信道估计方法、通信节点及通信系统与流程

本发明实施例涉及无线通信技术，尤其涉及一种信道估计方法、通信节点及通信系统。

背景技术：

基于正交频分复用技术(英文：orthogonalfrequencydivisionmultiplexing，简称：ofdm)的无线局域网(英文：wirelesslocalaccessnetwork，简称：wlan)标准由逐步演进的802.11a、802.11n、802.11ac等版本组成。其中，802.11n和802.11ac已经支持单用户多输入多输出(英文：singleusermultiple-inputmultiple-output，简称：su-mimo)，802.11ac还支持下行多用户多输入多输出(英文：multi-usermultiple-inputmultiple-output，简称：mu-mimo)。目前ieee802.11标准组织已经启动了称之为高效率无线局域网(英文：highefficiencywlan，简称：hew)的新一代wlan标准802.11ax的标准化工作，其中，正交频分多址(英文：orthogonalfrequencydivisionmultipleaccess，简称：ofdma)和上行mu-mimo是802.11ax的两项主要的关键技术。在su-mimo和mu-mimo中，多个空间流通过mimo方式并行传输，接收端需要首先获得mimo信道的估计，才能对各个空间流进行解调等接收处理。例如，在上行mu-mimo中，接入点(英文：accesspoint，简称：ap)为了解调来自不同站点(英文：station，简称：sta)的信号，可以通过各个sta发送的上行分组前导中的高效率长训练字段(英文：highefficiencylongtrainingfield，简称：he-ltf)来获得上行mu-mimo的信道估计。

图1为一种现有的he-ltf方案的示意图。在该现有方案中，he-ltf包含n个ofdm符号，其中，n为空间流的个数(当实际的空间流数为大于1的奇数时，n为实际的空间流数+1；当实际的空间流数为1时，n＝1)。每个ofdm符号的可用子载波均承载参考信号，并采用子载波(英文：sub-carrier)交织的方式依次对应不同的空间流，其中，可用子载波至多为mimo传输频带内除去零频子载波、用于抑制邻道泄漏的保护子载波等以外的子载波。具体来说，一个ofdm符号中每个空间流对应的子载波数为m/n，其中m为可用子载波数，每个空间流在每个ofdm符号中依次对应不同的子载波，且与前一个ofdm符号中相应空间流对应的子载波错开一个子载波的位置。因此，经过n个ofdm符号后，每个空间流对应的子载波遍历所有的可用子载波的位置，且每个空间流对应的子载波相互正交。这样，利用he-ltf中每个空间流对应的子载波承载的参考信号，就能获得相应空间流在每个可用子载波上的信道估计。

为了便于表述，本发明中将he-ltf的第n个ofdm符号中各空间流对应的子载波的位置的分布图案定义为ψ(n)，其中，不同空间流对应的子载波的位置用不同的符号区分，则下一个ofdm符号中各空间流对应的子载波的位置的分布图案可以表示为ψ(n+1)，其中，“+1”表示该ofdm符号中各空间流对应的子载波的位置前移或后移一个子载波的位置。这样，在图1所示的现有he-ltf方案中，n个ofdm符号中各空间流对应的子载波的位置的分布图案依次为ψ(1)，ψ(2)，λ，ψ(n)。

现有基于ofdm技术的wlan系统所采用的ofdm符号长度为4us，为了支持室外应用及提高ofdma的性能，802.11ax标准支持采用4倍或更长的ofdm符号长度。采用4倍ofdm符号长度，意味着每个ofdm符号的长度分别为16us，例如，对于典型的长度为1～3ms的wlan分组，当传输8个空间流时he-ltf的长度达到128us，其开销可达4.3％～12.8％，资源利用率低。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种信道估计方法、通信节点及通信系统，在保证信道估计性能的同时，降低了信令开销，提高了资源利用率。

本发明的第一个方面提供一种信道估计方法，所述方法包括：

获取第一通信节点发送的信号分组中的前导；其中，所述前导至少包括第一字段和第二字段，所述第一字段的正交频分复用ofdm符号的子载波用于承载第一参考信号，所述第一参考信号为第二通信节点和所述第一通信节点均已知的确定信号，所述第二字段的ofdm符号的子载波用于承载有用信息；所述有用信息为物理层控制信息，和/或数据；

使用所述前导的第一字段和第二字段，获得每个空间流在多输入多输出mimo传输频带内所有子载波上的第一信道估计。

在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述第一字段和第二字段的每个ofdm符号中的每个子载波依次对应一个不同的空间流，不同ofdm符号中相同位置的子载波对应的空间流均不相同。

在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述第一字段和第二字段的每个ofdm符号中的每个子载波依次对应一个不同的空间流组，不同ofdm符号中相同位置的子载波对应的空间流组均不相同，所述空间流组包括k个空间流；在所述第一字段中，每个空间流组的k个空间流经过正交变换，依次由所述第一字段中的k个ofdm符号的与所述空间流组对应的子载波传输；在所述第二字段中，每个空间流组的所述k个空间流经过正交变换，依次由所述第二字段中的k个ofdm符号的与所述空间流组对应的子载波传输。

在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述子载波为mimo传输频带内除去零频子载波、用于抑制邻道泄漏的保护子载波以外的子载波。

在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述使用所述前导的第一字段和第二字段，获得每个空间流在多输入多输出mimo传输频带内所有子载波上的第一信道估计包括：

使用所述第一字段承载的第一参考信号，获得每个空间流在所述第一字段中对应子载波上的信道估计；

通过内插获得每个空间流在mimo传输频带内所有子载波上的第二信道估计；

使用所述第二信道估计对所述第二字段进行解调和解码，获取所述第二字段承载的有用信息；

采用与所述解调和解码操作相同的调制编码方式，对所述第二字段承载的有用信息重新进行编码和调制，生成所述第二字段的各ofdm符号的各子载波对应的第二参考信号；

使用所述第二字段的各ofdm符号的各子载波对应的第二参考信号，获得每个空间流在所述第二字段中对应子载波上的信道估计；

通过合并每个空间流在所述第一字段及第二字段中对应子载波上的信道估计，获得每个空间流在mimo传输频带内所有子载波上的第一信道估计。

第二方面，本发明实施例提供一种信道估计方法，所述方法包括：

确定信号分组中的前导；其中，所述前导至少包括第一字段和第二字段，所述第一字段的正交频分复用ofdm符号的子载波用于承载第一参考信号，所述第一参考信号为第一通信节点和第二通信节点均已知的确定信号，所述第二字段的ofdm符号的子载波用于承载有用信息；所述有用信息为物理层控制信息，和/或数据；

向所述第二通信节点发送包括所述前导的信号分组。

第三方面，本发明实施例提供一种第二通信节点，所述第二通信节点包括：

获取模块，用于获取第一通信节点发送的信号分组中的前导；其中，所述前导至少包括第一字段和第二字段，所述第一字段的正交频分复用ofdm符号的子载波用于承载第一参考信号，所述第一参考信号为所述第二通信节点和所述第一通信节点均已知的确定信号，所述第二字段的ofdm符号的子载波用于承载有用信息；所述有用信息为物理层控制信息，和/或数据；

信道估计模块，用于使用所述获取模块获取的所述前导的第一字段和第二字段，获得每个空间流在多输入多输出mimo传输频带内所有子载波上的第一信道估计。

在第三方面的第一种可能的实现方式中，所述第一字段和第二字段的每个ofdm符号中的每个子载波依次对应一个不同的空间流，不同ofdm符号中相同位置的子载波对应的空间流均不相同。

在第三方面的第二种可能的实现方式中，所述第一字段和第二字段的每个ofdm符号中的每个子载波依次对应一个不同的空间流组，不同ofdm符号中相同位置的子载波对应的空间流组均不相同，所述空间流组包括k个空间流；在所述第一字段中，每个空间流组的k个空间流经过正交变换，依次由所述第一字段中的k个ofdm符号的与所述空间流组对应的子载波传输；在所述第二字段中，每个空间流组的所述k个空间流经过正交变换，依次由所述第二字段中的k个ofdm符号的与所述空间流组对应的子载波传输。

在第三方面的第三种可能的实现方式中，所述子载波为mimo传输频带内除去零频子载波、用于抑制邻道泄漏的保护子载波以外的子载波。

在第三方面的第四种可能的实现方式中，所述信道估计模块，具体用于：

使用所述第一字段承载的第一参考信号，获得每个空间流在所述第一字段中对应子载波上的信道估计；

通过内插获得每个空间流在mimo传输频带内所有子载波上的第二信道估计；

使用所述第二信道估计对所述第二字段进行解调和解码，获取所述第二字段承载的有用信息；

采用与所述解调和解码操作相同的调制编码方式，对所述第二字段承载的有用信息重新进行编码和调制，生成所述第二字段的各ofdm符号的各子载波对应的第二参考信号；

使用所述第二字段的各ofdm符号的各子载波对应的第二参考信号，获得每个空间流在所述第二字段中对应子载波上的信道估计；

通过合并每个空间流在所述第一字段及第二字段中对应子载波上的信道估计，获得每个空间流在mimo传输频带内所有子载波上的第一信道估计。

第四方面，本发明实施例提供一种第一通信节点，所述第一通信节点包括：

确定模块，用于确定信号分组中的前导；其中，所述前导至少包括第一字段和第二字段，所述第一字段的正交频分复用ofdm符号的子载波用于承载第一参考信号，所述第一参考信号为第二通信节点和所述第一通信节点均已知的确定信号，所述第二字段的ofdm符号的子载波用于承载有用信息；所述有用信息为物理层控制信息，和/或数据；

发送模块，用于向所述第二通信节点发送包括所述前导的信号分组。

第五方面，本发明实施例提供一种第二通信节点，所述第二通信节点包括：

收发器，用于获取第一通信节点发送的信号分组中的前导；其中，所述前导至少包括第一字段和第二字段，所述第一字段的正交频分复用ofdm符号的子载波用于承载第一参考信号，所述第一参考信号为所述第二通信节点和所述第一通信节点均已知的确定信号，所述第二字段的ofdm符号的子载波用于承载有用信息；所述有用信息为物理层控制信息，和/或数据；

处理器，用于使用所述收发器获取的所述前导的第一字段和第二字段，获得每个空间流在多输入多输出mimo传输频带内所有子载波上的第一信道估计。

在第五方面的第一种可能的实现方式中，所述第一字段和第二字段的每个ofdm符号中的每个子载波依次对应一个不同的空间流，不同ofdm符号中相同位置的子载波对应的空间流均不相同。

在第五方面的第二种可能的实现方式中，所述第一字段和第二字段的每个ofdm符号中的每个子载波依次对应一个不同的空间流组，不同ofdm符号中相同位置的子载波对应的空间流组均不相同，所述空间流组包括k个空间流；在所述第一字段中，每个空间流组的k个空间流经过正交变换，依次由所述第一字段中的k个ofdm符号的与所述空间流组对应的子载波传输；在所述第二字段中，每个空间流组的所述k个空间流经过正交变换，依次由所述第二字段中的k个ofdm符号的与所述空间流组对应的子载波传输。

在第五方面的第三种可能的实现方式中，所述子载波为mimo传输频带内除去零频子载波、用于抑制邻道泄漏的保护子载波以外的子载波。

在第五方面的第四种可能的实现方式中，所述处理器，具体用于：

使用所述第一字段承载的第一参考信号，获得每个空间流在所述第一字段中对应子载波上的信道估计；

通过内插获得每个空间流在mimo传输频带内所有子载波上的第二信道估计；

使用所述第二信道估计对所述第二字段进行解调和解码，获取所述第二字段承载的有用信息；

采用与所述解调和解码操作相同的调制编码方式，对所述第二字段承载的有用信息重新进行编码和调制，生成所述第二字段的各ofdm符号的各子载波对应的第二参考信号；

使用所述第二字段的各ofdm符号的各子载波对应的第二参考信号，获得每个空间流在所述第二字段中对应子载波上的信道估计；

通过合并每个空间流在所述第一字段及第二字段中对应子载波上的信道估计，获得每个空间流在mimo传输频带内所有子载波上的第一信道估计。

第六方面，本发明实施例提供一种第一通信节点，所述第一通信节点包括：

处理器，用于确定信号分组中的前导；其中，所述前导至少包括第一字段和第二字段，所述第一字段的正交频分复用ofdm符号的子载波用于承载第一参考信号，所述第一参考信号为第二通信节点和所述第一通信节点均已知的确定信号，所述第二字段的ofdm符号的子载波用于承载有用信息；所述有用信息为物理层控制信息，和/或数据；

发送器，用于向所述第二通信节点发送包括所述前导的信号分组。

第七方面，本发明实施例提供一种通信系统，所述通信系统包括：

上述第三方面提供的任意一种第二通信节点，及上述第四方面提供的第一通信节点。

在本发明实施例提供的信道估计方法、通信节点及通信系统中，信号分组中的he-ltf由两部分组成，第一部分每个ofdm符号的子载波用于承载参考信号，第二部分每个ofdm符号的子载波并不承载参考信号，而是用于承载有用信息，因此，实际用于信道估计的开销只是第一字段，由于第一字段中的ofdm符号数小于空间流的数目，因此，与现有技术相比，本发明实施例提供的技术方案极大地降低了信令开销，提高了资源利用率。

附图说明

图1为一种现有的he-ltf方案的示意图；

图2为本发明实施例提供的信道估计方法的流程图；

图3为本发明实施例中第一字段和第二字段中各空间流(n＝2)对应的子载波的位置的分布图；

图4为本发明实施例中第一字段和第二字段中各空间流(n＝4)对应的子载波的位置的分布图；

图5为本发明实施例中第一字段和第二字段中各空间流(n＝4)对应的子载波的位置的另一分布图；

图6为本发明实施例中第一字段和第二字段中各空间流(n＝6)对应的子载波的位置的分布图；

图7为本发明实施例中第一字段和第二字段中各空间流(n＝6)对应的子载波的位置的另一分布图；

图8为本发明实施例中第一字段和第二字段中各空间流(n＝6)对应的子载波的位置的又一分布图；

图9为本发明实施例中第一字段和第二字段中各空间流(n＝4)对应的子载波的位置的又一分布图；

图10为本发明实施例中第一字段和第二字段中各空间流(n＝6)对应的子载波的位置的再一分布图；

图11为本发明实施例中第一字段和第二字段中各空间流(n＝6)对应的子载波的位置的还一分布图；

图12为本发明实施例中第一字段和第二字段中各空间流(n＝8)对应的子载波的位置的分布图；

图13为本发明实施例提供的信道估计方法的另一流程图；

图14为本发明实施例提供的信道估计方法的又一流程图；

图15为本发明实施例提供的第二通信节点的结构示意图；

图16为本发明实施例提供的第一通信节点的结构示意图；

图17为本发明实施例提供的第二通信节点的另一结构示意图；

图18为本发明实施例提供的第一通信节点的另一结构示意图；

图19为本发明实施例提供的通信系统的结构示意图。

具体实施方式

802.11ax信号分组由前导和数据字段两部分组成；其中，前导包括传统前导(英文：legacypreamble)和hew前导；hew前导是802.11ax分组特定的前导，至少包括信令字段和训练字段等部分，其中，信令字段用于传输物理层控制信息，训练字段包括用于自动增益控制、为信道估计提供参考信号等功能，he-ltf即是训练字段的一部分。

在本发明实施例提出的信道估计方法中，第一通信节点发送给第二通信节点的信号分组的前导至少包括第一字段和第二字段，所述第一字段的ofdm符号数小于空间流的数目，且所述第一字段和第二字段的ofdm符号数之和不大于空间流的个数。其中，第一字段每个ofdm符号的子载波均承载参考信号，所述参考信号为第一通信节点和第二通信节点均已知的确定信号，典型地可采用二相相移键控(英文：binaryphaseshiftkeying，简称：bpsk)、四相相移键控(英文：quadraturephaseshiftkeying，简称：qpsk)等调制符号；第二字段每个ofdm符号的子载波并不承载参考信号，而是用于传输有用信息，所述有用信息可以是物理层控制信息的全部或一部分，和/或，所述信号分组传输的数据的全部或一部分。

在本发明实施例提出的信道估计方法中，可以将所述第一字段和第二字段分别理解为he-ltf字段的第一部分和第二部分，这样，本发明中he-ltf字段除了具有为信道估计提供参考信号的功能外，还具有传输全部或部分物理层控制信息、和/或，全部或部分数据的功能。同时，也可以将所述第一字段理解为he-ltf字段，而将第二字段理解为信令字段的一部分或全部，和或，数据字段的一部分或全部，这样，本发明中第二字段除了具有传输全部或部分物理层控制信息、和/或全部或部分数据的功能外，还具有与所述第一字段一起为信道估计提供参考信号的功能。

本领域普通技术人员可以理解：上述两种理解方式的本质是相同的，无论按照那种方式理解，都不影响本发明所提出的技术方案的实施。

图2为本发明实施例提供的信道估计方法的流程图。如图2所示，本发明实施例提供的信道估计方法，包括：

201、获取第一通信节点发送的信号分组中的前导；其中，所述前导至少包括第一字段和第二字段，所述第一字段的每个正交频分复用ofdm符号的子载波用于承载第一参考信号，所述第一参考信号为第二通信节点和所述第一通信节点均已知的确定信号，所述第二字段的每个ofdm符号的子载波用于承载有用信息；所述有用信息为物理层控制信息，和/或数据；

202、使用所述前导第一字段及所述第二字段，获得每个空间流在mimo传输频带内所有子载波上的第一信道估计。

本发明实施例的执行主体可以是无线通信系统中的通信节点，例如第二通信节点，且第二通信节点与第一通信节点之间进行通信。可选的，所述第一通信节点例如可以是sta、用户设备或接入点，所述第二通信节点例如可以是sta、接入点或用户设备。

可以理解，本发明实施例中所述的子载波，是指mimo传输频带内除去零频子载波、用于抑制邻道泄漏的保护子载波以外的子载波。

第一通信节点确定信号分组中的前导，并向第二通信节点发送包括所述前导的信号分组。其中，所述前导至少包括第一字段和第二字段，所述第一字段的每个正交频分复用ofdm符号的子载波用于承载第一参考信号，所述第一参考信号为第二通信节点和所述第一通信节点均已知的确定信号，所述第二字段的每个ofdm符号的子载波用于承载有用信息。第二通信节点获取第一通信节点发送的信号分组中的前导后，使用所述第一字段及所述第二字段，获得每个空间流在mimo传输频带内所有子载波上的第一信道估计；然后，第二通信节点使用所述第一信道估计解调第一通信节点发送的信号。

由于第二字段每个ofdm符号的子载波并不承载参考信号，而是用于传输有用信息，实际用于信道估计的开销只是第一字段，由于第一字段中的ofdm符号数小于空间流的数目，因此，与现有技术相比，本发明实施例提供的技术方案极大地降低了信令开销，提高了资源利用率。

在具体的实施例中，例如：空间流的个数n，第一通信节点发送的信号分组中总共包含l个ofdm符号，其中，第一字段和第二字段分别包含l1和l2个ofdm符号，即，l1+l2＝l，其中，l≤n。所述第一字段和第二字段的每个ofdm符号中的每个子载波依次对应一个不同的空间流，不同ofdm符号中相同位置的子载波对应的空间流均不相同。这样，每个ofdm符号中各空间流对应的子载波相互正交，对于信道估计而言，可以直接获得各空间流在其对应的子载波上的信道估计，对第二字段承载的有用信息而言，相当于采用ofdma的方式进行传输。

如果将所述第一字段和第二字段的各ofdm符号中各空间流对应的子载波的位置的分布图案的集合分别表示为π1和π2，而将图1所示子载波交织方案中n个ofdm符号中各空间流对应的子载波的位置的分布图案的集合表示为φ，则π1和π2均是φ的子集，而它们之间的交集为空，即π1∩π2＝φ，其中φ表示空集。特别地，当l＝n时，π1∪π2＝φ，即每个空间流对应的子载波在整个第一字段和第二字段中遍历mimo传输频带内所有的子载波位置。

当l＜n时，每个空间流对应的子载波在整个第一字段和第二字段中不能遍历mimo传输频带内所有的子载波位置。优选地，π1和π2的选择应使得每个空间流在所述第一字段和整个第一字段和第二字段中对应的所有子载波，尽可能均匀分散在整个mimo传输频带内。图3为本发明实施例中第一字段和第二字段中各空间流(n＝2)对应的子载波的位置的分布图。图4为本发明实施例中第一字段和第二字段中各空间流(n＝4)对应的子载波的位置的分布图。显然，在图3和图4所示实施例中：l＝n。

在图3所示实施例中，第一字段和第二字段均只有一个ofdm符号，分别用ltf-1和vltf-1表示，各空间流对应的子载波的位置的分布图案分别采用ψ(1)、ψ(2)，即有：π1＝{ψ(1)}、π2＝{ψ(2)}、π＝φ＝{ψ(1)，ψ(2)}。

在图4所示实施例中，he-ltf的第一字段有两个ofdm符号ltf-1和ltf-2，各空间流对应的子载波的位置的分布图案分别为ψ(1)与ψ(3)，第二字段也有两个ofdm符号vltf-1、vltf-2，各空间流对应的子载波的位置的分布图案分别为ψ(2)与ψ(4)。因此，在该实施例中，π1＝{ψ(1)，ψ(3)}、π2＝{ψ(2)，ψ(4)}、π＝φ＝{ψ(1)，ψ(2)，ψ(3)，ψ(4)}。以空间流1为例，其对应的子载波在ltf-1和ltf-2中的位置分别表示为：

1，0，0，0，1，0，0，0，1，0，0，0，λ，和0，0，1，0，0，0，1，0，0，0，1，0，λ

其中，“1”和“0”分别表示该空间流在该位置有和没有对应的子载波，因此，空间流1在第一字段的对应的子载波的位置为：1，0，1，0，1，0，1，0，1，0，1，0，λ，即均匀分散在整个mimo传输频带内；空间流1在第二字段的对应的子载波的位置正好与之互补：0，1，0，1，0，1，0，1，0，1，0，1，λ，因此，合并这两个字段中空间流1对应的子载波，空间流1对应的子载波在整个第一字段和第二字段中即遍历mimo传输频带内所有的子载波位置。

图3和图4中纵坐标也表示了各空间流在整个第一字段和第二字段中的对应子载波的位置分布，其中，图3和图4中的符号“●”表示空间流在相应位置有对应的子载波。

图5为本发明实施例中第一字段和第二字段中各空间流(n＝4)对应的子载波的位置的另一分布图。在该实施例中l＝2，第一字段和第二字段均只有一个ofdm符号，即ltf-1和vltf-1，分别采用空间流子载波分布图案ψ(1)和ψ(3)。以空间流1为例，空间流1对应的子载波在ltf-1中的位置为：1，0，0，0，1，0，0，0，1，0，0，0，λ，即每间隔3个子载波空位出现一次，在整个第一字段和第二字段中对应的子载波的位置为：1，0，1，0，1，0，1，0，1，0，1，0，λ。其中，图5中的符号“×”表示空间流在相应位置没有对应的子载波。

图6为本发明实施例中第一字段和第二字段中各空间流(n＝6)对应的子载波的位置的分布图。图7为本发明实施例中第一字段和第二字段中各空间流(n＝6)对应的子载波的位置的另一分布图。图6和图7分别示出了l＝3时的两个不同实施例。这两个实施例均选取π＝{ψ(1)，ψ(3)，ψ(5)}，区别是π1和π2不同，以空间流1为例，图6中第一字段和第二字段空间流1对应的子载波的位置分别为：1，0，0，0，0，0，1，0，0，0，0，0，λ和1，0，1，0，0，0，1，0，1，0，0，0，λ，图7则与之反，第一字段和第二字段空间流1对应的子载波的位置分别为：1，0，1，0，0，0，1，0，1，0，0，0，λ和1，0，0，0，0，0，1，0，0，0，0，0，λ。

图8为本发明实施例中第一字段和第二字段中各空间流(n＝6)对应的子载波的位置的又一分布图。在该实施例中n＝6，l＝4，其中π1＝{ψ(1)，ψ(4)}、π2＝{ψ(2)，ψ(5)}。因此，以空间流1为例，第一字段和第二字段空间流对应的子载波的位置分别为：

1，0，0，1，0，0，1，0，0，1，0，0，λ，和0，1，0，0，1，0，0，1，0，0，1，0，λ，

空间流1在整个第一字段和第二字段中对应的子载波的位置为：1，1，0，1，1，0，1，1，0，1，1，0，λ。

在上述具体的实施例中，所述第一字段和第二字段的每个ofdm符号中的每个子载波依次对应一个不同的空间流。可选的，第一字段和第二字段的每个ofdm符号中的每个子载波可以依次对应一个不同的空间流组。仍以空间流的个数n举例进行说明：第一通信节点发送的信号分组中总共包含l个ofdm符号，其中，第一字段和第二字段分别包含l1和l2个ofdm符号，即，l1+l2＝l，其中，l≤n，l1＝mk，l2＝nk，k≥2。第一字段和第二字段的每个ofdm符号中的每个子载波依次对应一个不同的空间流组，不同ofdm符号中相同位置的子载波对应的空间流组均不相同，所述空间流组包括k个空间流。在第一字段中，每个空间流组的k个空间流经过正交变换，依次由第一字段中的k个ofdm符号的与该空间流组对应的子载波传输；在第二字段中，每个空间流组的k个空间流经过正交变换，依次由第二字段中的k个ofdm符号的与该空间流组对应的子载波传输。

这样，每个ofdm符号中各空间流组对应的子载波相互正交，同时，在发射端各空间流组中的空间流经过正交变换，依次由k个ofdm符号的与该空间流组对应的子载波发送，因此接收端经过所述正交变换，即可从所述k个ofdm符号中分解出各空间流组中的各个空间流，因此，各空间流组中的各空间流也是相互正交的。这样，对于信道估计而言，可以直接获得各空间流在其对应的子载波上的信道估计。

图9为本发明实施例中第一字段和第二字段中各空间流(n＝4)对应的子载波的位置的又一分布图。在该实施例中，m＝1，n＝1，k＝2，因此第一字段和第二字段均有两个ofdm符号，即ltf-1、ltf-2和vltf-1、vltf-2，空间流1、2组成空间流a组，空间流3、4组成空间流b组。在第一字段中的两个ofdm符号中，空间流a组对应奇数位置的子载波，空间流b组对应偶数位置的子载波；在第二字段中的两个ofdm符号中，空间流a组对应偶数位置的子载波，空间流b组对应奇数位置的子载波。因此，以空间流a组为例，合并这两个字段中空间流1和2对应的子载波，空间流1和2对应的子载波在整个第一字段和第二字段中即遍历mimo传输频带内所有的子载波位置。

图10为本发明实施例中第一字段和第二字段中各空间流(n＝6)对应的子载波的位置的再一分布图。在该实施例中，m＝1，n＝1，k＝2，因此第一字段和第二字段均有两个ofdm符号，即ltf-1、ltf-2和vltf-1、vltf-2，空间流1、2组成空间流a组，空间流3、4组成空间流b组，空间流5、6组成空间流c组。在第一字段中的两个ofdm符号中，空间流a组、b组和c组对应的子载波的位置序号分别为：1、4、7…，2、5、8…，和3、6、9…，在第二字段中的两个ofdm符号中，空间流a组、b组和c组对应的子载波的位置序号分别为：2、5、8…，3、6、9…，和1、4、7…。因此，以空间流a组为例，合并这两个字段中空间流1和2对应的子载波，空间流1和2对应的子载波在整个第一字段和第二字段中对应的子载波的位置为：1，1，0，1，1，0，1，1，0，1，1，0，λ。

图11为本发明实施例中第一字段和第二字段中各空间流(n＝6)对应的子载波的位置的还一分布图。在该实施例中，m＝1，n＝2，k＝2，因此第一字段有两个ofdm符号，即ltf-1、ltf-2，第二字段有4个ofdm符号，即vltf-1、vltf-2、vltf-3、vltf-4，空间流1、2组成空间流a组，空间流3、4组成空间流b组，空间流5、6组成空间流c组。在第一字段中的两个ofdm符号中，空间流a组、b组和c组对应的子载波的位置序号分别为：1、4、7…，2、5、8…，和3、6、9…，在第二字段中的vltf-1、vltf-2符号中，空间流a组、b组和c组对应的子载波的位置序号分别为：2、5、8…，3、6、9…，和1、4、7…，在第二字段中的vltf-3、vltf-4符号中，空间流a组、b组和c组对应的子载波的位置序号分别为：3、6、9…，1、4、7…，和2、5、8…。因此，以空间流a组为例，合并这两个字段中空间流1和2对应的子载波，空间流1和2对应的子载波在整个第一字段和第二字段中即遍历mimo传输频带内所有的子载波位置。

图12为本发明实施例中第一字段和第二字段中各空间流(n＝8)对应的子载波的位置的分布图。在该实施例中，m＝1，n＝1，k＝2，因此第一字段和第二字段均有两个ofdm符号，即ltf-1、ltf-2和vltf-1、vltf-2，空间流1、2组成空间流a组，空间流3、4组成空间流b组，空间流5、6组成空间流c组，空间流7、8组成空间流d组。在第一字段中的两个ofdm符号中，空间流a组、b组、c组和d组对应的子载波的位置序号分别为：1、5、9…，2、6、10…，3、7、11…，和4、8、12…；在第二字段中的两个ofdm符号中，空间流a组、b组、c组和d组对应的子载波的位置序号分别为：3、7、11…，4、8、12…，1、5、9…，和2、6、10…。因此，以空间流a组为例，合并这两个字段中空间流1和2对应的子载波，空间流1和2对应的子载波在整个第一字段和第二字段中即遍历mimo传输频带内所有的子载波位置。

图13为本发明实施例提供的信道估计方法的另一流程图。图13所示的信道估计方法，是在图2所示方法的基础上，对接入点使用所述第一字段承载的第一参考信号及所述第二字段承载的有用信息，获得每个空间流在mimo传输频带内所有子载波上的第一信道估计的方案进行了限定，如图13所示，本发明实施例提供的信道估计方法，包括：

901、获取第一通信节点发送的信号分组中的前导；其中，所述前导包括第一字段和第二字段，所述第一字段的每个正交频分复用ofdm符号的子载波用于承载第一参考信号，所述第一参考信号为第二通信节点和所述第一通信节点均已知的确定信号，所述第二字段的每个ofdm符号的子载波用于承载有用信息；所述有用信息为物理层控制信息，和/或数据；

902、使用所述第一字段承载的第一参考信号，获得每个空间流在所述第一字段中对应子载波上的信道估计；

903、通过内插获得每个空间流在mimo传输频带内所有子载波上的第二信道估计；

904、使用所述第二信道估计对所述第二字段进行解调和解码，获取所述第二字段承载的有用信息；

905、采用与所述解调和解码操作相同的调制编码方式，对所述第二字段承载的有用信息重新进行编码和调制，生成所述第二字段的各ofdm符号的各子载波对应的第二参考信号；

906、使用所述第二字段的各ofdm符号的各子载波对应的第二参考信号，获得每个空间流在所述第二字段中对应子载波上的信道估计；

907、通过合并每个空间流在所述第一字段及第二字段中对应子载波上的信道估计，获得每个空间流在mimo传输频带内所有子载波上的第一信道估计。

步骤901可以参照图2所示方法实施例中针对步骤201的解释和说明。

可选的，所述第一通信节点例如可以是sta、用户设备或接入点，所述第二通信节点例如可以是sta、接入点或用户设备。第二通信节点通过使用前导的第一字段承载的参考信号，获得每个空间流在所述第一字段中对应子载波上的信道估计；由于第一字段的ofdm符号数小于空间流的个数，因此，需要通过内插获得每个空间流在mimo传输频带内所有子载波上的第二信道估计，其中，内插可以采用现有信号处理技术中成熟的各类内插算法。

然后，第二通信节点利用上述步骤获得的每个空间流在mimo传输频带内所有子载波上的第二信道估计，对所述第二字段解调(如星座去映射等操作)和解码处理，获取所述第二字段承载的有用信息。以第二字段用于传输物理层控制信息为例，通常采用bpsk调制和编码速率为1/2的卷积编码，在该步骤中，接收机从每个空间流在mimo传输频带内所有子载波上的信道估计中，取出每个空间流对应的子载波上的信道估计，对每个空间流的信号进行bpsk解调和信道解码，获得第二字段承载的物理层控制信息比特。

接着，对上述解调和解码处理获得的信息比特，采用相同的调制编码方式，重新进行编码和调制(如星座映射等操作)，生成所述第二字段的各子载波对应的参考信号。也可以直接利用第二字段解调过程的硬判决输出，采用相同的调制方式进行重新调制。仍以第二字段传输物理层控制信息为例，由于采用bpsk调制和编码速率为1/2的卷积编码，即使信噪比很低也可以成功解码，因此，采用接收端解码后再重新编码和调制的方式获得的参考信号，与发射端直接发送的参考信号相比，没有任何区别，因此可以保证本发明在获得开销大大降低的好处的同时，信道估计的性能与现有技术相同。当信噪比较高时，可以直接利用解调硬判决输出重新调制的方式来获得第二字段各子载波对应的参考信号，从而简化信道估计的操作。

然后，第二通信节点使用所述第二字段的各子载波对应的参考信号，获得每个空间流在所述第二字段中对应子载波上的信道估计；由于第一字段和第二字段所采用的空间流子载波分布图案互不重叠，因此，当l＝n时，接收机合并每个空间流在第一和第二字段相应子载波上的信道估计，就能获得每个空间流在mimo传输频带内所有子载波上的信道估计；当l＜n时，接收机合并每个空间流在第一和第二字段相应子载波上的信道估计后，进一步采用二次内插，即可获得每个空间流在mimo传输频带内所有子载波上的信道估计。至此，第二通信节点就可以使用上行信道估计解调用户设备发送的信号。

图14为本发明实施例提供的信道估计方法的又一流程图。如图14所示，本发明实施例提供的信道估计方法，包括：

1001、确定信号分组中的前导；其中，所述前导包括第一字段和第二字段，所述第一字段的每个正交频分复用ofdm符号的子载波用于承载第一参考信号，所述第一参考信号为第一通信节点和第二通信节点均已知的确定信号，所述第二字段的每个ofdm符号的子载波用于承载有用信息；所述有用信息为物理层控制信息，和/或数据；

1002、向所述第二通信节点发送包括前导的信号分组。

本发明实施例的执行主体可以是第一通信节点。可选的，所述第一通信节点例如可以是用户设备或接入点，所述第二通信节点例如可以是接入点或用户设备。用户设备在确定上行分组中的前导后，向接入点发送包括所述前导的上行分组，其中，所述前导包括第一字段和第二字段，所述第一字段的每个正交频分复用ofdm符号的子载波用于承载参考信号，所述第二字段的每个ofdm符号的子载波用于承载有用信息。与现有技术相比，本发明实施例提供的技术方案极大地降低了信令开销，提高了资源利用率。

图15为本发明实施例提供的第二通信节点的结构示意图。如图15所示，本发明实施例提供的第二通信节点11，包括：

获取模块1101，用于获取第一通信节点发送的信号分组中的前导；其中，所述前导至少包括第一字段和第二字段，所述第一字段的正交频分复用ofdm符号的子载波用于承载第一参考信号，所述第一参考信号为所述第二通信节点和所述第一通信节点均已知的确定信号，所述第二字段的ofdm符号的子载波用于承载有用信息；所述有用信息为物理层控制信息，和/或数据；

信道估计模块1102，用于使用所述获取模块获取的所述前导的第一字段和第二字段，获得每个空间流在多输入多输出mimo传输频带内所有子载波上的第一信道估计。

本发明实施例提供的第二通信节点11可以用于执行图2所示方法实施例的技术方案，其实现原理类似，在此不再赘述。与现有技术相比，本发明实施例提供的技术方案极大地降低了信令开销，提高了资源利用率。

可选的，所述第一字段和第二字段的每个ofdm符号中的每个子载波依次对应一个不同的空间流，不同ofdm符号中相同位置的子载波对应的空间流均不相同。可选的，所述第一字段和第二字段的每个ofdm符号中的每个子载波依次对应一个不同的空间流组，不同ofdm符号中相同位置的子载波对应的空间流组均不相同，所述空间流组包括k个空间流；在所述第一字段中，每个空间流组的k个空间流经过正交变换，依次由所述第一字段中的k个ofdm符号的与所述空间流组对应的子载波传输；在所述第二字段中，每个空间流组的所述k个空间流经过正交变换，依次由所述第二字段中的k个ofdm符号的与所述空间流组对应的子载波传输。可选的，所述子载波为mimo传输频带内除去零频子载波、用于抑制邻道泄漏的保护子载波以外的子载波。

可选的，所述信道估计模块1102，具体用于：使用所述第一字段承载的第一参考信号，获得每个空间流在所述第一字段中对应子载波上的信道估计；

通过内插获得每个空间流在mimo传输频带内所有子载波上的第二信道估计；

使用所述第二信道估计对所述第二字段进行解调和解码，获取所述第二字段承载的有用信息；

采用与所述解调和解码操作相同的调制编码方式，对所述第二字段承载的有用信息重新进行编码和调制，生成所述第二字段的各ofdm符号的各子载波对应的第二参考信号；

使用所述第二字段的各ofdm符号的各子载波对应的第二参考信号，获得每个空间流在所述第二字段中对应子载波上的信道估计；

通过合并每个空间流在所述第一字段及第二字段中对应子载波上的信道估计，获得每个空间流在mimo传输频带内所有子载波上的第一信道估计。

图16为本发明实施例提供的第一通信节点的结构示意图。如图16所示，本发明实施例提供的第一通信节点12，包括：

确定模块1201，用于确定信号分组中的前导；其中，所述前导至少包括第一字段和第二字段，所述第一字段的正交频分复用ofdm符号的子载波用于承载第一参考信号，所述第一参考信号为第二通信节点和所述第一通信节点均已知的确定信号，所述第二字段的ofdm符号的子载波用于承载有用信息；所述有用信息为物理层控制信息，和/或数据；

发送模块1202，用于向所述第二通信节点发送包括所述前导的信号分组。

本发明实施例提供的用户设备12可以用于执行图14所示方法实施例的技术方案，其实现原理类似，在此不再赘述。与现有技术相比，本发明实施例提供的技术方案极大地降低了信令开销，提高了资源利用率。

图17为本发明实施例提供的第二通信节点的另一结构示意图。如图17所示，本发明实施例提供的第二通信节点17，包括：

收发器1701，用于获取第一通信节点发送的信号分组中的前导；其中，所述前导至少包括第一字段和第二字段，所述第一字段的正交频分复用ofdm符号的子载波用于承载第一参考信号，所述第一参考信号为所述第二通信节点和所述第一通信节点均已知的确定信号，所述第二字段的ofdm符号的子载波用于承载有用信息；所述有用信息为物理层控制信息，和/或数据；

处理器1702，用于使用所述收发器1701获取的所述前导的第一字段和第二字段，获得每个空间流在多输入多输出mimo传输频带内所有子载波上的第一信道估计。

本发明实施例提供的第二通信节点17可以用于执行图2所示方法实施例的技术方案，其实现原理类似，在此不再赘述。与现有技术相比，本发明实施例提供的技术方案极大地降低了信令开销，提高了资源利用率。

可选的，所述第一字段和第二字段的每个ofdm符号中的每个子载波依次对应一个不同的空间流，不同ofdm符号中相同位置的子载波对应的空间流均不相同。可选的，所述第一字段和第二字段的每个ofdm符号中的每个子载波依次对应一个不同的空间流组，不同ofdm符号中相同位置的子载波对应的空间流组均不相同，所述空间流组包括k个空间流；在所述第一字段中，每个空间流组的k个空间流经过正交变换，依次由所述第一字段中的k个ofdm符号的与所述空间流组对应的子载波传输；在所述第二字段中，每个空间流组的所述k个空间流经过正交变换，依次由所述第二字段中的k个ofdm符号的与所述空间流组对应的子载波传输。可选的，所述子载波为mimo传输频带内除去零频子载波、用于抑制邻道泄漏的保护子载波以外的子载波。

可选的，所述处理器1702，具体用于：

使用所述第一字段承载的第一参考信号，获得每个空间流在所述第一字段中对应子载波上的信道估计；

通过内插获得每个空间流在mimo传输频带内所有子载波上的第二信道估计；

使用所述第二信道估计对所述第二字段进行解调和解码，获取所述第二字段承载的有用信息；

采用与所述解调和解码操作相同的调制编码方式，对所述第二字段承载的有用信息重新进行编码和调制，生成所述第二字段的各ofdm符号的各子载波对应的第二参考信号；

使用所述第二字段的各ofdm符号的各子载波对应的第二参考信号，获得每个空间流在所述第二字段中对应子载波上的信道估计；

通过合并每个空间流在所述第一字段及第二字段中对应子载波上的信道估计，获得每个空间流在mimo传输频带内所有子载波上的第一信道估计。

图18为本发明实施例提供的第一通信节点的另一结构示意图。如图18所示，本发明实施例提供的第一通信节点18，包括：

处理器1801，用于确定信号分组中的前导；其中，所述前导至少包括第一字段和第二字段，所述第一字段的正交频分复用ofdm符号的子载波用于承载第一参考信号，所述第一参考信号为第二通信节点和所述第一通信节点均已知的确定信号，所述第二字段的ofdm符号的子载波用于承载有用信息；所述有用信息为物理层控制信息，和/或数据；

发送器1802，用于向所述第二通信节点发送包括所述前导的信号分组。

本发明实施例提供的第一通信节点18可以用于执行图14所示方法实施例的技术方案，其实现原理类似，在此不再赘述。与现有技术相比，本发明实施例提供的技术方案极大地降低了信令开销，提高了资源利用率。

图19为本发明实施例提供的通信系统的结构示意图。如图19所示，本发明实施例提供的通信系统13，包括：第二通信节点131及第一通信节点132；其中，所述第二通信节点131可以采用本发明任意实施例所提供的第二通信节点11；所述第一通信节点132可以采用本发明任意实施例所提供的第一通信节点12。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。