[发明专利]一种数据交互方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术，尤其涉及一种数据交互方法及装置。

背景技术

在蜂窝移动通信网络中，进行数据传输时，需要利用频率资源，而由于频率资源比较匮乏并且无线传播环境较差，在多用户多业务之间进行合理的无线资源分配是系统需要重点解决的问题。目前系统中常用的资源方法有以下几种：

1)固定资源分配

固定资源分配的思想是为用户分配一定数量的无线资源供用户独占，直到其服务结束。这种方式在2G以及3G早期以专用信道为主的系统中比较常见，主要适用于电路域业务，对于分组域业务，由于分组的到达往往具有突发和不可预见性，在没有分组到达的时间段，固定的资源分配容易造成资源浪费。

2)动态调度

动态调度的基本思想是在每个调度时刻，根据各用户的业务量、优先级、信道条件等信息确定为哪些用户分配资源。这种策略在3G后期版本以及LTE等系统中比较常见，适用于突发类的分组业务。

动态调度的基本过程包括：

基站在物理下行控制信道(PDCCH)上发送资源调度信令；

UE检测控制信道，如果发现针对自己的资源调度信令，则按照资源调度信令中的信息进行数据传输。

图1和图2以LTE系统为例给出了上行动态调度和下行动态调度的过程：

如图1所示，在上行调度过程中，基站(eNB)首先通过PDCCH发送调度信令，调度信令中包括资源分配信息、传输块格式信息和相关的HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest，混合自动重传请求)信息等；然后终端(UE)根据解析的调度信令，生成相应的上行传输块，并通过上行共享信道(UL-SCH)发送到eNode B，eNB发送PDCCH和UE发送UL-SCH的定时关系满足物理层定义的调度时序。

如图2所示，在下行调度的过程中，eNB在同一个子帧发送PDCCH调度信令和相应的下行业务数据，UE通过解析PDCCH，获得资源分配信息、传输块格式信息和相关的HARQ信息等，在DL-SCH上接收并解析相应的传输块。

系统将为每个用户分配一个临时网络标识(RNTI)，用户根据PDCCH是否携带了其标识来判断是否被调度。无论上行还是下行动态调度，由于系统采用了HARQ机制，接收端在收到数据包之后都要将解码的结果通过反馈信道通知发送端，以便发送端能够及时对传错的数据包进行重传，降低数据传输时延。

3)半持续调度

半持续调度是在动态调度的基础上引入的，用于支持数据到达具有周期性且数据包大小较为恒定的业务，如VoIP(Voice over IP，IP话音)。VoIP业务包括激活态和静默态两种状态，其中激活态的话音分组周期性到达(该周期通常为20ms)，并且每一个语音分组仅有几十个字节，此时如果采用动态调度方式，调度每一个语音分组都需要单独发送PDCCH，将引入很大的控制开销，降低系统支持的用户数。

为了降低控制开销，考虑到话音分组的大小基本相同，LTE系统引入了半持续调度技术，其原理如图3所示，半持续调度的资源分配分为两个环节，首先由eNB发送RRC(Radio Resource Control，无线资源控制)信令，配置资源周期以及HARQ反馈使用的资源等，之后通过PDCCH指示半持续资源的生效时间以及频域资源位置。半持续资源一旦激活，将周期性有效(图3中，半持续资源周期为T)，直到被释放。采用这种策略后，除半持续资源激活之外，业务分组的初次传输不再需要PDCCH动态指示(如有重传，仍然需要指示)，从而大大降低了控制开销。

从以上分析可以看出，动态调度适合于突发性强，数据量大的分组业务，以降低控制信道的开销占比，提升传输效率，而半持续调度适用于数据到达有规律的业务，通过分配周期性地资源，使数据包的初次传输不需要控制信道指示，从而降低控制信道开销。

目前，物联网已经成为通信系统的下一个热门方向，将物联网与蜂窝移动通信网络进行有机的结合，借助蜂窝无线网络承载部分物联网业务是其中的一个重要技术分支。

以智能电网为例，其运行所需的大量业务，如电表抄表、电力负荷监控、电能量监控等都可以通过蜂窝无线网络进行承载，并由后台处理模块进行数据分析和控制。这类业务的主要特点为：数据量小；多终端并发；控制系统可以定期或者按需采集所需数据。