本發(fā)明涉及移動通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種數(shù)據(jù)序列處理方法及相關(guān)設(shè)備。

背景技術(shù)：

數(shù)據(jù)在通信網(wǎng)絡(luò)上是以數(shù)據(jù)包為單位傳輸。當(dāng)數(shù)據(jù)包在通信網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中可能會因物理線路故障、設(shè)備故障、路由信息或接收端時延容限較小等原因造成數(shù)據(jù)包的丟失，通常人們會用丟包率即在通信網(wǎng)中所丟失數(shù)據(jù)包與所發(fā)送數(shù)據(jù)包的比率表示數(shù)據(jù)包在通信網(wǎng)中丟失情況。

在移動通信環(huán)境中，數(shù)據(jù)包傳輸時會因多徑或多普勒效應(yīng)等因素而出現(xiàn)時延問題，當(dāng)數(shù)據(jù)包的傳輸時延大于接收端對時延可以容許的范圍即時延容限時，則該數(shù)據(jù)包的丟包率較大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例公開了一種數(shù)據(jù)序列處理方法及相關(guān)設(shè)備，能夠降低該數(shù)據(jù)包在移動通信傳輸過程中的丟包率。

本發(fā)明實施例第一方面公開了一種數(shù)據(jù)序列處理方法，包括：

接收輸入的二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列；

采用參數(shù)集合對所述二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列進(jìn)行處理生成基帶信號，并設(shè)置所述基帶信號的工作頻段2.4GHz ISM頻段和工作帶寬10MHz，其中所述參數(shù)集合包括子載波數(shù)目52，所述子載波數(shù)目52包括48個數(shù)據(jù)子載波和4個導(dǎo)頻子載波，符號時間為8us，保護(hù)間隔為1.6us。

本發(fā)明實施例第二方面公開了一種移動終端，包括：

數(shù)據(jù)序列接收單元，用于接收輸入的二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列；

數(shù)據(jù)序列處理單元，用于采用參數(shù)集合對所述數(shù)據(jù)序列接收單元接收到的所述二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列進(jìn)行處理生成基帶信號，并設(shè)置所述基帶信號的工作頻段2.4GHz ISM頻段和工作帶寬10MHz，其中所述參數(shù)集合包括子載波數(shù)目52，所述子載波數(shù)目52包括48個數(shù)據(jù)子載波和4個導(dǎo)頻子載波，符號時間為8us，保護(hù)間隔為1.6us。

本發(fā)明實施例中，該移動終端采用參數(shù)集合對接收到的該二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列進(jìn)行處理從而生成基帶信號。實施本發(fā)明實施例，采用該參數(shù)集合對該二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列進(jìn)行處理可以增大通信系統(tǒng)允許的最大時延容限，從而降低二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列在通信系統(tǒng)傳輸過程中的丟包率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實施例公開的一種數(shù)據(jù)序列處理方法的流程示意圖；

圖1(a)是本發(fā)明實施例公開的一種OFDM調(diào)制原理的示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例公開的一種移動終端的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實施例公開的一種運行上述應(yīng)用界面切換方法的基于馮諾依曼體系的計算機(jī)系統(tǒng)。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

需要說明的是，在本發(fā)明實施例中使用的術(shù)語是僅僅出于描述特定實施例的目的，而非旨在限制本發(fā)明。在本發(fā)明實施例和所附權(quán)利要求書中所使用的單數(shù)形式的“一種”、“所述”和“該”也旨在包括多數(shù)形式，除非上下文清楚地表示其他含義。還應(yīng)當(dāng)理解，本文中使用的術(shù)語“和/或”是指并包含一個或多個相關(guān)聯(lián)的列出項目的任何或所有可能組合。

本發(fā)明實施例公開了一種數(shù)據(jù)序列處理方法及相關(guān)設(shè)備，能夠降低該數(shù)據(jù)包在移動通信傳輸過程中的丟包率。以下分別進(jìn)行詳細(xì)說明。

請參見圖1，圖1為本發(fā)明實施例公開的一種數(shù)據(jù)序列處理方法的流程示意圖。如圖1所示，該數(shù)據(jù)序列處理方法可以包括以下步驟。

S101、移動終端接收輸入的二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列。

S102、該移動終端采用參數(shù)集合對所述二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列進(jìn)行處理生成基帶信號，并設(shè)置所述基帶信號的工作頻段2.4GHz ISM頻段和工作帶寬10MHz，其中所述參數(shù)集合包括子載波數(shù)目52，所述子載波數(shù)目52包括48個數(shù)據(jù)子載波和4個導(dǎo)頻子載波，符號時間為8us，保護(hù)間隔為1.6us。

該移動終端可以包括運行Android操作系統(tǒng)、iOS操作系統(tǒng)、Windows操作系統(tǒng)或其他操作系統(tǒng)的用戶設(shè)備，例如移動電話、移動電腦、平板電腦、無人機(jī)等具有通信功能的設(shè)備。

該移動終端可以通過麥克風(fēng)等數(shù)據(jù)采集設(shè)備采集該二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列，再將該二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列進(jìn)行串并變換，從而將串行的該二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列轉(zhuǎn)化成N個并行的數(shù)據(jù)，同時該N個并行數(shù)據(jù)與N個數(shù)據(jù)子載波相乘后分配給N個不同的子信道，N路數(shù)據(jù)經(jīng)過編碼映射成N個復(fù)合子符號。參見圖1(a)所示的調(diào)制原理，該48個數(shù)據(jù)子載波可以分別為{sinw₀t,sin2w₀t,……，sin48w₀t}，分別用該數(shù)據(jù)子載波為48與48個并行的數(shù)據(jù){a₁,a₂,……，a₄₈}相乘。

該移動終端還可以對該N個并行的數(shù)據(jù)與該N個數(shù)據(jù)子載波相乘之后的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼映射，其中本發(fā)明實施例可以采用K＝7的循環(huán)卷積編碼技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼從而生成N個復(fù)數(shù)子符號。該移動終端還可以將該N個復(fù)數(shù)子符號送入一個快速傅里葉逆變換(Inverse Fast Fourier Transformation，IFFT)模塊，該IFFT模塊用于將頻域內(nèi)的該N個復(fù)數(shù)子符號變換成2N個實數(shù)樣值。

該移動終端還可以將循環(huán)前綴加到該2N個實數(shù)樣值前，形成一個循環(huán)擴(kuò)展的信息碼字，該循環(huán)擴(kuò)展的信息碼字經(jīng)過并串變換、數(shù)模變換D/A和低通濾波器輸出該基帶信號。

在本實施例中，還可以引入符號時間8us，即用來發(fā)送數(shù)據(jù)的時間可以為8us，保護(hù)間隔時間1.6us。與無線保真(WIreless-Fidelity，wifi)的802.11a 20MHz帶寬相比，相同數(shù)據(jù)量傳輸所用的時間翻倍，比如相同的數(shù)據(jù)量，原來wifi的802.11a用4us來調(diào)制信號發(fā)出去，現(xiàn)在可以用8us的時間來調(diào)制發(fā)送，這個調(diào)制的時間是由快速傅氏變換(Fast Fourier Transformation，F(xiàn)FT)運算的時間6.4us+保護(hù)間隔時間1.6us所來，雖然符號的時間加長了，但目的是增加保護(hù)間隔的時間，原來wifi的802.11a符號時間是4us，保護(hù)間隔是0.8us。

為什么有保護(hù)間隔時間？信號經(jīng)過傳輸時，遇到周圍物體會發(fā)生反射(參考可見光)，經(jīng)過多次反射的信號和沒有經(jīng)過反射的信號時間上會有延時，比如在300m的距離，經(jīng)過5次放射的信號比沒有經(jīng)過反射的信號延時在5us左右，那么在同一時刻，除了接收到?jīng)]有反射的理想環(huán)境下發(fā)過來的直射信號，還會有收到經(jīng)過多次反射5us前發(fā)的另一段信號，這兩個信號會造成干擾。為另外避免這種現(xiàn)象，所以引入保護(hù)間隔時間這種定義，在FFT運算完(看作數(shù)據(jù)發(fā)送完)后再等上保護(hù)間隔這段時間，然后再接著運算發(fā)送，以免先前發(fā)的數(shù)據(jù)經(jīng)過多次反射干擾到后一時刻發(fā)送過來沒有經(jīng)過反射的數(shù)據(jù)。

可選的，在該移動終端采用參數(shù)集合對該二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列進(jìn)行處理生成基帶信號之后，該移動終端還可以對該基帶信號進(jìn)行加密和封包，并對加密和封包后的該基帶信號經(jīng)過上變頻輸出正交頻分復(fù)用信號(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)。其中，本實施例可以采用對稱加密算法DES(英文：Data Encryption Standard)、3DES(英文：Triple DES)和國際數(shù)據(jù)加密算法(International Data Encryption Algorithm，IDEA)等加密算法對該基帶信號進(jìn)行加密。

可選的，該移動終端還可以采用二進(jìn)制相移鍵控(Binary Phase Shift Keying，BPSK)技術(shù)、正交相移鍵控(Quadrature Phase Shift Keyin，QPSK)技術(shù)、正交幅度調(diào)制技術(shù)(16Quadrature Amplitude Modulation，16QAM)和相正交振幅調(diào)制技術(shù)64QAM中的一種或幾種對加密和封包后的該基帶信號上變頻從而輸出正交頻分復(fù)用OFDM信號。

可選的，該移動終端在經(jīng)過上變頻輸出正交頻分復(fù)用OFDM信號之后，還可以放大該OFDM信號的功率。

可選的，該參數(shù)集合還包括物理層會聚協(xié)議(Physical Layer Convergence Protocol，PLCP)前導(dǎo)碼時間32us。其中該PLCP包含兩個長訓(xùn)練序列和兩個端訓(xùn)練序列，用來完成信號檢測，自動增益控制，分集接收，粗頻估計，時間同步等。PLCP前導(dǎo)碼時間32us可以指有32us的時間用來發(fā)PLCP前導(dǎo)碼，這個時間比wifi的802.11a標(biāo)準(zhǔn)增加了一倍，主要是由于前導(dǎo)碼中的保護(hù)時間增加和FFT運算時間增加。

其中，該導(dǎo)頻子載波可以用于信道評估。

其中，本實施例可以不對信道進(jìn)行載波監(jiān)聽(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection，CSMA/CD)。

需要說明的是，本實施例所涉及到的N可以為該數(shù)據(jù)子載波的數(shù)目48。

本實施例可以用數(shù)學(xué)公式分析有益效果：

設(shè)數(shù)據(jù)的傳輸速率為R_b，每個數(shù)據(jù)子載波的調(diào)制狀態(tài)數(shù)為M(M進(jìn)制)，則一個FFT碼元信息量為log₂M，持續(xù)時間為T：

數(shù)據(jù)子載波的頻率間隔：

OFDM信號帶寬：

從而得到頻帶利用率：

定義τ為通信系統(tǒng)允許的最大時延，則系統(tǒng)的相干帶寬為：

當(dāng)信號帶寬大于信道的相干帶寬時，該信道叫做頻率選擇性信道。頻率選擇性衰落失真會造成傳輸誤碼。系統(tǒng)允許的最大時延為：

舉例來說，若數(shù)據(jù)的傳輸速率R_b＝6Mbps，且數(shù)據(jù)采用QPSK調(diào)制技術(shù)，QPSK調(diào)制技術(shù)對應(yīng)的調(diào)制狀態(tài)數(shù)M＝4，則代入上式該通信系統(tǒng)的最大時延為16.67us。

在圖1所描述的方法中，該移動終端采用參數(shù)集合對接收到的該二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列進(jìn)行處理從而生成基帶信號。與802.11a的符號時間4us，本方案的符號時間為8us，即用8us的時間來發(fā)送數(shù)據(jù)。與802.11a相比，數(shù)據(jù)的傳輸速率R_b降低。結(jié)合上述系統(tǒng)允許的最大時延公式可以看出，在調(diào)制狀態(tài)數(shù)M不變的情況下，數(shù)據(jù)傳輸速率R_b減小，則系統(tǒng)允許的最大時延τ變大?？梢?，實施圖1描述的方法，采用該參數(shù)集合對該二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列進(jìn)行處理可以增大通信系統(tǒng)允許的最大時延容限，從而降低二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列在通信系統(tǒng)傳輸過程中的丟包率。

請參見圖2，圖2是本發(fā)明實施例公開的一種移動終端的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，圖2所示的移動終端可以包括：

數(shù)據(jù)序列接收單元201，用于接收輸入的二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列。

數(shù)據(jù)序列處理單元202，用于采用參數(shù)集合對該數(shù)據(jù)序列接收單元201接收到的該二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列進(jìn)行處理生成基帶信號，并設(shè)置該基帶信號的工作頻段2.4GHz ISM頻段和工作帶寬10MHz，其中該參數(shù)集合包括子載波數(shù)目52，該子載波數(shù)目52包括48個數(shù)據(jù)子載波和4個導(dǎo)頻子載波，符號時間為8us，保護(hù)間隔為1.6us。

該移動終端可以通過麥克風(fēng)等數(shù)據(jù)采集設(shè)備采集該二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列，再將該二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列進(jìn)行串并變換，從而將串行的該二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列轉(zhuǎn)化成N個并行的數(shù)據(jù)，同時該N個并行數(shù)據(jù)與N個數(shù)據(jù)子載波相乘后分配給N個不同的子信道，N路數(shù)據(jù)經(jīng)過編碼映射成N個復(fù)合子符號。參見圖1(a)所示的調(diào)制原理，該48個數(shù)據(jù)子載波可以分別為{sinw₀t,sin2w₀t,……，sin48w₀t}，分別用該數(shù)據(jù)子載波為48與48個并行的數(shù)據(jù){a₁,a₂,……，a₄₈}相乘。

該移動終端還可以對該N個并行的數(shù)據(jù)與該N個數(shù)據(jù)子載波相乘之后的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼映射，其中本發(fā)明實施例可以采用K＝7的循環(huán)卷積編碼技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼從而生成N個復(fù)數(shù)子符號。該移動終端還可以將該N個復(fù)數(shù)子符號送入一個IFFT模塊，該IFFT模塊用于將頻域內(nèi)的該N個復(fù)數(shù)子符號變換成2N個實數(shù)樣值。

該移動終端還可以將循環(huán)前綴加到該2N個實數(shù)樣值前，形成一個循環(huán)擴(kuò)展的信息碼字，該循環(huán)擴(kuò)展的信息碼字經(jīng)過并串變換、數(shù)模變換D/A和低通濾波器輸出該基帶信號。

在本實施例中，還可以引入符號時間8us，即用來發(fā)送數(shù)據(jù)的時間可以為8us，保護(hù)間隔時間1.6us。與wifi的802.11a 20MHz帶寬相比，相同數(shù)據(jù)量傳輸所用的時間翻倍，比如相同的數(shù)據(jù)量，原來wifi的802.11a用4us來調(diào)制信號發(fā)出去，現(xiàn)在可以用8us的時間來調(diào)制發(fā)送，這個調(diào)制的時間是由FFT運算的時間6.4us+保護(hù)間隔時間1.6us所來，雖然符號的時間加長了，但目的是增加保護(hù)間隔的時間，原來wifi的802.11a符號時間是4us，保護(hù)間隔是0.8us。

可選的，該數(shù)據(jù)序列處理單元202，還用于在該采用參數(shù)集合對該二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列進(jìn)行處理生成基帶信號之后，對該基帶信號進(jìn)行加密和封包，并對加密和封包后的該基帶信號經(jīng)過上變頻輸出正交頻分復(fù)用OFDM信號。

可選的，該數(shù)據(jù)序列處理單元202，在執(zhí)行該對加密和封包后的該基帶信號經(jīng)過上變頻輸出正交頻分復(fù)用OFDM信號步驟時，具體用于采用二進(jìn)制相移鍵控BPSK技術(shù)、正交相移鍵控QPSK技術(shù)、正交幅度調(diào)制16QAM和相正交振幅調(diào)制64QAM技術(shù)中的一種或幾種對加密和封包后的該基帶信號上變頻從而輸出正交頻分復(fù)用OFDM信號。

其中，本實施例可以采用對稱加密算法DES、3DES和國際數(shù)據(jù)加密算法IDEA等加密算法對該基帶信號進(jìn)行加密。

可選的，該數(shù)據(jù)序列處理單元202，還用于在該經(jīng)過上變頻輸出正交頻分復(fù)用OFDM信號之后，放大該OFDM信號的功率。

可選的，該參數(shù)集合還包括物理層會聚協(xié)議PLCP前導(dǎo)碼時間32us和K＝7的循環(huán)卷積編碼。

其中該PLCP包含兩個長訓(xùn)練序列和兩個端訓(xùn)練序列，用來完成信號檢測，自動增益控制，分集接收，粗頻估計，時間同步等。PLCP前導(dǎo)碼時間32us可以指有32us的時間用來發(fā)PLCP前導(dǎo)碼，這個時間比wifi的802.11a標(biāo)準(zhǔn)增加了一倍，主要是由于前導(dǎo)碼中的保護(hù)時間增加和FFT運算時間增加。

其中，該導(dǎo)頻子載波可以用于信道評估。

其中，本實施例可以不對信道進(jìn)行CSMA/CD。

需要說明的是，本實施例所涉及到的N可以為該數(shù)據(jù)子載波的數(shù)目48。

可見，實施圖2描述的移動終端，能夠降低二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列在通信系統(tǒng)傳輸過程中的丟包率。

圖3展示了一種運行上述應(yīng)用界面切換方法的基于馮諾依曼體系的計算機(jī)系統(tǒng)3。該計算機(jī)系統(tǒng)3可以是智能手機(jī)、平板電腦、掌上電腦，筆記本電腦或個人電腦等用戶終端設(shè)備。具體的，可包括通過系統(tǒng)總線連接的外部輸入接口1001、處理器1002、存儲器1003和輸出接口1004。其中，外部輸入接口1001可包括觸控屏10016，可選的還可以包括網(wǎng)絡(luò)接口10018。存儲器1003可包括外存儲器10032(例如硬盤、光盤或軟盤等)和內(nèi)存儲器10034。輸出接口1004可包括顯示屏10042和音響/喇叭10044等設(shè)備。

在本實施例中，本方法的運行基于計算機(jī)程序，該計算機(jī)程序的程序文件存儲于前述基于馮諾依曼體系的計算機(jī)系統(tǒng)10的外存儲器10032中，在運行時被加載到內(nèi)存儲器10034中，然后被編譯為機(jī)器碼之后傳遞至處理器1002中執(zhí)行，從而使得基于馮諾依曼體系的計算機(jī)系統(tǒng)10中形成邏輯上的操作監(jiān)聽模塊310、指紋檢測模塊320、界面切換模塊330、壓力值判斷模塊340、第一步長確定模塊350及第二步長確定模塊360，且在上述應(yīng)用界面切換方法執(zhí)行過程中，輸入的參數(shù)均通過外部輸入接口1001接收，并傳遞至存儲器1003中緩存，然后輸入到處理器1002中進(jìn)行處理，處理的結(jié)果數(shù)據(jù)或緩存于存儲器1003中進(jìn)行后續(xù)地處理，或被傳遞至輸出接口1004進(jìn)行輸出。

本發(fā)明實施例方法中的步驟可以根據(jù)實際需要進(jìn)行順序調(diào)整、合并和刪減。

本發(fā)明實施例移動終端中的單元可以根據(jù)實際需要進(jìn)行合并、劃分和刪減。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解上述實施例的各種方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，該程序可以存儲于一計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中，存儲介質(zhì)包括只讀存儲器(Read-Only Memory，ROM)、隨機(jī)存儲器(Random Access Memory，RAM)、可編程只讀存儲器(Programmable Read-only Memory，PROM)、可擦除可編程只讀存儲器(Erasable Programmable Read Only Memory，EPROM)、一次可編程只讀存儲器(One-time Programmable Read-Only Memory，OTPROM)、電子抹除式可復(fù)寫只讀存儲器(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、只讀光盤(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)或其他光盤存儲器、磁盤存儲器、磁帶存儲器、或者能夠用于攜帶或存儲數(shù)據(jù)的計算機(jī)可讀的任何其他介質(zhì)。

以上對本發(fā)明實施例公開的一種數(shù)據(jù)序列處理方法及相關(guān)設(shè)備進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進(jìn)行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上該，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。