CN108933621A

CN108933621A - 数据传输方法及相关设备

Info

Publication number: CN108933621A
Application number: CN201710386674.3A
Authority: CN
Inventors: 马洁; 樊晔
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd; Xian Jiaotong University
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd; Xian Jiaotong University
Priority date: 2017-05-26
Filing date: 2017-05-26
Publication date: 2018-12-04

Abstract

一种数据传输方法及相关设备，该方法包括：第一收发机将第一符号向量进行分割，采用不同的时隙将第一符号向量发送给中继设备，第一收发机的天线数量为N个，中继设备的天线数量为M个，第一符号向量为第一收发机通过中继设备发送给第二收发机的符号向量；接收中继设备发送的第一网络编码符号向量，第一网络编码符号向量包括中继设备采用第一符号向量和第二符号向量进行干扰对齐以及网络编码后得到的符号向量，第二符号向量为第二收发机通过中继设备发送给第一收发机的符号向量，第二收发机的天线数量为N个；根据第一网络编码符号向量获取第二符号向量。通过本发明实施例，在存在反馈延迟的CSIT的情况下实现了干扰对齐的传输方案。

Description

数据传输方法及相关设备

技术领域

本发明实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种数据传输方法及相关设备。

背景技术

干扰对齐(interference alignment，IA)，指通过在发送端设计合理的预编码矩阵，将接收端处的干扰压缩至低维的子空间内，从而为有用信号的传输提供更多的独立于干扰子空间的维度，然后在接收端设计迫零接收矩阵，则可以将干扰完全消除。

在实际通信系统中，理想的信道状态信息是很难获得的。接收端对信道的估计可以通过发射导频序列的方式来完成，从而获得接收端信道状态信息(channel statusinformation receive，CSIR)。而发送端则可以通过向接收端发送训练导频信号，接收端根据接收到的导频信号估计上行链路的信道状态，然后将估计出的发送端信道状态信息(channel status information transmit，CSIT)反馈给发送端。在时变信道条件下，当CSIT反馈到发送端时，当前信道状态很有可能已发生改变，则反馈的CSIT将成为过时，这将导致反馈CSIT存在延迟。

针对现有中继网络中干扰对齐算法苛刻的信道反馈要求，在存在反馈延迟的CSIT的情况下如何设计干扰对齐的传输方案是目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种数据传输方法及相关设备，在存在反馈延迟的CSIT的情况下实现了干扰对齐的传输方案。

本发明实施例具体可以通过如下技术方案实现：

第一方面，本发明实施例提供了一种数据传输方法，应用于第一收发机侧。该方法包括：第一收发机将待传输的第一符号向量进行分割，采用不同的时隙将第一符号向量发送给中继设备，其中，第一收发机的天线数量为N个，中继设备的天线数量为M个，M和N均为正整数，第一符号向量为第一收发机通过中继设备发送给第二收发机的符号向量，第一符号向量的数量为M×N个。第一收发机接收中继设备发送的第一网络编码符号向量，第一网络编码符号向量包括中继设备采用第一符号向量和第二符号向量进行干扰对齐以及网络编码后得到的符号向量，第二符号向量为第二收发机通过中继设备发送给第一收发机的符号向量，第二符号向量的数量为M×N个，第二收发机的天线数量为N个，第一符号向量与第二符号向量为成对符号向量，第一网络编码符号向量的数量为M×N个。第一收发机根据第一网络编码符号向量获取第二符号向量。

实施本发明实施例，在存在反馈延迟的CSIT的情况下实现了干扰对齐的传输方案，通过将干扰对齐技术与网络编码技术相结合，系统获得了相比于传统技术更高的传输效率。

结合第一方面，在一个可能的设计中，若M＜N或者M≥2N，则第一收发机将待传输的第一符号向量进行分割，采用不同的时隙将第一符号向量发送给中继设备，包括：第一收发机将第一符号向量分割为N个长度为M的符号向量，采用N个时隙将第一符号向量发送给中继设备，其中，第一收发机发送的N个时隙中的每一个时隙均包括长度为M的符号向量。若N≤M＜2N，则第一收发机将待传输的第一符号向量进行分割，采用不同的时隙将第一符号向量发送给中继设备，包括：第一收发机将第一符号向量分割为M个长度为N的符号向量，采用M个时隙将第一符号向量发送给中继设备，其中，第一收发机发送的M个时隙中的每一个时隙均包括长度为N的符号向量。

实施本发明实施例，第一收发机可以结合第一收发机的天线个数以及中继设备的天线个数的比值，对待传输的第一符号向量进行不同长度的分割，从而分别采用不同时隙将待传输的第一符号向量发送给中继设备。

结合第一方面，在一个可能的设计中，若M＜N，则第一收发机接收中继设备发送的第一网络编码符号向量，包括：第一收发机接收中继设备采用N个时隙发送的第一网络编码符号向量，其中，第一收发机发送的N个时隙中的每一个时隙均包括长度为M的第一网络编码符号向量。若M≥N，则第一收发机接收中继设备发送的第一网络编码符号向量，包括：第一收发机接收中继设备采用N个时隙发送的第一网络编码符号向量，其中，第一收发机发送的N个时隙中的每一个时隙均包括长度为M的第一网络编码符号向量。第一收发机接收中继设备采用N个时隙发送的第一网络编码符号向量之后，还包括：第一收发机接收中继设备发送的第二网络编码符号向量，其中，第二网络编码符号向量的个数为N(M-N)个，第二网络编码符号向量为中继设备利用延迟的发送端信号状态信息CSIT，根据从除第一收发机和第二收发机以外的其他收发机处接收到的第一网络编码符号向量重新生成的网络编码符号。第一收发机根据第一网络编码符号向量获取第二符号向量，包括：第一收发机根据第一网络编码符号向量和第二网络编码符号向量获取第二符号向量。

实施本发明实施例，中继设备将编码后的网络编码符号进行分割，从而采用不同的时隙将网络编码符号发送给第一收发机，使得第一收发机可以从网络编码符号获取第二收发机发给第一收发机的有用信号。

结合第一方面，在一个可能的设计中，若N≤M＜2N，则第一收发机接收中继设备发送的第二网络编码符号向量，包括：第一收发机接收中继设备采用M-N个时隙发送的第二网络编码符号向量，其中，中继设备发送的M-N个时隙中的每一个时隙均包括长度为N的第二网络编码符号向量。若2N≤M＜3N，则第一收发机接收中继设备发送的第二网络编码符号向量，包括：第一收发机接收中继设备采用N个时隙发送的第二网络编码符号向量，其中，中继设备发送的N个时隙中的每一个时隙均包括长度为N的第二网络编码符号向量。第一收发机接收中继设备采用M-2N个时隙发送的第二网络编码符号向量，其中，中继设备发送的M-2N个时隙中的每一个时隙均包括长度为N的第二网络编码符号向量。

结合第一方面，在一个可能的设计中，第一收发机向中继设备发送第一符号向量的时间与第二收发机向中继设备发送第二符号向量的时间为同时的。

第二方面，本发明实施例提供了另一种数据传输方法，应用于中继设备侧。该方法包括：中继设备接收第一收发机发送的第一符号向量，并且接收第二收发机发送的第二符号向量，其中，第一收发机的天线数量为N个，第二收发机的天线数量为N个，中继设备的天线数量为M个，M和N均为正整数，第一符号向量为第一收发机通过中继设备发送给第二收发机的符号向量，第一符号向量的数量为M×N个，第二符号向量为第二收发机通过中继设备发送给第一收发机的符号向量，第二符号向量的数量为M×N个，第二收发机的天线数量为N个，第一符号向量与第二符号向量为成对符号向量。中继设备将第一符号向量和第二符号向量进行干扰对齐以及网络编码，得到M×N个第一网络编码符号向量。中继设备将第一网络编码符号向量发送给第一收发机和第二收发机。

结合第二方面，在一个可能的设计中，若M＜N或者M≥2N，则中继设备接收第一收发机发送的第一符号向量，包括：中继设备接收第一收发机通过N个时隙发送的第一符号向量，其中，第一收发机发送的N个时隙中的每一个时隙均包括长度为M的符号向量。若N≤M＜2N，则中继设备接收第一收发机发送的第一符号向量，包括：中继设备接收第一收发机通过M个时隙发送的第一符号向量，其中，第一收发机发送的M个时隙中的每一个时隙均包括长度为N的符号向量。

结合第二方面，在一个可能的设计中，若M＜N，则中继设备将第一网络编码符号向量发送给第一收发机和第二收发机，包括：中继设备将M×N个第一网络编码符号向量分割为N个长度为M的网络编码符号向量，采用N个时隙将M×N个第一网络编码符号向量发送给第一收发机和第二收发机，其中，中继设备发送的N个时隙中的每一个时隙均包括长度为M的第一网络编码符号向量。若M≥N，则中继设备将第一网络编码符号向量发送给第一收发机和第二收发机，包括：中继设备将M×N个第一网络编码符号向量分割为N个长度为M的网络编码符号向量，采用N个时隙将M×N个第一网络编码符号向量发送给第一收发机和第二收发机，其中，中继设备发送的N个时隙中的每一个时隙均包括长度为M的第一网络编码符号向量。中继设备采用N个时隙将M×N个第一网络编码符号向量发送给第一收发机和第二收发机之后，还包括：中继设备向第一收发机和第二收发机发送第二网络编码符号向量，其中，第二网络编码符号向量的个数为N(M-N)个，第二网络编码符号向量为中继设备利用延迟的发送端信号状态信息CSIT，根据从除第一收发机和第二收发机以外的其他收发机处接收到的第一网络编码符号向量重新生成的网络编码符号。

实施本发明实施例，中继设备将编码后的网络编码符号进行分割，从而采用不同的时隙将网络编码符号发送给第一收发机和第二收发机，使得第一收发机可以从网络编码符号获取第二收发机发给第一收发机的有用信号，并且第二收发机可以从网络编码符号获取第一收发机发给第二收发机的有用信号。

结合第二方面，在一个可能的设计中，若N≤M＜2N，则中继设备向第一收发机和第二收发机发送第二网络编码符号向量，包括：中继设备采用M-N个时隙向第一收发机和第二收发机发送第二网络编码符号向量，其中，中继设备发送的M-N个时隙中的每一个时隙均包括长度为N的第二网络编码符号向量。若2N≤M＜3N，则中继设备向第一收发机和第二收发机发送第二网络编码符号向量，包括：中继设备采用N个时隙向第一收发机和第二收发机发送第二网络编码符号向量，其中，中继设备发送的N个时隙中的每一个时隙均包括长度为N的第二网络编码符号向量。中继设备采用M-2N个时隙向第一收发机和第二收发机发送第二网络编码符号向量，其中，中继设备发送的M-2N个时隙中的每一个时隙均包括长度为N的第二网络编码符号向量。

结合第二方面，在一个可能的设计中，第一收发机向中继设备发送第一符号向量的时间与第二收发机向中继设备发送第二符号向量的时间为同时的。

第三方面，本发明实施例还提供了一种收发机，该收发机为第一收发机，该第一收发机实现上述第一方面数据传输方法中第一收发机的功能，因此也能实现第一方面数据传输方法所具备的有益效果。其中，该第一收发机的功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。硬件或软件包括至少一个与上述功能相对应的模块。

结合第三方面，在一个可能的设计中，该第一收发机包括处理单元和通信单元。通信单元，用于将待传输的第一符号向量进行分割，采用不同的时隙将第一符号向量发送给中继设备，其中，第一收发机的天线数量为N个，中继设备的天线数量为M个，M和N均为正整数，第一符号向量为第一收发机通过中继设备发送给第二收发机的符号向量，第一符号向量的数量为M×N个；通信单元，还用于接收中继设备发送的第一网络编码符号向量，第一网络编码符号向量包括中继设备采用第一符号向量和第二符号向量进行干扰对齐以及网络编码后得到的符号向量，第二符号向量为第二收发机通过中继设备发送给第一收发机的符号向量，第二符号向量的数量为M×N个，第二收发机的天线数量为N个，第一符号向量与第二符号向量为成对符号向量，第一网络编码符号向量的数量为M×N个；处理单元，用于根据第一网络编码符号向量获取第二符号向量。

结合第三方面，在一个可能的设计中，若M＜N或者M≥2N，则通信单元，用于将待传输的第一符号向量进行分割，采用不同的时隙将第一符号向量发送给中继设备，包括：将第一符号向量分割为N个长度为M的符号向量，采用N个时隙将第一符号向量发送给中继设备，其中，第一收发机发送的N个时隙中的每一个时隙均包括长度为M的符号向量；若N≤M＜2N，则通信单元，用于将待传输的第一符号向量进行分割，采用不同的时隙将第一符号向量发送给中继设备，包括：将第一符号向量分割为M个长度为N的符号向量，采用M个时隙将第一符号向量发送给中继设备，其中，第一收发机发送的M个时隙中的每一个时隙均包括长度为N的符号向量。

结合第三方面，在一个可能的设计中，若M＜N，则通信单元，用于接收中继设备发送的第一网络编码符号向量，包括：接收中继设备采用N个时隙发送的第一网络编码符号向量，其中，第一收发机发送的N个时隙中的每一个时隙均包括长度为M的第一网络编码符号向量；若M≥N，则通信单元，用于接收中继设备发送的第一网络编码符号向量，包括：接收中继设备采用N个时隙发送的第一网络编码符号向量，其中，第一收发机发送的N个时隙中的每一个时隙均包括长度为M的第一网络编码符号向量；通信单元，用于接收中继设备采用N个时隙发送的第一网络编码符号向量之后，通信单元，还用于接收中继设备发送的第二网络编码符号向量，其中，第二网络编码符号向量的个数为N(M-N)个，第二网络编码符号向量为中继设备利用延迟的发送端信号状态信息CSIT，根据从除第一收发机和第二收发机以外的其他收发机处接收到的第一网络编码符号向量重新生成的网络编码符号；处理单元，用于根据第一网络编码符号向量获取第二符号向量，包括：根据第一网络编码符号向量和第二网络编码符号向量获取第二符号向量。

结合第三方面，在一个可能的设计中，若N≤M＜2N，则通信单元，用于接收中继设备发送的第二网络编码符号向量，包括：接收中继设备采用M-N个时隙发送的第二网络编码符号向量，其中，中继设备发送的M-N个时隙中的每一个时隙均包括长度为N的第二网络编码符号向量；若2N≤M＜3N，则通信单元，用于接收中继设备发送的第二网络编码符号向量，包括：接收中继设备采用N个时隙发送的第二网络编码符号向量，其中，中继设备发送的N个时隙中的每一个时隙均包括长度为N的第二网络编码符号向量；接收中继设备采用M-2N个时隙发送的第二网络编码符号向量，其中，中继设备发送的M-2N个时隙中的每一个时隙均包括长度为N的第二网络编码符号向量。

结合第三方面，在一个可能的设计中，第一收发机向中继设备发送第一符号向量的时间与第二收发机向中继设备发送第二符号向量的时间为同时的。

第四方面，本发明实施例还提供了一种中继设备，该中继设备实现上述第二方面数据传输方法中中继设备的功能，因此也能实现第二方面数据传输方法所具备的有益效果。其中，该中继设备的功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。硬件或软件包括至少一个与上述功能相对应的模块。

结合第四方面，在一个可能的设计中，该中继设备包括处理单元和通信单元。通信单元，用于接收第一收发机发送的第一符号向量，并且接收第二收发机发送的第二符号向量，其中，第一收发机的天线数量为N个，第二收发机的天线数量为N个，中继设备的天线数量为M个，M和N均为正整数，第一符号向量为第一收发机通过中继设备发送给第二收发机的符号向量，第一符号向量的数量为M×N个，第二符号向量为第二收发机通过中继设备发送给第一收发机的符号向量，第二符号向量的数量为M×N个，第二收发机的天线数量为N个，第一符号向量与第二符号向量为成对符号向量；处理单元，用于将第一符号向量和第二符号向量进行干扰对齐以及网络编码，得到M×N个第一网络编码符号向量；通信单元，还用于将第一网络编码符号向量发送给第一收发机和第二收发机。

结合第四方面，在一个可能的设计中，若M＜N或者M≥2N，则通信单元，用于接收第一收发机发送的第一符号向量，包括：接收第一收发机通过N个时隙发送的第一符号向量，其中，第一收发机发送的N个时隙中的每一个时隙均包括长度为M的符号向量；若N≤M＜2N，则通信单元，用于接收第一收发机发送的第一符号向量，包括：接收第一收发机通过M个时隙发送的第一符号向量，其中，第一收发机发送的M个时隙中的每一个时隙均包括长度为N的符号向量。

结合第四方面，在一个可能的设计中，若M＜N，则通信单元，用于将第一网络编码符号向量发送给第一收发机和第二收发机，包括：将M×N个第一网络编码符号向量分割为N个长度为M的网络编码符号向量，采用N个时隙将M×N个第一网络编码符号向量发送给第一收发机和第二收发机，其中，中继设备发送的N个时隙中的每一个时隙均包括长度为M的第一网络编码符号向量；若M≥N，则通信单元，用于将第一网络编码符号向量发送给第一收发机和第二收发机，包括：将M×N个第一网络编码符号向量分割为N个长度为M的网络编码符号向量，采用N个时隙将M×N个第一网络编码符号向量发送给第一收发机和第二收发机，其中，中继设备发送的N个时隙中的每一个时隙均包括长度为M的第一网络编码符号向量；通信单元，用于采用N个时隙将M×N个第一网络编码符号向量发送给第一收发机和第二收发机之后，通信单元，还用于向第一收发机和第二收发机发送第二网络编码符号向量，其中，第二网络编码符号向量的个数为N(M-N)个，第二网络编码符号向量为中继设备利用延迟的发送端信号状态信息CSIT，根据从除第一收发机和第二收发机以外的其他收发机处接收到的第一网络编码符号向量重新生成的网络编码符号。

结合第四方面，在一个可能的设计中，若N≤M＜2N，则通信单元，用于向第一收发机和第二收发机发送第二网络编码符号向量，包括：采用M-N个时隙向第一收发机和第二收发机发送第二网络编码符号向量，其中，中继设备发送的M-N个时隙中的每一个时隙均包括长度为N的第二网络编码符号向量；若2N≤M＜3N，则通信单元，用于向第一收发机和第二收发机发送第二网络编码符号向量，包括：采用N个时隙向第一收发机和第二收发机发送第二网络编码符号向量，其中，中继设备发送的N个时隙中的每一个时隙均包括长度为N的第二网络编码符号向量；采用M-2N个时隙向第一收发机和第二收发机发送第二网络编码符号向量，其中，中继设备发送的M-2N个时隙中的每一个时隙均包括长度为N的第二网络编码符号向量。

结合第四方面，在一个可能的设计中，第一收发机向中继设备发送第一符号向量的时间与第二收发机向中继设备发送第二符号向量的时间为同时的。

第五方面，本发明实施例还提供了另一种收发机，该收发机为第一收发机，该第一收发机实现上述第一方面数据传输方法中第一收发机的功能，因此也能实现第一方面数据传输方法所具备的有益效果。其中，该第一收发机的功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括至少一个与上述功能相对应的模块。

结合第五方面，在一个可能的设计中，该第一收发机包括收发器和处理器。处理器用于执行如下操作：控制收发器将待传输的第一符号向量进行分割，采用不同的时隙将第一符号向量发送给中继设备，其中，第一收发机的天线数量为N个，中继设备的天线数量为M个，M和N均为正整数，第一符号向量为第一收发机通过中继设备发送给第二收发机的符号向量，第一符号向量的数量为M×N个；控制收发器接收中继设备发送的第一网络编码符号向量，第一网络编码符号向量包括中继设备采用第一符号向量和第二符号向量进行干扰对齐以及网络编码后得到的符号向量，第二符号向量为第二收发机通过中继设备发送给第一收发机的符号向量，第二符号向量的数量为M×N个，第二收发机的天线数量为N个，第一符号向量与第二符号向量为成对符号向量，第一网络编码符号向量的数量为M×N个；根据第一网络编码符号向量获取第二符号向量。

结合第五方面，在一个可能的设计中，若M＜N或者M≥2N，则处理器控制收发器将待传输的第一符号向量进行分割，采用不同的时隙将第一符号向量发送给中继设备，包括：将第一符号向量分割为N个长度为M的符号向量，采用N个时隙将第一符号向量发送给中继设备，其中，第一收发机发送的N个时隙中的每一个时隙均包括长度为M的符号向量；若N≤M＜2N，则处理器控制收发器将待传输的第一符号向量进行分割，采用不同的时隙将第一符号向量发送给中继设备，包括：将第一符号向量分割为M个长度为N的符号向量，采用M个时隙将第一符号向量发送给中继设备，其中，第一收发机发送的M个时隙中的每一个时隙均包括长度为N的符号向量。

结合第五方面，在一个可能的设计中，若M＜N，则处理器控制收发器接收中继设备发送的第一网络编码符号向量，包括：接收中继设备采用N个时隙发送的第一网络编码符号向量，其中，第一收发机发送的N个时隙中的每一个时隙均包括长度为M的第一网络编码符号向量；若M≥N，则处理器控制收发器接收中继设备发送的第一网络编码符号向量，包括：接收中继设备采用N个时隙发送的第一网络编码符号向量，其中，第一收发机发送的N个时隙中的每一个时隙均包括长度为M的第一网络编码符号向量；处理器控制收发器接收中继设备采用N个时隙发送的第一网络编码符号向量之后，处理器还控制收发器接收中继设备发送的第二网络编码符号向量，其中，第二网络编码符号向量的个数为N(M-N)个，第二网络编码符号向量为中继设备利用延迟的发送端信号状态信息CSIT，根据从除第一收发机和第二收发机以外的其他收发机处接收到的第一网络编码符号向量重新生成的网络编码符号；处理器根据第一网络编码符号向量获取第二符号向量，包括：根据第一网络编码符号向量和第二网络编码符号向量获取第二符号向量。

结合第五方面，在一个可能的设计中，若N≤M＜2N，处理器控制收发器接收中继设备发送的第二网络编码符号向量，包括：接收中继设备采用M-N个时隙发送的第二网络编码符号向量，其中，中继设备发送的M-N个时隙中的每一个时隙均包括长度为N的第二网络编码符号向量；若2N≤M＜3N，处理器控制收发器接收中继设备发送的第二网络编码符号向量，包括：接收中继设备采用N个时隙发送的第二网络编码符号向量，其中，中继设备发送的N个时隙中的每一个时隙均包括长度为N的第二网络编码符号向量；接收中继设备采用M-2N个时隙发送的第二网络编码符号向量，其中，中继设备发送的M-2N个时隙中的每一个时隙均包括长度为N的第二网络编码符号向量。

结合第五方面，在一个可能的设计中，第一收发机向中继设备发送第一符号向量的时间与第二收发机向中继设备发送第二符号向量的时间为同时的。

第六方面，本发明实施例还提供了另一种中继设备，该中继设备实现上述第二方面数据传输方法中中继设备的功能，因此也能实现第二方面数据传输方法所具备的有益效果。其中，该中继设备的功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括至少一个与上述功能相对应的模块。

结合第六方面，在一个可能的设计中，该中继设备包括收发器和处理器，处理器用于执行如下操作：控制收发器接收第一收发机发送的第一符号向量，并且接收第二收发机发送的第二符号向量，其中，第一收发机的天线数量为N个，第二收发机的天线数量为N个，中继设备的天线数量为M个，M和N均为正整数，第一符号向量为第一收发机通过中继设备发送给第二收发机的符号向量，第一符号向量的数量为M×N个，第二符号向量为第二收发机通过中继设备发送给第一收发机的符号向量，第二符号向量的数量为M×N个，第二收发机的天线数量为N个，第一符号向量与第二符号向量为成对符号向量；处理器801将第一符号向量和第二符号向量进行干扰对齐以及网络编码，得到M×N个第一网络编码符号向量；处理器801控制收发器803将第一网络编码符号向量发送给第一收发机和第二收发机。

结合第六方面，在一个可能的设计中，若M＜N或者M≥2N，则处理器控制收发器接收第一收发机发送的第一符号向量，包括：接收第一收发机通过N个时隙发送的第一符号向量，其中，第一收发机发送的N个时隙中的每一个时隙均包括长度为M的符号向量；若N≤M＜2N，则处理器控制收发器接收第一收发机发送的第一符号向量，包括：接收第一收发机通过M个时隙发送的第一符号向量，其中，第一收发机发送的M个时隙中的每一个时隙均包括长度为N的符号向量。

结合第六方面，在一个可能的设计中，若M＜N，则处理器控制收发器将第一网络编码符号向量发送给第一收发机和第二收发机，包括：将M×N个第一网络编码符号向量分割为N个长度为M的网络编码符号向量，采用N个时隙将M×N个第一网络编码符号向量发送给第一收发机和第二收发机，其中，中继设备发送的N个时隙中的每一个时隙均包括长度为M的第一网络编码符号向量；若M≥N，则处理器控制收发器将第一网络编码符号向量发送给第一收发机和第二收发机，包括：将M×N个第一网络编码符号向量分割为N个长度为M的网络编码符号向量，采用N个时隙将M×N个第一网络编码符号向量发送给第一收发机和第二收发机，其中，中继设备发送的N个时隙中的每一个时隙均包括长度为M的第一网络编码符号向量；处理器控制收发器采用N个时隙将M×N个第一网络编码符号向量发送给第一收发机和第二收发机之后，处理器还控制收发器向第一收发机和第二收发机发送第二网络编码符号向量，其中，第二网络编码符号向量的个数为N(M-N)个，第二网络编码符号向量为中继设备利用延迟的发送端信号状态信息CSIT，根据从除第一收发机和第二收发机以外的其他收发机处接收到的第一网络编码符号向量重新生成的网络编码符号。

结合第六方面，在一个可能的设计中，若N≤M＜2N，则处理器控制收发器向第一收发机和第二收发机发送第二网络编码符号向量，包括：采用M-N个时隙向第一收发机和第二收发机发送第二网络编码符号向量，其中，中继设备发送的M-N个时隙中的每一个时隙均包括长度为N的第二网络编码符号向量；若2N≤M＜3N，则处理器控制收发器向第一收发机和第二收发机发送第二网络编码符号向量，包括：采用N个时隙向第一收发机和第二收发机发送第二网络编码符号向量，其中，中继设备发送的N个时隙中的每一个时隙均包括长度为N的第二网络编码符号向量；采用M-2N个时隙向第一收发机和第二收发机发送第二网络编码符号向量，其中，中继设备发送的M-2N个时隙中的每一个时隙均包括长度为N的第二网络编码符号向量。

结合第六方面，在一个可能的设计中，第一收发机向中继设备发送第一符号向量的时间与第二收发机向中继设备发送第二符号向量的时间为同时的。

第七方面，本发明实施例还提供了一种通信系统，包括：第一收发机和中继设备，其中：所述第一收发机为第三方面或第五方面所述的第一收发机，所述中继设备为第四方面或第六方面所述的中继设备。

第八方面，本发明实施例提供了一种计算机存储介质，用于储存为上述第一方面所述的第一收发机所用的计算机软件指令，所述指令当被所述第一收发机执行时使所述第一收发机执行如上述第一方面所述的数据传输方法。

第九方面，本发明实施例提供另一种计算机存储介质，用于储存为上述第二方面所述的中继设备所用的计算机软件指令，所述指令当被所述中继设备执行时使所述中继设备执行如上述第二方面所述的数据传输方法。

第十方面，本发明实施例提供了一种计算机程序，该计算机程序包括计算机软件指令，所述指令当被所述第一收发机执行时使所述第一收发机执行如上述第一方面所述的数据传输方法。

第十一方面，本发明实施例提供一种计算机程序，该计算机程序包括计算机软件指令，所述指令当被所述中继设备执行时使所述中继设备执行如上述第一方面所描述的数据传输方法。

通过实施本发明实施例，通过将干扰对齐技术与网络编码技术相结合，利用发送端理想的信道状态信息，系统获得了相比于传统技术更高的传输效率。本本发明实施例首次研究MIMO X中继网络中的延迟CSIT的干扰对齐问题，分析了其在延迟信道状态信息条件下系统在单位时隙内能够获得的符号数。在中继设备的天线数较少时，充分利用了MIMO X中继信道的特性，将网络编码的思想应用于延迟CSIT环境中，从而大大提升了系统的传输效率。为了让收发端能够获得足够多的关于有用信号的表达，中继设备利用延迟CSIT对收发端干扰进行恢复，结合中继设备的天线失效的方式，使得收发端能够在相比于现有方案更少的时隙内解出所需信号，通信效率得以提升。

附图说明

图1是本发明实施例提供的干扰系统模型示意图；

图2是本发明实施例提供的第i个接收机处的干扰对齐示意图；

图3是本发明实施例涉及的CSIT完全延迟假设下的信道模型示意图；

图4是本发明实施例涉及的MIMO X中继网络系统架构图；

图5是本发明实施例提供的一种数据传输方法的流程图；

图6是本发明实施例提供的一种仿真图；

图7是本发明实施例提供的一种收发机的结构示意图；

图8是本发明实施例提供的一种中继设备的结构示意图；

图9是本发明实施例提供的另一种收发机的结构示意图；

图10是本发明实施例提供的另一种中继设备的结构示意图。

具体实施方式

首先介绍一下本发明实施例中描述的干扰对齐技术。

如图1所示，是本发明实施例提供的干扰系统模型示意图。图1中，以K用户多输入多输出(multiple-input multiple-output，MIMO)干扰系统模型为例进行说明。K用户MIMO系统中，存在K个发射机和K个接收机，K个发射机需要向K个接收机发送信号，实现成对用户(也可以称为配对用户，例如发射机K与接收机K为成对用户)之间信号的单向传输，其中，K为大于等于1的正整数。假设第k,1≤k≤K个发射机需要向第k,1≤k≤K个接收机发送s_k个独立符号，则当所有发射机同时进行信号传输的过程中，发送信号将在非配对用户处产生干扰(图1中虚线即表示干扰信道)。

假设第k,1≤k≤K个收发端均配置M_k根天线，则第k,1≤k≤K个接收机接收到的信号可以表示为：

式1-1中，V_k表示第k个发射机处的预编码矩阵，H_kj表示第j个发射机与第k个接收机之间的信道状态矩阵，x_k表示发射机k的发送信号，且满足E[||x_k||²]＝P_k/s_k，P_k表示发射机k处的发送功率。n_k表示第k个接收机处的加性高斯白噪声矢量。式1-1中不仅包含第k个接收机所需要的有用信号，还包含来自剩余K-1个发射机处的干扰信号通过对预编码矩阵的设计，可以实现干扰维度的降低，从而为有用信号的传输提供更多的维度，支持多用户的同时传输以提升系统容量。

干扰对齐是以预编码技术为基础，通过在发送端设计合理的预编码矩阵，将接收端处的干扰压缩至低维的子空间内，从而为有用信号的传输提供更多的独立于干扰子空间的维度。然后在接收端设计迫零接收矩阵，则可以将干扰完全消除。以一个实例来说明干扰对齐对系统性能提升的有效性。图2给出了第i个接收机处的干扰对齐示意图。

假设第i个接收机需要利用其M根天线解出s个期望符号，而这一过程中第i个接收机将受到来自任意第j,k≠i个发射机的共2s个干扰符号。在不采用干扰对齐的情况下，留给有用信号的空间维度为M-2s。而如果采用如下的预编码设计方式：

span(H_ijV_j)＝span(H_ikV_k) (1-2)

式1-2中，span(A)表示矩阵A的列向量构成的子空间。

式1-2的意义在于将来自两个不同发射端的干扰在接收端处对齐到同一个维度为s的子空间，则干扰占用的空间维度降低为一半，此时留给有用信号的空间维度为M-s，系统所能提供的并行传输的能力得到了有效的提升。

下面说明本发明实施例应用的延迟CSIT场景。

在实际通信系统中，理想的信道状态信息是很难获得的。接收端对信道的估计可以通过发射导频序列的方式来完成，从而获得CSIR。而发送端则可以通过以下两种方式获得CSIT：1.利用互易性：在时分复用系统中，由于前向链路和反向链路占用相同的频段进行信号的上下行传输，则上下行传输所经历的传播环境可以认为是相同的，即上行信道和下行信道互易。此时发送端就可以利用这种互易性，通过估计反向链路上的信道信息来获得前向链路的信道状态，进而直接用于干扰对齐的设计。但是互易性的保持对射频的设计要求较高，且基于互易性的编码方案需要进行多次迭代、反馈，导频开销很高。2.通过反馈技术获得：由于频分复用系统中，上下行链路是工作在不同的频段上的，所以互易性条件无法满足。基于反馈技术，发送端首先发送训练导频信号，接收端根据接收到的导频信号估计上行链路的信道状态，然后接收端将估计出的上行信道状态信息反馈给发送端。注意到，在发送端接收来自反馈信道的CSIT时，需要先对下行链路进行估计。从整个反馈过程可以看出，采用反馈技术获得的信道信息很大概率上会存在由于反馈信道的有限速率、估计误差、反馈时延而造成的量化误差、估计误差和延迟，即发送端无法获得理想的信道状态信息，干扰对齐所能带来的性能提升将受到严重削弱。

上述两种方案充分反映了实际系统中获得信道状态信息存在的种种问题，尤其是两种方案都需要进行大量的上下行反馈，在时变信道条件下，当信道信息反馈到发送端时，当前信道状态很有可能已发生改变，则反馈的CSIT将成为过时CSIT，这将导致实时的干扰对齐技术无法完成。为了将干扰对齐的理论优势在实际系统中进行推广，本发明实施例主要研究CSIT存在延迟条件下的干扰对齐方案。

由于在实际通信系统中，理想信道状态信息的假设是难以实现的，因此本发明实施例主要解决的技术问题是当CSIT反馈存在延迟时，如何设计有效的传输方案来实现干扰对齐、网络编码，进而提升系统的传输效率。如图3所示，是本发明实施例涉及的CSIT完全延迟假设下的信道模型示意图。如图3所示，假设快衰落信道，每个时隙的信道状态都将发生改变，且相互独立。每时隙的开始阶段，接收端将信道信息进行反馈，当反馈延迟为0，发送端将获得理想的信道状态信息；而当反馈延迟为1，发送端永远只能获得延迟的CSIT，而无法知晓当前的信道状态信息，称为CSIT完全延迟状态。本发明实施例适用于但不限于图3所示的CSIT延迟模型。

下面介绍本发明实施例涉及的MIMO X应用场景：含有中继的多用户多天线之间相互通信的场景，如图4所示，是本发明实施例涉及的MIMO X中继网络系统架构图。

在如图4所示的MIMO X中继网络架构400中，主要涉及两种网络设备：中继设备和收发机。本发明实施例中，中继设备可以对所有收发机发送的数据进行预编码及交换，并且转发信号给其他收发机。收发机同时具备发射机和接收机的功能，用于发送信号及接收信号。其中，中继设备配备有多天线，各个收发机也配备有多天线。在本发明实施例中，以中继设备配备的天线数为M(M为大于等于1的正整数)个进行示例说明，以每个收发机配备的天线数为N(N为大于等于1的正整数)个进行示例说明。在本发明实施例中，以收发机的数量为4个为例进行说明，如图4所示，4个收发机分别命名为收发机1、收发机2、收发机3和收发机4。其中，中继设备可以是任何具备本发明实施例中中继设备功能的网络设备，收发机可以是用户设备(user equipment，UE)或者基站。

可以将各个收发机进行分组，每个收发机都需要向其他分组中各个收发机发送独立的符号，同时接收来自其他分组收发机的符号。如图4所示，MIMO X中继网络架构400中4个收发机划分为两组，收发机1和收发机2为一组，收发机3和收发机4为一组。收发机1向收发机3发送信号W_1,3，收发机1向收发机4发送信号W_1,4，收发机2向收发机3发送信号W_2,3，收发机2向收发机4发送信号W_2,4，收发机3向收发机1发送信号W_3,1，收发机3向收发机2发送信号W_3,2，收发机4向收发机1发送信号W_4,1，收发机4向收发机2发送信号W_4,2。本发明实施例中，信号W_1,3与W_3,1为成对信号(或称为成对符号、交换信号、交换符号等)，信号W_1,4与W_4,1为成对信号，信号W_2,3与W_3,2为成对信号，信号W_2,4与W_4,2为成对信号。因此，通信系统中存在4对成对信号。本发明实施例中，成对信号对应的两个收发机互为成对收发机，成对收发机以外的其他收发机称为非成对收发机。以收发机1和收发机3为例，收发机1向收发机3发送的信号W_1,3与收发机3向收发机1发送的信号W_3,1为成对信号，则收发机1和收发机3互为成对收发机，此时，收发机2、收发机3是作为非成对收发机。

需要说明的是，本发明实施例中的W表示发送端原始的信源符号，W通过信源编码后的发送符号记为S。通信过程中，信源符号需要通过信源编码才能将符号发出，编码方式有DMS，PCM等，这部分可参考现有技术，本发明实施例不作详细描述。

在本发明实施例中，以收发机1和收发机2企图与收发机3和收发机4通过中继设备交换信号为例来描述本发明实施例中的CSIT存在延迟条件下的干扰对齐方案。收发机3和收发机4企图与收发机1和收发机2通过中继设备交换信号的过程类似，不再赘述。

在本发明实施例中，以中继设备和所有的收发机都工作在半双工模式，且任意两个收发机之间不存在直连链路为例进行说明。

整个传输方案分为两个阶段：多址接入(multiple access channels，MAC)阶段和中继广播阶段MAC阶段和中继广播阶段。在MAC阶段，所有收发机同时向中继设备发送信号，则在MAC阶段的第t个时隙，中继设备处的接收信号可以表示为：

式2-1中，H_i,R(t)表示收发机i到中继的M×N维信道矩阵，假设所有的信道系数都是独立同分布的高斯随机变量。W_i(t)表示收发机i处在MAC阶段第t个时隙的发送信号。w_R(t)表示中继设备处M×1维的加性高斯白噪声向量；

在MAC阶段完成后，中继设备生成新的广播信号发送给各个收发机，则在中继广播阶段的第t个时隙，收发机i处接收到的信号可以表示为：

y_i(t)＝H_R,i(t)X_R(t)+w_i(t) (2-2)

式2-2中，H_i,R(t)表示中继设备到收发机i的N×M维信道矩阵。X_R(t)表示中继设备在广播阶段第t个时隙的发送信号。w_i(t)表示收发机i处N×1维的加性高斯白噪声向量。

参见图5，是本发明实施例提供的一种存在CSIT延迟条件下的数据传输方法的流程示意图。如图5所示，该方法包括如下步骤S501-S506，以下分别进行详细描述。

S501：收发机1将待传输的第一符号向量s_1,3进行分割，采用不同的时隙将s_1,3发送给中继设备。

S502：收发机3将待传输的第一符号向量s_3,1进行分割，采用不同的时隙将s_3,1发送给中继设备。

其中，收发机1的天线数量为N个，中继设备的天线数量为M个，M和N均为正整数。s_1,3为收发机1通过中继设备发送给收发机3的符号向量，s_1,3的数量为M×N个。同样的，收发机3也通过中继设备向收发机1发送第二符号向量s_3,1，s_3,1的数量为M×N个。收发机3也将待传输的第二符号向量s_3,1进行分割，采用不同的时隙将s_3,1发送给中继设备。s_3,1为收发机3通过中继设备发送给收发机1的符号向量。s_1,3和s_3,1为成对信号。收发机1和收发机3为成对收发机。并且，收发机1向中继设备发送s_1,3为收发机3向中继设备发送s_3,1的过程是同时的。即收发机1和收发机3同时分别分割s_1,3和s_3,1，分割后同时向中继设备发送。之后，其他对成对信号，例如s_1,4和s_4,1再由收发机1和收发机4分别进行分割再同时发送给中继设备，以此类推。

S503：中继设备将s_1,3和s_3,1进行干扰对齐以及网络编码，得到M×N个第一网络编码符号向量

其中，包括中继设备采用s_1,3和s_3,1进行干扰对齐以及网络编码后得到的符号向量，的数量为M×N个。

S504：中继设备将发送给收发机1和收发机3。

中继设备向收发机1和收发机3发送的时间是同时的。

S505：收发机1接收中继设备发送的根据获取s_3,1。

S506：收发机3接收中继设备发送的根据获取s_1,3。

具体的，收发机1通过自干扰消除，最终将解出M×N个有用符号s_3,1。收发机3通过自干扰消除，最终将解出M×N个有用符号s_1,3。

需要说明的是，本发明实施例中，仅仅以收发机1和收发机3为例进行说明，对于其他成对信号来说，成对信号对应的两个成对收发机的执行流程与图5所示实施例中的流程类似，不再赘述。例如，针对成对信号s_4,1和s_1,4来说，收发机1和收发机4同时对待传输的符号向量进行分割，具体的，收发机1对s_1,4进行分割，采用不同的时隙将s_1,4发送给中继设备，收发机4对s_4,1进行分割，采用不同的时隙将s_4,1发送给中继设备。中继设备对s_4,1和s_1,4进行干扰对齐以及网络编码，将得到的网络编码符号向量m¹ ₁₄发送给收发机1和收发机4。收发机1接收到m¹ ₁₄后，根据m¹ ₁₄获得s_4,1，收发机4接收到m¹ ₁₄后，根据m¹ ₁₄获得s_1,4。

上述实施例是以一对成对收发机为例进行的说明，下面针对图4所示网络架构，结合步骤1至步骤10详细描述本发明实施例中的CSIT延迟情况下的干扰对齐方案。

步骤1)在MAC阶段中，如图4所示，共有四个收发机，每个收发机有N根天线，其中收发机1和收发机2企图与收发机3和收发机4通过中继设备交换信号，中继设备含有M根天线。在MAC阶段开始之前，计算收发机天线数N与中继设备天线数M之比，比值不同，流程不同。当时，执行步骤2至步骤4。当时，执行步骤5至步骤7。当时，执行步骤8至步骤10。

步骤2)如果对于每一个收发机的发送符号向量符号数量为M×N，则在系统中共存在4对交换符号：s_3,1和s_1,3，s_4,1和s_1,4，s_3,2和s_2,3，s_4,2和s_2,4，共8M×N个符号。为构造网络编码符号，每时隙激活一对需要进行信息交换的用户。例如，针对成对符号s_3,1和s_1,3来说，收发机1将符号向量s_1,3分割为N个长度为M的向量，在每一个时隙向中继设备发送M个符号，收发机1共利用N个时隙将M×N个符号发送给中继设备。同样的，收发机3将符号向量s_3,1分割为N个长度为M的向量，在每一个时隙向中继设备发送M个符号，收发机3共利用N个时隙将M×N个符号发送给中继设备。本发明实施例中，收发机1利用N个时隙向中继设备发送符号向量s_1,3以及收发机3利用N个时隙向中继设备发送符号向量s_3,1这一过程可以是同时执行的。同样的，针对成对符号s_4,1和s_1,4来说，收发机1和收发机4的执行操作类似，不再赘述。针对成对符号s_3,2和s_2,3来说，收发机2和收发机3的执行操作类似，不再赘述。针对成对符号s_4,2和s_2,4来说，收发机2和收发机4的执行操作类似，不再赘述。

需要说明的是，针对每对交换符号，是分别占用不同的N个时隙发送给中继设备的。例如，在第一组N个时隙对应的时域中，收发机1利用N个时隙将符号s_1,3发送给中继设备，收发机3占用N个时隙将符号s_3,1发送给中继设备。接着，在第二组N个时隙对应的时域中，收发机1利用N个时隙将符号s_1,4发送给中继设备，收发机4占用N个时隙将符号s_4,1发送给中继设备。接着，在第三组N个时隙对应的时域中，收发机2利用N个时隙将符号s_2,3发送给中继设备，收发机3占用N个时隙将符号s_3,2发送给中继设备。接着，在第四组N个时隙对应的时域中，收发机2利用N个时隙将符号s_2,4发送给中继设备，收发机4占用N个时隙将符号s_4,2发送给中继设备。整个MAC阶段共占用4N个时隙，4个收发机将总共8M×N个符号发送给了中继设备，中继设备在这4N个时隙中总共接收到8M×N个符号。

步骤3)其余收发机同样采用上述方式进行MAC阶段传输，中继设备接收到上述4组成对符号后，将成对符号进行干扰对齐，再进行网络编码，将所有的成对编码符号构成一个大的向量，中继设备将获得4个长度为M×N混合符号向量。具体的，中继设备将成对符号s_3,1和s_1,3进行干扰对齐，使这两组符号对齐到同一个子空间中，再对这对成对信号进行网络编码，使得这两组符号对齐到同一维度上。针对其他组成对信号的执行过程类似，不再赘述。进行干扰对齐以及网络编码后，中继设备获取共4M×N混合符号向量。之后，中继设备可以将这4个长度为M×N混合符号向量分别对齐进行长度为M的分割，得到4N个长度为M的网络编码符号向量。

步骤4)中继广播第一阶段，即如图4中虚线所示。

中继设备将这4N个长度为M的网络编码符号向量在4N个时隙内广播给所有收发机，每个收发机将获得N个含有M个符号的等式。但由于N大于等于M，因此收发机可以成功解出中继设备发送的所有编码符号，每个收发机通过自干扰消除，最终将解出2MN个有用符号。例如，对于收发机1来说，接收到成对编码向量s_3,1和s_1,3后，除去自身发送的s_1,3，s_3,1即为解出的有用符号，接收到成对编码向量s_4,1和s_1,4后，除去自身发送的s_1,4，s_4,1即为解出的有用符号。4个收发机共解出8M×N个有用信号。MAC阶段采用了4N个时隙，中继广播第一阶段也采用了4N个时隙，则整个传输过程利用了8N个时隙，在8N个时隙内，共有8M×N个有用符号被解出，则系统在每时隙可传输的符号数(也可称为自由度或传输效率)，即传输效率为：

d_M＜N＝8MN/8N＝M (2-3)

步骤5)如果则由于中继设备的天线数大于收发机的天线数，每一个收发机将发送的符号向量分割为M个长度为N的向量，利用M个时隙将信号发送给中继设备，此时，中继设备有M-N根天线暂时失效。中继设备接收到收发机发送的符号向量后，将成对信号进行对齐，得到4M个长度为N的网络编码符号向量，整个MAC阶段共消耗4M个时隙。

步骤6)中继广播第一阶段。

该阶段具体过程与上述步骤4相同，中继设备将得到的4M个长度为N的网络编码符号按照长度M进行分割，得到4N个长度为M的网络编码符号向量，再将这4N个长度为M的网络编码符号向量在4N个时隙内广播给所有收发机，每个收发机将获得N个含有M个符号的等式。但由于N小于M，此时，收发机无法成功解码接收到有用信号。需要利用延迟的CSIT获得多余的等式，即下述的中继广播第二阶段。

步骤7)中继广播第二阶段。

为使收发机解出所有的符号，需要再获得M-N个等式，中继设备从每个时隙交换对以外的收发机处接收到的关于该交换对的网络编码符号的接收向量中取出M-N个元素作为第二阶段的广播信号来源。比如，在第一个时隙内，中继设备发送的是长度为M的网络编码后的向量这里，是中继设备对成对信号s_3,1和s_1,3进行干扰对齐以及网络编码后得到的网络编码向量。在这一时隙中，收发机1、收发机2、收发机3和收发机4都可以接收到这个信号向量，但只有收发机1和收发机3需要解调这个信号向量，而收发机2和收发机4不需要这个信号向量。那么中继设备就可以从收发机2或者收发机4中借用他们所接收的这个向量，下述式2-4中表示从收发机4接收到的向量中将其中M-N个元素拿走，但是这M-N个符号并不是收发机1和收发机3向收发机4直接要的，而是中继设备在接收到完全延迟的CSIT后，利用延迟的CSIT重新生成其他非成对收发机在第一阶段的接收信号，并取其中的前M-N个元素，重新分割发送给收发机1和收发机3的。

令表示第k个收发机接收到的关于的接收向量的前(M-N)个元素构成的向量，这将由中继设备获得的延迟CSIT生成。则所有取出的元素可以表示为：

中继设备将式(2-4)、(2-5)、(2-6)和(2-7)所得到的N个长度为M-N的向量分别拼接成一个N(M-N)长度的向量，紧接着再将这4个大向量分割为M-N个长度为N的向量：

Y'₄(l),Y'₂(l),Y'₁(l),Y'₃(l),l∈[1,M-N] (2-8)

这里又重新分割的原因是每个收发机只有N根天线，只能解调出N个符号，所以中继设备需要将N(M-N)个符号分割为M-N个长度为N的向量发送出去。则在中继广播的第二阶段，第t,t∈[1,M-N]时隙的广播信号为：

u(4N+3t-2)＝Q₁Y'₄(t)+Q₂Y'₂(t)+Q₃Y'₁(t)+Q₄Y'₃(t), (2-9)

u(4N+3t-1)＝Q₅Y'₄(t)+Q₆Y'₂(t)+Q₇Y'₁(t)+Q₈Y'₃(t), (2-10)

u(4N+3t)＝Q₉Y'₄(t)+Q₁₀Y'₂(t)+Q₁₁Y'₁(t)+Q₁₂Y'₃(t) (2-11)

其中，Q_i,i∈[1,12]为满秩随机矩阵，为全局已知。中继设备采用天线失效的方式进行广播，对每个收发机来说，在接收到式(2-9)、(2-10)和(2-11)三个等式中的四个未知量(即Y’₄(t)、Y’₂(t)、Y’₁(t)和Y’₃(t))一定有一个为可以完全消除的自信息，则每个收发机都能解出剩余的三个未知量，然后根据全局CSIR得到所需信号。例如，针对收发机1来说，Y’₁(t)为已知的，则利用上述(2-9)、(2-10)和(2-11)三个等式，可以解出剩余的三个未知量。

此时，中继广播第一阶段占用了4N个时隙，中继广播第二阶段占用了3(M-N)个时隙，整个中继广播阶段占用了(3M+N)个时隙，加上MAC阶段的4M个时隙，整个传输过程利用(7M+N)个时隙解出了8M×N个有用符号，则其传输效率为：

步骤8)如果中继设备的天线数大于收发机天线数的2倍，则足以解出2N个符号，各个收发机将长度为MN的符号向量s_j,i分割为N个长度为M的向量发送给中继设备，其中第p个向量可以表示为：

中继设备接收到所有收发机发送的符号向量后，将各个符号向量与其对应的交换符号向量的第p个分割向量进行网络编码：

其中，表示异或操作。则MAC阶段完成后，中继设备获得了4N个长度为M的网络编码符号向量。这里，需要说明的是，各个收发机是分别在不同时隙中向中继设备发送符号向量的，即收发机1占用2个时隙向中继设备发送符号向量s_1,3和s_1,4，收发机2占用2个时隙向中继设备发送符号向量s_2,3和s_2,4，收发机3占用2个时隙向中继设备发送符号向量s_3,1和s_3,2，收发机4占用2个时隙向中继设备发送符号向量s_4,1和s_4,2。因此，整个MAC阶段消耗的时隙数为：

T_MAC＝8N (2-15)

步骤9)中继广播第一阶段与步骤4、步骤7相同，共消耗4N个时隙。

步骤10)由于在中继广播第一阶段完成后，收发机处接收的每组信号都缺少(M-N)个等式。则在中继广播第二阶段，与上述步骤7类似，只是在步骤10中，中继设备将非成对收发机处的N组等式全部取出直接作为中继广播第二阶段的传输信号，共消耗3N个时隙进行广播，完成后收发机处仍需要(M-2N)组等式。因此对非成对收发机的另外一个收发机所接收到的关于成对收发机网络编码符号的接收向量选取(M-2N)个元素构成向量：

比如，在中继广播第二阶段采用了收发机4在中继广播第一阶段接收到的信号那么在中继广播第三阶段采用收发机2在中继广播第一阶段接收到的信号同样的，中继设备将式(2-16)、(2-17)、(2-18)和(2-19)所得到的N个长度为(M-2N)的向量分别拼接成一个N(M-2N)长度的向量，紧接着再将这4个大向量分割为(M-2N)个长度为N的向量。最后仿照前述的传输方案进行中继广播第二阶段的传输，所有的收发机将成功解出所有的信号。上述过程中，中继广播第一阶段占用的时隙数为4N，中继广播第二阶段占用的时隙数为3N，中继广播第三阶段占用的时隙数为3(M-2N)，则整个广播阶段消耗的时隙数为(3M+N)，加上MAC阶段消耗的8N个时隙，整个系统利用(3M+9N)个时隙解出了8M×N个有用符号，传输效率为：

当时，在MAC阶段只激活了中继设备的3N根天线，发送过程与之前类似，不再赘述，所获得的自由度为

上述实施例通过设计传输方案，解决了存在CSIT反馈延迟的多用户网络系统中的传输信号问题，提升了在MIMO X网络中存在延迟CSIT时的系统的传输效率。为了验证本发明实施例提出的基于CSIT延迟的MIMO X网络中，采用干扰对齐技术与网络编码技术的通信方案在提升系统传输效率方面的性能，进行了仿真，仿真图如图6所示。

将本发明实施例与四种不同的方案进行了对比，分别为：

已知理想CSIT下的干扰对齐方案：该方案假设所有节点已知理想的全局信道状态信息，则发送端可以随时通过编码向量进行干扰对齐。

结合网络编码的干扰对齐方案：多址接入阶段占用足够的时隙使得中继能够解出所有的符号进行网络编码。广播阶段需要保证用户端能够获得足够多的线性表达。当N<M≤2N，广播阶段共进行了三次干扰恢复，这是由于第二次广播的时候仍然以中继天线数作为传输符号的个数，导致用户无法解出信号，需要再次进行干扰恢复广播，对中间信号的求解造成时隙数增加。

非成对信号混合传输方案：该方案同样假设CSIT存在延迟，但是该方案在中继广播阶段没有进行成对网络编码，而是将非成对信号进行混合传输，没有充分利用网络编码的优势。

TDMA方案：采用时分多址的方式，对CSIT没有任何要求。

从图6可知，本发明实施例所提方案在M/N天线比值较低时达到了理想信道假设下干扰对齐方案所能获得的符号传输效率，这是由于该方案通过上下行联合设计，在MAC阶段同样采用网络编码思想，中继设备不需要解出所有的符号。由于在实际过程中，理想的CSIT是很难获得的，当CSIT存在反馈延迟时，所提方案通过将网络编码的思想引入到发送符号设计中来，相比于现有技术中只利用延迟CSIT进行干扰对齐的方案，大大提升了系统传输效率。当M＝4N时，所提方案对比现有技术中的方案，传输效率有31.26％的提升。而相比于另一种已有技术的广播方案，所提方案利用中继天线失效的方法进行信号广播，使得用户能够较快解出有用信号，减少了广播阶段消耗的时隙数。当M＝4N时，所提方案与对比方案相比，传输效率有6.26％的提升。而当M<2N时，所提方案中，中继不需要在MAC阶段解出所有的信号，而只需要获得两用户交换信号的混合信号，相比于已有技术中继解出所有信号的方案，进一步提升了系统单位时隙所发送的符号数，当M＝N时，传输效率有49.08％的提升。

通过观察中继天线配置与收发机天线配置比例不同时的系统性能变化发现，当M/N较小时，干扰对齐方案受到上行中继处理能力的限制。随着M/N逐渐增大，中继天线数足以满足不同方案对中继处理能力的要求，系统性能逐步提升。当M/N越来越大时，中继天线数的增加并不能带来传输效率的提升，这是因为收发端的处理能力是有限的，此时系统的性能提升受限于收发端的天线数。

与现有技术相比，本发明实施例首次提出了将网络编码技术与干扰对齐技术相结合，共同应用于含有反馈延迟的多用户MIMO X通信系统中，属于传输协议上的改进。

本发明实施例考虑半双工模式下MIMO X中继信道中基于延迟CSIT的干扰对齐方案的设计，与传统方案相比，本方案首次研究MIMO X中继网络中的延迟CSIT的干扰对齐问题，分析了其在延迟信道状态信息条件下系统在单位时隙内能够获得的符号数。并且在中继天线数较少时，充分利用了MIMO X中继信道的特性，将网络编码的思想应用于延迟CSIT环境中，从而大大提升了系统的传输效率。此外，为了让接收端能够获得足够多的关于有用信号的表达，中继设备利用延迟CSIT对接收端干扰进行恢复，结合中继天线失效的方式，使得接收端能够在相比于现有方案更少的时隙内解出所需信号，通信效率得到了提升。由于系统中存在不同收发机之间的信息交换，因此可以采用网络编码的思想减少传输时隙数，并且提升系统所能发送的符号数。对于存在成对信息交换的系统，网络编码技术的应用变得尤为重要，而中继设备的引入使得网络编码技术的实现成为了可能，同样的网络编码的引入为中继系统提供了更高的传输效率，可以说网络编码技术与中继技术相辅相成。通过将干扰对齐技术与网络编码技术相结合，系统获得了相比于传统技术更高的传输效率。

本方案可以进一步扩展到5G通信网络中，在多小区的蜂窝网络中，终端需要通过基站交换信息，但每个小区中含有大量的终端，相互通信时就会产生较本发明场景中更多的用户间干扰，及相对应的信道反馈延迟，通过进一步的设计结合网络编码与干扰对齐技术的通信协议，可以有效的提升传输效率。

上述描述了本发明实施例提供的数据传输方法。可以理解的是，通信设备(例如本发明实施例中的第一收发机和中继设备)为了实现上述功能，其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。结合本发明实施例中所公开的各示例的单元及步骤，本发明实施例能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同的方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明实施例的技术方案的范围。

本发明实施例可以根据上述方法示例对发送设备和接收设备进行功能单元的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能单元，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。需要说明的是，本发明实施例中对单元的划分是示意性的，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。

在采用集成的单元的情况下，参见图7，是本发明实施例提供的一种收发机的结构示意图。该收发机为第一收发机。如图7所示，第一收发机70包括处理器701、存储器702和收发器703。其中处理器701、存储器702和收发器703可以通过总线或其他方式连接。

在一些可能的实施方式中，第一收发机70还可以包括网络接口704和电源模块705。

其中，处理器701可以是通用处理器，例如中央处理器(central processingunit，CPU)，还可以是数字信号处理器(digital signal processing，DSP)、专用集成电路(application specific integrated Circuit，ASIC)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。处理器701可处理通过收发器703接收到的数据。处理器701还可处理将被发送到收发器703以供通过天线传送的数据。

存储器702用于存储指令，并将该指令传输给CPU。存储器702可以包括易失性存储器(volatile memory)，例如随机存取存储器(random access memory，RAM)。存储器也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如只读存储器(read-only memory，ROM)、快闪存储器(flash memory)、硬盘(hard disk drive，HDD)或固态硬盘(solid-statedrive，SSD)；存储器702还可以包括上述种类的存储器的组合。存储器702通过总线与处理器701相连接。

收发器703用于对处理器701生成的移动通信信号进行发射处理(例如调制)，还用于对天线接收的移动通信信号进行接收处理(例如解调)。

网络接口704用于第一收发机70与其他设备进行数据通信。该网络接口704可以为有线接口或无线接口。

电源模块705用于为第一收发机70的各个模块供电。

在本发明实施例中，处理器701用于调用存储器702中存储的程序和数据，执行如下操作：

控制收发器703将待传输的第一符号向量进行分割，采用不同的时隙将第一符号向量发送给中继设备，其中，第一收发机的天线数量为N个，中继设备的天线数量为M个，M和N均为正整数，第一符号向量为第一收发机通过中继设备发送给第二收发机的符号向量，第一符号向量的数量为M×N个；

控制收发器703接收中继设备发送的第一网络编码符号向量，第一网络编码符号向量包括中继设备采用第一符号向量和第二符号向量进行干扰对齐以及网络编码后得到的符号向量，第二符号向量为第二收发机通过中继设备发送给第一收发机的符号向量，第二符号向量的数量为M×N个，第二收发机的天线数量为N个，第一符号向量与第二符号向量为成对符号向量，第一网络编码符号向量的数量为M×N个；

根据第一网络编码符号向量获取第二符号向量。

在一些可能的实施方式中，若M＜N或者M≥2N，则处理器701控制收发器703将待传输的第一符号向量进行分割，采用不同的时隙将第一符号向量发送给中继设备，包括：

将第一符号向量分割为N个长度为M的符号向量，采用N个时隙将第一符号向量发送给中继设备，其中，第一收发机发送的N个时隙中的每一个时隙均包括长度为M的符号向量；

若N≤M＜2N，则处理器701控制收发器703将待传输的第一符号向量进行分割，采用不同的时隙将第一符号向量发送给中继设备，包括：

将第一符号向量分割为M个长度为N的符号向量，采用M个时隙将第一符号向量发送给中继设备，其中，第一收发机发送的M个时隙中的每一个时隙均包括长度为N的符号向量。

在一些可能的实施方式中，若M＜N，则则处理器701控制收发器703接收中继设备发送的第一网络编码符号向量，包括：

接收中继设备采用N个时隙发送的第一网络编码符号向量，其中，第一收发机发送的N个时隙中的每一个时隙均包括长度为M的第一网络编码符号向量；

若M≥N，则处理器701控制收发器703接收中继设备发送的第一网络编码符号向量，包括：

处理器701控制收发器703接收中继设备采用N个时隙发送的第一网络编码符号向量之后，处理器701还控制收发器703接收中继设备发送的第二网络编码符号向量，其中，第二网络编码符号向量的个数为N(M-N)个，第二网络编码符号向量为中继设备利用延迟的发送端信号状态信息CSIT，根据从除第一收发机和第二收发机以外的其他收发机处接收到的第一网络编码符号向量重新生成的网络编码符号；

处理器701根据第一网络编码符号向量获取第二符号向量，包括：

根据第一网络编码符号向量和第二网络编码符号向量获取第二符号向量。

在一些可能的实施方式中，若N≤M＜2N，处理器701控制收发器703接收中继设备发送的第二网络编码符号向量，包括：

接收中继设备采用M-N个时隙发送的第二网络编码符号向量，其中，中继设备发送的M-N个时隙中的每一个时隙均包括长度为N的第二网络编码符号向量；

若2N≤M＜3N，处理器701控制收发器703接收中继设备发送的第二网络编码符号向量，包括：

接收中继设备采用N个时隙发送的第二网络编码符号向量，其中，中继设备发送的N个时隙中的每一个时隙均包括长度为N的第二网络编码符号向量；

接收中继设备采用M-2N个时隙发送的第二网络编码符号向量，其中，中继设备发送的M-2N个时隙中的每一个时隙均包括长度为N的第二网络编码符号向量。

在一些可能的实施方式中，第一收发机向中继设备发送第一符号向量的时间与第二收发机向中继设备发送第二符号向量的时间为同时的。

需要说明的是，本发明实施例所描述的第一收发机70中各功能设备的功能可参见上述实施例中对应第一收发机的相关描述，此处不再赘述。

需要说明的是，其他收发机的结构和功能与第一收发机70的结构和功能类似，此处不做赘述。

请参见图8，是本发明实施例提供的一种中继设备的结构示意图。如图8所示，中继设备80包括处理器801、存储器802和收发器803。其中处理器801、存储器802和收发器803可以通过总线或其他方式连接。

在一些可能的实施方式中，中继设备80还可以包括网络接口804和电源模块805。

其中，处理器801可以是通用处理器，例如中央处理器(central processingunit，CPU)，还可以是数字信号处理器(digital signal processing，DSP)、专用集成电路(application specific integrated Circuit，ASIC)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。处理器801可处理通过收发器803接收到的数据。处理器801还可处理将被发送到收发器803以供通过天线传送的数据。

存储器802用于存储指令，并将该指令传输给CPU。存储器802可以包括易失性存储器(volatile memory)，例如随机存取存储器(random access memory，RAM)。存储器也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如只读存储器(read-only memory，ROM)、快闪存储器(flash memory)、硬盘(hard disk drive，HDD)或固态硬盘(solid-statedrive，SSD)；存储器802还可以包括上述种类的存储器的组合。存储器802通过总线与处理器801相连接。

收发器803用于对处理器801生成的移动通信信号进行发射处理(例如调制)，还用于对天线接收的移动通信信号进行接收处理(例如解调)。

网络接口804用于中继设备80与其他设备进行数据通信。该网络接口804可以为有线接口或无线接口。

电源模块805用于为中继设备80的各个模块供电。

在本发明实施例中，处理器801用于调用存储器802中存储的程序和数据，执行如下操作：

处理器801控制收发器803接收第一收发机发送的第一符号向量，并且接收第二收发机发送的第二符号向量，其中，第一收发机的天线数量为N个，第二收发机的天线数量为N个，中继设备的天线数量为M个，M和N均为正整数，第一符号向量为第一收发机通过中继设备发送给第二收发机的符号向量，第一符号向量的数量为M×N个，第二符号向量为第二收发机通过中继设备发送给第一收发机的符号向量，第二符号向量的数量为M×N个，第二收发机的天线数量为N个，第一符号向量与第二符号向量为成对符号向量；

处理器801将第一符号向量和第二符号向量进行干扰对齐以及网络编码，得到M×N个第一网络编码符号向量；

处理器801控制收发器803将第一网络编码符号向量发送给第一收发机和第二收发机。

在一些可能的实施方式中，若M＜N或者M≥2N，则处理器801控制收发器803接收第一收发机发送的第一符号向量，包括：

接收第一收发机通过N个时隙发送的第一符号向量，其中，第一收发机发送的N个时隙中的每一个时隙均包括长度为M的符号向量；

若N≤M＜2N，则处理器801控制收发器803接收第一收发机发送的第一符号向量，包括：

接收第一收发机通过M个时隙发送的第一符号向量，其中，第一收发机发送的M个时隙中的每一个时隙均包括长度为N的符号向量。

在一些可能的实施方式中，若M＜N，则处理器801控制收发器803将第一网络编码符号向量发送给第一收发机和第二收发机，包括：

将M×N个第一网络编码符号向量分割为N个长度为M的网络编码符号向量，采用N个时隙将M×N个第一网络编码符号向量发送给第一收发机和第二收发机，其中，中继设备发送的N个时隙中的每一个时隙均包括长度为M的第一网络编码符号向量；

若M≥N，则处理器801控制收发器803将第一网络编码符号向量发送给第一收发机和第二收发机，包括：

处理器801控制收发器803采用N个时隙将M×N个第一网络编码符号向量发送给第一收发机和第二收发机之后，处理器801还控制收发器803向第一收发机和第二收发机发送第二网络编码符号向量，其中，第二网络编码符号向量的个数为N(M-N)个，第二网络编码符号向量为中继设备利用延迟的发送端信号状态信息CSIT，根据从除第一收发机和第二收发机以外的其他收发机处接收到的第一网络编码符号向量重新生成的网络编码符号。

在一些可能的实施方式中，若N≤M＜2N，则处理器801控制收发器803向第一收发机和第二收发机发送第二网络编码符号向量，包括：

采用M-N个时隙向第一收发机和第二收发机发送第二网络编码符号向量，其中，中继设备发送的M-N个时隙中的每一个时隙均包括长度为N的第二网络编码符号向量；

若2N≤M＜3N，则处理器801控制收发器803向第一收发机和第二收发机发送第二网络编码符号向量，包括：

采用N个时隙向第一收发机和第二收发机发送第二网络编码符号向量，其中，中继设备发送的N个时隙中的每一个时隙均包括长度为N的第二网络编码符号向量；

采用M-2N个时隙向第一收发机和第二收发机发送第二网络编码符号向量，其中，中继设备发送的M-2N个时隙中的每一个时隙均包括长度为N的第二网络编码符号向量。

需要说明的是，本发明实施例所描述的中继设备80中各功能模块的功能可参见上述实施例中对应中继设备的相关描述，此处不再赘述。

请参见图9，是本发明实施例提供的另一种收发机的结构示意图。该收发机为第一收发机。如图9所示，第一收发机90包括：处理单元901和通信单元902。

在本发明实施例中，通信单元902，用于将待传输的第一符号向量进行分割，采用不同的时隙将第一符号向量发送给中继设备，其中，第一收发机的天线数量为N个，中继设备的天线数量为M个，M和N均为正整数，第一符号向量为第一收发机通过中继设备发送给第二收发机的符号向量，第一符号向量的数量为M×N个；

通信单元902，还用于接收中继设备发送的第一网络编码符号向量，第一网络编码符号向量包括中继设备采用第一符号向量和第二符号向量进行干扰对齐以及网络编码后得到的符号向量，第二符号向量为第二收发机通过中继设备发送给第一收发机的符号向量，第二符号向量的数量为M×N个，第二收发机的天线数量为N个，第一符号向量与第二符号向量为成对符号向量，第一网络编码符号向量的数量为M×N个；

处理单元901，用于根据第一网络编码符号向量获取第二符号向量。

在本实施例中，第一收发机90是以功能单元的形式来呈现。这里的“单元”可以指特定应用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)，执行一个或多个软件或固件程序的处理器和存储器，集成逻辑电路，和/或其他可以提供上述功能的器件。第一收发机90可以采用图7所示的形式。其中，处理单元901可以通过图7中的处理器701来实现，通信单元902可以通过图7中的收发器703来实现。

在一些可能的实施方式中，若M＜N或者M≥2N，则通信单元902，用于将待传输的第一符号向量进行分割，采用不同的时隙将第一符号向量发送给中继设备，包括：

若N≤M＜2N，则通信单元902，用于将待传输的第一符号向量进行分割，采用不同的时隙将第一符号向量发送给中继设备，包括：

在一些可能的实施方式中，若M＜N，则通信单元902，用于接收中继设备发送的第一网络编码符号向量，包括：

若M≥N，则通信单元902，用于接收中继设备发送的第一网络编码符号向量，包括：

通信单元902，用于接收中继设备采用N个时隙发送的第一网络编码符号向量之后，通信单元902，还用于接收中继设备发送的第二网络编码符号向量，其中，第二网络编码符号向量的个数为N(M-N)个，第二网络编码符号向量为中继设备利用延迟的发送端信号状态信息CSIT，根据从除第一收发机和第二收发机以外的其他收发机处接收到的第一网络编码符号向量重新生成的网络编码符号；

处理单元901，用于根据第一网络编码符号向量获取第二符号向量，包括：

在一些可能的实施方式中，若N≤M＜2N，则通信单元902，用于接收中继设备发送的第二网络编码符号向量，包括：

若2N≤M＜3N，则通信单元902，用于接收中继设备发送的第二网络编码符号向量，包括：

需要说明的是，本发明实施例所描述的第一收发机90中各功能模块的功能可参见上述实施例中对应第一收发机的相关描述，此处不再赘述。

需要说明的是，其他收发机的结构和功能与第一收发机90的结构和功能类似，此处不做赘述。

请参见图10，是本发明实施例提供的另一种中继设备的结构示意图。如图10所示，中继设备100包括：处理单元1001和通信单元1002。

在本发明实施例中，通信单元1002，用于接收第一收发机发送的第一符号向量，并且接收第二收发机发送的第二符号向量，其中，第一收发机的天线数量为N个，第二收发机的天线数量为N个，中继设备的天线数量为M个，M和N均为正整数，第一符号向量为第一收发机通过中继设备发送给第二收发机的符号向量，第一符号向量的数量为M×N个，第二符号向量为第二收发机通过中继设备发送给第一收发机的符号向量，第二符号向量的数量为M×N个，第二收发机的天线数量为N个，第一符号向量与第二符号向量为成对符号向量；

处理单元1001，用于将第一符号向量和第二符号向量进行干扰对齐以及网络编码，得到M×N个第一网络编码符号向量；

通信单元1002，还用于将第一网络编码符号向量发送给第一收发机和第二收发机。

在本实施例中，中继设备100是以功能单元的形式来呈现。这里的“单元”可以指ASIC，执行一个或多个软件或固件程序的处理器和存储器，集成逻辑电路，和/或其他可以提供上述功能的器件。中继设备100可以采用图8所示的形式。其中，处理单元1001可以通过图8中的处理器801来实现，通信单元1002可以通过图8中的收发器803来实现。

在一些可能的实施方式中，若M＜N或者M≥2N，则通信单元1002，用于接收第一收发机发送的第一符号向量，包括：

若N≤M＜2N，则通信单元1002，用于接收第一收发机发送的第一符号向量，包括：

在一些可能的实施方式中，若M＜N，则通信单元1002，用于将第一网络编码符号向量发送给第一收发机和第二收发机，包括：

若M≥N，则通信单元1002，用于将第一网络编码符号向量发送给第一收发机和第二收发机，包括：

通信单元1002，用于采用N个时隙将M×N个第一网络编码符号向量发送给第一收发机和第二收发机之后，通信单元1002，还用于向第一收发机和第二收发机发送第二网络编码符号向量，其中，第二网络编码符号向量的个数为N(M-N)个，第二网络编码符号向量为中继设备利用延迟的发送端信号状态信息CSIT，根据从除第一收发机和第二收发机以外的其他收发机处接收到的第一网络编码符号向量重新生成的网络编码符号。

在一些可能的实施方式中，若N≤M＜2N，则通信单元1002，用于向第一收发机和第二收发机发送第二网络编码符号向量，包括：

若2N≤M＜3N，则通信单元1002，用于向第一收发机和第二收发机发送第二网络编码符号向量，包括：

需要说明的是，本发明实施例所描述的中继设备100中各功能模块的功能可参见上述实施例中对应中继设备的相关描述，此处不再赘述。

结合本发明实施例公开内容所描述的方法或者算法的步骤可以硬件的方式来实现，也可以是由处理器执行软件指令的方式来实现。软件指令可以由相应的软件模块组成，软件模块可以被存放于RAM、闪存、ROM、可擦除可编程只读存储器(erasable programmableROM，EPROM)、电可擦可编程只读存储器(electrically EPROM，EEPROM)、寄存器、硬盘、移动硬盘、只读光盘(CD-ROM)或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。另外，该ASIC可以位于收发机或中继设备中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于收发机或中继设备中。

本领域技术人员应该可以意识到，在上述一个或多个示例中，本发明实施例所描述的功能可以用硬件、软件、固件或它们的任意组合来实现。当使用软件实现时，可以将这些功能存储在计算机可读介质中或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。

以上的具体实施方式，对本发明实施例的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明实施例的具体实施方式而已，并不用于限定本发明实施例的保护范围，凡在本发明实施例的技术方案的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明实施例的保护范围之内。

Claims

1.一种数据传输方法，其特征在于，包括：

第一收发机将待传输的第一符号向量进行分割，采用不同的时隙将所述第一符号向量发送给中继设备，其中，所述第一收发机的天线数量为N个，所述中继设备的天线数量为M个，M和N均为正整数，所述第一符号向量为所述第一收发机通过所述中继设备发送给第二收发机的符号向量，所述第一符号向量的数量为M×N个；

所述第一收发机接收所述中继设备发送的第一网络编码符号向量，所述第一网络编码符号向量包括所述中继设备采用所述第一符号向量和第二符号向量进行干扰对齐以及网络编码后得到的符号向量，所述第二符号向量为所述第二收发机通过所述中继设备发送给所述第一收发机的符号向量，所述第二符号向量的数量为M×N个，所述第二收发机的天线数量为N个，所述第一符号向量与所述第二符号向量为成对符号向量，所述第一网络编码符号向量的数量为M×N个；

所述第一收发机根据所述第一网络编码符号向量获取所述第二符号向量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

若M＜N或者M≥2N，则所述第一收发机将待传输的第一符号向量进行分割，采用不同的时隙将所述第一符号向量发送给中继设备，包括：

所述第一收发机将所述第一符号向量分割为N个长度为M的符号向量，采用N个时隙将所述第一符号向量发送给所述中继设备，其中，所述第一收发机发送的所述N个时隙中的每一个时隙均包括长度为M的符号向量；

若N≤M＜2N，则所述第一收发机将待传输的第一符号向量进行分割，采用不同的时隙将所述第一符号向量发送给中继设备，包括：

所述第一收发机将所述第一符号向量分割为M个长度为N的符号向量，采用M个时隙将所述第一符号向量发送给所述中继设备，其中，所述第一收发机发送的所述M个时隙中的每一个时隙均包括长度为N的符号向量。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

若M＜N，则所述第一收发机接收所述中继设备发送的第一网络编码符号向量，包括：

所述第一收发机接收所述中继设备采用N个时隙发送的所述第一网络编码符号向量，其中，所述第一收发机发送的所述N个时隙中的每一个时隙均包括长度为M的所述第一网络编码符号向量；

若M≥N，则所述第一收发机接收所述中继设备发送的第一网络编码符号向量，包括：

所述第一收发机接收所述中继设备采用N个时隙发送的所述第一网络编码符号向量之后，还包括：

所述第一收发机接收所述中继设备发送的第二网络编码符号向量，其中，所述第二网络编码符号向量的个数为N(M-N)个，所述第二网络编码符号向量为所述中继设备利用延迟的发送端信号状态信息CSIT，根据从除所述第一收发机和所述第二收发机以外的其他收发机处接收到的所述第一网络编码符号向量重新生成的网络编码符号；

所述第一收发机根据所述第一网络编码符号向量获取所述第二符号向量，包括：

所述第一收发机根据所述第一网络编码符号向量和所述第二网络编码符号向量获取所述第二符号向量。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

若N≤M＜2N，则所述第一收发机接收所述中继设备发送的第二网络编码符号向量，包括：

所述第一收发机接收所述中继设备采用M-N个时隙发送的所述第二网络编码符号向量，其中，所述中继设备发送的所述M-N个时隙中的每一个时隙均包括长度为N的所述第二网络编码符号向量；

若2N≤M＜3N，则所述第一收发机接收所述中继设备发送的第二网络编码符号向量，包括：

所述第一收发机接收所述中继设备采用N个时隙发送的所述第二网络编码符号向量，其中，所述中继设备发送的所述N个时隙中的每一个时隙均包括长度为N的所述第二网络编码符号向量；

所述第一收发机接收所述中继设备采用M-2N个时隙发送的所述第二网络编码符号向量，其中，所述中继设备发送的所述M-2N个时隙中的每一个时隙均包括长度为N的所述第二网络编码符号向量。

5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述第一收发机向所述中继设备发送所述第一符号向量的时间与所述第二收发机向所述中继设备发送所述第二符号向量的时间为同时的。

6.一种数据传输方法，其特征在于，包括：

中继设备接收第一收发机发送的第一符号向量，并且接收第二收发机发送的第二符号向量，其中，所述第一收发机的天线数量为N个，所述第二收发机的天线数量为N个，所述中继设备的天线数量为M个，M和N均为正整数，所述第一符号向量为所述第一收发机通过所述中继设备发送给第二收发机的符号向量，所述第一符号向量的数量为M×N个，所述第二符号向量为所述第二收发机通过所述中继设备发送给所述第一收发机的符号向量，所述第二符号向量的数量为M×N个，所述第二收发机的天线数量为N个，所述第一符号向量与所述第二符号向量为成对符号向量；

所述中继设备将所述第一符号向量和所述第二符号向量进行干扰对齐以及网络编码，得到M×N个第一网络编码符号向量；

所述中继设备将所述第一网络编码符号向量发送给所述第一收发机和所述第二收发机。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，

若M＜N或者M≥2N，则所述中继设备接收第一收发机发送的第一符号向量，包括：

所述中继设备接收所述第一收发机通过N个时隙发送的所述第一符号向量，其中，所述第一收发机发送的所述N个时隙中的每一个时隙均包括长度为M的符号向量；

若N≤M＜2N，则所述中继设备接收第一收发机发送的第一符号向量，包括：

所述中继设备接收所述第一收发机通过M个时隙发送的所述第一符号向量，其中，所述第一收发机发送的所述M个时隙中的每一个时隙均包括长度为N的符号向量。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，

若M＜N，则所述中继设备将所述第一网络编码符号向量发送给所述第一收发机和所述第二收发机，包括：

所述中继设备将所述M×N个第一网络编码符号向量分割为N个长度为M的网络编码符号向量，采用N个时隙将所述M×N个第一网络编码符号向量发送给所述第一收发机和所述第二收发机，其中，所述中继设备发送的所述N个时隙中的每一个时隙均包括长度为M的所述第一网络编码符号向量；

若M≥N，则所述中继设备将所述第一网络编码符号向量发送给所述第一收发机和所述第二收发机，包括：

所述中继设备采用N个时隙将所述M×N个第一网络编码符号向量发送给所述第一收发机和所述第二收发机之后，还包括：

所述中继设备向所述第一收发机和所述第二收发机发送第二网络编码符号向量，其中，所述第二网络编码符号向量的个数为N(M-N)个，所述第二网络编码符号向量为所述中继设备利用延迟的发送端信号状态信息CSIT，根据从除所述第一收发机和所述第二收发机以外的其他收发机处接收到的所述第一网络编码符号向量重新生成的网络编码符号。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，

若N≤M＜2N，则所述中继设备向所述第一收发机和所述第二收发机发送第二网络编码符号向量，包括：

所述中继设备采用M-N个时隙向所述第一收发机和所述第二收发机发送所述第二网络编码符号向量，其中，所述中继设备发送的所述M-N个时隙中的每一个时隙均包括长度为N的所述第二网络编码符号向量；

若2N≤M＜3N，则所述中继设备向所述第一收发机和所述第二收发机发送第二网络编码符号向量，包括：

所述中继设备采用N个时隙向所述第一收发机和所述第二收发机发送所述第二网络编码符号向量，其中，所述中继设备发送的所述N个时隙中的每一个时隙均包括长度为N的所述第二网络编码符号向量；

所述中继设备采用M-2N个时隙向所述第一收发机和所述第二收发机发送所述第二网络编码符号向量，其中，所述中继设备发送的所述M-2N个时隙中的每一个时隙均包括长度为N的所述第二网络编码符号向量。

10.根据权利要求6至9任一项所述的方法，其特征在于，所述第一收发机向所述中继设备发送所述第一符号向量的时间与所述第二收发机向所述中继设备发送所述第二符号向量的时间为同时的。

11.一种收发机，其特征在于，所述收发机为第一收发机，所述第一收发机包括处理单元和通信单元；其中，

所述通信单元，用于将待传输的第一符号向量进行分割，采用不同的时隙将所述第一符号向量发送给中继设备，其中，所述第一收发机的天线数量为N个，所述中继设备的天线数量为M个，M和N均为正整数，所述第一符号向量为所述第一收发机通过所述中继设备发送给第二收发机的符号向量，所述第一符号向量的数量为M×N个；

所述通信单元，还用于接收所述中继设备发送的第一网络编码符号向量，所述第一网络编码符号向量包括所述中继设备采用所述第一符号向量和第二符号向量进行干扰对齐以及网络编码后得到的符号向量，所述第二符号向量为所述第二收发机通过所述中继设备发送给所述第一收发机的符号向量，所述第二符号向量的数量为M×N个，所述第二收发机的天线数量为N个，所述第一符号向量与所述第二符号向量为成对符号向量，所述第一网络编码符号向量的数量为M×N个；

所述处理单元，用于根据所述第一网络编码符号向量获取所述第二符号向量。

12.根据权利要求11所述的收发机，其特征在于，

若M＜N或者M≥2N，则所述通信单元，用于将待传输的第一符号向量进行分割，采用不同的时隙将所述第一符号向量发送给中继设备，包括：

将所述第一符号向量分割为N个长度为M的符号向量，采用N个时隙将所述第一符号向量发送给所述中继设备，其中，所述第一收发机发送的所述N个时隙中的每一个时隙均包括长度为M的符号向量；

若N≤M＜2N，则所述通信单元，用于将待传输的第一符号向量进行分割，采用不同的时隙将所述第一符号向量发送给中继设备，包括：

将所述第一符号向量分割为M个长度为N的符号向量，采用M个时隙将所述第一符号向量发送给所述中继设备，其中，所述第一收发机发送的所述M个时隙中的每一个时隙均包括长度为N的符号向量。

13.根据权利要求11或12所述的收发机，其特征在于，

若M＜N，则所述通信单元，用于接收所述中继设备发送的第一网络编码符号向量，包括：

接收所述中继设备采用N个时隙发送的所述第一网络编码符号向量，其中，所述第一收发机发送的所述N个时隙中的每一个时隙均包括长度为M的所述第一网络编码符号向量；

若M≥N，则所述通信单元，用于接收所述中继设备发送的第一网络编码符号向量，包括：

所述通信单元，用于接收所述中继设备采用N个时隙发送的所述第一网络编码符号向量之后，所述通信单元，还用于接收所述中继设备发送的第二网络编码符号向量，其中，所述第二网络编码符号向量的个数为N(M-N)个，所述第二网络编码符号向量为所述中继设备利用延迟的发送端信号状态信息CSIT，根据从除所述第一收发机和所述第二收发机以外的其他收发机处接收到的所述第一网络编码符号向量重新生成的网络编码符号；

所述处理单元，用于根据所述第一网络编码符号向量获取所述第二符号向量，包括：

根据所述第一网络编码符号向量和所述第二网络编码符号向量获取所述第二符号向量。

14.根据权利要求13所述的收发机，其特征在于，

若N≤M＜2N，则所述通信单元，用于接收所述中继设备发送的第二网络编码符号向量，包括：

接收所述中继设备采用M-N个时隙发送的所述第二网络编码符号向量，其中，所述中继设备发送的所述M-N个时隙中的每一个时隙均包括长度为N的所述第二网络编码符号向量；

若2N≤M＜3N，则所述通信单元，用于接收所述中继设备发送的第二网络编码符号向量，包括：

接收所述中继设备采用N个时隙发送的所述第二网络编码符号向量，其中，所述中继设备发送的所述N个时隙中的每一个时隙均包括长度为N的所述第二网络编码符号向量；

接收所述中继设备采用M-2N个时隙发送的所述第二网络编码符号向量，其中，所述中继设备发送的所述M-2N个时隙中的每一个时隙均包括长度为N的所述第二网络编码符号向量。

15.根据权利要求11至14任一项所述的收发机，其特征在于，所述第一收发机向所述中继设备发送所述第一符号向量的时间与所述第二收发机向所述中继设备发送所述第二符号向量的时间为同时的。

16.一种中继设备，其特征在于，所述中继设备包括处理单元和通信单元；其中，

所述通信单元，用于接收第一收发机发送的第一符号向量，并且接收第二收发机发送的第二符号向量，其中，所述第一收发机的天线数量为N个，所述第二收发机的天线数量为N个，所述中继设备的天线数量为M个，M和N均为正整数，所述第一符号向量为所述第一收发机通过所述中继设备发送给第二收发机的符号向量，所述第一符号向量的数量为M×N个，所述第二符号向量为所述第二收发机通过所述中继设备发送给所述第一收发机的符号向量，所述第二符号向量的数量为M×N个，所述第二收发机的天线数量为N个，所述第一符号向量与所述第二符号向量为成对符号向量；

所述处理单元，用于将所述第一符号向量和所述第二符号向量进行干扰对齐以及网络编码，得到M×N个第一网络编码符号向量；

所述通信单元，还用于将所述第一网络编码符号向量发送给所述第一收发机和所述第二收发机。

17.根据权利要求16所述的中继设备，其特征在于，

若M＜N或者M≥2N，则所述通信单元，用于接收第一收发机发送的第一符号向量，包括：

接收所述第一收发机通过N个时隙发送的所述第一符号向量，其中，所述第一收发机发送的所述N个时隙中的每一个时隙均包括长度为M的符号向量；

若N≤M＜2N，则所述通信单元，用于接收第一收发机发送的第一符号向量，包括：

接收所述第一收发机通过M个时隙发送的所述第一符号向量，其中，所述第一收发机发送的所述M个时隙中的每一个时隙均包括长度为N的符号向量。

18.根据权利要求16或17所述的中继设备，其特征在于，

若M＜N，则所述通信单元，用于将所述第一网络编码符号向量发送给所述第一收发机和所述第二收发机，包括：

将所述M×N个第一网络编码符号向量分割为N个长度为M的网络编码符号向量，采用N个时隙将所述M×N个第一网络编码符号向量发送给所述第一收发机和所述第二收发机，其中，所述中继设备发送的所述N个时隙中的每一个时隙均包括长度为M的所述第一网络编码符号向量；

若M≥N，则所述通信单元，用于将所述第一网络编码符号向量发送给所述第一收发机和所述第二收发机，包括：

所述通信单元，用于采用N个时隙将所述M×N个第一网络编码符号向量发送给所述第一收发机和所述第二收发机之后，所述通信单元，还用于向所述第一收发机和所述第二收发机发送第二网络编码符号向量，其中，所述第二网络编码符号向量的个数为N(M-N)个，所述第二网络编码符号向量为所述中继设备利用延迟的发送端信号状态信息CSIT，根据从除所述第一收发机和所述第二收发机以外的其他收发机处接收到的所述第一网络编码符号向量重新生成的网络编码符号。

19.根据权利要求18所述的中继设备，其特征在于，

若N≤M＜2N，则所述通信单元，用于向所述第一收发机和所述第二收发机发送第二网络编码符号向量，包括：

采用M-N个时隙向所述第一收发机和所述第二收发机发送所述第二网络编码符号向量，其中，所述中继设备发送的所述M-N个时隙中的每一个时隙均包括长度为N的所述第二网络编码符号向量；

若2N≤M＜3N，则所述通信单元，用于向所述第一收发机和所述第二收发机发送第二网络编码符号向量，包括：

采用N个时隙向所述第一收发机和所述第二收发机发送所述第二网络编码符号向量，其中，所述中继设备发送的所述N个时隙中的每一个时隙均包括长度为N的所述第二网络编码符号向量；

采用M-2N个时隙向所述第一收发机和所述第二收发机发送所述第二网络编码符号向量，其中，所述中继设备发送的所述M-2N个时隙中的每一个时隙均包括长度为N的所述第二网络编码符号向量。

20.根据权利要求16至19任一项所述的中继设备，其特征在于，所述第一收发机向所述中继设备发送所述第一符号向量的时间与所述第二收发机向所述中继设备发送所述第二符号向量的时间为同时的。