CN110299966B - 一种数据传输方法、终端及基站 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种数据传输方法、终端及基站，包括：终端向基站发送第一上行物理帧；终端接收基站返回的下行物理帧，下行物理帧包括会话校验码，会话校验码通过基站接收到的一个上行物理帧中的数据和下行物理帧中除会话校验码之外的数据确定；终端通过下行物理帧和第一上行物理帧确定本地会话校验码，若本地会话校验码和会话校验码相同，则下行物理帧为基站针对第一上行物理帧的应答信息，否则下行物理帧不是基站针对第一上行物理帧的应答信息。本发明基于会话校验码，去掉了下行数据包头部的MAC地址，终端通过该会话校验码判断该下行数据包是不是发送给自己的，大大节省了发送MAC地址的资源开销。

Description

一种数据传输方法、终端及基站

技术领域

本发明涉及通信技术领域，更具体地，涉及一种数据传输方法、终端及基站。

背景技术

低功耗广域网(Low Power Wide Area Network，LPWAN)是一项物联网通信技术，其主要的通信模式是：终端向基站发送上行数据包，上行数据包通常是传感器采集的数据，例如：温度、湿度数据。基站接收到上行数据包后，向终端返回应答数据包，例如：回复终端该上行数据包已经成功接收。

在基站和多个终端的通信过程中，通常情况下，终端向基站发送数据包，需要在数据包的头部发送自己的介质访问控制(Media Access Control，MAC)地址，用来让基站识别该上行数据包来自哪个终端。而在基站返回下行数据包给终端时，也需要在数据包的头部发送目的终端的MAC地址，即待应答上行数据包的终端MAC地址，用来让终端判断该下行数据包是不是发送给自己的。

在LPWAN中，为了实现超远距离的覆盖，通信信息速率通常很低，例如在1kbps以下。为了不占用过长的传输时间，每个数据包只能发送很少数量的字节数，例如20个字节。而MAC地址通常会占用4个或者更多字节，因此，MAC地址在LPWAN的应用中，是一个沉重的传输开销。

此外，在时分双工(Time Division Duplexing，TDD)LPWAN中，一个较长的下行数据包，需要通过多个TDD时隙进行发送。这个情况下，终端通过数据包的头部判断该下行数据包是不是发送给自己的，就是十分关键的。因为一旦判断出错，可能导致多个TDD时隙的错误接收。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于解决现有LPWAN通信中上行数据包(以下简称数据包)和下行应答数据包(以下简称应答数据包)中均包括MAC地址，占用很大的传输开销，且在TDD模式下工作时，数据包的头部一旦判断出错，可能导致多个TDD时隙错误接收的技术问题。

为实现上述目的，第一方面，本发明提供一种数据传输方法，包括以下步骤：

终端向基站发送第一上行物理帧；

终端接收基站返回的下行物理帧，所述下行物理帧包括会话校验码，所述会话校验码通过基站接收到的一个上行物理帧中的数据和所述下行物理帧中除会话校验码之外的数据确定；其中，确定所述会话校验码所用的一个上行物理帧属于所述基站接收到多个上行物理帧中的一个，所述多个上行物理帧包括所述第一上行物理帧；

终端通过所述下行物理帧和第一上行物理帧确定本地会话校验码，若所述本地会话校验码和会话校验码相同，则所述下行物理帧为基站针对所述第一上行物理帧的应答信息，否则所述下行物理帧不是基站针对所述第一上行物理帧的应答信息。

可选地，所述第一上行物理帧包括上行物理帧头和上行物理帧载荷；

所述上行物理帧头包括：数据包循环冗余校验码、防重码以及物理帧头循环冗余校验码；

所述上行物理帧载荷包括：数据包；

所述数据包的循环冗余校验码用于确保所述数据包正确传输；所述物理帧头循环冗余校验码用于确保所述上行物理帧头正确传输；所述防重码用于降低不同的上行物理帧中出现相同上行物理帧头的概率，以及用于降低不同的下行物理帧中出现相同会话校验码的概率；所述数据包为终端发送给基站的数据；所述防重码为随机生成的识别码或者预设的与最近几次传输的防重码不同的防重码，防重码的比特数为0到C个，C为正整数。

可选地，所述上行物理帧头的尾部包括K个全0尾比特，以对上行物理帧头进行约束长度为K的卷积编码；K为正整数。

可选地，终端向基站发送第一上行物理帧之前，还包括如下步骤：

终端将第一上行物理帧分配到多个上行时隙传输；所述上行物理帧头位于首时隙，所述上行物理帧载荷位于首时隙及与首时隙相邻的多个后续时隙，若上行物理帧载荷无法填充满所述首时隙及多个后续时隙，则补充填充比特填满最后一个后续时隙；

所述上行物理帧头中还包括：上行时隙数指示，以便基站在接收到首时隙后，恢复上行时隙数指示，再根据所述首时隙的位置和所述上行时隙数指示确定整个第一上行物理帧的所有时隙的位置。

第二方面，本发明提供一种数据传输方法，包括以下步骤：

基站接收终端发送的上行物理帧；

基站确定其对该上行物理帧的应答信息，生成下行物理帧；

基站根据所述上行物理帧中的数据和所述下行物理帧中的数据确定会话校验码，并将所述会话校验码加入所述下行物理帧，得到加入会话校验码后的下行物理帧；

基站向终端发送所述加入会话校验码后的下行物理帧，所述会话校验码用于使终端确定所述下行物理帧是否为基站针对其发送的上行物理帧的应答信息。

可选地，所述下行物理帧包括下行物理帧头和下行物理帧载荷；

所述下行物理帧头包括：应答数据包循环冗余校验码和所述会话校验码；

所述下行物理帧载荷包括：应答数据包；

所述应答数据包的循环冗余校验码用于确保所述应答数据包正确传输；所述应答数据包为基站对终端发送的上行物理帧中数据包的应答数据。

可选地，所述下行物理帧头的尾部包括K个全0尾比特，以对下行物理帧头进行约束长度为K的卷积编码；K为正整数。

可选地，基站向终端发送所述加入会话校验码后的下行物理帧之前，还包括如下步骤：

基站将加入会话校验码后的下行物理帧分配到多个下行时隙传输；所述下行物理帧头位于首时隙，所述下行物理帧载荷位于首时隙及与首时隙相邻的多个后续时隙，若下行物理帧载荷无法填充满所述首时隙及多个后续时隙，则补充填充比特填满最后一个后续时隙；

所述下行物理帧头中还包括：下行时隙数指示，以便终端在接收到首时隙后，恢复上行时隙数指示，再根据所述首时隙的位置和所述下行时隙数指示确定整个加入会话校验码后的下行物理帧的所有时隙的位置。

可选地，所述基站根据上行物理帧中的全部数据或者预设部分数据，以及根据下行物理帧中的全部数据或者预设部分数据进行计算，得到计算结果作为所述会话校验码。

可选地，所述基站根据上行物理帧头中的全部数据或者预设部分数据，以及根据下行物理帧头中的全部数据或者预设部分数据进行计算，得到计算结果作为所述会话校验码。

可选地，基站具体可通过如下几种情况之一确定所述会话校验码：

基站根据所述数据包、数据包的循环冗余校验码、上行时隙数指示、防重码和上行物理帧头循环冗余校验码中的一项或者多项，以及应答数包、应答数据包的循环冗余校验码和所述下行时隙数指示中一项或多项，计算循环冗余校验结果，将该循环冗余校验结果作为会话校验码；所述数据包的循环冗余校验码、上行时隙数指示和防重码均从上行物理帧中获得；或

基站根据所述数据包、数据包的循环冗余校验码、上行时隙数指示、防重码和上行物理帧头循环冗余校验码中的一项或者多项，以及应答数包、应答数据包的循环冗余校验码和所述下行时隙数指示中一项和多项，计算哈希值，将该哈希值作为会话校验码；或

基站根据数据包的循环冗余校验码、上行时隙数指示、防重码，以及应答数据包的循环冗余校验码和所述下行时隙数指示，计算循环冗余校验结果，将该循环冗余校验结果作为会话校验码；或

基站根据数据包的循环冗余校验码、上行时隙数指示、防重码，以及应答数据包的循环冗余校验码和所述下行时隙数指示，计算哈希值，将哈希值作为会话校验码。

第三方面，本发明提供一种终端，包括：

发送单元，用于向基站发送第一上行物理帧；

接收单元，用于接收基站返回的下行物理帧，所述下行物理帧包括会话校验码，所述会话校验码通过基站接收到的一个上行物理帧中的数据和所述下行物理帧中除会话校验码之外的数据确定；其中，确定所述会话校验码所用的一个上行物理帧属于所述基站接收到多个上行物理帧中的一个，所述多个上行物理帧包括所述第一上行物理帧；

处理单元，用于通过所述下行物理帧和第一上行物理帧确定本地会话校验码，若所述本地会话校验码和会话校验码相同，则所述下行物理帧为基站针对所述第一上行物理帧的应答信息，否则所述下行物理帧不是基站针对所述第一上行物理帧的应答信息。

第四方面，本发明提供一种基站，包括：

接收单元，用于接收终端发送的上行物理帧；

处理单元，用于确定其对该上行物理帧的应答信息，生成下行物理帧；以及根据所述上行物理帧中的数据和所述下行物理帧中的数据确定会话校验码，并将所述会话校验码加入所述下行物理帧，得到加入会话校验码后的下行物理帧；

发送单元，用于向终端发送所述加入会话校验码后的下行物理帧，所述会话校验码用于使终端确定所述下行物理帧是否为基站针对其发送的上行物理帧的应答信息。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

本发明提供一种数据传输方法、终端及基站，传输上行和下行物理帧时不需要物理帧的头部包含目的终端的MAC地址，基站返回应答数据包给终端时，其下行物理帧头部填充的会话校验码由该应答数据包和待应答上行数据包通过一定的规则计算得到，终端通过该计算规则判断该下行数据包是不是发送给自己的。本发明提供的数据传输方法大大节省了传输上行和下行物理帧时的终端MAC地址的资源开销。会话校验码同时也起到了下行物理帧头校验保护的作用，终端利用会话校验码可以确定所收到的物理帧头是否正确。

本发明提供一种数据传输方法、终端及基站，在上行物理帧的帧头中通过防重码增加物理帧头的随机性，使得每个上行物理帧头尽量保持唯一性，降低终端接收不相关下行物理帧中出现本地会话校验码和会话校验码相同的概率，减少错误接收的可能性，达到节省电池能量的目的。

本发明提供一种数据传输方法、终端及基站，在物理帧的帧头采用独立的卷积编码，使得物理帧头可靠性高，保障了上行物理帧数据包循环冗余校验码、防重码以及物理帧头循环冗余校验码和下行物理帧应答数据包循环冗余校验码和会话校验码的正确传输，使本发明各项技术优势能得到保障。

本发明提供一种数据传输方法、终端及基站，通过多个时隙发送一个物理帧，在首时隙中包含了所述的物理帧头，通过会话校验码，终端可以在首时隙判断出这个下行物理帧是否是发送给自己的，从而避免进入不必要的多个时隙的长时间接收，达到节省电池能量的目的。

本发明提供一种数据传输方法、终端及基站，根据上行物理帧中的全部数据或者预设部分数据，以及根据下行物理帧中的全部数据或者预设部分数据进行计算，得到计算结果作为所述会话校验码，其中当所根据的数据仅来自上行和下行物理帧头时，可以大幅度减少计算输入的数据量，而且终端在接收到下行物理帧的首时隙后就可以计算本地会话校验码，判断这个下行物理帧是否是发送给自己的，同时又能保证全部数据都一定程度上贡献于会话校验码的计算，因为帧头中的数据包循环冗余校验码和应答数据包循环冗余校验码分别是根据整个数据包和整个应答数据包计算得到的。

附图说明

图1为本发明提供的第一种数据传输方法流程图；

图2为本发明提供的数据包到物理帧到时隙的封装结构图；

图3为本发明提供的第二种数据传输方法流程图；

图4为本发明提供的下行应答发送计算会话校验码的示意图；

图5为本发明提供的应答数据包到物理帧到时隙的封装结构图；

图6为本发明提供的下行应答接收计算本地会话校验码的示意图；

图7为本发明提供的终端架构示意图；

图8为本发明提供的基站架构示意图。

具体实施方式

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说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

图1为本发明提供的第一种数据传输方法流程图，如图1所示，包括如下步骤：

S101，终端向基站发送第一上行物理帧；

S102，终端接收基站返回的下行物理帧，所述下行物理帧包括会话校验码，所述会话校验码通过基站接收到的一个上行物理帧中的数据和所述下行物理帧中除会话校验码之外的数据确定；其中，确定所述会话校验码所用的一个上行物理帧属于所述基站接收到多个上行物理帧中的一个，所述多个上行物理帧包括所述第一上行物理帧；

S103，终端通过所述下行物理帧和第一上行物理帧确定本地会话校验码，若所述本地会话校验码和会话校验码相同，则所述下行物理帧为基站针对所述第一上行物理帧的应答信息，否则所述下行物理帧不是基站针对所述第一上行物理帧的应答信息。

可选地，所述第一上行物理帧包括上行物理帧头和上行物理帧载荷；

所述上行物理帧头包括：数据包循环冗余校验码、防重码以及物理帧头循环冗余校验码；所述上行物理帧头的尾部包括K个全0尾比特，以对上行物理帧头进行约束长度为K的卷积编码；K为正整数；

所述上行物理帧载荷包括：数据包；

所述数据包的循环冗余校验码用于确保所述数据包正确传输；所述物理帧头循环冗余校验码用于确保所述上行物理帧头正确传输；所述防重码用于降低不同的上行物理帧中出现相同上行物理帧头的概率，以及用于降低不同的下行物理帧中出现相同会话校验码的概率；所述数据包为终端发送给基站的数据；所述防重码为随机生成的识别码或者预设的与最近几次传输的防重码不同的防重码，防重码的比特数为0到C个，C为正整数。

可选地，终端向基站发送第一上行物理帧之前，还包括如下步骤：

终端将第一上行物理帧分配到多个上行时隙传输；所述上行物理帧头位于首时隙，所述上行物理帧载荷位于首时隙及与首时隙相邻的多个后续时隙，若上行物理帧载荷无法填充满所述首时隙及多个后续时隙，则补充填充比特填满最后一个后续时隙；

所述上行物理帧头中还包括：上行时隙数指示，以便基站在接收到首时隙后，恢复上行时隙数指示，再根据所述首时隙的位置和所述上行时隙数指示确定整个第一上行物理帧的所有时隙的位置。

在一个具体的示例中，上行发送过程包括如下步骤：

步骤1、上行信号的发送端是终端，终端首先确定需要多少个时隙来传输这个数据包并形成上行时隙数指示。物理帧载荷有F个比特，每个时隙能携带N个比特，物理帧头为B个比特，则需要D＝ceiling[(F+B)/N]个时隙来传输这个物理帧，其中ceiling函数表示对输入进行上取整。时隙数指示等于D。其中，N大于或等于B，物理帧载荷位于首时隙及与首时隙相邻的多个后续时隙。

在一个实施例中：用3个比特来表示D，那么允许D最小是1，最大是8。

本发明通过将可变长度的载荷分解为多个固定长度的时隙进行传输，通过时隙数指示使接收端能够获取物理帧的时隙个数。

步骤2、填充物理帧载荷并计算CRC-P，CRC-P是物理帧载荷填充后的CRC计算结果，CRC是循环冗余校验的简称。填充是在物理帧载荷之后添加一定数量的已知比特，使物理帧长度为D×N个比特。填充比特的个数是(D×N-F-B)，填充比特是一些已知比特。

具体地，将数据包填充到物理帧载荷，CRC-P为数据包的循环冗余校验码。数据包为待发送到基站的数据。

在一个实施例中：所有填充比特是0比特。CRC-P采用16比特的CRC进行实现，即根据填充后的物理帧载荷计算得到的CRC长度是16比特。

本发明中填充使物理帧能通过整数个时隙发送，CRC-P对填充后的物理帧载荷进行保护，用一个CRC确保了所传输的物理帧载荷在所有时隙都传输正确。物理帧载荷进行CRC保护，防止接收端错误帧。

步骤3、在物理帧头生成防重码，其中，防重码可以是随机生成，也可以是预设好的码，以下实施例仅以随机生成的防重码为例进行说明，并不用作对本发明的任何限定。

本发明通过防重码进一步增加物理帧头的随机性，降低同一个终端或者不同终端之间发送物理帧时出现相同物理帧头的概率，降低终端接收不相关下行物理帧中出现本地会话校验码和会话校验码相同的概率，减少错误接收的可能性。

在一个实施例中：随机生成2比特的防重码。

步骤4、计算CRC-H，即物理帧头的CRC。

具体地，根据CRC-P、时隙数指示和防重码计算CRC-H。

在一个实施例中：CRC-H采用4比特的CRC进行实现，即根据CRC-P、时隙数指示和防重码计算得到的CRC长度是4比特。CRC-H为物理帧头的循环冗余校验码。

步骤5、形成物理帧头。

具体地，CRC-P、时隙数指示、随机ID和CRC-H共同构成物理帧头。

步骤6、形成物理帧。

具体地，物理帧头加填充后的物理帧载荷构成完整的物理帧。

步骤7、将物理帧切分成D个时隙载荷。

第一个时隙称为首时隙，其他为后续时隙。首时隙载荷中包含了CRC-P、时隙数指示、防重码、CRC-H。具体地，数据包到物理帧到时隙的封装结构如图2所示。

步骤8、用D个连续的时隙发送这D个时隙载荷。

在一个实施例中：每个时隙，对时隙载荷进行1/2码率的卷积编码，调制成π/2-BPSK符号后发射。其他典型的编码还包括Turbo编码，LDPC编码和极化码编码，调制还包括BPSK，QPSK，8PSK，16QAM，32QAM，64QAM等。

具体地，上行发送步骤5的一种更优的形式为：CRC-P、时隙数指示、防重码、CRC-H，加K个全0尾比特构成物理帧头。并且在上行发送步骤8中采用约束长度为K+1卷积编码。

在一个实施例中：6个全0尾比特，采用约束长度为7卷积编码。

本发明对物理帧采用卷积编码，相当于整个物理帧头是单独卷积编码的，在接收的时候，可以对物理帧头单独进行译码，从而保证物理帧头有更高的传输可靠性。

图3为本发明提供的第二种数据传输方法流程图，如图3所示，包括如下步骤：

S201，基站接收终端发送的上行物理帧；

S202，基站确定其对该上行物理帧的应答信息，生成下行物理帧；

S203，基站根据所述上行物理帧中的数据和所述下行物理帧中的数据确定会话校验码，并将所述会话校验码加入所述下行物理帧，得到加入会话校验码后的下行物理帧；

S204，基站向终端发送所述加入会话校验码后的下行物理帧，所述会话校验码用于使终端确定所述下行物理帧是否为基站针对其发送的上行物理帧的应答信息。

可选地，所述下行物理帧包括下行物理帧头和下行物理帧载荷；

所述下行物理帧头包括：应答数据包循环冗余校验码和所述会话校验码；所述下行物理帧头的尾部包括K个全0尾比特，以对下行物理帧头进行约束长度为K的卷积编码；K为正整数；

所述下行物理帧载荷包括：应答数据包；

所述应答数据包的循环冗余校验码用于确保所述应答数据包正确传输；所述应答数据包为基站对终端发送的上行物理帧中数据包的应答数据。

可选地，基站向终端发送所述加入会话校验码后的下行物理帧之前，还包括如下步骤：

基站将加入会话校验码后的下行物理帧分配到多个下行时隙传输；所述下行物理帧头位于首时隙，所述下行物理帧载荷位于首时隙及与首时隙相邻的多个后续时隙，若下行物理帧载荷无法填充满所述首时隙及多个后续时隙，则补充填充比特填满最后一个后续时隙；

所述下行物理帧头中还包括：下行时隙数指示，以便终端在接收到首时隙后，恢复上行时隙数指示，再根据所述首时隙的位置和所述下行时隙数指示确定整个加入会话校验码后的下行物理帧的所有时隙的位置。

可选地，所述基站根据上行物理帧中的全部数据或者预设部分数据，以及根据下行物理帧中的全部数据或者预设部分数据进行计算，得到计算结果作为所述会话校验码。

可选地，所述基站根据上行物理帧头中的全部数据或者预设部分数据，以及根据下行物理帧头中的全部数据或者预设部分数据进行计算，得到计算结果作为所述会话校验码。

可选地，基站具体可通过如下几种情况之一确定所述会话校验码：

基站根据所述数据包、数据包的循环冗余校验码、上行时隙数指示、防重码和上行物理帧头循环冗余校验码中的一项或者多项，以及应答数包、应答数据包的循环冗余校验码和所述下行时隙数指示中一项或多项，计算循环冗余校验结果，将该循环冗余校验结果作为会话校验码；所述数据包的循环冗余校验码、上行时隙数指示和防重码均从上行物理帧中获得；或

基站根据所述数据包、数据包的循环冗余校验码、上行时隙数指示、防重码和上行物理帧头循环冗余校验码中的一项或者多项，以及应答数包、应答数据包的循环冗余校验码和所述下行时隙数指示中一项和多项，计算哈希值，将该哈希值作为会话校验码；或

基站根据数据包的循环冗余校验码、上行时隙数指示、防重码，以及应答数据包的循环冗余校验码和所述下行时隙数指示，计算循环冗余校验结果，将该循环冗余校验结果作为会话校验码；或

基站根据数据包的循环冗余校验码、上行时隙数指示、防重码，以及应答数据包的循环冗余校验码和所述下行时隙数指示，计算哈希值，将哈希值作为会话校验码。

在一个具体的示例中，上行接收过程包括如下步骤：

步骤1、上行信号的接收端通常是基站，基站接收首时隙，根据接收到的CRC-P、时隙数指示和防重码计算本地的CRC-H，与接收到的CRC-H比较，如果相同，则认为物理帧头接收正确，并根据时隙数指示接收指示数量的后续时隙。

在一个实施例中：例如时隙数指示该物理帧有7个时隙，则接收后续的6个时隙，作为后续时隙。

步骤2、所有后续时隙接收完成后，与首时隙一起，组合出完整物理帧，根据接收到的填充后的物理帧载荷计算本地CRC-P，与接收到的CRC-P比较，如果相同，则认为整个物理帧传输正确。

在一个具体的示例中，下行应答发送过程包括如下步骤：

步骤1、下行信号的发送端是基站，基站首先确定需要多少个时隙来传输应答数据包并形成时隙数指示。物理帧载荷有F′个比特，每个时隙能携带N′个比特，物理帧头为B′个比特。则需要D′＝ceiling[(F′+B′)/N′]个时隙来传输这个物理帧，其中ceiling函数表示对输入进行上取整。时隙数指示等于D′。

在一个实施例中：用3个比特来表示D′，那么允许D′最小是1，最大是8。

本发明通过将可变长度的载荷分解为多个固定长度的时隙进行传输，通过时隙数指示使接收段能够获取物理帧的时隙个数。

步骤2、填充物理帧载荷并计算CRC-P，CRC-P是物理帧载荷填充后的CRC计算结果。填充是在物理帧载荷之后添加一定数量的已知比特，使物理帧长度为D′×N′个比特。填充比特的个数是(D′×N′-F′-B′)，填充比特是一些已知比特。

在一个实施例中：所有填充比特是0比特。CRC-P采用16比特的CRC进行实现，即根据填充后的物理帧载荷计算得到的CRC长度是16比特。

本发明中填充使物理帧能通过整数个时隙发送，CRC-P对填充后的物理帧载荷进行保护，用一个CRC确保了所传输的物理帧载荷在所有时隙都传输正确。物理帧载荷进行CRC保护，防止终端接收错误帧。

步骤3、生成会话校验码。根据当前应答物理帧对应的待应答物理帧和本次应答的CRC-P及时隙数指示生成。其中，待应答物理帧是应答对应的上行物理帧。下行应答发送计算会话校验码的过程如图4所示。

本发明中会话校验码非常重要，它使终端能判断该物理帧是否是发送给自己的应答帧，从而避免接收发送给其他终端的物理帧，节省能量开销，也有利于确保接发送给自己的物理帧的正确接收。

在一个实施例中：生成7比特的会话校验码。可见，会话校验码所占的资源不足一个字节，远小于MAC地址所占的资源空间，大大降低了传输开销。

步骤4、形成物理帧头。

具体地，CRC-P、时隙数指示、会话校验码共同构成物理帧头。

其中，相比上行物理帧，下行物理帧省略了CRC-H，会话校验码起到了CRC-H的作用，确保了下行物理帧头的正确传输。

步骤5、形成物理帧。

具体地，物理帧头加填充后的物理帧载荷构成完整的物理帧。

步骤6、切分成D′个时隙载荷。

具体地，第一个时隙称为首时隙，其他为后续时隙。首时隙载荷中包含了CRC-P、时隙数指示、会话校验码、部分应答数据包内容。具体地，下行数据包到物理帧到时隙的封装结构如图5所示。

步骤7、用D′个连续的时隙发送这D′个时隙载荷。

在一个实施例中：每个时隙，对时隙载荷进行1/2码率的卷积编码，调制成π/2-BPSK符号后发射。其他典型的编码还包括Turbo编码，LDPC编码和极化码编码，调制还包括BPSK，QPSK，8PSK，16QAM，32QAM，64QAM等。

在一个具体的示例中，下行应答接收具体包括如下步骤：

步骤1、下行应答信号的接收端，通常是终端，终端接收首时隙，根据接收到的CRC-P、时隙数指示和待应答的物理帧(最近一次上行发送的物理帧)计算本地会话校验码，与接收到的会话校验码比较，如果相同，则认为物理帧头接收正确，且认为当前接收到的是发送给自己的应答物理帧的首时隙，那么根据时隙数指示接收指示数量的后续时隙。其中，下行应答接收计算本地会话校验码如图6所示。

在一个实施例中：例如时隙数指示该物理帧有7个时隙，则接收后续的6个时隙，作为后续时隙。

步骤2、所有后续时隙接收完成后，与首时隙一起，组合出完整物理帧，根据接收到的填充后的物理帧载荷计算本地CRC-P，与接收到的CRC-P比较，如果相同，则认为整个应答物理帧传输正确。

具体地，下行应答发送步骤5的一种更优的形式：CRC-P、时隙数指示和会话校验码，加K个全0尾比特构成物理帧头。并且在下行应答发送步骤八中采用约束长度为K+1卷积编码。

在一个实施例中：6个全0尾比特，采用约束长度为7卷积编码。

需要说明的是，生成会话校验码的方法如下所示：

输入：CRC-P：这个是应答物理帧载荷的CRC。时隙数指示：这个是应答物理帧用多少个时隙传输。应答数据包及填充。待应答物理帧：对下行应答发送，这是应答物理帧对应的待应答物理帧，对于下行应答接收，这是终端最近一次发送的物理帧，其中包括上行的CRC-P、时隙数指示、防重码、上行数据包及填充。

输出：会话校验码。

具体地，计算会话校验码可选取如下几种可能的方法：

方法一、根据CRC-P、时隙数指示、待应答物理帧计算CRC，CRC计算结果作为会话校验码。

方法二、根据CRC-P、时隙数指示、待应答物理帧用Hash函数计算哈希值，将哈希值作为会话校验码。

方法三：生成会话校验码的方法一中的待应答物理帧变成待应答物理帧的CRC-P、时隙数指示和防重码。

方法四：生成会话校验码的方法二中的待应答物理帧变成待应答物理帧的CRC-P、时隙数指示和防重码。

图7为本发明提供的终端架构示意图；如图7所示，包括：发送单元310、接收单元320以及处理单元330。

发送单元310，用于向基站发送第一上行物理帧；

接收单元320，用于接收基站返回的下行物理帧，所述下行物理帧包括会话校验码，所述会话校验码通过基站接收到的一个上行物理帧中的数据和所述下行物理帧中除会话校验码之外的数据确定；其中，确定所述会话校验码所用的一个上行物理帧属于所述基站接收到多个上行物理帧中的一个，所述多个上行物理帧包括所述第一上行物理帧；

处理单元330，用于通过所述下行物理帧和第一上行物理帧确定本地会话校验码，若所述本地会话校验码和会话校验码相同，则所述下行物理帧为基站针对所述第一上行物理帧的应答信息，否则所述下行物理帧不是基站针对所述第一上行物理帧的应答信息。

具体各个单元的功能可参见前述方法实施例中的详细介绍，在此不做赘述。

图8为本发明提供的基站架构示意图；如图8所示，包括：接收单元410、处理单元420以及发送单元430。

接收单元410，用于接收终端发送的上行物理帧；

处理单元420，用于确定其对该上行物理帧的应答信息，生成下行物理帧；以及根据所述上行物理帧中的数据和所述下行物理帧中的数据确定会话校验码，并将所述会话校验码加入所述下行物理帧，得到加入会话校验码后的下行物理帧；

发送单元430，用于向终端发送所述加入会话校验码后的下行物理帧，所述会话校验码用于使终端确定所述下行物理帧是否为基站针对其发送的上行物理帧的应答信息。

具体各个单元的功能可参见前述方法实施例中的详细介绍，在此不做赘述。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种数据传输方法，其特征在于，包括以下步骤：

终端向基站发送第一上行物理帧；

终端接收基站返回的下行物理帧，所述下行物理帧包括会话校验码，所述会话校验码通过基站接收到的一个上行物理帧中的数据和所述下行物理帧中除会话校验码之外的数据确定；其中，确定所述会话校验码所用的一个上行物理帧属于所述基站接收到多个上行物理帧中的一个，所述多个上行物理帧包括所述第一上行物理帧；

终端通过所述下行物理帧和第一上行物理帧确定本地会话校验码，若所述本地会话校验码和会话校验码相同，则所述下行物理帧为基站针对所述第一上行物理帧的应答信息，否则所述下行物理帧不是基站针对所述第一上行物理帧的应答信息。

2.根据权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于，所述第一上行物理帧包括上行物理帧头和上行物理帧载荷；

所述上行物理帧头包括：数据包循环冗余校验码、防重码以及物理帧头循环冗余校验码；

所述上行物理帧载荷包括：数据包；

所述数据包的循环冗余校验码用于确保所述数据包正确传输；所述物理帧头循环冗余校验码用于确保所述上行物理帧头正确传输；所述防重码用于降低不同的上行物理帧中出现相同上行物理帧头的概率，以及用于降低不同的下行物理帧中出现相同会话校验码的概率；所述数据包为终端发送给基站的数据；所述防重码为随机生成的识别码或者预设的与最近几次传输的防重码不同的防重码，防重码的比特数为0到C个，C为正整数。

3.根据权利要求2所述的数据传输方法，其特征在于，所述上行物理帧头的尾部包括K个全0尾比特，以对上行物理帧头进行约束长度为K的卷积编码；K为正整数。

4.根据权利要求2或3所述的数据传输方法，其特征在于，终端向基站发送第一上行物理帧之前，还包括如下步骤：

终端将第一上行物理帧分配到多个上行时隙进行传输；所述上行物理帧头位于首时隙，所述上行物理帧载荷位于首时隙及与首时隙相邻的多个后续时隙，若上行物理帧载荷无法填充满所述首时隙及多个后续时隙，则补充填充比特填满最后一个后续时隙；

所述上行物理帧头中还包括：上行时隙数指示，以便基站在接收到首时隙后，恢复上行时隙数指示，再根据所述首时隙的位置和所述上行时隙数指示确定整个第一上行物理帧的所有时隙的位置。

5.一种数据传输方法，其特征在于，包括以下步骤：

基站接收终端发送的上行物理帧；

基站确定其对该上行物理帧的应答信息，生成下行物理帧；

基站根据所述上行物理帧中的数据和所述下行物理帧中的数据确定会话校验码，并将所述会话校验码加入所述下行物理帧，得到加入会话校验码后的下行物理帧；

基站向终端发送所述加入会话校验码后的下行物理帧，所述会话校验码用于使终端确定所述下行物理帧是否为基站针对其发送的上行物理帧的应答信息。

6.根据权利要求5所述的数据传输方法，其特征在于，所述加入会话校验码后的下行物理帧包括下行物理帧头和下行物理帧载荷；

所述下行物理帧头包括：应答数据包循环冗余校验码和所述会话校验码；

所述下行物理帧载荷包括：应答数据包；

所述应答数据包的循环冗余校验码用于确保所述应答数据包正确传输；所述应答数据包为基站对终端发送的上行物理帧中数据包的应答数据。

7.根据权利要求6所述的数据传输方法，其特征在于，所述下行物理帧头的尾部包括K个全0尾比特，以对下行物理帧头进行约束长度为K的卷积编码；K为正整数。

8.根据权利要求6或7所述的数据传输方法，其特征在于，基站向终端发送所述加入会话校验码后的下行物理帧之前，还包括如下步骤：

基站将加入会话校验码后的下行物理帧分配到多个下行时隙进行传输；所述下行物理帧头位于首时隙，所述下行物理帧载荷位于首时隙及与首时隙相邻的多个后续时隙，若下行物理帧载荷无法填充满所述首时隙及多个后续时隙，则补充填充比特填满最后一个后续时隙；

所述下行物理帧头中还包括：下行时隙数指示，以便终端在接收到首时隙后，恢复上行时隙数指示，再根据所述首时隙的位置和所述下行时隙数指示确定整个加入会话校验码后的下行物理帧的所有时隙的位置。

9.根据权利要求8所述的数据传输方法，其特征在于，所述基站根据上行物理帧中的全部数据或者预设部分数据，以及根据下行物理帧中的全部数据或者预设部分数据进行计算，得到计算结果作为所述会话校验码。

10.根据权利要求9所述的数据传输方法，其特征在于，所述基站根据上行物理帧头中的全部数据或者预设部分数据，以及根据下行物理帧头中的全部数据或者预设部分数据进行计算，得到计算结果作为所述会话校验码。

11.根据权利要求9或10所述的数据传输方法，其特征在于，基站具体可通过如下几种情况之一确定所述会话校验码：

基站根据所述数据包、数据包的循环冗余校验码、上行时隙数指示、防重码和上行物理帧头循环冗余校验码中的一项或者多项，以及应答数包、应答数据包的循环冗余校验码和所述下行时隙数指示中一项或多项，计算循环冗余校验结果，将该循环冗余校验结果作为会话校验码；所述数据包的循环冗余校验码、上行时隙数指示和防重码均从上行物理帧中获得；或

基站根据所述数据包、数据包的循环冗余校验码、上行时隙数指示、防重码和上行物理帧头循环冗余校验码中的一项或者多项，以及应答数包、应答数据包的循环冗余校验码和所述下行时隙数指示中一项和多项，计算哈希值，将该哈希值作为会话校验码；或

基站根据数据包的循环冗余校验码、上行时隙数指示、防重码，以及应答数据包的循环冗余校验码和所述下行时隙数指示，计算循环冗余校验结果，将该循环冗余校验结果作为会话校验码；或

基站根据数据包的循环冗余校验码、上行时隙数指示、防重码，以及应答数据包的循环冗余校验码和所述下行时隙数指示，计算哈希值，将哈希值作为会话校验码。

12.一种终端，其特征在于，包括：

发送单元，用于向基站发送第一上行物理帧；

接收单元，用于接收基站返回的下行物理帧，所述下行物理帧包括会话校验码，所述会话校验码通过基站接收到的一个上行物理帧中的数据和所述下行物理帧中除会话校验码之外的数据确定；其中，确定所述会话校验码所用的一个上行物理帧属于所述基站接收到多个上行物理帧中的一个，所述多个上行物理帧包括所述第一上行物理帧；

处理单元，用于通过所述下行物理帧和第一上行物理帧确定本地会话校验码，若所述本地会话校验码和会话校验码相同，则所述下行物理帧为基站针对所述第一上行物理帧的应答信息，否则所述下行物理帧不是基站针对所述第一上行物理帧的应答信息。

13.一种基站，其特征在于，包括：

接收单元，用于接收终端发送的上行物理帧；

处理单元，用于确定其对该上行物理帧的应答信息，生成下行物理帧；以及根据所述上行物理帧中的数据和所述下行物理帧中的数据确定会话校验码，并将所述会话校验码加入所述下行物理帧，得到加入会话校验码后的下行物理帧；

发送单元，用于向终端发送所述加入会话校验码后的下行物理帧，所述会话校验码用于使终端确定所述下行物理帧是否为基站针对其发送的上行物理帧的应答信息。

Images