【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于基站资源管理领域，具体而言涉及一种基站资源管理方法及系统。
技术介绍
1、随着移动通信技术的快速发展和物联网（iot）设备的广泛应用，蜂窝网络中的基站资源管理面临着越来越大的挑战。特别是在窄带物联网（nb-iot）等低功耗广域网络中，基站资源（如频谱、功率等）有限，且用户设备的数量不断增加，业务需求多样化，如何高效分配和管理这些有限资源成为了网络性能优化的关键问题。
2、传统的基站资源分配方法多基于固定的资源分配规则，往往未能充分考虑用户设备的动态需求和网络环境的变化。例如，某些用户设备可能需要较高的传输速率以满足大数据传输的需求，而其他用户则只需维持较低的数据速率以进行周期性的低功耗数据传输。传统方法难以根据实时的用户需求和网络负载进行自适应调整，导致资源利用率低下，无法有效满足不同类型用户设备的需求。此外，频谱资源和功率资源分配的不合理还可能导致干扰问题加剧，进而影响整个网络的通信质量。
3、另一方面，随着网络规模的扩大和用户数量的增加，基站不仅要考虑单一用户的效用，还需考虑多个用户之间的相互干扰和资源竞争。用户设备在争夺有限资源时，需要确保系统整体的均衡和稳定性。然而，当前的许多资源管理策略缺乏对多用户竞争环境中博弈关系的分析，难以实现全局最优的资源分配。
4、因此，针对以上问题，亟需一种智能化的基站资源管理方法，该方法能够在满足频谱和功率资源限制的前提下，根据用户的实际需求和网络状态，动态调整资源分配策略。
技术实现思路
1
2、基站实时采集用户设备的业务需求和网络负载信息；
3、构建基站资源分配的优化目标函数，所述优化目标函数基于用户的效用函数最大化，且受频谱资源和功率资源的约束；
4、根据频谱资源约束和功率资源约束，引入拉格朗日乘子，并构建拉格朗日函数；
5、通过迭代优化拉格朗日乘子，计算每个用户的初步资源分配方案，包括用户的频谱资源分配和功率资源分配；
6、每个用户根据初步分配的频谱和功率，调整其功率策略以最大化其效用函数；
7、基站通过与用户之间的反馈交互，更新用户的资源分配策略；
8、在经过多次调整后，系统达到纳什均衡，最终确定每个用户的资源分配方案。
9、本专利技术另一方面还提供一种基站资源管理系统，所述系统包括如下模块：
10、采集模块，用于基站实时采集用户设备的业务需求和网络负载信息；
11、构建模块，用于构建基站资源分配的优化目标函数，所述优化目标函数基于用户的效用函数最大化，且受频谱资源和功率资源的约束；
12、优化模块，用于根据频谱资源约束和功率资源约束，引入拉格朗日乘子，并构建拉格朗日函数；
13、第二优化模块 ，用于通过迭代优化拉格朗日乘子，计算每个用户的初步资源分配方案，包括用户的频谱资源分配和功率资源分配；
14、分配模块，用于每个用户根据初步分配的频谱和功率，调整其功率策略以最大化其效用函数；
15、反馈模块，用于基站通过与用户之间的反馈交互，更新用户的资源分配策略；
16、调整模块 ，用于在经过多次调整后，系统达到纳什均衡，最终确定每个用户的资源分配方案。
17、本专利技术提出的基站资源管理方法及系统，结合了拉格朗日松弛法和博弈论中的纳什均衡理论，具备以下有益效果：
18、本专利技术通过引入拉格朗日松弛法，充分考虑频谱资源和功率资源的约束条件，在保证用户通信需求的同时，实现了资源的动态优化分配，显著提高了频谱和功率资源的利用率。
19、该方法基于用户设备的实时需求和网络状态，通过反馈交互不断优化资源分配策略，能够动态响应网络环境的变化和用户设备的业务需求，确保资源分配的灵活性和精准性。
20、通过最大化用户的效用函数，特别是在多用户场景下，系统能够在考虑每个用户的通信需求和优先级的前提下，提供公平的资源分配，确保关键任务的通信质量，提高了用户的整体通信体验。
21、本专利技术基于博弈论中的纳什均衡理论，使多个用户在共享频谱资源和功率资源的情况下，实现了干扰的最小化，确保各用户设备的资源分配均衡，避免了资源分配过程中相互干扰的问题，提升了整个网络的稳定性。
22、通过多次迭代优化和反馈调整，系统最终达到纳什均衡状态，确保每个用户设备的资源分配在全局范围内达到最优，解决了传统资源管理方法无法有效处理多用户竞争资源的问题，实现了全局资源分配的最优效果。
23、本专利技术特别适用于窄带基站的资源管理，尤其在物联网和低功耗广域网络场景中，能够有效应对多用户、高并发的复杂网络环境，提升了系统的整体性能。
24、综上所述，本专利技术通过智能化的资源管理方法，实现了窄带基站资源的高效利用，显著提升了网络的通信性能和用户体验，同时具备灵活性和全局优化能力，为下一代通信网络的资源管理提供了强有力的技术支撑。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基站资源管理方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基站资源管理方法，其特征在于，所述用户设备的业务需求包括：
3.根据权利要求1所述的基站资源管理方法，其特征在于，所述网络负载信息包括：基站的频谱资源占用情况、功率资源分配情况、信道拥塞情况、活跃用户数量、连接设备数量、数据包流量、以及基站的总负载压力。
4.根据权利要求1所述的基站资源管理方法，其特征在于，所述构建基站资源分配的优化目标函数，所述优化目标函数基于用户的效用函数最大化，且受频谱资源和功率资源的约束包括：
5.根据权利要求4所述的基站资源管理方法，其特征在于，所述根据频谱资源约束和功率资源约束，引入拉格朗日乘子，并构建拉格朗日函数包括：
6.根据权利要求5所述的基站资源管理方法，其特征在于，所述通过迭代优化拉格朗日乘子，计算每个用户的初步资源分配方案，包括用户的频谱资源分配和功率资源分配包括：
7.根据权利要求6所述的基站资源管理方法，其特征在于，所述每个用户根据初步分配的频谱和功率，调整其功率策略以最大化其效
8.根据权利要求7所述的基站资源管理方法，其特征在于，所述基站通过与用户之间的反馈交互，更新用户的资源分配策略包括：
9.根据权利要求8所述的基站资源管理方法，其特征在于，所述在经过多次调整后，系统达到纳什均衡，最终确定每个用户的资源分配方案包括：
10.一种基站资源管理系统，其特征在于，所述系统包括如下模块：
...【技术特征摘要】
1.一种基站资源管理方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基站资源管理方法，其特征在于，所述用户设备的业务需求包括：
3.根据权利要求1所述的基站资源管理方法，其特征在于，所述网络负载信息包括：基站的频谱资源占用情况、功率资源分配情况、信道拥塞情况、活跃用户数量、连接设备数量、数据包流量、以及基站的总负载压力。
4.根据权利要求1所述的基站资源管理方法，其特征在于，所述构建基站资源分配的优化目标函数，所述优化目标函数基于用户的效用函数最大化，且受频谱资源和功率资源的约束包括：
5.根据权利要求4所述的基站资源管理方法，其特征在于，所述根据频谱资源约束和功率资源约束，引入拉格朗日乘子，并构建拉格朗...
【专利技术属性】
技术研发人员：段跃，胡敦慈，王春林，
申请(专利权)人：四川云策讯科通信技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。