传输数据的所述随机接入前导序列；以及对所述随机接 入前导序列进行检测以获得所述待传输数据。
  20. 根据权利要求19所述的通信系统，其中，所述用户设备对于所述待传输数据的每一比特，根据所述比特的值将所述随机接入前导序列的一相位点旋转预定角度。
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