CN113382414A - 基于网络切片的非正交多址接入系统资源分配方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于网络切片的非正交多址接入系统下行资源分配方法、介质、设备及装置，其中方法包括：获取多个用户发起的业务请求，其中，每个用户的业务请求包括对应的业务类型和信道状态信息；根据用户的业务类型为该用户分配相应的网络切片；将每个网络切片中所有用户对应的信道状态信息输入到预先构建好的资源分配模型，以便通过资源分配模型生成相应的子信道分配信息和功率调整信息，并根据子信道分配信息和功率调整信息进行多域资源分配；能够在不同网络切片场景下对用户进行资源的差异化分配，提高切片用户接入数和实现系统频谱效率与能量效率最大化的权衡。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域，特别涉及一种基于网络切片的非正交多址接入系统下行资源分配方法、一种计算机可读存储介质、一种计算机设备以及一种基于网络切片的非正交多址接入系统下行资源分配装置。
背景技术
网络切片是根据不同业务应用将物理网络切成多张相互独立的逻辑网络。在移动通信网络切片为用户分配资源时，目前大多仅涉及时域和频域来考虑。随着移动用户数量的急剧增加，频率资源显得愈来愈匮乏。鉴于此，NOMA(Non-orthogonal Multiple-access，非正交多址接入技术)在移动通信中的应用引起了研究人员的关注。NOMA是用户可将信号叠加在同一频谱上同时进行传输。通过这种频率资源复用方法，可以进一步提高移动通信系统的频谱效率。因此，在未来的B5G移动通信中，将网络切片与NOMA的结合，能够实现比4G移动通信的OMA(Orthogonal Multiple-Access，正交多址接入技术)更高的频谱效率。让更多用户接入网络的同时，实现业务需求的差异化服务。
本发明提出了一种基于网络切片的非正交多址接入系统下行资源分配方法及装置，该方法在满足网络切片用户的QoS需求的前提下，通过对不同网络切片用户功率的差异化分配，提升切片用户接入数和实现系统频谱效率与能量效率最大化的权衡。
发明内
本发明的首要目的在于提出一种基于网络切片的非正交多址接入系统下行资源分配方法，能够对移动通信网络的不同网络切片中基站的用户下行功率粒度进行差异化设置，提高切片用户接入数和实现频谱效率与能量效率最大化的权衡。
本发明的第二个目的在于提出一种计算机可读存储介质。
本发明的第三个目的在于提出一种计算机设备。
本发明的第四个目的在于提出一种基于网络切片的NOMA系统下行资源分配装置。
为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种基于网络切片的NOMA系统下行资源分配方法，包括以下步骤：基站获取多个用户发起的业务请求，其中，每个用户的业务请求包括对应的业务类型和信道状态信息；根据用户的业务类型为该用户分配相应的网络切片；将每个网络切片中所有用户的信道状态作为DDQN(Double Deep Q-learningNetwork,深度双Q网络)模型的输入，通过梯度下降迭代更新该模型中的参数，从而生成最优的子信道分配和功率调整决策信息，并根据所述子信道分配信息和所述功率调整信息进行资源分配。
根据本发明实施例的基于网络切片的非正交多址接入系统下行资源分配方法，首先，获取多个用户发起的业务请求，其中，每个用户的业务请求包括对应的业务类型和信道状态信息；接着，用户根据其业务类型接入相应的网络切片；然后，将每个网络切片中所有用户对应的信道状态信息作为DDQN模型的输入，以便通过该模型输出相应的子信道分配信息和功率调整的决策信息，并据此进行资源分配；从而实现在网络切片场景下对用户进行功率粒度的差异化调整，提高切片用户接入数和实现频谱效率与能量效率最大化的权衡。
另外，根据本发明上述实施例提出的基于网络切片的非正交多址接入系统下行资源分配方法还可以具有如下附加的技术特征：
可选地，在根据用户的业务请求为该用户分配相应的网络切片之后，还包括：获取每个网络切片所对应的用户数量，并根据每个网络切片的用户数量对该网络切片用户进行子信道分配。
可选地，所述资源分配模型根据以下公式构建：
其中，Rtot定义为整个系统的频谱效率，B为系统带宽,K表示子信道数，M表示子信道上复用的用户数。αk,l,n表示子信道k是否分配给了网络切片l下用户n，pk,l,n为子信道k上网络切片l下用户n的传输功率，hk,l,n则是子信道k上网络切片l下用户n的信道增益，Ik,l,n为子信道k上其他用户对网络切片l下用户n的同信道干扰，σ2是加性高斯白噪声。
Ptot定义为整个系统的功耗，ε表示放大器的放大系数，Pc为电路静态功耗，
表示每单位能量的传输速率，即系统的能量效率。β表示频谱效率的权重因子，且满足0<β<1。
根据NOMA原理，小区内多个用户可以同时同频地传输数据，而只需要在接收端按照串行干扰消除的方法来解调出信号。对于不同网络切片来说，其业务传输速率要求可能不同，额定传输速率大的网络切片采用较大的用户功率粒度，额定传输速率小的网络切片采用较小的用户功率粒度，从而降低系统的能量消耗。现有的非正交多址接入系统大多数采取统一的用户功率粒度，未能充分考虑业务类型的差异化带来的对用户功能需求的变化。本发明考虑这种差异化的功率粒度需求，提出基于DDQN模型的自适应功率粒度调节的网络切片用户功率分配方案，其中用户功率分配由下式决定:
pk,l,m＝mΔpl
其中Δpl为网络切片l的功率粒度,m(为正整数)为功率等级。
可选地，所述资源分配模型为DDQN模型，其中，通过所述资源分配模型生成相应的子信道分配信息和功率调整信息(即功率等级和功率粒度)。包括：根据随时间衰减的贪心策略选择一组动作向量，并通过所述DDQN模型生成该动作向量对应的奖励值，以及根据该奖励值对值函数估计值进行更新；根据梯度下降法计算令损失函数最小的值函数估计值，并将该令损失函数最小的值函数估计值反馈给DDQN模型；计算最大长期累积奖励值，并根据所述最大长期累积奖励值输出值函数估计值，并将所获得的值函数估计值传递到目标神经网络，以及根据该目标神经网络的最优策略对应的动作向量生成最终子信道分配信息和功率调整信息(即功率等级和功率粒度)。
为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有基于网络切片的非正交多址接入系统下行资源分配程序，该基于网络切片的非正交多址接入系统下行资源分配程序被处理器执行时实现如上述的基于网络切片的非正交多址接入系统下行资源分配方法。
根据本发明实施例的计算机可读存储介质，通过存储基于网络切片的非正交多址接入下行系统资源分配程序，以使得处理器在执行该基于网络切片的非正交多址接入系统下行资源分配程序时，实现如上述的基于网络切片的非正交多址接入系统下行资源分配方法，从而实现在网络切片场景下对用户进行资源的差异化分配，提高切片用户接入数与最大化频谱效率与能量效率的权衡折中。
为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时，实现如权利要求1-4中任一项所述的基于网络切片的非正交多址接入系统下行资源分配方法。
根据本发明实施例的计算机设备，通过存储器对基于网络切片的非正交多址接入系统下行资源分配程序进行存储，以使得处理器在执行该基于网络切片的非正交多址接入系统下行资源分配程序时，实现如上述的基于网络切片的非正交多址接入系统下行资源分配方法，从而实现在网络切片场景下对用户进行资源的差异化分配，提高切片用户接入数和实现频谱效率与能量效率最大化的权衡。
为达到上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种基于网络切片的非正交多址接入系统下行资源分配装置，包括：获取模块，所述获取模块用于获取多个用户发起的业务请求，其中，每个用户的业务请求包括对应的业务类型和信道状态信息；选择模块，所述选择模块用于根据用户的业务类型为该用户分配相应的网络切片；分配模块，所述分配模块用于将每个网络切片中所有用户对应的信道状态信息输入到预先构建好的资源分配模型，以便通过所述基于DDQN的资源分配模型生成相应的子信道分配信息和功率调整信息，并根据所述子信道分配信息和所述功率调整信息进行资源分配。
根据本发明实施例的基于网络切片的非正交多址接入系统下行资源分配装置，通过设置获取模块用于获取多个用户发起的业务请求，其中，每个用户的业务请求包括对应的业务类型和信道状态信息；选择模块用于根据用户的业务类型为该用户分配相应的网络切片；分配模块用于将每个网络切片中所有用户对应的信道状态信息输入到预先构建好的基于DDQN的资源分配模型，以便通过所述资源分配模型生成相应的子信道分配信息和功率调整信息，并根据所述子信道分配信息和所述功率调整信息进行资源分配；从而实现在网络切片场景下对不同切片用户进行功率粒度的差异化分配，提高切片用户接入数和实现频谱效率与能量效率最大化的权衡。
另外，根据本发明上述实施例提出的基于网络切片的非正交多址接入系统下行资源分配装置还可以具有如下附加的技术特征：
可选地，还包括：子信道分配模块和用户功率分配模块。，所述子信道分配模块用于获取每个网络切片所对应的用户数量和相关信道状态信息，并根据资源分配模型对该网络切片用户进行子信道分配。所述用户功率分配模块用于获取每个网络切片用户数和相应信道状态信息，并根据资源分配模型对该网络切片用户进行功率分配。
可选地，所述资源分配模型根据公式(1)(2)(3)构建。
可选地，所述资源分配模型为DDQN模型，其中，通过所述资源分配模型生成相应的子信道分配信息和功率调整信息，包括：
根据随时间衰减的贪心策略选择一组动作向量，并通过所述DDQN模型生成该动作向量对应的奖励值，以及根据该奖励值对值函数估计值进行更新；
根据梯度下降法计算令损失函数最小的值函数估计值，并将该令损失函数最小的值函数估计值反馈给DDQN模型；
计算最大长期累积奖励值，并根据所述最大长期累积奖励值输出值函数估计值，并将所获得的值函数估计值传递到目标神经网络，以及根据该目标神经网络的最优策略对应的动作向量生成最终子信道分配信息和功率调整信息(即功率等级和功率粒度)。
附图说明
图1为根据本发明实施例的基于网络切片的非正交多址接入系统下行资源分配方法的流程示意图；
图2为根据本发明实施例的网络场景示意图；
图3为根据本发明实施例的基于网络切片的非正交多址接入系统下行资源分配装置的方框示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
图1为根据基于网络切片的非正交多址接入系统下行资源分配方法的流程示意图，如图1所示，该基于网络切片的非正交多址接入系统下行资源分配方法包括以下步骤：
S101，获取多个用户发起的业务请求，其中，每个用户的业务请求包括对应的业务类型和信道状态信息。
也就是说，基站获取多个用户发起的业务请求，每个用户的业务请求包括该用户对应的业务类型和信道状态信息。
S102，根据用户的业务类型接入对应的网络切片。
即言，根据用户的不同的业务请求接入相应的网络切片。
其中，同一小区内可存在多种业务切片。
作为一种示例，通信系统包括三个网络切片，通过三个不同的网络切片为用户提供不同的业务。假设每个网络切片的频率资源相互隔离。
在一些实施例中，在根据用户的业务请求为该用户分配相应的网络切片之后，还包括：获取每个网络切片所对应的用户数量，并根据每个网络切片对应的用户数量对该网络切片进行子信道分配。
即言，基站的无线频谱资源被划分为多个子信道，基站根据接入各个网络切片的用户数量为每个网络切片分配相应的子信道集合，以适应每种业务的需求量。
S103，将每个网络切片中所有用户对应的信道状态信息输入到预先构建好的资源分配模型，以便通过资源分配模型生成相应的子信道分配信息和功率调整信息，并根据子信道分配信息和功率调整信息进行资源分配。
参见图2，图2为根据本发明实施例的网络场景示意图。在本发明实例中考虑单小区下行NOMA系统，不同网络切片为不同业务类型用户提供服务，用户根据信道条件复用子信道从而实现通信。在该NOMA系统中存在3个网络切片，支持3种不同的业务。资源管理器根据切片信息为用户实时匹配子信道以及分配功率资源。其中用户集合为M＝{M1,M2,M3}，网络切片子信道数集合：K＝{K1,K2,K3}。
基站根据切片用户接入情况，为3种网络切片分配无线信道资源，用户根据不同的业务需求(最小传输速率)接入不同的网络切片。切片资源管理器根据用户信道状态，为用户与子信道之间建立双向匹配关系，在用户远近效应的约束下，子信道将根据公平性调度准则，为用户匹配信道。同一信道上可在其最大容纳用户数的限制下，同时复用多个用户。
可以理解，建立网络切片资源分配是一个多目标优化问题，该问题考虑接入时刻，网络切片的频谱效率与能量效率的加权和，因此，可以通过上述公式(3)进行描述；通过上述公式(1)(2)(3)进行资源分配模型的构建之后，该模型的优化目标为：在满足切片用户业务需求的前提下，最大化系统的频谱效率与能量效率的权衡折中；其中，权重因子用于体现在不同网络切片场景中对频谱效率与功耗的差异化需求。
在一些实施例中，资源分配模型为DDQN模型，其中，通过资源分配模型生成相应的子信道分配信息和功率调整信息，包括：根据随时间衰减的贪心策略选择一组动作向量，并通过所述DDQN模型生成该动作向量对应的奖励值，以及根据该奖励值对值函数估计值进行更新；根据梯度下降法计算令损失函数最小的值函数估计值，并将该令损失函数最小的值函数估计值反馈给DDQN模型；计算最大长期累积奖励值，并根据所述最大长期累积奖励值输出值函数估计值，并将所获得的值函数估计值传递到目标神经网络，以及根据该目标神经网络的最优策略对应的动作向量生成最终子信道分配信息和功率调整信息(即功率等级和功率粒度)。
作为一种示例，基于网络切片的非正交多址接入系统下行资源分配过程如下：
步骤1:建立网络切片资源分配的多目标优化问题。该问题考虑用户接入时，网络切片的频谱效率与能量效率的加权和，由公式(1)(2)(3)具体描述。
步骤2:将上述问题构建为DDQN模型，其优化目标为，在满足网络切片用户业务需求的前提下，实现频谱效率与能量效率最大化的权衡，其中可以通过权重因子β来体现在不同网络切片对频谱效率与能量效率的差异化需求。
步骤3:在下行NOMA系统中，基站首先需要在用户接入时刻t接收网络切片内所有用户的信道状态信息st，将st作为DDQN模型的输入，并对DDQN模型参数进行初始化操作。
步骤4:对于该DDQN模型中的两个离散的动作函数，选择使用随时间衰减的ε-greedy贪心策略，以∈的概率随机选择一组动作向量
以1-∈的概率选择令Q值最大的动作向量，其中∈是一个随时间变化的变量。
步骤5:模型在接收上一步选择的动作向量时，将给出一个奖励rt，根据这个奖励来更新估计Q值网络参数θ。由于每次迭代，都需要更新一次网络参数θ，在此选择梯度下降法，求得令损失函数最小的θ值，并将其值反馈给DDQN。
步骤6:网络切片资源管理器将存储在t时刻的状态st,动作向量
以及在该状态与动作向量得到的奖励值和下一个状态st+1。
步骤7:重复该回合，并计算该回合的最大长期累积奖励值。
步骤8:输出最大Q值，并选择在该Q值下的动作向量，即最佳的子信道分配策略与功率粒度调整策略。
至此，本发明提供的一种基于网络切片的非正交多址接入系统下行资源分配方法具体实施步骤描述完毕。
综上所述，根据本发明实施例的基于网络切片的非正交多址接入系统下行资源分配方法，首先，获取多个用户发起的业务请求，其中，每个用户的业务请求包括对应的业务类型和信道状态信息；接着，根据用户的业务类型为该用户分配相应的网络切片；然后，将每个网络切片中所有用户对应的信道状态信息输入到预先构建好的基于DDQN的资源分配模型，以便通过DDQN模型生成相应的子信道分配信息和功率调整决策，并根据DDQN模型最终输出的最优决策进行资源分配；从而实现在网络切片场景下对用户进行网络资源的差异化分配，提高网络切片用户接入数和实现频谱效率与能量效率最大化的权衡。
为了实现上述实施例，本发明实施例提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有基于网络切片的多址接入系统资源分配程序，该基于网络切片的非正交多址接入系统下行资源分配程序被处理器执行时实现如上述的基于网络切片的非正交多址接入系统下行资源分配方法。
根据本发明实施例的计算机可读存储介质，通过存储基于网络切片的非正交多址接入系统下行资源分配程序，以使得处理器在执行该基于网络切片的非正交多址接入系统下行资源分配程序时，实现如上述的基于网络切片的非正交多址接入系统下行资源分配方法，从而实现在网络切片场景下对用户进行资源的差异化分配，提高切片用户接入数和实现频谱效率与能量效率最大化的权衡。
为了实现上述实施例，本发明实施例提出了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时，实现如权利要求1-4中任一项所述的基于网络切片的非正交多址接入系统下行资源分配方法。
根据本发明实施例的计算机设备，通过存储器对基于网络切片的非正交多址接入系统下行资源分配程序进行存储，以使得处理器在执行该基于网络切片的非正交多址接入系统下行资源分配程序时，实现如上述的基于网络切片的非正交多址接入系统下行资源分配方法，从而实现在网络切片场景下对不同切片用户进行功率粒度的差异化分配，提高切片用户接入数和实现频谱效率与能量效率最大化的权衡。
为了实现上述实施例，本发明实施例提出了一种基于网络切片的非正交多址接入系统下行资源分配装置；如图3所示，该基于网络切片的非正交多址接入系统下行资源分配装置包括：获取模块10、选择模块20和分配模块30。
其中，获取模块10用于获取多个用户发起的业务请求，其中，每个用户的业务请求包括对应的业务类型和信道状态信息；
选择模块20用于根据用户的业务类型为该用户分配相应的网络切片；
分配模块30用于将每个网络切片中所有用户对应的信道状态信息输入到预先构建好的基于DDQN的资源分配模型，以便通过DDQN模型生成相应的子信道分配信息和功率调整信息，并根据子信道分配信息和功率调整信息进行资源分配。
需要说明的是，上述关于图1中基于网络切片的非正交多址接入系统下行资源分配方法的描述同样适用于该基于网络切片的非正交多址接入系统下行资源分配装置，在此不做赘述。
综上所述，根据本发明实施例的基于网络切片的非正交多址接入系统下行资源分配装置，通过设置获取模块用于获取多个用户发起的业务请求，其中，每个用户的业务请求包括对应的业务类型和信道状态信息；选择模块用于根据用户的业务类型为该用户分配相应的网络切片；分配模块用于将每个网络切片中所有用户对应的信道状态信息输入到预先构建好的基于DDQN的资源分配模型，以便通过所述资源分配模型生成相应的子信道分配信息和功率粒度调整信息，并根据所述子信道分配信息和所述功率调整信息进行资源分配；从而实现在网络切片场景下对用户进行网络资源的差异化分配，提高切片用户接入数和实现频谱效率与能量效率最大化的权衡。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
应当注意的是，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本发明可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种基于网络切片的非正交多址接入系统下行资源分配方法，其特征在于，包括以下步骤：
基站获取多个用户发起的业务请求，其中，每个用户的业务请求包括对应的业务类型和信道状态信息；
根据用户的业务类型为该用户分配相应的网络切片；
将每个网络切片中所有用户对应的信道状态信息输入到预先构建好的资源分配模型，以便通过所述资源分配模型生成相应的子信道分配信息和功率调整信息，并根据所述子信道分配信息和所述功率调整信息进行资源分配。
2.如权利要求1所述的基于网络切片的非正交多址接入系统下行资源分配方法，其特征在于，在根据用户的业务请求为该用户分配相应的网络切片之后，还包括：
获取每个网络切片所对应的用户数量，并根据每个网络切片对应的用户数量对该网络切片进行子信道分配。
3.如权利要求1所述的基于网络切片的非正交多址接入系统资源分配方法，其特征在于，所述资源分配模型根据以下公式构建：
其中，Rtot定义为整个系统的频谱效率，B为系统带宽,K表示子信道数，M表示子信道上复用的用户数。αk,l,n表示子信道k是否分配给了网络切片l下用户n，pk,l,n为子信道k上网络切片l下用户n的传输功率，hk,l,n则是子信道k上网络切片l下用户n的信道增益，Ik,l,n为子信道k上其他用户对网络切片l下用户n的同信道干扰，σ2是加性高斯白噪声。
Ptot定义为整个系统的功耗，ε表示放大器的放大系数，Pc为电路静态功耗，
表示每单位能量的传输速率，即系统的能量效率。β表示频谱效率的权重因子，且满足0<β<1。
4.如权利要求1所述的基于网络切片的多址接入系统资源分配方法，其特征在于，所述资源分配模型为DDQN模型，其中，通过所述资源分配模型生成相应的子信道分配信息和功率调整信息，包括：
根据随时间衰减的贪心策略选择一组动作向量，并通过所述DDQN模型生成该动作向量对应的奖励值，以及根据该奖励值对值函数估计值进行更新；
根据梯度下降法计算令损失函数最小的值函数估计值，并将该令损失函数最小的值函数估计值反馈给DDQN模型；
计算最大长期累积奖励值，并根据所述最大长期累积奖励值输出值函数估计值，并将所获得的值函数估计值传递到目标神经网络，以及根据该目标神经网络的最优策略对应的动作向量生成最终子信道分配信息和功率调整信息(即功率等级和功率粒度)。
5.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有基于网络切片的非正交多址接入系统下行资源分配程序，该基于网络切片的非正交多址接入系统下行资源分配程序被处理器执行时实现如权利要求1-4中任一项所述的基于网络切片的非正交多址接入系统下行资源分配方法。
6.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时，实现如权利要求1-4中任一项所述的基于网络切片的非正交多址接入系统下行资源分配方法。
7.一种基于网络切片的非正交多址接入系统下行资源分配装置，其特征在于，包括：
获取模块，所述获取模块用于获取多个用户发起的业务请求，其中，每个用户的业务请求包括对应的业务类型和信道状态信息；
选择模块，所述选择模块用于根据用户的业务类型为该用户分配相应的网络切片；
分配模块，所述分配模块用于将每个网络切片中所有用户对应的信道状态信息输入到预先构建好的资源分配模型，以便通过所述资源分配模型生成相应的子信道分配信息和功率调整信息，并根据所述子信道分配信息和所述功率调整信息进行资源分配。
8.如权利要求7所述的基于网络切片的非正交多址接入系统下行资源分配装置，其特征在于，还包括：子信道分配模块，所述子信道分配模块用于获取每个网络切片所对应的用户数量，并根据每个网络切片对应的用户数量对该网络切片进行子信道分配。
9.如权利要求7所述的基于网络切片的非正交多址接入系统下行资源分配装置，其特征在于，所述资源分配模型根据公式(1)(2)(3)构建。
10.如权利要求7所述的基于网络切片的非正交多址接入系统下行资源分配装置，其特征在于，所述资源分配模型为DDQN模型，其中，通过所述资源分配模型生成相应的子信道分配信息和功率调整信息，包括：
根据随时间衰减的贪心策略选择一组动作向量，并通过所述DDQN模型生成该动作向量对应的奖励值，以及根据该奖励值对值函数估计值进行更新；
根据梯度下降法计算令损失函数最小的值函数估计值，并将该令损失函数最小的值函数估计值反馈给DDQN模型；
计算最大长期累积奖励值，并根据所述最大长期累积奖励值输出值函数估计值，并将所获得的值函数估计值传递到目标神经网络，以及根据该目标神经网络的最优策略对应的动作向量生成最终子信道分配信息和功率调整信息(即功率等级和功率粒度)。
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| CN202110271324.9A CN113382414B (zh) | 2021-03-12 | 基于网络切片的非正交多址接入系统资源分配方法及装置 |
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