CN105763290A

CN105763290A - 一种数据传输方法和装置

Info

Publication number: CN105763290A
Application number: CN201410784638.9A
Authority: CN
Inventors: 胡丽洁; 韩璐; 何丽峰; 胡臻平
Original assignee: China Mobile Communications Group Co Ltd
Current assignee: China Mobile Communications Group Co Ltd
Priority date: 2014-12-16
Filing date: 2014-12-16
Publication date: 2016-07-13
Anticipated expiration: 2034-12-16
Also published as: CN105763290B

Abstract

本发明公开了一种数据传输方法和装置，能够对低时延业务快速响应，减小等待时间，降低时延。该方法应用于LTE系统中，包括：应用于长期演进LTE系统中，其特征在于，包括：将每个子帧中的部分带宽确定为用于传输低时延数据的低时延数据区；当需要传输低时延数据时，将所述低时延数据通过当前子帧中的低时延数据区进行传输。

Description

一种数据传输方法和装置

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种数据传输方法和装置。

背景技术

第三代合作伙伴计划(3rdGenerationPartnershipProject，3GPP)长期演进(LongTermEvolution，LTE)系统及其增强LTE-Advanced可基于两种制式工作：一种是频分双工(FrequencyDivisionDuplexing，FDD)制式，称为FDD-LTE，对应如图1所示的帧结构，下行传输和上行传输承载于成对的频谱(两个不同频带)，下行传输和上行传输频分双工，避免相互之间的频带干扰；另一种是时分双工(TimeDivisionDuplexing，TDD)制式，称为TD-LTE，对应如图2所示的帧结构，即下行传输和上行传输承载于同一频点，下行传输和上行传输同频时分双工，避免相互之间的时隙干扰。

为了便于调度、简化反馈设计以及设备实现等，TD-LTE和FDD-LTE最大程度的保持了帧结构设计的一致性，如图1和图2所示，均采用等长的子帧(Sub-frame)结构：每个子帧为1ms，包含两个0.5ms的时隙；10个子帧构成10ms的无线帧(RadioFrame)。与FDD-LTE的不同在于，TD-LTE还引入了特殊子帧。特殊子帧由下行导频时隙(DownlinkPilotTimeSlot，DwPTS)、保护间隔(GuardPeriod，GP)和上行导频时隙(UplinkPilotTimeSlot，UpPTS)三部分组成。

不论TD-LTE还是FDD-LTE系统，用户最小的调度单元是资源块(ResourceBlock，RB)，通常一次调度一个用户在频域上占用数个RB，时域上占用一个子帧，即1ms。如图3所示，为LTE系统中用户的资源分配示意图。

随着业务种类的丰富，物联网和车联网等业务的发展，目前出现了一些对时延比较敏感的业务(可以称之为低时延业务)，要求端到端的时延可以达到毫秒级，比如车联网中用于车辆之间紧急避让的交互业务。

现有的LTE系统中，参考图3，在当前子帧被调度后，如果低时延业务需要传输数据(可以称之为低时延数据)，需要至少等待1ms，对于FDD-LTE，由于下行DL和上行UL同时在不同频率上发送，下一子帧就可以被调度；对于TD-LTE，如果下一子帧是相反方向的子帧(比如，当前低时延业务需要上行传输，但是下一时刻可能是DL子帧)，则需要等到更长的时间。而且基于现有的往返时延(RoundTripTime，RTT)结构——RTT最小为8ms，如果低时延数据需要重传，则需要等待8ms才能进行重传，等待的时间比较长。

发明内容

本发明实施例提供一种数据传输方法和装置，能够对低时延业务快速响应，减小等待时间，降低时延。

本发明实施例采用以下技术方案：

本发明实施例提供了一种数据传输方法，应用于长期演进LTE系统中，包括：

将每个子帧中的部分带宽确定为用于传输低时延数据的低时延数据区；

当需要传输低时延数据时，将所述低时延数据通过当前子帧中的低时延数据区进行传输。

其中，将每个子帧中的部分带宽确定为用于传输低时延数据的低时延数据区，具体包括：

将每个下行子帧中的部分带宽确定为用于传输下行低时延数据的低时延数据区，以及将每个上行子帧中的部分带宽确定为用于传输上行低时延数据的低时延数据区。

将每个下行子帧中的部分带宽确定为用于传输低时延数据的低时延数据区；其中，所述低时延数据区中公共参考信号CRS和控制信道所在的正交频分复用OFDM符号用于传输下行低时延数据，所述低时延数据区中除CRS和控制信道所在的OFDM符号之外的其它OFDM符号用于传输上行低时延数据或下行低时延数据；以及

将每个上行子帧中的部分带宽确定为用于传输低时延数据的低时延数据区；其中，所述低时延数据区中测量参考信号SRS所在的OFDM符号用于传输上行低时延数据，除SRS所在的OFDM符号之外的其它OFDM符号用于传输上行或下行低时延数据。

其中，所述方法还包括：

在用于传输低时延数据的部分OFDM符号上传输导频信号。

其中，所述方法还包括：

在用于传输低时延数据的部分OFDM符号上传输控制信息。

其中，所述控制信息用于指示低时延用户的频域位置和占用的OFDM符号。

其中，每个子帧中的低时延数据区在频域上至少包含一个资源块RB。

其中，每个子帧中的低时延数据区在时域上以一个正交频分复用OFDM符号为调度单位。

其中，不同子帧中的低时延数据区在频域上的位置相同，或者按照预置规则进行变化。

本发明实施例提供了一种数据传输装置，应用于长期演进LTE系统中，包括：

低时延数据区确定单元，用于将每个子帧中的部分带宽确定为用于传输低时延数据的低时延数据区；

低时延数据传输单元，用于当需要传输低时延数据时，将所述低时延数据通过当前子帧中所述低时延数据区确定单元确定的低时延数据区进行传输。

其中，所述低时延数据区确定单元，具体用于：

其中，所述装置还包括：

导频信号传输单元，用于在用于传输低时延数据的部分OFDM符号上传输导频信号。

其中，所述装置还包括：

控制信息传输单元，用于在用于传输低时延数据的部分OFDM符号上传输控制信息。

其中，所述低时延数据区在时域上以一个正交频分复用OFDM符号为调度单位。

本发明实施例的有益效果如下：

本发明实施例中，通过将每个子帧中的部分带宽确定为用于传输低时延数据的低时延数据区，当需要传输低时延数据时，直接将低时延数据通过当前子帧中确定的低时延数据区进行传输，而无需像现有技术中一样，在当前子帧被调度后，如果低时延业务需要传输低时延数据，需要等待到下一个可以传输低时延数据的子帧，因此本技术方案能够对低时延业务进行快速响应，减小等待时间，降低时延。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

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，构成本发明的一部分，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为现有技术中，FDDLTE帧结构示意图；

图2为现有技术中，TD-LTE帧结构示意图；

图3为现有技术中，LTE系统中用户的资源分配示意图；

图4为本发明实施例中，数据传输方法示意图；

图5为本发明实施例中，在LTE系统中预留低时延数据区的示意图；

图6为在FDDLTE系统的子帧中预留的低时延数据区示意图；

图7为在TD-LTE系统的下行子帧中预留的低时延数据区示意图；

图8为在TD-LTE系统的低时延数据区的下行控制信道传输示意图；

图9为在TD-LTE系统的上行子帧中预留的低时延数据区示意图；

图10为在TD-LTE系统的低时延数据传输示意图；

图11为本发明实施例中，数据传输装置示意图。

具体实施方式

为了解决现有技术中存在的问题，本发明实施例提供了一种数据传输方案。该技术方案中，通过将每个子帧中的部分带宽确定为用于传输低时延数据的低时延数据区，当需要传输低时延数据时，直接将低时延数据通过当前子帧中确定的低时延数据区进行传输，而无需像现有技术中一样，在当前子帧被调度后，如果低时延业务需要传输低时延数据，需要等待到下一个可以传输低时延数据的子帧，因此本技术方案能够对低时延业务进行快速响应，减小等待时间，降低时延。

以下结合说明书附图对本发明的实施例进行说明，应当理解，此处所描述的实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。并且在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例的特征可以互相结合。

本发明实施例提供了一种数据传输方法，应用在LTE系统中，如图4所示，为该方法的实现流程图，具体包括下述步骤：

步骤41，将每个子帧中的部分带宽确定为用于传输低时延数据的低时延数据区；

本发明实施例中，基于现有技术中的帧结构，在每个子帧中预留一部分带宽，作为用于传输低时延数据的低时延数据区。

每个子帧中的低时延数据区在时域上可以以一个正交频分复用(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，OFDM)符号为调度单位，即不同的用户可以调度在不同的OFDM符号上。

每个子帧中的低时延数据区在频域上可以至少包含一个资源块(ResourceBlock，RB)，即最小可以为1个RB，也可以为多个RB，在具体应用时，可以根据低时延业务的类型进行确定。当每个子帧中的低时延数据区包含多个RB时，该多个RB在频域上可以连续，也可以不连续。如图5所示，为在LTE系统中预留低时延数据区的示意图。其中，图5中所示无线帧中，第4-7个子帧中的低时延区域在频域上均包含一个RB，第1-3和8-10个子帧中的低时延区域在频域上均包含两个RB，且第2个子帧中的低时延区域在频域上包含的两个RB是连续的，其它子帧中的低时延区域在频域上包含的两个RB是不连续的。

另外，参考图5，不同子帧中的低时延数据区在频域上的位置可以相同，也可以按照预置规则进行变化。

步骤42，当需要传输低时延数据时，将低时延数据通过当前子帧中确定的低时延数据区进行传输。

下面分别针对FDDLTE系统和TD-LTE系统，对上述步骤41进行详细说明。

对于FDDLTE系统，由于上下行子帧是可以同时调度的，只是频率不同，即进行反馈所需要的上下行子帧随时都是可用的，因此可以在下行DL子帧中传输下行低时延数据，上行UL子帧中传输上行低时延数据。

如图6所示，为在FDDLTE系统中预留低时延数据区的示意图。其中，将每个下行子帧中的部分带宽确定为用于传输下行低时延数据的低时延数据区，以及将每个上行子帧中的部分带宽确定为用于传输上行低时延数据的低时延数据区。

对于TD-LTE系统，如果在下行子帧中能够传输上行数据，在上行子帧中能够传输下行数据，那么当需要传输上行低时延数据时，即使当前是下行子帧也可以快速调度，当需要传输下行低时延数据时，即使当前是上行子帧也可以快速调度。因此，在TD-LTE系统中，需要在一个子帧的内部考虑上下行的转换。

同时，考虑兼容性的问题，TD-LTE系统中需要始终传输的信号占用的OFDM符号需要固定为相应方向的传输，比如，在下行子帧中，公共参考信号(CommonReferenceSignal，CRS)和控制信道所在的OFDM符号需要固定为下行传输，在上行子帧中，探测参考信号(SoundingReferenceSignal，SRS)所在的OFDM符号需要固定为上行传输。

(1)、针对下行子帧，可以将每个下行子帧中的部分带宽确定为用于传输低时延数据的低时延数据区；其中，每个下行子帧中的低时延数据区中CRS和控制信道所在的OFDM符号用于传输下行低时延数据，每个下行子帧中的低时延数据区中除CRS和控制信道所在的OFDM符号之外的其它OFDM符号用于传输上行低时延数据或下行低时延数据。

具体的，在下行子帧中预留下行传输到上行传输的保护间隔的前提下，如图7所示，在该实施例中，下行传输到上行传输的保护间隔为一个OFDM符号，为标注为G的列，而标注为U的列为传输上行数据的OFDM符号，标注为D的列为传输下行数据的OFDM符号。在这种情况下，最多有3个OFDM符号可以用来传输上行低时延数据，分别为OFDM符号6、10和13。

如果控制区域为2个或1个OFDM符号，则还可以有更多的OFDM符号用来传输上行低时延数据。

如果在下行子帧中不需要预留下行传输到上行传输的保护间隔，那么除了CRS和控制信道等需要全带宽占用的OFDM符号之外的其它OFDM符号均可以灵活的进行上下行低时延数据的传输。

另外，本发明实施例中，还可以在用于传输低时延数据的部分OFDM符号上传输控制信息。

参考图7，固定为下行传输的OFDM符号(即CRS和控制信道所在的OFDM符号)可以用来传输控制信息。

其中，控制信息中除了指示低时延用户的频域位置，还可以指示低时延用户占用的OFDM符号。比如，在低时延数据区占用的RB数是半静态配置的情况下，控制信息可以指示低时延用户在频域上占用了哪个或哪几个RB传输，在时域上占用了哪个或哪几个OFDM符号传输。控制信息可以在每个OFDM符号上传输，也可以设置成间隔几个OFDM符号传输，间隔几个OFDM符号传输的好处是，低时延用户不需要到每一个OFDM符号上去检测控制信息，以确定是否有相应的数据需要接收，降低了低时延用户的复杂度。同时，相比于传统的LTE系统在一个子帧传输一次控制信息的方法，又能保证低时延用户被快速调度到。

与传统的LTE系统中半静态调度不同的是，半静态调度同时调度的多次传输使用的是相同的传输资源，而这里不同低时延用户的控制信道仍然是区分的，不同低时延用户传输的资源是可以不同的。

如图8所示，为在低时延数据区的下行控制信道传输示意图。其中，在OFDM符号3、7和11上传输低时延的控制信息。

(2)、针对上行子帧，可以将每个上行子帧中的部分带宽确定为用于传输低时延数据的低时延数据区；其中，每个上行子帧中的低时延数据区中SRS所在的OFDM符号用于传输上行低时延数据，除SRS所在的OFDM符号之外的其它OFDM符号用于传输上行或下行低时延数据。

具体的，在上行子帧中预留上行传输到下行传输的保护间隔的前提下，如图9所示，在该实施例中，上行传输到下行传输的保护间隔为一个OFDM符号，为标注为G的列，而标注为U的列为传输上行数据的OFDM符号，标注为D的列为传输下行数据的OFDM符号。在这种情况下，最多有6个OFDM符号可以用来传输下行低时延数据，分别为OFDM符号0、5-6、11-13。

如果在上行子帧中不需要预留上行传输到下行传输的保护间隔，那么除了SRS所在的OFDM符号之外的其它OFDM符号均可以灵活的进行上下行低时延数据的传输。

另外，在本方法实施例中，还可以在用于传输低时延数据的部分OFDM符号上传输导频信号。

其中，如果在第一个上行OFDM符号中传输导频信号进行信道估计，那么后续的OFDM符号上的UE便可以根据该导频信号所得的信道估计值进行相应的信号解调等。同时考虑到信道的时变性，在间隔几个OFDM符号之后可以再传输一次导频信号。

参考图9，可以在OFDM符号2和8上传输导频信号，其它OFDM符号便可以根据上下行业务的需要进行上行或下行的传输。

其中，不同用户的导频信号在导频信号所在的OFDM符号上可以进行复用。比如，图9中OFDM符号3和4用于传输上行低时延数据，可能服务于不同的低时延用户，而这些用户的导频信息可以复用在OFDM符号2上，各自进行信道估计后用于相应的低时延数据的检测。

在具体应用时，导频信号占用的OFDM符号的个数可以根据上行资源的多少，以及对信道估计要求的精度进行设置。

通过上述对FDDLTE系统和TD-LTE系统的描述，可以看出，FDDLTE系统可以看做是TD-LTE系统的特例，下行子帧和上行子帧中的上下行配置可以半静态的。在本发明实施例中，对于FDDLTE系统，也可以在同一个子帧内考虑同时存在上行和下行传输，本发明实施例对此并不做限制。

为了更好的理解本发明实施例，以下结合具体的实施对本发明实施例的具体实施过程进行说明。

如图10所示，在TD-LTE系统的低时延数据传输示意图。

假设子帧n和子帧n+1均为下行子帧。

按照传统LTE系统的反馈流程，在子帧n中的下行低时延数据传输，需要等待至少4ms以后的上行子帧才能进行针对该下行低时延数据的反馈，然后再等待至少4ms以后的下行子帧进行该下行低时延数据的重传。

由于低时延数据的数据量较小，再加上芯片处理技术的发展，处理时间可以大大缩短，RTT时间也可以大大缩短。因此按照本发明实施例中的方案，假设接收到下行低时延数据后的处理时延为10个OFDM符号的持续时间，则在子帧n中OFDM符号3中传输的下行低时延数据，在本子帧n的最后一个OFDM符号即能完成反馈，在下一子帧n+1的OFDM符号11上便完成重传。可以看到，通过在一个子帧中同时支持上下行传输，结合处理时间的缩短，能够大大的减小RTT的时延。

本发明实施例中，在载波充裕的情况下，可以独立于LTE载波用其他的载波来传输低时延业务。单独传输低时延业务的载波的设计可以不用考虑对LTE系统的兼容，上下行的切换更自由，或者成对的载波在频带内不需要考虑上下行的切换，上下行用不同的载波来传输低时延业务。

基于同一发明构思，本发明实施例中还分别提供了一种数据传输装置，由于上述装置解决问题的原理与数据传输方法相似，因此上述装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。

如图11所示，为本发明实施例提供的数据传输装置的结构示意图，包括：

低时延数据区确定单元111，用于将每个子帧中的部分带宽确定为用于传输低时延数据的低时延数据区；

低时延数据传输单元112，用于当需要传输低时延数据时，将所述低时延数据通过当前子帧中所述低时延数据区确定单元111确定的低时延数据区进行传输。

其中，所述低时延数据区确定单元111，具体用于：

其中，所述装置还包括：

导频信号传输单元113，用于在用于传输低时延数据的部分OFDM符号上传输导频信号。

其中，所述装置还包括：

控制信息传输单元114，用于在用于传输低时延数据的部分OFDM符号上传输控制信息。

为了描述的方便，以上各部分按照功能划分为各模块(或单元)分别描述。当然，在实施本发明时可以把各模块(或单元)的功能在同一个或多个软件或硬件中实现。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种数据传输方法，应用于长期演进LTE系统中，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将每个子帧中的部分带宽确定为用于传输低时延数据的低时延数据区，具体包括：

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将每个子帧中的部分带宽确定为用于传输低时延数据的低时延数据区，具体包括：

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在用于传输低时延数据的部分OFDM符号上传输导频信号。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在用于传输低时延数据的部分OFDM符号上传输控制信息。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述控制信息用于指示低时延用户的频域位置和占用的OFDM符号。

7.如权利要求1-6任意一项所述的方法，其特征在于，每个子帧中的低时延数据区在频域上至少包含一个资源块RB。

8.如权利要求1-6任意一项所述的方法，其特征在于，每个子帧中的低时延数据区在时域上以一个正交频分复用OFDM符号为调度单位。

9.如权利要求1-6任意一项所述的方法，其特征在于，不同子帧中的低时延数据区在频域上的位置相同，或者按照预置规则进行变化。

10.一种数据传输装置，应用于长期演进LTE系统中，其特征在于，包括：

11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述低时延数据区确定单元，具体用于：

12.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述低时延数据区确定单元，具体用于：

13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

14.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

15.如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述控制信息用于指示低时延用户的频域位置和占用的OFDM符号。

16.如权利要求10-15任意一项所述的装置，其特征在于，每个子帧中的低时延数据区在频域上至少包含一个资源块RB。

17.如权利要求10-15任意一项所述的装置，其特征在于，所述低时延数据区在时域上以一个正交频分复用OFDM符号为调度单位。

18.如权利要求10-15任意一项所述的装置，其特征在于，不同子帧中的低时延数据区在频域上的位置相同，或者按照预置规则进行变化。