CN112995921B - 一种基于时分多址的低时延双信道通信方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种基于时分多址的低时延双信道通信方法、系统、电子设备及存储介质，所述方法包括：第二通信终端在第一信道向第一通信终端发送信号；第一通信终端根据信号，在第一信道广播第一控制指令；第一控制指令用于指明第二通信终端在第一信道与第一通信终端进行低时延通信的时隙；第一通信终端在第一信道广播第二控制指令；第二控制指令用于指明第三通信终端在第二信道与第一通信终端进行高速率通信的时隙。本申请实施例能够同时满足低时延高速率两种通信需求，大大提高了通信的灵活性。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术领域，具体涉及一种基于时分多址的低时延双信道通信方法及系统。
背景技术
随着通信技术的发展，通信技术逐渐向高速率，低时延的通信方向发展，给通信技术提出了更高的要求。在现有的通信能力有限的条件下，如何同时满足高速率以及低时延这两大通信需求则显得至关重要。
对于点对点通信而言，高速率以及低时延两种需求可以较好的满足，只需划分两个时隙即可完成低时延的数据交互，而由于双路通信速率只提升两倍在通信能力范围内，故而可以进行高速低时延通信。
然而对于组网多点系统而言，多个终端意味着多个通信时隙，如果采用时分多址的方式，则通信终端越多通信时延越大，如果为了减少时延缩减时隙长度，则会导致传输速率下降，从而难以满足通信速率需求。如果采用频分多址方式进行通信，则对通信终端要求能力过高，同时占用大量频谱资源，导致频带利用率下降。
发明内容
由于现有方法存在上述问题，本申请实施例提供一种基于时分多址的低时延双信道通信方法及系统。
具体的，本申请实施例提供了以下技术方案：
第一方面，本申请实施例提供一种基于时分多址的低时延双信道通信方法，包括：
第二通信终端在第一信道向第一通信终端发送信号；
所述第一通信终端根据所述信号，在所述第一信道广播第一控制指令；所述第一控制指令用于指明所述第二通信终端在第一信道与所述第一通信终端进行低时延通信的时隙；
所述第二通信终端在所述第一信道接收所述第一控制指令，并根据所述第一控制指令，在所述第一通信终端指明的时隙回馈消息；
所述第一通信终端在所述第一信道广播第二控制指令；所述第二控制指令用于指明第三通信终端在所述第二信道与所述第一通信终端进行高速率通信的时隙；
所述第三通信终端在所述第一信道接收所述第二控制指令，并根据所述第二控制指令，在所述第一通信终端指明的时隙回馈消息。
可选的，还包括：
当所述第二通信终端和所述第三通信终端为多个通信终端时，所述第一通信终端在所述第一信道和/或所述第二信道接收到所有通信终端回馈消息后，统一回复所有通信终端消息，并在所述第一信道广播新的控制指令；
所有通信终端在所述第一信道接收新的控制指令，并根据所述新的控制指令调整与所述第一通信终端进行通信的时隙保持通信，或结束通信。
可选的，在所述第二通信终端在第一信道向第一通信终端发送信号前，还包括：
所述第一通信终端在上电后向全网内所有的通信终端广播消息；
所述全网内所有的通信终端接收并反馈所述广播消息；
所述第一通信终端根据所述全网内所有的通信终端的反馈消息，确定全网当前的通信终端数量，并根据所述全网当前的通信终端数量以时分多址方式划分所述第一信道时隙和所述第二信道时隙。
可选的，所述第三通信终端在所述第一信道接收所述第二控制指令，并根据所述第二控制指令，在所述第一通信终端指明的时隙回馈消息，包括：
所述第三通信终端在所述第一信道接收所述第二控制指令，并根据所述第二控制指令，判断所述第二控制指令所指明的第二信道时隙是否为空余时隙；若为空余时隙，则所述第三通信终端在第一信道声明占用所述第二控制指令所指明的第二信道时隙，并在所述第一通信终端指明的第二信道时隙回馈消息；否则所述第三通信终端在第一信道反馈无空余时隙消息至所述第一通信终端，以使所述第一通信终端为所述第三通信终端重新分配第二信道时隙。
可选的，通过频分多址划分第一信道和第二信道。
第二方面，本申请实施例提供一种基于时分多址的低时延双信道通信系统，包括：第一通信终端、第二通信终端和第三通信终端；
第二通信终端在第一信道向第一通信终端发送信号；
所述第一通信终端根据所述信号，在所述第一信道广播第一控制指令；所述第一控制指令用于指明所述第二通信终端在第一信道与所述第一通信终端进行低时延通信的时隙；
所述第二通信终端在所述第一信道接收所述第一控制指令，并根据所述第一控制指令，在所述第一通信终端指明的时隙回馈消息；
所述第一通信终端在所述第一信道广播第二控制指令；所述第二控制指令用于指明第三通信终端在所述第二信道与所述第一通信终端进行高速率通信的时隙；
所述第三通信终端在所述第一信道接收所述第二控制指令，并根据所述第二控制指令，在所述第一通信终端指明的时隙回馈消息。
可选的，在所述第二通信终端在第一信道向第一通信终端发送信号前，还包括：
所述第一通信终端在上电后向全网内所有的通信终端广播消息；
所述全网内所有的通信终端接收并反馈所述广播消息；
所述第一通信终端根据所述全网内所有的通信终端的反馈消息，确定全网当前的通信终端数量，并根据所述全网当前的通信终端数量以时分多址方式划分所述第一信道时隙和所述第二信道时隙。
可选的，所述第三通信终端在所述第一信道接收所述第二控制指令，并根据所述第二控制指令，在所述第一通信终端指明的时隙回馈消息，包括：
所述第三通信终端在所述第一信道接收所述第二控制指令，并根据所述第二控制指令，判断所述第二控制指令所指明的第二信道时隙是否为空余时隙；若为空余时隙，则所述第三通信终端在第一信道声明占用所述第二控制指令所指明的第二信道时隙，并在所述第一通信终端指明的第二信道时隙回馈消息；否则所述第三通信终端在第一信道反馈无空余时隙消息至所述第一通信终端，以使所述第一通信终端为所述第三通信终端重新分配第二信道时隙。
第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面所述的基于时分多址的低时延双信道通信方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的基于时分多址的低时延双信道通信方法。
由上面技术方案可知，本申请实施例一方面通过第二通信终端在第一信道向第一通信终端发送信号，第一通信终端根据信号，在第一信道广播第一控制指令，以使第二通信终端根据第一控制指令在第一信道相应时隙与第一通信终端进行低时延通信。另一方面通过第一通信终端在第一信道广播第二控制指令，以使第三通信终端根据第二控制指令在第二信道相应时隙与第一通信终端进行高速率通信。由此可见，本申请实施例在组网多终端通信时，基于频分划分出的两个信道和时分划分出的两个信道时隙，构建双层通信网络，实现在第一信道进行低时延通信，在第二信道进行高速率通信，从而在不浪费过多频带资源的前提下满足高速低时延的通信需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的基于时分多址的低时延双信道通信方法的流程图之一；
图2是本申请实施例提供的基于时分多址的低时延双信道通信方法的流程图之二；
图3是本申请实施例提供的时分多址结构示意图；
图4是本申请实施例提供的通信终端的功能框图；
图5是本申请实施例提供的基于时分多址的低时延双信道通信系统的结构示意图；
图6是本申请实施例的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些图获得其他的附图。
图1示出了本申请实施例提供的基于时分多址的低时延双信道通信方法的流程图，图2是本申请实施例提供的另一种基于时分多址的低时延双信道通信方法的流程图，图3是本申请实施例提供的时分多址结构示意图。下面结合图1至图3对本申请实施例提供的基于时分多址的低时延双信道通信方法进行详细解释和说明，如图1所示，本申请实施例提供的一种基于时分多址的低时延双信道通信方法，包括：
步骤101：第二通信终端在第一信道向第一通信终端发送信号；
在本步骤中，需要说明的是，基于频分多址方式将信道划分为第一信道和第一信道。在所有通信终端上电后，第二通信终端在第一信道向第一通信终端发送信号。
步骤102：所述第一通信终端根据所述信号，在所述第一信道广播第一控制指令；所述第一控制指令用于指明所述第二通信终端在第一信道与所述第一通信终端进行低时延通信的时隙；
在本步骤中，需要说明的是，第二通信终端在第一信道向第一通信终端发送信号后，第一通信终端接收该信号，并在第一信道广播第一控制指令；其中，第一控制指令用于指明第二通信终端在第一信道与第一通信终端进行低时延通信的时隙。
在本步骤中，需要说明的是，第一通信终端所指明第二通信终端进行通信的时隙是基于时分多址方式划分的。具体的，第一通信终端上电后在第一信道向全网内所有的通信终端广播自己的消息，并等待其他通信终端的应答，当其他通信终端收到第一通信终端的消息后，会反馈给第一通信终端自己的应答信息，以使第一通信终端在接收到其他通信终端的应答信息后确定当前通信的终端数量，并根据当前通信的终端数量预先划分第一信道时隙。
在本步骤中，当第一通信终端在第一信道接收到第二通信终端的信号后，需要对第二通信终端划分第一信道时隙。具体的，由于在采用时分多址协议的系统中，每个终端在每一个时帧中可以占有一个时隙，因此，第一通信终端在第一信道接收到第二通信终端的信号后，在预先划分好时隙的第一信道中选择某一时隙给第二通信终端，以使第二通信终端根据第一通信终端选择的时隙建立低时延通信，通信结束后所有通信终端掉电。
步骤103：所述第二通信终端在所述第一信道接收所述第一控制指令，并根据所述第一控制指令，在所述第一通信终端指明的时隙回馈消息；
在本步骤中，第二通信终端在第一信道接收到第一通信终端发送的控制指令后，在控制指令中指明的第一信道时隙回馈消息至第一通信终端，从而进行低时延通信。
在本步骤中，在第一通信终端与第二通信终端在第一信道建立通信后，第一通信终端每次通信是发送相应指令，在指令中指明第n个通信终端（第二通信终端）在第n个时隙内发送信息，第n个通信终端（第二通信终端）在接收到第一通信终端发来的信息后在第n个通信时隙发送自己回馈信息。由于每一时隙长度不超过4.5毫秒，故n个时隙总通信时延不超过4.5n毫秒，n不大于8故总通信时延不超过50毫秒，为低时延通信体制，从而实现低时延通信。
步骤104：所述第一通信终端在所述第一信道广播第二控制指令；所述第二控制指令用于指明第三通信终端在所述第二信道与所述第一通信终端进行高速率通信的时隙；
在本步骤中，可选的，第一通信终端至多支持同时与5个通信终端进行高速率通信传输，但却允许超过50个其他通信终端在网。
在本步骤中，在第一信道时隙建立完毕后，由第一通信终端在第一信道广播第二控制指令，指明需要与之建立高速率通信的第三通信终端以及进行高速率通信的第二信道时隙，从而完成第二信道时隙的分配。当第三通信终端在第一信道接收到第一通信终端的第二控制指令后，在第二信道的相应时隙同第一通信终端建立高速率通信。例如，第一通信终端在第一信道中广播第二控制指令，指明第m个通信终端（第三通信终端）在第二信道的第m（m小于5）个时隙进行高速率通信，全网通信终端在第一信道监听到第一通信终端的指令后判定自己是否为第m个通信终端，若是，则在第二信道第m个时隙同第一通信终端建立通信；若不是，则保持监听。同时，第一通信终端在第m个时隙接收到第m个通信终端（第三通信终端）发来的信息后进行分析处理，在第一信道内广播是否继续同第m个通信终端（第三通信终端）进行通信，如果不再与第m个通信终端（第三通信终端）进行通信，则第m个通信终端（第三通信终端）在第二信道第m个时隙不再发送数据，退出第二信道。
步骤105：所述第三通信终端在所述第一信道接收所述第二控制指令，并根据所述第二控制指令，在所述第一通信终端指明的时隙回馈消息。
在本步骤中，可选的，第三通信终端依照第一通信终端划分好的时隙在第二信道进行通信，第一信道最多允许不超过6个通信终端进行通信，通信终端根据自己的编号依次按照时分多址方式在自己的通信时隙进行通信，第一通信终端在接收到所有通信终端发来的信息后统一回复通信终端信息并广播新的控制指令，其他通信终端接收到第一通信终端发来的新的控制指令后，根据所述新的控制指令调整与所述第一通信终端进行通信的时隙保持通信，或结束通信。
在本步骤中，第二信道采用时分方式完成双向通信，传输基本时帧长度为90ms，每一时帧内包含6个时隙，每一时隙长度为15ms，留有2.5ms保护间隔，单路时隙通信速率可达1.2Mbps为高速通信。
随着技术的发展，通信终端数量不断的增加，迫切的需要提出一种新型的通信体制，在多终端，通信能力有限的条件下，实现高速率低时延的通信。
由上面技术方案可知，本申请实施例一方面通过第二通信终端在第一信道向第一通信终端发送信号，第一通信终端根据信号，在第一信道广播第一控制指令，以使第二通信终端根据第一控制指令在第一信道相应时隙与第一通信终端进行低时延通信。另一方面通过第一通信终端在第一信道广播第二控制指令，以使第三通信终端根据第二控制指令在第二信道相应时隙与第一通信终端进行高速率通信。由此可见，本申请实施例在组网多终端通信时，基于频分划分出的两个信道和时分划分出的两个信道时隙，构建双层通信网络，实现在第一信道进行低时延通信，在第二信道进行高速率通信，从而在不浪费过多频带资源的前提下满足高速低时延的通信需求。
基于上述实施例的内容，在本实施例中，还包括：
当所述第二通信终端和所述第三通信终端为多个通信终端时，所述第一通信终端在所述第一信道和/或所述第二信道接收到所有通信终端回馈消息后，统一回复所有通信终端消息，并在所述第一信道广播新的控制指令；
所有通信终端在所述第一信道接收新的控制指令，并根据所述新的控制指令调整与所述第一通信终端进行通信的时隙保持通信，或结束通信。
在本实施例中，第一通信终端在第一信道接收到全部通信终端的通信信息后，统一回复全部通信终端信息，并广播新的控制指令（时隙）给全部通信终端，以使全部通信终端在第一信道接收第一通信终端的控制指令，并根据控制指令内容调整时隙以保持与第一通信终端的通信或结束通信。
在本实施例中，需要说明的是，在采用时分多址协议的系统中，每个终端在每一个
时帧中可以占有一个时隙，如果某个终端在为其分配的时隙上没有报文需要发送，则这个
时隙将被浪费。对于一个采用时分多址协议，共享信道的传输速率为C（bit/s），具有k个终
端，每个终端的报文到达是服从泊松过程，报文的固定长度为L（bit）的系统，假设每个时隙
的长度等于一个报文的传输时间，假设每个报文经过系统时总共所经历的时间为T，则报文
在系统中的时延T包括以下2个部分：报文自身的传输时间，设为
，由上述信息知
，
即与一个时隙的长度相等；其中，
，
为单个终端传输效率，
为终端时隙切换速
率。由于报文到达时，属于相应终端的时隙并不一定也刚好到达，一般需要等待相应时隙的
到来，称该部分时延为等待时帧内服务时隙的时延，对于泊松到达过程，在系统稳态下可将
该时延取为帧长的一半，即
。综上所述，可计算得报文在系统中的平均时延T 为：
；由上式可知，系统的报文时延与终端数量成正比。而本申请实施例的第一通信终
端至多支持同时与8个通信终端进行低时延通信传输，但却允许超过50个其他通信终端在
网。在正常工作中，不与第一通信终端进行低时延数据交互的通信终端，保持静默，时刻监
听第一通信终端发出的控制指令，一旦允许自己接入信道，立马在相应时隙接入信道。
基于上述实施例的内容，在本实施例中，在所述第二通信终端在第一信道向第一通信终端发送信号前，还包括：
所述第一通信终端在上电后向全网内所有的通信终端广播消息；
所述全网内所有的通信终端接收并反馈所述广播消息；
所述第一通信终端根据所述全网内所有的通信终端的反馈消息，确定全网当前的通信终端数量，并根据所述全网当前的通信终端数量以时分多址方式划分所述第一信道时隙和所述第二信道时隙。
在本实施例中，在本实施例中，需要说明的是，第一通信终端上电后在第一信道向全网广播自己的信息，并等待全网内其他通信终端的应答，当其他通信终端收到第一通信终端的消息后，会反馈给第一通信终端自己的应答信息，以使第一通信终端接收到其他通信终端的应答信息后确定当前通信的终端数量，并根据当前通信的终端数量预先划分第一信道时隙。当第一通信终端在第一信道接收到其他通信终端的信号后，在预先划分好时隙的第一信道中选择某一时隙给其他通信终端，以使所述其他通信终端根据第一通信终端选择的时隙建立低时延通信，通信结束后所有通信终端掉电。
基于上述实施例的内容，在本实施例中，所述第三通信终端在所述第一信道接收所述第二控制指令，并根据所述第二控制指令，在所述第一通信终端指明的时隙回馈消息，包括：
所述第三通信终端在所述第一信道接收所述第二控制指令，并根据所述第二控制指令，判断所述第二控制指令所指明的第二信道时隙是否为空余时隙；若为空余时隙，则所述第三通信终端在第一信道声明占用所述第二控制指令所指明的第二信道时隙，并在所述第一通信终端指明的第二信道时隙回馈消息；否则所述第三通信终端在第一信道反馈无空余时隙消息至所述第一通信终端，以使所述第一通信终端为所述第三通信终端重新分配第二信道时隙。
在本实施例中，在第一信道时隙建立完毕后，由第一通信终端分配第二信道时隙。具体的，在第一信道内，第一通信终端发出控制指令，要求与某通信终端（第三通信终端）进行高速数据通信；第三通信终端接收到指令，判断控制指令所指明的第二信道时隙是否为空余时隙；如果为空余时隙，第三通信终端在第一信道中，指明自己占用了第二信道空余时隙，第一通信终端从而与第三通信终端在第二信道建立时隙。若第一通信终端还需同m（m不大于5）个通信终端进行通信，则第一通信终端在第一信道内发出指令要求与其他某一通信终端进行高速数据通信；该通信终端接收到指令，判断当前第二信道是否还有空余时隙；如果还有空余时隙，该通信终端在第一信道中，指明自己占用了第二信道空余时隙，第一通信终端从而与该通信终端在第二信道建立时隙。
基于上述实施例的内容，在本实施例中，通过频分多址划分第一信道和第二信道。
在本实施例中，需要说明的是，通过频分多址划分第一信道和第二信道。频分多址利用不同的频带来区分通信终端，即通信终端的数据在不同的频带上传输，从而避免通信终端用户间信号的相互干扰。
基于上述实施例的内容，在本实施例中，通过时分多址划分第一信道时隙和第二信道时隙。
在本实施例中，通过时分多址划分第一信道时隙和第二信道时隙。时分多址利用不同的时隙来区分通信终端，即通信终端的数据在不同的时隙上传输，从而避免通信终端间信号的相互干扰。
基于上述实施例的内容，在本实施例中，所述第一信道时隙包括：同步头、帧头和有效数据段，有效数据段包含网络参数，勤务段以及数据包，勤务段包含第一信道频点，第二信道频点，本机编号，终端编号，发送终端编号，校验段以及保留字。
在本实施例中，需要说明的是，第一信道中的每一时隙包含同步头、帧头和有效数据段，有效数据段包含网络参数，勤务段以及数据包，勤务段包含第一信道频点，第二信道频点，本机编号，终端编号，发送终端编号，校验段以及保留字。
基于上述实施例的内容，在本实施例中，所述第二信道时隙包括：同步头、帧头和有效数据段，有效数据段包含网络参数，勤务段以及数据包，勤务段包含数据类型，点播终端，本机编号，终端编号，数据长度，校验段以及保留字。
在本实施例中，需要说明的是，第二信道中的每一时隙包含同步头、帧头和有效数据段，有效数据段包含网络参数，勤务段以及数据包，勤务段包含数据类型，点播终端，本机编号，终端编号，数据长度，校验段以及保留字。
下面通过具体实施例对本申请进行具体说明。
第一实施例：
在本实施例中，第一通信终端会发送呼叫报文给从通信终端，其发送的顺序根据从通信终端编号决定。然后，从通信终端会根据呼叫报文中的地址信息判断自己是否被呼叫，若地址指向自己被呼叫，就会发送应答报文，并且将自己所要传输数据信息包含在应答报文中。第一通信终端分配给每个从通信终端的报文发送时间是有限的，如果从通信终端在分配给它的有限时间内不能够完全发送自己的报文，则需要等待下一次时隙到来时将剩下的报文发送完毕。若被第一通信终端呼叫到时，该从通信终端并没有报文需要发送，则该从通信终端就向第一通信终端发送应答报文进行响应，告诉对方自己无数据可传。因为第一通信终端支持同时通信的终端数量n有限，n不大于8，所以当从通信终端占用网络的时隙到数量达到n时后，就无法与更多的从通信终端同时通信，只有第一通信终端选择一部分从通信终端进行双向通信，其他从通信终端则进入静默状态，等待第一通信终端的呼叫报文，第一通信终端从而与该通信终端在第一信道建立时隙。
第二实施例：
在本实施例中，如图4所示，包含了电源单元用来给通信终端供电，信号处理单元负责处理从第一以及第二信道接收处理到的信息，时隙分配单元由信号处理单元处理信息后划分时隙分别分配给第一信道处理单元以及第二信道处理单元，最后由第一信道处理单元接通第一信道天线完成数据收发，第二信道处理单元接通第二信道天线完成数据收发。
第三实施例：
在本实施例中，如图2所示，首先给全部通信终端上电（步骤201），然后基于频分多址划方式将信道划分为第一信号和第二信道（步骤202）；其中，通信终端在第一信道内进行低时延通信（步骤203），通信终端在第二信道内进行高速率通信（步骤204），所述第三通信终端在所述第一信道接收所述第二控制指令，并根据所述第二控制指令，在所述第一通信终端指明的时隙回馈消息（步骤205）。
基于相同的发明构思，本发明另一实施例提供了一种基于时分多址的低时延双信道通信系统，如图5所示，包括：第一通信终端、第二通信终端和第三通信终端；
第二通信终端在第一信道向第一通信终端发送信号；
所述第一通信终端根据所述信号，在所述第一信道广播第一控制指令；所述第一控制指令用于指明所述第二通信终端在第一信道与所述第一通信终端进行低时延通信的时隙；
所述第二通信终端在所述第一信道接收所述第一控制指令，并根据所述第一控制指令，在所述第一通信终端指明的时隙回馈消息；
所述第一通信终端在所述第一信道广播第二控制指令；所述第二控制指令用于指明第三通信终端在所述第二信道与所述第一通信终端进行高速率通信的时隙；
所述第三通信终端在所述第一信道接收所述第二控制指令，并根据所述第二控制指令，在所述第一通信终端指明的时隙回馈消息。
在本实施例中，需要说明的是，基于频分多址方式将信道划分为第一信道和第一信道。在所有通信终端上电后，第二通信终端在第一信道向第一通信终端发送信号。
在本实施例中，需要说明的是，第二通信终端在第一信道向第一通信终端发送信号后，第一通信终端接收该信号，并在第一信道广播第一控制指令；其中，第一控制指令用于指明第二通信终端在第一信道与第一通信终端进行低时延通信的时隙。
在本实施例中，需要说明的是，第一通信终端所指明第二通信终端进行通信的时隙是基于时分多址方式划分的。具体的，第一通信终端上电后在第一信道向全网内所有的通信终端广播自己的消息，并等待其他通信终端的应答，当其他通信终端收到第一通信终端的消息后，会反馈给第一通信终端自己的应答信息，以使第一通信终端在接收到其他通信终端的应答信息后确定当前通信的终端数量，并根据当前通信的终端数量预先划分第一信道时隙。
在本实施例中，当第一通信终端在第一信道接收到第二通信终端的信号后，需要对第二通信终端划分第一信道时隙。具体的，由于在采用时分多址协议的系统中，每个终端在每一个时帧中可以占有一个时隙，因此，第一通信终端在第一信道接收到第二通信终端的信号后，在预先划分好时隙的第一信道中选择某一时隙给第二通信终端，以使第二通信终端根据第一通信终端选择的时隙建立低时延通信，通信结束后所有通信终端掉电。
在本实施例中，第二通信终端在第一信道接收到第一通信终端发送的控制指令后，在控制指令中指明的第一信道时隙回馈消息至第一通信终端，从而进行低时延通信。
在本实施例中，在第一通信终端与第二通信终端在第一信道建立通信后，第一通信终端每次通信是发送相应指令，在指令中指明第n个通信终端（第二通信终端）在第n个时隙内发送信息，第n个通信终端（第二通信终端）在接收到第一通信终端发来的信息后在第n个通信时隙发送自己回馈信息。由于每一时隙长度不超过4.5毫秒，故n个时隙总通信时延不超过4.5n毫秒，n不大于8故总通信时延不超过50毫秒，为低时延通信体制，从而实现低时延通信。
在本实施例中，可选的，第一通信终端至多支持同时与5个通信终端进行高速率通信传输，但却允许超过50个其他通信终端在网。
在本实施例中，在第一信道时隙建立完毕后，由第一通信终端在第一信道广播第二控制指令，指明需要与之建立高速率通信的第三通信终端以及进行高速率通信的第二信道时隙，从而完成第二信道时隙的分配。当第三通信终端在第一信道接收到第一通信终端的第二控制指令后，在第二信道的相应时隙同第一通信终端建立高速率通信。例如，第一通信终端在第一信道中广播第二控制指令，指明第m个通信终端（第三通信终端）在第二信道的第m（m小于5）个时隙进行高速率通信，全网通信终端在第一信道监听到第一通信终端的指令后判定自己是否为第m个通信终端，若是，则在第二信道第m个时隙同第一通信终端建立通信；若不是，则保持监听。同时，第一通信终端在第m个时隙接收到第m个通信终端（第三通信终端）发来的信息后进行分析处理，在第一信道内广播是否继续同第m个通信终端（第三通信终端）进行通信，如果不再与第m个通信终端（第三通信终端）进行通信，则第m个通信终端（第三通信终端）在第二信道第m个时隙不再发送数据，退出第二信道。
在本实施例中，可选的，第三通信终端依照第一通信终端划分好的时隙在第二信道进行通信，第一信道最多允许不超过6个通信终端进行通信，通信终端根据自己的编号依次按照时分多址方式在自己的通信时隙进行通信，第一通信终端在接收到所有通信终端发来的信息后统一回复通信终端信息并广播新的控制指令，其他通信终端接收到第一通信终端发来的新的控制指令后，根据所述新的控制指令调整与所述第一通信终端进行通信的时隙保持通信，或结束通信。
在本实施例中，第二信道采用时分方式完成双向通信，传输基本时帧长度为90ms，每一时帧内包含6个时隙，每一时隙长度为15ms，留有2.5ms保护间隔，单路时隙通信速率可达1.2Mbps为高速通信。
由上面技术方案可知，本申请实施例一方面通过第二通信终端在第一信道向第一通信终端发送信号，第一通信终端根据信号，在第一信道广播第一控制指令，以使第二通信终端根据第一控制指令在第一信道相应时隙与第一通信终端进行低时延通信。另一方面通过第一通信终端在第一信道广播第二控制指令，以使第三通信终端根据第二控制指令在第二信道相应时隙与第一通信终端进行高速率通信。由此可见，本申请实施例在组网多终端通信时，基于频分划分出的两个信道和时分划分出的两个信道时隙，构建双层通信网络，实现在第一信道进行低时延通信，在第二信道进行高速率通信，从而在不浪费过多频带资源的前提下满足高速低时延的通信需求。
本实施例所述的基于时分多址的低时延双信道通信系统可以用于执行上述方法实施例，其原理和技术效果类似，此处不再赘述。
基于相同的发明构思，本发明又一实施例提供了一种电子设备，参见图6所述电子设备的结构示意图，具体包括如下内容：处理器601、存储器602、通信接口603和通信总线604；
其中，所述处理器601、存储器602、通信接口603通过所述通信总线604完成相互间的通信；所述通信接口603用于实现各设备之间的信息传输；
所述处理器601用于调用所述存储器602中的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述一种基于时分多址的低时延双信道通信方法的全部步骤，例如：第二通信终端在第一信道向第一通信终端发送信号；所述第一通信终端根据所述信号，在所述第一信道广播第一控制指令；所述第一控制指令用于指明所述第二通信终端在第一信道与所述第一通信终端进行低时延通信的时隙；所述第二通信终端在所述第一信道接收所述第一控制指令，并根据所述第一控制指令，在所述第一通信终端指明的时隙回馈消息；所述第一通信终端在所述第一信道广播第二控制指令；所述第二控制指令用于指明第三通信终端在所述第二信道与所述第一通信终端进行高速率通信的时隙；所述第三通信终端在所述第一信道接收所述第二控制指令，并根据所述第二控制指令，在所述第一通信终端指明的时隙回馈消息。
基于相同的发明构思，本发明又一实施例提供了一种非暂态计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述一种基于时分多址的低时延双信道通信方法的全部步骤，例如：第二通信终端在第一信道向第一通信终端发送信号；所述第一通信终端根据所述信号，在所述第一信道广播第一控制指令；所述第一控制指令用于指明所述第二通信终端在第一信道与所述第一通信终端进行低时延通信的时隙；所述第二通信终端在所述第一信道接收所述第一控制指令，并根据所述第一控制指令，在所述第一通信终端指明的时隙回馈消息；所述第一通信终端在所述第一信道广播第二控制指令；所述第二控制指令用于指明第三通信终端在所述第二信道与所述第一通信终端进行高速率通信的时隙；所述第三通信终端在所述第一信道接收所述第二控制指令，并根据所述第二控制指令，在所述第一通信终端指明的时隙回馈消息。
此外，上述的存储器中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本发明实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的基于时分多址的低时延双信道通信方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种基于时分多址的低时延双信道通信方法，其特征在于，包括：
第二通信终端在第一信道向第一通信终端发送信号；
所述第一通信终端根据所述信号，在所述第一信道广播第一控制指令；所述第一控制指令用于指明所述第二通信终端在第一信道与所述第一通信终端进行低时延通信的时隙；
所述第二通信终端在所述第一信道接收所述第一控制指令，并根据所述第一控制指令，在所述第一通信终端指明的时隙回馈消息；
所述第一通信终端在所述第一信道广播第二控制指令；所述第二控制指令用于指明第三通信终端在第二信道与所述第一通信终端进行高速率通信的时隙；
所述第三通信终端在所述第一信道接收所述第二控制指令，并根据所述第二控制指令，在所述第一通信终端指明的时隙回馈消息。
2.根据权利要求1所述的基于时分多址的低时延双信道通信方法，其特征在于，还包括：
当所述第二通信终端和所述第三通信终端为多个通信终端时，所述第一通信终端在所述第一信道和/或所述第二信道接收到所有通信终端回馈消息后，统一回复所有通信终端消息，并在所述第一信道广播新的控制指令；
所有通信终端在所述第一信道接收新的控制指令，并根据所述新的控制指令调整与所述第一通信终端进行通信的时隙保持通信，或结束通信。
3.根据权利要求1所述的基于时分多址的低时延双信道通信方法，其特征在于，在所述第二通信终端在第一信道向第一通信终端发送信号前，还包括：
所述第一通信终端在上电后向全网内所有的通信终端广播消息；
所述全网内所有的通信终端接收并反馈所述广播消息；
所述第一通信终端根据所述全网内所有的通信终端的反馈消息，确定全网当前的通信终端数量，并根据所述全网当前的通信终端数量以时分多址方式划分第一信道时隙和第二信道时隙。
4.根据权利要求1所述的基于时分多址的低时延双信道通信方法，其特征在于，所述第三通信终端在所述第一信道接收所述第二控制指令，并根据所述第二控制指令，在所述第一通信终端指明的时隙回馈消息，包括：
所述第三通信终端在所述第一信道接收所述第二控制指令，并根据所述第二控制指令，判断所述第二控制指令所指明的第二信道时隙是否为空余时隙；若为空余时隙，则所述第三通信终端在第一信道声明占用所述第二控制指令所指明的第二信道时隙，并在所述第一通信终端指明的第二信道时隙回馈消息；否则所述第三通信终端在第一信道反馈无空余时隙消息至所述第一通信终端，以使所述第一通信终端为所述第三通信终端重新分配第二信道时隙。
5.根据权利要求1所述的基于时分多址的低时延双信道通信方法，其特征在于，通过频分多址划分第一信道和第二信道。
6.一种基于时分多址的低时延双信道通信系统，其特征在于，包括：第一通信终端、第二通信终端和第三通信终端；
第二通信终端在第一信道向第一通信终端发送信号；
所述第一通信终端根据所述信号，在所述第一信道广播第一控制指令；所述第一控制指令用于指明所述第二通信终端在第一信道与所述第一通信终端进行低时延通信的时隙；
所述第二通信终端在所述第一信道接收所述第一控制指令，并根据所述第一控制指令，在所述第一通信终端指明的时隙回馈消息；
所述第一通信终端在所述第一信道广播第二控制指令；所述第二控制指令用于指明第三通信终端在第二信道与所述第一通信终端进行高速率通信的时隙；
所述第三通信终端在所述第一信道接收所述第二控制指令，并根据所述第二控制指令，在所述第一通信终端指明的时隙回馈消息。
7.根据权利要求6所述的基于时分多址的低时延双信道通信系统，其特征在于，在所述第二通信终端在第一信道向第一通信终端发送信号前，还包括：
所述第一通信终端在上电后向全网内所有的通信终端广播消息；
所述全网内所有的通信终端接收并反馈所述广播消息；
所述第一通信终端根据所述全网内所有的通信终端的反馈消息，确定全网当前的通信终端数量，并根据所述全网当前的通信终端数量以时分多址方式划分第一信道时隙和第二信道时隙。
8.根据权利要求6所述的基于时分多址的低时延双信道通信系统，其特征在于，所述第三通信终端在所述第一信道接收所述第二控制指令，并根据所述第二控制指令，在所述第一通信终端指明的时隙回馈消息，包括：
所述第三通信终端在所述第一信道接收所述第二控制指令，并根据所述第二控制指令，判断所述第二控制指令所指明的第二信道时隙是否为空余时隙；若为空余时隙，则所述第三通信终端在第一信道声明占用所述第二控制指令所指明的第二信道时隙，并在所述第一通信终端指明的第二信道时隙回馈消息；否则所述第三通信终端在第一信道反馈无空余时隙消息至所述第一通信终端，以使所述第一通信终端为所述第三通信终端重新分配第二信道时隙。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-5任一项所述基于时分多址的低时延双信道通信方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-5任一项所述基于时分多址的低时延双信道通信方法的步骤。
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