CN111917519A - 一种物联网中有效的控制信息传输方法 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于信息传输领域，提供了一种物联网中有效的控制信息传输方法，所述控制信息传输方法包括以下步骤：步骤S1：第一通信节点统计第二通信节点针对连续X0个下行业务数据的反馈信息中反馈失败的个数为Y0，且Y0/X0的比值小于等于T0，则所述第一通信节点后续发送X1个下行控制信息给所述第二通信节点进行下行数据调度，所述下行控制信息每次占用A0个第一控制信道，解决第五代移动通信系统中，需要解决的问题是物联网场景下控制信道的可靠传输问题，特别是信道条件变化比较快的环境中，常用的解决方案会导致控制信道的传输频谱效率低或控制信道的可靠性无法得到保证的技术问题。
Description
技术领域
本发明属于信息传输领域，尤其涉及一种物联网中有效的控制信息传输方法。
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，MobileBroadband)和物联网(IoT，InternetofThings)。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,MachineTypeCommunication)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，MassiveMachineCommunication)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，一个需要解决的问题是物联网场景下控制信道的可靠传输问题，特别是信道条件变化比较快的环境中，常用的解决方案会导致控制信道的传输频谱效率低或控制信道的可靠性无法得到保证。
发明内容
本发明的目的在于提供一种物联网中有效的控制信息传输方法，旨在解决第五代移动通信系统中，需要解决的问题是物联网场景下控制信道的可靠传输问题，特别是信道条件变化比较快的环境中，常用的解决方案会导致控制信道的传输频谱效率低或控制信道的可靠性无法得到保证的技术问题。
本发明是这样实现的，一种物联网中有效的控制信息传输方法，所述控制信息传输方法包括以下步骤：
步骤S1：第一通信节点统计第二通信节点针对连续X0个下行业务数据的反馈信息中反馈失败的个数为Y0，且Y0/X0的比值小于等于T0，则所述第一通信节点后续发送X1个下行控制信息给所述第二通信节点进行下行数据调度，所述下行控制信息每次占用A0个第一控制信道，其中，X0为大于等于500的整数，Y0为小于等于X0、大于等于0的整数，T0为大于等于0、小于等于0.1的数，X1取值为2*X0，所述第一控制信道基本单元包含A1个携带有用信息的子载波和A2个携带解调参考信号的子载波，A0为大于等于4的整数，A1为大于等于8的整数，A2为大于等于4的整数；
步骤S2：所述第一通信节点统计所述第二通信节点针对连续X1个下行数据的反馈信息中反馈失败的个数为Y1，且Y1/X1的比值大于T0，则所述第一通信节点后续发送X2个下行控制信息给所述第二通信节点进行下行数据调度，所述下行控制信息每次占用A0/2个第一控制信道基本单元和B0/2个第二控制信道基本单元，其中，X2取值为X1/4，所述第二控制信道基本单元包含B1个携带有用信息的子载波和B2个携带解调参考信号的子载波，B0为A0的整数倍，B1为小于等于A1的正整数，B2为大于等于A2的正整数；
步骤S3：所述第一通信节点统计所述第二通信节点针对连续X2个下行数据的反馈信息中反馈失败的个数为Y2，且Y2/X2的比值小于等于0.9*T0，则所述第一通信节点后续发送X3个下行控制信息给所述第二通信节点进行下行数据调度，其中，X3取值为1.2*X2，所述下行控制信息每次占用使用A0/2个第一控制信道基本单元和B0/4个第二控制信道基本单元，或A0个第一控制信道基本单元；如果所述Y2/X2的比值大于0.9*T0，则所述第一通信节点后续发送X4个下行控制信息给所述第二通信节点进行下行数据调度，其中，X4取值为X2/4，所述下行控制信息每次占用B0个第二控制信道基本单元；
步骤S4：所述第一通信节点统计所述第二通信节点针对连续X4个下行数据的反馈信息中反馈失败的个数为Y4，且Y4/X4的比值大于0.8*T0，则所述第一通信节点通知所述第二通信节点接入到其他通信节点，停止与所述第二通信节点进行通信；如果Y4/X4的比值小于等于0.8*T0，则转入步骤S1。
本发明的进一步技术方案是：所述第二通信节点反馈接收成功信息使用的功率比所述第二通信节点反馈接收失败信息使用的功率大XdB，其中X的取值大于等于3。
本发明的进一步技术方案是：所述第二通信节点发送反馈信息所使用的资源数与其对应的所述第一通信节点发送的下行控制信息使用的控制信道基本单元个数成正比。
本发明的进一步技术方案是：所述A1和A2的比值大于等于2、小于等于4。
本发明的进一步技术方案是：所述B1和B2的比值大于等于0.1、小于等于2。
本发明的进一步技术方案是：所述第一控制信道基本单元中携带有用信息的子载波和携带解调参考信号的子载波上的发射功率相同。
本发明的进一步技术方案是：所述第二控制信道基本单元中携带有用信息的子载波的发射功率比携带解调参考信号的子载波上的发射功率低3dB。
本发明的进一步技术方案是：当A0/2+B0/4大于等于A0时，则所述第一通信节点使用A0/2个第一控制信道基本单元和B0/4个第二控制信道基本单元给所述第二通信节点发送下行控制信息；当A0/2+B0/4小于A0时，则所述第一通信节点使用A0个第一控制信道基本单元给所述第二通信节点发送下行控制信息。
本发明的进一步技术方案是：所述第二通信节点可在A0个所述第一控制信道基本单元之间基于所述携带解调参考信号的子载波进行联合信道估计。
本发明的进一步技术方案是：所述第二通信节点基于每个所述第二控制信道基本单元的所述携带解调参考信号的子载波进行独立信道估计。
本发明的有益效果是：采用此种控制信息传输方法，与现有技术相比，克服现有物联网中控制信道传输可靠性的问题，提高了控制信道传输的可靠性。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种物联网中有效的控制信息传输方法的流程框图；
图2是本发明实施例提供的一种物联网中有效的控制信息传输方法的控制信道基本单元示意图。
具体实施方式
附图标记：
图1-2示出了本发明提供的一种物联网中有效的控制信息传输方法，所述控制信息传输方法包括以下步骤：
步骤S1：第一通信节点统计第二通信节点针对连续X0个下行业务数据的反馈信息中反馈失败的个数为Y0，且Y0/X0的比值小于等于T0，则所述第一通信节点后续发送X1个下行控制信息给所述第二通信节点进行下行数据调度，所述下行控制信息每次占用A0个第一控制信道，其中，X0为大于等于500的整数，Y0为小于等于X0、大于等于0的整数，T0为大于等于0、小于等于0.1的数，X1取值为2*X0，所述第一控制信道基本单元包含A1个携带有用信息的子载波和A2个携带解调参考信号的子载波，A0为大于等于4的整数，A1为大于等于8的整数，A2为大于等于4的整数；
步骤S2：所述第一通信节点统计所述第二通信节点针对连续X1个下行数据的反馈信息中反馈失败的个数为Y1，且Y1/X1的比值大于T0，则所述第一通信节点后续发送X2个下行控制信息给所述第二通信节点进行下行数据调度，所述下行控制信息每次占用A0/2个第一控制信道基本单元和B0/2个第二控制信道基本单元，其中，X2取值为X1/4，所述第二控制信道基本单元包含B1个携带有用信息的子载波和B2个携带解调参考信号的子载波，B0为A0的整数倍，B1为小于等于A1的正整数，B2为大于等于A2的正整数；
步骤S3：所述第一通信节点统计所述第二通信节点针对连续X2个下行数据的反馈信息中反馈失败的个数为Y2，且Y2/X2的比值小于等于0.9*T0，则所述第一通信节点后续发送X3个下行控制信息给所述第二通信节点进行下行数据调度，其中，X3取值为1.2*X2，所述下行控制信息每次占用使用A0/2个第一控制信道基本单元和B0/4个第二控制信道基本单元，或A0个第一控制信道基本单元；如果所述Y2/X2的比值大于0.9*T0，则所述第一通信节点后续发送X4个下行控制信息给所述第二通信节点进行下行数据调度，其中，X4取值为X2/4，所述下行控制信息每次占用B0个第二控制信道基本单元；
步骤S4：所述第一通信节点统计所述第二通信节点针对连续X4个下行数据的反馈信息中反馈失败的个数为Y4，且Y4/X4的比值大于0.8*T0，则所述第一通信节点通知所述第二通信节点接入到其他通信节点，停止与所述第二通信节点进行通信；如果Y4/X4的比值小于等于0.8*T0，则转入步骤S1。
以下结合实施例以基站与终端为例对本发明进行详细说明。
实施例1
步骤S1：基站统计终端针对连续X0个下行业务数据的反馈信息中反馈失败的个数为Y0，且YO/X0的比值小于等于T0，则基站后续发送X1个下行控制信息给终端进行下行数据调度，下行控制信息每次占用A0个第一控制信道，其中，X0为大于等于500的整数，Y0为小于等于X0、大于等于0的整数，T0为大于等于0、小于等于0.1的数，X1取值为2*X0，第一控制信道基本单元包含A1个携带有用信息的子载波和A2个携带解调参考信号的子载波，A0为大于等于4的整数，A1为大于等于8的整数，A2为大于等于4的整数。这样做的好处是根据终端成功接收基站发送下行数据的概率确定后续基站给终端发送下行控制信息的方式，从而提高下行控制信息的传输效率和可靠性，避免因为下行控制信息的传输失败导致移动通信系统的性能大幅度下降。这种情况说明X0个下行业务数据传输的时间段内信道质量比较好，基站后续可以使用更激进的下行控制信息传输，并适当增加下行业务数据的统计次数。
步骤S2：基站统计终端针对连续X1个下行数据的反馈信息中反馈失败的个数为Y1，且Y1/X1的比值大于T0，则基站后续发送X2个下行控制信息给终端进行下行数据调度，下行控制信息每次占用A0/2个第一控制信道基本单元和B0/2个第二控制信道基本单元，其中，X2取值为X1/4，第二控制信道基本单元包含B1个携带有用信息的子载波和B2个携带解调参考信号的子载波，B0为A0的整数倍，B1为小于等于A1的正整数，B2为大于等于A2的正整数。这种情况说明基站在给终端传输X1个下行数据过程中，基站与终端的下行信道质量变差，基站后续可以通过更为鲁棒的方式进行下行控制信息传输，例如增多每个控制信道基本单元中解调参考信号的个数，从而提高信道估计的精度来辅助终端更好地进行下行信道估计，从而基于更精确的信道信息进行下行控制信息的解调译码，提高下行控制信息接收成功的概率。另外，由于信道变化在X1个下行数据发送过程中较为剧烈，需要通过减小后续统计下行数据的个数来快速对抗信道可能的剧烈变化。
步骤S3：基站统计终端针对连续X2个下行数据的反馈信息中反馈失败的个数为Y2，且Y2/X2的比值小于等于0.9*T0，则基站后续发送X3个下行控制信息给终端进行下行数据调度，其中，X3取值为1.2*X2，下行控制信息每次占用使用A0/2个第一控制信道基本单元和B0/4个第二控制信道基本单元，或A0个第一控制信道基本单元，这样做的原因是在基站发送X2个下行数据的过程中基站与终端之间的下行信道快速变好，则基站快速将后续下行控制信道的发送方式进行调整以适应信道的变化，并可增加后续下行数据的统计次数；如果Y2/X2的比值大于0.9*T0，则基站后续发送X4个下行控制信息给终端进行下行数据调度，其中，X4取值为X2/4，下行控制信息每次占用B0个第二控制信道基本单元，这样做的原因是在基站发送X2个下行数据的过程中基站与终端之间的下行信道存在进一步变差的可能，需要基站快速采用更为鲁棒的方式进行后续下行控制信道的发送，并减小后续下行数据的统计次数。需要注意，上述过程中阈值变小，这样做的好处是尽快让基站根据信道的变化做出更为准确的下行控制信道发送方式调整。
步骤S4：基站统计终端针对连续X4个下行数据的反馈信息中反馈失败的个数为Y4，且Y4/X4的比值大于0.8*T0，则基站通知终端接入到其他通信节点，停止与终端进行通信，这样做的原因是说明基站与终端的下行信道质量急剧恶化，已经不适合该基站为该终端继续提供服务，需要其他基站给该终端提供服务；如果Y4/X4的比值小于等于0.8*T0，则转入步骤S1，这种情况说明基站与终端的信道质量变好，而且比值的变小也进一步说明信道质量变好的趋势比较快，所以转入步骤S1进行更为高效的下行控制信息发送。
实施例2
在实施例1的基础上，终端反馈接收成功信息使用的功率比终端反馈接收失败信息使用的功率大X（dB)，其中X的取值大于等于3。这样做的好处是确保基站可成功接收到终端反馈的接收成功信息，避免由于该反馈信息的接收失败造成终端和基站之间对后续发送的下行控制信息使用的资源大小判断不一致的严重影响物联网网络性能的情况发生。
实施例3
在实施例1的基础上，终端发送反馈信息所使用的资源数与其对应的基站发送的下行控制信息使用的控制信道基本单元个数成正比，例如，基站使用10个控制信道基本单元发送下行控制信息时，终端使用Z个子载波发送反馈信息，基站使用20个控制信道基本单元发送下行控制信息时，终端使用2*Z个子载波发送反馈信息。
实施例4
在实施例1的基础上，A1和A2的比值大于等于2、小于等于4。这样做的好处是避免每个第一控制信道基本单元中发送解调参考信号的子载波过少。
实施例5
在实施例1的基础上，B1和B2的比值大于等于0.1、小于等于2。这样做的原因是此时基站与终端的信道环境恶化，因此需要使用更多的子载波来进行准备的信道估计，从而提高下行控制信息解码成功的概率。
实施例6
在实施例1的基础上，第一控制信道基本单元中携带有用信息的子载波和携带解调参考信号的子载波上的发射功率相同。这样做的原因是这种场景下基站与终端之间的下行信道质量比较好，基站不需要额外地增加解调参考信号所在的子载波上的发送功率，终端也可以获得比较准确的下行信道。
实施例7
在实施例1的基础上，第二控制信道基本单元中携带有用信息的子载波的发射功率比携带解调参考信号的子载波上的发射功率低3dB。这样做的原因是这种场景下基站与终端之间的下行信道质量变差，基站需要额外地增加解调参考信号所在的子载波上的发送功率，终端才能获得比较准确的下行信道。需要说明，终端只有获得比较准确的下行信道估计结果，才能有效地进行控制信道信息的解调译码。
实施例8
在实施例1的基础上，当（A0/2+B0/4）大于等于A0时，则基站使用A0/2个第一控制信道基本单元和B0/4个第二控制信道基本单元给终端发送下行控制信息；当（A0/2+B0/4）小于A0时，则所述基站使用A0个第一控制信道基本单元给终端发送下行控制信息。这样做的目的是使用更多的资源来发送下行控制信息，提高下行控制信息传输的可靠性。
实施例9
在实施例1的基础上，所述第二通信节点可在A0个所述第一控制信道基本单元之间基于所述携带解调参考信号的子载波进行联合信道估计。这样做的好处是当基站与终端的下行信道时延比较小时（一般为信道条件比较好的情况)，信道在频域变化比较缓慢，适合使用第一控制信道基本单元传输下行控制信息。
实施例10
在实施例1的基础上，终端基于每个第二控制信道基本单元的携带解调参考信号的子载波进行独立信道估计。这样做的原因是当基站与终端的下行信道时延比较大时（一般为信道条件比较差的情况)，信道在频域的变化比较快，比较适合使用第二控制信道基本单元传输下行控制信息。
采用此种控制信息传输方法，与现有技术相比，克服现有物联网中控制信道传输可靠性的问题，提高了控制信道传输的可靠性。
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 (10)
1.一种物联网中有效的控制信息传输方法，其特征在于，所述控制信息传输方法包括以下步骤：
步骤S1：第一通信节点统计第二通信节点针对连续X0个下行业务数据的反馈信息中反馈失败的个数为Y0，且Y0/X0的比值小于等于T0，则所述第一通信节点后续发送X1个下行控制信息给所述第二通信节点进行下行数据调度，所述下行控制信息每次占用A0个第一控制信道，其中，X0为大于等于500的整数，Y0为小于等于X0、大于等于0的整数，T0为大于等于0、小于等于0.1的数，X1取值为2*X0，所述第一控制信道基本单元包含A1个携带有用信息的子载波和A2个携带解调参考信号的子载波，A0为大于等于4的整数，A1为大于等于8的整数，A2为大于等于4的整数；
步骤S2：所述第一通信节点统计所述第二通信节点针对连续X1个下行数据的反馈信息中反馈失败的个数为Y1，且Y1/X1的比值大于T0，则所述第一通信节点后续发送X2个下行控制信息给所述第二通信节点进行下行数据调度，所述下行控制信息每次占用A0/2个第一控制信道基本单元和B0/2个第二控制信道基本单元，其中，X2取值为X1/4，所述第二控制信道基本单元包含B1个携带有用信息的子载波和B2个携带解调参考信号的子载波，B0为A0的整数倍，B1为小于等于A1的正整数，B2为大于等于A2的正整数；
步骤S3：所述第一通信节点统计所述第二通信节点针对连续X2个下行数据的反馈信息中反馈失败的个数为Y2，且Y2/X2的比值小于等于0.9*T0，则所述第一通信节点后续发送X3个下行控制信息给所述第二通信节点进行下行数据调度，其中，X3取值为1.2*X2，所述下行控制信息每次占用使用A0/2个第一控制信道基本单元和B0/4个第二控制信道基本单元，或A0个第一控制信道基本单元；如果所述Y2/X2的比值大于0.9*T0，则所述第一通信节点后续发送X4个下行控制信息给所述第二通信节点进行下行数据调度，其中，X4取值为X2/4，所述下行控制信息每次占用B0个第二控制信道基本单元；
步骤S4：所述第一通信节点统计所述第二通信节点针对连续X4个下行数据的反馈信息中反馈失败的个数为Y4，且Y4/X4的比值大于0.8*T0，则所述第一通信节点通知所述第二通信节点接入到其他通信节点，停止与所述第二通信节点进行通信；如果Y4/X4的比值小于等于0.8*T0，则转入步骤S1。
2.根据权利要求1所述的控制信息传输，其特征在于，所述第二通信节点反馈接收成功信息使用的功率比所述第二通信节点反馈接收失败信息使用的功率大XdB，其中X的取值大于等于3。
3.根据权利要求1所述的控制信息传输，其特征在于，所述第二通信节点发送反馈信息所使用的资源数与其对应的所述第一通信节点发送的下行控制信息使用的控制信道基本单元个数成正比。
4.根据权利要求1所述的控制信息传输，其特征在于，所述A1和A2的比值大于等于2、小于等于4。
5.根据权利要求1所述的控制信息传输，其特征在于，所述B1和B2的比值大于等于0.1、小于等于2。
6.根据权利要求1所述的控制信息传输，其特征在于，所述第一控制信道基本单元中携带有用信息的子载波和携带解调参考信号的子载波上的发射功率相同。
7.根据权利要求1所述的控制信息传输，其特征在于，所述第二控制信道基本单元中携带有用信息的子载波的发射功率比携带解调参考信号的子载波上的发射功率低3dB。
8.根据权利要求1所述的控制信息传输，其特征在于，当A0/2+B0/4大于等于A0时，则所述第一通信节点使用A0/2个第一控制信道基本单元和B0/4个第二控制信道基本单元给所述第二通信节点发送下行控制信息；当A0/2+B0/4小于A0时，则所述第一通信节点使用A0个第一控制信道基本单元给所述第二通信节点发送下行控制信息。
9.根据权利要求1所述的控制信息传输，其特征在于，所述第二通信节点可在A0个所述第一控制信道基本单元之间基于所述携带解调参考信号的子载波进行联合信道估计。
10.根据权利要求1所述的控制信息传输，其特征在于，所述第二通信节点基于每个所述第二控制信道基本单元的所述携带解调参考信号的子载波进行独立信道估计。
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| CN111917519B (zh) | 2021-09-17 |
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