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CN111865858B - 一种基于部分传输序列技术的边信息传输方法和装置 - Google Patents

一种基于部分传输序列技术的边信息传输方法和装置 Download PDF

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CN111865858B CN201910363453.3A CN201910363453A CN111865858B CN 111865858 B CN111865858 B CN 111865858B CN 201910363453 A CN201910363453 A CN 201910363453A CN 111865858 B CN111865858 B CN 111865858B
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Abstract

本申请实施例提供一种基于部分传输序列技术的边信息传输方法及装置。发送端待发送的数据包括至少一个第一数据子块和至少一个第二数据子块。至少一个第一数据子块对应的第一调制信号是基于第一相位旋转因子获得的。至少一个第二数据子块对应的第二调制信号是基于第二相位旋转因子获得的。边信息是根据第一相位旋转因子和第二相位旋转因子生成的。第一数据子块承载在第一子载波上，边信息也映射到第一载波上。至少一个第一数据子块对应的第一调制信号和至少一个第二数据子块对应的第二调制信号以及边信息对应的调制信号相加得到待传输的信号。本申请提供的技术方案能够在保证系统频谱效率的同时提高解码边信息的BER性能。

Description

一种基于部分传输序列技术的边信息传输方法和装置
技术领域
本申请实施例属于无线通信技术领域，并且更具体地，涉及一种基于部分传输序列技术的边信息传输方法及装置。
背景技术
宽带通信系统，为了对抗由于多径引起的频域选择性衰落，一般会将整个系统带宽分成多个子频带，每个子频带可以认为是平坦衰落，这样接收机可以通过简单的线性频域均衡器进行频域均衡，并且达到较高的接收性能。将宽带信号在频域划分成多个窄带信号进行发送和接收的系统被称为多载波系统。正交频分多址(Orthogonal FrequencyDivision Multiple Access，OFDMA)系统即为一种典型的多载波系统。多载波系统虽然降低接收机进行均衡的复杂度，但是其存在一个严重缺点，即：较高的峰均值功率比(Peak toAverage Power Ratio，PAPR)。由于系统的输出信号是多个子信道信号的叠加，当某个时刻多个信号的相位一致时，所得到的叠加信号的瞬时功率就会远远大于信号的平均功率，导致出现较大的峰均功率比。PAPR会严重影响功放的效率。PAPR低时，可以保证功放的工作点始终处于最优放大区间，功放效率也最优。PAPR高时，为了保证峰值信号能够进行正常的放大，需要将功放的工作点进行回退，即降低功放的工作点，这样也会降低功放的效率，并且导致发送信号的平均功率降低，从而降低了无线信号的传输距离。
蜂窝网通信或卫星通信中要求发送设备的高功率放大器(High PowerAmplifier，HPA)工作在线性饱和区附近。为了降低PAPR，传统解决方法是对输入HPA的信号做功率回退。但是这样会降低HPA的输出信号功率以及功率效率。现有技术提出了很多种不同的PAPR降低技术，这些技术大致可以分为三类：信号预畸变技术，编码技术，概率技术。其中，概率技术的解决方案并不着眼于降低信号幅度的最大值，而是降低峰值出现的概率。正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)信号出现较大峰值的原因在于多个子载波信号的叠加，如果可以利用多个序列来表示同一组要传输的信息，那么可以针对给定的门限，选择一组合适的序列进行传输，从而降低信号峰值出现的概率。基于概率技术的方法包括选择性映射(Selective Mapping，SLM)、部分传输序列(PartialTransmit Sequences，PTS)和整形脉冲(Pulse Shaping，PS)等，这些基于概率技术的方法可以统称为线形PAPR降低方法，用于降低信号峰值出现概率的序列(或称相位因子)称为边信息(Side Information，SI)。可以看出，现有技术能够通过边信息抑制OFDM信号的PAPR问题，但是在抑制PAPR的同时，如何提高边信息的传输效率和系统的频谱效率有待研究。
发明内容
本申请提供了一种基于部分传输序列技术的边信息传输方法及装置，可以高效的传输边信息，且不会额外占用频谱资源。
第一方面，提供一种基于部分传输序列技术的边信息传输方法，该方法包括：获取待发送的数据，所述待发送的数据包括至少一个第一数据子块和至少一个第二数据子块，所述第一数据子块承载在第一子载波上，所述第二数据子块承载在第二子载波上；获得第一调制信号和第二调制信号，其中，所述第一调制信号是基于第一相位旋转因子获得的，所述第二调制信号是基于第二相位旋转因子获得的，所述第一相位旋转因子是第一相位旋转因子集合中的相位旋转因子，所述第二相位旋转因子是第二相位旋转因子集合中的相位旋转因子；根据所述第一相位旋转因子和第二相位旋转因子生成边信息；
获得边信息调制信号，其中，所述边信息映射在所述第一子载波上，所述边信息调制信号基于映射后的边信息获得；
生成待传输的信号，所述待传输的信号是通过所述边信息调制信号、所述第一调制信号和所述第二调制信号相加得到的。
可以看出，首先通过从相位旋转因子集合中选择相位旋转因子可以使得多载波信号的PAPR值达到最低，包含相位旋转因子的边信息叠加在第一类数据子块的载波上发送，并没有额外的占用频谱资源。另外通过仿真实验验证，本方案与现有技术相比也有更好的解码性能。
在接收端和发送端对数据子块的分类和分割方法相同，第一类数据子块和第二类数据子块按照相位旋转因子从第一相位旋转因子集合还是第二相位旋转因子集合中选择进行分类。另一方面收发两端也对数据子块的分割方式进行约定。
结合第一方面，在第一方面的某些可能的实现方式中，所述方法包括：
在获得第一调制信号和第二调制信号之前，对所述第一数据子块和所述第二数据子块进行逆离散傅里叶变换IDFT，得到IDFT后的第一数据子块和IDFT后的第二数据子块。
结合第一方面，在第一方面的某些可能的实现方式中，
所述边信息调制信号由映射后的边信息经逆离散傅里叶变换IDFT后得到。
结合第一方面，在第一方面的某些可能的实现方式中，
所述第一数据子块和所述第二数据子块的长度和所述待发送的数据的长度相等，每个所述第一数据子块和所述第二数据子块中包含N/V个数据，所述每个所述第一数据子块和所述第二数据子块的其余(N-N/V)个数据位置填充零，其中，N为所述待发送的数据长度，V为所述待发送的数据包含所述第一数据子块和所述第二数据子块的数量之和，/表示除号。
结合第一方面，在第一方面的某些可能的实现方式中，所述方法还包括：
根据信道状态、星座映射方式信息确定所述第一数据子块的功率分配因子。
可选的，在一些可能的实施例中，所述第一相位旋转因子集合为{+1-1+i-i}或集合{+1-1+i-i}的子集，其中i是-1的平方根。
可选的，在一些可能的实施例中，所述第二相位旋转因子集合为{e^(iπ/4),e^(i3π/4),e^(i5π/4),e^(i7π/4)}或其子集，其中i是-1的平方根。
结合第一方面，在第一方面的某些可能的实现方式中，所述方法还包括：
根据信道状态、星座映射方式信息确定所述边信息调制信号的功率分配因子。该实现方式能够帮助分离合成的信号，准确的提取出边信息调制信号。
结合第一方面，在第一方面的某些可能的实现方式中，所述方法还包括：将所述待发送的数据进行信道编码以及串并转换。
第二方面，提供一种基于部分传输序列技术的边信息接收方法，所述方法包括：
接收发送端发送的信号，所述发送端发送的信号包括第一数据子块信息、第二数据子块信息和边信息，所述第一数据子块信息和所述边信息承载在第一子载波上，所述第二数据子块信息承载在第二子载波上；
获取边信息，所述边信息是通过承载在所述第一子载波上的信号经过星座解映射得到的，所述边信息包括第一相位旋转因子和第二相位旋转因子。
可以看出，首先通过选择相位旋转因子可以使得多载波信号的PAPR值达到最低，包含相位旋转因子的边信息叠加在第一类数据子块的载波上发送，并没有额外的占用频谱资源。另外通过仿真实验验证，本方案与现有技术相比也有更好的解码性能。
结合第二方面，在第二方面的某些可能的实现方式中，所述方法还包括：将所述接收发送端发送的信号进行串并转换，并对所述发送端发送的信号进行离散傅里叶变换DFT，得到DFT后的数据。
结合第二方面，在第二方面的某些可能的实现方式中，所述第一数据子块信息和第二数据子块信息的长度和所述DFT后的数据长度相等，每个所述第一数据子块信息和第二数据子块信息中包含N/V个数据，其中，N为所述发送端发送的信号长度，V为所述发送端发送的信号包含所述第一数据子块信息和第二数据子块信息的数量，/表示除号。
第三方面，提供一种无线通信装置，所述装置包括：获取单元，用于获取待发送的数据，所述待发送的数据包括至少一个第一数据子块和至少一个第二数据子块，所述第一数据子块承载在第一子载波上，所述第二数据子块承载在第二子载波上；
调制单元，用于获得第一调制信号和第二调制信号，其中，所述第一调制信号是基于第一相位旋转因子获得的，所述第二调制信号是基于第二相位旋转因子获得的，所述第一相位旋转因子是第一相位旋转因子集合中的相位旋转因子，所述第二相位旋转因子是第二相位旋转因子集合中的相位旋转因子；
边信息生成单元，用于根据所述第一相位旋转因子和第二相位旋转因子生成边信息；
边信息调制单元，用于获得边信息调制信号，其中，所述边信息映射在所述第一子载波上，所述边信息调制信号基于映射后的边信息获得；
合成单元，用于生成待传输的信号，所述待传输的信号是通过所述边信息调制信号、所述第一调制信号和所述第二调制信号相加得到的。
结合第三方面，在第三方面的某些可能的实现方式中，还包括：
变换单元，用于在获得第一调制信号和第二调制信号之前，对所述第一数据子块和所述第二数据子块进行逆离散傅里叶变换IDFT，得到IDFT后的第一数据子块和IDFT后的第二数据子块。
结合第三方面，在第三方面的某些可能的实现方式中，所述边信息调制信号由映射后的边信息经逆离散傅里叶变换IDFT后得到。
结合第三方面，在第三方面的某些可能的实现方式中，
所述第一数据子块和所述第二数据子块的长度和所述待发送的数据的长度相等，每个所述第一数据子块和所述第二数据子块中包含N/V个数据，所述每个所述第一数据子块和所述第二数据子块的其余(N-N/V)个数据位置填充零，其中，N为所述待发送的数据长度，V为所述待发送的数据包含所述第一数据子块和所述第二数据子块的数量之和。
结合第三方面，在第三方面的某些可能的实现方式中，还包括：功率分配单元，用于根据信道状态、星座映射方式确定所述边信息调制信号的功率分配因子。
结合第三方面，在第三方面的某些可能的实现方式中，所述第一相位旋转因子集合为{+1-1+i-i}或集合{+1-1+i-i}的子集，其中i是-1的平方根。
结合第三方面，在第三方面的某些可能的实现方式中，所述第二相位旋转因子集合为{e^(iπ/4),e^(i3π/4),e^(i5π/4),e^(i7π/4)}或其子集，其中i是-1的平方根。
结合第三方面，在第三方面的某些可能的实现方式中，还包括：第二功率分配单元，用于根据信道状态、星座映射方式确定所述边信息调制信号的功率分配因子。
结合第三方面，在第三方面的某些可能的实现方式中，还包括：编码单元，用于将所述待发送的数据进行信道编码以及串并转换。
第四方面，提供一种无线通信装置，该无线通信装置包括：
接收单元，接收发送端发送的信号，所述发送端发送的信号包括第一数据子块信息、第二数据子块信息和边信息，所述第一数据子块信息和所述边信息承载在第一子载波上，所述第二数据子块信息承载在第二子载波上；
获取边信息单元，用于获取边信息，所述边信息是通过承载在所述第一子载波上的信号经过星座解映射得到的，所述边信息包括第一相位旋转因子和第二相位旋转因子。
结合第四方面，在第四方面的某些可能的实现方式中，还包括：
变换单元，用于将所述接收发送端发送的信号进行串并转换，并对所述发送端发送的信号进行离散傅里叶变换DFT，得到DFT后的数据。
结合第四方面，在第四方面的某些可能的实现方式中，所述第一数据子块信息和第二数据子块信息的长度和所述DFT后的数据长度相等，每个所述第一数据子块信息和第二数据子块信息中包含N/V个数据，其中，N为所述发送端发送的信号长度，V为所述发送端发送的信号包含所述第一数据子块信息和第二数据子块信息的数量，/表示除号。
第五方面，提供一种无线通信装置，其特征在于，包括：处理器，用于执行存储器中存储的程序，当程序被执行时，使得所述装置执行上述第一方面及其可能的实现方式中或者第二方面及其可能的实现方式中所述的边信息传输方法。
结合第五方面，在第五方面的某些可能的实现方式中，所述译码装置还包括存储器，用于存储所述处理器执行上述第一方面及其可能的实现方式中或者第二方面及其可能的实现方式中所述的方法过程中产生或使用的数据。
结合第五方面，在第五方面的某些可能的实现方式中，所述存储器位于所述装置之外，可以是物理上独立的单元，也可以是云服务器上的存储空间或网络硬盘。
结合第五方面，在第五方面的某些可能的实现方式中，所述存储器位于所述装置内。
结合第五方面，在第五方面的某些可能的实现方式中，所述存储器与所述处理器集成在一起。
结合第五方面，在第五方面的某些可能的实现方式中，所述处理器可以是芯片或者集成电路。
第六方面，提供一种非瞬态计算机可读介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机程序指令，当指令在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面或第一方面任意可能的实现方式中的方法，或者，使得计算机执行第二方面或其任意可能的实现方式中的方法。
第七方面，提供一种包含指令的计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机程序代码，当计算机程序代码在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面或其任意可能的实现方式中的方法，或者，使得计算机执行第二方面或其任意可能的实现方式中的方法。
第八方面，提供一种通信系统，包括以上各方面中发送数据的无线通信装置和接收信号的无线通信装置。
在本申请实施例中，发送端待发送的数据包括至少一个第一数据子块和至少一个第二数据子块，将包含相位旋转因子的边信息映射到第一数据子块的载波上，再将上述第一和第二数据子块的调制信号以及边信息调制信号合成后发送；接收端接收发送端发送的信号后，从中提取出包含发送端使用的相位旋转因子的边信息，用于解码数据。该方法通过选择相位旋转因子可以使得多载波信号的PAPR值达到最低，同时利用承载数据子块的子载波发送包含相位旋转因子的边信息，与现有技术相比，该方法可以高效的传输边信息，不会额外占用频谱资源，且该方法具有良好的解码边信息的BER性能。
附图说明
图1是一种适用于本申请技术方案的无线OFDM系统的流程示意图，
图2是一种基于部分传输序列技术的边信息传输方法的发送端流程示意图，
图3是本申请提供的基于部分传输序列技术的边信息传输方法框图，
图4是本申请提供的一种基于部分传输序列技术的边信息传输方法的接收端流程示意图，
图5是本申请提供的基于部分传输序列技术的边信息接收方法框图，
图6是本申请提供的另一种基于部分传输序列技术的边信息接收方法框图，
图7是本申请又一实施例中边信息传输方法的流程示意图，
图8是本申请又一实施例中边信息接收方法的流程示意图，
图9是本申请提供的边信息传输方法与现有技术之间的BER性能的仿真比较，
图10为本申请提供的一种无线通信装置900的结构示意图，
图11为本申请提供的另外一种无线通信装置1000的结构示意图，
图12为本申请提供的一种无线通信装置1100的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例，对本申请进行详细说明。
在本申请中使用的术语"部件"、"模块"、"系统"等用于表示计算机相关的实体、硬件、固件、硬件和软件的组合、软件、或执行中的软件。例如，部件可以是但不限于，在处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行文件、执行线程、程序和/或计算机。通过图示，在计算设备上运行的应用和计算设备都可以是部件。一个或多个部件可驻留在进程和/或执行线程中，部件可位于一个计算机上和/或分布在2个或更多个计算机之间。此外，这些部件可从在上面存储有各种数据结构的各种计算机可读介质执行。部件可例如根据具有一个或多个数据分组(例如来自与本地系统、分布式系统和/或网络间的另一部件交互的二个部件的数据，例如通过信号与其它系统交互的互联网)的信号通过本地和/或远程进程来通信。
需要说明的是，本申请方法实施例中步骤的编号，只具有标识方法中各步骤的作用，并不限定各编号步骤之间的先后顺序。
图1示出了一种适用于本申请技术方案的无线OFDM系统的流程示意图，其中上半部分给出了OFDM发送端的流程示意图，发送端流程包括：编码、交织、调制映射、插入导频、串并转换、逆离散傅里叶变换IDFT(Inverse Discrete Fourier Transform,IDFT)、并串转换、加CP和加窗、数字模拟转换DAC(Digital to analog converter,DAC)、发送(图1中为射频发送)。下半部分给出了OFDM接收端的流程示意图，其包括：接收(图1中为射频接收)、模拟数字转换ADC(Analog to digital converter,ADC)、定时和频率同步、去除CP、串并转换、散傅里叶变换DFT(Discrete Fourier Transform,DFT)、并串转换、信道校正、解调映射、去交织、解码。以上各个流程的先后顺序并不严格限定，流程之间可以合并，另外，根据系统的具体需求可以对构成系统功能的流程进行增减。
容易理解，以上典型架构仅作为举例，本申请技术方案还可以用于使用OFDM的各种通信技术中，例如：光正交频分复用(O-OFDM)技术，上述例子并不对本申请技术方案构成限制。另一方面，一般通信设备会包含发送信号的发送装置和接收信号的接收装置，即包含如图1所示的发送装置和接收装置。然而本申请并不对此进行限定，一台通信设备可以只包含发送装置或者接收装置。
发送端将被传输的数字信号转换成子载波幅度和相位的映射，再进行逆离散傅立叶变换，把数据变换到时域上，最后通过射频发射出去。接收端的过程与发送端的相反，把接收到的信号进行离散傅立叶变换(DFT),分解出频域信号，再通过逆映射，把子载波的幅度与相位转换为数字信号。近年来，随着超大规模集成电路的发展，高速大容量的芯片已经非常普遍，由这些高速的芯片来实现快速傅立叶变换和反变换(IFFT/FFT)，使得OFDM信号的调制和解调变得非常快速而有效。
本申请提供一种基于部分传输序列技术的边信息传输方法，以用于降低峰均功率比。该方法的发送端流程示意图如图2所示。该方法可以用于信号发送设备或装置、或者用于发送信号所需的处理模块、芯片等发送装置。该发送端流程包括：星座映射、数据分割、数据子块分类、功率分配、串并转换、IDFT、相位因子选择、星座映射、功率分配、子载波映射、IDFT、求和、并串转换等。
图3是本申请提供的基于部分传输序列技术的边信息传输方法框图，该方法的执行主体为发送端。该方法主要包括以下步骤：
S101、获取待发送的数据，所述待发送的数据包括至少一个第一类数据子块和至少一个第二类数据子块，所述第一类数据子块承载在第一子载波上，所述第二类数据子块承载在第二子载波上，所述第一类数据子块选择第一相位旋转因子集合中的相位旋转因子进行相位旋转，所述第二类数据子块选择第二相位旋转因子集合中的相位旋转因子进行相位旋转；
为了描述方便，本申请文件中，所述第一类数据子块可以指代第一数据子块，第一数据子块可以指代第一类数据子块，两者可以互换使用，同样的，第二类数据子块和第二数据子块也可以相互指代。
S102、获得第一调制信号和第二调制信号，其中，所述第一调制信号是基于第一相位旋转因子获得的，所述第二调制信号是基于第二相位旋转因子获得的，所述第一相位旋转因子是第一相位旋转因子集合中的相位旋转因子，所述第二相位旋转因子是第二相位旋转因子集合中的相位旋转因子；
S103、根据所述第一相位旋转因子和第二相位旋转因子生成边信息；
S104、获得边信息调制信号，其中，所述边信息映射在所述第一子载波上，所述边信息调制信号基于映射后的边信息获得；
S105、生成待传输的信号，所述待传输的信号是通过所述边信息调制信号、所述第一调制信号和所述第二调制信号相加得到的。
具体地，在步骤S101中，所述第一类和第二类数据子块的长度和所述待发送的数据的长度相等，每个所述第一类和第二类数据子块中包含N/V个数据，其余子载波位置补零(即所述每个所述第一数据子块和所述第二数据子块的其余(N-N/V)个数据位置填充零)，其中，N为所述待发送的数据长度，V为所述待发送的数据包含所述第一类和第二类数据子块的数量。在步骤S102中，确定所述第一类数据子块和所述第二类数据子块使用的相位旋转因子，并得到乘以所述相位旋转因子的第一类和第二类数据子块的调制信号，所述使用的相位旋转因子使所述待发送数据的峰均功率比PAPR值最低。
可选的，所述方法还包括：S101a、在获得第一调制信号和第二调制信号之前，对所述第一数据子块和所述第二数据子块进行逆离散傅里叶变换IDFT，得到IDFT后的第一数据子块和IDFT后的第二数据子块。
所述边信息调制信号由映射后的边信息经逆离散傅里叶变换IDFT后得到。
可选的，所述方法还包括：S101b、根据信道状态、星座映射方式等信息确定所述第一类数据子块的功率分配因子。
具体地，所述第一相位旋转因子集合可以为{+1-1+i-i}或{+1-1+i-i}的子集，其中i是-1的平方根。
具体地，所述第二相位旋转因子集合可以为{e^(iπ/4),^(i3π/4),e^(i5π/4),e^(i7π/4)}或其子集，其中i是-1的平方根。
可选的，所述方法还包括：S104a、根据信道状态、星座映射方式等信息确定所述边信息调制信号的功率分配因子。
可选的，所述方法还包括：S102a、将所述待发送的数据进行串并转换，并对所述第一类数据子块和所述第二类数据子块进行逆离散傅里叶变换IDFT。
以上步骤编号仅用于步骤间的区别示意，并不对步骤的先后顺序构成限定，按照本实施例步骤序号执行仅是优选的一种可能的实施方式。
对应于本申请提供的边信息传输方法，本申请还提供一种基于部分传输序列技术的边信息接收方法。该方法的接收端流程示意图如图4所示，该方法可以用于信号接收设备或装置、或者用于接收信号所需的处理模块、芯片等接收端装置。该接收端流程包括：串并转换、DFT、数据分割、数据子块分类、星座解映射、星座映射、相位因子处理、并串转换等。存储流程图中并未示出，但容易理解，相关数据在进行下一步计算或处理之前需要进行临时存储。
图5是本申请提供的基于部分传输序列技术的边信息接收方法框图，该方法的执行主体为接收端。该方法主要包括以下步骤：
S201、接收发送端发送的信号，所述发送端发送的信号包括第一数据子块信息、第二数据子块信息和边信息，所述第一数据子块信息和所述边信息承载在第一子载波上，所述第二数据子块信息承载在第二子载波上；
S202、获取边信息，所述边信息是通过承载在所述第一子载波上的信号经过星座解映射得到的，所述边信息包括第一相位旋转因子和第二相位旋转因子。
可以看出，首先通过选择相位旋转因子可以使得多载波信号的PAPR值达到最低，包含相位旋转因子的边信息叠加在第一类数据子块的载波上发送，并没有额外的占用频谱资源。另外通过仿真实验验证，本方案与现有技术相比也有更好的解码性能。
可选的，所述方法还包括：S201a、将所述接收发送端发送的信号进行串并转换，并对所述发送端发送的信号进行离散傅里叶变换DFT，得到DFT后的数据。
可选的，所述第一数据子块信息和第二数据子块信息的长度和所述DFT后的数据长度相等，每个所述第一数据子块信息和第二数据子块信息中包含N/V个数据，其中，N为所述发送端发送的信号长度，V为所述发送端发送的信号包含所述第一数据子块信息和第二数据子块信息的数量，/表示除号。
图6是本申请提供的另一种基于部分传输序列技术的边信息接收方法框图，该方法的执行主体为接收端。该方法主要包括以下步骤：
S201’、接收发送端发送的信号，所述发送端发送的信号包括至少一个第三类数据子块和至少一个第四类数据子块，所述第三类数据子块选择第一相位旋转因子集合中的相位旋转因子进行相位旋转，所述第四类数据子块选择第二相位旋转因子集合中的相位旋转因子进行相位旋转，所述第三类数据子块的载波还用于传输边信息；
S202’、对所述第三类数据子块做星座解映射得到边信息，所述边信息用于确定所述发送端使用的相位旋转因子；
S203’、从所述第三类数据子块的载波中将所述边信息移除，得到移除边信息后的第三类数据子块；
S204’、根据所述发送端使用的相位旋转因子，对所述第四类数据子块和所述移除边信息后的第三类数据子块做相位逆旋转，得到发送端发送的用户数据。
具体地，接收发送端发送的信号，所述发送端发送的信号包括至少一个第三类数据子块和至少一个第四类数据子块，包括：
所述第三类和第四类数据子块的长度和所述发送端发送的信号的长度相等，每个所述第三类和第四类数据子块中包含N/V个数据，其中，N为所述发送端发送的信号长度，V为所述发送端发送的信号包含所述第三类和第四类数据子块的数量，/为除号。
可选的，所述方法还包括：S201”、将所述接收的数据进行串并转换，并对所述发送端发送的信号进行离散傅里叶变换DFT。
图7是本申请又一实施例中边信息传输方法的流程示意图，该方法用于信号的发射端或信号发送装置。下面分别对步骤进行详细描述。
S301、发送端获取待发送信号X。
示例性的，在该具体实施例中发送端将数据经过星座映射模块得到长度为N＝256的QPSK基带星座映射信号X＝[x0,x1...x255]。可选的，本步骤中的长度为N＝256的QPSK基带星座映射信号X＝[x0,x1...x255]仅用于举例说明，容易理解，信号的长度和调制映射关系并不构成实际限定。
S302、发送端对信号X进行数据分割。
对信号X做数据分割，分割为V(V为正整数)个子块。具体地，在该具体实施例中将信号X分割成4个数据子块，V＝4，子块分别为：X1＝[x0,x1,…,x63,0,…,0,0]，X2＝[0,0,…,0,x64,x65,…,x127,0,…,0,0],X3＝[0,0,…,0,x128,x129,…,x191,0,…,0,0],X4＝[0,0,…,0,x192,x193,…,x255]。每个子块中有N/V＝64个数据，其余子载波位置补零，使每个数据子块的长度与信号X的长度相等。本申请对信号X的分割方法不进行限制，分割方法还可以是基于某种规则提取数据，可以看出本实施例中的分割方法是基于顺序的方法，依次提取相同数量的数据，另外本申请分割的数据子块包含的数据数量也可以不同，不再举例说明。
S303、对数据子块进行分类。
将分割后的数据子块按照使用的相位旋转预选池分为两类：第一类数据子块、第二类数据子块。具体地，将数据子块分成“边信息”数据自子块(第一类数据子块)和“信息”数据子块(第二类数据子块)。其中，边信息与第一类数据子块承载在相同的载波上。将X1选为“边信息”数据子块，X1使用边信息相位旋转预选池中的相位旋转因子做相位旋转；将X2，X3，X4选为“信息”数据子块，X2，X3，X4使用数据信息相位旋转预选池中的相位旋转因子做相位旋转。其中，边信息相位旋转预选池为{+1-1+i-i}。数据信息相位旋转预选池可以选择任意相位因子，这里以{e^(iπ/4)，e^(i3π/4)，e^(i5π/4)，e^(i7π/4)}为例。边信息相位旋转预选池中的元素和元素数量可以依据其他因素确定，例如：{+0.5-0.5+0.8-0.8+0.2i-0.2i+0.6i-0.6i}，总的来讲，相位旋转预选池中的元素越多，能够取得更好的性能。如果要得到更好的PAPR抑制性能，需要扩大数据信息相位旋转预选池，如{{+1-1+i-ie^(iπ/4)，e^(i3π/4)，e^(i5π/4)，e^(i7π/4)}。
S304、根据信道状态、星座映射方式等信息确定“边信息”数据子块的功率分配因子。
具体地，本具体实施例中设定“边信息”数据子块与“信息”数据子块的功率比为7dB。
S305、对信号X进行串并转换，并分别对数据子块做逆离散傅立叶变换(InverseDiscrete Fourier Transform，IDFT)处理。
S306、确定使信号PAPR最低的“边信息”数据子块使用的相位旋转因子和“信息”数据子块使用的相位旋转因子，得到乘以该相位旋转因子后的数据子块的调制信号。
具体地，“边信息”数据子块使用“边信息相位旋转预选池”中的相位旋转因子做相位旋转，“信息”数据子块使用“数据信息相位旋转预选池”中的相位旋转因子做相位旋转。遍历所有相位旋转因子的组合，选择令信号PAPR最低的相位旋转因子的组合用来发送信号。
S307、根据选择的最优相位旋转因子生成边信息，经过星座映射得到边信息QPSK基带星座映射信号。
S308、根据信道状态信息、星座映射方式等信息，确定边信息基带星座映射信号的功率分配因子，同S304中假设边信息与数据信息功率比为7dB。
S309、将边信息基带星座映射信号映射到“边信息”数据子块使用的子载波上，然后对其做IDFT处理。
S310、将S306中得到的所有做过相位旋转后的数据子块的调制信号和S309中得到的边信息调制信号相加，经过并串转换后进入后续信号处理程序，如数字模拟转换，加循环前缀，上变频、高功率放大器等。
S311、发送端发射处理后的信号。
图8是本申请又一实施例中边信息接收方法的流程示意图，该方法用于信号的接收端或信号接收装置。该方法中的具体参数与图7的具体实施例保持一致，下面分别对步骤进行详细描述。
S401、接收端接收发送端发送的信号并进行数据分割。
具体地，接收端将接收到的信号经过下变频，模拟数字转换器，去循环前缀等处理后，将数字基带信号经过离散傅立叶变换(Discrete Fourier Transform，DFT)处理后得到信号Y，对信号Y做数据分割。示例性的，在该具体实施例中，本步骤S401与图6所示具体实施例中的步骤S102相对应，将信号Y分割为V＝4个子块，子块包含的数据分别为：Y1＝[y0，y1…y63，0，...，0]，Y2＝[0，0，…，0，y64，y65…y127，0，…，0，0]，Y3＝[0，0，…，0，y128，y129…y191，0，…，0，0]，Y4＝[0，0，…，0，y192，y193…y255]。每个子块中有N/V＝64个数据，数据子块的长度为N。可以理解，在不同实施例中分割信号数据的方法需要跟发送端约定，可以提前进行约定，或者分割数据的方式通过信令发送给接收端。
S402、对数据子块进行分类。
与步骤S303类似，将分割后的数据子块按照使用的相位旋转预选池分为两类：第三类数据子块、第四类数据子块。将步骤S402中得到的数据子块分为：1)使用“边信息相位旋转预选池”中的相位旋转因子做相位旋转的数据子块(第三类数据子块)：Y1；2)使用“数据信息相位旋转预选池”中的相位旋转因子做相位旋转的数据子块(第四类数据子块)：Y2，Y3，Y4。其中，该第三类数据子块的载波还承载边信息。进一步地，在不同实施例中对数据子块的分类方法也需要同发送端约定，或者通过被分类子块的标签进行区分。本步骤中的边信息相位旋转预选池和数据信息相位旋转预选池与步骤S303中确定的预选池范围相同。
S403、对步骤S402中分类得到的“边信息”数据子块做QPSK星座解映射，得到边信息，所述边信息用于确定发送端使用的相位旋转因子。
S404、根据步骤S403中得到的相位旋转因子，对“信息”数据子块做相位逆旋转，即与步骤S306中相位旋转相反。
S405、对步骤S403中解码得到的“边信息”数据再做QPSK星座映射(信道编码，此处省略)，然后从“边信息”数据子块的载波中将该边信息移除，得到“边信息”数据子块中的用户数据信息(移除边信息后的第三类数据子块)。
S406、使用得到的“边信息”相位旋转因子对“边信息”数据子块中的用户数据信息做相位逆旋转。
S407、经过并串转换，对用户数据信息做QPSK星座解映射(以及信道解码，此处省略)，最终得到解码后的用户数据。
以上步骤序号仅用于指示步骤编号，并不对步骤的先后顺序构成限制，步骤编号小的可以在步骤编号大的步骤之后进行，例如：S404可以在S405之后进行。
图9是本申请提供的边信息传输方法与现有技术之间的BER性能的仿真比较，黑色线代表本申请提供的边信息传输方法的BER表现，灰色线代表现有技术的BER表现。其中，现有技术采用的方法是将识别序列(选择的相位因子)叠加在所得序列(处理后的数据序列)上一起发送，但该方法并没有对数据分类以及没有相位旋转预选池的限定。虽然该方法避免了单独占用子信道传输边信息，但边信息传输的可靠度有限。由仿真结果图9可以看出，本申请与已有技术相比能够取得更好的BER性能。
图10所示为本申请提供的一种无线通信装置900的结构示意图，该无线通信装置900包括：
获取单元901，用于获取待发送的数据，所述待发送的数据包括至少一个第一数据子块和至少一个第二数据子块，所述第一数据子块承载在第一子载波上，所述第二数据子块承载在第二子载波上；
调制单元902，用于获得第一调制信号和第二调制信号，其中，所述第一调制信号是基于第一相位旋转因子获得的，所述第二调制信号是基于第二相位旋转因子获得的，所述第一相位旋转因子是第一相位旋转因子集合中的相位旋转因子，所述第二相位旋转因子是第二相位旋转因子集合中的相位旋转因子；
边信息生成单元903，用于根据所述第一相位旋转因子和第二相位旋转因子生成边信息；
边信息调制单元904，用于获得边信息调制信号，其中，所述边信息映射在所述第一子载波上，所述边信息调制信号基于映射后的边信息获得；
合成单元905，用于生成待传输的信号，所述待传输的信号是通过所述边信息调制信号、所述第一调制信号和所述第二调制信号相加得到的。
具体地，获取待发送的数据，所述待发送的数据包括至少一个第一类数据子块和至少一个第二类数据子块，包括：所述第一类和第二类数据子块的长度和所述待发送的数据的长度相等，每个所述第一类和第二类数据子块中包含N/V个数据，所述每个所述第一数据子块和所述第二数据子块的其余(N-N/V)个数据位置填充零，其中，N为所述待发送的数据长度，V为所述待发送的数据包含所述第一类和第二类数据子块的数量，/表示除号。
可选的，该装置还包括：还包括：变换单元902’，用于在获得第一调制信号和第二调制信号之前，对所述第一数据子块和所述第二数据子块进行逆离散傅里叶变换IDFT，得到IDFT后的第一数据子块和IDFT后的第二数据子块。
可选的，该装置还包括：第一功率分配单元906，用于根据信道状态、星座映射方式等信息确定所述第一类数据子块的功率分配因子。
具体地，所述第一相位旋转因子集合为{+1-1+i-i}或集合{+1-1+i-i}的子集，其中i是-1的平方根。
可选的，该装置还包括：功率分配单元907，用于根据信道状态、星座映射方式等信息确定所述边信息调制信号的功率分配因子。
可选的，该装置还包括：编码单元908，用于将所述待发送的数据进行信道编码以及串并转换。
上述实施例所述的边信息传输方法或者边信息接收方法中的部分或者全部可以通过硬件来实现也可以通过软件来实现，当通过软件来实现时，如图11所示为本申请提供的另外一种无线通信装置1000的结构示意图，该无线通信装置1000包括：
处理器1001，用于执行存储器1002或存储器1003或存储器1004中存储的程序，当程序被执行时，使得所述装置执行上述任一实施例所述的方法。
存储器1002或存储器1003或存储器1004存储的也可以是处理器1001执行编码方法过程中产生或使用的数据。例如，存储器是缓存。容易理解，存储器可以是物理上独立的单元，也可以是云服务器上的存储空间或网络硬盘等。
可选的，所述存储器1002位于所述装置内。
可选的，所述存储器1003与所述处理器1001集成在一起。
可选的，所述存储器1004位于所述装置之外。
处理器1001可以是中央处理器(central processing unit，CPU)、网络处理器(network processor，NP)、CPU和NP的组合或者云计算平台。
处理器1001还可以是硬件芯片，可以是专用集成电路(application-specificintegrated circuit，ASIC)，可编程逻辑器件(programmable logic device，PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(complex programmable logic device，CPLD)，现场可编程逻辑门阵列(field-programmable gate array，FPGA)，通用阵列逻辑(genericarray logic,GAL)或其任意组合。
本申请实施例中的存储器(或存储单元)可以包括易失性存储器(volatilememory)，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)，例如快闪存储器(flash memory)，硬盘(hard diskdrive，HDD)或固态硬盘(solid-state drive，SSD)、云存储(cloud storage)、网络附接存储(NAS：network attached Storage)、网盘(network drive)等；存储器还可以包括上述种类的存储器的组合或者其他具有存储功能的任意形态的介质或产品。
可选的，所述装置为基站或终端。
可选的，所述装置为芯片或集成电路。
图12所示为本申请提供的一种无线通信装置1100的结构示意图，该无线通信装置1100包括：
接收单元1101，用于接收发送端发送的信号，所述发送端发送的信号包括第一数据子块信息、第二数据子块信息和边信息，所述第一数据子块信息和所述边信息承载在第一子载波上，所述第二数据子块信息承载在第二子载波上；
获取边信息单元1102，获取边信息，所述边信息是通过承载在所述第一子载波上的信号经过星座解映射得到的，所述边信息包括第一相位旋转因子和第二相位旋转因子。
可选的，移除单元1103，用于从所述第一子载波中将所述边信息移除，得到第一数据子块信息；
可选的，相位逆旋转单元1104，用于根据所述发送端使用的相位旋转因子，对所述第一数据子块和所述第二数据子块做相位逆旋转，得到发送端发送的数据。
具体地，接收发送端发送的信号，所述发送端发送的信号包括至少一个第一数据子块和至少一个第二数据子块，包括：
所述第一数据子块信息和第二数据子块信息的长度和所述DFT后的数据长度相等，每个所述第一数据子块信息和第二数据子块信息中包含N/V个数据，其中，N为所述发送端发送的信号长度，V为所述发送端发送的信号包含所述第一数据子块信息和第二数据子块信息的数量，/表示除号。
可选的，该装置还包括：变换单元1105，用于将所述接收发送端发送的信号进行串并转换，并对所述发送端发送的信号进行离散傅里叶变换DFT，得到DFT后的数据。
本申请实施例还提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序指令，该计算机程序指令被计算机执行时实现上述任一实施例中的方法。
本申请实施例还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品被计算机执行时实现上述任一实施例中的方法。
本申请实施例还提供一种通信系统(未在附图中显示)，包括本申请实施例提供的任一种发送端的无线通信装置和任一种接收端的无线通信装置。发送端的无线通信装置可以为网络设备(如基站、gNodeB)、终端设备或者任何运用本申请实施例中边信息传输方法的装置；接收端的无线通信装置可以为终端设备、基站或者任何运用本申请实施例中边信息接收方法的装置。例如，通信系统包括作为发送端的基站，和作为接收端的终端；或者通信系统包括作为发送端的基站，和作为接收端的另一基站或其他网络设备；或者通信系统包括作为发送端的终端，和作为接收端的另一终端；或者通信系统包括作为发送端的终端，和作为接收端的基站等。

Claims (16)

1.一种基于部分传输序列技术的边信息传输方法，其特征在于，所述方法包括：
获取待发送的数据，所述待发送的数据包括至少一个第一数据子块和至少一个第二数据子块，所述第一数据子块承载在第一子载波上，所述第二数据子块承载在第二子载波上；
获得第一调制信号和第二调制信号，其中，所述第一调制信号是基于第一相位旋转因子获得的，所述第二调制信号是基于第二相位旋转因子获得的，所述第一相位旋转因子是第一相位旋转因子集合中的相位旋转因子，所述第二相位旋转因子是第二相位旋转因子集合中的相位旋转因子；
根据所述第一相位旋转因子和第二相位旋转因子生成边信息；
获得边信息调制信号，其中，所述边信息映射在所述第一子载波上，所述边信息调制信号基于映射后的边信息获得；
生成待传输的信号，所述待传输的信号是通过所述边信息调制信号、所述第一调制信号和所述第二调制信号相加得到的。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括：
在获得第一调制信号和第二调制信号之前，对所述第一数据子块和所述第二数据子块进行逆离散傅里叶变换IDFT，得到IDFT后的第一数据子块和IDFT后的第二数据子块。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述边信息调制信号由映射后的边信息经逆离散傅里叶变换IDFT后得到。
4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一数据子块和所述第二数据子块的长度和所述待发送的数据的长度相等，每个所述第一数据子块和所述第二数据子块中包含N/V个数据，所述每个所述第一数据子块和所述第二数据子块的其余(N-N/V)个数据位置填充零，其中，N为所述待发送的数据长度，V为所述待发送的数据包含所述第一数据子块和所述第二数据子块的数量之和，/表示除号。
5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，
所述第一相位旋转因子集合为{+1-1+i-i}或集合{+1-1+i-i}的子集，其中i是-1的平方根。
6.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据信道状态、星座映射方式确定所述边信息调制信号的功率分配因子。
7.一种基于部分传输序列技术的边信息接收方法，其特征在于，所述方法包括：
接收发送端发送的信号，所述发送端发送的信号包括第一数据子块信息、第二数据子块信息和边信息，所述第一数据子块信息和所述边信息承载在第一子载波上，所述第二数据子块信息承载在第二子载波上；
获取边信息，所述边信息是通过承载在所述第一子载波上的信号经过星座解映射得到的，所述边信息包括第一相位旋转因子和第二相位旋转因子。
8.一种无线通信装置，其特征在于，所述装置包括：
获取单元，用于获取待发送的数据，所述待发送的数据包括至少一个第一数据子块和至少一个第二数据子块，所述第一数据子块承载在第一子载波上，所述第二数据子块承载在第二子载波上；
调制单元，用于获得第一调制信号和第二调制信号，其中，所述第一调制信号是基于第一相位旋转因子获得的，所述第二调制信号是基于第二相位旋转因子获得的，所述第一相位旋转因子是第一相位旋转因子集合中的相位旋转因子，所述第二相位旋转因子是第二相位旋转因子集合中的相位旋转因子；
边信息生成单元，用于根据所述第一相位旋转因子和第二相位旋转因子生成边信息；
边信息调制单元，用于获得边信息调制信号，其中，所述边信息映射在所述第一子载波上，所述边信息调制信号基于映射后的边信息获得；
合成单元，用于生成待传输的信号，所述待传输的信号是通过所述边信息调制信号、所述第一调制信号和所述第二调制信号相加得到的。
9.如权利要求8所述的无线通信装置，其特征在于，还包括：
变换单元，用于在获得第一调制信号和第二调制信号之前，对所述第一数据子块和所述第二数据子块进行逆离散傅里叶变换IDFT，得到IDFT后的第一数据子块和IDFT后的第二数据子块。
10.如权利要求8或9所述的无线通信装置，其特征在于，所述边信息调制信号由映射后的边信息经逆离散傅里叶变换IDFT后得到。
11.如权利要求8或9所述的无线通信装置，其特征在于，
所述第一数据子块和所述第二数据子块的长度和所述待发送的数据的长度相等，每个所述第一数据子块和所述第二数据子块中包含N/V个数据，所述每个所述第一数据子块和所述第二数据子块的其余(N-N/V)个数据位置填充零，其中，N为所述待发送的数据长度，V为所述待发送的数据包含所述第一数据子块和所述第二数据子块的数量之和，/表示除号。
12.如权利要求8或9所述的无线通信装置，其特征在于，
所述第一相位旋转因子集合为{+1-1+i-i}或集合{+1-1+i-i}的子集，其中i是-1的平方根。
13.如权利要求8或9所述的无线通信装置，其特征在于，还包括：
功率分配单元，用于根据信道状态、星座映射方式确定所述边信息调制信号的功率分配因子。
14.一种无线通信装置，其特征在于，包括：处理器，用于执行存储器中存储的程序，当程序被执行时，使得所述装置执行如权利要求1～6任一项所述的边信息传输方法，或者使得所述装置执行如权利要求7所述的边信息接收方法。
15.如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述存储器位于所述装置之外。
16.一种计算机可读介质，其特征在于，存储有计算机程序指令，当其在计算机上运行时，使得所述计算机执行如权利要求1-6中任意一项所述的边信息传输方法，或者使得所述计算机执行如权利要求7所述的边信息接收方法。
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