CN107005295B - 一种数据流的传输方法、发送端设备、接收端设备及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种数据流的发送方法,包括:向接收端设备发送数据流中数据帧的帧头部分,所述帧头部分携带有指定数量的导频信号,所述指定数量等于发送端设备组中所有用于发送数据流的所述发送端设备的所有发送天线的总数;向所述接收端设备发送所述数据流中数据帧的数据部分。相应地,本发明实施例还公开了一种数据流的接收方法、发送端设备、接收端设备和无线通信系统。采用本发明,可以实现提高WiFi的传输增益。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域,尤其涉及一种数据流的传输方法、发送端设备、接收端设备及系统。
背景技术
WiFi(Wireless Fidelity,无线保真)是一种无线通信技术,由于其特有的灵活性,广泛应用于家用和商用环境。随着数据传输量的不断增大,以及传输质量要求的不断增高,开发具有高吞吐率的WiFi技术已成为目前主要研究方向。
MIMO(Multiple-Input Multiple-Output,多输入多输出)技术应用于无线通信系统,其特点在于分别在发射端和接收端配置多个天线进行无线通信,即发射端的多个天线各自独立发送信号,同时接收端用多个天线接收并恢复原信号,形成空间域上多个并行传输的独立信道,可见MIMO系统在不增加系统带宽的情况下,成倍地提高了系统的容量和频率利用率。多用户MIMO技术是指在发射端同时有多个发送端设备,每个发送端设备设有一个或多个天线,这些发送端设备同时向接收端设备发送信号,同时接收端用多个天线接收并恢复原信号,该技术可进一步地有效提高多用户情景下的传输效率。常见WiFi环境中一般存在多个发送端设备(如智能手机、平板电脑和个人电脑等用户设备),可见多用户MIMO技术可应用于WiFi。
多信道技术应用于无线通信系统,若将信道分成若干个子信道,传统技术是给每个发送端设备分配一个子信道用以传输信号,而多信道技术的特点在于给每个发送端设备分配多个子信道,如给一个发送端设备分配相邻的两个子信道,其增大了每个发送端设备的带宽,提高了传输速率。
OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交频分复用)技术是一种多载波调制技术,其特点在于将信道分成若干个正交子信道,将高速信号转换成并行的低速子数据流,调制到在每个子信道上进行传输,其增大了无线通信系统的频谱利用率。
现有WiFi在多用户MIMO技术上,针对引入多信道技术和OFDM技术的情景,并未提出对传输信号进行时间分集和/或频率分集的策略,未能更进一步地提高传输增益。
发明内容
本发明实施例提供了一种数据流的传输方法、发送端设备、接收端设备及系统,可以实现提高WiFi的传输增益。
本发明实施例第一方面提供了一种数据流的发送方法,所述方法应用于采用多输入多输出技术的无线通信系统,所述无线通信系统包括接收端设备和由多个发送端设备组成的发送端设备组,其中至少一个所述发送端设备包括多个发送天线,所述接收端设备接收的数据流的总数小于所述发送端设备组中所有发送端设备的所有用于发送数据流的发送天线的总数,所述方法包括:
向所述接收端设备发送数据流中数据帧的帧头部分,所述帧头部分携带有指定数量的导频信号,所述指定数量等于所述发送端设备组中所有发送端设备的所有用于发送数据流的所述发送天线的总数;
向所述接收端设备发送所述数据流中数据帧的数据部分。
在第一方面的第一种可能实现方式中,所述向所述接收端设备发送所述数据流中数据帧的数据部分,包括:
获取至少一种所述发送天线的组合方式,所述发送天线的组合方式为属于不同的所述发送端设备的多个所述发送天线的集合;
确定至少一个资源单元,所述资源单元由时域资源和频域资源组成;
在各个预设的发送周期,通过所述资源单元,采用指定的所述发送天线的组合方式,向所述接收端设备发送所述数据部分。
结合第一方面以及第一方面的第一种可能实现方式,在第二种可能实现方式中,所述获取至少一种所述发送天线的组合方式,包括:
接收所述接收端设备反馈的发送天线的组合方式,所述反馈的发送天线的组合方式是由所述接收端设备根据所述导频信号进行信道估计后,从所有用于发送数据流的所述发送天线中选出的其对应的信道信息的质量符合预设要求的一种或多种所述发送天线的组合方式。
结合第一方面以及第一方面的第一或第二种可能实现方式,在第三种可能实现方式中,所述获取至少一种所述发送天线的组合方式,包括:
获取M种所述发送天线的组合方式,其中,所述M为自然数;
所述在各个预设的发送周期,通过所述资源单元,采用指定的所述发送天线的组合方式,向所述接收端设备发送所述数据部分,包括:
在序号为N的所述发送周期,通过一个所述资源单元,采用第N种所述发送天线的组合方式,向所述接收端设备发送所述数据部分,其中,所述N为不大于M的自然数,所述发送周期的序号以1至M的顺序循环排序。
结合第一方面以及第一方面的第一或第二种可能实现方式,在第四种可能实现方式中,所述获取至少一种所述发送天线的组合方式,包括:
获取M种所述发送天线的组合方式,以及获取M种所述发送天线的组合方式的J种排列方式,其中,所述M和所述J为自然数;
所述在各个预设的发送周期,通过所述资源单元,采用指定的所述发送天线的组合方式,向所述接收端设备发送所述数据部分,包括:
在序号为N的所述发送周期,通过第K个所述资源单元,采用第K种所述排列方式中的第N个所述发送天线的组合方式,向所述接收端设备发送所述数据部分,其中,所述N为不大于M的自然数,所述发送周期的序号以1至M的顺序循环排序,所述K为不大于J的自然数。
结合第一方面以及第一方面的第一至第四种可能实现方式,在第五种可能实现方式中,所述资源单元在时域资源上由一个或多个连续的OFDM符号组成;
所述资源单元在频域资源上由一个或多个信道组成,或者在频域资源上由一组子载波组成。
本发明实施例第二方面提供了一种数据流的接收方法,所述方法应用于采用多输入多输出技术的无线通信系统,所述无线通信系统包括接收端设备和由多个发送端设备组成的发送端设备组,其中至少一个所述发送端设备包括多个发送天线,所述接收端设备接收的数据流的总数小于所述发送端设备组中所有发送端设备的所有用于发送数据流的发送天线的总数,所述方法包括:
接收发送端设备发送的数据流中数据帧的帧头部分,所述帧头部分携带有指定数量的导频信号,所述指定数量等于发送端设备组中所有发送端设备的所有用于发送数据的所述发送天线的总数;
根据所述数据帧的帧头部分携带的所述指定数量的导频信号进行信道估计以获取所有用于发送数据流的所述发送天线对应的信道信息;
接收所述发送端设备发送的所述数据流中数据帧的数据部分;
根据所述信道信息对所述数据帧的数据部分进行信号检测以获取所述数据部分的数据信息。
在第二方面的第一种可能实现方式中,所述接收所述发送端设备发送的所述数据流中数据帧的数据部分,包括:
在各个预设的发送周期,通过至少一个资源单元,接收所述发送端设备采用指定的至少一种发送天线的组合方式发送的所述数据部分;
所述根据所述信道信息对所述数据帧的数据部分进行信号检测以获取所述数据部分的数据信息,包括:
根据指定的所述发送天线的组合方式中的发送天线对应的信道信息,对所述数据帧的数据部分进行信号检测以获取所述数据部分的数据信息。
结合第二方面以及第二方面的第一种可能实现方式,在第二种可能实现方式中,所述根据所述数据帧的帧头部分携带的所述指定数量的导频信号进行信道估计以获取所有用于发送数据流的所述发送天线对应的信道信息之后,还包括:
从所有用于发送数据流的所述发送天线中选出其对应的信道信息的质量符合预设要求的一种或多种所述发送天线的组合方式;
将选出的所述一种或多种所述发送天线的组合方式反馈给所述发送端设备。
结合第二方面以及第二方面的第一或第二种可能实现方式,在第三种可能实现方式中,所述在各个预设的发送周期,通过至少一个资源单元,接收所述发送端设备采用指定的至少一种发送天线的组合方式发送的所述数据部分,包括:
在序号为N的所述发送周期,通过一个所述资源单元,接收所述发送端设备采用第N种所述发送天线的组合方式发送的所述数据部分,其中,所述发送天线的组合方式有M种,所述M为自然数,所述N为不大于M的自然数,所述发送周期的序号以1至M的顺序循环排序;
所述根据指定的所述发送天线的组合方式中的发送天线对应的信道信息,对所述数据帧的数据部分进行信号检测以获取所述数据部分的数据信息,包括:
根据第N种所述发送天线的组合方式中的发送天线对应的信道信息,对所述发送端设备采用第N种所述发送天线的组合方式发送的所述数据部分进行信号检测以获取所述数据部分的数据信息。
结合第二方面以及第二方面的第一或第二种可能实现方式,在第四种可能实现方式中,所述在各个预设的发送周期,通过至少一个资源单元,接收所述发送端设备采用指定的至少一种发送天线的组合方式发送的所述数据部分,包括:
在序号为N的所述发送周期,通过第K个所述资源单元,接收所述发送端设备采用第K种所述排列方式中的第N个所述发送天线的组合方式发送的所述数据部分,其中,所述发送天线的组合方式有M种,M种所述发送天线的组合方式有J种排列方式,所述M和所述J为自然数,所述N为不大于M的自然数,所述发送周期的序号以1至M的顺序循环排序,所述K为不大于J的自然数;
所述根据指定的所述发送天线的组合方式中的发送天线对应的信道信息,对所述数据帧的数据部分进行信号检测以获取所述数据部分的数据信息,包括:
根据第K种所述排列方式中的第N个所述发送天线的组合方式中的发送天线对应的信道信息,对所述发送端设备采用第K种所述排列方式中的第N个所述发送天线的组合方式发送的所述数据部分进行信号检测以获取所述数据部分的数据信息。
结合第二方面以及第二方面的第一至第四种可能实现方式,在第五种可能实现方式中,所述资源单元在时域资源上由一个或多个连续的OFDM符号组成;
所述资源单元在频域资源上由一个或多个信道组成,或者在频域资源上由一组子载波组成。
本发明实施例第三方面提供了一种发送端设备,所述发送端设备应用于采用多输入多输出技术的无线通信系统,所述无线通信系统包括接收端设备和由多个所述发送端设备组成的发送端设备组,其中至少一个所述发送端设备包括多个发送天线,所述接收端设备接收的数据流的总数小于所述发送端设备组中所有发送端设备的所有用于发送数据流的发送天线的总数,所述发送端设备包括:
帧头部分发送模块,用于向接收端设备发送数据流中数据帧的帧头部分,所述帧头部分携带有指定数量的导频信号,所述指定数量等于发送端设备组中所有用于发送数据流的所述发送端设备的所有发送天线的总数;
数据部分发送模块,用于向所述接收端设备发送所述数据流中数据帧的数据部分。
在第三方面的第一种可能实现方式中,所述数据部分发送模块,所述发送天线的组合方式为属于不同的所述发送端设备的多个所述发送天线的集合,包括:
天线组合获取单元,用于获取至少一种所述发送天线的组合方式;
资源单元获取单元,用于确定至少一个资源单元,所述资源单元由时域资源和频域资源组成;
数据部分发送单元,用于在各个预设的发送周期,通过所述资源单元,采用指定的所述发送天线的组合方式,向所述接收端设备发送所述数据部分。
结合第三方面以及第三方面的第一种可能实现方式,在第二种可能实现方式中,所述天线组合获取单元,具体用于接收所述接收端设备反馈的发送天线的组合方式,所述反馈的发送天线的组合方式是由所述接收端设备根据所述导频信号进行信道估计后,从所有用于发送数据流的所述发送天线中选出的其对应的信道信息的质量符合预设要求的一种或多种所述发送天线的组合方式。
结合第三方面以及第三方面的第一或第二种可能实现方式,在第三种可能实现方式中,所述天线组合获取单元,用于获取M种所述发送天线的组合方式,其中,所述M为自然数;
所述数据部分发送单元,具体用于在序号为N的所述发送周期,通过一个所述资源单元,采用第N种所述发送天线的组合方式,向所述接收端设备发送所述数据部分,其中,所述N为不大于M的自然数,所述发送周期的序号以1至M的顺序循环排序。
结合第三方面以及第三方面的第一或第二种可能实现方式,在第四种可能实现方式中,所述天线组合获取单元,用于获取M种所述发送天线的组合方式,以及获取M种所述发送天线的组合方式的J种排列方式,其中,所述M和所述J为自然数;
所述数据部分发送单元,具体用于在序号为N的所述发送周期,通过第K个所述资源单元,采用第K种所述排列方式中的第N个所述发送天线的组合方式,向所述接收端设备发送所述数据部分,其中,所述N为不大于M的自然数,所述发送周期的序号以1至M的顺序循环排序,所述K为不大于J的自然数。
结合第三方面以及第三方面的第一至第四种可能实现方式,在第五种可能实现方式中,所述资源单元在时域资源上由一个或多个连续的OFDM符号组成;
所述资源单元在频域资源上由一个或多个信道组成,或者在频域资源上由一组子载波组成。
本发明实施例第四方面提供了一种接收端设备,所述接收端设备应用于采用多输入多输出技术的无线通信系统,所述无线通信系统包括所述接收端设备和由多个发送端设备组成的发送端设备组,其中至少一个所述发送端设备包括多个发送天线,所述接收端设备接收的数据流的总数小于所述发送端设备组中所有发送端设备的所有用于发送数据流的发送天线的总数,所述接收端设备包括:
帧头部分接收模块,用于接收发送端设备发送的数据流中数据帧的帧头部分,所述帧头部分携带有指定数量的导频信号,所述指定数量等于发送端设备组中所有用于发送数据的所述发送端设备的所有发送天线的总数;
信道信息获取模块,用于根据所述数据帧的帧头部分携带的所述指定数量的导频信号进行信道估计以获取所有用于发送数据流的所述发送天线对应的信道信息;
数据部分接收模块,用于接收所述发送端设备发送的所述数据流中数据帧的数据部分;
数据信息获取模块,用于根据所述信道信息对所述数据帧的数据部分进行信号检测以获取所述数据部分的数据信息;
数据信息获取模块,具体用于根据指定的所述发送天线的组合方式中的发送天线对应的信道信息,对所述数据帧的数据部分进行信号检测以获取所述数据部分的数据信息。
在第四方面的第一种可能实现方式中,所述数据部分接收模块,具体用于在各个预设的发送周期,通过至少一个资源单元,接收所述发送端设备采用指定的至少一种发送天线的组合方式发送的所述数据部分。
结合第四方面以及第四方面的第一种可能实现方式,在第二种可能实现方式中,所述接收端设备还包括:
天线组合选择模块,用于根据所述导频信号检测各个所述发送天线所用的信道,从所有用于发送数据流的所述发送天线中选出其对应的信道信息的质量符合预设要求的一种或多种所述发送天线的组合方式;
天线组合反馈模块,用于将选出的所述一种或多种所述发送天线的组合方式反馈给所述发送端设备。
结合第四方面以及第四方面的第一或第二种可能实现方式,在第三种可能实现方式中,所述数据部分接收模块,具体用于在序号为N的所述发送周期,通过一个所述资源单元,接收所述发送端设备采用第N种所述发送天线的组合方式发送的所述数据部分,其中,所述发送天线的组合方式有M种,所述M为自然数,所述N为不大于M的自然数,所述发送周期的序号以1至M的顺序循环排序;
所述数据信息获取模块,具体用于根据第N种所述发送天线的组合方式中的发送天线对应的信道信息,对所述发送端设备采用第N种所述发送天线的组合方式发送的所述数据部分进行信号检测以获取所述数据部分的数据信息。
结合第四方面以及第四方面的第一或第二种可能实现方式,在第四种可能实现方式中,所述数据部分接收模块,具体用于在序号为N的所述发送周期,通过第K个所述资源单元,接收所述发送端设备采用第K种所述排列方式中的第N个所述发送天线的组合方式发送的所述数据部分,其中,所述发送天线的组合方式有M种,M种所述发送天线的组合方式有J种排列方式,所述M和所述J为自然数,所述N为不大于M的自然数,所述发送周期的序号以1至M的顺序循环排序,所述K为不大于J的自然数;
所述数据信息获取模块,具体用于根据第K种所述排列方式中的第N个所述发送天线的组合方式中的发送天线对应的信道信息,对所述发送端设备采用第K种所述排列方式中的第N个所述发送天线的组合方式发送的所述数据部分进行信号检测以获取所述数据部分的数据信息。
结合第四方面以及第四方面的第一至第四种可能实现方式,在第五种可能实现方式中,所述资源单元在时域资源上由一个或多个连续的OFDM符号组成;
所述资源单元在频域资源上由一个或多个信道组成,或者在频域资源上由一组子载波组成。
本发明实施例第五方面提供了一种无线通信系统,所述无线通信系统包括第三方面提供的发送端设备,和第四方面提供的接收端设备。
本发明实施例第六方面提供了一种计算机存储介质,所述计算机存储介质存储有程序,该程序执行时包括第一方面提供的一种数据流的发送方法的部分或全部步骤。
本发明实施例第七方面提供了一种计算机存储介质,所述计算机存储介质存储有程序,该程序执行时包括第二方面提供的一种数据流的接收方法的部分或全部步骤。
本发明实施例第八方面提供了一种发送端设备,包括:天线接口、存储器以及处理器,其中,存储器中存储一组程序,且处理器用于调用存储器中存储的程序,用于执行以下操作:
向所述接收端设备发送数据流中数据帧的帧头部分,所述帧头部分携带有指定数量的导频信号,所述指定数量等于所述发送端设备组中所有发送端设备的所有用于发送数据流的所述发送天线的总数;
向所述接收端设备发送所述数据流中数据帧的数据部分。
本发明实施例第九方面提供了一种接收端设备,包括:天线接口、存储器以及处理器,其中,存储器中存储一组程序,且处理器用于调用存储器中存储的程序,用于执行以下操作:
接收发送端设备发送的数据流中数据帧的帧头部分,所述帧头部分携带有指定数量的导频信号,所述指定数量等于发送端设备组中所有发送端设备的所有用于发送数据的所述发送天线的总数;
根据所述数据帧的帧头部分携带的所述指定数量的导频信号进行信道估计以获取所有用于发送数据流的所述发送天线对应的信道信息;
接收所述发送端设备发送的所述数据流中数据帧的数据部分;
根据所述信道信息对所述数据帧的数据部分进行信号检测以获取所述数据部分的数据信息。
由上可见,本发明实施例中的发送端设备先向接收端设备发送数据流中数据帧的帧头部分,帧头部分携带有指定数量的导频信号,其中指定数量等于发送端设备组中所有发送端设备的所有用于发送数据流的发送天线的总数,原因在于本发明实施例将会对发送的数据流中数据帧的数据部分进行分集,故数据部分包括发送端设备组中所有发送端设备的发送天线所发送的消息,通过在数据帧的帧头部分携带所有发送天线的导频信号可保证接收端设备能获取所有发送天线对应的信道信息;然后发送端设备再向接收端设备发送数据流中数据帧的数据部分,其中数据部分已作分集,可以实现提高WiFi的传输增益。
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的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种WiFi标准中数据帧的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的一种多用户MIMO技术的场景示意图;
图3是本发明实施例提供的一种信道划分的示意图;
图4是本发明实施例提供的一种OFDM数据部分的结构示意图;
图5是本发明实施例提供的一种数据流的发送方法的流程示意图
图6是本发明实施例提供的另一种数据流的发送方法的流程示意图;
图7是本发明实施例提供的一种数据流的传输方法的流程示意图;
图8是本发明实施例提供的另一种数据流的传输方法的流程示意图;
图9是本发明实施例提供的一种发送端设备的结构示意图;
图10是本发明实施例提供的一种数据部分发送模块的结构示意图;
图11是本发明实施例提供的一种接收端设备的结构示意图;
图12是本发明实施例提供的一种数据流的无线通信系统的结构示意图;
图13是本发明实施例提供的另一种发送端设备的结构示意图;
图14是本发明实施例提供的另一种接收端设备的结构示意图;
图15是本发明实施例提供的一种数据流传输的场景示意图;
图16是本发明实施例提供的一种时间分集方式的示意图;
图17是本发明实施例提供的一种时间和频率分集方式的示意图;
图18是本发明实施例提供的另一种时间分集方式的示意图;
图19是本发明实施例提供的另一种时间和频率分集方式的示意图;
图20是本发明实施例提供的一种时分方式的导频子载波的示意图;
图21是本发明实施例提供的一种频分方式的导频子载波的示意图;
图22是本发明实施例提供的一种基于正交矩阵码分的导频子载波的示意图。
具体实施方式
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,所描述的实施例仅仅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,都属于本发明保护的范围。
应理解,本发明实施例的技术方案尤其应用于WiFi系统,但不限于WiFi系统,还可以应用于各种通信系统,例如:全球移动通讯(Global System of Mobile communication,简称为“GSM”)系统、码分多址(Code Division Multiple Access,简称为“CDMA”)系统、宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access,简称为“WCDMA”)系统、通用分组无线业务(General Packet Radio Service,简称为“GPRS”)、长期演进(Long TermEvolution,简称为“LTE”)系统、LTE频分双工(Frequency Division Duplex,简称为“FDD”)系统、LTE时分双工(Time Division Duplex,简称为“TDD”)、通用移动通信系统(UniversalMobile Telecommunication System,简称为“UMTS”)或全球互联微波接入(WorldwideInteroperability for Microwave Access,简称为“WiMAX”)通信系统等。
还应理解,在本发明实施例中,发送端设备组是指为实现传输任务而处于工作状态的一组发送端设备,发送端设备可以是智能手机、平板电脑、台式电脑、笔记本电脑、手持游戏机、数字音视频播放器或电子阅读器等用户设备,发送端设备应包括至少一个发送天线,用于向接收端设备发送消息。另外,在本发明实施例中,接收端设备可以是无线路由器等交换设备,接收端设备应包括多个发送天线,用于接收发送端设备发送的消息。
为了便于理解,先介绍一下WiFi标准中的数据帧结构。其中WiFi标准历经802.11a、802.11b、802.11d、802.11n和802.11ac等各个版本,以802.11a为例,请参阅图1所示的WiFi标准中数据帧的结构示意图,数据帧分为帧头、数据部分和帧尾。一般地,帧头携带有导频信号,承载于LTF(Long Training Field)中,其中,导频信号用于信道估计,即接收端设备可根据导频信号检测信道,具体实现方式这里不再赘述。数据部分,即DataField,用于承载数据消息。帧尾用于填充尾比特,使数据帧能够填满整数倍的OFDM符号。
然后,介绍一下多用户MIMO技术。以简单的2*2MIMO为例,请参阅图2所示的多用户MIMO技术的场景示意图,假设发送端设备组中的发送端设备(即STA1和STA2)各有1个天线,接收端设备(即AP)有两根天线,STA1和STA2同时发送信号S1和S2给AP,AP接收到的信号R可以如公式(1)所示。其中,
h11和h21为STA1到AP第一个和第二个天线的信道,h12和h22为STA2到AP第一个和第二个天线的信道,AP采用相应的检测算法,进行信号检测处理,可获取信号S1和S2的信息。如以采用迫零检测算法为例,S1和S2对应的估值可以采用如下公式(2)求得:
其中[]-1表示矩阵求逆。由此可见,WiFi系统采用了多用户MIMO技术,原来分两次传输的消息可以一次传完,从而极大地提升了传输效率和吞吐量。需要指出的是,AP为了实现对STA1和STA2分别到AP的两个数据流进行解调,需要检测两个发送天线所用的信道,具体实现过程中:在STA1发送的数据流中携带用于检测STA1的发送天线所用的信道的导频信号,在STA2发送的数据流中携带用于检测STA2的发送天线所用的信道的导频信号。
接着,介绍一下多信道技术。请参阅图3所示的信道划分的示意图,若将WiFi系统带宽为2.4GHz的信道划分为14个子信道,每个子信道分配22MHz的带宽,传统技术是给每个发送端设备分配一个子信道,而多信道技术则给每个发送端设备同时分配多个子信道,例如:给每个发送端设备同时分配相邻的两个子信道,使其带宽可以达到44Mhz,提高了传输速率。
最后,介绍一下OFDM技术。请参阅图4所示的OFDM数据部分的结构示意图,现有WiFi标准中,数据部分上所有的子载波(除了用于估计相位旋转的导频子载波)都分配给了一个发送端设备,而引入OFDM技术后的WiFi标准,将数据部分上不同子载波组(即一组子载波)分配给不同的发射极,增大了频谱利用率。需要指出的是,为了简化,图4中没有画出导频子载波和0中频。
应说明的是,本发明实施例是针对WiFi在多用户MIMO技术上,引入多信道技术和OFDM技术的情景,提出的对传输信号进行时间分集和/或频率分集的实施方法,具体实施方法参阅下文。
图5是本发明实施例中一种数据流的发送方法的流程示意图。本实施例中的数据流的发送方法应用于采用多输入多输出技术的无线通信系统,所述无线通信系统包括接收端设备和由多个发送端设备组成的发送端设备组,其中至少一个所述发送端设备包括多个发送天线,所述接收端设备接收的数据流的总数小于所述发送端设备组中所有发送端设备的所有用于发送数据流的发送天线的总数,如图所示本实施例中的数据流的发送方法的流程可以包括:
S101,向接收端设备发送数据流中数据帧的帧头部分,所述帧头部分携带有指定数量的导频信号,所述指定数量等于发送端设备组中所有发送端设备的所有用于发送数据流的所述发送天线的总数。
其中,所述指定数量的导频信号用于信道估计以获取发送端设备组中所有发送端设备的所有用于发送数据流的发送天线对应的信道信息。发送端设备发送所有发送天线的导频信号的原因在于,本发明实施例后续步骤将会对发送的数据流中数据帧的数据部分进行分集,分集后的数据部分包括发送端设备组中所有发送端设备的不同发送天线组合所发送的消息,通过在数据帧的帧头部分携带所有发送天线的导频信号可保证接收端设备能获取所有发送天线对应的信道信息,另外,接收端设备获取发送天线对应的信道信息的目的前文已作介绍,这里不再赘述。需要指出的是,本发明实施例中数据帧的帧头部分携带导频信号的方式,是较现有标准的一个区别技术特征,例如,假设有m个用于传输数据流的发送天线,以及有n(n<m)个向接收端设备传输的数据流,现有标准中,只在数据流中数据帧的帧头部分携带n个发送天线的导频信号,而本方案为了达到最优的分集或选择效果,要求在数据帧的帧头部分携带m个发送天线的导频信号。
还需指出的是,本发明实施例中发送的导频信号较现有标准中导频信号也是有区别的,现有标准中导频信号是不能区分发自于哪个发送天线,只能区分发自于哪个逻辑端口,而本发明实施例中发送的导频信号具有以下两个特点:
第一,各个导频信号之间是彼此无干扰的,接收端设备能根据每个发送天线对应的导频信号检测出该发送天线的信道。
第二,导频信号的发送方式包括时分、频分和基于正交矩阵码分等。
具体实现过程中,首先介绍下时分和频分的发送方式。以OFDM系统为例,时分的导频信号对应不同发送天线的导频信号占用不同的符号,频分的导频信号对应不同发送天线的导频信号占用不同的子载波。以2个发送天线为例,请参阅图20,在时分方式中,第一个符号上所有的子载波都传输第一个天线的导频信号(如图白色的方块),第二个符号上所有的子载波都传输第二个发送天线的导频信号(如图灰色的方块);请参阅图21,在频分方式中,第一个发送天线的导频信号(如图白色的方块)和第二个发送天线的导频信号(如图灰色的方块)分别占用不同的子载波。
然后介绍下基于正交矩阵码分的发送方式。以发送2个数据流为例,请参阅图22,图22(A)中一个LTF符号代表一个OFDM符号,图22(B)中一个OFDM符号在频域上由若干个子载波构成。那么,接收端设备的一个天线接收的第一个和第二个LTF符号上,第k个子载波上的信号如公式(3)所示,
其中,r1,k为接收天线在第1个符号,第k个子载波上接收到的信号,r2,k为接收天线在第2个符号,第k个子载波上接收到的信号;h1,k为第1个数据流在第k个子载波上的信道,h2,k为第2个数据流在第k个子载波上的信道,利用连续2个符号时间内信道基本不变的特性;p为导频常数,后续为了方便描述,我们将p略去不提,并不影响本发明的具体内容,n1,k为接收天线在第1个符号及第k个子载波上的噪声信号,n2,k为接收天线在第2个符号及第k个子载波上的噪声信号。进一步地,利用LTF进行信道估计可通过公式(4)实现。
其中,inv()表示矩阵求逆。
S102,向所述接收端设备发送所述数据流中数据帧的数据部分。
为了便于理解,本发明实施例以图15所示的数据流传输场景为例进行介绍。请参阅图15,发送端设备组包括STA1和STA2两个发送端设备,每个发送端设备上有两个发送天线,接收端设备为AP。
具体的,发送端设备执行“向接收端设备发送数据流中数据帧的数据部分”的操作,采用了分集的发送方式以获得更多增益,具体实现方式可通过以下步骤实现:
步骤1,获取至少一种所述发送天线的组合方式,所述发送天线的组合方式为属于不同的所述发送端设备的多个所述发送天线的集合。
具体实现过程中,发送端设备获取至少一种发送天线的组合方式可通过以下描述的方式一或方式二实现。
方式一,发送端设备将属于不同的发送端设备的多个发送天线设定为一种发送天线的组合方式,以此获取至少一种发送天线的组合方式。
例如,请参阅图15,属于不同的发送端设备的多个发送天线的存在如表1所示的4种组合方式,即发送端设备获取到4种发送天线的组合方式。
表1
组合方式1 | (发送天线1,发送天线3) |
组合方式2 | (发送天线1,发送天线4) |
组合方式3 | (发送天线2,发送天线3) |
组合方式4 | (发送天线2,发送天线4) |
方式二,发送端设备接收接收端设备反馈的发送天线的组合方式,所述反馈的发送天线的组合方式是由所述接收端设备根据所述导频信号进行信道估计后,从所有用于发送数据流的所述发送天线中选出的其对应的信道信息的质量符合预设要求的一种或多种所述发送天线的组合方式。
其中,不同的发送天线的组合方式在相同的信道上会有不同的增益,为了获得最佳增益,可以先由接收端设备根据信道质量选出高增益的发送天线的组合方式并反馈给发送端设备,发送端设备再将接收端设备反馈的发送天线的组合方式作为后续使用的发送天线的组合方式。另外,所述预设要求可以是信道增益最佳的一个或多个发送天线的组合方式。
步骤2,确定至少一个资源单元,所述资源单元由时域资源和频域资源组成。
具体实现过程中,发送端设备在传输资源上确定至少一个资源单元,需要指出的是,接收端设备确定的资源单元应与发送端设备保持一致以保证收发对应。
进一步可选的,所述资源单元在时域资源上由一个或多个连续的OFDM符号组成;所述资源单元在频域资源上由一个或多个信道组成,或者在频域资源上由一组子载波组成。其中,资源单元在频域上的组成方式,可理解为,若采用多信道技术,则由一个或多个信道组成;若采用OFDM技术,则由一组子载波组成。
步骤3,在各个预设的发送周期,通过所述资源单元,采用指定的所述发送天线的组合方式,向所述接收端设备发送所述数据部分。
一方面,发送端设备在获取发送天线的组合方式时,采用了步骤1中的方式一,即将属于不同的发送端设备的多个发送天线设定为一种发送天线的组合方式,以此获取至少一种发送天线的组合方式。
作为一种可选的实施方式,假设发送端设备获取到M种发送天线的组合方式,其中,所述M为自然数。那么,发送端设备在序号为N的发送周期,通过一个资源单元,采用第N种发送天线的组合方式,向接收端设备发送数据部分,其中,N为不大于M的自然数,发送周期的序号以1至M的顺序循环排序。
例如,请参阅图15和表1,发送端设备可获取到4种不同的发送天线的组合方式,可设置4个不同的发送周期。具体实现过程中,请参阅图16所示的时间分集方式的示意图,即发送端设备,
在序号为1的发送周期,在一个资源单元上,采用组合方式1,发送数据部分;
在序号为2的发送周期,在一个资源单元上,采用组合方式2,发送数据部分;
在序号为3的发送周期,在一个资源单元上,采用组合方式3,发送数据部分;
在序号为4的发送周期,在一个资源单元上,采用组合方式4,发送数据部分;
然后以此循环发送,直至消息传输完毕。
作为另一种可选的实施方式,假设发送端设备获取到M种发送天线的组合方式,以及获取到M种发送天线的组合方式的J种排列方式,其中,M和J为自然数。那么,发送端设备在序号为N的发送周期,通过第K个资源单元,采用第K种所述排列方式中的第N个发送天线的组合方式,向接收端设备发送数据部分,其中,N为不大于M的自然数,发送周期的序号以1至M的顺序循环排序,K为不大于J的自然数。
例如,请参阅图15和表1,发送端设备可获取到4种不同的发送天线的组合方式,根据这4种发送天线的组合方式可得到12种排列方式,以及可设置4个不同的发送周期,确定0至12个资源单元。具体实现过程中,请参阅图17所示的时间和频率分集方式的示意图,为了便于理解,该示例只确定2个资源单元,只选用2种排列方式,即“组合方式1,组合方式2,组合方式3,组合方式4”和“组合方式4,组合方式3,组合方式2,组合方式1”的2种排列方式,那么发送端设备,
在序号为1的发送周期,在资源单元1上,采用组合方式1,发送数据部分,在资源单元2上,采用组合方式4,发送数据部分;
在序号为2的发送周期,在资源单元1上,采用组合方式2,发送数据部分,在资源单元2上,采用组合方式3,发送数据部分;
在序号为3的发送周期,在资源单元1上,采用组合方式3,发送数据部分,在资源单元2上,采用组合方式2,发送数据部分;
在序号为4的发送周期,在资源单元1上,采用组合方式4,发送数据部分,在资源单元2上,采用组合方式1,发送数据部分;
然后以此循环发送,直至消息传输完毕。
另一方面,发送端设备在获取发送天线的组合方式时,采用了步骤1中的方式二,即发送端设备接收接收端设备反馈的发送天线的组合方式。
具体实现过程中,发送端设备只需采用反馈的发送天线的组合方式,发送数据流中数据帧的数据部分。同理,发送端设备可类比上述两种可选的实施方式发送数据部分。
例如,请参阅图18所示的时间分集方式的示意图,假设组合方式1为接收端设备反馈的发送天线的组合方式,那么发送端设备,
在每个发送周期,在一个资源单元上,采用组合方式1,发送数据部分。直至消息传输完毕。
又如,请参阅图19所示的时间和频率分集方式的示意图,假设组合方式1和组合方式3为接收端设备反馈的发送天线的组合方式,那么发送端设备,
在序号为1的发送周期,在资源单元1上,采用组合方式1,发送数据部分,在资源单元2上,采用组合方式3,发送数据部分;
在序号为2的发送周期,在资源单元1上,采用组合方式3,发送数据部分,在资源单元2上,采用组合方式1,发送数据部分;
然后以此循环发送,直至消息传输完毕。
由上可见,本发明实施例中的发送端设备先向接收端设备发送数据流中数据帧的帧头部分,帧头部分携带有指定数量的导频信号,其中指定数量等于发送端设备组中所有发送端设备的所有用于发送数据流的发送天线的总数,原因在于本发明实施例将会对发送的数据流中数据帧的数据部分进行分集,故数据部分包括发送端设备组中所有发送端设备的发送天线所发送的消息,通过在数据帧的帧头部分携带所有发送天线的导频信号可保证接收端设备能获取所有发送天线对应的信道信息;然后发送端设备再向接收端设备发送数据流中数据帧的数据部分,其中数据部分已作分集,可以实现提高WiFi的传输增益。
图6是本发明实施例中另一种数据流的发送方法的流程示意图,所述方法应用于采用多输入多输出技术的无线通信系统,所述无线通信系统包括接收端设备和由多个发送端设备组成的发送端设备组,其中至少一个所述发送端设备包括多个发送天线,所述接收端设备接收的数据流的总数小于所述发送端设备组中所有发送端设备的所有用于发送数据流的发送天线的总数,可以包括:
S201,向接收端设备发送数据流中数据帧的帧头部分,所述帧头部分携带有指定数量的导频信号,所述指定数量等于发送端设备组中所有发送端设备的所有用于发送数据流的所述发送天线的总数。
需要指出的是,本发明实施例中数据帧的帧头部分携带导频信号的方式,是较现有标准的一个区别技术特征,例如,假设有m个用于传输数据流的发送天线,以及有n(n<m)个向接收端设备传输的数据流,现有标准中,只在数据流中数据帧的帧头部分携带n个发送天线的导频信号,而本方案为了达到最优的分集或选择效果,要求在数据帧的帧头部分携带m个发送天线的导频信号。
S202,获取至少一种所述发送天线的组合方式,所述发送天线的组合方式为属于不同的所述发送端设备的多个所述发送天线的集合。
为了便于理解,本发明实施例以图15所示的数据流传输场景为例进行介绍。请参阅图15,发送端设备组包括STA1和STA2两个发送端设备,每个发送端设备上有两个发送天线,接收端设备为AP。
例如,请参阅图15,属于不同的发送端设备的多个发送天线的存在如表1所示的4种组合方式,即发送端设备获取到4种发送天线的组合方式。
S203,确定至少一个资源单元,所述资源单元由时域资源和频域资源组成。
具体实现过程中,发送端设备在传输资源上确定至少一个资源单元,需要指出的是,接收端设备确定的资源单元应与发送端设备保持一致以保证收发对应。
进一步可选的,所述资源单元在时域资源上由一个或多个连续的OFDM符号组成;所述资源单元在频域资源上由一个或多个信道组成,或者在频域资源上由一组子载波组成。其中,资源单元在频域上的组成方式,可理解为,若采用多信道技术,则由一个或多个信道组成;若采用OFDM技术,则由一组子载波组成。
S204,在各个预设的发送周期,通过所述资源单元,采用指定的所述发送天线的组合方式,向所述接收端设备发送所述数据部分。
作为一种可选的实施方式,假设发送端设备获取到M种发送天线的组合方式,其中,所述M为自然数。那么,发送端设备在序号为N的发送周期,通过一个资源单元,采用第N种发送天线的组合方式,向接收端设备发送数据部分,其中,N为不大于M的自然数,发送周期的序号以1至M的顺序循环排序。
例如,请参阅图15和表1,发送端设备可获取到4种不同的发送天线的组合方式,可设置4个不同的发送周期。具体实现过程中,请参阅图16所示的时间分集方式的示意图,即发送端设备,
在序号为1的发送周期,在一个资源单元上,采用组合方式1,发送数据部分;
在序号为2的发送周期,在一个资源单元上,采用组合方式2,发送数据部分;
在序号为3的发送周期,在一个资源单元上,采用组合方式3,发送数据部分;
在序号为4的发送周期,在一个资源单元上,采用组合方式4,发送数据部分;
然后以此循环发送,直至消息传输完毕。
作为另一种可选的实施方式,假设发送端设备获取到M种发送天线的组合方式,以及获取到M种发送天线的组合方式的J种排列方式,其中,M和J为自然数。那么,发送端设备在序号为N的发送周期,通过第K个资源单元,采用第K种所述排列方式中的第N个发送天线的组合方式,向接收端设备发送数据部分,其中,N为不大于M的自然数,发送周期的序号以1至M的顺序循环排序,K为不大于J的自然数。
例如,请参阅图15和表1,发送端设备可获取到4种不同的发送天线的组合方式,根据这4种发送天线的组合方式可得到12种排列方式,以及可设置4个不同的发送周期,确定0至12个资源单元。具体实现过程中,请参阅图17所示的时间和频率分集方式的示意图,为了便于理解,该示例只确定2个资源单元,只选用2种排列方式,即“组合方式1,组合方式2,组合方式3,组合方式4”和“组合方式4,组合方式3,组合方式2,组合方式1”的2种排列方式,那么发送端设备,
在序号为1的发送周期,在资源单元1上,采用组合方式1,发送数据部分,在资源单元2上,采用组合方式4,发送数据部分;
在序号为2的发送周期,在资源单元1上,采用组合方式2,发送数据部分,在资源单元2上,采用组合方式3,发送数据部分;
在序号为3的发送周期,在资源单元1上,采用组合方式3,发送数据部分,在资源单元2上,采用组合方式2,发送数据部分;
在序号为4的发送周期,在资源单元1上,采用组合方式4,发送数据部分,在资源单元2上,采用组合方式1,发送数据部分;
然后以此循环发送,直至消息传输完毕。
由上可见,本发明实施例中的发送端设备先向接收端设备发送数据流中数据帧的帧头部分,帧头部分携带有指定数量的导频信号,其中指定数量等于发送端设备组中所有发送端设备的所有用于发送数据流的发送天线的总数,原因在于本发明实施例将会对发送的数据流中数据帧的数据部分进行分集,故数据部分包括发送端设备组中所有发送端设备的发送天线所发送的消息,通过在数据帧的帧头部分携带所有发送天线的导频信号可保证接收端设备能获取所有发送天线对应的信道信息;然后发送端设备再向接收端设备发送数据流中数据帧的数据部分,其中数据部分已作分集,可以实现提高WiFi的传输增益。
图7是本发明实施例中一种数据流的传输方法的流程示意图,所述方法应用于采用多输入多输出技术的无线通信系统,所述无线通信系统包括接收端设备和由多个发送端设备组成的发送端设备组,其中至少一个所述发送端设备包括多个发送天线,所述接收端设备接收的数据流的总数小于所述发送端设备组中所有发送端设备的所有用于发送数据流的发送天线的总数,可以包括:
S301,发送端设备向接收端设备发送数据流中数据帧的帧头部分,所述帧头部分携带有指定数量的导频信号,所述指定数量等于发送端设备组中所有发送端设备的所有用于发送数据流的所述发送天线的总数。
需要指出的是,本发明实施例中数据帧的帧头部分携带导频信号的方式,是较现有标准的一个区别技术特征,例如,假设有m个用于传输数据流的发送天线,以及有n(n<m)个向接收端设备传输的数据流,现有标准中,只在数据流中数据帧的帧头部分携带n个发送天线的导频信号,而本方案为了达到最优的分集或选择效果,要求在数据帧的帧头部分携带m个发送天线的导频信号。
S302,接收端设备接收发送端设备发送的数据流中数据帧的帧头部分。
S303,接收端设备根据所述数据帧的帧头部分携带的所述指定数量的导频信号进行信道估计以获取所有用于发送数据流的所述发送天线对应的信道信息。
可选的,接收端设备从所有用于发送数据流的所述发送天线中选出其对应的信道信息的质量符合预设要求的一种或多种所述发送天线的组合方式,将选出的所述一种或多种所述发送天线的组合方式反馈给所述发送端设备。
S304,发送端设备向所述接收端设备发送所述数据流中数据帧的数据部分。
为了便于理解,本发明实施例以图15所示的数据流传输场景为例进行介绍。请参阅图15,发送端设备组包括STA1和STA2两个发送端设备,每个发送端设备上有两个发送天线,接收端设备为AP。
具体的,发送端设备执行“向接收端设备发送数据流中数据帧的数据部分”的操作,采用了分集的发送方式以获得更多增益,具体实现方式可通过以下步骤实现:
步骤1,获取至少一种所述发送天线的组合方式。
具体实现过程中,发送端设备获取至少一种发送天线的组合方式可通过以下描述的方式一或方式二实现。
方式一,发送端设备将属于不同的发送端设备的多个发送天线设定为一种发送天线的组合方式,以此获取至少一种发送天线的组合方式。
例如,请参阅图15,属于不同的发送端设备的多个发送天线的存在如表1所示的4种组合方式,即发送端设备获取到4种发送天线的组合方式。
方式二,发送端设备接收接收端设备反馈的发送天线的组合方式,所述反馈的发送天线的组合方式是由接收端设备根据导频信号检测各个发送天线所用的信道后,选出的质量符合预设要求的一种或多种发送天线的组合方式。
其中,不同的发送天线的组合方式在相同的信道上会有不同的增益,为了获得最佳增益,可以先由接收端设备根据信道质量选出高增益的发送天线的组合方式并反馈给发送端设备,发送端设备再将接收端设备反馈的发送天线的组合方式作为后续使用的发送天线的组合方式。另外,所述预设要求可以是信道增益最佳的一个或多个发送天线的组合方式。
步骤2,确定至少一个资源单元,所述资源单元由时域资源和频域资源组成。
具体实现过程中,发送端设备在传输资源上确定至少一个资源单元,需要指出的是,接收端设备确定的资源单元应与发送端设备保持一致以保证收发对应。
进一步可选的,所述资源单元在时域资源上由一个或多个连续的OFDM符号组成;所述资源单元在频域资源上由一个或多个信道组成,或者在频域资源上由一组子载波组成。其中,资源单元在频域上的组成方式,可理解为,若采用多信道技术,则由一个或多个信道组成;若采用OFDM技术,则由一组子载波组成。
步骤3,在各个预设的发送周期,通过所述资源单元,采用指定的所述发送天线的组合方式,向所述接收端设备发送所述数据部分。
一方面,发送端设备在获取发送天线的组合方式时,采用了步骤1中的方式一,即将属于不同的发送端设备的多个发送天线设定为一种发送天线的组合方式,以此获取至少一种发送天线的组合方式。
作为一种可选的实施方式,假设发送端设备获取到M种发送天线的组合方式,其中,所述M为自然数。那么,发送端设备在序号为N的发送周期,通过一个资源单元,采用第N种发送天线的组合方式,向接收端设备发送数据部分,其中,N为不大于M的自然数,发送周期的序号以1至M的顺序循环排序。
作为另一种可选的实施方式,假设发送端设备获取到M种发送天线的组合方式,以及获取到M种发送天线的组合方式的J种排列方式,其中,M和J为自然数。那么,发送端设备在序号为N的发送周期,通过第K个资源单元,采用第K种所述排列方式中的第N个发送天线的组合方式,向接收端设备发送数据部分,其中,N为不大于M的自然数,发送周期的序号以1至M的顺序循环排序,K为不大于J的自然数。
另一方面,发送端设备在获取发送天线的组合方式时,采用了步骤1中的方式二,即发送端设备接收接收端设备反馈的发送天线的组合方式。
具体实现过程中,发送端设备只需采用反馈的发送天线的组合方式,发送数据流中数据帧的数据部分。同理,发送端设备可类比上述两种可选的实施方式发送数据部分。
S305,接收端设备接收所述发送端设备发送的所述数据流中数据帧的数据部分。
具体的,接收端设备在各个预设的发送周期,通过至少一个资源单元,采用指定的至少一种发送天线的组合方式,接收所述发送端设备发送的所述数据部分。
需要指出的是,发送端设备发送数据流中数据帧的数据部分方式如S304介绍的有多种,接收端设备只需在每种方式下,到对应的发送周期和对应的资源单元,接收发送端设备采用对应的发送天线的组合方式发送的数据部分即可,至于每种具体的接收方式,这里不再一一赘述。
S306,接收端设备根据所述信道信息对所述数据帧的数据部分进行信号检测以获取所述数据部分的数据信息。
具体的,接收端设备根据指定的所述发送天线的组合方式中的发送天线对应的信道信息,对所述数据帧的数据部分进行信号检测以获取所述数据部分的数据信息。
作为一个可选的示例,对应图16所示的方案,接收端设备根据第N种所述发送天线的组合方式中的发送天线对应的信道信息,对所述发送端设备采用第N种所述发送天线的组合方式发送的所述数据部分进行信号检测以获取所述数据部分的数据信息。
作为另一个可选的示例,对应图17所示的方案,接收端设备根据第K种所述排列方式中的第N个所述发送天线的组合方式中的发送天线对应的信道信息,对所述发送端设备采用第K种所述排列方式中的第N个所述发送天线的组合方式发送的所述数据部分进行信号检测以获取所述数据部分的数据信息。
由上可见,本发明实施例中的发送端设备先向接收端设备发送数据流中数据帧的帧头部分,帧头部分携带有指定数量的导频信号,其中指定数量等于发送端设备组中所有发送端设备的所有用于发送数据流的发送天线的总数,原因在于本发明实施例将会对发送的数据流中数据帧的数据部分进行分集,故数据部分包括发送端设备组中所有发送端设备的发送天线所发送的消息,通过在数据帧的帧头部分携带所有发送天线的导频信号可保证接收端设备能获取所有发送天线对应的信道信息;然后发送端设备再向接收端设备发送数据流中数据帧的数据部分,其中数据部分已作分集,可以实现提高WiFi的传输增益。
图8是本发明实施例中另一种数据流的传输方法的流程示意图,所述方法应用于采用多输入多输出技术的无线通信系统,所述无线通信系统包括接收端设备和由多个发送端设备组成的发送端设备组,其中至少一个所述发送端设备包括多个发送天线,所述接收端设备接收的数据流的总数小于所述发送端设备组中所有发送端设备的所有用于发送数据流的发送天线的总数,可以包括:
S401,发送端设备向接收端设备发送数据流中数据帧的帧头部分,所述帧头部分携带有指定数量的导频信号,所述指定数量等于发送端设备组中所有发送端设备的所有用于发送数据流的发送天线的总数。
需要指出的是,本发明实施例中数据帧的帧头部分携带导频信号的方式,是较现有标准的一个区别技术特征,例如,假设有m个用于传输数据流的发送天线,以及有n(n<m)个向接收端设备传输的数据流,现有标准中,只在数据流中数据帧的帧头部分携带n个发送天线的导频信号,而本方案为了达到最优的分集或选择效果,要求在数据帧的帧头部分携带m个发送天线的导频信号。
S402,接收端设备接收发送端设备发送的数据流中数据帧的帧头部分。
S403,接收端设备根据所述数据帧的帧头部分携带的所述指定数量的导频信号进行信道估计以获取所有用于发送数据流的所述发送天线对应的信道信息。
具体的,接收端设备在接收到发送端设备发送的数据流中数据帧的帧头部分后,根据导频信号检测发送端设备组中所有发送端设备的发送天线所用的信道。
S404,接收端设备从所有用于发送数据流的所述发送天线中选出其对应的信道信息的质量符合预设要求的一种或多种所述发送天线的组合方式。
需要指出的是,不同的发送天线的组合方式在相同的信道上会有不同的增益,所述预设要求可以是信道增益最佳的一个或多个发送天线的组合方式。
S405,接收端设备将选出的所述一种或多种所述发送天线的组合方式反馈给所述发送端设备。
S406,发送端设备接收所述接收端设备反馈的发送天线的组合方式。
S407,发送端设备确定至少一个资源单元,所述资源单元由时域资源和频域资源组成。
具体的,发送端设备在传输资源上确定至少一个资源单元,需要指出的是,接收端设备确定的资源单元应与发送端设备保持一致以保证收发对应。
进一步可选的,所述资源单元在时域资源上由一个或多个连续的OFDM符号组成;所述资源单元在频域资源上由一个或多个信道组成,或者在频域资源上由一组子载波组成。其中,资源单元在频域上的组成方式,可理解为,若采用多信道技术,则由一个或多个信道组成;若采用OFDM技术,则由一组子载波组成。
S408,发送端设备在各个预设的发送周期,通过所述资源单元,采用指定的所述发送天线的组合方式,向所述接收端设备发送所述数据部分。
具体的,发送端设备采用反馈的发送天线的组合方式,发送数据流中数据帧的数据部分。同理,发送端设备可类比图7步骤S304中两种可选的实施方式发送数据部分。
S409,接收端设备接收所述发送端设备发送的所述数据流中数据帧的数据部分。
具体的,接收端设备在各个预设的发送周期,通过至少一个资源单元,采用指定的至少一种发送天线的组合方式,接收所述发送端设备发送的所述数据部分。
S410,接收端设备根据所述信道信息对所述数据帧的数据部分进行信号检测以获取所述数据部分的数据信息。
具体的,接收端设备根据指定的所述发送天线的组合方式中的发送天线对应的信道信息,对所述数据帧的数据部分进行信号检测以获取所述数据部分的数据信息。
作为一个可选的示例,对应图16所示的方案,接收端设备根据第N种所述发送天线的组合方式中的发送天线对应的信道信息,对所述发送端设备采用第N种所述发送天线的组合方式发送的所述数据部分进行信号检测以获取所述数据部分的数据信息。
作为另一个可选的示例,对应图17所示的方案,接收端设备根据第K种所述排列方式中的第N个所述发送天线的组合方式中的发送天线对应的信道信息,对所述发送端设备采用第K种所述排列方式中的第N个所述发送天线的组合方式发送的所述数据部分进行信号检测以获取所述数据部分的数据信息。
由上可见,本发明实施例中的发送端设备先向接收端设备发送数据流中数据帧的帧头部分,帧头部分携带有指定数量的导频信号,其中指定数量等于发送端设备组中所有发送端设备的所有用于发送数据流的发送天线的总数,原因在于本发明实施例将会对发送的数据流中数据帧的数据部分进行分集,故数据部分包括发送端设备组中所有发送端设备的发送天线所发送的消息,通过在数据帧的帧头部分携带所有发送天线的导频信号可保证接收端设备能获取所有发送天线对应的信道信息;然后发送端设备再向接收端设备发送数据流中数据帧的数据部分,其中数据部分已作分集,可以实现提高WiFi的传输增益。
图9是本发明实施例中一种发送端设备的结构示意图。所述发送端设备应用于采用多输入多输出技术的无线通信系统,所述无线通信系统包括接收端设备和由多个所述发送端设备组成的发送端设备组,其中至少一个所述发送端设备包括多个发送天线,所述接收端设备接收的数据流的总数小于所述发送端设备组中所有发送端设备的所有用于发送数据流的发送天线的总数,如图所示本发明实施例中的发送端设备至少可以包括帧头部分发送模块510和数据部分发送模块520,其中:
帧头部分发送模块510,用于向接收端设备发送数据流中数据帧的帧头部分,所述帧头部分携带有指定数量的导频信号,所述指定数量等于发送端设备组中所有发送端设备的所有用于发送数据流的所述发送天线的总数。
需要指出的是,本发明实施例中数据帧的帧头部分携带导频信号的方式,是较现有标准的一个区别技术特征,例如,假设有m个用于传输数据流的发送天线,以及有n(n<m)个向接收端设备传输的数据流,现有标准中,只在数据流中数据帧的帧头部分携带n个发送天线的导频信号,而本方案为了达到最优的分集或选择效果,要求在数据帧的帧头部分携带m个发送天线的导频信号。
数据部分发送模块520,用于向所述接收端设备发送所述数据流中数据帧的数据部分。具体实现中,数据部分发送模块520可以如图10所示进一步包括天线组合获取单元521、资源单元获取单元522以及数据部分发送单元523,其中:
天线组合获取单元521,用于获取至少一种所述发送天线的组合方式,所述发送天线的组合方式为属于不同的所述发送端设备的多个所述发送天线的集合。
为了便于理解,本发明实施例以图15所示的数据流传输场景为例进行介绍。请参阅图15,发送端设备组包括STA1和STA2两个发送端设备,每个发送端设备上有两个发送天线,接收端设备为AP。
具体的,天线组合获取单元521获取至少一种发送天线的组合方式可通过以下描述的方式一或方式二实现。
方式一,天线组合获取单元521将属于不同的发送端设备的多个发送天线设定为一种发送天线的组合方式,以此获取至少一种发送天线的组合方式。
例如,请参阅图15,属于不同的发送端设备的多个发送天线的存在如表1所示的4种组合方式,即发送端设备获取到4种发送天线的组合方式。
方式二,天线组合获取单元521接收接收端设备反馈的发送天线的组合方式,所述反馈的发送天线的组合方式是由所述接收端设备根据所述导频信号进行信道估计后,从所有用于发送数据流的所述发送天线中选出的其对应的信道信息的质量符合预设要求的一种或多种所述发送天线的组合方式。
其中,不同的发送天线的组合方式在相同的信道上会有不同的增益,为了获得最佳增益,可以先由接收端设备根据信道质量选出高增益的发送天线的组合方式并反馈给天线组合获取单元521,天线组合获取单元521再将接收端设备反馈的发送天线的组合方式作为后续使用的发送天线的组合方式。另外,所述预设要求可以是信道增益最佳的一个或多个发送天线的组合方式。
资源单元获取单元522,用于确定至少一个资源单元,所述资源单元由时域资源和频域资源组成。
具体的,资源单元获取单元522在传输资源上确定至少一个资源单元,需要指出的是,接收端设备确定的资源单元应与发送端设备保持一致以保证收发对应。
进一步可选的,所述资源单元在时域资源上由一个或多个连续的OFDM符号组成;所述资源单元在频域资源上由一个或多个信道组成,或者在频域资源上由一组子载波组成。其中,资源单元在频域上的组成方式,可理解为,若采用多信道技术,则由一个或多个信道组成;若采用OFDM技术,则由一组子载波组成。
数据部分发送单元523,用于在各个预设的发送周期,通过所述资源单元,采用指定的所述发送天线的组合方式,向所述接收端设备发送所述数据部分。
一方面,天线组合获取单元521在获取发送天线的组合方式时,采用了步骤1中的方式一,即将属于不同的发送端设备的多个发送天线设定为一种发送天线的组合方式,以此获取至少一种发送天线的组合方式。
作为一种可选的实施方式,假设天线组合获取单元521获取到M种发送天线的组合方式,其中,所述M为自然数。那么,数据部分发送单元523在序号为N的发送周期,通过一个资源单元,采用第N种发送天线的组合方式,向接收端设备发送数据部分,其中,N为不大于M的自然数,发送周期的序号以1至M的顺序循环排序。
例如,请参阅图15和表1,天线组合获取单元521可获取到4种不同的发送天线的组合方式,可设置4个不同的发送周期。具体实现过程中,请参阅图16所示的时间分集方式的示意图,即数据部分发送单元523,
在序号为1的发送周期,在一个资源单元上,采用组合方式1,发送数据部分;
在序号为2的发送周期,在一个资源单元上,采用组合方式2,发送数据部分;
在序号为3的发送周期,在一个资源单元上,采用组合方式3,发送数据部分;
在序号为4的发送周期,在一个资源单元上,采用组合方式4,发送数据部分;
然后以此循环发送,直至消息传输完毕。
作为另一种可选的实施方式,假设天线组合获取单元521获取到M种发送天线的组合方式,以及获取到M种发送天线的组合方式的J种排列方式,其中,M和J为自然数。那么,数据部分发送单元523在序号为N的发送周期,通过第K个资源单元,采用第K种所述排列方式中的第N个发送天线的组合方式,向接收端设备发送数据部分,其中,N为不大于M的自然数,发送周期的序号以1至M的顺序循环排序,K为不大于J的自然数。
例如,请参阅图15和表1,天线组合获取单元521可获取到4种不同的发送天线的组合方式,根据这4种发送天线的组合方式可得到12种排列方式,以及可设置4个不同的发送周期,确定0至12个资源单元。具体实现过程中,请参阅图17所示的时间和频率分集方式的示意图,为了便于理解,该示例只确定2个资源单元,只选用2种排列方式,即“组合方式1,组合方式2,组合方式3,组合方式4”和“组合方式4,组合方式3,组合方式2,组合方式1”的2种排列方式,那么数据部分发送单元523,
在序号为1的发送周期,在资源单元1上,采用组合方式1,发送数据部分,在资源单元2上,采用组合方式4,发送数据部分;
在序号为2的发送周期,在资源单元1上,采用组合方式2,发送数据部分,在资源单元2上,采用组合方式3,发送数据部分;
在序号为3的发送周期,在资源单元1上,采用组合方式3,发送数据部分,在资源单元2上,采用组合方式2,发送数据部分;
在序号为4的发送周期,在资源单元1上,采用组合方式4,发送数据部分,在资源单元2上,采用组合方式1,发送数据部分;
然后以此循环发送,直至消息传输完毕。
另一方面,天线组合获取单元521在获取发送天线的组合方式时,采用了步骤1中的方式二,即天线组合获取单元521接收接收端设备反馈的发送天线的组合方式。
具体实现过程中,数据部分发送单元523只需采用反馈的发送天线的组合方式,发送数据流中数据帧的数据部分。同理,数据部分发送单元523可类比上述两种可选的实施方式发送数据部分。
例如,请参阅图18所示的时间分集方式的示意图,假设组合方式1为接收端设备反馈的发送天线的组合方式,那么数据部分发送单元523,
在每个发送周期,在一个资源单元上,采用组合方式1,发送数据部分。直至消息传输完毕。
又如,请参阅图19所示的时间和频率分集方式的示意图,假设组合方式1和组合方式3为接收端设备反馈的发送天线的组合方式,那么数据部分发送单元523,
在序号为1的发送周期,在资源单元1上,采用组合方式1,发送数据部分,在资源单元2上,采用组合方式3,发送数据部分;
在序号为2的发送周期,在资源单元1上,采用组合方式3,发送数据部分,在资源单元2上,采用组合方式1,发送数据部分;
然后以此循环发送,直至消息传输完毕。
图11是本发明实施例中一种接收端设备的结构示意图。所述接收端设备应用于采用多输入多输出技术的无线通信系统,所述无线通信系统包括所述接收端设备和由多个发送端设备组成的发送端设备组,其中至少一个所述发送端设备包括多个发送天线,所述接收端设备接收的数据流的总数小于所述发送端设备组中所有发送端设备的所有用于发送数据流的发送天线的总数,如图所示本发明实施例中的接收端设备至少可以包括帧头部分接收模块610、信道信息获取模块620、数据部分接收模块630以及数据信息获取模块640,其中:
帧头部分接收模块610,用于接收发送端设备发送的数据流中数据帧的帧头部分,所述帧头部分携带有指定数量的导频信号,所述指定数量等于发送端设备组中所有发送端设备的所有用于发送数据的所述发送天线的总数。
需要指出的是,本发明实施例中数据帧的帧头部分携带导频信号的方式,是较现有标准的一个区别技术特征,例如,假设有m个用于传输数据流的发送天线,以及有n(n<m)个向接收端设备传输的数据流,现有标准中,只在数据流中数据帧的帧头部分携带n个发送天线的导频信号,而本方案为了达到最优的分集或选择效果,要求在数据帧的帧头部分携带m个发送天线的导频信号。
信道信息获取模块620,用于根据所述数据帧的帧头部分携带的所述指定数量的导频信号进行信道估计以获取所有用于发送数据流的所述发送天线对应的信道信息。
数据部分接收模块630,用于接收所述发送端设备发送的所述数据流中数据帧的数据部分。
具体的,数据部分接收模块630用于在各个预设的发送周期,通过至少一个资源单元,接收所述发送端设备采用指定的至少一种发送天线的组合方式发送的所述数据部分。所述发送天线的组合方式,是属于不同的所述发送端设备的多个发送天线的组合方式。
其中,所述资源单元在时域资源上由一个或多个连续的OFDM符号组成;所述资源单元在频域资源上由一个或多个信道组成,或者在频域资源上由一组子载波组成。
可选的,具体实现过程中,所述数据部分接收模块630,具体用于在序号为N的所述发送周期,通过一个所述资源单元,接收所述发送端设备采用第N种所述发送天线的组合方式发送的所述数据部分,其中,所述发送天线的组合方式有M种,所述M为自然数,所述N为不大于M的自然数,所述发送周期的序号以1至M的顺序循环排序。
相应地,发送端设备发送数据流中的数据帧的数据部分的方法可以是:假设发送端设备获取到M种发送天线的组合方式,其中,所述M为自然数。那么,发送端设备在序号为N的发送周期,通过一个资源单元,采用第N种发送天线的组合方式,向接收端设备发送数据部分,其中,N为不大于M的自然数,发送周期的序号以1至M的顺序循环排序。
另可选的,具体实现过程中,所述数据部分接收模块630,具体用于在序号为N的所述发送周期,通过第K个所述资源单元,接收所述发送端设备采用第K种所述排列方式中的第N个所述发送天线的组合方式发送的所述数据部分,其中,所述发送天线的组合方式有M种,M种所述发送天线的组合方式有J种排列方式,所述M和所述J为自然数,所述N为不大于M的自然数,所述发送周期的序号以1至M的顺序循环排序,所述K为不大于J的自然数。
相应地,发送端设备发送数据流中的数据帧的数据部分的方法可以是:假设发送端设备获取到M种发送天线的组合方式,以及获取到M种发送天线的组合方式的J种排列方式,其中,M和J为自然数。那么,发送端设备在序号为N的发送周期,通过第K个资源单元,采用第K种所述排列方式中的第N个发送天线的组合方式,向接收端设备发送数据部分,其中,N为不大于M的自然数,发送周期的序号以1至M的顺序循环排序,K为不大于J的自然数。
数据信息获取模块640,具体用于根据指定的所述发送天线的组合方式中的发送天线对应的信道信息,对所述数据帧的数据部分进行信号检测以获取所述数据部分的数据信息。
具体的,数据信息获取模块640根据指定的所述发送天线的组合方式中的发送天线对应的信道信息,对所述数据帧的数据部分进行信号检测以获取所述数据部分的数据信息。
作为一个可选的示例,对应图16所示的方案,数据信息获取模块640根据第N种所述发送天线的组合方式中的发送天线对应的信道信息,对所述发送端设备采用第N种所述发送天线的组合方式发送的所述数据部分进行信号检测以获取所述数据部分的数据信息。
作为另一个可选的示例,对应图17所示的方案,数据信息获取模块640根据第K种所述排列方式中的第N个所述发送天线的组合方式中的发送天线对应的信道信息,对所述发送端设备采用第K种所述排列方式中的第N个所述发送天线的组合方式发送的所述数据部分进行信号检测以获取所述数据部分的数据信息。
可选的,请参阅图11,如图所示本发明实施例中的接收端设备还可以包括天线组合选择模块650和天线组合反馈模块660,其中:
天线组合选择模块650,用于从所有用于发送数据流的所述发送天线中选出其对应的信道信息的质量符合预设要求的一种或多种所述发送天线的组合方式。
需要指出的是,不同的发送天线的组合方式在相同的信道上会有不同的增益,所述预设要求可以是信道增益最佳的一个或多个发送天线的组合方式。
具体的,天线组合选择模块650在接收到发送端设备发送的数据流中数据帧的帧头部分后,根据导频信号检测发送端设备组中所有发送端设备的发送天线所用的信道,进而根据信道质量选出信道增益最佳的一个或多个发送天线的组合方式。
天线组合反馈模块660,用于将选出的所述一种或多种所述发送天线的组合方式反馈给所述发送端设备。
相应地,发送端设备发送数据流中的数据帧的数据部分的方法还可以是:发送端设备只需采用反馈的发送天线的组合方式,发送数据流中数据帧的数据部分。同理,发送端设备可类比上述两种可选的实施方式发送数据部分。
图12是本发明实施例提供的一种无线通信系统的结构示意图。如图12所示本发明实施例中的无线通信系统至少可以包括发送端设备710和接收端设备720,其中:
所述发送端设备710为如前文结合图9所描述的发送端设备,用于向接收端设备720发送数据流中数据帧的帧头部分,所述帧头部分携带有指定数量的导频信号,所述指定数量等于发送端设备组中所有发送端设备的所有用于发送数据流的所述发送天线的总数。
所述接收端设备720为如前文结合图11所描述的接收端设备,用于接收发送端设备710发送的数据流中数据帧的帧头部分,所述帧头部分携带有指定数量的导频信号,所述指定数量等于发送端设备组中所有发送端设备的所有用于发送数据的所述发送天线的总数;根据所述数据帧的帧头部分携带的所述指定数量的导频信号进行信道估计以获取所有用于发送数据流的所述发送天线对应的信道信息;接收所述发送端设备710发送的所述数据流中数据帧的数据部分;根据所述信道信息对所述数据帧的数据部分进行信号检测以获取所述数据部分的数据信息。
图13是本发明实施例中的一种发送端设备的结构示意图,如图13所示,该发送端设备可以包括:至少一个处理器801,例如CPU,至少一个天线接口803,存储器804,至少一个通信总线802。其中,通信总线802用于实现这些组件之间的连接通信。存储器804可以是高速RAM存储器,也可以是非易失的存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。可选的,存储器804还可以是至少一个位于远离前述处理器801的存储装置。存储器804中存储一组程序代码,且处理器801用于调用存储器804中存储的程序代码,用于执行以下操作:
向所述接收端设备发送数据流中数据帧的帧头部分,所述帧头部分携带有指定数量的导频信号,所述指定数量等于所述发送端设备组中所有发送端设备的所有用于发送数据流的所述发送天线的总数;
向所述接收端设备发送所述数据流中数据帧的数据部分。
可选的,处理器801执行向所述接收端设备发送所述数据流中数据帧的数据部分的具体操作为:
获取至少一种所述发送天线的组合方式,所述发送天线的组合方式为属于不同的所述发送端设备的多个所述发送天线的集合;
确定至少一个资源单元,所述资源单元由时域资源和频域资源组成;
在各个预设的发送周期,通过所述资源单元,采用指定的所述发送天线的组合方式,向所述接收端设备发送所述数据部分。
可选的,处理器801执行获取至少一种所述发送天线的组合方式的具体操作可以为:
接收所述接收端设备反馈的发送天线的组合方式,所述反馈的发送天线的组合方式是由所述接收端设备根据所述导频信号进行信道估计后,从所有用于发送数据流的所述发送天线中选出的其对应的信道信息的质量符合预设要求的一种或多种所述发送天线的组合方式。
进一步地,处理器801执行在各个预设的发送周期,通过所述资源单元,采用指定的所述发送天线的组合方式,向所述接收端设备发送所述数据部分的具体操作为:
获取M种所述发送天线的组合方式,其中,所述M为自然数;
在序号为N的所述发送周期,通过一个所述资源单元,采用第N种所述发送天线的组合方式,向所述接收端设备发送所述数据部分,其中,所述N为不大于M的自然数,所述发送周期的序号以1至M的顺序循环排序。
进一步可选地,处理器801执行在各个预设的发送周期,通过所述资源单元,采用指定的所述发送天线的组合方式,向所述接收端设备发送所述数据部分的具体操作为:
获取M种所述发送天线的组合方式,以及获取M种所述发送天线的组合方式的J种排列方式,其中,所述M和所述J为自然数;
在序号为N的所述发送周期,通过第K个所述资源单元,采用第K种所述排列方式中的第N个所述发送天线的组合方式,向所述接收端设备发送所述数据部分,其中,所述N为不大于M的自然数,所述发送周期的序号以1至M的顺序循环排序,所述K为不大于J的自然数。
另可选的,所述资源单元在时域资源上由一个或多个连续的OFDM符号组成;
所述资源单元在频域资源上由一个或多个信道组成,或者在频域资源上由一组子载波组成。
图14是本发明实施例中的一种接收端设备的结构示意图,如图14所示,该接收端设备可以包括:至少一个处理器901,例如CPU,至少一个天线接口903,存储器904,至少一个通信总线902。其中,通信总线902用于实现这些组件之间的连接通信。存储器904可以是高速RAM存储器,也可以是非易失的存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。可选的,存储器904还可以是至少一个位于远离前述处理器901的存储装置。存储器904中存储一组程序代码,且处理器901用于调用存储器904中存储的程序代码,用于执行以下操作:
接收发送端设备发送的数据流中数据帧的帧头部分,所述帧头部分携带有指定数量的导频信号,所述指定数量等于发送端设备组中所有发送端设备的所有用于发送数据的所述发送天线的总数;
根据所述数据帧的帧头部分携带的所述指定数量的导频信号进行信道估计以获取所有用于发送数据流的所述发送天线对应的信道信息;
接收所述发送端设备发送的所述数据流中数据帧的数据部分;
根据所述信道信息对所述数据帧的数据部分进行信号检测以获取所述数据部分的数据信息。
可选的,处理器901执行接收所述发送端设备发送的所述数据流中数据帧的数据部分的具体操作为:
在各个预设的发送周期,通过至少一个资源单元,接收所述发送端设备采用指定的至少一种发送天线的组合方式发送的所述数据部分。
相应的,处理器901执行根据所述信道信息对所述数据帧的数据部分进行信号检测以获取所述数据部分的数据信息的具体操作为:
根据指定的所述发送天线的组合方式中的发送天线对应的信道信息,对所述数据帧的数据部分进行信号检测以获取所述数据部分的数据信息。
又可选的,处理器901还执行:
从所有用于发送数据流的所述发送天线中选出其对应的信道信息的质量符合预设要求的一种或多种所述发送天线的组合方式;
将选出的所述一种或多种所述发送天线的组合方式反馈给所述发送端设备。
进一步地,处理器901执行在各个预设的发送周期,通过至少一个资源单元,接收所述发送端设备采用指定的至少一种发送天线的组合方式发送的所述数据部分的具体操作为:
在序号为N的所述发送周期,通过一个所述资源单元,接收所述发送端设备采用第N种所述发送天线的组合方式发送的所述数据部分,其中,所述发送天线的组合方式有M种,所述M为自然数,所述N为不大于M的自然数,所述发送周期的序号以1至M的顺序循环排序。
相应的,处理器901执行根据指定的所述发送天线的组合方式中的发送天线对应的信道信息,对所述数据帧的数据部分进行信号检测以获取所述数据部分的数据信息的具体操作为:
根据第N种所述发送天线的组合方式中的发送天线对应的信道信息,对所述发送端设备采用第N种所述发送天线的组合方式发送的所述数据部分进行信号检测以获取所述数据部分的数据信息。
进一步可选地,处理器901执行在各个预设的发送周期,通过至少一个资源单元,接收所述发送端设备采用指定的至少一种发送天线的组合方式发送的所述数据部分的具体操作为:
在序号为N的所述发送周期,通过第K个所述资源单元,接收所述发送端设备采用第K种所述排列方式中的第N个所述发送天线的组合方式发送的所述数据部分,其中,所述发送天线的组合方式有M种,M种所述发送天线的组合方式有J种排列方式,所述M和所述J为自然数,所述N为不大于M的自然数,所述发送周期的序号以1至M的顺序循环排序,所述K为不大于J的自然数。
相应的,处理器901执行根据指定的所述发送天线的组合方式中的发送天线对应的信道信息,对所述数据帧的数据部分进行信号检测以获取所述数据部分的数据信息的具体操作为:
根据第K种所述排列方式中的第N个所述发送天线的组合方式中的发送天线对应的信道信息,对所述发送端设备采用第K种所述排列方式中的第N个所述发送天线的组合方式发送的所述数据部分进行信号检测以获取所述数据部分的数据信息。
另可选的,所述资源单元在时域资源上由一个或多个连续的OFDM符号组成;
所述资源单元在频域资源上由一个或多个信道组成,或者在频域资源上由一组子载波组成。
本发明实施例还提出了一种计算机存储介质,所述计算机存储介质存储有程序,所述程序包括若干指令用以执行本发明实施例图5~图6所描述的一种数据流的发送方法中的部分或全部的步骤。
本发明实施例还提出了一种计算机存储介质,所述计算机存储介质存储有程序,所述程序包括若干指令用以执行本发明实施例图7~图8所描述的一种数据流的传输方法中的部分或全部的步骤。
由上可见,本发明实施例中的发送端设备先向接收端设备发送数据流中数据帧的帧头部分,帧头部分携带有指定数量的导频信号,其中指定数量等于发送端设备组中所有发送端设备的所有用于发送数据流的发送天线的总数,原因在于本发明实施例将会对发送的数据流中数据帧的数据部分进行分集,故数据部分包括发送端设备组中所有发送端设备的发送天线所发送的消息,通过在数据帧的帧头部分携带所有发送天线的导频信号可保证接收端设备能获取所有发送天线对应的信道信息;然后发送端设备再向接收端设备发送数据流中数据帧的数据部分,其中数据部分已作分集,可以实现提高WiFi的传输增益。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory,RAM)等。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外,术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明权利要求所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (17)
1.一种数据流的发送方法,其特征在于,所述方法应用于采用多输入多输出技术的无线通信系统,所述无线通信系统包括接收端设备和由多个发送端设备组成的发送端设备组,其中至少一个所述发送端设备包括多个发送天线,所述接收端设备接收的数据流的总数小于所述发送端设备组中所有发送端设备的所有用于发送数据流的发送天线的总数,所述方法包括:
向所述接收端设备发送数据流中数据帧的帧头部分,所述帧头部分携带有指定数量的导频信号,所述指定数量等于所述发送端设备组中所有发送端设备的所有用于发送数据流的所述发送天线的总数;
获取M种所述发送天线的组合方式,以及获取M种所述发送天线的组合方式的J种排列方式,其中,所述M和所述J为自然数,所述发送天线的组合方式为属于不同的所述发送端设备的多个所述发送天线的集合;
确定至少一个资源单元,所述资源单元由时域资源和频域资源组成;
在序号为N的所述发送周期,通过第K个所述资源单元,采用第K种所述排列方式中的第N个所述发送天线的组合方式,向所述接收端设备发送所述数据部分,其中,所述N为不大于M的自然数,所述发送周期的序号以1至M的顺序循环排序,所述K为不大于J的自然数。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取至少一种所述发送天线的组合方式,包括:
接收所述接收端设备反馈的发送天线的组合方式,所述反馈的发送天线的组合方式是由所述接收端设备根据所述导频信号进行信道估计后,从所有用于发送数据流的所述发送天线中选出的其对应的信道信息的质量符合预设要求的一种或多种所述发送天线的组合方式。
3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述资源单元在时域资源上由一个或多个连续的OFDM符号组成;
所述资源单元在频域资源上由一个或多个信道组成,或者在频域资源上由一组子载波组成。
4.一种数据流的接收方法,其特征在于,所述方法应用于采用多输入多输出技术的无线通信系统,所述无线通信系统包括接收端设备和由多个发送端设备组成的发送端设备组,其中至少一个所述发送端设备包括多个发送天线,所述接收端设备接收的数据流的总数小于所述发送端设备组中所有发送端设备的所有用于发送数据流的发送天线的总数,所述方法包括:
接收发送端设备发送的数据流中数据帧的帧头部分,所述帧头部分携带有指定数量的导频信号,所述指定数量等于发送端设备组中所有发送端设备的所有用于发送数据的所述发送天线的总数;
根据所述数据帧的帧头部分携带的所述指定数量的导频信号进行信道估计以获取所有用于发送数据流的所述发送天线对应的信道信息;
在序号为N的所述发送周期,通过第K个资源单元,接收所述发送端设备采用第K种排列方式中的第N个所述发送天线的组合方式发送的所述数据部分,其中,所述发送天线的组合方式有M种,M种所述发送天线的组合方式有J种排列方式,所述M和所述J为自然数,所述N为不大于M的自然数,所述发送周期的序号以1至M的顺序循环排序,所述K为不大于J的自然数,所述发送天线的组合方式为属于不同的所述发送端设备的多个所述发送天线的集合;
根据第K种所述排列方式中的第N个所述发送天线的组合方式中的发送天线对应的信道信息,对所述发送端设备采用第K种所述排列方式中的第N个所述发送天线的组合方式发送的所述数据部分进行信号检测以获取所述数据部分的数据信息。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据所述数据帧的帧头部分携带的所述指定数量的导频信号进行信道估计以获取所有用于发送数据流的所述发送天线对应的信道信息之后,还包括:
从所有用于发送数据流的所述发送天线中选出其对应的信道信息的质量符合预设要求的一种或多种所述发送天线的组合方式;
将选出的所述一种或多种所述发送天线的组合方式反馈给所述发送端设备。
6.如权利要求4或5所述的方法,其特征在于,所述资源单元在时域资源上由一个或多个连续的OFDM符号组成;
所述资源单元在频域资源上由一个或多个信道组成,或者在频域资源上由一组子载波组成。
7.一种发送端设备,其特征在于,所述发送端设备应用于采用多输入多输出技术的无线通信系统,所述无线通信系统包括接收端设备和由多个所述发送端设备组成的发送端设备组,其中至少一个所述发送端设备包括多个发送天线,所述接收端设备接收的数据流的总数小于所述发送端设备组中所有发送端设备的所有用于发送数据流的发送天线的总数,所述发送端设备包括:
帧头部分发送模块,用于向接收端设备发送数据流中数据帧的帧头部分,所述帧头部分携带有指定数量的导频信号,所述指定数量等于发送端设备组中所有发送端设备的所有用于发送数据流的所述发送天线的总数;
天线组合获取单元,用于获取M种所述发送天线的组合方式,以及获取M种所述发送天线的组合方式的J种排列方式,其中,所述M和所述J为自然数;所述发送天线的组合方式为属于不同的所述发送端设备的多个所述发送天线的集合;
资源单元获取单元,用于确定至少一个资源单元,所述资源单元由时域资源和频域资源组成;
数据部分发送单元,用于在序号为N的所述发送周期,通过第K个所述资源单元,采用第K种所述排列方式中的第N个所述发送天线的组合方式,向所述接收端设备发送所述数据部分,其中,所述N为不大于M的自然数,所述发送周期的序号以1至M的顺序循环排序,所述K为不大于J的自然数。
8.如权利要求7所述的发送端设备,其特征在于,所述天线组合获取单元,具体用于接收所述接收端设备反馈的发送天线的组合方式,所述反馈的发送天线的组合方式是由所述接收端设备根据所述导频信号进行信道估计后,从所有用于发送数据流的所述发送天线中选出的其对应的信道信息的质量符合预设要求的一种或多种所述发送天线的组合方式。
9.如权利要求7或8所述的发送端设备,其特征在于,所述资源单元在时域资源上由一个或多个连续的OFDM符号组成;
所述资源单元在频域资源上由一个或多个信道组成,或者在频域资源上由一组子载波组成。
10.一种接收端设备,其特征在于,所述接收端设备应用于采用多输入多输出技术的无线通信系统,所述无线通信系统包括所述接收端设备和由多个发送端设备组成的发送端设备组,其中至少一个所述发送端设备包括多个发送天线,所述接收端设备接收的数据流的总数小于所述发送端设备组中所有发送端设备的所有用于发送数据流的发送天线的总数,所述接收端设备包括:
帧头部分接收模块,用于接收发送端设备发送的数据流中数据帧的帧头部分,所述帧头部分携带有指定数量的导频信号,所述指定数量等于发送端设备组中所有用于发送数据的所述发送端设备的所有发送天线的总数;
信道信息获取模块,用于根据所述数据帧的帧头部分携带的所述指定数量的导频信号进行信道估计以获取所有用于发送数据流的所述发送天线对应的信道信息;
数据部分接收模块,用于在序号为N的所述发送周期,通过第K个资源单元,接收所述发送端设备采用第K种排列方式中的第N个所述发送天线的组合方式发送的所述数据部分,其中,所述发送天线的组合方式有M种,M种所述发送天线的组合方式有J种排列方式,所述M和所述J为自然数,所述N为不大于M的自然数,所述发送周期的序号以1至M的顺序循环排序,所述K为不大于J的自然数,所述发送天线的组合方式为属于不同的所述发送端设备的多个所述发送天线的集合;
数据信息获取模块,用于根据第K种所述排列方式中的第N个所述发送天线的组合方式中的发送天线对应的信道信息,对所述发送端设备采用第K种所述排列方式中的第N个所述发送天线的组合方式发送的所述数据部分进行信号检测以获取所述数据部分的数据信息。
11.如权利要求10所述的接收端设备,其特征在于,所述接收端设备还包括:
天线组合选择模块,用于从所有用于发送数据流的所述发送天线中选出其对应的信道信息的质量符合预设要求的一种或多种所述发送天线的组合方式;
天线组合反馈模块,用于将选出的所述一种或多种所述发送天线的组合方式反馈给所述发送端设备。
12.如权利要求10或11所述的接收端设备,其特征在于,所述资源单元在时域资源上由一个或多个连续的OFDM符号组成;
所述资源单元在频域资源上由一个或多个信道组成,或者在频域资源上由一组子载波组成。
13.一种无线通信系统,其特征在于,所述无线通信系统包括如权利要求7至9中任一项所述的发送端设备和如权利要求10至12中任一项所述的接收端设备。
14.一种计算机存储介质,其特征在于,所述计算机存储介质存储有程序,所述程序用于执行权利要求1至3中任一项所述的方法。
15.一种计算机存储介质,其特征在于,所述计算机存储介质存储有程序,所述程序用于执行权利要求4至6中任一项所述的方法。
16.一种发送端设备,其特征在于,所述发送端设备包括天线接口、存储器以及处理器,其中,存储器中存储一组程序,且处理器用于调用存储器中存储的程序,用于执行以下操作:
向接收端设备发送数据流中数据帧的帧头部分,所述帧头部分携带有指定数量的导频信号,所述指定数量等于所述发送端设备组中所有发送端设备的所有用于发送数据流的所述发送天线的总数;
获取M种所述发送天线的组合方式,以及获取M种所述发送天线的组合方式的J种排列方式,其中,所述M和所述J为自然数,所述发送天线的组合方式为属于不同的所述发送端设备的多个所述发送天线的集合;
确定至少一个资源单元,所述资源单元由时域资源和频域资源组成;
在序号为N的所述发送周期,通过第K个资源单元,采用第K种排列方式中的第N个所述发送天线的组合方式,向所述接收端设备发送所述数据部分,其中,所述N为不大于M的自然数,所述发送周期的序号以1至M的顺序循环排序,所述K为不大于J的自然数。
17.一种接收端设备,其特征在于,所述接收端设备包括天线接口、存储器以及处理器,其中,存储器中存储一组程序,且处理器用于调用存储器中存储的程序,用于执行以下操作:
接收发送端设备发送的数据流中数据帧的帧头部分,所述帧头部分携带有指定数量的导频信号,所述指定数量等于发送端设备组中所有发送端设备的所有用于发送数据的所述发送天线的总数;
根据所述数据帧的帧头部分携带的所述指定数量的导频信号进行信道估计以获取所有用于发送数据流的所述发送天线对应的信道信息;
在序号为N的所述发送周期,通过第K个资源单元,接收所述发送端设备采用第K种排列方式中的第N个所述发送天线的组合方式发送的所述数据部分,其中,所述发送天线的组合方式有M种,M种所述发送天线的组合方式有J种排列方式,所述M和所述J为自然数,所述N为不大于M的自然数,所述发送周期的序号以1至M的顺序循环排序,所述K为不大于J的自然数,所述发送天线的组合方式为属于不同的所述发送端设备的多个所述发送天线的集合;
根据第K种所述排列方式中的第N个所述发送天线的组合方式中的发送天线对应的信道信息,对所述发送端设备采用第K种所述排列方式中的第N个所述发送天线的组合方式发送的所述数据部分进行信号检测以获取所述数据部分的数据信息。
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