[发明专利]一种物联网系统中选择传输数据块大小的方法

说明书

本发明涉及一种物联网系统中选择传输数据块大小的方法，属于物联网通信系统领域。该方法包括：S1：获取开机初始SNR和传输块大小，生成SNR‑TbSize对应表；S2：提取来自发送端反馈的SNR值和接收端是否正确接收指示；S3：根据发送端反馈的SNR值，以及是否正确接收指示，统计接收端在该SNR值下传输对应传输块大小的成功率、生成实际的SNR、传输块以及成功率，动态生成SNR‑TbSize‑PSR对应表；S4：根据生成的SNR‑TbSize‑PSR对应表和接收端反馈的SNR，选择成功率最大的传输块进行传输。本发明能提高物联网系统中数据传输的成功率。

技术领域

本发明属于物联网通信系统领域，涉及到物联网中如何选择传输块大小，具体涉及一种能够提高传输性能的传输块大小选择方法。

背景技术

根据物联网系统对数据传输需求，以及采用突发数据传输特点，物联网系统仅仅支持几种固定大小的数据块传输，通常称为传输块。较大传输块用于传输大量的高层数据，较小传输块用于传输少量的高层数据。

在公网系统，例如3G/4G以及目前5G网络，由于定义了复杂公共信道，并且终端和网络之间要求保持严格同步，所以公网系统中，终端进行业务的时候首先需要进行随机接入过程。在该过程主要完成终端获得上行同步，同时首先进行小数据块传输，公网数据传输过程中存在完善的自动调制编码(简称：AMC)机制，终端根据接收到下行的业务数据，根据接收信号质量反馈网络可以支持的调制方法以及传输块大小，如图1所示为通用的自动调制编码解决方案。但该方案不适合物联网系统，很多物联网无线通信没有专用频段，基本只能采用公共频段，亦多种用途的物联网都共享使用这些频段，导致一个物联网不可能长时间独立占用频谱资源。其次，物联网只能采用载波监听多路访问技术(CSMA)竞争使用无线资源，没有完整的无线资源分配信令系统，不可能对每次物联网设备使用的无线资源进行精确定义，所以往往只能根据传输需求定义几种常用格式。最后，物联网系统中，由于采用CSMA方式进行传输，传输两个数据包之间的间隔是不确定，通常传输两个突发之间没有必然关系，一个突发结束和另外一个突出传输之间没有必然联系，发送一个突发即是一个完整的通信过程。如图2所示，从图2中看出，物联网系统中，节点设备发送一个突发的大小主要根据业务数据量确定，假设物联网系统中预定义传输块大小为16字节，72字节，136字节，264字节等。若终端发送70个字节，则选择传输大小为72字节进行发送，若发送75个字节则选择136字节长度传输块进行传输。这种选择传输块大小存在一个问题，就是在选择传输块的时候并不考虑传输环境的信道质量，也不考虑干扰情况，导致在无线质量较差环境中，传输块增大，增加了传输时间，突发受到干扰概率增加，造成突发传输成功率非常低。

针对上述存在的问题，常规的物联网无线通信系统采用如图3方式进行解决，这种方式的实现步骤如下：1)在系统仿真中，对SNR和传输块大小进行仿真，信道采用AWGN加噪方式，仿真出每个传输大小需要的最低SNR值，通常要求传输块的误块率低于10％。得出关于SNR和传输块的对应表格。然后选择一些典型场景对SNR和传输块表格进行调整，得到一张通用的SNR和传输块对应表，如图3中1步。2)发送端开始发送数据的时候，不确定接收端接收到信号的SNR值，所以首先选择比较小的数据块进行传输，提高传输成功率。在一些系统中也会根据业务数据量选择一个合适的传输大小，如图3中2步。3)发送端发送一块数据突发之后，接收到来自接收端的确认/非确认包，在该数据包括中包括了接收数据的SNR值，如图3中3步。4)发送端根据接收端接收到突发信号的SNR，选择发送下一块传输块大小，传输块的大小则根据SNR值和传输大小对应表来确定，如图3中4、5步。5)发送端根据接收端反馈的SNR值，依次选择下一块传输块的大小，在这个过程中SNR和传输块大小表格始终保持不变。

根据上面描述，基本满足目前需求，但是依然存在以下不足，这些地方将影响传输成功率。存在的问题具体如下：

第一：SNR和传输块对应表是一个固定表格，在使用中不会根据每个独立场景进行修正，是一个通用的表格，所以这个表格在某些场景中不是最佳的SNR和传输块对应关系，尤其对于复杂的物联网应用场景，需要增加灵活的现场调整。