本技術(shù)實施例涉及通信，尤其涉及一種基于空中計算的信道估計下數(shù)據(jù)傳輸方法及通信裝置。
背景技術(shù)：
1、在下一代無線網(wǎng)絡(luò)中，小區(qū)中的終端與接入網(wǎng)設(shè)備（比如接入點（access?point，ap））通信時，可以結(jié)合空中計算實現(xiàn)通信與計算一體化?？罩杏嬎悖╫ver-the-aircomputation，aircomp）是一種高效的數(shù)據(jù)聚合解決方案，可以利用無線信道的疊加特性，將通信與計算相結(jié)合，以實現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)聚合等功能。
2、其中，無線信道除本身存在衰落、噪聲等固有特性外，還會受到來自外部信號的干擾等影響，導(dǎo)致信號在傳輸過程中失真。aircomp系統(tǒng)中，發(fā)送端和接收端可以利用預(yù)編碼矩陣和解碼矩陣補(bǔ)償和克服上述衰落、噪聲和干擾等影響。具體的，預(yù)編碼矩陣用于在發(fā)送端（如上述終端）對數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理（如對數(shù)據(jù)的幅度和相位進(jìn)行調(diào)整），以補(bǔ)償信道的衰落等影響，使得在接收端能夠更好地進(jìn)行信號疊加和計算。解碼矩陣用于在接收端（如ap）根據(jù)接收的信號和已知的信道特性，抑制外部信號的干擾，從疊加的信號中分離出各個發(fā)送端的數(shù)據(jù)或者直接得到期望的計算結(jié)果，克服噪聲和干擾的影響。由此可見，預(yù)編碼矩陣和解碼矩陣的生成取決于接收端和發(fā)送端具有的信道狀態(tài)信息，并且，通過設(shè)計合適的預(yù)編碼矩陣和解碼矩陣可以優(yōu)化aircomp系統(tǒng)的性能。
3、進(jìn)一步的，aircomp系統(tǒng)中，來自外部信號的干擾還會影響發(fā)送端到接收端的上行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。具體的，本小區(qū)的接入網(wǎng)設(shè)備在接收來自本小區(qū)終端的上行數(shù)據(jù)時，還會受到除本小區(qū)外其他小區(qū)終端的上行干擾數(shù)據(jù)，從而影響本小區(qū)的接入網(wǎng)設(shè)備接收到的本小區(qū)終端的上行數(shù)據(jù)的函數(shù)計算結(jié)果（比如上行數(shù)據(jù)之和）的準(zhǔn)確性。
4、然而，在實際的部署中，發(fā)送端和接收端往往無法擁有準(zhǔn)確的信道狀態(tài)信息；只可以掌握估計或測量到的信道狀態(tài)信息。那么如何基于估計/測量得到的不準(zhǔn)確的信道狀態(tài)信息，降低無線信道衰落、噪聲以及多個小區(qū)構(gòu)成的aircomp系統(tǒng)中各小區(qū)的接入網(wǎng)設(shè)備接收到的其他小區(qū)的上行干擾數(shù)據(jù)等影響，從而提高各小區(qū)的終端上行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性，是亟待解決的問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本技術(shù)實施例提供一種基于空中計算的信道估計下數(shù)據(jù)傳輸方法及通信裝置，用于提高多個小區(qū)構(gòu)成的aircomp系統(tǒng)中各小區(qū)的終端上行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。
2、第一方面，提供了一種基于空中計算的信道估計下數(shù)據(jù)傳輸方法，該方法應(yīng)用于第一接入網(wǎng)設(shè)備，第一接入網(wǎng)設(shè)備與第一小區(qū)對應(yīng)。該方法中，第一接入網(wǎng)設(shè)備可以接收來自第一小區(qū)的終端的上行信號。之后，第一接入網(wǎng)設(shè)備可以采用第一接入網(wǎng)設(shè)備的解碼矩陣解碼上行信號得到上行數(shù)據(jù)。其中，上述解碼矩陣是基于多個小區(qū)的第一預(yù)編碼矩陣、多個小區(qū)中各個終端的第二預(yù)編碼矩陣、多個小區(qū)中各個終端與第一接入網(wǎng)設(shè)備之間的等效信道矩陣、多個小區(qū)中各個終端與第一接入網(wǎng)設(shè)備之間的信道中疊加的信道噪聲的方差和多個小區(qū)中各個終端與第一接入網(wǎng)設(shè)備之間的信道估計誤差的方差，計算得到的。也就是說，第一接入網(wǎng)設(shè)備所使用的解碼矩陣的計算，不僅參考了本小區(qū)中各終端的預(yù)編碼矩陣（包括第一預(yù)編碼矩陣和第二預(yù)編碼矩陣），還參考了其他小區(qū)中各終端的預(yù)編碼矩陣。因此，第一接入網(wǎng)設(shè)備采用這樣的解碼矩陣可以使得第一接入網(wǎng)設(shè)備接收到的來自除第一小區(qū)外的其他小區(qū)的干擾信號最小，使得信號傳輸時的信道估計誤差及信號傳輸時的信道噪聲帶來的影響最小，從而提高各小區(qū)終端的上行信號傳輸準(zhǔn)確性。
3、進(jìn)一步的，一個小區(qū)（如第一小區(qū)）的第一預(yù)編碼矩陣用于使第一接入網(wǎng)設(shè)備接收自多個小區(qū)中除第一小區(qū)外其他小區(qū)的上行干擾數(shù)據(jù)對齊。一個小區(qū)（如第一小區(qū)）中一個終端（如第一終端）的第二預(yù)編碼矩陣用于使第一小區(qū)內(nèi)各個終端發(fā)送給第一接入網(wǎng)設(shè)備的上行數(shù)據(jù)對齊。也就是說，計算上述解碼矩陣所采用的預(yù)編碼矩陣是一個雙層預(yù)編碼矩陣，一層預(yù)編碼矩陣（如第一預(yù)編碼矩陣）用于其他小區(qū)的干擾對齊，另一層預(yù)編碼矩陣（如第二預(yù)編碼矩陣）用于本小區(qū)的上行信號的對齊。這樣，可以進(jìn)一步提升第一接入網(wǎng)設(shè)備接收目的信號的準(zhǔn)確率，降低其他小區(qū)對第一接入網(wǎng)設(shè)備接收上行信號的干擾。
4、并且，等效信道矩陣為多個小區(qū)中各個終端與第一接入網(wǎng)設(shè)備之間的信道估計矩陣及對應(yīng)的第二預(yù)編碼矩陣的乘積；多個小區(qū)包括第一小區(qū)。等效信道矩陣參考了多個小區(qū)中各個終端與第一接入網(wǎng)設(shè)備之間的信道估計矩陣，考慮了不同終端與第一接入網(wǎng)設(shè)備之間的信道特性不同，從而使得等效信道矩陣更符合實際信號傳輸過程中的信道特性。
5、在第一方面的一種可能的實現(xiàn)方式中，第一小區(qū)的第一預(yù)編碼矩陣與其他小區(qū)的第一預(yù)編碼矩陣不同。由于不同小區(qū)的終端會相互干擾，尤其是在小區(qū)邊緣區(qū)域。所以通過為不同小區(qū)的終端設(shè)計不同的第一預(yù)編碼矩陣，可以協(xié)調(diào)小區(qū)間的干擾，提高整個系統(tǒng)的性能。第一終端的第二預(yù)編碼矩陣與第一小區(qū)中其他終端的第二預(yù)編碼矩陣不同，第一終端的第二預(yù)編碼矩陣與其他小區(qū)中終端的第二預(yù)編碼矩陣不同。也就是說，同一小區(qū)中的不同終端使用不同的第二預(yù)編碼矩陣，不同小區(qū)的終端使用不同的第二預(yù)編碼矩陣。通過這樣的方法，可以考慮到不同終端與同一個接入網(wǎng)設(shè)備之間的信道特性各不相同，所以根據(jù)各自的信道特性設(shè)計不同的第二預(yù)編碼矩陣，可以使每個終端的信號在接入網(wǎng)設(shè)備處能夠正確接收和解碼。
6、在第一方面的一種可能的實現(xiàn)方式中，多個小區(qū)的各個終端（比如第一終端）和接入網(wǎng)設(shè)備中分別配置有m根天線，多個小區(qū)的各個終端（比如第一終端）發(fā)送的上行數(shù)據(jù)是多流數(shù)據(jù)，多流數(shù)據(jù)包括d個數(shù)據(jù)流。也就是說，本方案既可以用于單天線或單流數(shù)據(jù)傳輸，也可以應(yīng)用于多天線或多流數(shù)據(jù)傳輸。
7、并且，根據(jù)天線數(shù)m和上行數(shù)據(jù)的流數(shù)d可以得到多個小區(qū)的各個終端（比如第一終端）預(yù)編碼矩陣是m×d的矩陣，多個小區(qū)（比如第一小區(qū)）的第一預(yù)編碼矩陣是m×d的矩陣，多個小區(qū)的各個終端（比如第一小區(qū)的第一終端）的第二預(yù)編碼矩陣是m×m的矩陣。
8、在第一方面的一種可能的實現(xiàn)方式中，在第一接入網(wǎng)設(shè)備采用第一接入網(wǎng)設(shè)備的解碼矩陣解碼上行信號得到上行數(shù)據(jù)之前，第一接入網(wǎng)設(shè)備還可以接收來自多個小區(qū)的終端的第n輪預(yù)編碼矩陣。比如第一接入網(wǎng)設(shè)備接收第一終端的第n輪編碼矩陣，第一終端的第n輪預(yù)編碼矩陣包括第一小區(qū)的第n輪第一預(yù)編碼矩陣和第一終端的第二預(yù)編碼矩陣，n在{1,2,3……n-1}中依次取值。其中，第一小區(qū)的第1輪第一預(yù)編碼矩陣是滿足仿酉約束的隨機(jī)矩陣，滿足仿酉約束的矩陣的共軛轉(zhuǎn)置與滿足仿酉約束的矩陣相乘等于單位矩陣，滿足仿酉約束的矩陣是m×d的矩陣。滿足仿酉約束的第一小區(qū)的第1輪第一預(yù)編碼矩陣的列向量正交，所以使用第一小區(qū)的第1輪第一預(yù)編碼矩陣對第一小區(qū)的終端發(fā)送的上行數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，可以使得得到的上行信號在傳輸過程中保持較好的正交性，從而減少其他小區(qū)對本小區(qū)終端信號上行傳輸?shù)母蓴_。其中，第一終端的第二預(yù)編碼矩陣是第一終端與第一接入網(wǎng)設(shè)備之間的信道估計矩陣的逆矩陣。這樣，當(dāng)信道條件發(fā)生變化時（如用戶移動、環(huán)境變化等），信道估計矩陣會隨之更新，第一終端的第二預(yù)編碼矩陣也會相應(yīng)調(diào)整，因此這種調(diào)整能夠動態(tài)適應(yīng)信道變化，保持上行信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性。
9、然后，第一接入網(wǎng)設(shè)備可以基于上述多個小區(qū)的第n輪第一預(yù)編碼矩陣、多個小區(qū)中各個終端的第二預(yù)編碼矩陣、多個小區(qū)中各個終端與第一接入網(wǎng)設(shè)備之間的等效信道矩陣、多個小區(qū)中各個終端與第一接入網(wǎng)設(shè)備之間的信道中疊加的信道噪聲的方差和多個小區(qū)中各個終端與第一接入網(wǎng)設(shè)備之間的信道估計誤差的方差，計算第一小區(qū)的第n輪解碼矩陣。也就是說，第一小區(qū)的第n輪解碼矩陣的計算，不僅參考了本小區(qū)中各終端的第n輪的第一預(yù)編碼矩陣，還參考了其他小區(qū)中各終端的第n輪的第一預(yù)編碼矩陣，以及多個小區(qū)中各個終端的第二預(yù)編碼矩陣。因此，經(jīng)過多輪計算的第一接入網(wǎng)設(shè)備的第n輪解碼矩陣，可以逐步修正上一輪得到的解碼矩陣的誤差，使解碼結(jié)果更接近目的接收信號，而且可以更好地抑制干擾信號，提高解碼的準(zhǔn)確性。而且，等效信道矩陣為多個小區(qū)中各個終端與第一接入網(wǎng)設(shè)備之間的信道估計矩陣及對應(yīng)的第二預(yù)編碼矩陣的乘積，多個小區(qū)包括第一小區(qū)和其他小區(qū)。
10、在該實現(xiàn)方式中，第一接入網(wǎng)設(shè)備可以與第一終端進(jìn)行n輪交互，計算第一接入網(wǎng)設(shè)備的第n輪解碼矩陣，作為第一接入網(wǎng)設(shè)備的解碼矩陣。通過n輪交互，第一接入網(wǎng)設(shè)備可以根據(jù)預(yù)編碼矩陣的優(yōu)化結(jié)果不斷調(diào)整解碼矩陣，從而更準(zhǔn)確地解碼接收到的信號，提高解碼的準(zhǔn)確性。
11、在第一方面的一種可能的實現(xiàn)方式中，第一接入網(wǎng)設(shè)備計算第一小區(qū)的第n輪解碼矩陣之后，還可以向第一終端發(fā)送第一小區(qū)的第n輪解碼矩陣。其中，第一小區(qū)的第n輪解碼矩陣用于第一終端計算第一小區(qū)的第n+1輪第一預(yù)編碼矩陣，第一終端的第n+1輪預(yù)編碼矩陣包括第一小區(qū)的第n+1輪第一預(yù)編碼矩陣和第一終端的第二預(yù)編碼矩陣。也就是說，第一小區(qū)的第n+1輪第一預(yù)編碼矩陣的計算，參考了第一小區(qū)的第n輪解碼矩陣，可以逐步修正上一輪得到的第一預(yù)編碼矩陣的誤差，使第一預(yù)編碼矩陣更好用于來自其他小區(qū)的干擾的對齊。
12、在第一方面的一種可能的實現(xiàn)方式中，第一接入網(wǎng)設(shè)備計算第一小區(qū)的第n輪解碼矩陣之后，第一接入網(wǎng)設(shè)備還可以接收來自多個小區(qū)的終端的第n輪預(yù)編碼矩陣。第一終端的第n輪預(yù)編碼矩陣包括第一小區(qū)的第n輪第一預(yù)編碼矩陣和第一終端的第二預(yù)編碼矩陣。之后，第一接入網(wǎng)設(shè)備可以基于多個小區(qū)的第n輪第一預(yù)編碼矩陣、多個小區(qū)中各個終端的第二預(yù)編碼矩陣、多個小區(qū)中各個終端與第一接入網(wǎng)設(shè)備之間的等效信道矩陣、多個小區(qū)中各個終端與第一接入網(wǎng)設(shè)備之間的信道中疊加的信道噪聲的方差和多個小區(qū)中各個終端與第一接入網(wǎng)設(shè)備之間的信道估計誤差的方差，計算第一小區(qū)的第n輪解碼矩陣。也就是說，經(jīng)過n輪交互迭代，第一接入網(wǎng)設(shè)備可以計算出最終得到的第一小區(qū)的第n輪解碼矩陣，第一接入網(wǎng)設(shè)備使用第一小區(qū)的第n輪解碼矩陣對接收到的上行信號進(jìn)行解碼，可以在更好的接收目的信號的同時抑制干擾信號，提高解碼準(zhǔn)確性。
13、在第一方面的一種可能的實現(xiàn)方式中，第一接入網(wǎng)設(shè)備基于多個小區(qū)的第n輪第一預(yù)編碼矩陣、多個小區(qū)中各個終端的第二預(yù)編碼矩陣、多個小區(qū)中各個終端與第一接入網(wǎng)設(shè)備之間的等效信道矩陣、多個小區(qū)中各個終端與第一接入網(wǎng)設(shè)備之間的信道中疊加的信道噪聲的方差和多個小區(qū)中各個終端與第一接入網(wǎng)設(shè)備之間的信道估計誤差的方差，計算第一小區(qū)的第n輪解碼矩陣，包括：
14、；
15、其中，表示第j個小區(qū)第k個終端與第i個小區(qū)的接入網(wǎng)設(shè)備之間的等效信道矩陣，表示第j個小區(qū)的第n輪第一預(yù)編碼矩陣，表示第j個小區(qū)的第n輪第一預(yù)編碼矩陣的共軛轉(zhuǎn)置，表示第j個小區(qū)第k個終端與第i個小區(qū)的接入網(wǎng)設(shè)備之間的等效信道矩陣的共軛轉(zhuǎn)置，表示第j個小區(qū)第k個終端與第i個小區(qū)的接入網(wǎng)設(shè)備之間的信道估計誤差的方差，表示取括號內(nèi)矩陣的跡，表示第j個小區(qū)第k個終端的第二預(yù)編碼矩陣，表示第j個小區(qū)第k個終端的第二預(yù)編碼矩陣的共軛矩陣，表示信道中疊加的加性高斯白噪聲向量的方差，表示單位矩陣，表示第i個小區(qū)第k個終端與第i個小區(qū)的接入網(wǎng)設(shè)備之間的等效信道矩陣，表示第i個小區(qū)的第n輪第一預(yù)編碼矩陣，i，j?=1，……，ku，k=1，……，ka，共有ku個小區(qū)，每個小區(qū)有ka個終端。此迭代公式通過多次更新第一小區(qū)的第n輪解碼矩陣，可以逐步修正解碼矩陣的誤差，得到更合適的解碼矩陣。
16、在第一方面的一種可能的實現(xiàn)方式中，第一小區(qū)的第1輪第一預(yù)編碼矩陣是隨機(jī)生成的滿足仿酉約束的m×d的矩陣。也就是說，第一小區(qū)的第1輪第一預(yù)編碼矩陣（滿足仿酉約束的矩陣）是隨機(jī)生成的，相比確定性矩陣使用一個滿足仿酉約束的隨機(jī)矩陣可以避免因初始預(yù)編碼矩陣的固定模式而陷入局部最優(yōu)，而且隨機(jī)生成的滿足仿酉約束的矩陣可以為后續(xù)迭代（如梯度下降、交替優(yōu)化）提供更豐富的搜索空間，從而加速收斂。
17、基于本技術(shù)提供的方法，通過交互迭代最終得到的解碼矩陣可以使得第一接入網(wǎng)設(shè)備實際接收到的上行數(shù)據(jù)與目的上行數(shù)據(jù)的均方誤差之和最小。本技術(shù)提供的方法不僅可以應(yīng)用于兩個小區(qū)的空中計算系統(tǒng)，而且可以應(yīng)用于三個及三個以上小區(qū)的空中計算系統(tǒng)。
18、第二方面，提供了一種基于空中計算的信道估計下數(shù)據(jù)傳輸方法，該方法應(yīng)用于第一終端，第一終端是第一小區(qū)的終端。該方法中，第一終端可以獲取第一終端的預(yù)編碼矩陣。而后，第一終端采用第一終端的預(yù)編碼矩陣對上行數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼得到上行信號，并且第一終端向第一接入網(wǎng)設(shè)備發(fā)送上行信號。
19、如第一方面所述，第一終端的預(yù)編碼矩陣是雙層預(yù)編碼矩陣。一層預(yù)編碼矩陣（如第一預(yù)編碼矩陣）用于其他小區(qū)的干擾對齊；另一層預(yù)編碼矩陣（如第二預(yù)編碼矩陣）用于本小區(qū)的干擾對齊。這樣，可以提升第一接入網(wǎng)設(shè)備接收目的信號準(zhǔn)確率，降低其他小區(qū)對第一接入網(wǎng)設(shè)備接收上行信號的干擾。
20、在第二方面的一種可能的實現(xiàn)方式中，第一小區(qū)的第一預(yù)編碼矩陣是基于多個小區(qū)的解碼矩陣、第一小區(qū)中各個終端的第二預(yù)編碼矩陣、第一小區(qū)中各個終端到多個小區(qū)的接入網(wǎng)設(shè)備之間的等效信道矩陣和多個小區(qū)中各個終端與第一接入網(wǎng)設(shè)備之間的信道估計誤差的方差，以及多個拉格朗日乘數(shù)計算得到的。也就是說，第一小區(qū)所使用的第一預(yù)編碼矩陣的計算，不僅參考了本小區(qū)的解碼矩陣，還參考了其他小區(qū)的解碼矩陣。因此，第一小區(qū)采用這樣的第一預(yù)編碼矩陣可以實現(xiàn)其他小區(qū)上行干擾信號的對齊，便于第一接入網(wǎng)設(shè)備更好地抑制干擾信號。
21、在第二方面的一種可能的實現(xiàn)方式中，第一終端可以計算獲得第一終端的預(yù)編碼矩陣，該方法包括：第一終端計算得到第一終端的第n輪預(yù)編碼矩陣，并且向第一接入網(wǎng)設(shè)備發(fā)送第一終端的第n輪預(yù)編碼矩陣。其中，第一終端的第n輪預(yù)編碼矩陣包括第一小區(qū)的第n輪第一預(yù)編碼矩陣和第一終端的第二預(yù)編碼矩陣，n在{1,2,3……n-1}中依次取值。第一小區(qū)的第1輪第一預(yù)編碼矩陣是滿足仿酉約束的隨機(jī)矩陣，滿足仿酉約束的矩陣的共軛轉(zhuǎn)置與滿足仿酉約束的矩陣相乘等于單位矩陣，滿足仿酉約束的矩陣是m×d的矩陣。第一終端的第二預(yù)編碼矩陣是第一終端與第一接入網(wǎng)設(shè)備之間的信道估計矩陣的逆矩陣。
22、然后，第一終端接收來自第一接入網(wǎng)設(shè)備的第一小區(qū)的第n輪解碼矩陣。其中，第一小區(qū)的第n輪解碼矩陣是基于多個小區(qū)的第n輪第一預(yù)編碼矩陣、多個小區(qū)中各個終端的第二預(yù)編碼矩陣、多個小區(qū)中各個終端與第一接入網(wǎng)設(shè)備之間的等效信道矩陣、多個小區(qū)中各個終端與第一接入網(wǎng)設(shè)備之間的信道中疊加的信道噪聲的方差和多個小區(qū)中各個終端與第一接入網(wǎng)設(shè)備之間的信道估計誤差的方差計算得到的。等效信道矩陣為多個小區(qū)中各個終端與第一接入網(wǎng)設(shè)備之間的信道估計矩陣及對應(yīng)的第二預(yù)編碼矩陣的乘積。
23、在第一終端接收到來自第一接入網(wǎng)設(shè)備的第一小區(qū)的第n輪解碼矩陣后，第一終端可以基于多個小區(qū)的第n輪解碼矩陣、第一小區(qū)中各個終端的第二預(yù)編碼矩陣、第一小區(qū)中各個終端到多個小區(qū)的接入網(wǎng)設(shè)備之間的等效信道矩陣和多個小區(qū)中各個終端與第一接入網(wǎng)設(shè)備之間的信道估計誤差的方差，以及多個拉格朗日乘數(shù)，計算第一小區(qū)的第n+1輪第一預(yù)編碼矩陣。其中，第一終端的第n+1輪預(yù)編碼矩陣包括第一小區(qū)的第n+1輪第一預(yù)編碼矩陣和第一終端的第二預(yù)編碼矩陣。
24、該實現(xiàn)方式中，第一終端可以與第一接入網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行n輪交互，計算第一終端的第n輪預(yù)編碼矩陣（雙層預(yù)編碼矩陣），作為第一終端的預(yù)編碼矩陣。通過n輪交互，第一終端可以根據(jù)解碼矩陣的優(yōu)化結(jié)果不斷調(diào)整預(yù)編碼矩陣，以最大化系統(tǒng)的信號傳輸性能，從而更好地適應(yīng)復(fù)雜的信道狀態(tài)信息，抑制上行傳輸干擾，從而增強(qiáng)信號傳輸質(zhì)量。
25、在第二方面的一種可能的實現(xiàn)方式中，第一終端可以獲取多個拉格朗日乘數(shù)。其中，多個拉格朗日乘數(shù)與多個小區(qū)一一對應(yīng)，多個小區(qū)包括第一小區(qū)和其他小區(qū)，而且拉格朗日乘數(shù)是設(shè)計合適的預(yù)編碼矩陣和解碼矩陣所建立的優(yōu)化問題的拉格朗日函數(shù)中拉格朗日系數(shù)。通過引入拉格朗日乘數(shù)，可以將原本受到約束的優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為無約束的優(yōu)化問題，從而簡化求解優(yōu)化問題的過程，從而得到合適的預(yù)編碼矩陣和解碼矩陣，能夠使多個小區(qū)中每個小區(qū)的接入網(wǎng)設(shè)備實際接收到的上行數(shù)據(jù)與目的上行數(shù)據(jù)的均方誤差之和最小，提高接入網(wǎng)設(shè)備接收數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。
26、在第二方面的一種可能的實現(xiàn)方式中，第一終端基于多個小區(qū)的第n輪解碼矩陣、第一小區(qū)中各個終端的第二預(yù)編碼矩陣、第一小區(qū)中各個終端到多個小區(qū)的接入網(wǎng)設(shè)備之間的等效信道矩陣和多個小區(qū)中各個終端與第一接入網(wǎng)設(shè)備之間的信道估計誤差的方差，以及多個拉格朗日乘數(shù)，計算第一小區(qū)的第n+1輪第一預(yù)編碼矩陣，包括：
27、；
28、其中，表示第j個小區(qū)第k個終端與第i個小區(qū)的接入網(wǎng)設(shè)備之間的等效信道矩陣，，表示第j個小區(qū)第k個終端與第i個小區(qū)的接入網(wǎng)設(shè)備之間的信道估計矩陣，表示第j個小區(qū)第k個終端的第二預(yù)編碼矩陣，表示第j個小區(qū)第k個終端與第i個小區(qū)的接入網(wǎng)設(shè)備之間的等效信道矩陣的共軛轉(zhuǎn)置，表示第n輪第i個小區(qū)的解碼矩陣，表示第n輪第i個小區(qū)的解碼矩陣的共軛轉(zhuǎn)置，表示第j個小區(qū)第k個終端與第i個小區(qū)的接入網(wǎng)設(shè)備之間的信道估計誤差的方差，表示取括號內(nèi)矩陣的跡，表示第j個小區(qū)第k個終端的第二預(yù)編碼矩陣的共軛矩陣，表示第j個小區(qū)的拉格朗日乘數(shù)，表示單位矩陣，表示第j個小區(qū)第k個終端與第j個小區(qū)的接入網(wǎng)設(shè)備之間的等效信道矩陣的共軛轉(zhuǎn)置，表示第n輪第j個小區(qū)的解碼矩陣，i，j=1，……,ku，k=1，……，ka，共有ku個小區(qū)，每個小區(qū)有ka個終端。此迭代公式通過多次更新第一小區(qū)的第n+1輪第一預(yù)編碼矩陣，可以逐步修正第一預(yù)編碼矩陣的誤差，得到更合適的第一預(yù)編碼矩陣。
29、在第二方面的一種可能的實現(xiàn)方式中，第一小區(qū)的第1輪第一預(yù)編碼矩陣是滿足仿酉約束的隨機(jī)生成的m×d的矩陣。
30、需要說明的是，第二方面及其任一種可能的實現(xiàn)方式中所述的預(yù)編碼矩陣、第一預(yù)編碼矩陣、第二預(yù)編碼矩陣，第一接入網(wǎng)設(shè)備和第一終端中的天線數(shù)量、上行數(shù)據(jù)等的具體內(nèi)容，可以參考第一方面及其任一種可能的實現(xiàn)方式中的相關(guān)描述，這里不再贅述。
31、第三方面，提供了一種基于空中計算的信道估計下數(shù)據(jù)傳輸方法，該方法應(yīng)用于第一接入網(wǎng)設(shè)備，第一接入網(wǎng)設(shè)備與第一小區(qū)對應(yīng)。該方法中，第一接入網(wǎng)設(shè)備可以接收來自多個小區(qū)的終端的第n輪預(yù)編碼矩陣。其中，多個小區(qū)包括第一小區(qū)，第一小區(qū)的第一終端的第n輪預(yù)編碼矩陣包括第一小區(qū)的第n輪第一預(yù)編碼矩陣和第一終端的第二預(yù)編碼矩陣，n在{1,2,3……n-1}中依次取值。第一小區(qū)的第1輪第一預(yù)編碼矩陣是滿足仿酉約束的隨機(jī)矩陣，滿足仿酉約束的矩陣的共軛轉(zhuǎn)置與滿足仿酉約束的矩陣相乘等于單位矩陣，滿足仿酉約束的矩陣是m×d的矩陣。第一終端的第二預(yù)編碼矩陣是第一終端與第一接入網(wǎng)設(shè)備之間的信道估計矩陣的逆矩陣。
32、然后，第一接入網(wǎng)設(shè)備可以基于多個小區(qū)的第n輪第一預(yù)編碼矩陣、多個小區(qū)中各個終端的第二預(yù)編碼矩陣、多個小區(qū)中各個終端與第一接入網(wǎng)設(shè)備之間的等效信道矩陣、多個小區(qū)中各個終端與第一接入網(wǎng)設(shè)備之間的信道中疊加的信道噪聲的方差和多個小區(qū)中各個終端與第一接入網(wǎng)設(shè)備之間的信道估計誤差的方差，計算第一小區(qū)的第n輪解碼矩陣。而且，等效信道矩陣為多個小區(qū)中各個終端與第一接入網(wǎng)設(shè)備之間的信道估計矩陣及對應(yīng)的第二預(yù)編碼矩陣的乘積。多個小區(qū)包括第一小區(qū)和其他小區(qū)。
33、第一接入網(wǎng)設(shè)備計算第一小區(qū)的第n輪解碼矩陣后，向第一終端發(fā)送第一小區(qū)的第n輪解碼矩陣。其中，第一小區(qū)的第n輪解碼矩陣用于第一終端計算第一小區(qū)的第n+1輪第一預(yù)編碼矩陣。第一終端的第n+1輪預(yù)編碼矩陣包括第一小區(qū)的第n+1輪第一預(yù)編碼矩陣和第一終端的第二預(yù)編碼矩陣。
34、在該方法中，第一接入網(wǎng)設(shè)備計算得到的每一輪解碼矩陣都是根據(jù)該輪預(yù)編碼矩陣的優(yōu)化結(jié)果來進(jìn)行計算的，從而可以實現(xiàn)逐步修正上一輪第一接入網(wǎng)設(shè)備計算得到的解碼矩陣的誤差。而且第一接入網(wǎng)設(shè)備計算第一小區(qū)的第n輪解碼矩陣，不僅參考了第一小區(qū)中各終端的第n輪預(yù)編碼矩陣（包括第一預(yù)編碼矩陣和第二預(yù)編碼矩陣），還參考了除第一小區(qū)外的其他小區(qū)中各終端的第n輪預(yù)編碼矩陣。因此，經(jīng)過n輪交互，最終得到的第n輪解碼矩陣可以更準(zhǔn)確地解碼第一接入網(wǎng)設(shè)備接收到的上行信號，提升第一接入網(wǎng)設(shè)備接收目的信號準(zhǔn)確率。同時，第一接入網(wǎng)設(shè)備采用這樣的解碼矩陣可以使得第一接入網(wǎng)設(shè)備接收到的來自除第一小區(qū)外的其他小區(qū)的干擾信號最小，使得信號傳輸時的信道估計誤差及信號傳輸時的信道噪聲帶來的影響最小，從而提高各小區(qū)終端的上行信號傳輸準(zhǔn)確性。
35、在第三方面的一種可能的實現(xiàn)方式中，第一接入網(wǎng)設(shè)備計算第一小區(qū)的第n輪解碼矩陣之后，第一接入網(wǎng)設(shè)備還可以接收來自多個小區(qū)的終端的第n輪預(yù)編碼矩陣。第一終端的第n輪預(yù)編碼矩陣包括第一小區(qū)的第n輪第一預(yù)編碼矩陣和第一終端的第二預(yù)編碼矩陣。之后，第一接入網(wǎng)設(shè)備可以基于多個小區(qū)的第n輪第一預(yù)編碼矩陣、多個小區(qū)中各個終端的第二預(yù)編碼矩陣、多個小區(qū)中各個終端與第一接入網(wǎng)設(shè)備之間的等效信道矩陣、多個小區(qū)中各個終端與第一接入網(wǎng)設(shè)備之間的信道中疊加的信道噪聲的方差和多個小區(qū)中各個終端與第一接入網(wǎng)設(shè)備之間的信道估計誤差的方差，計算第一小區(qū)的第n輪解碼矩陣。
36、需要說明的是，第三方面及其任一種可能的實現(xiàn)方式中所述的預(yù)編碼矩陣、第一預(yù)編碼矩陣、第二預(yù)編碼矩陣，第一接入網(wǎng)設(shè)備和第一終端中的天線數(shù)量、上行數(shù)據(jù)，以及第一接入網(wǎng)設(shè)備計算第n輪解碼矩陣的具體方法和公式等，可以參考第一方面及其任一種可能的實現(xiàn)方式中的相關(guān)描述，這里不再贅述。
37、第四方面，提供了一種基于空中計算的信道估計下數(shù)據(jù)傳輸方法，該方法應(yīng)用于第一終端，第一終端是第一小區(qū)的終端。該方法中，第一終端可以獲取第一終端的第n輪預(yù)編碼矩陣，并且向第一接入網(wǎng)設(shè)備發(fā)送第一終端的第n輪預(yù)編碼矩陣。其中，第一終端的第n輪預(yù)編碼矩陣包括第一小區(qū)的第n輪第一預(yù)編碼矩陣和第一終端的第二預(yù)編碼矩陣，n在{1,2,3……n-1}中依次取值。第一小區(qū)的第1輪第一預(yù)編碼矩陣是滿足仿酉約束的隨機(jī)矩陣，滿足仿酉約束的矩陣的共軛轉(zhuǎn)置與滿足仿酉約束的矩陣相乘等于單位矩陣，滿足仿酉約束的矩陣是m×d的矩陣。第一終端的第二預(yù)編碼矩陣是第一終端與第一小區(qū)的第一接入網(wǎng)設(shè)備之間的信道估計矩陣的逆矩陣。
38、然后，第一終端接收來自第一接入網(wǎng)設(shè)備的第一小區(qū)的第n輪解碼矩陣。其中，第一小區(qū)的第n輪解碼矩陣是基于多個小區(qū)的第n輪第一預(yù)編碼矩陣、多個小區(qū)中各個終端的第二預(yù)編碼矩陣、多個小區(qū)中各個終端與第一接入網(wǎng)設(shè)備之間的等效信道矩陣、多個小區(qū)中各個終端與第一接入網(wǎng)設(shè)備之間的信道中疊加的信道噪聲的方差和多個小區(qū)中各個終端與第一接入網(wǎng)設(shè)備之間的信道估計誤差的方差計算得到的。等效信道矩陣為多個小區(qū)中各個終端與第一接入網(wǎng)設(shè)備之間的信道估計矩陣及對應(yīng)的第二預(yù)編碼矩陣的乘積。多個小區(qū)包括第一小區(qū)和其他小區(qū)。
39、在第一終端接收到來自第一接入網(wǎng)設(shè)備的第一小區(qū)的第n輪解碼矩陣后，第一終端可以基于多個小區(qū)的第n輪解碼矩陣、第一小區(qū)中各個終端的第二預(yù)編碼矩陣、第一小區(qū)中各個終端到多個小區(qū)的接入網(wǎng)設(shè)備之間的等效信道矩陣和多個小區(qū)中各個終端與第一接入網(wǎng)設(shè)備之間的信道估計誤差的方差，以及多個拉格朗日乘數(shù)，計算第一小區(qū)的第n+1輪第一預(yù)編碼矩陣。其中，第一終端的第n+1輪預(yù)編碼矩陣包括第一小區(qū)的第n+1輪第一預(yù)編碼矩陣和第一終端的第二預(yù)編碼矩陣。
40、在該方法中，第一終端計算得到的每一輪預(yù)編碼矩陣（包括第一預(yù)編碼矩陣和第二預(yù)編碼矩陣）都是根據(jù)上一輪解碼矩陣的優(yōu)化結(jié)果來進(jìn)行計算的，從而可以實現(xiàn)逐步修正上一輪第一終端計算得到的預(yù)編碼矩陣的誤差。而且，第一小區(qū)的第n+1輪預(yù)編碼矩陣的計算，不僅參考了第一小區(qū)的第n輪解碼矩陣，還參考了除第一小區(qū)外其他小區(qū)的第n輪解碼矩陣。因此，經(jīng)過n輪交互，最終得到的第n輪預(yù)編碼矩陣可以更好地匹配接收端解碼需求，更準(zhǔn)確地適應(yīng)當(dāng)前信道狀態(tài)，并優(yōu)化信號傳輸性能。同時，第一終端采用這樣的預(yù)編碼矩陣可以實現(xiàn)其他小區(qū)上行干擾信號的對齊，便于第一接入網(wǎng)設(shè)備更好地抑制干擾信號。
41、需要說明的是，第四方面及其任一種可能的實現(xiàn)方式中所述的預(yù)編碼矩陣、第一預(yù)編碼矩陣、第二預(yù)編碼矩陣，第一接入網(wǎng)設(shè)備和第一終端中的天線數(shù)量、上行數(shù)據(jù)等，可以參考第一方面及其任一種可能的實現(xiàn)方式中的相關(guān)描述，這里不再贅述。
42、第四方面及其任一種可能的實現(xiàn)方式中第一終端計算第n輪預(yù)編碼矩陣的具體方法和公式，可以參考第二方面及其任一種可能的實現(xiàn)方式中的相關(guān)描述，這里不再贅述。
43、第五方面，提供一種通信裝置，該通信裝置包括一個或多個處理器；一個或多個處理器用于運(yùn)行計算機(jī)程序或指令，當(dāng)一個或多個處理器執(zhí)行計算機(jī)程序或指令時，使得如第一方面至第四方面中任一方面所述的方法被執(zhí)行。
44、在第五方面的一種可能的實現(xiàn)方式中，該通信裝置還包括一個或多個存儲器，一個或多個存儲器與一個或多個處理器耦合，一個或多個存儲器用于存儲上述計算機(jī)程序或指令。在一種可能的實現(xiàn)方式中，存儲器位于通信裝置之外。在另一種可能的實現(xiàn)方式中，存儲器位于通信裝置之內(nèi)。本技術(shù)中，處理器和存儲器還可以集成于一個器件中，即處理器和存儲器還可以被集成在一起。在一種可能的實現(xiàn)方式中，通信裝置還包括收發(fā)器，所述收發(fā)器，用于接收信息和/或發(fā)送信息。
45、一種可能的設(shè)計中，該通信裝置還包括一個或多個通信接口，一個或多個通信接口和一個或多個處理器耦合，一個或多個通信接口用于與通信裝置之外的其它模塊進(jìn)行通信。
46、第六方面，本技術(shù)提供一種通信裝置，該通信裝置包括接口電路和邏輯電路；接口電路，用于輸入和/或輸出信息；邏輯電路用于執(zhí)行如第一方面至第四方面中任一方面所述的方法，根據(jù)信息進(jìn)行處理和/或生成信息。
47、第七方面，本技術(shù)提供一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，該計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)存儲有計算機(jī)指令或程序，當(dāng)計算機(jī)指令或程序在計算機(jī)上運(yùn)行時，使得如第一方面至第四方面中任一方面的方法被執(zhí)行。
48、第八方面，本技術(shù)提供一種芯片，包括：處理器，處理器與存儲器耦合，存儲器用于存儲程序或指令，當(dāng)程序或指令被處理器執(zhí)行時，使得如第一方面至第四方面中任一方面的方法被執(zhí)行。
49、第九方面，本技術(shù)提供一種包含計算機(jī)指令的計算機(jī)程序產(chǎn)品，當(dāng)其在計算機(jī)上運(yùn)行時，使得如第一方面至第四方面中任一方面的方法被執(zhí)行。
50、第十方面，本技術(shù)提供一種通信系統(tǒng)，包括用于實現(xiàn)第一方面至第四方面中任一方面的方法的通信裝置。
51、其中，第五方面至第十方面中任一種設(shè)計方式所帶來的技術(shù)效果可參見上述第一方面中任一方面所帶來的技術(shù)效果，不予贅述。