本公開涉及通信領(lǐng)域,尤其是一種魯棒網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法、相關(guān)裝置和介質(zhì)。
背景技術(shù):
1、隨著第五代(5g)無線蜂窩通信的快速發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化在提升5g網(wǎng)絡(luò)性能方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。5g網(wǎng)絡(luò)中存在大量可調(diào)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù),如天線參數(shù)、波束參數(shù)、發(fā)射功率等。這些網(wǎng)絡(luò)參數(shù)需要進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整以與實際環(huán)境對齊,進(jìn)而最大化網(wǎng)絡(luò)性能。
2、相關(guān)技術(shù)中,通過構(gòu)建真實世界無線網(wǎng)絡(luò)的模型,然后基于構(gòu)建的模型來進(jìn)行模擬仿真和優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)參數(shù),如數(shù)字孿生網(wǎng)絡(luò)。但是目前的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化算法沒有充分利用天線網(wǎng)絡(luò)的隨機性,魯棒性較差。如何提高網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的效率和魯棒性,是當(dāng)下亟待討論的問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本公開實施例提供一種魯棒網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法、相關(guān)裝置和介質(zhì),旨在能夠提高網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的效率和魯棒性。
2、第一方面,本公開實施例提供一種魯棒網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法,所述方法包括:
3、獲取目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)樣本數(shù)據(jù)和所述目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)中各個小區(qū)的天線參數(shù),其中,所述網(wǎng)絡(luò)樣本數(shù)據(jù)包括所述目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的第一數(shù)量個柵格在第二數(shù)量個時刻的頻譜效率性能;
4、基于所述網(wǎng)絡(luò)樣本數(shù)據(jù)和所述天線參數(shù),通過零階估計算法對第二優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行梯度估計,得到估計梯度值;其中,所述第一優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)通過第一分位數(shù)和網(wǎng)絡(luò)效率優(yōu)化期望構(gòu)建,所述第一分位數(shù)用于選取需要進(jìn)行優(yōu)化的柵格,所述網(wǎng)絡(luò)效率優(yōu)化期望用于表示所述目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的頻譜效率性能和所述天線參數(shù)的優(yōu)化映射關(guān)系;
5、根據(jù)所述估計梯度值,通過梯度下降對所述天線參數(shù)進(jìn)行更新;
6、根據(jù)更新后的所述天線參數(shù),分別計算所述第一優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)的第一值、第二優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)的第二值,其中,所述第二優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)通過第二分位數(shù)和所述網(wǎng)絡(luò)效率優(yōu)化期望構(gòu)建,所述第二分位數(shù)用于選取需要進(jìn)行優(yōu)化的柵格;
7、跳轉(zhuǎn)至所述基于所述網(wǎng)絡(luò)樣本數(shù)據(jù)和所述天線參數(shù),通過零階估計算法對第二優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行梯度估計,得到估計梯度值,直至滿足預(yù)設(shè)條件,以得到多個所述第一值;
8、將多個所述第一值中最小的第一值對應(yīng)的所述天線參數(shù)作為目標(biāo)天線參數(shù)。
9、第二方面,本公開實施例提供一種魯棒網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化裝置,包括:
10、參數(shù)獲取單元,用于獲取目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)樣本數(shù)據(jù)和所述目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)中各個小區(qū)的天線參數(shù),其中,所述網(wǎng)絡(luò)樣本數(shù)據(jù)包括所述目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的第一數(shù)量個柵格在第二數(shù)量個時刻的頻譜效率性能;
11、梯度估計單元,用于基于所述網(wǎng)絡(luò)樣本數(shù)據(jù)和所述天線參數(shù),通過零階估計算法對第二優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行梯度估計,得到估計梯度值;其中,所述第一優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)通過第一分位數(shù)和網(wǎng)絡(luò)效率優(yōu)化期望構(gòu)建,所述第一分位數(shù)用于選取需要進(jìn)行優(yōu)化的柵格,所述網(wǎng)絡(luò)效率優(yōu)化期望用于表示所述目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的頻譜效率性能和所述天線參數(shù)的優(yōu)化映射關(guān)系;
12、梯度更新單元,用于根據(jù)所述估計梯度值,通過梯度下降對所述天線參數(shù)進(jìn)行更新;
13、優(yōu)化計算單元,用于根據(jù)更新后的所述天線參數(shù),分別計算所述第一優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)的第一值、第二優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)的第二值,其中,所述第二優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)通過第二分位數(shù)和所述網(wǎng)絡(luò)效率優(yōu)化期望構(gòu)建,所述第二分位數(shù)用于選取需要進(jìn)行優(yōu)化的柵格;
14、迭代跳轉(zhuǎn)單元,用于跳轉(zhuǎn)至所述基于所述網(wǎng)絡(luò)樣本數(shù)據(jù)和所述天線參數(shù),通過零階估計算法對第二優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行梯度估計,得到估計梯度值,直至滿足預(yù)設(shè)條件,以得到多個所述第一值;
15、參數(shù)確定單元,用于將多個所述第一值中最小的第一值對應(yīng)的所述天線參數(shù)作為目標(biāo)天線參數(shù)。
16、可選地,所述魯棒網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化裝置還包括第一分位數(shù)確定單元,所述第一分位數(shù)確定單元用于:
17、獲取預(yù)設(shè)的第一損失函數(shù),其中,所述第一損失函數(shù)為非光滑函數(shù);
18、根據(jù)所述第一損失函數(shù),構(gòu)建第一分位數(shù)估計函數(shù),其中,所述第一分位數(shù)估計函數(shù)用于輸出使得所述第一損失函數(shù)對應(yīng)的數(shù)學(xué)期望最小的第一優(yōu)化變量;
19、將所述網(wǎng)絡(luò)樣本數(shù)據(jù)輸入所述第一分位數(shù)估計函數(shù),得到所述第一優(yōu)化變量;
20、將所述第一優(yōu)化變量做作為所述第一分位數(shù)。
21、可選地,所述魯棒網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化裝置還包括第二分位數(shù)確定單元,所述第二分位數(shù)確定單元用于:
22、獲取預(yù)設(shè)的第二損失函數(shù),其中,所述第二損失函數(shù)為所述第一損失函數(shù)對應(yīng)的上界代理函數(shù);
23、根據(jù)所述第二損失函數(shù),構(gòu)建第二分位數(shù)估計函數(shù),其中,所述第二分位數(shù)估計函數(shù)用于輸出使得所述第二損失函數(shù)對應(yīng)的數(shù)學(xué)期望最小的第二優(yōu)化變量;
24、將所述網(wǎng)絡(luò)樣本數(shù)據(jù)輸入所述第一分位數(shù)估計函數(shù),得到所述第二優(yōu)化變量;
25、將所述第二優(yōu)化變量做作為所述第二分位數(shù)。
26、可選地,所述魯棒網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化裝置還包括網(wǎng)絡(luò)性能計算單元,所述網(wǎng)絡(luò)性能計算用于:
27、根據(jù)所述目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的第一數(shù)量個柵格在第二數(shù)量個時刻的頻譜效率性能的均值,確定所述目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的頻譜效率性能。
28、可選地,所述第一優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)如下:
29、
30、其中,為所述第一優(yōu)化目標(biāo)函數(shù),qτ為所述第一分位數(shù)估計函數(shù),和分別為第q個小區(qū)的天線下傾角和水平角,q為所述目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的小區(qū)集合,表示第l個柵格在第s個時刻測量到的頻譜效率性能,l為所述第一數(shù)目,s為所述第二數(shù)目,ε()用于求均值,δ1和δ2分別為預(yù)設(shè)置的下傾角和水平角的調(diào)節(jié)閾值。
31、可選地,所述第二優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)如下:
32、
33、其中,為所述第二優(yōu)化目標(biāo)函數(shù),為所述第二分位數(shù)估計函數(shù),和分別為第q個小區(qū)的天線下傾角和水平角,q為所述目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的小區(qū)集合,表示第l個柵格在第s個時刻測量到的頻譜效率性能,l為所述第一數(shù)目,s為所述第二數(shù)目,ε()用于求均值,δ1和δ2分別為預(yù)設(shè)置的下傾角和水平角的調(diào)節(jié)閾值。
34、第三方面,本公開實施例提供一種電子設(shè)備,包括:存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序,所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)如第一方面中的魯棒網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法。
35、第四方面,本公開實施例提供一種計算機可讀存儲介質(zhì),所述計算機可讀存儲介質(zhì)存儲有計算機可執(zhí)行指令,所述計算機可執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)如第一方面中的魯棒網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法。
36、第五方面,本公開實施例提供一種計算機程序產(chǎn)品,包括計算機程序或計算機指令,所述計算機程序或所述計算機指令存儲在計算機可讀存儲介質(zhì)中,計算機設(shè)備的處理器從所述計算機可讀存儲介質(zhì)讀取所述計算機程序或所述計算機指令,所述處理器執(zhí)行所述計算機程序或所述計算機指令,使得所述計算機設(shè)備執(zhí)行如第一方面中的魯棒網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法。
37、本公開采集具備空間(柵格)和時間(時刻)兩個維度的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)樣本數(shù)據(jù)。在雙維度的網(wǎng)絡(luò)樣本數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,再設(shè)置分位數(shù)和網(wǎng)絡(luò)效率優(yōu)化期望構(gòu)建的優(yōu)化目標(biāo)函數(shù),通過網(wǎng)絡(luò)效率優(yōu)化期望針對頻譜效率性能在時間上的統(tǒng)計特征,從而減輕網(wǎng)絡(luò)性能在時間上的波動;通過分位數(shù)針對頻譜效率性能在空間上的統(tǒng)計特征,從第一數(shù)目個柵格中頻譜效率性能較低的柵格進(jìn)行優(yōu)化,從而確??臻g上大部分柵格均能實現(xiàn)較優(yōu)的頻譜效率性能。通過對設(shè)置有第二分位數(shù)的第二優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行迭代優(yōu)化,再通過具有第一分位數(shù)的第一優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)基于第二優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)的結(jié)果確定目標(biāo)天線參數(shù),使得最終優(yōu)化得到的目標(biāo)天線參數(shù)更加符合目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的實際情況,提升優(yōu)化效率。本公開的魯棒網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法不僅可以減輕時間波動,還可以確保在大多數(shù)地理柵格中實現(xiàn)令人滿意的頻譜效率性能,能夠提高網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的效率和魯棒性。
38、本公開的其他特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述,并且,部分地從說明書中變得顯而易見,或者通過實施本公開而了解。本公開的目的和其他優(yōu)點可通過在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。