CN109861800A - 一种无线数据传输方法和*** - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种无线数据传输方法，包括：将待发送的业务数据进行复制处理，得到至少两份业务数据；将该至少两份业务数据分别通过M个传输信道发送出去；接收端在N个信道接收来所发送来的数据，恢复出原业务数据，N为大于2的整数。本发明还提供了相应的无线数据传输***。本发明解决了支持高可靠、低时延的***设计难点，通过灵活的***帧结构设计，灵活的帧配置，并通过多信道传输策略组合来提升业务的可靠性指标。

Description

一种无线数据传输方法和***

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，尤其涉及一种无线数据传输方法和***。

背景技术

近年来，人类社会对无线通信的需求正在迅猛增长，从提供人与人之间的互联，发展到了要提供万物互联，例如物联网、车联网、工业互联网等等。万物互联的一个重要前提就是无线通信***要同时做到高可靠和低时延，而现有的无线通信技术，包括基于802.11标准的无线局域网WiFi技术、基于802.15的蓝牙Bluetooth***以及由移动通信***LTE/LTE-A/3GPP 5G等等，并不能满足这样的需求。无线网络技术有。

基于IEEE 802.11的WiFi技术是当今使用最广的一种无线网络传输技术。主要应用于无线局域网环境，应用场景以室内居多，也可应用于室外环境。802.11***由最初的基于CDMA传输机制的802.11b演进为基于OFDM技术的802.11a和802.11g。对于传统的WLAN***，基于CSMA/CA(载波侦听/冲突避免)的单用户接入的MAC层设计一直是网络性能的瓶颈，后续演进版本802.11n/11ac只通过MIMO和MU-MIMO以及扩展带宽等方面进行大带宽的扩展，均未见彻底的底层可靠性性能改进。由于CSMA/CA机制的存在，WiFi技术很容易受到干扰，可靠性较差，而且传输时延也无法保证，很难再适应未来的飞速发展的高带宽、高可靠性***需求。

现有的3GPP的LTE/LTE-A、以及5G***主要设计目标是大容量、高吞吐率，，主要依赖HARQ机制来提高可靠性。在HARQ机制下，接收方通过合并多次重传的信息来提高可靠性，但是传输时延不可避免地会增加，而且保存多次重传的信息也会带来复杂度和成本的大幅增加。

因此现有的商用的无线通信***如LTE/LTE-A/3GPP 5G和WLAN都无法同时提供超高的可靠性和超低的时延特性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供无线数据传输的方法及***，解决***的高可靠、低时延问题而且能兼顾高吞吐的目标。

本发明提供的一种无线数据传输方法，包括：

将待发送的业务数据进行复制处理，得到M份业务数据，M为大于2的整数；

将所述M份业务数据分别通过M个传输信道发送出去；

接收端在N个信道接收来所发送来的数据，恢复出原业务数据，N为大于2的整数。

更适宜地，所述信道为按照预定规格将工作带宽划分的子信道。

更适宜地，所述信道位于同一物理帧中的不同子帧中。

更适宜地，所述子帧长度可设置为不同时长周期，根据业务特性将不同归属的业务分别配置到时长不同的子帧中。

优选地，所述帧长为2毫秒、1毫秒或0.5毫秒。

更适宜地，所述信道为通过M个不同天线构建的射频信道，所述M个天线协同发送所述M份相同的业务数据。

更适宜地，所述信道为通过M个不同节点构建的信道，所述M个节点协同发送所述M份相同的业务数据。

本发明还一种无线数据传输***，包括：

发送端装置，用于将待发送的业务数据进行复制处理，得到M份业务数据，M为大于2的整数；将所述M份业务数据分别通过M个传输信道发送出去；

接收端装置，用于在N个信道接收来所发送来的数据，恢复出原业务数据，N为大于2的整数。

所述信道为按照预定规格将工作带宽划分的子信道。

所述信道位于同一物理帧中的不同子帧中。

该无线数据传输***还包括帧长设置模块，位于发送端，用于设置子帧长度；

该帧长设置模块将所述子帧长度可设置为不同时长周期，根据业务特性将不同归属的业务分别配置到时长不同的子帧中。

更适宜地，在发送端设置有M个不同天线；

所述信道为通过所述M个不同天线构建的射频信道，用于协同发送所述M份相同的业务数据。

该无线数据传输***还包括M个节点设备；

所述信道为通过所述M个节点设备构建的信道，用于协同发送所述M份相同的业务数据。

综上所述，本发明解决了支持高可靠、低时延的***设计难点，通过灵活的***帧结构设计，灵活的帧配置，并通过多信道传输策略组合来提升业务的可靠性指标。

为了上述以及相关的目的，一个或多个实施例包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明某些示例性方面，并且其指示的仅仅是各个实施例的原则可以利用的各种方式中的一些方式。其它的益处和新颖性特征将随着下面的详细说明结合附图考虑而变得明显，所公开的实施例是要包括所有这些方面以及它们的等同。

附图说明

图1a、1b和1c是本发明的帧结构示意图；

图2为本发明提供的无线数据传输方法流程图；

图3为本发明提供的技术方案实现原理示意图；

图4为本发明的第一实施例中信道划分示意图；

图5为本发明的第三实施例的实现方案示意图；

图6为本发明的第四实施例的实现方案示意图。

具体实施方式

以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的组件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，本发明的这些实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的发明，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。

为使本发明的原理、特性和优点更清楚，下面对具体实现方案进行详细描述。

保留超高吞吐无线通信***的自包含协议设计方案。

采用自包帧的无线通信***中，***信令完全指示本帧内的物理资源分配情况，并可以实现当帧指示当帧进行反馈、以及数据帧确认，从而大大减少了***延迟。

保留超高吞吐无线通信***动态物理帧结构配置设定，可灵活进行帧长度配置，配置粒度达到符号级别，使得调度资源粒度和时延性能都能得到保障，如采用1ms甚至0.5ms的帧长，可以实现超低的***时延，实测端到端时延可低于1ms。

保留超高吞吐无线通信***对子信道的支持，可根据场景进行5/10/20MHz作为子信道来进行配置，对应***子载波间隔19.53125KHz/39.0625KHz/78.125KHz。对于***关键的广播等控制信息，可以采用子信道复制方式来提高整体***的控制信令可靠性需求。

可利用多个维度来进行多通道传输，并结合自包含帧的***设计思路，如采用不同时隙(时间维度)，不同子信道(频率维度)，多天线(空间域维度)以及多个节点(***维度，如***多终端接收等)来进行多通道传输。通过同时支持上述多种维度的传输，达到了高可靠性的要求，同时兼顾了低时延的需求。

可以灵活的实现时间、子信道以及多天线域的调度，从而从多种角度来提升了信道传输可靠性。另外，从***设计角度，还可以通过多终端同时联合进行***接收来提供***级的可靠性。

针对高可靠、低时延性的目标设计了优化的信道编码策略(LDPC编码)，可进一步提升***可靠性。

在此对自包含帧的结构进行描述，如图1a所示。

在所述帧结构中配置控制信道，用于承载所述上行传输信道、下行传输信道、上行探测信道、下行探测信道、CQI反馈信道、CSI反馈信道、上行调度请求信道、随机接入信道中一个或者多个信道的描述信息。从而告知与CAP关联的STA所述帧结构中各信道的具体传输资源分配情况。

其中，所述控制信道由调度信令组成，所述描述信息承载于所述调度信令中。所述调度信令用于指示资源调度的对象，以及为所述对象调度的传输资源；所述对象为一个或者一组站点STA。

所调度的资源类型可以是时分、频分、码分以及空分中的一种或者多种组合。因此，配置的帧结构中的各信道可以采用时分、频分、码分以及空分中的一种或者多种组合的方式复用资源。

为了更形象地说明本发明帧结构配置方法，参见图1a，该图示出了一种帧结构，包括下行子帧和上行子帧，所述下行子帧包括前导序列、***信息信道、控制信道、下行传输信道和下行探测信道，所述上行子帧包括上行探测信道、上行调度请求信道、上行传输信道、上行随机接入信道，所述上行子帧和下行子帧之间配置有保护间隔GI。各信道之间采用时分复用方式共享传输资源。

图1a示出的仅仅是一种帧结构的示例，在实际情况中会根据***应用场景或方案的不同，动态地在帧结构中配置相应的信道。另外，各信道之间的资源复用方式由调度的资源类型决定，例如，也可如图1b所示，上行传输信道(可包括上行业务传输信道、上行信令信道、下行业务反馈信道等)、上行调度请求信道和上行随机接入信道采用频分和时分混合复用。再例如，也可以如图1c所示，在图1b基础上，***信息信道和控制信道采用频分和时分混合复用。另外，同一信道中为各STA分配的资源之间也可以采用时分、频分、码分以及空分中的一种或者多种组合的复用方式共享传输资源。其中，图1b及1c中示出的下行探测信道位于下行传输信道的中部，将下行传输信道分为下行传输信道1和下行传输信道2。

由上可知，自包帧中，控制信令指示资源分配当帧生效：

DL-CCH指示当帧下行资源分配，当帧生效；UL-CCH指示当帧上行资源分配，当帧生效；

在某种情形，还可直接指示反馈，确认的资源，当帧生效。

采用自包帧的超高吞吐无线通信***中，***信令完全指示本帧内的物理资源分配情况，并可以实现当帧指示当帧进行反馈、以及数据帧确认，从而大大减少了***响应时间，达到了低时延的目的。

如图2所示，本发明提供的一种无线数据传输方法，包括如下步骤：

S21，将待发送的业务数据进行复制处理，得到M份业务数据，M为大于2的整数；

S22，将所述M份业务数据分别通过M个传输信道发送出去；

S23，接收端在N个信道接收来所发送来的数据，恢复出原业务数据，N为大于2的整数。

参照图3，中心接入点CAP通过多个信道向站点STA发送相同的数据。

实施例一

在宽带移动通信***中可利用频率域维度—多个子信道来进行多通道传输，多个子信道复制发送相同的数据，提高***的可靠性。

根据EUHT***对子信道的支持，可根据场景进行5/10/20MHz作为子信道来进行配置。可以采用子信道复制方式来提高整体***的控制信令可靠性需求。

CAP占用M个基本子信道，将数据调制编码并复制到M个基本子信道上进行发送，SAT在N个基本子信道范围内合并接收来自CAP发送来的数据。

具体地，所述信道为按照预定规格将工作带宽划分的子信道。

将80MHz可用带宽划分为4个20MHz子信道，如图4所示。

将***信息、控制信令,在4个子信道复制发送，提高可靠性。其他任何需要提高可靠性的业务，可以采用短信令子信道复制方式，在至少两个子信道进行发送。

子信道可灵活配置，比如，将20MHz子信道再细化为10MHz或5MHz的子信道。

假如，可用带宽100MHz带宽，可以划分为1个80MHz(含4个20MHz子信道)，1个20MHz(含4个5MHz子信道)，组成联合***进行传输，适用于不同场景。传输的业务数据可以在多个子信道并发。

实施例二

具体地，多个信道位于同一物理帧中的不同子帧中。

所述子帧长度可设置为不同时长周期，根据业务特性将不同归属的业务分别配置到时长不同的子帧中。

可灵活配置不同长度的子帧，例如，子帧长为2毫秒、1毫秒或0.5毫秒等，将这些不同长度的子帧进行混搭组合，不同归属的业务进入不同的子帧长配置周期，兼顾实时性和吞吐率。

可支持固定长度2ms，1ms，0.5ms的帧；

例如，或者将10ms按照2ms和2个1ms间隔进行分布；

或者，10ms按照2ms，1个1ms，2个0.5ms间隔进行分布。

实施例三

所述信道为通过N个不同天线构建的射频信道，所述N个天线协同发送所述M份相同的业务数据。

参照图5，CAP的数据流通过编码调制之后，复制获得数据流的多个副本，在不同的天线发送出去，STA端经过空间均衡器分离接收信号，然后解调解码，将数据流的不同接收信号合并，恢复出原数据流，进而提高传输数据的可靠性。

在新一代5G通信***中，传输点(Transmit Receiving Point，简称：TRP)将配置多大规模天线阵列结构，导致不同的天线所形成的波束的特性不同。因此，天线之间需要有更加灵活和高效的协作，以满足5G新空口(NewRadio，简称：NR)的需求。

实施例四

在宽带移动通信***中，可利用节点域维度——多个节点来进行多通道传输，多个节点协同发送相同的数据，提高***的可靠性。

如图6所示，采用多CAP协同传输方式，多个信道为通过N个不同节点构建的信道，该N个节点协同发送相同的业务数据。

可以利用多个CAP协同传输，提高***数据的可靠性。多个CAP复制相同的数据进行发送，STA端合并接收多个CAP发送的数据，恢复出原数据流。

另外，本发明实施例还提供一种无线数据传输***，包括：

发送端装置，用于将待发送的业务数据进行复制处理，得到M份业务数据，M为大于2的整数；将所述M份业务数据分别通过M个传输信道发送出去；

接收端装置，用于在N个信道接收来所发送来的数据，恢复出原业务数据，N为大于2的整数。

所述信道为按照预定规格将工作带宽划分的子信道。

所述信道位于同一物理帧中的不同子帧中。

该无线数据传输***，还包括：

帧长设置模块，位于发送端，用于设置子帧长度；

该帧长设置模块将所述子帧长度可设置为不同时长周期，根据业务特性将不同归属的业务分别配置到时长不同的子帧中。

在发送端设置有M个不同天线；

所述信道为通过所述M个不同天线构建的射频信道，用于协同发送所述M份相同的业务数据。

该无线数据传输***，还包括M个节点设备；

所述信道为通过所述M个节点设备构建的信道，用于协同发送所述M份相同的业务数据。

***还可采用LDPC编码进一步提高可靠性。

采用***级备份冗余方案提供可靠性。

利用业务的广播属性，终端收到之后可以互相进行校正提高可靠性。

与现有技术中的方案相比，本发明具有以下的优点：

在超高吞吐无线通信***中，利用多个维度来进行多通道传输，并结合自包含帧的***设计思路，如采用不同时隙(时间维度)，不同子信道(频率维度)，多天线(空间域维度)以及多个节点(***维度，如***多终端接收等)来进行多通道传输。通过同时支持上述多种维度的传输，达到了高可靠性的要求，同时兼顾了低时延的需求。

本领域技术人员可以明白，这里结合所公开的实施例描述的各种示例性的方法步骤和装置单元均可以电子硬件、软件或二者的结合来实现。为了清楚地示出硬件和软件之间的可交换性，以上对各种示例性的步骤和单元均以其功能性的形式进行总体上的描述。这种功能性是以硬件实现还是以软件实现依赖于特定的应用和整个***所实现的设计约束。本领域技术人员能够针对每个特定的应用，以多种方式来实现所描述的功能性，但是这种实现的结果不应解释为背离本发明的范围。

结合上述公开的实施例所描述的方法的步骤可直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块或者这二者的组合。软件模块可能存在于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动磁盘、CD-ROM或者本领域熟知的任何其他形式的存储媒质中。一种典型存储媒质与处理器耦合，从而使得处理器能够从该存储媒质中读信息，且可向该存储媒质写信息。在替换实例中，存储媒质是处理器的组成部分。处理器和存储媒质可能存在于一个ASIC中。该ASIC可能存在于一个用户站中。在一个替换实例中，处理器和存储媒质可以作为用户站中的分立组件存在。

根据所述公开的实施例，可以使得本领域技术人员能够实现或者使用本发明。对于本领域技术人员来说，这些实施例的各种修改是显而易见的，并且这里定义的总体原理也可以在不脱离本发明的范围和主旨的基础上应用于其他实施例。以上所述的实施例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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种无线数据传输方法，其特征在于，包括：

将待发送的业务数据进行复制处理，得到M份业务数据，M为大于2的整数；

将所述M份业务数据分别通过M个传输信道发送出去；

接收端在N个信道接收来所发送来的数据，恢复出原业务数据，N为大于2的整数。

2.如权利要求1所述的无线数据传输方法，其特征在于，

所述信道为按照预定规格将工作带宽划分的子信道。

3.如权利要求1所述的无线数据传输方法，其特征在于，

所述信道位于同一物理帧中的不同子帧中。

4.如权利要求3所述的无线数据传输方法，其特征在于，所述子帧长度可设置为不同时长周期，根据业务特性将不同归属的业务分别配置到时长不同的子帧中。

5.如权利要求4所述的无线数据传输方法，其特征在于，所述帧长为2毫秒、1毫秒或0.5毫秒。

6.如权利要求1所述的无线数据传输方法，其特征在于，

所述信道为通过M个不同天线构建的射频信道，所述M个天线协同发送所述M份相同的业务数据。

7.如权利要求1所述的无线数据传输方法，其特征在于，

所述信道为通过M个不同节点构建的信道，所述M个节点协同发送所述M份相同的业务数据。

8.一种无线数据传输***，其特征在于，包括：

发送端装置，用于将待发送的业务数据进行复制处理，得到M份业务数据，M为大于2的整数；将所述M份业务数据分别通过M个传输信道发送出去；

接收端装置，用于在N个信道接收来所发送来的数据，恢复出原业务数据，N为大于2的整数。

9.如权利要求8所述的无线数据传输***，其特征在于，

所述信道为按照预定规格将工作带宽划分的子信道。

10.如权利要求8所述的无线数据传输***，其特征在于，

所述信道位于同一物理帧中的不同子帧中。

11.如权利要求10所述的无线数据传输***，其特征在于，还包括：

帧长设置模块，位于发送端，用于设置子帧长度；

该帧长设置模块将所述子帧长度可设置为不同时长周期，根据业务特性将不同归属的业务分别配置到时长不同的子帧中。

12.如权利要求8所述的无线数据传输***，其特征在于，在发送端设置有M个不同天线；

所述信道为通过所述M个不同天线构建的射频信道，用于协同发送所述M份相同的业务数据。

13.如权利要求8所述的无线数据传输***，其特征在于，还包括M个节点设备；

所述信道为通过所述M个节点设备构建的信道，用于协同发送所述M份相同的业务数据。