CN109479249B - 上行数据传输方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种上行数据传输方法和执行该方法的用户终端(UE)。本申请的方法包括：A、生成第一随机数；B、根据生成的第一随机数判断是否发起随机接入过程，如果发起随机接入过程，则通过随机接入过程从基站获得时间提前量(TA)值；如果不发起随机接入过程，则监听其他UE广播的TA消息从中获得TA值；C、根据获得的TA值进行上行数据传输；D、若上行数据传输成功，则继续执行E；如果上行数据传输不成功，则返回A；E、根据获取的TA值生成TA消息，并广播所生成的TA消息。通过本申请的方法可以减少时延以及功率消耗。

Description

上行数据传输方法及装置
技术领域
本申请涉及无线通信系统，特别涉及无线通信系统中的上行数据传输方法及相应装置。
发明背景
在第四代移动通信(4G)飞速发展的今天，第五代移动通信(5G)标准制定也提上了日程。根据国际电信联盟(ITU)的定义，5G将拥有三大类典型的应用场景：一是增强型的移动宽带(eMBB，Enhanced Mobile Broadband)，在这一场景下智能终端用户上网峰值速率可以达到10Gbps甚至20Gbps，从而能够支撑虚拟现实、视频直播和分享以及随时随地云接入等大带宽应用的发展；二是大连接物联网(mMTC，Massive Machine Type Communication)，这要求5G网络支撑的人和物的联接数量达到100万个/平方公里；三是低时延超可靠通信(uRLLC，Ultra Reliable and Low Latency Communication)，这意味着5G网络的时延可达1毫秒，从而推动诸如智能制造、远程机械控制、辅助驾驶以及自动驾驶等低时延业务的发展。
如前所述，在上述大连接物联网的应用场景下，5G网络支撑的人和物的联接数量要达到100万个/平方公里。在如此海量的终端需要接入的情况下，5G网络中上行的业务量将大大增加。相对应地，5G网络中基站进行上行调度时的信令开销也将大大增加。因此，在5G网络中，如何进行上行数据传输，是目前的研究热点之一。
发明内容
本申请的实施例给出了一种上行数据传输方法。该方法包括：
A、生成第一随机数；
B、根据生成的第一随机数判断是否发起随机接入过程，如果发起随机接入过程，则通过随机接入过程从基站获得时间提前量TA值；如果不发起随机接入过程，则监听其他用户终端UE广播的TA消息从中获得TA值；
C、根据获得的TA值进行上行数据传输；
D、若上行数据传输成功，则继续执行E；如果上行数据传输不成功，则返回A；
E、根据获取的TA值生成TA消息，并广播所生成的TA消息。
本申请的实施例还给出了一种用户设备(UE)。该UE包括：
第一随机数生成模块，用于生成第一随机数；
时间提前量TA获取模块，用于根据第一随机数确定是否执行随机接入过程；如果执行随机接入过程，则通过随机接入过程从eNB获得TA值；如果不执行随机过程，则监听其他UE广播的TA消息从中获得TA值；
数据传输模块，用于根据获得的TA值进行上行数据传输；
TA消息生成模块，用于根据获取的TA值生成TA消息；以及
广播模块，用于广播生成的TA消息。
本申请实施例还提供了一种非易失性计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有机器可读指令，所述机器可读指令可以由处理器执行以完成以下操作：
A、生成第一随机数；
B、根据生成的第一随机数判断是否发起随机接入过程，如果发起随机接入过程，则通过随机接入过程从基站获得时间提前量TA值；如果不发起随机接入过程，则监听其他用户终端UE广播的TA消息从中获得TA值；
C、根据获得的TA值进行上行数据传输；
D、若上行数据传输成功，则继续执行E；如果上行数据传输不成功，则返回A；
E、根据获取的TA值生成TA消息，并广播所生成的TA消息。
通过上述方案可以看出，本申请实施例给出的上行数据传输方法无需所有的UE都执行随机接入过程。在该方法中，部分UE通过随机接入过程获得TA值，而部分UE从其他UE广播的TA消息中获得TA值。由于不是所有的UE都执行随机接入过程，因而可以大大减少由于UE随机接入过程的碰撞而带来的接入时延，信令开销以及功率消耗。即使是在5G的大连接物联网的应用场景下也可以获得很好的上行接入性能。
附图简要说明
图1显示了本申请实施例所述的上行数据传输方法流程；
图2显示了本申请实施例所述的TA消息的结构；以及
图3为本申请实施例所述的UE的内部结构示意图。
具体实施方式
如前所述，在大连接物联网的应用场景下，5G网络的上行业务量将大大增加，相对应地，基站进行上行调度时的信令开销也将大大增加。为此，如何在5G网络中进行上行数据传输，已成为目前研究的热点技术。
在长期演进(LTE)系统中，基站(eNB)在与用户终端(UE)建立连接时需要进行如下的信令交互。
首先，UE通过随机接入信道(RACH)发起随机接入过程，向eNB发送随机接入请求。
随后，eNB在解码UE的随机接入请求时，可以计算出该UE信号的传输时延，即可以知道该UE距离自身的距离，从而根据该UE信号的传输时延确定UE在传输数据信号时的时间提前量(TA，Timing Advance)。然后，eNB通过接入准许信道(AGCH)将确定的TA值通知UE。
此后，UE在业务信道(TCH)上传输信号时即可提前TA值，以实现不同UE的传输信号在eNB处的上行同步。
通过上述随机接入过程可以看出，在传统的LTE系统中，UE只有通过随机接入过程才能得到上述时间提前量TA。那么，如果在5G的大连接物联网的应用场景下仍然沿用这样的方式，随着用户数的激增，如果所有用户都执行随机接入过程，那么不同用户之间随机接入过程的碰撞将会频繁发生，从而会导致巨大的接入时延和UE的功率消耗，从而给5G网络带来巨大的负担。
为了解决这样的问题，本申请的实施例提出了一种上行数据传输方法，在这种方法中，不需要所有的UE都执行随机接入过程，部分UE可以从其他UE处获得TA值，从而仍然可以实现不同UE的传输信号在eNB处的上行同步，因而可以大大减少UE在随机接入过程可能发生的碰撞，减小随机接入过程的时延以及功率消耗，特别适用5G的大连接物联网的应用场景。
具体而言，图1显示了本申请实施例所述的上行数据传输方法的流程。
如图1所示，本申请实施例所述的上行数据传输方法包括如下步骤：
步骤101，在进行随机接入之前，生成第一随机数。
在本申请的实施例中，UE的内部会维护一个随机数生成器，因此，在本步骤中，UE会通过该随机数生成器生成第一随机数。
步骤102，根据所生成的第一随机数判断是否发起随机接入过程，如果发起随机接入过程，则执行步骤103；如果不发起随机接入过程，则执行步骤104。
在本步骤中，具体可以将所生成的第一随机数与自身存储的第一门限进行比较，判断所生成的第一随机数是否小于自身存储的第一门限，如果所生成的第一随机数小于自身存储的第一门限，则可以发起随机接入过程；而如果所生成的第一随机数大于或等于自身存储的第一门限，则不发起随机接入过程。
需要说明的是，上述满足第一随机数小于第一门限的进行随机接入过程的判断条件只是一个举例，在本申请的实施例中，还可以配置其他的进行随机接入的判断条件，例如，还可以设置在第一随机数大于第一门限的条件下进行随机接入过程。这些条件的设置并不用于限制本申请的保护范围。
在本申请的实施例中，上述第一门限可以是预先确定并存储在UE中的；此外，上述第一门限也可以是由eNB发送给各个UE的，例如广播给各个UE的。
而且，在本申请的实施例中，针对不同的UE还可以配置不同的第一门限，以给予不同类型UE不同的进行随机接入过程的概率，实现精细化的随机接入控制。例如，对于有能力做为中继节点发送广播消息且有意愿完成消息广播的UE(例如MTC簇的头设备)可以配置较高的第一门限，从而增加其可以发起随机接入过程的概率；而对于没有能力作为中继节点发送广播消息的UE则可以配置较低的第一门限，从而降低其可以发起随机接入过程的概率等等。
步骤103，通过随机接入过程从eNB获得TA值，然后执行步骤105。
步骤104，监听其他UE广播的TA消息，从中获得TA值，然后执行步骤105。
在本申请的实施例中，上述TA消息的结构可以如图2所示，包括：用于承载TA值的TA字段201以及用于承载TA跳数的跳数字段202。上述TA消息还可以包括用于承载小区标识的小区标识字段203。其中，上述TA跳数代表从eNB到接收该TA消息的UE，该TA消息承载的TA值共经过了几个UE。TA跳数主要用于控制TA的精确度，避免经过过多次的转发UE接收到的TA已经不精确且不能满足系统对于时延的要求了。
在本步骤中，UE可以设置一个时间窗T，如果在时间窗T内接收到来自其他UE的TA消息，则可以从接收的TA消息中获得TA值；否则，则返回步骤101，重新开始判断是否可以发起随机接入过程。时间窗T的设置也是考虑系统时延的要求，避免UE过晚地接收到TA值。
具体而言，如果在时间窗T内，UE接收到来自其他UE的TA消息，且只接收到1个TA消息，则直接从该TA消息的TA字段201中获取TA值；如果接收到多于1个TA消息，则检查各个TA消息跳数字段202承载的TA跳数，从中确定TA跳数最少的TA消息。如果TA跳数最少的TA消息只有1个，则直接从该TA消息的TA字段201中获取TA值；如果TA跳数最少的TA消息有多个，则进一步判断各TA消息小区标识字段203承载的小区标识是否相同，如果相同，则对各个TA消息TA字段201承载的TA值进行线性合并，然后根据合并后的TA值确定自身的TA值；如果不同，则从中找到接收功率强度最大的小区或自己的服务小区对应的TA消息，并根据来自接收功率强度最大的小区或自己的服务小区的TA消息确定自身的TA值。
步骤105，根据获得的TA值进行上行数据传输。
步骤106，判断上行数据传输是否成功，
如果上行数据传输成功，则执行步骤107；
如果上行数据传输不成功，则返回步骤101，重新开始判断是否可以发起随机接入过程。
在本步骤中，UE是通过eNB返回的确认消息，例如ACK/NACK消息来确定上行数据传输是否成功的。而且，如果在系统允许的重传次数之内，某次上行数据传输成功，则依然可确定上行数据传输是成功的。而如果达到系统设置的重传最大次数仍没有传输成功，则确定上行数据传输不成功，此时将返回步骤101，重新开始判断是否可以发起随机接入过程。
步骤107，生成第二随机数。
在本步骤中，UE通过自身维护的随机数生成器生成上述第二随机数。
步骤108，根据生成的第二随机数判断自身是否可以作为TA广播设备，如果是，则执行步骤109；否则，结束本流程，进入睡眠模式。
具体在本步骤中，可以将所生成的第二随机数与自身存储的第二门限进行比较，判断所生成的第二随机数是否小于自身存储的第二门限，如果所生成的第二随机数小于自身存储的第二门限，则确定自身可以作为TA广播设备；如果所生成的第二随机数大于或等于自身存储的第二门限，则确定自身不能作为TA广播设备。
需要说明的是，上述第二随机数小于第二门限的成为TA广播设备的判断条件也只是一个举例，在本申请的实施例中，还可以配置其他的成为TA广播设备的判断条件。例如，可以设置在第二随机数大于第二门限的情形下UE可以作为TA广播设备，反之则不可以。同样，这些条件的设置并不用于限制本申请的保护范围。
在本申请的实施例中，上述第二门限可以是预先确定并存储在UE中的；上述第二门限也可以是eNB发送给各个UE的，例如广播给各个UE的。
而且，在本申请的实施例中，针对不同的UE还可以配置不同的第二门限，例如，对于有能力且有意愿进行TA广播的UE(即有能力且有意愿称为TA广播设备的UE)可以配置较高的第一门限，从而增加其作为TA广播设备进行TA广播的概率；而对于没有能力作为TA广播设备发送广播消息的UE则可以配置为0，从而免其成为TA广播设备。
步骤109，根据获取的TA值生成TA消息。
在本步骤中，UE可以根据获取的TA值生成图2所示的TA消息，其中包括：将获取的TA值加入TA字段201以及生成TA跳数加入跳数字段202。当TA消息包括小区标识字段的情况下，UE还可以将自身所在小区的标识加入小区标识字段203。
其中，UE生成TA跳数的具体方法包括：如果获取的TA值是通过随机接入过程直接从eNB获取的，则生成的TA跳数为0；如果获取的TA值从其他UE广播的TA消息中获取的，则生成的TA跳数为所接收TA消息中跳数字段202所承载的TA跳数加1。也即，在所接收TA消息所承载的TA跳数值的基础之上加1。这表明，该TA值又增加了一次UE的转发。
步骤110，广播生成的TA消息。
在本步骤中，UE可以通过LTE边带传输(Sidelink)来广播生成的TA消息。具体而言，可以用物理层边带共享信道(Physical sidelink shared channel，PSSCH)信道承载生成的TA消息。
在本申请的实施例中，UE可以多次广播生成的TA消息，例如在UE设置广播最大次数B或广播时间窗的长度Tb，在这种情况下，UE可以重复执行上述步骤110B次或者在时间窗Tb内重复执行上述步骤110，然后，再结束上述流程，进入睡眠模式。
而且，在本步骤中，UE广播TA消息的功率受到UE最大广播功率以及上述广播时间窗长度Tb的限制。
此外，为了避免由于TA值转发次数过多造成的TA值的偏差过大，在执行上述步骤109之前，还可以进一步增加一个判断步骤：
步骤109A，如果TA值是来自其他UE的TA消息，且该TA消息跳数字段202承载的TA跳数大于或等于预先确定的第三门限，则结束上述流程，进入睡眠模式，而无需生成并广播TA消息；否则，继续执行步骤109。
上述第三门限可以是预先确定并存储在UE中的，也可以是由eNB发送给UE的，例如广播给UE的。上述第三门限的设置可以综合考虑TA值的精确度以及在整个小区内广播的TA消息数目，通过设置合适的第三门限可以在降低UE的接入时延同时增大UE的接入概率。例如，如果UE广播TA消息的功率为P，则可以得到从TA消息的发送端到可以接收该TA消息的接收端的距离d，进而可以确定在这个距离d上的传播的信号的时延Td。则Td和上述第三门限的乘积要小于可以忍受的最大上行时延。
通过上述方法可以看出，本申请实施例给出的上行数据传输方法无需所有的UE都执行随机接入过程。在该方法中，部分UE通过随机接入过程获得TA值，而部分UE从其他UE广播的TA消息中获得TA值。由于不是所有的UE都执行随机接入过程，因而可以大大减少由于UE随机接入过程的碰撞而带来的接入时延，信令开销以及功率消耗。即使是在5G的大连接物联网的应用场景下也可以获得很好的上行接入性能。
作为上述方案的替代方案，在本申请的实施例中，也可以由eNB对UE是否进行随机接入过程进行直接指定，例如下发可以执行随机接入过程的UE的标识等等。在这种情况下，某个UE如果被指定为可以执行随机接入过程，则无需执行上述生成第一随机数以及根据第一随机数进行判断的步骤(不执行步骤101和102)，而直接进行随机接入过程，并获得TA值(步骤103)。某个UE如果没有被指定为可以执行随机接入过程，则可以从其他UE广播的TA消息中获得TA值(步骤104)。
或者，系统可以预先设定某些UE可以不用执行上述生成第一随机数以及根据第一随机数判断是否可以执行随机接入的过程，而可以直接执行随机接入过程。例如，对于MTC簇中的头(Head)用户系统可直接预设为可以进行随机接入的用户。
另外，也作为上述方案的简化替代方案，在成功传输了上行数据之后，UE可以不执行生成第二随机数以及根据第二随机数判断自身是否为TA广播设备的步骤(不执行步骤107和108)，而直接执行生成TA消息并广播所生成TA消息的步骤(步骤109和110)。这样，即设定了所有成功传输了上行数据的UE都要广播TA消息给其他UE。当然，之前的方案与上述简化方案相比，具有更好的灵活性以及可控性，可以避免LTE Sidelink的频率拥堵以及过度的功率开销，而且也更适合于需要获得TA的用户比较密集的场景。在这种需要获得TA的用户比较密集的场景下，其实并不需要很多的UE成为TA广播设备，通过少量UE的广播即可使多数UE获得TA值。
对应上述上行数据传输方法，本申请的实施例还提供了实现上述方法的UE。图3显示本申请实施例所述的UE 300的内部结构。
如图3所示，本申请实施例所述的UE 300包括：处理器301、存储器302、发送装置303以及接收装置304。处理器301和存储器302、发送装置303以及接收装置304通过连接单元305进行通信。处理器301用于执行302中存储的以下指令模块：
第一随机数生成模块3021，用于生成第一随机数；
TA获取模块3022，用于根据第一随机数确定是否执行随机接入过程；如果执行随机接入过程，则通过接收装置304通过随机接入过程从eNB获得TA值；如果不执行随机过程，则通过接收装置304监听其他UE广播的TA消息，从中获得TA值；
数据传输模块3023，用于根据获得的TA值通过发送装置303进行上行数据传输。
第二随机数生成模块3024，用于生成第二随机数。
TA消息生成模块3025，用于根据第二随机数确定是否作为TA广播设备，如果作为TA广播设备，则根据获取的TA值生成TA消息。
广播模块3026，用于通过发送装置303广播生成的TA消息。
上述UE还可以进一步包括：用于存储第一门限的第一存储模块；在这种情况下，上述TA获取模块3022将所生成的第一随机数与存储模块存储的第一门限进行比较，判断所生成的第一随机数是否小于自身存储的第一门限，如果所生成的第一随机数小于自身存储的第一门限，则发起随机接入过程；如果所生成的第一随机数大于或等于自身存储的第一门限，则不发起随机接入过程。
上述UE还可以进一步包括：用于存储第二门限的第二存储模块；在这种情况下，上述TA消息生成模块3025将所生成的第二随机数与自身存储的第二门限进行比较，判断所生成的第二随机数是否小于自身存储的第二门限，如果所生成的第二随机数小于自身存储的第二门限，则确定自身为TA广播设备。
如前所述，上述TA消息可以包括：TA字段、跳数字段和小区标识字段；此时，上述TA消息生成模块3025将获取的TA值加入TA消息的TA字段；生成TA跳数加入TA消息的跳数字段；以及将自身所在小区的标识加入TA消息的小区标识字段。
此外，上述广播模块3026可以在设置的广播时间窗长度内重复广播生成的TA消息。
另外，上述TA消息生成模块3025在生成TA消息之前，还可以进一步判断：如果TA值是来自其他UE的TA消息，且该TA消息承载的TA跳数大于或等于预先确定的第三门限，则结束，而不生成TA消息。
如前所述，作为替代简化方案，UE可以不包括上述第二随机数生成模块3024。在这种情况下，上述TA消息生成模块3025无需进行任何判断，可以直接根据获取的TA值生成TA消息。
通过上述UE设备可以看出，本申请实施例给出的UE不一定都执行随机接入过程，除了通过随机接入过程从eNB获得TA值之外，还可以从其他UE广播的TA消息中获得TA值，从而大大减少由于UE之间随机接入过程的碰撞而带来的接入时延，信令开销以及功率消耗。因此，即使是在5G的大连接物联网的应用场景下也可以获得很好的上行接入性能。
在以上的说明中，UE 300的硬件结构可以包括一个或者多个图中所示的各部件，也可以不包括部分部件。
例如，处理器301仅图示出一个，但也可以为多个处理器。此外，可以通过一个处理器来执行处理，也可以通过一个以上的处理器同时、依次、或采用其它方法来执行处理。另外，处理器301可以通过一个以上的芯片来安装。
存储器302是计算机可读取记录介质，例如可以由只读存储器(ROM，Read OnlyMemory)、可编程只读存储器(EPROM，Erasable Programmable ROM)、电可编程只读存储器(EEPROM，Electrically EPROM)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、其它适当的存储介质中的至少一个来构成。存储器602和702也可以称为寄存器、高速缓存、主存储器(主存储装置)等。存储器602和702可以分别保存用于实施本申请的实施方式所涉及的上行数据传输方法的可执行程序(程序代码)、软件模块等。此外，UE 300可以包括微处理器、数字信号处理器(DSP，Digital Signal Processor)、专用集成电路(ASIC，ApplicationSpecific Integrated Circuit)、可编程逻辑器件(PLD，Programmable Logic Device)、现场可编程门阵列(FPGA，Field Programmable Gate Array)等硬件，可以通过该硬件来实现各功能块的部分或全部。例如，处理器301可以通过这些硬件中的至少一个来安装。
另外，关于本说明书中说明的用语和/或对本说明书进行理解所需的用语，可以与具有相同或类似含义的用语进行互换。例如，信道和/或符号也可以为信号(信令)。此外，信号也可以为消息。
此外，本说明书中说明的信息、参数等可以用绝对值来表示，也可以用与规定值的相对值来表示，还可以用对应的其它信息来表示。例如，无线资源可以通过规定的索引来指示。进一步地，使用这些参数的公式等也可以与本说明书中明确公开的不同。
本说明书中说明的信息、信号等可以使用各种各样不同技术中的任意一种来表示。例如，在上述的全部说明中可能提及的数据、命令、指令、信息、信号、比特、符号、芯片等可以通过电压、电流、电磁波、磁场或磁性粒子、光场或光子、或者它们的任意组合来表示。
此外，信息、信号等可以从上层向下层、和/或从下层向上层输出。信息、信号等可以经由多个网络节点进行输入或输出。
输入或输出的信息、信号等可以保存在特定的场所(例如内存)，也可以通过管理表进行管理。输入或输出的信息、信号等可以被覆盖、更新或补充。输出的信息、信号等可以被删除。输入的信息、信号等可以被发往其它装置。
信息的通知并不限于本说明书中说明的方式/实施方式，也可以通过其它方法进行。例如，信息的通知可以通过物理层信令(例如，下行链路控制信息(DCI，DownlinkControl Information)、上行链路控制信息(UCI，Uplink Control Information))、上层信令(例如，无线资源控制(RRC，Radio Resource Control)信令、广播信息(主信息块(MIB，Master Information Block)、系统信息块(SIB，System Information Block)等)、媒体存取控制(MAC，Medium Access Control)信令)、其它信号或者它们的组合来实施。
另外，物理层信令也可以称为L1/L2(第1层/第2层)控制信息(L1/L2控制信号)、L1控制信息(L1控制信号)等。此外，RRC信令也可以称为RRC消息，例如可以为RRC连接建立(RRC Connection Setup)消息、RRC连接重配置(RRC Connection Reconfiguration)消息等。此外，MAC信令例如可以通过MAC控制单元(MAC CE(Control Element))来通知。
此外，规定信息的通知(例如，“为X”的通知)并不限于显式地进行，也可以隐式地(例如，通过不进行该规定信息的通知，或者通过其它信息的通知)进行。
关于判定，可以通过由1比特表示的值(0或1)来进行，也可以通过由真(true)或假(false)表示的真假值(布尔值)来进行，还可以通过数值的比较(例如与规定值的比较)来进行。
软件无论被称为软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言，还是以其它名称来称呼，都应宽泛地解释为是指命令、命令集、代码、代码段、程序代码、程序、子程序、软件模块、应用程序、软件应用程序、软件包、例程、子例程、对象、可执行文件、执行线程、步骤、功能等。
此外，软件、命令、信息等可以经由传输介质被发送或接收。例如，当使用有线技术(同轴电缆、光缆、双绞线、数字用户线路(DSL，Digital Subscriber Line)等)和/或无线技术(红外线、微波等)从网站、服务器、或其它远程资源发送软件时，这些有线技术和/或无线技术包括在传输介质的定义内。
本说明书中使用的“系统”和“网络”这样的用语可以互换使用。
在本说明书中，“基站(BS，Base Station)”、“无线基站”、“eNB”、“gNB”、“小区”、“扇区”、“小区组”、“载波”以及“分量载波”这样的用语可以互换使用。基站有时也以固定台(fixed station)、NodeB、eNodeB(eNB)、接入点(access point)、发送点、接收点、毫微微小区、小小区等用语来称呼。
基站可以容纳一个或多个(例如三个)小区(也称为扇区)。当基站容纳多个小区时，基站的整个覆盖区域可以划分为多个更小的区域，每个更小的区域也可以通过基站子系统(例如，室内用小型基站(射频拉远头(RRH，Remote Radio Head)))来提供通信服务。“小区”或“扇区”这样的用语是指在该覆盖中进行通信服务的基站和/或基站子系统的覆盖区域的一部分或整体。
在本说明书中，“移动台(MS，Mobile Station)”、“用户终端(user terminal)”、“用户装置(UE，User Equipment)”以及“终端”这样的用语可以互换使用。基站有时也以固定台(fixed station)、NodeB、eNodeB(eNB)、接入点(access point)、发送点、接收点、毫微微小区、小小区等用语来称呼。
移动台有时也被本领域技术人员以用户台、移动单元、用户单元、无线单元、远程单元、移动设备、无线设备、无线通信设备、远程设备、移动用户台、接入终端、移动终端、无线终端、远程终端、手持机、用户代理、移动客户端、客户端或者若干其它适当的用语来称呼。
此外，本说明书中的无线基站也可以用用户终端来替换。例如，对于将无线基站和用户终端间的通信替换为多个用户终端间(D2D，Device-to-Device)的通信的结构，也可以应用本发明的各方式/实施方式。此时，可以将上述的eNB所具有的功能当作UE 300所具有的功能。此外，“上行”和“下行”等文字也可以替换为“侧”。例如，上行信道也可以替换为侧信道。
同样，本说明书中的用户终端也可以用无线基站来替换。此时，可以将上述的UE300所具有的功能当作eNB所具有的功能。
在本说明书中，设为通过基站进行的特定动作根据情况有时也通过其上级节点(upper node)来进行。显然，在具有基站的由一个或多个网络节点(network nodes)构成的网络中，为了与终端间的通信而进行的各种各样的动作可以通过基站、除基站之外的一个以上的网络节点(可以考虑例如移动管理实体(MME，Mobility Management Entity)、服务网关(S-GW，Serving-Gateway)等，但不限于此)、或者它们的组合来进行。
本说明书中说明的各方式/实施方式可以单独使用，也可以组合使用，还可以在执行过程中进行切换来使用。此外，本说明书中说明的各方式/实施方式的处理步骤、序列、流程图等只要没有矛盾，就可以更换顺序。例如，关于本说明书中说明的方法，以示例性的顺序给出了各种各样的步骤单元，而并不限定于给出的特定顺序。
本说明书中说明的各方式/实施方式可以应用于利用长期演进(LTE，Long TermEvolution)、高级长期演进(LTE-A，LTE-Advanced)、超越长期演进(LTE-B，LTE-Beyond)、超级第3代移动通信系统(SUPER 3G)、高级国际移动通信(IMT-Advanced)、第4代移动通信系统(4G，4th generation mobile communication system)、第5代移动通信系统(5G，5thgeneration mobile communication system)、未来无线接入(FRA，Future RadioAccess)、新无线接入技术(New-RAT，Radio Access Technology)、新无线(NR，New Radio)、新无线接入(NX，New radio access)、新一代无线接入(FX，Future generation radioaccess)、全球移动通信系统(GSM(注册商标)，Global System for Mobilecommunications)、码分多址接入2000(CDMA2000)、超级移动宽带(UMB，Ultra MobileBroadband)、IEEE 802.11(Wi-Fi(注册商标))、IEEE 802.16(WiMAX(注册商标))、IEEE802.20、超宽带(UWB，Ultra-WideBand)、蓝牙(Bluetooth(注册商标))、其它适当的无线通信方法的系统和/或基于它们而扩展的下一代系统。
本说明书中使用的“根据”这样的记载，只要未在其它段落中明确记载，则并不意味着“仅根据”。换言之，“根据”这样的记载是指“仅根据”和“至少根据”这两者。
本说明书中使用的“判断(确定)(determining)”这样的用语有时包含多种多样的动作。例如，关于“判断(确定)”，可以将计算(calculating)、推算(computing)、处理(processing)、推导(deriving)、调查(investigating)、搜索(looking up)(例如表、数据库、或其它数据结构中的搜索)、确认(ascertaining)等视为是进行“判断(确定)”。此外，关于“判断(确定)”，也可以将接收(receiving)(例如接收信息)、发送(transmitting)(例如发送信息)、输入(input)、输出(output)、存取(accessing)(例如存取内存中的数据)等视为是进行“判断(确定)”。此外，关于“判断(确定)”，还可以将解决(resolving)、选择(selecting)、选定(choosing)、建立(establishing)、比较(comparing)等视为是进行“判断(确定)”。也就是说，关于“判断(确定)”，可以将若干动作视为是进行“判断(确定)”。
本说明书中使用的“连接的(connected)”、“结合的(coupled)”这样的用语或者它们的任何变形是指两个或两个以上单元间的直接的或间接的任何连接或结合，可以包括以下情况：在相互“连接”或“结合”的两个单元间，存在一个或一个以上的中间单元。单元间的结合或连接可以是物理上的，也可以是逻辑上的，或者还可以是两者的组合。例如，“连接”也可以替换为“接入”。在本说明书中使用时，可以认为两个单元是通过使用一个或一个以上的电线、线缆、和/或印刷电气连接，以及作为若干非限定性且非穷尽性的示例，通过使用具有射频区域、微波区域、和/或光(可见光及不可见光这两者)区域的波长的电磁能等，被相互“连接”或“结合”。
在本说明书或权利要求书中使用“包括(including)”、“包含(comprising)”、以及它们的变形时，这些用语与用语“具备”同样是开放式的。进一步地，在本说明书或权利要求书中使用的用语“或(or)”并非是异或。
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 (19)

1.一种上行数据传输方法，其特征在于，包括：
A、生成第一随机数；
B、根据生成的第一随机数判断是否发起随机接入过程，如果发起随机接入过程，则通过随机接入过程从基站获得时间提前量TA值；如果不发起随机接入过程，则监听其他用户终端UE广播的TA消息，从中获得TA值；
C、根据获得的TA值进行上行数据传输；
D、若上行数据传输成功，则继续执行E；如果上行数据传输不成功，则返回A；
E、根据获取的TA值生成TA消息，并广播所生成的TA消息；
其中，所述根据生成的第一随机数判断是否发起随机接入过程包括：
将所生成的第一随机数与自身存储的第一门限进行比较，判断所生成的第一随机数是否小于自身存储的第一门限，如果所生成的第一随机数小于自身存储的第一门限，则发起随机接入过程；如果所生成的第一随机数大于或等于自身存储的第一门限，则不发起随机接入过程。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一门限为预先确定的；或者为从基站接收的。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在执行E之前，进一步包括：
生成第二随机数，并根据生成的第二随机数确定自身是否为TA广播设备，如果自身是TA广播设备，则执行E；否则，结束。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据生成的第二随机数确定自身是否为TA广播设备包括：
将所生成的第二随机数与自身存储的第二门限进行比较，判断所生成的第二随机数是否小于自身存储的第二门限，如果所生成的第二随机数小于自身存储的第二门限，则确定自身为TA广播设备。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第二门限为预先确定的；或者为从基站接收的。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述TA消息包括：TA字段、跳数字段和小区标识字段；
所述根据获取的TA值生成TA消息包括：
将获取的TA值加入TA消息的TA字段；
生成TA跳数，将所述跳数加入TA消息的跳数字段；以及
将自身所在小区的标识加入TA消息的小区标识字段。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述生成TA跳数包括：
如果获取的TA值是通过随机接入过程直接从基站获取的，则生成的TA跳数为0；
如果获取的TA值是从其他UE广播的TA消息中获取的，则生成的TA跳数为所接收TA消息中跳数字段所承载的TA跳数加1。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述广播所生成的TA消息包括：通过LTE边带传输Sidelink广播生成的TA消息。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述监听其他UE广播的TA消息，从中获得TA值包括：
设置一个时间窗T，如果在时间窗T内接收到来自其他UE的TA消息，则从接收的TA消息中获得TA值。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述TA消息包括：TA字段、跳数字段和小区标识字段；
所述从接收的TA消息中获得TA值包括：
如果只接收到1个TA消息，则直接从所述TA消息中获取TA值；
如果接收到多于1个TA消息，则检查各个TA消息承载的TA跳数，从中确定TA跳数最少的TA消息；
如果TA跳数最少的TA消息只有1个，则直接从所述TA消息中获取TA值；
如果TA跳数最少的TA消息有多个，则进一步判断各TA消息承载的小区标识是否相同，
如果相同，则对各个TA消息承载的TA值进行线性合并，然后根据合并后的TA值确定自身的TA值；
如果不同，则确定接收功率强度最大的小区或自己的服务小区对应的TA消息，并根据所确定的TA消息确定自身的TA值。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：
在设置的广播时间窗长度内，重复广播生成的TA消息。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在生成TA消息之前，所述方法进一步包括：
如果TA值是来自其他UE的TA消息，且该TA消息承载的TA跳数大于或等于预先确定的第三门限，则结束操作。
13.一种用户设备UE，其特征在于，包括：
第一随机数生成模块，用于生成第一随机数；
时间提前量TA获取模块，用于根据第一随机数确定是否执行随机接入过程；如果执行随机接入过程，则通过随机接入过程从eNB获得TA值；如果不执行随机接入过程，则监听其他UE广播的TA消息，从中获得TA值；
数据传输模块，用于根据获得的TA值进行上行数据传输；
TA消息生成模块，用于根据获取的TA值生成TA消息；
广播模块，用于广播生成的TA消息；以及
第一存储模块，用于存储第一门限；
其中，所述TA获取模块用于，将所生成的第一随机数与第一存储模块存储的第一门限进行比较，判断所生成的第一随机数是否小于自身存储的第一门限，如果所生成的第一随机数小于自身存储的第一门限，则发起随机接入过程；如果所生成的第一随机数大于或等于自身存储的第一门限，则不发起随机接入过程。
14.根据权利要求13所述的UE，其特征在于，进一步包括：
第二随机数生成模块，用于生成第二随机数；
其中，所述TA消息生成模块用于，在生成TA消息之前，先根据第二随机数确定自身是否为TA广播设备，如果自身为TA广播设备，则根据获取的TA值生成TA消息；否则，不生成TA消息。
15.根据权利要求14所述的UE，其特征在于，进一步包括：
第二存储模块，用于存储第二门限；
其中，所述TA消息生成模块用于，将所生成的第二随机数与自身存储的第二门限进行比较，判断所生成的第二随机数是否小于自身存储的第二门限，如果所生成的第二随机数小于自身存储的第二门限，则确定自身为TA广播设备。
16.根据权利要求13所述的UE，其特征在于，所述TA消息包括：TA字段、跳数字段和小区标识字段；
所述TA消息生成模块用于，将获取的TA值加入TA消息的TA字段；生成TA跳数加入TA消息的跳数字段；以及将自身所在小区的标识加入TA消息的小区标识字段。
17.根据权利要求13所述的UE，其特征在于，所述广播模块用于，在设置的广播时间窗长度内，重复广播生成的TA消息。
18.根据权利要求13所述的UE，其特征在于，所述TA消息生成模块用于，在生成TA消息之前，进一步判断：如果TA值是来自其他UE的TA消息，且该TA消息承载的TA跳数大于或等于预先确定的第三门限，则结束操作。
19.一种非易失性计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有机器可读指令，所述机器可读指令由处理器执行以完成以下操作：
A、生成第一随机数；
B、根据生成的第一随机数判断是否发起随机接入过程，如果发起随机接入过程，则通过随机接入过程从基站获得时间提前量TA值；如果不发起随机接入过程，则监听其他用户终端UE广播的TA消息，从中获得TA值；
C、根据获得的TA值进行上行数据传输；
D、若上行数据传输成功，则继续执行E；如果上行数据传输不成功，则返回A；
E、根据获取的TA值生成TA消息，并广播所生成的TA消息；
其中，所述根据生成的第一随机数判断是否发起随机接入过程包括：
将所生成的第一随机数与自身存储的第一门限进行比较，判断所生成的第一随机数是否小于自身存储的第一门限，如果所生成的第一随机数小于自身存储的第一门限，则发起随机接入过程；如果所生成的第一随机数大于或等于自身存储的第一门限，则不发起随机接入过程。
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