CN105812115A - 信号传输方法、发送端、接收端及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种信号传输方法、发送端、接收端及系统，包括：发送端生成发送比特，并将所述发送比特分为控制比特和传输比特；所述发送端生成所述传输比特对应的发送信号；所述发送端根据所述控制比特，用预设控制策略确定用于发送所述发送信号的发送天线；所述发送端在所述发送天线上向接收端发送所述发送信号。采用本发明实施例提供的技术方案传输信号，频谱利用率高。

Description

信号传输方法、发送端、接收端及系统

技术领域

本发明涉及通信技术，尤其涉及一种信号传输方法、发送端、接收端及系统。

背景技术

全双工(FullDuplex)是指在通信时，允许数据在两个方向上同时传输，其在能力上相当于两个单工通信方式的结合，也就是说，全双工系统可以实现进行信号的同时双向传输，即从A端到B端发送数据的同时，B端也在向A端发送。

在现有的全双工多输入多输出(Multiple-InputMultiple-Output，简称MIMO)系统中，收发天线通常是分离的，即仅用于接收的接收天线和仅用于发送的发送天线是隔离开的，这种全双工MIMO系统的频谱利用率较低。

发明内容

本发明实施例提供一种信号传输方法、发送端、接收端及系统，用以解决现有技术中的全双工系统频谱利用率低的问题。

本发明的第一方面，提供一种信号传输方法，包括：

发送端生成发送比特，并将所述发送比特分为控制比特和传输比特；

所述发送端生成所述传输比特对应的发送信号；

所述发送端根据所述控制比特，用预设控制策略确定用于发送所述发送信号的发送天线；

所述发送端在所述发送天线上向接收端发送所述发送信号。

在第一种可能的实现方式中，根据第一方面，所述发送端将所述发送比特分为控制比特和传输比特，包括：

所述发送端根据所述发送端上能够发送信号的天线的数目N，确定所述发送比特中的个比特为所述控制比特，除所述控制比特之外的其余比特为所述传输比特。

在第二种可能的实现方式中，根据第一种可能的实现方式，所述预设控制策略用于为所述个比特的各种排列组合，分别选择对应的发送天线。

本发明的第二方面，提供一种信号传输方法，包括：

接收端接收发送端发送的发送信号；

所述接收端根据接收的发送信号，确定用于发送所述发送信号的发送天线，以及所述接收的发送信号对应的传输比特；

所述接收端根据所述发送天线，用预设控制策略确定控制比特；

所述接收端通过合并所述控制比特与所述传输比特，得到发送比特；

其中，所述发送端的各发送天线与所述接收端的接收天线之间的信道之间均不相关。

在第一种可能的实现方式中，根据第二方面，所述接收端根据接收的发送信号，确定用于发送所述发送信号的发送天线，包括：

所述接收端根据所述接收的发送信号进行信道估计，得到所述发送天线与所述接收端的接收天线之间的估计信道；

所述接收端对所述估计信道与预设信道状态信息CSI进行互相关处理，得到互相关值，所述CSI为所述发送端的各发送天线到所述接收端的接收天线之间的信道的CSI；

所述接收端将所述互相关值中的最大值对应的发送天线，确定为所述用于发送所述发送信号的发送天线。

本发明的第三方面，提供一种发送端，包括：

生成模块，用于生成发送比特；

分离模块，用于将所述发送比特分为控制比特和传输比特；

所述生成模块还用于生成所述传输比特对应的发送信号；

确定模块，用于根据所述控制比特，用预设控制策略确定用于发送所述发送信号的发送天线；

发送模块，用于在所述发送天线上向接收端发送所述发送信号。

在第一种可能的实现方式中，根据第三方面，所述分离模块具体用于：

根据所述发送端上能够发送信号的天线的数目N，确定所述发送比特中的个比特为所述控制比特，除所述控制比特之外的其余比特为所述传输比特。

在第二种可能的实现方式中，根据第一种可能的实现方式，所述预设控制策略用于为所述个比特的各种排列组合，分别选择对应的发送天线。

本发明的第四方面，一种接收端，包括：

接收模块，用于接收发送端发送的发送信号；

确定模块，用于根据接收的发送信号，确定用于发送所述发送信号的发送天线，以及所述接收的发送信号对应的传输比特；

所述确定模块还用于，根据所述发送天线，用预设控制策略确定控制比特；

合并模块，用于通过合并所述控制比特与所述传输比特，得到发送比特；

其中，所述发送端的各发送天线与所述接收端的接收天线之间的信道之间均不相关。

在第一种可能的实现方式中，根据第四方面，所述确定模块具体用于：

根据所述接收的发送信号进行信道估计，得到所述发送天线与所述接收端的接收天线之间的估计信道；

对所述估计信道与预设信道状态信息CSI进行互相关处理，得到互相关值，所述CSI为所述发送端的各发送天线到所述接收端的接收天线之间的信道的CSI；

将所述互相关值中的最大值对应的发送天线，确定为所述用于发送所述发送信号的发送天线。

本发明的第五方面，提供一种系统，包括如第三方面的任一种可能的实现方式所述的发送端和如第四方面的任一种可能的实现方式所述的接收端。

由于在现有技术中，发送端需要生成发送比特对应的发送信号并发送出去，而在本实施例中，发送端只需要生成发送比特的一部分，即传输比特对应的发送信号发送出去即可，因此，在采用相同数量的收发链路时，由于本实施例提供的信号传输方法发送的比特少，因而其占用的频谱资源比现有技术更少，因此，其频谱利用率高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例提供的信号传输方法的流程示意图；

图2为本发明一实施例提供的信号传输方法的流程示意图；

图3为本发明一实施例提供的信号传输方法的流程示意图；

图4为本发明一实施例提供的一种单输入单输出系统的结构示意图；

图5为本发明一实施例提供的一种多输入多输出系统的结构示意图；

图6为本发明一实施例提供的一种多个单输入单输出系统的结构示意图；

图7为本发明一实施例提供的一种发送端的结构示意图；

图8为本发明一实施例提供的一种接收端的结构示意图；

图9为本发明一实施例提供的一种系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本文中描述的技术可用于各种通信系统，例如当前2G，3G通信系统和下一代通信系统，例如全球移动通信系统(GSM，GlobalSystemforMobilecommunications)，码分多址(CDMA，CodeDivisionMultipleAccess)系统，时分多址(TDMA，TimeDivisionMultipleAccess)系统，宽带码分多址(WCDMA，WidebandCodeDivisionMultipleAccessWireless)，频分多址(FDMA，FrequencyDivisionMultipleAddressing)系统，正交频分多址(OFDMA，OrthogonalFrequency-DivisionMultipleAccess)系统，单载波FDMA(SC-FDMA)系统，通用分组无线业务(GPRS，GeneralPacketRadioService)系统，长期演进(LTE，LongTermEvolution)系统，以及其他此类通信系统。

本申请中涉及的用户设备，可以是无线终端也可以是有线终端，无线终端可以是指向用户提供语音和/或数据连通性的设备，具有无线连接功能的手持式设备、或连接到无线调制解调器的其他处理设备。无线终端可以经无线接入网(例如，RAN，RadioAccessNetwork)与一个或多个核心网进行通信，无线终端可以是移动终端，如移动电话(或称为“蜂窝”电话)和具有移动终端的计算机，例如，可以是便携式、袖珍式、手持式、计算机内置的或者车载的移动装置，它们与无线接入网交换语言和/或数据。例如，个人通信业务(PCS，PersonalCommunicationService)电话、无绳电话、会话发起协议(SIP)话机、无线本地环路(WLL，WirelessLocalLoop)站、个人数字助理(PDA，PersonalDigitalAssistant)等设备。无线终端也可以称为系统、订户单元(SubscriberUnit)、订户站(SubscriberStation)，移动站(MobileStation)、移动台(Mobile)、远程站(RemoteStation)、接入点(AccessPoint)、远程终端(RemoteTerminal)、接入终端(AccessTerminal)、用户终端(UserTerminal)、用户代理(UserAgent)、用户设备(UserDevice)、或用户装备(UserEquipment)。

本申请中涉及的网络侧设备，可以是：基站、无线网络控制器(RadioNetworkController，RNC)等。也可以为无线接入网侧上述各种设备中的一个功能模块。

基站(例如，接入点)可以是指接入网中在空中接口上通过一个或多个扇区与无线终端通信的设备。基站可用于将收到的空中帧与IP分组进行相互转换，作为无线终端与接入网的其余部分之间的路由器，其中接入网的其余部分可包括网际协议(IP)网络。基站还可协调对空中接口的属性管理。例如，基站可以是GSM或CDMA中的基站(BTS，BaseTransceiverStation)，也可以是WCDMA中的基站(NodeB)，还可以是LTE中的演进型基站(NodeB或eNB或e-NodeB，evolutionalNodeB)，本申请并不限定。

基站控制器，可以是GSM或CDMA中的基站控制器(BSC，basestationcontroller)，也可以是WCDMA中的无线网络控制器(RNC，RadioNetworkController)，本申请并不限定。

图1为本发明一实施例提供的信号传输方法的流程示意图。如图1所示，该方法包括：

S101、发送端生成发送比特，并将发送比特分为控制比特和传输比特。

S102、发送端生成传输比特对应的发送信号。

S103、发送端根据控制比特，用预设控制策略确定用于发送发送信号的发送天线。

S104、发送端在发送天线上向接收端发送发送信号。

本实施例各步骤的执行主体可以为发送端，在实际中，该发送端可以为基站，也可以为用户设备，特别的，该方法适用于全双工模式，该发送端的每个天线上均对应有发送回路和接收回路，发送回路用于发送信号，接收回路用于接收信号，因此，每个天线既可以作为发送天线，也可以作为接收天线。本申请上下文中提及的发送天线均表示发送信号的天线，接收天线均表示接收信号的天线。

在本实施例中，发送端可以先生成发送比特，例如，由信源产生，其具体的生成过程可以如现有的通信系统一样，此处不再赘述。

发送端需要对生成的发送比特进行分离，将其分为两部分，一部分作为控制比特，另一部分作为传输比特。

接着，发送端可以生成上述传输比特对应的发送信号。可选的，生成该发送信号的过程可以与现有技术中对于比特的处理相同，即经过基带处理和射频处理后生成发送信号。

此外，正如前面所描述的，发送端的天线既可以作为发送天线，也可以作为接收天线，因此，在生成了发送信号之后，需要确定用哪个或哪些天线发送该发送信号。具体的，发送端可以根据从发送比特中分离出的控制比特，用预设控制策略确定用于发送上述发送信号的发送天线。可选的，上述预设控制策略可以是预先设定好的，用于对上述控制比特的各种排列组合，分别选择对应的发送天线。当然，此时，发送端可以将剩余的天线作为接收天线。例如，若控制比特为一位，则对应有两种可能，那么，发送端可以对这两种可能分别选择对应的发送天线，例如，若发送端有两根天线，分别编号为0和1，那么，可以在控制比特为0时，选择编号为0的天线作为发送天线，将编号为1的天线作为接收天线。

在确定了发送天线之后，发送端可以在发送天线上向接收端发送发送信号。该发送过程与现有技术相同，此处不再赘述。

对于接收端来说，其在接收到发送端发送的发送信号之后，可以从该发送信号中解调出传输比特，当发送端的各发送天线与接收端的接收天线之间的信道之间均不相关时，接收端可以识别该发送信号是由发送端的哪个或哪些发送天线发送的，从而判断出未被发送端发送的控制比特，再将控制比特与传输比特结合起来，即可得到总的发送比特。

由于在现有技术中，发送端需要生成发送比特对应的发送信号并发送出去，而在本实施例中，发送端只需要生成发送比特的一部分，即传输比特对应的发送信号发送出去即可，因此，在采用相同数量的收发链路时，由于本实施例提供的信号传输方法发送的比特少，因而其占用的频谱资源比现有技术更少，因此，其频谱利用率高。

图2为本发明一实施例提供的信号传输方法的流程示意图。如图2所示，该方法包括：

S201、接收端接收发送端发送的发送信号。

S202、接收端根据接收的发送信号，确定用于发送发送信号的发送天线，以及接收的发送信号对应的传输比特。

S203、接收端根据发送天线，用预设控制策略确定控制比特。

S204、接收端通过合并控制比特与传输比特，得到发送比特。

本实施例各步骤的执行主体可以为接收端，在实际中，该接收端可以为基站，也可以为用户设备，特别的，该方法适用于全双工模式，该接收端的每个天线上均对应有发送回路和接收回路，发送回路用于发送信号，接收回路用于接收信号，因此，每个天线既可以作为发送天线，也可以作为接收天线。

具体的，接收端在接收了发送端发送的发送信号之后，根据其接收的发送信号，确定用于发送该发送信号的发送天线，并确定接收的发送信号对应的传输比特。其中，接收端根据接收的发送信号确定其对应的传输比特的过程与现有技术中一般的接收机处理相同，此处不再赘述。可选的，由于发送端的各发送天线与接收端的接收天线之间的信道之间均不相关，因此，接收端可以识别出该发送信号是由发送端的哪个或哪些发送天线发送的。可选的，接收端可以根据接收的发送信号进行信道估计，得到用于发送上述发送信号的发送天线与接收端的接收天线之间的估计信道，然后对该估计信道与预设CSI进行互相关处理，得到互相关值，该CSI可以是预测的，发送端的各发送天线到接收端的接收天线之间的信道的CSI，之后接收端可以将互相关值中的最大值对应的发送天线，确定为发送端用于发送上述发送信号的发送天线。

在确定了发送天线之后，接收端可以用于发送端一样的预设控制策略，确定控制比特，之后再通过合并上述控制比特与传输比特，即可得到发送比特。

由于在现有技术中，发送端需要生成发送比特对应的发送信号并发送出去，而在本实施例中，发送端只需要生成发送比特的一部分，即传输比特对应的发送信号发送出去，而接收端可以根据发送上述发送信号的发送天线，识别出发送端未发送的控制比特，因此，在采用相同数量的收发链路时，由于本实施例提供的信号传输方法接收的比特少，因而其占用的频谱资源比现有技术更少，因此，其频谱利用率高。

图3为本发明一实施例提供的信号传输方法的流程示意图。本实施例的方法可以适用于全双工模式，该发送端和接收端可以分别在两个收发机中，下面将这两个收发机分别称为近端收发机和远端收发机，近端收发机包括一个发送端和接收端，远端收发机也包括一个发送端和接收端，其中，近端收发机的发送端与远端收发机的接收端构成了一个完整的收发链路，其可以分别为下述实施例中的发送端和接收端，远端收发机的发送端与近端收发机的接收端也构成了一个完整的收发链路，其也可以分别为下述实施例中的发送端和接收端。此外，上述近端收发机可以为基站，也可以为用户设备，对应地，上述近端收发机可以为用户设备，也可以为基站。如图3所示，该方法包括：

S301、发送端生成发送比特，并将发送比特分为控制比特和传输比特。

发送端生成发送比特的描述与步骤S101中的相关描述相同，此处不再赘述。

具体的，发送端可以根据发送端上能够发送信号的天线的数目N，将发送比特中的个比特确定为控制比特，而将除控制比特之外的其余比特为传输比特。

可选的，发送端可以将发送比特中的前个比特确定为控制比特，当然，这种选择方式可以有多种，只要发送端和接收端约定好即可。本实施例仅以将前个比特确定为控制比特为例进行说明。

S302、发送端生成传输比特对应的发送信号。

具体的，发送端可以先对传输比特进行基带发送处理，得到基带发送信号，之后再对该基带发送信号进行射频发送处理，得到发送信号。具体的基带发送处理以及射频发送处理的过程与现有技术相同，此处不再赘述。

S303、发送端根据控制比特，用预设控制策略确定用于发送发送信号的发送天线。

该步骤的描述与步骤S103相同，其中，预设控制策略用于为log2N个比特的各种排列组合，分别选择对应的发送天线。

S304、发送端在发送天线上向接收端发送发送信号。

该步骤的描述与步骤S104相同，此处不再赘述。

S305、接收端接收发送端发送的发送信号。

该步骤的描述与步骤S201相同，此处不再赘述。

S306、接收端根据接收的发送信号，确定用于发送发送信号的发送天线，以及接收的发送信号对应的传输比特。

具体的，接收端可以先根据接收的发送信号进行信道估计，得到发送天线与接收端的接收天线之间的估计信道，之后再对估计信道与预设CSI进行互相关处理，得到互相关值，其中，该CSI为发送端的所有发送天线到接收天线之间的信道的CSI，然后，接收端可以将互相关值中的最大值对应的发送天线，确定为用于发送发送信号的发送天线。后面将结合具体实例详细说明这个步骤。

在确定传输比特时，接收端可以先对接收的发送信号进行射频接收处理，得到射频接收信号，之后再对射频接收信号进行基带接收处理，得到发送信号对应的传输比特。具体的射频接收处理以及基带接收处理的过程与现有技术相同，此处不再赘述。

S307、接收端根据发送天线，用预设控制策略确定控制比特。

具体的，接收端的预设控制策略与发送端相同，因此，接收端可以根据发送天线，确定其对应的控制比特。

S308、接收端通过合并控制比特与传输比特，得到发送比特。

具体的，接收端可以将控制比特置于传输比特之前，得到发送比特。

下面结合具体的系统，来详细说明上述信号传输方法。

图4～图6所示的通信系统，分别包括一个近端收发机和一个远端收发机，图4所示的是一个单输入单输出系统(SingleInputSingleOutput，简称SISO)系统，即近端收发机1有两根天线，分别编号为A1和A2，远端收发机2也有两根天线，分别编号为B1和B2，在同一时刻，A1和A2中有一根天线作为发送天线，另一根作为接收天线，对应地，B1和B2中也有一根作为发送天线，另一根作为接收天线，因此，对于从近端收发机1到远端收发机2组成的通信系统来说，同一时刻只有一根发送天线，一根接收天线，因此，其是一个SISO系统。图4中用半圆形表示天线，图5和图6中也类似，后续不再赘述。

在图4所示的SISO系统中，作为一条完整的收发链路，近端收发机1中的比特生成模块10，比特分离模块11，发射基带模块12，发射射频模块13以及交换网络模块14用于发送信号，远端收发机2中的接收射频模块21，天线感知模块22，比特判决模块23，接收基带模块24和比特合并模块25用于接收信号，同样的，远端收发机2中的比特生成模块等与近端收发机1中名称相同的模块也可以用于发送信号，近端收发机1中的接收射频模块等于远端收发机2名称相同的模块也可以用于接收信号，此处仅以前一种情况为例进行详细说明。

对应于上述步骤，在近端收发机1处，步骤S301由比特生成模块和比特分离模块执行，步骤S302由发射基带模块和发射射频模块执行，步骤S303和S304由交换网络模块执行，在远端收发机2处，步骤S305由交换网络模块执行，在步骤S306中，确定接收的发送信号对应的传输比特，由接收射频模块和接收基带模块执行，确定用于发送发送信号的发送天线，由天线感知模块执行，步骤S307由比特判决模块执行，步骤S308由比特合并模块执行。此处的各模块与上述步骤的具体对应关系同样适用于图5和图6，后续不再赘述。

首先考虑近端接收机的情况，假设比特生成模块10生成的发送比特为011，即比特分离模块11的输入比特为011，则按照步骤301所述，可以将第一个比特0分离出来作为控制比特，以控制交换网络模块14，而将11作为传输比特，这两个传输比特11进入发射基带模块12，然后进入发射射频模块13，发射射频模块13的输出被送入交换网络模块14。

假设预设控制策略为，当控制比特为0时，选择A1作为发送天线，A2作为接收天线，那么，此时由于控制比特为0，因此，A1为近端收发机1的发送天线，假设此时B2为远端收发机2的接收天线，则传输信道为图4所示的h21。本申请上下文中的信道，其下标的两位数字，第一位表示接收天线编号，第二位表示发送天线编号。此时，发送信号从A1发送出去，并到达B2被远端收发机2接收，然后远端收发机2的天线感知模块22可以根据接收的发送信号，估计出信道h21’，并将估计出的h21’分别与h21和h22做互相关运算，由于h21和h22并不相关，因此，估计出的信道h21’与h21的互相关值较大，因此，天线感知模块22即可判断近端收发机1发送信号的发送天线为A1，又因为近端收发机1和远端收发机2采用的预设控制策略相同，因此，远端收发机2的比特判决模块23即可判断出近端收发机1未发送的控制比特为0，之后，再由比特合并模块25将接收基带模块24输出的传输比特与该控制比特合并，即将该控制比特置于传输比特之前，即可得到近端收发机1传输的发送比特。

同样的，假设比特生成模块10生成的发送比特为110，则按照步骤301所述，可以将第一个比特1分离出来作为控制比特，以控制交换网络模块14，而将11作为传输比特，这两个传输比特10进入发射基带模块12，然后进入发射射频模块13，发射射频模块13的输出被送入交换网络模块14。

根据上述预设控制策略，此时的A2为近端收发机1的发送天线，假设远端收发机2的接收天线仍为B2，则传输信道为图4所示的h22。这时，远端收发机2可以按照与上一个例子相同的方法，得出近端收发机1未发送的控制比特为1，并进而得出发送比特。

可以看出，在上面的例子中，近端收发机1只传输了2比特的信息，即通过传输正交相移编码(QuadraturePhaseShiftKeying，简称QPSK)信号实际得到了八相相移编码(8PhaseShiftKeying，简称8PSK)相当于频谱效率提升了1/2，即50％。

特别的，在实际中，可以在非视距(NonLineOfSight，简称NLOS)信道中使用上述方法进行信号传输。由于在NLOS信道中，可以假设图4所示的传输信道h11，h12，h21，h22均是不相关的，因此可以得出，使用该信号传输方法，其频谱效率相对于传统SISO全双工提升的普遍表达式为：

S＝1/M，其中2^^M为调制阶数(1)

具体到预设控制策略，在近端收发机1处，其实际上是用于确定发送天线以及接收天线的，因此，若假设远端收发机2的发送天线为B1，那么，近端收发机1的交换网络模块14采用的输入输出逻辑，即预设控制策略为：

其中，ctrl表示控制比特，当ctrl等于0时，由于A1是发送天线，因此，交换网络模块14的输入为xa1，y1作为交换网络模块14的输出，其等于xa1，而由于此时A2是接收天线，远端收发机2的发送天线为B1，其发送的信号为xb1，因此，此时的y2＝xb1，而y3即为接收天线A2接收来的信号，因此，y3＝y2。可以看出，交换网络模块14实际上是根据不同的控制比特，为发送信号选择一根发送天线，并将接收天线接收的信号送至近端收发机1的接收回路上，不同的控制比特对应不同的发送天线。

此外，需要说明的是，上述预设控制策略需要在每个符号周期判决一次，因为发送比特中的控制比特是以符号周期为单位变化的。

图5所示的是一个多输入多输出系统(MultipleInputMultipleOutput，简称MIMO)系统，此时，近端收发机3有四根天线，分别编号为A1～A4，远端收发机4也有四根天线，分别编号为B1～B4，在同一时刻，A1～A4中有两根天线作为发送天线，另两根作为接收天线，对应地，B1～B4中也有两根作为发送天线，另两根作为接收天线，因此，对于从近端收发机3到远端收发机4组成的通信系统来说，同一时刻有两根发送天线，两根接收天线，因此，其是一个MIMO系统。

图5中由两根发送天线与两根接收天线组成的收发链路，其模块的具体构成，以及各模块与上述步骤的具体对应关系，均与图4中相同，此处不再赘述。

首先考虑近端接收机的情况，假设比特生成模块30生成的发送比特001001，即比特分离模块31的输入比特为001001，则按照步骤301所述，前2个比特00被分离出来作为控制比特，以控制交换网络模块34，而1001作为传输比特，其中两个比特10进入发射基带模块32，然后进入发射射频模块33；两个比特01进入发射基带模块39，然后进入发射射频模块40，发射射频模块33和40的输出被送入交换网络模块34。

假设预设控制策略为，当控制比特为00时，选择A1和A3为发射天线，此时，假设远端收发机4的接收天线为B1和B2，此处仅以B1为例，B2的操作与B1类似，图5中不再示出其对应的传输信道，下面也不再赘述。那么，此时的传输信道为h11和h13。

由于h11，h12，h13，h14均不相关，则远端接收机可以通过天线感知模块42获得是A1～A4中的哪两个天线发送的发送信号，并通过比特判决模块43得到未被传输的控制比特。因此，通过传输2路QPSK信号实际得到了2路8PSK，相当于频谱效率提升了1/2，即50％。

具体到预设控制策略，在近端收发机3处，其实际上是用于确定发送天线以及接收天线的，因此，若假设远端收发机4的发送天线为B1，那么，近端收发机3的交换网络模块34采用的输入输出逻辑，即预设控制策略为：

其中，ctrl表示控制比特，当ctrl等于00时，A1和A3为发送天线，因此，交换网络34的一个输入为xa1，另一个输入为xa2，y1作为交换网络模块34的一个输出，其等于xa1，y3作为交换网络模块34的另一个输出，其等于xa2，而由于此时A2和A4是接收天线，远端收发机4的发送天线为B1，其发送的信号为xb1，因此，此时的y2＝xb1，y4＝xb1。而y5即为接收天线A2接收来的信号，因此，y5＝y2，同理，y6＝y4。可以看出，交换网络模块34实际上是根据不同的控制比特，为发送信号选择两根发送天线，并将接收天线接收的信号送至近端收发机3的接收回路上。不同的控制比特对应着不同的发送天线组合，当控制比特为其他情况时，其原理类似，此处不再赘述。

此外，需要说明的是，上述预设控制策略需要在每个符号周期判决一次，因为发送比特中的控制比特是以符号周期为单位变化的。

图6所示的是建立在图4基础上的多个SISO系统，此时，近端收发机5有四根天线，分别编号为A1～A4，远端收发机6也有四根天线，分别编号为B1～B4，在同一时刻，A1～A4中有一根天线作为发送天线，另三根作为接收天线，对应地，B1～B4中也有一根作为发送天线，另三根作为接收天线，因此，对于从近端收发机5到远端收发机6组成的通信系统来说，同一时刻有一根发送天线，三根接收天线，因此，其是多天线SISO系统。

图6中由两根发送天线与两根接收天线组成的收发链路，其模块的具体构成，以及各模块与上述步骤的具体对应关系，均与图4中相同，此处不再赘述。

首先考虑近端接收机的情况，假设比特生成模块50生成的发送比特为1001，即比特分离模块51的输入比特为1001，则按照步骤301所述，前两个比特10被分离出来控制交换网络模块54，而将01作为传输比特。这两个比特01进入发射基带模块52，然后进入发射射频模块53，发射射频模块53的输出被送入交换网络54。

假设预设控制策略为，当控制比特为00时，选择A1作为发送天线，其余三根为接收天线，那么，假设B1～B3为远端收发机6的接收天线，此处仅以B1为例，B2的操作与B1类似，图6中不再示出其对应的传输信道，下面也不再赘述。那么，此时的传输信道为h11。假设比特生成模块50生成的发送比特为0110，则前两个比特01被分离出来控制交换网络模块54，而将10作为传输比特，假设远端收发机6的接收天线仍为B1，则传输信道为h12，依次类推。

假设h11，h12，h13，h14均不相关，则远端接收机可以通过天线感知模块62获得是A1～A4哪个天线发送的信息，并通过比特判决模块63得到未被传输的控制比特。因此，通过传输QPSK信号实际得到了16QAM，相当于频谱效率提升了2/2，即100％。

本实施例可以进一步推广到多个天线的情况。假设发送天线的个数为N，则频谱效率相对于传统SISO全双工系统提升的普遍表达式为：

S＝log2(N)/M，其中2^^M为调制阶数(2)

具体到预设控制策略，在近端收发机5处，其实际上是用于确定发送天线以及接收天线的，因此，若假设远端收发机6的发送天线为B1，那么，近端收发机5的交换网络模块54采用的输入输出逻辑，即预设控制策略为：

其中，ctrl表示控制比特，当ctrl等于00时，由于A1是发送天线，因此，交换网络模块54的输入为xa1，y1作为交换网络模块54的输出，其等于xa1，而由于此时A2～A4是接收天线，远端收发机6的发送天线为B1，其发送的信号为xb1，因此，此时的y2＝xb1，y3＝xb1，y4＝xb1，而y5即为接收天线A2接收来的信号，因此，y3＝y2。需要说明的是，本实施例仅以SISO系统为例，因此只在预设控制策略中任意选取了一根接收天线。可以看出，交换网络模块54实际上是根据不同的控制比特，为发送信号选择一根发送天线，并将接收天线接收的信号送至近端收发机5的接收回路上，不同的控制比特对应不同的发送天线。

此外，需要说明的是，上述预设控制策略需要在每个符号周期判决一次，因为发送比特中的控制比特是以符号周期为单位变化的。

由于在现有技术中，发送端需要生成发送比特对应的发送信号并发送出去，而在本实施例中，发送端只需要生成发送比特的一部分，即传输比特对应的发送信号发送出去即可，因此，在采用相同数量的收发链路时，由于本实施例提供的信号传输方法发送的比特少，因而其占用的频谱资源比现有技术更少，因此，其频谱利用率高。

图7为本发明一实施例提供的一种发送端的结构示意图。如图7所示，该发送端包括：生成模块70，分离模块71，确定模块72和发送模块73。需要说明的是，此处的各模块并非与图4～图6中的模块一一对应。

具体的，生成模块70，用于生成发送比特；分离模块71，用于将发送比特分为控制比特和传输比特；生成模块70还用于生成传输比特对应的发送信号；确定模块72，用于根据控制比特，用预设控制策略确定用于发送发送信号的发送天线；发送模块73，用于在发送天线上向接收端发送发送信号；其中，发送端的各发送天线与接收端的接收天线之间的信道之间均不相关。

进一步地，分离模块71具体用于：根据发送端上能够发送信号的天线的数目N，确定发送比特中的个比特为控制比特，除控制比特之外的其余比特为传输比特。

更进一步地，预设控制策略用于为个比特的各种排列组合，分别选择对应的发送天线。

更进一步地，生成模块70具体用于：对传输比特进行基带发送处理，得到基带发送信号；对基带发送信号进行射频发送处理，得到发送信号。

由于在现有技术中，发送端需要生成发送比特对应的发送信号并发送出去，而在本实施例中，发送端只需要生成发送比特的一部分，即传输比特对应的发送信号发送出去即可，因此，在采用相同数量的收发链路时，由于本实施例提供的信号传输方法发送的比特少，因而其占用的频谱资源比现有技术更少，因此，其频谱利用率高。

图8为本发明一实施例提供的一种接收端的结构示意图。如图8所示，该接收端包括：接收模块80，确定模块81和合并模块82。

具体的，接收模块80，用于接收发送端发送的发送信号；确定模块81，用于根据接收的发送信号，确定用于发送发送信号的发送天线，以及接收的发送信号对应的传输比特；确定模块81还用于，根据发送天线，用预设控制策略确定控制比特；合并模块82，用于通过合并控制比特与传输比特，得到发送比特；其中，发送端的各发送天线与接收端的接收天线之间的信道之间均不相关。

进一步地，确定模块81具体用于：根据接收的发送信号进行信道估计，得到发送天线与接收端的接收天线之间的估计信道；对估计信道与预设信道状态信息CSI进行互相关处理，得到互相关值，CSI为发送端的各发送天线到接收端的接收天线之间的信道的CSI；将互相关值中的最大值对应的发送天线，确定为用于发送发送信号的发送天线。

更进一步地，确定模块81具体用于：对接收的发送信号进行射频接收处理，得到射频接收信号；对射频接收信号进行基带接收处理，得到发送信号对应的传输比特。

更进一步地，合并模块82具体用于：将控制比特置于传输比特之前，得到发送比特。

由于在现有技术中，发送端需要生成发送比特对应的发送信号并发送出去，而在本实施例中，发送端只需要生成发送比特的一部分，即传输比特对应的发送信号发送出去，而接收端可以根据发送上述发送信号的发送天线，识别出发送端未发送的控制比特，因此，在采用相同数量的收发链路时，由于本实施例提供的信号传输方法接收的比特少，因而其占用的频谱资源比现有技术更少，因此，其频谱利用率高。

图9为本发明一实施例提供的一种系统的结构示意图。如图9所示，该系统包括：发送端90和接收端91。

具体的，发送端90可以为图7对应的实施例中的任一种发送端，接收端91可以为图8对应的实施例中的任一种接收端。

由于在现有技术中，发送端需要生成发送比特对应的发送信号并发送出去，而在本实施例中，发送端只需要生成发送比特的一部分，即传输比特对应的发送信号发送出去即可，因此，在采用相同数量的收发链路时，由于本实施例提供的信号传输方法发送的比特少，因而其占用的频谱资源比现有技术更少，因此，其频谱利用率高。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元或模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或模块可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，设备或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (17)

1.一种信号传输方法，其特征在于，包括：

发送端生成发送比特，并将所述发送比特分为控制比特和传输比特；

所述发送端生成所述传输比特对应的发送信号；

所述发送端根据所述控制比特，用预设控制策略确定用于发送所述发送信号的发送天线；

所述发送端在所述发送天线上向接收端发送所述发送信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发送端将所述发送比特分为控制比特和传输比特，包括：

所述发送端根据所述发送端上能够发送信号的天线的数目N，确定所述发送比特中的个比特为所述控制比特，除所述控制比特之外的其余比特为所述传输比特。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设控制策略用于为所述个比特的各种排列组合，分别选择对应的发送天线。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述发送端生成所述传输比特对应的发送信号，包括：

所述发送端对所述传输比特进行基带发送处理，得到基带发送信号；

所述发送端对所述基带发送信号进行射频发送处理，得到所述发送信号。

5.一种信号传输方法，其特征在于，包括：

接收端接收发送端发送的发送信号；

所述接收端根据接收的发送信号，确定用于发送所述发送信号的发送天线，以及所述接收的发送信号对应的传输比特；

所述接收端根据所述发送天线，用预设控制策略确定控制比特；

所述接收端通过合并所述控制比特与所述传输比特，得到发送比特；

其中，所述发送端的各发送天线与所述接收端的接收天线之间的信道之间均不相关。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述接收端根据接收的发送信号，确定用于发送所述发送信号的发送天线，包括：

所述接收端根据所述接收的发送信号进行信道估计，得到所述发送天线与所述接收端的接收天线之间的估计信道；

所述接收端对所述估计信道与预设信道状态信息CSI进行互相关处理，得到互相关值，所述CSI为所述发送端的各发送天线到所述接收端的接收天线之间的信道的CSI；

所述接收端将所述互相关值中的最大值对应的发送天线，确定为所述用于发送所述发送信号的发送天线。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述接收端根据接收的发送信号，确定用于所述接收的发送信号对应的传输比特，包括：

所述接收端对所述接收的发送信号进行射频接收处理，得到射频接收信号；

所述接收端对所述射频接收信号进行基带接收处理，得到所述发送信号对应的传输比特。

8.根据权利要求5-7任一项所述的方法，其特征在于，所述接收端通过合并所述控制比特与所述传输比特，得到发送比特，包括：

所述接收端将所述控制比特置于所述传输比特之前，得到所述发送比特。

9.一种发送端，其特征在于，包括：

生成模块，用于生成发送比特；

分离模块，用于将所述发送比特分为控制比特和传输比特；

所述生成模块还用于生成所述传输比特对应的发送信号；

确定模块，用于根据所述控制比特，用预设控制策略确定用于发送所述发送信号的发送天线；

发送模块，用于在所述发送天线上向接收端发送所述发送信号。

10.根据权利要求9所述的发送端，其特征在于，所述分离模块具体用于：

根据所述发送端上能够发送信号的天线的数目N，确定所述发送比特中的个比特为所述控制比特，除所述控制比特之外的其余比特为所述传输比特。

11.根据权利要求10所述的发送端，其特征在于，所述预设控制策略用于为所述个比特的各种排列组合，分别选择对应的发送天线。

12.根据权利要求9-11任一项所述的发送端，其特征在于，所述生成模块具体用于：

对所述传输比特进行基带发送处理，得到基带发送信号；

对所述基带发送信号进行射频发送处理，得到所述发送信号。

13.一种接收端，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收发送端发送的发送信号；

确定模块，用于根据接收的发送信号，确定用于发送所述发送信号的发送天线，以及所述接收的发送信号对应的传输比特；

所述确定模块还用于，根据所述发送天线，用预设控制策略确定控制比特；

合并模块，用于通过合并所述控制比特与所述传输比特，得到发送比特；

其中，所述发送端的各发送天线与所述接收端的接收天线之间的信道之间均不相关。

14.根据权利要求13所述的接收端，其特征在于，所述确定模块具体用于：

根据所述接收的发送信号进行信道估计，得到所述发送天线与所述接收端的接收天线之间的估计信道；

对所述估计信道与预设信道状态信息CSI进行互相关处理，得到互相关值，所述CSI为所述发送端的各发送天线到所述接收端的接收天线之间的信道的CSI；

将所述互相关值中的最大值对应的发送天线，确定为所述用于发送所述发送信号的发送天线。

15.根据权利要求13或14所述的接收端，其特征在于，所述确定模块具体用于：

对所述接收的发送信号进行射频接收处理，得到射频接收信号；

对所述射频接收信号进行基带接收处理，得到所述发送信号对应的传输比特。

16.根据权利要求13-15任一项所述的接收端，其特征在于，所述合并模块具体用于：

将所述控制比特置于所述传输比特之前，得到所述发送比特。

17.一种系统，其特征在于，包括如权利要求9-12任一项所述的发送端和如权利要求13-16任一项所述的接收端。