本发明所属领域为数据传输领域，具体涉及一种数据低时延传输方法。
背景技术：
1、超高可靠低时延通信(urllc)是5g网络的新兴应用，根据3gpp的规定，urllc应用的空口时延要低至1ms，可靠性要高达99.999％。现有通信系统中基于调度授权(grant-based)的数据传输方法时延长、信令开销大。如何利用有限的无线资源满足苛刻的urllc新应用需求，设计可靠性更高、传输时延更短、调度方式更灵活的资源协调机制，是5g网络亟待解决的关键问题。
2、现有的无线通信系统主要以追求大容量为设计目标，无法满足新兴业务的时延和可靠性需求。而urllc应用的服务质量(quality of service，qos)能否得到满足是车联网、工业物联网和触觉互联网等新兴行业应用能否实现的关键。在4g中，可靠性是通过混合自适应重传(hybridautomatic repeat request，harq)过程获得的。然而，urllc中的严格的时延约束无法支持多次重传，目前缺乏成熟的理论体系支撑urllc实践。
技术实现思路
1、本发明的目的在于，提供一种数据低时延传输方法。本发明可以确保数据传输的低时延和高可靠性，有效减少了数据传输时的控制信令开销，提高了系统效率，并缓解了信令风暴问题。
2、本发明的技术方案：一种数据低时延传输方法，包括以下步骤：
3、步骤一：基站根据用户时延要求对用户进行分组，再通过半静态调度机制向每组用户分配初始传输资源；
4、步骤二：用户按照分配的初始传输资源向基站进行数据传输；
5、步骤三：基站统计用户数据传输结果，根据统计的结果计算重传资源信息，然后基站向未成功数据传输的用户广播可用的重传资源信息；
6、步骤四：需要重传的用户在接收到重传资源信息后，从中随机选择资源进行数据重传。
7、前述的数据低时延传输方法，步骤一中，步骤一中，基站将具有相似传输特性和时延要求的用户划分为同一分组。
8、前述的数据低时延传输方法，用户分组首先需要确定一个用户分组内可包含用户传输数据的最优连续时隙或子帧数目k，再通过优化模型确定在保证urllc业务的时延与可靠性前提下，最大化系统资源利用率的最优重传资源数r。
9、前述的数据低时延传输方法，所述最优连续时隙或子帧数目k的获取如下：
10、为满足时延约束，一个用户组内的所有urllc业务需要满足公式：
11、
12、其中，ti和tr分别是urllc业务的初始传输和重传所需的时长；tthreshold是urllc业务允许的数据包传输时长门限值；是用户的数据包初始传输失败时刻到下一次重传开始时刻之间的时间间隔；是一个用户分组内传输数据的urllc用户总数，nk是一个用户分组内的第k个时隙或子帧中包含的有数据等待传输urllc用户数；
13、一个用户分组内的urllc用户在第一时隙发送数据等待的时间最长，且相邻两个时隙或子帧的urllc用户等待的时长是一个时隙或子帧的长度，即：
14、(k-1)ts+ti+tr≤tthreshold； (2)
15、其中,ts是一个时隙或子帧的长度，将式(2)代入式(1)中，推导最优连续时隙或子帧数目k应该满足：
16、
17、为降低信令开销，最优连续时隙或子帧数目k设置成满足时延要求下允许的最大值，即：
18、
19、前述的数据低时延传输方法，所述urllc业务的初始传输和重传所需的时长包含数据包封装时长、传输时间间隔、调制或解调时长、信号处理时长、ack或nakc反馈时长。
20、前述的数据低时延传输方法，所述最优重传资源数r的获取如下：
21、定义每个配置的重传资源上的利用率定义为数据传输成功的用户总数与配置的重传资源总数的比值，即：
22、
23、其中，n是一个用户分组内的重传urllc数；表达式(a)是一个重传urllc用户选择的重传资源无冲突的概率；表达式(b)是无冲突的urllc用户的数据包在传输过程中被成功解调的概率；pd,r是urllc用户重传时的数据包差错概率；
24、为了在保证urllc业务的时延与可靠性前提下最大化系统的资源利用率，建模优化如下：
25、
26、其中，σ是允许的数据包参数差错概率门限；p1,s和p2,s分别是urllc用户的初始传输和重传成功的概率，根据排列组合写出对应的表达式，通过求解式(6)得到在保证urllc业务的时延与可靠性前提下使得系统的资源利用率最大的最优重传资源数r。
27、前述的数据低时延传输方法，步骤一中，所述初始传输资源包括无线频谱和时间槽。
28、前述的数据低时延传输方法，步骤一中，初始传输资源的资源配置信息通过广播控制信道发送给用户分组内所有用户，用户在接收到配置信息后，按照指定的配置信息进行数据传输。
29、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
30、本发明通过半静态调度机制预先为每个用户组分配传输资源，减少了动态资源请求和分配过程中的信令交换，从而降低了系统的信令开销。本发明在需要重传的情况下，基站采用免调度授权方式动态地为出错的用户配置重传资源，无需额外请求，有效缓解了因大量重传请求导致的信令风暴问题。本发明通过用户分组和半静态调度机制的结合使用确保了数据传输的高效性，减少了不必要的等待和处理时间，满足了urllc业务对极低时延的需求。本发明动态资源调配和重传机制的设计保证了即使在重传需求下，数据也能有效传输，提高了系统的整体可靠性。此外，本发明通过精确的用户分组和资源配置，系统能够更有效地利用无线资源，提高了频谱利用率和系统整体性能。本发明考虑了未来网络对高效和可靠通信的需求，特别是对于自动驾驶、远程医疗和工业精准控制等新兴行业应用，提供了强有力的支持。
1.一种数据低时延传输方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的数据低时延传输方法，其特征在于：步骤一中，基站将具有相似传输特性和时延要求的用户划分为同一分组。
3.根据权利要求1所述的数据低时延传输方法，其特征在于：用户分组首先需要确定一个用户分组内可包含用户传输数据的最优连续时隙或子帧数目k，再通过优化模型确定在保证urllc业务的时延与可靠性前提下，最大化系统资源利用率的最优重传资源数r。
4.根据权利要求3所述的数据低时延传输方法，其特征在于：所述最优连续时隙或子帧数目k的获取如下：
5.根据权利要求4所述的数据低时延传输方法，其特征在于：所述urllc业务的初始传输和重传所需的时长包含数据包封装时长、传输时间间隔、调制或解调时长、信号处理时长、ack或nakc反馈时长。
6.根据权利要求3所述的数据低时延传输方法，其特征在于：所述最优重传资源数r的获取如下：
7.根据权利要求1所述的数据低时延传输方法，其特征在于：步骤一中，所述初始传输资源包括无线频谱和时间槽。
8.根据权利要求1所述的数据低时延传输方法，其特征在于：步骤一中，初始传输资源的配置信息通过广播控制信道发送给用户分组内所有用户，用户在接收到配置信息后，按照指定的配置信息进行数据传输。
