CN113972934B - 数据发送方法、装置、***及可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种数据发送方法、装置、设备及可读存储介质。服务器从协作集中确定出第一传输点并确定第一传输点的第一下行发送权值。之后,服务器基于该第一下行发送权值,确定第二传输点的第二下行发送权值并发送给第二传输点。第二传输点向电子设备发送数据流时,从矩阵中确定出对应数据流的下行发送权值,对数据流进行加权后发送给电子设备。该过程中,服务器利用第一传输点的第一下行发送权值确定出第二传输点的第二下行发送权值,使得电子设备接收协作集中各传输点发送的数据流时,不同数据流的接收方向正交或近似正交,解决电子设备接收数据流时不同传输点间的数据流干扰过大的问题,实现电子设备正确接收数据的目的。
Description
技术领域
本申请实施例涉及通信技术领域,尤其涉及一种数据发送方法、装置、设备及可读存储介质。
背景技术
协作多点传输(coordinated multiple point transmission/reception,CoMP)技术,是指地理位置上分离的多个传输点协作传输,服务于一个或多个电子设备的技术。
联合传输(joint transmission,JT)技术是一种CoMP技术,JT技术分为相干联合传输(coherent joint transmission,CJT)技术和非相干联合传输(non-coherenttransmission,NCJT)技术。NCJT技术中,协作集中的传输点都向电子设备发送下行数据,协作集中的传输点包括服务传输点和至少一个协作传输点。下行数据发送过程中,各传输点独立获取各自的下行发送权值,利用下行发送权值对数据流进行加权后,通过传输点与电子设备之间的信道将加权后的数据流发送给电子设备,同一个信道上能传输多个数据流,同一信道上的各数据流对应不同的下行发送权值。对于电子设备而言,电子设备接收数据流的接收方向和下行发送权值、信道相关,接收方向也称为接收子空间等。相应的,传输点发送数据流的发送方向和下行发送权值、信道相关,发送方向也称为发送子空间等。
当多个传输点均向电子设备发送数据流时,由于协作集中各传输点的下行发送权值是独立计算的,使得电子设备接收各个数据流的接收方向非正交,导致该些数据流干扰过大,进而导致电子设备无法正确接收数据。
发明内容
本申请实施例提供一种数据发送方法、装置、设备及可读存储介质,通过对传输点的下行发送权值进行处理,使得电子设备接收协作集中各传输点发送的数据流时,不同数据流的接收方向正交或近似正交,解决电子设备接收数据流时不同传输点间的数据流干扰过大的问题,实现电子设备正确接收数据的目的。
第一方面,本申请实施例提供一种数据发送方法,该方法应用于第二传输点或第二传输点中的芯片,下面以应用于第二传输点为例对该方法进行描述,该方法包括:第二传输点接收来自服务器的第二下行发送权值,根据该第二下行发送权值对数据流进行加权后发送给电子设备。其中,第二下行发送权值是服务器根据第一下行发送权值确定的。该过程中,服务器利用第一传输点的第一下行发送权值确定出第二传输点的第二下行发送权值,使得电子设备接收协作集中各传输点发送的数据流时,不同数据流的接收方向正交或近似正交,解决电子设备接收数据流时不同传输点间的数据流干扰过大的问题,实现电子设备正确接收数据的目的。
一种可行的设计中,第二传输点接收来自服务器的第二下行发送权值;或者,第二传输点接收来自第三传输点的第二下行发送权值,第三传输点是协作集中的服务传输点。采用该种方案,实现服务器或传输点灵活确定第二下行发送权值的目的。
第二方面,本申请实施例提供一种数据发送方法,该方法应用于服务器或服务器中的芯片,下面以应用于服务器为例对该方法进行描述,该方法包括:服务器从协作集中确定出第一传输点并确定第一传输点的第一下行发送权值。之后,对于协作集中的任意一个第二传输点,服务器基于该第一下行发送权值,确定第二传输点的第二下行发送权值并发送给第二传输点。该第二下行发送权值为一个矩阵,矩阵的不同列代表不同数据流的下行发送权值。第二传输点向电子设备发送数据流时,从矩阵中确定出对应数据流的下行发送权值,对数据流进行加权后发送给电子设备。该过程中,服务器利用第一传输点的第一下行发送权值确定出第二传输点的第二下行发送权值,使得电子设备接收协作集中各传输点发送的数据流时,不同数据流的接收方向正交或近似正交,解决电子设备接收数据流时不同传输点间的数据流干扰过大的问题,实现电子设备正确接收数据的目的。
一种可行的设计中,服务器根据第一传输点的第一下行发送权值确定第二传输点的第二下行发送权值时,先根据第一下行发送权值,确定第一信道的零接收子空间,第一信道是第一传输点与电子设备之间的信道。然后,根据第一信道的零接收子空间,确定第二下行发送权值。采用该种方案保证了第二传输点的流间正交性的同时,使得电子设备接收协作集中各传输点发送的数据流时,不同数据流的接收方向正交或近似正交。
一种可行的设计中,服务器根据第一信道的零接收子空间,确定第二下行发送权值时,根据第一信道的零接收子空间、第二信道的第二信道矩阵确定第二下行发送权值,第二信道是第二传输点与该电子设备之间的信道。采用该种方案,解决电子设备接收数据流时不同传输点间的数据流干扰过大的问题,实现电子设备正确接收数据的目的。
一种可行的设计中,服务器根据第一信道的零接收子空间,确定第二下行发送权值,时,先根据第二传输点与电子设备之间的第二信道的第二信道矩阵,确定第二信道的最大接收子空间。然后将第二信道的最大接收子空间投影到第一信道的零接收子空间上,得到第一投影矩阵,对第一投影矩阵进行施密特正交化处理,得到第一正交矩阵。之后,根据第一正交矩阵、第二信道的第二信道矩阵确定第二下行发送权值。采用该种方案,解决电子设备接收数据流时不同传输点间的数据流干扰过大的问题,实现电子设备正确接收数据的目的。
一种可行的设计中,服务器根据第一传输点的第一下行发送权值确定第二传输点的第二下行发送权值时,先根据第二传输点与电子设备之间的第二信道的第二信道矩阵,确定第二信道的最大接收子空间。然后根据第二信道的最大接收子空间的各子空间、第一信道矩阵的最大接收子空间、该第二信道矩阵的最大接收子空间,确定第二正交矩阵。最后,服务器根据第二信道矩阵、第二正交矩阵,确定第二下行发送权值。通过根据第一传输点的下行发送权值对第二传输点的下行发送权值进行处理,使得电子设备接收第一传输点发送的数据流以及第二传输点发送的数据流时,不同数据流的接收方向正交或近似正交,解决电子设备接收数据流时不同传输点间的数据流干扰过大的问题,实现电子设备正确接收数据的目的。
一种可行的设计中,服务器根据第一传输点的第一下行发送权值确定第二传输点的第二下行发送权值时,先根据第一传输点与电子设备之间的第一信道的第一信道矩阵,该第二传输点与电子设备之间的第二信道的第二信道矩阵。然后服务器确定第一信道和第二信道的互协方差矩阵,根据互协方差矩阵和第一下行发送权值,确定乘积矩阵,该乘积矩阵用于指示第一下行发送权值的共轭转置矩阵和互协方差矩阵的乘积。最后,服务器根据乘积矩阵,确定第二下行发送权值。采用该种方案,解决电子设备接收数据流时不同传输点间的数据流干扰过大的问题,实现电子设备正确接收数据的目的。
一种可行的设计中,服务器根据乘积矩阵,确定第二下行发送权值时,先确定乘积矩阵的零发送子空间,将第二信道矩阵投影到乘积矩阵的零发送子空间,以得到第二投影矩阵。然后,服务器确定该第二投影矩阵的协方差矩阵,对第二投影矩阵的协方差矩阵进行奇异值分解SVD,以确定第二下行发送权值,该第二下行发送权值为第二投影矩阵的协方差矩阵的最大发送空间。
采用该种方案,通过从发送天线维度获取第二下行发送权值,实现灵活确定出第二下行发送权值的目的。
一种可行的设计中,服务器根据乘积矩阵,确定第二下行发送权值时,根据乘积矩阵、第一下行发送权值、第二信道矩阵的协方差矩阵,以及第一信道和第二信道的互协方差矩阵,确定第二下行发送权值。
采用该种方案,实现获取到更优的第二下行发送权值的目的。
一种可行的设计中,服务器根据第一传输点的第一下行发送权值确定第二传输点的第二下行发送权值时,将该二传输点与电子设备之间的第二信道的第二信道矩阵投影在第一信道矩阵的剩余接收子空间上,以得到第三投影矩阵,该剩余接收子空间指第一信道矩阵的接收空间中除第一信道矩阵的最大接收子空间外的其他空间。然后,服务器根据第三投影矩阵,确定第二下行发送权值。采用该种方案,解决电子设备接收数据流时不同传输点间的数据流干扰过大的问题,实现电子设备正确接收数据的目的。
一种可行的设计中,服务器根据第三投影矩阵,确定第二下行发送权值时,对第三投影矩阵进行奇异值分解SVD,以得到第三投影矩阵的最大接收子空间。然后,根据第三投影矩阵的最大接收子空间、第二信道矩阵,确定第二下行发送权值。从接收天线维度获取第二下行发送权值,实现灵活确定出第二下行发送权值的目的。同时,相较于从发送天线维度获取第二下行发送权值的方式,计算复杂度低。
一种可行的设计中,服务器根据第一传输点的第一下行发送权值确定第二传输点的第二下行发送权值之前,还根据第二信道的第二信道矩阵确定奇异值矩阵,根据奇异值矩阵、波束增益损失约束条件和正交性约束条件,确定加扰因子。其中,波束增益损失约束条件用于指示求逆加扰过程中增益损失满足的条件,加扰因子用于平衡该增益损失与接收子空间的正交性。采用该种方案,选择合适的加扰因子σ2能够对权值功率损失和接收子空间的正交性进行权衡,保证一定的接收子空间的正交性的同时,避免严重的波束增益损失。
一种可行的设计中,服务器根据第三投影矩阵,确定第二下行发送权值时,对该第三投影矩阵进行奇异值分解SVD,以得到第三投影矩阵的最大发送子空间。然后,服务器根据第三投影矩阵的最大发送子空间以及第二信道局矩阵的部分接收子空间,确定第二下行发送权值。采用该种方案,对于正交性要求较高的场景,应当适当增加求逆子空间的选取,以保证正交性;对于正交性要求不高的场景,能够适当减少求逆子空间的选取,以减少波束增益损失。
一种可行的设计中,服务器确定扰动因子,扰动因子用于平衡投影过程中增益损失和接收子空间的正交性。采用该种方案,投影过程中对扰动因子进行调节,解决协作集中各传输点干扰过大的同时,避免波束增益损失过大,从而实现灵活平衡投影过程中增益损失和接收子空间的正交性的目的
一种可行的设计中,服务器根据第一传输点的第一下行发送权值确定第二传输点的第二下行发送权值之前,还确定协作集中各传输点的接收功率,以得到多个接收功率。然后,从多个接收功率中确定出最小接收功率,将最小接收功率对应的传输点作为第一传输点。采用该种方案,优先选择接收功率低的传输点为第一传输点,并以第一传输点为参考,对接收功率较高的第二传输点做正交化处理,避免对接收功率较低的第一传输点进行正交化处理,进而避免第一传输点的波束增益损失增大,实现提高码字解调性能的目的。
一种可行的设计中,服务区根据第一传输点的第一下行发送权值确定第二传输点的第二下行发送权值之前,还接收来自第一传输点的第一信道矩阵以及第二传输点的第二信道矩阵,第一信道矩阵是第一传输点与该电子设备之间的第一信道的信道矩阵,第二信道矩阵是第二传输点与电子设备之间的第二信道的信道矩阵。采用该种方案,传输点主动或被动的向服务器上报自身与电子设备之间的信道的信道矩阵,服务器基于该些信道矩阵确定各传输点的下行发送权值,使得不同传输点各自的信道矩阵不在独立,进而使得电子设备接收协作集中各传输点发送的数据流时,不同数据流的接收方向正交或近似正交,解决电子设备接收数据流时不同传输点间的数据流干扰过大的问题,实现电子设备正确接收数据的目的。
一种可行的设计中,上述的第一传输点是协作集中第一个被服务器确定下行发送权值的传输点,第二传输点是协作集中第二个被服务器确定下行发送权值的传输点。
一种可行的设计中,服务器根据第一传输点的第一下行发送权值确定第二传输点的第二下行发送权值之后,还根据第一下行发送权值和第二下行发送权值,确定第四传输点的第三下行发送权值,第四传输点是协作集中第三个被服务器确定下行发送权值的传输点。采用该种方案,实现间隔协作集中每俩个传输点的接收方向的目的。
一种可行的设计中,服务器根据第一传输点的第一下行发送权值确定第二传输点的第二下行发送权值之前,还根据第一传输点与该电子设备之间的第一信道的第一信道矩阵,确定第一传输点的第一下行发送权值,该第一下行发送权值是第一信道矩阵的最大发送子空间。采用该种方案,实现确定出第一下行发送权值的目的。
第三方面,本申请实施例提供一种通信装置,包括:
处理单元,用于获取第二传输点的第二下行发送权值,根据所述第二下行发送权值处理数据流,其中,所述第二下行发送权值是根据第一传输点的第一下行发送权值确定出的,所述第一传输点和所述第二传输点属于同一个协作集,所述协作集中的各传输点基于非相干联合传输服务电子设备;
收发单元,用于发送处理后的数据流。
一种可行的设计中,所述收发单元,还用于接收来自服务器的所述第二下行发送权值;或者,所述收发单元,还用于接收来自第三传输点的所述第二下行发送权值,所述第三传输点是所述协作集中的服务传输点。
第四方面,本申请实施例提供一种通信装置,包括:
处理单元,用于根据第一传输点的第一下行发送权值确定第二传输点的第二下行发送权值,所述第一传输点和所述第二传输点属于同一个协作集,所述协作集中的各传输点基于非相干联合传输服务电子设备。
收发单元,用于向所述第二传输点发送所述第二下行发送权值。
一种可行的设计中,所述处理单元,用于根据所述第一下行发送权值,确定第一信道的零接收子空间,根据所述第一信道的零接收子空间,确定所述第二下行发送权值,所述第一信道是所述第一传输点与所述电子设备之间的信道。
一种可行的设计中,所述处理单元在根据所述第一信道的零接收子空间,确定所述第二下行发送权值时,用于根据所述第一信道的零接收子空间、第二信道的第二信道矩阵确定所述第二下行发送权值,所述第二信道是第二传输点与所述电子设备之间的信道。
一种可行的设计中,所述处理单元在根据所述第一信道的零接收子空间,确定所述第二下行发送权值时,用于根据所述第二传输点与所述电子设备之间的第二信道的第二信道矩阵,确定所述第二信道的最大接收子空间,将所述第二信道的最大接收子空间投影到所述第一信道的零接收子空间上,得到第一投影矩阵,对所述第一投影矩阵进行施密特正交化处理,得到第一正交矩阵,根据所述第一正交矩阵、第二信道的第二信道矩阵确定所述第二下行发送权值。
一种可行的设计中,所述处理单元,用于根据所述第二传输点与所述电子设备之间的第二信道的第二信道矩阵,确定所述第二信道的最大接收子空间,根据所述第二信道的最大接收子空间的各子空间、第一信道矩阵的最大接收子空间、所述第二信道矩阵的最大接收子空间,确定第二正交矩阵,根据所述第二信道矩阵、所述第二正交矩阵,确定所述第二下行发送权值。
一种可行的设计中,所述处理单元,用于根据所述第一传输点与所述电子设备之间的第一信道的第一信道矩阵,所述第二传输点与所述电子设备之间的第二信道的第二信道矩阵,确定所述第一信道和所述第二信道的互协方差矩阵,根据所述互协方差矩阵和所述第一下行发送权值,确定乘积矩阵,所述乘积矩阵用于指示所述第一下行发送权值的共轭转置矩阵和所述互协方差矩阵的乘积,根据所述乘积矩阵,确定所述第二下行发送权值。
一种可行的设计中,所述处理单元在根据所述乘积矩阵,确定所述第二下行发送权值时,用于确定所述乘积矩阵的零发送子空间,将所述第二信道矩阵投影到所述乘积矩阵的零发送子空间,以得到第二投影矩阵,确定所述第二投影矩阵的协方差矩阵,对所述第二投影矩阵的协方差矩阵进行奇异值分解SVD,以确定所述第二下行发送权值,所述第二下行发送权值为所述第二投影矩阵的协方差矩阵的最大发送空间。
一种可行的设计中,所述处理单元在根据所述乘积矩阵,确定所述第二下行发送权值时,用于根据所述乘积矩阵、所述第一下行发送权值、所述第二信道矩阵的协方差矩阵,以及所述第一信道和所述第二信道的互协方差矩阵,确定所述第二下行发送权值。
一种可行的设计中,所述处理单元,用于将所述第二传输点与所述电子设备之间的第二信道的第二信道矩阵投影在所述第一信道矩阵的剩余接收子空间上,以得到第三投影矩阵,根据所述第三投影矩阵,确定所述第二下行发送权值,所述剩余接收子空间指所述第一信道矩阵的接收空间中除所述第一信道矩阵的最大接收子空间外的其他空间。
一种可行的设计中,所述处理单元在根据所述第三投影矩阵,确定所述第二下行发送权值时,用于对所述第三投影矩阵进行奇异值分解SVD,以得到所述第三投影矩阵的最大接收子空间,根据所述第三投影矩阵的最大接收子空间、所述第二信道矩阵,确定所述第二下行发送权值。
一种可行的设计中,所述处理单元在根据所述第一传输点的第一下行发送权值确定第二传输点的第二下行发送权值之前,还用于根据所述第二信道的第二信道矩阵确定奇异值矩阵,根据所述奇异值矩阵、波束增益损失约束条件和正交性约束条件,确定加扰因子,所述波束增益损失约束条件用于指示求逆加扰过程中增益损失满足的条件,所述加扰因子用于平衡所述增益损失与接收子空间的正交性。
一种可行的设计中,所述处理单元,在根据所述第三投影矩阵,确定所述第二下行发送权值时,用于对所述第三投影矩阵进行奇异值分解SVD,以得到所述第三投影矩阵的最大发送子空间,根据所述第三投影矩阵的最大发送子空间以及第二信道局矩阵的部分接收子空间,确定所述第二下行发送权值。
一种可行的设计中,所述处理单元,还用于确定扰动因子,所述扰动因子用于平衡投影过程中增益损失和接收子空间的正交性。
一种可行的设计中,所述处理单元在根据第一传输点的第一下行发送权值确定第二传输点的第二下行发送权值之前,还用于确定所述协作集中各传输点的接收功率,以得到多个接收功率,从所述多个接收功率中确定出最小接收功率,将所述最小接收功率对应的传输点作为所述第一传输点。
一种可行的设计中,所述收发单元,在所述处理单元根据所述第一传输点的第一下行发送权值确定第二传输点的第二下行发送权值之前,还用于接收来自所述第一传输点的第一信道矩阵,以及来自所述第二传输点的第二信道矩阵,所述第一信道矩阵是所述第一传输点与所述电子设备之间的第一信道的信道矩阵,所述第二信道矩阵是所述第二传输点与所述电子设备之间的第二信道的信道矩阵。
一种可行的设计中,所述第一传输点是所述协作集中第一个被所述服务器确定下行发送权值的传输点,所述第二传输点是所述协作集中第二个被所述服务器确定下行发送权值的传输点。
一种可行的设计中,所述处理单元在根据所述第一传输点的第一下行发送权值确定第二传输点的第二下行发送权值之后,还用于根据所述第一下行发送权值和所述第二下行发送权值,确定第四传输点的第三下行发送权值,所述第四传输点是所述协作集中第三个被所述服务器确定下行发送权值的传输点。
一种可行的设计中,所述处理单元在根据所述第一传输点的第一下行发送权值确定第二传输点的第二下行发送权值之前,还用于根据所述第一传输点与所述电子设备之间的第一信道的第一信道矩阵,确定所述第一传输点的第一下行发送权值,所述第一下行发送权值是所述第一信道矩阵的最大发送子空间。
第五方面,本申请实施例提供一种通信装置,包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时使得通信装置实现如上第一方面或第一个方面的各种可能的实现方式中的方法。
第六方面,本申请实施例提供一种通信装置,包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时使得通信装置实现如上第二方面或第二个方面的各种可能的实现方式中的方法。
第七方面,本申请实施例提供一种通信装置,包括:逻辑电路和输入接口,其中,所述输入接口用于获取待处理的数据,所述逻辑电路用于对待处理的数据执行如第一方面或第一方面的各种可能的实现方式所述的方法,得到处理后的数据。
一种可行的设计中,该通信装置还包括:输出接口,该输出接口用于输出所述处理后的数据。
第八方面,本申请实施例提供一种通信装置,包括:逻辑电路和输入接口,其中,所述输入接口用于获取待处理的数据,所述逻辑电路用于对待处理的数据执行如第二方面或第二方面的各种可能的实现方式所述的方法,得到处理后的数据。
一种可行的设计中,该通信装置还包括:输出接口,该输出接口用于输出所述处理后的数据。
第九方面,本申请实施例提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质用于存储程序,所述程序在被处理器执行时用于执行第一方面或第一方面的各种可能的实现方式所述的方法。
第十方面,本申请实施例提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质用于存储程序,所述程序在被处理器执行时用于执行第二方面或第二方面的各种可能的实现方式所述的方法。
第十一方面,本申请实施例提供一种计算机程序产品,当所述计算机程序产品在通信装置上运行时,使得所述通信装置执行第一方面或第一方面的各种可能的实现方式所述的方法。
第十二方面,本申请实施例提供一种计算机程序产品,当所述计算机程序产品在通信装置上运行时,使得所述通信装置执行第二方面或第二方面的各种可能的实现方式所述的方法。
第十三方面,本申请实施例提供一种通信***,包括:协作集、电子设备以及如上第方面或第四个方面的各种可能的实现方式实现的通信装置,所述协作集包含第一传输点和至少一个第二传输点,其中:所述通信装置,用于根据所述协作集中第一传输点的第一下行发送权值,确定所述协作集中第二传输点的第二下行发送权值。
所述第二传输点,用于根据来自所述通信装置的第二下行发送权值对数据流进行加权后并发送。
所述电子设备,用于接收所述第二传输点发送的加权后的数据流。
本申请实施例提供的数据发送方法、装置、***及可读存储介质,服务器从协作集中确定出第一传输点并确定第一传输点的第一下行发送权值。之后,对于协作集中的任意一个第二传输点,服务器基于该第一下行发送权值,确定第二传输点的第二下行发送权值并发送给第二传输点。该第二下行发送权值为一个矩阵,矩阵的不同列代表不同数据流的下行发送权值。第二传输点向电子设备发送数据流时,从矩阵中确定出对应数据流的下行发送权值,对数据流进行加权后发送给电子设备。该过程中,服务器利用第一传输点的第一下行发送权值确定出第二传输点的第二下行发送权值,使得电子设备接收协作集中各传输点发送的数据流时,不同数据流的接收方向正交或近似正交,解决电子设备接收数据流时不同传输点间的数据流干扰过大的问题,实现电子设备正确接收数据的目的。
附图说明
图1是NCJT技术的场景示意图;
图2是FeCoMP技术中数据流相互干扰的示意图;
图3A是本申请实施例提供的一种数据发送方法的网络架构示意图;
图3B是本申请实施例提供的另一种数据发送方法的网络架构示意图;
图4是本申请实施例提供的数据发送方法中接收子空间正交的示意图;
图5是本申请实施例提供的数据发送方法的流程图;
图6A是本申请实施例提供的数据发送方法的一种仿真示意图;
图6B是本申请实施例提供的数据发送方法的另一种仿真示意图;
图7为本申请实施例提供的一种通信装置的结构示意图;
图8为本申请实施例提供的一种通信装置的结构示意图;
图9为本申请实施例提供的又一种通信装置的结构示意图。
具体实施方式
CoMP技术的核心是当电子设备位于小区边界区域时,该电子设备能够同时接收来自多个传输点的信号。同时,该电子设备发送的信号也能够被多个传输点同时接收。CoMP技术能够有效提升小区交叠区用户的体验速率。CoMP技术包括CJT技术和NCJT技术。NCJT技术中,协作集中的传输点都向小区边界区域的电子设备发送物理下行共享信道(physicaldownlink shared channel,PDSCH),使得电子设备获得功率增益和阵列增益。协作集中的传输点包括服务传输点和至少一个协作传输点。
深度增强CoMP(further enhancement of CoMP,FeCoMP)技术是一种NCJT技术,FeCoMP技术的基本思想是:协作集中的各传输点独立获得下行发送权值,然后用各自的下行发送权值对数据流进行加权后,并通过传输点与电子设备之间的信道进行发送。同一个信道上能传输多个数据流,同一信道上的各数据流对应不同的下行发送权值。示例性的,请参照图1,图1是NCJT技术的场景示意图。
请参照图1,电子设备例如为一个手机,该电子设备位于传输点1的覆盖区域和传输点2的覆盖区域的交叠区域。传输点1例如为服务传输点,传输点2例如为协作传输点。传输点1的下行发送权值为矩阵W1,传输点2的下行发送权值为矩阵W2,矩阵W1的每一列代表一个数据流的下行发送权值,矩阵W2的每一列代表一个数据流的下行发送权值。例如,传输点1向电子设备发送数据流1和数据流2,则矩阵W1包含两列,其中一列为数据流1的下行发送权值,另一列为数据流2的下行发送权值。同理,假设传输点2向电子设备发送数据流3和数据流4,则矩阵W2包含两列,其中一列为数据流3的下行发送权值,另一列为数据流4的下行发送权值。传输点1和传输点2各自接收电子设备发送的探测参考信号(soundingreference signal,SRS)等,利用SRS独立计算矩阵W1和矩阵W2。
FeCoMP技术中,由于协作集中的各传输点的下行发送权值都是各自独立计算的。对于接收端而言,即对于电子设备而言,当电子设备接收各传输点的数据流的接收方向非正交时,该些数据流之前可能存在较大干扰。示例性的,请参照图2,图2是FeCoMP技术中数据流相互干扰的示意图。
请参照图2,L1、L2、L3和L4分别表示数据流1、数据流2、数据流3和数据流4。传输点1向电子设备发送数据流1和数据流2,传输点2向电子设备发送数据流3和数据流4,数据流2和数据流3对应到相同的接收子空间,导致数据流2和数据流3相互干扰,进而导致电子设备无法正确接收数据流2和数据流3。
有鉴于此,本申请实施例提供一种数据发送方法、装置、设备及可读存储介质,通过对传输点的下行发送权值进行处理,使得电子设备接收协作集中各传输点发送的数据流时,不同数据流的接收方向正交或近似正交,解决电子设备接收数据流时不同传输点间的数据流干扰过大的问题,实现电子设备正确接收数据的目的。
图3A是本申请实施例提供的一种数据发送方法的网络架构示意图。请参照图3A,该网络架构包括协作集中的传输点、电子设备和服务器。协作集中包含一个服务传输点和至少一个协作传输点,图3A中的第一传输点例如为服务传输点或协作传输点,第二传输点例如为协作传输点或服务传输点。服务器例如为CoMP服务器,该服务器部署在基带处理单元(building base band unite,BBU)或控制中心等,服务器用于从协作集中确定出第一传输点,根据第一传输点的第一下行发送权值确定第二传输点的第二下行发送权值,并将第二下行发送权值发送给第二传输点,使得第二传输点利用第二下行发送权值向电子设备发送数据流。该网络架构适用于分布式控制传输点的场景。
图3B是本申请实施例提供的另一种数据发送方法的网络架构示意图。请参照图3B,该网络架构包括协作集中的传输点和电子设备。协作集中包含一个服务传输点和至少一个协作传输点,图3B中的第一传输点例如为服务传输点或协作传输点,第二传输点例如为协作传输点或服务传输点。当第一传输点为服务传输点时,第一传输点和第三传输点为同一个传输点。同理,当第二传输点为服务传输点时,第二传输点和第三传输点为同一个传输点。第三传输点用于从协作集中确定出第一传输点,根据第一传输点的第一下行发送权值确定第二传输点的第二下行发送权值,并将第二下行发送权值发送给第二传输点,使得第二传输点利用第二下行发送权值向电子设备发送数据流。该网络架构适用于分布式控制传输点的场景。
上述图3A和图3B中,传输点(transmitting point,TP)也称为传输接收点(transmitting and receiving point,TRP)、射频拉远单元(remote radio unit,RRU)等,包括但不限于全球移动通信(global system for mobile communication,GSM)***中的基站(base transceiver station,BTS),宽带码分多址(wideband code divisionmultiple access,WCDMA)***中的NB(NodeB),长期演进(long term evolution,LTE)***中的演进型基站(evolved Node B,eNB)、中继站、车载设备、可穿戴设备,第五代(the5thgeneration,5G)通信***中的接入网设备,未来演进的公共陆地移动网络(public landmobile network,PLMN)网络中的接入网设备等。
上述的电子设备为移动台、接入终端、用户单元、用户站、移动站、远方站、远程终端、移动设备、用户终端、终端、无线通信设备、用户代理或用户装置等。电子设备例如是蜂窝电话、无绳电话、会话启动协议(session initiationprotocol,SIP)电话、无线本地环路(wireless local loop,WLL)站、具有无线通信功能的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备、车载设备、可穿戴设备以及未来5G网络中的移动台或者未来演进的PLMN网络中的终端设备等。此外,电子设备还包括中继(Relay)等其他能够和接入网设备通信的设备。
需要说明的是,虽然上述图3A仅示出了两个传输点和一个电子设备,上述图3B中仅示出了三个传输点和一个电子设备。然而,本申请实施例并不以此为限制,其他可行的实现方式中,协作集中的传输点为多个,电子设备的数量为多个。协作集中的传输点包括服务传输点和协作传输点,服务传输点是电子设备所接入的传输点。
图4是本申请实施例提供的数据发送方法中接收子空间正交的示意图。请参照图4,图中不同的椭圆表示不同的接收子空间。传输点1向电子设备发送数据流1和数据流2,传输点2向电子设备发送数据流3和数据流4。正交化前,电子设备在接收子空间1上接收数据流1,在接收子空间2上接收数据流2和数据流3,在接收子空间4上接收数据流4。显然,数据流2和数据流3在同一个接收子空间被电子设备接收,形成干扰。
采用本申请实施例提供的方法进行正交化处理后,电子设备在接收子空间1上接收数据流1,在接收子空间2上接收数据流2,在接收子空间3上接收数据流3,在接收子空间4上接收数据流4。由于接收子空间1、接收子空间2、接收子空间3和接收子空间4相互正交,此时,传输点1和传输点2发送的数据流不会相互干扰。或者,接收子空间1、接收子空间2、接收子空间3和接收子空间4相互近似正交,此时,传输点1和传输点2发送的数据流之间的干扰很小。其中,传输点1和传输点2是同一协作集中的不同传输点。
下面,对本申请实施例提供的数据发送方法中的符号进行说明:
Hi,j:表示TRPi到UEj的信道,当协作集中包含两个传输点,电子设备为用户设备(user equipment,UE)、该两个传输点协同服务同一个UE时,i∈{1,2},j=1。
H1,1记为H1,表示第一信道矩阵,即第一传输点与UE之间的信道矩阵;
H2,1记为H2,表示第二信道矩阵,即第二传输点与UE之间的信道矩阵;
W1,j:表示TRPi向UEj发送数据流时的下行发送权值;
W1,1记为W1,表示第一传输点的第一下行发送权值,该第一下行发送权值是一个矩阵,矩阵的不同列表示第一传输点的不同数据流的下行发送权值;
W2,1记为W2,表示第二传输点的第二下行发送权值,该第二下行发送权值是一个矩阵,矩阵的不同列表示第二传输点的不同数据流的下行发送权值;
Vi,j:表示对Hi,j进行SVD分解得到的右奇异矩阵;
V1,1记为V1,表示对H1进行SVD分解得到的右奇异矩阵;
V2,1记为V2,表示对H2进行SVD分解得到的右奇异矩阵;
Ui,j:表示对Hi,j进行SVD分解得到的左奇异矩阵;
U1,1记为U1,表示对H1进行SVD分解得到的左奇异矩阵;
U2,1记为U2,表示对H2进行SVD分解得到的左奇异矩阵。
H1W1表示第一信道的等效信道,第一传输点根据第一下行发送权值W1对数据流进行加权后,通过第一信道发送给电子设备,该第一信道的等效信道即为H1W1。
H2W2表示第一信道的等效信道,第二传输点根据第二下行发送权值W2对数据流进行加权后,通过第二信道发送给电子设备,该第二信道的等效信道即为H2W2。
下面,在上述图3A、图4以及符号说明的基础上,对本申请实施例所述的数据发送方法进行详细说明。示例性的,请参见图5。
图5是本申请实施例提供的数据发送方法的流程图。本实施例是从服务器与传输点交互的角度进行说明。本实施例包括:
101、服务器根据第一传输点的第一下行发送权值确定第二传输点的第二下行发送权值。
示例性的,第一传输点和所述第二传输点属于同一个协作集,所述协作集中的各传输点基于非相干联合传输服务电子设备。第一传输点例如是服务器从协作集中随机选取的一个传输点、或者协作集中接收功率最低的传输点;或者,第一传输点是协作集中接收功率低于预设阈值的传输点中任意一个;或者,第一传输点是预先定义传输点,比如,预先定义协作集中标识为“基线”的传输点为第一传输点。第二传输点例如是协作集中除第一传输点外的任意一个传输点、协作集中接收功率仅高于第一传输点的传输点等。服务器从协作集中确定出第一传输点后,利用第一信道的第一信道矩阵确定第一下行发送权值。其中,第一信道是第一传输点与电子设备之间的信道。之后,服务器基于第一传输点的第一下行发送权值,确定第二传输点的第二下行发送权值,以使得第一接收子空间和第二接收子空间完全正交。第一下行发送权值对应第一接收子空间,第二下行发送权值对应第二接收子空间。另外,由于对第二传输点进行正交化处理会导致第二传输点的波束增益损失较大,为避免第二传输点的波束增益损失过大,服务器对第二传输点的进行正交化处理时,同时考虑波束增益损失和接收子空间的正交化,此时,第二传输点的第二接收子空间与第一接收子空间近似正交。
由此可知:对于协作集中的任意一个第二传输点,服务器都能够根据第一下行发送权值和第二信道矩阵等,确定出该第二传输点的第二下行发送权值。第二信道矩阵是第二传输点与电子设备之间的第二信道的信道矩阵。
102、服务器向所述第二传输点发送所述第二下行发送权值。
103、第二传输点根据所述第二下行发送权值处理数据流。
示例性的,第二下行发送权值为一个矩阵,该矩阵中的每一列为一个数据流的下行发送权值。第二传输点发送数据流时,从矩阵中确定出该数据流对应的下行发送权值,利用该权值对数据流进行加权。
104、第二传输点向所述电子设备发送处理后的数据流。
示例性的,第二传输点向电子设备发送加权后的数据流。
本申请实施例提供的数据发送方法,服务器从协作集中确定出第一传输点并确定第一传输点的第一下行发送权值。之后,对于协作集中的任意一个第二传输点,服务器基于该第一下行发送权值,确定第二传输点的第二下行发送权值并发送给第二传输点。该第二下行发送权值为一个矩阵,矩阵的不同列代表不同数据流的下行发送权值。第二传输点向电子设备发送数据流时,从矩阵中确定出对应数据流的下行发送权值,对数据流进行加权后发送给电子设备。该过程中,服务器利用第一传输点的第一下行发送权值确定出第二传输点的第二下行发送权值,使得电子设备接收协作集中各传输点发送的数据流时,不同数据流的接收方向正交或近似正交,解决电子设备接收数据流时不同传输点间的数据流干扰过大的问题,实现电子设备正确接收数据的目的。
需要说明的是,虽然上述图5所示实施例中是以服务器与第二传输点进行交互为例,对本申请进行详细说明。然而,本申请实施例并不限制,其他可行的实现方式中,例如,采用图3B所示架构时,上述图5中由服务器执行的动作能够被协作集中的服务传输点执行。以下若未做特殊说明,任何由服务器执行的动作,均能被替换为由服务传输点执行。
上述实施例中,服务器根据第一传输点的第一下行发送权值确定第二传输点的第二下行发送权值之前,还接收来自第一传输点的第一信道矩阵以及来自第二传输点的第二信道矩阵,第一信道矩阵是第一传输点与电子设备之间的第一信道的信道矩阵,第二信道矩阵是第二传输点与电子设备之间的第二信道的信道矩阵。
示例性,由服务器确定各传输点的下行发送权值时,服务器需要获知协作集中各传输点的下行发送权值。例如,服务器向各传输点发送请求消息,请求传输点上报信道矩阵。传输点接收到请求消息后,将信道矩阵上报给服务器。再如,协作集中的各传输点周期性的上报信道矩阵。
采用该种方案,传输点主动或被动的向服务器上报自身与电子设备之间的信道的信道矩阵,服务器基于该些信道矩阵确定各传输点的下行发送权值,使得不同传输点各自的信道矩阵不在独立,进而使得电子设备接收协作集中各传输点发送的数据流时,不同数据流的接收方向正交或近似正交,解决电子设备接收数据流时不同传输点间的数据流干扰过大的问题,实现电子设备正确接收数据的目的。
上述实施例中,服务器利用第一传输点的第一下行发送权值确定第二传输点的第二下行发送权值的目的,是为了使得电子设备接收协作集中各传输点发送的数据流时,不同数据流的接收方向正交或近似正交。因此,服务器利用第一传输点的第一下行发送权值确定第二传输点的第二下行发送权值的过程,也被称之为正交化处理过程。
上述实施例中,服务器在根据第一传输点的第一下行发送权值确定第二传输点的第二下行发送权值之前,还从协作集包含的多个传输点中确定出第一传输点。
示例性,一个协作集中包含多个传输点,该些多个传输点中具有一个服务传输点和多个协作传输点。服务器从该些传输点中确定出一个第一传输点,该第一传输点例如为协作集中信号接收功率最差的传输点。例如,当协作集中服务传输点的信号接收功率最差时,服务器将该服务传输点作为第一传输点;再如,当协作集中某个协作传输点的信号接收功率最差时,服务器将该协作传输点作为第一传输点。
由于正交化处理后,第二传输点不再在最大发送空间上发送数据流,导致做正交化处理会带来能量损失。如果信号质量本身很差,则正交化处理后信号质量更差。而新无线(new radio,NR)第15版本中,同一个码字对应多个流,协作集中各传输点的流是同一个码字的,码字的解调性能受限于各数据流中最差的一个数据流的性能。也就是说,如果在接收功率最差的传输点上做正交化,则对解调性能影响最大。
因此,正交化处理过程中,服务器会从协作集中选择出一个基线传输点(基线RRU),该基线传输点即为上述的第一传输点。之后,服务器对该第一传输点与电子设备之间的第一信道矩阵进行奇异值分解(singular value decomposition,SVD),从而获得第一传输点的第一下行发送权值,进而确定出电子设备接收第一传输点的数据流的接收子空间。之后,服务器以基于第一下行发送权值确定出的接收子空间为参考,确定第二传输点的第二下行发送权值。为保证第二传输点对应的接收子空间与第一传输点对应的接收子空间正交或近似正交,会导致第二传输点无法在最佳发送子空间发送数据,从而导致波束增益损失。考虑到新无线(new radio,NR)第15版本中,同一码字对应多个数据流的调制与编码测量(modulation and coding scheme,MCS)相同,因此,应该使得最差流的信号与干扰加噪声比(signal to interference plus noise ratio,SINR)最大化。
采用该种方案,考虑基于路损、秩(rank)数等选择第一传输点时,优先选择接收功率低的传输点为第一传输点,并以第一传输点为参考,对接收功率较高的第二传输点做正交化处理,避免对接收功率较低的第一传输点进行正交化处理,进而避免第一传输点的波束增益损失增大,实现提高码字解调性能的目的。
需要说明的是,虽然上述是以服务器将协作集中接收功率最差的传输点作为第一传输点。然而,本申请实施例并不限制,例如,服务器随机从协作集中抽取出一个传输点作为第一传输点。再如,服务器确定各传输点的接收功率,以得到各传输点的接收功率。然后,服务器从该些接收功率中确定出低于预设阈值的接收功率,并从接收功率低于预设阈值的传输点中选取出第一传输点。
下面,以协作集中仅包含两个传输点为例,对上述实施例中的正交化处理过程进行详细说明,即对服务器如何利用第一传输点的第一下行发送权值确定第二传输点的第二下行发送权值进行详细说明。
第一种实现方式中,服务器根据所述第一传输点的第一下行发送权值确定第二传输点的第二下行发送权值时,先从协作集中确定出第一传输点后,根据所述第一传输点与所述电子设备之间的第一信道的第一信道矩阵,确定所述第一传输点的第一下行发送权值,所述第一下行发送权值是所述第一信道矩阵的最大发送子空间。然后,服务器根据所述第一下行发送权值,确定第一信道的零接收子空间,再根据所述第一信道的零接收子空间,确定所述第二下行发送权值。其中,所述第一信道是所述第一传输点与所述电子设备之间的信道。
示例性,该种实现方式包括如下步骤:
步骤1、服务器对第一信道的第一信道矩阵进行SVD分解。
服务器确定第一传输点的第一下行发送权值的过程中,对第一传输点与电子设备之间第一信道矩阵H1进行SVD分解。SVD分解过程如下公式(1)所示:
其中,U1表示对H1进行SVD分解得到的左奇异矩阵,D1表示对H1进行SVD分解得到的奇异值矩阵,V1表示对H1进行SVD分解得到的右奇异矩阵,表示V1的共轭转置矩阵。、
步骤2、服务器对H1进行SVD后,根据SVD分解结果,确定第一传输点的最大发送子空间,并将最大发送子空间作为第一传输点的第一下行发送权值。如下公式(2)所示:
W1=V1(:,1:r1) 公式(2)
公式(2)中,r1表示第一传输点待发送的数据流的个数,V1(:,1:r1)表示从右奇异矩阵V1中取第1列至第r1列。
根据上述的公式(1)和公式(2),即可确定出第一传输点的第一下行发送权值W1。
步骤3、服务器确定出第一下行发送权值后,确定第一信道的零接收子空间。
示例性的,第一信道H1的零接收子空间即为第一信道H1的等效信道H1W1的零接收子空间。H1W1的零接收子空间为U1(:,r1+1:r1+r2)。其中,r2表示第二传输点待发送的数据流的个数,U1(:,r1+1:r1+r2)表示从左奇异矩阵U1中取第r1+1列到第r1+r2列。
之后,服务器即可利用第一信道的零接收子空间,确定所述第二下行发送权值。
例如,服务器根据上述第一信道的零接收子空间、上述第二信道的第二信道矩阵确定第二下行发送权值,第二信道是第二传输点与上述电子设备之间的信道。
服务器将第二传输点经过预编码后的等效信道H2W2对应到H1W1的零接收子空间U1(:,r1+1:r1+r2),得到如下公式(3):
第二传输点的第二下行发送权值如下公式(4):
其中,表示H2的共轭转置矩阵,σ2表示加绕因子,I表示单位阵(单位矩阵),单位阵中主对角线上均为1,其他位置均为0。
上述确定第二下行发送权值的过程中,等效信道H2W2对应到H1W1的零接收子空间指:当第二传输点采用第二下行发送权值W2对数据流进行加权,加权后的数据流经过第二信道到达电子设备后,电子设备的接收子空间为U1(:,r1+1:r1+r2)。
采用该种方案,通过根据第一传输点的第一下行发送权值确定第二传输点的第二下行发送权值,使得电子设备接收第一传输点的数据流和第二传输点的数据流时,各数据流的接收方向尽量正交,提高数据接收准确率。
再如,服务器根据第一信道的零接收子空间确定所述第二下行发送权值时,执行如下步骤:
步骤4、根据所述第二传输点与所述电子设备之间的第二信道的第二信道矩阵,确定所述第二信道的最大接收子空间。
示例性的,服务器对第二信道矩阵H2进行SVD分解,得到第二信道的最大接收子空间U2(:,1:r2)。其中,r2表示第二传输点待发送的数据流的个数,U2(:,1:r2)表示从对H2进行SVD分解得到的左奇异矩阵U2中取第1列到第r2列。
步骤5、将所述第二信道的最大接收子空间投影到所述第一信道的零接收子空间上,得到第一投影矩阵。
示例性的,服务器将第二信道的最大接收子空间U2(:,1:r2)投影到第一信道的零接收子空间U1(:,r1+1:r1+r2)上,得到第一投影矩阵,以保证第一投影矩阵U1(:,r1+1:r1+r2)和第一传输点的最大接收子空间U1(:,1:r1)相互正交。其中,第一投影矩阵如下公式(5)所示:
步骤6、对所述第一投影矩阵进行施密特正交化处理,得到第一正交矩阵。
示例性的,为保证第二传输点下发的各数据流之间的正交性,服务器再对第二投影矩阵进行施密特正交化处理,得到第一正交矩阵/>当r2=2时,第一正交矩阵/>中的第一列为/>第一正交矩阵中的第二如下公式(6)所示:
步骤7,服务器根据所述第一正交矩阵、第二信道的第二信道矩阵确定所述第二下行发送权值。
示例性的,服务器将第二传输点经过预编码后的等效信道H2W2对应到第一正交矩阵则第二传输点的第二下行发送权值如下公式(7)所示:
采用该种方案,保证了第二传输点的流间正交性的同时,使得电子设备接收协作集中各传输点发送的数据流时,不同数据流的接收方向正交或近似正交,解决电子设备接收数据流时不同传输点间的数据流干扰过大的问题,实现电子设备正确接收数据的目的。
第二种的实现方式中,服务器根据所述第一传输点的第一下行发送权值确定第二传输点的第二下行发送权值时,根据所述第二传输点与所述电子设备之间的第二信道的第二信道矩阵,确定所述第二信道的最大接收子空间。然后,服务器根据所述第二信道的最大接收子空间的各子空间、第一信道矩阵的最大接收子空间、所述第二信道矩阵的最大接收子空间,确定第二正交矩阵。最后,服务器根据第二信道矩阵、第二正交矩阵确定第二下行发送权值。
示例性,该种实现方式包括如下步骤:
步骤1、服务器对第一信道的第一信道矩阵进行SVD分解。
服务器确定第一传输点的第一下行发送权值的过程中,对第一传输点与电子设备之间第一信道矩阵H1进行SVD分解。SVD分解过程如下公式(1)所示:
其中,U1表示对H1进行SVD分解得到的左奇异矩阵,D1表示对H1进行SVD分解得到的奇异值矩阵,V1表示对H1进行SVD分解得到的右奇异矩阵,表示V1的共轭转置矩阵。
步骤2、服务器对H1进行SVD后,根据SVD分解结果,确定第一传输点的最大发送子空间,并将最大发送子空间作为第一传输点的第一下行发送权值。如下公式(2)所示:
W1=V1(:,1:r1) 公式(2)
公式(2)中,r1表示第一传输点待发送的数据流的个数,V1(:,1:r1)表示从右奇异矩阵V1中取第1列至第r1列。
步骤3、服务器对第二信道的第二信道矩阵H2进行SVD分解,以得到第二信道的最大接收子空间U2(:,1:r2)。
步骤4、服务器将第二信道的最大接收子空间U2(:,1:r2)的各子空间投影到第一信道的最大接收子空间U1(:,1:r1),以及第二信道的最大接收子空间U2(:,1:r2)中已经正交化的子空间上,并取垂直分量,使其相互间两两正交。迭代过程如下:令 将U2(:,1:r2)向Uf投影,并进行正交化,得到第二投影矩阵。正交化过程如下公式(8)所示:
其中,第二信道的最大接收子空间U2(:,1:r2)的各子空间例如为:U2(:,1)、U2(:,2)…U2(:,r2)。Uf表示将要投影到的子空间,包括U1(:,1:r1)以及U2(:,1:r2)中已经进行正交化后的子空间。
上述迭代过程中,依次取出U2(:,1:r2)的各子空间U2(:,i)(i=1,...,r2),将取出的子空间投影到U1(:,1:r1)以及U2(:,1:r2)中已进行正交化后的子空间,然后取垂直分量,得到正交化后的U2(:,i),记为
例如,第一次迭代过程中,i=1,从U2(:,1:r2)中取出U2(:,1),将U2(:,1)投影到U1(:,1:r1)。此时,U2(:,1:r2)中还没有已正交化处理的子空间。之后,取垂直分量,得到正交化后的U2(:,1),记为
再如,第二次迭代过程中,i=2,从U2(:,1:r2)中取出U2(:,2),将U2(:,2)投影到U1(:,1:r1)和子空间上。然后,取垂直分量,得到正交化后的U2(:,2),记为/>
以此类推,即每次迭代过程处理后的子空间与之前各个子空间均正交。
步骤5、服务器对U2(:,1:r2)的各子空间的权值完成正交化后,将第二传输点经过预编码后的等效信道H2W2对应到第二正交矩阵则第二传输点的第二下行发送权值如下公式(9)所示:
采用该种方案,通过根据第一传输点的下行发送权值对第二传输点的下行发送权值进行处理,使得电子设备接收第一传输点发送的数据流以及第二传输点发送的数据流时,不同数据流的接收方向正交或近似正交,解决电子设备接收数据流时不同传输点间的数据流干扰过大的问题,实现电子设备正确接收数据的目的。
第三种实现方式中,服务器在根据第一传输点的第一下行发送权值确定第二传输点的第二下行发送权值时,服务器先根据所述第一传输点与所述电子设备之间的第一信道的第一信道矩阵,所述第二传输点与所述电子设备之间的第二信道的第二信道矩阵,确定所述第一信道和所述第二信道的互协方差矩阵。然后,服务器根据所述互协方差矩阵和所述第一下行发送权值,确定乘积矩阵,进而根据所述乘积矩阵,确定所述第二下行发送权值。其中,所述乘积矩阵用于指示所述第一下行发送权值的共轭转置矩阵和所述互协方差矩阵的乘积。
示例性的,第一传输点和第二传输点基于FeCoMP发送时发送数据时,对于电子设备而言,电子设备的接收信道模型如下公式(10)所示:
其中,Y表示电子设备的接收信道模型,s1表示第一传输点发送的数据流,s2表示第二传输点发送的数据流,n表示噪声。以电子设备上的接收机为最大合并比(maximumratiocombining,MRC)接收机为例,则根据公式(10)得到公式(11):
其中,Rcross表示H1和H2的互协方差矩阵。
基于公式(11),最佳设计原则如公式(12)所示:
其中,C表示第一传输点和第二传输点的发送天线维度的矢量空间。
根据公式(12)能够得到关于第一下行发送权值W1和第二下行发送权值W2的函数F(W1,W2),该函数如下公式(13)所示:
当公式是(13)中的F(W1,W2)取最大值时,就能够得到公式(12)。又由于第一下行发送权值W1=V1(:,1:r1)为已知量。因此,能够将公式(13)简化为公式(14):
公式(14)表示使得函数F(W2)取值最大W2的为最优的W2。
基于上,该种可行的实现方式包括如下步骤:
步骤1、服务器对第一信道的第一信道矩阵进行SVD分解。
服务器确定第一传输点的第一下行发送权值的过程中,对第一传输点与电子设备之间第一信道矩阵H1进行SVD分解。SVD分解过程如下公式(1)所示:
其中,U1表示对H1进行SVD分解得到的左奇异矩阵,D1表示对H1进行SVD分解得到的奇异值矩阵,V1表示对H1进行SVD分解得到的右奇异矩阵,表示V1的共轭转置矩阵。
步骤2、服务器对H1进行SVD后,根据SVD分解结果,确定第一传输点的最大发送子空间,并将最大发送子空间作为第一传输点的第一下行发送权值。如下公式(2)所示:
W1=V1(:,1:r1) 公式(2)
公式(2)中,r1表示第一传输点待发送的数据流的个数,V1(:,1:r1)表示从右奇异矩阵V1中取第1列至第r1列。
步骤3、服务器确定第一信道和第二信道的互协方差矩阵。
示例性的,第一信道和第二信道的互协方差矩阵如下公式(15)所示:
公式(15)中,i表示电子设备的接收天线索引。由于不同传输点在电子设备每个接收天线上存在相位差,因此相较于公式(15)中引入了相位对齐系数αi,用于对第一传输点和第二传输点之间的相位进行对齐。
步骤4、服务器根据所述互协方差矩阵和所述第一下行发送权值,确定乘积矩阵。
示例性的,根据公式(15)即可得到乘积矩阵该乘积矩阵/>为第一下行发送权值W1的共轭转置矩阵/>与公式(15)所示的互协方差矩阵Rcross的乘积。由于公式(15)中/>为互协方差矩阵,叠加时需要首先进行相位对齐,αi为相位对齐系数,令/>αi=|Ai(1,1)|/Ai(1,1)。
步骤5、根据乘积矩阵,确定第二下行发送权值。
以下子方式一和子方式二是服务器执行步骤5的两种可选的方式:
子方式一、服务器确定该乘积矩阵的零发送子空间,将所述第二信道矩阵投影到所述乘积矩阵的零发送子空间,以得到第二投影矩阵。然后,服务器确定所述第二投影矩阵的,对第二投影矩阵的协方差就进行SVD分解,以确定第二下行发送权值,该第二下行发送权值即为第二投影矩阵的协方差矩阵的最大发送空间。
该种子方式中,服务器求取乘积矩阵的零发送子空间。即服务器对乘积矩阵/>进行SVD分解得到右奇异值矩阵Vc。然后,服务器从右奇异值矩阵Vc中取第r1列以及第r1列后的所有列,从而得到乘积矩阵WH1Rcross的零发送子空间/>
确定出乘积矩阵的零发送子空间/>后,服务器将第二信道矩阵H2投影到零发送子空间/>上以得到第二投影矩阵H2投。该投影的目的是为了使得公式(14)最大化,即使得公式(14)中的分母最小。其中,第二投影矩阵/>服务器继续利用公式(16)确定第二投影矩阵/>的协方差矩阵/>
其中,R2表示第二传输点的协方差矩阵。
服务器确定出协方差矩阵后,对协方差矩阵/>进行SVD分解:/>然后,服务器将协方差矩阵/>的最大发送子空间作为第二下行发送权值W2。如下公式(17)所示:
采用该种方案,从发送天线维度获取第二下行发送权值,实现灵活确定出第二下行发送权值的目的。
子方式二、服务器根据所述乘积矩阵、所述第一下行发送权值、所述第二信道矩阵的协方差矩阵,以及所述第一信道和所述第二信道的互协方差矩阵,确定所述第二下行发送权值。
示例性的,基于上述的公式(14)能够得到公式(18):
此时,公式(18)满足广义瑞利熵的形式。因此,利用瑞利熵的性质简化公式(18)能够得到公式(19):
其中,W2,opt相当于上述的第二下行发送权值W2,eigvector表示取的特征向量。
子方式二是对子方式一的增强。相较于子方式一,子方式二获取到的第二下行发送权值W2更优。
第四种实现方式中,服务器根据所述第一传输点的第一下行发送权值确定第二传输点的第二下行发送权值时,将所述第二传输点与所述电子设备之间的第二信道的第二信道矩阵投影在所述第一信道矩阵的剩余接收子空间上,以得到第三投影矩阵。然后,服务器根据第三投影矩阵,确定所述第二下行发送权值。其中,剩余接收子空间指所述第一信道矩阵的接收空间中除所述第一信道矩阵的最大接收子空间外的其他空间。
示例性,该种实现方式包括如下步骤:
步骤1、服务器对第一信道的第一信道矩阵进行SVD分解。
服务器确定第一传输点的第一下行发送权值的过程中,对第一传输点与电子设备之间第一信道矩阵H1进行SVD分解。SVD分解过程如下公式(1)所示:
其中,U1表示对H1进行SVD分解得到的左奇异矩阵,D1表示对H1进行SVD分解得到的奇异值矩阵,V1表示对H1进行SVD分解得到的右奇异矩阵,表示V1的共轭转置矩阵。、
步骤2、服务器对H1进行SVD后,根据SVD分解结果,确定第一传输点的最大发送子空间,并将最大发送子空间作为第一传输点的第一下行发送权值。如下公式(2)所示:
W1=V1(:,1:r1) 公式(2)
公式(2)中,r1表示第一传输点待发送的数据流的个数,V1(:,1:r1)表示从右奇异矩阵V1中取第1列至第r1列。
步骤3、服务器将第二传输点与电子设备之间的第二信道的第二信道矩阵H2,投影在第一传输点的接收子空间U1的剩余接收子空间上,得到第三投影矩阵。其中,剩余接收子空间/>如下公式(20)所示:
假设第一传输点的整个接收空间为U1(:,1:end),当第一传输点待发送的数据流的个数为r1时,第一传输点的最大接收空间为U1(:,1:r1),则第一传输点的剩余接收子空间为U1(:,r1+1:end)。
如下公式(21)表示将第二信道矩阵H2投影在第一传输点的接收子空间U1的剩余接收子空间上,得到的第三投影矩阵/>
其中,表示/>的共轭转置矩阵。
服务器得到第三投影矩阵后,即可采用如下子方式三或子方式四确定出第二下行发送权值。
子方式三中,服务器在步骤3后继续执行步骤4和步骤5。
步骤4、服务器对所述第三投影矩阵进行奇异值分解SVD,以得到所述第三投影矩阵/>的最大接收子空间/>SVD分解过程如公式(22)所示:
步骤5、服务器将第二传输点经过预编码后的等效信道对应到第三投影矩阵的最大接收子空间/>即/>如此一来,第二传输点的第二下行发送权值如公式(23)所示:/>
其中,η表示权值的归一化系数,
另外,服务器根据公式(22)直接获取第三投影矩阵的最大发送子空间,将第三投影矩阵/>的最大发送子空间/>作为第二下行发送权值W2。如下公式(24)所示:
图6A是本申请实施例提供的数据发送方法的一种仿真示意图。请参照图6A,横坐标为传输点的信噪比(Signal-to-noise ratio,SNR),纵坐标为吞吐量(throughput)。当协作集中传输点之间干扰过大时,即接收端接收各传输点的数据流的方向非正交时,相较于传统方案,本申请实施例提供的数据发送方法的吞吐量(如图中实线所示),明显优于传统的FeCoMP方案的吞吐量(如图中虚线所示)。
图6B是本申请实施例提供的数据发送方法的另一种仿真示意图。请参照图6B,横坐标为传输点的信噪比(Signal-to-noise ratio,SNR),纵坐标为吞吐量(throughput)当协作集中传输点之间干扰较小,即接收端接收各传输点的数据流的方向正交时,相较于传统方案,本申请实施例提供的数据发送方法的吞吐量(如图中实线所示),与传统的FeCoMP方案的吞吐量基本一致。
采用该种方法,从接收天线维度获取第二下行发送权值,实现灵活确定出第二下行发送权值的目的。同时,相较于从发送天线维度获取第二下行发送权值的方式,计算复杂度低。
上述第一种实现方式的公式(4)、第二种实现方式中的公式(7)和公式(9)、第四种实现方式的公式(23)中,均存在当H2非满秩、特征空间分布不均匀、最小特征值很小时,求逆后发送权值归一化会产生严重的波束增益损失问题。为解决该问题,需要对/>进行处理。其中,σz表示求逆的加扰因子。处理过程中,服务器据所述第二信道的第二信道矩阵确定奇异值矩阵,根据所述奇异值矩阵、波束增益损失约束条件和正交性约束条件,确定加扰因子。其中,所述波束增益损失约束条件用于指示求逆加扰过程中增益损失满足的条件,所述加扰因子用于平衡所述增益损失与接收子空间的正交性。
示例性的,波束增益损失约束条件记为γ1,则加扰因子σz与第二信道矩阵确定奇异值矩阵D存在一定关系,如下公式(25)所示:
σz=f(D,γ1) 公式(25)
根据公式(25)能够得到公式(26):
其中,λ2,i表示第二信道矩阵H2的奇异值特征矩阵D的对角元素,i表示第i个对角元素,λ2,i表示第i个特征值。为尽量减少波束增益损失,要求σ2→+∝。
同时,加扰因子σ2与第二信道矩阵H2的接收子空间的正交性约束条件γ2也存在一定关系。如公式(27)所示:
σ2=g(γ2) 公式(27)
为尽量满足第二信道矩阵H2的接收子空间的正交性,则根据公式(27)得到如下公式(28):
公式(28)中,要求σ2→0。
根据上述公式(26)和公式(28)可知:选择合适的加扰因子σ2能够对权值功率损失和接收子空间的正交性进行权衡,保证一定的接收子空间的正交性的同时,避免严重的波束增益损失。
子方式四中,服务器在步骤3后继续执行步骤7和步骤8。
步骤7.服务器对第三投影矩阵进行SVD分解,以得到第三投影矩阵的最大发送子空间。
根据上述可知:第三投影矩阵的最大发送子空间为/>基于干扰对齐的思想,如果存在空间对齐矢量VIA,则能够得到公式(29):
公式(29)中,VIA是一个待求解的量。
根据公式(29)确定出的第二下行发送权值如公式(30)所示:
将第二信道矩阵H2拆分为两部分,则得到公式(31):
对第二信道矩阵H2做SVD分解:H2=U2D2V2。将第二信道矩阵H2拆分为两部分后,得到H2,1和H2,2。相应的,该两部分的SVD分解结果也分开表示,如公式(31)所示。
根据公式(31)能够得到公式(32):
为了避免第二信道矩阵H2的特征空间分布不均匀。最小特征值最小,造成严重的波束增益损失的情况。此处选取第二信道矩阵H2的部分空间求逆。此时,空间对齐矢量VIA用如下公式(33)表示:
根据公式(33),第二下行发送权值W2用如下公式(34)表示:
第二传输点第二信道的等效信道用如下公式(35)表示:
公式(35)中,由于U2,1表示U2的部分接收子空间,因此H2W2无法保证完全对齐到第一传输点的接收子空间U1的剩余接收子空间/>其中,I表示单位阵(单位矩阵),单位阵中主对角线上均为1,其他位置均为0。
采用该种方案,对于正交性要求较高的场景,应当适当增加求逆子空间的选取,以保证正交性;对于正交性要求不高的场景,能够适当减少求逆子空间的选取,以减少波束增益损失。
上述第二种实现方式和第四种实现方式中均存在投影过程。以第四种实现方式为例,该种实现方式中将第二信道矩阵H2投影在第一传输点的接收子空间U1的剩余接收子空间上,得到的第三投影矩阵/>该过程中,若第二信道矩阵H2和剩余接收子空间/>本身正交,则投影后导致信号损失过大。为了在信号投影损失与第二信道矩阵的接收子空间的正交性之间取得折中,则引入扰动因子ξ。此时,投影过程如下公式(36)所示:
根据公式(36)可知:当外部噪声/干扰较大时,为了尽可能的保证各传输点的信号强度足够大,此时应该调大扰动因子ξ的取值。当外部噪声/干扰较小时,则增大传输点间正交化粒度,降低传输点之间的干扰,此时应该调小扰动因子ξ的取值。
采用该种方案,投影过程中对扰动因子进行调节,解决协作集中各传输点干扰过大的同时,避免波束增益损失过大,从而实现灵活平衡投影过程中增益损失和接收子空间的正交性的目的。
上述实施例中,服务器确定出第一传输点的第一下行发送权值W1,基于第一下行发送权值W1确定第二传输点的第二下行发送权值W2。进一步的,服务器还利用第二下行发送权值W2修正第一下行发送权值W1。
需要说明的是,虽然上述实施例中,服务器利用公式(1)和公式(2)确定出第一下行发送权值W1。然而,本申请实施例并不限制。例如,预先设置一个初始的第一下行发送权值W1′,将该初始的W1′作为上述的第一下行发送权值W1,利用上述任意一种可行的实现方式确定出第二下行发送权值W2。然后,将该第二下行发送权值W2作为已知量,将第一下行发送权值W1作为待求解的量,利用上述的任意一种可行的方式计算出第一下行发送权值W1。此外,服务器还可以多次迭代,从而得到修正后的第一下行发送权值W1作为待求解的量,利用上述的任意一种可行的方式计算出第一下行发送权值W1和第二下行发送权值W2。
当第一下行发送权值W1不是W1=V1(:,1:r1)时,上述实施例中的U1(:,1:r1)表示第一信道的等效信道H1W1的最大接收子空间。
上述实施例是以协作集中仅两个传输点为例对本申请实施例进行详细说明的,然而,本申请实施例并不以此为限制,其他可行的实现方式中,协作集中的传输点的个数例如为3个或3个以上。此时,服务器在确定各传输点的下行发送权值时,若仅考虑第一传输点的第一接收子空间和其他传输点的接收子空间的正交性时,则对于协作集中除第一传输点外的任意一个传输点,服务器均根据第一传输点的第一下行发送权值确定该传输点的第二下行发送权值。
但是,由于协作集中任意两个传输点的接收子空间之间都有可能形成干扰,因此,服务器在确定下行发送权值时,先确定第一传输点的下行发送权值,再确定第二传输点的第二下行发送权值。此时,第一传输点是所述协作集中第一个被所述服务器确定下行发送权值的传输点,所述第二传输点是所述协作集中第二个被所述服务器确定下行发送权值的传输点。之后,服务器根据所述第一下行发送权值和所述第二下行发送权值,确定第四传输点的第三下行发送权值,所述第四传输点是所述协作集中第三个被所述服务器确定下行发送权值的传输点。类似的,服务器每次确定一个传输点的下行发送权值时,除了考虑第一传输点外,还需要考虑已经正交化了的传输点,如第二传输点、第四传输点等。比如,协作集中包含10个传输点,该10个传输点的标识依次为①-⑩,编号为①的传输点为第一传输点,服务器依次确定该些传输点各自的下行发送权值。则服务器确定编号为⑦的传输点的下行发送权值时,除了考虑第一传输点,即编号为①的传输点的下行发送权值外,还考虑编号为②-⑥的传输点的下行发送权值。
下面,以协作集中包含3个传输点为例,对服务器如何确定该3个传输点的下行发送权值进行详细说明。示例性的,服务器首先从该3个传输点中确定出第一传输点,然后,按照接收功率从小到大的顺序对剩余的两个传输点进行排序,将接收功率较小的传输点作为第二传输点,将接收功率较大的传输点作为第三传输点。然后,依次确定第一传输点的第一下行发送权值W1、第二传输点的第二下行发送权值W2和第三传输点的第三下行发送权值W3。其中,如何确定第一下行发送权值W1和第二下行发送权值W2的过程可参见上述实施例,此处不再赘述。下面,以电子设备和第三传输点之间的第三信道的第三信道矩阵为H3例,着重说明服务器如何确定第三传输点的第三下行发送权值W3。
例如,服务器沿用上述的第一种实现方式的确定第三下行发送权值W3。此时,一种实现方式为:服务器将第三传输点经过预编码后的等效矩阵H3W3对应到H1W1和H2W2的零接收子空间U1(:,r1+r2+1:r1+r2+r3),得到如下公式(37):
其中,r3表示第三传输点要发送的数据流的个数。
第三传输点的第三下行发送权值如下公式(4):
另一种实现方式为:服务器对第三信道矩阵H3进行SVD分解,得到第三信道的最大接收子空间U3(:,1:r3)。其中,r3表示第三传输点待发送的数据流的个数,U3(:,1:r3)表示从对H3进行SVD分解得到的左奇异矩阵U3中取第1列到第r3列。之后,服务器将第三信道的最大接收子空间U3(:,1:r3)投影到U1(:,r1+r2+1:r1+r2+r3)上,得到然后,服务器对/>进行施密特正交化处理。施密特正交化处理过程中,除了考虑/>自身的各接收子空间正交外,还需要考虑第二信道的等效信道的最大接收子空间正交。
再如,服务器沿用上述的第二种实现方式的确定第三下行发送权值W3。此时,正交化处理时需要依次将第三信道的最大接收子空间U3(:,1:r3)的各子空间与第一信道的最大接收子空间U1(:,1:r1)、第三信道的最大接收子空间U3(:,1:r3)中已经正交化的接收子空间进行投影并取垂直分量,使其相互间两两正交。
又如,服务器沿用上述的第三种实现方式确定第三下行发送权值W3。此时,公式(14)演变为公式(39):
其中,R3表示第三传输点的协方差矩阵,R13表示第一传输点和第二传输点之间的互协方差矩阵,R23表示第三传输点和第二传输点之间的互协方差矩阵。后续计算其中,/>表示/>和/>的零空间。
又如,服务器沿用上述的第四种实现方式确定第三下行发送权值W3。此时,服务器将第三信道矩阵H3投影在第一传输点的接收子空间U1的剩余接收子空间上,以及第二传输点的第三投影矩阵/>的最大接收子空间/>的剩余接收子空间/> 上。也就是说,投影到的空间为/>
图7为本申请实施例提供的一种通信装置的结构示意图。本实施例所涉及的通信装置为上述的第二传输点,或者为应用于第二传输点的芯片。该通信装置可以用于执行上述实施例中第二传输点的功能。如图7所示,该通信装置100包括处理单元11和收发单元12。
其中:
处理单元11,用于获取第二传输点的第二下行发送权值,根据所述第二下行发送权值处理数据流,其中,所述第二下行发送权值是根据第一传输点的第一下行发送权值确定出的,所述第一传输点和所述第二传输点属于同一个协作集,所述协作集中的各传输点基于非相干联合传输服务电子设备。
收发单元12,用于发送处理后的数据流。
一种可行的设计中,所述收发单元12,还用于接收来自服务器的所述第二下行发送权值;或者,所述收发单元12,还用于接收来自第三传输点的所述第二下行发送权值,所述第三传输点是所述协作集中的服务传输点。
本申请实施例提供的通信装置,可以执行上述实施例中第二传输点的动作,其实现原理和技术效果类似,在此不再赘述。
图8为本申请实施例提供的一种通信装置的结构示意图。本实施例所涉及的通信装置应用于上述的服务器或服务传输点。或者,该通信装置应用于服务器的芯片或服务器传输点的芯片。如图8所示,该通信装置200包括处理单元21和收发单元22。其中:
处理单元21,用于根据第一传输点的第一下行发送权值确定第二传输点的第二下行发送权值,所述第一传输点和所述第二传输点属于同一个协作集,所述协作集中的各传输点基于非相干联合传输服务电子设备;
收发单元22,用于向所述第二传输点发送所述第二下行发送权值。
一种可行的设计中,所述处理单元21,用于根据所述第一下行发送权值,确定第一信道的零接收子空间,根据所述第一信道的零接收子空间,确定所述第二下行发送权值,所述第一信道是所述第一传输点与所述电子设备之间的信道。
一种可行的设计中,所述处理单元21在根据所述第一信道的零接收子空间,确定所述第二下行发送权值时,用于根据所述第一信道的零接收子空间、第二信道的第二信道矩阵确定所述第二下行发送权值,所述第二信道是第二传输点与所述电子设备之间的信道。
一种可行的设计中,所述处理单元21在根据所述第一信道的零接收子空间,确定所述第二下行发送权值时,用于根据所述第二传输点与所述电子设备之间的第二信道的第二信道矩阵,确定所述第二信道的最大接收子空间,将所述第二信道的最大接收子空间投影到所述第一信道的零接收子空间上,得到第一投影矩阵,对所述第一投影矩阵进行施密特正交化处理,得到第一正交矩阵,根据所述第一正交矩阵、第二信道的第二信道矩阵确定所述第二下行发送权值。
一种可行的设计中,所述处理单元21,用于根据所述第二传输点与所述电子设备之间的第二信道的第二信道矩阵,确定所述第二信道的最大接收子空间,根据所述第二信道的最大接收子空间的各子空间、第一信道矩阵的最大接收子空间、所述第二信道矩阵的最大接收子空间,确定第二正交矩阵,根据所述第二信道矩阵、所述第二正交矩阵,确定所述第二下行发送权值。
一种可行的设计中,所述处理单元21,用于根据所述第一传输点与所述电子设备之间的第一信道的第一信道矩阵,所述第二传输点与所述电子设备之间的第二信道的第二信道矩阵,确定所述第一信道和所述第二信道的互协方差矩阵,根据所述互协方差矩阵和所述第一下行发送权值,确定乘积矩阵,所述乘积矩阵用于指示所述第一下行发送权值的共轭转置矩阵和所述互协方差矩阵的乘积,根据所述乘积矩阵,确定所述第二下行发送权值。
一种可行的设计中,所述处理单元21在根据所述乘积矩阵,确定所述第二下行发送权值时,用于确定所述乘积矩阵的零发送子空间,将所述第二信道矩阵投影到所述乘积矩阵的零发送子空间,以得到第二投影矩阵,确定所述第二投影矩阵的协方差矩阵,对所述第二投影矩阵的协方差矩阵进行奇异值分解SVD,以确定所述第二下行发送权值,所述第二下行发送权值为所述第二投影矩阵的协方差矩阵的最大发送空间。
一种可行的设计中,所述处理单元21在根据所述乘积矩阵,确定所述第二下行发送权值时,用于根据所述乘积矩阵、所述第一下行发送权值、所述第二信道矩阵的协方差矩阵,以及所述第一信道和所述第二信道的互协方差矩阵,确定所述第二下行发送权值。
一种可行的设计中,所述处理单元21,用于将所述第二传输点与所述电子设备之间的第二信道的第二信道矩阵投影在所述第一信道矩阵的剩余接收子空间上,以得到第三投影矩阵,根据所述第三投影矩阵,确定所述第二下行发送权值,所述剩余接收子空间指所述第一信道矩阵的接收空间中除所述第一信道矩阵的最大接收子空间外的其他空间。
一种可行的设计中,所述处理单元21在根据所述第三投影矩阵,确定所述第二下行发送权值时,用于对所述第三投影矩阵进行奇异值分解SVD,以得到所述第三投影矩阵的最大接收子空间,根据所述第三投影矩阵的最大接收子空间、所述第二信道矩阵,确定所述第二下行发送权值。
一种可行的设计中,所述处理单元21在根据所述第一传输点的第一下行发送权值确定第二传输点的第二下行发送权值之前,还用于根据所述第二信道的第二信道矩阵确定奇异值矩阵,根据所述奇异值矩阵、波束增益损失约束条件和正交性约束条件,确定加扰因子,所述波束增益损失约束条件用于指示求逆加扰过程中增益损失满足的条件,所述加扰因子用于平衡所述增益损失与接收子空间的正交性。
一种可行的设计中,所述处理单元21,在根据所述第三投影矩阵,确定所述第二下行发送权值时,用于对所述第三投影矩阵进行奇异值分解SVD,以得到所述第三投影矩阵的最大发送子空间,根据所述第三投影矩阵的最大发送子空间以及第二信道局矩阵的部分接收子空间,确定所述第二下行发送权值。
一种可行的设计中,所述处理单元21,还用于确定扰动因子,所述扰动因子用于平衡投影过程中增益损失和接收子空间的正交性。
一种可行的设计中,所述处理单元21在根据第一传输点的第一下行发送权值确定第二传输点的第二下行发送权值之前,还用于确定所述协作集中各传输点的接收功率,以得到多个接收功率,从所述多个接收功率中确定出最小接收功率,将所述最小接收功率对应的传输点作为所述第一传输点。
一种可行的设计中,所述收发单元22,在所述处理单元21根据所述第一传输点的第一下行发送权值确定第二传输点的第二下行发送权值之前,还用于接收来自所述第一传输点的第一信道矩阵,以及来自所述第二传输点的第二信道矩阵,所述第一信道矩阵是所述第一传输点与所述电子设备之间的第一信道的信道矩阵,所述第二信道矩阵是所述第二传输点与所述电子设备之间的第二信道的信道矩阵。
一种可行的设计中,所述第一传输点是所述协作集中第一个被所述服务器确定下行发送权值的传输点,所述第二传输点是所述协作集中第二个被所述服务器确定下行发送权值的传输点。
一种可行的设计中,所述处理单元21在根据所述第一传输点的第一下行发送权值确定第二传输点的第二下行发送权值之后,还用于根据所述第一下行发送权值和所述第二下行发送权值,确定第四传输点的第三下行发送权值,所述第四传输点是所述协作集中第三个被所述服务器确定下行发送权值的传输点。
一种可行的设计中,所述处理单元21在根据所述第一传输点的第一下行发送权值确定第二传输点的第二下行发送权值之前,还用于根据所述第一传输点与所述电子设备之间的第一信道的第一信道矩阵,确定所述第一传输点的第一下行发送权值,所述第一下行发送权值是所述第一信道矩阵的最大发送子空间。
本申请实施例提供的通信装置,可以执行上述实施例中服务器的动作,其实现原理和技术效果类似,在此不再赘述。
需要说明的是,应理解以上收发单元实际实现时例如为收发器。而处理单元例如以软件通过处理元件调用的形式实现;或以硬件的形式实现。例如,处理单元能够为单独设立的处理元件,也能够集成在上述装置的某一个芯片中实现,此外,也能够以程序代码的形式存储于上述装置的存储器中,由上述装置的某一个处理元件调用并执行以上处理单元的功能。此外这些单元全部或部分集成在一起或独立实现。这里所述的处理元件例如是一种集成电路,具有信号的处理能力。在实现过程中,上述方法的各步骤或以上各个单元例如通过处理器元件中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。
例如,以上这些单元被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路,例如:一个或多个专用集成电路(application specific integrated circuit,ASIC),或,一个或多个微处理器(digital signal processor,DSP),或,一个或者多个现场可编程门阵列(fieldprogrammable gate array,FPGA)等。再如,当以上某个单元通过处理元件调度程序代码的形式实现时,该处理元件能够是通用处理器,例如中央处理器(central processing unit,CPU)或其它能够调用程序代码的处理器。再如,这些单元集成在一起,以片上***(system-on-a-chip,SOC)的形式实现。
图9为本申请实施例提供的又一种通信装置的结构示意图。如图9所示,该通信装置300包括:
处理器31和存储器32;
所述存储器32存储计算机执行指令;
所述处理器31执行所述存储器32存储的计算机执行指令,使得所述处理器31执行如上终端设备执行的信关站切换方法;或者,使得所述处理器31执行如上源信关站执行的信关站切换方法;或者,使得所述处理器31执行如上目标信关站执行的信关站切换方法。
处理器31的具体实现过程可参见上述方法实施例,其实现原理和技术效果类似,本实施例此处不再赘述。
可选地,该通信装置300还包括通信接口33。其中,处理器31、存储器32以及通信接口33可以通过总线34连接。
在上述在通信装置的实现中,存储器和处理器之间直接或间接地电性连接,以实现数据的传输或交互,也就是存储器和处理器通过接口连接,或集成在一起。例如,这些元件相互之间能够通过一条或者多条通信总线或信号线实现电性连接,如通过总线连接。存储器中存储有实现数据访问控制方法的计算机执行指令,包括至少一个软件或固件的形式存储于存储器中的软件功能模块,处理器通过运行存储在存储器内的软件程序以及模块,从而执行各种功能应用以及数据处理。
存储器包括但不限于,随机存取存储器(Random Access Memory,简称:RAM),只读存储器(Read Only Memory,简称:ROM),可编程只读存储器(Programmable Read-OnlyMemory,简称:PROM),可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory,简称:EPROM),电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory,简称:EEPROM)等。其中,存储器用于存储程序,处理器在接收到执行指令后,执行程序。进一步地,上述存储器内的软件程序以及模块还可包括操作***,其可包括各种用于管理***任务(例如内存管理、存储设备控制、电源管理等)的软件组件和/或驱动,并可与各种硬件或软件组件相互通信,从而提供其他软件组件的运行环境。
处理器是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。上述的处理器是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,简称:CPU)、网络处理器(NetworkProcessor,简称:NP)等,能够实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器能够是微处理器或者该处理器也能够是任何常规的处理器等。
在上述基础上,本申请还提供一种芯片,包括:逻辑电路、输入接口,其中:所述输入接口用于获取待处理的数据;所述逻辑电路用于对待处理的数据执行前述方法实施例中第二传输点的技术方案,得到处理后的数据。
可选的,该芯片还能够包括:输出接口,所述输出接口用于输出处理后的数据。上述的输入接口获取的待处理的数据包括待发送的数据流、第二下行发送权值等,输出接口输出的处理后的数据包括加权后的数据流等。
本申请还提供一种芯片,包括:逻辑电路和输出接口,其中:所述逻辑电路用于对待处理的数据执行前述方法实施例中服务器的技术方案,得到处理后的数据;以及,所述输出接口用于输出处理后的数据。
可选的,该芯片还包括:输入接口,该输入接口用于获取待处理的数据。上述的待处理的数据包括第一信道矩阵、第二信道矩阵等。输出接口输出的处理后的数据包括第二下行发送权值等。
本申请还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质用于存储程序,所述程序在被处理器执行时用于执行前述实施例中第二传输点的技术方案。
本申请还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质用于存储程序,所述程序在被处理器执行时用于执行前述实施例中服务器的技术方案。
本申请实施例还提供一种计算机程序产品,当所述计算机程序产品在通信装置上运行时,使得所述通信装置执行前述实施例中第二传输点的技术方案;或者,使得所述通信装置执行前述实施例中服务器的技术方案。
本申请实施例还提供一种通信***,包括:协作集、电子设备以及如上任一种各种可能的实现方式实现的通信装置,所述协作集包含第一传输点和至少一个第二传输点,其中:所述通信装置,用于根据所述协作集中第一传输点的第一下行发送权值,确定所述协作集中第二传输点的第二下行发送权值。所述第二传输点,用于根据来自所述通信装置的第二下行发送权值对数据流进行加权后并发送。所述电子设备,用于接收所述第二传输点发送的加权后的数据流。
本领域普通技术人员应理解:实现上述各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,执行包括上述各方法实施例的步骤;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,具体的介质类型本申请不做限制。
Claims (32)
1.一种数据发送方法,其特征在于,包括:
根据第一传输点的第一下行发送权值确定第二传输点的第二下行发送权值,所述第一传输点和所述第二传输点属于同一个协作集,所述协作集中的各传输点基于非相干联合传输服务电子设备;
向所述第二传输点发送所述第二下行发送权值;
所述根据第一传输点的第一下行发送权值确定第二传输点的第二下行发送权值之前,还包括:
确定所述协作集中各传输点的接收功率,以得到多个接收功率;
从所述多个接收功率中确定出最小接收功率,将所述最小接收功率对应的传输点作为所述第一传输点。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一传输点的第一下行发送权值确定第二传输点的第二下行发送权值,包括:
根据所述第一下行发送权值,确定第一信道的零接收子空间,所述第一信道是所述第一传输点与所述电子设备之间的信道;
根据所述第一信道的零接收子空间,确定所述第二下行发送权值。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一信道的零接收子空间,确定所述第二下行发送权值,包括:
根据所述第一信道的零接收子空间、第二信道的第二信道矩阵确定所述第二下行发送权值,所述第二信道是第二传输点与所述电子设备之间的信道。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一信道的零接收子空间,确定所述第二下行发送权值,包括:
根据所述第二传输点与所述电子设备之间的第二信道的第二信道矩阵,确定所述第二信道的最大接收子空间;
将所述第二信道的最大接收子空间投影到所述第一信道的零接收子空间上,得到第一投影矩阵;
对所述第一投影矩阵进行施密特正交化处理,得到第一正交矩阵;
根据所述第一正交矩阵、第二信道的第二信道矩阵确定所述第二下行发送权值。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一传输点的第一下行发送权值确定第二传输点的第二下行发送权值,包括:
根据所述第二传输点与所述电子设备之间的第二信道的第二信道矩阵,确定所述第二信道的最大接收子空间;
根据所述第二信道的最大接收子空间的各子空间、第一信道矩阵的最大接收子空间、所述第二信道矩阵的最大接收子空间,确定第二正交矩阵;
根据所述第二信道矩阵、所述第二正交矩阵,确定所述第二下行发送权值。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一传输点的第一下行发送权值确定第二传输点的第二下行发送权值,包括:
根据所述第一传输点与所述电子设备之间的第一信道的第一信道矩阵,所述第二传输点与所述电子设备之间的第二信道的第二信道矩阵,确定所述第一信道和所述第二信道的互协方差矩阵;
根据所述互协方差矩阵和所述第一下行发送权值,确定乘积矩阵,所述乘积矩阵用于指示所述第一下行发送权值的共轭转置矩阵和所述互协方差矩阵的乘积;
根据所述乘积矩阵,确定所述第二下行发送权值。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述根据所述乘积矩阵,确定所述第二下行发送权值,包括:
确定所述乘积矩阵的零发送子空间;
将所述第二信道矩阵投影到所述乘积矩阵的零发送子空间,以得到第二投影矩阵;
确定所述第二投影矩阵的协方差矩阵;
对所述第二投影矩阵的协方差矩阵进行奇异值分解SVD,以确定所述第二下行发送权值,所述第二下行发送权值为所述第二投影矩阵的协方差矩阵的最大发送空间。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述根据所述乘积矩阵,确定所述第二下行发送权值,包括:
根据所述乘积矩阵、所述第一下行发送权值、所述第二信道矩阵的协方差矩阵,以及所述第一信道和所述第二信道的互协方差矩阵,确定所述第二下行发送权值。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一传输点的第一下行发送权值确定第二传输点的第二下行发送权值,包括:
将所述第二传输点与所述电子设备之间的第二信道的第二信道矩阵投影在第一信道矩阵的剩余接收子空间上,以得到第三投影矩阵;所述剩余接收子空间指所述第一信道矩阵的接收空间中除所述第一信道矩阵的最大接收子空间外的其他空间;
根据所述第三投影矩阵,确定所述第二下行发送权值。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述根据所述第三投影矩阵,确定所述第二下行发送权值,包括:
对所述第三投影矩阵进行奇异值分解SVD,以得到所述第三投影矩阵的最大接收子空间;
根据所述第三投影矩阵的最大接收子空间、所述第二信道矩阵,确定所述第二下行发送权值。
11.根据权利要求3-5、9或10任一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一传输点的第一下行发送权值确定第二传输点的第二下行发送权值之前,还包括:
根据所述第二信道的第二信道矩阵确定奇异值矩阵;
根据所述奇异值矩阵、波束增益损失约束条件和正交性约束条件,确定加扰因子,所述波束增益损失约束条件用于指示求逆加扰过程中增益损失满足的条件,所述加扰因子用于平衡所述增益损失与接收子空间的正交性。
12.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述根据所述第三投影矩阵,确定所述第二下行发送权值,包括:
对所述第三投影矩阵进行奇异值分解SVD,以得到所述第三投影矩阵的最大发送子空间;
根据所述第三投影矩阵的最大发送子空间以及第二信道矩阵的部分接收子空间,确定所述第二下行发送权值。
13.根据权利要求4、7、9-10任一项所述的方法,其特征在于,还包括:
确定扰动因子,所述扰动因子用于平衡投影过程中增益损失和接收子空间的正交性。
14.根据权利要求1-10、12任一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一传输点的第一下行发送权值确定第二传输点的第二下行发送权值之前,还包括:
接收来自所述第一传输点的第一信道矩阵,所述第一信道矩阵是所述第一传输点与所述电子设备之间的第一信道的信道矩阵;
接收来自所述第二传输点的第二信道矩阵,所述第二信道矩阵是所述第二传输点与所述电子设备之间的第二信道的信道矩阵。
15.一种通信装置,其特征在于,包括:
处理单元,用于根据第一传输点的第一下行发送权值确定第二传输点的第二下行发送权值,所述第一传输点和所述第二传输点属于同一个协作集,所述协作集中的各传输点基于非相干联合传输服务电子设备;
收发单元,用于向所述第二传输点发送所述第二下行发送权值;
所述处理单元在根据第一传输点的第一下行发送权值确定第二传输点的第二下行发送权值之前,还用于确定所述协作集中各传输点的接收功率,以得到多个接收功率,从所述多个接收功率中确定出最小接收功率,将所述最小接收功率对应的传输点作为所述第一传输点。
16.根据权利要求15所述的装置,其特征在于,
所述处理单元,用于根据所述第一下行发送权值,确定第一信道的零接收子空间,根据所述第一信道的零接收子空间,确定所述第二下行发送权值,所述第一信道是所述第一传输点与所述电子设备之间的信道。
17.根据权利要求16所述的装置,其特征在于,
所述处理单元在根据所述第一信道的零接收子空间,确定所述第二下行发送权值时,用于根据所述第一信道的零接收子空间、第二信道的第二信道矩阵确定所述第二下行发送权值,所述第二信道是第二传输点与所述电子设备之间的信道。
18.根据权利要求16所述的装置,其特征在于,
所述处理单元在根据所述第一信道的零接收子空间,确定所述第二下行发送权值时,用于根据所述第二传输点与所述电子设备之间的第二信道的第二信道矩阵,确定所述第二信道的最大接收子空间,将所述第二信道的最大接收子空间投影到所述第一信道的零接收子空间上,得到第一投影矩阵,对所述第一投影矩阵进行施密特正交化处理,得到第一正交矩阵,根据所述第一正交矩阵、第二信道的第二信道矩阵确定所述第二下行发送权值。
19.根据权利要求15所述的装置,其特征在于,
所述处理单元,用于根据所述第二传输点与所述电子设备之间的第二信道的第二信道矩阵,确定所述第二信道的最大接收子空间,根据所述第二信道的最大接收子空间的各子空间、第一信道矩阵的最大接收子空间、所述第二信道矩阵的最大接收子空间,确定第二正交矩阵,根据所述第二信道矩阵、所述第二正交矩阵,确定所述第二下行发送权值。
20.根据权利要求15所述的装置,其特征在于,
所述处理单元,用于根据所述第一传输点与所述电子设备之间的第一信道的第一信道矩阵,所述第二传输点与所述电子设备之间的第二信道的第二信道矩阵,确定所述第一信道和所述第二信道的互协方差矩阵,根据所述互协方差矩阵和所述第一下行发送权值,确定乘积矩阵,所述乘积矩阵用于指示所述第一下行发送权值的共轭转置矩阵和所述互协方差矩阵的乘积,根据所述乘积矩阵,确定所述第二下行发送权值。
21.根据权利要求20所述的装置,其特征在于,
所述处理单元在根据所述乘积矩阵,确定所述第二下行发送权值时,用于确定所述乘积矩阵的零发送子空间,将所述第二信道矩阵投影到所述乘积矩阵的零发送子空间,以得到第二投影矩阵,确定所述第二投影矩阵的协方差矩阵,对所述第二投影矩阵的协方差矩阵进行奇异值分解SVD,以确定所述第二下行发送权值,所述第二下行发送权值为所述第二投影矩阵的协方差矩阵的最大发送空间。
22.根据权利要求20所述的装置,其特征在于,
所述处理单元在根据所述乘积矩阵,确定所述第二下行发送权值时,用于根据所述乘积矩阵、所述第一下行发送权值、所述第二信道矩阵的协方差矩阵,以及所述第一信道和所述第二信道的互协方差矩阵,确定所述第二下行发送权值。
23.根据权利要求15所述的装置,其特征在于,
所述处理单元,用于将所述第二传输点与所述电子设备之间的第二信道的第二信道矩阵投影在第一信道矩阵的剩余接收子空间上,以得到第三投影矩阵,根据所述第三投影矩阵,确定所述第二下行发送权值,所述剩余接收子空间指所述第一信道矩阵的接收空间中除所述第一信道矩阵的最大接收子空间外的其他空间。
24.根据权利要求23所述的装置,其特征在于,
所述处理单元在根据所述第三投影矩阵,确定所述第二下行发送权值时,用于对所述第三投影矩阵进行奇异值分解SVD,以得到所述第三投影矩阵的最大接收子空间,根据所述第三投影矩阵的最大接收子空间、所述第二信道矩阵,确定所述第二下行发送权值。
25.根据权利要求17-19、23或24任一项所述的装置,其特征在于,
所述处理单元在根据所述第一传输点的第一下行发送权值确定第二传输点的第二下行发送权值之前,还用于根据所述第二信道的第二信道矩阵确定奇异值矩阵,根据所述奇异值矩阵、波束增益损失约束条件和正交性约束条件,确定加扰因子,所述波束增益损失约束条件用于指示求逆加扰过程中增益损失满足的条件,所述加扰因子用于平衡所述增益损失与接收子空间的正交性。
26.根据权利要求23所述的装置,其特征在于,
所述处理单元,在根据所述第三投影矩阵,确定所述第二下行发送权值时,用于对所述第三投影矩阵进行奇异值分解SVD,以得到所述第三投影矩阵的最大发送子空间,根据所述第三投影矩阵的最大发送子空间以及第二信道矩阵的部分接收子空间,确定所述第二下行发送权值。
27.根据权利要求18、21、23-24任一项所述的装置,其特征在于,
所述处理单元,还用于确定扰动因子,所述扰动因子用于平衡投影过程中增益损失和接收子空间的正交性。
28.根据权利要求15-24、26任一项所述的装置,其特征在于,
所述收发单元,在所述处理单元根据所述第一传输点的第一下行发送权值确定第二传输点的第二下行发送权值之前,还用于接收来自所述第一传输点的第一信道矩阵,以及来自所述第二传输点的第二信道矩阵,所述第一信道矩阵是所述第一传输点与所述电子设备之间的第一信道的信道矩阵,所述第二信道矩阵是所述第二传输点与所述电子设备之间的第二信道的信道矩阵。
29.一种通信装置,其特征在于,包括:处理器、存储器,所述存储器用于存储指令,所述处理器用于执行所述存储器中存储的指令,实现如权利要求1~14任一项所述的方法。
30.一种计算机可读存储介质,其特征在于,用于存储计算机程序或指令,当所述计算机程序或指令在通信装置上运行时,使得所述通信装置执行如权利要求1~14任一项所述的方法。
31.一种芯片,其特征在于,所述芯片包括可编程逻辑电路和输入接口,所述输入接口用于获取待处理的数据,所述逻辑电路用于对待处理的数据执行如权利要求1~14任一项所述的方法。
32.一种通信***,其特征在于,包括:协作集、电子设备以及如权利要求15-28任一项所述的通信装置,所述协作集包含第一传输点和至少一个第二传输点,其中:
所述通信装置,用于根据所述协作集中第一传输点的第一下行发送权值,确定所述协作集中第二传输点的第二下行发送权值;
所述第二传输点,用于根据来自所述通信装置的第二下行发送权值对数据流进行加权后并发送;
所述电子设备,用于接收所述第二传输点发送的加权后的数据流。
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