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数据传输时延的处理方法及系统和数据传输方法及系统

文献发布时间:2023-06-19 12:16:29


数据传输时延的处理方法及系统和数据传输方法及系统

技术领域

本说明书涉及数据传输技术领域,具体涉及一种数据传输时延的处理方法及系统和数据传输方法及系统。

背景技术

随着物联网的普及,越来越多的无线传感器网络被部署作为物联网节点。在无线传感器网络中,通常收发双方采用“唤醒传输-空闲休眠”通信方式,以约定的时间窗口进行通信,因而时间窗口的对齐成为保障通信成功的关键因素之一。

目前,无线传感器网络设备的功能趋于强大,同时也趋于复杂化,以及数据需要通过外设接口在各子系统中流转,加上设备内部软件的运作机制的影响等,这时无线传感器网络设备中各子系统之间通过外设接口进行数据传输时存在较大时延。

现有方案中,为兼容无线传感器网络设备内各子系统的时延,往往在无线通信协议中进行折中处理,如拓宽无线接收窗口、增加等待时间等,但不同批次、不同型号的无线传感器网络设备往往由于硬件和软件的差异,设备中各子系统之间通过外设接口进行数据通信的时延可能仍然各有不相同,同时降低了系统兼容性。显然,这样的折中处理方案仍不能保障各个收发时间窗口的对齐。

还有,由于无线传感器网络设备通常采用电池供电,以阵列的方式部署,数量众多,绝大多数处于无人照看的状态,使用寿命一般由电池寿命决定,因而前述折中处理还增加了设备功耗,缩短了设备使用寿命。

因此,亟需一种新的数据传输处理方案。

发明内容

有鉴于此,本说明书实施例提供一种数据传输时延的处理方法及系统和数据传输方法及系统,可准确地获得待传输数据对应的时延。

本说明书实施例提供以下技术方案:

本说明书实施例提供一种数据传输时延的处理方法,应用于第一子系统,所述第一子系统通过第一接口向第二子系统传输数据,所述第一子系统与所述第二子系统之间还通过第二接口连接;

所述数据传输时延的处理方法包括:

获取至少两组不同长度数据的传输时间,所述传输时间为所述第一子系统将数据传输至所述第二子系统所花费的时间;

根据两组所述传输时间,确定所述第一子系统向第二子系统进行数据传输时的延时关系式:T = tc×n + C,其中tc为单个字节的传输时间,n为传输数据的字节数量,C为常量,T为n个字节的数据传输的总时间;

其中,获取一组所述传输时间的步骤包括:

当按预设的第一传输策略确定所述第二接口由第一数据状态变化为第二数据状态时,将第一字节数量长度的第一测试数据向所述第二子系统传输,并记录数据传输的起始时间点;

当按所述第一传输策略确定所述第二接口由所述第二数据状态变化为所述第一数据状态时,记录数据传输的终止时间点;

计算所述第一字节数量的第一测试数据对应的传输时间,其中第一字节数量的第一测试数据对应的传输时间为本次记录所得的所述终止时间点与所述起始时间点之间的时间差。

本说明书实施例还提供一种数据传输方法,应用于第一子系统,所述第一子系统通过第一接口向第二子系统传输数据,所述第一子系统与所述第二子系统之间还通过第二接口连接;

所述数据传输方法包括:

获取至少两组不同长度数据的传输时间,所述传输时间为所述第一子系统将数据传输至所述第二子系统所花费的时间;

根据两组所述传输时间,确定所述第一子系统向第二子系统进行数据传输时的延时关系式:T = tc×n + C,其中tc为单个字节的传输时间,n为传输数据的字节数量,C为常量,T为n个字节的数据传输的总时间;

根据所述延时关系式获取待传输数据对应的传输时间;

根据所述待传输数据对应的传输时间将所述待传输数据向所述第二子系统传输;

其中,获取一组所述传输时间的步骤包括:

当按预设的第一传输策略确定所述第二接口由第一数据状态变化为第二数据状态时,将第一字节数量长度的第一测试数据向所述第二子系统传输,并记录数据传输的起始时间点;

当按所述第一传输策略确定所述第二接口由所述第二数据状态变化为所述第一数据状态时,记录数据传输的终止时间点;

计算所述第一字节数量的第一测试数据对应的传输时间,其中第一字节数量的第一测试数据对应的传输时间为本次记录所得的所述终止时间点与所述起始时间点之间的时间差。

与现有技术相比,本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括:

通过在数据传输运行时对数据传输的时延进行测量、计算,无需单独对数据传输中产生延时的各个因素进行单独分析,而是将这些因素的总和作为总传输时间,并将该总传输时间作为数据长度的线性结果进行测量,通过测量可准确地获取到该总传输时间与数据长度之间的线性延时关系式。

而且,该线性延时关系式的确定可在实际数据的传输前快速确定,以及仅需要对第一子系统和第二子系统进行少量改造(比如增加第二接口,或者利用空余的第一接口),对数据传输系统调整的开销极小,可在没有额外多大成本增加的情况下,可有效地提高数据传输中收发窗口对齐的精确度。

另外,通过该延时关系式,后续传输处理中可对传输数据进行延时校正、补偿等处理,这样可以兼顾数据传输在不同批次、不同型号、不同硬件和软件上的设备差异下产生的传输时间(即延时)。

通过精确的时延控制能够有效提高通信成功率和信道资源的利用率,减少自干扰,提高网络稳定性,同时能提高整个系统的运行效率和响应速度,降低设备功耗,延长设备使用寿命(比如提高电池供电的设备使用寿命)。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是现有方案中“唤醒传输-空闲休眠”通信的示意图;

图2是现有方案中无线传感器网络设备的结构示意图;

图3是本说明书实施例提供的一种数据传输时延的处理方案的结构示意图;

图4是本说明书实施例提供的一种数据传输时延的处理方法的流程图;

图5是本说明书实施例提供的一种数据传输时延的处理方法的流程图;

图6是本说明书实施例提供的一种数据传输时延的处理系统的结构示意图;

图7是本说明书实施例提供的一种数据传输时延的处理系统的结构示意图;

图8是本说明书实施例提供的一种数据传输方法的流程图;

图9是本说明书实施例提供的一种数据传输方法的流程图;

图10是本说明书实施例提供的一种数据传输系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。

以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

要说明的是,下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见,本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中,且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本申请,所属领域的技术人员应了解,本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施,且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说,可使用本文中所阐述的任何数目和方面来实施设备及/或实践方法。另外,可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。

还需要说明的是,以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想,图式中仅显示与本申请中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。

另外,在以下描述中,提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而,所属领域的技术人员将理解,可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等描述的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。

现有方案中,在进行数据传输中,比如在多个无线传感器网络设备之间使用“唤醒传输-空闲休眠”通信方式中,数据传输时的通信协议示意图如图1所示,其中图中T

为在数据传输中需要收发窗口进行对齐操作,比如无线传感器网络设备之间采用“唤醒传输-空闲休眠”通信方式时,现有折中处理方案是通过拓宽接收窗口(比如前述的接收窗口时间宽度T

但是,数据传输系统越来越复杂和庞大,比如物联网中的无线传感器网络设备的功能趋于强大,同时设备趋于复杂化,以及数据需要在多个子系统中流转,加上设备内部软件的运作机制的影响等,这时无线传感器网络设备中各子系统之间通过外设接口进行数据传输时存在较大时延。还有,无线传感器网络设备通常以阵列方式被大量部署,不仅部署地点众多,部署数量也庞大,而且绝大多数部署点均处于无人值守状态,以及无线传感器网络设备通常是采用电池供电,其使用寿命一般由电池寿命决定。

因此,前述的现有折中处理,不仅造成设备之间的通信方式趋于复杂化,系统兼容性变差,而且还增加了系统设备自身功耗。

基于此,发明人针对数据传输中的延时进行深入研究和分析总结,提成一种新的处理方案。

例如,在如图2所示的无线传感器网络设备中,数据处理子系统可通过外设接口将数据向射频单元发送,或者数据处理子系统通过外设接口接收射频单元接收的数据,这时板级系统内部数据传输的时延可以来自以下几方面:

1)、发送方的数据处理的时间;

2)、发送方将数据从处理内存到外设接口的时间;

3)、数据通过外设进行传输的时间;

4)、接收方将数据从外设读入到内存的时间;

5)、接收方对数据处理的时间等。

其中,除外设传输的时间可以通过外设时钟速率能够计算外,其他时间延迟却是难以直接计算。

经进一步分析,这些时延虽然不能从源头上消除,但是在数据传输处理中是可以进行优化处理,比如输出处理中尽量减少这些延时,比如通过一些处理手段来获得这些延时的精确数值再对传输数据的延时加以校正、补偿等。

因此,本说明书实施例提供一种数据传输时延的处理方案,在数据传输系统需要进行数据传输前,比如系统上电初始化时,通过简单测量方式来较准确地获得数据传输中的延时值,以便于根据该准确延时数值对数据传输进行延时校正、补偿处理等处理。

如图3所示,在数据传输系统中,当第一子系统与第二子系统之间需要进行数据传输时,这时可将第一子系统和第二子系统通过第一接口(比如用于数据传输的外设接口,如数据传输的总线接口)和第二接口(比如用于进行传输时间测试控制的接口,如GPIO)连接。

实施中,假设第一子系统和第二子系统之间的数据传输,其传输时间(即数据传输的总延迟时间)与数据长度存在如以下公式(1)所示的线性关系:

T = tc×n + C(1)

其中,tc为单个字节的传输时间,n为传输数据的字节数量,C为常量,T为n个字节的数据传输的总时间。

这时,鉴于数据长度n为已知,通过传输测量可准确地获取到每次测量中的传输时间T的数值,从而可将求解tc和C的问题等价为求解二元一次方程的参数问题,即仅需测量两次不同长度的传输数据,就可准确地依据前述公式(1)计算出传输单个字节数据的传输时间tc和常量C的数值,从而在后续传输数据中,根据待传输数据的数据长度n和以求解得到的tc、C,即可确定待传输数据对应的总传输时延T,进而可根据总传输时延T对待传输数据的传输进行延时校正、补偿等处理。

需要说明的是,前述第一子系统、第二子系统可为数据传输系统中需要进行数据传输的子系统,比如无线传感器网络设备中的基带数据处理系统、编码系统、发射单元、接收单元等,其中第一子系统将待传输数据向第二子系统传输。

以下结合附图,说明本说明书各实施例提供的技术方案。

本说明书实施例提供一种数据传输时延的处理方法,可应用于第一子系统,其中所述第一子系统通过第一接口向第二子系统传输数据,所述第一子系统与所述第二子系统之间还通过第二接口连接。

实施中,第一接口用于第一子系统将数据向第二子系统进行数据传输的接口,因而第一接口可以为用于传输数据的数据传输接口。

需要说明的是,第一接口可为进行数据传输的外设接口,比如该外设接口可为数据总线接口,如串行接口、并行接口,USB接口、I

实施中,第二接口用于第一子系统和第二子系统之间进行数据传输时的延时测量处理中使用的接口,因而第二接口可为新增加的接口,或者是利用第一接口中空闲的接口暂时作为延时处理中的第二接口。

因此,仅需要对第一子系统和第二子系统进行少量改造,比如增加第二接口,或者利用第一接口中空闲的接口作为第二接口,以及对数据传输的步骤稍作改进,比如在实际传输数据前,先利用第一接口和第二接口进行传输时间(即延时)的测量,并确定传输时间与数据长度之间的关系,所以改进后对数据传输系统调整的开销极小,即在没有额外增大成本的情况下,可快速确定传输时间,从而可有效地提高数据传输中收发窗口对齐的精确度。

如图4所示,本说明书实施例提供一种数据传输时延的处理方法,可包括:

步骤S202、获取至少两组不同长度数据的传输时间,所述传输时间为所述第一子系统将数据传输至所述第二子系统所花费的时间。

其中,获取一组所述传输时间的步骤可包括:

当按预设的第一传输策略确定所述第二接口由第一数据状态变化为第二数据状态时,将第一字节数量长度的第一测试数据向所述第二子系统传输,并记录数据传输的起始时间点;

当按所述第一传输策略确定所述第二接口由所述第二数据状态变化为所述第一数据状态时,记录数据传输的终止时间点;

计算所述第一字节数量的第一测试数据对应的传输时间,其中第一字节数量的第一测试数据对应的传输时间为本次记录所得的所述终止时间点与所述起始时间点之间的时间差。

实施中,第一子系统可监测与第二子系统之间连接的第二接口,即根据第一传输策略对第二接口的数据状态进行监测,并根据数据状态的变化来进行数据传输的控制。

通过记录每组测量中的起始时间点和终止时间点,可准确地获得第一子系统将数据传输值第二子系统的传输时间,从而无需对前述各个产生延时的因素单独确定,而是确定第一子系统从读取数据、处理数据、通过接口将数据传输至第二子系统,以及第二子系统完成接收等过程总花费的时间,即总传输时间。

需要说明的是,第一传输策略可为第一子系统将数据向第二子系统进行传输以获取传输时间的策略,比如第一子系统对第二接口进行监测的策略,比如第一子系统监测第二接口的时机策略等等,具体策略可根据实际应用需要进行设置、调整,这里不作限定。

需要说明的是,第二接口的数据状态可为用于表征触发第一子系统启动或终止传输时间测量过程的数据状态,具体数据状态可根据实际应用需要进行设置,比如可设置为数值状态,比如可设置为电平状态等。

通过向第二子系统发送不同数据长度的传输数据(通常可为测量传输时间而使用的测试数据),从而获得不同数据长度对应的传输时间,即获取每组传输时间时,可通过调整第一字节数量长度的数值来向第二子系统传输不同长度的数据进行传输时间的测量,该传输时间为前述列举的、能够引起传输过程中出现延时的几个方面的总传输时间,这样通过测量可获得较准确的延时值。

步骤S204、根据两组所述传输时间,确定所述第一子系统向第二子系统进行数据传输时的延时关系式:T = tc×n + C,其中tc为单个字节的传输时间,n为传输数据的字节数量,C为常量,T为n个字节的数据传输的总时间。

实施中,可将前述列举的、能够引起传输过程中出现延时的几个方面的总传输时间(即总延时)作为传输数据的线性结果,即总传输时间与数据长度之间具有线性关系,从而可通过至少两次测量,并根据测量结果线性拟合获得该线性关系的表达式,即前述延时关系式中,T为每组测量对应的测量量,即传输终止时间点与传输起始时间点之差,n为每组测量的已知量,而tc和C为未知量,这样只需两次测量可确定出该延时关系式。

通过上述步骤S202至S204,在数据传输运行时对数据传输的时延进行整体测量、计算,而无需单独对数据传输中产生延时的各个因素进行单独分析,而是将这些因素的总和作为总传输时间,并将该总传输时间作为数据长度的线性结果进行测量,通过测量可快速、准确地获取到该总传输时间与数据长度之间的线性延时关系式。

因此,通过提供较准确的延时关系式,可基于该延时关系式精确地进行时延控制,能够有效提高通信成功率和信道资源的利用率,减少自干扰,提高网络稳定性,同时能提高整个系统的运行效率和响应速度,降低设备功耗,延长设备使用寿命,比如很好地解决了目前物联网中采用电池供电的、无人值守的无线传感器网络设备的通信可靠性和设备寿命。

在一些实施方式中,可在第一子系统和第二子系统之间使用GPIO作为第二接口,即第二接口可包括GPIO接口,这时所述第一数据状态可包括高电平状态,所述第二数据状态包括低电平状态。

实施中,可在原来的第一子系统和第二子系统之间新增一GPIO,从而通过GPIO不仅简化了第二接口设计、简化了第一子系统和第二子系统之间的连接,通过电平监测方式也可忽略第一子系统、第二子系统等对该GPIO进行设置电平、电平监测等时间,系统改进直接、简便,成本低,硬件和软件开销小。

在一些实施方式中,可在第一子系统中采用计时器记录传输的起始时间点和终止时间点。

实施中,所述第一子系统可包括计时器,这时记录数据传输的起始时间点,可包括:启动所述计时器以记录数据传输的起始时间点;以及,记录数据传输的终止时间点,可包括:停止所述计时器以记录数据传输的终止时间点。

通过计时器对传输起始时间点和终止时间点进行记录,可简化传输时间测量过程,提高测量准确性。

在一些实施方式中,可在系统上电后的初始化阶段,执行前述任意一个实施例中所述的数据传输时延的处理方法,以在真正的数据进行传输前快速、准确地获取到传输时间与待传输数据的数据长度之间的所述延时关系式。

在一些实施方式中,在确定所述延时关系式中,可通过多次测量,以利用多次测量结果来获取到延时关系式中的参数所对应的平均值或者中位数,提高延时关系式的表达准确性,以容纳不同数据长度的延时误差。

实施中,获取至少两组不同长度数据的传输时间,可包括:获取三组以上的所述传输时间。相应地,所述数据传输时延的处理方法还可包括:

根据所述三组以上的所述传输时间,获取所述延时关系式中tc的均值或者中位数;

和/或,根据所述三组以上的所述传输时间,获取所述延时关系式中C的均值或者中位数。

通过多次测量数据,可获得延时关系式中的待定参数tc和/或C的平均值或中位数等,使得延时关系式对传输时间的表达更精确。

基于相同发明构思,本说明书实施例还提供一种数据传输时延的处理方法,应用于第二子系统,所述第二子系统通过第一接口接收第一子系统传输的传输数据,所述第二子系统与所述第一子系统之间还通过第二接口连接。

如图5所示,所述数据传输时延的处理方法,可包括:

步骤S402、按预设的第二传输策略将所述第二接口由第一数据状态设置为第二数据状态,以使所述第一子系统在确定所述第二接口由所述第一数据状态变化为所述第二数据状态时,将第一字节数量长度的第一测试数据向所述第二子系统传输,并记录数据传输的起始时间点。

实施中,第二子系统通过设置第二接口的数据状态,以便第一子系统根据设置的数据状态启动传输时间与数据长度之间的所示延时关系式的测量确定过程,即在第二子系统对第二接口的数据状态进行设置后,触发了第一子系统启动测量过程,如将第一字节数量长度的第一测试数据向所述第二子系统传输,并记录数据传输的起始时间点。

需要说明的是,第二传输策略可为第二子系统触发第一子系统启动测量过程、以使第一子系统通第一接口将数据向第二子系统进行传输以获取传输时间的策略,比如第二子系统对第二接口的数据状态进行设置的测量,比如第二子系统设置第二接口的时机策略等等,具体策略可根据实际应用需要进行设置、调整,这里不作限定。

步骤S404、在完成接收所述第一字节数量长度的第一测试数据时,按所述第二传输策略将所述第二接口由所述第二数据状态设置为所述第一数据状态,以使所述第一子系统在确定所述第二接口由所述第二数据状态变化为所述第一数据状态时,记录数据传输的终止时间点,并计算所述第一字节数量的第一测试数据对应的传输时间,其中第一字节数量的第一测试数据对应的传输时间为本次记录所得的所述终止时间点与所述起始时间点之间的时间差。

实施中,第二子系统在接收完第一子系统传输的数据时,可及时地更改设置第二接口的数据状态,便于第一子系统及时根据第二接口的数据状态终止本轮测量过程。

步骤S406、至少重复一次前述步骤S402和S404,其中在重复前述步骤时后一次步骤中的第一字节数量长度与前一次步骤中的第一字节数量长度不相等,以使所述第一子系统获取至少两组所述传输时间,根据两组所述传输时间,确定所述第一子系统向第二子系统进行数据传输时的延时关系式:T = tc×n + C,其中tc为单个字节的传输时间,n为传输数据的字节数量,C为常量,T为n个字节的数据传输的总时间。

实施中,重复执行前述步骤S402和S404获取多组传输时间时,后一次步骤S402中的第一字节数量长度应与前一次步骤S402中的第一字节数量长度不相等,以便所述第一子系统获取到不相等的所述传输时间。这里不对第一字节数量长度作限定。

通过上述步骤S402至S406,第二子系统设置第二接口的数据状态,使得第一子系统根据第二接口的数据状态进行传输时延的测量,获取至少两组不同长度数据的传输时间,从而快速、准确地确定出所述延时关系式。

在一些实施方式中,可在第一子系统和第二子系统之间使用GPIO作为第二接口,即第二接口可包括GPIO接口,这时所述第一数据状态可包括高电平状态,所述第二数据状态包括低电平状态。

实施中,第二子系统可通过拉低或拉高GPIO实现电平状态的设置。

具体地,所述第二接口包括GPIO接口,所述第一数据状态包括高电平状态,所述第二数据状态包括低电平状态;此时,将所述第二接口由第一数据状态设置为第二数据状态,可包括:将所述GPIO接口由高电平状态拉低为低电平状态;以及,将所述第二接口由所述第二数据状态设置为所述第一数据状态,包括:将所述GPIO接口由低电平状态拉高为高电平状态。

在一些实施方式中,可在系统上电后的初始化阶段,执行前述任意一个实施例中所述的数据传输时延的处理方法,即所述第二子系统在上电后的初始化阶段执行所述数据传输时延的处理方法,以使所述第一子系统获取所述延时关系式在真正的数据进行传输前,快速、准确地确定传输时间与待传输数据的数据长度之间的所述延时关系式,即确定出关系式中tc和C两个因子值,这时延时关系式可用于反映第一子系统向第二子系统传输数据时的延时,后续传输数据时可以根据延时关系式对延时进行校正。

基于相同发明构思,本说明书实施例还提供与前述第一子系统、第二子系统对应的一种数据传输时延的处理系统。

如图6所示,本说明书实施例提供的一种数据传输时延的处理系统,包括:第一子系统和第二子系统,所述第一子系统通过第一接口向第二子系统传输数据,所述第一子系统与所述第二子系统之间还通过第二接口连接;

所述第一子系统用于获取至少两组不同长度数据的传输时间,所述传输时间为所述第一子系统将数据传输至所述第二子系统所花费的时间,并根据两组所述传输时间,确定所述第一子系统向第二子系统进行数据传输时的延时关系式:T = tc×n + C,其中tc为单个字节的传输时间,n为传输数据的字节数量,C为常量,T为n个字节的数据传输的总时间;

所述第二子系统用于设置所述第二接口的数据状态,以使所述第一子系统获取至少两组所述传输时间;

其中,每组所述传输时间的获取过程可包括:

所述第二子系统按预设的第二传输策略将所述第二接口由第一数据状态设置为第二数据状态;

所述第一子系统在按预设的第一传输策略确定所述第二接口由所述第一数据状态变化为所述第二数据状态时,将第一字节数量长度的第一测试数据向所述第二子系统传输,并记录数据传输的起始时间点;

所述第二子系统接收所述第一字节数量长度的第一测试数据,并在完成接收所述第一字节数量长度的第一测试数据时,按所述第二传输策略将所述第二接口由所述第二数据状态设置为所述第一数据状态;

所述第一子系统按所述第一传输策略确定所述第二接口由所述第二数据状态变化为所述第一数据状态时,记录数据传输的终止时间点,并计算所述第一字节数量的第一测试数据对应的传输时间,其中第一字节数量的第一测试数据对应的传输时间为本次记录所得的所述终止时间点与所述起始时间点之间的时间差。

通过对数据传输系统中的第一子系统和第二子系统进行少量改进,比如进行传输时间的测量确定延时关系式时,采用第二接口连接第一子系统和第二子系统,以及第二子系统设置第二接口的数据状态和第一子系统根据第二接口的数据状态启动或终止测量过程以获取到至少两组不同长度数据的传输时间,从而快速、准确地确定出第一子系统向第二子系统传输数据中的总传输时间与传输数据的数据长度之间的延时关系式。

在一些实施方式中,所述数据传输时延的处理系统为板级的数据传输系统,此时该板级的数据传输系统可为一个设备内部的数据传输系统。

实施中,所述数据传输时延的处理系统可为物联网中的无线传感器网络中的设备,此时在无线传感器网络设备中,所述第一子系统可包括数据处理系统,比如基带数据处理的系统,而所述第二子系统可包括射频发送单元。

下面以物联网的一个节点,即无线传感器网络设备为例进行示意说明。

如图7所示,在物联网中的一个节点中,即无线传感器网络设备中,第一子系统可为进行基带数据信号处理的MCU系统(即单片机系统),第二子系统可为RF单元(即射频单元),这时MCU系统可通过第一接口(即Interface)与射频单元进行数据通信,以及MCU系统通过一GPIO与射频单元连接,其中MCU系统中包括一计时器(Timer)。

在获取传输时间中,即确定所述延时关系式的测量中,MCU系统和RF单元对测量过程的控制示意如下步骤

a.)RF在空闲时把GPIO拉低;

b.)MCU开始发送数据并记录开始发送的时间;

c.)发送完成等待RF把GPIO拉高;

d.)RF接收到完整数据后拉高GPIO;

e.) MCU检测到GPIO拉高并记录发送完成的时间;

f.) 记录数据长度(即传输数据的字节数量记为n)和时间差(即传输时间记为T);

g.)以不同的数据长度重复a-f步骤至少2次;

h.)根据前述至少两侧测量中的T和n,代入二元一次方程:T=tc×n+C,求解得到tc和C,其中tc为单个字节的传输时间,C为常量。

通过将求解得到tc和C,代入公式T = tc * n + C中,可得到传输时间与传输数据的数据长度之间的线性表达式,从而可将该延时关系式作为后续数据传输中的延时校正、补偿等处理中的依据。

基于相同发明构思,本说明书实施例还提供一种数据传输方法,应用于第一子系统,以使得第一子系统根据获取的延时关系式进行延时校正、补偿等处理的数据传输。

本说明书实施例提供的一种数据传输方法,可应用于第一子系统,所述第一子系统通过第一接口向第二子系统传输数据,所述第一子系统与所述第二子系统之间还通过第二接口连接。

需要说明的是,第一子系统、第二子系统等内容可参考前述各个实施例的相关说明,下面不作展开说明。

如图8所示,所述数据传输方法包括:

步骤S602、获取至少两组不同长度数据的传输时间,所述传输时间为所述第一子系统将数据传输至所述第二子系统所花费的时间。

其中,获取一组所述传输时间的步骤包括:

当按预设的第一传输策略确定所述第二接口由第一数据状态变化为第二数据状态时,将第一字节数量长度的第一测试数据向所述第二子系统传输,并记录数据传输的起始时间点;

当按所述第一传输策略确定所述第二接口由所述第二数据状态变化为所述第一数据状态时,记录数据传输的终止时间点;

计算所述第一字节数量的第一测试数据对应的传输时间,其中第一字节数量的第一测试数据对应的传输时间为本次记录所得的所述终止时间点与所述起始时间点之间的时间差。

步骤S604、根据两组所述传输时间,确定所述第一子系统向第二子系统进行数据传输时的延时关系式:T = tc×n + C,其中tc为单个字节的传输时间,n为传输数据的字节数量,C为常量,T为n个字节的数据传输的总时间。

步骤S606、根据所述延时关系式获取待传输数据对应的传输时间。

实施中,可根据延时关系式确定待传输数据对应的传输时间(即延时)。

在一些实施方式中,可根据延时关系式计算待传输数据对应的传输时间,比如当待传输数据的数据长度为N字节(其中N为正整数),此时将该N代入延时关系式,可计算得到该N字节的待传输数据对应的传输时间T

在一些实施方式中,可根据延时关系式形成传输时间与数据长度之间的数据对应数据表,从而在需要获取待传输数据对应的传输时间时,直接从已有数据表中进行查找,可提高处理效率。

步骤S608、根据所述待传输数据对应的传输时间将所述待传输数据向所述第二子系统传输。

实施中,在获得该N字节对应的传输时间T1后,可在传输中利用该T1对传输进行延时校正、补偿等处理,使得数据传输中精确地将时间窗口对齐,使得第二子系统可在预设的接收时间窗口内可靠地接收到待传输数据。

需要说明的是,本领域的技术人员应当能够理解的是,可根据应用需要而基于所述待传输数据对应的传输时间进行传输时的延时校正、补偿等处理,以使收发双方准确地收发数据。

通过精确的延时控制,使得时间窗口精确对齐,可有效提高通信成功率和信道资源的利用率,减少自干扰,提高网络稳定性,同时能提高整个系统的运行效率和响应速度,降低设备功耗,延长设备使用寿命(比如提高电池供电的设备的寿命)。

需要说明的是,前述步骤S602至S604,可参考前述各个实施例中对应的步骤S202至S204,这里不再展开说明。

需要说明的是,参考前述各个实施例的说明,可在系统上电的初始化阶段确定所述延时关系式,也可在第一子系统需要向第二子系统传输数据前确定延时关系式,这里不再赘述。

基于相同发明构思,本说明书实施例还提供一种数据传输方法,应用于第二子系统,以通过第二子系统对第二接口的数据状态设置,使得第一子系统根据获取的延时关系式进行数据传输的校正、补偿等处理的数据传输。

本说明书实施例提供的一种数据传输方法,应用于第二子系统,所述第二子系统通过第一接口接收第一子系统传输的数据,所述第二子系统与所述第一子系统之间还通过第二接口连接;

如图9所示,本说明书实施例提供的所述数据传输方法,可包括:

步骤S802、按预设的第二传输策略将所述第二接口由第一数据状态设置为第二数据状态,以使所述第一子系统在确定所述第二接口由所述第一数据状态变化为所述第二数据状态时,将第一字节数量长度的第一测试数据向所述第二子系统传输,并记录数据传输的起始时间点。

步骤S804、在完成接收所述第一字节数量长度的第一测试数据时,按所述第二传输策略将所述第二接口由所述第二数据状态设置为所述第一数据状态,以使所述第一子系统在确定所述第二接口由所述第二数据状态变化为所述第一数据状态时,记录数据传输的终止时间点,并计算所述第一字节数量的第一测试数据对应的传输时间,其中第一字节数量的第一测试数据对应的传输时间为本次记录所得的所述终止时间点与所述起始时间点之间的时间差。

步骤S806、至少重复一次前述步骤,其中在重复前述步骤时后一次步骤中的第一字节数量长度与前一次步骤中的第一字节数量长度不相等,以使所述第一子系统至少获取两组不同长度数据的传输时间,根据两组所述传输时间,确定所述第一子系统向第二子系统进行数据传输时的延时关系式:T = tc×n + C,其中tc为单个字节的传输时间,n为传输数据的字节数量,C为常量,T为n个字节的数据传输的总时间。

步骤S808、按所述第二传输策略接收所述第一子系统传输的待传输数据,其中所述第一子系统在根据所述延时关系式获取到所述待传输数据对应的传输时间后,根据所述待传输数据对应的传输时间将所述待传输数据向第二子系统传输。

通过在数据传输前获取到待传输数据对应精确的延时,使得收发两端的时间窗口精确对齐,可有效提高通信成功率和信道资源的利用率,减少自干扰,提高网络稳定性,同时能提高整个系统的运行效率和响应速度,降低设备功耗,延长设备使用寿命(比如提高电池供电的设备使用寿命)。

需要说明的是,前述步骤S802至S806,可参考前述各个实施例中对应的步骤S402至S406,这里不再展开说明。

需要说明的是,参考前述各个实施例的说明,可在系统上电的初始化阶段确定所述延时关系式,也可在第一子系统需要向第二子系统传输数据前确定延时关系式,这里不再赘述。

基于相同发明构思,本说明书实施例还提供与前述数据传输方法对应的一种数据传输系统,以在数据传输中进行精确的延时控制。

如图10所示,本说明书实施例提供的一种数据传输系统,可包括:第一子系统和第二子系统,所述第一子系统通过第一接口向第二子系统传输数据,所述第一子系统与所述第二子系统之间还通过第二接口连接。

实施中,所述第一子系统用于获取至少两组不同长度数据的传输时间,所述传输时间为所述第一子系统将数据传输至所述第二子系统所花费的时间,并根据两组所述传输时间,确定所述第一子系统向第二子系统进行数据传输时的延时关系式:T = tc×n + C,其中tc为单个字节的传输时间,n为传输数据的字节数量,C为常量,T为n个字节的数据传输的总时间,以及根据所述延时关系式获取待传输数据对应的传输时间,并根据所述待传输数据对应的传输时间将所述待传输数据向所述第二子系统传输。

其中,每组所述传输时间的获取过程包括:

所述第二子系统按预设的第二传输策略将所述第二接口由第一数据状态设置为第二数据状态;

所述第一子系统在按预设的第一传输策略确定所述第二接口由所述第一数据状态变化为所述第二数据状态时,将第一字节数量长度的第一测试数据向所述第二子系统传输,并记录数据传输的起始时间点;

所述第二子系统接收所述第一字节数量长度的第一测试数据,并在完成接收所述第一字节数量长度的第一测试数据时,按所述第二传输策略将所述第二接口由所述第二数据状态设置为所述第一数据状态;

所述第一子系统按所述第一传输策略确定所述第二接口由所述第二数据状态变化为所述第一数据状态时,记录数据传输的终止时间点,并计算所述第一字节数量的第一测试数据对应的传输时间,其中第一字节数量的第一测试数据对应的传输时间为本次记录所得的所述终止时间点与所述起始时间点之间的时间差。

实施中,所述第二子系统用于设置所述第二接口的数据状态以使所述第一子系统获取所述传输时间,以及用于接收所述第一子系统传输的所述待传输数据。

通过在数据传输系统中精确地获取传输时间与数据长度的延时关系式,并在传输中根据该延时关系式进行精确的延时控制传输,使得收发两端(其中发送方为第一子系统,接收方为第二子系统)的时间窗口在延时控制下精确对齐,保障了数据传输系统进行设计传输的可靠性。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例侧重说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于后面说明的方法实施例而言,由于其与系统是对应的,描述比较简单,相关之处参见系统实施例的部分说明即可。

以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

相关技术
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  • 一种CPRI数据传输时延抖动的控制方法及系统
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