CN102821471B - 向多个终端发送数据的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种向多个终端发送数据的方法及装置，该方法包括：基站确定多个终端中每个终端的信号质量；基站按照信号质量从低到高的顺序，将待发送至多个终端中每个终端的数据打包到同一个突发中进行发送。本发明解决了目前的数据打包发送过程会导致终端侧丢包的概率较高的问题，提高了信道质量较差的终端能够接收到自身数据的概率，改善了由于发送给其它终端数据错误，导致本用户数据包丢失的情况，从而改善下行各用户之间相互干扰的问题。

Description

向多个终端发送数据的方法及装置

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种向多个终端发送数据的方法及装置。

背景技术

在微波接入全球互通(Worldwide Interoperability for Microwave Access，简称为Wimax)无线分组网络中，基站采用广播的方式向终端发送数据。

为了提高资源利用率，基站通常将多个终端用户的数据协议数据单元(ProtocolData Unit，简称为PDU)打包在一起，并在一个突发(BURST)内发送，由终端自己从打包的信息中分拣出发送给自身的数据。例如，基站将A，B，C，D四个终端用户的数据打包在一个BURST中发送，其中，数据包按照A，B，C，D的顺序将各个终端用户的数据打包在一起。在分拣过程中，终端为了找到发送给自己的数据包，需要搜索整个打包的信息。当检测到数据出现错误后，终端只能丢弃出现错误的数据后面的不能正常分拣处理的部分。例如，对于A用户，首先分拣出第一个报文，其是发送给自己的；然后分拣出第二个报文，其不是发送给自己的，如果第二个报文出错，则将后面发送给用户B，C，D的报文都丢弃掉。对于用户D，首先分拣出的第一个报文是用户A的而不是自己的，然后分拣出第二个报文，如果第二个报文出错，则用户D的终端将后面发送给用户B，C，D的报文都丢弃掉，也就是说，其将发送给用户B，C的数据包丢弃，同时也把发送给自己的数据包丢弃了。

从以上的描述可以看出，终端接收到包含多个用户的数据的数据包后，一旦分拣出错误的报文，则丢弃所有剩下的报文，如果当前终端的报文在数据包中的位置比较靠后，则其很可能因前面的数据包错误将发送给自己的数据包丢弃，这就会造成终端侧的丢包。相关技术中基站采用的数据打包方式会造成终端侧丢包率较高的问题，因此，如何减小终端侧丢包的概率，从而优化WIMAX无线分组网络中的空口性能，是当前需要解决的一个问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种向多个终端发送数据的方法及装置，以至少解决上述问题。

本发明的一个方面提供了一种向多个终端发送数据的方法，包括：基站确定多个终端中每个终端的信号质量；基站按照信号质量从低到高的顺序，将待发送至多个终端中每个终端的数据打包到同一个突发中进行发送。

优选地，在基站确定多个终端中的每个终端的信号质量之前，该方法还包括：基站检测基站下属的所有终端的下行信号；基站根据下行信号确定所有终端中每个终端的信号质量；基站建立所有终端中每个终端和对应的信号质量的对应关系。

优选地，基站确定多个终端中每个终端的信号质量包括：基站在对应关系中，查找多个终端中每个终端的信号质量。

优选地，信号质量包括CINR，通过CID来标识终端。

优选地，基站按照信号质量从低到高的顺序，将待发送至多个终端中每个终端的数据打包到同一个突发中包括：基站按照CINR从低到高的顺序，对多个基站的CID进行排序；基站按照排序的结果，依次将待发送至各个CID对应的终端的协议数据单元PDU放入同一个突发中，其中，PDU携带待发送的数据。

优选地，在将待发送至多个终端中每个终端的数据打包到同一个突发中进行发送之后，该方法还包括：多个终端中的每个终端接收突发，并分别从接收到的突发中，分拣出发送至本终端的数据。

本发明的另一个方面提供了一种向多个终端发送数据的装置，位于基站侧，该装置包括：第一确定模块，用于确定多个终端中每个终端的信号质量；打包模块，用于按照信号质量从低到高的顺序，将待发送至多个终端中每个终端的数据打包到同一个突发中；发送模块，用于发送突发。

优选地，该装置还包括：检测模块，用于检测基站下属的所有终端的下行信号；第二确定模块，用于根据下行信号确定所有终端中每个终端的信号质量；建立模块，用于建立所有终端中每个终端和对应的信号质量的对应关系。

优选地，第一确定模块用于在对应关系中，查找多个终端中每个终端的信号质量。

优选地，信号质量包括CINR，通过CID来标识终端，打包模块包括：排序模块，用于按照CINR从低到高的顺序，对多个基站的CID进行排序；放置模块，用于按照排序的结果，依次将待发送至各个CID对应的终端的协议数据单元PDU放入同一个突发中，其中，PDU携带待发送的数据。

通过本发明，基站在将待发送至多个终端的数据打包到同一个突发的过程中，按照对应的信号质量从低到高的顺序对发送至各终端的数据进行打包，使得对应终端的信号质量低的数据在该突发的靠前位置，而对应信号质量低的数据放置在该突发的靠后位置，解决了目前的数据打包发送过程会导致终端侧丢包的概率较高的问题，提高了信道质量较差的终端能够接收到自身数据的概率，改善了由于发送给其它终端数据错误，导致本用户数据包丢失的情况，从而改善下行各用户之间相互干扰的问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的向多个终端发送数据的方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的向多个终端发送数据的装置的结构框图；

图3是根据本发明实施例的向多个终端发送数据的装置的优选结构框图一；

图4是根据本发明实施例的向多个终端发送数据的装置的优选结构框图二；

图5是根据实施例1的WIMAX定义的MAC PDU格式的示意图；

图6是根据实施例1的多个用户的PDU数据串联到一起放到同一个BURST中的示意图；

图7是根据实施例1的由MAC PDU头组成的链表的示意图；

图8是根据实施例1的每个用户都收到一个由MAC PDU头组成的链表的示意图；以及

图9是根据实施例2的组成一个BURST的过程的处理流程图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图1是根据本发明实施例的向多个终端发送数据的方法的流程图，如图1所示，该方法包括以下步骤：

步骤S102，基站确定多个终端中每个终端的信号质量；

步骤S104，基站按照信号质量从低到高的顺序，将待发送至以上多个终端中每个终端的数据打包到同一个BURST中进行发送。

通过以上方法，下行组成BURST的过程中，根据具体终端的下行信号质量进行排序，并将发给下行信号质量差终端的数据放入到BURST前面，信号质量好的终端的数据放入到BURST后面，由于整个BURST中各个终端的数据发生错误的概率可以被认为是相等的，因此，将质量较差的终端的数据放在靠前的位置，有利于减少该终端的数据被丢弃的概率，从而解决了目前的数据打包发送过程会导致终端侧丢包的概率较高的问题，改善了由于发送给其它终端数据错误，导致本用户数据包丢失的情况，从而改善下行各用户之间相互干扰的问题。

在实际应用中，基站可以预先建立各个基站和其信号质量的对应关系，从而便于在需要发送数据的时候，快速查找到多个目的终端的信号质量。因此，在步骤S102之前，基站可以进行如下操作：检测基站下属的所有终端的下行信号；根据下行信号确定所有终端中每个终端的信号质量；基站建立所有终端中每个终端和对应的信号质量的对应关系。在建立了对应关系的情况下，步骤S102可以包括：基站在对应关系中，查找多个终端中每个终端的信号质量。如此可以做到快速确定目的终端的信号质量，加快基站的处理速度。

具体实施过程中，选取的信号质量的类型可以根据基站的检测能力、当前的网络状况等因素来确定，例如，信号质量可以选用载波干扰噪声比(Carrier-to-Interference-and-Noise Ratio，简称为CINR)，对于CINR这种用于表征信号质量的参数，其值越大，表明信号质量越好，值越小，表明信号质量越差。另外，用于标识终端的参数也可以根据实际情况来选择，只要能够根据参数唯一确定出其对应的终端即可，在以下实施例中选用链接标识(Connection Identifier，简称为CID)来标识终端。

以选取的信号质量的类型为CINR以及选用CID来标识终端为例，基站按照信号质量从低到高的顺序，将待发送至多个终端中每个终端的数据打包到同一个BURST中的过程可以按照以下步骤来实现：基站按照CINR从低到高的顺序，对多个基站的CID进行排序；基站按照排序的结果，依次将待发送至各个CID对应的终端的PDU放入同一个BURST中，其中，以上的PDU携带有待发送的数据，另外，为了便于终端区分每段数据，可以按照目前的做法，在PDU头中包括以下内容至少之一：CID、本PDU的长度(length)、头校验(Header CheckSequence，简称为HCS)，在PDU的负荷部分携带数据，并可选地在PDU头和负荷部分之外，另外加入循环冗余校验(Cyclic Redundancy Check，简称为CRC)字段。

在将待发送至多个终端中每个终端的数据打包到同一个BURST中进行发送之后，多个终端中的每个终端就可以接收BURST，并分别从接收到的BURST中，分拣出发送至本终端的数据。对于终端而言，其处理方式可以按照现有的流程进行，即按顺序分拣数据，在发现错误数据后即丢弃整个BURST，但是由于按照本实施例的处理方式处理后的BURST中，数据排布顺序是按照信号质量降序排列的，因此，降低了终端的丢包率，也相当于降低了终端之间的互相干扰。

需要说明的是，本领域技术人员应当理解，以上实施例的方案可以应用于所有的采用这种将多个终端数据打包到同一个BURST中发送的方式进行数据发送的系统中，包括之前列举的Wimax系统。

图2是根据本发明实施例的向多个终端发送数据的装置的结构框图，该装置可以设置于基站侧，如图2所示，该装置包括：第一确定模块20，用于确定多个终端中每个终端的信号质量；打包模块22，耦合至第一确定模块20，用于按照信号质量从低到高的顺序，将待发送至多个终端中每个终端的数据打包到同一个BURST中；发送模块24，耦合至打包模块22，用于发送该BURST。

通过以上装置，在打包模块22下行组成BURST的过程中，根据具体终端的下行信号质量进行排序，并将发给下行信号质量差终端的数据放入到BURST前面，信号质量好的终端的数据放入到BURST后面，由于整个BURST中各个终端的数据发生错误的概率可以被认为是相等的，因此，将质量较差的终端的数据放在靠前的位置，有利于减少该终端的数据被丢弃的概率，从而解决了目前的数据打包发送过程会导致终端侧丢包的概率较高的问题，改善了由于发送给其它终端数据错误，导致本用户数据包丢失的情况，从而改善下行各用户之间相互干扰的问题。

图3是根据本发明实施例的向多个终端发送数据的装置的优选结构框图一，如图3所示，该装置还可以包括：检测模块32，用于检测基站下属的所有终端的下行信号；第二确定模块34，耦合至检测模块32，用于根据下行信号确定所有终端中每个终端的信号质量；建立模块36，耦合至第二确定模块34和第一确定模块20，用于建立所有终端中每个终端和对应的信号质量的对应关系。通过以上的模块，基站可以预先建立各个基站和其信号质量的对应关系，从而便于在需要发送数据的时候，快速查找到多个目的终端的信号质量。第一确定模块20可以用于在对应关系中，查找多个终端中每个终端的信号质量。如此可以做到快速确定目的终端的信号质量，加快基站的处理速度。

图4是根据本发明实施例的向多个终端发送数据的装置的优选结构框图二，如图4所示，在选取的信号质量的类型为CINR以及选用CID来标识终端的情况下，打包模块22可以包括：排序模块222，用于按照CINR从低到高的顺序，对多个基站的CID进行排序；放置模块224，用于按照排序的结果，依次将待发送至各个CID对应的终端的协议数据单元PDU放入同一个BURST中，其中，PDU携带待发送的数据。

以下描述的实施例1-2，综合了上述多个优选实施例的技术方案。

实施例1

本实施例通过举例的方式，详细说明以上实施例提供的向多个终端发送数据的方法在实际应用中是如何降低用户数据包丢失的概率，从而改善下行各用户之间相互干扰的问题的。

图5是根据实施例1的WIMAX定义的MAC PDU格式的示意图，如图1所示，每个媒体接入控制(Media Access Control，简称为MAC)PDU包含一个PDU头，其中包含的这个PDU的主要控制信息，如目标终端的CID(表明该PDU的接收方)，PDU长度(length，表明该PDU的长度)，头校验(HCS)等。根据PDU长度可以分离出数据包，根据CID可以找到这个PDU的目标终端。根据头校验字段可以判断收到的数据是否有错。负荷部分包含具体的数据，CRC是可选的。

图6是根据实施例1的多个用户的PDU数据串联到一起放到同一个BURST中的示意图。如图6所示，在WIMAX协议中规定一个BURST内可以依次放入多个用户的MAC PDU，每个BURST采用一定的调制编码方式。在接收端根据PDU头提供的信息完成数据包的分离和投递到规定的终端上。这样每个终端需要处理的数据是由MAC PDU头组成的链表，图7是根据实施例1的由MAC PDU头组成的链表的示意图，如图7所示，放在同一个BURST内的多个MACPDU，根据PDU头中携带的信息形成一个链表，其中CID表示这个PDU的接收方，LEN表示这个PDU的长度，HCS表示这个PDU头校验是否有错误。一旦链表中有一个环节的MAC PDU头中出现问题，也就是HCS校验不过，就会导致后面的数据包无法分离，则链表就断了，后续的PDU包只能丢弃。在这个链表中，越排在后面的PDU越容易被丢弃。以上实施例的目的就是为了尽量避免排在后面的PDU由于前面PDU头错误造成被丢弃的情况。

图8是根据实施例1的每个用户都收到一个由MAC PDU头组成的链表的示意图，如图8所示，既然前向是广播信号，如果空中接口传输过程没有错误，那么每个终端都会收到一个由MAC PDU头组成的完整链表。根据这个链表，可以从BURST中的数据分离出MAC PDU，再找到发送给自己的那一个或者多个PDU。

接收BURST的多个终端所处的环境各不相同，有的信号好点，有的信号差点。好点的接收到BURST出错的概率就少点，而差点的接收到BURST出错的概率就多点。假设A的信号最好，能够正确接受所有的数据；B次之，有一个PDU出错，C最差，也有一个PDU错误。

如果按照A，B，C的顺序进行打包，则A可以正确接收；对于B，如果第一个PDU头错误，则不能正确收到自己的PDU，如果第二个发送给自己的PDU头错误，也不能收到发送给自己的PDU，如果第三个PDU头错误，则可以正确接收到发送给自己的PDU，正确接收的概率为1/3；对于C，如果第一，二个PDU头错误，不能收到发送给自己的PDU，如果第三个PDU头错误，也不能正确接收到发送给自己的PDU，正确接收的概率为0。

如果在发送数据包之前，根据终端的信号质量进行排序，将信号差终端的PDU放在前面，信号好终端的PDU放在后面。按照上面的例子，则应按照C，B，A的顺序排列各个终端的PDU，这样，A由于信号好，仍然能够接收到发送给自己的PDU；对于B，如果第一PDU头错误，则不能接收发送给自己PDU，如果第二个PDU错误，也不能收到发送给自己的PDU，如果第三个PDU头错误，可以正确收到发送给自己的PDU，正确接收的概率为1/3；对于C，如果第一个PDU头错误，不能接收发送给自己的PDU，如果第二、三个PDU头错误，可以接收到发送给自己的PDU，正确接收的概率为2/3。

比较两种排序情况下终端能够接收到数据概率，可以看出，改变BURST排序，对于信号好的A用户，没有发生改变，对于信号中等的B用户，也没有发生变化，对于信号差的用户，从原来正确接收的概率为0，变成正确接收概率为2/3，有明显的提高。

可见，在向BURST里放PDU数据的时候，将下行信号质量差的终端的PDU放入BURST中靠前的位置，将下行信号质量好的终端的PDU放入BURST中靠后的位置，能够明显提高信号质量较差的终端接收到其数据的概率，减少用户之间的不必要的相互影响，提高WIMAX空中接口整体的传输效果。

实施例2

本实施例详细描述了组成BURST的时候，按照信号升序的顺序依次放入各个终端的PDU的过程，该过程可以采用部分修改基站侧的系统代码的方式来实现，不需要修改终端的处理过程，对现有系统改动少，实现起来比较简单。整个处理分两个过程来完成，一个是周期的下行信号采集；另一个是组成BURST的处理流程，按照顺序分为查询、排序、放入PDU三个步骤来完成，以下分别进行描述：

一，下行信号采集：

周期性(也可以采用其他的触发方式)采集各个终端的下行信号，并且将各个终端的信号转换到对应的CID上，得到一张CID和下行CINR的对应关系表如下。

表1

CID1	CINR1
		CID2	CINR2
CID3	CINR3
		CID4	CINR4
CID5	CINR5

二，组成BURST流程，图9是根据实施例2的组成一个BURST的过程的处理流程图，如图9所示，包括以下步骤：

(1)查询：

组成BURST的时候，首先根据BURST中需要发送PDU的CID，查询周期采集的下行信号和CID关系表，得到一组CID和下行CINR的对应关系。

(2)排序：

按照下行CINR信号由弱到强的顺序对查询得到的各个CID进行排序。

(3)放入PDU：

按照排序得到的结果依次将各个CID的PDU放入到BURST中。

从以上的描述中，可以看出，本发明解决了目前的数据打包发送过程会导致终端侧丢包的概率较高的问题，提高了信道质量较差的终端能够接收到自身数据的概率，改善了由于发送给其它终端数据错误，导致本用户数据包丢失的情况，从而改善下行各用户之间相互干扰的问题。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种向多个终端发送数据的方法，其特征在于，包括：

基站确定所述多个终端中每个终端的信号质量；

所述基站按照所述信号质量从低到高的顺序，将待发送至所述多个终端中每个终端的数据打包到同一个突发中进行发送。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在基站确定所述多个终端中的每个终端的信号质量之前，还包括：

所述基站检测所述基站下属的所有终端的下行信号；

所述基站根据所述下行信号确定所有终端中每个终端的信号质量；

所述基站建立所有终端中每个终端和对应的信号质量的对应关系。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基站确定所述多个终端中每个终端的信号质量包括：

所述基站在所述对应关系中，查找所述多个终端中每个终端的所述信号质量。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述信号质量包括载波干扰噪声比CINR，通过链接标识CID来标识所述终端。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基站按照所述信号质量从低到高的顺序，将待发送至所述多个终端中每个终端的数据打包到同一个突发中包括：

所述基站按照CINR从低到高的顺序，对所述多个基站的用于标识终端的CID进行排序；

所述基站按照所述排序的结果，依次将待发送至各个CID对应的终端的协议数据单元PDU放入所述同一个突发中，其中，所述PDU携带待发送的数据。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将待发送至所述多个终端中每个终端的数据打包到同一个突发中进行发送之后，还包括：

所述多个终端中的每个终端接收所述突发，并分别从所述接收到的突发中，分拣出发送至本终端的数据。

7.一种向多个终端发送数据的装置，位于基站侧，其特征在于，所述装置包括：

第一确定模块，用于确定所述多个终端中每个终端的信号质量；

打包模块，用于按照所述信号质量从低到高的顺序，将待发送至所述多个终端中每个终端的数据打包到同一个突发中；

发送模块，用于发送所述突发。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：

检测模块，用于检测所述基站下属的所有终端的下行信号；

第二确定模块，用于根据所述下行信号确定所有终端中每个终端的信号质量；

建立模块，用于建立所有终端中每个终端和对应的信号质量的对应关系。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第一确定模块用于在所述对应关系中，查找所述多个终端中每个终端的所述信号质量。

10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述信号质量包括载波干扰噪声比CINR，通过链接标识CID来标识所述终端，所述打包模块包括：

排序模块，用于按照CINR从低到高的顺序，对所述多个基站的用于标识终端的CID进行排序；

放置模块，用于按照所述排序的结果，依次将待发送至各个CID对应的终端的协议数据单元PDU放入所述同一个突发中，其中，所述PDU携带待发送的数据。