CN110224788A - 一种数据传输的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种数据传输的方法及装置,涉及通信领域,能够保证数据传输可靠性的同时提升链路资源利用效率。该方法包括:确定业务总体误块率BLER,业务总体BLER为数据传输中出错的块在所有发送的块中所占的比例;若业务总体BLER大于第一阈值,则增加编码冗余度,编码冗余度用于调节数据编码时冗余数据的数量;若业务总体BLER小于等于第一阈值,且至少一条载波的信号与干扰加噪声比SINR大于第二阈值,则降低编码冗余度;根据编码冗余度,确定编码矩阵;根据编码矩阵,将数据进行编码并通过载波由发送端发送至接收端。
Description
技术领域
本申请涉及通信领域,尤其涉及一种数据传输的方法及装置。
背景技术
3GPP通信协议R10版本引入载波聚合(carrier aggregation,CA)技术,该技术使装置和用户终端间可同时利用多个载波(component carrier,CC)进行数据传输,从而增加传输带宽,提升网络系统容量及用户终端的业务速率。现有技术在载波聚合的场景下,每个载波的传输过程会采用混合自动重传请求(hybrid automatic repeat request,HARQ)机制,保证数据传输的可靠性。
HARQ通常用于长期演进(long term evolution,LTE)网络和新空口(new radio,NR)网络的媒体访问控制地址(media access control address,MAC)层,是物理层数据传输可靠性的重要保障技术之一。HARQ使用停等协议(stop-and-wait protocal)来发送数据,其数据单位为传输块(transport block,TB)。在停等协议中,发送端每发送一个TB后,就会停下来等待确认信息(包括(acknowledgement,ACK)/(negative acknowledgement,NACK))。ACK表示传输正确无误,NACK表示传输出现错误需要重新传输。若发送端收到接收端传回的ACK,则继续发送下一个TB,若其收到接收端传回的NACK,或者在一定时间后未收到ACK/NACK,则重传该TB。HARQ使用数个平行运作的stop-and-wait程序(process)来实现错误重传机制:当一个process在等待确认信息时,发送端会使用另一个process继续发送数据。
HARQ机制在网络环境较差时,会出现较多的重传,引起传输时延,从而导致业务失败。
发明内容
本申请提供一种数据传输的方法及装置,能够低网络物理层重传率和传输时延。
为达到上述目的,本申请采用如下技术方案:
第一方面,本申请提供一种数据传输的方法,该方法可以包括:确定业务总体误块率BLER,所述业务总体BLER为数据传输中出错的块在所有发送的块中所占的比例;若所述业务总体BLER大于第一阈值,则增加编码冗余度,所述编码冗余度用于调节数据编码时冗余数据的数量;若所述业务总体BLER小于等于第一阈值,且至少一条载波的信号与干扰加噪声比SINR大于第二阈值,则降低编码冗余度;根据所述编码冗余度,确定编码矩阵;根据所述编码矩阵,将数据进行编码并通过载波由发送端发送至接收端。
第二方面,本申请提供一种装置,该装置包括:处理模块、传输模块。其中,处理模块,用于确定业务总体误块率BLER,所述业务总体BLER为数据传输中出错的块在所有发送的块中所占的比例;若所述业务总体BLER大于第一阈值,则增加编码冗余度,所述编码冗余度用于调节数据编码时冗余数据的数量;若所述业务总体BLER小于等于第一阈值,且至少一条载波的信号与干扰加噪声比SINR大于第二阈值,则降低编码冗余度;根据所述编码冗余度,确定编码矩阵。传输模块,用于根据所述编码矩阵,将数据进行编码并通过载波由发送端发送至接收端。
第三方面,本申请提供一种装置,该装置包括:处理器、收发器和存储器。其中,存储器用于存储一个或多个程序。该一个或多个程序包括计算机执行指令,当该装置运行时,处理器执行该存储器存储的该计算机执行指令,以使该装置执行第一方面及其各种可选的实现方式中任意之一所述的一种数据传输的方法。
第四方面,本申请提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质中存储有指令,当计算机执行该指令时,该计算机执行上述第一方面及其各种可选的实现方式中任意之一所述的一种数据传输的方法。
第五方面,本申请提供一种包含指令的计算机程序产品,当所述计算机程序产品在计算机上运行时,使得所述计算机执行上述第一方面及其各种可选的实现方式中任意之一所述的一种数据传输的方法。
本申请提供的一种数据传输的方法、装置,首先确定业务总体BLER,若业务总体BLER大于第一阈值,则增加编码冗余度;若业务总体BLER小于等于第一阈值,且至少一条载波的SINR大于第二阈值,则降低编码冗余度;然后根据编码冗余度,确定编码矩阵;最后根据编码矩阵,将数据进行编码并通过载波由发送端发送至接收端。通过对载波传输数据进行编码,利用编码的冗余度提升了数据传输的可靠性,并且能够根据链路质量动态选择编码方法,在保证数据传输可靠性的同时提升链路资源利用效率。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种数据传输的方法及装置应用的通信网络结构示意图;
图2为本申请实施例提供的一种数据传输的方法示意图;
图3为本申请实施例提供的装置的结构示意图一;
图4为本申请实施例提供的装置的结构示意图二;
具体实施方式
下面结合附图对本申请实施例提供的一种数据传输的方法、装置及系统进行详细地描述。
本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。
本申请的说明书以及附图中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象,或者用于区别对同一对象的不同处理,而不是用于描述对象的特定顺序。
此外,本申请的描述中所提到的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括其他没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
需要说明的是,本申请实施例中,“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是指两个或两个以上。
本申请实施例提供的一种数据传输的方法可以应用于图1所示的通信网络中,该通信网络可以为第五代(5th generation,5G)移动通信网络,还可以为第四代(4thgeneration,4G)移动通信网络,还可以为其他实际的移动通信网络,本申请不予限制。
如图1所示,该通信网络可以包含:终端、基站(eNB/gNB)、数据网络。其中,图1中的终端可以用于通过无线空口连接到运营商部署的接入网设备,继而接入数据网络;基站主要用于实现无线物理层功能、资源调度和无线资源管理、无线接入控制以及移动性管理功能;数据网络可以包含网络设备(如:服务器、路由器等设备,数据网络主要用于为终端设备提供数据服务。终端可以与一个或多个基站之间在MAC层建立起载波聚合连接,通过载波(图1中以CC1、CC2、CC3……示出)进行数据传输。需要说明的是,图1仅为示例性架构图,除图1中所示功能单元之外,该网络架构还可以包括其他功能单元,本申请实施例对此不进行限定。
上述用户设备可以为用户设备(user equipment,UE),如:手机、电脑,还可以为蜂窝电话、无绳电话、会话发起协议(session initiation protocol,SIP)电话、智能电话、无线本地环路(wireless local loop,WLL)站、个人数字助理(personal digitalassistant,PDA)、膝上型计算机、手持式通信设备、手持式计算设备、卫星无线设备、无线调制解调器卡、电视机顶盒(set top box,STB)、用户驻地设备(customer premiseequipment,CPE)和/或用于在无线系统上进行通信的其它设备。
本申请实施例提供的数据传输方法是在MAC层实现,一种实现方式为在现有MAC层结构中加入网络编码模块(network coding),由网络编码模块实现编译码过程,为MAC传输的数据进行编码译码。
本申请实施例提供一种数据传输的方法,如图2所示,该方法可以包括S101-S105:
本申请实施例提供的数据传输的方法在上行数据传输、下行数据传输中均适用,因此下文对数据传输的描述中只区分发送端和接收端,即下行数据传输时,发送端为装置、接收端为终端,上行数据传输时则反之。
S101、确定业务总体误块率BLER。
具体的,在默认数据无线承载(default data radio bearer)建立完成后,装置获取当前网络物理层在载波聚合条件下的载波数量为N(N为整数,且N≥1)。
定义编码冗余度R(R为整数,且0≤R<N),则数据经过编码后的编码效率表示为R/N。
业务总体误块率为BLERAll,为数据传输过程中出错的块在所有发送的块中所占的百分比。在本实施例中,BLERAll指接收端所有载波MAC层通过HARQ机制所接收到的NACK与发送端发送的总块数的比,公式表示为:
S102、若业务总体BLER大于第一阈值,则增加编码冗余度。
所述编码冗余度用于调节数据编码时冗余数据的数量。
具体的,定义BLERAll的阈值为β1、β2,阈值的持续时间t1、t2。定义单条载波信号与干扰加噪声比(signal to interference plus noise ratio,SINR)的阈值为α1。
当BLERAll>β1持续t1,接收端报事件E1,增加编码一个冗余度。冗余度上限设为N-1,若冗余度为N-1时,则不再继续增加冗余度。
S103、若业务总体BLER小于等于第一阈值,且至少一条载波的SINR大于第二阈值,则降低编码冗余度。
具体的,若某条载波的SINR>α1,则表示该载波的信号质量良好。那么,当BLERAll≤β2持续t2,且存在至少一个载波SINR>α1,接收端报事件E2,减少一个冗余度。
可选的,可以在所有满足SINR>α1的载波中,选择SINR最大的一条载波,使其与其它载波相对独立,不对其进行编码,以此达到降低冗余度的效果。
需要说明的是,若上述过程是上行传输过程,则终端通过测量报告(measurementreport,MR)将事件E1或E2上报装置。若是下行传输过程,则由装置直接生成事件E1或E2。
S104、根据所述编码冗余度,确定编码矩阵。
具体的,根据编码冗余度,以及公式:编码矩阵的秩r=N-R,计算得出编码矩阵的秩。
根据所述编码矩阵的秩,生成N×r的编码矩阵A:
其中,编码矩阵的生成方法可以通过特定算法计算得出,也可以采用预设编码矩阵码本(code book)加以规定,通过预设编码矩阵码本规定编码矩阵不同秩时所对应的编码矩阵和码本编号。因为译码要求发送端和接收端具备同样的编码矩阵,因此接收端和发送端需要同步编码矩阵。当采用特定算法生成编码矩阵的编码方式时,通过动态信令传送编码矩阵;当采用预设编码矩阵码本的方法的编码方式时,通过动态信令仅传递编码本编号。一般而言,传输码本编号对于信令的开销相比传输整个编码矩阵来说要小,因此本实施例仅以预设编码矩阵码本的方法为示例,但并不限定生成编码矩阵的方法。
可选的,上述编码矩阵的生成和调整步骤可以由装置侧执行,然后通过信令流程发送给终端。示例性的,该信令流程可以为RRC reconfiguration。
可选的,在数据传输刚开始时,设置初始编码矩阵默认为单位矩阵,即不进行任何网络编码运算。
S105、根据所述编码矩阵,将载波进行编码并发送。
具体的,由编码冗余度R,可知N条载波上一个传输时间间隔(transmission timeinterval,TTI)所能同时发送的原始数据为r=N-R个。则原始数据经过MAC层控制的多路复用(multiplexing)处理后,形成为r个原始TB:S1、S2…Sr。随后经由网络编码模块将r个原始TB编码为N个编码TB,数学模型表示为:
其中,为编码矩阵,为原始TB,为常数。
即编码后第i条载波发送ai1S1+ai2S2+…airSr+bi,i={1,2……N}。每个TTI,发送端将上述载波发送给接收端。接收端接收到发送端发送的载波,对收到的每一组数据尝试通过高斯消元法恢复出原始信息S1、S2…Sr。
设接收端存在l个TB未能有效接收,则:
若l≤R,则接收端可通过运算恢复出全部原始数据,所有载波均确认数据接收,返回ACK。
若l>R,则返回NACK,反馈发送端重发。
对进行了编码的载波,当一组编码数据中有部分数据无法译码时,接收端MAC实体对收到的这一组编码数据全部需要存入对应HARQ process的缓冲器(buffer)中,并且不管是否成功,所有参与了编码的HARQ Process均要生成NACK。
可选的,当网络中出现链路切换、辅小区(secondary cell,SCell)的增加、变更、释放等操作时,网络的网络链路状况也会相应的出现改变,此时,为了适应网络链路的改变,由物理层重配置RRC Reconfiguration信令流程获得新的物理连接配置,并返回步骤S101进行编码矩阵的调整。
可选的,为降低发送端和接收端同步复杂度,避免增加同步时延,对于通过N条载波进行传输的情况,同一个TTI内要发送的N个TB设为一个编码组,并且设置各个载波发送的TB的传输块大小(TBS)一致。具体的,可以设置以下MAC层调度策略:以主小区(primarycell,PCell)所属载波的TBS为基准,通过资源块(RB)和调制与编码策略(modulation andcoding scheme,MCS)适配各载波信道条件以及信源编码的调整,使各条编码载波具备相同的TBS。
本申请提供一种数据传输的方法,该方法应用于发送端与接收端间使用多个载波进行数据传输的场景中。首先确定业务总体BLER,若业务总体BLER大于第一阈值,则增加编码冗余度;若业务总体BLER小于等于第一阈值,且至少一条载波的SINR大于第二阈值,则降低编码冗余度;然后根据编码冗余度,确定编码矩阵;最后根据编码矩阵,将数据进行编码并通过载波由发送端发送至接收端。在网络应用载波聚合技术的情况下,通过对载波传输数据进行编码,利用编码的冗余度提升了数据传输的可靠性,并且能够根据链路质量动态选择编码方法,在保证数据传输可靠性的同时提升链路资源利用效率。
本申请实施例可以根据上述方法示例对装置进行功能模块或者功能单元的划分,例如,可以对应各个功能划分各个功能模块或者功能单元,也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块或者功能单元的形式实现。其中,本申请实施例中对模块或者单元的划分是示意性的,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式。
图3示出了上述实施例中所涉及的装置的一种可能的结构示意图。该基站包括处理模块301、传输模块302。
其中,所述处理模块301,用于确定业务总体误块率BLER,所述业务总体BLER为数据传输中出错的块在所有发送的块中所占的比例;若所述业务总体BLER大于第一阈值,则增加编码冗余度,所述编码冗余度用于调节数据编码时冗余数据的数量;若所述业务总体BLER小于等于第一阈值,且至少一条载波的信号与干扰加噪声比SINR大于第二阈值,则降低编码冗余度;根据所述编码冗余度,确定编码矩阵。
所述传输模块302,用于根据所述编码矩阵,将数据进行编码并通过载波由发送端发送至接收端。
可选的,所述处理模块301,还用于根据业务总体BLER计算公式确定所述业务总体BLER,其中,所述业务总体BLER公式为:业务总体BLER=所有载波接收到的否定应答NACK数量/所有载波发送的总块数。
可选的,所述处理模块301,还用于根据所述编码冗余度,确定所述编码矩阵的秩,所述编码矩阵的秩=载波的数量-编码冗余度;根据所述编码矩阵的秩,生成所述编码矩阵。
可选的,所述传输模块302,还用所述发送端和所述接收端之间传输所述编码矩阵;或者,所述发送端和所述接收端之间根据预设编码矩阵码本传输所述编码矩阵所对应的码本编号。
可选的,所述处理模块301,还用于所述处理模块,还用于将所述数据经过多路复用multiplexing处理,得到至少一个原始数据块TB;根据所述编码矩阵编码将所述原始TB进行编码,得到编码TB;通过载波发送所述编码TB。
本申请提供一种数据传输的装置,该装置应用于发送端与接收端间使用多个载波进行数据传输的场景中。首先确定业务总体BLER,若业务总体BLER大于第一阈值,则增加编码冗余度;若业务总体BLER小于等于第一阈值,且至少一条载波的SINR大于第二阈值,则降低编码冗余度;然后根据编码冗余度,确定编码矩阵;最后根据编码矩阵,将数据进行编码并通过载波由发送端发送至接收端。在网络应用载波聚合技术的情况下,通过对载波传输数据进行编码,利用编码的冗余度提升了数据传输的可靠性,并且能够根据链路质量动态选择编码方法,在保证数据传输可靠性的同时提升链路资源利用效率。
图4示出了上述实施例中所涉及的装置的又一种可能的结构示意图。该装置包括:处理器402和通信接口403。处理器402用于对装置的动作进行控制管理,例如,执行上述处理模块301执行的步骤,和/或用于执行本文所描述的技术的其它过程。通信接口403用于支持装置与其他网络实体的通信,例如,执行上述执行传输模块302的步骤。装置还可以包括存储器401和总线404,存储器401用于存储装置的程序代码和数据。
其中,存储器401可以是装置中的存储器等,该存储器可以包括易失性存储器,例如随机存取存储器;该存储器也可以包括非易失性存储器,例如只读存储器,快闪存储器,硬盘或固态硬盘;该存储器还可以包括上述种类的存储器的组合。
上述处理器402可以是实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框,模块和电路。该处理器可以是中央处理器,通用处理器,数字信号处理器,专用集成电路,现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框,模块和电路。所述处理器也可以是实现计算功能的组合,例如包含一个或多个微处理器组合,DSP和微处理器的组合等。
总线404可以是扩展工业标准结构(extended industry standardarchitecture,EISA)总线等。总线404可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图4中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
通过以上的实施方式的描述,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将装置的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的系统,装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质中存储有指令,当装置执行该指令时,该装置执行上述方法实施例所示的方法流程中装置执行的各个步骤。
其中,计算机可读存储介质,例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括:具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(random access memory,RAM)、只读存储器(read-only memory,ROM)、可擦式可编程只读存储器(erasable programmable read only memory,EPROM)、寄存器、硬盘、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(compact disc read-only memory,CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合、或者本领域熟知的任何其它形式的计算机可读存储介质。一种示例性的存储介质耦合至处理器,从而使处理器能够从该存储介质读取信息,且可向该存储介质写入信息。当然,存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于特定用途集成电路(application specific integrated circuit,ASIC)中。在本申请实施例中,计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (13)
1.一种数据传输的方法,其特征在于,所述方法应用于发送端与接收端间使用多个载波进行数据传输的场景中,包括:
确定业务总体误块率BLER,所述业务总体BLER为数据传输中出错的块在所有发送的块中所占的比例;
若所述业务总体BLER大于第一阈值,则增加编码冗余度,所述编码冗余度用于调节数据编码时冗余数据的数量;
若所述业务总体BLER小于等于第一阈值,且至少一条载波的信号与干扰加噪声比SINR大于第二阈值,则降低编码冗余度;
根据所述编码冗余度,确定编码矩阵;
根据所述编码矩阵,将数据进行编码并通过载波由发送端发送至接收端。
2.根据权利要求1所述的数据传输的方法,其特征在于,所述确定业务总体误块率BLER,包括:
根据业务总体BLER计算公式确定所述业务总体BLER,其中,所述业务总体BLER公式为:
业务总体BLER=所有载波接收到的否定应答NACK数量/所有载波发送的总块数。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述根据所述编码冗余度,确定编码矩阵,包括:
根据所述编码冗余度,确定所述编码矩阵的秩,所述编码矩阵的秩=载波的数量-编码冗余度;
根据所述编码矩阵的秩,生成所述编码矩阵。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述编码冗余度,确定编码矩阵之后,还包括:
所述发送端和所述接收端之间传输所述编码矩阵;
或者,
所述发送端和所述接收端之间根据预设编码矩阵码本传输所述编码矩阵所对应的码本编号。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述编码矩阵,将数据进行编码并通过载波发送,包括:
将所述数据经过多路复用multiplexing处理,得到至少一个原始数据块TB;
根据所述编码矩阵编码将所述原始TB进行编码,得到编码TB;
通过载波发送所述编码TB。
6.一种数据传输的装置,其特征在于,所述装置应用于发送端与接收端间使用多个载波进行数据传输的场景中,包括:
处理模块,用于确定业务总体误块率BLER,所述业务总体BLER为数据传输中出错的块在所有发送的块中所占的比例;
若所述业务总体BLER大于第一阈值,则增加编码冗余度,所述编码冗余度用于调节数据编码时冗余数据的数量;
若所述业务总体BLER小于等于第一阈值,且至少一条载波的信号与干扰加噪声比SINR大于第二阈值,则降低编码冗余度;
根据所述编码冗余度,确定编码矩阵;
传输模块,用于根据所述编码矩阵,将数据进行编码并通过载波由发送端发送至接收端。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,
所述处理模块,还用于根据业务总体BLER计算公式确定所述业务总体BLER,其中,所述业务总体BLER公式为:
业务总体BLER=所有载波接收到的否定应答NACK数量/所有载波发送的总块数。
8.根据权利要求6或7所述的装置,其特征在于,
所述处理模块,还用于根据所述编码冗余度,确定所述编码矩阵的秩,所述编码矩阵的秩=载波的数量-编码冗余度;
根据所述编码矩阵的秩,生成所述编码矩阵。
9.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,
所述传输模块,还用于所述发送端和所述接收端之间传输所述编码矩阵;
或者,
所述发送端和所述接收端之间根据预设编码矩阵码本传输所述编码矩阵所对应的码本编号。
10.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,
所述处理模块,还用于将所述数据经过多路复用multiplexing处理,得到至少一个原始数据块TB;
根据所述编码矩阵编码将所述原始TB进行编码,得到编码TB;
通过载波发送所述编码TB。
11.一种装置,其特征在于,所述装置包括:处理器、收发器和存储器,其中,存储器用于存储一个或多个程序,该一个或多个程序包括计算机执行指令,当该装置运行时,处理器执行该存储器存储的该计算机执行指令,以使该装置执行权利要求1至5中任意之一所述的一种数据传输的方法。
12.一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质中存储有指令,当计算机执行该指令时,该计算机执行上述权利要求1至5中任意之一所述的一种数据传输的方法。
13.一种包含指令的计算机程序产品,当所述计算机程序产品在计算机上运行时,该计算机执行上述权利要求1至5中任意之一所述的一种数据传输的方法。
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