CN110234114B - 数据传输方法、装置、设备、介质和系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种数据传输方法、装置、设备、介质和系统，该方法应用于业务设备，包括：在多个终端中选取主终端，并将其他终端作为辅终端；控制主终端向通信网络发送鉴权请求；若主终端通过通信网络的鉴权，控制辅终端向通信网络发送鉴权请求；若辅终端通过通信网络的鉴权，则控制多个终端根据提供通信网络的网元设备的协议栈配置和多个终端的协议栈配置，与网元设备建立无线连接；通过多个终端与网元设备进行数据传输。通过上述方案，可以增加终端侧的硬件冗余度，同时通过设计相关的通信方案相配合，保证业务可靠性和时延。

Description

数据传输方法、装置、设备、介质和系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种数据传输方法、装置、设备、介质和系统。

背景技术

在第五代移动电话行动通信标准(5-Generation，5G)时代，定义了三大应用场景：增强移动宽带(Enhance Mobile Broadband，eMBB)、大规模机器类通信(Massive MachineType Communication，mMTC)、超高可靠低时延通信(Ultra Reliable Low LatencyCommunications，URLLC)场景。

其中，针对URLLC业务，单向空口时延需满足1ms(毫秒)要求，可靠性需达到99.9999％，这是由于和与人的通信不同，在某些与物的通信中，例如无人驾驶、工业控制等领域，由于涉及到安全等原因，如果通信发生故障，则可能造成严重的事故，甚至涉及生命安全。

因此，URLLC业务对传输时延和可靠性的要求非常之高，故需要特殊设计来保障这些特殊业务的传输时延和可靠性等敏感要求可以得到充分满足。

发明内容

本发明实施例提供了一种数据传输方法、装置、设备、介质和系统，得到业务可靠性和时延的保证。

第一方面，本发明实施例提供了一种数据传输方法，应用于业务设备，方法包括：

在多个终端中选取主终端，并将其他终端作为辅终端；

控制所述主终端向通信网络发送鉴权请求；

若所述主终端通过所述通信网络的鉴权，控制所述辅终端向所述通信网络发送鉴权请求；

若所述辅终端通过所述通信网络的鉴权，则控制所述多个终端根据提供所述通信网络的网元设备的协议栈配置和所述多个终端的协议栈配置，与所述网元设备建立无线连接；

通过所述多个终端与所述网元设备进行数据传输。

第二方面，本发明实施例提供了一种数据传输装置，包括：

选取模块，用于在多个终端中选取主终端，并将其他终端作为辅终端；

第一发送模块，用于控制所述主终端向通信网络发送鉴权请求；

第二发送模块，用于若所述主终端通过所述通信网络的鉴权，控制所述辅终端向所述通信网络发送鉴权请求；

连接模块，用于若所述辅终端通过所述通信网络的鉴权，则控制所述多个终端根据提供所述通信网络的网元设备的协议栈配置和所述多个终端的协议栈配置，与所述网元设备建立无线连接；

传输模块，用于通过所述多个终端与所述网元设备进行数据传输。

第三方面，本发明实施例提供了一种数据传输设备，包括：至少一个处理器、至少一个存储器以及存储在存储器中的计算机程序指令，当计算机程序指令被处理器执行时实现如上述实施方式中第一方面的方法。

第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，当计算机程序指令被处理器执行时实现如上述实施方式中第一方面的方法。

第五方面，本发明实施例提供了一种数据传输系统，所述系统包括：

多个终端；

业务设备，用于：

在多个终端中选取主终端，并将其他终端作为辅终端；

控制所述主终端向通信网络发送鉴权请求；

若所述主终端通过所述通信网络的鉴权，控制所述辅终端向所述通信网络发送鉴权请求；

若所述辅终端通过所述通信网络的鉴权，则控制所述多个终端根据提供所述通信网络的网元设备的协议栈配置和所述多个终端的协议栈配置，与所述网元设备建立无线连接；

通过所述多个终端与所述网元设备进行数据传输。

本发明实施例提供的数据传输方法、装置、设备、介质和系统，通过设置多个终端，以增加终端侧的硬件冗余度，并通过网元设备的协议栈配置和多个终端的协议栈配置，即通过设计相关的通信方案相配合，进而得到业务可靠性和时延的保证。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明实施例的数据传输方法的流程示意图；

图2示出了本发明实施例的网元设备的协议栈配置架构示意图；

图3示出了本发明一实施例的终端的协议栈配置架构示意图；

图4示出了本发明另一实施例的终端的协议栈配置架构示意图；

图5示出了本发明实施例的数据传输装置的示意图；

图6示出了本发明实施例提供的数据传输设备的硬件结构示意图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明，并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

目前，在第四代移动电话行动通信标准(4G)通信系统中，时延和可靠性相互矛盾，难以同时满足的。例如，为了兼顾性能，一般地，设定首次传输的块误码率(Block ErrorRatio，BLER)为0.1，如果首传包发生错误，则发起混合自动重传请求(Hybrid AutomaticRepeat reQuest，HARQ)，由接收端给向发送端反馈HARQ(Non-ACKnowledgement，NACK)，发送端接收到此反馈信号之后，则重发错误的包，接收端可以把首传包和重传包进行合并，从而改善译码性能。

综上所述，HARQ过程可以增加通信的可靠性，代价是增加了传输时延，例如4G系统中一次HARQ重传，需要增加至少5ms的时延。

因此，为了保证业务可靠性和时延，本发明实施例可提供一种数据传输方法，参考图1，图1示出了本发明实施例的数据传输方法100的流程示意图，该方法应用于业务设备，具体包括：

S110，在多个终端中选取主终端，并将其他终端作为辅终端；

S120，控制主终端向通信网络发送鉴权请求；

S130，若主终端通过通信网络的鉴权，控制辅终端向通信网络发送鉴权请求；

S140，若辅终端通过通信网络的鉴权，则控制多个终端根据提供通信网络的网元设备的协议栈配置和多个终端的协议栈配置，与网元设备建立无线连接；

S150，通过多个终端与网元设备进行数据传输。

利用本发明提供的上述方案，通过增加终端侧的硬件冗余度，即设置多个终端，当多个终端中存在终端发生故障时，只要存在任一终端可以正常工作，则整个系统仍然可以正常通信，并且通过设计相关的通信方案相配合，即对网元设备的协议栈和多个终端的协议栈进行配置，进而保证业务可靠性和时延。

以下通过具体的实例，描述本发明实施例的可选的具体处理过程。需要说明的是，本发明的方案并不依赖于具体的算法，在实际应用中，可选用任何已知或未知的硬件、软件、算法、程序或其任意组合等来实现本发明的方案，只要是采用了本发明方案的实质思想，均落入本发明的保护范围。

下面以URLLC业务为例对本发明实施例的各个步骤进行详细介绍，具体如下：

在S110中，在URLLC业务设备(例如，无人驾驶车或工业控制臂等)上安装多个终端，例如5G URLLC终端。为了便于描述，下面以在业务设备上安装2个终端为例，可以理解的是，其他数目的终端可以进行类似处理，本发明对此不做限定。

其中，多个URLLC终端中的每一个5G URLLC终端都具备独立的芯片、收发信机、天线等物理单元，并且可以将多个URLLC终端视为一个URLLC终端组。

作为一个示例，当URLLC业务设备开机后，为了加快接入流程，并节省无线接入资源，URLLC业务设备可以从URLLC终端组中选取一个URLLC终端作为主URLLC终端，主URLLC终端发起接入流程，以接入5G网络，并将URLLC终端组中的其他终端作为辅终端。

在一些实施例中，如果在URLLC终端组中，只有一个URLLC终端安装有全球用户识别卡(Universal Subscriber Identity Module，USIM)，则可以选择安装有USIM卡的URLLC终端作为主终端。在其他实施例中，如果在URLLC终端组中，存在多个URLLC终端均安装有USIM卡(例如，考虑到安全备份的原因)，则可以从安装有USIM卡的多个URLLC终端中选取一个URLLC终端作为主URLLC终端。

在S120中，考虑到URLLC业务需要5G网络配合使用更多的无线资源来保证其时延和可靠性要求，因此需要开通权限，例如，可以将相关权限包含在主URLLC终端的USIM签约信息中。

作为一个示例，在主URLLC终端接入5G网络成功后，主URLLC终端会向5G网络中的URLLC业务管理单元发起鉴权请求。

在一些实施例中，S120可以细化为S1201至S1203，具体如下：

S1201，控制主终端向通信网络的业务管理单元发送鉴权信息，其中，鉴权信息包括业务权限信息和业务指标信息；

S1202，业务权限信息用于业务管理单元确认主终端是否为合法终端；

S1203，业务指标信息用于网元设备接收并判断是否可以满足业务指标信息。

其中，业务指标信息包括时延信息和可靠性信息。

在其他实施例中，S120除了包括如前述实施例所述的S1201至S1203之外，还包括S1204，为了便于描述，S1201至S1203不再赘述。

S1204，若判断结果为主终端为合法终端并且网元设备可以满足业务指标信息，则主终端通过鉴权。

应该注意的是，当主终端通过鉴权后，会通知网元设备该主终端通过鉴权，以便后续在主终端与网元设备之间进行数据传输。

下面对S1201至S1203进行详细介绍，具体如下：

作为一个示例，在S1201中，主URLLC终端会向5G网络中的URLLC业务管理单元发起URLLC业务权限信息，并通知URLLC业务管理单元还存在其他的URLLC终端与主URLLC终端属于同一URLLC终端组，并且还通知URLLC业务管理单元该URLLC终端组中所包含的URLLC终端个数。例如，在上述实施例中，还有一个URLLC终端与主URLLC终端属于同一URLLC终端组，故该URLLC终端组中共有两个URLLC终端。网络侧的网元设备(例如，业务管理单元、基站等网元)会默认属于同一URLLC终端组中的所有URLLC终端是置于同一物理实体中。

此外，URLLC业务管理单元还需要知道主URLLC终端的业务指标信息，例如时延信息和可靠性信息等，这些指标信息可以从主URLLC终端的签约信息中获取，也可以从主URLLC终端上报的信息中获取。

在一些实施例中，如果主URLLC终端没有上报信息，则以签约信息为准。在其他实施例中，如果主URLLC终端向业务管理单元上报了业务指标信息，则以上报信息为准。

作为一个示例，在S1202中，URLLC业务管理单元对URLLC业务申请进行鉴权，主要包括两个方面：第一方面，确认用户是否是合法具备URLLC业务权限的URLLC用户，若用户为具备URLLC业务权限的URLLC用户，则判定该主终端为合法终端。

作为一个示例，在S1203中，URLLC业务管理单元对URLLC业务申请进行鉴权，除了前述第一方面，还包括第二方面：URLLC业务管理单元将URLLC业务指标信息传递给5G基站，确认5G基站是否可以满足URLLC业务指标信息，若5G基站可以满足该URLLC业务指标信息，则判定该主终端为可以被服务的终端，其中，业务指标信息包括时延信息和可靠性信息等。

下面对S1204进行详细介绍，其中S1201至S1203的具体内容不再赘述：

作为一个示例，在S1204中，若判断结果为主终端为合法终端并且网元设备可以满足业务指标信息，则主终端通过鉴权，并且5G核心网会认为此主URLLC终端是一个合法且可被服务的URLLC用户，并保存此用户的上下文信息，例如用户标识、URLLC指标要求等。URLLC业务管理单元同时可以通知主URLLC终端用户鉴权成功。

在一些实施例中，S130可以细化为S1301至S1302，具体如下：

S1301，若主终端通过通信网络的鉴权，控制主终端接收来自业务管理单元的临时标识信息，并将临时标识信息发送至辅终端；

S1302，控制辅终端根据临时标识信息，向网元设备发送鉴权请求；其中，临时标识信息用于网元设备对辅终端进行鉴权。

作为一个示例，在S1301中，若主终端通过通信网络的鉴权，则URLLC业务管理单元可以为URLLC终端组中的其他URLLC终端(即辅终端)分配临时标识信息。这些临时标识信息在网络侧被保存的同时，也同样会发给主URLLC终端，主URLLC终端负责将临时标识信息分别分配给该URLLC终端组中的其他URLLC终端。

作为一个示例，在S1302中，在主URLLC终端鉴权成功后，如果需要进行URLLC通信，主URLLC终端会向5G基站发起接入流程，在接入成功后则进入无线资源控制(RadioResource Control，RRC)连接态。

在一些实施例中，5G基站可以从核心网获知同一URLLC终端组中的其他URLLC终端的信息后，例如该终端组中所包含的终端个数、辅终端的临时标识信息等，并通过RRC信令通知主URLLC终端，在同一个URLLC终端组中的其他URLLC终端可以发起随机接入流程以进入RRC连接态。

在一些实施例中，这些其他URLLC终端可以采用竞争的随机接入流程。在其他实施例中，也可以采用非竞争的随机接入流程。

应该注意的是，如果采用非竞争的随机接入流程，则可以节省接入时间，但是需要5G基站提前预留随机接入资源并在通知主URLLC终端的RRC信令中显式指示。不管采用何种随机接入流程，这些URLLC终端都需要在接入流程的信令中上报URLLC业务管理单元之前为辅终端所分配的临时标识信息，以便5G基站对辅终端完成鉴权流程，即对比校验接入终端是否是同一URLLC终端组中合法的URLLC终端。

在一些实施例中，S140包括：网元设备的协议栈配置包括：一个分组数据汇聚层(Packet Data Convergence Protocol，PDCP)、一个无线链路控制层(Radio linkControl，RLC)、一个媒体接入控制层(media access control layer，MAC)和N个物理层(Physical Layer Protocol，PHY)；终端的协议栈配置包括：一个PDCP、一个RLC、一个MAC和N个PHY；其中，N取决于多个终端中的终端数量，N为正整数。

在S140中，为了在5G基站和URLLC终端组中的所有URLLC终端之间成功建立无线连接，需要对5G基站和URLLC终端配置不同协议层的相关参数。

作为一个示例，参见图2，图2示出了本发明实施例的网元设备的协议栈配置架构示意图。其中，5G基站建立一个RRC实体、一个PDCP层功能实体、一个RLC层功能实体、一个MAC层功能实体和N个PHY层功能实体。应该注意的是，N为URLLC终端组中所有URLLC终端的个数，例如，在前述实施例中，URLLC终端组中共含有2个URLLC终端，即N＝2。

在一些实施例中，参见图3，图3示出了本发明一实施例的终端的协议栈配置架构示意图。其中，类似于5G基站侧的协议栈配置，URLLC终端组中的两个终端共用一个PDCP层功能实体、一个RLC层功能实体、一个MAC层功能实体和2个PHY层功能实体。

在其他实施例中，参见图4，图4示出了本发明另一实施例的终端的协议栈配置架构示意图。其中，URLLC终端组中的所有终端共用一个PDCP层功能实体，其他协议层实体都是独立的，即当终端组中存在两个终端时，存在2个RLC功能实体、2个MAC层功能实体和2个PHY层功能实体。

对比来看，在图3所示实施例中，两个终端具有统一的MAC层和RLC层，性能更优，但是需要两个URLLC终端之间具备高速数据交换功能，故对软硬件要求较高。在图4所示实施例中，只有PDCP层统一，软硬件设计相对简单，但是性能不如图3所示实施例。无论选择何种配置方案，只要主URLLC终端会建立一个RRC功能实体，负责和对端基站的RRC层功能实体进行RRC协议交互。

在参数配置完成后，5G基站和URLLC终端之间成功建立了URLLC无线数据承载(Data Radio Bearer，DRB)请求，作为承载URLLC业务的无线空口链路。

在图3所示实施例和图4所示实施例中，在由网元设备向业务设备下传数据的状态下，通过多个终端与网元设备进行数据传输，还包括：

控制网元设备的PDCP和RLC对下行数据包进行封装，得到封装后的下行数据包；

控制网元设备的MAC对封装后的下行数据包进行复制，将复制得到的下行数据包分别发送至网元设备的N个PHY，进而发送至多个终端；

其中，数据包括下行数据包。

作为一个示例，URLLC无线数据承载的下行业务的传输方式如下所示：下行数据包通过基站的PDCP层和RLC层封装后，在基站的MAC层进行复制，并分别传递给基站的2个PHY层功能实体，进而发送给对端URLLC终端组中的两个URLLC终端。

在图3所示实施例中，在通过多个终端与网元设备进行数据传输之后，还包括：

若多个终端中存在任一终端接收到下行数据包，控制其他终端向网元设备发送反馈信息HARQ-ACK。

作为一个示例，由于URLLC终端组中的终端共用一个统一的MAC层功能实体，只要有任一终端接收正确，则两个URLLC终端都会给5G基站反馈HARQ ACK，并可任选一个终端正确接收的包往上递交给RLC层处理即可，即MAC层实时进行了去重处理。

在图4所示实施例中，由于URLLC终端组中的两个终端侧的MAC层功能实体是独立的，这两个URLLC终端分别独立进行HARQ重传反馈。但是，和传统HARQ方案不同的是：只要有URLLC终端组中的任意一个终端反馈HARQ ACK，则5G基站则认为给这个URLLC终端组中的所有终端均已发送成功了，可以准备执行下一个下行数据包的发送。

并且，由于URLLC终端组中的所有终端共用一个统一的PDCP层功能实体，因此多个URLLC终端正确接收到的下行数据包最终都会发送到终端侧的PDCP层功能实体。因此，PDCP层需要具备去重功能，进行去重处理。

此外，应该注意的是，下行数据包的发送还可以进行如下优化：假设5G基站给URLLC终端1分配的物理层临时标识为C-RNTI1，给URLLC终端2分配的临时标识为C-RNTI2，由于这两个URLLC终端是置于同一个物理实体中的同一个URLLC终端组，它们均可以知道其他终端的C-RNTI信息。

例如，对于URLLC终端1，它除了使用其自身的C-RNTI1解调属于自己的下行包之外，还同时使用C-RNTI2解调属于URLLC终端2的下行包，并对这两个下行包进行联合接收处理。并且URLLC终端2也可以进行类似处理，为了简化描述，在此不再赘述。

通过本发明实施例提供的上述技术方案，可以改善URLLC终端1和URLLC终端2的下行解调性能。

在S150中，在图3所示实施例中，在由业务设备向网元设备上传数据的状态下，通过多个终端与网元设备进行数据传输，包括：

控制多个终端的PDCP和RLC对上行数据包进行封装，得到封装后的上行数据包；

控制多个终端的MAC对封装后的上行数据包进行复制，将复制得到的上行数据包发送至多个终端的N个PHY，进而发送至网元设备；

其中，数据包括上行数据包和下行数据包。

在S150中，在图4所示实施例中，在由业务设备向网元设备上传数据的状态下，通过多个终端与网元设备进行数据传输，还包括：

控制任一终端的PDCP对上行数据包进行封装和复制，将得到的数据包发送至多个终端，进而发送至网元设备；

其中，数据包括上行数据包。

作为一个示例，在图3所示实施例中，上行数据包通过PDCP层和RLC层的封装后，在MAC层进行复制，并分别传递给2个PHY层功能实体，发送给对端5G基站。其中，5G基站可以接收所有终端的数据，因此可以进行联合接收，只要其中任何一个数据包接收正确，则5G基站给URLLC终端组中的所有终端都反馈混合自动重传请求确认(Hybrid Automatic RepeatRequest Acknowledgement，HARQ ACK)，并任选一个正确的包往上递交给RLC层进行处理。

作为一个示例，在图4所示实施例中，上行数据包通过统一的PDCP层封装后，在PDCP层进行复制处理，并分别传递给URLLC终端组中的所有的URLLC终端进行上行发送。在这种情况下，由于多个上行数据包到达5G基站的时间可能不一致，在5G基站侧不进行联合接收，且MAC也无法进行去重处理，因此，5G基站的PDCP层要具备去重功能。

本发明实施例可提供一种数据传输系统，该系统包括：

多个终端；

业务设备，用于：

在多个终端中选取主终端，并将其他终端作为辅终端；

控制主终端向通信网络发送鉴权请求；

若主终端通过通信网络的鉴权，控制辅终端向通信网络发送鉴权请求；

若辅终端通过通信网络的鉴权，则控制多个终端根据提供通信网络的网元设备的协议栈配置和多个终端的协议栈配置，与网元设备建立无线连接；

通过多个终端与网元设备进行数据传输。

利用本发明提供的上述系统，通过采用多个终端，增加了硬件冗余度，并通过多个终端的协议栈配置和网元设备的协议栈配置，保证了业务可靠性和时延。

本发明实施例提供的多个终端能够实现上述任一项数据传输方法实施例中多个终端实现的各个过程，为避免重复，这里不再赘述。

并且，本发明实施例提供的业务设备能够实现上述任一项数据传输方法实施例中业务设备实现的各个过程，为避免重复，这里不再赘述。

本发明实施例可提供一种数据传输装置，参见图5，图5示出了本发明实施例的数据传输装置的示意图，该装置包括：

选取模块510，用于在多个终端中选取主终端，并将其他终端作为辅终端；

第一发送模块520，用于控制主终端向通信网络发送鉴权请求；

第二发送模块530，用于若主终端通过通信网络的鉴权，控制辅终端向通信网络发送鉴权请求；

连接模块540，用于若辅终端通过通信网络的鉴权，则控制多个终端根据提供通信网络的网元设备的协议栈配置和多个终端的协议栈配置，与网元设备建立无线连接；

传输模块550，用于通过多个终端与网元设备进行数据传输。

通过本发明实施例提供的数据传输装置，可以通过设置多个终端，以增加终端侧的硬件冗余度，并通过网元设备的协议栈配置和多个终端的协议栈配置，即通过设计相关的通信方案相配合，进而得到业务可靠性和时延的保证。

以下通过具体的实例，描述本发明实施例的数据传输装置，具体如下：

在一些实施例中，第一发送模块520具体用于：

控制主终端向通信网络的业务管理单元发送鉴权信息；

其中，鉴权信息包括业务权限信息和业务指标信息；

业务权限信息用于业务管理单元确认主终端是否为合法终端；业务指标信息用于网元设备接收并判断是否可以满足业务指标信息。

在一些实施例中，第二发送模块530具体用于：

若主终端通过所述通信网络的鉴权，主终端接收来自业务管理单元的临时标识信息，并将临时标识信息发送至辅终端；

控制辅终端根据临时标识信息，向网元设备发送鉴权请求；其中，临时标识信息用于网元设备对辅终端进行鉴权。

在一些实施例中，如图2和图3所示，网元设备的协议栈配置包括：一个分组数据汇聚层PDCP、一个无线链路控制层RLC、一个媒体接入控制层MAC和N个物理层PHY；

终端的协议栈配置包括：一个PDCP、一个RLC、一个MAC和N个PHY；

其中，N取决于多个终端中的终端数量，N为正整数。

在图3所示实施例中，在由业务设备向网元设备上传数据的状态下，传输模块550，具体用于：

控制多个终端的PDCP和RLC对上行数据包进行封装，得到封装后的上行数据包；

控制多个终端的MAC对所述封装后的上行数据包进行复制，将复制得到的上行数据包发送至多个终端的N个PHY，进而发送至网元设备；

其中，数据包括上行数据包和下行数据包。

在一些实施例中，数据传输装置除了包括选取模块510-传输模块550之外，还包括：

第三发送模块，用于在通过多个终端与网元设备进行数据传输之后，若多个终端中的任一个接收到下行数据包，控制其他终端向网元设备发送反馈信息HARQ-ACK。

在其他实施例中，如图2和图4所示，网元设备的协议栈配置还包括：一个分组数据汇聚层PDCP、一个无线链路控制层RLC、一个媒体接入控制层MAC和N个物理层PHY；

终端的协议栈配置包括：一个PDCP、N个RLC、N个MAC和N个PHY；

其中，N取决于所述多个终端中的终端数量，N为正整数。

在图3和图4所示实施例中，在由网元设备向业务设备下传数据的状态下，传输模块550，具体用于：

控制网元设备的PDCP和RLC对下行数据包进行封装，得到封装后的下行数据包；

控制网元设备的MAC对所述封装后的下行数据包进行复制，将复制得到的下行数据包分别发送至所述网元设备的N个PHY，进而发送至多个终端；

其中，数据包括下行数据包。

在图4所示实施例中，在由所述业务设备向所述网元设备上传数据的状态下，传输模块550，具体用于：

控制任一终端的PDCP对上行数据包进行封装和复制，将得到的数据包发送至所述多个终端，进而发送至网元设备；

其中，数据包括上行数据包。

综上所述，本发明实施例提供的上述技术方案，可以取得如下技术效果中的一项或多项：

1)在5G网络中，通过增加URLLC终端硬件冗余度，并结合特殊设计的通信方案，通过额外的硬件资源和空口资源消耗，以同时保证设备的可靠性和通信可靠性，并满足了时延要求。

2)为保证5G基站和多个URLLC终端之间的正常通信，特定的通信流程、协议配置以及协议功能的设计方案，例如URLLC终端组和主URLLC终端的选择；URLLC终端组中的其他终端的接入和鉴权流程；基站侧统一的PDCP、RLC和MAC实体、多个PHY实体；终端侧统一的PDCP实体，多个RLC、多个MAC实体、和多个PHY实体。

对于不同的协议配置方案，在不同的协议层完成去重功能，以及支持不同的HARQ功能。

3)本发明实施例在提高通信可靠性的同时，并不会增加通信的时延，因此，能够很好的满足URLLC业务的需求。

此外，需要说明的是，5G系统中为URLLC业务设计的所有传输方案，如时间上重复发送等，都可以和本发明的技术方案进行结合使用，从而进一步提高本发明的性能。并且，本发明实施例提供的技术方案还具备如下优势：目前，5G系统中的重复发送等URLLC通信方案，目标都是提高单通信链路的可靠性，而并不能解决设备的可靠性问题，比如，考虑终端模块的故障率，是否仍能满足5个9的可靠性要求。而本发明除提高通信的可靠性之外，也通过增加硬件的冗余度，有效解决了设备的可靠性问题。基于本提案的设计方案，即使URLLC组中的终端发生故障，只要有任一终端能正常工作，整个系统仍可正常通信。

另外，结合图1描述的本发明实施例的数据传输方法可以由数据传输设备来实现。图6示出了本发明实施例提供的数据传输设备的硬件结构示意图。

数据传输设备可以包括处理器1003以及存储有计算机程序指令的存储器1004。

图6是示出能够实现根据本发明实施例的通信方法和网络服务器的计算设备的示例性硬件架构的结构图。如图6所示，计算设备1000包括输入设备1001、输入接口1002、处理器1003、存储器1004、输出接口1005、以及输出设备1006。

其中，输入接口1002、处理器1003、存储器1004、以及输出接口1005通过总线1010相互连接，输入设备1001和输出设备1006分别通过输入接口1002和输出接口1005与总线1010连接，进而与计算设备1000的其他组件连接。

具体地，输入设备1001接收来自外部的输入信息，并通过输入接口1002将输入信息传送到处理器1003；处理器1003基于存储器1004中存储的计算机可执行指令对输入信息进行处理以生成输出信息，将输出信息临时或者永久地存储在存储器1004中，然后通过输出接口1005将输出信息传送到输出设备1006；输出设备1006将输出信息输出到计算设备1000的外部供用户使用。

计算设备1000可以执行本申请上述的通信方法中的各步骤。

处理器1003可以是一个或多个中央处理器(英文：Central Processing Unit，CPU)。在处理器1003是一个CPU的情况下，该CPU可以是单核CPU，也可以是多核CPU。

存储器1004可以是但不限于随机存储存储器(RAM)、只读存储器(ROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)、光盘只读存储器(CD-ROM)、硬盘等中的一种或多种。存储器1004用于存储程序代码。

可以理解的是，在本申请实施例中，图5提供的选取模块510至传输模块550中任一模块或全部模块的功能可以用图6所示的中央处理器1003实现。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用全部或部分地以计算机程序产品的形式实现，所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载或执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输)。所述计算机可读取存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘SolidState Disk(SSD))等。

本说明书的各个部分均采用递进的方式进行描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点介绍的都是与其他实施例不同之处。尤其，对于装置和系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例部分的说明即可。

Claims (13)

1.一种数据传输方法，应用于业务设备，其特征在于，所述方法包括：

在多个终端中选取主终端，并将其他终端作为辅终端；

控制所述主终端向通信网络发送鉴权请求；

若所述主终端通过所述通信网络的鉴权，控制所述辅终端向所述通信网络发送鉴权请求；

若所述辅终端通过所述通信网络的鉴权，则控制所述多个终端根据提供所述通信网络的网元设备的协议栈配置和所述多个终端的协议栈配置，与所述网元设备建立无线连接；

在所述多个终端中存在终端发生故障的情况下，通过所述多个终端中的任一正常终端与所述网元设备进行数据传输。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制所述主终端向通信网络发送鉴权请求，包括：

控制所述主终端向所述通信网络的业务管理单元发送鉴权信息；

其中，所述鉴权信息包括业务权限信息和业务指标信息；

所述业务权限信息用于所述业务管理单元确认所述主终端是否为合法终端；所述业务指标信息用于所述网元设备接收并判断是否可以满足所述业务指标信息。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述若所述主终端通过所述通信网络的鉴权，控制所述辅终端向所述通信网络发送鉴权请求，包括：

若所述主终端通过所述通信网络的鉴权，控制所述主终端接收来自业务管理单元的临时标识信息，并将所述临时标识信息发送至所述辅终端；

控制所述辅终端根据所述临时标识信息，向所述网元设备发送鉴权请求；其中，所述临时标识信息用于所述网元设备对所述辅终端进行鉴权。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述网元设备的协议栈配置包括：一个分组数据汇聚层PDCP、一个无线链路控制层RLC、一个媒体接入控制层MAC和N个物理层PHY；

所述终端的协议栈配置包括：一个PDCP、一个RLC、一个MAC和N个PHY；

其中，N取决于所述多个终端中的终端数量，N为正整数。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在由所述业务设备向所述网元设备上传数据的状态下，所述通过所述多个终端与所述网元设备进行数据传输，包括：

控制所述多个终端的PDCP和RLC对上行数据包进行封装，得到封装后的上行数据包；

控制所述多个终端的MAC对所述封装后的上行数据包进行复制，并将复制得到的上行数据包发送至所述多个终端的N个PHY，进而发送至所述网元设备；

其中，所述数据包括上行数据包和下行数据包。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述通过所述多个终端与所述网元设备进行数据传输之后，还包括：

若所述多个终端中的任一个接收到所述下行数据包，控制其他终端向所述网元设备发送反馈信息HARQ-ACK。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述网元设备的协议栈配置还包括：一个分组数据汇聚层PDCP、一个无线链路控制层RLC、一个媒体接入控制层MAC和N个物理层PHY；

所述终端的协议栈配置还包括：一个PDCP、N个RLC、N个MAC和N个PHY；

其中，N取决于所述多个终端中的终端数量，N为正整数。

8.根据权利要求4或7所述的方法，其特征在于，在由所述网元设备向所述业务设备下传数据的状态下，所述通过所述多个终端与所述网元设备进行数据传输，还包括：

控制所述网元设备的PDCP和RLC对下行数据包进行封装，得到封装后的下行数据包；

控制所述网元设备的MAC对所述封装后的下行数据包进行复制，并将复制得到的下行数据包分别发送至所述网元设备的N个PHY，进而发送至所述多个终端；

其中，所述数据包括下行数据包。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在由所述业务设备向所述网元设备上传数据的状态下，所述通过所述多个终端与所述网元设备进行数据传输，还包括：

控制任一终端的PDCP对上行数据包进行封装和复制，并将得到的数据包发送至所述多个终端，进而发送至所述网元设备；

其中，所述数据包括所述上行数据包。

10.一种数据传输装置，其特征在于，包括：

选取模块，用于在多个终端中选取主终端，并将其他终端作为辅终端；

第一发送模块，用于控制所述主终端向通信网络发送鉴权请求；

第二发送模块，用于若所述主终端通过所述通信网络的鉴权，控制所述辅终端向所述通信网络发送鉴权请求；

连接模块，用于若所述辅终端通过所述通信网络的鉴权，则控制所述多个终端根据提供所述通信网络的网元设备的协议栈配置和所述多个终端的协议栈配置，与所述网元设备建立无线连接；

传输模块，用于在所述多个终端中存在终端发生故障的情况下，通过所述多个终端中的任一正常终端与所述网元设备进行数据传输。

11.一种数据传输设备，其特征在于，包括：至少一个处理器、至少一个存储器以及存储在所述存储器中的计算机程序指令，当所述计算机程序指令被所述处理器执行时实现如权利要求1-9中任一项所述的方法。

12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，当所述计算机程序指令被处理器执行时实现如权利要求1-9中任一项所述的方法。

13.一种数据传输系统，其特征在于，所述系统包括：

多个终端；

业务设备，用于：

在多个终端中选取主终端，并将其他终端作为辅终端；

控制所述主终端向通信网络发送鉴权请求；

若所述主终端通过所述通信网络的鉴权，控制所述辅终端向所述通信网络发送鉴权请求；

若所述辅终端通过所述通信网络的鉴权，则控制所述多个终端根据提供所述通信网络的网元设备的协议栈配置和所述多个终端的协议栈配置，与所述网元设备建立无线连接；

在所述多个终端中存在终端发生故障的情况下，通过所述多个终端中的任一正常终端与所述网元设备进行数据传输。

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