CN110995397A - 一种物联网中可靠的信息处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种物联网中可靠的信息处理方法，终端向基站发送下行波束描述信息及波束链路稀疏性信息；基站使用下行发送波束发送物理下行控制信道给终端，并给终端发送首传包；如果终端成功解码则信息传输完成，如果终端解码失败，则终端发送反馈资源信息；基站收到终端发送的反馈资源信息后，发送重传包；终端发送接收重传包的反馈资源信息给基站，如果重传包发送成功，则基站不再给终端发送，如果重传包发送失败，则选用与之前传送信息的下行发送波束同一射频通道的下行发送波束继续发送重传包，直至接收到终端发送的重传包接收成功信息为止。克服高频物联网中数据频谱效率差的问题，提高了物联网系统的频谱效率。

Description

一种物联网中可靠的信息处理方法
技术领域
本发明属于无线通信领域，尤其涉及一种物联网中可靠的信息处理方法。
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，一种需要研究的场景是使用高频段进行通信的物联网中数据的有效可靠传输问题。由于高频段通信路损非常大，通常采用基于波束赋形的数据发送技术，而波束又非常容易受到物体阻断等因素的影响，导致传输效率非常低，经常出现数据无法传输的情况，是物联网系统亟待解决的重要问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种物联网中可靠的信息处理方法，旨在克服使用高频段进行通信的物联网中数据传输频谱效率低的问题。
本发明是这样实现的，一种物联网中可靠的信息处理方法，所述方法包括以下步骤：
S1：终端向基站发送下行波束描述信息及波束链路稀疏性信息；
S2：所述基站使用所述下行发送波束发送物理下行控制信道给所述终端，并基于所述物理下行控制信道携带的配置信息使用所述下行发送波束给所述终端发送业务信息首传包；
S3：如果所述终端成功解码并读取数据信息，则信息传输完成，如果所述终端解码失败，则所述终端发送反馈资源信息给所述基站；
S4：所述基站收到所述终端发送的反馈资源信息后，发送业务信息重传包；
S5：所述终端发送接收业务信息重传包的反馈资源信息给所述基站，如果业务信息重传包发送成功，则所述基站不再给所述终端发送业务信息，如果业务信息重传包发送失败，则选用与之前传送信息的下行发送波束同一射频通道的下行发送波束继续发送所述业务信息重传包，直至接收到所述终端发送的业务信息的重传包接收成功信息为止。
本发明的进一步技术方案是：所述波束链路稀疏性取值为N*M/10，其中，N为基站的下行发送波束数目，M为终端的下行接收波束数目，所述基站根据所述波束链路稀疏性信息与所述终端基于压缩感知算法进行波束训练，所述基站给所述终端发送的特殊训练波束的个数等于所述波束链路稀疏性取值；
所述下行发送波束的描述信息包括四个所述下行发送波束、每个所述下行发送波束对应的接收质量强度及所述下行发送波束对应的所述终端的下行接收波束的射频通道标识信息，所述四个下行发送波束按照接收质量强度从高到底分别称为第一下行发送波束、第二下行发送波束、第三下行发送波束及第四下行发送波束，与所述第一下行发送波束对应的所述终端的下行接收波束称为第一下行接收波束，与所述第二下行发送波束对应的所述终端的下行接收波束称为第二下行接收波束，与所述第三下行发送波束对应的所述终端的下行接收波束称为第三下行接收波束，与所述第四下行发送波束对应的所述终端的下行接收波束称为第四下行接收波束，所述射频通道包括第一射频通道及第二射频通道，所述第一下行接收波束、所述第二下行接收波束、所述第三下行接收波束及所述第四下行接收波束中至少有一个下行接收波束基于所述第一射频通道形成，至少有一个下行接收波束基于所述第二射频通道形成。
本发明的进一步技术方案是：所述物理下行控制信道包含所述基站给所述终端发送的业务信息首传包的配置信息，所述配置信息包含所述基站给所述终端发送所述业务信息使用的编码信息及所述终端用于发送所述业务信息成功与否信息的所述反馈资源信息，所述反馈资源信息包括第一反馈资源及第二反馈资源。
本发明的进一步技术方案是：所述步骤S3包括以下步骤：
S31：如果所述终端在所在接收到所述基站发送的业务信息首传包后解码失败，且业务信息首传包的接收信噪比与所述配置信息得到的参考信噪比相差不超过不超过1.5dB或所述终端的电量小于60%，则根据所述第一上行发送波束使用所述第一反馈资源发送失败信息至所述基站；
S32：如果所述终端在接收到所述基站发送的业务信息首传包后解码失败，且业务信息首传包的接收信噪比与所述配置信息得到的参考信噪比相差大于1.5dB且小于等于6dB、且所述终端的电量大于等于60%，则根据所述第一上行发送波束使用所述第二反馈资源发送失败信息至所述基站；
S33：如果所述终端在接收到所述基站发送的业务信息首传包后解码失败，且业务信息首传包的接收信噪比与所述配置信息得到的参考信噪比相差大于6dB，则所述第一上行发送波束使用所述第一反馈资源发送接收失败信息给所述基站，所述终端根据所述下行发送波束描述信息使用与所述终端的另外一个射频通道对应的接收质量最强的下行发送波束，确定其对应的下行接收波束对应的上行发送波束，使用所述上行发送波束在所述第二反馈资源上发送接收失败信息给所述基站。
本发明的进一步技术方案是：所述步骤S4包括以下步骤：
S41：如果所述基站仅在所述第一反馈资源上接收到失败信息，则所述基站继续使用所述第一下行发送波束发送业务信息重传包；
S42：如果所述基站仅在所述第二反馈资源上接收到失败信息，则所述基站使用所述下行发送波束中下一个接收质量强度强的下行发送波束发送业务信息重传包，所述下行发送波束中下一个接收质量强度强的下行发送波束称为辅助下行发送波束；
S43：如果所述基站在所述第一反馈资源和第二反馈资源上都接收到所述接收失败信息，则所述基站与所述终端重新通过压缩感知算法进行波束训练，所述基站不再发送所述业务信息的重传包给所述终端。
本发明的进一步技术方案是：所述步骤S5包括以下步骤：
S51：如果所述终端在所述第一反馈资源上发送所述接收失败信息，则所述终端使用所述第一下行接收波束接收所述基站发送的所述业务数据的重传包，如果所述业务数据的重传包接收成功，则所述终端根据所述第一下行接收波束对应的第一上行发送波束使用所述第一反馈资源发送接收成功信息给所述基站；如果所述业务数据的重传包接收失败，则所述终端根据所述第一下行接收波束对应的第一上行发送波束在所述第二反馈资源发送接收失败信息给所述基站，并根据所述辅助下行发送波束对应的下行接收波束对应的上行发送波束在所述第二反馈资源发送接收失败信息给所述基站；
S52：如果所述终端在所述第二反馈资源上发送所述接收失败信息，则所述终端使用所述第一下行接收波束和所述辅助下行发送波束对应的下行接收波束，接收所述基站发送的所述业务数据的重传包，如果所述业务数据的重传包接收成功，则所述终端使用所述第一下行接收波束对应的所述第一上行发送波束和所述辅助下行发送波束对应的下行接收波束对应的上行发送波束，在第二反馈资源上发送接收成功信息给基站；如果业务数据的重传包接收失败，则终端根据第一下行接收波束对应的第一上行发送波束在第二反馈资源发送接收失败信息给基站，并根据辅助下行发送波束对应的下行接收波束对应的上行发送波束在第二反馈资源发送接收失败信息给基站。
本发明的进一步技术方案是：所述步骤S5还包括以下步骤：
S53：如果所述基站在所述第一反馈资源上或所述第二反馈资源上接收到所述业务信息的重传包接收成功信息，则所述基站不再给所述终端发送所述业务信息包；
S54：如果所述基站在所述第二反馈资源上接收到所述业务信息的重传包接收失败信息，则使用所述四个下行发送波束中与所述第一下行发送波束对应相同射频通道标识信息的下行发送波束替代所述第一下行发送波束继续发送所述业务信息重传包，如果所述四个下行发送波束中有与所述辅助下行发送波束对应相同射频通道标识信息的下行发送波束，则所述基站使用该下行发送波束替换所述辅助下行发送波束继续发送所述业务数据重传包，直至接收到所述终端发送的所述业务数据的重传包接收成功信息为止。
本发明的进一步技术方案是：当所述终端根据所述第一下行接收波束对应的第一上行发送波束使用所述第二反馈资源发送接收失败信息给所述基站时，所述终端同时启动另外一个射频通道进行工作；当所述第一下行发送波束发送所述业务信息的重传包时，与所述辅助下行发送波束发送重传包时使用的资源是相同的；当所述第一下行发送波束发送所述业务信息的重传包时，与所述辅助下行发送波束发送重传包时使用的解调参考信道的资源和序列是相同的。
本发明的进一步技术方案是：所述业务信息的首传包和所述业务信息的重传包之间使用递增冗余的编码方式；当所述基站第二次向所述终端发送所述业务信息重传包时，所述基站发送所述业务信息重传包使用的时频资源是所述基站发送所述首传包的两倍；当终端使用所述第二反馈资源发送所述业务信息接收成功或失败的信息时，所述终端的发送功率比所述终端使用所述第一反馈资源发送所述业务信息接收成功或失败的信息要增加3dB。
本发明的有益效果是：采用本发明所述方法，与现有技术相比，克服高频物联网中数据频谱效率差的问题，提高了物联网系统的频谱效率，降低了控制开销。
附图说明
图1是本发明方法的总流程图；
图2是本发明方法的步骤S3的流程图；
图3是本发明方法的步骤S4的流程图；
图4是本发明方法的步骤S5的第一流程图；
图5是本发明方法的步骤S5的第二流程图。
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。
图1示出了本发明提供的一种物联网中可靠的信息处理方法，所述方法包括以下步骤：
S1：终端向基站发送下行波束描述信息及波束链路稀疏性信息；
S2：所述基站使用所述下行发送波束发送物理下行控制信道给所述终端，并基于所述物理下行控制信道携带的配置信息使用所述下行发送波束给所述终端发送业务信息首传包；
S3：如果所述终端成功解码并读取数据信息，则信息传输完成，如果所述终端解码失败，则所述终端发送反馈资源信息给所述基站；
S4：所述基站收到所述终端发送的反馈资源信息后，发送业务信息重传包；
S5：所述终端发送接收业务信息重传包的反馈资源信息给所述基站，如果业务信息重传包发送成功，则所述基站不再给所述终端发送业务信息，如果业务信息重传包发送失败，则选用与之前传送信息的下行发送波束同一射频通道的下行发送波束继续发送所述业务信息重传包，直至接收到所述终端发送的业务信息的重传包接收成功信息为止。
优先地，所述波束链路稀疏性取值为N*M/10，其中，N为基站的下行发送波束数目，M为终端的下行接收波束数目，所述基站根据所述波束链路稀疏性信息与所述终端基于压缩感知算法进行波束训练，所述基站给所述终端发送的特殊训练波束的个数等于所述波束链路稀疏性取值；
所述下行发送波束的描述信息包括四个所述下行发送波束、每个所述下行发送波束对应的接收质量强度及所述下行发送波束对应的所述终端的下行接收波束的射频通道标识信息，所述四个下行发送波束按照接收质量强度从高到底分别称为第一下行发送波束、第二下行发送波束、第三下行发送波束及第四下行发送波束，与所述第一下行发送波束对应的所述终端的下行接收波束称为第一下行接收波束，与所述第二下行发送波束对应的所述终端的下行接收波束称为第二下行接收波束，与所述第三下行发送波束对应的所述终端的下行接收波束称为第三下行接收波束，与所述第四下行发送波束对应的所述终端的下行接收波束称为第四下行接收波束，所述射频通道包括第一射频通道及第二射频通道，所述第一下行接收波束、所述第二下行接收波束、所述第三下行接收波束及所述第四下行接收波束中至少有一个下行接收波束基于所述第一射频通道形成，至少有一个下行接收波束基于所述第二射频通道形成。
优先地，所述物理下行控制信道包含所述基站给所述终端发送的业务信息首传包的配置信息，所述配置信息包含所述基站给所述终端发送所述业务信息使用的编码信息及所述终端用于发送所述业务信息成功与否信息的所述反馈资源信息，所述反馈资源信息包括第一反馈资源及第二反馈资源。
如图2所示，优先地，所述步骤S3包括以下步骤：
S31：如果所述终端在所在接收到所述基站发送的业务信息首传包后解码失败，且业务信息首传包的接收信噪比与所述配置信息得到的参考信噪比相差不超过不超过1.5dB或所述终端的电量小于60%，则根据所述第一上行发送波束使用所述第一反馈资源发送失败信息至所述基站；
S32：如果所述终端在接收到所述基站发送的业务信息首传包后解码失败，且业务信息首传包的接收信噪比与所述配置信息得到的参考信噪比相差大于1.5dB且小于等于6dB、且所述终端的电量大于等于60%，则根据所述第一上行发送波束使用所述第二反馈资源发送失败信息至所述基站；
S33：如果所述终端在接收到所述基站发送的业务信息首传包后解码失败，且业务信息首传包的接收信噪比与所述配置信息得到的参考信噪比相差大于6dB，则所述第一上行发送波束使用所述第一反馈资源发送接收失败信息给所述基站，所述终端根据所述下行发送波束描述信息使用与所述终端的另外一个射频通道对应的接收质量最强的下行发送波束，确定其对应的下行接收波束对应的上行发送波束，使用所述上行发送波束在所述第二反馈资源上发送接收失败信息给所述基站。
如图3所示，优先地，所述步骤S4包括以下步骤：
S41：如果所述基站仅在所述第一反馈资源上接收到失败信息，则所述基站继续使用所述第一下行发送波束发送业务信息重传包；
S42：如果所述基站仅在所述第二反馈资源上接收到失败信息，则所述基站使用所述下行发送波束中下一个接收质量强度强的下行发送波束发送业务信息重传包，所述下行发送波束中下一个接收质量强度强的下行发送波束称为辅助下行发送波束；
S43：如果所述基站在所述第一反馈资源和第二反馈资源上都接收到所述接收失败信息，则所述基站与所述终端重新通过压缩感知算法进行波束训练，所述基站不再发送所述业务信息的重传包给所述终端。
如图4所示，优先地，所述步骤S5包括以下步骤：
S51：如果所述终端在所述第一反馈资源上发送所述接收失败信息，则所述终端使用所述第一下行接收波束接收所述基站发送的所述业务数据的重传包，如果所述业务数据的重传包接收成功，则所述终端根据所述第一下行接收波束对应的第一上行发送波束使用所述第一反馈资源发送接收成功信息给所述基站；如果所述业务数据的重传包接收失败，则所述终端根据所述第一下行接收波束对应的第一上行发送波束在所述第二反馈资源发送接收失败信息给所述基站，并根据所述辅助下行发送波束对应的下行接收波束对应的上行发送波束在所述第二反馈资源发送接收失败信息给所述基站；
S52：如果所述终端在所述第二反馈资源上发送所述接收失败信息，则所述终端使用所述第一下行接收波束和所述辅助下行发送波束对应的下行接收波束，接收所述基站发送的所述业务数据的重传包，如果所述业务数据的重传包接收成功，则所述终端使用所述第一下行接收波束对应的所述第一上行发送波束和所述辅助下行发送波束对应的下行接收波束对应的上行发送波束，在第二反馈资源上发送接收成功信息给基站；如果业务数据的重传包接收失败，则终端根据第一下行接收波束对应的第一上行发送波束在第二反馈资源发送接收失败信息给基站，并根据辅助下行发送波束对应的下行接收波束对应的上行发送波束在第二反馈资源发送接收失败信息给基站。
如图5所示，优先地，所述步骤S5还包括以下步骤：
S53：如果所述基站在所述第一反馈资源上或所述第二反馈资源上接收到所述业务信息的重传包接收成功信息，则所述基站不再给所述终端发送所述业务信息包；
S54：如果所述基站在所述第二反馈资源上接收到所述业务信息的重传包接收失败信息，则使用所述四个下行发送波束中与所述第一下行发送波束对应相同射频通道标识信息的下行发送波束替代所述第一下行发送波束继续发送所述业务信息重传包，如果所述四个下行发送波束中有与所述辅助下行发送波束对应相同射频通道标识信息的下行发送波束，则所述基站使用该下行发送波束替换所述辅助下行发送波束继续发送所述业务数据重传包，直至接收到所述终端发送的所述业务数据的重传包接收成功信息为止。
优先地，当所述终端根据所述第一下行接收波束对应的第一上行发送波束使用所述第二反馈资源发送接收失败信息给所述基站时，所述终端同时启动另外一个射频通道进行工作；当所述第一下行发送波束发送所述业务信息的重传包时，与所述辅助下行发送波束发送重传包时使用的资源是相同的；当所述第一下行发送波束发送所述业务信息的重传包时，与所述辅助下行发送波束发送重传包时使用的解调参考信道的资源和序列是相同的。
优先地，所述业务信息的首传包和所述业务信息的重传包之间使用递增冗余的编码方式；当所述基站第二次向所述终端发送所述业务信息重传包时，所述基站发送所述业务信息重传包使用的时频资源是所述基站发送所述首传包的两倍；当终端使用所述第二反馈资源发送所述业务信息接收成功或失败的信息时，所述终端的发送功率比所述终端使用所述第一反馈资源发送所述业务信息接收成功或失败的信息要增加3dB。
实施例1：
支持第一射频通道和第二射频通道的终端向基站上报波束链路稀疏性信息，其中，波束链路稀疏性取值为N*M/10， N为基站的下行发送波束数目，M为终端的下行接收波束数目。这样做的好处是基站可以基于稀疏性确定波束训练需要使用的资源数目，通过压缩感知算法可有效降低波束训练的开销，进而提升整个系统的频谱效率。
基站根据波束链路稀疏性信息与终端基于压缩感知算法进行波束训练，其中，基站给终端发送的特殊训练波束的个数等于波束链路稀疏性取值。这样做的好处是充分利用高频信道的稀疏性特征，通过压缩感知的方式有效降低波束训练开销，并提升波束信息的可靠性。
终端（需要说明此时终端只有一个射频通道在工作，这样做的好处终端可以节电，增加待机时间）向基站上报终端可以接收到的基站的下行发送波束描述信息，其中，下行发送波束描述信息至少包含基站的4个下行发送波束标识、每个下行发送波束对应的接收质量强度以及下行发送波束对应的终端的下行接收波束的射频通道标识信息，4个下行发送波束按照接收质量强度从高到底分别称为第一下行发送波束、第二下行发送波束、第三下行发送波束、第四下行发送波束，与第一下行发送波束对应的终端的下行接收波束称为第一下行接收波束，与第二下行发送波束对应的终端的下行接收波束称为第二下行接收波束，与第三下行发送波束对应的终端的下行接收波束称为第三下行接收波束，与第四下行发送波束对应的终端的下行接收波束称为第四下行接收波束，第一下行接收波束、第二下行接收波束、第三下行接收波束、第四下行接收波束中至少有一个下行接收波束基于第一射频通道形成，至少有一个下行接收波束基于第二射频通道形成，这样做的好处是通过大量的现场测试结果表明，在后续数据重传时如果终端可以使用两个射频通道接收基站发送的下行数据，会极大地提高下行数据接收成功的概率。另外，终端也可以使用两个射频通道给基站发送反馈信息，从而提高了反馈信息的可靠性。
基站收到下行发送波束描述信息后，使用第一下行发送波束发送物理下行控制信道给终端，并基于物理下行控制信道携带的配置信息使用第一下行发送波束给终端发送业务信息首传包，其中，物理下行控制信道包含基站给终端发送的业务信息首传包的配置信息，其中，配置信息包含：基站给终端发送业务信息使用的编码信息（例如告知终端下行数据使用的是LDPC码、或Turbo码、或Polar码，以及调制方式），终端用于发送业务信息成功与否信息的第一反馈资源和第二反馈资源。这样做的好处是终端根据首传包的接收质量确定发送反馈信息的反馈资源，通过在不同反馈资源上发送反馈信息可告知基站是否需要使用额外的下行发送波束发送下行数据。
终端使用与第一下行发送波束对应的第一下行接收波束接收物理下行控制信道，并根据物理下行控制信道携带的配置信息使用第一下行接收波束接收业务信息首传包，如果终端未能成功解码业务信息首传包，且业务信息首传包的接收信噪比与根据配置信息计算得到的参考信噪比相差不超过1.5dB或终端的电量小于60%（这样做的原因是当终端电量比较低时，应该尽可能采取可以增加终端待机时间的方式传输数据，满足物联网节点的节电需求），这说明此时基站与终端之间的波束链路相对正常，继续使用该波束链路给终端发送重传包时接收成功的可能性很大，则终端根据第一下行接收波束对应的第一上行发送波束使用第一反馈资源发送接收失败信息给基站；如果终端未能成功解码业务信息首传包，且业务信息首传包的接收信噪比与根据配置信息携带的编码信息计算得到的参考信噪比相差大于1.5dB、小于等于6dB、且终端的电量大于等于60%，这说明此时基站与终端之间的波束链路质量比较差，继续使用该波束链路给终端发送重传包时接收成功的可能性很小，需要电量充足的终端启用另外一个射频通道接收基站发送的下行数据，基站也需要增加使用与该射频通道生成的下行接收波束对应的下行发送波束给终端发送重传包，则终端根据第一下行接收波束对应的第一上行发送波束使用第二反馈资源发送接收失败信息给基站；如果终端未能成功解码业务信息首传包，且业务信息首传包的接收信噪比与根据配置信息携带的编码信息计算得到的参考信噪比相差大于6dB，则终端根据第一下行接收波束对应的第一上行发送波束使用第一反馈资源发送接收失败信息给基站，终端根据下行发送波束描述信息使用与终端的另外一个射频通道对应的接收质量最强的下行发送波束，确定其对应的下行接收波束对应的上行发送波束，使用上行发送波束在第二反馈资源上发送接收失败信息给基站，这样做的目的是告诉基站此时它与终端之间的链路质量非常差，需要采取进一步的措施提高链路质量。
如果基站仅在第一反馈资源上接收到接收失败信息，则基站继续使用第一下行发送波束发送业务信息的重传包给终端；如果基站仅在第二反馈资源上接收到接收失败信息，则基站使用第一下行发送波束发送业务信息的重传包，并根据下行发送波束描述信息使用与终端的另外一个射频通道对应的接收质量最强的下行发送波束（称为辅助下行发送波束）发送业务信息的重传包。这样做的好处是根据终端接收首传包的情况确定是否增加新的波束发送重传包，在提高数据传输效率的同时尽可能地减小终端的功率消耗；如果基站在第一反馈资源和第二反馈资源上都接收到接收失败信息，则基站与终端重新通过压缩感知算法进行波束训练，基站不再发送业务信息的重传包给终端，其中，基站给终端发送的特殊训练波束的个数等于（2*波束链路稀疏性取值），这样做的原因是终端通过首传包的接收质量判断出基站与终端的信道发生了巨大变化，原有的波束训练结果很有可能已经无法使用，需要使用新的波束训练结果进行数据传输才有意义，而且新的波束训练使用了更多的资源，目的是提高波束训练结果的可靠性。
如果终端在第一反馈资源上发送接收失败信息，则终端使用第一下行接收波束接收基站发送的业务信息的重传包，如果业务信息的重传包接收成功，则终端根据第一下行接收波束对应的第一上行发送波束使用第一反馈资源发送接收成功信息给基站；如果业务信息的重传包接收失败，则终端根据第一下行接收波束对应的第一上行发送波束在第二反馈资源发送接收失败信息给基站，并根据辅助下行发送波束对应的下行接收波束对应的上行发送波束在第二反馈资源发送接收失败信息给基站。这样做的原因是如果终端接收首传包失败时信道质量比较好，基站继续只使用第一下行发送波束发送重传包给终端，但终端仍然没有成功接收到重传包，说明终端和基站之间的链路持续恶化，可能会导致终端给基站发送的反馈信息基站也无法接收到，因此终端开启另外一个射频通道生成新的上行发送波束重复发送反馈信息，尽可能提高基站成功接收终端发送的接收失败反馈信息的概率。
如果终端在第二反馈资源上发送接收失败信息，则终端使用第一下行接收波束和辅助下行发送波束对应的下行接收波束接收基站发送的业务信息的重传包，如果业务信息的重传包接收成功，则终端使用第一下行接收波束对应的第一上行发送波束和辅助下行发送波束对应的下行接收波束对应的上行发送波束在第二反馈资源发送接收成功信息给基站，这样做的好处是确保基站可以成功接收到终端发送的重传包接收成功反馈信息；如果业务信息的重传包接收失败，则终端根据第一下行接收波束对应的第一上行发送波束在第二反馈资源发送接收失败信息给基站，并根据辅助下行发送波束对应的下行接收波束对应的上行发送波束在第二反馈资源发送接收失败信息给基站。
如果基站在第一反馈资源上或第二反馈资源上接收到业务信息的重传包接收成功信息，则基站不再给终端发送业务信息；如果基站在第二反馈资源上接收到业务信息的重传包接收失败信息，如果四个下行发送波束中有与第一下行发送波束对应相同射频通道标识信息的下行发送波束，则基站使用该下行发送波束替换第一下行发送波束继续发送业务信息重传包，如果四个下行发送波束中有与辅助下行发送波束对应相同射频通道标识信息的下行发送波束，则基站使用该下行发送波束替换辅助下行发送波束继续发送业务信息重传包，直至接收到终端发送的业务信息的重传包接收成功信息为止。这样做的好处是通过首传和一次重传，说明基站和终端使用的发送数据的波束链路存在问题（主要原因是高频系统使用的波束链路对障碍物和环境变化非常敏感），需要更换新的波束链路来提升数据传输的可靠性。
实施例2：
在实施例1的基础上，当终端根据第一下行接收波束对应的第一上行发送波束使用第二反馈资源发送接收失败信息给基站时，终端同时启动另外一个射频通道进行工作。这样做的原因如果基站和终端之间的波束链路质量比较好，尽可能让终端只使用一条射频通道，关闭另外一条射频通道，从而达到节电的目的。然而，当终端与基站的波束链路存在问题时，需要适时启动另外一条射频通道进行辅助波束传输以确保数据通信的可靠性。
实施例3：
在实施例1的基础上，当第一下行发送波束发送业务信息的重传包时，与辅助下行发送波束发送重传包时使用的资源是相同的。这样做的好处是尽可能节省宝贵的空口资源，提高整个系统下行数据传输的频谱效率。
实施例4：
在实施例1的基础上，当第一下行发送波束发送业务信息的重传包时，与辅助下行发送波束发送重传包时使用的解调参考信道的资源和序列是相同的。这样做的原因是两个波束链路之间的正交性非常好，可以做到完全没有干扰，从而降低了导频开销，提高数据传输的频谱效率。
实施例5：
在实施例1的基础上，如果基站在第二反馈资源上接收到接收失败信息，则基站使用辅助下行发送波束发送物理下行控制信道。这样做的好处是基站在第二反馈资源上收到接收失败信息，说明原有的第一下行发送波束与第一下行接收波束组成的波束链路性能非常差，基站如果继续使用该波束链路和终端通信，有很大概率终端使无法收到基站发送给它的信息的，因此更换到另外一个波束链路上进行基站与终端之间的通信，尽可能保证基站与终端之间控制信道传输的可靠性。
实施例6：
在实施例5的基础上，终端根据辅助下行发送波束对应的下行接收波束接收物理下行控制信息，并根据物理下行控制信息的配置信息接收第一下行发送波束和辅助下行发送波束发送的业务信息的重传包。这样做的好处是基站通过两条波束链路发送相同的重传包给终端，提高下行数据接收的可靠性。
实施例7：
在实施例1的基础上，如果基站在第二反馈资源上接收到接收失败信息，则基站使用第一下行发送波束和辅助下行发送波束同时发送物理下行控制信道。这样做的好处是基站在第二反馈资源上收到接收失败信息，说明原有的第一下行发送波束与第一下行接收波束组成的波束链路性能非常差，基站如果继续使用该波束链路和终端通信，有很大概率终端使无法收到基站发送给它的信息的，需要通过两条波束链路传输下行控制信道，从而提高下行控制信道接收的可靠性。
实施例8：
在实施例1的基础上，业务信息的首传包和业务信息的重传包之间使用“递增冗余”的编码方式。这样做的好处是增加数据接收的编码增益。
实施例9：
在实施例1的基础上，当基站第二次向终端发送业务信息的重传包时，基站发送重传包使用的时频资源是基站发送首传包的两倍。这样做的目的是通过增加传输资源，尽可能保证终端可以第二次接收重传包时，可大概率成功接收重传包。
实施例10：
在实施例1的基础上，当终端使用第二反馈资源发送业务信息接收成功或失败的信息时，终端的发送功率比终端使用第一反馈资源发送业务信息接收成功或失败的信息要增加3dB。这样做的好处是终端在第二反馈资源上发送接收失败信息，说明原有的第一下行发送波束与第一下行接收波束组成的波束链路性能非常差，需要更换一条新的波束链路，为了保证新的波束链路传输控制信息的可靠性，需要增加终端的发送功率。
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 (9)

1.一种物联网中可靠的信息处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1：终端向基站发送下行波束描述信息及波束链路稀疏性信息；
S2：所述基站使用所述下行发送波束发送物理下行控制信道给所述终端，并基于所述物理下行控制信道携带的配置信息使用所述下行发送波束给所述终端发送业务信息首传包；
S3：如果所述终端成功解码并读取数据信息，则信息传输完成，如果所述终端解码失败，则所述终端发送反馈资源信息给所述基站；
S4：所述基站收到所述终端发送的反馈资源信息后，发送业务信息重传包；
S5：所述终端发送接收业务信息重传包的反馈资源信息给所述基站，如果业务信息重传包发送成功，则所述基站不再给所述终端发送业务信息，如果业务信息重传包发送失败，则选用与之前传送信息的下行发送波束同一射频通道的下行发送波束继续发送所述业务信息重传包，直至接收到所述终端发送的业务信息的重传包接收成功信息为止。
2.根据权利要求1所述的一种物联网中可靠的信息处理方法，其特征在于，所述波束链路稀疏性取值为N*M/10，其中，N为基站的下行发送波束数目，M为终端的下行接收波束数目，所述基站根据所述波束链路稀疏性信息与所述终端基于压缩感知算法进行波束训练，所述基站给所述终端发送的特殊训练波束的个数等于所述波束链路稀疏性取值；
所述下行发送波束的描述信息包括四个所述下行发送波束、每个所述下行发送波束对应的接收质量强度及所述下行发送波束对应的所述终端的下行接收波束的射频通道标识信息，所述四个下行发送波束按照接收质量强度从高到底分别称为第一下行发送波束、第二下行发送波束、第三下行发送波束及第四下行发送波束，与所述第一下行发送波束对应的所述终端的下行接收波束称为第一下行接收波束，与所述第二下行发送波束对应的所述终端的下行接收波束称为第二下行接收波束，与所述第三下行发送波束对应的所述终端的下行接收波束称为第三下行接收波束，与所述第四下行发送波束对应的所述终端的下行接收波束称为第四下行接收波束，所述射频通道包括第一射频通道及第二射频通道，所述第一下行接收波束、所述第二下行接收波束、所述第三下行接收波束及所述第四下行接收波束中至少有一个下行接收波束基于所述第一射频通道形成，至少有一个下行接收波束基于所述第二射频通道形成。
3.根据权利要求2所述的一种物联网中可靠的信息处理方法，其特征在于，所述物理下行控制信道包含所述基站给所述终端发送的业务信息首传包的配置信息，所述配置信息包含所述基站给所述终端发送所述业务信息使用的编码信息及所述终端用于发送所述业务信息成功与否信息的所述反馈资源信息，所述反馈资源信息包括第一反馈资源及第二反馈资源。
4.根据权利要求3所述的一种物联网中可靠的信息处理方法，其特征在于，所述步骤S3包括以下步骤：
S31：如果所述终端在所在接收到所述基站发送的业务信息首传包后解码失败，且业务信息首传包的接收信噪比与所述配置信息得到的参考信噪比相差不超过不超过1.5dB或所述终端的电量小于60%，则根据所述第一上行发送波束使用所述第一反馈资源发送失败信息至所述基站；
S32：如果所述终端在接收到所述基站发送的业务信息首传包后解码失败，且业务信息首传包的接收信噪比与所述配置信息得到的参考信噪比相差大于1.5dB且小于等于6dB、且所述终端的电量大于等于60%，则根据所述第一上行发送波束使用所述第二反馈资源发送失败信息至所述基站；
S33：如果所述终端在接收到所述基站发送的业务信息首传包后解码失败，且业务信息首传包的接收信噪比与所述配置信息得到的参考信噪比相差大于6dB，则所述第一上行发送波束使用所述第一反馈资源发送接收失败信息给所述基站，所述终端根据所述下行发送波束描述信息使用与所述终端的另外一个射频通道对应的接收质量最强的下行发送波束，确定其对应的下行接收波束对应的上行发送波束，使用所述上行发送波束在所述第二反馈资源上发送接收失败信息给所述基站。
5.根据权利要求4所述的一种物联网中可靠的信息处理方法，其特征在于，所述步骤S4包括以下步骤：
S41：如果所述基站仅在所述第一反馈资源上接收到失败信息，则所述基站继续使用所述第一下行发送波束发送业务信息重传包；
S42：如果所述基站仅在所述第二反馈资源上接收到失败信息，则所述基站使用所述下行发送波束中下一个接收质量强度强的下行发送波束发送业务信息重传包，所述下行发送波束中下一个接收质量强度强的下行发送波束称为辅助下行发送波束；
S43：如果所述基站在所述第一反馈资源和第二反馈资源上都接收到所述接收失败信息，则所述基站与所述终端重新通过压缩感知算法进行波束训练，所述基站不再发送所述业务信息的重传包给所述终端。
6.根据权利要求5所述的一种物联网中可靠的信息处理方法，其特征在于，所述步骤S5包括以下步骤：
S51：如果所述终端在所述第一反馈资源上发送所述接收失败信息，则所述终端使用所述第一下行接收波束接收所述基站发送的所述业务数据的重传包，如果所述业务数据的重传包接收成功，则所述终端根据所述第一下行接收波束对应的第一上行发送波束使用所述第一反馈资源发送接收成功信息给所述基站；如果所述业务数据的重传包接收失败，则所述终端根据所述第一下行接收波束对应的第一上行发送波束在所述第二反馈资源发送接收失败信息给所述基站，并根据所述辅助下行发送波束对应的下行接收波束对应的上行发送波束在所述第二反馈资源发送接收失败信息给所述基站；
S52：如果所述终端在所述第二反馈资源上发送所述接收失败信息，则所述终端使用所述第一下行接收波束和所述辅助下行发送波束对应的下行接收波束，接收所述基站发送的所述业务数据的重传包，如果所述业务数据的重传包接收成功，则所述终端使用所述第一下行接收波束对应的所述第一上行发送波束和所述辅助下行发送波束对应的下行接收波束对应的上行发送波束，在第二反馈资源上发送接收成功信息给基站；如果业务数据的重传包接收失败，则终端根据第一下行接收波束对应的第一上行发送波束在第二反馈资源发送接收失败信息给基站，并根据辅助下行发送波束对应的下行接收波束对应的上行发送波束在第二反馈资源发送接收失败信息给基站。
7.根据权利要求6所述的一种物联网中可靠的信息处理方法，其特征在于，所述步骤S5还包括以下步骤：
S53：如果所述基站在所述第一反馈资源上或所述第二反馈资源上接收到所述业务信息的重传包接收成功信息，则所述基站不再给所述终端发送所述业务信息包；
S54：如果所述基站在所述第二反馈资源上接收到所述业务信息的重传包接收失败信息，则使用所述四个下行发送波束中与所述第一下行发送波束对应相同射频通道标识信息的下行发送波束替代所述第一下行发送波束继续发送所述业务信息重传包，如果所述四个下行发送波束中有与所述辅助下行发送波束对应相同射频通道标识信息的下行发送波束，则所述基站使用该下行发送波束替换所述辅助下行发送波束继续发送所述业务数据重传包，直至接收到所述终端发送的所述业务数据的重传包接收成功信息为止。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种物联网中可靠的信息处理方法，其特征在于，当所述终端根据所述第一下行接收波束对应的第一上行发送波束使用所述第二反馈资源发送接收失败信息给所述基站时，所述终端同时启动另外一个射频通道进行工作；当所述第一下行发送波束发送所述业务信息的重传包时，与所述辅助下行发送波束发送重传包时使用的资源是相同的；当所述第一下行发送波束发送所述业务信息的重传包时，与所述辅助下行发送波束发送重传包时使用的解调参考信道的资源和序列是相同的。
9.根据权利要求1-7任一项所述的一种物联网中可靠的信息处理方法，其特征在于，所述业务信息的首传包和所述业务信息的重传包之间使用递增冗余的编码方式；当所述基站第二次向所述终端发送所述业务信息重传包时，所述基站发送所述业务信息重传包使用的时频资源是所述基站发送所述首传包的两倍；当终端使用所述第二反馈资源发送所述业务信息接收成功或失败的信息时，所述终端的发送功率比所述终端使用所述第一反馈资源发送所述业务信息接收成功或失败的信息要增加3dB。
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