无线通信系统的小区标识分配方法及相关设备与流程

本技术涉及工业物联网，尤其涉及无线通信系统的小区标识分配方法及相关设备。

背景技术：

1、在5g网络中，物理小区标识(pci)作为小区的独特标识符，在关键网络系统参数优化中尤为重要。它在帮助用户设备(ue)搜索连接小区、识别邻近小区进行小区重选、协助切换等方面起着关键作用。错误的pci分配会导致小区间的同频干扰，进而影响通信质量和用户体验。因此，合理的pci分配在5g等下一代移动通信技术中显得尤为重要。

2、在相关技术中，针对于无线通信系统中多个物理小区的物理小区标识分配，通常将无线通信系统进行数学建模化，以得到标识分配优化问题，并利用启发式算法求该标识分配优化问题进行求解，以得到多个物理小区的合适的物理小区标识分配，从而确保用户设备的通信质量。但随着无线通信系统中物理小区的数量增加，通过这种方法进行物理小区标识分配的效率大幅度降低。

技术实现思路

1、本技术实施例的提供了一种无线通信系统的小区标识分配方法及相关设备，能够在无线通信系统中进行多个物理小区标识分配时，在确保用户设备的通信质量的同时，提高标识分配效率。

2、为实现上述目的，本技术实施例的第一方面提出了一种无线通信系统的小区标识分配方法，所述无线通信系统包括多个蜂窝设置的通信小区，所述方法包括：

3、获取迭代优化参数和迭代惩罚参数，以及获取商数优化模型和余数迭代更新模型，所述商数优化模型和余数迭代更新模型基于所述无线通信系统的系统参数和降低冲突目标所得到；

4、基于所述迭代惩罚参数和所述余数迭代更新模型更新所述迭代优化参数，并基于更新后的所述迭代优化参数得到标识余数；

5、基于所述标识余数对所述商数优化模型进行求解，得到标识商数，基于所述标识商数、所述标识余数得到标识分配数，并基于所述标识分配数为每个所述通信小区分配标识。

6、在一些实施例，所述获取商数优化模型和余数迭代更新模型，包括：

7、获取每两个所述通信小区之间的同频邻区关系、二阶同频邻区关系、同频重叠覆盖邻区关系以及标识模余干扰关系，并基于所述同频重叠覆盖邻区关系，得到干扰矩阵；

8、获取与所述标识分配数对应的标识分配数参数，基于标识分配数参数获取标识模余关系，以及获取所述标识分配数参数对应的标识分配约束，并基于所述干扰矩阵、所述标识分配数参数、所述标识模余干扰关系以及所述标识分配约束得到标识分配模型；

9、将所述标识分配模型划分为所述商数优化模型和余数优化模型，并基于所述余数优化模型得到余数迭代更新模型。

10、在一些实施例，所述将所述标识分配模型划分为所述商数优化模型和余数优化模型，包括：

11、获取带余除数分解函数，并基于所述带余除数分解函数，将所述标识分配模型中的标识分配数参数分解为标识余数参数和标识商数参数，所述标识余数参数与所述标识余数对应，所述标识商数参数与所述标识商数对应；

12、基于所述标识余数参数和标识商数参数更新所述标识分配模型，得到标识商数余数分配模型；

13、基于所述标识余数参数和标识商数参数，对所述标识商数余数分配模型进行拆分，得到商数优化模型和所述余数优化模型。

14、在一些实施例，所述基于所述余数优化模型得到余数迭代更新模型，包括：

15、获取独热编码参数，以及获取所述独热编码参数与所述标识余数参数之间的编码转换关系，并利用所述编码转换关系和所述独热编码参数更新所述余数优化模型，得到独热编码优化模型，所述独热编码优化模型包括独热编码约束；

16、对所述独热编码约束进行概率单纯形等价转换，得到单纯形等价约束；

17、基于所述单纯形等价约束替换所述独热编码优化模型的独热编码约束，得到单纯形无松弛优化模型，并基于所述单纯形无松弛优化模型得到所述余数迭代更新模型。

18、在一些实施例，所述单纯形等价约束包括第一单纯形等价约束和第二单纯形等价约束，所述单纯形无松弛优化模型包括干扰函数，所述基于所述单纯形无松弛优化模型得到所述余数迭代更新模型，包括：

19、基于光滑二次罚函数与所述迭代惩罚参数，对所述第二单纯形等价约束进行惩罚处理，并与干扰函数加和获得干扰惩罚函数；

20、基于所述干扰惩罚函数、所述第一单纯形等价约束和所述独热编码参数，得到余数干扰惩罚模型，并对所述余数干扰惩罚模型进行镜像梯度下降处理，得到所述余数迭代更新模型。

21、在一些实施例，所述对所述余数干扰惩罚模型进行镜像梯度下降处理，得到所述余数迭代更新模型，包括：

22、获取迭代步长、强凸可微函数以及对应的kl散度关系式；

23、对所述余数干扰惩罚模型的所述干扰惩罚函数求导处理，得到干扰惩罚导函数，并利用镜像梯度下降，基于所述干扰惩罚函数、所述干扰惩罚导函数、所述kl散度关系式、所述迭代步长，得到所述余数干扰惩罚模型的余数镜像梯度下降模型；

24、基于所述强凸可微函数和所述余数镜像梯度下降模型，得到余数迭代更新模型，所述余数迭代更新模型为所述余数镜像梯度下降模型的参数更新形式。

25、在一些实施例，所述获取迭代优化参数，包括：

26、基于零至一中的均匀分布，获取初始因子矩阵，所述初始因子矩阵包括与通信小区的小区数量一致的多个初始因子；

27、基于每个所述初始因子与所述初始因子矩阵的一范数的比值，得到每个所述初始因子对应的迭代优化参数。

28、在一些实施例中，所述基于所述标识余数对所述商数优化模型进行求解，得到标识商数，基于所述标识商数、所述标识余数得到标识分配数，包括：

29、获取多个子图离散数，基于所述标识模余干扰关系、所述标识余数、所述子图离散参数生成与所述子图离散数的数量一致的多个子图；

30、逐一利用每个子图更新所述商数优化模型，得到更新商数优化模型，并求解所述更新商数优化模型得到每个标识余数对应的标识商数；

31、基于所述带余除数分解函数、多个所述标识余数以及每个所述标识余数对应的所述标识商数，得到所述标识分配数。

32、为实现上述目的，本技术实施例的第二方面提出了一种无线通信系统的小区标识分配装置，所述无线通信系统包括多个蜂窝设置的通信小区，所述装置包括：

33、获取模块，用于获取迭代优化参数和迭代惩罚参数，以及获取商数优化模型和余数迭代更新模型，所述商数优化模型和余数迭代更新模型基于所述无线通信系统的系统参数所得到；

34、迭代更新模块，用于基于所述迭代惩罚参数和所述余数迭代更新模型更新所述迭代优化参数，并基于更新后的所述迭代优化参数得到标识余数；

35、标识分配模块，用于基于所述标识余数对所述商数优化模型进行求解，得到标识商数，基于所述标识商数、所述标识余数得到标识分配数，并基于所述标识分配数为每个所述通信小区分配标识。

36、为实现上述目的，本技术实施例的第三方面提出了一种电子设备，所述电子设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面所述的无线通信系统的小区标识分配方法。

37、为实现上述目的，本技术实施例的第四方面提出了一种存储介质，所述存储介质为计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面所述的无线通信系统的小区标识分配方法。

38、本技术实施例提出的无线通信系统的小区标识分配方法及相关设备，无线通信系统包括多个蜂窝设置的通信小区，方法包括：首先，获取迭代优化参数和迭代惩罚参数，以及获取商数优化模型和余数迭代更新模型，商数优化模型和余数迭代更新模型基于无线通信系统的系统参数和降低冲突目标所得到；然后，基于迭代惩罚参数和余数迭代更新模型更新迭代优化参数，并基于更新后的迭代优化参数得到标识余数；最后，基于标识余数对商数优化模型进行求解，得到标识商数，基于标识商数、标识余数得到标识分配数，并基于标识分配数为每个通信小区分配标识。本技术实施例利用由无线通信系统的系统参数和降低冲突目标所对应的商数优化模型和余数迭代更新模型，并进一步求解得到的标识余数和标识商数，以及结合利用物理小区标识基于带余除法后与商数和余数的关系，进行带余除法的反向推导，快速得到每个物理小区的标识分配数，从而在无线通信系统中进行多个物理小区标识分配时，尽量避免通信小区之间的pci冲突，以确保在无线通信系统中的用户设备的通信质量，并有效地提高每个物理小区的标识分配效率。

39、本技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。