CN108809385A - 利用多天线的信号发送和接收方法、设备和计算机可读介质 - Google Patents

Abstract

本公开的实施例涉及利用多天线的信号发送和接收方法、设备和计算机可读介质。在此描述的方法包括将经星座调制的数据符号序列划分为至少第一子序列和第二子序列，至少第一子序列和第二子序列具有相同数目的元素。该方法还包括通过将至少第一子序列和第二子序列分别进行归一化DFT获得第一预编码序列和第二预编码序列。该方法还包括将第一预编码序列映射到第一天线端口上传输所占用子载波中的以第一起始位置起始的并且具有预定的等间距的多个子载波上。该方法还包括将第二预编码序列映射到第二天线端口上传输所占用子载波中的以第二起始位置起始的并且具有预定的等间距的多个子载波上。

Description

利用多天线的信号发送和接收方法、设备和计算机可读介质

技术领域

本公开的实施例总体上涉及通信技术，更具体地，涉及利用多天线的信号发送和接收方法、相应的通信设备以及计算机可读介质。

背景技术

车辆对X(V2X)通信与长期演进(LTE)和第5代(5G)通信系统相关。V2X通信例如可以包括车辆对车辆(V2V)通信、车辆对路侧设备(V2R)通信、车辆对基础设施(V2I)通信、车辆对网络(V2N)通信等。

目前，在用于V2X通信的子帧(也被称为“V2X”子帧)结构中，每个子帧中的最后一个符号被打孔以用作在发送和接收之间进行切换所需的保护时间或者用于吸收不同发送器之间的定时偏移。每个V2X子帧中的第一个符号被用于自动增益控制(AGC)调整，因为在每个子帧中接收器可能面对不同的发送器。在这种情况下，每个V2X子帧中的第一个符号和最后一个符号无法被用于数据传输，这将导致频谱效率损失。

发明内容

总体上，本公开的实施例提出利用多天线的信号发送和接收方法、设备和计算机可读介质。

在第一方面，本公开的实施例提供一种在无线通信系统中的通信设备处实施的发送方法。通信设备至少具有第一天线端口和第二天线端口。该方法包括将经星座调制的数据符号序列划分为至少第一子序列和第二子序列，至少第一子序列和第二子序列具有相同数目的元素。该方法还包括通过将至少第一子序列和第二子序列分别进行归一化离散傅里叶变换(DFT)获得第一预编码序列和第二预编码序列。该方法还包括将第一预编码序列映射到第一天线端口上传输所占用子载波中的以第一起始位置起始的并且具有预定的等间距的多个子载波上。该方法还包括将第二预编码序列映射到第二天线端口上传输所占用子载波中的以第二起始位置起始的并且具有预定的等间距的多个子载波上。

在第二方面，本公开的实施例提供一种在无线通信系统中的通信设备处实施的接收方法。该通信设备至少具有第一天线和第二天线。该方法包括提取经由第一天线接收的第一时域符号的第一部分作为第一时域信号以及提取经由第二天线接收的第二时域符号的第二部分作为第二时域信号。该方法包括通过分别将第一时域信号和第二时域信号通过傅里叶变换从时域变换到频域来获得第一频域信号和第二频域信号。该方法包括从第一频域信号和第二频域信号中，提取出与数据传输所占用子载波对应的频域信号分别作为第一频域提取信号和第二频域提取信号。该方法包括利用多天线的信道估计，对第一频域提取信号和第二频域提取信号执行多数据层检测，以获得数据传输的第一数据层的第一数据向量和数据传输的第二数据层的第二数据向量。该方法包括通过将第一数据向量进行归一化傅里叶反变换获得第一时域向量。该方法包括通过将第二数据向量进行矩阵变换以获取变换的第二数据向量。该方法包括对变换的第二数据向量进行归一化傅里叶反变换获得第二时域向量。该方法包括对第一时域向量和第二时域向量进行序列复用。

在第三方面，本公开的实施例提供一种通信设备。该通信设备包括至少第一天线端口和第二天线端口、控制器以及耦合至所述控制器的存储器。所述存储器包括指令，所述指令在由所述控制器执行时使所述网络设备执行动作。所述动作包括：将经星座调制的数据符号序列划分为至少第一子序列和第二子序列，所述至少第一子序列和所述第二子序列具有相同数目的元素；通过将所述至少第一子序列和所述第二子序列分别进行归一化DFT获得第一预编码序列和第二预编码序列；将所述第一预编码序列映射到所述第一天线端口上传输所占用子载波中的以第一起始位置起始的并且具有预定的等间距的多个子载波上；以及将所述第二预编码序列映射到所述第二天线端口上传输所占用子载波中的以第二起始位置起始的并且具有所述预定的等间距的多个子载波上。

在第四方面，本公开的实施例提供一种本公开的实施例提供一种通信设备。该通信设备包括至少第一天线和第二天线、控制器以及耦合至所述控制器的存储器。所述存储器包括指令，所述指令在由所述控制器执行时使所述网络设备执行动作。所述动作包括：提取经由所述第一天线接收的第一时域符号的第一部分作为第一时域信号；提取经由所述第二天线接收的第二时域符号的第二部分作为第二时域信号；通过分别将所述第一时域信号和所述第二时域信号通过傅里叶变换从时域变换到频域来获得第一频域信号和第二频域信号；从所述第一频域信号和第二频域信号中，提取出与数据传输所占用子载波对应的频域信号分别作为第一频域提取信号和第二频域提取信号；利用多天线的信道估计，对所述第一频域提取信号和所述第二频域提取信号执行多数据层检测，以获得所述数据传输的第一数据层的第一数据向量和所述数据传输的第二数据层的第二数据向量；通过将所述第一数据向量进行归一化傅里叶反变换获得第一时域向量；通过将所述第二数据向量进行矩阵变换以获取变换的第二数据向量；对变换的所述第二数据向量进行归一化傅里叶反变换获得第二时域向量；以及对所述第一时域向量和所述第二时域向量进行序列复用。

在第五方面，本公开的实施例提供一种计算机可读介质，包括计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在设备上被执行时使得所述设备执行根据第一方面所述的方法。

在第六方面，本公开的实施例提供一种计算机可读介质，包括计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在设备上被执行时使得所述设备执行根据第二方面所述的方法。

应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本公开实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本公开的范围。本公开的其他特征将通过以下的描述变得容易理解。

附图说明

结合附图并参考以下详细说明，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：

图1示出了本公开的实施例可以在其中实施的示例无线通信系统；

图2示出根据本公开的实施例在充当发送设备的通信设备处实施的方法的流程图；

图3示出根据本公开的实施例的在发送设备和接收设备处的时域信号结构的示例；

图4(a)和4(b)分别示出了根据本公开的实施例的起始边界符号和结束边界符号；

图5示出根据本公开的实施例在充当接收设备的通信设备处实施的方法的流程图；

图6和图7示出了根据本公开的实施例的方式与传统方式的峰均功率比(PAPR)对比示图；

图8示出了根据本公开的实施例的在充当发送设备的通信设备处实施的装置的框图；

图9示出了根据本公开的实施例的在充当接收设备的通信设备处实施的装置的框图；以及

图10示出了根据本公开的实施例的通信设备的框图；

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。

在此使用的术语“通信设备”是指具有在无线通信网络中收发无线电信号能力的设备。通信设备的示例包括网络设备和终端设备。

在此使用的术语“网络设备”是指在基站或者通信网络中具有特定功能的其他实体或节点。“基站”(BS)可以表示节点B(NodeB或者NB)、演进节点B(eNodeB或者eNB)、远程无线电单元(RRU)、射频头(RH)、远程无线电头端(RRH)、中继器、或者诸如微微基站、毫微微基站等的低功率节点等等。

在此使用的术语“终端设备”或“用户设备”(UE)是指能够与基站之间或者彼此之间进行无线通信的任何终端设备。作为示例，终端设备可以包括移动终端(MT)、订户台(SS)、便携式订户台(PSS)、移动台(MS)或者接入终端(AT)，以及车载的上述设备。

在此使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。

首先参考图1，其示出了本公开的实施例可以在其中实施的示例无线通信系统100。如图所示，无线通信系统100包括通信设备110和通信设备120。通信设备110和120可以通过无线信道通信。应理解，图1所示的通信设备的数目仅仅是出于说明之目的而无意于限制。无线通信系统100可以包括任意适当数目的通信设备。

通信设备110和120之间的通信可以根据任何适当的无线通信协议来实施，包括但不限于，第一代(1G)、第二代(2G)、第三代(3G)、第四代(4G)和第五代(5G)等蜂窝通信协议、诸如电气与电子工程师协会(IEEE)802.11等的无线局域网通信协议、和/或目前已知或者将来开发的任何其他协议。而且，该通信使用任意适当无线通信技术，包括但不限于，码分多址(CDMA)、频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、频分双工(FDD)、时分双工(TDD)、多输入多输出(MIMO)、正交频分复用(OFDM)、和/或目前已知或者将来开发的任何其他技术。

作为示例，通信设备110和120之间可以利用SC-FDMA技术进行V2X通信。在V2X通信中，如前所述，每个V2X子帧中的第一个符号(也被称为“起始边界符号”)和最后一个符号(也被称为“结束边界符号”)无法被用于有效数据传输，因而将导致频谱效率损失。频谱效率损失的问题在传输数据间隔(TTI)较短时尤其显著。

为了至少部分地解决至少这些以及其他潜在问题，本公开的实施例提出了用于利用多个发送天线进行的V2X传输的新的边界符号设计以及在接收设备处的相应的信号检测方法。

根据公开的实施例，发送设备至少具有两个天线端口，发送设备将待发送的经星座调制的数据符号序列划分为至少两个子序列，通过将两个子序列进行归一化傅里叶变换获得第一预编码序列和第二预编码序列，然后将两个预编码序列以特定方式映射到两个天线端口以便进行发送。由此，经由两个天线端口发送的信号具有低PAPR，并且完整的有用数据信息被包含在时域符号的每半个符号中。因此，基于部分时域符号便能够检测出完整的有用数据信息，从而提高了频谱效率。

下面参考图2至图7来描述根据本公开的实施例的示例方法。为讨论方便，对图2至图7的描述将参考图1示出的无线通信系统展开。

图2示出根据本公开的实施例的方法200的流程图。该方法200在通信网络100中充当发送设备的通信设备处实施。例如，通信设备是图1中的通信设备110和120之一。为了描述方便，下面结合图1，以在图1的通信设备110处实施并且通信设备110充当发送设备而通信设备120充当接收设备为例，对方法200进行描述。应当理解的是，方法200还可以包括未示出的附加步骤和/或可以省略所示出的步骤，本公开的范围在此方面不受限制。

如图2所示，在框210，通信设备110将经星座调制的数据符号序列划分为至少第一子序列和第二子序列。至少第一子序列和第二子序列具有相同数目的元素。例如，通信设备110可以将经星座调制的数据符号序列S₀,S₁,…,S_M-1划分两个子序列，两个子序列各自具有M/2个元素，其中M为大于2的偶数。可以理解，通信设备110可以将经星座调制的数据符号序列均等地划分为大于2的任意偶数(例如，4、6、8)个子序列，本公开的范围在此方面不受限制。

通信设备110可以根据任意适当的准则对经星座调制的数据符号序列进行划分。例如，在将经星座调制的数据符号序列划分为两个子序列的示例中，通信设备110可以将经星座调制的数据符号序列中的具有偶数索引的元素划分为第一子序列，而将具有奇数索引的元素划分为第二子序列。又如，通信设备110可以将经星座调制的数据符号序列的前半部分划分为第一子序列，而将其后半部分划分为第二子序列。

在框220，通信设备110通过将至少第一子序列和第二子序列分别进行归一化DFT获得第一预编码序列X₀,X₁,…,X_M/2-1和第二预编码序列X_M/2,X_M/2+1,…,X_M-1。由于至少第一子序列和第二子序列分别被执行归一化DFT，因此将多个子序列映射到多个天线端口的等间隔的子载波时发送的信号具有低PAPR。

在一些实施例中，归一化DFT的变换区间长度(也被称为“大小”)与第一子序列或第二子序列中的元素的数目相同。例如，在第一子序列和第二子序列各自具有M/2个元素的示例中，归一化DFT的变换区间长度可以等于M/2。在本公开中，变换区间长度为M/2的DFT也被称作“M/2点DFT”。

在框230，通信设备110将第一预编码序列映射到第一天线端口上传输所占用子载波中的以第一起始位置起始的并且具有预定的等间距的多个子载波上。

在框240，通信设备110将第二预编码序列映射到第二天线端口上传输所占用子载波中的以第二起始位置起始的并且具有预定的等间距的多个子载波上。

由于采用了本公开的映射方式，因此完整的有用数据信息被包含在时域符号的每半符号中，在下文中将参考图3对此进行描述。

在一些实施例中，预定的等间距包括预定数目的子载波间隔，该预定数目等于通信设备110所具有的天线端口的数目。例如，在通信设备110具有两个天线端口的数目的示例中，该预定数目等于2，被映射到的多个子载波中的任意两个相邻的子载波之间具有2个子载波间隔(即，2倍的子载波间隔)。

在一些实施例中，第一起始位置指示第一天线端口上传输所占用子载波中的第一个子载波，并且第二起始位置指示第二天线端口上传输所占用子载波中的第二个子载波。

在通信设备110具有两个天线端口的实施例中，通信设备110可以将第一预编码序列映射到第一天线端口上传输所占用子载波中的以第一个子载波起始的并且具有预定的等间距的多个子载波上，而将第二预编码序列映射到第二天线端口上传输所占用子载波中的以第二个子载波起始的并且具有预定的等间距的多个子载波上。

例如，通信设备110可以将第一预编码序列X₀,X₁,…,X_M/2-1映射到第一天线端口上传输所占用子载波中的具有索引0、2、4、…、M-2的子载波上并且将零映射到具有索引1、3、5、…、M的子载波上。换言之，被映射到的多个子载波中的任意两个相邻的子载波之间具有2倍的子载波间隔。经映射的第一预编码序列例如可以被表示为(X₀,0,X₁,0,…,X_M/2-1,0)。此外，通信设备110可以将第二预编码序列X_M/2,X_M/2+1,…,X_M-1映射到第二天线端口上传输所占用子载波中的具有索引1、3、5、…、M的子载波上并且将零映射到具有索引0、2、4、…、M-2的子载波上。经映射的第二预编码序列例如可以表示为(0,X_M/2,0,X_M/2+1,…,X_M-1)。

如前所述，通信设备110可以将经星座调制的数据符号序列均等地划分为大于2的任意偶数(例如，4、6、8)个子序列。例如，在通信设备110将经星座调制的数据符号序列均等地划分为4个子序列的实施例中，通信设备110可以将第一预编码序列映射到第一天线端口上传输所占用子载波中的以第一起始位置(例如第一个子载波)起始的并且具有预定的等间距的多个子载波上，将第二预编码序列映射到第二天线端口上传输所占用子载波中的以第二起始位置(例如第二个子载波)起始的并且具有预定的等间距的多个子载波上，将第三预编码序列映射到第三天线端口上传输所占用子载波中的以第三起始位置(例如第三个子载波)起始的并且具有预定的等间距的多个子载波上，而将第四预编码序列映射到第四天线端口上传输所占用子载波中的以第四起始位置(例如第四个子载波)起始的并且具有预定的等间距的多个子载波上。在这样的实施例中，被映射到的多个子载波中的任意两个相邻的子载波之间具有4倍的子载波间隔。

在一些实施例中，方法200可以可选地进一步包括将被映射到分配给通信设备110的带宽上的第一预编码序列和第二预编码序列分别进行N点离散傅里叶反变换，进而分别经由第一天线端口和第二天线端口进行发送，其中N为载波带宽所对应的傅里叶变换点数，例如在LTE中，10MHz带宽的载波对应N＝1024。

图3示出根据本公开的实施例的在发送设备和接收设备处的时域信号结构的示例。在图3的示例中，充当发送设备的通信设备110具有第一天线端口TX1和第二天线端口TX2，充当接收设备的通信设备110具有第一天线RX1和第二天线RX2。

通信设备110将第一预编码序列映射到第一天线端口上传输所占用子载波中的以第一个子载波起始的并且具有2倍子载波间隔的多个子载波上，而将第二预编码序列映射到第二天线端口上传输所占用子载波中的以第二个子载波起始的并且具有2倍子载波间隔的多个子载波上。该映射使得经由第一天线端口TX1发送的一个时域符号310中除了循环前缀CP₁之外的前半部分和后半部分均包含完整的有用数据信息A1，经由第二天线端口TX2同时发送的一个时域符号320中除了循环前缀CP₂之外的前半部分包含完整的有用数据信息A2并且后半部分包含与数据信息A2符号相反的数据信息-A2。

此外，充当发送设备的通信设备110所执行的上述映射还可以促进在接收设备处进行的数据检测，在下文中将参考图4(a)和4(b)对此进行描述。

图4(a)和4(b)分别示出了根据本公开的实施例的起始边界符号和结束边界符号。如图4(a)所示，经由第一天线端口TX1发送的时域符号310的前半部分可以用于AGC调整，其后半部分可以用于接收设备处的信号检测。如图4(b)所示，经由第二天线端口TX2发送的时域符号320的前半部分可以用于接收设备处的信号检测，其后半部分可以被打孔以用作保护时间。

上面参考图2至图4描述了在发送设备处执行的方法，在下文中将参考图5对接收设备处执行的方法进行描述。

图5示出根据本公开的实施例在充当接收设备的通信设备处实施的方法500的流程图。例如，充当接收设备的通信设备是图1中的通信设备110和120之一。为了描述方便，下面结合图1，以在图1的通信设备120处实施并且通信设备110充当发送设备而通信设备120充当接收设备为例，对方法200进行描述。应当理解的是，方法200还可以包括未示出的附加步骤和/或可以省略所示出的步骤，本公开的范围在此方面不受限制

在方法500中，充当接收设备的通信设备至少具有第一天线和第二天线。

如图5所示，在框510，通信设备120提取经由第一天线接收的第一时域符号的第一部分作为第一时域信号。在框520，通信设备120提取经由第二天线接收的第二时域符号的第二部分作为第二时域信号。在一些实施中，第一时域符号与第二时域符号为第一天线和第二天线在同一时间接收的数据符号。

例如，在通信设备120具有图3所示的第一天线RX1和第二天线RX2的示例中，通信设备120提取经由第一天线RX1接收的第一时域符号330的第一部分作为第一时域信号，并且提取经由第二天线RX2接收的第二时域符号340的第二部分作为第二时域信号。该第一部分例如包括第一时域符号330的后半部分并且该第一时域信号例如为A1H1-A2H2，该第二部分例如包括第二时域符号340的后半部分。可替换地，该第一部分可以包括第一时域符号330的前半部分并且该第一时域信号例如为A1H1+A2H2，该第二部分例如包括第二时域符号340的前半部分。

在框520，通信设备120提取经由第二天线接收的第二时域符号的第二部分作为第二时域信号。

在框530，通信设备120通过分别将第一时域信号和第二时域信号通过傅里叶变换从时域变换到频域来获得第一频域信号和第二频域信号。例如，在通信设备110采用N点离散傅里叶反变换将被映射到分配给通信设备110的带宽上的第一预编码序列和第二预编码序列从频域变换到时域的示例中，通信设备120可以采用N/2点离散傅里叶变换分别将第一时域信号和第二时域信号从时域变换到频域。

在框540，通信设备120从第一频域信号和第二频域信号中，提取出与数据传输所占用子载波对应的频域信号分别作为第一频域提取信号和第二频域提取信号。在框550，通信设备120利用多天线的信道估计，对第一频域提取信号和第二频域提取信号执行多数据层检测，以获得数据传输的第一数据层的第一数据向量和数据传输的第二数据层的第二数据向量。

在框560，通信设备120通过将第一数据向量进行归一化傅里叶反变换获得第一时域向量Y₁。在框570，通信设备120通过将第二数据向量Y₂进行矩阵变换以获取变换的第二数据向量

例如，在分别提取经由第一天线接收的第一时域符号330的后半部分作为第一时域信号并且提取经由第二天线接收的第二时域符号340的后半部分作为第二时域信号的实施例中，可以将第二数据向量Y₂左乘变换矩阵W以获取变换的第二数据向量即：

在一些实施例中，该变换矩阵W为预定的离散傅里叶变换(DFT)矩阵预定的对角矩阵D以及预定的离散傅里叶反变换(IDFT)矩阵的乘积，即：

其中变换矩阵W为M/2×M/2的方阵，矩阵和可以分别为标准的M/2点DFT变换矩阵和M/2点IDFT变换矩阵，预定的对角矩阵D的对角元素可以由以下向量中的元素构成：

D＝[-e^-j2π0/M -e^-j2π1/M … -e-^j2π(M/2-^1)/M]^T (3)

其中M表示数据传输所占用的子载波的数目，j表示虚数单位。

又如，在分别提取经由第一天线接收的第一时域符号330的前半部分作为第一时域信号并且提取经由第二天线接收的第二时域符号340的前半部分作为第二时域信号的实施例中，仍然可以利用上述表达式(1)和(2)将第二数据向量Y₂左乘变换矩阵W以获取变换的第二数据向量但预定的对角矩阵D的对角元素应由以下向量中的元素构成：

D＝[e-^j2π0/M e^-j2π1/M … e^{-j2π(M/2-1)/M}]^T (4)

在框580，通信设备120对变换的第二数据向量进行归一化傅里叶反变换获得第二时域向量。可以理解，通信设备120在框560和580处执行的动作与通信设备110在框220处执行的动作对应，因而不再赘述。

在框590，通信设备120对第一时域向量和第二时域向量进行序列复用。通信设备120在框590处执行的动作与通信设备110在框210处执行的动作对应，因而不再赘述。

此外，根据本公开的实施例的方法还可以适用于非边界数据符号(例如单载波频分多址(SC-FDMA)符号)。在这种情况下，接收设备无需进行基于部分符号的接收方法500，因为整个符号波形都是可用于的。基于整个符号的数据检测可以改善数据检测性能。这是在第一天线端口发送具有偶数索引的子载波以及在第二天线端口发送具有奇数索引的子载波的发射分集方案的特例。因此，可以实现发射分集。

另外，利用根据本公开的实施例的方式，由于对经星座调制的数据符号序列的划分和M/2点归一化DFT，经由两个天线端口发送的信号相比于采用多个天线端口的传统方式具有更低的PAPR。图6和图7分别示出了根据本公开的实施例的方式与传统方式的PAPR对比示图。从图6和图7可以看出，利用根据本公开的实施例的方式，发送信号的PAPR在某种程度上被降低。

除了降低的PAPR之外，根据本公开的实施例的方式的更重要的优势在于，通过针对边界数据符号利用多个天线的基于部分符号检测而提高了频谱效率。这在V2X TTI较短时尤为重要。例如，如果使用一个时隙的V2X TTI，则共计存在7个SC-FDMA符号，因此高度需要使用可基于部分符号检测的边界符号。

图8示出了根据本公开的某些实施例的装置800的框图。该装置800可以实施在充当发送设备的通信设备处，例如图1所示的通信设备110或120处。装置800可以是基于软件模块的系统，也可以是发送器之类的硬件组件。特别地，在一些实施例中，装置800也可以被视为发送设备本身的一种示例实现。

如图8所示，装置800具有至少第一天线端口和第二天线端口并且可以包括：划分单元810、DFT单元820、第一映射单元830和第二映射单元840。

划分单元810被配置为将经星座调制的数据符号序列划分为至少第一子序列和第二子序列，至少第一子序列和第二子序列具有相同数目的元素。DFT单元820被配置为通过将至少第一子序列和第二子序列分别进行归一化DFT获得第一预编码序列和第二预编码序列。第一映射单元830被配置为将第一预编码序列映射到第一天线端口上传输所占用子载波中的以第一起始位置起始的并且具有预定的等间距的多个子载波上。第二映射单元840被配置为将第二预编码序列映射到第二天线端口上传输所占用子载波中的以第二起始位置起始的并且具有预定的等间距的多个子载波上。

在一些实施例中，预定间距等于通信设备所具有的天线端口的数目；第一起始位置为第一天线端口上传输所占用子载波中的第一个子载波；以及第二起始位置为第二天线端口上传输所占用子载波中的第二个子载波。

图9示出了根据本公开的某些实施例的装置900的框图。该装置900可以实施在充当接收设备的通信设备处，例如图1所示的通信设备110或120处。装置900可以是基于软件模块的系统，也可以是发送器之类的硬件组件。特别地，在一些实施例中，装置900也可以被视为接收设备本身的一种示例实现。

如图9所示，装置900具有至少第一天线和第二天线并且可以包括：第一时域信号提取单元910、第二时域信号提取单元910、时域-频域变换单元930、频域信号提取单元940、检测单元950、第一傅里叶反变换单元960、矩阵变换单元970、第二傅里叶反变换单元980和复用单元990。

第一时域信号提取单元910被配置为提取经由第一天线接收的第一时域符号的第一部分作为第一时域信号。第二时域信号提取单元910被配置为提取经由第二天线接收的第二时域符号的第二部分作为第二时域信号。时域-频域变换单元930被配置为通过分别将第一时域信号和第二时域信号通过傅里叶变换从时域变换到频域来获得第一频域信号和第二频域信号。

频域信号提取单元940被配置为从第一频域信号和第二频域信号中，提取出与数据传输所占用子载波对应的频域信号分别作为第一频域提取信号和第二频域提取信号。检测单元950被配置为利用多天线的信道估计，对第一频域提取信号和第二频域提取信号执行多数据层检测，以获得数据传输的第一数据层的第一数据向量和数据传输的第二数据层的第二数据向量。

第一傅里叶反变换单元960被配置为通过将第一数据向量进行归一化傅里叶反变换获得第一时域向量。矩阵变换单元970被配置为通过将第二数据向量进行矩阵变换以获取变换的第二数据向量。第二傅里叶反变换单元980被配置为对变换的第二数据向量进行归一化傅里叶反变换获得第二时域向量。复用单元990被配置为对第一时域向量和第二时域向量进行序列复用。

在一些实施例中，第一时域符号与第二时域符号为第一天线和第二天线在同一时间接收的数据符号；并且第一部分包括第一时域符号的后半部分，第二部分包括第二时域符号的后半部分。

在一些实施例中，第一时域符号与第二时域符号为第一天线和第二天线在同一时间接收的数据符号；并且第一部分包括第一时域符号的前半部分，第二部分包括第二时域符号的前半部分。

在一些实施例中，将第二数据向量进行矩阵变换以获取变换的第二数据向量包括：将第二数据向量左乘变换矩阵以获取变换的第二数据向量，其中变换矩阵为预定的离散傅里叶变换(DFT)矩阵、预定的对角矩阵以及预定的离散傅里叶反变换(IDFT)矩阵的乘积，其中预定的对角矩阵的对角元素由以下向量中的元素构成：

D＝[-e^-j2π0/M -e^-j2π1/M … -e^{-j2π(M/2-1)/M}]^T

其中M表示数据传输所占用的子载波的数目，j表示虚数单位。

在一些实施例中，将第二数据向量进行矩阵变换以获取变换的第二数据向量包括：将第二数据向量左乘变换矩阵以获取变换的第二数据向量，其中变换矩阵为预定的离散傅里叶变换(DFT)矩阵、预定的对角矩阵以及预定的离散傅里叶反变换(IDFT)矩阵的乘积，其中预定的对角矩阵的对角元素由以下向量中的元素构成：

D＝[e^-j2π0/M e^-j2π1/M … e^{-j2π(M/2-1)/M}]^T

其中M表示数据传输所占用的子载波的数目，j表示虚数单位。

出于清楚的目的，在图8和图9中没有示出装置800和900的某些可选单元。然而，应当理解，上文参考图2至4所描述的各个特征同样适用于装置800；类似地，上文参考图5所描述的各个特征同样适用于装置900。而且，装置800和/或900的各个单元可以是硬件模块，也可以是软件模块。例如，在某些实施例中，装置900可以部分或者全部利用软件和/或固件来实现，例如被实现为包含在计算机可读介质上的计算机程序产品。备选地或附加地，装置800和/或900可以部分或者全部基于硬件来实现，例如被实现为集成电路(IC)、专用集成电路(ASIC)、片上系统(SOC)、现场可编程门阵列(FPGA)等。本公开的范围在此方面不受限制。

图10示出了适合实现本公开的实施例的通信设备1000的框图。设备1000可以用来实现本公开的实施例中的发送设备或者接收设备，例如图1所示的通信设备110或120。

如图10中的示例所示，通信设备1000可以包括一个或多个处理器1010、耦合到处理器1010的一个或多个存储器1020、以及耦合到处理器1010的一个或多个发送器和/或接收器(TX/RX)1040。

处理器1010可以是适用于本地技术环境的任何合适的类型，并且可以包括但不限于通用计算机、专用计算机、微控制器、数字信号控制器(DSP)以及基于多核处理器架构的处理器中的一种或多种。通信设备1000可以具有多个处理器，诸如在时间上从动于与主处理器同步的时钟的专用集成电路芯片。

存储器1020可以是适用于本地技术环境的任何合适的类型，并且可以使用任何合适的数据存储技术来实现，作为非限制示例，诸如非瞬态计算机可读存储介质、基于半导体的存储器件、磁存储器件和系统、光存储器件和系统、固定存储器和可移除存储器。

存储器1020存储程序1030的至少一部分。TX/RX 1040用于双向通信。TX/RX 1040具有至少一个天线以促进通信，但实践中该设备可以具有若干个天线。通信接口可以表示与其它网元通信所需的任何接口。

程序1030可以包括程序指令，该程序指令在由相关联的处理器1010执行时使得设备1000能够根据本公开实施例进行操作，如参照图2至图5所述的那样。也就是，本公开的实施例可以通过可由通信设备1000的处理器1010执行的计算机软件实现，或者通过硬件实现，或者通过软件和硬件的结合实现。

一般而言，本公开的各种示例实施例可以在硬件或专用电路、软件、逻辑，或其任何组合中实施。某些方面可以在硬件中实施，而其他方面可以在可以由控制器、微处理器或其他计算设备执行的固件或软件中实施。当本公开的实施例的各方面被图示或描述为框图、流程图或使用某些其他图形表示时，将理解此处描述的方框、装置、系统、技术或方法可以作为非限制性的示例在硬件、软件、固件、专用电路或逻辑、通用硬件或控制器或其他计算设备，或其某些组合中实施。可用来实现本公开实施例的硬件器件的示例包括但不限于：现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准品(ASSP)、片上系统(SOC)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)，等等。

作为示例，本公开的实施例可以在机器可执行指令的上下文中被描述，机器可执行指令诸如包括在目标的真实或者虚拟处理器上的器件中执行的程序模块中。一般而言，程序模块包括例程、程序、库、对象、类、组件、数据结构等，其执行特定的任务或者实现特定的抽象数据结构。在各实施例中，程序模块的功能可以在所描述的程序模块之间合并或者分割。用于程序模块的机器可执行指令可以在本地或者分布式设备内执行。在分布式设备中，程序模块可以位于本地和远程存储介质二者中。

用于实现本公开的方法的计算机程序代码可以用一种或多种编程语言编写。这些计算机程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程的数据处理装置的处理器，使得程序代码在被计算机或其他可编程的数据处理装置执行的时候，引起在流程图和/或框图中规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在计算机上、部分在计算机上、作为独立的软件包、部分在计算机上且部分在远程计算机上或完全在远程计算机或服务器上执行。

在本公开的上下文中，机器可读介质可以是包含或存储用于或有关于指令执行系统、装置或设备的程序的任何有形介质。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读存储介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁的、光学的、电磁的、红外的或半导体系统、装置或设备，或其任意合适的组合。机器可读存储介质的更详细示例包括带有一根或多根导线的电气连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存储存取器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光存储设备、磁存储设备，或其任意合适的组合。

另外，尽管操作以特定顺序被描绘，但这并不应该理解为要求此类操作以示出的特定顺序或以相继顺序完成，或者执行所有图示的操作以获取期望结果。在某些情况下，多任务或并行处理会是有益的。同样地，尽管上述讨论包含了某些特定的实施细节，但这并不应解释为限制任何发明或权利要求的范围，而应解释为对可以针对特定发明的特定实施例的描述。本说明书中在分开的实施例的上下文中描述的某些特征也可以整合实施在单个实施例中。反之，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以分离地在多个实施例或在任意合适的子组合中实施。

尽管已经以特定于结构特征和/或方法动作的语言描述了主题，但是应当理解，所附权利要求中限定的主题并不限于上文描述的特定特征或动作。相反，上文描述的特定特征和动作是作为实现权利要求的示例形式而被公开的。

Claims (16)

1.一种在无线通信系统中的通信设备处实施的发送方法，所述通信设备至少具有第一天线端口和第二天线端口，所述方法包括：

将经星座调制的数据符号序列划分为至少第一子序列和第二子序列，所述至少第一子序列和所述第二子序列具有相同数目的元素；

通过将所述至少第一子序列和所述第二子序列分别进行归一化离散傅里叶变换(DFT)获得第一预编码序列和第二预编码序列；

将所述第一预编码序列映射到所述第一天线端口上传输所占用子载波中的以第一起始位置起始的并且具有预定的等间距的多个子载波上；以及

将所述第二预编码序列映射到所述第二天线端口上传输所占用子载波中的以第二起始位置起始的并且具有所述预定的等间距的多个子载波上。

2.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述预定的等间距包括预定数目的子载波间隔，所述预定数目等于所述通信设备所具有的天线端口的数目；

所述第一起始位置指示所述第一天线端口上传输所占用子载波中的第一个子载波；以及

所述第二起始位置指示所述第二天线端口上传输所占用子载波中的第二个子载波。

3.一种在无线通信系统中的通信设备处实施的接收方法，所述通信设备至少具有第一天线和第二天线，所述方法包括：

提取经由所述第一天线接收的第一时域符号的第一部分作为第一时域信号；

提取经由所述第二天线接收的第二时域符号的第二部分作为第二时域信号；

通过分别将所述第一时域信号和所述第二时域信号通过傅里叶变换从时域变换到频域来获得第一频域信号和第二频域信号；

从所述第一频域信号和第二频域信号中，提取出与数据传输所占用子载波对应的频域信号分别作为第一频域提取信号和第二频域提取信号；

利用多天线的信道估计，对所述第一频域提取信号和所述第二频域提取信号执行多数据层检测，以获得所述数据传输的第一数据层的第一数据向量和所述数据传输的第二数据层的第二数据向量；

通过将所述第一数据向量进行归一化傅里叶反变换获得第一时域向量；

通过将所述第二数据向量进行矩阵变换以获取变换的第二数据向量；

对变换的所述第二数据向量进行归一化傅里叶反变换获得第二时域向量；以及

对所述第一时域向量和所述第二时域向量进行序列复用。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述第一时域符号与所述第二时域符号为所述第一天线和所述第二天线在同一时间接收的数据符号；并且

其中所述第一部分包括所述第一时域符号的后半部分，所述第二部分包括所述第二时域符号的后半部分。

5.根据权利要求3所述的方法，其中所述第一时域符号与所述第二时域符号为所述第一天线和所述第二天线在同一时间接收的数据符号；并且

其中所述第一部分包括所述第一时域符号的前半部分，所述第二部分包括所述第二时域符号的前半部分。

6.根据权利要求3或4所述的方法，其中将所述第二数据向量进行矩阵变换以获取变换的第二数据向量包括：

将所述第二数据向量左乘变换矩阵以获取变换的所述第二数据向量，其中所述变换矩阵为预定的离散傅里叶变换(DFT)矩阵、预定的对角矩阵以及预定的离散傅里叶反变换(IDFT)矩阵的乘积，其中所述预定的对角矩阵的对角元素由以下向量中的元素构成：

D＝[-e^-j2π0/M -e^-j2π1/M … -e^{-j2π(M/2-1)/M}]^T

其中M表示数据传输所占用的子载波的数目，j表示虚数单位。

7.根据权利要求3或5所述的方法，其中将所述第二数据向量进行矩阵变换以获取变换的第二数据向量包括：

将所述第二数据向量左乘变换矩阵以获取变换的第二数据向量，其中所述变换矩阵为预定的离散傅里叶变换(DFT)矩阵、预定的对角矩阵以及预定的离散傅里叶反变换(IDFT)矩阵的乘积，其中所述预定的对角矩阵的对角元素由以下向量中的元素构成：

D＝[e^-j2π0/M e^-j2π1/M … e^{-j2π(M/2-1)/M}]^T

其中M表示数据传输所占用的子载波的数目，j表示虚数单位。

8.一种通信设备，包括：

至少第一天线端口和第二天线端口；

控制器；以及

耦合至所述控制器的存储器，所述存储器包括指令，所述指令在由所述控制器执行时使所述网络设备执行动作，所述动作包括：

将经星座调制的数据符号序列划分为至少第一子序列和第二子序列，所述至少第一子序列和所述第二子序列具有相同数目的元素；

通过将所述至少第一子序列和所述第二子序列分别进行归一化离散傅里叶变换(DFT)获得第一预编码序列和第二预编码序列；

将所述第一预编码序列映射到所述第一天线端口上传输所占用子载波中的以第一起始位置起始的并且具有预定的等间距的多个子载波上；以及

将所述第二预编码序列映射到所述第二天线端口上传输所占用子载波中的以第二起始位置起始的并且具有所述预定的等间距的多个子载波上。

9.根据权利要求8所述的通信设备，其中：

所述预定的等间距包括预定数目的子载波间隔，所述预定数目等于所述通信设备所具有的天线端口的数目；

所述第一起始位置指示所述第一天线端口上传输所占用子载波中的第一个子载波；以及

所述第二起始位置指示所述第二天线端口上传输所占用子载波中的第二个子载波。

10.一种通信设备，包括：

至少第一天线和第二天线；

控制器；以及

耦合至所述控制器的存储器，所述存储器包括指令，所述指令在由所述控制器执行时使所述网络设备执行动作，所述动作包括：

提取经由所述第一天线接收的第一时域符号的第一部分作为第一时域信号；

提取经由所述第二天线接收的第二时域符号的第二部分作为第二时域信号；

通过分别将所述第一时域信号和所述第二时域信号通过傅里叶变换从时域变换到频域来获得第一频域信号和第二频域信号；

从所述第一频域信号和第二频域信号中，提取出与数据传输所占用子载波对应的频域信号分别作为第一频域提取信号和第二频域提取信号；

利用多天线的信道估计，对所述第一频域提取信号和所述第二频域提取信号执行多数据层检测，以获得所述数据传输的第一数据层的第一数据向量和所述数据传输的第二数据层的第二数据向量；

通过将所述第一数据向量进行归一化傅里叶反变换获得第一时域向量；

通过将所述第二数据向量进行矩阵变换以获取变换的第二数据向量；

对变换的所述第二数据向量进行归一化傅里叶反变换获得第二时域向量；以及

对所述第一时域向量和所述第二时域向量进行序列复用。

11.根据权利要求10所述的通信设备，其中所述第一时域符号与所述第二时域符号为所述第一天线和所述第二天线在同一时间接收的数据符号；并且

其中所述第一部分包括所述第一时域符号的后半部分，所述第二部分包括所述第二时域符号的后半部分。

12.根据权利要求10所述的通信设备，其中所述第一时域符号与所述第二时域符号为所述第一天线和所述第二天线在同一时间接收的数据符号；并且

其中所述第一部分包括所述第一时域符号的前半部分，所述第二部分包括所述第二时域符号的前半部分。

13.根据权利要求10或11所述的通信设备，其中将所述第二数据向量进行矩阵变换以获取变换的第二数据向量包括：

将所述第二数据向量左乘变换矩阵以获取变换的所述第二数据向量，其中所述变换矩阵为预定的离散傅里叶变换(DFT)矩阵、预定的对角矩阵以及预定的离散傅里叶反变换(IDFT)矩阵的乘积，其中所述预定的对角矩阵的对角元素由以下向量中的元素构成：

D＝[-e^-j2π0/M -e^-j2π1/M … -e^{-j2π(M/2-1)/M}]^T

其中M表示数据传输所占用的子载波的数目，j表示虚数单位。

14.根据权利要求10或12所述的通信设备，其中将所述第二数据向量进行矩阵变换以获取变换的第二数据向量包括：

将所述第二数据向量左乘变换矩阵以获取变换的第二数据向量，其中所述变换矩阵为预定的离散傅里叶变换(DFT)矩阵、预定的对角矩阵以及预定的离散傅里叶反变换(IDFT)矩阵的乘积，其中所述预定的对角矩阵的对角元素由以下向量中的元素构成：

D＝[e^-j2π0/M e^-j2π1/M … e^{-j2π(M/2-1)/M}]^T

其中M表示数据传输所占用的子载波的数目，j表示虚数单位。

15.一种计算机可读介质，包括计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在设备上被执行时使得所述设备执行根据权利要求1或2所述的方法。

16.一种计算机可读介质，包括计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在设备上被执行时使得所述设备执行根据权利要求3至7中任一项所述的方法。