CN114845341A - 上行数据传输方法、装置、终端设备、网络设备和介质 - Google Patents

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CN114845341A CN202210459107.7A CN202210459107A CN114845341A CN 114845341 A CN114845341 A CN 114845341A CN 202210459107 A CN202210459107 A CN 202210459107A CN 114845341 A CN114845341 A CN 114845341A
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    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Abstract

本发明提供一种上行数据传输方法、装置、终端设备、网络设备和介质，其中方法包括：生成第一消息，第一消息包括前导码、有效载荷和上行资源调度请求SR；向网络设备发送第一消息，以供网络设备将响应于第一消息得到的第二消息返回至终端设备，第二消息包括随机接入响应RAR和上行授权UL Grant信息；接收网络设备发送的第二消息，并基于第二消息确定用于数据传输的时频资源；基于时频资源进行上行数据传输。本发明将上行资源SR结合至随机接入流程的第一消息，从而减少终端设备与网络设备的交互次数；同时，网络设备响应包括上行资源SR的第一消息，为该上行资源SR分配对应的时频资源，从而减少终端设备与网络设备的交互次数。

Description

上行数据传输方法、装置、终端设备、网络设备和介质
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种上行数据传输方法、装置、终端设备、网络设备和介质。
背景技术
随着无线通信技术的快速发展，人们对通信速率的要求越来越高。在5G应用场景中，3GPP(3rd Generation Partnership Project，第三代合作计划)提出了2-step RACH(Random Access Channel,随机接入信道)技术来简化原有的4-step RACH随机接入流程，以降低交互开销。
然而，在目前的2-step RACH中，终端设备和网络设备之间仍需要进行至少7次信息交互才能完成数据传输过程。基于此，在海量终端设备同时发送数据包时，缓慢的数据发送过程易造成随机接入拥塞、资源占用浪费；同时，终端设备与网络设备通常较远，会存在长时延的问题，进而延长了单次交互时间，因此，缓慢的数据发送过程，最终将会使数据传输失败率增高。
综上，如何提高数据传输速率是目前亟需解决的问题。
发明内容
本发明提供一种上行数据传输方法、装置、终端设备、网络设备和介质，用以解决现有技术中数据传输速率低的缺陷，实现高速率的数据传输。
本发明提供一种上行数据传输方法，应用于终端设备，所述方法包括：
生成第一消息，所述第一消息包括前导码、有效载荷和上行资源调度请求SR；
向网络设备发送所述第一消息，以供所述网络设备将响应于所述第一消息得到的第二消息返回至所述终端设备，所述第二消息包括随机接入响应RAR和上行授权UL Grant信息；
接收所述网络设备发送的所述第二消息，并基于所述第二消息确定用于数据传输的时频资源；
基于所述时频资源进行上行数据传输。
根据本发明提供的一种上行数据传输方法，所述生成第一消息，包括：
接收所述网络设备发送的系统信息；
基于所述系统信息，在前导码序列池中选择所述前导码，并生成所述有效载荷；
确定所述终端设备在随机接入后发送数据，生成所述上行资源SR；
基于所述前导码、所述有效载荷和所述上行资源SR，生成第一消息。
根据本发明提供的一种上行数据传输方法，所述基于所述第二消息确定用于数据传输的时频资源，包括：
确定所述RAR归属于所述终端设备，获取定时提前调整量，并基于所述定时提前调整量进行上行同步调整；
将所述UL Grant信息进行解码，确定用于数据传输的时频资源。
根据本发明提供的一种上行数据传输方法，所述前导码通过物理随机接入信道PRACH传输至所述网络设备；
所述有效载荷通过物理上行共享信道PUSCH传输至所述网络设备；
所述上行资源SR通过PUSCH传输至所述网络设备。
本发明还提供一种上行数据传输方法，应用于网络设备，所述方法包括：
接收终端设备发送的第一消息，所述第一消息包括前导码、有效载荷和上行资源调度请求SR；
对所述第一消息进行响应，得到第二消息，所述第二消息包括随机接入响应RAR和上行授权UL Grant信息，所述UL Grant信息用于表征分配给所述终端设备的时频资源，所述时频资源用于数据传输；
将所述第二消息发送至所述终端设备，以供所述终端设备基于所述第二消息确定的时频资源，进行上行数据传输。
根据本发明提供的一种上行数据传输方法，所述对所述第一消息进行响应，得到第二消息，包括：
确定所述前导码属于随机接入前导序列码，确定所述有效载荷所携带信息的消息类别；
确定所述第一消息中携带所述上行资源SR，确定所述终端设备在随机接入后发送数据的确定结果；
基于所述消息类别和所述确定结果，生成所述第二消息。
根据本发明提供的一种上行数据传输方法，所述RAR通过物理下行共享信道PDSCH传输至所述终端设备；
所述UL Grant信息通过物理下行控制信道PDCCH传输至所述终端设备。
本发明还提供一种上行数据传输装置，部署于终端设备，所述装置包括：
生成模块，用于生成第一消息，所述第一消息包括前导码、有效载荷和上行资源调度请求SR；
发送模块，用于向网络设备发送所述第一消息，以供所述网络设备将响应于所述第一消息得到的第二消息返回至所述终端设备，所述第二消息包括随机接入响应RAR和上行授权UL Grant信息；
接收模块，用于接收所述网络设备发送的所述第二消息，并基于所述第二消息确定用于数据传输的时频资源；
传输模块，用于基于所述时频资源进行上行数据传输。
本发明还提供一种上行数据传输装置，部署于网络设备，所述装置包括：
接收模块，用于接收终端设备发送的第一消息，所述第一消息包括前导码、有效载荷和上行资源调度请求SR；
响应模块，用于对所述第一消息进行响应，得到第二消息，所述第二消息包括随机接入响应RAR和上行授权UL Grant信息，所述UL Grant信息用于表征分配给所述终端设备的时频资源，所述时频资源用于数据传输；
发送模块，用于将所述第二消息发送至所述终端设备，以供所述终端设备基于所述第二消息确定的时频资源，进行上行数据传输。
本发明还提供一种终端设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述应用于终端设备的任一种所述上行数据传输方法。
本发明还提供一种网络设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述应用于网络设备的任一种所述上行数据传输方法。
本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述上行数据传输方法。
本发明提供的上行数据传输方法、装置、终端设备、网络设备和介质，终端设备生成第一消息，第一消息包括前导码、有效载荷和上行资源调度请求SR；向网络设备发送第一消息，以供网络设备将响应于第一消息得到的第二消息返回至终端设备，第二消息包括随机接入响应RAR和上行授权UL Grant信息；接收网络设备发送的第二消息，并基于第二消息确定用于数据传输的时频资源；基于时频资源进行上行数据传输。通过上述方式，将上行资源SR结合至随机接入流程的第一消息，以使在随机接入后进行数据传输时，无需再传输上行资源SR，从而减少终端设备与网络设备的交互次数；同时，网络设备响应包括上行资源SR的第一消息，生成第二消息，并通过第二消息中的UL Grant信息为该上行资源SR分配对应的时频资源，以供终端设备基于该时频资源进行上行数据传输，以使在随机接入后进行数据传输时，无需再分配时频资源，从而减少终端设备与网络设备的交互次数。综上，本发明可以减少终端设备与网络设备的交互次数，从而提高数据传输速率，进而减少信令开销，避免了网络拥塞，减少数据传输失败率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的上行数据传输方法的流程示意图之一；
图2为本发明提供的终端设备与网络设备的交互示意图；
图3为本发明提供的上行数据传输方法的流程示意图之二；
图4为本发明提供的上行数据传输方法的流程示意图之三；
图5为本发明提供的上行数据传输方法的流程示意图之四；
图6为本发明提供的上行数据传输装置的结构示意图之一；
图7为本发明提供的上行数据传输装置的结构示意图之二；
图8为本发明提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
随着无线通信技术的快速发展，以及5G时代对新场景和卫星通信提出的需求，人们对通信速率以及时延的要求越来越高。在5G应用场景中，3GPP(3rd GenerationPartnership Project，第三代合作计划)提出了2-step RACH(Random Access Channel,随机接入信道)技术来简化原有的4-step RACH随机接入流程，以降低交互开销。
然而，在目前的2-step RACH中，终端设备和网络设备之间仍需要进行至少7次信息交互才能完成数据传输过程。基于此，在5G的mMTC(Massive Machine TypeCommunication,大规模机器类型通信)场景下，在海量终端设备同时发送数据包时，缓慢的数据发送过程易造成随机接入拥塞、资源占用浪费；同时，终端设备与网络设备通常较远，会存在长时延的问题，进而延长了单次交互时间，因此，缓慢的数据发送过程，最终将会使数据传输失败率增高。
目前，在当前基于两步随机接入的数据传输流程中，常见方案采用上行时将小数据包缀在前导码或者信令数据后，但当传输数据包不符合小包条件时，单个终端接入网络完成数据传输仍需要多次交互。
综上，如何提高数据传输速率是目前亟需解决的问题。
针对上述问题，本发明提出以下各实施例。图1为本发明提供的上行数据传输方法的流程示意图之一，如图1所示，该上行数据传输方法应用于终端设备，该上行数据传输方法包括：
步骤110，生成第一消息，所述第一消息包括前导码、有效载荷和上行资源调度请求SR。
此处，终端设备可以为用户设备，该终端设备为需随机接入网络设备的设备。在一具体实施例中，该终端设备需发送上行数据至网络设备，更为具体地，该终端设备需在随机接入后立即发送数据。
此处，第一消息是基于接收到的系统信息生成的。在一具体实施例中，在两步随机接入中，第一消息也被称为“MsgA”。
在一实施例中，第一消息还可以包括上行链路数据信道上的数据、参考信号(例如，解调参考信号DMRS)等等，具体地，可以根据实际需求设定第一消息包括的数据。
此处，前导码preamble可以通过上行链路信道进行传输。在一具体实施例中，前导码可以通过PRACH(Physical Random Access Channel，物理随机接入信道)传输至网络设备。
此处，有效载荷payload可以用于承载上层信息。有效载荷可以通过上行链路数据信道进行传输。在一具体实施例中，有效载荷可以通过PUSCH(Physical Uplink SharedChannel，物理上行共享信道)传输至网络设备。
在一实施例中，该有效载荷可能携带RRC(Radio Resource Control，无线电资源控制)建立消息，也可能携带RRC重建消息，或者携带RRC恢复消息等等。
此处，上行资源SR(Scheduling request，调度请求)用于请求上行数据传输的资源。上行资源SR可以通过上行链路数据信道进行传输，该上行链路数据信道可以根据实际需要进行设定，例如，PUSCH，本发明实施例对此不作具体限定。
在一具体实施例中，在上述步骤110之前，该方法还包括：
接收网络设备发送的系统信息；对该系统消息进行解码处理。
其中，系统消息为与随机接入相关联的消息，其可以包括但不限于：SSB(Synchronization Signal Block，同步信号块)、SIB(System information block，系统信息块)、RS(Reference Signal，参考信号)等等，本发明实施例对此不作具体限定。
在一实施例中，系统消息还可以包括至少两个不同前导码、至少两个不同有效载荷大小、至少两个不同MCS(Modulation and Coding Scheme，调制与编码策略)、至少两个不同的时间和频率资源分配、至少两个不同的功率控制方案等等。基于此，该系统消息可以用于分配前导码的资源，还可以用于分配前导码的资源和分配有效载荷的资源之间的映射，以使终端设备可以基于分配的前导码的资源和分配的映射来确定用于有效载荷传输的资源。
具体地，对系统消息进行解码处理包括DL(Data Link，数据链路)同步、SI(Systeminformation，系统信息)解码和RS(Reference Signal，参考信号)测量等处理。
需要说明的是，在对系统消息进行解码处理后，终端设备可以获得下行时间和频率同步、小区ID、初始接入的基本系统消息等等。
在一实施例中，系统信息通过PBCH(Physical Broadcast Channel，物理广播信道)从网络设备传输至该终端设备。对于网络设备而言，网络设备周期地在PBCH广播该系统消息。
基于上述实施例，上述步骤110包括：
基于解码处理后的系统消息，生成该第一消息。
具体地，基于系统信息，在前导码序列池中选择前导码，并生成有效载荷。
其中，前导码序列池中包括至少两个不同的前导码。该前导码序列池由网络设备传输的系统信息确定。
在一具体实施例中，基于分配的前导码的资源，以及分配的前导码的资源和分配的有效载荷的资源之间的映射，确定该有效载荷。
步骤120，向网络设备发送所述第一消息，以供所述网络设备将响应于所述第一消息得到的第二消息返回至所述终端设备，所述第二消息包括随机接入响应RAR和上行授权UL Grant信息。
具体地，基于上行链路，向网络设备发送第一消息。
在一具体实施例中，基于PRACH，向网络设备发送前导码；基于PUSCH，向网络设备发送有效载荷；基于PUSCH，向网络设备发送上行资源SR。
需要说明的是，对于网络设备而言，网络设备接收终端设备发送的第一消息；对第一消息进行响应，得到第二消息，第二消息包括随机接入响应RAR和上行授权UL Grant信息，UL Grant信息用于表征分配给终端设备的时频资源，时频资源用于数据传输；将第二消息发送至终端设备，以供终端设备基于第二消息确定的时频资源，进行上行数据传输。
其中，第二消息是网络设备基于接收到的第一信息生成的。在一具体实施例中，在两步随机接入中，第二消息也被称为“MsgB”。
其中，RAR(Radom Access Response，随机接入响应)可以通过下行链路信道进行传输。在一具体实施例中，RAR可以通过PDSCH(Physical Downlink Shared Channel，物理下行共享信道)传输至终端设备。
其中，UL Grant(上行授权)信息可以通过下行链路信道进行传输。在一具体实施例中，UL Grant信息可以通过PDCCH(Physical Downlink Control Channel，物理下行控制信道)传输至终端设备。
在一实施例中，第二消息还可以包括下行链路控制信道上的控制信息和下行链路数据信道上的数据等等，具体地，可以根据实际需求设定第二消息包括的数据。
此外，还需要说明的是，网络设备接收到第一消息后，网络设备需要确定第一消息中的前导码属于随机接入前导序列码，确定有效载荷所携带信息的消息类别；确定第一消息中携带的上行资源SR，确定终端设备在随机接入后发送数据的确定结果；基于消息类别和确定结果，生成该第二消息。
其中，所述确定第一消息中的前导码属于随机接入前导序列码，具体包括：
网络设备在上行链路信道上进行前导码检测，在检测到前导码时，确定该前导码是否属于随机接入前导序列码。
更为具体地，将该前导码与网络设备中存储的前导码序列中的各前导码进行对比，若该前导码与该前导码序列中任一前导码匹配，则确定第一消息中的前导码属于随机接入前导序列码。
进一步地，在一实施例中，在确定第一消息中的前导码属于随机接入前导序列码之后，将该确定结果上报至MAC(Medium Access Control，介质访问控制层)。
其中，所述确定第一消息中携带的上行资源SR，确定终端设备在随机接入后发送数据的确定结果，具体包括：
网络设备判断第一消息中是否携带上行资源SR，若携带，确定终端设备在随机接入后立即发送数据的确定结果。
其中，所述基于消息类别和确定结果，生成该第二消息，具体包括：
基于消息类别确定RAR；基于确定结果确定UL Grant信息，以供为终端设备的上行数据分配时频资源。
步骤130，接收所述网络设备发送的所述第二消息，并基于所述第二消息确定用于数据传输的时频资源。
具体地，将第二消息中的UL Grant信息进行解码，以确定用于数据传输的时频资源。
在一实施例中，确定第二消息中RAR是否归属于终端设备，若归属于，将第二消息中的UL Grant信息进行解码。
在另一实施例中，确定第二消息中RAR是否归属于终端设备，若归属于，获取定时提前调整量，并基于定时提前调整量进行上行同步调整，将第二消息中的UL Grant信息进行解码。
其中，所述确定第二消息中RAR是否归属于终端设备，具体包括：
确定第二消息中携带的Preamble ID与终端设备的Preamble ID是否相同，若相同，则确定RAR归属于终端设备，若不相同，则确定RAR不归属于终端设备。
步骤140，基于所述时频资源进行上行数据传输。
具体地，在该确定的时频资源上，发送上行资源SR对应的用户数据至网络设备。
进一步地，在上述步骤140之后，该方法还包括：
接收网络设备发送的ACK；或者，接收网络设备发送的NACK。
需要说明的是，对于网络设备而言，网络设备在该时频资源上检测接收到的数据，若在检测窗口内成功接收则返回确认信息ACK至终端设备，若未成功接收，则返回否认信息NACK至终端设备。
可以理解的是，在接收网络设备发送的NACK时，启动自动重传机制。
其中，ACK和NACK可以通过下行链路信道进行传输。在一具体实施例中，ACK和NACK可以通过PHICH(Physical Hybrid ARQ Indicator Channel，物理混合自动重传指示信道)传输至终端设备。
为便于理解本发明实施例，以一具体实施例为例进行说明。终端设备与网络设备的交互图如图2所示：
步骤S201，网络设备向终端设备发送系统消息；
步骤S202，终端设备向网络设备发送第一消息；
步骤S203，网络设备向终端设备发送第二消息；
步骤S204，终端设备进行上行数据传输；
步骤S205，网络设备向终端设备发送ACK/NACK。
本发明实施例提供的上行数据传输方法，终端设备生成第一消息，第一消息包括前导码、有效载荷和上行资源调度请求SR；向网络设备发送第一消息，以供网络设备将响应于第一消息得到的第二消息返回至终端设备，第二消息包括随机接入响应RAR和上行授权UL Grant信息；接收网络设备发送的第二消息，并基于第二消息确定用于数据传输的时频资源；基于时频资源进行上行数据传输。通过上述方式，将上行资源SR结合至随机接入流程的第一消息，以使在随机接入后进行数据传输时，无需再传输上行资源SR，从而减少终端设备与网络设备的交互次数；同时，网络设备响应包括上行资源SR的第一消息，生成第二消息，并通过第二消息中的UL Grant信息为该上行资源SR分配对应的时频资源，以供终端设备基于该时频资源进行上行数据传输，以使在随机接入后进行数据传输时，无需再分配时频资源，从而减少终端设备与网络设备的交互次数。综上，本发明实施例可以减少终端设备与网络设备的交互次数，从而提高数据传输速率，进而减少信令开销，避免了网络拥塞，减少数据传输失败率。
基于上述实施例，图3为本发明提供的上行数据传输方法的流程示意图之二，如图3所示，上述步骤110包括：
步骤111，接收所述网络设备发送的系统信息。
此处，系统消息为与随机接入相关联的消息，其可以包括但不限于：SSB(Synchronization Signal Block，同步信号块)、SIB(System information block，系统信息块)、RS(Reference Signal，参考信号)等等，本发明实施例对此不作具体限定。
在一实施例中，系统消息还可以包括至少两个不同前导码、至少两个不同有效载荷大小、至少两个不同MCS(Modulation and Coding Scheme，调制与编码策略)、至少两个不同的时间和频率资源分配、至少两个不同的功率控制方案等等。基于此，该系统消息可以用于分配前导码的资源，还可以用于分配前导码的资源和分配有效载荷的资源之间的映射，以使终端设备可以基于分配的前导码的资源和分配的映射来确定用于有效载荷传输的资源。
在一实施例中，系统信息通过PBCH(Physical Broadcast Channel，物理广播信道)从网络设备传输至该终端设备。对于网络设备而言，网络设备周期地在PBCH广播该系统消息。
步骤112，基于所述系统信息，在前导码序列池中选择所述前导码，并生成所述有效载荷。
具体地，对该系统消息进行解码处理；基于解码处理后的系统消息，在前导码序列池中选择前导码，并生成有效载荷。
其中，对系统消息进行解码处理包括DL(Data Link，数据链路)同步、SI(Systeminformation，系统信息)解码和RS(Reference Signal，参考信号)测量等处理。
需要说明的是，在对系统消息进行解码处理后，终端设备可以获得下行时间和频率同步、小区ID、初始接入的基本系统消息等等。
此处，前导码序列池中包括至少两个不同的前导码。该前导码序列池由网络设备传输的系统信息确定。
在一具体实施例中，基于分配的前导码的资源，以及分配的前导码的资源和分配的有效载荷的资源之间的映射，确定该有效载荷。
在一实施例中，该有效载荷可能携带RRC(Radio Resource Control，无线电资源控制)建立消息，也可能携带RRC重建消息，或者携带RRC恢复消息等等。
步骤113，确定所述终端设备在随机接入后发送数据，生成所述上行资源SR。
具体地，确定终端设备在随机接入后立刻发送数据，生成该上行资源SR。
步骤114，基于所述前导码、所述有效载荷和所述上行资源SR，生成第一消息。
当然，还可以基于其他数据生成第一消息。
本发明实施例提供的上行数据传输方法，通过上述方式，确定终端设备在随机接入后发送数据，就生成上行资源SR，并将该上行资源SR结合至随机接入流程的第一消息，以使在随机接入后进行数据传输时，无需再传输上行资源SR，从而减少终端设备与网络设备的交互次数，进而提高数据传输速率。
基于上述任一实施例，该方法中，上述步骤130中，基于所述第二消息确定用于数据传输的时频资源，包括：
确定所述RAR归属于所述终端设备，获取定时提前调整量，并基于所述定时提前调整量进行上行同步调整；
将所述UL Grant信息进行解码，确定用于数据传输的时频资源。
此处，定时提前调整量(Timing Advance，TA)用于终端设备的上行数据在希望的时间到达网络设备。
在一实施例中，所述确定所述RAR归属于所述终端设备，具体包括：
确定第二消息中携带的Preamble ID与终端设备的Preamble ID是否相同，若相同，则确定RAR归属于终端设备，若不相同，则确定RAR不归属于终端设备。
本发明实施例提供的上行数据传输方法，通过上述方式，由于第二消息是网络设备响应于包括上行资源SR的第一消息得到的，因此，对第二消息中的UL Grant信息进行解码，可以确定该上行资源SR对应的时频资源，以供终端设备基于该时频资源进行上行数据传输，以使在随机接入后进行数据传输时，无需再分配时频资源，从而减少终端设备与网络设备的交互次数，进而提高数据传输速率。
基于上述任一实施例，所述前导码通过物理随机接入信道PRACH传输至所述网络设备；所述有效载荷通过物理上行共享信道PUSCH传输至所述网络设备；所述上行资源SR通过PUSCH传输至所述网络设备。
图4为本发明提供的上行数据传输方法的流程示意图之三，如图4所示，该上行数据传输方法应用于网络设备，该上行数据传输方法包括：
步骤410，接收终端设备发送的第一消息，所述第一消息包括前导码、有效载荷和上行资源调度请求SR。
此处，网络设备可以为基站或卫星等等，该网络设备为提供随机接入的设备。
具体地，在上行链路中，接收终端设备发送的第一消息。
在一具体实施例中，基于PRACH，接收终端设备发送的前导码；基于PUSCH，接收终端设备发送的有效载荷；基于PUSCH，接收终端设备发送的上行资源SR。
此处，前导码preamble可以通过上行链路信道进行传输。在一具体实施例中，前导码可以通过PRACH(Physical Random Access Channel，物理随机接入信道)传输至网络设备。
此处，有效载荷payload可以用于承载上层信息。有效载荷可以通过上行链路数据信道进行传输。在一具体实施例中，有效载荷可以通过PUSCH(Physical Uplink SharedChannel，物理上行共享信道)传输至网络设备。
在一实施例中，该有效载荷可能携带RRC(Radio Resource Control，无线电资源控制)建立消息，也可能携带RRC重建消息，或者携带RRC恢复消息等等。
此处，上行资源SR(Scheduling request，调度请求)用于请求上行数据传输的资源。上行资源SR可以通过上行链路数据信道进行传输，该上行链路数据信道可以根据实际需要进行设定，例如，PUSCH，本发明实施例对此不作具体限定。
在一具体实施例中，在两步随机接入中，第一消息也被称为“MsgA”。
在一实施例中，第一消息还可以包括上行链路数据信道上的数据、参考信号(例如，解调参考信号DMRS)等等，具体地，可以根据实际需求设定第一消息包括的数据。
在一具体实施例中，在上述步骤410之前，该方法还包括：
向终端设备发送系统消息，以使终端设备对该系统消息进行解码处理，并基于解码处理后的系统消息，生成该第一消息。
其中，系统消息为与随机接入相关联的消息，其可以包括但不限于：SSB(Synchronization Signal Block，同步信号块)、SIB(System information block，系统信息块)、RS(Reference Signal，参考信号)等等，本发明实施例对此不作具体限定。
在一实施例中，系统消息还可以包括至少两个不同前导码、至少两个不同有效载荷大小、至少两个不同MCS(Modulation and Coding Scheme，调制与编码策略)、至少两个不同的时间和频率资源分配、至少两个不同的功率控制方案等等。基于此，该系统消息可以用于分配前导码的资源，还可以用于分配前导码的资源和分配有效载荷的资源之间的映射，以使终端设备可以基于分配的前导码的资源和分配的映射来确定用于有效载荷传输的资源。
对于终端设备而言，终端设备对系统消息进行解码处理包括DL(Data Link，数据链路)同步、SI(System information，系统信息)解码和RS(Reference Signal，参考信号)测量等处理。
需要说明的是，终端设备在对系统消息进行解码处理后，终端设备可以获得下行时间和频率同步、小区ID、初始接入的基本系统消息等等。
在一实施例中，系统信息通过PBCH(Physical Broadcast Channel，物理广播信道)从网络设备传输至该终端设备。具体地，网络设备周期地在PBCH广播该系统消息。
更为具体地，终端设备基于系统信息，在前导码序列池中选择前导码，并生成有效载荷。
其中，前导码序列池中包括至少两个不同的前导码。该前导码序列池由网络设备传输的系统信息确定。
在一具体实施例中，基于分配的前导码的资源，以及分配的前导码的资源和分配的有效载荷的资源之间的映射，确定该有效载荷。
步骤420，对所述第一消息进行响应，得到第二消息，所述第二消息包括随机接入响应RAR和上行授权UL Grant信息，所述UL Grant信息用于表征分配给所述终端设备的时频资源，所述时频资源用于数据传输。
在一具体实施例中，在两步随机接入中，第二消息也被称为“MsgB”。
此处，RAR(Radom Access Response，随机接入响应)可以通过下行链路信道进行传输。在一具体实施例中，RAR可以通过PDSCH(Physical Downlink Shared Channel，物理下行共享信道)传输至终端设备。
此处，UL Grant(上行授权)信息可以通过下行链路信道进行传输。在一具体实施例中，UL Grant信息可以通过PDCCH(Physical Downlink Control Channel，物理下行控制信道)传输至终端设备。
在一实施例中，第二消息还可以包括下行链路控制信道上的控制信息和下行链路数据信道上的数据等等，具体地，可以根据实际需求设定第二消息包括的数据。
步骤430，将所述第二消息发送至所述终端设备，以供所述终端设备基于所述第二消息确定的时频资源，进行上行数据传输。
具体地，基于下行链路，向终端设备发送第二消息。
在一具体实施例中，基于PDSCH，向终端设备发送RAR；基于PDCCH，向终端设备发送UL Grant信息。
需要说明的是，对于终端设备而言，终端设备基于接收到的第二消息确定用于数据传输的时频资源；基于该时频资源进行上行数据传输。
其中，所述基于接收到的第二消息确定用于数据传输的时频资源，具体包括：将第二消息中的UL Grant信息进行解码，以确定用于数据传输的时频资源。
在一实施例中，终端设备确定第二消息中RAR是否归属于终端设备，若归属于，将第二消息中的UL Grant信息进行解码。在另一实施例中，终端设备确定第二消息中RAR是否归属于终端设备，若归属于，获取定时提前调整量，并基于定时提前调整量进行上行同步调整，将第二消息中的UL Grant信息进行解码。
其中，所述确定第二消息中RAR是否归属于终端设备，具体包括：确定第二消息中携带的Preamble ID与终端设备的Preamble ID是否相同，若相同，则确定RAR归属于终端设备，若不相同，则确定RAR不归属于终端设备。
进一步地，在上述步骤430之后，该方法还包括：
基于该时频资源，检测接收到的数据；若成功接收，则发送确认信息ACK至终端设备；若未成功接收，则发送否认信息NACK至终端设备。
需要说明的是，在该时频资源上检测接收到的数据，若在检测窗口内成功接收则返回确认信息ACK至终端设备，若未成功接收，则返回否认信息NACK至终端设备。
此处，ACK和NACK可以通过下行链路信道进行传输。在一具体实施例中，ACK和NACK可以通过PHICH(Physical Hybrid ARQ Indicator Channel，物理混合自动重传指示信道)传输至终端设备。
对于终端设备而言，接收网络设备发送的ACK；或者，接收网络设备发送的NACK。可以理解的是，在接收网络设备发送的NACK时，启动自动重传机制。
为便于理解本发明实施例，以一具体实施例为例进行说明。终端设备与网络设备的交互图如图2所示：
步骤S201，网络设备向终端设备发送系统消息；
步骤S202，终端设备向网络设备发送第一消息；
步骤S203，网络设备向终端设备发送第二消息；
步骤S204，终端设备进行上行数据传输；
步骤S205，网络设备向终端设备发送ACK/NACK。
本发明实施例提供的上行数据传输方法，网络设备接收终端设备发送的第一消息，第一消息包括前导码、有效载荷和上行资源调度请求SR；对第一消息进行响应，得到第二消息，第二消息包括随机接入响应RAR和上行授权UL Grant信息，UL Grant信息用于表征分配给终端设备的时频资源，时频资源用于数据传输；将第二消息发送至终端设备，以供终端设备基于第二消息确定的时频资源，进行上行数据传输。通过上述方式，将上行资源SR结合至随机接入流程的第一消息，以使网络设备在接收第一消息时，即可接收到上行资源SR，以使在随机接入后进行数据传输时，终端设备无需再传输上行资源SR，从而减少终端设备与网络设备的交互次数；同时，网络设备响应包括上行资源SR的第一消息，生成第二消息，并通过第二消息中的UL Grant信息为该上行资源SR分配对应的时频资源，以供终端设备基于该时频资源进行上行数据传输，以使在随机接入后进行数据传输时，网络设备无需再分配时频资源，从而减少终端设备与网络设备的交互次数。综上，本发明实施例可以减少终端设备与网络设备的交互次数，从而提高数据传输速率，进而减少信令开销，避免了网络拥塞，减少数据传输失败率。
基于上述任一实施例，图5为本发明提供的上行数据传输方法的流程示意图之四，如图5所示，上述步骤420包括：
步骤421，确定所述前导码属于随机接入前导序列码，确定所述有效载荷所携带信息的消息类别。
具体地，在上行链路信道上进行前导码检测，在检测到前导码时，确定该前导码是否属于随机接入前导序列码。
更为具体地，将该前导码与网络设备中存储的前导码序列中的各前导码进行对比，若该前导码与该前导码序列中任一前导码匹配，则确定第一消息中的前导码属于随机接入前导序列码。
进一步地，在一实施例中，在确定第一消息中的前导码属于随机接入前导序列码之后，将该确定结果上报至MAC(Medium Access Control，介质访问控制层)。
步骤422，确定所述第一消息中携带所述上行资源SR，确定所述终端设备在随机接入后发送数据的确定结果。
具体地，判断第一消息中是否携带上行资源SR，若携带，确定终端设备在随机接入后立即发送数据的确定结果。
步骤423，基于所述消息类别和所述确定结果，生成所述第二消息。
具体地，基于消息类别确定RAR；基于确定结果确定UL Grant信息，以供为终端设备的上行数据分配时频资源。当然，还可以基于其他数据生成第二消息。
本发明实施例提供的上行数据传输方法，通过上述方式，确定第一消息中携带上行资源SR，就基于该确定结果，生成UL Grant信息，以为终端设备分配该上行资源SR对应的时频资源，以供终端设备基于该时频资源进行上行数据传输，以使在随机接入后进行数据传输时，网络设备无需再分配时频资源，从而减少终端设备与网络设备的交互次数，进而提高数据传输速率。
基于上述任一实施例，所述RAR通过物理下行共享信道PDSCH传输至所述终端设备；所述UL Grant信息通过物理下行控制信道PDCCH传输至所述终端设备。
下面对本发明提供的上行数据传输装置进行描述，下文描述的上行数据传输装置与上文描述的上行数据传输方法可相互对应参照。
图6为本发明提供的上行数据传输装置的结构示意图，如图6所示，该装置部署于终端设备，该上行数据传输装置，包括：
生成模块610，用于生成第一消息，所述第一消息包括前导码、有效载荷和上行资源调度请求SR；
发送模块620，用于向网络设备发送所述第一消息，以供所述网络设备将响应于所述第一消息得到的第二消息返回至所述终端设备，所述第二消息包括随机接入响应RAR和上行授权UL Grant信息；
接收模块630，用于接收所述网络设备发送的所述第二消息，并基于所述第二消息确定用于数据传输的时频资源；
传输模块640，用于基于所述时频资源进行上行数据传输。
图7为本发明提供的上行数据传输装置的结构示意图，如图7所示，该装置部署于网络设备，该上行数据传输装置，包括：
接收模块710，用于接收终端设备发送的第一消息，所述第一消息包括前导码、有效载荷和上行资源调度请求SR；
响应模块720，用于对所述第一消息进行响应，得到第二消息，所述第二消息包括随机接入响应RAR和上行授权UL Grant信息，所述UL Grant信息用于表征分配给所述终端设备的时频资源，所述时频资源用于数据传输；
发送模块730，用于将所述第二消息发送至所述终端设备，以供所述终端设备基于所述第二消息确定的时频资源，进行上行数据传输。
图8示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图8所示，该电子设备可以为终端设备或网络设备，该电子设备可以包括：处理器(processor)810、通信接口(Communications Interface)820、存储器(memory)830和通信总线840，其中，处理器810，通信接口820，存储器830通过通信总线840完成相互间的通信。处理器810可以调用存储器830中的逻辑指令，以执行应用于终端设备的上行数据传输方法，该方法包括：生成第一消息，所述第一消息包括前导码、有效载荷和上行资源调度请求SR；向网络设备发送所述第一消息，以供所述网络设备将响应于所述第一消息得到的第二消息返回至所述终端设备，所述第二消息包括随机接入响应RAR和上行授权UL Grant信息；接收所述网络设备发送的所述第二消息，并基于所述第二消息确定用于数据传输的时频资源；基于所述时频资源进行上行数据传输；或者，以执行应用于网络设备的上行数据传输方法，该方法包括：接收终端设备发送的第一消息，所述第一消息包括前导码、有效载荷和上行资源调度请求SR；对所述第一消息进行响应，得到第二消息，所述第二消息包括随机接入响应RAR和上行授权ULGrant信息，所述UL Grant信息用于表征分配给所述终端设备的时频资源，所述时频资源用于数据传输；将所述第二消息发送至所述终端设备，以供所述终端设备基于所述第二消息确定的时频资源，进行上行数据传输。
此外，上述的存储器830中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的应用于终端设备的上行数据传输方法，该方法包括：生成第一消息，所述第一消息包括前导码、有效载荷和上行资源调度请求SR；向网络设备发送所述第一消息，以供所述网络设备将响应于所述第一消息得到的第二消息返回至所述终端设备，所述第二消息包括随机接入响应RAR和上行授权UL Grant信息；接收所述网络设备发送的所述第二消息，并基于所述第二消息确定用于数据传输的时频资源；基于所述时频资源进行上行数据传输；或者，执行上述各方法所提供的应用于网络设备的上行数据传输方法，该方法包括：接收终端设备发送的第一消息，所述第一消息包括前导码、有效载荷和上行资源调度请求SR；对所述第一消息进行响应，得到第二消息，所述第二消息包括随机接入响应RAR和上行授权UL Grant信息，所述UL Grant信息用于表征分配给所述终端设备的时频资源，所述时频资源用于数据传输；将所述第二消息发送至所述终端设备，以供所述终端设备基于所述第二消息确定的时频资源，进行上行数据传输。
又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的应用于终端设备的上行数据传输方法，该方法包括：生成第一消息，所述第一消息包括前导码、有效载荷和上行资源调度请求SR；向网络设备发送所述第一消息，以供所述网络设备将响应于所述第一消息得到的第二消息返回至所述终端设备，所述第二消息包括随机接入响应RAR和上行授权ULGrant信息；接收所述网络设备发送的所述第二消息，并基于所述第二消息确定用于数据传输的时频资源；基于所述时频资源进行上行数据传输；或者，执行上述各方法所提供的应用于网络设备的上行数据传输方法，该方法包括：接收终端设备发送的第一消息，所述第一消息包括前导码、有效载荷和上行资源调度请求SR；对所述第一消息进行响应，得到第二消息，所述第二消息包括随机接入响应RAR和上行授权UL Grant信息，所述UL Grant信息用于表征分配给所述终端设备的时频资源，所述时频资源用于数据传输；将所述第二消息发送至所述终端设备，以供所述终端设备基于所述第二消息确定的时频资源，进行上行数据传输。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (12)

1.一种上行数据传输方法，其特征在于，应用于终端设备，所述方法包括：
生成第一消息，所述第一消息包括前导码、有效载荷和上行资源调度请求SR；
向网络设备发送所述第一消息，以供所述网络设备将响应于所述第一消息得到的第二消息返回至所述终端设备，所述第二消息包括随机接入响应RAR和上行授权UL Grant信息；
接收所述网络设备发送的所述第二消息，并基于所述第二消息确定用于数据传输的时频资源；
基于所述时频资源进行上行数据传输。
2.根据权利要求1所述的上行数据传输方法，其特征在于，所述生成第一消息，包括：
接收所述网络设备发送的系统信息；
基于所述系统信息，在前导码序列池中选择所述前导码，并生成所述有效载荷；
确定所述终端设备在随机接入后发送数据，生成所述上行资源SR；
基于所述前导码、所述有效载荷和所述上行资源SR，生成第一消息。
3.根据权利要求1所述的上行数据传输方法，其特征在于，所述基于所述第二消息确定用于数据传输的时频资源，包括：
确定所述RAR归属于所述终端设备，获取定时提前调整量，并基于所述定时提前调整量进行上行同步调整；
将所述UL Grant信息进行解码，确定用于数据传输的时频资源。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的上行数据传输方法，其特征在于，所述前导码通过物理随机接入信道PRACH传输至所述网络设备；
所述有效载荷通过物理上行共享信道PUSCH传输至所述网络设备；
所述上行资源SR通过PUSCH传输至所述网络设备。
5.一种上行数据传输方法，其特征在于，应用于网络设备，所述方法包括：
接收终端设备发送的第一消息，所述第一消息包括前导码、有效载荷和上行资源调度请求SR；
对所述第一消息进行响应，得到第二消息，所述第二消息包括随机接入响应RAR和上行授权UL Grant信息，所述UL Grant信息用于表征分配给所述终端设备的时频资源，所述时频资源用于数据传输；
将所述第二消息发送至所述终端设备，以供所述终端设备基于所述第二消息确定的时频资源，进行上行数据传输。
6.根据权利要求5所述的上行数据传输方法，其特征在于，所述对所述第一消息进行响应，得到第二消息，包括：
确定所述前导码属于随机接入前导序列码，确定所述有效载荷所携带信息的消息类别；
确定所述第一消息中携带所述上行资源SR，确定所述终端设备在随机接入后发送数据的确定结果；
基于所述消息类别和所述确定结果，生成所述第二消息。
7.根据权利要求5或6所述的上行数据传输方法，其特征在于，所述RAR通过物理下行共享信道PDSCH传输至所述终端设备；
所述UL Grant信息通过物理下行控制信道PDCCH传输至所述终端设备。
8.一种上行数据传输装置，其特征在于，部署于终端设备，所述装置包括：
生成模块，用于生成第一消息，所述第一消息包括前导码、有效载荷和上行资源调度请求SR；
发送模块，用于向网络设备发送所述第一消息，以供所述网络设备将响应于所述第一消息得到的第二消息返回至所述终端设备，所述第二消息包括随机接入响应RAR和上行授权UL Grant信息；
接收模块，用于接收所述网络设备发送的所述第二消息，并基于所述第二消息确定用于数据传输的时频资源；
传输模块，用于基于所述时频资源进行上行数据传输。
9.一种上行数据传输装置，其特征在于，部署于网络设备，所述装置包括：
接收模块，用于接收终端设备发送的第一消息，所述第一消息包括前导码、有效载荷和上行资源调度请求SR；
响应模块，用于对所述第一消息进行响应，得到第二消息，所述第二消息包括随机接入响应RAR和上行授权UL Grant信息，所述UL Grant信息用于表征分配给所述终端设备的时频资源，所述时频资源用于数据传输；
发送模块，用于将所述第二消息发送至所述终端设备，以供所述终端设备基于所述第二消息确定的时频资源，进行上行数据传输。
10.一种终端设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至4任一项所述上行数据传输方法。
11.一种网络设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求5至7任一项所述上行数据传输方法。
12.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述上行数据传输方法，或者实现如权利要求5至7任一项所述上行数据传输方法。
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