CN107409024B - 用于配置传输连接的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明主要涉及一种用于发送器侧的数据传输单元上的数据传输的方法，具有步骤：a)从与数据传输单元按照运行连接的实时应用接收用于数据包的数据传输请求；b)通过通信信道将数据包的第一区段传输给接收器侧的数据传输单元；c)从接收器侧的数据传输单元接收用于通信信道的可用性指标；并且d)当可用性指标显示通信信道可用时，配置数据包的还要传输的数据，为了在用于数据包的通过实时应用所确定的最大允许的数据传输时间中的还可用的剩余部分之内成功进行传输，并且传输数据包。本发明进一步涉及一种用于在接收器侧的数据传输单元上的数据传输的互补的方法，具有步骤：i)通过通信信道从发送器侧的数据传输单元接收数据包的第一区段；ii)基于通信信道在接收数据包的第一区段期间测量的参数并且基于通信信道在用于传输数据包的预先确定的最大允许的数据传输时间中的还供使用的剩余部分上的估计的参数来确定通信信道的可用性；iii)将可用性指标发送给发送器侧的数据传输单元；iv)当可用性指标显示通信信道可用时，则接收数据包的剩余部分。

Description

用于配置传输连接的方法和装置
技术领域
本发明通常涉及与至少一个可移动的用户通过具有可变的可用性的通信信道的无线通信领域。特别是本发明涉及一种数据传输方法以及所属的数据传输单元，其在数据传输的可靠性方面有所改善，其中，尤其是可以考虑服务和应用的可靠性要求。
背景技术
无线数据传输基于其灵活性、成本效率和对移动性的辅助在典型的移动通信中有宽的应用范围。一些应用示例是交通安全技术、列车引导系统、工业应用和电子健康应用。许多应用和服务取决于数据传输的可靠性、即信息的成功且准时的传输。例如在基于无线数据传输的交通安全应用中需要的是，非常高的百分比的安全通知在确定的时间段内正确地传输(参照Intelligent Transport Systems(ITS)； Vehicular Communications；BasicSet of Applications；Definitions, ETSI Technical Report TR 102 638Rev.1.1.1,2009.)。没有传送或有缺陷地传送的安全通知构成高的潜在风险。
另一方面无线数据传输系统实际上无法设计为使得其在每个时刻并且在所有情况下可以保证可靠的数据连接，因为这样的系统无效率和/或与高的能量消耗关联。
在已知的无线的通信系统中已经使用不同的方法，以便补偿通信信道的传输质量的波动并且确保用于服务和应用的数据传输的可靠性的最小量。为此的示例是混合自动重传请求(hybrid automatic repeat request，HARQ)和自适应调制和编码(adaptivemodulation and coding，AMC)，如其例如A.J.Goldsmith et al.,"Adaptive codedmodulation for fading Channels",IEEE Transactions on Wireless Communications,vol.46,no.5,pp.595-602,May 1998中，或在“Physical layer procedures(Release 8)”中用于蜂窝的通信系统的 3GPP技术说明36.213、例如3GPP LTE(Long Term Evolution，LTE) 中说明的。
HARQ依据前向纠错(Forward Error Correction，FEC)和接收器侧不可用的数据的重新传输的组合并且分成HARQ-类型-I和 HARQ-类型-Il。在HARQ-类型-I(也称为简单的自动的重复请求或 "plain Automatic Repeat reQest"，ARQ)中，有缺陷的包被简单地删除并且重新传输。在HARQ-类型-II中(也称为具有增加的冗余的度 HARQ或"incrementalredunancy HARQ"，IR-HARQ)中尝试，将在不同的重新传输中所传输的有缺陷的数据组合。借此可以提高用于成功的传输的概率。HARQ和AMC或其他已知的措施均无法在蜂窝的通信系统中由于无线的通信信道的传输质量的随机波动而确保无误差并且准时的数据传输，即以100％的概率保证。
然而服务如交通安全应用在数据传输时需要在非常短的最大的时间段(例如10ms)中的非常高且可预报的成功率(例如99.999％)，数据传输必须在所述时间段内进行。因此已经提出，将关于可靠的数据传输连接的可用性或不可用性通知需要可靠的数据传输的服务或应用。例如在相同的申请人的还未公开的德国专利申请DE 10 2013 221 649.1提出一种数据传输方法以及所属的数据传输单元，以用于为实时应用提供可靠的通信信道，其中，预报可靠的通信信道的可用性并且将其借助可用性指标装置来显示。DE 10 2013221 649.1的数据传输设计基于如下想法，即，在传输数据之前确定通信信道的可用性概率并且只在足够的可用性概率时传输数据。即，数据传输应该只在数据传输错误的概率非常小或趋向于零时发生。
与时间段有关的编码(deadline dependent coding，DDC)，如其例如在E.Uhlemann et al.,"Deadline dependent coding-a framework for wireless real-time communication",International Conference on Real-Time Computing Systemsand Applications",Dec.2000,pp.1 35-142中说明了一种HARQ。在DDC中尝试，将实时请求通过以确定的概率PDL的数据传输在时间段td结束之前满足。为此重新传输的码率和数量预先这样计算，使得可以实现与可靠性相关的参数td和 PDL。
特别是用于安全相关的功能的服务和包括安全相关的功能的应用具有对数据传输连接的高的可靠性要求。所述可靠性要求在这里定义为以确定的概率在确定的时间段内成功传输了要传输的数据。当前的蜂窝的通信系统目前不考虑服务和应用的这样的可靠性要求，以便配置数据传输。这限制了特别是蜂窝的通信系统确保可靠性的概率，并且同时降低效率。
在现有技术、例如在上述DDC中，仅考虑在时间段结束之前关于时间段和正确数据传输的概率的服务和应用的可靠性要求，以便配置传输区块的大小和重新传输的数量。在DDC中预先计算配置，其中关于所有可能的通信通道参数被求平均。因此不可能的是，将DDC与通信信道的传输特性的时间上的波动实时适配。
发明内容
本发明的任务是给出一种数据传输方法，其在数据传输的可靠性方面、尤其是在考虑实时服务和应用的可靠性要求方面有所改善。此外应该提供相应的数据传输单元，其尤其是构成用于提供用于实时应用或实时服务的可靠的通信信道。此外应该给出包括相应的数据传输单元的车辆。
该任务利用按照本发明的各个方面解决。其他的实施例和有利的进一步扩展方案由相应的说明书和附图得出。在此涉及关联数据传输方法所说明的特征和细节，当然也关联相应的数据传输单元或数据传输系统所说明的特征和细节并且相应反之亦然。
本发明的核心思想在于，将通信信道的可用性指标的构思集成到基于HARQ构思的数据传输方法、例如DDC中。在此，数据传输方法考虑在数据传输的配置中或针对于数据传输的配置的、利用通信信道的应用或服务的预定的可靠性要求。结果是一方面改善用于服务或应用的数据传输可靠性，但也改善总系统的效率。
本发明的第一方面涉及一种用于在发送器侧的数据传输单元上的数据传输的方法，包括如下步骤：
a)从与数据传输单元按照运行连接的实时应用接收用于数据包的数据传输请求；
b)通过通信信道将数据包的第一区段传输给接收器侧的数据传输单元；
c)从接收器侧的数据传输单元接收用于通信信道的可用性指标；并且
d)当可用性指标显示通信信道可用时，为了在用于数据包的通过实时应用确定的最大允许的数据传输时间中的还可用的时间之内成功进行传输，配置数据包的还要传输的数据，并且传输数据包。
在步骤a)中，可以由实时应用将关于数据量和/或关于最大允许的数据传输时间和/或最大允许的传输错误率的信息传输给发送器侧的数据传输单元。这些边缘条件数据也可以连同数据包的第一区段一起传输给接收器侧的数据传输单元和/或可以在接收器侧的数据传输单元中预配置和/或可以在通信系统的中央数据库(服务器)中可调用地存储。
数据包的第一区段的传输用作对于当前的传输界限的通信信道的可用性的接收器侧预报的基础。当前的传输界限在这里理解为用于数据包的最大允许的数据传输时间扣除用于第一区段的一个或必要时多个(还要解释的)已经成功的传输的已经过去的时间的差再加上在当前的数据传输时间内的可能的间歇等。
数据包的第一区段用作通信信道的用于通信信道的可用性的预报的(对于传输可靠性相关的)参数的接收器侧的测量的基础。
数据包的第一区段的长度可以通过设定确定数量的信息符号和/ 或时隙来确定。第一区段的长度尤其是可以关于当前的传输界限和通信信道的参数的时间变化来确定。在通信信道的参数非常快速波动时，第一区段优选短地设定。在通信信道的参数缓慢波动时，第一区段优选长地设定。优选第一区段的长度基于通信信道的相干时间来确定。借此第一区段的长度不依赖于最大允许的数据传输时间。一般地推荐，在通信信道非常快速地波动时(例如在高速行驶期间)，设置具有数毫秒(ms)的第一区段的长度。而在通信信道缓慢波动(例如在以较小的速度的行驶期间)时，第一区段的长度可以为数百ms。
通信信道的相干时间在这里理解为如下时间段，在所述时间段内，通信信道的脉冲响应的系数可以假定为恒定。
所述方法此外可以具有如下的步骤：
e)当可用性指标显示，通信信道不可用时，中断数据包的传输；并且
f)在预先确定的间歇之后，从步骤b)重复所述方法，如果直到用于数据包的最大允许的数据传输时间结束、即直到当前的传输界限，还有足够的时间供传输数据包使用的话。
步骤iv)中为了在用于数据包的通过实时应用确定的最大允许的数据传输时间中的还可用的时间内成功进行传输而对数据包的还要传输的数据的配置包含：在考虑各个数据块的预期的重新传输的情况下设定数据包的还要传输的数据块的数量和长度。
如果确定通信信道不可用，则发送器侧的数据传输单元可以中断至所属的接收器侧的数据传输单元的数据传输连接并且释放配设的通信信道以用于由其他数据传输单元使用。这可以优选已经在使用的传输协议的物理的(PHY)和/或介质访问控制(MAC)层上或中执行。借此能够基于通信信道的分别确定的可用性实现用户至通信系统的通信通道的按机会的分派。这特别对于具有多个用户(multi-user系统) 的通信系统的效率是有利的，其中，不同的消息应该传输给通信系统的遮盖区域中的不同用户。发送器侧的数据传输单元例如可以是移动无线电系统的基站并且设置用于，将通信信道作为移动无线电系统的限定的无线电资源只分派给这样的用户，对于所述用户按照通信信道的利用通信信道的应用或服务的可靠性要求已确定了正的可用性。换句话说，对于通信信道的可用性已确定为不可用的用户，停止冲突的数据传输直至存在较为有利的通信通道特性，即通信信道按照这里定义的标准是可用的。
本发明的第二方面涉及一种用于在接收器侧的数据传输单元上的数据传输的方法，包括如下步骤：
i)通过通信信道从发送器侧的数据传输单元接收数据包的第一区段；
ii)基于通信信道在数据包的第一区段的接收期间测量的参数并且基于通信信道在用于传输数据包的预先确定的最大允许的数据传输时间中的还供使用的剩余部分上的预报的参数来确定用于通信信道的可用性的可用性指标；
iii)将确定的可用性指标发送给发送器侧的数据传输单元；
iv)当确定的可用性指标显示通信信道可用时，则接收数据包的剩余部分。
在步骤b)中通信信道的可用性的确定优选基于通信信道在数据包的第一区段的传输期间所测量的并且对于直到当前传输界限的剩余的时间间隔所预报的参数进行。
用于通信信道的参数可以是如下中的一个或其组合：ACK统计学、NACK统计学、SINR值、关于时域中的通信信道的波动值、通信信道的相干时间、在正交的频率倍增系统(OFDM)中的载波差拍干扰的量、多普勒频率、CQI值、RSSI值、RSRQ值、RSCP值、 MIMO-Rank值、Ec/Io值、QCI值。
关于所述参数参阅如下的简短解释：
-ACK(ACKnowledge)说明用于确认数据传输的信号。
-NACK(Not ACKnowledged)说明拒绝传输的数据及其回复。
-SINR(Signal-to-Interference-and-Noise-Ratio)是信号干扰距离。
-CQI(Channel Quality Indicator，CQI)是用于无线的通信信道的通信质量的测量值。
-RSSI(Received Signal Strengths Indicator)是用于无线的通信通道的接收场强的指示器。
-RSRQ(Reference Signal Received Quality)是计算的比值，其由用于RSRP和RSSI的值得出；RSRQ用于评估可移动的终端设备的LTE连接或接收质量。
-RSCP(Received Signal Code Power)说明在通信信道的接收器中测量的功率。
-Ec/Io给出通信信道的平均的功率与总信号强度的比例。
-MIMO-Rank(Multiple-lnput-and-Multiple-Output Rank)表示在通信技术中对多个发送和接收天线用于无线的通信的利用，其中 Rank说明彼此的比例。
-QCI(Quality Class Indicator)在LTE技术中用于划分具有不同的"包延迟预算(packets delay budget)"和"包错误丢失率(packet error loss rates)"的不同的应用。
步骤iv)可以此外包括：1)在数据包的数据块的每次重新传输之后计算累积的传送信息内容的值(累积互信息、ACcumulated Mutual Information，ACMI)并且2)将计算的ACMI值与按照用于通信信道的估计的参数的ACMI值比较；并且3)将适配的数据块大小传送给发送器侧的数据传输单元，以用于补偿计算的ACMI值和估计的 ACMI值之间的偏差。借此可以在用于通信信道的参数中补偿预测误差，所述预测误差负面影响为了在直到当前的传输界限的还可用的时间内成功进行传输对数据包的还要传输的数据的配置。
本发明的第三方面涉及一种用于为实时应用提供通信信道的发送器侧的数据传输单元，其中，所述发送器侧的数据传输单元具有：至少一个数据输出/接收单元、至少一个用于确定在数据传输单元的数据输出/接收单元和至少一个接收器侧的数据传输单元之间的通信信道的可用性的可用性确定单元，其中，所述可用性确定单元设置用于实施按照本发明的第一方面所述的方法。
本发明的第四方面涉及一种用于为实时应用提供通信信道的接收器侧的数据传输单元，其中，所述接收器侧的数据传输单元具有：至少一个数据输出/接收单元、至少一个用于确定在数据传输单元的数据输出/接收单元和至少一个发送器侧的数据传输单元之间的通信信道的可用性的可用性确定单元，其中，所述可用性确定单元设置用于实施按照本发明的第二方面所述的方法。
要指出，数据传输单元可以不仅配置为按照第三方面的发送器侧的数据传输单元而且配置以为按照第四方面的接收器侧的数据传输单元。亦即，这样的数据传输单元不仅可以满足发送性的数据传输单元的作用而且可以满足接收性的数据传输单元的作用。
因此本发明的另一方面涉及一种用于为实时应用提供通信信道的数据传输单元，其中，所述数据传输单元具有：至少一个数据输出/ 接收单元、至少一个用于确定在数据传输单元的数据输出/接收单元和至少一个发送器侧的数据传输单元之间的通信信道的可用性的可用性确定单元，其中，所述可用性确定单元设置用于实施按照本发明的第一和第二方面所述的方法。
本发明的第三、第四和其他方面的数据传输单元可以此外具有：可用性输出单元，其构成用于输出可用性指标，和/或数据传输请求单元，其构成用于触发到可用性确定单元上的可用性请求。
优选地，本发明的第四和其他方面的数据传输单元针对其接收器侧的作用具有一个或多个用于检测通信信道的上述参数中至少一个的检测单元，所述检测单元设置用于，将检测的或测量的参数数据传输给可用性确定单元。由用于监控通信通道参数的所述一个单元或多个单元确定的数据发送或传送给可用性确定单元，从而通信信道的可用性此外可以根据这些参数来确定。
本发明第五方面涉及一种数据通信系统，其包括按照本发明第三或其他方面的至少一个发送器侧的数据传输单元和按照本发明第四或其他方面的接收器侧的数据传输单元。
数据传输单元优选用于为实时应用提供通信信道。通信信道优选构造在按照本发明的发送器侧的数据传输单元和至少一个另外的接收器侧的数据传输单元之间。
接收器侧的和/或发送器侧的数据传输单元也可以是通信网络的基站，从而按照本发明的数据传输单元和其他数据传输单元之间用于实时应用的通信信道的数据传输或提供可以通过通信网络进行。数据传输单元分别也可以视为或构成为装置并且具有相应的装置特征、例如电气构件、电子的开关电路、用于执行计算机程序的指令的微处理器等，从而分别引起按照本发明的方法过程。
如下示例性地解释用于在发送器侧的数据传输单元上的数据传输的方法和用于在接收器侧的数据传输单元上的数据传输的方法的相互作用。
在时刻ti应该在发送器侧的数据传输单元上将消息mi在J个具有长度τij的时隙的传输区块上(在该示例中假定，每个时隙的持续时间对应于用于传输一比特的持续时间)、即τij∈N并且j＝1，…，J以在实时应用方面要求的最大的传输时间T传输，其中适用∑jτij≤T。在第一数量ωi的时隙上接收进行传输的传输区块之后，在接收器侧的数据传输单元上预报或提前估计对于通信信道的可用性相关的参数、例如用于直到最大的传输时间T的后续的T-ωi时隙的信号干扰距离SINR。预报例如可以借助线性的外插法进行，如例如在M.Niet al."A Channel feedback model with robust SINR prediction LTE Systems",IEEE European Conference on Antenna and Propagation,EuCAP, pages 1866-1870,2013中解释的。
基于对于通信信道在第一时隙ωi期间测量的参数(例如SINR) 和对于后续的时隙T-ωi预报的参数值(例如SINR)，接收器侧的数据传输单元确定通信信道的可用性，即，通信信道是否足够可靠。这样确定的可用性由接收器侧的数据传输单元借助可用性指标通知给发送器侧的数据传输单元。
如果通信信道确定为足够可靠地，亦即其分类为可用，则可以继续消息的数据传输直到传输区块结束。否则，当通信信道确定为不足够可靠时，亦即分类为不可用，则可以中断数据传输。至此已经在接收器侧的数据传输单元上接收的例如处于接收缓冲存储器中的数据直到时刻ti+ωi被丢弃。
如已经在以上说明的，发送器侧的数据传输单元可以在预先确定的间歇δ之后重复发送器侧的方法，只要直到最大允许的传输时间T 结束还有足够时间供使用。接收器侧的数据传输设备然后同样总是在传输最初的ωi比特之后如上说明地重新确定通信信道的可用性，只要对于传输数据包还有足够的时间供使用的话，即
Figure GDA0002418782980000101
其中θ是相继的传输区块之间的运行时间延迟，并且n是如下的计数器，即，通信信道如何经常分类为不可用、即不足够可靠。
本发明的第六方面涉及一种车辆，其包括按照本发明的第三方面的发送器侧的数据传输单元和/或按照本发明的第四方面的接收器侧的数据传输单元或按照本发明的其他方面的数据传输单元。
优选地，所述车辆具有计算单元，所述计算单元执行实时应用、尤其是驾驶员辅助功能、例如制动辅助系统。得出了如其已经结合发送器侧的和接收器侧的数据传输单元说明的类似的优点。
当实时应用执行驾驶员辅助功能时，车辆的数据传输单元可以与至少一个传感器处于连接中，所述传感器用于按照运行地确定车辆参数，以用于将传感器数据传送给可用性确定单元。所述传感器可以设置用于确定车辆速度和/或用于确定前进方向和/或用于确定与阻碍的距离。所述传感器可以是至少一个照相机和/或雷达系统和/或激光雷达系统。
通信信道的可用性的确定在按照第二方面的方法的步骤c)中可以根据车辆参数、尤其是根据车辆速度和/或车辆的前进方向和/或车辆的位置数据和/或与其他的车辆的距离进行。
通信信道的可用性可以在车辆的显示单元中优选借助在驾驶员信息系统、例如组合仪表或平视显示器中的符号显示给车辆的驾驶员。可用性指标的显示可以作为绝对的显示进行，即显示可以如下进行，即，通信信道是可用还是不可用。就此而言，仅在两个显示符号之间区分。如果用于显示通信信道的可用性的显示单元例如没有给出通信信道的可用性，则驾驶员可以由此推断出，其车辆无法与其他车辆构建连接或通信。例如这可以表示，车辆的制动辅助系统无法接收前方行驶的车辆的信号。驾驶员因此下被通知：制动辅助系统可能无法自动干预，从而要求驾驶员提高注意力。通信信道的缺乏的可用性也可以表示，无法建立至在后端服务器上运行的服务数据的连接，所述后端服务器通过通信网络的基站可达到。这样的服务例如可以是用于当前的交通状况的信息服务。在缺乏数据连接时，驾驶员知道，在导航系统中使用的交通状况数据不是当前的或不存在并且因此无法绕开堵塞等。
驾驶员辅助功能例如可以设置用于，基于通信信道的可用性作出用于引入驾驶员辅助措施的决定，尤其是设置用于在第一模式和/或第二模式中引入转向干预和/或车辆加速度和/或制动过程和/或速度延迟。驾驶员辅助功能优选在第一模式中依赖于由通信信道接收的数据运行并且在第二模式中依赖于用于确定车辆参数的至少一个传感器的数据运行。从第一模式到第二模式中和反之的变换优选依赖于通信信道的可用性进行。
要指出，数据传输单元原则上是可移动的通信仪器、例如移动电话，但也可以是车辆的包括相应的通信接口的车载计算机。
数据输出/数据接收单元可以是近距离无线电单元、例如Wi-Fi单元和/或蓝牙单元和/或ZigBee单元，但也附加地或备选地是移动无线电单元。作为移动无线电单元，其例如可以基于3GPP标准、如LTE 标准或未来的移动无线电标准、例如5G标准。数据输出/数据接收单元可以当然备选或附加地基于用于无线通信的其他通信标准、例如 802.11p或未来的标准。
此外要提到，如果数据传输单元不实现到车辆而是其他系统或单元中，则所述实时应用例如可以是自动的列车验票系统、电子健康服务和类似工业应用(应用程序)。
最后要提到，按照本发明的方法或数据传输单元不只可以使用在汽车应用中而是也可以使用于全部的其他无线传输系统或应用。这不仅适用于如下无线通信系统，其基于直接的设备至设备的通信、例如标准802.11p，或基于基础设施的通信、例如3GPP LTE。
附图说明
本发明其他的优点、特征和细节由后续的说明得出，其中参考附图详细说明本发明的实施例。在此在说明书中提到的特征可以分别单独本身或以任意的组合对本发明是重要的。同样，上述的并且在这里进一步说明的特征可以分别单独或多个以任意的组合使用。功能相似的或相同的构件或组件部分地设有相同的附图标记。在实施例的说明中使用的概念“左”、“右”、“上”和“下”涉及以具有正常可读取的图标或正常可读取的附图标记定向的附图。示出的和描述的实施形式不理解为封闭性的，而是具有用于解释本发明的示例性的特性。所述说明用于对本领域技术人员提供信息，因此在说明中已知的电路、结构和方法不详细示出或解释，以便不使理解变得困难。
图1示意性说明在两个数据传输单元之间通过通信信道的数据传输方法。
图2示出图1的数据传输方法的三个运行示例。
具体实施方式
图1示出第一数据传输单元10和第二数据传输单元10'，它们为了在发送器侧的实时应用20和接收器侧的实时应用20'之间的数据传输提供通信信道15。
实时应用20、20'例如分别可以是车辆安全应用，例如驾驶员辅助系统的制动辅助装置。这时第一和第二数据传输单元10、10'分别处于所属的第一或第二车辆中。换句话说，实时应用20、20'可以实现相同的或互补的功能。
但实时应用也可以是车辆的驾驶员信息系统中的客户实时应用 20'，其通过数据连接与后端服务器上的主机实时应用20通信。这时第二数据传输单元10'处于所属的车辆中并且第一数据传输单元10例如处于无线电通信网络或移动通信网络的基站中，例如处于目前存在的3GPP LTE移动通信网络中。在后端服务器上例如可以作为主机实时应用20来运行服务，所述服务向用户通知当前的交通状况(交通密度、堵塞等)。客户实时应用20'于是例如可以是车辆的导航系统，其向驾驶员图形显示当前的交通状况或在导航时考虑关于当前的交通状况的信息。换句话说，客户实时应用20'消费由主机实时应用20提供的服务。借此在各实时应用20、20'之间存在客户-服务器-关系。
第一和第二数据传输单元10、10'分别包括数据输出/数据接收单元30、30'以及分别包括可用性确定单元40、40'。可用性确定单元40、 40'分别用于确定数据传输单元10、10'之间(更准确地说是数据输出/ 数据接收单元30、30'之间)的通信信道15的可用性，所述可用性确定单元分别与所属的实时应用20、20'处于连接中。
在图1中示出的用于数据传输单元10、10'的实施例涉及相同构造的数据传输单元。即，不仅第一数据传输单元10而且第二数据传输单元10'分别可以作为进行发送而且可以作为进行接收的数据单元起作用。
以下，为了简化并且由于相同的构造只以第一数据传输单元10 为例说明数据传输单元10、10'的构造。这样进一步设置可用性输出单元41作为可用性确定单元40的部分，所述可用性确定单元构成用于输出用于通信信道15的可用性指标。所述可用性指标可以由实时应用 20借助数据传输请求单元42查询。
数据输出/数据接收单元30配置用于，将数据包可靠地在确定的时间窗(作为最大地可允许的数据传输时间)内通过通信信道15传输。可用性确定单元40为此在与接收器侧的可用性确定单元40'的还要解释的相互作用中确定通信信道15的可用性。确定的可用性指标可以借助可用性输出单元41传输给实时应用20。
在这里提出的数据传输方法的范畴中，在第一步骤中由数据传输单元10从实时应用20接收数据传输请求。可用性确定单元40然后确定通信信道15的可用性。作为数据传输请求的部分，关于数据量和/ 或关于最大允许的数据传输时间和/或关于最大允许的传输错误率的信息可以从实时应用20作为可靠性要求传输给数据传输单元10、尤其是可用性确定单元40。
可用性确定单元40在添加有通知的可靠性要求的情况下对于要传输的数据确定通信信道15的可用性。
可用性可以然后借助可用性输出单元41传输给实时应用20。可用性确定单元40主要确定，在实时应用20方面是否可以准许数据传输请求，因为请求的数据传输要以要求的可靠性实施。
通信信道15的可用性例如以可用性指标显示，其可以采用二进制的值AI，其中值AI＝1说明，通信信道15可以以需要的可靠性提供。值AI＝0的输出与之相反表明，通信信道15无法以要求的可靠性提供。
在所述实施例中，实时应用20想要通过通信信道15以确定的可靠性要求与实时应用20'通信。实时应用20例如想要将确定的信息传输给实时应用20'。同样实时应用20'可以将信息传输给实时应用20。例如可能的是，实时应用20'在使用数据传输单元10'的情况下从实时应用20周期性地请求数据。
以下用于数据传输的在这里提出的方法示例性地以如下假设解释，即，第一数据传输单元10作为发送器想要将数据传输给第二数据传输单元10'。关于图2中的示例，以下为了较好的理解使用图2的相应的附图标记。
首先(步骤a)第一数据传输单元10从与数据传输单元10按照运行连接的实时应用20接收用于数据包τ11，τ21，τ22，τ23，τ31，τ32，τ33的数据传输请求。然后(步骤b)数据输出/数据接收单元30在控制可用性确定单元40的情况下通过通信信道15将数据包τ11，τ21，τ22，τ23，τ31，τ32，τ33的第一区段ω1，ω2，ω3传输给接收器侧的第二数据传输单元10'。
在第二数据传输单元10'上首先(步骤i)利用那里的第二数据输出/数据接收单元30'接收数据包τ11，τ21，τ22，τ23，τ31，τ32，τ33的第一区段ω1，ω2，ω3，所述第一区段由发送器侧的第一数据传输单元10通过通信信道15发送。然后(步骤ii)第二数据传输单元10'的第二可用性确定单元40'基于通信信道15在接收数据包τ11，τ21，τ22，τ23，τ31，τ32，τ33的第一区段ω1，ω2，ω3期间测量的参数并且基于对于传输数据包τ11，τ21，τ22，τ23，τ31，τ32，τ33的预先确定的最大允许的数据传输时间T中的还供使用的剩余部分的通信信道15的估计的参数来确定通信信道15的可用性。此后(步骤iii)，第二可用性确定单元 40'将用于显示到发送器侧的第一数据传输单元10上的通信信道15的可用性的可用性指标AI借助第二数据输出/数据接收单元30'通过第一数据传输单元10的第一数据输出/数据接收单元30发送给第一可用性确定单元40。
通过第二可用性确定单元40'对通信信道15的可用性的确定可以此外依赖于通信信道15的参数进行。为此合适的通信通道参数例如是如下的一个或多个：ACK统计、NACK统计、SINR值、通信信道在定义的时域中的传输波动值、通信信道的相干时间、在正交的频率倍增系统(OFDM)中载波差拍干涉的量、多普勒频率、CQI值、RSSI 值、RSRQ值、RSCP值、MIMO-Rank值、Ec/Io值、QCI值。无饿了监控和/或确定上述参数中的可选数量，数据传输单元10、10'和/或可用性确定单元40、40'分别具有相应的通信通道参数单元50、50'。
在第一数据传输单元10上然后(步骤c)借助那里的数据输出/ 数据接收单元30从接收器侧的第二数据传输单元10'接收用于通信信道15的可用性指标AI。
现在(步骤d)，在控制第一可用性确定单元40的情况下，当可用性指标AI显示通信信道15可用时，配置第一数据输出/数据接收单元30，以用于在数据包τ11，τ21，τ22，τ23，τ31，τ32，τ33的还要传输的数据的通过实时应用20或20'确定的最大允许的数据传输时间T中的还可用的剩余部分之内成功地传输数据包τ11，τ21，τ22，τ23，τ31，τ32，τ33。然后数据包τ11，τ21，τ22，τ23，τ31，τ32，τ33的剩余部分由第一数据输出/数据接收单元30传输给第二数据输出/数据接收单元30'。相应地在那里(步骤iv)数据包τ11，τ21，τ22，τ23，τ31，τ32，τ33的剩余部分由第二数据输出/数据接收单元30'接收。
优选地，配置第一数据输出/数据接收单元30以用于传输数据包τ11，τ21，τ22，τ23，τ31，τ32，τ33的还要传输的数据包含：在考虑各个数据块的预期的重新传输的情况下，设定数据包τ11，τ21，τ22，τ23，τ31，τ32，τ33的还要传输的数据块的数量和长度。
在步骤a)中，从实时应用20将关于数据量和/或关于最大允许的数据传输时间T和/或最大允许的传输错误率的信息通知给发送器侧的第一数据传输单元10。这些信息也可以连同数据包τ11，τ21，τ22，τ23，τ31，τ32，τ33的第一区段ω1，ω2，ω3一起传送给接收器侧的第二数据传输单元10'。备选或附加地，这些信息也已经可以在发送器侧的第一或接收器侧的第二数据传输单元10或10'中预配置。也可能的是，可以将这些信息存储在通信系统的中央位置上、例如存储在中央服务器上并且从那里由数据传输单元10、10'查询。
数据包τ11，τ21，τ22，τ23，τ31，τ32，τ33的第一区段ω1，ω2，ω3的传输用作对于还供使用的传输界限的通信信道15的可用性的接收器侧预报的基础。还剩余的传输界限在此确定为对于数据包τ11，τ21，τ22，τ23，τ31，τ32，τ33的要求的最大允许的数据传输时间T扣除用于在最大允许的数据传输时间T内已经成功传输第一区段ω1，ω2，ω3的一个或必要时多个(关联图2还要解释的)的持续时间的差。
数据包τ11，τ21，τ22，τ23，τ31，τ32，τ33的第一区段ω1，ω2，ω3的长度例如通过规定或设定信息符号和/或时隙的确定的数量来确定。
在传输数据包τ11，τ21，τ22，τ23，τ31，τ32，τ33的第一区段ω1，ω2，ω3期间，在接收器侧的数据传输单元10'上测量通信信道15的参数。测量的参数、特别是其时间变化作为用于通信信道15关于还可用的传输界限T的可用性的预报的基础起作用。在通信信道15的参数非常快速波动时，第一区段ω1，ω2，ω3优选短地设定。在通信信道15的参数缓慢波动时，第一区段ω1，ω2，ω3优选长地设定。优选地，第一区段的长度基于通信信道15的相干时间确定。
优选地，当可用性指标AI显示通信信道15(按照在实时应用20、20'方面要求的可靠性要求)不可用时，发送器侧的第一数据传输单元 10配置用于中断数据包τ11，τ21，τ22，τ23，τ31，τ32，τ33的当前的传输 (步骤e)。
优选地，发送器侧的第一数据传输单元10进一步配置用于，在预先确定的间歇δ之后，重复从步骤b)的方法(步骤f)，如果直到用于数据包τ11，τ21，τ22，τ23，τ31，τ32，τ33的最大允许的数据传输时间 T结束还有足够时间供传输数据包τ11，τ21，τ22，τ23，τ31，τ32，τ33使用的话。也就是说，发送器侧的第一数据传输单元10在该实施方式中尝试，只要数据包τ11，τ21，τ22，τ23，τ31，τ32，τ33的传输在可用的通信信道15中在最大允许的数据传输时间T内还可能的话。
在一种备选的实施方式中，发送器侧的第一数据传输单元10配置用于，如果可用性指标AI显示通信信道15不可用(AI＝0)，中断至所属的接收器侧的第二数据传输单元10'的数据传输连接并且释放配设的通信信道15以用于由其他数据传输单元使用。
在一种特别的实施方式中，接收器侧的第二数据传输单元10'在步骤iv)中配置用于，在要传输的数据包τ11，τ21，τ22，τ23，τ31，τ32，τ33的数据块的每次重新传输之后计算累积的传送信息内容(accumulated mutual Information)ACMI的值并且将计算的ACMI值与基于用于通信信道15的估计的参数所计算的ACMI值比较。基于所述比较，接收器侧的第二数据传输单元10'然后将适配的数据块大小传送给发送器侧的第一数据传输单元10，所述第一数据传输单元然后对于数据块的配置使用该值。借此可以补偿计算的ACMI值和估计的ACMI值之间的偏差。
最后在图1中在数据传输单元10和10'之间的在这里提出的数据传输借助图2中的三个不同的情况形象地说明。
示例1：在第一时间间隔[t0，t0+T]中的时刻t1在第一数据传输单元10上存在数据包m1要传输。在编码的数据包τ11的第一区段ω1(子帧sub-frame)的传输期间，在接收器侧的数据传输单元10'上确定通信信道15不足够可靠。因此接收器侧的数据传输单元10'将可用性指标AI＝0传输给接收器侧的数据传输单元10，所述可用性指标显示，通信信道15不可用。在以δ个时隙的预先确定的间歇之后，发送器侧的数据传输单元10尝试重新传输数据包τ11。在第二次尝试中，发送器侧的数据传输单元10'确定，通信信道15对于在允许的最大的传输持续时间内的用于传输数据包需要的持续时间足够可靠地可用并且借助可用性指标AI＝1将此通知发送器侧的数据传输单元10。接着设置数据传输直到数据块τ11结束。
示例2：在第二时间间隔[t0+T，t0+2T]中的数据包m2传输的时刻，通信信道15在接收器侧的数据传输单元10'方面借助可用性指标AI＝1 作为可靠显示给发送器侧的数据传输单元10。相应地传输三个数据包τ21，τ22和τ23直到最大的传输时间T结束。如已经提到的，数据包τ21，τ22和τ23的大小按照通信信道15的特性和直到最大的传输时间T结束剩余的时间设定。
示例3：在第三时间间隔[t0+2T，t0+3T]中数据包m3的传输与两个在前的示例1和2区别仅在于，基于在第一传输尝试时通信信道15 的不可用性，整个数据传输延迟预先确定的间歇δ。
最后要提到，数据传输在图2中的每个时间间隔中可以属于相同的用户或蜂窝的无线电通信网络的基站的服务区域内的不同用户。在后一种情况中，可能为第一用户确定第一数据包m1，为第二用户确定第二数据包m2等。
此外最大地可允许的传输时间T不必须一定要恒定，而是可以在不同的时间间隔中不同。例如第一用户的数据传输可能作为可靠性要求而要求最大的传输时间T1，而第二用户的数据传输作为可靠性要求而要求最大的传输时间T2，其中适用T1≠T2。最后可能的是，当通信信道15基于可靠性要求对于确定的用户分类为不可用时(AI＝0)，将通信信道15作为无线电资源在间歇δ期间分派给其他用户，对于所述其他的用户，通道分类为可用(AI＝1)。借此可以改善整个通信系统的能力。

Claims (11)

1.用于发送器侧的数据传输单元(10)上的数据传输的方法，包括如下步骤：
a)从与发送器侧的数据传输单元(10)按照运行连接的安全相关的实时应用(20)接收用于消息的数据传输请求；
b)通过通信信道(15)将消息的第一区段(ω1，ω2，ω3)传输给接收器侧的数据传输单元(10')，以用于基于通信信道(15)在接收消息的第一区段(ω1，ω2，ω3)期间测量的参数并且基于通信信道(15)在用于传输消息的预先确定的最大允许的数据传输时间(T)中的还供使用的剩余部分上的估计的参数来确定通信信道(15)的可用性；
c)从接收器侧的数据传输单元(10')接收用于通信信道(15)的可用性指标(AI)，其作为确定出通信信道(15)的可用性的结果；并且
d)当可用性指标(AI)显示，通信信道(15)可用时，为了在用于传输消息的通过实时应用(20)预确定的最大允许的数据传输时间(T)中的还可用的剩余部分之内成功进行传输，配置消息的还要传输的数据，并且传输所述消息的还要传输的数据。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于如下步骤：
e)当可用性指标(AI)显示，通信信道(15)不可用时，中断消息的传输，并且
f)在预先确定的间歇(δ)之后，从步骤b)重复所述方法，如果直到用于消息的最大允许的数据传输时间(T)结束，还有足够的时间供传输消息使用的话。
3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，为了传输消息的剩余部分而对消息的还要传输的数据的配置包含：在考虑各个数据块的预期的重新传输的情况下设定消息的还要传输的数据块的数量和长度。
4.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，如果可用性指标(AI)显示，通信信道不可用，则发送器侧的数据传输单元(10)中断至所属的接收器侧的数据传输单元(10')的数据传输连接并且释放配设的通信信道(15)以用于由其他数据传输单元使用。
5.用于在接收器侧的数据传输单元(10')上的数据传输的方法，包括如下步骤：
i)通过通信信道(15)从与发送器侧的数据传输单元(10)按照运行连接的安全相关的实时应用(20)接收消息的第一区段(ω1，ω2，ω3)；
ii)基于通信信道(15)在接收消息的第一区段(ω1，ω2，ω3)期间测量的参数并且基于通信信道(15)在用于传输消息的还要传输的数据的预先确定的最大允许的数据传输时间(T)中的还供使用的剩余部分上的估计的参数来确定通信信道(15)的可用性；
iii)将可用性指标(AI)发送给发送器侧的数据传输单元(10)；
iv)当可用性指标(AI)显示，通信信道(15)可用时，接收消息的剩余部分的数据。
6.按照权利要求5所述的方法，其特征在于，在步骤iv)中在消息的数据块的每次重新传输之后计算累积的传送信息内容ACMI值；将计算的ACMI值与按照用于通信信道(15)的估计的参数的ACMI值比较；并且将适配的数据块大小传送给发送器侧的数据传输单元(10)，以用于补偿计算的ACMI值和估计的ACMI值之间的偏差。
7.用于为实时应用(20)提供通信信道(15)的发送器侧的数据传输单元(10)，其中，所述发送器侧的数据传输单元(10)具有：至少一个数据输出/接收单元(30)和至少一个用于确定在数据传输单元(10)的数据输出/接收单元(30)和至少一个接收器侧的数据传输单元(10')之间的通信信道(15)的可用性的可用性确定单元(40)，其中，所述可用性确定单元(40)设置用于实施按照权利要求1至4之一所述的方法。
8.用于为实时应用(20')提供通信信道(15)的接收器侧的数据传输单元(10')，其中，所述接收器侧的数据传输单元(10')具有：至少一个数据输出/接收单元(30')和至少一个用于确定在数据传输单元(10')的数据输出/接收单元(30')和至少一个发送器侧的数据传输单元(10)之间的通信信道(15)的可用性的可用性确定单元(40')，其中，所述可用性确定单元(40')设置用于实施按照权利要求5至6之一所述的方法。
9.数据通信系统，包括至少一个按照权利要求7所述的发送器侧的数据传输单元(10)和至少一个按照权利要求8所述的接收器侧的数据传输单元(10')。
10.车辆，包括按照权利要求7所述的发送器侧的数据传输单元(10)和/或按照权利要求8所述的接收器侧的数据传输单元(10')，其中，车辆的计算单元执行实时应用(20；20')。
11.按照权利要求10所述的车辆，其特征在于，所述实时应用是驾驶员辅助功能。
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