[发明专利]一种基于网络切片的无线通信资源分配方法

权利要求书

1.一种基于网络切片的无线通信资源分配方法，其特征在于：该方法基于拉格朗日对偶理论和KKT条件将不同类型用户的速率、时延及可靠性的差异化性能指标要求转化为对无线通信资源的需求，在资源总量有限和不同NS服务的差异化用户需求下，以系统总速率最大化为目标建立无线资源管理优化问题并求解最优的子载波和功率分配方案；

对偶算法的转化，包括如下步骤：

A、构造拉格朗日函数并转化为对偶问题；

B、分解为K个独立的子问题并初始化拉格朗日乘子α₀，λ₀，μ₀；

C、计算最优的载波分配和功率分配；

D、根据载波及功率分配结果计算g(α，λ，μ)；

E、更新拉格朗日乘子；

F、重复步骤C、D、E直到达到收敛为止，得到无线通信资源分配最优分配方案；

所述步骤A构造拉格朗日函数并转化为对偶问题，并根据目标函数及约束条件，将拉格朗日函数定义为：

其中，α，λ，μ为约束条件的拉格朗日乘子，为切片g内用户最低速率要求，通过拉格朗日函数得到拉格朗日对偶函数为：将原问题转化为对偶问题：令表示代表式，每类对应一种典型业务场景且其服务用户集合为基站拥有的子载波集合为每个子载波带宽为B；加性高斯白噪声功率谱密度为N₀，为切片g内每传输一比特信息所需要的最低能量要求，系统总功率为P；表示用户n_g的总速率，表示用户n_g通过子载波k传输数据时的速率；表示为用户n_g所获得的子信道k上分配的功率值；令表示将子载波k分配给用户n_g，反之则为0；表示用户n_g对子载波k的信道增益；

所述步骤B分解为K个独立的子问题并初始化拉格朗日乘子α₀，λ₀，μ₀，是将对偶问题分解成K个独立的子问题得

所述的步骤C计算最优的载波分配和功率分配，是将所述步骤B的通过对求一阶导并令其为零，可以得到每个用户的功率分配值；解出后，将值代入到公式g_k(α，λ，μ)中，得到最优的子载波分配，其中，每个载波只能分配给一个用户，其中，和为约束条件的拉格朗日乘子；N表示系统总用户数，K表示基站拥有的子载波集合；

所述的步骤E更新拉格朗日乘子，其对于拉格朗日乘子的求解采用次梯度算法对其进行迭代求解，其采用的求解公式为：