本發(fā)明涉及無線通信，尤其是一種多變量聯(lián)合優(yōu)化方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、重構(gòu)智能表面(ris)輔助毫米波大規(guī)模mimo-noma系統(tǒng)(簡稱毫米波通信系統(tǒng))存在多個影響毫米波通信系統(tǒng)性能的變量，這些變量高度耦合在毫米波通信系統(tǒng)的目標(biāo)函及約束中。

2、目前，傳統(tǒng)的對毫米波通信系統(tǒng)多個變量進行優(yōu)化的方式主要基于傳統(tǒng)算法實現(xiàn)，其計算復(fù)雜度高，所需的計算資源較多，毫米波通信系統(tǒng)的響應(yīng)速度較慢。

3、因此，現(xiàn)有技術(shù)存在的問題還亟需解決和優(yōu)化。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于至少一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。

2、為此，本發(fā)明實施例的一個目的在于提供一種多變量聯(lián)合優(yōu)化方法，該優(yōu)化方法可以有效降低對多變量進行優(yōu)化時的計算復(fù)雜度，所需的計算資源較少，提高毫米波通信系統(tǒng)的響應(yīng)速度。

3、本技術(shù)實施例的另一個目的在于提供一種多變量聯(lián)合優(yōu)化裝置。

4、為了達到上述技術(shù)目的，本技術(shù)實施例所采取的技術(shù)方案包括：

5、第一方面，本技術(shù)實施例提供了一種多變量聯(lián)合優(yōu)化方法，包括：

6、獲取所述基站至所述智能反射面的第一信道矩陣，以及所述智能反射面至所述用戶端的第二信道矩陣；

7、將所述第一信道矩陣和所述第二信道矩陣輸入至混合級聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，得到所述混合級聯(lián)網(wǎng)絡(luò)輸出的混合級聯(lián)結(jié)果，所述混合級聯(lián)結(jié)果包括混合預(yù)編碼矩陣、預(yù)測相移矩陣和用戶分配功率；

8、根據(jù)所述混合預(yù)編碼矩陣、所述預(yù)測相移矩陣和所述用戶分配功率，對所述毫米波通信系統(tǒng)的系統(tǒng)總和速率目標(biāo)進行最大化優(yōu)化，得到多變量聯(lián)合優(yōu)化后的毫米波通信系統(tǒng)；

9、其中，所述混合級聯(lián)網(wǎng)絡(luò)包括編碼矩陣框架、相移矩陣框架和功率分配框架，所述編碼矩陣框架的輸入端級聯(lián)至所述相移框架矩陣的輸出端；所述功率分配框架的輸入端級聯(lián)至所述編碼矩陣框架的輸出端和所述相移矩陣框架的輸出端。

10、另外，根據(jù)本技術(shù)上述實施例的多變量聯(lián)合優(yōu)化方法，還可以具有以下附加的技術(shù)特征：

11、進一步地，在本技術(shù)的一個實施例中，所述混合級聯(lián)網(wǎng)絡(luò)用于執(zhí)行以下步驟：

12、基于所述相移矩陣框架，對所述第一信道矩陣和所述第二信道矩陣進行相移預(yù)測，得到所述預(yù)測相移矩陣；

13、將所述第一信道矩陣、所述第二信道矩陣和所述預(yù)測相移矩陣輸入至所述編碼矩陣框架，得到所述混合預(yù)編碼矩陣；

14、基于所述功率分配框架，對所述第一信道矩陣、所述第二信道矩陣、所述預(yù)測相移矩陣和所述混合預(yù)編碼矩陣進行功率分配預(yù)測，得到所述用戶分配功率。

15、進一步地，在本技術(shù)的一個實施例中，所述相移矩陣框架用于執(zhí)行以下步驟：

16、根據(jù)所述第一信道矩陣，對所述第二信道矩陣進行信道組合，得到組合信道；

17、對所述組合信道進行第一通道轉(zhuǎn)換，得到相移矩陣輸入數(shù)據(jù)；

18、對所述相移矩陣輸入數(shù)據(jù)進行預(yù)測識別，得到所述預(yù)測相移矩陣。

19、進一步地，在本技術(shù)的一個實施例中，所述編碼矩陣框架用于執(zhí)行以下步驟：

20、根據(jù)所述第一信道矩陣和所述第二信道矩陣，對所述預(yù)測相移矩陣進行信道構(gòu)建，得到等效信道；

21、對所述等效信道進行第二通道轉(zhuǎn)換，得到混合矩陣輸入數(shù)據(jù)，以及，對所述等效信道進行奇異值分解，得到全數(shù)字最優(yōu)預(yù)編碼矩陣；

22、基于所述全數(shù)字最優(yōu)預(yù)編碼矩陣，對所述混合矩陣輸入數(shù)據(jù)進行預(yù)測識別，得到所述混合預(yù)編碼矩陣。

23、進一步地，在本技術(shù)的一個實施例中，所述基于所述全數(shù)字最優(yōu)預(yù)編碼矩陣，對所述混合矩陣輸入數(shù)據(jù)進行預(yù)測識別，得到所述混合預(yù)編碼矩陣，包括：

24、對所述混合矩陣輸入數(shù)據(jù)進行維度轉(zhuǎn)換，得到模擬預(yù)編碼矩陣；

25、根據(jù)所述全數(shù)字最優(yōu)預(yù)編碼矩陣，對所述模擬預(yù)編碼矩陣進行數(shù)字轉(zhuǎn)換，得到數(shù)字預(yù)編碼矩陣；

26、根據(jù)所述數(shù)字預(yù)編碼矩陣，對所述模擬預(yù)編碼矩陣進行矩陣混合，得到所述混合預(yù)編碼矩陣。

27、進一步地，在本技術(shù)實施例中，所述功率分配框架用于執(zhí)行以下步驟：

28、根據(jù)所述預(yù)測相移矩陣和所述混合預(yù)編碼矩陣，對所述第一信道矩陣和所述第二信道矩陣進行信道增益轉(zhuǎn)換，得到等效信道增益；

29、對所述等效信道增益進行功率預(yù)測，得到所述用戶分配功率。

30、進一步地，在本技術(shù)的一個實施例中，所述對所述等效信道增益進行功率預(yù)測，得到所述用戶分配功率，包括：

31、獲取所述毫米波通信系統(tǒng)的最大總功率；

32、對所述等效信道增益進行預(yù)測識別，得到用戶功率分配因子；

33、基于所述用戶功率分配因子，對所述最大總功率進行功率分配，得到所述用戶分配功率。

34、第二方面，本技術(shù)實施例提供了一種多變量聯(lián)合優(yōu)化裝置，應(yīng)用于毫米波通信系統(tǒng)，所述毫米波通信系統(tǒng)包括基站、智能反射面和用戶端，所述優(yōu)化裝置包括：

35、獲取模塊，用于獲取所述基站至所述智能反射面的第一信道矩陣，以及所述智能反射面至所述用戶端的第二信道矩陣；

36、級聯(lián)預(yù)測模塊，用于將所述第一信道矩陣和所述第二信道矩陣輸入至混合級聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，得到所述混合級聯(lián)網(wǎng)絡(luò)輸出的混合級聯(lián)結(jié)果，所述混合級聯(lián)結(jié)果包括混合預(yù)編碼矩陣、預(yù)測相移矩陣和用戶分配功率；

37、優(yōu)化模塊，用于根據(jù)所述混合預(yù)編碼矩陣、所述預(yù)測相移矩陣和所述用戶分配功率，對所述毫米波通信系統(tǒng)的系統(tǒng)總和速率目標(biāo)進行最大化優(yōu)化，得到多變量聯(lián)合優(yōu)化后的毫米波通信系統(tǒng)；

38、其中，所述混合級聯(lián)網(wǎng)絡(luò)包括編碼矩陣框架、相移矩陣框架和功率分配框架，所述編碼矩陣框架的輸入端級聯(lián)至所述相移框架矩陣的輸出端；所述功率分配框架的輸入端級聯(lián)至所述編碼矩陣框架的輸出端和所述相移矩陣框架的輸出端。

39、第三方面，本技術(shù)實施例還提供了一種電子設(shè)備，包括：

40、至少一個處理器；

41、至少一個存儲器，用于存儲至少一個程序；

42、當(dāng)所述至少一個程序被所述至少一個處理器執(zhí)行，使得所述至少一個處理器實現(xiàn)上述第一方面的方法。

43、第四方面，本技術(shù)實施例還提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其中存儲有處理器可執(zhí)行的程序，所述處理器可執(zhí)行的程序在由所述處理器執(zhí)行時用于實現(xiàn)上述第一方面的方法。

44、本技術(shù)的優(yōu)點和有益效果將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本技術(shù)的實踐了解到：

45、本技術(shù)實施例所公開的一種多變量聯(lián)合優(yōu)化方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)，其中，該優(yōu)化方法通過獲取所述基站至所述智能反射面的第一信道矩陣，以及所述智能反射面至所述用戶端的第二信道矩陣；將所述第一信道矩陣和所述第二信道矩陣輸入至混合級聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，得到所述混合級聯(lián)網(wǎng)絡(luò)輸出的混合級聯(lián)結(jié)果，所述混合級聯(lián)結(jié)果包括混合預(yù)編碼矩陣、預(yù)測相移矩陣和用戶分配功率；根據(jù)所述混合預(yù)編碼矩陣、所述預(yù)測相移矩陣和所述用戶分配功率，對所述毫米波通信系統(tǒng)的系統(tǒng)總和速率目標(biāo)進行最大化優(yōu)化，得到多變量聯(lián)合優(yōu)化后的毫米波通信系統(tǒng)；其中，所述混合級聯(lián)網(wǎng)絡(luò)包括編碼矩陣框架、相移矩陣框架和功率分配框架，所述編碼矩陣框架的輸入端級聯(lián)至所述相移框架矩陣的輸出端；所述功率分配框架的輸入端級聯(lián)至所述編碼矩陣框架的輸出端和所述相移矩陣框架的輸出端。該優(yōu)化方法基于具有級聯(lián)關(guān)系的混合級聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，對第一信道矩陣和第二信道矩陣進行預(yù)測識別，可以輸出使得毫米波通信系統(tǒng)的系統(tǒng)總和速率最大的混合級聯(lián)結(jié)果，實現(xiàn)多變量聯(lián)合優(yōu)化的同時，減少多變量聯(lián)合優(yōu)化的計算復(fù)雜度和所需的計算資源，進而有效提高毫米波通信系統(tǒng)的響應(yīng)速度。