CN110311875B - 一种数据传输方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例提供一种数据传输方法及装置，涉及通信技术领域，解决了全双工通信中残留自干扰信号会对接收信号造成污染，导致接收信号的信噪比较低的问题。所述方法应用于支持全双工通信的设备中，所述方法包括：在同一时频资源上发送第一数据帧，以及接收第二数据帧；其中，所述第一数据帧和所述第二数据帧均包括多个OFDM符号，所述第一数据帧中的OFDM符号采用的导频序列与所述第二数据帧中的OFDM符号采用的导频序列相互正交。

Description

一种数据传输方法及装置
技术领域
本申请实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种数据传输方法及装置。
背景技术
全双工(full duplex，FD)技术是指通信节点在相同的时间和相同的频率资源上进行数据的收发。比如，如图1所示，通信节点A和B均包括发送器和接收器，A中的发送器与B中的接收器通过数据线连接，同时A中的接收器与B中的发送器也通过数据线连接，A与B之间的收发数据可以在相同的无线信道上同时进行传输，从而可以提高无线频谱的利用效率，解决无线频谱资源稀缺的问题。但是，由于全双工采用相同的时频资源收发数据，因此本地发送器会对本地接收器产生自干扰信号，从而影响本地接收器对另一通信节点信号的接收，即接收器接收到的信号会受到自干扰信号的污染。
目前，全双工传输中通常可以采用天线干扰消除、射频干扰消除和数字干扰消除等三大类技术进行自干扰信号的消除。其中，天线干扰抑制通过增加发射天线与接收天线之间的隔离度来抑制发送器信号对接收器信号的干扰；射频干扰消除方法是将本地发送器的射频信号调制至与接收器相同的幅度、相反的相位，再与接收器信号合并，从而抵消自干扰；数字基带干扰消除方法是利用发送器基带信号，通过数据信号处理技术消除接收器信号中的发送器信号。
但是，采用上述自干扰消除技术进行处理后仍然会存在残留自干扰信号，残留自干扰信号仍会对接收器接收到的信号造成一定的污染，进而接收信号的信噪比较低。
发明内容
本申请的实施例提供一种数据传输方法及装置，解决了现有全双工通信技术中残留自干扰信号会对接收信号造成污染，导致接收信号的信噪比较低的问题。
为达到上述目的，本申请的实施例采用如下技术方案：
第一方面，提供一种数据传输方法，该方法应用于支持全双工通信的设备中，该方法包括：在同一时频资源上发送第一数据帧，以及接收第二数据帧；其中，第一数据帧和第二数据帧均包括多个OFDM符号，即第一数据帧和第二数据帧均采用OFDM调制，第一数据帧中的OFDM符号采用的导频序列与第二数据帧中的OFDM符号采用的导频序列相互正交。上述技术方案中，由于相互正交的两个导频序列的内积为零，从而可以降低第一数据帧产生的自干扰信号对第二数据帧对应的接收信号的影响，进而提高接收信号的信噪比。
在第一方面的一种可能的实现方式中，导频序列的长度为2，相互正交的导频序列包括第一导频序列和第二导频序列，第一导频序列为[1 1]，第二导频序列为以下中的任一种：[1 -1]、[-1 1]。上述可能的实现方式中，可以降低导频序列的长度为2时，第一数据帧产生的自干扰信号对第二数据帧对应的接收信号的影响，提高了第二数据帧对应的接收信号的信噪比。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述导频序列的长度为4，相互正交的导频序列包括第一导频序列和第二导频序列，第一导频序列为[1 1 1 -1]，第二导频序列为以下中的任一种：[1 1 -1 1]、[1 -1 1 1]、[1 -1 -1 -1]、[-1 1 1 1]、[-1 1 -1 -1]、[-1 -1 1 -1]。上述可能的实现方式中，可以降低导频序列的长度为4时，第一数据帧产生的自干扰信号对第二数据帧对应的接收信号的影响，提高了第二数据帧对应的接收信号的信噪比。
在第一方面的一种可能的实现方式中，导频序列的长度为6，相互正交的导频序列包括第一导频序列和第二导频序列，第一导频序列为[1 1 1 -1 -1 1]，第二导频序列为说明书中表1所示的任一种。上述可能的实现方式中，可以降低导频序列的长度为6时，第一数据帧产生的自干扰信号对第二数据帧对应的接收信号的影响，提高了第二数据帧对应的接收信号的信噪比。
在第一方面的一种可能的实现方式中，导频序列的长度为8，相互正交的导频序列包括第一导频序列和第二导频序列，第一导频序列为[1 1 1 -1 -1 1 1 1]，第二导频序列为说明书中表2所示的任一种。上述可能的实现方式中，可以降低导频序列的长度为6时，第一数据帧产生的自干扰信号对第二数据帧对应的接收信号的影响，提高了第二数据帧对应的接收信号的信噪比。
在第一方面的一种可能的实现方式中，导频序列的长度为16，相互正交的导频序列包括第一导频序列和第二导频序列，第一导频序列为[1 1 1 -1 -1 1 1 1 1 1 1 -1 -11 1 1]，所述第二导频序列为说明书中表3所示的任一种。上述可能的实现方式中，可以降低导频序列的长度为16时，第一数据帧产生的自干扰信号对第二数据帧对应的接收信号的影响，提高了第二数据帧对应的接收信号的信噪比。
在第一方面的一种可能的实现方式中，导频序列的长度为24，相互正交的导频序列包括第一导频序列和第二导频序列，第一导频序列为[1 1 1 -1 -1 1 1 1 1 1 1 -1 -11 1 1 1 1 1 -1 -1 1 1 1]，第二导频序列为说明书中表4所示的任一种。上述可能的实现方式中，可以降低导频序列的长度为24时，第一数据帧产生的自干扰信号对第二数据帧对应的接收信号的影响，提高了第二数据帧对应的接收信号的信噪比。
在第一方面的一种可能的实现方式中，导频序列的长度为32，相互正交的导频序列包括第一导频序列和第二导频序列，第一导频序列为[1 1 1 -1 -1 1 1 1 1 1 1 -1 -11 1 1 1 1 1 -1 -1 1 1 1 1 1 1 -1 -1 1 1 1]，第二导频序列为说明书中表5所示的任一种。上述可能的实现方式中，可以降低导频序列的长度为32时，第一数据帧产生的自干扰信号对第二数据帧对应的接收信号的影响，提高了第二数据帧对应的接收信号的信噪比。
在第一方面的一种可能的实现方式中，第一数据帧与第二数据帧对齐，即第一数据帧与第二数据帧的起始位置和结束位置对齐。
在第一方面的一种可能的实现方式中，第一数据帧与第二数据帧中相同位置上的两个OFDM符号的循环前缀的长度相同。
在第一方面的一种可能的实现方式中，第一数据帧与第二数据帧中相同位置上的两个OFDM符号的子载波间隔相同。
在第一方面的一种可能的实现方式中，第一数据帧与第二数据帧中相同位置上的两个OFDM符号的起始时间相同。
上述几种可能的实现方式中，可以使第一数据帧对应的信号和第二数据帧对应的信号的相位相同，即保证自干扰信号和接收信号的相位相同，从而可以提高消除自干扰信号的有效性，进而提高接收信号的信噪比。
第二方面，提供一种数据传输方法，该方法应用于支持全双工通信的设备中，该方法包括：在同一时频资源上发送第一数据帧，以及接收第二数据帧；其中，第一数据帧和第二数据帧均包括多个OFDM符号，且第一数据帧与第二数据帧对齐，即第一数据帧与第二数据帧的起始位置和结束位置对齐。上述技术方案中，可以使第一数据帧对应的信号和第二数据帧对应的信号的相位相同，即保证自干扰信号和接收信号的相位相同，从而可以提高消除自干扰信号的有效性，进而提高接收信号的信噪比。
在第一方面的一种可能的实现方式中，第一数据帧与第二数据帧中相同位置上的两个OFDM符号的循环前缀的长度相同。
在第一方面的一种可能的实现方式中，第一数据帧与第二数据帧中相同位置上的两个OFDM符号的子载波间隔相同。
在第一方面的一种可能的实现方式中，第一数据帧与第二数据帧中相同位置上的两个OFDM符号的起始时间相同。
第三方面，提供了一种数据传输装置，所述数据传输装置支持全双工通信，所述数据传输装置可以实现第一方面至第一方面的任一种可能的实现方式所提供的数据传输方法的功能。所述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一个或多个上述功能相应的单元。示例性的，所述数据传输装置可以包括发送单元和接收单元。
在第三方面的一种可能的实现方式中，所述数据传输装置的结构中包括处理器、存储器、通信接口和总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述总线连接。所述存储器用于存储程序代码，当该程序代码被所述处理器执行时，使得所述数据传输装置执行第一方面至第一方面的任一种可能的实现方式所提供的数据传输方法中的步骤。
第四方面，提供了一种数据传输装置，所述数据传输装置支持全双工通信，所述数据传输装置可以实现第二方面至第二方面的任一种可能的实现方式所提供的数据传输方法的功能。所述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一个或多个上述功能相应的单元。示例性的，所述数据传输装置可以包括发送单元和接收单元。
在第四方面的一种可能的实现方式中，所述数据传输装置的结构中包括处理器、存储器、通信接口和总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述总线连接。所述存储器用于存储程序代码，当该程序代码被所述处理器执行时，使得所述数据传输装置执行第二方面至第二方面的任一种可能的实现方式所提供的数据传输方法中的步骤。
第五方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得该计算机执行上述第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所提供的数据传输方法。
第六方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得该计算机执行上述第二方面或第二方面的任一种可能的实现方式所提供的数据传输方法。
第七方面，提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得该计算机执行上述第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所提供的数据传输方法。
第八方面，提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得该计算机执行上述第二方面或第二方面的任一种可能的实现方式所提供的数据传输方法。
可以理解地，上述提供的任一种数据传输方法的装置、计算机存储介质或者计算机程序产品均用于执行上文所提供的对应的方法，因此，其所能达到的有益效果可参考上文所提供的对应的方法中的有益效果，此处不再赘述。
附图说明
图1为一种全双工通信的示意图；
图2为本申请实施例提供的一种通信系统的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的另一种通信系统的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的一种数据传输方法的流程示意图；
图5为本申请实施例提供的一种调度信息的结构示意图；
图6为本申请实施例提供的一种设备间的数据传输示意图；
图7为本申请实施例提供的一种FD触发帧的结构示意图；
图8为本申请实施例提供的另一种设备间的数据传输示意图；
图9为本申请实施例提供的另一种数据传输方法的流程示意图；
图10为本申请实施例提供的第一种数据传输装置的结构示意图；
图11为本申请实施例提供的第二种数据传输装置的结构示意图；
图12为本申请实施例提供的第三种数据传输装置的结构示意图；
图13为本申请实施例提供的第四种数据传输装置的结构示意图。
具体实施方式
全双工(full duplex，FD)技术是指一个节点可以在同一时频资源上进行数据的收发，即在相同的时间和相同的频率资源上进行数据的收发。本申请实施例中的同一时频资源可以是：收发数据的资源在时域上包括相同的时隙或符号，在频域上包括相同的子载波。
本申请实施例可适用于支持全双工通信的节点与其他一个或者多个节点之间的数据通信，涉及的无线通信场景可以包括：接入点(access point，AP)与站点(station，STA)之间的通信、AP与AP之间的通信、以及STA与STA之间的通信等。
其中，在AP与STA之间的通信中，AP可以支持全双工通信，STA可以支持半双工通信或全双工通信，当STA支持半双工通信时，AP可以与两个STA之间进行通信(比如图2所示的无线通信系统中，AP支持全双工通信，STA 1和STA 2均支持半双工通信，AP同时与STA1和STA2进行通信)，当STA支持全双工通信时，AP与STA之间的通信场景可以如图3所示或者图2所示(此时STA不执行全双工能力)。类似的，在AP与AP之间的通信中，其中的一个AP可以支持全双工通信，另一个或两个AP可以支持半双工通信或全双工通信；在STA与STA之间的通信中，其中的一个STA可以支持全双工通信，另一个或两个STA可以支持半双工通信或全双工通信。
本申请实施例中主要以AP与STA之间的通信为例进行说明。在实际应用中，AP和STA可以为通信服务器、路由器、交换机、网桥、计算机、手机、便携式设备、可穿戴设备等等。其中，AP与STA的区别在于：AP可以提供无线接入服务，允许其它无线设备接入，提供数据访问；STA也可以称为无线终端，其本身并不接受无线的接入，它可以连接到AP。
图4为本申请实施例提供的一种数据传输方法的流程示意图，该方法应用于支持全双工通信的设备中，该方法包括以下几个步骤。
步骤401：该设备在同一时频资源上发送第一数据帧，以及接收第二数据帧。其中，第一数据帧和第二数据帧均采用OFDM调制，第一数据帧中的OFDM符号采用的导频序列与第二数据帧中的OFDM符号采用的导频序列相互正交。
其中，该设备可以是AP，也可以是STA，这里以该设备为AP、且AP与STA之间的通信为例进行说明。当STA支持全双工通信，则第一数据帧和第二数据帧可以是AP与一个STA之间通信的数据，比如，AP在同一时频资源上向STA1发送第一数据帧，以及接收来自STA1的第二数据帧；相应的，对于STA1，则STA1在该时频资源上接收来自AP的第一数据帧，以及向AP发送第二数据帧。当STA不支持全双工通信，则第一数据帧和第二数据帧可以是AP与两个STA之间通信的数据，比如，AP在同一时频资源上向STA1发送第一数据帧，以及接收来自STA2的第二数据帧；相应的，对于STA1，则STA1在该时频资源上接收来自AP的第一数据帧，对于STA2，则STA2在该时频资源上向AP发送第二数据帧。
另外，第一数据帧和第二数据帧均包括多个OFDM符号，是指第一数据帧和第二数据帧均采用OFDM调制，调制后得到多个OFDM符号。第一数据帧和第二数据帧中每个OFDM符号对应的频域可以包括多个子载波，该多个子载波中的一部分子载波可用于发送导频序列。第一数据帧中的OFDM符号采用的导频序列与第二数据帧中的OFDM符号采用的导频序列相互正交，相互正交可以是指两个导频序列的内积为零，比如，假设两个导频序列分别为a＝(x1，x2，...，xn)、b＝(y1，y2，...，yn)，则a和b的内积为零是指x1y1+x2y2+...+xnyn＝0。
在实际应用中，设备与设备之间的通信，可以采用不同的带宽，当采用不同的带宽时，其数据帧中OFDM符号对应的频域包括的子载波数量不同。其中，设备通信时采用的带宽可以包括：20MHz、40MHz、80MHz和160MHz带宽等。每种带宽传输的数据帧中的OFDM符号均可以包括多个子载波，该多个子载波的数量与OFDM符号中子载波间隔的大小有关。比如，当OFDM符号中的子载波间隔为321.5kHz时，20MHz带宽传输的数据帧中的OFDM符号可以包括64个子载波；当OFDM符号中的子载波间隔为78.125kHz时，20MHz带宽传输的数据帧中的OFDM符号可以包括256个子载波。
另外，通信系统还可以将连续的多个子载波聚合在一起形成资源块(比如，将连续的N个子载波聚合在一起形成N资源块，N可以表示该资源块中包含的子载波的数量)，并将资源块分配给设备用于传输数据，即设备也可以采用资源块进行通信。为了支持OFDMA传输，802.11ax将20M，40M，80M和160M带宽划分以下多种资源块：26资源块、52资源块、106资源块、242资源块、484资源块、996资源块以及1992资源块，其中子载波间距为78.125KHz。
具体的，当该设备采用不同的带宽或者不同的资源块时，其数据帧中的OFDM符号采用的导频序列的长度也会有所不同。为便于描述，假设相互正交的两个导频序列分别为第一导频序列和第二导频序列，第一导频序列可以是第一数据帧中的OFDM符号采用的导频序列，第二导频序列可以是第二数据帧中的OFDM符号采用的导频序列；或者，第一导频序列为第二数据帧中的OFDM符号采用的导频序列，第二导频序列为第一数据帧中的OFDM符号采用的导频序列，本申请实施例对此不做具体限定。
在一种可能的实现方式中，当设备通信时采用26资源块时，第一导频序列和第二导频序列的长度为2，第一导频序列可以为[1-1]，第二导频序列可以为[1 1]或者[-1 -1]中的任一种。
在一种可能的实现方式中，当设备通信时采用52资源块、106资源块或者子载波间隔为312.5KHz的20MHz时，第一导频序列和第二导频序列的长度为4，第一导频序列可以为[1 1 1 -1]，第二导频序列可以为[1 1 -1 1]、[1 -1 1 1]、[1 -1 -1 -1]、[-1 1 1 1]、[-1 1 -1 -1]、或者[-1 -1 1 -1]中的任一种。其中，子载波间隔为312.5KHz的20MHz带宽为非OFDMA资源块。
在一种可能的实现方式中，当设备通信时采用子载波间隔为312.5KHz的40MHz带宽时，第一导频序列和第二导频序列的长度为6，第一导频序列可以为[1 1 1 -1 -1 1]，第二导频序列可以为以下表1所示的任一种。其中，子载波间隔为312.5KHz的40MHz带宽为非OFDMA资源块。
表1
序号 第二导频序列 序号 第二导频序列
1 [1 1 1 1 1 -1] 11 [-1 1 1 1 1 1]
2 [1 1 -1 1 1 1] 12 [-1 1 1 1 -1 -1]
3 [1 1 -1 1 -1 -1] 13 [-1 1 1 -1 1 -1]
4 [1 1 -1 -1 1 -1] 14 [-1 1 -1 1 -1 1]
5 [1 -1 1 1 1 1] 15 [-1 1 -1 -1 1 1]
6 [1 -1 1 1 -1 -1] 16 [-1 1 -1 -1 -1 -1]
7 [1 -1 1 -1 1 -1] 17 [-1 -1 1 1 -1 1]
8 [1 -1 -1 1 -1 1] 18 [-1 -1 1 -1 -1 -1]
9 [1 -1 -1 -1 1 1] 19 [-1 -1 1 -1 -1 -1]
10 [1 -1 -1 -1 -1 -1] 20 [-1 -1 -1 -1 -1 1]
在一种可能的实现方式中，当设备通信时采用242资源块或者子载波间隔为312.5KHz的80MHz带宽时，第一导频序列和第二导频序列的长度为8，第一导频序列可以为[1 1 1 -1 -1 1 1 1]，第二导频序列可以为如下表2所示的任一种。其中，子载波间隔为312.5KHz的80MHz带宽为非OFDMA资源块。
表2
Figure BDA0001602809970000061
Figure BDA0001602809970000071
在一种可能的实现方式中，当设备通信时采用484资源块、或者子载波间隔为312.5KHz的160MHz带宽时，第一导频序列和第二导频序列的长度为16，第一导频序列为[11 1 -1 -1 1 1 1 1 1 1 -1 -1 1 1 1]，第二导频序列为如下表3所示的任一种，即484资源块或者该160MHz带宽对应的第一导频序列和第二导频序列均为242资源块对应的第一导频序列和第二导频序列的两倍的重复。其中，子载波间隔为312.5KHz的160MHz带宽为非OFDMA资源块。
表3
Figure BDA0001602809970000072
Figure BDA0001602809970000081
在一种可能的实现方式中，当设备通信时采用996资源块时，第一导频序列和第二导频序列的长度为24，第一导频序列为[1 1 1 -1 -1 1 1 1 1 1 1 -1 -1 1 1 1 1 1 1 -1 -1 1 1 1]，第二导频序列为如下表4所示的任一种，即996资源块对应的第一导频序列和第二导频序列均为242资源块对应的第一导频序列和第二导频序列的三倍的重复。
表4
Figure BDA0001602809970000091
Figure BDA0001602809970000101
在一种可能的实现方式中，当设备通信时采用1992资源块时，第一导频序列和第二导频序列的长度为32，第一导频序列为[1 1 1 -1 -1 1 1 1 1 1 1 -1 -1 1 1 1 1 1 1-1 -1 1 1 1 1 1 1 -1 -1 1 1 1]，第二导频序列为如下表5所示的任一种，即1996资源块对应的第一导频序列和第二导频序列均为242资源块对应的第一导频序列和第二导频序列的四倍的重复。
表5
Figure BDA0001602809970000102
Figure BDA0001602809970000111
进一步地，第一数据帧与第二数据帧对齐。其中，第一数据帧与第二数据帧对齐可以是指第一数据帧的起始位置和结束位置均与第二数据帧的起始位置和结束位置相同。比如，第一数据帧包括的多个OFDM符号与第二数据帧包括的多个OFDM符号为一一对齐的关系，或者第一数据帧中的两个或者两个以上的OFDM符号与第二数据帧中的一个OFDM符号对齐，或者第一数据帧中的一个OFDM符号与第二数据帧中的两个或者两个以上OFDM符号对齐。
在同一数据帧中可以包括多段OFDM符号，每段OFDM符号中可以包括多个OFDM符号。同一数据帧的不同段中OFDM符号的参数可能不同，比如子载波间距，循环前缀长度，但同段中的OFDM符号的参数是相同的。每个OFDM符号的传输时间可以包括部分OFDM符号时间和循环前缀时间，部分OFDM符号时间可以由子载波间隔决定。
具体地，第一数据帧与第二数据帧中相同位置上的两个OFDM符号的循环前缀的长度相同，比如，循环前缀的长度为0.4us、0.8us、1.6us或者3.2us等；第一数据帧与第二数据帧中相同位置上的两个OFDM符号的子载波间隔相同，比如，子载波间隔为78.125KHz，部分OFDM符号的长度为3.2us、6.4us或者12.8us等；第一数据帧与第二数据帧中相同位置上的两个OFDM符号的起始时间相同，相应地，该两个OFDM符号的结束时间也相同。此时，第一数据帧包括的多个OFDM符号的数量与第二数据帧包括的多个OFDM符号的数量相等。
示例性地，第一数据帧中前10个OFDM符号中每个OFDM符号的长度为4us，后续OFDM符号中每个OFDM符号的长度为16us；相应地，根据相同位置上的两个OFDM符号对齐的描述，则第二数据帧中前10个OFDM符号中每个OFDM符号的长度也为4us，后续OFDM符号中每个OFDM符号的长度也为16us。
进一步地，当该设备为AP时，该设备在步骤401之前，还可以向STA发送导频序列指示信息，该导频序列指示信息可以用于指示STA发送的数据帧中的OFDM符号所采用的导频序列。
当相互正交的导频序列包括上述实施例中所提供的第一导频序列和第二导频序列时，AP可以向STA发送导频序列指示信息，该导频序列指示信息可用于指示STA使用第一导频序列(此时，AP可以使用第二导频序列)、或者用于指示AP使用的导频序列为第二导频序列；或者，该导频序列指示信息可用于指示STA使用第二导频序列(此时，AP可以使用第一导频序列)、或者用于指示AP使用的导频序列为第一导频序列，从而保证AP与STA所使用的导频序列相互正交。
可选的，AP也可以向STA发送用于指示是否使用相互正交的导频序列的指示信息，比如，当AP使用第一导频序列时，AP可以通过指示信息指示STA使用第二导频序列，也可以指示STA不使用第二导频序列。
进一步地，当该设备为AP，且AP与两个支持半双工通信的STA通信时，AP还可以向每个STA发送调度信息，该调度信息可以用于调度上行数据和下行数据。具体地，如图5所示，该调度信息可以包括帧控制、时长/标识字段、上行发送端MAC地址、下行接收端MAC地址(可选出现)、上行ACK发送时间(可选出现)、下行ACK发送时间(可选出现)、发送端地址和帧校验字段。这里以两个STA包括STA1和STA2，AP向STA1发送下行数据以及接收来自STA2的上行数据为例进行说明，则上行发送端MAC地址可以为STA2的MAC地址，下行接收端MAC地址可以为STA1的MAC地址，上行ACK发送时间可以是指AP发送给STA2的应答消息的时间，下行ACK发送时间可以是指STA1发送给AP的应答消息的时间，发送端地址可以是指AP的MAC地址。
相应的，AP发送调度信息，当STA2接收到该调度信息后，STA2可以隔短帧间间隔(short inter-frame space，SIFS)时间向AP发送上行数据，此时，AP向STA1发送下行数据。之后，AP和STA1可以按照该调度信息中的上行ACK发送时间和下行ACK发送时间发送对应的应答消息。其中，AP与STA1和STA2之间的通信示意图可以如图6所示，DL ACK表示下行数据的应答消息，UL ACK表示上行数据的应答消息。
或者，进一步地，当该设备为AP，且AP与支持全双工通信的STA通信时，AP还可以向STA发送全双工(full duplex，FD)触发帧，该FD触发帧可以用于调度上行数据和下行数据。具体地，如图7所示，该FD触发帧可以包括帧控制、时长/标识字段、上行发送端MAC地址、下行接收端MAC地址、上行ACK发送时间、下行ACK发送时间、发送端地址和帧校验字段。需要说明的是，以上提到的FD触发帧也可以基于802.11ax协议中的触发帧进行修改，增加上述提到的但802.11ax中触发帧未包含的字段。
相应的，AP发送FD触发帧，当STA接收到该FD触发帧后，STA可以隔SIFS时间向AP发送上行数据，此时，AP向STA发送下行数据。之后，AP和STA可以按照该FD触发帧中的上行ACK发送时间和下行ACK发送时间发送对应的应答消息。其中，AP与STA之间的通信示意图可以如图8所示，DL ACK表示下行数据的应答消息，UL ACK表示上行数据的应答消息。
需要说明的是，当本申请实施例中支持全双工通信的设备为AP时，AP发送的第一数据帧可以为下行数据帧，接收的第二数据帧可以为上行数据帧；当本申请实施例中支持全双工通信的设备为STA时，STA发送的第一数据帧可以为上行数据帧，接收的第二数据帧可以为下行数据帧。
在本申请实施例中，支持全双工通信的设备可以在同一时频资源上发送第一数据帧，并接收第二数据帧，且第一数据帧中的OFDM符号采用的导频序列与第二数据帧中的OFDM符号采用的导频序列相互正交，由于相互正交的两个导频序列的内积为零，从而可以降低第一数据帧产生的自干扰信号对第二数据帧对应的接收信号的影响，进而提高接收信号的信噪比。此外，第一数据帧与第二数据帧对齐，可以使第一数据帧对应的信号和第二数据帧对应的信号的相位相同，即保证自干扰信号和接收信号的相位相同，从而可以提高消除自干扰信号的有效性，进而提高接收信号的信噪比。
图9为本申请实施例提供的一种数据传输方法的流程示意图，该方法应用于支持全双工通信的设备中，该方法包括以下几个步骤。
步骤901：该设备在同一时频资源上发送第一数据帧，以及接收第二数据帧。其中，第一数据帧和第二数据帧均包括多个OFDM符号，且第一数据帧与第二数据帧对齐。
其中，该设备可以是AP，也可以是STA，这里以该设备为AP、且AP与STA之间的通信为例进行说明。当STA支持全双工通信，则第一数据帧和第二数据帧可以是AP与一个STA之间通信的数据，比如，AP在同一时频资源上向STA1发送第一数据帧，以及接收来自STA1的第二数据帧；相应的，对于STA1，则STA1在该时频资源上接收来自AP的第一数据帧，以及向AP发送第二数据帧。当STA不支持全双工通信，则第一数据帧和第二数据帧可以是AP与两个STA之间通信的数据，比如，AP在同一时频资源上向STA1发送第一数据帧，以及接收来自STA2的第二数据帧；相应的，对于STA1，则STA1在该时频资源上接收来自AP的第一数据帧，对于STA2，则STA2在该时频资源上向AP发送第二数据帧。
另外，第一数据帧与第二数据帧对齐可以是指第一数据帧的起始位置和结束位置均与第二数据帧的起始位置和结束位置相同。比如，第一数据帧包括的多个OFDM符号与第二数据帧包括的多个OFDM符号为一一对齐的关系，或者第一数据帧中的两个或者两个以上的OFDM符号与第二数据帧中的一个OFDM符号对齐，或者第一数据帧中的一个OFDM符号与第二数据帧中的两个或者两个以上的OFDM符号对齐。
进一步地，在同一数据帧中可以包括多段OFDM符号，每段OFDM符号中可以包括多个OFDM符号。同一数据帧的不同段中OFDM符号的参数可能不同，比如子载波间距，循环前缀长度，但同段中的OFDM符号的参数是相同的。每个OFDM符号的传输时间可以包括部分OFDM符号时间和循环前缀时间，部分OFDM符号时间可以由子载波间隔决定。
具体地，第一数据帧与第二数据帧中相同位置上的两个OFDM符号的循环前缀的长度相同，比如，循环前缀的长度可以为0.4us、0.8us、1.6us或者3.2us等；第一数据帧与第二数据帧中相同位置上的两个OFDM符号的子载波间隔相同，比如，子载波间隔为78.125KHz，部分OFDM符号的长度为3.2us、6.4us或者12.8us等；第一数据帧与第二数据帧中相同位置上的两个OFDM符号的起始时间相同，相应地，该两个OFDM符号的结束时间相同。此时，第一数据帧包括的多个OFDM符号的数量与第二数据帧包括的多个OFDM符号的数量相等。
示例性地，第一数据帧中前10个OFDM符号中每个OFDM符号的长度为4us，后续OFDM符号中每个OFDM符号的长度为16us；相应地，根据相同位置上的两个OFDM符号对齐的描述，则第二数据帧中前10个OFDM符号中每个OFDM符号的长度也为4us，后续OFDM符号中每个OFDM符号的长度也为16us。
进一步地，当该设备为AP，且AP与两个支持半双工通信的STA通信时，AP还可以向每个STA发送调度信息，该调度信息可以用于调度上行数据和下行数据。其中，该调度信息与图5所示的调度信息一致，具体可以参见图5的相关描述，本申请实施例在此不再赘述。
相应的，AP发送调度信息，当STA2接收到该调度信息后，STA2可以隔短帧间间隔(short inter-frame space，SIFS)时间向AP发送上行数据，此时，AP向STA1发送下行数据。之后，AP和STA1可以按照该调度信息中的上行ACK发送时间和下行ACK发送时间发送对应的应答消息。其中，AP与STA1和STA2之间的通信示意图可以如图6所示，DL ACK表示下行数据的应答消息，UL ACK表示上行数据的应答消息。
或者，当该设备为AP，且AP与支持全双工通信的STA通信时，AP还可以向STA发送全双工(full duplex，FD)触发帧，该FD触发帧可以用于调度上行数据和下行数据。其中，该FD触发帧与图7所示的FD触发帧一致，具体可以参见图7的相关描述，本申请实施例在此不再赘述。
相应的，AP发送FD触发帧，当STA接收到该FD触发帧后，STA可以隔SIFS时间向AP发送上行数据，此时，AP向STA发送下行数据。之后，AP和STA可以按照该FD触发帧中的上行ACK发送时间和下行ACK发送时间发送对应的应答消息。其中，AP与STA之间的通信示意图可以如图8所示，DL ACK表示下行数据的应答消息，UL ACK表示上行数据的应答消息。
需要说明的是，当本申请实施例中支持全双工通信的设备为AP时，AP发送的第一数据帧可以为下行数据帧，接收的第二数据帧可以为上行数据帧；当本申请实施例中支持全双工通信的设备为STA时，STA发送的第一数据帧可以为上行数据帧，接收的第二数据帧可以为下行数据帧。
在本申请实施例中，支持全双工通信的设备可以在同一时频资源上发送第一数据帧，并接收第二数据帧，第一数据帧中的多个OFDM符号与第二数据帧中的多个OFDM符号对齐，可以使第一数据帧对应的信号和第二数据帧对应的信号的相位相同，即保证自干扰信号和接收信号的相位相同，从而可以提高消除自干扰信号的有效性，进而提高接收信号的信噪比。
上述主要从网元之间交互的角度对本申请实施例提供的方案进行了介绍。可以理解的是，各个网元，例如AP和STA。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。本领域技术人员应该很容易意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，本申请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。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
本申请实施例可以根据上述方法示例对AP和STA进行功能模块的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能模块，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。需要说明的是，本申请实施例中对模块的划分是示意性的，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。下面以采用对应各个功能划分各个功能模块为例进行说明：
在采用集成的单元的情况下，图10示出了上述实施例中所涉及的数据传输装置的一种可能的结构示意图。该数据传输装置包括：发送单元1001和接收单元1002。其中，发送单元1001和接收单元1002用于支持该数据传输装置执行图4中的步骤401。进一步的，该数据传输装置还可以包括处理单元1003，处理单元1003用于支持该数据传输装置生成第一数据帧、以及解析第二数据帧等。上述方法实施例涉及的各步骤的所有相关内容均可以援引到对应功能模块的功能描述，在此不再赘述。
在采用硬件实现的基础上，本申请中的处理单元1003可以为该数据传输装置的处理器，发送单元1001可以为该数据传输装置的发送器，接收单元1002可以为该数据传输装置的接收器，发送器通常可以和接收器集成在一起用作收发器，具体的收发器还可以称为通信接口。
图11所示，为本申请的实施例提供的上述实施例中所涉及的数据传输装置的一种可能的逻辑结构示意图。该数据传输装置的包括：处理器1102和通信接口1103。处理器1102用于对该数据传输装置的的动作进行控制管理，例如，处理器1102用于支持该数据传输装置的生成第一数据帧、解析第二数据帧，和/或用于本文所描述的技术的其他过程。此外，该数据传输装置的还可以包括存储器1101和总线1104，处理器1102、通信接口1103以及存储器1101通过总线1104相互连接；通信接口1103用于支持该作为中间节点的转发设备进行通信；存储器1101用于存储该作为中间节点的转发设备的程序代码和数据。
其中，处理器1102可以是中央处理器单元，通用处理器，数字信号处理器，专用集成电路，现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。所述处理器也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，数字信号处理器和微处理器的组合等等。总线1104可以是外设部件互连标准(peripheralcomponent interconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(extended industry standardarchitecture，EISA)总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图11中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
在采用集成的单元的情况下，图12示出了上述实施例中所涉及的数据传输装置的一种可能的结构示意图。该数据传输装置的包括：发送单元1201和接收单元1202。其中，发送单元1201和接收单元1202用于支持该数据传输装置执行图9中的步骤901。进一步的，该数据传输装置还包括：处理单元1203，用于生成第一数据帧、以及解析第二数据帧。上述方法实施例涉及的各步骤的所有相关内容均可以援引到对应功能模块的功能描述，在此不再赘述。
在采用硬件实现的基础上，本申请中的处理单元1203可以为该数据传输装置的处理器，发送单元1201可以为该数据传输装置的发送器，接收单元1202可以为该数据传输装置的接收器，发送器通常可以和接收器集成在一起用作收发器，具体的收发器还可以称为通信接口。
图13所示，为本申请的实施例提供的上述实施例中所涉及的数据传输装置的一种可能的逻辑结构示意图。该数据传输装置包括：处理器1302和通信接口1303。处理器1302用于对该数据传输装置的动作进行控制管理，例如，处理器1302用于生成第一数据帧、解析第二数据帧，和/或用于本文所描述的技术的其他过程。此外，该数据传输装置还可以包括存储器1301和总线1304，处理器1302、通信接口1303以及存储器1301通过总线1304相互连接；通信接口1303用于支持该数据传输装置进行通信；存储器1301用于存储该数据传输装置的程序代码和数据。
其中，处理器1302可以是中央处理器单元，通用处理器，数字信号处理器，专用集成电路，现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。所述处理器也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，数字信号处理器和微处理器的组合等等。总线1304可以是外设部件互连标准(PCI)总线或扩展工业标准结构(EISA)总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图13中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
在本申请的另一实施例中，还提供一种可读存储介质，可读存储介质中存储有计算机执行指令，当一个设备(可以是单片机，芯片等)或者处理器执行图4所提供的数据传输方法中的步骤。前述的可读存储介质可以包括：U盘、移动硬盘、只读存储器、随机存取存储器、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在本申请的另一实施例中，还提供一种可读存储介质，可读存储介质中存储有计算机执行指令，当一个设备(可以是单片机，芯片等)或者处理器执行图9所提供的数据传输方法中的步骤。前述的可读存储介质可以包括：U盘、移动硬盘、只读存储器、随机存取存储器、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在本申请的另一实施例中，还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机执行指令，该计算机执行指令存储在计算机可读存储介质中；设备的至少一个处理器可以从计算机可读存储介质读取该计算机执行指令，至少一个处理器执行该计算机执行指令使得设备执行图4所提供的数据传输方法中的步骤。
在本申请的另一实施例中，还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机执行指令，该计算机执行指令存储在计算机可读存储介质中；设备的至少一个处理器可以从计算机可读存储介质读取该计算机执行指令，至少一个处理器执行该计算机执行指令使得设备执行图9所提供的数据传输方法中的步骤。
在本申请实施例中，支持全双工通信的设备可以在同一时频资源上发送第一数据帧，并接收第二数据帧，且第一数据帧中的OFDM符号采用的导频序列与第二数据帧中的OFDM符号采用的导频序列相互正交，由于相互正交的两个导频序列的内积为零，从而可以降低第一数据帧产生的自干扰信号对第二数据帧对应的接收信号的影响，进而提高接收信号的信噪比。或者，第一数据帧中的多个OFDM符号与第二数据帧中的多个OFDM符号对齐，可以使第一数据帧对应的信号和第二数据帧对应的信号的相位相同，即保证自干扰信号和接收信号的相位相同，从而可以提高消除自干扰信号的有效性，进而提高接收信号的信噪比。
最后应说明的是：以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (32)

1.一种数据传输方法，其特征在于，所述方法应用于支持全双工通信的设备中，所述方法包括：
在同一时频资源上发送第一数据帧，以及接收第二数据帧；
其中，所述第一数据帧和所述第二数据帧均包括多个OFDM符号，所述第一数据帧中的OFDM符号采用的导频序列与所述第二数据帧中的OFDM符号采用的导频序列相互正交。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述导频序列的长度为2，相互正交的导频序列包括第一导频序列和第二导频序列，所述第一导频序列为[1 1]，所述第二导频序列为以下中的任一种：[1 -1]、[-1 1]。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述导频序列的长度为4，相互正交的导频序列包括第一导频序列和第二导频序列，所述第一导频序列为[1 1 1 -1]，所述第二导频序列为以下中的任一种：[1 1 -1 1]、[1 -1 1 1]、[1 -1 -1 -1]、[-1 1 1 1]、[-1 1 -1 -1]、[-1 -1 1 -1]。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述导频序列的长度为6，相互正交的导频序列包括第一导频序列和第二导频序列，所述第一导频序列为[1 1 1 -1 -1 1]，所述第二导频序列为说明书中表1所示的任一种。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述导频序列的长度为8，相互正交的导频序列包括第一导频序列和第二导频序列，所述第一导频序列为[1 1 1 -1 -1 1 1 1]，所述第二导频序列为说明书中表2所示的任一种。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述导频序列的长度为16，相互正交的导频序列包括第一导频序列和第二导频序列，所述第一导频序列为[1 1 1 -1 -1 1 1 1 1 11 -1 -1 1 1 1]，所述第二导频序列为说明书中表3所示的任一种。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述导频序列的长度为24，相互正交的导频序列包括第一导频序列和第二导频序列，所述第一导频序列为[1 1 1 -1 -1 1 1 1 1 11 -1 -1 1 1 1 1 1 1 -1 -1 1 1 1]，所述第二导频序列为说明书中表4所示的任一种。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述导频序列的长度为32，相互正交的导频序列包括第一导频序列和第二导频序列，所述第一导频序列为[1 1 1 -1 -1 1 1 1 1 11 -1 -1 1 1 1 1 1 1 -1 -1 1 1 1 1 1 1 -1 -1 1 1 1]，所述第二导频序列为说明书中表5所示的任一种。
9.根据权利要求1-8任一项所述的方法，其特征在于，所述第一数据帧与所述第二数据帧对齐。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一数据帧与所述第二数据帧中相同位置上的两个OFDM符号的循环前缀的长度相同。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一数据帧与所述第二数据帧中相同位置上的两个OFDM符号的子载波间隔相同。
12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一数据帧与所述第二数据帧中相同位置上的两个OFDM符号的起始时间相同。
13.一种数据传输方法，其特征在于，所述方法应用于支持全双工通信的设备中，所述方法包括：
在同一时频资源上发送第一数据帧，以及接收第二数据帧；
其中，所述第一数据帧和所述第二数据帧均包括参数不同的多段OFDM符号，所述多段OFDM符号中的每段OFDM符号包括多个OFDM符号，且所述第一数据帧与所述第二数据帧对齐，所述第一数据帧包括的任意一个位置上的一段OFDM符号中的所述多个OFDM符号与所述第二数据帧包括的相同位置上的一段OFDM符号中的所述多个OFDM符号为一一对齐的关系。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第一数据帧与所述第二数据帧中相同位置上的两个OFDM符号的循环前缀的长度相同。
15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第一数据帧与所述第二数据帧中相同位置上的两个OFDM符号的子载波间隔相同。
16.根据权利要求13-15任一项所述的方法，其特征在于，所述第一数据帧与所述第二数据帧中相同位置上的两个OFDM符号的起始时间相同。
17.一种数据传输装置，其特征在于，所述装置支持全双工通信，所述装置包括：
发送单元，用于在时频资源上发送第一数据帧；
接收单元，用于在所述时频资源上接收第二数据帧；
其中，所述第一数据帧和所述第二数据帧均包括多个OFDM符号，所述第一数据帧中的OFDM符号采用的导频序列与所述第二数据帧中的OFDM符号采用的导频序列相互正交。
18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述导频序列的长度为2，相互正交的导频序列包括第一导频序列和第二导频序列，所述第一导频序列为[1 1]，所述第二导频序列为以下中的任一种：[1 -1]、[-1 1]。
19.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述导频序列的长度为4，相互正交的导频序列包括第一导频序列和第二导频序列，所述第一导频序列为[1 1 1 -1]，所述第二导频序列为以下中的任一种：[1 1 -1 1]、[1 -1 1 1]、[1 -1 -1 -1]、[-1 1 1 1]、[-1 1 -1-1]、[-1 -1 1 -1]。
20.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述导频序列的长度为6，相互正交的导频序列包括第一导频序列和第二导频序列，所述第一导频序列为[1 1 1 -1 -1 1]，所述第二导频序列为说明书中表1所示的任一种。
21.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述导频序列的长度为8，相互正交的导频序列包括第一导频序列和第二导频序列，所述第一导频序列为[1 1 1 -1 -1 1 1 1]，所述第二导频序列为说明书中表2所示的任一种。
22.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述导频序列的长度为16，相互正交的导频序列包括第一导频序列和第二导频序列，所述第一导频序列为[1 1 1 -1 -1 1 1 1 11 1 -1 -1 1 1 1]，所述第二导频序列为说明书中表3所示的任一种。
23.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述导频序列的长度为24，相互正交的导频序列包括第一导频序列和第二导频序列，所述第一导频序列为[1 1 1 -1 -1 1 1 1 11 1 -1 -1 1 1 1 1 1 1 -1 -1 1 1 1]，所述第二导频序列为说明书中表4所示的任一种。
24.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述导频序列的长度为32，相互正交的导频序列包括第一导频序列和第二导频序列，所述第一导频序列为[1 1 1 -1 -1 1 1 1 11 1 -1 -1 1 1 1 1 1 1 -1 -1 1 1 1 1 1 1 -1 -1 1 1 1]，所述第二导频序列为说明书中表5所示的任一种。
25.根据权利要求17-24任一项所述的装置，其特征在于，所述第一数据帧与所述第二数据帧对齐。
26.根据权利要求25所述的装置，其特征在于，所述第一数据帧与所述第二数据帧中相同位置上的两个OFDM符号的循环前缀的长度相同。
27.根据权利要求25所述的装置，其特征在于，所述第一数据帧与所述第二数据帧中相同位置上的两个OFDM符号的子载波间隔相同。
28.根据权利要求25所述的装置，其特征在于，所述第一数据帧与所述第二数据帧中相同位置上的两个OFDM符号的起始时间相同。
29.一种数据传输装置，其特征在于，所述装置支持全双工通信，所述装置包括：
发送单元，用于时频资源上发送第一数据帧；
接收单元，用于在所述时频资源上接收第二数据帧；
其中，所述第一数据帧和所述第二数据帧均包括参数不同的多段OFDM符号，所述多段OFDM符号中的每段OFDM符号包括多个OFDM符号，且所述第一数据帧与所述第二数据帧对齐，所述第一数据帧包括的任意一个位置上的一段OFDM符号中的所述多个OFDM符号与所述第二数据帧包括的相同位置上的一段OFDM符号中的所述多个OFDM符号为一一对齐的关系。
30.根据权利要求29所述的装置，其特征在于，所述第一数据帧与所述第二数据帧中相同位置上的两个OFDM符号的循环前缀的长度相同。
31.根据权利要求29所述的装置，其特征在于，所述第一数据帧与所述第二数据帧中相同位置上的两个OFDM符号的子载波间隔相同。
32.根据权利要求29-31任一项所述的装置，其特征在于，所述第一数据帧与所述第二数据帧中相同位置上的两个OFDM符号的起始时间相同。
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