数据发送方法及装置与流程

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种数据发送方法及装置。

背景技术：

点对点对等传输的传输方式可以适用于多种通信系统，并且应用于不同的通信系统可以带来不同的优势：例如，微波通信与光纤通信、卫星通信一起被称为现代通信传输的三大主要手段。采用点对点对等传输方式的微波通信，目前主要应用于2G/3G移动的承载网络，为移动运营商提供语音和数据业务的传输，具有传输容量大，长途传输质量稳定，投资少，建设周期短，维护方便等特点。图1是相关技术中采用点对点对等传输的微波通信的网络拓扑结构图，如图1所示，点对点的场景即可用于基站之间也可用于基站与基站控制站或接入网关之间的骨干传输。图2是相关技术中微波通信网络中通信节点的结构示意图，如图2所示，微波通信节点由调制解调单元和射频收发单元两部分组成。其中，调制解调单元与基带接口相连，一般放置在室内，所以又称为IDU(In-Door Unit)。射频收发单元主要实现射频收发功能，一般和天线一起放置在铁塔上，所以又称为ODU(Out-Door Unit)。

随着移动无线网络和以太网技术的发展，微波传输由传统的时分复用(Time Division Multiplexing，简称为TDM)业务传输逐步发展为现今的混合业务传输(即TDM，E1)，以太网等各种类型数据混合的模式，并且传输容量在逐步增大。来自不同接口的数据被统一调度封装成数据帧，然后通过调制解调单元进行调制，并通过射频单元发送出去。

图3是相关技术中调制解调单元发射端的处理框图，如图3所示，该处理包括：MAC层数据-信道编码-成帧-数字中频。图4是相关技术中调制解调单元接收端的处理框图，如图4所示，该处理包括：数字中频-同步-均衡-解帧-信道译码-MAC层数据。基于上述微波基带调制解调单元的处理原则，在微波系统上电后直接发送数据帧，接收端的同步、均衡靠用户数据逐渐收敛，当然数据中会等间隔的插入导频来加快同步和均衡的速度，但是这样处理存在以下缺点：一、刚开始发送的用户数据由于同步均衡没有收敛，被浪费掉；二、虽然数据帧内有导频，但是通常为了最大化用户的吞吐量，一般导频密度比较小，这样同步和均衡的收敛速度比较慢，因此导致刚开始数据的浪费。

因此，相关技术中的对等通信方式(例如，微波通信)中的数据传输方法，会造成接收端无法正确接收数据帧，从而导致微波通信可靠性比较差的问题。

技术实现要素：

本发明提供了一种数据发送方法及装置，以至少解决通过现有技术对等通信方式中的数据传输方法，会造成接收端无法正确接收数据帧，从而导致微波通信可靠性比较差的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种数据发送方法，包括：在发送封装数据的数据帧之前，发送训练帧，其中，所述训练帧用于训练发送端向接收端发送数据收敛；在确定所述发送端向接收端发送数据收敛时，发送所述数据帧。

优选地，确定所述发送端向所述接收端发送数据收敛包括：接收来自接收端的回复训练帧，其中，所述回复训练帧用于指示所述接收端接收到所述训练帧；根据所述训练帧，以及所述回复训练帧，确定所述发送端向所述接收端发送数据收敛。

优选地，确定所述发送端向接收端发送数据收敛包括：初始状态为发送训练帧请求状态，所述回复训练帧为响应帧和确认帧；在发送训练帧请求状态下，如果接收到响应帧，则跳入发送训练帧确认状态，如果接收到请求帧，则跳入发送训练帧响应状态；在发送训练帧响应状态下，如果接收到响应帧或者接收到确认帧，则跳入到发送训练帧确认状态；在发送训练帧确认状态下，如果接收到请求帧，则跳入到发送训练帧响应状态，如果发送训练帧确认达到预定数目后，则确定所述发送端向所述接收端发送数据收敛。

优选地，确定所述发送端向接收端发送数据收敛包括：初始状态为发送训练帧请求状态，所述回复训练帧为响应帧；在发送训练帧请求状态下，如果接收到响应帧，则跳入发送训练帧响应状态；在发送训练帧响应状态下，如果接收到请求帧，则跳入到发送训练帧请求状态；在发送训练帧响应状态下，如果接收到请求帧达到预定数目，则确定所述发送端向所述接收端发送数据收敛。

优选地，所述训练帧或所述回复训练帧与所述数据帧的调制方式相同，或者所述数据帧的调制方式高于所述训练帧或所述回复训练帧的调制方式。

优选地，所述训练帧和所述回复训练帧用于指示训练帧类型的信息域。

根据本发明的另一方面，提供了一种数据发送装置，包括：第一发送模块，用于在发送封装数据的数据帧之前，发送训练帧，其中，所述训练帧用于训练发送端向接收端发送数据收敛；第二发送模块，用于在确定所述发送端向接收端发送数据收敛时，发送所述数据帧。

优选地，还包括确定模块，用于确定所述发送端向所述接收端发送数据收敛，所述确定模块包括接收模块和第一确定模块：所述接收模块，用于接收来自接收端的回复训练帧，其中，所述回复训练帧用于指示所述接收端接收到所述训练帧；所述第一确定模块，用于根据所述训练帧，以及所述回复训练帧，确定所述发送端向所述接收端发送数据收敛。

优选地，所述确定模块，还用于确定所述发送端向接收端发送数据收敛包括：初始状态为发送训练帧请求状态，所述回复训练帧为响应帧和确认帧；在发送训练帧请求状态下，如果接收到响应帧，则跳入发送训练帧确认状态，如果接收到请求帧，则跳入发送训练帧响应状态；在发送训练帧响应状态下，如果接收到响应帧或者接收到确认帧，则跳入到发送训练帧确认状态；在发送训练帧确认状态下，如果接收到请求帧，则跳入到发送训练帧响应状态，如果发送训练帧确认达到预定数目后，则确定所述发送端向所述接收端发送数据收敛。

优选地，所述确定模块，还用于确定所述发送端向接收端发送数据收敛包括：初始状态为发送训练帧请求状态，所述回复训练帧为响应帧；在发送训练帧请求状态下，如果接收到响应帧，则跳入发送训练帧响应状态；在发送训练帧响应状态下，如果接收到请求帧，则跳入到发送训练帧请求状态；在发送训练帧响应状态下，如果接收到请求帧达到预定数目，则确定所述发送端向所述接收端发送数据收敛。

通过本发明，采用在发送封装数据的数据帧之前，发送训练帧，其中，所述训练帧用于训练发送端向接收端发送数据收敛；在确定所述发送端向接收端发送数据收敛时，发送所述数据帧，解决了现有技术对等通信方式中的数据传输方法，会造成接收端无法正确接收数据帧，从而导致微波通信可靠性比较差的问题，进而达到了对等数据传输的稳定性与可靠性的效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是相关技术中采用点对点对等传输的微波通信的网络拓扑结构图；

图2是相关技术中微波通信网络中通信节点的结构示意图；

图3是相关技术中调制解调单元发射端的处理框图；

图4是相关技术中调制解调单元接收端的处理框图；

图5是根据本发明实施例的数据发送方法的流程图；

图6是根据本发明实施例的数据发送装置的结构框图；

图7是根据本发明优选实施例的数据发送装置的结构框图；

图8是根据本发明实施例的调制解调单元的收发端的处理框图；

图9是根据本发明实施例的四次握手机制的状态机的结构示意图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实施例中提供了一种数据发送方法，图5是根据本发明实施例的数据发送方法的流程图，如图5所示，该流程包括如下步骤：

步骤S502，在发送封装数据的数据帧之前，发送训练帧，其中，该训练帧用于训练发送端向接收端发送数据收敛；

步骤S504，在确定发送端向接收端发送数据收敛时，发送数据帧。

通过上述步骤，在发送数据帧之前发送训练帧，有效避免了现有技术中直接发送数据帧所带来的开始发送数据的浪费，通过训练帧的训练使得接收端能够更准确地获知数据帧的到来，较大的提高了点对点对等数据传输的稳定性与准确性。

优选地，确定所述发送端向所述接收端发送数据收敛的方式可以多种，较优地，可以通过接收来自接收端的回复训练帧，其中，该回复训练帧用于指示接收端接收到训练帧；根据训练帧，以及回复训练帧，确定发送端向接收端发送数据收敛。当然，根据回复训练帧选择的类型的不同，确定发送端向接收端发送数据收敛的方式也可以多种，例如，当回复训练帧选择响应帧和确认帧时，确定发送端向接收端发送数据收敛包括：初始状态为发送训练帧请求状态，回复训练帧为响应帧和确认帧；在发送训练帧请求状态下，如果接收到响应帧，则跳入发送训练帧确认状态，如果接收到请求帧，则跳入发送训练帧响应状态；在发送训练帧响应状态下，如果接收到响应帧或者接收到确认帧，则跳入到发送训练帧确认状态；在发送训练帧确认状态下，如果接收到请求帧，则跳入到发送训练帧响应状态，如果发送训练帧确认达到预定数目后，则确定所述发送端向所述接收端发送数据收敛。

而当回复训练帧仅为响应帧时，确定发送端向接收端发送数据收敛包括：初始状态为发送训练帧请求状态，回复训练帧为响应帧；在发送训练帧请求状态下，如果接收到响应帧，则跳入发送训练帧响应状态；在发送训练帧响应状态下，如果接收到请求帧，则跳入到发送训练帧请求状态；在发送训练帧响应状态下，如果接收到请求帧达到预定数目，则确定所述发送端向所述接收端发送数据收敛。

需要说明的是，为了快速地确认训练帧的类型可以在训练帧和回复训练帧中设置包含用于指示训练帧类型的信息域。当然为了使传输更为可靠，可以对训练帧和回复训练帧进行信道编码。另外，训练帧或回复训练帧与数据帧的调制方式可以相同，这样才能保证训练帧的训练结果有效，当然如果误差矢量测量EVM非常好时也可以使数据帧的调制方式高于训练帧或回复训练帧的调制方式。

在本实施例中还提供了一种数据发送装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图6是根据本发明实施例的数据发送装置的结构框图，如图6所示，该装置包括第一发送模块62和第二发送模块64。下面对该装置进行说明。

第一发送模块62，用于在发送封装数据的数据帧之前，发送训练帧，其中，该训练帧用于训练发送端向接收端发送数据收敛；第二发送模块64，连接至上述第一发送模块62，用于在确定发送端向接收端发送数据收敛时，发送数据帧。

图7是根据本发明优选实施例的数据发送装置的结构框图，如图7所示，该装置除包括图2所示的所有模块外，还包括确定模块72，该确定模块72包括接收模块722和第一确定模块724，确定模块72，用于确定发送端向接收端发送数据收敛。该接收模块722，用于接收来自接收端的回复训练帧，其中，该回复训练帧用于指示接收端接收到训练帧；第一确定模块724，连接至上述接收模块722，用于根据训练帧，以及回复训练帧，确定发送端向接收端发送数据收敛。

优选地，该确定模块72，还用于确定发送端向接收端发送数据收敛包括：初始状态为发送训练帧请求状态，回复训练帧为响应帧和确认帧；在发送训练帧请求状态下，如果接收到响应帧，则跳入发送训练帧确认状态，如果接收到请求帧，则跳入发送训练帧响应状态；在发送训练帧响应状态下，如果接收到响应帧或者接收到确认帧，则跳入到发送训练帧确认状态；在发送训练帧确认状态下，如果接收到请求帧，则跳入到发送训练帧响应状态，如果发送训练帧确认达到预定数目后，则确定所述发送端向所述接收端发送数据收敛。

优选地，该确定模块72，还用于确定发送端向接收端发送数据收敛包括：初始状态为发送训练帧请求状态，所述回复训练帧为响应帧；在发送训练帧请求状态下，如果接收到响应帧，则跳入发送训练帧响应状态；在发送训练帧响应状态下，如果接收到请求帧，则跳入到发送训练帧请求状态；在发送训练帧响应状态下，如果接收到请求帧达到预定数目，则确定所述发送端向所述接收端发送数据收敛。

需要指出的是，上述实施例及优选实施方式所提出的点对点对等无线通信系统中的可靠传输方法与装置，主要是微波通信，但不局限于微波通信，可以扩展到整个无线传输领域。

针对相关技术中的微波通信中的数据传输方法，会造成接收端无法正确接收数据帧，从而导致微波通信可靠性比较差的问题。在本实施例中提出了一种点对点对等无线通信系统中的可靠传输方法与装置，在该方法中采用一种带有训练帧的四次握手处理机制，既保证了微波通信的可靠性，又使发送的用户数据的吞吐量增大。

本实施例中的点对点对等无线通信系统中的可靠传输方法与装置，本发明的实施例并没有对相关技术中的微波调制解调基带处理芯片的基本硬件进行改变，而只是在现有的架构之上增加了一些模块的交互，即，微波调制解调基带处理芯片的收发端还是做在一颗芯片上，而在原有芯片架构上增加了一些模块之间的交互，训练帧的训练通过模块间的交互来完成，使其可以发送训练帧达到快速收敛、可以采用灵活的完成四次握手来使得收端知道何时来数据帧，从而保证第一个数据帧的正确传输。

图8是根据本发明实施例的调制解调单元的收发端的处理框图，如图8所示，调制解调单元的收发端除了包括相关技术中发送端以及接收端的处理结构外，还增加了一些收发端间的交互，例如，在接收端中解帧模块进行解帧的处理时，确认发送端发送的训练帧的类型，并将该训练帧的类型发送给发送端中用于封装帧的成帧模块，另外，根据成帧模块接收的训练帧的类型来判断告知发送端的MAC层数据模块此时是否允许发送数据帧。基于上述增加了交互的处理结构，在发送数据帧之前，发送收发端预先设置好的训练帧，通过上述模块间的简单交互可以使接收端准确地获知数据帧的到来时间，从而有效地保证了数据帧的正确传输。

较优地，对于训练帧的设置可以采用以下方法，训练帧的主体由收发端都已知的符号组成，例如，可以由伪随机序列产生，采用QPSK调制方式；另外，为了支持收发端的四次握手，每个训练帧除了用于帧同步的前导之外还需要添加一个握手信息域，这个信息域用于指示收到了什么样的训练帧，以便发送端决定发何种类型的训练帧，当然为了能够更加准确的知道接收到的是何种训练帧，可以将这些指示信息做信道编码，例如，采用RM编码，编码后再做多次重复，以保证信息的可靠传输。

为了进一步地保证通信的可靠进行，接收端只有连续收到多个相同类型(支持软件可配置)的训练帧才认为是收到该类型的训练帧了；具体接收到训练帧的数目可以依据系统要求(例如，精度要求和速度要求)对应设置，在设置的具体数目之后收发端就知道此时传输的是数据帧了，因此，在一定程度上确保了接收端正确接收数据。进行训练的训练帧的类型也可以是多种，例如，可以是以下三种训练帧：Request训练帧、Response训练帧和ACK训练帧。

当然，对于训练帧类型的确定过程中也可以采用多种方式，例如，可以通过由接收端直接发送信息的方式来告诉发送端训练帧的类型，从而让接收端准确地知道数据帧的发送时间。本发明提供了一种优选的实施方式，采用四次握手机制来实现接收端对数据帧的确认。首先将调制解调单元中的收发端的状态与状态机中的状态对应起来，而后设置预定的结束条件所对应的结果。图9是根据本发明实施例的四次握手机制的状态机的结构示意图，如图9所示，该状态机包括四个状态：发送请求(send request)状态、发送响应(send response)状态、发送确认(send ACK)状态、发送数据帧(send data frame)状态，四个状态的跳转是：初始为send request状态；在send request状态下，如果收到response frame，跳入sendACK状态，如果收到request frame，跳入send response状态；在send response状态下，如果收到response frame或者ACK frame，跳转到send ACK状态；在send ACK状态下，如果收到request frame，跳转到send response状态，如果发送ACK frame数目达到约定数目后，跳转到send data frame状态；在send data frame状态下一直发送用户数据。

在接收数据帧之前，收发端预先配置好接收完第几个ACK下一个是数据帧，以确保数据帧的第一帧能够正确译码；需要指出的是，数据帧第一帧采用的调制方式与训练帧相同，这样才能保证训练帧的训练结果有效，当然如果发现EVM非常好也可以采用比较高的调制编码方式。

通过上述实施例及优选实施方式，通过在现有调制解调单元的处理模块上增加之间的交互，即在增加少量开销的情况下，达到了以下效果：(1)同步建链过程发送已知符号，有助于对等的两个节点快速建链；(2)节省的建链时间，可以用来发送数据，增大了用户数据的吞吐量；(3)根据建链的情况，如果信道条件好，可以直接采用信道利用率高的调制编码组合，进一步增大用户数据的吞吐量；(4)巧妙的四次握手机制，方便接收端的同步知道何时来数据帧，这样提高了整个系统的稳定性；(5)由于训练帧的训练使得整个接收机处于的状态比较良好，可以保证第一个数据帧可以解码成功，简化了收端关于接受到的数据是否为数据帧的一些流程，简化了整个接收机的调度。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。