CN108259133B - 一种物联网中时延自适应的业务数据传输方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种物联网中时延自适应的业务数据传输方法，包括以下步骤：S1.第二通信节点发送第二控制信令到第一通信节点；S2.第一通信节点选择候选双工模式；S3.第二通信节点确定候选接收情况反馈方式；S4.第一通信节点发送业务数据；S5.第二通信节点发送业务数据接收状态的反馈信息。本发明通过可以根据业务数据的时延需求，自动选择最合适的候选双工模式发送业务数据以及最合适的候选接收情况反馈方式接收业务数据，实现时延自适应的目的。

Description

一种物联网中时延自适应的业务数据传输方法
技术领域
本发明涉及无线通讯技术，尤其涉及一种物联网中时延自适应的业务数据传输方法。
背景技术
5G将满足人们在居住、工作、休闲和交通等各种区域的多样化业务需求，即便在密集住宅区、办公室、体育场、露天集会、地铁、快速路、高铁和广域覆盖等具有超高流量密度、超高连接数密度、超高移动性特征的场景，也可以为用户提供超高清视频、虚拟现实、增强现实、云桌面、在线游戏等极致业务体验。与此同时，5G还将渗透到物联网及各种行业领域，与工业设施、医疗仪器、交通工具等深度融合，有效满足工业、医疗、交通等垂直行业的多样化业务需求，实现真正的“万物互联”。
5G应用场景可以分为两大类，即移动宽带(MBB,Mobile Broadband)和物联网(IoT, Internet of Things)。其中，移动宽带接入的主要技术需求是高容量，提供高数据速率，以满足数据业务需求的不断增长。物联网主要是受机器通信(MTC,Machine TypeCommunication) 需求的驱动，可以进一步分为两种类型，包括低速率的海量机器通信(MMC,Massive Machine Communication)和低时延高可靠的机器通信。其中，对于低速率的海量机器通信，海量节点低速率接入，传输的数据包通常较小，间隔时间会相对较长，这类节点的成本和功耗通常也会很低；对于低时延高可靠的机器通信，主要面向实时性和可靠性要求比较高的机器通信，例如实时警报、实时监控等。
第五代移动通信系统中，最需要深入研究的核心场景就是机器通信，例如工业4.0、车联网、机器人等等，如何保证物联网中数据根据业务的时延需求进行自适应传输，是目前亟待解决的问题。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷或不足，本发明所要解决的技术问题是：提供一种能够解决现有技术中业务数据传输时延自适应能力差的时延自适应的业务传输方法。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为提供一种物联网中时延自适应的业务数据传输方法，包括以下步骤：
S1.第二通信节点发送第二控制信令给第一通信节点，其中所述第二控制信令至少包括所述第二通信节点的能力信息和位置信息；
S2.根据所述第二控制信令和业务数据的时延需求，第一通信节点自双工模式集合中确定传输业务数据的候选双工模式，并发送第一控制信令给所述第二通信节点，其中，所述第一控制信令至少包括所述候选双工模式信息，所述双工模式集合至少包括：频分双工模式、时分双工模式以及全双工模式；
S3.第二通信节点根据所述第一控制信令从接收情况反馈方式集合中确定候选接收情况反馈方式，其中所述接收情况反馈方式集合包括：在业务数据发送完成时间之前进行反馈的方式、在业务数据发送完成时间之后进行反馈的方式；
S4.第一通信节点根据所述候选双工模式发送业务数据；
S5.第二通信节点根据所述第一控制信令接收所述业务数据，并根据所述候选接收情况反馈方式确定反馈信息发送时间，并发送所述反馈信息给第一通信节点。
作为本发明的进一步改进，在步骤S2中，如果业务数据的时延需求小于等于2ms，则第一通信节点选择频分双工模式或双全工模式作为候选双工模式；如果业务数据的时延需求大于2ms，则第一通信节点选择时分双工模式作为候选双工模式。
作为本发明的进一步改进，在步骤S2中，如果业务数据的时延需求小于等于2ms，且第一通信节点通过扫频或对时域宽频信号进行压缩感知采样处理后发现可用的频分双工频带资源不足时，则第一通信节点使用全双工模式作为候选双工模式。
作为本发明的进一步改进，所述第一控制信令还包括：工作载频、使用带宽信息以及协议版本信息。
作为本发明的进一步改进，在步骤S3中：
如果第一通信节点的候选双工模式为频分双工模式或全双工模式，则第二通信节点的候选接收情况反馈方式为在业务数据发送完成时间前进行反馈的方式；
如果第一通信节点的候选双工模式为时分双工模式时，则第二通信节点的候选接收情况反馈方式为在业务数据发送完成时间后进行反馈的方式。
作为本发明的进一步改进，在步骤S4中，如果第一通信节点的候选双工模式为频分双工模式或全双工模式，则第一通信节点将业务数据分成N个子数据包通过时分的方式进行发送；
发送时间靠前的子数据包携带的业务数据比特数小于发送时间靠后的子数据包携带的业务数据比特数；其中，每个子数据包可单独解码，N为大于2的整数。
作为本发明的进一步改进，第二通信节点根据接收的前M个子数据包的接收情况通过候选接收情况反馈方式将业务数据接收成功或接收失败的反馈信息反馈至第一通信节点；其中，M为大于等于1、小于N的整数。
作为本发明的进一步改进，如果候选双工模式为时分双工模式时，则第一通信节点将业务数据作为一个数据包编码后发送给第二通信节点。
作为本发明的进一步改进，第一通信节点根据第二通信节点的位置信息从载频数据库中确定第二通信节点可以使用的载频资源，并根据第二通信节点的能力信息确定第二通信节点支持的双工模式。
作为本发明的进一步改进，步骤S5还包括步骤，如果第一通信节点使用全双工模式方式作为候选双工模式，且接收到第二通信节点的业务数据接收失败的反馈信息，则第一通信节点通过频分双工模式重传业务数据。
本发明的有益效果是：本发明通过可以根据业务数据的时延需求，自动选择最合适的候选双工模式发送业务数据以及最合适的候选接收情况反馈方式接收业务数据，实现时延自适应的目的。
附图说明
图1是本发明提供的流程图；
图2是本发明提供的业务数据传输实施例图；
图3是本发明提供的业务数据传输另一实施例图。
具体实施方式
下面结合附图说明及具体实施方式对本发明进一步说明。
实施例1，如图1所示，本发明提供一种物联网中时延自适应的业务数据传输方法，第二通信节点发送第二控制信令给第一通信节点，所述第二通信节点可以是终端，所述第一通信节点可以是基站；其中，第二控制信令至少包括第二通信节点的能力信息和位置信息。增加位置信息，基站可以更好地确定可以使用的载频资源，提高无线信道的频谱效率。
根据第二控制信令和业务数据的时延需求，基站从双工模式集合中确定传输业务数据的候选双工模式，基站发送第一控制信令到终端，其中，双工模式集合至少包括：频分双工模式、时分双工模式、全双工模式，第一控制信令至少包括候选双工模式信息。优选地，基站根据终端的位置信息从位置-载频数据库中确定终端可以使用的载频资源，根据终端的能力信息确定终端支持多种双工方式(频分双工模式、时分双工模式、全双工模式)。
终端接收第一控制信令，根据第一控制信令从接收情况反馈方式集合中确定候选接收情况反馈方式，其中，接收情况反馈方式集合包括在业务数据发送完成时间前进行反馈的方式、在业务数据发送完成时间后进行反馈的方式。
基站根据候选双工模式发送业务数据。
终端根据第一控制信令接收业务数据，并根据候选接收情况反馈方式确定反馈信息发送时间，发送反馈信息给基站。
实施例2，基于上述实施例，本发明提供一种物联网中时延自适应的业务数据传输方法，与上述实施例的区别在于，
在选择候选双工模式时，根据业务数据的时延需求而定；
如果业务数据的时延需求小于等于2ms，则基站选择频分双工模式或全双工模式作为候选双工模式；如果业务数据的时延需求大于2ms，则基站选择时分双工模式作为候选双工模式。
终端再根据接收到的第一控制信令，判断候选接收情况反馈方式；具体的，终端接收第一控制信令，根据第一控制信令从接收情况反馈方式集合中确定候选接收情况反馈方式，其中，接收情况反馈方式集合包括在业务数据发送完成时间前进行反馈的方式、在业务数据发送完成时间后进行反馈的方式。
然后，基站根据候选双工模式发送业务数据。终端再根据第一控制信令接收业务数据，并根据候选接收情况反馈方式确定反馈信息发送时间，发送反馈信息给基站。
实施例3，基于实施例1，本发明提供一种物联网中时延自适应的业务数据传输方法，与上述实施例的区别在于：
终端发送第二控制信令给基站，其中，第二控制信令至少包括第二通信节点的能力信息和位置信息。基站发送第一控制信令，其中，双工模式集合至少包括：频分双工模式、时分双工模式、全双工模式，第一控制信令至少包括候选双工模式信息。优选地，如果业务数据的时延需求小于等于2ms，且基站通过扫频或对时域宽频信号进行压缩感知采样处理后发现可用的频分双工频带资源不足，则基站使用全双工模式作为候选双工模式。
终端接收第一控制信令，根据第一控制信令从接收情况反馈方式集合中确定候选接收情况反馈方式，其中，接收情况反馈方式集合包括在业务数据发送完成时间前进行反馈的方式、在业务数据发送完成时间后进行反馈的方式。
基站根据候选双工模式发送业务数据。
终端根据第一控制信令接收业务数据，并根据候选接收情况反馈方式确定反馈信息发送时间，发送反馈信息给基站。
实施例4，基于实施例1，本发明提供一种物联网中时延自适应的业务数据传输方法，与上述实施例的区别在于：
终端发送第二控制信令给基站，其中，第二控制信令至少包括第二通信节点的能力信息和位置信息。基站发送第一控制信令，其中，双工模式集合至少包括：频分双工模式、时分双工模式、全双工模式，第一控制信令至少包括候选双工模式信息。优选地，第一控制信令包括工作载频(低频、高频等等)、使用带宽信息(1.25MHz，5MHz，10MHz，20MHz等等)、协议版本信息(包括LTE协议、5G协议、802.11协议等等)。
终端接收第一控制信令，根据第一控制信令从接收情况反馈方式集合中确定候选接收情况反馈方式，其中，接收情况反馈方式集合包括在业务数据发送完成时间前进行反馈的方式、在业务数据发送完成时间后进行反馈的方式。
基站根据候选双工模式发送业务数据。
终端根据第一控制信令接收业务数据，并根据候选接收情况反馈方式确定反馈信息发送时间，发送反馈信息给基站。
实施例5，终端发送第二控制信令给基站，其中，第二控制信令至少包括第二通信节点的能力信息和位置信息。基站发送第一控制信令，其中，双工模式集合至少包括：频分双工模式、时分双工模式、全双工模式，第一控制信令至少包括候选双工模式信息。
终端接收第一控制信令，根据第一控制信令从接收情况反馈方式集合中确定候选接收情况反馈方式，其中，接收情况反馈方式集合包括在业务数据发送完成时间前进行反馈的方式、在业务数据发送完成时间后进行反馈的方式。优选地，如图2-3所示，如果候选双工模式为频分双工模式或全双工模式，则终端选择在业务数据发送完成时间前进行反馈的方式作为候选接收情况反馈方式；如果候选双工模式为时分双工模式，则终端选择在业务数据发送完成时间后进行反馈的方式作为候选接收情况反馈方式。
基站根据候选双工模式发送业务数据。
终端根据第一控制信令接收业务数据，并根据候选接收情况反馈方式确定反馈信息发送时间，发送反馈信息给基站。
实施例6，终端发送第二控制信令给基站，其中，第二控制信令至少包括第二通信节点的能力信息和位置信息。基站发送第一控制信令，其中，双工模式集合至少包括：频分双工模式、时分双工模式、全双工模式，第一控制信令至少包括候选双工模式信息。
终端接收第一控制信令，根据第一控制信令从接收情况反馈方式集合中确定候选接收情况反馈方式，其中，接收情况反馈方式集合包括在业务数据发送完成时间前进行反馈的方式、在业务数据发送完成时间后进行反馈的方式。优选地，如果候选双工模式为频分双工模式或全双工模式，则终端选择在业务数据发送完成时间前进行反馈的方式作为候选接收情况反馈方式；如果候选双工模式为时分双工模式，则终端选择在业务数据发送完成时间后进行反馈的方式作为候选接收情况反馈方式。
基站根据候选双工模式发送业务数据。优选地，如果候选双工模式为频分双工模式或全双工模式，则基站将业务数据分成N个子数据包进行发送，N个子数据包通过时分的方式发送，发送时间靠前的子数据包携带的业务数据比特数小于等于发送时间靠后的子数据包携带的业务数据比特数，其中，每个子数据包可单独解码，N为大于等于2的整数。
终端根据第一控制信令接收业务数据，并根据候选接收情况反馈方式确定反馈信息发送时间，发送反馈信息给基站。
实施例7，终端发送第二控制信令给基站，其中，第二控制信令至少包括第二通信节点的能力信息和位置信息。基站发送第一控制信令，其中，双工模式集合至少包括：频分双工模式、时分双工模式、全双工模式，第一控制信令至少包括候选双工模式信息。
终端接收第一控制信令，根据第一控制信令从接收情况反馈方式集合中确定候选接收情况反馈方式，其中，接收情况反馈方式集合包括在业务数据发送完成时间前进行反馈的方式、在业务数据发送完成时间后进行反馈的方式。
基站根据候选双工模式发送业务数据。优选地，如果候选双工模式为频分双工模式或全双工模式，则基站将业务数据分成N个子数据包进行发送，N个子数据包通过时分的方式发送，发送时间靠前的子数据包携带的业务数据比特数小于等于发送时间靠后的子数据包携带的业务数据比特数，其中，每个子数据包可单独解码，N为大于等于2的整数。
终端根据第一控制信令接收业务数据，并根据候选接收情况反馈方式确定反馈信息发送时间，发送反馈信息给基站。优选地，终端根据接收的前M个子数据包的接收情况通过候选接收情况反馈方式反馈业务数据接收成功或接收失败的反馈信息，其中，M为大于等于1、小于N的整数。
实施例8，终端发送第二控制信令给基站，其中，第二控制信令至少包括第二通信节点的能力信息和位置信息。基站发送第一控制信令，其中，双工模式集合至少包括：频分双工模式、时分双工模式、全双工模式，第一控制信令至少包括候选双工模式信息。
终端接收第一控制信令，根据第一控制信令从接收情况反馈方式集合中确定候选接收情况反馈方式，其中，接收情况反馈方式集合包括在业务数据发送完成时间前进行反馈的方式、在业务数据发送完成时间后进行反馈的方式。
基站根据候选双工模式发送业务数据。优选地，如果候选双工模式为时分双工模式，则基站将业务数据作为一个数据包编码后发送。
终端根据第一控制信令接收业务数据，并根据候选接收情况反馈方式确定反馈信息发送时间，发送反馈信息给基站。
实施例10，终端发送第二控制信令给基站，其中，第二控制信令至少包括第二通信节点的能力信息和位置信息。基站发送第一控制信令，其中，双工模式集合至少包括：频分双工模式、时分双工模式、全双工模式，第一控制信令至少包括候选双工模式信息。
终端接收第一控制信令，根据第一控制信令从接收情况反馈方式集合中确定候选接收情况反馈方式，其中，接收情况反馈方式集合包括在业务数据发送完成时间前进行反馈的方式、在业务数据发送完成时间后进行反馈的方式。
基站根据候选双工模式发送业务数据。
终端根据第一控制信令接收业务数据，并根据候选接收情况反馈方式确定反馈信息发送时间，发送反馈信息给基站。
优选地，如果基站使用全双工方式作为候选双工方式发送业务数据，且终端反馈接收业务数据失败信息，说明数据传输的干扰比较大，则基站使用频分双工方式重传业务数据。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应如果视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种物联网中时延自适应的业务数据传输方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.第二通信节点发送第二控制信令给第一通信节点，其中所述第二控制信令至少包括所述第二通信节点的能力信息和位置信息；
S2.根据所述第二控制信令和业务数据的时延需求，第一通信节点自双工模式集合中确定传输业务数据的候选双工模式，并发送第一控制信令给所述第二通信节点，其中，所述第一控制信令至少包括所述候选双工模式信息，所述双工模式集合至少包括：频分双工模式、时分双工模式以及全双工模式；
S3.第二通信节点根据所述第一控制信令从接收情况反馈方式集合中确定候选接收情况反馈方式，其中所述接收情况反馈方式集合包括：在业务数据发送完成时间之前进行反馈的方式、在业务数据发送完成时间之后进行反馈的方式；
S4.第一通信节点根据所述候选双工模式发送业务数据；
S5.第二通信节点根据所述第一控制信令接收所述业务数据，并根据所述候选接收情况反馈方式确定反馈信息发送时间，并发送所述反馈信息给第一通信节点。
2.根据权利要求1所述的物联网中时延自适应的业务数据传输方法，其特征在于，在步骤S2中，如果业务数据的时延需求小于等于2ms，则第一通信节点选择频分双工模式或双全工模式作为候选双工模式；如果业务数据的时延需求大于2ms，则第一通信节点选择时分双工模式作为候选双工模式。
3.根据权利要求2所述的物联网中时延自适应的业务数据传输方法，其特征在于，在步骤S2中，如果业务数据的时延需求小于等于2ms，且第一通信节点通过扫频或对时域宽频信号进行压缩感知采样处理后发现可用的频分双工频带资源不足时，则第一通信节点使用全双工模式作为候选双工模式。
4.根据权利要求1所述的物联网中时延自适应的业务数据传输方法，其特征在于,所述第一控制信令还包括：工作载频、使用带宽信息以及协议版本信息。
5.根据权利要求1-4任一项所述的物联网中时延自适应的业务数据传输方法，其特征在于,在步骤S3中：
如果第一通信节点的候选双工模式为频分双工模式或全双工模式，则第二通信节点的候选接收情况反馈方式为在业务数据发送完成时间前进行反馈的方式；
如果第一通信节点的候选双工模式为时分双工模式时，则第二通信节点的候选接收情况反馈方式为在业务数据发送完成时间后进行反馈的方式。
6.根据权利要求1-4任一项所述的物联网中时延自适应的业务数据传输方法，其特征在于,在步骤S4中，如果第一通信节点的候选双工模式为频分双工模式或全双工模式，则第一通信节点将业务数据分成N个子数据包通过时分的方式进行发送；
发送时间靠前的子数据包携带的业务数据比特数小于发送时间靠后的子数据包携带的业务数据比特数；其中，每个子数据包可单独解码，N为大于2的整数。
7.根据权利要求6所述的物联网中时延自适应的业务数据传输方法，其特征在于,第二通信节点根据接收的前M个子数据包的接收情况通过候选接收情况反馈方式将业务数据接收成功或接收失败的反馈信息反馈至第一通信节点；
其中，M为大于等于1、小于N的整数。
8.根据权利要求1-4任一项所述的物联网中时延自适应的业务数据传输方法，其特征在于,如果候选双工模式为时分双工模式时，则第一通信节点将业务数据作为一个数据包编码后发送给第二通信节点。
9.根据权利要求1-4任一项所述的物联网中时延自适应的业务数据传输方法，其特征在于,第一通信节点根据第二通信节点的位置信息从载频数据库中确定第二通信节点可以使用的载频资源，并根据第二通信节点的能力信息确定第二通信节点支持的双工模式。
10.根据权利要求1-4任一项所述的物联网中时延自适应的业务数据传输方法，其特征在于,步骤S5还包括步骤，如果第一通信节点使用全双工模式方式作为候选双工模式，且接收到第二通信节点的业务数据接收失败的反馈信息，则第一通信节点通过频分双工模式重传业务数据。
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