用于基于竞争的传输的方法和设备与流程

本公开的实施例主要涉及通信技术，并且更具体地，涉及用于基于竞争的传输的方法和设备。

背景技术：

在最近的通信发展中，正在研究在机器型通信(mtc)、尤其是大规模mtc(mmtc)场景中的数据传输。mtc场景的特点在于大量终端设备可能同时在上行链路中向网络设备发送数据，并且通常每个设备发送的数据量都较小。这一特点会导致终端设备由于数据传输的冲突和信令开销等而消耗大量的能量。

在通信系统中，采用两种方式来让终端设备获得上行链路(ul)数据传输的资源。在诸如第三代合作伙伴计划(3gpp)长期演进(lte)或高级lte(lte-a)网络之类的当前通信系统中，采用基于调度的方案为终端设备分配专用资源用于ul传输。此外，mtc或mmtc场景在短时间内以高频率发生小数据传输，如果以调度方式分配资源，将产生大量的信令开销。

另一种方式是基于竞争的方案。在该方案中，终端设备被允许直接发送数据而不是浪费时间和能量在额外的调度信令上。具体地，多个设备在可用的竞争资源中直接传输数据，如果在该资源中没有冲突(即仅一个设备竞争某个资源单元)，则竞争成功，设备进而可以成功传输数据。否则的话，竞争失败的、未成功传输数据的设备继续在下一时段中进行竞争。

从信令开销的角度而言，基于竞争的传输更适用于mtc或mmtc场景。因此，在当前的3gpp标准化工作中，对于多载波(ma)接入方案，已经提出了在mtc或mmtc场景中使用基于竞争的多载波接入传输。

技术实现要素：

本公开的实施例的目的在于提供一种基于竞争的传输的解决方案。

根据本公开的第一方面，提供了一种基于竞争的传输的方法。该方法可以在网络设备侧实施。该方法包括从终端设备接收用于请求基于竞争的传输的前导序列。该方法还包括至少基于接收到的前导序列，确定针对基于竞争的传输的业务负载，并且基于业务负载，分配可用于基于竞争的传输的资源集合。该方法进一步包括向终端设备发送指示资源集合的第一信号，以使得终端设备在资源集合中执行基于竞争的传输。

根据本公开的第二方面，提供了一种基于竞争的传输的方法。该方法可以在终端设备侧实施。该方法包括向网络设备发送用于请求基于竞争的传输的前导序列。该方法还包括从网络设备接收指示可用于基于竞争的传输的资源集合的第一信号，资源集合至少基于由前导序列确定的业务负载而被分配。该方法进一步包括至少基于第一信号，在资源集合中执行基于竞争的传输。

根据本公开的第三方面，提供了一种网络设备。该网络设备包括收发器和控制器。该收发器被配置为从终端设备接收用于请求基于竞争的传输的前导序列。该控制器被配置为至少基于接收到的前导序列确定针对基于竞争的传输的业务负载，以及基于业务负载分配可用于基于竞争的传输的资源集合。该收发器进一步被配置为向终端设备发送指示资源集合的第一信号，以使得终端设备在资源集合中执行基于竞争的传输。

根据本公开的第四方面，提供了一种终端设备。该终端设备包括收发器和控制器。该收发器被配置为向网络设备发送用于请求基于竞争的传输的前导序列，以及从网络设备接收指示可用于基于竞争的传输的资源集合的第一信号，资源集合至少基于由前导序列确定的业务负载而被分配。该控制器被配置至少基于第一信号，促使收发器在资源集合中执行基于竞争的传输。

应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本公开实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。

附图说明

结合附图并参考以下详细说明，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：

图1是本文中描述的设备和/或方法可以在其中被实施的示例环境的示意图；

图2示出了根据本公开的一个实施例的基于竞争的传输过程的流程图；

图3示出了根据本公开的一个实施例的竞争资源的动态分配的示意图；

图4示出了根据本公开的另一个实施例的基于竞争的传输过程的流程图；

图5示出了根据本公开的一个实施例的专用前导传输资源的分配的示意图；

图6示出了根据本公开的另一个实施例的专用前导传输资源的划分过程的流程图；

图7示出了根据本公开的一个实施例的专用前导传输资源的划分的示意图；

图8a至图8c示出了根据本公开的多个实施例的性能对比图；

图9示出了根据本公开的一个实施例的在网络设备侧执行的基于竞争的传输的过程的流程图；

图10示出了根据本公开的一个实施例的在终端设备侧执行的基于竞争的传输的过程的流程图；

图11示出了根据本公开的一个实施例的装置的框图；

图12示出了根据本公开的另一个实施例的装置的框图；以及

图13是示出了根据本公开的另一个实施例的设备的框图。

在所有附图中，相同或相似参考数字表示相同或相似元素。

具体实施例

下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。

在本公开的实施例的描述中，术语“包括”及其类似用语应当理解为开放性包含，即“包括但不限于”。术语“基于”应当理解为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”或“该实施例”应当理解为“至少一个实施例”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。

在此使用的术语“终端设备”或“用户设备”(ue)是指能够与基站之间或者彼此之间进行无线通信的任何终端设备。作为示例，终端设备可以包括移动终端(mt)、订户台(ss)、便携式订户台(pss)、移动台(ms)或者接入终端(at)，以及车载的上述设备。终端设备可以是任意类型的移动终端、固定终端或便携式终端，包括移动手机、站点、单元、设备、多媒体计算机、多媒体平板、互联网节点、通信器、台式计算机、膝上型计算机、笔记本计算机、上网本计算机、平板计算机、个人通信系统(pcs)设备、个人导航设备、个人数字助理(pda)、音频/视频播放器、数码相机/摄像机、定位设备、电视接收器、无线电广播接收器、电子书设备、游戏设备、智能电表、计量仪或可用于mtc通信的其他智能电器、或者上述的任意组合。在本公开的上下文中，为讨论方便之目的，术语“终端设备”和“用户设备”可以互换使用。

在此使用的术语“网络设备”是指在基站或者通信网络中具有特定功能的其他实体或节点。“基站”(bs)可以表示节点b(nodeb或者nb)、演进节点b(enodeb或者enb)、远程无线电单元(rru)、射频头(rh)、远程无线电头端(rrh)、中继器、或者诸如微微基站、毫微微基站等的低功率节点等等。基站的覆盖范围、即能够提供服务的地理区域被称为小区。在本公开的上下文中，为讨论方便之目的，术语“网络设备”和“基站”可以互换使用，并且可能主要以enb作为网络设备的示例。

在密集网络中、诸如具有mtc通信的网络中，通常在一个地理范围内存在大量的终端设备接入。多个终端设备经常会在同时或者几乎同时向该范围内的服务网络节点传输数据。图1描述了这样的网络环境100。在该环境100中，多个终端设备120-1至120-4处于网络设备110的服务小区112中并且由网络设备110服务。虽然图1中示出了四个终端设备，但是网络设备110可以服务更多或更少的终端设备。所服务的终端设备的类型可以相同或者不同。在下文中，终端设备120-1至120-4被统称为终端设备120或分别以终端设备120表示。

在下行链路(dl)中，网络设备110可以向终端设备120发送控制信号、dl数据等信息。在上行链路(ul)中，终端设备120向网络设备110发送控制信号、ul数据等信息。在一些情况中，多个终端设备120可能同时向网络设备110传输ul数据。

在网络环境100中的通信可以根据任何适当的通信协议来实施，包括但不限于，第一代(1g)、第二代(2g)、第三代(3g)、第四代(4g)和第五代(5g)等蜂窝通信协议、诸如电气与电子工程师协会(ieee)802.11等的无线局域网通信协议、和/或目前已知或者将来开发的任何其他协议。而且，该通信使用任意适当无线通信技术，包括但不限于，码分多址(cdma)、频分多址(fdma)、时分多址(tdma)、频分双工(fdd)、时分双工(tdd)、多输入多输出(mimo)、正交频分多址(ofdm)、和/或目前已知或者将来开发的任何其他技术。

如先前讨论的，从信令开销的角度而言，基于竞争的传输更适用于如网络场景100所示的密集网络。在常规的基于竞争的传输方法中，网络设备110分配固定的竞争资源供多个终端设备120进行数据传输的竞争，例如将系统整体资源中的一部分预留出来作为专用的竞争资源。这样的固定资源分配易于实现，但是在资源有效性、传输成功率和设备能量效率等方面存在诸多问题。

具体地，由于每个终端设备120的上行链路数据传输在时间上可能是突发的并且在不同使用情况下要传输的数据的大小可能在较大范围内变化，固定资源的大小和位置的配置总是无法兼顾资源有效性和传输成功率。例如，分配较少的竞争资源可能有助于提高在不同负载情况下的资源利用率，然而却会产生较高的竞争冲突概率，因而减低了总体的传输成功率。而且，较高竞争冲突会使得终端设备花费较长的时间才能成功传输数据，使得设备的能量效率较低，严重影响系统性能，特别是对于服务低功耗小数据传输的设备的网络而言。一般为了满足在峰值业务负载期间的传输，网络设备110会分配较大的竞争资源。这些资源在其他时间期间处于空闲状态，这对于资源有限的通信传输而言是不期望的。

应当知道的是，以上讨论的问题不限于mtc通信环境和设备，而是可能出现在任何可应用基于竞争的传输的通信系统中。

为了解决至少部分上述问题和其他潜在问题，本公开的实施例提供了一种基于竞争的传输的解决方案。在该解决方案中，网络设备基于从终端设备接收到的前导(preamble)序列确定当前的业务负载并且因此动态且灵活地分配可用于基于竞争的传输的资源集合(也称为资源池)。网络设备可以向终端设备发送指示资源集合的信号，使得终端设备可以在所分配的资源池中执行基于竞争的传输。

图2图示了根据本公开的实施例的基于竞争的传输过程200的示意图。过程200涉及终端设备、例如图1的ue120和网络设备、例如图1的enb110。在ue120期望希望向enb110发送ul数据时，ue120在210向enb110发送前导序列。前导序列用于向enb110指示ue120要请求基于竞争的传输，使得enb110获知ue120有数据要发送。在一些示例实施例中，前导序列可以包括伪噪声(pseudo-noise)序列或zadoff-chu(zc)序列等等。前导序列的传输将在以下更详细讨论。

在220，enb110基于接收到的前导序列，确定针对基于竞争的传输的业务负载。enb110可以从ue120接收到一个或多个前导序列。备选地或附加地，enb110还可能从其他ue接收到一个或多个前导序列。因此，如本文中所使用的“业务负载”指的是由enb110检测到的正在请求基于竞争的传输的一个或多个ue的业务负载。在一些实施例中，enb110可以从一个或多个ue(包括ue120)接收到的前导序列的数目来确定当前的业务负载。检测到的前导序列的数目越多，意味着当前网络中的ue将期望向enb110传输较多的ul数据。备选地或附加地，前导序列或者ue120发送的其他信令中可以承载ue120待传输的数据的大小。因此，enb110还可以根据一个或多个ue120将要传输的数据的总和来确定业务负载。

在230，enb110基于在220处确定的业务负载，分配可用于基于竞争的传输的资源集合。根据本发明的实施例，enb110可以根据当前的业务负载来动态地分配用于基于竞争的传输的资源(也可以被称为竞争资源)。也就是说，如果基于竞争的传输的业务负载较高，enb110可以分配较多的资源用于基于竞争的传输，以降低ue的传输冲突并且提高成功传输的概率。如果当前的业务负载较低，enb110则可以分配较小的资源用于基于竞争的传输，从而可以在不显著增加冲突概率的情况下实现资源效率的提升。在一些实施例中，enb110可以设置业务负载与资源集合大小的映射表，并且因此可以基于该映射表确定要分配的资源集合。

在一些实施例中，可以配置要分配的竞争资源的基本单元，以方便资源的动态分配和后续向ue120指示被分配的资源集合。该竞争资源的基本单元可以被称为竞争资源块(contentionresourceblock，crb)，其具有预定义的大小。该预定义的大小可以指定单个crb在时域、频域和/或码域中占据的持续时间、带宽大小和/或代码信道的数目。enb110在230处确定资源集合时可以确定要分配的crb的数目。

图3图示了根据本公开的一个实施例的竞争资源的动态分配。在图3的示例中，考虑在时域和频域资源300中分配竞争资源。然而，应当理解的是，还可以仅在时域，仅在频域，在时域和码域，在频域和码域，或者在时域、频域和码域三者中执行竞争资源的分配。如图3所示，enb110的系统整体资源被划分成多个物理资源块prb314。单个crb322在频域中占据个物理资源块(prb)312并且在时域中占据个时隙314。

在确定可用于基于竞争的传输的资源集合320时，根据当前的业务负载，enb110确定资源集合320包括两个crb322。随着业务负载的变化，enb110在接下来的时段中(例如三个时隙314之后)，确定分配1个crb可以满足当前的基于竞争的传输，并且因此将一个crb322分配在资源集合320中。enb110还可以在后续传输中继续响应于业务负载的变化而改变资源集合320中包括的crb的数目。

enb110可能从包括ue120的多个ue接收到前导序列，并且因此在一些实施例中，所分配的资源集合320(其包括一个或多个crb)可以被分配给全部这些ue用于基于竞争的传输。这种分配可适用于业务负载较低的情况。在另外一些实施例中，如果系统的当前业务负载较高，enb110可以分配多个资源集合320给不同的ue。例如，enb110可以将一个资源集合320分配给从中接收到前导序列的部分ue，并且将另一个资源集合分配给其他ue。

应当理解的是，图3仅给出了crb和资源集合的一个具体示例。在一些实施例中，crb322在频域中占据的带宽可以以子载波为单位，并且在时域中占据的时间长度可以以帧、子帧、ms等为单位。另外，资源集合中包括的多个crb可以在资源域中可以不是连续的。在一些实施例中，crb322的大小可以是固定的。在另外一些实施例中，enb110可以以较长的周期(以半静态的方式)改变crb的大小并且将改变后的crb的大小通知给ue120。这样可以避免过于频繁的改变引起的信令开销。

在一些实施例中，如果enb110支持基于竞争的传输，则可以向ue120发送指示crb的大小的信号(被称为“第二信号”)。该信号可以指示crb在时域、频域和/或码域中占据的资源大小。在一些实施例中，enb110可以在系统信息中向ue120指示crb的大小。该系统信息可以以广播的形式被发送给ue120以及enb110服务的其他ue。备选地，crb的大小也可以在专用信息中被发送给ue120以及其他ue。该crb的大小还可以用于向ue120指示enb110支持基于竞争的传输。因此，ue120可以响应于从enb110接收到crb的大小而在210处向enb110发送请求基于竞争的传输的前导序列。

继续参照图2，在240，enb110向ue120发送反馈信号(也被称为“第一信号”)。该反馈信号是对210处的前导序列的反馈，并且可以包括指示在230处分配的资源集合的信号。在一些实施例中，该反馈信号可以包括资源集合包括的一个或多个crb所处的频域、时域和/或码域的位置的索引，例如prb编号、时隙编号和/或代码信道编号。通常这样的频域、时域和/或码域均已经按照其基本资源单元而被编号，并且enb110和ue120均已获知这样的编号规则。因此，ue120稍后可以根据接收到的索引确定出crb的位置。

为了减少在反馈信号中指示资源集合所花费的比特数，在另外的实施例中，在240处的反馈信号可以包括资源集合中的crb在系统整体资源中的索引。该索引可以通过按照crb的大小均匀地划分系统整体资源并且对划分后得到的资源块进行编号来确定。由于crb的大小可能会大于频域、时域和/或码域的基本资源单元的大小，因此，向ue120反馈这样的索引可以降低信令开销。

在一些实施例中，enb110还可以在240处的反馈信号中携带在210处接收到的前导序列的标识符(id)，使得ue120可以根据该标识符确定该反馈信号所对应的前导序列。可以存在多种方式使得enb110可以获知检测到的前导序列的标识符，并且本公开的范围在此方面不受限制。该标识符还可以使得ue120确定针对基于竞争的传输的请求得到enb110的确认。因此，在过程200中，ue120基于接收到的反馈信号，可以在资源集合中执行基于竞争的传输。具体地，在250，ue120从资源集合中选择资源用于数据传输。在260，ue120在选择的资源中执行基于竞争的传输，以向enb110传输上行链路数据。

在选择资源时，ue120可以首先确定资源集合的位置，并且然后在确定的位置处的资源集合中随机地选择一个或多个资源单元(例如，一个或多个prb、一个或多个时隙或者一个或多个代码信道)用于基于竞争的数据传输。在一些实施例中，ue120可以基于在240的反馈信号中的一个或多个crb索引和crb的大小来确定资源集合在系统整体资源中的位置。例如，ue120可以按crb的大小划分均匀地划分系统整体资源并且确定反馈信号中crb索引确定相应的位置。在另外一些实施例中，ue120可以进一步基于自己发送前导序列的时间索引确定资源集合中的crb在时域中的位置。

在另外一些实施例中，如果反馈信号中携带资源集合包括的一个或多个crb所处的频域、时域和/或码域的位置的索引，例如prb编号、时隙编号和/或代码信道编号，ue120也可以根据这些编号确定资源集合中的资源的位置。

如果ue120成功地竞争到所选择的资源并且因此enb110成功地接收到所传输的数据，那么作为可选的操作，enb110可以在270向ue120发送确认(ack)信号。如果由于与其他ue的冲突或者由于ue120至enb110的上行链路信道质量较差并且因此enb110没有成功接收到ue120传输的数据，那么enb110可以在270向发送否认确认(nack)信号。

ue120在260之后接收到来自enb110的nack信号或者在预定时间段内没有接收到来自enb110的ack或nack信号，则ue120可以确定前一次的竞争传输没有成功。在这种情况下，ue120可以继续发起用于请求基于竞争的传输的前导序列并且因此过程200被重复执行。

根据本公开的实施例，enb110可以根据基于竞争的传输的当前业务负载来动态地分配竞争资源，从而在资源有效性与接入成功率之间达到良好权衡。接入成功率的提升可以进一步降低终端设备的接入尝试时间和次数，从而节省终端能量。此外，这样的动态竞争资源分配方案可以被应用到多种不同的应用场景，而无论被请求的基于竞争的传输的业务负载如何变化。

由于enb110会将资源集合分配给多个ue用于基于竞争的传输，因此在基于竞争的传输中，ue120可能与一个或多个其他ue存在竞争冲突，因而导致数据传输的失败。本公开的实施例还提出了一些解决冲突的方案。

在一些实施例中，enb110可以在ue120与其他ue存在较高冲突概率时主动促使ue120退出基于竞争的传输而转向正常的基于调度的传输。图4图示了这样的基于竞争的传输过程400。过程400也涉及ue120和enb110。过程400中410与过程200中的210相同并且因此在此不再赘述。

在420，enb110确定ue120在基于竞争的传输中与其他ue的冲突程度。在判断冲突程度时，enb110可以基于当前的业务负载(例如在过程200的210处确定的业务负载)来确定ue120可能的冲突概率。例如，如果当前业务负载特别高(例如enb110接收到较多的前导序列)并且考虑到资源的有限性而无法分配足够的资源用于竞争传输，enb110可以确定当前基于竞争的传输的总体竞争冲突程度较高。由于ue120也正在请求基于竞争的传输，enb110可以确定出ue120也将面临较高的竞争冲突。

备选地或附加地，enb110可以基于ue120先前的基于竞争的传输的成功或失败的状况来确定ue120的冲突程度。例如，如果ue120发送的前导序列与其他ue的前导序列产生冲突或者ue120在多次尝试执行基于竞争的数据传输均失败(可能由于与其他ue选择相同的资源而导致冲突或者由于信道状况较差而导致传输失败)，enb110可以确定ue120的冲突程度较高。冲突程度因而可以以当前的业务负载和/或ue120对传输的尝试数目来衡量。

如果确定冲突程度较高(例如高于预定阈值)，enb110可以决定终止ue120的基于竞争的传输。enb110还可以决定将ue120切换到正常的基于调度的传输。因此，在430，enb110为ue120调度专用数据传输资源。这里的专用数据传输资源不同于为竞争传输而分配的资源，并且ue120可以在这个资源上执行上行链路数据传输而不必与其他ue竞争。enb110对于ue120的上行链路数据传输资源的调度可以基于已有的或将来待开发的各种调度方案，并且本公开的实施例在此方面不受限制。

在440，enb110向ue120发送反馈信号(也被称为“第五信号)。该反馈信号是对410处的前导序列的反馈，并且可以包括指示在430处分配的专用数据传输资源的信号。指示专用数据传输资源的信号也可以被称为ul授权(grant)信号，用于向ue120指示enb110已经授权的上行链路传输资源。在另外一些实施例，该反馈信号还可以包括在410处接收到的前导序列的标识符(id)，使得ue120可以根据该标识符确定该反馈信号所对应的前导序列。

ue120通过反馈信号可以确定enb110调度的专用数据传输资源，并且然后在450在所调度的资源上执行基于调度的传输，以向enb110传输上行链路数据。在一些备选实施例中，enb110可以根据是否成功接收到ue120的数据而向ue120反馈确认(ack)或否定确认(nack)信号。

以上过程400可以使得经历严重冲突的ue120能够跳出基于竞争的传输并且更快获得数据的成功传输。在一些实施例中，如果enb110确定冲突程度低于预定阈值时，可以继续执行过程200中对ue120的竞争资源分配(230)和反馈信号传输(240)以及其他操作。

在一些实施例中，还可以在基于竞争的传输中应用另外一些冲突控制机制来应对多个ue同时竞争相同资源的情况。当前的通信系统(例如lte或lte-a)中已经规定了一些用于冲突/过载控制的机制，这些机制也可以类似地应用到诸如图2的过程200中，以处理在260的基于竞争的传输中的竞争冲突问题。这样的机制包括但不限于：多媒体访问控制(mac)层回退定时器、访问分类限制(accessclassbarring，acb)、扩展访问限制(extendedaccessbarring，eab)、应用nb-iot的访问限制机制、服务专用访问控制(ssac)、数据通信的应用专用拥塞控制(acdc)、和具有扩展的等待定时器和重排请求的无线电资源控制(rrc)连接拒绝。

在一些实施例中，为了更好地应对在基于竞争的传输的场景、特别是存在高频率小数据传输的通信场景(例如mtc、mmtc)中的冲突控制，本公开的示例实施例还提供了另外的竞争控制方案。在这些实施例中，enb110可以为其服务的ue的用于请求基于竞争的传输的前导序列分配专用前导传输资源，以便区别于其他通信的前导序列的传输。在一些实施例中，专用前导传输资源可以是物理随机接入信道(prach)。

图5图示了专用前导传输资源在如图3所示的系统资源300中的分配。如图5所示，分配固定的前导传输资源510用于前导传输。前导传输资源的分配可以被预先配置并且由ue120已知。在一些实施例中，在过程200的210或过程400的220之前，ue120可以确定前导序列的前导传输资源，并且然后在确定的资源上传输前导序列。

在一些实施例中，为了降低ue120在资源集合中与其他ue的竞争冲突并且因此缩短ue120成功传输数据的时间以及提高ue120成功传输数据的概率，enb110可以执行专用前导传输资源的划分和指定。图6示出了这样的过程600。该过程600可以涉及enb110和ue120。该过程600可以在ue120利用前导序列请求基于竞争的传输之前被执行。

如所示出的，在610，enb110将专用前导传输资源划分成多个分组。专用前导传输资源可以按周期被分配，并且因此可以将一个周期中的资源划分成多个分组。这样的划分可以包括均匀或不均匀的划分。在一些实施例中，enb110可以根据当前服务(当前进入enb110的服务覆盖区域中)并且具有基于竞争的传输的能力的ue的数目来执行。

图7图示了专用前导传输资源的划分。如图7所示，专用前导传输资源、即prach在时域上以周期的方式出现。每个周期710可以占据一定的时间长度、例如一个或多个无线电帧、子帧或时隙。当然，每个周期710中的专用前导传输资源也可以占据一定的带宽或代码信道。enb110可以将每个周期710划分成n个分组720。每个分组包括一个或多个资源单元(例如可以由一个或多个帧、子帧、时隙和/或prb等组成)。

在620，enb110为ue120分配多个分组中的一个分组。在一些实施例中，enb110可以将ue120随机分配到n个分组720中。例如，enb110可以对多个分组进行编索引，并且然后基于ue120的设备标识符或其他标识符和分组的总数确定ue120要被分配到的分组的索引。enb110还可以按照其他规则为ue120分配对应的分组。在一些实施例中，enb110可以将同一个分组分配给多个ue，并且多个ue可以在这个分组的前导传输资源中随机选择资源单元用于前导序列的传输。

在630，enb110向ue120发送指示所分配的分组的通知或信号(被称为“第三信号”)。ue120可以基于这个通知确定可用于传输前导传输序列的资源的位置。在一些实施例中，630处的通知可以包括分组的总数目(例如n)，前导传输资源的周期和每个分组包括的资源单元(也被称为前导传输机会)的数目。当ue120有上行链路数据要传输时，ue120可以例如在过程200的210或过程400的410之前，从所分配的分组对应的专用前导传输资源中传输前导序列。例如，ue120可以随机地从该分组中选择资源单元(传输机会)来进行前导序列的传输。

根据过程600，专用前导传输资源被分组并且ue被分散到特定的分组中来执行前导序列的传输，这可以有助于在时间上分散ue对基于竞争的传输的请求，从而显著地降低了后续数据传输时的竞争冲突。

应该可以理解的是，在没有专用前导传输资源的分组的实施例中，ue120也可以与要请求基于竞争的传输的其他ue一起在专用前导传输资源的整个周期内选择(时域、频域和/或码域中的)资源单元来传输前导序列。具体地，ue120可以在有ul数据要发送时，选择时间上最接近的前导传输资源来传输前导序列。

在另外一些实施例中，enb110还可以配置ue120在所分配的分组中对前导序列的重复传输的次数。例如，如图7所示，enb110可以分配ue120在分组720中的资源单元中执行前导序列的重复传输的更小单元730以及更小单元730的个数。在这样的实施例中，enb110可以在630的通知中将指示前导序列在所分配的分组中的重复次数的信号(被称为“第四信号”)传输给ue120。ue120在传输前导序列时，可以按重复次数来重复的传输前导序列。前导序列的重复传输可以支持覆盖扩展、提高前导序列被成功接收和解码的概率、以及降低传输开销。这对于处于enb110的服务小区边缘或者传输功率较小的ue而言尤其有利。在接收到多个被重复传输的前导序列的信号之后，enb110可以利用多个接收到的前导序列的信号一起执行解码，以获得ue120传输的前导序列。

图8a至图8c分别示出了在采用本公开的动态竞争资源分配的实施例中，在不具有冲突控制机制、利用传统冲突控制机制(例如eab)和利用本公开的prach资源分组的冲突机制的三种情况下，enb110服务的ue的基于竞争的传输的尝试数目。从图8a与图8b和图8c的比较可以看出，利用冲突控制机制之后，整体系统中在特定时间发起尝试的数目得以降低，此尝试数目直接反映了系统中的冲突程度。此外，从图8b与图8c的比较可以看出，利用本公开的prach资源分组的冲突机制，可以更显著地降低尝试数目。

图9示出了根据本公开的一些实施例的基于竞争的传输的过程900的流程图。可以理解，过程900可以例如在如图1所示的网络设备(例如enb)110处实施。为描述方便，下面结合图1对过程900进行说明。在910，enb110从ue120接收用于请求基于竞争的传输的前导序列。在920，enb110至少基于接收到的前导序列，确定针对基于竞争的传输的业务负载。在930，enb110基于业务负载，分配可用于基于竞争的传输的资源集合。在940，enb110向ue120发送指示资源集合的第一信号，以使得ue120在资源集合中执行基于竞争的传输。

在一些示例实施例中，资源集合可以包括至少一个具有预定大小的竞争资源块。在一些示例实施例中，enb110可以向ue120发送指示竞争资源块的预定大小的第二信号，并且接收ue120响应于接收到第二信号而传输的前导序列。

在一些示例实施例中，enb110可以发送指示至少一个竞争资源块在系统整体资源中的索引的第一信号。

在一些示例实施例中，enb110可以在专用前导传输资源上接收前导序列。在一些示例实施例中，专用前导传输资源可以包括专用物理随机接入信道prach。

在一些示例实施例中，enb110可以将专用前导传输资源划分成多个分组，为ue120分配多个分组中的一个分组，并且向ue120发送指示所分配分组的第三信号。在一些示例实施例中，enb110可以在所分配的分组中的专用前导传输资源上接收前导序列。

在一些示例实施例中，enb110可以向ue120发送指示前导序列在所分配的分组中的重复次数的第四信号，并且接收以重复次数被传输的前导序列。

在一些示例实施例中，enb110可以确定ue120在基于竞争的传输中与其他ue120的冲突程度，并且响应于冲突程度低于预定阈值，向ue120发送第一信号。

在一些示例实施例中，enb110可以响应于冲突程度高于预定阈值，为ue120调度专用数据传输资源，并且向ue120发送指示专用数据传输资源的第五信号，使得ue120在专用数据传输资源上执行传输。

图10示出了根据本公开的一些实施例的基于竞争的传输的过程1000的流程图。可以理解，过程1000可以例如在如图1所示的终端设备(例如ue)120处实施。为描述方便，下面结合图1对过程1000进行说明。在1010，ue120向enb110发送用于请求基于竞争的传输的前导序列。在1020，ue120从enb110接收指示可用于基于竞争的传输的资源集合的第一信号。该资源集合由enb110至少基于由前导序列确定的业务负载而被分配。在1030，ue120至少基于第一信号，在资源集合中执行基于竞争的传输。

在一些示例实施例中，资源集合可以包括至少一个具有预定大小的竞争资源块。在一些示例实施例中，ue120可以从enb110接收指示竞争资源块的预定大小的第二信号，并且可以响应于接收到第二信号，向enb110发送前导序列。

在一些示例实施例中，ue120可以接收指示至少一个竞争资源块在系统整体资源中的索引的第一信号。

在一些示例实施例中，ue120可以基于第一信号和第二信号，确定资源集合在系统整体资源中的位置，并且在确定的位置处的资源集合中执行基于竞争的传输。

在一些示例实施例中，ue120可以在专用前导传输资源上发送前导序列。在一些示例实施例中，专用前导传输资源可以包括专用物理随机接入信道prach。在一些示例实施例中，专用前导传输资源可以被划分成多个分组。在这些实施例中，ue120可以从enb110接收指示多个分组中的所分配的一个分组的第三信号，并且在所分配的分组中的专用前导传输资源上发送前导序列。

在一些示例实施例中，ue120可以从enb110接收指示前导序列在所分配的分组中的重复次数的第四信号，并且以重复次数来重复发送前导序列。

在一些示例实施例中，ue120可以响应于从enb110接收指示专用数据传输资源的第五信号，在专用数据传输资源上执行传输。

图11示出了根据本公开的一些实施例的装置1100的框图。可以理解，装置1100可以实施在图1所示的网络设备110侧。如图11所示，装置1100(例如网络设备110)包括：接收单元1110，被配置为从终端设备接收用于请求基于竞争的传输的前导序列；负载确定单元1120，被配置为至少基于接收到的前导序列，确定针对基于竞争的传输的业务负载；分配单元1130，被配置为基于业务负载，分配可用于基于竞争的传输的资源集合；以及发送单元1140，被配置为向终端设备发送指示资源集合的第一信号，以使得终端设备在资源集合中执行基于竞争的传输。

在一些示例实施例中，资源集合可以包括至少一个具有预定大小的竞争资源块。在一些示例实施例中，发送单元1140可以进一步被配置为向终端设备发送指示竞争资源块的预定大小的第二信号。接收单元1110可以进一步被配置为接收终端设备响应于接收到第二信号而传输的前导序列。

在一些示例实施例中，发送单元1140可以被配置发送指示至少一个竞争资源块在系统整体资源中的索引的第一信号。

在一些示例实施例中，接收单元1110可以被配置为在专用前导传输资源上接收前导序列。在一些示例实施例中，专用前导传输资源包括专用物理随机接入信道prach。

在一些示例实施例中，装置1000可以进一步包括：分组划分单元，被配置为将专用前导传输资源划分成多个分组；以及分组分配单元，被配置为终端设备分配多个分组中的一个分组。在这些示例实施例中，发送单元1140可以进一步被配置为向终端设备发送指示所分配分组的第三信号。接收单元1110可以进一步被配置为在所分配的分组中的专用前导传输资源上接收前导序列。

在一些示例实施例中，发送单元1140可以进一步被配置为向终端设备发送指示前导序列在所分配的分组中的重复次数的第四信号。接收单元1110可以进一步被配置为接收以重复次数被传输的前导序列。

在一些示例实施例中，装置1100可以进一步包括冲突确定单元，被配置为确定终端设备在基于竞争的传输中与其他终端设备的冲突程度。发送单元1140可以进一步被配置响应于冲突程度低于预定阈值，向终端设备发送第一信号。

在一些示例实施例中，装置1100可以进一步包括调度单元，被配置为响应于冲突程度高于预定阈值，为终端设备调度专用数据传输资源。发送单元1140可以进一步被配置向终端设备发送指示专用数据传输资源的第五信号，使得终端设备在专用数据传输资源上执行传输。

图12示出了根据本公开的一些实施例的装置1200的框图。可以理解，装置1200可以实施在图1所示的终端设备120侧。如图12所示，装置1200(例如终端设备120)包括：发送单元1210，被配置为向网络设备发送用于请求基于竞争的传输的前导序列；接收单元1220，被配置为从网络设备接收指示可用于基于竞争的传输的资源集合的第一信号，资源集合至少基于由前导序列确定的业务负载而被分配；以及传输执行单元1230，被配置至少基于第一信号，在资源集合中执行基于竞争的传输。

在一些示例实施例中，资源集合包括至少一个具有预定大小的竞争资源块。在一些示例实施例中，接收单元1220可以进一步被配置为从网络设备接收指示竞争资源块的预定大小的第二信号。在这些示例实施例中，发送单元1210可以进一步被配置为响应于接收到第二信号，向网络设备发送前导序列。

在一些示例实施例中，接收单元1220可以被配置为接收指示至少一个竞争资源块在系统整体资源中的索引的第一信号。

在一些示例实施例中，传输执行单元1230可以被配置为基于第一信号和第二信号，确定资源集合在系统整体资源中的位置；以及在确定的位置处的资源集合中执行基于竞争的传输。

在一些示例实施例中，发送单元1210可以被配置为在专用前导传输资源上发送前导序列。在一些示例实施例中，专用前导传输资源可以包括专用物理随机接入信道prach。

在一些示例实施例中，专用前导传输资源可以被划分成多个分组。在一些示例实施例中，发送单元1210可以被配置为从网络设备接收指示多个分组中的所分配的一个分组的第三信号，并且在所分配的分组中的专用前导传输资源上发送前导序列。

在一些示例实施例中，发送单元1210可以被配置为从网络设备接收指示前导序列在所分配的分组中的重复次数的第四信号；以及以重复次数来重复发送前导序列。

在一些示例实施例中，装置1200可以进一步包括专用传输执行单元，被配置为响应于从网络设备接收指示专用数据传输资源的第五信号，在专用数据传输资源上执行传输。

应当理解，装置1100和装置1200中记载的每个单元分别与参考图9至图10描述的过程900和1000中的每个步骤相对应。而且，上文结合图2至图7描述的操作和特征同样适用于装置1100和装置1200及其中包含的单元，并且具有同样的效果，具体细节不再赘述。

装置1100和装置1200中所包括的单元可以利用各种方式来实现，包括软件、硬件、固件或其任意组合。在一个实施例中，一个或多个单元可以使用软件和/或固件来实现，例如存储在存储介质上的机器可执行指令。除了机器可执行指令之外或者作为替代，装置1100和装置1200中的部分或者全部单元可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑组件来实现。作为示例而非限制，可以使用的示范类型的硬件逻辑组件包括现场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、专用标准品(assp)、片上系统(soc)、复杂可编程逻辑器件(cpld)，等等。

图11和图12中所示的这些单元可以部分或者全部地实现为硬件模块、软件模块、固件模块或者其任意组合。特别地，在某些实施例中，上文描述的流程、方法或过程可以由网络设备或者终端设备中的硬件来实现。例如，网络设备或者终端设备可以利用其发射器、接收器、收发器和/或处理器或控制器来实现过程200、400、600、900和1000。

本公开的实施例还可以提供一种通信系统。该通信系统可以包括中至少一个终端设备，每个终端设备包括以上关于图12所描述的装置1200。该通信系统还可以包括网络节点，该网络节点包括以上关于图11所描述的装置1100。

图13示出了适合实现本公开的实施例的设备1300的方框图。设备1300可以用来实现网络设备，例如图1所示的网络设备110；和/或用来实现终端设备，例如图1所示的终端设备120。

如图所示，设备1300包括控制器1310。控制器1310控制设备1300的操作和功能。例如，在某些实施例中，控制器1310可以借助于与其耦合的存储器1320中所存储的指令1330来执行各种操作。存储器1320可以是适用于本地技术环境的任何合适的类型，并且可以利用任何合适的数据存储技术来实现，包括但不限于基于半导体的存储器件、磁存储器件和系统、光存储器件和系统。尽管图13中仅仅示出了一个存储器单元，但是在设备1300中可以有多个物理不同的存储器单元。

控制器1310可以是适用于本地技术环境的任何合适的类型，并且可以包括但不限于通用计算机、专用计算机、微控制器、数字信号控制器(dsp)以及基于控制器的多核控制器架构中的一个或多个多个。设备1300也可以包括多个控制器1310。控制器1310与收发器1340耦合，收发器1340可以借助于一个或多个天线1350和/或其他部件来实现信息的接收和发送。

当设备1300充当网络设备110时，控制器1310和收发器1340可以配合操作，以实现上文参考图2、图4和图6描述的涉及enb110的操作以及参考图9描述的过程900。当设备1300充当终端设备120时，控制器1310和收发器1340可以配合操作，以实现上文参考图2、图4和图6描述的涉及ue120的操作以及参考图10描述的过程1000。例如，在一些实施例中，上文描述的所有涉及数据/信息收发的动作可由收发器1340来执行，而其他动作可由控制器1310来执行。上文参考图2至图7所描述的所有特征均适用于设备1300，在此不再赘述。

一般而言，本公开的各种示例实施例可以在硬件或专用电路、软件、逻辑，或其任何组合中实施。某些方面可以在硬件中实施，而其他方面可以在可以由控制器、微处理器或其他计算设备执行的固件或软件中实施。当本公开的实施例的各方面被图示或描述为框图、流程图或使用某些其他图形表示时，将理解此处描述的方框、装置、系统、技术或方法可以作为非限制性的示例在硬件、软件、固件、专用电路或逻辑、通用硬件或控制器或其他计算设备，或其某些组合中实施。

作为示例，本公开的实施例可以在机器可执行指令的上下文中被描述，机器可执行指令诸如包括在目标的真实或者虚拟处理器上的器件中执行的程序模块中。一般而言，程序模块包括例程、程序、库、对象、类、组件、数据结构等，其执行特定的任务或者实现特定的抽象数据结构。在各实施例中，程序模块的功能可以在所描述的程序模块之间合并或者分割。用于程序模块的机器可执行指令可以在本地或者分布式设备内执行。在分布式设备中，程序模块可以位于本地和远程存储介质二者中。

用于实现本公开的方法的计算机程序代码可以用一种或多种编程语言编写。这些计算机程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程的数据处理装置的处理器，使得程序代码在被计算机或其他可编程的数据处理装置执行的时候，引起在流程图和/或框图中规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在计算机上、部分在计算机上、作为独立的软件包、部分在计算机上且部分在远程计算机上或完全在远程计算机或服务器上执行。

在本公开的上下文中，机器可读介质可以是包含或存储用于或有关于指令执行系统、装置或设备的程序的任何有形介质。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读存储介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁的、光学的、电磁的、红外的或半导体系统、装置或设备，或其任意合适的组合。机器可读存储介质的更详细示例包括带有一根或多根导线的电气连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存储存取器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或闪存)、光存储设备、磁存储设备，或其任意合适的组合。

另外，尽管操作以特定顺序被描绘，但这并不应该理解为要求此类操作以示出的特定顺序或以相继顺序完成，或者执行所有图示的操作以获取期望结果。在某些情况下，多任务或并行处理会是有益的。同样地，尽管上述讨论包含了某些特定的实施细节，但这并不应解释为限制任何发明或权利要求的范围，而应解释为对可以针对特定发明的特定实施例的描述。本说明书中在分开的实施例的上下文中描述的某些特征也可以整合实施在单个实施例中。反之，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以分离地在多个实施例或在任意合适的子组合中实施。

尽管已经以特定于结构特征和/或方法动作的语言描述了主题，但是应当理解，所附权利要求中限定的主题并不限于上文描述的特定特征或动作。相反，上文描述的特定特征和动作是作为实现权利要求的示例形式而被公开的。