CN105591683A - 数据接收方法、发送方法、接收装置及发送装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种数据接收方法、发送方法、接收装置及发送装置，其中，该数据接收方法包括：按照预定分组规则对终端的用于发送数据的天线进行分组；将进行分组后的分组结果通知给终端；接收终端发送的根据分组结果对发送的数据进行处理后得到的数据，其中，分组结果用于终端对对其每根天线上的数据按照天线所属分组对应的扩频码序列进行扩频处理，通过本发明，解决了相关技术中存在的数据传输***中可同时传输数据的终端数量受限的问题，进而达到了提升数据传输***中同时传输数据的终端的数量的效果。

Description

数据接收方法、发送方法、接收装置及发送装置

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种数据接收方法、发送方法、接收装置及发送装置。

背景技术

直接序列扩频技术(以下简称扩频技术)以其抗频选衰落、抗窄带干扰、抗多径衰落以及高隐蔽性等优点，在如今的通信***中被广泛应用，比如全球移动通信(GlobalsystemforMobileCommunication，简称为GSM)、码分多址(CodeDivisionMultipleAccess，简称为CDMA)以及长期演进(Long-TermEvolution，简称为LTE)***等。使用扩频技术使得窄带信号在较宽的频带上进行传输，从而允许接收端以较低信噪比进行解调，有用信号功率接近噪声功率甚至淹没在噪声之下也是可能的。扩频通信提高了抗干扰性能，但占用了较多的频带资源。目前较多的通信***采用为不同终端分配不同扩频序列的方法，来共用频率资源，以提高频带利用率，即码分多址。码分多址方法可支持的最大终端数不超过可使用的扩频序列个数，比如LTE***中的物理上行链路控制信道(PhysicalUplinkControlChannel，简称为PUCCH)。因此，在相关技术中，在数据传输***中可同时传输数据的终端数量较少。

针对相关技术中存在的能够同时传输数据的终端数量受限的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明提供了一种数据接收方法、发送方法、接收装置及发送装置，以至少解决相关技术中存在的数据传输***中可同时传输数据的终端数量受限的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种数据接收方法，包括：按照预定分组规则对终端的用于发送数据的天线进行分组；将进行分组后的分组结果通知给所述终端；接收所述终端发送的根据所述分组结果对发送的数据进行处理后得到的数据，其中，所述分组结果用于所述终端对其每根天线上的数据按照天线所属分组对应的扩频码序列进行扩频处理。

优选地，所述分组规则包括以下至少之一：将不同的终端的天线分配至相同的组；将不同的终端的天线分配至不同的组；将在不同天线间传输相同信息的终端的天线分别分配至不同的组；将在不同天线间传输不同信息的终端的天线分别分配至相同的组；将在不同天线间传输不同信息的终端的天线分别分配至不同的组。

优选地，在接收所述终端发送的根据所述分组结果对所述发送的数据进行处理后得到的数据之后，还包括：对接收的所述数据进行均衡处理。

优选地，对接收的所述数据进行均衡处理包括：当发送所述数据的天线所在的分组中包括两个及两个以上天线时，对所述数据进行多用户多入多出MU-MIMO均衡处理；和/或，当发送所述数据的天线所在的分组中包括一个天线时，进行单用户多入多出SU-MIMO均衡处理。

根据本发明的另一方面，提供了一种数据发送方法，包括：接收基站发送的对用于发送数据的天线进行分组的分组结果；对每根天线上的数据按照天线所属分组对应的扩频码序列进行扩频处理；对扩频处理后的数据进行发送处理。

根据本发明的再一方面，提供了一种数据接收装置，包括：分组模块，用于按照预定分组规则对终端的用于发送数据的天线进行分组；通知模块，用于将进行分组后的分组结果通知给所述终端；第一接收模块，用于接收所述终端发送的根据所述分组结果对发送的数据进行处理后得到的数据，其中，所述分组结果用于所述终端对其每根天线上的数据按照天线所属分组对应的扩频码序列进行扩频处理。

优选地，所述分组规则包括以下至少之一：将不同的终端的天线分配至相同的组；将不同的终端的天线分配至不同的组；将在不同天线间传输相同信息的终端的天线分别分配至不同的组；将在不同天线间传输不同信息的终端的天线分别分配至相同的组；将在不同天线间传输不同信息的终端的天线分别分配至不同的组。

优选地，数据接收装置还包括：第一处理模块，用于对接收的所述数据进行均衡处理。

优选地，所述第一处理模块包括：第一处理单元，用于当发送所述数据的天线所在的分组中包括两个及两个以上天线时，对所述数据进行多用户多入多出MU-MIMO均衡处理；和/或，第二处理单元，用于当发送所述数据的天线所在的分组中包括一个天线时，对所述数据进行单用户多入多出SU-MIMO均衡处理。

根据本发明的又一方面，提供了一种数据发送装置，包括：第二接收模块，用于接收基站发送的对用于发送数据的天线进行分组的分组结果；第二处理模块，用于对每根天线上的数据按照天线所属分组对应的扩频码序列进行扩频处理；发送模块，用于对扩频处理后的数据进行发送处理。

通过本发明，采用按照预定分组规则对终端的用于发送数据的天线进行分组；将进行分组后的分组结果通知给所述终端；接收所述终端发送的根据所述分组结果对发送的数据进行处理后得到的数据，其中，所述分组结果用于所述终端对其每根天线上的数据按照天线所属分组对应的扩频码序列进行扩频处理，解决了相关技术中存在的数据传输***中可同时传输数据的终端数量受限的问题，进而达到了提升数据传输***中同时传输数据的终端的数量的效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的数据接收方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的数据发送方法的流程图；

图3是根据本发明实施例的MIMO***的传输数据流程图；

图4是根据本发明实施例的数据接收装置的结构框图；

图5是根据本发明实施例的数据接收装置的优选结构框图；

图6是根据本发明实施例的数据接收装置中第一处理模块62的结构框图；

图7是根据本发明实施例的基站的结构框图；

图8是根据本发明实施例的数据发送装置的结构框图；

图9是根据本发明实施例的终端的结构框图；

图10是根据本发明实施例的数据信号与导频信号的时域符号位置示意图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实施例中提供了一种数据接收方法，图1是根据本发明实施例的数据接收方法的流程图，如图1所示，该流程包括如下步骤：

步骤S102，按照预定分组规则对终端的用于发送数据的天线进行分组；

步骤S104，将进行分组后的分组结果通知给终端；

步骤S106，接收终端发送的根据分组结果对发送的数据进行处理后得到的数据，其中，该分组结果用于终端对其每根天线上的数据按照天线所属分组对应的扩频码序列进行扩频处理。

通过上述步骤，按照预定分组规则对终端的用于发送数据的天线进行分组；将进行分组后的分组结果通知给终端；接收终端发送的根据分组结果对发送的数据进行处理后得到的数据，其中，分组结果用于终端对其每根天线上的数据按照天线所属分组对应的扩频码序列进行扩频处理，也就是说，该分组结果用于终端对属于同一组内的天线上的数据采用相同的扩频码序列进行扩频处理，实现了对天线进行分组，并且，一组天线上传输的数据使用同一个扩频码序列进行扩频，使得在保持扩频码序列数量不变的条件下，增加接收天线数以提升多天线无线信道的空间自由度，进而增加了可同时进行数据传输的终端的数量。解决了相关技术中存在的数据传输***中可同时传输数据的终端数量受限的问题，进而达到了提升数据传输***中同时传输数据的终端的数量的效果。

其中，一个基站中可以支持多个终端的数据传输，每个终端可以使用单天线或多天线发送数据。基站可以对所有终端的所有天线进行分组，相同组内的所有天线可以使用相同的时域、频域资源发送数据，不同组间的所有天线使用相同的或不同的时域、频域资源发送数据。上述的分组规则可以包括以下至少之一：将不同的终端的天线分配至相同的组；将不同的终端的天线分配至不同的组；将在不同天线间传输相同信息的终端的天线分别分配至不同的组；将在不同天线间传输不同信息的终端的天线分别分配至相同的组；将在不同天线间传输不同信息的终端的天线分别分配至不同的组。

在一个优选地实施例中，在接收终端发送的根据分组结果对发送的数据进行处理后得到的数据之后，还包括：对接收的数据进行均衡处理。其中，在基站接收到终端发送的数据后，会首先对接收的数据进行解帧处理，然后对每根接收天线的解帧数据在每个扩频码码道上进行解扩频，然后在每个码道上进行均衡以得到每个码道内所有天线上的数据的解调数据。

其中，基站对接收的数据进行均衡处理可以包括：当发送数据的天线所在的分组中包括两个及两个以上天线时，对数据进行多用户多入多出MU-MIMO均衡处理；和/或，当发送数据的天线所在的分组中包括一个天线时，对数据进行单用户多入多出SU-MIMO均衡处理。即，若当前码道对应的分组有多个天线，则进行MU-MIMO均衡；若当前码道对应的分组只有一个天线，则进行SU-MIMO均衡。并且，如果同一个用户终端的不同天线间传输相同信息，则进行天线间合并。

图2是根据本发明实施例的数据发送方法的流程图，如图2所示，该流程包括如下步骤：

步骤S202，接收基站发送的对用于发送数据的天线进行分组的分组结果；

步骤S204，对每根天线上的数据按照天线所属分组对应的扩频码序列进行扩频处理；

步骤S206，对扩频处理后的数据进行发送处理。

通过上述步骤，接收基站发送的对用于发送数据的天线进行分组的分组结果；对每根天线上的数据按照天线所属分组对应的扩频码序列进行扩频处理；对扩频处理后的数据进行发送处理，实现了对天线进行分组，并且，一组天线上传输的数据使用同一个扩频码序列进行扩频，使得在保持扩频码序列数量不变的条件下，增加接收天线数以提升多天线无线信道的空间自由度，进而增加了可同时传输的终端的数量。解决了相关技术中存在的数据传输***中可同时传输数据的终端数量受限的问题，进而达到了提升数据传输***中同时传输数据的终端的数量的效果。

图3是根据本发明实施例的多输入多输出(MultiInputMultiOutput，简称为MIMO)***的传输数据流程图，如图3所示，该流程包括如下步骤：

步骤S302，基站对每个用户终端的每根天线进行分组，每个分组对应一个扩频码序列，基站将分组结果通知给用户终端；

步骤S304，每个用户终端对其每根天线上传输的数据进行编码、星座点映射，并按基站下发的分组结果进行扩频，在经过资源映射与成帧之后在对应天线上发送数据；

步骤S306，基站对其每根接收天线上接收的数据在每个扩频码道上做解扩频处理，然后在每个码道上做MU-MIMO或SU-MIMO均衡得到每个用户终端的每根发送天线上发送的数据的解调结果。

在本实施例中还提供了一种数据接收装置、数据发送装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图4是根据本发明实施例的数据接收装置的结构框图，如图4所示，该装置包括分组模块42、通知模块44和第一接收模块46。下面对该装置进行说明。

分组模块42，用于按照预定分组规则对终端的用于发送数据的天线进行分组；通知模块44，连接至上述分组模块42，用于将进行分组后的分组结果通知给终端；第一接收模块46，连接至上述通知模块44，用于接收终端发送的根据分组结果对发送的数据进行处理后得到的数据，其中，该分组结果用于终端对其每根天线上的数据按照天线所属分组对应的扩频码序列进行扩频处理。

其中，上述分组规则包括以下至少之一：将不同的终端的天线分配至相同的组；将不同的终端的天线分配至不同的组；将在不同天线间传输相同信息的终端的天线分别分配至不同的组；将在不同天线间传输不同信息的终端的天线分别分配至相同的组；将在不同天线间传输不同信息的终端的天线分别分配至不同的组。

图5是根据本发明实施例的数据接收装置的优选结构框图，如图5所示，该装置除包括图4所示的所有模块外，还包括第一处理模块52，下面对该模块进行说明。

第一处理模块52，连接至上述第一接收模块46，用于对接收的数据进行均衡处理。

图6是根据本发明实施例的数据接收装置中第一处理模块52的结构框图，如图6所示，该第一处理模块52包括第一处理单元62和/或第二处理单元64。下面对该第一处理模块52进行说明。

第一处理单元62，用于当发送数据的天线所在的分组中包括两个及两个以上天线时，对数据进行多用户多入多出MU-MIMO均衡处理；和/或，第二处理单元64，用于当发送数据的天线所在的分组中包括一个天线时，对数据进行单用户多入多出SU-MIMO均衡处理。

图7是根据本发明实施例的基站的结构框图，如图7所示，基站为其每根接收天线的数据进行解帧处理，基站对其每根接收天线的解帧数据在每个扩频码码道上进行解扩频，然后在每个码道上进行均衡以得到每个码道内所有天线的解调数据：若当前扩频码道对应的分组中包括多个天线，则进行MU-MIMO均衡；若当前扩频码道对应的分组中只包括一个天线，则进行SU-MIMO均衡。如果同一个用户终端的不同天线间传输相同信息，则进行天线间合并。

图8是根据本发明实施例的数据发送装置的结构框图，如图8所示，该装置包括第二接收模块82、第二处理模块84和发送模块86。下面对该装置进行说明。

第二接收模块82，用于接收基站发送的对用于发送数据的天线进行分组的分组结果；第二处理模块84，连接至上述第二接收模块82，用于对每根天线上的数据按照天线所属分组对应的扩频码序列进行扩频处理；发送模块86，连接至上述第二处理模块84，用于对扩频处理后的数据进行发送处理。

图9是根据本发明实施例的终端的结构框图，如图9所示，每个用户终端为其每根天线按基站所通知的分组结果对发送数据做扩频处理：同一个组内使用相同扩频码序列，不同组间使用不同扩频码序列。然后，将扩频结果映射到指定的时域、频域资源位置，并将数据组帧之后进行数据发送。

针对相关技术中存在的数据传输***中可同时传输数据的终端数量受限的问题，在本发明实施例中以直接扩频码分多址技术和MIMO空分复用技术为基础，提供了一种数据传输***与装置，以提升***中可同时传输的终端数量。

MIMO技术基于多天线发送与多天线接收，逐渐成为现代通信***中的核心技术。理论研究表明，MIMO技术可以在不增加信道带宽和天线发射功率的情况下成倍地提高信道容量，信道容量随着天线数量线性增加。特别地，当发射端与接收端的天线阵列之间构成的空域子信道足够独立，则空间信道就可以看成是多个并行的空间传输通道，从而允许多个数据流(多终端数据流)在相同的时域、频域资源上通过不同的空间子信道进行传输，即空分复用。

在本发明实施例中提供一种无线通信***中的终端装置，下面对该终端中的操作进行说明：

在正交频分复用(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，简称为OFDM)***中，总的子载波数为每个资源块(ResourceBlock，简称为RB)包括个连续子载波，基站为每个用户终端的每个天线分配不同的资源索引参数

用户终端u所要传输的数据经过编码调制后为d^(u)(k)，

所有用户终端可使用的扩频序列为l＝0,…,N_SF-1；用户终端u的天线p使用索引号为的扩频序列进行扩频：

$y^{(u,p)}(k,l)=d^{\left(u\right)}\left(k\right)\·w_{n_{\mathrm{oc}}^{(u,p)}}\left(l\right)$

这里的l对应于OFDM***的数据符号位置索引。

用户终端u对扩频后的数据进行循环移位和预编码：

${\tilde{y}}^{(u,p)}(k,l)=y^{(u,p)}((k+n_{\mathrm{cs}}\left(l\right)\mathrm{mod}{N}_{\mathrm{sc}}),l)$

$z^{(u,p)}(k,l)=\frac{1}{\sqrt{P}\sqrt{N_{\mathrm{sc}}}}\underset{i=0}{\overset{N_{\mathrm{sc}}-1}{\mathrm{\Σ}}}{\tilde{y}}^{(u,p)}(i,l)e^{-j\frac{2\mathrm{\πik}}{N_{\mathrm{sc}}}}$

用户终端u的数据z^(u,p)(k,l)资源映射所对应的RB位置为：

其中，

用户终端在与数据信号相同RB位置发送参考信号(或称导频信号)，参考信号由基序列和循环移位组成：

$r^{(u,p)}(k,l)=e^{j\·2\mathrm{\π}\·n_{\mathrm{cs}}^{(u,p)}\left(l\right)\·k/N_{\mathrm{sc}}^{\mathrm{RB}}}\·\stackrel{\‾}{r}\left(k\right)$

这里，为导频母码，不同用户终端的不同天线使用不同的循环移位

终端所传输的数据信号与导频信号的时域符号位置如图10所示，该图10是根据本发明实施例的数据信号与导频信号的时域符号位置示意图。

在本发明实施例中还提供了一种无线通信***中的基站装置，下面对该基站中的操作继续说明：

基站侧接收每个终端UE的信号，并按资源映射逆过程取出数据信号和参考信号其中，l_data＝0,1,…,N_SF为数据信号的符号位置索引，l_ref＝0,1,…,N_ref为参考信号的符号位置索引。

参考信号的信道估计包括以下步骤：将接收参考信号与本地母码序列共轭相乘进行解母码；对解母码后的数据进行FFT运算，则可按循环移位在变换后的数据中取出相应符号和接收天线的信道估计值；符号间平均后的信道估计值为

数据信号处理过程包括以下步骤：按预编码和循环移位逆过程进行解预编码和解循环移位；对于每个子载波数据，在每个占用的扩频码道上进行解扩频：

$r_{\mathrm{deSpread}}^{\left(t\right)}(i,k)=\frac{1}{\sqrt{N_{\mathrm{SF}}}}\·\underset{l=0}{\overset{N_{\mathrm{SF}}-1}{\mathrm{\Σ}}}(r_{\mathrm{deCS}\_d}^{\left(t\right)}(k,l)\·w_i^{*}\left(l\right));$

将每个用户终端的每个天线作为一个单天线用户终端进行均衡，则对于具有相同扩频序列的两个用户终端u₁和进行两UE的MU-MIMO均衡：

$Y_{{\tilde{n}}_{\mathrm{oc}}}={({\hat{H}}_{{\tilde{n}}_{\mathrm{oc}}}^H\·{\hat{H}}_{{\tilde{n}}_{\mathrm{oc}}}+{\widehat{\mathrm{\σ}}}^{2}I)}^{-1}{\hat{H}}_{{\tilde{n}}_{\mathrm{oc}}}^H{R}_{\mathrm{deSpread}}({\tilde{n}}_{\mathrm{oc}},k)$

其中，

$Y_{{\tilde{n}}_{\mathrm{oc}}}{\left[\begin{array}{cc}{y}^{\left(u_1\right)}& y^{\left(u_2\right)}\end{array}\right]}_{2\×N_{\mathrm{sc}}^{\mathrm{RB}}}^T$

${\hat{H}}_{{\tilde{n}}_{\mathrm{oc}}}={\left[\begin{array}{cc}{\hat{h}}^{(t,u_1)}& {\hat{h}}^{(t,u_2)}\end{array}\right]}_{N_{\mathrm{Ant}}\×2}$

$R_{\mathrm{deSpread}}({\tilde{n}}_{\mathrm{oc}},k)={[r_{\mathrm{deSpread}}^{\left(0\right)}({\tilde{n}}_{\mathrm{oc}},k),\·\·\·,r_{\mathrm{deSpread}}^{(N_{\mathrm{Ant}}-1)}({\tilde{n}}_{\mathrm{oc}},k)]}^T$

这里，I为单位矩阵，和(列向量)分别为两个用户终端u₁和u₂的解调结果。

然后，对每个用户终端的多天线均衡结果进行合并：

$z^{\left(u\right)}\left(k\right)=\frac{1}{P}\underset{p=0}{\overset{P-1}{\mathrm{\Σ}}}{y}^{(u,p)}\left(k\right)$

这里，z^(u)(k)为用户u的最终解调结果。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种数据接收方法，其特征在于，包括：

按照预定分组规则对终端的用于发送数据的天线进行分组；

将进行分组后的分组结果通知给所述终端；

接收所述终端发送的根据所述分组结果对发送的数据进行处理后得到的数据，其中，所述分组结果用于所述终端对其每根天线上的数据按照天线所属分组对应的扩频码序列进行扩频处理。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分组规则包括以下至少之一：

将不同的终端的天线分配至相同的组；

将不同的终端的天线分配至不同的组；

将在不同天线间传输相同信息的终端的天线分别分配至不同的组；

将在不同天线间传输不同信息的终端的天线分别分配至相同的组；

将在不同天线间传输不同信息的终端的天线分别分配至不同的组。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在接收所述终端发送的根据所述分组结果对所述发送的数据进行处理后得到的数据之后，还包括：

对接收的所述数据进行均衡处理。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，对接收的所述数据进行均衡处理包括：

当发送所述数据的天线所在的分组中包括两个及两个以上天线时，对所述数据进行多用户多入多出MU-MIMO均衡处理；和/或，

当发送所述数据的天线所在的分组中包括一个天线时，进行单用户多入多出SU-MIMO均衡处理。

5.一种数据发送方法，其特征在于，包括：

接收基站发送的对用于发送数据的天线进行分组的分组结果；

对每根天线上的数据按照天线所属分组对应的扩频码序列进行扩频处理；

对扩频处理后的数据进行发送处理。

6.一种数据接收装置，其特征在于，包括：

分组模块，用于按照预定分组规则对终端的用于发送数据的天线进行分组；

通知模块，用于将进行分组后的分组结果通知给所述终端；

第一接收模块，用于接收所述终端发送的根据所述分组结果对发送的数据进行处理后得到的数据，其中，所述分组结果用于所述终端对其每根天线上的数据按照天线所属分组对应的扩频码序列进行扩频处理。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述分组规则包括以下至少之一：

将不同的终端的天线分配至相同的组；

将不同的终端的天线分配至不同的组；

将在不同天线间传输相同信息的终端的天线分别分配至不同的组；

将在不同天线间传输不同信息的终端的天线分别分配至相同的组；

将在不同天线间传输不同信息的终端的天线分别分配至不同的组。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：

第一处理模块，用于对接收的所述数据进行均衡处理。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第一处理模块包括：

第一处理单元，用于当发送所述数据的天线所在的分组中包括两个及两个以上天线时，对所述数据进行多用户多入多出MU-MIMO均衡处理；和/或，

第二处理单元，用于当发送所述数据的天线所在的分组中包括一个天线时，对所述数据进行单用户多入多出SU-MIMO均衡处理。

10.一种数据发送装置，其特征在于，包括：

第二接收模块，用于接收基站发送的对用于发送数据的天线进行分组的分组结果；

第二处理模块，用于对每根天线上的数据按照天线所属分组对应的扩频码序列进行扩频处理；

发送模块，用于对扩频处理后的数据进行发送处理。